CN110254058B - 一种喷印系统的喷印控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于管材喷印技术领域，提供了一种喷印系统的喷印控制方法，包括：第二控制器根据所述开机指令控制两个同步电机以相同的转速正向转动，皮带带动喷码器沿导轨正向移动；第一控制器根据所述同步转速信号计算喷码器移动距离；当所述喷码器移动距离到达第一预设距离时，由第二控制器根据所述开始喷码信号控制所述喷码器开始喷印；当所述喷码器移动距离到达第二预设距离时，由第二控制器根据所述停止喷码信号控制所述喷码器停止喷印；当所述喷码器移动距离到达第三预设距离时，由第二控制器根据信号控制所述同步电机反向转动，能够实现精确喷码，且喷码可控性强。

Description

一种喷印系统的喷印控制方法

技术领域

本发明属于字符喷印技术领域，尤其涉及一种喷印系统的喷印控制方法。

背景技术

管材的喷码标识用来区分管材的生产批次以及生产厂家等，喷码是指用喷码机在产品上喷印标识的过程，标识事先由编码机设置好，一段编码中，各个字符的间距都是事先设定好的，待喷物件的运动速度或者喷码机的运动速度影响喷码的效果。

现有的管材流水线的喷印控制方法，一般是喷码器根据待喷管材的运动连续喷码，但是，由于待喷管材的重量大，运动速度容易出现较大的误差，尤其是在喷码字符比较长的时候，容易出现喷码字符重叠和间隔过大的现象。目前大部分的喷印控制方法以检测到的控制待喷管材运动的旋转部件的运动速度为依据，但是，由于运动的传递过程中会出现误差，容易导致喷码位置不准确，喷码混乱等现象。

由此，提供一种新型的喷印系统的喷印控制方法成为急需解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种喷印系统的喷印控制方法，旨在解决现有喷码方法喷印误差较大的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种喷印系统的喷印控制方法，应用于喷印系统，所述喷印系统包括两个由皮带连接的皮带轮、第一控制器、第二控制器、喷码器和编码器，两个皮带轮通过固定在固定臂上的同步电机驱动连接，喷码器连接在皮带上、并沿导轨移动，且所述喷码器朝向位于下方的工作台，编码器的同步轮抵触在皮带上，第一控制器与编码器电连接，第二控制器与喷码器和同步电机电连接，且所述第一控制器与第二控制器电连接，且所述第一控制器与第二控制器电连接，所述喷印控制方法包括：

第二控制器接收开机指令，第二控制器根据所述开机指令控制两个同步电机以相同的转速正向转动，通过同步电机带动皮带正向移动，且皮带带动喷码器沿导轨正向移动；

第一控制器接收编码器发送的同步转速的信号，根据所述同步转速信号计算喷码器移动距离，所述同步转速信号包括编码器的同步轮转速信息；

当所述喷码器移动距离到达第一预设距离时，所述第一控制器发送开始喷码信号至第二控制器，由第二控制器根据所述开始喷码信号控制所述喷码器开始喷印；

当所述喷码器移动距离到达第二预设距离时，所述第一控制器发送停止喷码信号至第二控制器，由第二控制器根据所述停止喷码信号控制所述喷码器停止喷印；

当所述喷码器移动距离到达第三预设距离时，所述第一控制器将信号发送至第二控制器，由第二控制器根据信号控制所述同步电机反向转动，直至所述喷码器移动到起始位置时，所述第二控制器控制两个同步电机停止。

