全自动锡膏印刷机运动控制系统的研究

摘 要：以全自动锡膏印刷机为研究对象，提出了基于PLC的印刷机运动控制系统的硬件体系结构，完成了运动控制系统的软件设计，将状态机思想引入于PLC程序的编写中，不仅简化了编程，而且有效保证了系统的稳定性及可靠性；解决了电机需要切换倍频时的绝对位置定位问题，提高了系统的运行速度及运动控制精度。

关键字：锡膏印刷机；运动控制；PLC；状态机

0 引言

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第一道工序，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“零缺陷”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

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8 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。

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