单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法

技术特征：
1.一种单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于包括，步骤一：建立待贴装电路板的贴装点数据集及确定待贴装电路板尺寸坐标，每个贴装点数据包括元件类型、元件名称和对应的贴装头吸杆编号；确定机械参数，包括供料器总槽位数、贴装头吸杆总个数、止档块机械坐标、供料器标准槽位坐标以及相邻供料器槽位间距；获取已注册供料器列表；步骤二：由已注册供料器列表中根据每个供料器的当前废料数量、连接状态和工作状态确定可用供料器列表；步骤三：对未分配供料器的贴装点，在当前贴装拾取周期遍历可用供料器列表中前基座可用供料器或后基座可用供料器进行供料器的分配，对每一次供料器分配结果进行评价指数的计算，根据评价指数计算结果确定当前贴装拾取周期贴装头的供料器拾取策略；步骤四：根据供料器拾取策略拾取元件，并在拍照检测合格后贴装元件；步骤五：更新可用供料器列表，返回步骤三，直到完成贴装作业。2.根据权利要求1所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，步骤二中确定可用供料器列表的过程包括：读取已注册供料器列表feederinfor，其中第i个已注册供料器为f
i
，,i＝1,
…
,n，其中n为已注册供料器最大槽位数；f
i
对应的数据包括供料器对应元件类型索引f
c
(f
i
)，供料器槽位号信息f
s
(f
i
)，供料器工作状态信息f
w
(f
i
)，供料器连接状态信息f
l
(f
i
)，供料器当前废料数量f
d
(f
i
)；其中供料器工作状态信息f
w
(f
i
)包括正常状态normal和废弃状态dump，供料器连接状态信息f
l
(f
i
)包括未连接状态off和连接状态on；按照供料器槽位号信息f
s
(f
i
)的升序排列已注册供料器；设定可用供料器列表为availablefeederlist(f
c
(f
i
),f
i
)，用于存储元件类型索引f
c
(f
i
)包含的所有可用供料器；对升序排列后的已注册供料器依次进行判断，若当前已注册供料器f
i
的供料器工作状态信息f
w
(f
i
)为正常状态normal，进一步判断当前废料数量f
d
(f
i
)和供料器连接状态信息f
l
(f
i
)，若当前废料数量f
d
(f
i
)未超过废料数量上限feederdumpmaxnum，并且供料器连接状态信息f
l
(f
i
)满足f
l
(f
i
)＝＝on，则将当前已注册供料器f
i
存入可用供料器列表为availablefeederlist(f
c
(f
i
),f
i
)，直到完成全部已注册供料器的判断，获得最终可用供料器列表availablefeederlist(f
c
(f
i
),f
i
)。3.根据权利要求2所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，步骤三中确定当前贴装拾取周期贴装头的供料器拾取策略的方法包括：计算待贴装电路板中心位置centerpos：其中stopperpos.x为止档块在x方向上的机械坐标，boardsize.x为待贴装电路板在x方向上的长度；计算待贴装电路板中心位置centerpos对应的槽位号centerslot：
式中slot21pos.x为供料器标准槽位在x方向上的机械坐标，twofeederinter为相邻供料器槽位间距，21为供料器标准槽位序号；设定当前贴装拾取周期供料器拾取数量为g
max
，当前拾取计数为g；定义同时拾取组首个拾取供料器槽位号为pickslotindex、拾取吸杆编号组pickheadnum，吸杆分配供料器槽位号为allocationslot；首先，遍历可用供料器列表中前基座可用供料器或后基座可用供料器，按吸杆与供料器的类型匹配数进行供料器的分配，保留评价指数计算结果更小的分配方案作为贴装头的供料器拾取策略，更新最优评价指数best_value，确定最优供料器拾取策略；将最优供料器拾取策略存入吸杆分配供料器槽位号allocationslot。4.根据权利要求3所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，遍历可用供料器列表中前基座可用供料器的过程包括：步骤三一：初始化前基座可用供料器索引slotnum1＝1，前基座最优评价指数best_value1＝∞；步骤三二：基于机械位置极限，定义前基座可用供料器索引slotnum1为：式中headnummax为吸杆总个数；步骤三三：若前基座可用供料器索引slotnum1存在可用供料器并未分配，并且吸杆与所述前基座可用供料器元件类型有匹配项，则将当前匹配数记为同时拾取数picknum1，设定需检测匹配性的供料器槽位号为currentslot1：currentslot1＝slotnum1 2*headnum
i
，式中headnum
i
