CN108016145B - 导带式喷墨印花机及其传动误差补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导带式喷墨印花机及其传动误差补偿方法,属于喷墨印花设备领域。现有技术的印花机无法保证印花精度的准确性。并且采用机械式补偿,需要设置移动装置以及位置校正装置,结构复杂、需增加专用设备、投入成本高。本发明的工作段喷嘴能够与正补偿段和负补偿段相配合,在喷墨打印头上重新分配出新的工作段喷嘴、正补偿段、负补偿段。喷墨打印头位置不动,通过喷墨图案位置的漂移,实现传动误差的补偿。本发明不需要增加机械设备,使得本发明制造成本低,结构更加紧凑;根据传动误差值,灵活分配出新的工作段喷嘴,实现印花图案位置漂移,进而对待印物传动误差进行准确补偿,控制精度更高。
Description
技术领域
本发明涉及导带式喷墨印花机及其传动误差补偿方法,属于喷墨印花设备领域。
背景技术
中国专利(申请号:200810034762.8)公开了一种高效喷墨印花机,包括喷墨打印头、驱动系统、控制单元,所述喷墨打印头由若干个相同喷墨单元组成,所述喷墨单元覆盖的宽度等于或数倍于待印物图案的重复单元宽度。此技术方案中喷墨系统的喷墨单元是根据待印物印花图案的重复性而定,待印物在驱动系统的带动下以较高速度匀速前进,控制单元控制喷墨系统相对应的喷墨单元在待印物上喷墨,完成印花。驱动系统包括步进电机、与步进电机转轴相连接的滚筒以及用于放置待印物的传送带,所述滚筒带动传送带移动。由于滚筒存在加工误差,滚筒与传送带存在装配误差以及其他原因,导致待印物每次移动过程中往往会产生0.02-0.2毫米的传动误差,不能确保待印物准确移动到期望位置,此时喷墨系统按照期望位置喷墨,将导致喷出的图案造型露白或者叠印,影响印花精度的准确性。该专利适合图案简单、精度相对要求不高的产品,无法对复杂图案进行精准印花。
为解决上述问题,中国专利(申请号201210310730.2)公开了一种高效数码印花机,包括机架、布匹输送装置、喷墨定位校准装置和印花喷墨装置,布匹输送装置包括输送控制系统、安装在机架上的布匹定位机构和由输送控制系统控制的动力驱动装置以及由动力驱动装置驱动的输送平台,布匹定位机构位于输送平台的两侧,印花喷墨装置位于输送平台的上方。喷头组件上设置有若干喷嘴和与喷嘴相连接的喷嘴控制器,喷墨定位校准装置由喷墨校准系统和固定在印花喷墨装置上的喷墨定位装置组成,喷墨定位装置包括光源、照相装置和测距仪,光源和照相装置分别位于喷嘴的两侧,喷墨校准系统分别通过信号线与光源、照相装置和供墨控制系统相连接。当期望降落位置与实际降落位置之间有差异时,通过调整喷嘴控制器进行补偿。但该专利并没有公开喷嘴控制器的结构以及如何调整喷嘴控制器。并且,若采用机械式补偿,需要设置移动装置以及位置校正装置,结构复杂、需增加专用设备,投入成本高。
进一步,此技术方案的输送控制系统根据打印速度通过数字信号,由微电脑向动力驱动装置发出传动信号,实现布匹同步传动,布匹经过吸边器再经过涂胶固定装置,然后光源在布匹上定位形成校准标记,同时将光信号发送到喷墨校准系统中,光源再进行间隔发射激光,在墨水尚未滴到布匹之前,拍摄两个墨滴滴落图像。喷墨校准系统对照相装置拍摄的图像进行综合图像处理,从整体上得出印花过程中墨滴滴落过程,再根据处理得到的图像来计算期望降落位置(校准标记)与实际降落位置的差距。此技术方案通过发射两次激光进行定位,工序繁杂,工作效率低,同时需要增加光源探测设备,投入成本高。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种能够有效补偿待印物传动误差的喷墨精度高的方案详尽、结构紧凑、制造成本低,工序合理、有序,工作效率高的传动误差自补偿喷墨印花机及其传动误差补偿方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
