喷码机技术知识

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三晶S350矢量变频器应用于喷码机

S350系列是新一代高性能矢量变频器，有如下特点：

■采用最新高速电机控制专用芯片DSP，确保矢量控制

快速响应

■硬件电路模块化设计，确保电路稳定高效运行

■外观设计结合欧洲汽车设计理念，线条流畅，外形美观

■结构采用独立风道设计，风扇可自由拆卸，散热性好

■无PG矢量控制、有PG矢量控制、转矩控制、V/F控

制均可选择

■强大的输入输出多功能可编程端子，调速脉冲输入，两

路模拟量输出

■独特的“挖土机”自适应控制特性，对运行期间电机转矩

上限自动限制，有效抑制过流频繁跳闸

■宽电压输入，输出电压自动稳压（AVR），瞬间掉电不停机，适应能力更强

■内置先进的 PID 算法 ，响应快、适应性强、调试简单 ； 16 段速控制，简易PLC 实

现定时、定速、定向等多功能逻辑控制，多种灵活的控制方式以满足各种不同复杂工况要求

■内置国际标准的 MODBUS RTU ASCII 通讯协议，用户可通过PC/PLC控制上位机等实

现变频器485通讯组网集中控制

喷码机

喷码机是一种通过软件控制，使用非接触方式在产品上进行标识的设备。据喷码机工作原理的区

别，可将喷吗机分为连续喷射式喷码机，按需滴落式喷码机，激光喷码机三大类。

喷码机的分类和发展历程

根据工作原理不同，喷码机主要有两类产品：

一、 连续喷射式喷码机

（Continue ink jet printer）简称CIJ式，通常称为小字符喷码机： 其原理为：墨水通

过压力从单一喷嘴不断喷出，经晶体振荡后发生断裂形成墨点；再经墨点充电、高压偏转后在

运动的物体表面扫描成字。未偏转成字的墨水需用真空不断回收，循环使用。在供墨方式上又

有齿轮泵供墨型、隔膜泵供墨型及气压供墨型；

二、 按需喷射式喷码机

（Drop on Demand）简称DOD式，该类喷码机通常以大字符喷码机为主： 其原理为：

喷头由多个高速精密阀门组成。在喷字时，字型对应的阀门快速启闭，墨水靠内部压力喷出，

在运动的物体表面形成字符或图形。

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喷码机理论发明于六十年代末，直到七十年代未才生产出世界第一台商用喷码机。当时只

