CN101954792B - 喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器 - Google Patents

Abstract

一种喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其包括电磁式负压产生装置，该装置的负压出口与喷绘机的墨盒相连通；负压传感器，其装在电磁式负压产生装置的负压出口；A/D转换器，其分别与负压传感器及主控制电路相连接；导通角控制电路，其分别与所述电磁式负压产生装置及主控制电路相连接；主控制电路，其分别与A/D转换器及导通角控制电路相连接，且所述主控制电路通过负压传感器及A/D转换器对电磁式负压产生装置的负压值采样，并根据设定值计算出偏差后通过导通角控制电路改变流过电磁式负压产生装置的交流电导通角及由该导通角所控制的负压出口的负压，使负压稳定在设定值内。本发明集负压设置、显示、自动稳压于一体，具有成本低，功耗、体积及噪音小，使用寿命长等特点。

Description

喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器

【技术领域】

本发明涉及数码喷绘设备，特别是涉及一种喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器。

【背景技术】

喷绘设备是主要用于打印户外广告等的大型打印设备。喷绘设备将墨水通过墨管输送到喷头进行打印。在现有的喷绘设备中，其供墨方式主要包括两种。一种为图1所示的虹吸式供墨，该供墨方式结构简单，但它要求墨平面B必须低于喷绘平面A，因此平板喷绘机无法采用虹吸供墨方式。此外，虹吸供墨方式还存在当大墨量供墨时容易断墨，墨管内一旦进入空气很难排出等缺点。另一种为图2所示的负压式供墨，其克服了虹吸供墨方式的缺点，但它需要通过负压来克服墨水因自重而下流的问题。现有的负压产生机构如图3所示，其通过空压机61产生压缩空气，经负压发生器62产生负压，并由精密调压阀63和负压指示器64分别调节和显示负压。其存在购置成本高，空压机体积大，功耗大(一般为500～1000W)，噪音高等缺陷。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种集负压设置、显示、自动稳压于一体，成本低，功耗、体积及噪音小，使用寿命长的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器。

为实现上述目的，本发明提供一种喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，其包括：

电磁式负压产生装置，该装置的负压出口与喷绘机的墨盒相连通；

负压传感器，其装在电磁式负压产生装置的负压出口；

A/D转换器，其分别与负压传感器及主控制电路相连接；

导通角控制电路，其分别与所述电磁式负压产生装置及主控制电路相连接；

主控制电路，其分别与A/D转换器及导通角控制电路相连接，且

所述主控制电路通过负压传感器及A/D转换器对电磁式负压产生装置的负压值采样，并根据设定值计算出偏差后通过导通角控制电路改变流过电磁式负压产生装置的交流电导通角及由该导通角所控制的负压出口的负压，使负压稳定在设定值内。

电磁式负压产生装置包括壳体及装在壳体内的电磁铁体、电磁线圈、永磁铁块、活动支架、鼓膜及负压腔体，其中，所述电磁线圈装在电磁铁体内，并与所述导通角控制电路连接，电磁铁体则固定在壳体上部，负压腔体设于电磁铁体下部，并与壳体固定，负压腔体外部装有可摆动的活动支架，活动支架上连接有鼓膜，活动支架上端装有可在电磁铁体及电磁线圈所产生的交变磁场的作用下做往复运动的永磁铁块。

在壳体顶部装有显示负压值用的数码管和设定负压值用的按键，该数码管和按键分别与所述主控制电路相连接。

活动支架包括摆动杆及固定杆，其中，所述摆动杆的上段呈L形，其下段向内折向负压腔体一侧，摆动杆的下端部与固定杆相铰接，固定杆呈水平设置，其两端固定在在壳体上。

鼓膜是由橡胶材料制成的碗形模片，其固定在所述摆动杆的上端。

负压腔体包括竖向平行设置的第一腔体和第二腔体，在第一腔体底部设有负压出口，在第二腔体上与所述鼓膜相对的位置设有鼓膜孔，第一腔体与第二腔体通过第一气孔相连通，在第二腔体上部设有与负压腔体外部贯通的第二气孔，在位于第二腔体内的第一气孔处装有进气挡片，在第二腔体外的第二气孔处装有出气挡片。

进气挡片和出气挡片由橡胶材料制成。

导通角控制电路包括整流桥、二极管D1、稳压管DV1、可控硅SCR、光电耦合器，其中，整流桥分别与电源、电磁式负压产生装置的电磁线圈及可控硅SCR连接，可控硅SCR与光电耦合器接，光电耦合器连接则与主控制电路连接。

主控制电路为单片机，其设于主板上，主板则固定于壳体内顶部。

本发明的贡献在于，其有效克服了现有负压式供墨方式的缺陷。本发明的装置所需的负压由电磁式负压装置产生，该装置结构简单，体积小巧，工作可靠。本发明集负压设置、显示、自动稳压于一体，具有成本低(不及传统方式的1/10)，功耗(小于5W)和体积及噪音小，使用寿命长等特点。