导带式喷墨印花机,包括能够在待印物上印花的喷墨打印头、用于检测待印物传动误差的位置检测机构以及带有处理芯片的控制系统,所述喷墨打印头包括沿着传动方向直线排列的若干喷嘴,所述若干喷嘴分为居中的工作段喷嘴、位于两端的补偿段喷嘴。
所述喷墨打印头下方设置驱动系统,所述驱动系统包括用于带动待印物移动的传送带、驱动传送带移动的驱动机构,传送带在驱动机构的驱动下形成一个步进的闭环传动结构。根据传动误差,控制系统控制工作段喷嘴和补偿段喷嘴的喷嘴启闭,当位置检测机构发出需要补偿的信息后,控制系统开启一端补偿段喷嘴的若干喷嘴,同时关闭另一端工作段喷嘴的若干喷嘴,喷嘴的关闭数量与开启数量相等。通过工作段和补偿段邻接处喷嘴的启闭形成工作段喷嘴移动通过工作段和补偿段邻接处喷嘴的启闭形成工作段喷嘴移动,实现传动误差的补偿。处理芯片可以是可编程的单片机、DSP、FPGA等芯片,其都具有可编程、计算能力强的优点,可根据需要灵活选择。
本发明把待印物放置于传送带上,驱动机构驱动传送带移动,当待印物移动到喷墨打印头正下方时,喷墨打印头在待印物上打印出预设图案,位置检测机构检测出待印物的传动误差,根据传动误差值,通过启闭补偿段喷嘴中的喷嘴进行补偿,充分利用现有喷嘴并调节其启闭喷嘴的位置和数量,不需要增加机械设备,使得本发明制造成本低,结构更加紧凑;根据传动误差值,灵活分配出新的工作段喷嘴,实现印花图案位置漂移,进而实现对待印物传动误差进行准确补偿,构思巧妙,控制精度更高。
作为优选技术措施,所述位置检测机构设有摄像头,所述摄像头安装于喷墨印花机的出口端上方,位置检测机构把摄像头拍摄的待印物的位置图片通过通讯电路传输给控制系统。摄像头对待印物进行拍照,并将图片信息传输给控制系统,控制系统根据位置图片信息进行分析,计算出待印物的传动误差。摄像头也可以安装于喷墨印花机的进口端或者与喷墨打印头并排设置,可以根据需要灵活选择。
所述驱动系统上方架设一用于驱动喷墨打印头往复平移的平移机构,所述平移机构移动方向与传送带移动方向相垂直。由于喷墨打印头单价昂贵,设置平移机构驱动喷墨打印头往复平移,打印出一幅完整的图案,结构简单实用,投入成本。所述平移机构可以是直线电机或带有平移转换组件的旋转电机或精度足够高的磁缸、气缸。平移机构同时也可起着调整待印物宽度方向(即与传送带移动方向相垂直的方向)的移动误差作用,确保待印物各个方向的移动误差都能得到有效补偿。
作为优选技术措施,位置检测机构包括能够与传送带同步移动的夹持组件、驱动夹持组件复位的复位组件以及用于测量夹持组件移动距离的测距模块,夹持组件随传送带步进移动,测距模块测出夹持组件的移动距离,此后,复位组件驱动夹持组件回到初始位置。夹持组件上下夹住传送带侧端或待印物侧端,并跟随其同步移动,当待印物移动到喷墨打印头下方时,停止移动,测距模块测出夹持组件的移动距离,对比期望工位,得出本次运动传送带的移动误差。进而根据移动误差,喷墨打印头对传动误差进行准确补偿,夹持组件通过复位组件快速复位。本发明无需设置光源探测设备、摄像设备,投入成本低,结构更加紧凑,能够立即得到移动误差,无需多次测量以及图像对比,工作效率高。
作为优选技术措施,所述补偿段喷嘴包括用于对传动正误差进行补偿的正补偿段、用于对传动负误差进行补偿的负补偿段。所述正补偿段位于喷墨打印头喷嘴段前部并与工作段喷嘴相邻。负补偿段位于喷墨打印头喷嘴段后部并与工作段喷嘴相邻。正补偿段、负补偿段以及工作段喷嘴一体化设置,便于控制正补偿段、负补偿段以及工作段喷嘴形成新的正补偿段、负补偿段和工作段喷嘴。同时能够准确分配喷嘴组成新的段,实现传动误差的准确补偿,同时方便控制系统控制不同位置的喷嘴喷墨形成各种图案。
