连续喷墨式喷码机设计及其多变量控制研究

• 作 者: 张泳
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 喷码机 主协控制器 自动调节 字符喷印

随着工业自动化程度的不断提高,产品生产越来越高效化、标准化。产品标记是生产流水线的末端工序,为了提高标记效率,多采用喷码技术,近年来,喷码技术在产品质量控制、跟踪以及产品管理中的应用也越来越广泛,目前,国内喷码技术与国外存在较大差距,进口喷码机市场占有率远高于国产喷码机。进口喷码机虽然技术先进、使用方便,但其价格高,维护费用高,增加了产品生产成本。因此,研制出适合工业应用的低价格喷码机具有重要意义。本文首先介绍了常见喷码机种类及特点,并分析了喷码技术的应用现状和发展趋势,提出了一套实用的连续喷墨式喷码机的设计方案。在深入研究连续喷墨式喷码机工作原理后,给出了喷码机系统整体设计方案。喷码机组成部分较多,控制复杂,根据喷码机各个模块对实时性的要求,将喷码机控制分为主控制器控制和协控制器控制。主控制器主要实现墨线分裂、墨点充电、充电效果检测、墨点偏转等对实时性要求较高的功能；协控制器主要负责墨水参数调节、喷印信息和人机交互任务处理等。系统硬件电路设计分主控制器部分和协控制器部分,主控制器部分详细介绍了墨线分裂、墨点充电、充电效果检测、墨点偏转等各个功能模块的硬件电路组成；协控制器部分介绍了液位检测电路和墨水温度检测及控制电路。系统软件设计描述了主协控制器通讯协议以及主控制器字符喷印的实现。字符喷印算法中,根据喷码机工作流程,介绍了分裂正弦波和偏转高压的加载方法、正弦波幅值和充电时机的自动调节过程以及字符点阵化喷印步骤,并根据调试结果改进了部分算法。最后以墨水温度检测和控制为例,描述了墨水参数的自动调节过程。