基于四軸聯(lián)動貼片機(jī)的貼裝頭運(yùn)動路徑優(yōu)化方法
【專利摘要】基于四周聯(lián)動貼片機(jī)的貼裝頭運(yùn)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(yùn)動路徑存在貼片機(jī)貼裝頭的運(yùn)動時間較長、整體運(yùn)動軌跡的平滑性差等問題而提出的。在運(yùn)動路徑平面建立平面直角坐標(biāo)系；求取通過點(diǎn)P0和點(diǎn)P2的直線L1的方程；在直線L1上任取一點(diǎn)P3作為曲線路徑的起始點(diǎn)；由已知P1和P3兩點(diǎn)的函數(shù)值及函數(shù)在這兩點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值可以對兩點(diǎn)間進(jìn)行Hermite三次多項(xiàng)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(diǎn)P3的橫坐標(biāo)x3，所述目標(biāo)函數(shù)為從起始點(diǎn)P0到觸發(fā)點(diǎn)P1的運(yùn)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(diǎn)P0到觸發(fā)點(diǎn)P1間的優(yōu)化運(yùn)動路徑。本方法得到的貼片機(jī)貼裝頭運(yùn)動路徑提高從起始點(diǎn)到終止點(diǎn)的運(yùn)動速度。
【專利說明】 基于四軸聯(lián)動貼片機(jī)的貼裝頭運(yùn)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(jī)的貼裝頭運(yùn)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(jī)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(shí)現(xiàn)提高效率而進(jìn)行的貼裝頭運(yùn)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(diǎn)到下一個目標(biāo)點(diǎn)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(jì)通常有以下幾點(diǎn)不足:1、雖然兩點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)后速度變?yōu)閄軸方向，采用先走到觸發(fā)點(diǎn)停止再改變運(yùn)動方向的方式會引起不必要的資源浪費(fèi)；3、這種路徑設(shè)計(jì)的過程與過程之間是剛性過渡的，整體運(yùn)動軌跡的平滑性差，容易引起Z軸的震動而不利于機(jī)械的長久維護(hù)；4、此路徑設(shè)計(jì)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(jī)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(yùn)動路徑存在貼片機(jī)貼裝頭的運(yùn)動時間較長、整體運(yùn)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(jī)的貼裝頭運(yùn)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(jī)的貼裝頭運(yùn)動路徑優(yōu)化方法，所述方法的實(shí)現(xiàn)過程如下:
[0005]步驟一、在運(yùn)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(diǎn)，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點(diǎn)；
[0006]步驟二、在終止點(diǎn)Pl左側(cè)任取一與終止點(diǎn)Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點(diǎn)P2 ；
[0007]步驟三、求取通過點(diǎn)PO和點(diǎn)P2的直線LI的方程；
[0008]步驟四、在直線LI上任取一點(diǎn)P3，作為曲線路徑的起始點(diǎn)；
[0009]步驟五、由已知Pl和P3兩點(diǎn)的函數(shù)值及函數(shù)在這兩點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值可以對兩點(diǎn)間進(jìn)行Hermite三次多項(xiàng)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(diǎn)P3的橫坐標(biāo)x3，所述目標(biāo)函數(shù)為從起始點(diǎn)PO到觸發(fā)點(diǎn)Pl的運(yùn)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(diǎn)PO到觸發(fā)點(diǎn)Pl間的優(yōu)化運(yùn)動路徑。
[0012]本發(fā)明所述的一種基于四周聯(lián)動貼片機(jī)的貼裝頭運(yùn)動路徑優(yōu)化方法的具體實(shí)現(xiàn)過程如下:
[0013]步驟一、在運(yùn)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(diǎn)，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點(diǎn)；
[0014]步驟二、在終止點(diǎn)Pl (與觸發(fā)點(diǎn)Pl含義相同)左側(cè)任取一點(diǎn)與終止點(diǎn)Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點(diǎn)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(diǎn)P2相對于點(diǎn)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(diǎn)PO和點(diǎn)P2的直線LI的方程。直接利用兩點(diǎn)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(jī)的貼裝頭運(yùn)動路徑優(yōu)化方法，其特征在于:所述方法的實(shí)現(xiàn)過程如下: 步驟一、在運(yùn)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(diǎn)，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點(diǎn)； 步驟二、在終止點(diǎn)Pl左側(cè)任取一與終止點(diǎn)Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點(diǎn)P2 ； 步驟三、求取通過點(diǎn)PO和點(diǎn)P2的直線LI的方程； 步驟四、在直線LI上任取一點(diǎn)P3，作為曲線路徑的起始點(diǎn)； 步驟五、由已知Pl和P3兩點(diǎn)的函數(shù)值及函數(shù)在這兩點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值可以對兩點(diǎn)間進(jìn)行Hermite三次多項(xiàng)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(diǎn)P3的橫坐標(biāo)x3，所述目標(biāo)函數(shù)為從起始點(diǎn)PO到觸發(fā)點(diǎn)Pl的運(yùn)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(diǎn)PO到觸發(fā)點(diǎn)Pl間的優(yōu)化運(yùn)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(jī)的貼裝頭運(yùn)動路徑優(yōu)化方法，其特征在于:所述方法的具體實(shí)現(xiàn)過程如下: 步驟一、在運(yùn)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(diǎn)，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點(diǎn)； 步驟二、在終止點(diǎn)Pl左側(cè)任取一點(diǎn)與終止點(diǎn)Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點(diǎn)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(diǎn)P2相對于點(diǎn)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(diǎn)PO和點(diǎn)P2的直線LI的方程。直接利用兩點(diǎn)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(jī)的貼裝頭運(yùn)動路徑優(yōu)化方法，其特征在于:所述方法的具體實(shí)現(xiàn)過程如下: 步驟一、在運(yùn)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(diǎn)，Pl表示貼裝頭的觸發(fā)點(diǎn)； 步驟二、在終止點(diǎn)Pl左側(cè)任取一點(diǎn)與終止點(diǎn)Pl擁有相同Y坐標(biāo)的點(diǎn)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(diǎn)P2相對于點(diǎn)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(diǎn)PO和點(diǎn)P2的直線LI的方程。直接利用兩點(diǎn)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)