CN104057708B - 一种喷头无缝拼接机构和该机构的调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷头无缝拼接机构和该机构的调节方法，属于印刷机械技术领域，其可解决现有的喷头由于加工误差、人为误差等原因造成的喷头喷孔错位、印刷宽度减小或者中间部分产生露白的问题。本发明的喷头无缝拼接机构，包括：用于检测喷头喷孔坐标的显微装置；用于固定喷头的喷头调节座；与所述的喷头调节座可调整地连接的喷头底板。本发明的喷头无缝拼接机构成本低廉、调整效率高、实现了数字化调节。

Description

一种喷头无缝拼接机构和该机构的调节方法

技术领域

本发明属于印刷机械技术领域，具体涉及一种喷头无缝拼接机构和该机构的调节方法。

背景技术

在数字喷墨印刷领域，印刷时利用电压将墨水通过喷头的喷孔喷印在承印材料上。根据印刷宽度的不同，印刷前需要将喷头进行拼接排列，从而能够根据需求的印刷宽度上打印出特定的印刷宽度的样张来。对于单色模组上喷头与喷头之间横向做叠加、拼接，实现喷头零甩嘴，充分利用喷头的喷孔实现印刷；而对于色组与色组之间的套印，拼接也起到至关重要的作用，它将从喷孔打印到承印材料上的点组所形成的角度一致，从而很好的保证提供了印刷套印的先决条件。

作为被拼接的喷头通常交错排列为两行，喷头的个数根据印刷宽度的不同可以作调整，每个喷头的喷印宽度也因喷头的型号不同有所不同，也就说每个喷头的喷孔的数量也是可以调整的。

在喷头拼接时，需要保证位于中部的错位排列的喷头的起始端喷孔和末端喷孔分别与相邻的喷头的末端喷孔和起始端喷孔在拼接方向上完全重合。

目前情况下，喷头排列时，理论拼接位置可根据设计定义，但是实际情况是，由于所有的零部件加工存在加工误差，安装时有安装误差、喷头本身尺寸各异，所以在喷头的排列时就会发生错位现象。一旦喷头发生错位，印刷宽度会减小或者印刷时中间有露白，对印刷造成影响。

发明内容

本发明的目的是解决现有的喷头由于加工误差、人为误差等原因造成的喷头喷孔错位、印刷宽度减小或者中间部分产生露白的问题，提供一种喷头无缝拼接机构。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种喷头无缝拼接机构，所述的拼接机构包括：用于检测喷头喷孔坐标的显微装置；

用于固定喷头的喷头调节座；

与所述的喷头调节座可调整地连接的喷头底板。

优选的是，所述的喷头调节座可沿所述的喷头喷孔的排列方向在喷头底板上移动。

优选的是，所述的喷头调节座可在喷头底板上旋转。

优选的是，所述的喷头调节座与喷头底板用销轴螺钉连接，所述的喷头调节座上设有供销轴螺钉穿过的长孔，所述的长孔的直径与销轴螺钉的直径相匹配，所述的长孔的方向与喷头喷孔的排列方向相同。

