CN104553343A - 一种浮雕板立体彩色喷印设备及其喷印方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮雕板立体彩色喷印方法，包括以下步骤：A）将待喷印浮雕板放置在喷印设备基座的喷印平台上；B）相对于放置在喷印平台的待喷印浮雕板的待喷印点，调整喷印组件在X、Y、Z方向上的位置，使喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置；C）在所述喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置之后，所述喷印组件按照来自计算机的喷印图案信息，对待喷印浮雕板的待喷印点进行喷印处理；D）重复步骤B）和C），直至完成对待喷印浮雕板的所有待喷印点的喷印。本发明采用自动化数字涂装工艺对浮雕板进行彩色喷印，无需制版，可一次涂装成型，效率高，成本低。

Description

一种浮雕板立体彩色喷印设备及其喷印方法

技术领域

本发明涉及涂装工艺的改进方法，尤其涉及一种使用喷墨印刷方式对浮雕板进行立体彩色喷印的设备及其喷印方法。

背景技术

浮雕板主要应用于家具及装饰行业，一般由带凹凸浮雕纹理的基材、浮雕面装饰颜色层和背面防潮封闭层三部分组成，浮雕面装饰颜色层是在具有凹凸浮雕纹理的基材表面涂装装饰颜色而形成。

目前浮雕面装饰颜色层以传统涂装上色为主，即在基材的凹凸面手工涂装单色，生产效率低且色调单一。针对传统涂装上色的缺点，一些企业根据浮雕板表面凹凸不平的特点进行了涂装工艺的改进，即采用半手工方法将浮雕面做出双色明暗过渡的效果，增强立体感，达到相应的艺术效果。但是，该半手工涂装工艺仍然存在以下缺点：涂装花型较少，缺少颜色搭配变化，不能适应用户对追求个性化设计或多样性设计的需求；采用半手工涂装工艺对浮雕板涂装上色，极大地影响了企业的生产效率和生产规模；采用半手工涂装工艺不能保证不同批次产品涂装颜色和涂装效果的一致性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种浮雕板立体彩色喷印喷印方法，本发明采用自动化数字涂装工艺对浮雕板进行彩色喷印，无需制版，可一次涂装成型，效率高，成本低。

本发明的另一目的是提供一种浮雕板立体彩色喷印设备。

根据本发明第一目的，提供了一种浮雕板立体彩色喷印方法，包括以下步骤：

A）将待喷印浮雕板放置在喷印设备基座的喷印平台上；

B）相对于放置在喷印平台的待喷印浮雕板的待喷印点，调整喷印组件在X、Y、Z方向上的位置，使喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置；

C）在所述喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置之后，所述喷印组件按照来自计算机的喷印图案信息，对待喷印浮雕板的待喷印点进行喷印处理；

D）重复步骤B）和C），直至完成对待喷印浮雕板的所有待喷印点的喷印。

优选地，步骤A包括：将待喷印浮雕板对准喷印平台坐标基准线，使待喷印浮雕板的每个待喷印点相对于喷印平台均具有确定位置信息；在所述待喷印浮雕板对准喷印平台坐标基准线之后，设置在喷印平台下方的吸附系统将所述待喷印浮雕板吸附固定在喷印平台上。

优选地，步骤B包括：检测装置检测喷印组件在X、Y、Z方向上的位置并将该位置信息传送给控制系统；控制系统将接收到的喷印组件在X、Y、Z方向上的位置信息与待喷印点的位置信息进行对比分析，得出喷印组件与待喷印点在X、Y方向上的位置偏差以及在Z方向上相对高度偏差；根据喷印组件与待喷印点在X、Y方向上的位置偏差，控制系统控制Y方向驱动机构驱动水平横梁沿Y向导轨运动，控制X方向驱动机构驱动喷印小车沿X向导轨运动，根据喷印组件与待喷印点在Z方向上的相对高度偏差，控制系统控制Z方向驱动机构驱动喷印组件沿Z向导轨运动，最后使喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置。