作为优选技术措施,所述正补偿段、负补偿段沿着待印物传动方向分别设置1-16个用于实现工作段喷嘴位置漂移的喷嘴。当待印物移动距离比预设移动距离大时,即传动出现正偏差,控制系统计算出具体偏差距离,进而正补偿段相邻工作段喷嘴的若干喷嘴和工作段喷嘴的相关喷嘴配合,形成新的工作段喷嘴;原先正补偿段剩余的喷嘴形成新的正补偿段;原先的工作段喷嘴剩余喷嘴与负补偿段的喷嘴合并,形成新的负补偿段。当待印物移动距离比预设移动距离少时,即传动出现负偏差,控制系统处理过程与正偏差的处理过程相类似。所述正补偿段、负补偿段的喷嘴数为5组,所述步进电机驱动传送带移动,步进电机的传动误差一般为0.02-0.2毫米,喷嘴的布置间距为0.035毫米,肉眼分辨率一般只有0.2毫米。由于喷嘴的单价昂贵,设置5组喷嘴作为正、负补偿段,在保证能够有效补偿传动误差的情况下,尽快可能的节省投入成本。
作为优选技术措施,喷墨印花机设有用于打印标识图案的标识喷墨段,所述标识喷墨段由工作段喷嘴或/和补偿段喷嘴的若干喷嘴组成。当喷墨打印头移动待印物的边缘(待印物的非使用区域)时,喷墨打印头打印出预设的带有十字线特征图案的标识图案,利用现有的喷嘴打印标识图案,不需要增加新的零部件,结构简单实用,方案切实可行。
也可以相邻喷墨打印头设置标识喷墨段,标识喷墨段与喷墨打印头独立设置,标识喷墨段不需要往复移动,只需要设置在印花机的端部即可,并且与喷墨打印头相邻一段距离,便于在待印物非使用区域进行喷墨印制标识图案。
待印物在传送带的驱动下,标识图案移动到摄像头的拍摄范围内,摄像头对待印物的标识图案进行拍照,并把照片传输给控制系统,控制系统对照片上标识图案进行分析并与期望标识图案进行对比,计算出待印物的传动误差,方案实用,准确度高。相比利用光源探测设备进行定位,计算传动误差,能够有效提高工作效率并且能够简化工序,投入成本低。
导带式喷墨印花机传动误差补偿方法,包括以下步骤:
第一步,待印物放置于传送带上,驱动机构启动,带动传送带以及待印物移动,待印物移动到喷墨打印头下方时停止,喷墨打印头打印出预设图案并在待印物非使用区域打印出标识图案;
第二步,传送带驱动待印物继续移动,下一段需要印花的待印区域移动到喷墨打印头下方,印有标识图案的上一已印区域移动到摄像头下方,摄像头对标识图案进行拍照,位置检测机构把摄像头拍摄的标识图案的位置图片传输给控制系统;
第三步,控制系统根据位置图片信息进行分析,计算出待印物的传动误差;
第四步,控制系统根据传动误差启闭补偿段喷嘴中的喷嘴进行补偿,根据传动误差值,灵活分配出新的工作段喷嘴,实现印花图案位置漂移,进而实现对待印物传动误差进行准确补偿;
第五步,新的工作段喷嘴在待印物上进行喷墨印花,同时标识喷墨段在待印物非使用区域打印出标识图案;
第六步,驱动机构驱动传送带以及待印物继续移动,已完成印花的待印物移出喷墨打印头喷墨范围,下一段需要印花的待印区域移动到喷墨打印头下方,反复进行第二步到第五步,直至完成全部待印物的喷墨印花。
本发明的喷墨打印头对待印物进行喷墨,在待印物非使用区域印制标识图案,待印物在传送带的驱动下,继续间歇性向前移动,当移动停止时,标识图案移动到摄像头的拍摄范围内,摄像头对待印物的标识图案进行拍照,并把照片传输给控制系统,控制系统对照片上标识图案进行分析并与期望标识图案进行对比,计算出待印物的传动误差,方案实用、详尽,切实可行,工序合理、有序,工作效率高并且准确度高,无需光源探测设备,投入成本低。
