CN110181928A - 一种丝网印刷版的制版装置及制版方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丝网印刷版的制版装置及制版方法。该丝网印刷版的制版装置中上位机用于将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为数据处理板可识别的数据格式；数据处理板与上位机连接，数据处理板用于对接收到的图形数据进行数据处理；激光发射器用于发射激光束；激光准直仪和成像模块依次排列于激光束的传输路径上；激光准直仪用于对激光束进行整形；成像模块与数据处理板连接，成像模块用于根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为预设丝网印制版图形。本发明提供的技术方案，降低了丝网印制版的制备装置成本，以及成像算法难度。

Description

一种丝网印刷版的制版装置及制版方法

技术领域

本发明实施例涉及丝网印刷版制备技术领域，尤其涉及一种丝网印刷版的制版装置及制版方法。

背景技术

丝网印刷工艺具有如下特点：不受承印物种类、尺寸、形状等条件限制；印品墨层厚，色彩鲜艳，立体感和遮盖力强；适用各种类型的油墨。基于上述优势，丝网印刷工艺在织物、塑料、印制线路板以及金属板等领域均被广泛应用。

目前丝网印刷工艺通常采用PCB领域应用的动态倾斜扫描算法来完成投图前的数据准备，该算法复杂，且对硬件需求高，导致采用该算法的丝网印刷的成本较高，成像算法难度大。

发明内容

本发明提供一种丝网印刷版的制版装置及制版方法，以降低丝网印制版的制备装置成本，以及成像算法难度。

第一方面，本发明实施例提供了一种丝网印刷版的制版装置，该丝网印刷版的制版装置包括：

上位机、数据处理板、成像模块、激光发射器以及激光准直仪；

其中，所述上位机用于将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为所述数据处理板可识别的数据格式；

所述数据处理板与所述上位机连接，所述数据处理板用于对接收到的图形数据进行数据处理；

所述激光发射器用于发射激光束；所述激光准直仪和所述成像模块300依次排列于所述激光束的传输路径上；

所述激光准直仪用于对所述激光束进行整形；

所述成像模块与所述数据处理板连接，所述成像模块用于根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为所述预设丝网印制版图形。

第二方面，本发明实施例还提供了一种丝网印刷版的制版方法，采用上述第一方面所述的丝网印刷版的制版装置实施，该制版方法包括：

所述上位机将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为所述数据板可识别的数据格式；

所述数据处理板对接收到的图形数据进行数据处理；

所述激光发射器发射激光束，所述激光准直仪对所述激光束进行整形；

所述成像模块根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为所述预设丝网印制版图形。

本发明实施例提供的丝网印刷版的制版装置的硬件结构以及成像算法均不同于现有技术，相较于现有技术中采用的倾斜扫描算法，本实施例中的丝网印制版的制版装置采用的直接扫描方式在能够满足分辨率要求的同时，数据量较少，处理过程简单，且对上位机传输速度的要求较低，对硬件设备要求较低，使得无需配备专属的成本较高的硬件部件，进而构成的丝网印刷设备的成本低、研发周期短、容易维护，且对应的成像算法难度低。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明实施例提供的一种丝网印刷版的制版装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种数据处理板的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种主控芯片的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种丝网印刷版的制版方法的流程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种丝网印刷版的制版装置及制版方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种丝网印刷版的制版装置，该丝网印刷版的制版装置包括：

上位机、数据处理板、成像模块300、激光发射器以及激光准直仪；

其中，所述上位机用于将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为所述数据处理板可识别的数据格式；

所述数据处理板与所述上位机连接，所述数据处理板用于对接收到的图形数据进行数据处理；

所述激光发射器用于发射激光束；所述激光准直仪和所述成像模块300依次排列于所述激光束的传输路径上；

所述激光准直仪用于对所述激光束进行整形；

所述成像模块与所述数据处理板连接，所述成像模块用于根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为所述预设丝网印制版图形。