优选地，喷印处理的步骤包括：喷印组件按照控制系统发送的喷印指令，使其上具有的喷底漆装置、喷墨装置和UV固化装置依次对待喷印点进行喷底漆处理、喷墨处理和UV固化处理。

根据本发明第二目的，提供了一种浮雕板立体彩色喷印设备，包括：

喷印设备基座的喷印平台，其上放置待喷印浮雕板；

喷印组件定位装置，相对于放置在喷印平台的待喷印浮雕板的待喷印点，用来调整喷印组件在X、Y、Z方向上的位置，使喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置；

喷印组件，用来按照来自计算机的喷印图案信息，对待喷印浮雕板的待喷印点进行喷印处理，直至完成对待喷印浮雕板的所有待喷印点的喷印。

优选地，一种浮雕板立体彩色喷印设备还包括：设置在喷印平台下方的吸附系统，用于将待喷印浮雕板固定在喷印平台上；控制系统，用于控制喷印组件定位装置调整喷印组件在X、Y、Z方向上的位置和控制喷印组件对待喷印点进行喷印处理。

优选地，喷印组件定位装置包括：检测装置，用于检测所述喷印组件在X、Y、Z方向上的位置；安装在喷印设备基座上并位于所述喷印平台两侧的Y方向驱动机构，其具有平行设置的两条Y向导轨；垂直设置在所述两条Y向导轨上方并且其两端分别滑动连接所述两条Y向导轨的水平横梁；安装在所述水平横梁上的X方向驱动机构，其具有设置在水平横梁一侧的一条X向导轨；安装在所述X方向驱动机构上并与所述X向导轨滑动连接的喷印小车，其上设置有所述喷印组件；设置在所述喷印小车上并与所述喷印组件滑动连接的Z方向驱动机构，其具有两条Z向导轨，所述两条Z向导轨与喷印组件滑动连接。

优选地，Y方向驱动机构还包括：平行设置的两组Y向丝杠组件，每组Y向丝杠组件对应于一条Y向导轨，并且每组Y向丝杠组件包括：通过丝杠支座固定在喷印设备基座上的Y向丝杠；安装在所述Y向丝杠一端并驱动其转动的第一伺服电机；套设在所述Y向丝杠外并与其螺纹连接的Y向传动螺母；其一端与所述Y向传动螺母固定连接的连接支架，其另一端与所述Y向导轨滑动连接；其中，所述水平横梁的两端分别固定安装在两个连接支架上方，所述水平横梁在连接支架的带动下沿所述Y向导轨在Y方向上运动。

优选地，所述X方向驱动机构还包括：设置在水平横梁顶部并与X向导轨平行的同步带；连接在所述同步带的一端并与其啮合的同步轮；连接并驱动所述同步轮转动的第二伺服电机；其中，所述喷印小车固定连接在同步带的另一端，所述喷印小车在同步带的带动下可沿所述X向导轨在X方向上做往复运动。

优选地，所述喷印小车还具有固定连接在同步带的另一端的连接件，所述连接件与Z方向驱动机构固定连接，所述Z方向驱动机构与X向导轨滑动连接，所述连接件、Z方向驱动机构、以及喷印组件在同步带的带动下沿X向导轨在X方向上做往复运动；

其中，所述Z方向驱动机构还包括：位于所述两条Z向导轨之间的Z向丝杠；与所述Z向丝杠螺纹连接并与喷印组件固接的Z向传动螺母；驱动所述Z向丝杠的电机；所述喷印组件在Z向传动螺母的带动下沿Z向导轨在Z方向上运动；

其中，所述喷印组件包括固连在一起的喷底漆装置、喷墨装置和UV固化装置。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1、本发明浮雕板立体彩色喷印设备结构简单，成本低，采用自动化控制。

2、本发明浮雕板立体彩色喷印方法采用自动化数字喷墨涂装工艺对浮雕板的外表面涂装，工艺简单，无需制版，只需在控制系统的控制下接收计算机设计完成的图像信息便可实现一次涂装成型，效率高。

