365体育官方唯一入口多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法pdf

　　365体育官方唯一入口多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法pdf本发明公开了多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，包括算法方法和算法系统，算法方法包括吸嘴飞达安排算法方法和贴装路径优化算法方法，吸嘴飞达安排算法包括：吸嘴飞达安排算法根据输入的PCB列表中原件类型、数量、供料类型、飞达型号和吸嘴型号，输出吸嘴安装列表和飞达安装列表；所述贴装路径优化算法的方法包括：算法根据贴装最短路径法则，计算出最优化的贴装顺序。本发明提高了多头贴片机运行的效率，本发明的算法，给出了优化的贴片机吸嘴飞达安排方案、和贴装顺序，大大减少了贴装时间，提高了运行的效率。

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112165852 A (43)申请公布日 2021.01.01 (21)申请号 3.X (22)申请日 2020.10.30 (71)申请人 北京华维国创电子科技有限公司 地址 100000 北京市昌平区北七家镇白庙 村东 (72)发明人 杨尊凯 (74)专利代理机构 深圳至诚化育知识产权代理 事务所(普通合伙) 44728 代理人 涂柳晓 (51)Int.Cl. H05K 13/04 (2006.01) H05K 13/08 (2006.01) 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (54)发明名称 多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺 序优化算法 (57)摘要 本发明公开了多贴头贴片机吸嘴飞达安排 及元件贴装顺序优化算法，包括算法方法和算法 系统，算法方法包括吸嘴飞达安排算法方法和贴 装路径优化算法方法，吸嘴飞达安排算法包括： 吸嘴飞达安排算法根据输入的PCB列表中原件类 型、数量、供料类型、飞达型号和吸嘴型号，输出 吸嘴安装列表和飞达安装列表；所述贴装路径优 化算法的方法包括：算法根据贴装最短路径法 则，计算出最优化的贴装顺序。本发明提高了多 头贴片机运行的效率，本发明的算法，给出了优 化的贴片机吸嘴飞达安排方案、和贴装顺序，大 A 大减少了贴装时间，提高了运行的效率。 2 5 8 5 6 1 2 1 1 N C CN 112165852 A 权利要求书 1/2页 1.多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，包括算法方法和算法系统， 其特征在于，算法方法包括吸嘴飞达安排算法方法和贴装路径优化算法方法，吸嘴飞达安 排算法包括： 吸嘴飞达安排算法根据输入的PCB列表中原件类型、数量、供料类型、飞达型号和吸嘴 型号，输出吸嘴安装列表和飞达安装列表； 所述贴装路径优化算法的方法包括： 算法根据贴装最短路径法则，计算出最优化的贴装顺序。 2.根据权利要求1所述的多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，其特 征在于，所述吸嘴飞达安排算法方法具体步骤包括： 首先根据PCB元件分类列表的元件数量、吸嘴型号信息，计算一个初始吸嘴安排方案； 根据元件类型、供料类型和飞达型号，计算出一个初始飞达安排方案； 根据设定的取料速度，和料站位置参数信息，计算出整个取料过程所需要的时间； 再然后采用遗传迭代算法，为计算主体，每一代的计算中，分析吸嘴和飞达的位置，如 果对减少贴装时间有利，称为优化因子，如果对减少贴装时间不利，称为有害因子； 保留优化因子，调整有害因子，然后进行到下一次的迭代计算中，经过一定数量的遗传 迭代，贴装时间最终收敛在一定的范围之内，这样得到最终的吸嘴安排方案和飞达安排方 案； 将计算出来的吸嘴安排方案和飞达安排方案，以方便用户读取的列表形式输出，得到 了吸嘴安装列表和飞达安装列表。 3.