CN112406314A - 压力精准修正装置、系统、方法和喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷墨打印技术领域，具体公开了精准压力修正装置，包括底座，底座上设有电机和压力控制筒，电机连接减速器，减速器通过传动机构与压力控制筒相连；压力控制筒包括筒体、设于筒体内的活塞和设于活塞内的丝杠，丝杠与传动机构连接；底座延伸出限位台，限位台内部开有通孔，筒体插入通孔并伸出一段为连接部，连接部表面设有螺纹。进一步地，提供精准压力修正方法，以及包括上述装置的精准压力修正系统和包括该系统的喷墨打印机。本发明提供装置结构简单，体积小，通过连接部的螺纹结构能够将该装置连接到墨盒的任一位置或其他适当位置，方便安装和使用，通用性强，适用于气体或液体压力的微调控制。

Description

压力精准修正装置、系统、方法和喷墨打印机

技术领域

本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种压力精准修正装置、系统、方法和喷墨打印机。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然地构成现有技术。

OLED是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。OLED容易制作，而且只需要低的驱动电压，OLED在满足平面显示器的应用上显得非常突出，OLED更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高，能够满足消费者对显示技术的新需求。现有的OLED制备方法通常包括蒸镀和喷墨印刷两种，其中喷墨印刷OLED技术制作工艺简单，相对于蒸镀技术，喷墨打印更加精准，尤其用来处理大尺寸面板时，更加具有优势。

发明人发现现有的喷墨打印技术中至少存在如下问题：

喷墨打印机在打印过程，需要对墨盒精准施加压力，实现精准供墨，然而现有的供墨系统存在施加压力不精准，供墨不精准的缺陷。

如何进一步提高供墨系统的精准度，满足印刷显示行业对喷墨打印高精度的要求，将具有重要意义。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种精准压力修正装置，以解决现有供墨系统压力不精准的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种精准压力修正装置，包括底座、电机、减速器、传动机构和压力控制筒，所述底座上设有电机和压力控制筒，所述电机连接减速器，所述减速器通过所述传动机构与所述压力控制筒相连；

所述压力控制筒包括筒体，活塞和丝杠，所述丝杠设于活塞内，所述活塞内表面与所述丝杠匹配，所述活塞设于筒体内，所述丝杠与传动机构连接，所述活塞在所述筒体内做往复运动；

所述底座对应所述压力控制筒位置延伸出限位台，所述限位台内部开有通孔，所述筒体插入所述通孔并伸出一段为连接部，所述连接部表面设有螺纹。

进一步地，所述减速器的轴和所述丝杠的轴插入连接板中，所述减速器的轴和所述丝杠的轴的末端与顶板固定连接，所述连接机构设于所述连接板和顶板之间；所述连接机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述减速器的轴固定连接，所述第二齿轮与所述丝杠的轴固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。

进一步地，所述减速器为行星齿轮减速器。

进一步地，还包括压力传感器、控制器和电机驱动器，所述控制器分别与压力传感器和所述电机相连，所述电机驱动器分别与控制器和所述电机相连。

进一步地，所述压力传感器检测待测物压力得到压力信号，并将压力信号发送给所述控制器，所述控制器处理压力信号和电机发送的位置信号，计算出控制信号，并将控制信号发送给所述电机驱动器，所述电机驱动器根据收到的控制信号控制所述电机运动。

上述方案提供的精准压力修正装置具有体积小，精准度高的优点。

本发明第二个目的在于提供一种精准压力修正系统，包括多上述的精准压力修正装置，所述精准压力修正装置设于待修正物的同一目标位置或者不同目标位置，所述目标位置具有至少一个所述精准压力修正装置。该系统能够对压力进行精准修正。

本发明的第三个目的在于提供一种喷墨打印机，包括墨盒和上述精准压力修正系统，所述墨盒上开有螺纹孔，所述螺纹孔与所述精准压力修正系统中的精准压力修正装置的连接部螺纹相匹配。

本发明的第四个目的在于提供一种精准压力修正方法，利用上述的精准压力修正系统实现，包括以下步骤，

设定目标位置的目标压力

获取目标位置的实际压力；

判断实际压力是否与目标压力存在偏差；

若存在偏差，则计算局部压力控制量并进行补偿。

进一步地，所述计算局部压力控制量并进行补偿具体包括以下步骤：

计算局部压力；

获取局部实际压力和偏差阈值；

判断局部压力和局部实际压力偏差是否大于偏差阈值；

若偏差大于偏差阈值，则进行减压或增压操作。

进一步地，所述目标位置的实际压力和局部实际压力通过压力传感器获取，所述局部压力通过控制器计算，所述减压通过驱动电机带动活塞向内回缩，所述增压通过驱动电机带动活塞向外伸出。