作为优选技术措施,当喷墨打印头移动待印物的边缘时,喷墨打印头打印出预设的带有十字线特征图案的标识图案,待印物在传送带的驱动下,继续间歇性向前移动,当移动停止时,标识图案移动到摄像头的拍摄范围内,摄像头对待印物的标识图案进行拍照,并把照片传输给控制系统,控制系统对照片上标识图案进行分析并与期望标识图案进行对比,计算出待印物的传动误差。利用带有十字的圆形作为标识图案,能够准确、方便辨识出偏移距离,提高辨识效率,投入成本低。
作为优选技术措施,喷墨打印头在平移机构驱动下往复平移,其平移方向与传送带移动方向相垂直,打印出一幅完整的图案。由于喷墨打印头单价昂贵,设置平移机构驱动喷墨打印头往复平移,打印出一幅完整的图案,结构简单实用,投入成本。所述平移机构可以是直线电机或带有平移转换组件的旋转电机或精度足够高的磁缸、气缸。
作为优选技术措施,当待印物移动距离比预设移动距离大时,即传动出现正偏差,控制系统计算出具体偏差距离,进而正补偿段相邻工作段喷嘴的若干喷嘴和工作段喷嘴的相关喷嘴配合,形成新的工作段喷嘴。原先正补偿段剩余的喷嘴形成新的正补偿段。原先的工作段喷嘴剩余喷嘴与负补偿段的喷嘴合并,形成新的负补偿段。当待印物移动距离比预设移动距离少时,即传动出现负偏差,控制系统处理过程与正偏差的控制原理相同,工序简单、合理,方案切实可行。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明能够有效补偿常规传动误差,解决待印物的印花偏移问题,喷墨打印头预设补偿段喷嘴,当待印物移动过程中实际位置与期望位置有误差时,即可通过启闭补偿段喷嘴中的喷嘴进行补偿,充分利用现有喷嘴并调节其启闭喷嘴的位置和数量,不需要增加机械设备,使得本发明制造成本低,结构更加紧凑;根据传动误差值,灵活分配出新的工作段喷嘴,实现印花图案位置漂移,进而实现对待印物传动误差进行准确补偿,构思巧妙,控制精度更高。
本发明的喷墨打印头对待印物进行喷墨,在待印物非使用区域印制标识图案,待印物在传送带的驱动下,继续间歇性向前移动,当移动停止时,标识图案移动到摄像头的拍摄范围内,摄像头对待印物的标识图案进行拍照,并把照片传输给控制系统,控制系统对照片上标识图案进行分析并与期望标识图案进行对比,计算出待印物的传动误差,方案实用、详尽,切实可行,并且准确度高。
本发明的夹持组件上下夹住传送带侧端或待印物侧端,并跟随其同步移动,当待印物移动到喷墨打印头下方时,停止移动,测距模块测出夹持组件的移动距离,对比期望工位,得出本次运动传送带的移动误差。进而根据移动误差,喷墨打印头对传动误差进行准确补偿,夹持组件通过复位组件快速复位。本发明无需设置光源探测设备、摄像设备,投入成本低,结构更加紧凑,能够立即得到移动误差,无需多次测量以及图像对比,工作效率高。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明喷墨打印头结构示意图;
图3为传动误差示意图;
图4为本发明标识图案示意图;
图5为本发明工作状态示意图;
图6为待印物出现正偏差时工作状态示意图;
图7为待印物出现负偏差时工作状态示意图;
图8为位置检测机构第二种实施例夹持组件处于初始位置示意图;
图9为位置检测机构第二种实施例夹持组件处于移动位置结构示意图;
图10为位置检测机构第二种实施例结构示意图;
图11为位置检测机构第三种实施例夹持组件处于初始位置结构示意图;
图12为位置检测机构第三种实施例夹持组件处于移动位置结构示意图;
图13为位置检测机构第三种实施例结构示意图。
附图标记说明:
1-喷墨打印头,11-工作段喷嘴,12-正补偿段,13-负补偿段, 14-侧部补偿区,111-喷嘴,2-横梁,21-导轨,3-摄像头,4-驱动系统,41-驱动机构,42-传送带,5-待印物,51-标识图案,p1-实际移动位置,p2-期望移动位置,e-传动误差,6-上一已印区域,7-预设喷嘴喷印区域,8-补偿后待印区域,9-位置检测机构,91-复位组件,92-测距模块,93-夹持组件,911-驱动端,912-移动端,913-限位部,914-连接架,921-磁栅主尺,922-读数头,923-激光测距件,931-第一夹持部,932-第二夹持部;a-留白区域,b-重叠区域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
相反,本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本发明有更好的了解,在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1-4所示实施例,导带式喷墨印花机及其传动误差补偿方法,包括能够在待印物5上印花的喷墨打印头1、带有摄像头3的位置检测机构以及带有处理芯片的控制系统。所述喷墨打印头1下方设置驱动系统4,所述驱动系统4包括用于带动待印物5移动的传送带42、驱动传送带42移动的驱动机构41,所述驱动机构41为步进电机,传送带42在步进电机的驱动下形成一个步进的闭环传动结构。所述驱动系统4上方架设一用于驱动喷墨打印头1往复平移的平移机构,所述平移机构移动方向与传送带42移动方向相垂直,平移机构通过一横梁2上的导轨21、滑块装置及喷头安装架与喷墨打印头1相连接。所述摄像头3安装于喷墨印花机的出口端并位于上一已印区域的标识图案上方,摄像头的摄影面正对于标识图案。所述待印物5可以为编织物、无纺布以及其他薄形片状物。
把待印物5放置于传送带42上,驱动机构41驱动传送带42移动,当待印物5移动到喷墨打印头1正下方时,平移机构驱动喷墨打印头1在待印物5上往复移动打印出预设图案。
所述喷墨打印头1包括沿着传动方向直线排列的若干喷嘴,所述若干喷嘴分为居中的工作段喷嘴11、位于两端的补偿段喷嘴,当喷墨打印头移动到待印物的边缘(待印物的非使用区域)时,喷墨打印头打印出预设的带有十字线特征图案的标识图案51,不需要增加新的零部件,结构简单实用,方案切实可行。
喷墨打印头1对待印物5进行喷墨的同时在待印物5非使用区域印制标识图案51,待印物5在传送带42的驱动下,继续间歇性向前移动,当移动停止时,标识图案51移动到位置检测机构的拍摄范围内,位置检测机构的摄像头3对待印物5的标识图案51进行拍照,并把照片传输给控制系统,控制系统对照片上标识图案51进行分析并与期望标识图案51进行对比,计算出待印物5的传动误差。
控制系统控制工作段喷嘴和补偿段喷嘴的喷嘴启闭,当位置检测机构发出需要补偿的信息后,控制系统开启一端补偿段喷嘴的若干喷嘴,同时关闭另一端工作段喷嘴的若干喷嘴,喷嘴111的关闭数量与开启数量相等;通过工作段和补偿段邻接处喷嘴的启闭形成工作段喷嘴11移动,实现传动误差的补偿。
所述补偿段喷嘴包括正补偿段12、负补偿段13。所述正补偿段12位于喷墨打印头喷嘴段前部并与工作段喷嘴11相邻;负补偿段13位于喷墨打印头喷嘴段后部并与工作段喷嘴11相邻。所述喷墨打印头1管接供墨组件,所述供墨组件与控制系统相连接,控制系统控制染料管路的供墨。所述正补偿段12、负补偿段13沿着待印物5传动方向分别设置5组用于实现工作段喷嘴11位置漂移的喷嘴111。
导带式喷墨印花机传动误差补偿方法,包括以下步骤:
第一步,待印物放置于传送带上,驱动机构启动,带动传送带以及待印物移动,待印物移动到喷墨打印头下方时停止,喷墨打印头打印出预设图案并在待印物非使用区域打印出标识图案;
第二步,传送带驱动待印物继续移动,下一段需要印花的待印区域移动到喷墨打印头下方,印有标识图案的上一已印区域移动到摄像头下方,摄像头对标识图案进行拍照,位置检测机构把摄像头拍摄的标识图案的位置图片传输给控制系统;