优选的是，所述的长孔设置在喷头调节座沿喷头喷孔的排列方向的中间位置。

优选的是，在所述的喷头底板上设有用于喷头调节座的横向调节的微分头和纵向调节的微分头。

优选的是，所述的横向调节的微分头设置在横向固定座上，所述的横向固定座设置在喷头底板上；

所述的纵向调节的微分头设置在角度调节座上，所述的角度调节座设置在喷头底板上。

优选的是，所述的微分头的调节精度为0.01mm。

本发明的另一个目的是提供一种上述的喷头无缝拼接机构的使用方法，包括如下步骤：

1）位于拼接平台一侧的喷头作为基准喷头，置于显微装置下，检测起始端喷孔A0和末端喷孔B0的坐标值A0（x₀₁，y₀₁），B0（x₀₂，y₀₂）；

此时，起始端喷孔A0和末端喷孔B0的连线与横向轴线(x)之间的夹角为θ₀，令arctanθ0=(y₀₂-y₀₁)/（x₀₂-x₀₁），计算出θ₀；

2）将待调整的喷头置于显微装置下，检测起始端喷孔A1和末端喷孔B1的坐标值A1（x₁₁，y₁₁），B1（x₁₂，y₁₂）；

此时，起始端喷孔A1和末端喷孔B1的连线与横向轴线(x)之间的夹角为θ₁，令arctanθ₁=(y₁₂-y₁₁)/（x₁₂-x₁₁），计算出θ₁；

3）令θ_1-0=θ₁-θ₀，计算出待调整的喷头与基准喷头之间的夹角θ_1-0的值，则待调整的喷头的横向的调整量为△x=x₁₁-x₀₂；

则待调整的喷头的纵向的调整量为△y=L×sin(θ_1-0)，其中L为A1至销轴螺钉中心沿横向的长度，进行横向和纵向的调整；

4）以上一个待调整的喷头为基准喷头对下一个待调整的喷头重复步骤2-3。

本发明的优点如下：

本发明的喷头的无缝拼接机构，在显微镜下放大，显微镜识别每个喷孔的坐标，从而找到每个喷头的坐标，无缝拼接机构通过本身结构的可调性，坐标的可计算性，人为的数字化输入需要调整的数值，从而将调节量化，实现真正意义的无缝拼接。

另外，本发明的无缝拼接机构的成本低廉（总成本在3000元左右），远比市场上拼接平台价格低，例如松下公司生产无缝拼接平台的价格在30万左右。

另外，本发明的无缝拼接机构的在完成相同数量的喷头的调整所用的时间是现有喷头无缝拼接机构所用时间的1/6，提高了拼接调整的效率。

附图说明

图1为本发明实施例1中喷头无缝拼接机构的俯视图。

图2为本发明实施例1中喷头无缝拼接机构的长孔的俯视图。

图3为本发明实施例1中喷头无缝拼接机构的立体图。

图4为本发明实施例1中喷头无缝拼接机构中喷头的横向调微分头结构示意图。

图5为本发明实施例1中喷头无缝拼接机构中喷头的角度调微分头结构示意图。

图6为本发明实施例1中喷头无缝拼接机构中喷头的横向调整量的计算示意图。

图7为本发明实施例1中喷头无缝拼接机构中喷头的纵向调整量的计算示意图。

图8为本发明的喷头无缝拼接机构的喷头拼接测试报告。

其中：

1.喷头；2.喷头调节座；3.喷头底板；4.横向调节块；5.角度调节座；6.销轴调节螺钉；7.横向固定座；8.微分头；9.长孔。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提供一种喷头无缝拼接机构。

本实施例以xaar1001喷头为例进行介绍，对于其他型号的喷头本发明的喷头无缝拼接机构只需跟该类型喷头相匹配即可。

Xaar1001的喷头共有1#—1001#喷孔，喷孔打印宽度是70.5mm。

如图1所示，喷头无缝拼接机构包括：6个喷头1在横向上（x轴向）错位排列为两行，此时每个喷头的喷孔也是在横向上排列（x轴向），与上述的横向垂直的方向定义为的纵向（y轴向）；

用于检测喷头喷孔坐标的显微装置（图上未示出），该显微装置包括显微镜，该显微镜在其显微视野内具有坐标系（该坐标系与上述的x轴向和y轴向的方向相同），能在该坐标系内检测喷头喷孔坐标；

用于固定喷头1的喷头调节座2，喷头1通过螺纹连接固定在喷头调节座2上；

与喷头调节座2可调整地连接的喷头底板3。

优选的，喷头调节座2与喷头底板3用销轴螺钉6连接，如图2所示，喷头调节座2上设有供销轴螺钉6穿过的长孔9。

优选的，长孔9的直径与销轴螺钉6的直径相匹配，长孔9的方向与喷头喷孔的排列方向相同。在对喷头进行横向调整时，喷头调节座2相对于喷头底板3横向移动，销轴螺钉在上述的长孔9的长度方向移动，保证喷头调节座2与喷头底板3连接；在对喷头1进行纵向调整时，喷头调节座2可以相对喷头底板3转动，销轴螺钉只需转动就可保证喷头调节座2与喷头底板3连接。优选的，销轴为φ3h6，长孔9为3H7，相互配合，即可保证喷头调节座2与喷头底板3在横向上相对移动，纵向上相对转动。