上述方案的方法能够实现局部压力控制，使得整体压力的控制更加精准。

本发明的有益效果：

本发明提供的精准压力修正装置，零部件少，结构简单，采用机械行星齿轮减速器，体积小，采用高精度步进电机和压力传感器，调整精度高，能够对系统内压力进行微调，用于弥补原装置控压系统能力不足，可以用于直接控制小型低压系统，并且通过连接部的螺纹结构能够将该装置连接到墨盒的任一位置或其他适当位置，方便安装和使用，通用性强，适用于气体或液体压力的微调控制。进一步地，本发明提供的精准压力控制方法，通过对局部压力的微调控制实现整体压力的控制，压力控制精度更高。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明一种精准压力修正装置的实施例；

图2是本发明的实施例的内部结构示意图；

图3是本发明的实施例的内部结构示意图；

图4是本发明的实施例的活塞运动示意图；

图5是本发明一种精准压力控制装置的另一种实施例；

图6是本发明的精准压力修正方法流程图；

图7是本发明的局部压力计算和控制流程图。

附图标记：

100-外壳；101-底座；102-连接板；103-顶板；104-限位台；

200-高精度步进电机；300-机械行星齿轮减速器；

400-针筒型压力控制筒；401-活塞；402-丝杠；403-筒体；404-连接部；

500-第一齿轮；600-第二齿轮；700-压力传感器；800-控制器；900-电机驱动器。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

另外，在本发明中涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1-4为本发明提供的一种精准压力修正装置的实施例。

请参考图1-4，该装置主要包括外壳100、底座101、连接板102、顶板103、高精度步进电机200、机械行星齿轮减速器300、针筒型压力控制筒400、第一齿轮500和第二齿轮600。

其中，外壳100、底座101、连接板102和顶板103构成整个装置的支撑件，外壳100为四周面连续，两端开口的立方形壳体，底座101设于下方开口，顶板103设于上方开口，连接板102设于底座101和顶板103之间，将内部空间分为上下两个空间。

高精度步进电机200、机械行星齿轮减速器300和针筒型压力控制筒400位于下方空间中。高精度步进电机200和针筒型压力控制筒400固定于底座101上两者相邻设置。

底座101外侧表面位于针筒型压力控制筒400的位置向外延伸出一限位台104，限位台104中间中空，与外壳100内部空间相通。针筒型压力控制筒400由活塞401、丝杠402和筒体403组成，其中筒体403插入限位台104中，并伸出限位台104一段，伸出的一段为连接部404，连接部404表面设有螺纹。通过螺纹可以方便安装于各种待修正物上，例如喷墨打印机中的墨盒。丝杠402设于活塞401内，活塞401内部具有与丝杠402相匹配的螺纹，活塞401设于筒体403，在丝杠402作用下做往复运动，活塞401末端具有密封垫圈。

高精度步进电机200与机械行星齿轮减速器300连接，机械行星齿轮减速器300的轴穿过连接板102，丝杠402的轴也穿过连接板102，两者与顶板103固定连接。第一齿轮500和第二齿轮600分别装在连接板102和顶板103之间机械行星齿轮减速器300的轴上和丝杠402的轴上，并且第一齿轮500和第二齿轮600互相啮合。

上述装置的工作原理：

高精度步进电机200压力修正控制指令后运行，带动机械行星齿轮减速器300运行，经过第一齿轮500和第二齿轮600传动至丝杠402，在丝杠402的运动下推动活塞401在筒体403内做往复运动，如图4所示。如果压力过大，则活塞401回缩，减小施加于受力物体上的力，如果压力过小，则活塞401伸出，增加施加于受力物体上的力。

在另一实施例中，如图5所示，还包括压力传感器700、控制器800和电机驱动器900，其中控制器800分别与压力传感器700和高精度步进电机200相连，电机驱动器900分别与控制器800和高精度步进电机200相连。压力传感器700采集压力信号传送给控制器800，控制器800接收压力传感器700传输的压力信号和高精度步进电机200的压力值，并将控制信号发送给电机驱动器900，电机驱动器900发送驱动信号给高精度步进电机200，驱动高精度步进电机200运动。

在另一实施例中，提供一种喷墨打印机，该喷墨打印机包括墨盒和精准压力控制系统，其中墨盒上具有与连接部404螺纹相匹配的螺纹孔，精准压力控制系统包括多个精准压力修正装置，精准压力修正装置设于墨盒上，墨盒上具有多个精准压力修正装置，通过多个精准压力修正装置对压力进行调节，输出压力更加精准。