更进一步地，所述方法还包括：

第一控制器比对所述同步轮的转速信息和两个同步电机的转速信息是否匹配；

若不匹配，第一控制器根据所述同步轮的转速信息和两个同步电机的转速信息发送转速调整信号至第二控制器，由第二控制器根据所述转速调整信号控制调整两个同步电机的转速。

更进一步地，根据所述同步转速信号计算喷码器移动距离，包括：

当同步电机开始转动时开始计时，并得到计时时间；

获取所述同步转速信号中同步轮的转速信息、同步电机的转速信息和皮带轮的直径信息；

根据所述同步轮的转速信息、同步电机的转速信息、皮带轮的直径信息以及计时时间计算喷码器的移动距离。

更进一步地，所述第一预设距离、第二预设距离和第三预设距离之和小于导轨的长度。

更进一步地，所述开始喷码信号携带有同步轮的转速信息，所述由第二控制器根据所述开始喷码信号控制所述喷码器开始喷印，包括：

根据所述同步转速信号，控制所述喷码器的喷印速度，其中，所述喷码器的喷印速度与同步轮的转速呈正比。

更进一步地，所述喷印控制方法还包括：

检测待喷印管材是否到达待喷印位置以及是否正对所述喷码器；

若待喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器，则第一控制器向第二控制器发送开机指令。

更进一步地，所述喷印系统还包括设置于导轨两端的光电开关接收器以及设置于工作台上与接收器对应的光电开关发射器，两个光电开关接收器与第一控制器电连接，则所述检测待喷印管材是否到达待喷印位置以及是否正对所述喷码器，包括：

第一控制器分别检测两个光电开关接收器是否发送有感应信号；

当同时接收到两个光电开关接收器发送的感应信号时，确定待喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器。

更进一步地，所述喷印系统还包括设置于导轨底部的CCD相机，与喷码器相对工作台上设置有待喷印区，所述CCD相机与第一控制器电连接，则所述检测待喷印管材是否到达待喷印位置以及是否正对所述喷码器，包括：

第一控制器控制所述CCD相机每隔预设时间间隔对待喷印区喷印，并接收所述CCD相机每次拍摄的待喷印区图像；

根据当前拍摄的待喷印区图像计算待喷印区图像的当前灰度值；

根据预先存储的待喷印区图像的初始灰度值，计算所述当前灰度值与初始灰度值之间差值的绝对值；

若当前灰度值与初始灰度值之间差值的绝对值大于预设误差值，则确定带喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器。

与相关技术相比较，本发明提供的喷印系统的喷印控制方法具有如下有益效果：

本发明提供的喷印系统的喷印控制方法，通过采用喷码器运动喷码，而待喷管材静止的喷码方法，能够避免管材的大小尺寸不同而导致的喷码不精确的情况；喷码控制方法中，根据事先预设距离，控制喷码器开始喷印的时间及运动的距离，采用编码器直接检测到带动喷码器运动的皮带的运动速度，也就是检测到了喷码器的运动速度，将信号传递给第一控制器，第一控制器将信号传递给第二控制器，由第二控制器控制喷码器的喷印速度，由此，能够实现喷码器运动速度与喷印速度相一致，从而能够避免出现喷码重叠及喷码间距过大的情况，进一步能够实现准确喷码，两个同步电机带动两个皮带轮旋转，也能进一步的减少喷码误差。

采用光电开关，通过光电开关的触发检测待喷管材是否到达指定位置，能够防止出现带喷管材未到达指定位置就喷印的情况，使喷印控制方法可控制强，另外，还可以采取设置CCD相机的方法，通过计算图像的弧度制来检测待喷件是否到达指定位置，均能够实现喷印控制方法有效的控制。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的喷印系统的喷印控制方法流程示意图；

图2是本发明实施例提供的喷印系统的喷印控制方法距离控制方法流程示意图；

图3是本发明实施例提供的喷印系统的喷印控制方法应用的喷印系统结构示意图；

图4是本发明实施例提供的喷印系统的喷印控制方法应用的喷印系统结构示意图；

图5是本发明实施例提供的喷印系统的喷印控制方法应用的喷印系统中喷码器连接结构示意图；

图6是本发明实施例提供的喷印系统的喷印控制方法应用的喷印系统中编码器连接结构示意图。

附图标记：

1-皮带轮、11-皮带、2-喷码器、21-挂杆、22-滑块、23-导轨、231-滑槽、24-固定块、3-编码器、31-同步轮、32-编码器支架、321-弹簧、4-固定臂、5-同步电机、6-固定架、7-工作台、71-V型支架、711-滚轮。

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。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