如图3所示，为了将喷头横向、纵向的调节量量化，在喷头底板3上设有横向、纵向的微分头8。

优选的，如图4所示，调节横向位置的微分头8固定在横向固定座7上，该横向固定座7固定在喷头底板3上。

若横向固定座7的高度不够，可以在喷头座调节座2上连接一个横向调节块4，通过移动喷头调节座2至调节横向位置的微分头8的轴头处进行喷头的横向调整。优选的，微分头8最小刻度0.01mm。

优选的，如图5所示，调节角度的微分头8固定在角度调节座5上，角度调节座5固定在喷头底板3上，通过移动喷头调节座2至调节纵向位置的微分头8的轴头处进行喷头的纵向调整。优选的，微分头8的最小刻度0.01mm。

具体地，上述喷头无缝拼接机构用于拼接xaar1001喷头为例，介绍其调节方法，所述调节方法包括：

1）将位于拼接平台一侧的喷头作为基准喷头，优选的，如图1所示，以最左侧的喷头为基准喷头，置于显微装置下，检测起始端喷孔A0和末端喷孔B0的坐标值A0（x₀₁，y₀₁），B0（x₀₂，y₀₂）；

此时，如图6所示，起始端喷孔A0和末端喷孔B0的连线与横向轴线(x)之间的夹角为θ₀，令arctanθ₀=(y₀₂-y₀₁)/（x₀₂-x₀₁），计算出θ₀；

2）将待调整的喷头（错位相邻的喷头）置于显微装置下，检测起始端喷孔A1和末端喷孔B1的坐标值A1（x₁₁，y₁₁），B1（x₁₂，y₁₂）；

此时，起始端喷孔A1和末端喷孔B1的连线与横向轴线(x)之间的夹角为θ₁，令arctanθ₁=(y₁₂-y₁₁)/（x₁₂-x₁₁），计算出θ₁；

3）令θ_1-0=θ₁-θ₀，计算出待调整的喷头与基准喷头之间的夹角θ_1-0的值，如图6所示，待调整的喷头（以A1的作为移动点）的横向的调整量为△x=x₁₁-x₀₂；

如图7所示，A1至销轴螺钉6中心（C点）沿横向的长度为L，A1和B1的连线以轴螺钉6中心为旋转，则待调整的喷头的纵向的调整量为△y=L×sin(θ_1-0)；将上述的横向调整量△x和纵向调整量△y用横向微分头和纵向微分头量化后，调整喷头调节座的横向调整量△x和纵向调整量△y，即可完成待调整的喷头的调整使两个喷头的喷孔B0和A1在x轴方向上的坐标相同，喷孔的连线（A0B0和A1B1）相互平行。

优选的，横向位置的微分头8的调节量设为横向调整量△x，将喷头调节座（2）移动至调节横向位置的微分头8的轴头处，完成横向调节。

将调节角度的微分头8刻度设为Δy，转动喷头调节座至调整后的微分头8的轴头处，拧紧销轴调节螺钉6，固定喷头调节座2的螺钉，完成喷头的横向和纵向调节，从而完成无缝拼接。

4）对于下一个待调整的喷头重复步骤2-3。

最终，完成所有喷头的调整，实现喷头的无缝拼接。

应用上述的方法对xaar1001喷头进行无缝拼接的结果见图8，由图8可见，以0#喷头为基准（单位：微米），各个喷头间隙最大在0.014mm，最小在0.001mm，几乎重合。根据xaar1001喷头分辨率360dpi，一线=25.4/360=0.0705mm，即使720dpi，一线=25.4/720=0.035mm。拼接精度最大也就是720dpi(高分辨率)一线的40%（0.014mm/0.035mm），而高分辨率（720dpi）高质量的套线精度在半线，即0.0175mm。

