全自动锡膏印刷机是 SMT（表面贴装技术）生产线的关键设备之一。作为表面贴装生产线的道工序，锡膏印刷质量的好坏对 SMT 产品的合格率有着极其重大的影响。影响锡膏印刷质量的一个最重要的因素是印刷机各部分的运动控制精度，目前 SMT 产品的生产向高产出率和“”方向发展，在生产中，印刷机必须长期稳定不间断的高速运行，这就对其运动控制系统的运行速度、稳定性及可靠性提出了很高的要求。

    1 全自动锡膏印刷机的工作流程

图1  锡膏印刷机主要部件简图

    如图 1 所示，锡膏印刷机主要包括以下几个部件：视觉系统，刮刀模组，PCB 传送轨道，纠偏定位平台。控制各部件运动的共有 10 个驱动轴，其中，板宽调整控制动导轨前后移动，将 PCB 传送轨道调整到与待加工 PCB 相应的宽度；相机 X、相机 Y 控制相机移动到 MARK 点位置；平台 X、平台 Y1、平台 Y2 控制纠偏定位平台前后、左右移动并旋转角度，使 PCB 与钢网准确对齐；平台升降控制纠偏定位平台升降，完成平台工作位置切换；刮刀拖动控制刮刀模组前后移动，完成印刷。各驱动轴运动均为点位运动，无联动要求。 印刷机的工作流程为：

   （1）PCB 通过 PCB 传送轨道进入印刷机后，安装在 PCB 传送轨道上的 PCB 夹紧装置将 PCB 固定。

   （2）视觉系统依次根据 PCB 及钢网上各自两个 MARK 点发出位置反馈信号。

   （3）调整平台纠正 PCB 与钢网间的位置及角度偏差，将 PCB 与钢网准确对齐。

   （4）纠偏定位平台上升到印刷位置，刮刀模组上的刮刀前后移动将锡膏均匀的印刷到  PCB的焊盘上。

   （5）纠偏定位平台下降到原位，PCB 夹紧装置松开，PCB 传送带将 PCB 送出印刷机，完成一个工作循环。

    2 运动控制系统软件设计
    系统软件的设计是运动控制系统设计中的重点，主要包括三项内容：（1）程序结构设计。（2）状态编程的实现（3）运动控制程序设计。
    2.1 程序结构设计
    通过对锡膏印刷机工作方式进行分析，可知印刷机各轴有着相同的基本运动方式：原点搜索（REFERENCE）、位置定位（ABS）和点动控制(JOG)。其中，点动控制(JOG)用于印刷机的手动调试，在正常运行中将被禁止使用；原点搜索（REFERENCE）用于建立各轴运动的坐标原点；位置定位（ABS）用于在原点建立后完成运动定位。 由于各轴有着相同的基本运动方式，在编写控制程序时可以采用相同的程序结构。按照功能的不同将程序划分为 4 个模块，如图 3 所示：初始化、通信校验、运动控制及故障处理。在初始化中，程序回到初始状态，各参数恢复到初始值；通信校验中，对从上位机接受到的命令进行校验，并对错误命令进行处理；运动控制包括上述三种基本运动方式的实现；故障处理中对运行过程中发生的故障进行处理。
    2.2 状态编程的实现
    在程序的整个工作过程中共有 6 个工作状态：初始化状态、命令等待状态、故障状态、REFERENCE 状态、ABS 状态和 JOG 状态。由于在程序的各个工作状态之间没有明确的顺序关系，PLC  编程中的顺序编程方法在这里并不适用。为了简化编程，保证程序的稳定性与可靠性，本文将状态机编程思想引入到程序的编写中。
    状态机是一种具有指定数目状态的概念机，它在某个指定的时刻仅处于一种状态，状态的改变是由输入时间引起的状态变化。作为对输入时间的响应，系统可以转变到相同或不同状态，而输出时间可能是任意产生的。 系统上电后，程序从初始化状态跳转至命令等待状态，接受上位机命令，并对命令进行校验，确定命令无误后，开始运动状态判断；运动状态共包括  REFERENCE状态、ABS 状态和 JOG 状态，JOG 在完成次 REFERENCE 后就被禁止，ABS 则必须在完成次 REFERENCE 后进行；如在运行过程发生故障，程序将进入故障状态，直到故障清除后，回到命令等待状态。