基于RLS的用于贴片机贴装顺序优化的禁忌搜索算法

对元器件的拾取与贴装顺序进行优化是提高电子组装生产线上贴片机贴装效率的主要方法.在给定喂料器位置的前提下,寻求好的元器件拾取与贴装顺序,可以缩短贴装路径,提高贴装效率.为此,文中建立了数学规划模型,提出了一种基于参考解局部搜索(RLS)的改进禁忌搜索算法.在算法中,采用了双禁忌表来避免迂回搜索,设计了基于取贴循环插入移动的参考解局部搜索策略以提高算法跳出局部最优的能力.对20个印刷电路板贴装数据的仿真实验表明,文中所提算法的求解效果优于现有方法.     

基于遗传算法的复合式贴片机贴装过程优化

针对复合式贴片机的贴装过程优化问题,将其分解为元件分配、供料器布置和元件取贴顺序3个子问题.在分析实际工程应用的基础上,以动臂的负荷平衡和最小移动距离为目标,建立了双动臂转塔式贴片机的贴装过程集成优化模型,采用遗传算法和元件分配启发式方法相结合的方式实现了贴装过程的优化.算法中提出了一种分段二元实数编码方法,在一条染色体中同时描述了元件分配、供料器布置和元件取贴顺序.针对提出的编码方式,采用改进的顺序交叉和自适应的变异操作,结合轮盘赌选择和精英选择策略以及适应度函数的设计,在满足贴片机运动机构约束条件的情况下,使得遗传搜索能够快速地进入有效解空间进行搜索.实例计算结果表明,该算法能实现多动臂转塔式贴片机贴装过程的优化,从而提高印刷电路板的装配效率.     

贴片机贴装印刷电路板中供料器的分配问题

供料器分配问题是贴片机贴装印刷电路板(PCB)中的一个关键问题，它直接影响贴片机生产效率的高低．针对该问题提出其优化模型，规定一种元器件只能装在一个供料器上，将各个取贴循环中的元器件集合看成一个整体，追求贴片头沿着供料槽从供料器上吸取元器件的移动时间最短．同时基于该模型给出了一种启发式的解决方法，首先将元器件分配组合成各个取贴循环的元器件集合，然后根据这些集合里元器件的贴装位置来分配供料器的位置，使贴片头同时取料的次数尽可能的多，在一台4头贴片机上的相关实验表明，该模型和方法能大幅度地降低生产时间。     

基于遗传算法的转塔式贴片机贴装过程优化

在转塔式贴片机的贴片过程中,元件贴装顺序和元件在供料槽中的布置是影响转塔式贴片机贴装时间的主要因素.在分析实际工程应用的基础上,建立了转塔式贴片机的集成优化模型,在改进的遗传算法中,提出了一种二维符号编码方法,用元件编号描述元件贴装顺序,用供料槽编号描述元件在供料架中的布置情况,并用元件类型编码实现了两者之间的联系.针对提出的编码方式,采用了基于顺序的交叉和自适应的变异操作,并在算法内采用了并行结构,结合局部搜索策略,实现了元件贴装顺序和供料槽布置可同时优化.与其他方法的比较结果表明,该算法可实现贴装过程的优化,因此提高了印刷电路板的组装效率.     

改进元胞遗传算法的转塔式贴片机贴装优化

研究了转塔式贴片机的贴装过程优化问题,将其分解为元件贴装顺序和供料器布置,建立以组装时间最短为目标的贴装过程优化模型,然后采用元胞遗传算法对模型进行求解,基于问题的特点提出二维分段式的十进制编码方式,在遗传操作过程中运用改进的顺序交叉和自适应的变异操作,并在算法中结合局部搜索策略,实现了贴装顺序和供料槽布置的同时优化.实例求解和对比结果表明本算法在求解效率和求解结果上都优于传统遗传算法,从而证明了该算法的有效性.     

复杂轮廓激光切割路径优化算法的研究

激光切割的加工路径优化问题实质上是如何缩短激光头在轮廓间移动的空行程距离.复杂轮廓的切割顺序的生成必须考虑轮廓的嵌套问题.本文以轮廓位置关系为约束条件,根据图论原理将加工路径优化问题归结为广义旅行商问题(GTSP).提出了先按照轮廓位置关系构造树形结构,然后以加工起点为基准点按照从内向外的顺序遍历树形结构的优化算法,并给出应用实例.实验统计表明,使用该算法可将激光头空行程距离减少10%以上,明显的提高了激光切割的效率和质量.     

