CN112362318A

CN112362318A - 喷墨打印头的喷口检测系统、方法、设备及存储介质

Info

Publication number: CN112362318A
Application number: CN202010987853.4A
Authority: CN
Inventors: 张不扬; 程晓鼎
Original assignee: Ji Hua Laboratory
Current assignee: Ji Hua Laboratory
Priority date: 2020-09-18
Filing date: 2020-09-18
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2040-09-18
Also published as: CN112362318B

Abstract

本发明公开了一种喷墨打印头的喷口检测系统、方法及计算机可读存储介质。所述喷口检测系统包括：电控运动模组，用于通过自身运动带动所述喷墨打印头的各喷嘴依次移动至指定检测区域；喷头驱动系统，用于执行喷墨操作，以驱动所述喷墨打印头的各喷嘴依次进行喷墨；检测装置，用于当检测到所述喷头驱动系统发出的触发信号时，执行喷口检测操作，以对移动至指定检测区域的喷嘴的喷口出墨情况进行检测；控制装置，用于控制所述电控运动模组运动，并在所述喷墨打印头的各喷嘴依次移动至指定检测区域时，控制所述喷头驱动系统执行喷墨操作。本发明实现了喷墨打印头的喷口自动化检测，提升了检测效率、检测精度与检测灵活性。

Description

喷墨打印头的喷口检测系统、方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及喷墨打印机检测领域，尤其涉及一种喷墨打印头的喷口检测系统、方法、设备及存储介质。

背景技术

现在喷墨打印设备的打印质量是各个设备研制厂商的重要指标，要保证喷墨打印头更精准的打印也是他们竞争的要点，于是对喷墨打印头的喷出墨滴形态的掌控成了保证喷墨打印效果的关键，而喷头喷口的检测则成为验证喷墨质量的第一道关卡，也是喷墨设备打印过程中一个非常重要的环节。因为如果喷口喷墨效果不理想的话，必然会造成出墨量不均匀、漏喷、散喷或斜喷，严重影响了打印质量。

现有的喷头喷口检测方法主要采用独立的离线检测装置进行喷口抽检或者喷口全检的手动检测方法。上述检测方法需要手动调整检测装置到墨滴的距离来保证检测的精准度，对单个喷口检测效率低，并且检测过程不好掌控而影响检测精度。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种喷墨打印头的喷口检测系统、方法、设备及存储介质，旨在解决现有喷墨打印头手动进行喷口检测存在效率低且检测精度不好掌控的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种喷墨打印头的喷口检测系统，所述喷墨打印头具有多个喷嘴，所述喷口检测系统包括：

电控运动模组，用于通过自身运动带动所述喷墨打印头的各喷嘴依次移动至指定检测区域；

喷头驱动系统，用于执行喷墨操作，以驱动所述喷墨打印头的各喷嘴依次进行喷墨；

检测装置，用于当检测到所述喷头驱动系统发出的触发信号时，执行喷口检测操作，以对移动至指定检测区域的喷嘴的喷口出墨情况进行检测；

控制装置，用于控制所述电控运动模组运动，并在所述喷墨打印头的各喷嘴依次移动至指定检测区域时，控制所述喷头驱动系统执行喷墨操作。

可选地，所述检测装置还用于生成所述喷墨打印头的喷口出墨情况的检测结果数据；所述控制装置还用于导出所述检测结果数据并生成检测结果数据文件。

可选地，所述电控运动模组为单轴模组，用于通过运动带动所述喷墨打印头在X轴方向上移动。

可选地，所述控制装置为工控机。

可选地，所述触发信号为所述喷头驱动系统的点火信号。

可选地，所述检测装置为具备自动对焦与墨滴捕捉功能的墨滴检测设备，并以固定角度放置在固定检测位置。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种采用如上所述的喷口检测系统的喷口检测方法，所述喷口检测方法包括：