与现有技术相比，本发明提供的喷印控制方法，能够实现喷印精确有效，喷印过程可控性强。

本发明提供的喷印控制方法应用于喷印系统，如图3至图6所示，该喷印系统，包括两个由皮带11连接的皮带轮1、第一控制器、第二控制器、喷码器2和编码器3，具体实施过程中，如图3至图6所示，两个皮带轮1分别安装在固定臂4上，并且连接固定臂4上同步电机5的输出轴，由两个同步电机5驱动两个皮带轮1转动，喷码器2上端连接连接L型挂杆21一端，挂杆21另一端连接滑块22的侧面，滑块22在导轨23的滑槽上移动，导轨23两端安装在环形皮带11之间的固定臂4上，滑块22的顶端通过螺栓连接固定块24，固定块24固定连接在上端皮带11的内侧，由皮带11的运动带动固定块24移动，进一步带动滑块22在导轨23顶面滑槽231上移动，导轨23为滑块22提供支撑的作用，进一步支撑喷码器2，保证滑块22带动喷码器2运动更平稳，挂杆21为L型挂杆，能够使喷码器2伸出下端皮带11，保证喷码顺利进行。编码器3通过编码器支架32将同步轮31抵触在皮带11上，同步轮31与皮带11同步运动，检测皮带11的运动速度，编码器支架32优选为L型支架，通过弹簧321保证同步轮31一直抵触在皮带11上，编码器3还连接第一控制器，第一控制器连接第二控制器和同步电机5，第二控制器分别连接喷码器2和同步电机5。

固定臂4安装在固定架6上，固定架6安装在下方的工作台7一侧，工作台7优选为长方形的台面，台面上设置多个V型支架71，V型支架71均设置在同一直线上，待喷管材在V型支架71上移动，具体实施过程中，V型支架71上还转动连接滚轮711，减小待喷管材与V型支架71之间的摩擦力。

实施例一

基于上述对喷印系统的描述，本实施例提供一种喷印控制方法，该喷印控制方法应用于上述喷印系统。

如图1所示，本发明实施例提供的一种喷印控制方法包括如下步骤：

在步骤S100中，第二控制器接收开机指令，第二控制器根据所述开机指令控制两个同步电机以相同的转速正向转动，通过同步电机带动皮带正向移动，且皮带带动喷码器沿导轨正向移动。

具体实施过程中，开机指令可以为人工打开开机的开关，从而控制第二控制器工作，以此作为开机指令。本实施例中指定喷码开始移动的方向为正向，可以是附图中从左到右，也可以是从右到左的方向，反之则为反向。皮带的移动带动固定连接的固定块正向移动，进一步带动滑块在导轨上正向滑动，滑块通过挂杆带动喷码器沿导轨正向移动。

在步骤S200中，第一控制器接收编码器发送的同步转速的信号，根据所述同步转速信号计算喷码器移动距离，所述同步转速信号包括编码器的同步轮转速信息。

具体实施过程中，编码器通过一直抵触在皮带上的同步轮检测皮带的转速，将检测信号发送给第一控制器，在不考虑磨损和有效功率的情况下，V_皮带＝V_皮带轮*π*D_皮带轮，具体的，如图2所示，该步骤S200可以进一步包括：

步骤S201：当同步电机开始转动时开始计时，并得到计时时间。

在喷印系统中设置有计时器，当然也可以使第一控制器自带计时功能，从而当同步电机开始转动时，由及计时器计时，得到计时时间。

步骤S202：获取所述同步转速信号中同步轮的转速信息、同步电机的转速信息和皮带轮的直径信息。

可以通过编码器一直抵触在皮带上的同步轮检测皮带的转速，由于编码器的功能，同步轮每转动一圈，则编码器计数增加1，从而可以获取一定时间内同步轮的转速，而根据同步电机的转速由于是通过第二控制器控制其转动，因此，第一控制器可直接获取第二控制器控制同步电机的转速，而皮带轮的直径信息由于是固定的，因此，该皮带轮的直径信息可预先存储于第二控制器的存储器中，从而由第一控制器直接获取。

步骤S203：根据所述同步轮的转速信息、同步电机的转速信息、皮带轮的直径信息以及计时时间计算喷码器的移动距离。

具体实施过程中，喷码器的喷印速度与同步轮的转速成正比的关系，且喷码器的移动距离与皮带的移动距离相等。由于在不考虑摩擦力和相对位移的情况下，皮带的移动距离等于皮带轮的转动距离或者同步轮的转动距离，则喷码器的移动距离就等于皮带轮的转动距离或者同步轮的转动距离。

例如，举例说明喷码器的移动距离，在此将喷码器的移动距离记为S，将同步轮的转速记为R1、同步轮的直径记为D1、同步电机的转速记为R2、皮带轮的直径记为D2、计时时间记为T，则喷码器的移动距离S＝R1*T*π*D1，或者是S＝R2*T*π*D2。