图6为本发明提供的一种精准压力修正方法的流程图。

请参考图6，具体包括以下步骤：

设定目标位置的目标压力

通过压力传感器获取获取目标位置的实际压力；

判断实际压力是否与目标压力存在偏差；

若存在偏差，则经过多目标优化算法，计算当时各装置所需的局部控制量（同为压力），而后各装置分别执行控制，移动活塞（控制流程如7图所示）。最终当目标位置压力与目标压力相等时，停止控制。

如图7，通过多目标优化算法得到各局部压力偏差阈值，通过传感器获取局部实际压力，计算局部压力和局部实际压力偏差。判断局部压力和局部实际压力偏差是否大于偏差阈值，若偏差大于偏差阈值，则进行减压或增压操作，驱动电机控制活塞运动。最终当目标位置压力与目标压力相等时，停止控制。

综上所述，本发明提供的精准压力控制装置，零部件少，结构简单，采用机械行星齿轮减速器，体积小，采用高精度步进电机和压力传感器，调整精度高，能够对系统内压力进行微调，用于弥补原装置控压系统能力不足，可以用于直接控制小型低压系统，并且通过连接部的螺纹结构能够将该装置连接到墨盒的任一位置或其他适当位置，方便安装和使用，通用性强，适用于气体或液体压力的微调控制。进一步地，本发明提供的精准压力控制方法，通过对局部压力的微调控制实现整体压力的控制，压力控制精度更高。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种精准压力修正装置，包括底座、电机、减速器、传动机构和压力控制筒，其特征在于，

所述底座上设有电机和压力控制筒，所述电机连接减速器，所述减速器通过所述传动机构与所述压力控制筒相连；

所述压力控制筒包括筒体，活塞和丝杠，所述丝杠设于活塞内，所述活塞内表面与所述丝杠匹配，所述活塞设于筒体内，所述丝杠与传动机构连接，所述活塞在所述筒体内做往复运动；

所述底座对应所述压力控制筒位置延伸出限位台，所述限位台内部开有通孔，所述筒体插入所述通孔并伸出一段为连接部，所述连接部表面设有螺纹。

2.根据权利要求1所述的一种精准压力修正装置，其特征在于，所述减速器的轴和所述丝杠的轴插入连接板中，所述减速器的轴和所述丝杠的轴的末端与顶板固定连接，所述连接机构设于所述连接板和顶板之间；所述连接机构包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与所述减速器的轴固定连接，所述第二齿轮与所述丝杠的轴固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的一种精准压力修正装置，其特征在于，所述减速器为行星齿轮减速器。

4.根据权利要求1所述的一种精准压力修正装置，其特征在于，还包括压力传感器、控制器和电机驱动器，所述控制器分别与压力传感器和所述电机相连，所述电机驱动器分别与控制器和所述电机相连。

5.根据权利要求4所述的一种精准压力修正装置，其特征在于，所述压力传感器检测待测物压力得到压力信号，并将压力信号发送给所述控制器，所述控制器处理压力信号和电机发送的位置信号，计算出控制信号，并将控制信号发送给所述电机驱动器，所述电机驱动器根据收到的控制信号控制所述电机运动。

6.一种精准压力修正系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-5任一所述的精准压力修正装置，所述精准压力修正装置设于待修正物的同一目标位置或者不同目标位置，所述目标位置具有至少一个所述精准压力修正装置。

7.一种喷墨打印机，其特征在于，包括墨盒和如权利要求6所述的精准压力修正系统，所述墨盒上开有螺纹孔，所述螺纹孔与所述精准压力修正系统中的精准压力修正装置的连接部螺纹相匹配。

8.一种精准压力修正方法，其特征在于，利用如权利要求6所述的精准压力修正系统实现，包括以下步骤，

设定目标位置的目标压力

获取目标位置的实际压力；

判断实际压力是否与目标压力存在偏差；

若存在偏差，则计算局部压力控制量并进行补偿。

9.根据权利要求8所述的一种精准压力修正方法，其特征在于，所述计算局部压力控制量并进行补偿具体包括以下步骤：

计算局部压力；

获取局部实际压力和偏差阈值；

判断局部压力和局部实际压力偏差是否大于偏差阈值；

若偏差大于偏差阈值，则进行减压或增压操作。

10.根据权利要求8所述的一种精准压力修正方法，其特征在于，所述目标位置的实际压力和局部实际压力通过压力传感器获取，所述局部压力阈值通过控制器计算，所述减压通过驱动电机带动活塞向内回缩，所述增压通过驱动电机带动活塞向外伸出。

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