CN110653341A - 打印头缺陷检测设备及检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打印头缺陷检测设备及检测方法。所述检测方法采用打印头缺陷检测设备进行检测。所述打印头缺陷检测设备包括：测试平台、卷纸器以及图像分析组件；所述测试平台的两端分别转动设置有前辊轮与后辊轮，所述卷纸器靠近所述测试平台设置，且绕设于所述前辊轮上的测试纸部分绕设于所述卷纸器上；所述图像分析组件包括扫描传感器与分析系统，所述扫描传感器靠近所述测试平台安装，用于扫描经过打印头喷墨打印后的测试纸并存储测试图像，所述分析系统存储有标准图像，并使用标准图像与测试图像对比分析，用于判断打印头喷墨缺陷情况。打印头缺陷检测设备及检测方法能够随时检测3D打印设备的打印头的喷墨情况，以确保喷墨质量。

Description

打印头缺陷检测设备及检测的方法

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种打印头缺陷检测设备及检测方法。

背景技术

3D打印设备越来越多地应用于各行各业，其中对于铸造行业，砂型3D打印设备带来了前所未有的变革，而砂型3D打印设备对于喷墨的精度要求远没有平面喷绘那么高，但是对于墨量的要求比较敏感，因此，3D砂型打印设备的打印头喷出率对于砂型的质量有至关重要的作用。然而，打印过程中的打印头喷出情况由于无法随时查看，即便能随时查看也没有量化的数据来判断喷出情况的优劣性，而由设备的操作者凭自己主观的判断，很难保证喷墨质量。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中的3D打印设备的打印头的喷墨情况不便随时查看，以及无法准确判断喷墨质量的问题，提供一种能够随时检测3D打印设备的打印头的喷墨情况，以确保喷墨质量的打印头缺陷检测设备及检测方法。

一种打印头缺陷检测设备，所述打印头缺陷检测设备包括：测试平台、卷纸器以及图像分析组件；所述测试平台的表面用于支撑测试纸，所述测试平台的两端分别转动设置有前辊轮与后辊轮，所述前辊轮绕设测试纸，所述卷纸器靠近所述测试平台设置，且绕设于所述前辊轮上的测试纸部分绕设于所述卷纸器上；所述图像分析组件包括扫描传感器与分析系统，所述扫描传感器靠近所述测试平台安装，用于扫描经过打印头喷墨打印后的测试纸并存储测试图像，所述分析系统存储有标准图像，并使用标准图像与测试图像对比分析，用于判断打印头喷墨缺陷情况。

在其中一个实施例中，所述扫描传感器靠近所述后辊轮设置。

在其中一个实施例中，所述前辊轮设置有驱动机构，用于驱动所述前辊轮转动。

在其中一个实施例中，所述前辊轮与所述后辊轮均远离所述测试平台设置。

在其中一个实施例中，所述前辊轮与所述后辊轮均安装于固定架上。

在其中一个实施例中，所述前辊轮与所述后辊轮上绕设有传送皮带，且所述卷纸器驱动连接所述后辊轮。

在其中一个实施例中，所述缺陷检测设备还包括雨刮器，所述雨刮器靠近所述测试平台活动设置，用于清洗打印头。

在其中一个实施例中，所述缺陷检测设备还包括清洗站，所述清洗站靠近所述测试平台活动设置，用于清洗所述雨刮器。

一种打印头缺陷检测方法，采用所述的缺陷检测设备进行检测，所述打印头缺陷检测方法包括下述步骤：启动所述卷纸器，将承载于所述测试平台上的测试纸张紧拉平；打印头移动至所述测试平台上方开始扫描打印；所述扫描传感器扫描测试纸并获取测试图像，并将测试图像上传所述分析系统；所述分析系统接收所述测试图像，并将所述测试图像与所述分析系统的标准图像对比，获取打印头缺陷喷孔的数量；比较打印头缺陷喷孔的数量是否大于预设值，如果是，则分析系统发出报警提示更换打印头，如果否，则打印头可正常进行打印工作。

