一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法技术

一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法，本发明专利技术涉及贴片机拾贴路径优化方法。本发明专利技术的目的是为了解决现有商业软件在对LED拾取路径进行优化时，通常采取固定的优化策略与随机搜索相结合的方式，使其在搜索过程中容易陷入局部最优解，导致获得的拾贴路径长，LED贴片生产工作效率低的问题。一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法的具体过程为：步骤一：由最近邻算法生成拾贴路径作为禁忌搜索的初始解；步骤二：对步骤一中初始解对应的信息链进行禁忌搜索，根据信息链对应拾贴路径长度获得最优解，最优解为拾贴移动路径长度最短的拾贴路径。本发明专利技术用于电器技术及电气工程领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法
本专利技术涉及贴片机拾贴路径优化方法，特别涉及一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法。
技术介绍
随着我国经济水平的不断提升，电子工业也得到了迅速发展，追求小型化、精密化的微电子产业逐步形成。微电子产业是支撑航空、航天、船舶、家电、仪表等多个领域发展的基础性产业，对于高新科技的发展有着重大意义。而微电子产业中涉及印制电路板的制作，表面贴装技术更是其中的关键性技术。表面贴装技术是一种将无引脚表面组装元器件安装在印制电路板的表面上的电路装连技术，元器件安装的位置被称为贴装点。LED贴片机是专门为LED行业所设计定做的表面贴装设备，用来实现大批量的LED电路板的组装。提升LED贴片机生产制作印制电路板时表面贴装效率的生产方法同样可以被应用到具有相同封装(如电阻、电容)贴片元器件的印制电路板的制作中。禁忌搜索(TabuSearch)算法是一种元启发式的搜索算法，其思路是：先确定一个可行解，在一系列特定的搜索方向中，选择能让目标函数值变化最多的方向进行移动，并且不以局部最优解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法，其特征在于：所述方法具体过程为：/n步骤一：由最近邻算法生成拾贴路径作为禁忌搜索的初始解；/n步骤二：对步骤一中初始解对应的信息链进行禁忌搜索，根据信息链对应拾贴路径长度获得最优解，最优解为拾贴移动路径长度最短的拾贴路径。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法，其特征在于：所述方法具体过程为：
步骤一：由最近邻算法生成拾贴路径作为禁忌搜索的初始解；
步骤二：对步骤一中初始解对应的信息链进行禁忌搜索，根据信息链对应拾贴路径长度获得最优解，最优解为拾贴移动路径长度最短的拾贴路径。


2.根据权利要求1所述一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法，其特征在于：所述步骤一中由最近邻算法生成拾贴路径作为禁忌搜索的初始解；具体过程为：
步骤一一：将各拾贴点坐标转换为贴片头坐标，吸杆间隔为rod_interval，则贴片头以吸杆s拾取元件c时，贴片头的坐标{headx(c,s),heady(c,s)}有如下计算方法：
headx(c,s)＝Cpx(c)-(s-1)·rod_interval
heady(c,s)＝Cpy(c)
式中，Cpx(c)为第c个元件对应X轴坐标，Cpy(c)为第c个元件对应Y轴坐标；
s＝1,2,…,S时均可确定一组贴片头坐标，定义K行S列全0元素的矩阵为TaskAssigned；
其中为拾贴周期总数，numCp为贴装元件总数，S为吸杆总数；TaskAssigned(k,s)为0表示拾贴周期k中吸杆s未安排拾贴任务；k＝1,2,…,K为拾贴周期索引量；s为吸杆编号索引量；
定义numCp个元素全为0的数组CompAssigned，初始化拾贴周期索引k＝1，所述贴片头坐标指贴片头上最左侧吸杆所在位置的坐标；
步骤一二：初始化贴装顺序索引值seq＝1，遍历headx(c,s)，c∈{1,2,…,numCp}、s∈{1,，2,…,S}，确定headx(c,s)中值最大的元素，且TaskAssigned(k,s)和CompAssigned(c)的值均为0，令SuckRod(k,s)＝c、MountSeq(k,seq)＝c，并将TaskAssigned(k,s)和CompAssigned(c)的值置为1；
SuckRod(k,s)为拾贴周期k中吸杆s拾贴的元件序号，SuckRod为拾贴周期内元件吸取矩阵，对应贴装点吸杆分配结果；
MountSeq(k,seq)为拾贴周期k中第seq个贴装的元件序号，MountSeq为拾贴周期内元件拾贴顺序矩阵，对应贴装点贴装顺序结果；
TaskAssigned(k,s)值为1表示已确定拾贴周期k中吸杆s拾贴的元件序号，值为0表示未确定拾贴周期k中吸杆s拾贴的元件序号；
CompAssigned(c)值为1表示已确定拾贴元件c的吸杆和拾贴周期，值为0表示未确定拾贴元件c的吸杆和拾贴周期；
步骤一三：贴装顺序索引值seq的值递增1，遍历贴装点{headx(c,s),heady(c,s)}，c∈{1,2,…,numCp}、s∈{1,2,…,S}，确定所有的TaskAssigned(k,s)和CompAssigned(c)值均为0的贴装点{headx(c,s),heady(c,s)}中和元件c＝MountSeq(k,seq-1)切比雪夫距离最近的元素，令SuckRod(k,s)＝c、MountSeq(k,seq)＝c，并将TaskAssigned(k,s)和CompAssigned(c)的值置为1；
步骤一四：若seq≤S，表示当前拾贴周期仍有吸杆未完成分配，重复步骤一三；否则，进一步进行判断，若CompAssigned全不为0，表示仍有元件未确定分配拾贴吸杆和拾贴周期，重复步骤一二～步骤一四，直至CompAssigned全为0。


3.根据权利要求1或2所述一种基于禁忌搜索算法的LED贴片机拾贴路径优化方法，其特征在于：所述步骤二中对步骤一中初始解对应的信息链进行禁忌搜索，根据信息链对应拾贴路径长度获得最优解，最优解为拾贴移动路径长度最短的拾贴路径；具体过程为：
步骤二一：将步骤一中确定的贴装点吸杆分配结果SuckRod与贴装顺序MountSeq转化为一条信息链Chain，信息链存储形式为长度为2·numCp的数组，n为该数组的索引，转化方式如下：
n≤numCp时，
n＞numCp时，
由此形成的信息链Chain是1～2·numCp全排列中的一种，初始化禁忌表为空；
numCp为贴装元件总数；
步骤二二：根据信息链Chain的长度确定信息链Chain所有的插入、逆转、交换变异操作结构体数组Var，结构体数组Var的大小为numVar，信息链Chain成员包含opt、first和second，cntVar为结构体数组的索引变量；
Var[cntVar].opt为信息链变异操作标识，Var[cntVar].first和Var[cntV...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会军，李政锴，卢光宇，邱剑彬，于兴虎，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23