CN117429182A - 一种非接触式喷码机喷头及喷码机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷码机喷头技术领域，具体公开了一种非接触式喷码机喷头，喷码机喷头包括喷墨座、供墨管和喷头阀，喷墨座内设置有一喷腔，喷腔具有一喷墨口，喷墨口连接有喷嘴螺母，喷嘴螺母与喷墨口之间还设置有喷片，喷片上具有喷孔，喷孔与喷墨口相对且置于喷墨口正下方；喷头阀包括电磁阀和阀杆，阀杆一端与电磁阀安装且由电磁阀驱动，另一端为防堵端，防堵端与喷腔相适应，且在喷码机喷头不进行喷墨工作时，防堵端插入喷腔内并至喷孔位置，封堵喷孔，消除喷孔与阀杆前端之间空间；本方案中，通过喷头阀位置和结构的设计，解决喷墨座内喷孔堵塞问题，解决喷孔与阀杆之间空间驻留油墨问题，使得喷印工作开始时喷腔中油墨能快速喷出。

Description

一种非接触式喷码机喷头及喷码机

技术领域

本发明属于喷码机技术领域，更具体地说涉及一种非接触式喷码机喷头及喷码机。

背景技术

喷码机是一种用于在不同类型的表面上喷印文字、图像、条码和其他信息的设备。它们通常用于工业和商业应用中，以在产品、包装、标签和其他物品上添加标识和追踪信息。喷码机通过将墨水以高速喷射到表面上，形成字符和图像。

连续式油墨喷码机(CIJ)是喷码机中的主流产品，喷码机喷头又是连续式油墨喷码机中的核心部件之一。现有技术中，发现喷码机喷印后，喷头在较长时间停止喷墨后，会出现封堵问题。经研究发现，造成喷头封堵的主要原因是因为喷头内喷片上喷孔直径一般只有几十微米，喷孔深度不到1毫米，停机后喷孔一般会因残留油墨干涸而堵塞，这样喷腔中容易驻留油墨或空气。随着停机时间延长，驻留的油墨会由喷孔向内干涸，在再次启动喷印时，驻留油墨会使喷腔内油墨喷出阻力增大，造成机器启动时油墨不易冲开喷孔而堵塞。而喷腔内驻留空气会在机器启动时造成初始油墨不能快速抵达喷孔，既而无法溶解喷孔内干涸油墨而造成堵塞。

为解决上述问题，目前，非接触式喷码机的喷头一般都带有喷码机开关机自动清洗功能，但喷头自动清洗占用时间较长，且还有清洗不彻底等缺点，难以满足用户对喷码机的要求。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种非接触式喷码机喷头，解决背景技术中提出的问题，通过喷头阀的阀杆插入喷腔内，消除喷孔与阀杆前端之间空间，同时封堵喷孔，获得几乎无需清洗的喷头。

本发明的第二目的在于提供一种喷码机，采用了上述的非接触式喷码机喷头，在喷印启动时，可不进行喷头清洗，提高喷印效率。

本发明技术方案一种非接触式喷码机喷头，包括：

喷墨座，所述喷墨座内设置有一喷腔，所述喷腔具有一喷墨口，所述喷墨口连接有喷嘴螺母，所述喷嘴螺母与所述喷墨口之间还设置有喷片，所述喷片上具有喷孔，所述喷孔与所述喷墨口相对且置于所述喷墨口正下方；

墨滴生成装置，所述墨滴生成装置安装在所述喷腔内，扰动所述喷腔内喷出的墨流断裂成墨滴；

供墨管，所述供墨管与所述喷腔连通；

喷头阀，所述喷头阀包括电磁阀和阀杆，阀杆末端与所述电磁阀安装且由所述电磁阀驱动，阀杆前端与所述喷腔相适应，且在喷码机不进行喷墨工作时，阀杆前端插入所述喷腔内并至所述喷孔的内端位置，封堵所述喷孔。