上述打印头缺陷检测设备及检测方法，通过将绕设在缺陷检测设备的前辊轮上的测试纸经过测试平台与后辊轮张紧拉平，最终拉持绕设在卷纸器上，从而使得测试平台上的测试纸能够有效展平以便打印头在测试纸上进行有效喷墨，所述图像分析组件的扫描传感器对测试图像进行扫描获取测试图像上传至分析系统，分析系统中的图像分析软件通过对测试图像与标准图像对比计算得到打印头喷头缺陷数量，然后与预设缺陷值比较判断计算得到的喷头缺陷数量是否超过预设值，超出则说明打印头需要更换，从而有效确保了打印质量。

附图说明

图1为一实施例的打印头缺陷检测设备结构示意图。

图2为一实施例的打印头缺陷检测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。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。

在一实施方式中，一种打印头缺陷检测设备，所述打印头缺陷检测设备包括：测试平台、卷纸器以及图像分析组件；所述测试平台的表面用于支撑测试纸，所述测试平台的两端分别转动设置有前辊轮与后辊轮，所述前辊轮绕设测试纸，所述卷纸器靠近所述测试平台设置，且绕设于所述前辊轮上的测试纸部分绕设于所述卷纸器上；所述图像分析组件包括扫描传感器与分析系统，所述扫描传感器靠近所述测试平台安装，用于扫描经过打印头喷墨打印后的测试纸并存储测试图像，所述分析系统存储有标准图像，并使用标准图像与测试图像对比分析，用于判断打印头喷墨缺陷情况。

在一实施方式中，一种打印头缺陷检测方法，采用所述缺陷检测设备进行检测，所述的打印头缺陷检测方法包括下述步骤：启动所述卷纸器，将承载于所述测试平台上的测试纸张紧拉平；打印头移动至所述测试平台上方开始扫描打印；所述扫描传感器扫描测试纸并获取测试图像，并将测试图像上传所述分析系统；所述分析系统接收所述测试图像，并将所述测试图像与所述分析系统的标准图像对比，获取打印头缺陷喷孔的数量；比较打印头缺陷喷孔的数量是否大于预设值，如果是，则分析系统发出报警提示更换打印头，如果否，则打印头可正常进行打印工作。

上述打印头缺陷检测设备及检测方法，通过将绕设在缺陷检测设备的前辊轮上的测试纸经过测试平台与后辊轮张紧拉平，最终拉持绕设在卷纸器上，从而使得测试平台上的测试纸能够有效展平以便打印头在测试纸上进行有效喷墨，所述图像分析组件的扫描传感器对测试图像进行扫描获取测试图像上传至分析系统，分析系统中的图像分析软件通过对测试图像与标准图像对比计算得到打印头喷头缺陷数量，然后与预设缺陷值比较判断计算得到的喷头缺陷数量是否超过预设值，超出则说明打印头需要更换，从而有效确保了打印质量。

下面结合具体实施例对所述打印头缺陷检测设备进行说明，以进一步理解所述打印头缺陷检测设备的发明构思。请参阅图1，一种打印头缺陷检测设备 10，所述的打印头缺陷检测设备包括：测试平台100、卷纸器200以及图像分析组件300；测试平台100用于承载测试纸，卷纸器200安装于测试平台100上，图像分析组件300靠近测试平台100设置，用于扫描并判断分析测试纸图像。即通过对测试平台100上的测试纸进行喷墨打印，喷墨打印后的测试纸通过启动卷纸器200带动测试纸朝向图像分析组件300方向移动，继而实现对扫描图像的判断以获取打印头的喷墨情况是否正常。