本发明实施例提供的丝网印刷版的制版装置的硬件结构以及成像算法均不同于现有技术，相较于现有技术中采用的倾斜扫描算法，本实施例中的丝网印制版的制版装置采用的直接扫描方式在能够满足分辨率要求的同时，数据量较少，处理过程简单，且对上位机传输速度的要求较低，对硬件设备要求较低，使得无需配备专属的成本较高的硬件部件，进而构成的丝网印刷设备的成本低、研发周期短、容易维护，且对应的成像算法难度低。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1是本发明实施例提供的一种丝网印刷版的制版装置的结构示意图。如图1所示，丝网印刷版的制版装置包括上位机100、数据处理板200、成像模块300、激光发射器400以及激光准直仪500。其中，上位机100用于将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为数据处理板200可识别的数据格式，数据处理板200与上位机100连接，数据处理板200用于对接收到的图形数据进行数据处理，激光发射器400用于发射激光束，激光准直仪500和成像模块300依次排列于激光束的传输路径上，激光准直仪500用于对激光束进行整形，成像模块300与数据处理板200连接，成像模块300用于根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为预设丝网印制版图形。

示例性的，上位机100中的预设丝网印刷版图形的图形数据格式通常为tiff或者polf等数据格式，数据处理板200可识别的数据格式为二进制数据格式，上位机100用于将图形数据的tiff或者polf等数据格式转换为二进制数据格式。

需要说明的是，预设丝网印刷版图形根据实际需要进行合理设置，本实施例对此不作具体限定。

可选的，成像模块300可以为德州仪器公司的XGA DMD或1080P DMD。可以理解的是，在本实施例的其他实施方式中，成像模块300还可以为其他结构，本实施例对此不作具体限定，凡是能够实现上述成像模块300功能的成像模块300结构均在本实施例的保护范围内。

本实施例提供的丝网印刷版的制版装置的硬件结构以及成像算法均不同于现有技术，相较于现有技术中采用的倾斜扫描算法，本实施例中的丝网印制版的制版装置采用的直接扫描方式在能够满足分辨率要求的同时，数据量较少，处理过程简单，且对上位机传输速度的要求较低，对硬件设备要求较低，使得无需配备专属的成本较高的硬件部件，进而构成的丝网印刷设备的成本低、研发周期短、容易维护，且对应的成像算法难度低。

示例性的，继续参见图1，丝网印刷版的制版装置还包括光学镜头600，光学镜头600用于对成像模块300出射的激光束进行倍率调节。

需要说明的是，这样的设置减小了对激光发射器400发出激光束直径尺寸的限制，对于发出激光束的直径不同的多种激光发生器，均能够采用对应倍率的光学镜头600使得最终在丝网印刷版原始基板上的成像与预设丝网印刷版图形的尺寸相同。

图2是本发明实施例提供的一种数据处理板的结构示意图。如图2所示，数据处理板200包括通信单元210、主控芯片220以及数据驱动单元230，主控芯片220与通信单元210以及数据驱动单元230连接。

示例性的，通信单元210通过USB3.0协议与上位机100进行通信。

需要说明的是，相较于USB2.0协议，USB3.0协议传输速度更快，可以为后续的应用留有余量，此外，相较于传统的高速传输协议(PCIE/网络)等，USB3.0物理成本大大降低，开发难度也较低。

可选的，主控芯片220为FPGA。

需要说明的是，FPGA是在PAL、GAL等逻辑器件的基础之上发展起来的，同以往的PAL、GAL等相比较，FPGA的规模比较大，它可以替代几十甚至几千块通用IC芯片。可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。FPGA芯片可以被称为可订制的特殊ASIC芯片，它除了具有ASIC的特点之外，还具有以下几个优点：

a、随着VlSI(Very Large Scale IC，超大规模集成电路)工艺的不断提高，单一芯片内部已可以容纳上百万个晶体管，这使得FPGA芯片所能实现的功能也越来越强，同时也可以实现系统集成。

b、FPGA芯片在出厂之前都做过百分之百的测试，不需要设计人员承担投片风险和费用，设计人员只需在自己的实验室里通过相关的软硬件环境来完成芯片的最终功能设计，所以，FPGA的资金投入小，节省了许多潜在的花费。

c、用户可以反复地编程、擦除、使用或者在不动外围电路的情况下用不同软件即可实现不同的功能。

d、FPGA软件包中有各种输入工具、仿真工具、版图设计工具和编程器等全线产品，电路设计人员在很短的时间内就可完成电路的输入、编译、优化、仿真，直至最后芯片的制作。