3、本发明只需根据用户需要在计算机上使用专门的图像处理软件进行图像设计和颜色搭配并将设计完成的图像传输到喷印设备，就可以实现用户追求个性化和多样化的需求。

4、本发明浮雕板立体彩色喷印方法采用自动化控制，可以保证不同批次产品的涂装颜色和涂装效果的一致性，实现企业的规模化生产。

附图说明

图1是本发明浮雕板立体彩色喷印设备的主视图；

图2是本发明浮雕板立体彩色喷印设备的侧视图；

图3是本发明浮雕板立体彩色喷印设备的俯视图。

附图标记说明：1-喷印设备基座；11-喷印平台；21-Y向导轨；22-Y向丝杠组件；221-Y向丝杠；222-第一伺服电机；223-Y向传动螺母；224-连接支架；3-水平横梁；41-X向导轨；42-同步带；43-同步轮；44-第二伺服电机；5-喷印小车；51-喷印组件；511-喷底漆装置；512-喷墨装置；513-UV固化装置；52-连接件；53-Z方向驱动机构；531-Z向导轨；532-Z向丝杠；533-Z向传动螺母；534-电机；6-吸附系统。

具体实施方式

下面结合具体实施例详细叙述本发明。

如图1、2、3所示，一种浮雕板立体彩色喷印设备，包括：喷印设备基座1的喷印平台11，其上放置待喷印浮雕板；喷印组件定位装置，相对于放置在喷印平台11的待喷印浮雕板的待喷印点，用来调整喷印组件51在X、Y、Z方向上的位置，使喷印组件51移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置；喷印组件51，用来按照来自计算机的喷印图案信息，对待喷印浮雕板的待喷印点进行喷印处理，直至完成对待喷印浮雕板的所有待喷印点的喷印；设置在喷印平台下方的吸附系统，用于将待喷印浮雕板固定在喷印平台上；控制系统，用于控制喷印组件定位装置调整喷印组件51在X、Y、Z方向上的位置和控制喷印组件对待喷印点进行喷印处理。

本发明浮雕板立体彩色喷印设备采用自动化控制，对浮雕板的外表面实现数字喷墨涂装，无需制版，只需在控制系统的控制下接收计算机设计完成的图像信息便可实现对待喷印点一次涂装成型，效率高；并且本发明浮雕板立体彩色喷印设备通过控制系统实现自动定位，使喷印组件精确对准待喷印点，喷印准确。

下面结合附图对浮雕板立体彩色喷印设备的具体结构进行详细介绍。

其中，喷印组件定位装置包括：检测装置，用于检测所述喷印组件在X、Y、Z方向上的位置；Y方向驱动机构，安装在喷印设备基座上并位于所述喷印平台两侧，其具有平行设置的两条Y向导轨21；水平横梁3，垂直设置在所述两条Y向导轨上方并且其两端分别滑动连接所述两条Y向导轨，所述Y方向驱动机构在控制系统的控制下可驱动水平横梁沿两条Y向导轨21在Y方向移动；X方向驱动机构，安装在所述水平横梁上，其具有设置在水平横梁一侧的一条X向导轨41；喷印小车5，安装在所述X方向驱动机构上并与所述X向导轨滑动连接，其上设置有喷印组件51，所述X方向驱动机构在控制系统的控制下可驱动喷印小车沿X向导轨在X方向往复移动；Z方向驱动机构53，设置在所述喷印小车上并与所述喷印组件滑动连接，其具有两条Z向导轨531，所述两条Z向导轨与喷印组件滑动连接，所述Z方向驱动机构在控制系统的控制下可驱动喷印组件沿Z向导轨在Z方向移动。

如图3所示，喷印组件设置在喷印小车上，喷印小车沿X向导轨在X方向往复移动时带动喷印组件在X方向往复移动；喷印小车通过X方向驱动机构与水平横梁3连接，水平横梁沿两条Y向导轨21在Y方向移动时带动喷印小车以及安装在喷印小车上的喷印组件在Y方向移动，从而喷印组件在X方向驱动机构和Y方向驱动机构的驱动下可在X、Y水平面内移动，进而实现与待喷印点的X、Y坐标定位。

