基于LabVIEW平台的SMT贴片机路径优化的说研究.pdf - 第9页
湖北工业大学硕士学位论文 第２章ＳＭＴ系统及贴片机构成 作为第四代电子装联技术的ＳＭＴ啼３，已经在现代电子产品，特别是尖端科技电 子产品设备、军用电子设备的微小化、轻量化、高性能、高可靠性中发挥了极其 重要的作用。本章将讨论表面贴装技术，重点阐述表面贴装技术组成、工艺以及 贴装机的结构特性。 ２．１ ＳＭＴ的组成 ＳＭＴ是一项复杂的系统工程，如图２．１所示，它主包括：表面贴装元器件、基 板、材料、组装工艺、组装设计、检测技术、组装和检测…
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复杂的问题是不切实际的，所以本文的创新点在于针对ＳＭＴ系统优化最主要的方
面一贴片机路径优化进行研究，减小每块ＰＣＢ上元件贴装时间。并将贴片机路径
优化问题转化为ＴＳＰ问题，使用蚂蚁算法来解决此问题，并对之进行分析比较。
最后在最大最小蚂蚁系统（Ｍａｘ—Ｍｉｎ
Ａｎｔ
Ｓｙｓｔｅｍ，简称ＭＭＡＳ）的基础上提出了具
体的解决办法。论文体系结构如下：
第一章：阐述了论文研究的内容和研究背景，介绍了课题的来源以及课题的
研究意义。
第二章：介绍了ＳＭＴ系统的组成，工艺流程，优点。着重介绍了ＳＭＴ系统最
主要的设备一贴片机的结构和特性，为下一步进行贴片机路径优化设计做了必要
的技术说明。
第三章：以ＰＣＢ板表面贴装为背景，建立了贴装数学模型。并结合实际情况，
做出合理假设，将贴片机路径优化问题简化，使之转化成ＴＳＰ问题。介绍了几种
常见的求解ＴＳＰ问题的算法，比较它们的优缺点，选取蚁群算法作为求解贴片机
路径优化问题的算法。
第四章：介绍了蚁群算法的基本原理及数学模型，对蚁群算法的优缺点进行
了分析，针对蚁群算法的不足进行了改进，对几种改进的蚁群算法进行了比较，
通过实验发现ＭＭＡＳ算法在解决ＴＳＰ问题上性能最好，所以在路径优化系统中采用
ＭＭＡＳ算法。
第五章：分析了贴片机路径优化的几个原则，和实际情况相结合，在ＭＭＡＳ算
法的基础上使用ＬａｂＶＩＥＷ开发了贴片机路径优化系统，该系统可以优化元件排放
顺序及贴片头运动轨迹，达到提高生产效率的效果。
第六章：总结了本文所进行的研究工作，阐述了研究结论，指出了研究的不
足，对下阶段的研究进行了展望，指出下阶段的工作重点。
本文以单贴片头，多喂料器型小型贴片机为例展开上述研究工作，但所采用
的思想、方法、算法等均具有通用性，对贴片机贴装路径优化具有一定的普遍借，
以此模型为基准进行分析，选择合适的算法。
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第２章ＳＭＴ系统及贴片机构成
作为第四代电子装联技术的ＳＭＴ啼３，已经在现代电子产品，特别是尖端科技电
子产品设备、军用电子设备的微小化、轻量化、高性能、高可靠性中发挥了极其
重要的作用。本章将讨论表面贴装技术，重点阐述表面贴装技术组成、工艺以及
贴装机的结构特性。
２．１
ＳＭＴ的组成
ＳＭＴ是一项复杂的系统工程，如图２．１所示，它主包括：表面贴装元器件、基
板、材料、组装工艺、组装设计、检测技术、组装和检测设备、控制和管理等技
术。其技术范畴涉及到诸多学科。
图２．１
ＳＭＴ基本组成
下面如图２．２列出ＳＭＴ的主要技术组成部分：
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表
面
组
装
工
艺
技
术
各
表面贴装技术组成结构也可以归纳为以下三个方面：
（１）设备，即运行ＳＭＴ的硬件。
（２）装联工艺，即运行ＳＭＴ的软件。
（３）电子元器件，它既是ＳＭＴ的基础，又是ＳＭＴ发展的动力，它推动着ＳＭＴ
专用设备和装联工艺不断更新和深化。
表面贴装技术是一组技术密集、知识密集的技术群，涉及到元器件封装、电
路基板技术、印刷技术、自动控制技术、软钎焊技术、物理、化工、新型材料等
多种专业和学科。在设备方面，如贴装机，多为从国外引进，近年来又引进柔性
好适应面宽的设备，这些设备都采用计算机控制，由计算机、图像识别系统、传
感器、伺服系统组成控制系统，涉及计算机控制理论、图像识别等多种学科知识。
一般贴装机采用焊接结构为基础机架，采用大量精密灵敏组件如滚动丝杆、滑动
直线导轨、磁性流体阻尼器件等，巧妙地与气动系统、真空系统、电气控制、机
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