IC粘片机焊头四杆机构实现预定轨迹的遗传算法优化设计.pdfVIP

2013年第4期 桂林航天工业学院学报 (总第 72期) JOURNALOFGUILINUNIVERSITYOFAEROSPACETECHNOLOGY 机电技术应用 IC粘 片机焊头四杆机构 实现预定轨迹的遗传算法优化设计 覃金 昌“ 孙惠玲 ／1 桂林航天工业学院 机械工程系，广西 桂林 541004．、 ＼2 桂林航天工业学院 财务处，广西 桂林 541004 ， 摘 要 论文设计了一种IC芯片粘片机焊头平面四杆机构，针对焊头机构在运动平稳的情况下，面向运动输出轨迹的 空间约束需求，确定优化参数，并建立了满足两个优化 目标的多元约束非线性数学模型，应用模拟生命进化机 制的遗传有哪些信誉好的足球投注网站算法，在MATLAB平台上编写程序进行了优化设计 。结果表明，目标函数值趋于零，优化设计 的焊头平面四杆机构参数能够很好的满足设计 目标要求，为后续的工程实际应用提供设计方法、数据支持。 关键词 Ic粘片机；四杆机构；遗传算法；MATLAB；多目标优化 中图分类号 ：TP391．9 文献标志码 ：A 文章编号：2095—4859(2013)04—375—05 IC芯片封装粘片机是将芯片焊接到引线框架 不够理想的，因此在焊头运动机构设计上不仅仅考 上的一种设备，其 中关键 的部件是焊头运动机构。 虑点对点的位置控制 ，还需要考虑焊头的运动过程 焊头的作用是将晶圆上已切割分离成一片片的IC 约束，即焊头运动机构 曲线运动轨迹约束 。 芯片逐个吸起，传送并放置到引线框架上，使得芯 平面 四杆机构能够实现设计者期望 的多种运 片在引线框架上被粘焊 固定Ct]。焊头运动机构需 动规律和轨迹满足某种设计函数要求 ，而且结构简 要精确、平稳地往返于拾片和粘片两个位置 ，实现 单 ，适应性强 ，工作可靠 ，效率高，因此在工程实际 拾取 、传送和粘焊芯片等动作 。国外的各种焊头多 中得到了广泛应用[6]，其中就包括 IC芯片封装 采用直线传动形式 ，使用直线导轨 、滚珠丝杠等点 粘片机焊头运动机构 。针对焊头机构运动轨迹实 对点的控制来完成芯片的传送 ，但成本贵口]。国 际需要约束的问题 ，另外再考虑到 IC粘片机通常 内学者彭卫东在 “IC芯片粘片机并联焊头机构 的 需要传递动力较小 以及强调工作效率高等情 运动学动力学分析及实验研究”文中强调焊头机构 况[2。]，因此 ，在 1C粘片机焊头平面 四杆机构设计 的粘片速度、定位精度和动刚度等[3；刘延杰等在 中，需要考虑平面四杆机构 的运动轨迹与预定约束 “面向芯片封装的新型高速高精度平面定位机构研 轨迹偏差尽可能小 ，以及 四杆机构的行程速比系数 究”中提出一种高速高精度新型平面并联定位机 尽可能大两个方面的因素。因此 ，本设计将模拟生 构[4；袁清珂等在 “新型焊头结构与运动机构 的研 命进化机制有哪些信誉好的足球投注网站最优解的遗传算法应用于IC芯片 究及开发”中提出运用曲柄摇杆机构和偏心轮组成 封装粘片机焊头平面四杆机构 的优化设计 中，以 的高速高精度新型焊头结构和运动机构_5]，这些文 IC粘片机焊头实际运动轨迹与约束轨迹偏差及行 献有一个共 同特点，都强调 IC芯片粘片机焊头运 程速 比系数倒数为优化 目标，建立 IC粘片机焊头 动机构的高速 、高精度 的点对点控制等设计要求 ， 平面四杆机构的优化设计模型，结合 IC粘片机焊 而没有把焊头运动轨迹约束作为设计优化 目标 。 头平面四杆机构在运动轨迹受到空间、障碍等限制 然而在实际的工程应用 中，由于空间尺寸、障碍物、 的情况，对焊头四杆机构进行优化设计 。 运动空间、轨迹等限制，点对点的直线传送芯片是 * 基金项 目：桂林航天工业学院科研项 目《受限轨迹的工程四杆机构MATLAB建模与动态轨迹、速度、加速度分析 研究》(项 目编号：XllZ023) * * 作者简介：覃金昌，男 ，广西桂林人。讲师，硕士。研究方向：计算机控制、动态仿真分析。 ， 375 2013年第4期 桂林航天工业学院学报 (总第 72期) JOURNAL