1、目前市場上常見的商用噴碼機的工作原理。

目前市場上常見的商用噴碼機通?？梢苑譃槟畤姶a機和激光噴碼機兩大類。墨水噴碼機產(chǎn)品開發(fā)早，技術(shù)較為成熟，在各行業(yè)應(yīng)用中占主導(dǎo)地位。

墨水噴碼機按原理分為連續(xù)性墨水噴射和指令型噴射；按字體大小分為微型字，小字體，大字體；按噴印速度分為超高速，高速，標(biāo)準(zhǔn)速，慢速；按動力源分外部氣源（來自外部的壓縮空氣）和內(nèi)部氣源（來自內(nèi)置的齒輪泵）；按墨的顏色又分為黑色和彩色。激光噴碼機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型單一，可以更具需要調(diào)節(jié)激光的強度來控制對產(chǎn)品表面燒灼的程度。

目前市場上常見的商用噴碼機采用的是連續(xù)式噴印方式，其中以偏轉(zhuǎn)式噴印技術(shù)最為常見。這些噴碼機的共同特點是：可以準(zhǔn)確地噴印出所需的數(shù)字，文字，圖案以及各種條形碼等；自動實現(xiàn)日期，批次和編號的變更，實現(xiàn)噴印過程的無人操作；能與任何生產(chǎn)線匹配；編程迅速方便：通過電腦或編輯機輸入所要求的數(shù)字，文字，圖案和行數(shù)等信息，同時可以修改噴碼機的各種參數(shù)信息，只需通過操作各種菜單便可完成；字體寬度，高度均有合適的范圍可調(diào)節(jié)，也可任意加粗字體；噴印行數(shù)在1~5行可選，并可任意搭配；最快可噴印800字符/s或120m/min；用隱形墨水噴印，將隱形信息或防偽識別符完美地噴印于產(chǎn)品上，可以有效地防止產(chǎn)品被仿制而帶來的損失；內(nèi)置各種通訊接口，可方便地與生產(chǎn)現(xiàn)場的各種設(shè)備連接，組成更大的生產(chǎn)系統(tǒng)。

這類型噴碼機是一種由單片機控制的，非接觸式噴墨標(biāo)識系統(tǒng)。其通過控制內(nèi)部齒輪泵或由機器外部供應(yīng)壓縮氣體，向系統(tǒng)內(nèi)墨水施加一定壓力，使墨水經(jīng)由一個幾十微米孔徑的噴嘴射出，并由加在噴嘴上方晶體振蕩信號將射出的連續(xù)墨線分裂成頻率相同，大小相等，間距一定的墨滴，然后，墨滴在經(jīng)過充電電極時被分別充電，其所帶電量大小由中央處理器CPU進(jìn)行控制；再經(jīng)過檢測電極檢測墨滴實際所帶電量與相位是否正確；最后，帶電墨滴在偏轉(zhuǎn)電極形成偏轉(zhuǎn)電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從噴頭處射出，分別打在產(chǎn)品表面不同位置，形成所需的各種文字或圖案，特殊字符等標(biāo)識。而沒有被充電的墨滴則打入回收槽，重新進(jìn)入機器內(nèi)部的墨水循環(huán)系統(tǒng)。

墨線在振幅作用下分裂為大小相等的墨滴。振幅信號為一正弦波信號，由線路板上的振幅單元提供，通過振幅電纜連接到噴頭，施加于噴嘴內(nèi)的壓電晶體上，見圖2.每一周期形成一個墨滴，墨滴被充電后經(jīng)偏轉(zhuǎn)板偏轉(zhuǎn)飛出在物體上形成各種字符，圖案。