为当前贴装拾取周期贴装点对应的吸杆编号；步骤三四：计算评价指数value1：value1＝picknum1-|centerslot-currentslot1|*0.1，若计算的评价指数value1小于当前评价指数value1，则更新最优评价指数best_value1，并且更新pickslotindex、pickheadnum；步骤三五：若则使slotnum1＝slotnum1 1，返回执行步骤三二，直到完成可用供料器列表中前基座可用供料器的遍历。5.根据权利要求4所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，遍历可用供料器列表中后基座可用供料器的过程包括：步骤三六：初始化后基座可用供料器索引后基座评价指数best_value2＝∞；步骤三七：基于机械位置极限，定义后基座可用供料器索引slotnum2为：slotnum2＝n-headnummax；步骤三八：若后基座可用供料器索引slotnum2存在可用供料器并未分配，并且吸杆与所述后基座可用供料器元件类型有匹配项，则将当前匹配数记为同时拾取数picknum2，设定需检测匹配性的供料器槽位号为currentslot2：
currentslot2＝slotnum2 2*headnum
i
；步骤三九：计算评价指数value2：value2＝picknum2-|n-centerslot-currentslot2|*0.1，若计算的评价指数value2小于当前评价指数value2，则更新最优评价指数best_value2，并且更新pickslotindex、pickheadnum；步骤三十：若slotnum2≤n-headnummax，则使slotnum2＝slotnum2 1，返回执行步骤三七，直到完成可用供料器列表中后基座可用供料器的遍历。6.根据权利要求5所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，将遍历可用供料器列表中前基座可用供料器或后基座可用供料器确定的最优供料器拾取策略存入吸杆分配供料器槽位号allocationslot，allocationslot中非零数目σ为有效结果数目，令g＝g σ，直到满足g＝＝g
max
，步骤三结束。7.根据权利要求6所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，步骤四中贴装元件的过程包括：根据供料器位置对拾取的元件进行拍照检测，对于拍照检测不合格的元件确定为元件废料，并使f
d
(f
i
)＝f
d
(f
i
) 1，若f
d
(f
i
)小于对应元件类型索引的废料数量上限feederdumpmaxnum(c)，则进行下一个拾取元件的拍照检测；对于拍照检测合格的元件进行贴装。8.根据权利要求7所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，步骤五中更新可用供料器列表的过程包括：在每一次贴装拾取周期结束下一次贴装拾取周期开始前进行供料器状态检查：定义当前贴装拾取周期内贴装点索引为index；初始化index＝1，获取当前贴装点供料器信息f
index
；若f
l
(f
index
)＝＝on，则进一步判断当前供料器废料数目f
d
(f
index
)；否则更新可用供料器列表availablefeederlist(f
c
(f
i
),f
i
)；若f
d
(f
index
)≥feederdumpmaxnum(c)，即f
w
(f
index
)＝＝dump，继续更新可用供料器列表availablefeederlist(f
c
(f
i
),f
i
)；否则：继续判断若index≤cyclesize，令index＝index 1，进行下一个供料器状态检查；否则结束供料器状态检查；式中cyclesize为当前贴装拾取周期的贴装点数目。9.根据权利要求8所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，步骤五中，更新可用供料器列表的过程中，遍历可用供料器列表availablefeederlist(f
c
(f
i
),f
i
)，若f
w
(f
index
)＝＝dump，则移除该可用供料器，并对可用供料器列表availablefeederlist(f
c
(f
i
),f
i
)进行更新。10.根据权利要求9所述的单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，其特征在于，步骤五中完成贴装作业为：直到完成全部贴装点的贴装或者没有可用供料器，判定完成贴装作业。

技术总结
一种单动臂拱架型多功能贴片机供料器分配优化方法，属于表面贴装的供料技术领域。本发明针对现有不能根据实际工作情况对贴装点动态分配供料器，影响贴片效率的问题。包括：建立待贴装电路板的贴装点数据集及确定待贴装电路板尺寸坐标，确定机械参数，获取已注册供料器列表；确定可用供料器列表；对未分配供料器的贴装点，在当前贴装拾取周期遍历可用供料器列表中前基座可用供料器或后基座可用供料器进行供料器的分配，对每一次供料器分配结果进行评价指数的计算，根据评价指数计算结果确定当前贴装拾取周期贴装头的供料器拾取策略并拾取元件，在拍照检测合格后贴装元件；直到完成贴装作业。本发明用于供料器分配的优化。本发明用于供料器分配的优化。本发明用于供料器分配的优化。


技术研发人员：高会军 曹峻虎 杨宪强
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.11.07
技术公布日：2022/12/30