【附图说明】

图1是传统的虹吸供墨方式示意图。

图2是传统的负压供墨方式示意图。

图3是传统的负压产生机构示意图。

图4是本发明的整体结构框图。

图5是本发明的电磁式负压产生装置结构示意图。

图6是本发明的导通角控制电路原理图。

【具体实施方式】

参阅图3，本发明的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器包括电磁式负压产生装置10、负压传感器20、A/D转换器30、导通角控制电路40及主控制电路50。

所述电磁式负压产生装置10结构如图4所示，该装置包括壳体11、电磁铁体12、电磁线圈13、永磁铁块14、活动支架15、鼓膜16及负压腔体17，其中，所述电磁线圈13装在硅钢片制成的下端敞口的电磁铁体12内，电磁铁体12则固定在壳体11上部。电磁线圈13通过导线与所述导通角控制电路40连接。在电磁铁体12下部设有负压腔体17，该负压腔体的底部与壳体11固定。所述负压腔体17包括竖向平行设置的第一腔体171和第二腔体172，第一腔体171和第二腔体172的横截面为长方形。在第一腔体171底部设有负压出口1711，该负压出口向下伸出壳体11之外，并与喷绘机的墨盒(图中未示出)相连通。图4中，在第二腔体172上与所述鼓膜16相对的位置设有鼓膜孔1721，鼓膜孔的直径小于鼓膜16的外径。所述第一腔体171与第二腔体172通过设在上部的第一气孔173相连通，在第一气孔173处装有进气挡片175，该进气挡片的上端用粘合剂粘合在第二腔体172内壁上，其下端则可以开合，该进气挡片可在鼓膜16作用下打开或关闭第一气孔173。在第二腔体172上部设有与负压腔体17的外部贯通的第二气孔174，在该第二气孔174处装有出气挡片176，该出气挡片装在第二腔体172外部，其下端用粘合剂粘合在第二腔体172外壁上，其上端则可以开合，该出气挡片可在鼓膜16作用下打开或关闭第二气孔174。所述的进气挡片175和出气挡片176是由橡胶材料制成的弹性膜片。图4中，在负压腔体外部装有可摆动的活动支架15，该活动支架15包括摆动杆151及固定杆152，其中，所述摆动杆151的上段由水平短边1511和与之垂直的直边1512构成的L形杆状体，摆动杆的下段为斜边1513，其由所述直边1512的下端部向内折向负压腔体17一侧，斜边1513的下端部通过活动地套在固定杆152上的圆环与固定杆相铰接。固定杆152呈水平设置，其两端固定在在壳体11上。在活动支架15上连接有鼓膜16，该鼓膜是由橡胶材料制成的碗形的弹性模片，其敞口端设有一向外延伸的边沿，其可增加对第二腔体的鼓膜孔1721的密封面积，鼓膜16固定在所述摆动杆的直边1512上，并可随摆动杆151的摆动而做往复运动，从而打开或关闭鼓膜孔1721，鼓膜16的开口端边沿粘接或铆接于鼓膜孔1721的外边缘。图4中，在活动支架上端固定有永磁铁块14，其可在电磁铁体12及电磁线圈13所产生的交变磁场的作用下做往复运动。在壳体11顶部装有数码管18和按键19，分别用于显示和设定负压值，该数码管和按键分别与所述主控制电路50相连接。

如图3所示，在电磁式负压产生装置的负压出口1711装有负压传感器20，其为压力传感器，用于感测电磁式负压产生装置所产生的负压。负压传感器20的输出端与A/D转换器30相连接，A/D转换器则与主控制电路50相连接，将负压传感器的模拟信号转换为数字信号后送到主控制电路50。该主控制电路50为单片机，本实施例中，主控制电路50采用飞利浦公司的LPC938型单片机，其设于主板51上，主板51则固定于壳体11内顶部。该主控制电路50对电磁式负压稳压控制器的负压稳压过程进行控制。

在电磁式负压产生装置10与主控制电路50之间连接有导通角控制电路40，如图5所示，该导通角控制电路包括整流桥41、二极管D1、稳压管DV1、可控硅SCR、光电耦合器42，其中，整流桥41为通用桥式整流电路，其分别与电源、电磁式负压产生装置的电磁线圈13及可控硅SCR连接，将220V外部电源的交流电整流成直流电后送到可控硅SCR。可控硅SCR经电阻R2及光电耦合器42连接与主控制电路50连接。在整流桥41与可控硅SCR之间并接有稳压管DV1及电容C1，并串接有电阻R1和地二极管D1。