具体地，所述测试平台100的表面用于支撑测试纸，所述测试平台100的两端分别转动设置有前辊轮110与后辊轮120，所述前辊轮110绕设测试纸，所述卷纸器200靠近所述测试平台100设置，且绕设于所述前辊轮110上的测试纸部分绕设于所述卷纸器200上。在一具体实施例中，所述测试平台100为钣金。在一具体的实施例中，所述前辊轮110安装于所述测试平台100的一端，所述后辊轮120安装于所述测试平台100的另一端。即，所述前辊轮110与所述后辊轮120与所述测试平台100成一体式结构，且预先绕设于所述前辊轮110 上的测试纸一端拉出后水平地紧贴所述测试平台100朝向所述后辊轮120伸出直至将其端部绕设至所述卷纸器200上，这样使得测试纸经过所述前辊轮110、所述后辊轮120、所述测试平台100以及所述卷纸器200铺平拉紧后，有利于打印头进行喷墨打印后不因测试纸铺平度较差而无法在测试纸完成全面打印测试。可以理解的是，如果测试纸未完全水平拉紧则会呈现弧形面，这样打印头在进行喷墨打印时就无法在弧形位置处进行有效喷墨，从而影响测试精度。

在一具体的实施例中，所述前辊轮110与所述后辊轮120均远离所述测试平台100设置。即，所述前辊轮110与所述后辊轮120独立于所述测试平台100 设置，其中所述测试平台100设置于所述前辊轮110与所述后辊轮120之间。应该理解的是，所述前辊轮110与所述后辊轮120的辊面与所述测试平台100 的表面齐平设置，以保证测试纸拉紧铺平于所述测试平台100。进一步地，所述前辊轮110与所述后辊轮120均安装于固定架上。这样，通过将所述前辊轮110 与所述后辊轮120安装在固定架上，以保证其在固定位置平稳自转。

在一具体的实施例中，所述前辊轮110与所述后辊轮120绕设有传送皮带，且所述卷纸器200驱动连接所述后辊轮。这样，通过所述卷纸器200驱动作用带动所述后辊轮120转动，所述传送皮带开始沿一定方向运转，在皮带的带动下所述前辊轮110开始自转，同时绕设在所述前辊轮110上的测试纸的一端被拉出后，随传送皮带的带动而朝向后辊轮方向传送，这样便省去人工干预拉持测试纸由所述前辊轮110到所述后辊轮120，当测试纸随传送皮带运送至所述后辊轮120，再将测试纸端部拉持绕设于所述卷纸器的辊轴上。

需要说明的是，所述卷纸器200的结构参见工业生产纸张用的卷纸机的工作原理及结构，在本申请中不再赘述。其具体依靠卷纸辊的自身重量及冷缸转动的摩擦力作用带动卷纸器下来的纸张进行均匀的缠卷，所以卷纸器使纸张更均匀，可以满足不同纸张的需要。

为了便于对空白打印测试纸进行重复利用，在一实施例中，所述前辊轮110 设置有驱动机构，用于驱动所述前辊轮110转动。在实际操作中，绕设于所述卷纸器200上的测试纸随所述卷纸器200反转，启动所述前辊轮110的驱动机构控制所述前辊轮110顺时针转动，从而将测试纸进行有效张紧拉平，从而使得返回测试平台的测试纸可以被再次使用进行喷墨测试，以节约测试纸避免浪费。

具体地，所述图像分析组件300包括扫描传感器310与分析系统320，所述扫描传感器310靠近所述测试平台100安装，用于扫描经过打印头喷墨打印后的测试纸并存储测试图像，所述分析系统320存储有标准图像，并使用标准图像与测试图像对比分析，用于判断打印头喷墨缺陷情况。在一实施例中，扫描传感器310包括型号为PSS-MBP124115AZZZZ的光学扫描传感器。具体地，该扫描传感器工作原理过程是：传感器工作时发出的光照射在测试纸上，测试纸上有图案的部分会将光线吸收，其余没有被吸收的光线将被反射到光学感应器上。光学感应器接收到这些信号后，将这些信号传送到模数转换器，模数转换器再将其转换成计算机能读取的信号，然后通过驱动程序转换成与被扫描测试纸上图案相同的数码图案。在一实施例中，分析系统320包括人机界面交互机。即，分析系统320可以是电脑中配置的一套图像分析软件，通过将扫描传感器310 扫描的图像进行上传至分析系统320中，采用分析系统320中的图像分析软件对测试扫描图像与标准图像对比，具体通过对测试扫描图像与系统中预设的标准图像进行像素点的对比，定量分析出测试扫描图与标准图像的差异，然后分析系统320根据反馈出的对比结果采用逻辑计算方法计算得到打印头喷孔缺陷数量，然后根据预设的可允许的缺陷数量值比较是否大于该标准值，若大于该标准值则分析系统自动发出报警，以提醒工作人员进行跟换打印头。