第三步,控制系统根据位置图片信息进行分析,计算出待印物的传动误差;
第四步,控制系统根据传动误差启闭补偿段喷嘴中的喷嘴进行补偿,根据传动误差值,灵活分配出新的工作段喷嘴,实现印花图案位置漂移,进而实现对待印物传动误差进行准确补偿;
第五步,新的工作段喷嘴在待印物上进行喷墨印花,同时标识喷墨段在待印物非使用区域打印出标识图案;
第六步,驱动机构驱动传送带以及待印物继续移动,已完成印花的待印物移出喷墨打印头喷墨范围,下一段需要印花的待印区域移动到喷墨打印头下方,反复进行第二步到第五步,直至完成全部待印物的喷墨印花。
本发明的喷墨打印头对待印物进行喷墨并在待印物非使用区域印制标识图案,待印物在传送带的驱动下,继续间歇性向前移动,当移动停止时,标识图案移动到摄像头的拍摄范围内,摄像头对待印物的标识图案进行拍照,并把照片传输给控制系统,控制系统对照片上标识图案进行分析并与期望标识图案进行对比,计算出待印物的传动误差,方案实用、详尽,切实可行,工序合理、有序,工作效率高并且准确度高,无需光源探测设备,投入成本低。作为优选技术措施,喷墨打印头对待印物进行喷墨,在待印物非使用区域印制标识图案。待印物在传送带的驱动下,继续间歇性向前移动,当移动停止时,标识图案移动到摄像头的拍摄范围内,摄像头对待印物的标识图案进行拍照,并把照片传输给控制系统,控制系统对照片上标识图案进行分析并与期望标识图案进行对比,计算出待印物的传动误差。利用带有十字的圆形作为标识图案,能够准确、方便辨识出偏移距离,提高辨识效率,投入成本低。
所述步进电机驱动传送带42移动,在步进电机的驱动下传送带42的传动误差一般为0.02-0.2毫米,以600dpi的喷头为例,喷嘴111的布置间距为0.042毫米,肉眼分辨率一般只有0.2毫米。设置5组喷嘴111作为正、负补偿段13,在保证能够有效补偿传动误差的情况下,尽快可能的节省投入成本。
如图6所示待印物出现正偏差时的实施例,当待印物5实际移动位置p1比期望移动位置p2大时,即传动误差e出现正偏差,如果此时按照预定设置喷印,预设喷嘴喷印区域7与上一已印区域6之间会出现留白区域a。假设控制系统计算出具体传动误差值为0.1毫米,进而控制正补偿段12相邻工作段喷嘴11的2个喷嘴111开启,工作段喷嘴11和负补偿段13相邻的2个喷嘴111关闭,新开启的2个喷嘴111和工作段喷嘴11未关闭的喷嘴111配合形成新的工作段喷嘴11,原来的正补偿段12剩余的喷嘴111形成新的正补偿段12;原来的工作段喷嘴11关闭的喷嘴111与负补偿段13的喷嘴111合并形成新的负补偿段13。工作段喷嘴11位置移动0.084毫米,在补偿后待印区域8进行喷印, 实际打印误差为0.016毫米,肉眼无法识别,因此本发明能够准确补偿传动误差,并且不需要增加机械设备,使得本发明制造成本低,结构更加紧凑;根据传动误差值,灵活分配出新的工作段喷嘴11,实现印花图案位置漂移,进而实现对待印物5传动误差进行准确补偿,控制精度更高。
当待印物5移动距离比预设移动距离少时,即传动出现负偏差,喷墨打印头与上一已印区域6之间会出现重叠区域b,如图7所示,控制系统处理过程与正偏差的处理过程相类似。
如图8-10所示位置检测机构第二种实施例,其他机械结构不变:位置检测机构包括能够与传送带42同步移动的夹持组件93、驱动夹持组件93复位的复位组件91以及用于测量夹持组件93移动距离的测距模块92,夹持组件93随传送带42步进移动,测距模块92测出夹持组件93的移动距离,夹持组件93移动停止时,复位组件91驱动夹持组件93回到初始位置。