优选的，阀杆前端设置为柔性胶端。

优选的，所述喷片与所述喷墨口之间设置有喷片垫喷片。

优选的，所述喷墨座内设置有喷头阀容置腔，所述电磁阀安装于所述喷头阀容置腔内；

所述喷头阀容置腔的内壁上设置有密封垫，所述密封垫密封所述喷头阀容置腔。

优选的，所述喷墨座上还连接有清洗管，所述清洗管与所述喷腔连通。

优选的，所述墨滴生成装置包括晶振和晶振杆，所述晶振杆一端与所述晶振连接，另一端延伸至所述喷腔内。

优选的，喷头还包括充电极、高压电场偏转组件、油墨回收组件、观察窗和罩体；

所述充电极靠近所述喷孔设置且置于所述喷孔正下方；

所述高压电场偏转组件置于所述充电极与所述油墨回收组件之间，且包括偏转电场极板和用于安装所述偏转电场极板的极板座；

所述油墨回收组件包括油墨回收槽，所述油墨回收槽置于所述偏转电场极板下方；

所述罩体包括喷头座、喷头罩和罩盖，所述喷头罩和所述喷头座固定安装，所述罩盖与所述喷头座可拆卸安装，且罩设在所述喷头罩外部，所述喷墨座、所述墨滴生成装置和所述喷头阀均安装在所述喷头座上且置于所述喷头罩内，所述观察窗安装在所述喷头座上且朝向所述充电极的充电槽口。

优选的，所述观察窗包括设置在喷头座上的透光口、置于所述透光口内的安装罩以及固定于所述安装罩内的透光片和补光灯，所述透光片朝向充电极的充电槽口设置，所述补光灯设置在透光片远离充电极侧，所述透光片由无色透明宝石制成，所述补光灯与所述墨滴生成装置的驱动脉冲电压同源。

一种喷码机，具有前述的非接触式喷码机喷头。

本发明技术方案一种非接触式喷码机喷头的有益效果是：

1、通过将喷头阀设置在喷墨座上，且在喷码机喷头不进行喷墨工作时，阀杆前端插入喷腔内并至喷片上喷孔位置，封堵喷孔，消除喷孔与阀杆前端之间空间。解决了现有技术中喷头因喷孔位置残余油墨干涸，而造成喷腔内驻留油墨、空气，使得再次喷印时，新的油墨受阻难以快速达到喷孔位置或难以冲开喷孔的问题。

2、通过将喷头阀安装在喷墨座上的设计，以及阀杆在喷码机不进行喷墨时插入喷腔内的工作方式，使得喷头基本不需要清洗，特别是不需要每次喷印开机时进行清洗，减少了喷头清洗的频次，简化清洗控制方式，降低喷码机使用成本，降低喷头故障率。

本发明技术方案一种喷码机的有益效果是：本喷码机通过采用上述的不易堵塞或不堵塞的非接触式喷码机喷头，降低了喷码机整体成本，简化了喷码机工作控制过程，使得喷码机启动时不需要清洗喷头，提高了喷码机喷印质量。

附图说明

图1为本发明技术方案中的一种非接触式喷码机喷头的立体图，其中罩盖未显示出。

图2为图1的主视图。

图3为本发明技术方案中的一种非接触式喷码机喷头的罩盖的主视图。

图4为本发明技术方案中的一种非接触式喷码机喷头的仰视图。

图5为本发明技术方案中的一种非接触式喷码机喷头的内部结构剖视示意图，也即图2中A-A向剖视图，此时为了便于对喷头内部结构进行观察，特别是为了便于对喷腔位置结构进行观察，此图中阀杆仅显示出上半段，位于喷腔内的阀杆未显示出，喷腔内油墨未示出。

图6为喷头不进行喷墨工作时阀杆的状态图，也即喷头不工作状态图。

图7为喷头进行喷墨工作时阀杆的状态图，也即喷头工作状态图。

图8为喷墨座放大示意图，也即图7中喷头工作状态下喷墨座放大示意图。

其中，11、喷头座；12、喷头罩；13、罩盖；131、喷印缺口；2、喷头阀；21、电磁阀；22、阀杆；23、密封垫；3、喷墨座；31、喷腔；34、喷头阀容置腔；35、喷墨口；4、喷嘴螺母；41、喷片；42、喷片垫；5、充电极；6、高压电场偏转组件；7、油墨回收组件；8、观察窗；81、透光片；82、补光灯；83、安装罩；9、墨滴生成装置；91、晶振；92、晶振杆；100、墨流；101、供墨管；102、清洗管。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合具体实施例和说明书附图对本发明技术方案作进一步的说明。