同理，角度误差最大值0.000252°，横向误差=L×sinθ≈L×θ=35.2mm×0.000252°×π/180≈0.155微米，该值近似可以忽略。

从以上测试结果看，该套机构很好的完成了喷头无缝拼接的目标，并且该套机构成本低廉（总成本在3000元左右），远比市场上拼接平台价格低，例如松下公司生产价格在30万左右。

同时，在完成相同数量的喷头的调整所用的时间是现有喷头无缝拼接机构所用时间的1/6，提高了拼接调整的效率。

本实施例的喷头的无缝拼接机构，在显微镜下放大，显微镜识别每个喷孔的坐标，从而找到每个喷头的坐标，无缝拼接机构通过本身结构的可调性，坐标的可计算性，人为的数字化输入需要调整的数值，从而将调节量化，实现真正意义的无缝拼接。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种喷头无缝拼接机构，其特征在于，所述的拼接机构包括：用于检测喷头喷孔坐标的显微装置；

用于固定喷头的喷头调节座；与所述的喷头调节座可调整地连接的喷头底板；

所述的喷头调节座与喷头底板用销轴螺钉连接，所述的喷头调节座上设有供销轴螺钉穿过的长孔，所述的长孔的直径与销轴螺钉的直径相匹配，所述的长孔的方向与喷头喷孔的排列方向相同；其中，所述的长孔设置在喷头调节座沿喷头喷孔的排列方向的中间位置。

2.如权利要求1所述的喷头无缝拼接机构，其特征在于，所述的喷头调节座可沿所述的喷头喷孔的排列方向在喷头底板上移动。

3.如权利要求1所述的喷头无缝拼接机构，其特征在于，所述的喷头调节座可在喷头底板上旋转。

4.如权利要求1-3任一所述的喷头无缝拼接机构，其特征在于，在所述的喷头底板上设有用于喷头调节座的横向调节的微分头和纵向调节的微分头。

5.如权利要求4所述的喷头无缝拼接机构，其特征在于，所述的横向调节的微分头设置在横向固定座上，所述的横向固定座设置在喷头底板上；

所述的纵向调节的微分头设置在角度调节座上，所述的角度调节座设置在喷头底板上。

6.如权利要求5所述的喷头无缝拼接机构，其特征在于，所述的微分头的调节精度为0.01mm。

7.一种如权利要求1-6任一所述的喷头无缝拼接机构的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将位于拼接平台一侧的喷头作为基准喷头，置于显微装置下，检测起始端喷孔A0和末端喷孔B0的坐标值A0(x₀₁，y₀₁)，B0(x₀₂，y₀₂)；

此时，起始端喷孔A0和末端喷孔B0的连线与横向轴线(x)之间的夹角为θ₀，令arctanθ₀＝(y₀₂-y₀₁)/(x₀₂-x₀₁)，计算出θ₀；

2)将待调整的喷头置于显微装置下，检测起始端喷孔A1和末端喷孔B1的坐标值A1(x₁₁，y₁₁)，B1(x₁₂，y₁₂)；

此时，起始端喷孔A1和末端喷孔B1的连线与横向轴线(x)之间的夹角为θ₁，令arctanθ₁＝(y₁₂-y₁₁)/(x₁₂-x₁₁)，计算出θ₁；

3)令θ_1-0＝θ₁-θ₀，计算出待调整的喷头与基准喷头之间的夹角θ_1-0的值，则待调整的喷头的横向的调整量为△x＝x₁₁-x₀₂；

则待调整的喷头的纵向的调整量为△y＝L×sin(θ_1-0)，其中L为A1至销轴螺钉中心沿横向的长度，进行横向和纵向的调整；

4)以上一个待调整的喷头为基准喷头对下一个待调整的喷头重复步骤2-3。