贴片机是整个贴装生产线的重要组成设备,其性能的好坏直接决定着贴装的质量,而控制系统又是其最核心的部分。本文以面向中小型企业,以拱架式贴片机作为控制对象,结合其具体的机械结构和贴装工艺要求,以降低设备成本、提高系统运行的平稳性为出发点,构建了一种以ARM+FPGA为核心的贴片机控制系统。在控制系统中,ARM端负责以逻辑控制为主的任务调度与分配,FPGA端负责多轴位置控制和图像处理等以大量快速数据处理为主的任务。论文分别从运动控制系统设计、机器视觉元件位置角度检测、S型加减速插补算法三个方面进行详细研究。首先,根据设计要求对贴片机的机械结构和运动控制方案的对比,确定了以ARM+FPGA为核心的控制系统方案。根据对控制系统算法的初步分析,本文选择Altera Cyclone V系列5CSEMA5F31C6N芯片作为控制器核心。为加快系统设计、实验研究进程,并结合控制系统方案所需的资源,确定以友晶科技的DE1-SoC控制板作为实验平台。为满足系统实时性需求,采用Linux+RT扩展构成实时操作系统。从经济型角度出发,在满足设计要求的基础上,对驱动电机和图像采集单元进行了选型设计。接着,针对机器视觉技术对元件位置、角度校正的问题,提出了一种基于Hu矩和递进Hough的检测方法,该算法首先利用中值滤波去噪,利用最大类间方差法(OSTU)进行二值化处理;然后对图片中各个封闭区域的面积进行扫描和统计,将主体区域的面积设置为参数S,去除面积小于参数S的封闭区域,以这种形式将引脚去除获取元件的主体,再利用八邻域轮廓追踪进行元件主体轮廓提取;最后通过Hu矩和递进Hough算法对元件进行位置和角度检测。该算法在FPGA侧以流水线模式实现,并对其有效性进行了验证。然后,为提高伺服系统的控制性能,避免步进电机的失步或过冲,在对梯形和S型加减速算法分析的基础上,选择S型加减速算法作为步进系统的控制方式,并对S型加减速算法进行分析优化,以提高电机控制性能。采用Verilog语言实现了 FPGA下的S型加减速插补算法,ModelSim仿真结果表明,该算法能够有效提高系统运行的平稳性。最后,为方便对控制系统调试,在分析经济型贴片机控制系统需求和功能模块要求的前提下,基于Qt对调试界面进行了简单设计,实现贴片机控制系统的人机信息交互。测试表明,设计的经济型贴片机控制系统的各项功能均已达到基本要求,能够有效地降低控制系统的成本,为后续经济型贴片机控制系统的研发提供了有力支撑。