本发明的工作原理如图3及图5所示，负压由电磁式负压产生装置10产生。当交流电加在电磁线圈13上时，在电磁铁体12上就会产生交变磁场，永磁铁块14在交变磁场的作用下作水平方向的往复运动，由于永磁铁块14固定在活动支架15上，使得活动支架15随永磁铁块14在交变磁场的作用下作同步的往复运动。与此同时，活动支架15带动鼓膜16往复鼓动。当活动支架15向右侧移动时，鼓膜16同时向右移动而伸展并产生吸力，此时进气挡片175将第一气孔173打开，而出气挡片176将第二气孔174关闭，因而在负压腔体17内产生负压，所产生的负压经第一腔体171底部的负压出口1711作用于喷绘机的墨盒。在鼓膜16的作用下，进气挡片175和出气挡片176轮流开启和关闭第一气孔173和第二气孔174，该过程循环往复地进行。主控制电路50通过负压传感器20和A/D转换器30对电磁式负压产生装置10所产生的负压值进行采样，并与设定值对比计算出偏差，然后根据偏差值改变导通角控制电路40的导通角，从而改变电磁铁的交变磁场的强度，并导致磁铁块的往复运动幅度的改变。通过这种反馈式控制，使电磁式负压稳压控制器所产生的负压稳定在设定值内。外部电源的电压波动也可通过这一反馈控制，使输出的负压得以稳定。主控制电路50还将采样得到的负压值通过数码管18实时地显示出来，并可通过按键19将所需要设定的负压值存储在主控制电路的非挥发存储器内，供反馈控制使用。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但是本发明的范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对它所做的任何显而易见的改动都将落入本发明的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，其包括：

电磁式负压产生装置(10)，该装置的负压出口(1711)与喷绘机的墨盒相连通；

负压传感器(20)，其装在电磁式负压产生装置的负压出口(1711)；

A/D转换器(30)，其分别与负压传感器(20)及主控制电路(50)相连接；

导通角控制电路(40)，其分别与所述电磁式负压产生装置(10)及主控制电路(50)相连接；

主控制电路(50)，其分别与A/D转换器(30)及导通角控制电路(40)相连接，且

所述主控制电路(50)通过负压传感器(20)及A/D转换器(30)对电磁式负压产生装置(10)的负压值采样，并根据设定值计算出偏差后通过导通角控制电路(40)改变流过电磁式负压产生装置的交流电导通角及由该导通角所控制的负压出口(1711)的负压，使负压稳定在设定值内。

2.如权利要求1所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，所述电磁式负压产生装置(10)包括壳体(11)及装在壳体内的电磁铁体(12)、电磁线圈(13)、永磁铁块(14)、活动支架(15)、鼓膜(16)及负压腔体(17)，其中，所述电磁线圈(13)装在电磁铁体(12)内，并与所述导通角控制电路(40)连接，电磁铁体(12)则固定在壳体(11)上部，负压腔体(17)设于电磁铁体(12)下部，并与壳体(11)固定，负压腔体外部装有可摆动的活动支架(15)，活动支架(15)上连接有鼓膜(16)，活动支架上端装有可在电磁铁体(12)及电磁线圈(13)所产生的交变磁场的作用下做往复运动的永磁铁块(14)。

3.如权利要求2所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征 在于，在壳体(11)顶部装有显示负压值用的数码管(18)和设定负压值用的按键(19)，该数码管和按键分别与所述主控制电路(50)相连接。

4.如权利要求2所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，所述活动支架(15)包括摆动杆(151)及固定杆(152)，其中，所述摆动杆(151)的上段呈L形，其下段向内折向负压腔体(17)一侧，摆动杆的下端部与固定杆(152)相铰接，固定杆(152)呈水平设置，其两端固定在壳体(11)上。

5.如权利要求4所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，所述鼓膜(16)是由橡胶材料制成的碗形模片，其固定在所述摆动杆(151)的上端。

6.如权利要求5所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，所述负压腔体(17)包括竖向平行设置的第一腔体(171)和第二腔体(172)，在第一腔体(171)底部设有负压出口(1711)，在第二腔体(172)上与所述鼓膜(16)相对的位置设有鼓膜孔(1721)，第一腔体(171)与第二腔体(172)通过第一气孔(173)相连通，在第二腔体(172)上部设有与负压腔体(17)外部贯通的第二气孔(174)，在位于第二腔体(172)内的第一气孔(173)处装有进气挡片(175)，在第二腔体(172)外的第二气孔(174)处装有出气挡片(176)。

7.如权利要求6所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，所述进气挡片(175)和出气挡片(176)由橡胶材料制成。

8.如权利要求1所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征在于，所述导通角控制电路(40)包括整流桥(41)、二极管D1、稳压管DV1、可控硅SCR、光电耦合器(42)，其中，整流桥(41)分别与电源、电磁式负压产生装置的电磁线圈(13)及可控硅SCR连接，可控硅SCR与光电耦合器(42)连接，光电耦合器(42)连接则与主控制电路(50)连接。

9.如权利要求1所述的喷绘机供墨用电磁式负压稳压控制器，其特征 在于，所述主控制电路(50)为单片机，其设于主板(51)上，主板(51)则固定于壳体(11)内顶部。 

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