1.2、機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計方案

　　本方案采用兩臺CCD相機(jī)、環(huán)形LED光源及圖像處理設(shè)備組成。其中一臺CCD相機(jī)安裝在貼片機(jī)Z軸上。與貼裝頭一起運(yùn)動，用于俯視PCB板，采集各定位點坐標(biāo)信息，計算X—Y軸運(yùn)動偏移量，輔助定位。另外一臺CCD相機(jī)固定在工作臺上，向上仰視。當(dāng)貼裝頭吸取原件后，運(yùn)動至相機(jī)上方，相機(jī)采集元器件圖像。計算旋轉(zhuǎn)角度偏移量及X—Y軸運(yùn)動偏移量。

　　1.3、運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計方案

　　運(yùn)動控制部分由軟件系統(tǒng)與硬件設(shè)備組成。其中軟件部分分為上位機(jī)及下位機(jī)。上位機(jī)即計算機(jī)。下位機(jī)采用STM32F103RBT6微控制器作為核心控制器。上位機(jī)與下位機(jī)由串口數(shù)據(jù)線連接。硬件設(shè)備由步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、舵機(jī)、電磁閥等組成。

　　運(yùn)動控制系統(tǒng)工作流程如圖4所示。

　　圖4運(yùn)動控制系統(tǒng)工作流程圖

　　2、運(yùn)動控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　2.1、運(yùn)動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　控制系統(tǒng)的控制模式是以PC機(jī)為平臺、以微控制器為核心協(xié)調(diào)工作。通用PC機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)控程序編輯、人機(jī)界面管理等功能;微控制器用來管理子程序以及負(fù)責(zé)機(jī)械本體的運(yùn)動控制和邏輯控制，支持用戶的開發(fā)和擴(kuò)展，并具有上、下兩級的開放性。

　　本設(shè)計方案采用STN32F103微控制器作為核心器件，協(xié)調(diào)3個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行。同時獲取編碼器數(shù)據(jù)，限位開關(guān)狀態(tài)，并控制舵機(jī)、電磁閥等器件的運(yùn)行。各器件連接圖如圖5所示。

　　圖5運(yùn)動控制系統(tǒng)連接圖

　　本設(shè)計方案所采用的主控芯片STM32F103RBT6是一款基于ARMCodex—M3內(nèi)核的32位處理器，具有杰出的功耗控制與眾多外設(shè)。該芯片內(nèi)置128KFLASH、20KSRAM、2個SPI、3個串口、1個USB、1個CAN、2個12位的ADC、RTC、51個可用IO口。其電路圖如圖6所示。

　　圖6STM32F103RBT6芯片

　　2.2、電源電路

　　電源電路采用AMS1117—3.3作為電壓轉(zhuǎn)換芯片。AMS1117是一款正電壓輸出低壓差的三端線性穩(wěn)壓電路，在輸出1A電流時，輸入輸出的電壓差典型值為1.8V，內(nèi)部集成過熱保護(hù)和限流電路，確保芯片和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　圖7電源電路圖

　　該電路輸入端與輸出端各接1個0.1μF的非極性獨石電容和1個220μF的極性電容。這兩組電容起到了穩(wěn)壓濾波的作用。