有美、法、英、日等少数几个国家能生产这种喷码机。喷码机在90 年代初期进入中国，到今

天已走过近20年的历程，如今的喷码机早已从每台售价20-30万人民币的高端设备，变成了每

台仅售价3-8万，在任何固态产品生产加工企业都可以应用的普通设备，在食品、饮料、日化、

医药、电子、建材等领域有着广泛的应用。 喷码在整个生产流程中是一个很小的环节，但其

在提高企业的生产效率，节省人工成本，节省产品流通时间，跟踪产品质量等方面起到很大作

用。在中国，早期的喷码产品主要应用在铝罐可乐上，可口可乐、百事可乐以及一些高端的啤

酒产品，此类产品生产速度非常快，生产量非常大，这就要求生产线上必须同样使用高速的标

识产品，各方面因素决定了企业使用这种喷码方式的需求不断增加，从而为中国市场上的喷码

机供应商积累了最初的客户资源。

喷码机概况

喷码机是一种通过软件控制，使用非接触方式在产品上进行标识的设备。从喷码机所用耗

材来分类：一类是墨水喷码机；一类是非墨水喷码机（激光喷码机）；从工作形态来分：一类为

在线式喷码机，主要是给流水生产线配套用；一类移动式喷码机，就是被喷物体不动，喷码机

动，类似市场上出现手持喷码机。目前中国市场上有进口机器、国产机器以及合资机器。最近

几年，国产喷码机增长强劲，有些性能以及或者超过进口喷码机。喷码机以应用范围广泛、适

用性强被广大库户接受。下图中左侧为移动式喷码机(手持喷码机)，右侧为在线式喷码机。

喷码机的原理和分类

一、连续喷射式喷码机

（continue ink jet printer）简称cij式。

连续式喷码机(ink jet printer)是一种由软件控制，非接触

式喷墨标识系统。其通过控制内部齿轮泵或由机器外部供应压缩气体，向系统内墨水施加一定

压力，使墨水经由一个几十微米孔径喷嘴射出。并由加在喷嘴上方晶体振荡信号将射出连续墨

线分裂成频率相同，大小相等，间距一定的墨滴，然后，墨滴在经过充电电极时被分别充电，

其所带电量大小由中央处理器CPU进行控制；再经过检测电极检测墨滴实际所带电量与相位是

否正确；最后，带电墨滴在偏转电极形成偏转电场中发生偏转，从喷头处射出，分别打在产品

表面不同位置，形成所需各种文字，图案等标识。而没有被充电墨滴则打入回收槽，重新进入

机器内部的墨水循环系统。

因为油墨喷射是连续式的，连续式喷墨编码机可以使用许多类型的油墨，特别是那些干燥

速度非常快的油墨(1秒以内)。因此连续式喷墨编码技术对于那些在印码后需要迅速处理的具有

非渗透性表面的产品(比如说罐头和塑料)的印码是非常理想的。此外还可以使用颜色更鲜明的颜

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料油墨。

由于连续式喷印有著相对较高的喷射速度，通常连续式喷印的喷印距离比脉冲式喷印的喷

印距离(一般超过10mm)远得多，而喷印质量却不会下降，这样喷头位置的放置就可以有较大的

选择余地。

大多数工业喷墨系统使用cij技术。工业cij喷印系统的速度可达到每分钟1000英尺，比d

od快得多，但是图像的质量也比应用dod技术的要低。cij对于大量直邮订单操作，食品、饮料、

药物和美容的包装印刷产品的编号和标记，是最佳的解决方案。它还被用于彩票的标记和编码。

二、按需供墨式喷码机

（drop on demand）简称dod式。

工业按需供墨系统喷头由多个高精密阀门组成，在喷字时，字型相对应的阀门迅速启闭，

墨水依靠内部恒定压力喷出，在运动的表面形成字符或图形。一个数字信号在纸上产生的是一

滴墨，而不是一条墨流。最新的dod喷头，颜色在纸上以更精确的网点集合形成，与传统胶印

较为近似。因此在质量是最重要因素的四色高精密印刷，dod是最理想选择，它可以产生接近

照相质量的效果。dod的印刷速度在每分钟100到300英尺之间。dod用途包括宽幅印刷、包

装的彩色图标、购物点显示牌、织物和大幅面标识。 但在工业包装行业，由于印刷速度的限制，

无法应用在高速包装流水线上。许多公司都在研制可用于包装用途的高速dod打印设备，仅在

欧洲就有将近十多个品牌。

三、按需喷墨技术

（drop on demand）简称DOD式。

DOD工作原理的喷码机又分为三种，压电式喷墨技术、压阀式喷墨技术、热发泡式喷墨技

术

1、压电式喷墨技术：压电式喷码机又叫高解像喷码机或者高解像喷码机。集成的喷头上有

128或更多个压电陶瓷晶体分别来控制喷嘴上的喷孔通过CPU的处理，再通过驱动板输出一连

串的电信号给各个压电晶体，压电晶体产生变形，这样，油墨便从喷嘴中喷射出来，落在移动

的物品表面形成点阵，从而形成文字、数字或图形。然后，压电晶体恢复原状，新的油墨进入

喷嘴。因为每平方厘米的墨点密度很大，所以应用压电技术可以喷印在高质量的文字、复杂的

徽标和条形码等信息。

2、压阀式喷墨技术又叫大字符喷码机；喷头有7组或者16组高精密智能微型阀门组成，

在喷印时要喷印的字符或图形通过电脑主板的处理，通过输出板输出一连串的电信号给智能微

型电磁阀，阀门迅速启动，墨水依靠内部恒定压力成墨点喷出，墨点在运动的配喷印物表面形

成字符或图形。

四、TIJ工作原理

热发泡喷墨技术（Thermal Inkjet Technolog简称TIJ。热发泡喷墨技术是利用一个薄膜电

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阻器在墨水喷出区中将小于0．5％的墨水加热，形成一个汽泡。这个汽泡以极快的速度(小于1