双臂机器人传接位置选取与路径规划方法

为提高物体在机器人双臂之间的传接效率,从优化传接操作过程角度出发,提出了一种传接位置选取和双臂移动路径规划方法.通过对传接过程进行分析建立双臂机器人传接位置优化模型,将传接位置选取问题转变为一个非线性约束优化问题.使用改进的遗传算法进行求解,为机器人双臂传接过程选择基于时间最佳的传接位置.在Moveit!规划框架下,采用双向快速扩展随机树(RRT-Connect)算法完成传接过程中的双臂路径规划,使得双臂免于碰撞.利用保存的历史规划信息对随机采样算法存在的不可重复性问题进行优化,找到耗时最短的双臂移动路径.仿真和实验结果表明:提出的方法可以为机器人双臂之间的传接操作找到基于时间最佳的传接位置,并且为双臂规划到达目标传接位置的近似耗时最短路径,提高双臂传接的效率.     

连续卸船机取料装置换舱路径规划研究

为实现连续卸船机无人化、智能化作业，提出基于改进的快速扩展随机树(RRT)算法对连续卸船机取料装置的换舱路径进行避障路径规划.改进的RRT算法在双向快速扩展随机树(Bi-RRT)基础上，引入概率偏置因子并通过限制采样点范围来提高算法的收敛速度和搜索效率；通过对父节点的重新选择和重新布线操作，并采用粒子群算法对路径进行优化，从而提高规划出的路径质量；最后采用贝塞尔曲线对规划出的路径进行平滑处理，得到最终路径.连续卸船机取料装置的路径规划研究为实现连续卸船机全自动化作业提供了可能.     

基于群智能混合算法的应急物流路径优化研究

应急物流系统是解决突发事件的有效框架体系,如何选择合适的配送路径以确保受灾群众及时获取物资,对解决应急救援问题有重要意义。通过建立应急物流路径优化模型,考虑到使用人工萤火虫算法会产生寻优精度低以及陷入局部最优等问题,为了提高系统优化性能,参照蜂群和粒子群的群体移动规律,改进萤火虫算法的位置更新策略,引入两种群智能混合算法进行比较实验。设置距离参数和平均交通复杂度,计算物流运输路径系统消耗时间,并采取表格形式显示。实验结果表明群智能混合算法能大幅度优化应急物流路径规划模型,提高配送效率。     

船舶组合分段堆场调度方法

针对船舶分段堆场调度中的堆场空间利用率低和作业调度效率低的现状,建立以最小阻挡分段移动数量为优化目标的组合分段堆场调度模型;提出一种基于位置权重的进场及阻挡分段堆位的分配策略;采用深度优先搜索与分段移动方向相结合的方式获取路径,并用遗传算法与禁忌搜索相结合的混合启发式算法优化任务分段的执行顺序;分析验证调度周期、场地规格及通行能力对调度结果的影响.实验结果表明:考虑组合分段的堆场可以处理的分段数量更多;优化堆位分配策略与混合启发式算法可以明显地提高堆场空间的利用率和调度效率,并能够有效地减少堆场调度中的阻挡分段数量.     

Hierarchical planning for a surface mounting machine placement

For a surface mounting machine (SMM) in printed circuit board (PCB) assembly line, there are four problems, e.g. CAD data conversion, nozzle selection, feeder assignment and placement sequence determination. A hierarchical planning for them to maximize the throughput rate of an SMM is presented here. To minimize set-up time, a CAD data conversion system was first applied that could automatically generate the data for machine placement from CAD design data files. Then an effective nozzle selection approach implemented to minimize the time of nozzle changing. And then, to minimize picking time, an algorithm for feeder assignment was used to make picking multiple components simultaneously as much as possible. Finally, in order to shorten pick-and-place time, a heuristic algorithm was used to determine optimal component placement sequence according to the decided feeder positions. Experiments were conducted on a four head SMM. The experimental results were used to analyse the assembly line performance.     

基于鱼骨型仓库的拣选路径问题优化

为提高鱼骨型仓库布局下的订单拣选效率,基于拣货路径距离计算模型和以最小化拣货路径总距离为优化目标的拣选路径优化模型,提出一种混沌模拟退火粒子群优化算法,引入混沌理论使粒子更高效地遍历搜寻空间,同时结合了模拟退火算法的概率突跳特点使算法在迭代后期仍具有较好的全局寻优能力.最后,通过实例仿真验证了该算法在解决鱼骨型仓库布局拣选路径优化问题上的有效性,并通过与其他算法比较,证明了该算法的先进性,为鱼骨型仓库布局下拣选路径规划问题提供了新的解决思路.     