为了进一步提高工作效率，在一实施例中，所述扫描传感器310靠近所述后辊轮120设置。应该理解的是，相较于将所述扫描传感器310悬挂于所述测试平台100上进行图像扫描而言，将所述扫描传感器310固定在所述后辊轮120 位置处，这样省去在每次打印测试时调整移动所述扫描传感器310，这样当测试纸打印完毕后直接传送经过所述后辊轮120，从而便于所述扫描传感器310不用移动位置直接采集扫描图像，从而有效提高了测试工作效率。

为了提高打印头缺陷检测设备的缺陷检测效率，在一实施例中，所述打印头缺陷检测设备还包括雨刮器400，所述雨刮器400靠近所述测试平台100活动设置，用于清洗打印头。其中，所述雨刮器400的结构可参见汽车玻璃上的雨刮器结构。在一具体实施例中，所述雨刮器400活动活动安装于所述测试平台 100的正上方。这样，当打印头向测试纸喷墨完毕后会在喷头位置残留墨液，采用所述雨刮器400可将打印头喷头处的墨液进行及时清理，以保证打印测试效果。

为了及时清理所述雨刮器，在一实施例中，所述打印头缺陷检测设备还包括清洗站500，所述清洗站500靠近所述测试平台100活动设置，用于清洗所述雨刮器400。其中，所述清洗站500可以为清洗水池，由于所述雨刮器400与所述清洗站500均活动设置，因此可以根据现场实际移动所述至所述雨刮器400 或所述清洗站500使得所述雨刮器400在所述清洗站500得到清洗。

请一并参阅图2，在另一实施例中，一种打印头缺陷检测方法，采用上述任一项所述的缺陷检测设备进行检测，所述的打印头缺陷检测方法包括下述步骤：

S110：启动所述卷纸器，将承载于所述测试平台上的测试纸张紧拉平；

即，首先将成卷的测试纸套设于前辊轮上，并抽取其一端经过测试平台直至拉持至卷纸器，通过启动卷纸器，从而使得测试平台上的测试纸得到拉紧铺平，从而为后续打印头启动测试打印做准备。

S120：打印头移动至所述测试平台上方开始扫描打印；

即，在测试纸准备就绪后，启动打印头开始朝向测试纸进行扫描喷墨打印。

S130：所述扫描传感器扫描测试纸并获取测试图像，并将测试图像上传所述分析系统；

即，在完成测试打印后，在测试纸上呈现打印测试图像，此时根据扫描传感器的安装位置，启动卷纸器进行抽动测试纸使得扫描传感器对测试图像进行扫描收集测试图像，或者先不启动卷纸器吗，扫描传感器直接拍摄测试平台上的测试图像并存储，然后再启动卷纸器将测试纸进行卷绕收集。

S140：所述分析系统接收所述测试图像，并将所述测试图像与所述分析系统的标准图像对比，获取打印头缺陷喷孔的数量；

即，分析系统中的图像分析软件调取出标准图像，与上传的测试图像进行对比。在此需要说明的是，打印头上的每一个喷头喷墨轨迹呈线型，若干喷头喷出的图像轨迹将呈现出若干条线型轨迹，当某些喷头发生堵塞或异常时，则在测试纸上将不会显现出对应喷头的喷墨线条，通过分析系统中的图像分析软件计算出缺失的喷墨线条数量，从而相应地会计算得出缺陷喷头的数量。