获取预先配置的用于喷口检测的控制参数；

控制所述电控运动模组运动，以带动所述喷墨打印头的一排喷嘴移动至指定检测区域；

当喷嘴移动至指定检测区域时，根据所述控制参数，控制所述喷头驱动系统执行喷墨操作，并通过所述喷头驱动系统发出触发信号以触发所述检测装置执行喷口检测操作；

判断当前是否执行完指定检测区域内的喷嘴的喷口检测操作；

若当前执行完指定检测区域内的喷嘴的喷口检测操作，则判断当前是否执行完所有喷嘴的喷口检测操作；

若当前未执行完所有喷嘴的喷口检测操作，则控制所述电控运动模组继续运动，以带动所述喷墨打印头的下一排喷嘴移动至指定检测区域并执行喷墨操作与喷口检测操作的步骤；

若当前执行完所有喷嘴的喷口检测操作，则导出所述检测装置生成的检测结果数据并生成检测结果数据文件。

可选地，所述控制参数包括：喷口检测数量、单个喷口检测次数以及打印数据；

所述喷口检测操作包括：喷头控制参数匹配性检测、喷头喷口窗口时间检测以及喷头喷口自动全检测；

其中，所述喷头控制参数匹配性检测用于通过调整喷头的驱动波形，检测喷口出墨情况；所述喷头喷口窗口时间检测用于通过调整喷头的间歇喷射，测试喷口喷射停止后恢复喷射良好状态的最长保持时间；所述喷头喷口自动全检测用于基于设定的控制参数，控制各喷口依次进入指定检测区域并按设定规则进行喷墨，生成检测结果数据。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种喷口检测设备，所述喷口检测设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；

所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述喷口检测设备执行如上所述的喷口检测方法。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于喷口检测程序，所述喷口检测程序被处理器执行时实现如上述所述的喷口检测方法的步骤。

本发明提供一种喷墨打印头的喷口检测系统，包括：电控运动模组、喷头驱动系统、检测装置以及控制装置。通过电控运动模组的自身运动从而带动喷墨打印头的各喷嘴依次移动至指定检测区域，实现了对喷头单排喷嘴进行扫描，进而可以快速定位到要检测的喷口。通过控制装置控制电控运动模组运动以及控制喷头驱动系统执行喷墨操作，并同时由喷头驱动系统自动触发检测装置执行喷口检测操作，从而避免了手动调整碰头喷口，实现了对喷口的自动化检测，保证喷口喷墨与喷口检测的同步进行，提高了喷口检测精度与效率。

附图说明

图1为本发明喷墨打印头的喷口检测系统一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明喷墨打印头的喷口检测系统一实施例的功能模块连接示意图；

图3为本发明喷墨打印头的喷口检测系统另一实施例的功能模块连接示意图；

图4为本发明喷口检测方法一实施例的流程示意图；

图5是本发明喷口检测设备一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

参照图1，图1为本发明喷墨打印头的喷口检测系统一实施例的功能模块示意图。本实施例中，该喷口检测系统具体用于对喷墨打印头10上安装的喷嘴(未示出)的喷口(未示出)进行检测，主要检测喷口的出墨情况，以便通过喷口的出墨情况了解喷墨打印机的喷墨打印效果。

本实施例中，该喷墨打印头10(简称喷头)具有多个喷嘴(未示出)，每一喷嘴都有一个供出墨的喷口。

本实施例中，喷口检测系统具体包括：电控运动模组20、喷头驱动系统30、检测装置40以及控制装置50。

参照图2，图2为本发明喷墨打印头的喷口检测系统一实施例的功能模块连接示意图。其中，电控运动模组20与控制装置50电连接、与喷墨打印头10可拆卸连接，比如卡扣连接、螺纹连接；喷头驱动系统30则分别与控制装置50、检测装置40电连接。

(1)喷墨打印头10(简称喷头)是被测试的对象，通过喷头驱动系统30驱动进行喷墨操作。

本实施例对于喷墨打印头及其上各喷嘴的安装方式不限，可以是喷头安装角度倾斜的情况，也可以是喷嘴采用阶梯形排布的喷头。

(2)电控运动模组20用于通过自身运动带动喷墨打印头10的各喷嘴依次移动至指定检测区域。

本实施例中，电控运动模组20优选采用电动模组，进而可以实现喷墨打印头10的单排喷嘴扫描。其中，检测区域具体指检测装置40可扫描到所有喷嘴的区域。

在一优选实施例中，电控运动模组20为单轴模组，用于通过运动带动喷墨打印头10在X轴方向上移动。其中，X轴所在方向为喷墨打印技术领域中的常规坐标系的X轴方向，比如控制喷墨打印头10上下移动的方向为Y轴方向，而控制喷墨打印头10左右移动的方向为X轴方向。