根据权利要求2所述的多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，其特 征在于，所述贴装路径优化算法方法具体步骤包括： 贴装过程等效为贴头在某个位置及其停留时间总和∑T1(p,t)，和从一个位置移动到 另一个位置的时间总和∑T2(pi,pj)，即贴装时间为∑T1(p,t)+∑T2(pi,pj)； 贴装过程包含的位置有，取料位置点集{F0,…,Fm},视觉相机位置C，每个元件的贴装 坐标{P0,…,Pi,…,Pn}； 设贴头数量为m，单次取料最多m个，单次贴装也是最多m个，我们称之为一轮次。每轮次 取料位置点集是由该轮次选用的贴装位置点集{P0,…,Pm}来决定的，因此算法采用遗传迭 代为计算主体，设定贴装点集为初始值，计算整体贴装时间，同时分析每一代计算的优化因 子和有害因子，保留优化因子，调整有害因子，进行下一代的计算。当计算收敛到一定范围 之内，即得到优化的最短贴装时间的贴装顺序。 4.根据权利要求1所述的多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，其特 征在于：所述算法系统包括吸嘴飞达安排算法系统和贴装路径优化算法系统，吸嘴飞达安 排算法系统根据输入的PCB列表中原件类型、数量、供料类型、飞达型号和吸嘴型号，输出吸 嘴安装列表和飞达安装列表；贴装路径优化算法系统根据贴装最短路径法则，计算出最优 化的贴装顺序。 5.根据权利要求4所述的多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，其特 征在于，所述吸嘴飞达安排算法系统包括： 第一生成模块、用于根据PCB元件分类列表的元件数量、吸嘴型号信息，得出初始吸嘴 安排方案； 2 2 CN 112165852 A 权利要求书 2/2页 第二生成模块、用于根据元件类型、供料类型和飞达型号，得出初始飞达安排方案； 第三生成模块、用于根据设定的取料速度，和料站位置参数信息，生成出整个取料过程 所需要的时间数值； 第一计算模块、采用遗传迭代算法，为计算主体，分析吸嘴和飞达的位置； 提取模块、用于提取对减少贴装时间有利的吸嘴和飞达的位置信息； 输出模块、用于将提取出来的吸嘴和飞达位置信息方案，以列表形式输出。 6.根据权利要求4所述的多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，其特 征在于，贴装路径优化算法系统包括： 第二计算模块、以遗传迭代为计算主体，设定贴装点集为初始值，计算整体贴装时间， 得到优化的最短贴装时间的贴装顺序。 3 3 CN 112165852 A 说明书 1/4页 多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法 技术领域 [0001] 本发明涉及贴片机技术领域，更具体地说，特别涉及多贴头贴片机吸嘴飞达安排 及元件贴装顺序优化算法。 背景技术 [0002] 多贴头贴片机的工作流程是多贴头去飞达料站位置吸取多个芯片元件，经过视觉 校准之后，移动到贴装位置，逐个进行贴装。PCB元件列表，包含了不同元件的贴装坐标、吸 嘴型号、供料类型和飞达型号。取料时，为了使效率最大化，多贴头贴片机在取料时需要尽 量使整个取料过程尽量多头同取，和最小移位；贴装时，为了使贴装效率最大化，贴头在每 一轮贴装时候，尽量使得贴头在PCB板上的贴装移位最小；编程时，需要自动化编程来提高 效率。 [0003] 而现有的算法，都是针对单贴头贴片机的取料和贴装，无法实际应用于多贴头贴 片机，因为单贴头不需要考虑多贴头在取料时的顺序和贴装时的路径。 [0004] 因此目前现有的方式，是操作员人工指定吸嘴和飞达安排方案，并手动编辑每个 元件的取料和贴装数据。这样带来了以下问题： [0005] 第一、操作员人工指定吸嘴和飞达安排方案，无法达到尽可能同取和最小位移，这 样取料的效率大大降低。 [0006] 第二、操作员人工安排贴装顺序，无法使得贴装时贴头在的位移最小，这样无法得 到最优的贴装顺序，使得贴装效率降低。 [0007] 第三、操作员人工逐条编程取料贴装数据，数量繁多耗时长，易出错，且不易发现， 使得取料贴装错误率很高，编程效率很低。 发明内容 [0008] 本发明的目的在于提供多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件贴装顺序优化算法，以 解决上述背景技术中提出的问题。 [0009] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件 贴装顺序优化算法，包括算法方法和算法系统，算法方法包括吸嘴飞达安排算法方法和贴 装路径优化算法方法，吸嘴飞达安排算法包括： [0010] 吸嘴飞达安排算法根据输入的PCB列表中原件类型、数量、供料类型、飞达型号和 吸嘴型号，输出吸嘴安装列表和飞达安装列表； [0011] 所述贴装路径优化算法的方法包括： [0012] 算法根据贴装最短路径法则，计算出最优化的贴装顺序。 [0013] 优选地，所述吸嘴飞达安排算法方法具体步骤包括： [0014] 首先根据PCB元件分类列表的元件数量、吸嘴型号信息，计算一个初始吸嘴安排方 案； [0015] 根据元件类型、供料类型和飞达型号，计算出一个初始飞达安排方案； 4 4 CN 112165852 A 说明书 2/4页 [0016] 根据设定的取料速度，和料站位置参数信息，计算出整个取料过程所需要的时间； [0017] 再然后采用遗传迭代算法，为计算主体，每一代的计算中，分析吸嘴和飞达的位 置，如果对减少贴装时间有利，称为优化因子，如果对减少贴装时间不利，称为有害因子； [0018] 保留优化因子，调整有害因子，然后进行到下一次的迭代计算中，经过一定数量的 遗传迭代，贴装时间最终收敛在一定的范围之内，这样得到最终的吸嘴安排方案和飞达安 排方案； [0019] 将计算出来的吸嘴安排方案和飞达安排方案，以方便用户读取的列表形式输出， 得到了吸嘴安装列表和飞达安装列表。 [0020] 优选地，所述贴装路径优化算法方法具体步骤包括： [0021] 贴装过程等效为贴头在某个位置及其停留时间总和∑T1(p,t)，和从一个位置移 动到另一个位置的时间总和∑T2(pi,pj)，即贴装时间为∑T1(p,t)+∑T2(pi,pj)； [0022] 贴装过程包含的位置有，取料位置点集{F0,…,Fm},视觉相机位置C，每个元件的 贴装坐标{P0,…,Pi,…,Pn}； [0023] 设贴头数量为m，单次取料最多m个，单次贴装也是最多m个，我们称之为一轮次。每 轮次取料位置点集是由该轮次选用的贴装位置点集{P0,…,Pm}来决定的，因此算法采用遗 传迭代为计算主体，设定贴装点集为初始值，计算整体贴装时间，同时分析每一代计算的优 化因子和有害因子，保留优化因子，调整有害因子，进行下一代的计算。当计算收敛到一定 范围之内，即得到优化的最短贴装时间的贴装顺序。 [0024] 所述算法系统包括吸嘴飞达安排算法系统和贴装路径优化算法系统，吸嘴飞达安 排算法系统根据输入的PCB列表中原件类型、数量、供料类型、飞达型号和吸嘴型号，输出吸 嘴安装列表和飞达安装列表；贴装路径优化算法系统根据贴装最短路径法则，计算出最优 化的贴装顺序。 [0025] 优选地，所述吸嘴飞达安排算法系统包括： [0026] 第一生成模块365体育亚洲官方唯一入口、用于根据PCB元件分类列表的元件数量、吸嘴型号信息，得出初始 吸嘴安排方案； [0027] 第二生成模块、用于根据元件类型、供料类型和飞达型号，得出初始飞达安排方 案； [0028] 第三生成模块、用于根据设定的取料速度，和料站位置参数信息，生成出整个取料 过程所需要的时间数值； [0029] 第一计算模块、采用遗传迭代算法，为计算主体，分析吸嘴和飞达的位置； [0030] 提取模块、用于提取对减少贴装时间有利的吸嘴和飞达的位置信息； [0031] 输出模块、用于将提取出来的吸嘴和飞达位置信息方案，以列表形式输出。 [0032] 优选地，贴装路径优化算法系统包括： [0033] 第二计算模块、以遗传迭代为计算主体，设定贴装点集为初始值，计算整体贴装时 间，得到优化的最短贴装时间的贴装顺序。 [0034] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0035] 提高了多头贴片机运行的效率，本发明的算法，给出了优化的贴片机吸嘴飞达安 排方案、和贴装顺序，大大减少了贴装时间，提高了运行的效率。 [0036] 提高了贴片机生产时换线的效率，贴片机换线是指，操作员切换到去贴装另一种 5 5 CN 112165852 A 说明书 3/4页 PCB板所需要花费的时间。本发明的算法自动输出，吸嘴飞达安装列表，和贴装数据列表365体育亚洲官方唯一入口，代 替了多头贴片机原本需要手动编程的工作，大大减少了操作时间，提高了换线] 降低了贴片机生产时的所需配备的人工成本和试错成本。