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随着科技产业的高速发展,自动化技术已逐步渗透到各个领域。在电子制造业中,自动化贴片机已完全取代人力手工焊接。如今市面上流行的贴片机大部分针对大批量生产厂商设计,价格较高,不适用于小批量生产厂商；部分贴片机在结构上存在安全缺陷。针对这一现状,设计并实现了一款小型简易、价格适中、结构优化、稳定安全的贴片机。
本文在分析了当前主流贴片机相关不足的前提下,重新设计了整体贴片机系统结构,整体系统结构分为贴片机架构系统、贴片机控制系统、上位机界面三大子系统。贴片机架构设计着重于贴片机搭建过程中结构设计与相关基础设备选型,结构设计包括设备整体搭建与布局、吸嘴结构设计、贴片机供料结构设计,设备选型包括各部分步进电机型号、驱动器、实时脉冲补偿型闭环控制器等等。结构设计旨在优化结构、布局合理、运行稳定安全。
贴片机控制系统设计包含选用32位机STM32F407VE作为主控制器,设计相关外围电路,采用状态机转换思想完成对步进电机的逻辑控制,并配合步进电机4级控制结构优化编程提高对电机的精度控制,有效降低贴装误差。上位机界面使用C++语言进行编程,基于MFC类库进行开发,包括链式数据结构存储、文件IO操作、自定义数据包结构、高级控件灵活使用,基于串口通信并采用MSComm控件完成与控制器之间数据传输,添加On Drop File消息实现文件拖拽功能、On Timer、Set Timer定时器事件实现数据信息自动发送并添加反馈机制。通过对各个子系统的测试和贴片机运行进行测试,结果表明,本文所设计的贴片机系统实现了预定功能,可稳定准确贴装贴片电阻、电容等常用贴片式器件。