0微秒)扩展开来，迫使墨滴从喷嘴喷出。汽泡再继续成长数微秒，便消逝回到电阻器上。当汽

泡消逝，喷嘴的墨水便缩回，接着表面张力会产生吸力，拉引新的墨水去补充到墨水喷出区中。

热发泡喷印技术，便是由这样一个整合的循环技术程序所架构出来。

小字符喷印机

喷码机是利用油墨带电偏转的方式将油墨偏移出正常的飞行路线，射向工作物的表面，利

用给墨滴充电的电量控制每一个墨滴的位置。通常墨滴只有垂直方向的变化，必须使被喷印物

和喷头相对移动，才可形成我们想要打印的资料。

喷码机标识有以下的优点：

由于是喷射的油墨，与工作物表面并不需要直接接触，不会破坏被喷印物表面

以汽水可乐的生产为例，每分钟可达1000瓶以上。

由于是电脑控制资料，所以可以很轻易的变化资料，资料内容中可加入日期时间、流水号

码、批号等会变动性的资料。

喷印机有各种不同的墨水可供选择，不论是纸张、塑胶、金属、玻璃、坚硬的表面或是柔

软易碎的表面均可得到良好的喷印效果。

大字符喷码机

大字符喷码机的原理与小字符喷码机完全不同，其油墨喷出的方

式是利用每一个单独的阀门控制开关。

如果是7个点的喷头就有7个独立的阀门控制其喷印的字体较

大，一般应用于外箱、外包装上或是大型的工件上，如粗水管或石棉

板、隔热板等工件。其优点与小字体相似，只是其工作速度较慢平均

每分钟60米，依喷印字体的宽广而定。

大字符喷码机最早由welldraw公司开发制造，一般分为lc-07和

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lc-16型号，墨水分为水基、醇基、酮基、高温四种材质。