针对多头贴片机，现有 贴片机需要配备专门的编程员，并且对编程员的要求较高，并且编程过程容易产生错误，并 不易发觉，一般都是经过多块板子试贴发现问题再正式贴装。本发明完全是自动化输出贴 装数据，无需人工编程，所以既省去了专门的编程员的人工成本，也避免了因人工编程出错 导致的试错损失。 附图说明 [0038] 图1为本发明的吸嘴飞达安排算法流程图； [0039] 图2为本发明的贴装路径优化算法流程图。 具体实施方式 [0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 [0041] 请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：多贴头贴片机吸嘴飞达安排及元件 贴装顺序优化算法，包括算法方法和算法系统，算法方法包括吸嘴飞达安排算法方法和贴 装路径优化算法方法，吸嘴飞达安排算法包括：吸嘴飞达安排算法根据输入的PCB列表中原 件类型、数量、供料类型、飞达型号和吸嘴型号，输出吸嘴安装列表和飞达安装列表； [0042] 贴装路径优化算法的方法包括:算法根据贴装最短路径法则，计算出最优化的贴 装顺序。 [0043] 吸嘴飞达安排算法方法具体步骤包括：首先根据PCB元件分类列表的元件数量、吸 嘴型号信息，计算一个初始吸嘴安排方案；根据元件类型、供料类型和飞达型号，计算出一 个初始飞达安排方案；根据设定的取料速度，和料站位置参数信息，计算出整个取料过程所 需要的时间；再然后采用遗传迭代算法，为计算主体，每一代的计算中，分析吸嘴和飞达的 位置，如果对减少贴装时间有利，称为优化因子，如果对减少贴装时间不利，称为有害因子； 保留优化因子，调整有害因子，然后进行到下一次的迭代计算中，经过一定数量的遗传迭 代，贴装时间最终收敛在一定的范围之内，这样得到最终的吸嘴安排方案和飞达安排方案； 将计算出来的吸嘴安排方案和飞达安排方案，以方便用户读取的列表形式输出，得到了吸 嘴安装列表和飞达安装列表。 [0044] 贴装路径优化算法方法具体步骤包括：贴装过程等效为贴头在某个位置及其停留 时间总和∑T1(p,t)，和从一个位置移动到另一个位置的时间总和∑T2(pi,pj)，即贴装时 间为∑T1(p,t)+∑T2(pi,pj)；贴装过程包含的位置有，取料位置点集{F0,…,Fm},视觉相 机位置C，每个元件的贴装坐标{P0,…,Pi,…,Pn}；设贴头数量为m，单次取料最多m个，单次 贴装也是最多m个，我们称之为一轮次。每轮次取料位置点集是由该轮次选用的贴装位置点 集{P0,…,Pm}来决定的，因此算法采用遗传迭代为计算主体，设定贴装点集为初始值，计算 整体贴装时间，同时分析每一代计算的优化因子和有害因子，保留优化因子，调整有害因 6 6 CN 112165852 A 说明书 4/4页 子，进行下一代的计算。当计算收敛到一定范围之内，即得到优化的最短贴装时间的贴装顺 序365体育亚洲官方唯一入口。 [0045] 算法系统包括吸嘴飞达安排算法系统和贴装路径优化算法系统，吸嘴飞达安排算 法系统根据输入的PCB列表中原件类型、数量、供料类型、飞达型号和吸嘴型号，输出吸嘴安 装列表和飞达安装列表；贴装路径优化算法系统根据贴装最短路径法则，计算出最优化的 贴装顺序。 [0046] 吸嘴飞达安排算法系统包括：第一生成模块、用于根据PCB元件分类列表的元件数 量、吸嘴型号信息，得出初始吸嘴安排方案；第二生成模块、用于根据元件类型、供料类型和 飞达型号，得出初始飞达安排方案；第三生成模块、用于根据设定的取料速度，和料站位置 参数信息，生成出整个取料过程所需要的时间数值；第一计算模块、采用遗传迭代算法，为 计算主体，分析吸嘴和飞达的位置；提取模块、用于提取对减少贴装时间有利的吸嘴和飞达 的位置信息；输出模块、用于将提取出来的吸嘴和飞达位置信息方案，以列表形式输出。 [0047] 贴装路径优化算法系统包括：第二计算模块、以遗传迭代为计算主体，设定贴装点 集为初始值，计算整体贴装时间，得到优化的最短贴装时间的贴装顺序。 [0048] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定内。 7 7 CN 112165852 A 说明书附图 1/2页 图1 8 8 CN 112165852 A 说明书附图 2/2页 图2 9 9

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