[發明專利]一種基于協同進化的拱架型貼片機集成優化方法

有效

• 申請號: 201410326534.3
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN104156780B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 張雪;羅家祥;胡躍明
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/12
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種基于協同進化的拱架型貼片機集成優化方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1：對有H個貼裝頭的拱架型貼片機，在G個拾貼循環里完成元器件的貼裝，每個拾貼循環最多有H個元器件被貼裝；且滿足以下條件：一個喂料器只供應一種元器件，一種元器件對應一個喂料器；一個喂料器占用一個槽；一種吸嘴可吸取多種類型的元器件，但是一種類型元器件只能被一種類型吸嘴所吸取；某些貼裝頭在貼裝過程中可自行更換吸嘴；在上述條件下，建立吸嘴配置優化模型和兼顧喂料器分配和元器件拾貼順序的集成優化數學模型；

步驟2：對步驟1建立的吸嘴配置優化模型，利用線性規劃的方法求解出吸嘴配置方案；

步驟3：對步驟1建立的兼顧喂料器分配和元器件拾貼順序的集成優化數學模型，定義了喂料器分配個體的染色體和元器件拾貼順序個體的染色體，由此分別建立大小為L×L的2維矩陣形式的喂料器分配種群L_f和元器件拾貼順序種群L_c；基于這兩種種群，采用了基于鄰域競爭、交叉、變異和局部搜索的協同進化方法，最終獲得喂料器分配和元器件拾貼順序的最佳方案，實現貼裝頭在拾貼過程中運動路徑的最小化。

2.根據權利要求1所述的基于協同進化的拱架型貼片機集成優化方法，其特征在于，步驟1中，建立的吸嘴配置優化模型，考慮將不同類型的吸嘴配置到各貼裝頭，同時最小化吸嘴更換次數和貼裝頭上工作量的上確界，上述模型可表述為：

min f₁＝γ₁WL+γ₂Σ_h∈HΣ_r∈Ru_rh (1)

其中WL表示貼裝頭上工作量的上確界，即各貼裝頭上待拾取元器件數量的最大值；u_rh＝1表示吸嘴r分配給貼裝頭h，表示了一次貼裝頭更換；目標函數f₁最小化WL和吸嘴更換次數，用參數γ₁和γ₂用來平衡這兩部分。

3.根據權利要求1所述的基于協同進化的拱架型貼片機集成優化方法，其特征在于，步驟1中，建立的兼顧喂料器分配和元器件拾貼順序的集成優化數學模型，根據貼片機的工作原理，上述模型可表述為：

其中g表示第g個取貼循環，表示在第g個循環中貼裝頭從PCB板移動到喂料槽的距離，表示在第g個循環中貼裝頭在喂料槽上拾取元器件所移動的距離，表示貼裝頭從喂料槽移動到PCB板的距離，表示第g個循環中 貼裝頭在PCB板上貼裝元器件所移動的距離；目標函數f₂為最小化貼裝頭在完成所有元器件貼裝時的移動路徑。