高解析喷码机

高解析喷码机在原理上属于DOD（按需供墨）式喷墨打印，一般使用XAAR 公司生产的

喷头，特点是喷印内容解析度高。

高解析喷印机又叫高解析喷码机、高解像喷码机，其喷头跟办公室使用的打印机是属于同

一种的方式，都属于DOD式，在喷嘴上密布式排列了很多的小孔径喷孔，这一特点决定了该类

机器一般采用油性墨，而油性墨只有喷在吸附性材料，如不覆膜的纸张、不覆膜的木板等，墨

水才会干的快。若是喷在塑料或者金属等非吸附性材料上，墨水干燥时间会更长。

高解像喷码机有更大范围的字符高度 1.0mm--70mm

可喷印点阵式字体（针点式），高解像字体印刷体，甚至可以喷印电脑上的任意字体。喷印

速度不受字型点阵影响，最快可达到120m/min。

机器运行时，按需喷墨，墨水不循环使用，，墨水浓度始终如一。不需添加稀释剂（溶剂），

运行成本比CIJ式低。

墨水不需回收，供墨系统密封良好，避免墨水污染。墨水直接喷出，自带压力，无需压力

泵或其他设备提供压力，故障率低。

控制系统简单可靠，操作简便易于维护。

墨水不循环使用，使用环保油墨，无刺激性气味，对环境污染较小。机器内没有大功率器

件，工作时，无需散热，设备系统密闭良好，不受工作环境影响。

机器内没有易损件，维护成本相对CIJ式喷码机大幅度降低。

可扩展性强，用高解析喷码机专用的控制软件，通过windows 平台编辑喷印内容和控制喷

码机，操作可视化使喷码机功能更强大，也使用户操作和使用喷码机时变的更有趣。

高解析喷码机的这些优点正被市场所关注，销量不断增大。

激光喷码机

激光喷码机使用软件偏转激光束，利用激光的高温直接烧灼需标识的产品表面，形成字体

或图案。

喷码技术的应用

当今，标识技术的应用正逐步深入每一个角落，尤其在工业方面的应用范围越来越广，应

用的复杂性大为增加，使得标识成为各种行业生产中不可缺少的重要组成部分。

生产厂家对他们的产品进行标识的原因主要有以下几方面：

1） 有利于产品识别。通过在产品上标注特殊的标识、品牌名称和商标图案等，可以使产

品在竞争中脱颖而出，提高品牌的知名度

2） 产品跟踪记录的需要。产品的批号、班次或生产日期直接印在产品上，使得每一件产

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品均具良好的可追溯性，大大方便企业的质量管理及产品的区域管理。

3） 防止假冒。制造商常可通过对产品的标识预防、抑制假冒，新技术的应用使得那些合

法生产厂商能够一直领先于制假者。

4） 增加产品的附加值。在塑料管材上标识商标或生产厂家的名称意味着一种承诺， 消费

者通常认为这是一个质量跟踪比较完善、对产品质量负责的企业的产品。

5） 提高生产效率，降低生产成本。

喷码机在不同行业的选择（该词段由重庆喷特尔公司提供）喷码机在食品，饮料，建材，

电线电缆，医药，化工，电子等等众多行业都有应用，所以，选择最适合产品种类的喷码机尤

其重要。

1）小字符喷码机：可以在几乎所有的行业使用，用途广泛，占有80%市场。 不适合的种

类：硅橡胶，铁氟龙等。

2）高解析喷码机：又称高清晰喷码机，也称DOD喷码机。适用于塑料管材和纸箱等少数

行业。高解析喷码机主要用于条码喷印，好的高解析可以带数据库，可以进行变动条码喷印。

3）手持喷码机：适用于板材和纸箱等大件商品和没有固定的生产流水线的产品，主要特点

是用手拿着进行标示喷印比较方便，弊端：喷印的位置不固定，美观度较差。

4）激光喷码机：适用于几乎所有的行业，对于酒类行业来讲，热灌装流水线温度很高，油

墨喷码机都不适合，只能用激光喷码机来喷印。但是使用激光喷码机进行喷印的时候，会将产

品的表面损坏，所以用户在进行选择的时候应当慎重考虑。

使用喷码机要注意什么呢？

问：使用喷码机要注意什么呢？

答：喷码机使用注意注意一下三点：

1、喷码机和其他设备不同,它的原理是靠静电偏转,所以一定要接地良好.如果接地不好,静电

积累到一定程度可能引起火花,引发火灾，同时,如果接地不良,，有可能引起打印质量差,墨点分

裂不好等问题.所以使用喷码机务必接地。

2、众所周知，水在大多数情况下都具有导电的特性。所以喷码机墨水，溶剂，清洗液当中

不能混入水。喷码机因为需要对墨点进行精确的充电。所以，喷码机墨水对水分特别敏感。在

使用过程当中,一定要注意防止火灾发生，任何使用过的清洗材料，例如擦拭用的纸巾等，都是

火灾隐患，这些材料在使用后必须及时回收并采用安全的方法进行处理，不得用水扑灭电器引

发的火灾，如果只能用水扑灭如硝化纤维素墨水等引发的火灾，则必须先断开电源.。

3喷码机墨水和溶剂都是有腐蚀性的,所以要尽量避免不要沾染皮肤,眼睛,鼻子等.如果不慎

滴入,请迅速用大量的清水冲洗一刻钟,如果清洗后感觉不适清理急就医.多数墨水都含有很容易

挥发并被人吸入肺部的成分。所以在喷码机使用的现场必须保证良好的通风设备。

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