2系統(tǒng)硬件組成。

系統(tǒng)的硬件設(shè)備包括上位機（工控機），PLC，噴碼機，光電傳感器，編碼器等，示意圖見圖4.PLC是控制系統(tǒng)的核心，同時起了一個橋梁的作用，與上位機進(jìn)行信息的交換，并且計算出不銹鋼基本信息在鋼板上的具體噴印位置，向噴碼機發(fā)出觸發(fā)信號，控制噴碼機在鋼板上進(jìn)行實時的噴印。噴碼機在本系統(tǒng)中是被控對象，它可以接收上位機發(fā)送的各種數(shù)據(jù)，PLC發(fā)出的噴印觸發(fā)信號，它的穩(wěn)定性，可靠性的好壞是項目能否成功的關(guān)鍵。因為系統(tǒng)在工作時有大量的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸，因而本系統(tǒng)所使用的噴碼機必須具有通訊接口。在本系統(tǒng)中噴碼機是一個獨立的被控設(shè)備，鋼板上標(biāo)識的內(nèi)容在上位機（HMI）上輸入，通過RS-232串口通訊進(jìn)行字符或條碼內(nèi)容的傳輸；PLC控制系統(tǒng)用來與上位機（HMI）進(jìn)行通訊和指令控制，完成控制序列周期動作；操作工通過上位機（HMI）將所要噴印的內(nèi)容輸入到相應(yīng)的系統(tǒng)中，并發(fā)送噴印指令，開始了一個噴印周期的工作。

3、系統(tǒng)的設(shè)計思路。

主回路中必須設(shè)置一個主控制器PLC，用以控制上位機何時發(fā)送鋼板的基本數(shù)據(jù)，噴碼機何時在鋼板上進(jìn)行噴?。粸榱讼拗粕衔粰C向噴碼機和主控制器不時發(fā)送數(shù)據(jù)（這可能造成噴印錯誤），因而必須在現(xiàn)場合適的位置安裝一個鋼板檢測裝置；當(dāng)鋼板通過噴頭正下方適當(dāng)位置時，噴碼機開始噴印，這就需要在系統(tǒng)中設(shè)置鋼板到位檢測裝置以及鋼板長度檢測裝置；由于系統(tǒng)中各設(shè)備之間的各種數(shù)據(jù)是基于串行端口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的，因而需要在系統(tǒng)中使用串行轉(zhuǎn)換裝置；另外，系統(tǒng)中還必須有一臺用于鋼板基本信息錄入的計算機。系統(tǒng)的工作原理為：當(dāng)鋼板進(jìn)入到第一個光電傳感器檢測位置時，傳感器檢測到鋼板，給PLC發(fā)出信號，PLC便向上位機發(fā)出鋼板到位信號阻止上位機繼續(xù)向PLC和噴碼機發(fā)送鋼板的基本信息的信號；當(dāng)鋼板進(jìn)入到第二個光電傳感器位置時，傳感器向PLC控制系統(tǒng)發(fā)出噴印資料開始位置計算信號，PLC將編碼器中相應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器的值清空，同時鋼板帶動安裝在支架上的滾輪開始旋轉(zhuǎn)，編碼器開始工作，當(dāng)編碼器的值大于PLC的計算值時，PLC向噴碼機發(fā)出噴印觸發(fā)信號，噴碼機開始噴印。噴印完畢后，系統(tǒng)等待下一塊鋼板的到來。

4、結(jié)語。
經(jīng)過不斷地對系統(tǒng)進(jìn)行測試和優(yōu)化，最終實現(xiàn)的新系統(tǒng)不但滿足了生產(chǎn)的需求，同時汲取了各鋼廠在鋼板標(biāo)識生產(chǎn)管理工作中的創(chuàng)新點，使系統(tǒng)的適用性大為提高。本系統(tǒng)具有投資少，功能全的特點。不但可以噴印英文，阿拉伯?dāng)?shù)字，而且可以噴印漢字，復(fù)雜的圖案等內(nèi)容。系統(tǒng)的噴印過程自動進(jìn)行，噴印的字符規(guī)范，美觀；噴印的速度快，能滿足大批量的生產(chǎn)需求。本系統(tǒng)總投資不超過20萬元，并且每年的維護(hù)成本為10萬元，相當(dāng)于丹麥Magnemag公司生產(chǎn)的自動標(biāo)識系統(tǒng)的十分之一，具有很大的成本優(yōu)勢。