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水平旋转式贴片机贴装过程优化研究
作 者: 王燕
导 师: 姜建国
学 校: 西安电子科技大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 表面贴装技术 印刷电路板 水平旋转式贴片机 遗传蚁群算法 优化
分类号: TN405
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 80次
引 用: 1次
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内容摘要
表面贴装技术(SMT)是如今印刷电路板(PCB)生产中的主流技术。贴片机是SMT系统中最关键的设备,其装配工艺是整个系统生产效率提高的瓶颈。以前的研究大多针对拱架式和转塔式贴片机,而不是当前主流的高速多功能贴片机,这类贴片机中的典型是水平旋转式贴片机。本文将对水平旋转式贴片机的贴装过程优化展开研究。本文深入研究了水平旋转式贴片机的结构特点和贴装过程,分析并归纳了影响贴片机效率的因素,建立了具有实用性的贴片机贴装过程优化的数学模型,并分为供料槽分配和贴装顺序优化两步来解决此问题。首先采用中间文件作为贴片机优化的数据来源,使贴片机的优化独立于各种异构的电子设计环境;其次基于元器件的特性,对其分组分类,在此基础上把元器件优化分配供料槽;最后结合实际贴装过程,改进遗传蚁群算法,基于改进算法设计了贴装顺序的优化方法。仿真结果表明,本文提出的优化方案,不仅符合贴片机的实际工作情况,缩短了PCB的装配时间,更提高了贴片机的贴装效率。本文所采用的优化思想和设计的算法,对于其它类型的贴片机也具有一定的借鉴意义。在后续的研究工作中,还将进行贴装设备级优化与生产线优化的结合,即一条生产线上多台贴片机的平衡优化,从而提高生产线效率。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-7 第一章 绪论 7-11 1.1 研究背景和意义 7-8 1.2 研究现状 8-9 1.3 本文工作和结构安排 9-11 第二章 水平旋转式贴片机及相关理论研究 11-23 2.1 表面贴装技术研究 11-14 2.1.1 SMT概括 11-12 2.1.2 SMT的特点 12-13 2.1.3 SMT工艺流程 13-14 2.2 贴片机 14-20 2.2.1 贴片机组成及其工作流程 14-15 2.2.2 贴片机的分类 15-18 2.2.3 贴片机的关键部件 18-20 2.3 水平旋转式贴片机研究 20-22 2.3.1 水平旋转式贴片机 21 2.3.2 贴装过程分析 21-22 2.4 小结 22-23 第三章 贴装过程数学建模和供料槽优化分配 23-33 3.1 水平旋转式贴片机贴装过程数学建模 23-26 3.1.1 影响贴片机效率的因素 23-24 3.1.2 数学模型 24-26 3.2 供料槽优化分配 26-32 3.2.1 元器件信息提取 27-28 3.2.2 元器件分组和分类 28-29 3.2.3 元器件编号和坐标转换 29-30 3.2.4 供料槽分配 30-32 3.3 小结 32-33 第四章 基于遗传蚁群算法的贴装顺序优化 33-51 4.1 基本遗传蚁群算法 33-41 4.1.1 蚁群算法研究与分析 33-36 4.1.2 遗传算法研究与分析 36-38 4.1.3 基本遗传蚁群算法原理 38-39 4.1.4 遗传算法和蚁群算法的融合 39-40 4.1.5 遗传蚁群算法性能分析 40-41 4.2 遗传蚁群算法的改进 41-43 4.3 基于改进算法的贴装顺序优化 43-49 4.3.1 确定目标函数和适应值函数 43-44 4.3.2 遗传算法阶段 44-46 4.3.3 两种算法衔接部分 46 4.3.4 蚁群算法阶段 46-49 4.4 改进算法特点 49-50 4.5 小结 50-51 第五章 算法仿真 51-59 5.1 算法实现 51-52 5.2 关键模块的算法实现与仿真计算 52-58 5.2.1 元器件分组分类 53-54 5.2.2 供料槽优化分配 54-56 5.2.3 贴装路径优化 56-58 5.3 小结 58-59 第六章 结束语 59-61 致谢 61-63 参考文献 63-67 研究成果 67
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 微电子学、集成电路(IC) > 一般性问题 > 制造工艺
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