e、电路设计人员使用FPGA进行电路设计时，不需要具备专门的IC(集成电路)深层次的知识，FPGA软件易学易用。

示例性的，图3是本发明实施例提供的一种主控芯片的结构示意图。如图3所示，主控芯片220包括仲裁模块221、数据交互模块222、数据组织模块223、第一存储模块224、第二存储模块225、数据读取模块226、数据重组模块227以及数据发送模块228，数据组织模块223与数据交互模块222连接，第一存储模块224以及第二存储模块225均与数据组织模块223连接，数据读取模块226与第一存储模块224以及第二存储模块225连接，数据重组模块227与数据读取模块226连接，数据发送模块228与数据重组模块227连接，仲裁模块221与数据交互模块222、数据组织模块223以及数据读取模块226连接。数据交互模块222用于通过通信单元与上位机100进行图形数据交互，数据组织模块223用于对接收到的图形数据进行数据格式转换，并将转换格式后的图形数据写入第一存储模块224和第二存储模块225，第一存储模块224和第二存储模块225用于存储数据组织模块223写入的图形数据，数据读取模块226用于从第一存储模块224和第二存储模块225中读取图形数据，数据发送模块228用于将重组后的图形数据传输给成像模块300。

具体的，数据交互模块222通过通信单元与上位机连接以实现图形数据交互，其中，实现上位机100与通信单元连接的数据线为16位数据线。数据交互模块222进一步将图形数据传输至数据组织模块223，数据组织模块223将16位的图像数据封装为256位的数据包格式，并完成两个存储模块的图形数据写操作。

值得注意的是，受成像模块300尺寸限制，对于一个预设丝网印刷版图形，成像模块需进行多次成像，带动成像模块运动的运动机构每移动一个像素宽度，成像模块基于一帧图像数据成像一次，因此数据读取模块226每次仅读取一帧图像数据。数据重组模块227对各帧数据进行重组，以得到方向等各参数与丝网印制版原始基板匹配的图形数据，并由数据发送模块228将充足后的各帧数据按照成像模块接收的时序发送，同时完成图形数据的并串转换，后续成像模块再进行图形数据的串并转换以成像。

示例性的，上位机预设重组参数由上位机进行预设，具体可以包括翻转方向或正负片等参数。

需要说明的是，单一存储模块中数据的写入和读取无法同步进行，导致数据传输速度受限。本实施例采用两个存储模块，并采用AXI总线读写数据，具体的，两个存储模块采取乒乓操作，即其中一个存储模块在进行写操作时，另一存储模块在进行读取操作。

还需要说明的是，由仲裁模块221确定两个存储模块是否进行写操作或读取操作。具体的，以任一存储模块的存储空间总容量为初始值0，任一存储模块内数据的一次写操作均使得该存储模块可用空间减1，任一存储模块内数据的一次读取操作均使得该存储模块的可用空间加1。对于图形数据的写操作，当仲裁模块221确定任一存储模块的可用空间接近0时，其通过数据交互模块222以及通信单元发送停止传输信号至上位机，上位机接收到该停止传输信号后，停止图形数据的传输，直至该存储模块的可用空间大于0。对于读取操作，当仲裁模块221确定任一存储模块的可用空间为0时，其发送停止读取信号至数据读取模块226，数据读取模块226接收到该发送停止读取信号后，停止图形数据的读取，直至该存储模块的可用空间大于0。

示例性的，激光发射器可以为光源波段是335nm～420nm的激光二极管或紫外发光二极管。需要说明的是，上述激光发射器仅作为示例性的说明而非限定，在本实施例的其他实施方式中，激光发射器还可以为其他结构。

图4是本发明实施例提供的一种丝网印刷版的制版方法的流程示意图。该丝网印刷版的制版方法采用本发明任意实施例提供的丝网印刷版的制版装置实施。如图4所示，丝网印刷版的制版方法具体包括如下：

步骤11、上位机将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为数据板可识别的数据格式。

步骤12、数据处理板对接收到的图形数据进行数据处理。

步骤13、激光发射器发射激光束，激光准直仪对激光束进行整形。

步骤14、成像模块根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为预设丝网印制版图形。

在本实施例中，成像模块根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节之后，还可以包括光学镜头对成像模块出射的激光束进行倍率调节。

可选的，数据处理板对接收到的图形数据进行数据处理可以包括：数据交互模块通过通信单元与上位机进行图形数据交互，数据组织模块对接收到的图形数据进行数据格式转换，并将转换格式后的图形数据写入第一存储模块和第二存储模块，数据读取模块从第一存储模块和第二存储模块中读取图形数据，数据重组模块按照上位机预设重组参数对数据读取模块读取出的图形数据进行重组，数据发送模块将重组后的图形数据传输给成像模块。

