水平旋转式贴片机贴装过程优化研究

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。