在下文中，仅描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在下文中，仅描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的技术构思情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例和优选方案。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解。

本实施例中，如图1，本发明技术方案一种非接触式喷码机喷头，包括喷墨座3、墨滴生成装置9、供墨管101和喷头阀2。

如图5所示，其中，喷墨座3内设置有一喷腔31，喷腔31具有一喷墨口35。喷墨口35连接有喷嘴螺母4，喷嘴螺母4与喷墨口35之间还设置有喷片41。喷片41上具有喷孔，喷孔与喷墨口35相对且置于喷墨口35正下方。喷印时，喷腔31内油墨依次通过喷墨口35和喷孔喷出，获得墨流100。

其中，墨滴生成装置9安装在喷腔31内，扰动喷腔31内喷出的墨流断裂成墨滴。

其中，供墨管101与喷腔31连通。喷码机上具有供墨单元，供墨单元提供压力油墨，通过供墨管101输送至喷腔31内。

其中，喷头阀2包括安装在喷墨座3上的电磁阀21和阀杆22。阀杆22末端与电磁阀21安装且由电磁阀21驱动，阀杆前端与喷腔31相适应，且在喷码机不进行喷墨工作时，阀杆前端插入喷腔31内并至喷孔的内端位置，封堵喷孔，消除喷孔与阀杆前端之间空间。

基于上述实施例，通过将喷头阀2安装在喷墨座3上，在喷码机不进行喷印时或不进行喷墨时，阀杆22插入喷腔，且阀杆前端抵靠在喷孔的内端位置，封堵喷孔，这样就消除了喷孔与阀杆前端之间的空间，避免了喷孔与阀杆前端之间的空间在喷码机停机后驻留油墨及空气的问题，或避免了喷腔内驻留的少量油墨因喷孔位置油墨干涸而干涸的问题。

基于上述实施例，喷头阀2设置在喷墨座上，避免了喷腔内在喷码机停机后驻留大量油墨及空气问题，也避免了喷腔内油墨因喷孔位置油墨干涸而干涸问题。在再次启动喷印时，阀杆22上提，喷孔与喷腔立即导通，喷腔内油墨立即进入喷孔位置，冲开喷孔，使得喷印油墨能够快速由喷孔喷出，进行喷印工作。

基于上述实施例，因通喷头阀2设置在喷墨座上，且喷头不喷墨时，阀杆前端插入喷腔内并封堵喷孔，喷印开始时，喷腔内油墨能够快速冲开喷孔，能够快速进行喷印工作，这样在开机启动时，就不需要为了喷腔、喷孔复通进行喷头清洗。

本实施例中，阀杆前端设置为柔性胶端。采用柔性胶端，一方面避免阀杆前端对喷片41造成损伤，另一方面确保阀杆前端对喷孔进行良好的封堵。阀杆前端与喷孔的内端完全接触，对喷孔进行良好封堵，避免喷腔内驻留的少量油墨出现干涸问题。

本实施例中，喷片41与喷墨口35之间设置有喷片垫42，喷片垫42实现密封作用，避免油墨从喷腔的喷墨口位置泄露。

本实施例中，喷墨座3内设置有喷头阀容置腔34，电磁阀21安装于喷头阀容置腔34内。喷头阀容置腔34内设置有密封垫23，密封垫23密封喷头阀容置腔34，防止喷腔内油墨由喷头阀容置腔34挥发。

本实施例中，喷墨座3上还连接有清洗管102，清洗管102与喷腔31连通。清洗管102在喷印时关闭，仅在喷码机启动/停机或维护过程中需要打开。清洗管102可以使喷腔内油墨快速回到墨箱，还可以在清洗管102上连接负压单元，与供墨管101配合导入清洗液用于清洗喷腔。

本实施例中，墨滴生成装置9包括晶振91和晶振杆92，晶振杆92一端与晶振91连接，另一端延伸至喷腔31内。喷腔内油墨由喷孔喷出，获得墨流，同时由喷孔喷出的油墨因晶振杆92的扰动，墨流会在喷头的充电极5内断裂成墨滴。在喷码机工作时，通过改变晶振杆92的振动幅度，能够改变墨流100在充电极5内断裂位置和生成的墨滴形状，即通过控制晶振杆92的扰动幅度，间接控制墨滴形态，以适应不同喷印要求。

