标记打印机是用作产品标识和防伪的机电一体化设备,它集机械、电子、计算机等技术于一体。由于其应用范围广、功能强且打印标识不易被仿制等一系列优点,近几年内在各加工制造行业应用和普及。在综合国内外技术动态和分析上海申坚数控技术公司生产的SJ-7100气动标记打印机的打印头(DTBK16021)工作性能的基础上,提出研究开发基于圆筒型直线感应电机驱动的新型多功能标记打印机。 本文简述了现有SJ-7100气动标记打印机的工作原理,分析了气动打印头工作过程中的各个环节。使用PCL-812PG多功能数据采集卡和QH8500位移传感器对气动打印头的运动特性和打印深度进行了测试,利用测试和计算所得的数据,对其运动特性做出分析,利用Matlab软件绘制和拟合了其各个运动规律随气体压力变化的规律曲线,得到了一些的指导性结论。利用这些结论来指导基于直线电机的标记打印机产品的研制和开发,选择了具有直线振荡功能原理的圆筒型直线感应电机作为标记打印机打印头的驱动装置。利用其直线往复运动功能原理进行了结构设计,在建立了直线感应电机驱动的标记打印机打印头运动的数学模型情况下,阐明了电磁场中各个参量与电机工作过程的关系,分析了各个运动参数对性能的影响情况。根据各种控制原理和控制策略,提出了直线感应电机交流变频调速的控制方案,设计了基于单片机控制电路框图,利用Matlab进行了计算机仿真分析,并且得到了和气动标记打印机一致的结果。从而证明现有的机械和控制系统方案是可行的,为进一步的实验提供了理论和数据参考。 研究和开发基于直线电机的标记打印机,使其应用更加方便,范围更加广泛,能够更好地影响和改变相关企业的相关生产环节,可以大幅度的提高企业的生产效益。