Load Optimization Scheduling of Chip Mounter Based on Hybrid Adaptive Optimization

A chip mounter is the core equipment in the production line of the surface-mount technology,which is responsible for finishing the mount operation.It is the most complex and time-consuming stage in the production process.Therefore,it is of great significance to optimize the load balance and mounting efficiency of the chip mounter and improve the mounting efficiency of the production line.In this study,according to the specific type of chip mounter in the actual production line of a company,a maximum and minimum model is established to minimize the maximum cycle time of the chip mounter in the production line.The production efficiency of the production line can be improved by optimizing the workload scheduling of each chip mounter.On this basis,a hybrid adaptive optimization algorithm is proposed to solve the load scheduling problem of the mounter.The hybrid algorithm is a hybrid of an adaptive genetic algorithm and the improved ant colony algorithm.It combines the advantages of the two algorithms and improves their global search ability and convergence speed.The experimental results show that the proposed hybrid optimization algorithm has a good optimization effect and convergence in the load scheduling problem of chip mounters.

多芯片高精度点胶贴片机技术发展趋势

基于多芯片高精度点胶贴片机应用背景,对目前国内市面主流的多芯片点胶贴片机从用户需求、技术指标差异进行分析,对未来多芯片高精度点胶贴片技术发展趋势做出分析研判。

高精度自动贴片机视觉对准系统及其图像处理

阐述了高精度自动贴片机视觉对准系统的构成和原理。介绍了利用模式识别理论和图像的不变矩实现定位标志存在性判断的原理及算法和定位标志对准的原理及相关的图像处理算法,以及其中的点模式匹配算法。试验结果表明,定位标志存在性判断算法可以有效地区分不同的定位标志和判断定位标志是否在视场之内;定位标志对准算法在输入图像旋转、平移、定位标志被部分遮挡时,能精确地得到定位标志的位置偏差。

应用在高性能贴片机上的一种快速视觉定位算法

针对高性能贴片机须具有快速、准确的视觉定位的要求,通过改进一种混合空间增强的预处理方法,采用Hough变换与最小二乘法相结合的方法提取出了较为精确的边缘直线,实现了一种利用十字叉标记几何信息,并能进行快速对准的算法。实验结果表明,该算法具有较快的速度,对比例变化和局部残缺不敏感。

基于改进蚁群算法的贴片机贴装过程优化

为提高贴片机生产效率,对贴片机贴装过程中的元器件拾取贴放顺序进行优化,提出一种改进的蚁群算法。该算法将分散搜索算法中的参考解集引入到cunning蚁群系统中,使其参与到蚁群对解的搜索,从而提高算法的全局搜索能力。实验结果表明,该算法在多数情况下能够搜索到优于传统cunning蚁群系统的解。

高精度自动贴片机视觉系统定位算法研究

针对高精度自动贴片机的关键技术视觉识别定位算法进行了研究,针对贴片机PCB板标记点及元件图像的特点,提出了结合图像分割、几何特征识别与模式匹配的图像识别及定位方法。根据以上算法开发了针对视觉定位系统的图像识别软件,并用PCB板图像及元件图像进行识别定位验证。实验结果表明,该算法能够有效地完成贴片机视觉系统的识别定位任务。

基于光栅的贴片机对准系统的精度标定

贴片机对准系统的精度标定是视觉定位的关键环节,直接影响贴片精度与贴片质量。为提高对准系统标定精度,提出了基于光栅的精度标定方法。将光栅图像灰度值之和形成一组周期固定的准正弦信号,通过像元平移把图像条纹灰度值变为李萨如图。对李萨如图及其数据进行分析与处理,直接计算出光学系统的分辨率,从而实现光学系统的精度标定。采用上述方法得到了与理论计算比较吻合的贴片机对准系统精度标定结果,并且利用标准大刻尺进行了标定验证实验。获取了标准大刻尺的图像,通过图像处理计算出刻线间的像素坐标差,将像素坐标差值与成像系统分辨率相乘计算出代表实测的刻线间距。对实验数据的误差分析表明,这种标定方法精度高,偏差<0.2μm,满足贴片机的对准精度要求。

基于SOPC的贴片机视觉处理系统

针对贴片机视觉处理系统数据量大、实时性强的特点,提出了一种基于SOPC技术的解决方案。在XPS环境下完成硬件设计,包括图像的采集、存储与处理;软件设计在SDK环境下完成,主要包括外围电路的驱动及用户界面的设计,实现图像数据的高速采集和实时处理。该系统摆脱了传统的FPGA+DSP的构架,集成度高,可靠性强,并且维护方便,易于升级。实验表明该系统较好地满足贴片机的实时处理要求。

贴片机贴装路径优化研究

贴片机贴装路径与表面组装生产线的装配效率紧密相关,深入分析贴装路径优化问题,提出该问题的数学模型,应用遗传算法实施贴装路径优化,并给出相应的MATLAB程序。通过仿真实验,验证了该方法是可行的。

贴片机自动对准系统的硬件设计

介绍了贴片机自动对准系统的结构与工作原理,并对贴片机自动对准系统的硬件进行了设计,硬件部分由光学系统、运动控制系统和光源控制系统组成.实验结果证明该系统能够成功实现高精度自动对准的功能.