进一步地，在一可选实施例中，可以利用喷墨打印设备的喷头步进轴作为电控运动模组20。

(3)喷头驱动系统30，用于执行喷墨操作，以驱动喷墨打印头的各喷嘴依次进行喷墨。

本实施例中，喷头驱动系统30还用于向喷墨打印头10供电、传输打印数据以及提供喷嘴喷墨时所需的各种驱动波形。

(4)检测装置40，用于当检测到喷头驱动系统发出的触发信号时，执行喷口检测操作，以对移动至指定检测区域的喷嘴的喷口出墨情况进行检测。

本实施例中，检测装置40由喷头驱动系统30进行检测动作触发，通过对喷头喷口出墨情况进行检测，进而获得喷头各喷口的出墨体积、速度、角度等检测数据。

在一可选实施例中，将喷头驱动系统的点火信号作为触发检测装置40执行喷口检测操作的触发信号，既保证了喷墨与检测的同步，同时也省去了信号发生器，为程序控制扫描检测提供了有力支撑。

在一可选实施例中，检测装置40为具备自动对焦与墨滴捕捉功能的墨滴检测设备，并以固定角度放置在固定检测位置，从而可在捕捉墨滴时能够实现更快对焦，缩短了单个喷嘴的调整时间，并且还能够适应喷头安装角度倾斜的情况以及喷嘴采用阶梯形排布的喷头。

(5)控制装置50，用于控制电控运动模组20运动，并在喷墨打印头10的各喷嘴依次移动至指定检测区域时，控制喷头驱动系统30执行喷墨操作。

本实施例中，控制装置50部署有喷口检测软件，支持自定义检测参数设定，进而根据程序设定来控制喷头喷墨、模组运动。在一实施例中，控制装置50优选为工控机。

本实施例中，将喷墨打印头10放置在电控运动模组20上，可以对喷头的单排喷嘴进行扫描，快速定位到要检测的喷口。将喷头驱动系统30的点火信号作为检测装置40的同步触发信号，省去了信号发生器，同时为程序控制扫描检测提供支撑。检测装置40可自动对焦、捕捉墨滴，能够缩短单个喷口的调整时间，进而能够适应喷头安装角度倾斜的情况以及阶梯形排布喷嘴的喷头。本发明开发独立的检测软件并部署到控制装置50上，支持通过程序控制喷口进行喷射，保证喷射喷口在观测装置视野范围内，支持程序设定的多种检测形式。

参照图3，图3为本发明喷墨打印头的喷口检测系统另一实施例的功能模块连接示意图。本实施例中，检测装置40还进一步与控制装置50电连接。

本实施例中，检测装置40在执行喷口检测操作时，还生成喷墨打印头10的喷口出墨情况的检测结果数据，比如喷头喷口出墨体积、速度、角度等数据。为获得该检测结果数据，控制装置50还用于与检测装置40通信，进而在检测结束后，从检测装置40内导出检测结果数据，并生成检测结果数据文件，以便检测人员查看或拷贝。

本实施例提供的喷口检测系统，包括：电控运动模组、喷头驱动系统、检测装置以及控制装置。通过电控运动模组的自身运动从而带动喷墨打印头的各喷嘴依次移动至指定检测区域，实现了对喷头单排喷嘴进行扫描，进而可以快速定位到要检测的喷口。通过控制装置控制电控运动模组运动以及控制喷头驱动系统执行喷墨操作，并同时由喷头驱动系统自动触发检测装置执行喷口检测操作，从而避免了手动调整碰头喷口，实现了对喷口的自动化检测，保证喷口喷墨与喷口检测的同步进行，提高了喷口检测精度与效率。

参照图4，图4为本发明喷口检测方法一实施例的流程示意图。本实施例具体基于本发明的喷墨打印头的喷口检测系统进行喷口检测方法，具体包括以下步骤：

步骤S10，获取预先配置的用于喷口检测的控制参数；

本实施例的喷口检测方法具体由上述喷口检测系统中的控制装置50作为执行主体。在一优选实施例汇总，所述控制装置50优选为工控机。

首先，检测人员需要先在控制装置50上预先设定好用于喷口检测的控制参数，然后由控制装置50获取该控制参数，以便执行喷口检测方法。

可选的，在一实施例中，控制参数包括：喷口检测数量、单个喷口检测次数以及打印数据。其中，喷口检测数量可以进一步包括：待检测的喷嘴总数以及每一轮检测的喷嘴数量。而打印数据则是用于喷头驱动系统30驱动喷墨打印头10的喷嘴进行喷墨。

