随着我国加入WTO,钢材市场的竞争日趋激烈,产品要打入国际市场,就必须按国际标准组织生产,因此实现自动化、标准化产品标识生产工艺过程,具有重要意义。但是,目前我国还没能掌握自动化喷印技术,只能依靠高昂的进口设备,在市场竞争中处于劣势。为提高竞争力,自主开发喷印成套设备迫在眉睫,涂料喷印方式作为冶金喷印设备的主流方式更是极具研究价值。本文研制了一种新型喷印装置。首先,通过了解国内外在喷涂机构有关技术方面的研究现状,分析了各种机构中存在的问题和缺点,总结了适合冶金行业的喷涂机构应具有的特点。基于这些特点,提出了球面装置的设计方案,并通过分析对比对该装置进行优化,再应用PROE软件完成结构设计。在此基础上建立该机构的运动学模型。其次,以Windows自带的矢量字库True Type (TTF)为基础,开发适于喷涂矢量字符库。其间,应用Bezier曲线拟合方法,以求达到预期的喷印效果,并利用VB语言自行设计了任意图形控制点提取程序,从而完成了标准字符矢量数据库的设计和用户自设计图形数据库的设计。在此基础上,根据系统功能需求完成对以ARM为核心的嵌入式控制系统功能研究,为实现本套装置与上位机之间的通信,设计了基于PROFIBUS从站芯片SPC3的通信接口,并通过仿真分析验证了设计的合理性和正确性。最后,针对机构因球面运动而产生喷印失真的问题,进行了控制补偿的理论研究,并通过实验验证了理论的正确性和可行性。通过本文的研究和探讨,初步完成了喷印装置机械结构、控制系统硬件及其通信系统的设计,为开发自动化喷印标记设备奠定了一定的基础。