仓库拣选路径问题研究综述

近年来,多品种、小批量的生产模式的盛行,给制造业的仓储带来了巨大的挑战,如何提高仓库的拣选效率是一个亟待解决的问题。因此,国内外学者针对仓库拣选路径问题提出了多种分类及研究方法。通过查阅相关文献,本文从两个角度对仓库拣选路径问题进行综述。首先,从拣选作业类型的角度,将研究问题分为单一作业和复合作业,分析仓库拣选路径问题的研究现状及存在的问题;其次,从研究方法的角度,将求解方法分为启发式算法和强化学习,分析近年来二者在仓库拣选路径问题中的应用;最后,对现有文献进行总结,并提出未来仓库拣选路径问题的发展方向。     

基于订单整零分批的医药电商配送中心拣货效率

为了提高医药电商物流企业的拣货效率,本文根据拣货过程中存在的信息偏差问题,提出拣选订单整零分批拣选方式。引入医药品整箱规格和中包装规格作为拣选订单分批依据,设计带有箱规约束的三阶段订单分批程序实现订单分批,并构建基于修正系数（Modified Coefficient）和宽裕时间（Slack Time）的最小拣选标准时间模型,对比分析订单分批前后的时效性,验证订单整零拆分的必要性和模型的有效性和可行性。结合某公司的实际数据验证了拣选订单整零分批的优越性。研究发现,订单实现整零分批后拣货路程缩短,拣货效率由原来的48.8% 提高到65.6%,拣选时间由5.6h 缩短到3.8h ,整体上提升了医药电商物流企业配送中心的运作效率。     

基于遗传算法的人工拣选优化研究

为研究人工拣选作业中路径优化问题.在ABC存储策略下的双区域仓储布局中,建立路径模型,利用遗传算法求解最优路径,进行仿真实验,与S型、返回型拣选路径的最优解进行比较.仿真结果表明,在拣选件数较少时,遗传算法有明显的优势,在拣选件数较多时,3种方法趋于相近,且遗传算法的适用性受到仓库布局的影响.经优化后的路径能够节约拣选作业的时间,加快仓储内货物周转的速度,提高整个物流活动的效率,有助于物流活动快速及时地完成,增强客户满意度.     

龙门式玻璃钻孔机横梁静动态分析及结构改进

龙门式玻璃钻孔机横梁跨距大、机头组件重,在机头横向运动时横梁由于机头自重而容易产生较大变形,导致机头主轴与工作台不垂直,难以满足上下双向对钻的加工精度要求。为提高龙门式钻孔机横梁的刚度,文章运用有限元软件对其进行了静动态分析,并对横梁加强筋的形状、位置及结构进行改进,结果表明改进后横梁的变形量减少了24.4%,质量减少了9.7%,一阶模态频率提高了10%,这不但提高了横梁的刚度,保证机床的加工精度,而且减轻了横梁的重量,节约了成本。     

轿车动力总成悬置系统的优化设计

以国产某型轿车为研究对象 ,建立了其动力总成悬置系统的三维动力学模型。采用模型参数化分析方法 ,讨论了悬置的性能参数对系统隔振性能的影响。以悬置的性能参数为设计变量 ,以固有频率的合理配置和振动传递率最小为目标函数 ,对动力总成悬置系统进行了优化设计 ,从而有效地降低了轿车怠速工况下的振动 ,并通过实车进行了实验验证     

基于视觉识别技术的移动式樱桃采摘机器人设计

为了降低樱桃采摘过程中的破碎率,提高采摘效率,设计一种新的基于视觉识别技术的移动式樱桃采摘机器人。将TI公司的32位数字处理器芯片TMS320F2812作为核心处理器设计移动式樱桃采摘机器人,本文给出硬件总体方案,并且通过SAA7105完成对视频图像的编码操作。软件设计主要包括樱桃的定位、机器人手眼标定和机器人路线规划。依据目标上多个点的三维位置信息对樱桃球模型进行重建,通过最小二乘法求出樱桃质心位置,实现樱桃的定位。将樱桃在机器人坐标系中的定位简化成求解摄像机坐标系和机器人坐标之间的映射矩阵,通过映射矩阵实现机器人手眼标定。考虑到樱桃的采摘要求,通过分段路径规划对机器人的运动进行控制。实验结果表明,所设计机器人图像处理性能强、定位精度高,在保证采摘精度的同时,有很高的采摘效率。     

自动移载机拔苗机构设计及其参数理论性研究

为了改进目前自动化嫁接机移载部分结构复杂、平稳性较差的不足 ,在棉花苗营养钵等移栽打直线穴机构优化设计的基础上[1] ,对蔬菜自动移栽机的拔苗机构的设计与有关参数确定进行了可行性理论分析和进一步优化设计 .通过安装必要的伺服机械 ,在主体机构连杆L上Mk 点安装拔苗爪 ,可减小取苗时对苗根系的破坏 ,同时可提高苗爪取苗的工作效率与质量 .