本实施例中，喷头还包括充电极5、高压电场偏转组件6、油墨回收组件7、观察窗8和罩体。充电极5靠近喷孔设置且置于喷孔正下方，充电极5对墨滴进行充电，使得墨滴在充电极5中获得一定的电量。高压电场偏转组件6置于充电极5与油墨回收组件7之间，且包括偏转电场极板和用于安装偏转电场极板的极板座。油墨回收组件7包括油墨回收槽，油墨回收槽置于偏转电场极板下方。

基于上述实施例，喷码机喷头在工作时，油墨经过供墨管101进入喷腔31，并经过喷孔喷出，获得墨流100。同时经过喷孔的油墨因晶振杆92的扰动，墨流100会在充电极5内断裂成墨滴，充电极5依据喷印内容和喷印需求对墨滴进行充电。充电后的墨滴具有一定电量，然后继续向下运动，在经过高压电场偏转组件6产生的高压电场时，发生偏转。经过偏转的墨滴落在经过喷头前方的喷印基材表面，形成所需要字符、图案、条码、二维码等。而没有充电的墨滴或检测墨滴，穿过高压电场偏转组件6后直接进入油墨回收组件7，经由回收管再次回到油墨系统循环使用。

本实施例中，罩体包括喷头座11、喷头罩12和罩盖13，喷头罩12和喷头座11固定安装，罩盖13与喷头座11可拆卸安装，且罩设在喷头罩12外部，且在罩盖13的底面上设置有喷印缺口131。

喷墨座3、墨滴生成装置9和喷头阀2均安装在喷头座11上且置于喷头罩12内，观察窗8安装在喷头座11上且朝向充电极5的充电槽口。

本实施例中，观察窗8包括设置在喷头座上的透光口、置于透光口内的安装罩83以及固定于安装罩83内的透光片81和补光灯82。透光片81朝向充电极的充电槽口设置，补光灯82设置在透光片81远离充电极侧。透光片81由无色透明宝石制成。补光灯82与墨滴生成装置9的驱动脉冲电压同源。

基于上述实施例，在对墨流进行观察时，补光灯和喷头同步启动，补光灯发射的光线通过透光片为充电极的充电槽口位置补光，这样就在封闭的喷头内的充电槽口位置形成了一个局部的光源，实现的充电槽口内经过的墨流进行观察。即在喷头前侧对通过充电槽口内经过的油墨状态进行观察，包括墨流100在充电极内断裂成墨滴的位置，以及断裂后墨滴的形状，间接获得或判断出墨滴充电效果。

基于上述实施例，为提高喷印质量，本实施例中的喷头中，在高压电场偏转组件6前后或内部(一极板接地时)还装有传感器，用来检测墨滴相位或墨滴在电场中的飞行速度，相位检测与调整使得每个墨滴充够对应的电量，飞行速度检测与调整用来稳定飞行速度而保证喷印质量。

因高压电场偏转组件6工作时，处于高压状态，为确保人员安全，在罩盖13位置设置到位传感器，只有在到位传感器感应到罩盖13盖好后，喷头喷印工作才能启动和进行。

一种喷码机，具有前述的非接触式喷码机喷头。

喷码机至少具有喷印状态和不进行喷印两种工作状态。

喷码机处于喷印状态时：

喷码机的总控制系统控制喷头阀2得电，阀杆22回缩，供墨管101开放，供墨单元工作，清洗管102关闭，油墨进入喷腔31，电子控制系统通过晶振电源线给晶振91提供频率一定的脉冲电压，使晶振做简谐振动，带动晶振杆92扰动喷腔内油墨，油墨经喷片41上喷孔喷出形成墨流100。调整晶振脉冲电压，使得墨流正好在喷孔下方的充电极5的充电槽口中间断裂成墨滴。同时喷码机的电子控制系统充电极5给墨滴充电，使得墨滴形成的同时充上适量的电量。带电墨滴随后进入由偏转电场极板构成高压电场偏转组件6，总控制系统给偏转电场极板提供直流高压，在高压电场作用下，带电墨滴在偏转电场中偏转，并继续向下飞行，穿过罩盖13的底板上的喷印缺口131，滴落到从喷头前方经过的喷印基材表面上形成所需要字符、图案、条码、二维码等。而没有充电的墨滴或的墨滴，穿过高压电场偏转组件6后直接进入油墨回收组件7，经由回收管再次回到油墨系统循环使用。