喷印组件与待喷印点实现X、Y坐标定位之后，在Z方向驱动机构的驱动下可在Z向上下移动，使喷印组件定位在待喷印点的合适高度处。

此外，喷印组件也可以先实现Z向定位后再进行X、Y坐标定位。

具体的，Y方向驱动机构包括：平行设置的两组Y向丝杠组件22；对应于每组Y向丝杠组件的一条Y向导轨21，并且每组Y向丝杠组件包括：通过丝杠支座固定在喷印设备基座1上的Y向丝杠221；安装在所述Y向丝杠一端并驱动其转动的第一伺服电机222；套设在所述Y向丝杠外并与其螺纹连接的Y向传动螺母223；其一端与所述Y向传动螺母固定连接的连接支架224，其另一端与所述Y向导轨21滑动连接；其中，所述水平横梁3的两端分别固定安装在两个连接支架224上方，所述水平横梁在连接支架的带动下沿所述Y向导轨21在Y方向上运动。

X方向驱动机构安装在水平横梁上，其包括：设置在水平横梁一侧的一条X向导轨41；设置在水平横梁顶部并与X向导轨41平行的同步带42；连接在所述同步带42的一端并与其啮合的同步轮43；连接并驱动所述同步轮42转动的第二伺服电机44；其中，所述喷印小车固定连接在同步带的另一端，所述喷印小车在同步带的带动下可沿所述X向导轨在X方向上做往复运动。

如图2所示，喷印小车5包括：固定连接在同步带另一端的连接件52；与所述连接件52固定连接并与X向导轨滑动连接的Z方向驱动机构53；与Z方向驱动机构53滑动连接的喷印组件51；所述喷印小车5通过连接件52在同步带的带动下沿X向导轨在X方向上做往复运动。

Z方向驱动机构包括：与喷印组件51滑动连接的两条Z向导轨531；位于所述两条Z向导轨531之间的Z向丝杠532；与所述Z向丝杠螺纹连接并与喷印组件51固接的Z向传动螺母533；驱动所述Z向丝杠532的电机534；所述喷印组件在Z向传动螺母的带动下沿Z向导轨在Z方向上运动。

如图3所示，喷印组件包括固连在一起的喷底漆装置511、喷墨装置512和UV固化装置513。

利用所述浮雕板立体彩色喷印设备对浮雕板进行立体彩色喷印的方法包括以下步骤：

A）将待喷印浮雕板放置在喷印设备基座1的喷印平台11上；

B）相对于放置在喷印平台11的待喷印浮雕板的待喷印点，调整喷印组件51在X、Y、Z方向上的位置，使喷印组件51移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置；

C）在所述喷印组件51移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置之后，所述喷印组件51按照来自计算机的喷印图案信息，对待喷印浮雕板的待喷印点进行喷印处理；

D）重复步骤B）和C），直至完成对待喷印浮雕板的所有待喷印点的喷印。

步骤A的具体操作过程如下：将待喷印浮雕板对准喷印平台坐标基准线，使待喷印浮雕板的每个待喷印点相对于喷印平台均具有确定位置信息；在所述待喷印浮雕板对准喷印平台坐标基准线之后，设置在喷印平台下方的吸附系统6将所述待喷印浮雕板吸附固定在喷印平台上。

步骤B的具体操作过程如下：检测装置检测喷印组件在X、Y、Z方向上的位置并将该位置信息传送给控制系统；控制系统将接收到的喷印组件在X、Y、Z方向上的位置信息与待喷印点的位置信息进行对比分析，得出喷印组件与待喷印点在X、Y方向上的位置偏差以及在Z方向上相对高度偏差；根据喷印组件与待喷印点在X、Y方向上的位置偏差，控制系统控制Y方向驱动机构驱动水平横梁3沿Y向导轨21运动，控制X方向驱动机构驱动喷印小车5沿X向导轨41运动，根据喷印组件与待喷印点在Z方向上的相对高度偏差，控制系统控制Z方向驱动机构53驱动喷印组件51沿Z向导轨531运动，最后使喷印组件51移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置。