需要说明的是，由于本申请提供的丝网印刷版的制版方法采用本发明任意实施例提供的丝网印刷版的制版装置实施，其具有本发明任意实施例提供的丝网印刷版的制版装置相同或相应的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种丝网印刷版的制版装置，其特征在于，包括：

上位机、数据处理板、成像模块、激光发射器以及激光准直仪；

其中，所述上位机用于将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为所述数据处理板可识别的数据格式；

所述数据处理板与所述上位机连接，所述数据处理板用于对接收到的图形数据进行数据处理；

所述激光发射器用于发射激光束；所述激光准直仪和所述成像模块依次排列于所述激光束的传输路径上；

所述激光准直仪用于对所述激光束进行整形；

所述成像模块与所述数据处理板连接，所述成像模块用于根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为所述预设丝网印制版图形。

2.根据权利要求1所述的制版装置，其特征在于，还包括光学镜头，所述光学镜头用于对所述成像模块出射的激光束进行倍率调节。

3.根据权利要求1所述的制版装置，其特征在于，所述数据处理板包括通信单元、主控芯片以及数据驱动单元；所述主控芯片与所述通信单元和所述数据驱动单元连接。

4.根据权利要求3所述的制版装置，其特征在于，所述通信单元通过USB3.0协议与所述上位机进行通信。

5.根据权利要求3所述的制版装置，其特征在于，所述主控芯片为FPGA。

6.根据权利要求5所述的制版装置，其特征在于，所述主控芯片包括仲裁模块、数据交互模块、数据组织模块、第一存储模块、第二存储模块、数据读取模块、数据重组模块以及数据发送模块；

所述数据组织模块与所述数据交互模块连接，所述第一存储模块以及所述第二存储模块均与所述数据组织模块连接，所述数据读取模块与所述第一存储模块以及所述第二存储模块连接，所述数据重组模块与所述数据读取模块连接，所述数据发送模块与所述数据重组模块连接，所述仲裁模块与所述数据交互模块、所述数据组织模块以及所述数据读取模块连接；

所述数据交互模块用于通过所述通信单元与所述上位机进行图形数据交互；

所述数据组织模块用于对接收到的图形数据进行数据格式转换，并将转换格式后的图形数据写入所述第一存储模块和所述第二存储模块；

所述第一存储模块和所述第二存储模块用于存储所述数据组织模块写入的图形数据；

所述数据读取模块用于从所述第一存储模块和所述第二存储模块中读取图形数据；

数据重组模块用于按照上位机预设重组参数对所述数据读取模块读取出的图形数据进行重组；

所述数据发送模块用于将重组后的图形数据传输给所述成像模块。

7.根据权利要求1所述的制版装置，其特征在于，所述激光发射器包括光源波段为335nm～420nm的激光二极管或紫外发光二极管。

8.一种丝网印刷版的制版方法，采用权利要求1-7任一项所述的丝网印刷版的制版装置实施，其特征在于，包括：

所述上位机将预设丝网印刷版图形的图形数据的原始数据格式转换为所述数据板可识别的数据格式；

所述数据处理板对接收到的图形数据进行数据处理；

所述激光发射器发射激光束，所述激光准直仪对所述激光束进行整形；

所述成像模块根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节，以使调节后的激光束在丝网印制版原始基板上的成像为所述预设丝网印制版图形。

9.根据权利要求8所述的制版方法，其特征在于，所述成像模块根据处理后的图形数据对整形后的激光束进行调节之后，还包括：

所述光学镜头对所述成像模块出射的激光束进行倍率调节。

10.根据权利要求8所述的制版方法，其特征在于，所述数据处理板对接收到的图形数据进行数据处理包括：

所述数据交互模块通过所述通信单元与所述上位机进行图形数据交互；

所述数据组织模块对接收到的图形数据进行数据格式转换，并将转换格式后的图形数据写入所述第一存储模块和所述第二存储模块；

所述数据读取模块从所述第一存储模块和所述第二存储模块中读取图形数据；

所述数据重组模块按照上位机预设重组参数对所述数据读取模块读取出的图形数据进行重组；

所述数据发送模块将重组后的图形数据传输给所述成像模块。