喷码机处于不喷印状态时：

喷码机的总控制系统控制喷头阀2失电，阀杆22复位(向下伸出)，供墨管101关闭，此时，阀杆前端抵靠并封堵喷片上的喷孔，同时消除喷孔与阀杆22前端之间空间，避免喷孔与阀杆前端之间空间驻留大量油墨和空气。阀杆插入喷腔并封堵喷孔，避免喷腔内油墨干涸，确保在喷印开始时，喷腔与喷孔快速导通，油墨快速由喷孔喷出，实现喷印。

本发明技术方案在上面结合实施例及附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种非接触式喷码机喷头，其特征在于，包括：

喷墨座，所述喷墨座内设置有一喷腔，所述喷腔具有一喷墨口，所述喷墨口连接有喷嘴螺母，所述喷嘴螺母与所述喷墨口之间还设置有喷片，所述喷片上具有喷孔，所述喷孔与所述喷墨口相对且置于所述喷墨口正下方；

墨滴生成装置，所述墨滴生成装置安装在所述喷腔内，扰动所述喷腔内喷出的墨流断裂成墨滴；

供墨管，所述供墨管与所述喷腔连通；

喷头阀，所述喷头阀包括电磁阀和阀杆，阀杆末端与所述电磁阀安装且由所述电磁阀驱动，阀杆前端与所述喷腔相适应，且在喷码机喷头不进行喷墨工作时，阀杆前端插入所述喷腔内并至所述喷孔的内端位置，封堵所述喷孔。

2.根据权利要求1所述的非接触式喷码机喷头，其特征在于，阀杆前端设置为柔性胶端。

3.根据权利要求1所述的非接触式喷码机喷头，其特征在于，所述喷片与所述喷墨口之间设置有喷片垫。

4.根据权利要求1所述的非接触式喷码机喷头，其特征在于，所述喷墨座内设置有喷头阀容置腔，所述电磁阀安装于所述喷头阀容置腔内；

所述喷头阀容置腔内还设置有密封垫，所述密封垫密封所述喷头阀容置腔。

5.根据权利要求1所述的非接触式喷码机喷头，其特征在于，所述喷墨座上还连接有清洗管，所述清洗管与所述喷腔连通。

6.根据权利要求1所述的非接触式喷码机喷头，其特征在于，所述墨滴生成装置包括晶振和晶振杆，所述晶振杆一端与所述晶振连接，另一端延伸至所述喷腔内。

7.根据权利要求1所述的非接触式喷码机喷头，其特征在于，还包括充电极、高压电场偏转组件、油墨回收组件、观察窗和罩体；

所述充电极靠近所述喷孔设置且置于所述喷孔正下方；

所述高压电场偏转组件置于所述充电极与所述油墨回收组件之间，且包括偏转电场极板和用于安装所述偏转电场极板的极板座；

所述油墨回收组件包括油墨回收槽，所述油墨回收槽置于所述偏转电场极板下方；

所述罩体包括喷头座、喷头罩和罩盖，所述喷头罩和所述喷头座固定安装，所述罩盖与所述喷头座可拆卸安装，且罩设在所述喷头罩上，所述喷墨座、所述墨滴生成装置和所述喷头阀均安装在所述喷头座上且置于所述喷头罩内，所述观察窗安装在所述喷头座上且朝向所述充电极的充电槽口。

8.根据权利要求7所述的非接触式喷码机喷头，其特征在于，所述观察窗包括设置在喷头座上的透光口、置于所述透光口内的安装罩以及固定于所述安装罩内的透光片和补光灯，所述透光片朝向充电极的充电槽口设置，所述补光灯设置在透光片远离充电极侧，所述透光片由无色透明宝石制成，所述补光灯与所述墨滴生成装置的驱动脉冲电压同源。

9.一种喷码机，其特征在于，具有权利要求1至8任一所述的非接触式喷码机喷头。