本发明的夹持组件93夹住传送带42侧端或待印物5侧端,并跟随其同步移动,当待印物5移动到喷墨打印头1下方时,停止移动,测距模块92测出夹持组件93的移动距离,对比期望工位,得出本次运动传送带42的移动误差,进而根据移动误差,为喷墨打印头1对移动误差进行准确补偿,提供精确信息,然后通过复位组件快速复位,本发明无需设置光源探测设备、摄像设备,投入成本低,结构更加紧凑,能够立即得到移动误差,无需多次测量以及图像对比,工作效率高。
所述夹持组件93与复位组件91的移动端912固定连接,其移动方向与传送带42移动方向相平行。复位组件91的移动端912带动夹持组件93快速回到初始位置,结构简单有效,方案切实可行。
所述夹持组件93为气动夹持件,所述气动夹持件包括通过第一夹持部931、第二夹持部932。第一夹持部931与第二夹持部932侧端设置凹凸纹路,增加夹持时的摩擦力,避免气动夹持件夹住传送带42时打滑,影响测量精度。
所述复位组件91包括移动端912、驱动移动端912复位的驱动端911以及用于固定于印花机机架上的连接架914,所述移动端912设有限制其极限移动位置的限位部913。限位部913可在移动端912的两端同时设置,一个限制移动端912的初始位置,一个限制移动端912的最大伸出距离,避免移动端912从驱动端911中脱离。限位部913可以凸起也可以是行程限位器,可以根据需要灵活选择。所述复位组件91为带有直线转换机构的旋转电机,其制造成本低,控制简单,可满足本发明的要求。
所述测距模块92相邻传送带42安装,其延伸方向与传送带42移动方向相平行,确保测量出的夹持组件93移动距离和传送带42移动距离相等,进而能够准确计算出传送带42的移动误差。所述测距模块92为磁栅尺传感器,最长可做到9000mm,分辨率有1μm、5μm等,可根据需要灵活选择。所述磁栅尺件包括读数头922以及磁栅主尺921,所述磁栅主尺921与夹持组件93的侧端固定连接,所述读数头922固定于印花机机架或连接架914上。磁栅主尺921在读数头922上方,能够避免灰尘落入读数头922上,影响磁栅尺件的测量精度。所述磁栅主尺921的测距长度大于传送带42在一工位内的移动距离,确保能够满足夹持组件93的移动距离要求。
如图11-13所示本发明的位置检测机构9第三种实施例,其他机械结构不变:所述测距模块92为激光测距件923,所述激光测距件923包括激光发射体、激光反射体,所述激光发射体安装在喷墨打印头1的右端,激发发射体安装于夹持组件93下端,当夹持组件93随着传送带42移动时,激光测距件923测出在工位内夹持组件93的移动距离,进而与预期移动距离相比较,得到传送带42的移动误差,进而能够准确控制喷墨打印头1进行误差补偿。
Claims (10)
1.导带式喷墨印花机,包括能够在待印物(5)上印花的喷墨打印头(1)、用于检测待印物传动误差的位置检测机构以及带有处理芯片的控制系统,其特征在于,
所述喷墨打印头(1)包括沿着传动方向直线排列的若干喷嘴,所述若干喷嘴分为居中的工作段喷嘴(11)、位于两端的补偿段喷嘴;
所述喷墨打印头(1)下方设置驱动系统(4),所述驱动系统(4)包括用于带动待印物(5)移动的传送带(42)、驱动传送带(42)移动的驱动机构(41),传送带(42)在驱动机构(41)的驱动下形成一个步进的闭环传动结构;
控制系统控制工作段喷嘴(11)和补偿段喷嘴的喷嘴启闭,当位置检测机构发出需要补偿的信息后,控制系统开启一端补偿段喷嘴的若干喷嘴,同时关闭另一端工作段喷嘴的若干喷嘴,喷嘴(111)的关闭数量与开启数量相等;通过工作段和补偿段邻接处喷嘴的启闭形成工作段喷嘴(11)移动,实现传动误差的补偿。