步骤S20，控制电控运动模组运动，以带动喷墨打印头的一排喷嘴移动至指定检测区域；

本实施例中，为实现喷嘴的自动移动，从而提升喷墨检测效率，控制装置50进一步控制电控运动模组20运动，进而通过电控运动模组20的运动而带动喷墨打印头10移动，从而使得喷墨打印头10上安装的喷嘴也相应进行移动。

本实施例中，喷墨打印头10上安装有排列分布的多排喷嘴，电控运动模组20的每一次运动都会带动一排喷嘴移动。其中，控制装置50优选采用步进方式控制电控运动模组20沿X轴移动，电动运动模组20的每一次移动都会带动一排喷嘴移动到指定检测区域，以供检测装置40执行喷口检测操作。

由于检测装置40优选以固定角度放置在固定位置进行喷口检测，因此使得检测装置40只能对进入其扫描视野范围内的喷口进行检测，因此，需要将待检测的一排喷嘴通过电动运动模组20移动到检测装置40的扫描视野范围内，也即指定检测区域。

步骤S30，当喷嘴移动至指定检测区域时，根据所述控制参数，控制喷头驱动系统执行喷墨操作，并通过喷头驱动系统发出触发信号以触发检测装置执行喷口检测操作；

本实施例中，当控制装置50通过控制电控运动模组20运动而将喷嘴移动到指定检测区域时，控制装置50进一步根据预设的控制参数控制喷头驱动系统30驱动喷墨打印头10执行喷墨操作。

此外，为保证喷口检测操作的同步进行，本实施例中具体通过喷头驱动系统30发出触发信号，进而在执行喷墨操作的同时，触发检测装置40执行喷口检测操作，从而保证了喷墨检测的精度。

步骤S40，判断当前是否执行完指定检测区域内的喷嘴的喷口检测操作；

本实施例中，电动运动模组20的每一次移动都会带动一排喷嘴移动到指定检测区域，而该排喷嘴的数量即为检测装置40每一轮需要检测的喷口数量，只有全部检测完本轮需要监测的喷口数量，也即指定检测区域内的喷嘴都已进行喷口检测，检测装置40才进入下一轮的喷口检测，否则继续对该指定检测区域内的喷口进行检测。

本实施例对于判断当前是否执行完指定检测区域内的喷嘴的喷口检测操作的方式不限。例如，控制装置50统计本轮检测的喷嘴数量是否与控制参数中指定的相同，若相同，则确定完成了指定检测区域内的喷嘴的喷口检测。或者控制装置50统计本轮检测的总时长是否超过控制参数中指定的时长，若是，则确定完成了指定检测区域内的喷嘴的喷口检测。

本实施例中，如果当前还未执行完指定检测区域内的喷嘴的喷口检测操作，则等待检测装置40执行检测操作，直到当前进入指定检测区域内的所有喷嘴都已执行完喷口检测操作。

步骤S50，若当前执行完指定检测区域内的喷嘴的喷口检测操作，则判断当前是否执行完所有喷嘴的喷口检测操作；

本实施例中，控制装置50会统计每一轮喷口检测的喷嘴数量，若统计的喷嘴数量总和达到控制参数中指定的待检测的喷嘴总数，则确定当前已经执行完所有喷嘴的喷口检测操作。

步骤S60，若当前未执行完所有喷嘴的喷口检测操作，则控制电控运动模组继续运动，以带动喷墨打印头的下一排喷嘴移动至指定检测区域并执行喷墨操作与喷口检测操作的步骤；

本实施例中，若当前还存在未执行完喷口检测的喷嘴，则控制装置50控制电控运动模组20继续运动，从而带动喷墨打印头10的下一排喷嘴移动至指定检测区域，然后控制装置50跳转执行步骤S30的喷墨操作与喷口检测操作，待喷墨操作与喷口检测操作执行完后再依次执行后续其他步骤。

