[發明專利]一種基于蝙蝠算法的多頭貼片機貼裝效率優化方法及系統

有效

• 申請號: 202011084519.4
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112188825B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 唐學峰;邵云峰;李博川;董寧;曹桂平
• 申請（專利權）人: 合肥安迅精密技術有限公司
• 主分類號: H05K13/00
• 分類號: H05K13/00;G06N3/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 高微微

1.一種基于蝙蝠算法的多頭貼片機貼裝效率優化方法，其特征在于，包括：

S1：構建貼片機貼裝的主體編碼和隱層編碼，所述主體編碼包括送料槽分配和元件貼裝序列，所述隱層編碼包括貼裝頭分配和貼裝頭吸取順序；

S2：對主體編碼采用隨機整數編碼方式初始化一組序列，得到初始化種群；

S3：以貼裝頭完成貼裝過程移動的總運動距離最短和貼裝頭最小吸取次數為目標建立貼片機貼裝的適應度函數，計算得到初始化種群中每個蝙蝠的適應度值，得到最優蝙蝠位置；

S4：采用漢明距離調整速度更新，將第i只蝙蝠在t次迭代時的速度與當前最優蝙蝠位置相聯系；

S5：通過位置更新計算當前蝙蝠位置，該當前蝙蝠位置作為局部最優的路徑；

S6：對主體編碼進行變異，循環步驟S2至S5，直至達到設定的最大迭代次數，得到貼片機貼裝的全局最優路徑，以優化貼片機貼裝效率；

所述隱層編碼利用啟發式算法計算得到，具體步驟如下：

S11：設定單次吸取元件組所在的送料槽編號序列為S＝{s₁,s₂,...,s_k}其中，k≤H，H表示貼裝頭總數；

S12：對送料槽編號序列S按照由小到大的準則排序，得到S′＝sort(S)；

S13：將S′拆分為(max(S′)-min(S′)+1)個長度的數組，對送料槽中是否有元件進行標記；

S14：初始化滑動窗口，其長度為貼裝頭總數H，且每個子窗口可存儲；

S15：移動滑動窗口并依次掃描數組元數，記錄當前滑動窗口下有元件的送料槽總數；

S16：當掃描結束后，選擇送料槽總數中的最大記錄數，作為第一次吸取，記錄吸取的送料槽，并將該滑動窗口位置設置為不可存儲狀態，將相應的數組元素更新為0；

S17：重復步驟S14～S16，直至所有數組元素均為0；

S18：輸出對應貼裝頭吸取的元件類型和貼裝頭吸取順序信息，所述貼裝頭吸取順序信息包括貼裝頭吸取次數、吸取送料槽ID、貼裝頭分配、貼裝頭吸取順序、貼裝頭吸取的開始位置和結束位置。

2.根據權利要求1所述的基于蝙蝠算法的多頭貼片機貼裝效率優化方法，其特征在于，所述適應度函數的模型如下：

其中，w＝C×Δd為權重系數，C為常數，Δd為相鄰貼轉頭間距，D為取貼循環總數，p_i為在i次貼裝循環中，貼裝頭吸取完元件組的次數，w權重系數，l_0,1為貼裝頭從初始位置移動到第1個待吸取元件所在的送料槽移動的距離，為在i次取貼循環中，貼裝頭在送料槽上吸取該組所有元件共移動的距離，為在i次取貼循環中，貼裝頭在PCB上貼裝完成該組所有元件共移動的距離，為第i次取貼循環到第i+1次取貼循環中，貼裝頭移動的距離。

3.根據權利要求1所述的基于蝙蝠算法的多頭貼片機貼裝效率優化方法，其特征在于，在步驟S5：通過位置更新計算當前蝙蝠位置，該當前蝙蝠位置作為局部最優的路徑，具體包括：

S51：計算當前蝙蝠個體與最優蝙蝠個體之間的漢明距離，所述最優蝙蝠個體是通過適應度函數計算得到的最優蝙蝠；

S52：根據漢明距離計算當前蝙蝠速度；

S53：若當前蝙蝠速度小于主體編碼長度一半，通過2-opt位置更新公式更新當前蝙蝠的位置x_i；

S54：若當前蝙蝠速度大于等于主體編碼長度一半，通過2-swap位置更新公式更新當前蝙蝠的位置x_i。