S150：比较打印头缺陷喷孔的数量是否大于预设值，如果是，则分析系统发出报警提示更换打印头，如果否，则打印头可正常进行打印工作。

即，打印头缺陷喷头预设值时经过打印测试计算出的可允许缺陷喷头数量的范围值，例如，打印机工作中允许缺陷喷头的数量为60～80个，则当图像分析系统测试出的缺陷喷头数量为50个，则低于预设值，说明当前打印头可以正常使用不影响打印效果；如果图像分析系统测试出的缺陷喷头数量为85个，则高于预设值，说明当前打印头无法再继续使用，相应地分析系统会发出报警，工作人员从而可以确定打印头需要跟换或检修，继而通过人工对打印头进行跟换或检修。

上述打印头缺陷检测设备及检测方法，通过将绕设在缺陷检测设备的前辊轮110上的测试纸经过测试平台100与后辊轮120张紧拉平，最终拉持绕设在卷纸器200上，从而使得测试平台100上的测试纸能够有效展平以便打印头在测试纸上进行有效喷墨，所述图像分析组件的扫描传感器310对测试图像进行扫描获取测试图像上传至分析系统320，分析系统中的图像分析软件通过对测试图像与标准图像对比计算得到打印头喷头缺陷数量，然后与预设缺陷值比较判断计算得到的喷头缺陷数量是否超过预设值，超出则说明打印头需要更换，从而有效确保了打印质量。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种打印头缺陷检测设备，其特征在于，所述打印头缺陷检测设备包括：测试平台、卷纸器以及图像分析组件；

所述测试平台的表面用于支撑测试纸，所述测试平台的两端分别转动设置有前辊轮与后辊轮，所述前辊轮绕设测试纸，所述卷纸器靠近所述测试平台设置，且绕设于所述前辊轮上的测试纸部分绕设于所述卷纸器上；

所述图像分析组件包括扫描传感器与分析系统，所述扫描传感器靠近所述测试平台安装，用于扫描经过打印头喷墨打印后的测试纸并存储测试图像，所述分析系统存储有标准图像，并使用标准图像与测试图像对比分析，用于判断打印头喷墨缺陷情况。

2.根据权利要求1所述的打印头缺陷检测设备，其特征在于，所述扫描传感器靠近所述后辊轮设置。

3.根据权利要求1所述的打印头缺陷检测设备，其特征在于，所述前辊轮设置有驱动机构，用于驱动所述前辊轮转动。

4.根据权利要求1所述的打印头缺陷检测设备，其特征在于，所述前辊轮与所述后辊轮均远离所述测试平台设置。

5.根据权利要求4所述的打印头缺陷检测设备，其特征在于，所述前辊轮与所述后辊轮均安装于固定架上。

6.根据权利要求1所述的打印头缺陷检测设备，其特征在于，所述前辊轮与所述后辊轮上绕设有传送皮带，且所述卷纸器驱动连接所述后辊轮。

7.根据权利要求1所述的打印头缺陷检测设备，其特征在于，还包括雨刮器，所述雨刮器靠近所述测试平台活动设置，用于清洗打印头。

8.根据权利要求7所述的打印头缺陷检测设备，其特征在于，还包括清洗站，所述清洗站靠近所述测试平台活动设置，用于清洗所述雨刮器。

9.一种打印头缺陷检测方法，采用如权利要求1至8中任一项所述的缺陷检测设备进行检测，其特征在于，所述的打印头缺陷检测方法包括下述步骤：

启动所述卷纸器，将承载于所述测试平台上的测试纸张紧拉平；

打印头移动至所述测试平台上方开始扫描打印；

所述扫描传感器扫描测试纸并获取测试图像，并将测试图像上传所述分析系统；

所述分析系统接收所述测试图像，并将所述测试图像与所述分析系统的标准图像对比，获取打印头缺陷喷孔的数量；

比较打印头缺陷喷孔的数量是否大于预设值，如果是，则分析系统发出报警提示更换打印头，如果否，则打印头可正常进行打印工作。

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