基于四軸聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法
【專利摘要】基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法，屬于電氣設(shè)備及電氣工程領(lǐng)域。本發(fā)明針對現(xiàn)有貼裝頭運動路徑存在貼片機貼裝頭的運動時間較長、整體運動軌跡的平滑性差等問題而提出的。在運動路徑平面建立平面直角坐標(biāo)系；求取通過點P0和點P2的直線L1的方程；在直線L1上任取一點P3作為曲線路徑的起始點；由已知P1和P3兩點的函數(shù)值及函數(shù)在這兩點的導(dǎo)數(shù)值可以對兩點間進(jìn)行Hermite三次多項式插值，求解使為目標(biāo)函數(shù)最小值的X軸偏移量m和點P3的橫坐標(biāo)x3，所述目標(biāo)函數(shù)為從起始點P0到觸發(fā)點P1的運動時間t；根據(jù)步驟六得到的X軸偏移量m值和x3值求得起始點P0到觸發(fā)點P1間的優(yōu)化運動路徑。本方法得到的貼片機貼裝頭運動路徑提高從起始點到終止點的運動速度。
【專利說明】 基于四軸聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣設(shè)備及電氣工程領(lǐng)域，涉及一種基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在對PCB產(chǎn)品進(jìn)行全自動四軸聯(lián)動貼片機平臺上的貼件時，對于貼裝頭在取件與飛行定中之間的過渡階段，為實現(xiàn)提高效率而進(jìn)行的貼裝頭運動路徑優(yōu)化對整個系統(tǒng)的系統(tǒng)性能改善有著至關(guān)重要的作用。目前，為了簡化系統(tǒng)復(fù)雜度，貼裝頭在所有飛行過程中的行走路徑一致采用的是從起始點到下一個目標(biāo)點間的直線路徑，但是，對于取件與飛行定中之間的過渡階段，這樣的設(shè)計通常有以下幾點不足:1、雖然兩點之間的直線路徑是距離最短的路徑，但是由于這樣的路徑要求在目標(biāo)點將貼裝頭速度降至O (這樣在Y軸上的分量才能降到0，從而進(jìn)行下一個過程)，因此在該段過程中會大大降低整個過程的平均速度，以至于時間往往不會達(dá)到最短，反而會增加；2、在此過渡階段，要求過觸發(fā)點后速度變?yōu)閄軸方向，采用先走到觸發(fā)點停止再改變運動方向的方式會引起不必要的資源浪費；3、這種路徑設(shè)計的過程與過程之間是剛性過渡的，整體運動軌跡的平滑性差，容易引起Z軸的震動而不利于機械的長久維護(hù)；4、此路徑設(shè)計對過程中可能出現(xiàn)的突發(fā)性問題欠缺考慮，過程中即使出現(xiàn)了突發(fā)性問題也必須機械地走完過程再對相應(yīng)問題進(jìn)行處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有貼裝頭運動路徑存在貼片機貼裝頭的運動時間較長、整體運動軌跡的平滑性差易引起Z軸的震動等問題，進(jìn)而提出了一種基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法，所述方法的實現(xiàn)過程如下:
[0005]步驟一、在運動路徑平面建立平面直角坐標(biāo)系，其中PO (x0，y0)與Pl (xl，yl)有如下關(guān)系式:x0>xl且y0〈yl ；P0表示貼裝頭在起始點，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點；
[0006]步驟二、在終止點Pl左側(cè)任取一與終止點Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點P2 ；
[0007]步驟三、求取通過點PO和點P2的直線LI的方程；
[0008]步驟四、在直線LI上任取一點P3，作為曲線路徑的起始點；
[0009]步驟五、由已知Pl和P3兩點的函數(shù)值及函數(shù)在這兩點的導(dǎo)數(shù)值可以對兩點間進(jìn)行Hermite三次多項式插值，
[0010]步驟六、求解使為目標(biāo)函數(shù)最小值的X軸偏移量m和點P3的橫坐標(biāo)x3，所述目標(biāo)函數(shù)為從起始點PO到觸發(fā)點Pl的運動時間t ；
[0011]步驟七、根據(jù)步驟六得到的X軸偏移量m值和x3值求得起始點PO到觸發(fā)點Pl間的優(yōu)化運動路徑。
[0012]本發(fā)明所述的一種基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法的具體實現(xiàn)過程如下:
[0013]步驟一、在運動路徑平面建立平面直角坐標(biāo)系，其中PO (x0，y0)與Pl (xl，yl)有如下關(guān)系式:x0>xl且y0〈yl ；P0表示貼裝頭在起始點，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點；
[0014]步驟二、在終止點Pl (與觸發(fā)點Pl含義相同)左側(cè)任取一點與終止點Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點P2，設(shè)其坐標(biāo)值為(x2，y2)，于是有以下關(guān)系:
[0015]Y2=Y1 (I)
[0016]X2=X1+!!! (2)
[0017]其中，m為點P2相對于點Pl的左偏移量，變量m的取值范圍為:
[0018]O ^ m<x1-x0 (3)
[0019]步驟三、求取通過點PO和點P2的直線LI的方程。直接利用兩點坐標(biāo)寫出直線LI的方程為:
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法，其特征在于:所述方法的實現(xiàn)過程如下: 步驟一、在運動路徑平面建立平面直角坐標(biāo)系，其中PO (xO，yO)與Pl (xl，yl)有如下關(guān)系式:xO>xl且yO〈yl ；P0表示貼裝頭在起始點，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點； 步驟二、在終止點Pl左側(cè)任取一與終止點Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點P2 ； 步驟三、求取通過點PO和點P2的直線LI的方程； 步驟四、在直線LI上任取一點P3，作為曲線路徑的起始點； 步驟五、由已知Pl和P3兩點的函數(shù)值及函數(shù)在這兩點的導(dǎo)數(shù)值可以對兩點間進(jìn)行Hermite三次多項式插值； 步驟六、求解使為目標(biāo)函數(shù)最小值的X軸偏移量m和點P3的橫坐標(biāo)x3，所述目標(biāo)函數(shù)為從起始點PO到觸發(fā)點Pl的運動時間t ； 步驟七、根據(jù)步驟六得到的X軸偏移量m值和x3值求得起始點PO到觸發(fā)點Pl間的優(yōu)化運動路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法，其特征在于:所述方法的具體實現(xiàn)過程如下: 步驟一、在運動路徑平面建立平面直角坐標(biāo)系，其中PO (xO，yO)與Pl (xl，yl)有如下關(guān)系式:xO>xl且yO〈yl ；P0表示貼裝頭在起始點，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點； 步驟二、在終止點Pl左側(cè)任取一點與終止點Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點P2，設(shè)其坐標(biāo)值為(x2，y2)，于是有以下關(guān)系: Y2=Yi (I)
X2=X1+!!! (2) 其中，m為點P2相對于點Pl的左偏移量，變量m的取值范圍為: OSnKX1-X0 (3) 步驟三、求取通過點PO和點P2的直線LI的方程。直接利用兩點坐標(biāo)寫出直線LI的方程為:
3.一種基于四周聯(lián)動貼片機的貼裝頭運動路徑優(yōu)化方法，其特征在于:所述方法的具體實現(xiàn)過程如下: 步驟一、在運動路徑平面建立平面直角坐標(biāo)系，其中PO (xO，yO)與Pl (xl，yl)有如下關(guān)系式:xO>xl且yO〈yl ；P0表示貼裝頭在起始點，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點； 步驟二、在終止點Pl左側(cè)任取一點與終止點Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點P2，設(shè)其坐標(biāo)值為(x2，y2)，于是有以下關(guān)系: Y2=Yi (I)
X2=X1+!!! (2) 其中，m為點P2相對于點Pl的左偏移量，變量m的取值范圍為: OSnKX1-X0 (3) 步驟三、求取通過點PO和點P2的直線LI的方程。直接利用兩點坐標(biāo)寫出直線LI的方程為:
【文檔編號】H05K3/34GK103732007SQ201410028194
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】高會軍, 姚泊彰, 于金泳, 王光, 王楠, 寧召柯 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)