步骤S70，若当前执行完所有喷嘴的喷口检测操作，则导出检测装置生成的检测结果数据并生成检测结果数据文件。

本实施例中，检测装置40每一次执行喷口检测操作都会生成对应的检测结果数据，当检测装置40执行完所有喷嘴的喷口检测操作后，控制装置50再导出检测装置40生成的所有检测结果数据，然后再生成一份检测结果数据文件，该检测结果数据文件可以是检测报告形式，也可以是数据表格形式，具体根据实际需要进行设置。

本实施例采用上述实施例中所述的喷口检测系统实现喷口检测方法，该方法将喷墨打印头10放置在电控运动模组20上，可以对喷头的单排喷嘴进行扫描，快速定位到要检测的喷口。将喷头驱动系统30的点火信号作为检测装置40的同步触发信号，省去了信号发生器，同时为程序控制扫描检测提供支撑。检测装置40可自动对焦、捕捉墨滴，能够缩短单个喷口的调整时间，进而能够适应喷头安装角度倾斜的情况以及阶梯形排布喷嘴的喷头。本发明开发独立的检测软件并部署到控制装置50上，支持通过程序控制喷口进行喷射，保证喷射喷口在观测装置视野范围内，支持程序设定的多种检测形式。

进一步地，在本发明喷口检测方法一实施例中，喷口检测操作包括以下三种检测情形中任一种：

(1)喷头控制参数匹配性检测

选取若干个喷口，通过程序调整喷头的驱动波形，检测喷口出墨状况。

(2)喷头喷口窗口时间检测

选取若干个喷口，通过程序调整喷头的间歇喷射，测试喷口喷射停止后恢复喷射良好状态的最长保持时间。

(3)喷头喷口自动全检测

程序设定一组保持不变的控制参数，然后开始控制喷头喷口依次进入检测区按规则进行喷墨，遍历所有喷口，生成检测结果数据。

下面从硬件处理的角度对本发明实施例中喷口检测设备进行详细描述。

图5是本发明喷口检测设备一实施例的结构示意图，该喷口检测设备800可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processingunits，CPU)810(例如，一个或一个以上处理器)和存储器820，一个或一个以上存储应用程序833或数据832的存储介质830(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器820和存储介质830可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质830的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对喷口检测设备800中的一系列指令操作。更进一步地，处理器810可以设置为与存储介质830通信，在喷口检测设备800上执行存储介质830中的一系列指令操作。

喷口检测设备800还可以包括一个或一个以上电源840，一个或一个以上有线或无线网络接口850，一个或一个以上输入输出接口860，和/或，一个或一个以上操作系统831，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图5示出的喷口检测设备结构并不构成对喷口检测设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述喷口检测方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种喷墨打印头的喷口检测系统，所述喷墨打印头具有多个喷嘴，其特征在于，所述喷口检测系统包括：

2.如权利要求1所述的喷口检测系统，其特征在于，所述检测装置还用于生成所述喷墨打印头的喷口出墨情况的检测结果数据；所述控制装置还用于导出所述检测结果数据并生成检测结果数据文件。

3.如权利要求1所述的喷口检测系统，其特征在于，所述电控运动模组为单轴模组，用于通过运动带动所述喷墨打印头在X轴方向上移动。

4.如权利要求1所述的喷口检测系统，其特征在于，所述控制装置为工控机。

5.如权利要求1所述的喷口检测系统，其特征在于，所述触发信号为所述喷头驱动系统的点火信号。

6.如权利要求1-5中任一项所述的喷口检测系统，其特征在于，所述检测装置为具备自动对焦与墨滴捕捉功能的墨滴检测设备，并以固定角度放置在固定检测位置。

7.一种采用权利要求1-6中任一项所述的喷口检测系统的喷口检测方法，其特征在于，所述喷口检测方法包括：

获取预先配置的用于喷口检测的控制参数；

8.如权利要求7所述的喷口检测方法，其特征在于，所述控制参数包括：喷口检测数量、单个喷口检测次数以及打印数据；

9.一种喷口检测设备，其特征在于，所述喷口检测设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令，所述存储器和所述至少一个处理器通过线路互连；

所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述喷口检测设备执行如权利要求7或8所述的喷口检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有喷口检测程序，所述喷口检测程序被处理器执行时实现如权利要求7或8所述的喷口检测方法的步骤。