2.如权利要求1所述的导带式喷墨印花机,其特征在于,所述位置检测机构(9)设有摄像头(3),所述摄像头(3)安装于喷墨印花机的出口端上方,位置检测机构把摄像头拍摄的待印物(5)的位置图片通过通讯电路传输给控制系统;所述驱动系统(4)上方架设一用于驱动喷墨打印头(1)往复平移的平移机构,所述平移机构移动方向与传送带(42)移动方向相垂直。
3.如权利要求1所述的导带式喷墨印花机,其特征在于,位置检测机构(9)包括能够与传送带(42)同步移动的夹持组件(93)、驱动夹持组件(93)复位的复位组件(91)以及用于测量夹持组件(93)移动距离的测距模块(92),夹持组件(93)随传送带(42)步进移动,测距模块(92)测量夹持组件(93)的移动距离,此后,复位组件(91)驱动夹持组件(93)回到初始位置。
4.如权利要求2所述的导带式喷墨印花机,其特征在于,所述补偿段喷嘴包括用于对传动正误差进行补偿的正补偿段(12)、用于对传动负误差进行补偿的负补偿段(13);所述正补偿段(12)位于喷墨打印头喷嘴段前部并与工作段喷嘴(11)相邻;负补偿段(13)位于喷墨打印头喷嘴段后部并与工作段喷嘴(11)相邻。
5.如权利要求4所述的导带式喷墨印花机,其特征在于,所述正补偿段(12)、负补偿段(13)沿着待印物(5)传动方向分别设置1-16个用于实现工作段喷嘴(11)位置漂移的喷嘴(111)。
6.如权利要求1或2或4或5所述的导带式喷墨印花机,其特征在于,喷墨印花机设有用于打印标识图案的标识喷墨段,所述标识喷墨段由工作段喷嘴或/和补偿段喷嘴的若干喷嘴组成。
7.导带式喷墨印花机传动误差补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,待印物放置于传送带上,驱动机构启动,带动传送带以及待印物移动,待印物移动到喷墨打印头下方时停止,喷墨打印头打印出预设图案并在待印物非使用区域打印出标识图案;
第二步,传送带驱动待印物继续移动,下一段需要印花的待印区域移动到喷墨打印头下方,印有标识图案的上一已印区域移动到摄像头下方,摄像头对标识图案进行拍照,位置检测机构把摄像头拍摄的标识图案的位置图片传输给控制系统;
第三步,控制系统根据位置图片信息进行分析,计算出待印物的传动误差;
第四步,控制系统根据传动误差启闭补偿段喷嘴中的喷嘴进行补偿,根据传动误差值,灵活分配出新的工作段喷嘴,实现印花图案位置漂移,进而实现对待印物传动误差进行准确补偿;
第五步,新的工作段喷嘴在待印物上进行喷墨印花,同时标识喷墨段在待印物非使用区域打印出标识图案;
第六步,驱动机构驱动传送带以及待印物继续移动,已完成印花的待印物移出喷墨打印头喷墨范围,下一段需要印花的待印区域移动到喷墨打印头下方,反复进行第二步到第五步,直至完成全部待印物的喷墨印花。
8.如权利要求7所述的导带式喷墨印花机传动误差补偿方法,其特征在于,当喷墨打印头移动待印物的边缘时,喷墨打印头打印出预设的带有十字线特征图案的标识图案。
9.如权利要求7所述的导带式喷墨印花机传动误差补偿方法,其特征在于,喷墨打印头在平移机构驱动下往复平移,其平移方向与传送带移动方向相垂直,打印出一幅完整的图案。
10.如权利要求7-9任一所述的导带式喷墨印花机传动误差补偿方法,其特征在于,当待印物移动距离比预设移动距离大时,即传动出现正偏差,控制系统计算出具体偏差距离,进而正补偿段相邻工作段喷嘴的若干喷嘴和工作段喷嘴的相关喷嘴配合,形成新的工作段喷嘴;原先正补偿段剩余的喷嘴形成新的正补偿段;原先的工作段喷嘴剩余喷嘴与负补偿段的喷嘴合并,形成新的负补偿段;当待印物移动距离比预设移动距离少时,即传动出现负偏差,控制系统处理过程与正偏差的控制原理相同。
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