喷印处理的步骤包括：喷印组件按照控制系统发送的喷印指令，使其上具有的喷底漆装置511、喷墨装置512和UV固化装置513依次对待喷印点进行喷底漆处理、喷墨处理和UV固化处理。

本发明通过控制系统将喷印组件自动定位到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置，对位准确，可以实现重复打印。

本发明浮雕板立体彩色喷印方法的喷印处理过程涉及对待喷印点的印前处理技术、喷印及其喷印时同步进行的UV固化技术，该喷印处理过程使涂装工艺一次成型，可实现不同批次制作的产品颜色保持一致，可实现个性化喷绘作品，并且自动化涂装使涂装精度和生产效率有所提高，适合用于个性化短版业务的装饰行业。

本发明的印前处理技术利用喷底漆装置进行，如涂底色或喷清漆（也可在涂底色的基础上再喷一层清漆），目的是增强油墨颜料对待喷印浮雕板的着色能力，提高印刷适性，涂底色或喷清漆后的待喷印浮雕板再进行喷印油墨时，喷印的图画色彩不受待喷印浮雕板底色的影响，这样最终喷印的图面效果颜色鲜丽，画面精细。

本发明在喷印时同步进行UV固化，可以使油墨快速固化，增强颜色的附着力。

喷印处理过程完成之后，进行印后处理技术。

印后处理技术包括在UV固化后的浮雕板上涂光漆并烘干，一方面增强喷印后浮雕板表面的光泽度，以保持画面的长久效果，增强浮雕板外观的质感，另一方面也起到保护作用。烘干之后也可对浮雕板进行进一步打磨、修型和封装，实现一条线生产。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种浮雕板立体彩色喷印方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）将待喷印浮雕板放置在喷印设备基座的喷印平台上；

B）相对于放置在喷印平台的待喷印浮雕板的待喷印点，调整喷印组件在X、Y、Z方向上的位置，使喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置；

C）在所述喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置之后，所述喷印组件按照来自计算机的喷印图案信息，对待喷印浮雕板的待喷印点进行喷印处理；

D）重复步骤B）和C），直至完成对待喷印浮雕板的所有待喷印点的喷印。

2.根据权利要求1所述的浮雕板立体彩色喷印方法，其特征在于，步骤A包括：

将待喷印浮雕板对准喷印平台坐标基准线，使待喷印浮雕板的每个待喷印点相对于喷印平台均具有确定位置信息；

在所述待喷印浮雕板对准喷印平台坐标基准线之后，设置在喷印平台下方的吸附系统将所述待喷印浮雕板吸附固定在喷印平台上。

3.根据权利要求2所述的浮雕板立体彩色喷印方法，其特征在于，步骤B包括：

检测装置检测喷印组件在X、Y、Z方向上的位置并将该位置信息传送给控制系统；

控制系统将接收到的喷印组件在X、Y、Z方向上的位置信息与待喷印点的位置信息进行对比分析，得出喷印组件与待喷印点在X、Y方向上的位置偏差以及在Z方向上相对高度偏差；

根据喷印组件与待喷印点在X、Y方向上的位置偏差，控制系统控制Y方向驱动机构驱动水平横梁沿Y向导轨运动，控制X方向驱动机构驱动喷印小车沿X向导轨运动，根据喷印组件与待喷印点在Z方向上的相对高度偏差，控制系统控制Z方向驱动机构驱动喷印组件沿Z向导轨运动，最后使喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置。

4.根据权利要求3所述的浮雕板立体彩色喷印方法，其特征在于，喷印处理的步骤包括：喷印组件按照控制系统发送的喷印指令，使其上具有的喷底漆装置、喷墨装置和UV固化装置依次对待喷印点进行喷底漆处理、喷墨处理和UV固化处理。