当然，在具体实施过程中，由于皮带轮和同步轮在皮带的转动下都会有所误差，因此，为了保证计算的精准度，也可以将喷码器的移动距离S记为(R1*T*π*D1+R2*T*π*D2)/2。通过计算同步轮和皮带轮两者对应的皮带的移动距离的平均值得到喷码器的移动距离，从而缩小喷码器移动距离的误差值。

在步骤S300中，当皮带带动喷码器移动到第一预设距离时，第一控制器将开始喷码的信号发送给第二控制器，第二控制器控制喷码器开始喷印。

具体实施过程中，根据所述同步转速信号，控制所述喷码器的喷印速度，其中，所述喷码器的喷印速度与同步轮的转速呈正比。为了保证喷码器喷码的精准性，保证喷码器移动的稳定性，一般情况下均会让喷码器先移动一段距离后再进行喷码，因此，喷码器先移动第一预设距离后再进行喷码。且该第一预设距离一般较短。

在步骤S400中，当皮带带动喷码器移动到第二预设距离时，第一控制器将停止喷码的信号发送给第二控制器，第二控制器控制喷码器停止喷印。

具体实施过程中，喷码器移动一段距离后到达第二预设距离开始端，第一控制器将开始喷码的信号发送至第二控制器，由第二控制器控制喷码器喷印，当喷码器喷码结束到达第二预设距离结束端时，第一控制器将信号发送至第二控制器，由第二控制器控制喷码器停止喷印，该第二预设距离一般与喷码的长度成正比。

在步骤S500中，当皮带带动喷码器移动到第三预设距离时，第一控制器将反向旋转的信号传递给第二控制器，第二控制器控制两个同步电机反向旋转，直至喷码器移动到起始位置时停止。

具体实施过程中，由于喷码器一直正向运动，由于惯性的原因，突然停止会对喷码器及连接结构造成损坏，而且，刚结束喷码的喷码器不稳定，因此，一般在喷码结束后会让喷码器移动一段距离等喷码器稳定后再停止移动，且该第三预设距离一般较短。

另外，具体实施过程中，所述第一预设距离、第二预设距离和第三预设距离之和小于导轨上滑槽的长度。举例说明，若导轨的长度为80CM，则导轨上的滑槽长度为70CM，第一预设距离可以设置为5CM、第二预设距离可以设置为60CM、第三预设距离可以设置为5CM，即第一预设距离和第三预设距离的长度相等。

实施例二

基于上述实施例的喷印控制方法，在具体实施过程中，皮带与皮带轮之间可能会出现打滑的现象，第一控制器的检测信号包括编码器同步轮的转速信息，由于同步轮检测是皮带的转速，则同步轮的转速信息表示皮带的转度，第一控制器对比同步轮的转速信息和两个同步电机的转速信息是否匹配，如果不匹配，说明皮带和同步轮之间发生打滑情况，则第一控制器将调整转速的信号发送给第二控制器，由第二控制器根据信号控制调整两个同步电机的转速。

实施例三

以上述实施例为基础，未开始喷印时，需要检测待喷管材是否到达指定的喷印区域以及是否正对喷码器，然后第一控制器再向第二控制器发送开机指令，避免出现待喷管材未到达喷印区域就开始喷印的情况，本实施例提供以下两种检测方式：

喷印系统还包括，光电开关接收器，具体的，导轨两端分别安装光电开关接收器，工作台上安装与接收器对应的光电开关发射器，两个光电开关接收器与第一控制器电连接。

应用于此喷印系统，本实施例提供的喷印控制方法的一种检测方式包括：

第一控制器分别检测两个光电开关接收器是否发送有感应信号，具体的，待喷管材经过光电开关时，光电开关被触发，两个光电开关均被触发后，两个光电开关接收器将感应信号发送到第一控制器，当同时接收到两个光电开关接收器发送的感应信号时，确定待喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器，第一控制器将开机信号发送给第二控制器。

喷印系统包括CCD相机，具体的，CCD相机安装在导轨底部，保证能够拍到工作台上的待喷区，具体实施过程中，工作台上预先通过标识胶带划分区域，待喷区为待喷管材喷印时所处的区域，CCD相机拍摄的范围与待喷区大小相同，则应用于上述喷印系统，本实施例提供的喷印控制方法的另一种检测方式包括：