基于贴片机视觉系统的SIM芯片识别定位算法

目的采用贴片机的机器视觉技术实现SIM芯片高质量和高精度的识别定位。方法采用工业摄像机收集原始图像信息,上传到VS配置的Open CV系统中进行图像预处理,减少图像信息,方便特征提取。对芯片图像进行Zernike边缘检测,减少噪声干扰,改善图像效果。通过矩形拟合提取芯片轮廓,获取芯片中心坐标。最后,通过芯片轮廓面积的提取,获得面积区间,确定合格芯片,并对其进行识别检测。结果实验结果表明,识别合格芯片的正确率达到100%,且抗噪性好;芯片定位时,位置精度在0.5个像素之内。结论在复杂情况下,该方法可保证贴片机的贴装质量和精度,有利于提高贴装的合格效率。

基于改进蚁群算法的垂直旋转式贴片机贴装顺序优化

以垂直旋转式贴片机为研究对象,在供料器位置确定的情况下,研究其贴装顺序优化问题。在贴片机贴装数学模型的基础上提出改进蚁群算法,将贴装过程分成拾取-贴放循环和各循环之间连接2个子问题。改进蚁群算法在搜索最优解过程中引入精英蚂蚁,并采用全局和局部相组合的信息素更新策略。实验结果表明,改进算法在求解贴片机最优路径时具有较好的求解精度、全局搜索能力以及较快的收敛速度,相比基本蚁群算法,其求得的最优路径使得贴装效率提高了11%左右。

SMD与贴片机

以典型的表面贴装元器件及典型贴片机为例，针对表面贴装元器件的贴装和贴片机作简要论述。

基于区域生长法的QFP芯片引脚缺陷检测算法

为降低贴片机的废品率,提出了基于机器视觉的小型方块平面封装(quad flat package,QFP)芯片引脚缺陷检测算法,以在贴装前对芯片的引脚进行质量检测。利用区域生长法获取引脚的总数及各个引脚主体部分的形心坐标及面积。通过与实际引脚总数进行对比,判断是否存在引脚缺失的缺陷,并和实际引脚的间距、面积的设定值进行对比,当测定值超过设定值一定范围时,认为该芯片存在引脚位置偏移以及高度偏移等缺陷,从而吸取新的芯片进行判断,实现持续自动的测试。测试结果表明,该方法具有检测速度快、误检率低的优点,可以较好地满足生产工艺要求。

基于机器视觉的贴片机系统元件精确定位的研究

在贴片机运动控制系统中，机器视觉对于元件精确定位起着至关重要的作用。本文在分析机器视觉和图像处理的基础上，重点讨论了贴片机机器视觉系统中元件定位的主要图像处理过程，并通过仿真安验选择了其实现方法。

FCS系统在贴片机的位置偏差校正中的应用

准确的定位技术是SMT生产线上主流设备贴片机的主要性能指标,贴片机的定位系统成为高性能贴片机最为关键的系统之一。以激光校准传感器作为贴片机的视觉定位检测系统,使贴片机自身具有识别贴片位置偏移的自动校正功能,满足小型元件的贴片精度要求,且提高对θ轴马达的强化,实现了面向大型元件的对应能力。结果表明:激光识别自动校正系统FCS在贴片头中的应用,通过非接触定心方式,LED激光多角度照射,光影宽度与切线数据的获取,使用最小拟合二乘法准则完成元件形状分析,位置偏差校正,实现贴片元件精准定位的工艺要求。

表面贴装器件图像处理关键技术研究

针对贴片机中表面贴装器件(Surface Mount Device,SMD)的视觉测量问题,研究了SMD的图像识别和测量算法.基于视觉飞行对中技术获取SMD图像.根据SMD的几何特征,提出了用于其图像处理流程的高斯滤波、迭代算法和最小面积外接矩形算法,并分别在Halcon和OpenCV两大机器视觉平台上进行对比分析与验证.

基于GT-800的贴片机控制系统

介绍了基于数字信号处理(Digital Signal Processor,DSP)的运动控制器GT-800在贴片机控制系统中的应用。该系统采用以PC机为上位机、GT-800运动控制器为下位机的硬件结构,上下位机之间的通讯采用基于ISA总线的双端口RAM的模式,系统的软件设计采用基于Visual C++6.0的软件设计模式。

FCS系统在贴片机的位置偏差校正中的应用

准确的定位技术是SMT表面组装生产线上主流设备贴片机的主要性能指标,贴片机的定位系统成为高性能贴片机最为关键的系统之一。以激光校准传感器作为贴片机的视觉定位检测系统,使贴片机自身具有识别贴片位置偏移的自动校正功能,满足小型元件的贴片精度要求,且提高对θ轴马达的强化,实现了面向大型元件的对应能力。结果表明:激光识别自动校正系统FCS在贴片头中的应用,通过非接触定心方式,LED激光多角度照射,光影宽度与切线数据的获取,使用最小二乘法准则完成元件形状分析,位置偏差校正,实现贴片元件精准定位的工艺要求。

面向贴片机视觉系统的摄像机标定方法

针对贴片机视觉系统摄像机标定便捷性和高精度的要求,分析摄像机模型及其局限性,提出采用一阶单系数除式径向畸变模型代替传统的多项式畸变模型,并设计出带矩形边框和三角标志的圆形标定点平面标定板进行摄像机标定。通过可递归执行的修正的Deriche滤波快速获得像素级边缘,再进行亚像素边缘提取、线性方法拟合椭圆,对标定点进行精确定位,通过空间点及其图像投影的对应关系,获得较理想的摄像机参数初始值。最后,利用最优化算法进一步求解,获得更高精度的摄像机参数。实验结果表明,该标定方法简单、快速,并且精确,能满足贴片机视觉系统的要求。