5.一种浮雕板立体彩色喷印设备，其特征在于，包括：

喷印设备基座的喷印平台，其上放置待喷印浮雕板；

喷印组件定位装置，相对于放置在喷印平台的待喷印浮雕板的待喷印点，用来调整喷印组件在X、Y、Z方向上的位置，使喷印组件移动到待喷印浮雕板的待喷印点的正上方位置；

喷印组件，用来按照来自计算机的喷印图案信息，对待喷印浮雕板的待喷印点进行喷印处理，直至完成对待喷印浮雕板的所有待喷印点的喷印。

6.根据权利要求5所述的浮雕板立体彩色喷印设备，其特征在于，还包括：

设置在喷印平台下方的吸附系统，用于将待喷印浮雕板固定在喷印平台上；

控制系统，用于控制喷印组件定位装置调整喷印组件在X、Y、Z方向上的位置和控制喷印组件对待喷印点进行喷印处理。

7.根据权利要求5所述的浮雕板立体彩色喷印设备，其特征在于，喷印组件定位装置包括：

检测装置，用于检测所述喷印组件在X、Y、Z方向上的位置；

安装在喷印设备基座上并位于所述喷印平台两侧的Y方向驱动机构，其具有平行设置的两条Y向导轨；

垂直设置在所述两条Y向导轨上方并且其两端分别滑动连接所述两条Y向导轨的水平横梁；

安装在所述水平横梁上的X方向驱动机构，其具有设置在水平横梁一侧的一条X向导轨；

安装在所述X方向驱动机构上并与所述X向导轨滑动连接的喷印小车，其上设置有所述喷印组件；

设置在所述喷印小车上并与所述喷印组件滑动连接的Z方向驱动机构，其具有两条Z向导轨，所述两条Z向导轨与喷印组件滑动连接。

8.根据权利要求7所述的浮雕板立体彩色喷印设备，其特征在于，Y方向驱动机构还包括：平行设置的两组Y向丝杠组件，每组Y向丝杠组件对应于一条Y向导轨，并且每组Y向丝杠组件包括：

通过丝杠支座固定在喷印设备基座上的Y向丝杠；

安装在所述Y向丝杠一端并驱动其转动的第一伺服电机；

套设在所述Y向丝杠外并与其螺纹连接的Y向传动螺母；

其一端与所述Y向传动螺母固定连接的连接支架（224），其另一端与所述Y向导轨滑动连接；

其中，所述水平横梁的两端分别固定安装在两个连接支架上方，所述水平横梁在连接支架的带动下沿所述Y向导轨在Y方向上运动。

9.根据权利要求8所述的浮雕板立体彩色喷印设备，其特征在于，所述X方向驱动机构还包括：

设置在水平横梁顶部并与X向导轨平行的同步带；

连接在所述同步带的一端并与其啮合的同步轮；

连接并驱动所述同步轮转动的第二伺服电机；

其中，所述喷印小车固定连接在同步带的另一端，所述喷印小车在同步带的带动下可沿所述X向导轨在X方向上做往复运动。

10.根据权利要求9所述的浮雕板立体彩色喷印设备，其特征在于，所述喷印小车还具有固定连接在同步带的另一端的连接件，所述连接件与Z方向驱动机构固定连接，所述Z方向驱动机构与X向导轨滑动连接，所述连接件、Z方向驱动机构、以及喷印组件在同步带的带动下沿X向导轨在X方向上做往复运动；

其中，所述Z方向驱动机构还包括：位于所述两条Z向导轨之间的Z向丝杠；与所述Z向丝杠螺纹连接并与喷印组件固接的Z向传动螺母；驱动所述Z向丝杠的电机；所述喷印组件在Z向传动螺母的带动下沿Z向导轨在Z方向上运动；

其中，所述喷印组件包括固连在一起的喷底漆装置、喷墨装置和UV固化装置。