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常可以分為墨水噴碼機和激光噴碼機兩大類。墨水噴碼機產品開發早，技術較為成熟，在各行業應用中占主導地位。

墨水噴碼機按原理分為連續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，標準速，慢速；按動力源分外部氣源（來自外部的壓縮空氣）和內部氣源（來自內置的齒輪泵）；按墨的顏色又分為黑色和彩色。激光噴碼機結構復雜，類型單一，可以更具需要調節激光的強度來控制對產品表面燒灼的程度。

目前市場上常見的商用噴碼機采用的是連續式噴印方式，其中以偏轉式噴印技術最為常見。這些噴碼機的共同特點是：可以準確地噴印出所需的數字，文字，圖案以及各種條形碼等；自動實現日期，批次和編號的變更，實現噴印過程的無人操作；能與任何生產線匹配；編程迅速方便：通過電腦或編輯機輸入所要求的數字，文字，圖案和行數等信息，同時可以修改噴碼機的各種參數信息，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節，也可任意加粗字體；噴印行數在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品上，可以有效地防止產品被仿制而帶來的損失；內置各種通訊接口，可方便地與生產現場的各種設備連接，組成更大的生產系統。

這類型噴碼機是一種由單片機控制的，非接觸式噴墨標識系統。其通過控制內部齒輪泵或由機器外部供應壓縮氣體，向系統內墨水施加一定壓力，使墨水經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進行控制；再經過檢測電極檢測墨滴實際所帶電量與相位是否正確；最后，帶電墨滴在偏轉電極形成偏轉電場中發生偏轉，從噴頭處射出，分別打在產品表面不同位置，形成所需的各種文字或圖案，特殊字符等標識。而沒有被充電的墨滴則打入回收槽，重新進入機器內部的墨水循環系統。

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，墨滴被充電后經偏轉板偏轉飛出在物體上形成各種字符，圖案。

2系統硬件組成。

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

3、系統的設計思路。

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

4、結語。
經過不斷地對系統進行測試和優化，最終實現的新系統不但滿足了生產的需求，同時汲取了各鋼廠在鋼板標識生產管理工作中的創新點，使系統的適用性大為提高。本系統具有投資少，功能全的特點。不但可以噴印英文，阿拉伯數字，而且可以噴印漢字，復雜的圖案等內容。系統的噴印過程自動進行，噴印的字符規范，美觀；噴印的速度快，能滿足大批量的生產需求。本系統總投資不超過20萬元，并且每年的維護成本為10萬元，相當于丹麥Magnemag公司生產的自動標識系統的十分之一，具有很大的成本優勢。