未放置待喷管材时，CCD相机拍摄多张照片，计算出灰度值(灰度值的计算参照现有技术)，并将平均值作为初始灰度值，设置预设误差值；

第一控制器控制所述CCD相机每隔预设时间间隔对待喷印区喷印，并接收CCD相机每次拍摄的待喷印区图像，根据当前拍摄的待喷印区图像计算待喷印区图像的当前灰度值，然后根据预先存储的待喷印区图像的初始灰度值，计算当前灰度值与初始灰度值之间差值的绝对值；

若当前灰度值与初始灰度值之间差值的绝对值大于预设误差值，则确定带喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器，则喷码器开始喷码。

由此，本发明提供的一种喷印系统的喷印控制方法，能够实现精确喷码，且喷码可控性强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种喷印系统的喷印控制方法，应用于喷印系统，所述喷印系统包括两个由皮带连接的皮带轮、第一控制器、第二控制器、喷码器和编码器，两个皮带轮通过固定在固定臂上的同步电机驱动连接，喷码器连接在皮带上、并沿导轨移动，且所述喷码器朝向位于下方的工作台，编码器的同步轮抵触在皮带上，第一控制器与编码器电连接，第二控制器与喷码器和同步电机电连接，且所述第一控制器与第二控制器电连接，且所述第一控制器与第二控制器电连接，其特征在于，所述喷印控制方法包括：

检测待喷印管材是否到达待喷印位置以及是否正对所述喷码器；

若待喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器，则第一控制器向第二控制器发送开机指令；

第二控制器接收开机指令，第二控制器根据所述开机指令控制两个同步电机以相同的转速正向转动，通过同步电机带动皮带正向移动，且皮带带动喷码器沿导轨正向移动；

第一控制器接收编码器发送的同步转速的信号，根据所述同步转速信号计算喷码器移动距离，所述同步转速信号包括编码器的同步轮转速信息；

当同步电机开始转动时开始计时，并得到计时时间；

获取所述同步转速信号中同步轮的转速信息、同步电机的转速信息和皮带轮的直径信息；

根据所述同步轮的转速信息、同步电机的转速信息、皮带轮的直径信息以及计时时间计算喷码器的移动距离；

第一控制器比对所述同步轮的转速信息和两个同步电机的转速信息是否匹配，若不匹配，第一控制器根据所述同步轮的转速信息和两个同步电机的转速信息发送转速调整信号至第二控制器，由第二控制器根据所述转速调整信号控制调整两个同步电机的转速；

当所述喷码器移动距离到达第一预设距离时，所述第一控制器发送开始喷码信号至第二控制器，所述开始喷码信号携带有同步轮的转速信息，由第二控制器根据所述开始喷码信号控制所述喷码器开始喷印，根据所述同步转速信号，控制所述喷码器的喷印速度，所述喷码器的喷印速度与同步轮的转速呈正比；

当所述喷码器移动距离到达第二预设距离时，所述第一控制器发送停止喷码信号至第二控制器，由第二控制器根据所述停止喷码信号控制所述喷码器停止喷印；

当所述喷码器移动距离到达第三预设距离时，所述第一控制器将信号发送至第二控制器，由第二控制器根据信号控制所述同步电机反向转动，直至所述喷码器移动到起始位置时，所述第二控制器控制两个同步电机停止；

所述第一预设距离、第二预设距离和第三预设距离之和小于导轨的长度；

所述喷印系统还包括设置于导轨两端的光电开关接收器以及设置于工作台上与接收器对应的光电开关发射器，两个光电开关接收器与第一控制器电连接，则所述检测待喷印管材是否到达待喷印位置以及是否正对所述喷码器，包括：

第一控制器分别检测两个光电开关接收器是否发送有感应信号；

当同时接收到两个光电开关接收器发送的感应信号时，确定待喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器；

所述喷印系统还包括设置于导轨底部的CCD相机，与喷码器相对工作台上设置有待喷印区，所述CCD相机与第一控制器电连接，则所述检测待喷印管材是否到达待喷印位置以及是否正对所述喷码器，包括：

第一控制器控制所述CCD相机每隔预设时间间隔对待喷印区喷印，并接收所述CCD相机每次拍摄的待喷印区图像；

根据当前拍摄的待喷印区图像计算待喷印区图像的当前灰度值；

根据预先存储的待喷印区图像的初始灰度值，计算所述当前灰度值与初始灰度值之间差值的绝对值；

若当前灰度值与初始灰度值之间差值的绝对值大于预设误差值，则确定待喷印管材到达待喷印位置、且正对所述喷码器。

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