CN203901960U - 喷头的简易打印测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷头的简易打印测试装置，包括喷头单元、成像单元、打印单元、电气箱单元，可以观测墨滴的喷射参数，并打印测试条，成像单元包括光源及用于把墨滴喷射时的影像捕捉保存的摄像机，摄像机有两台并从不同的位置观测墨滴，这两台摄像机的光轴方向相互正交于喷头喷孔处。本实用新型设置了正交安装的双路镜头观测墨滴，可从两个角度观测墨滴，观测得到的墨滴参数可以通过计算得到XY两个方向的墨滴参数，无需分两次先后观测，缩短了观测时间。

Description

喷头的简易打印测试装置

技术领域

本实用新型属于喷墨数码印刷技术领域，涉及到一种喷头的简易打印测试装置。

背景技术

从印刷术发明至今，印刷从印刷方式、印刷原料、印刷材质等方面都发生了日新月异的改变，是日常生产、生活中必不可少的一个部分。相对传统印刷，新兴的数码印刷具有无需制版、无需晒版和重复套色，操作简单方便，印刷图像速度快，对环境污染小等优点，完全符合印刷工业标准，越来越受到市场的亲睐。

喷头是喷墨数码印刷机的重要部件，影响着印刷品质的高低。判断一个喷头是否合格，需要对其进行打印测试。国内现有的打印测试装置的工作原理是，喷头安装在电动位移台上，可在X方向（即喷头左右移动方向）移动，将一个摄像机安装在与喷头垂直的方向上，通过数据导入到PC上来观测喷头在X方向匀速移动时，墨滴的喷射参数；然后将喷头调转90°安装，重新观测墨滴的喷射参数。观测结束后，将喷头移动到打印区，将测试条放在电动平移台上，在喷头下方进行Y方向移动，得到测试条，从而判断是否每个喷孔都能出墨。

上述现有技术的缺点是，单镜头观测墨滴，分两次先后进行观测，时间消耗过大；得到的打印测试条墨点容易堆积。由于单个摄像机的视场只能观测到清晰的3至5个墨滴，通常喷头都有上百个喷孔，有的喷头的喷孔还是多排排列的，同时，电动平移台的移动速度较慢，单单观测完一排喷孔耗时较大。电动平移台移动的速度缓慢，墨滴喷射速度较快，打印测试条上的墨点容易堆积在一起，无法清晰判断是否每个喷孔都能喷墨。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种观测时间短，效率高的打印测试装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种喷头的简易打印测试装置，包括喷头单元、成像单元、打印单元、电气箱单元，可以观测墨滴的喷射参数，并打印测试条，成像单元包括光源及用于把墨滴喷射时的影像捕捉保存的摄像机，摄像机有两台并从不同的位置观测墨滴，两台摄像机的光轴方向相互正交于喷头喷孔处。

成像单元还包括一台在垂直于喷头移动方向上观测墨滴的摄像机。

三台摄像机安装在位移平台上，位移平台可以沿与喷头运动方向垂直的方向移动。喷头单元包括可以安装不同喷头的喷头安装板。

打印单元包括辊组单元、驱动电机、传动机构；辊组单元包括两对辊，是驱动测试条运动的机构；驱动电机采用直流电机，通过皮带传动机构带动辊组回转。

打印单元包括还包括检测传感器，该检测传感器设置在辊组前方，当驱动电机开始带动辊组回转，检测传感器检测到测试条时，驱动喷头打印，当测试条尾部通过检测传感器时，则驱动电机停止，喷头打印停止。

本实用新型技术针对现有技术的缺点，设置了正交安装的双路镜头观测墨滴，可从两个角度观测墨滴，观测得到的墨滴参数可以通过计算得到XY两个方向的墨滴参数，无需分两次先后观测，缩短观测时间，本实用新型还可采集多种喷头高频喷射出来的墨点。本实用新型还保留了单镜头垂直观测墨滴功能。本实用新型采用辊组来带动测试条，因此测试条移动速度较快，在墨滴喷射速度较快的时候，打印测试条上的墨点也不容易堆积在一起，可以清晰判断是否每个喷孔都能喷墨。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型喷头单元和成像单元的结构示意图；

图3是本实用新型打印单元的结构示意图；

图4是本实用新型电气箱单元的结构示意图；

图中：1框架，2喷头单元，21喷头，22喷头固定板，23高度调节机构，24喷头快速定位机构，25喷头安装板，26集墨槽，3成像单元，31镜头，32安装支架，33光源，34、35摄像机，36镜头调整机构，37镜头安装底板，4打印单元，41打印支架，42、43辊组，驱动电机44，主动带轮45，从动带轮46，传动皮带47，48检测传感器，5电气箱单元，51配电板，52板卡，53电器部件，54电源开关，55走线孔，6X方向电动平移台，7Y方向电动平移台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

如图1所示，本实用新型主要包括喷头单元2、成像单元3、打印单元4、电气箱单元5等结构，这些结构设置在框架1上。

1）框架：采用轻便易加工的铝型材作为基材，搭建一个简易的框架1。框架1上装有X方向电动平移台6和Y方向电动平移台7。

2）喷头单元：如图1、2所示，该喷头单元2包括一个用于安装喷头21的安装支架，该支架由喷头固定板22、喷头安装板25、高度调节机构23以及喷头快速定位机构24组成，喷头安装板25用来安装需要进行测试的喷头，喷头固定板22用来固定喷头。针对兼容不同喷头的需求，可以分别设计喷头安装板25，各种喷头安装板的对外安装接口统一，以保证互换性。在喷头下方放置集墨槽26，用来收集废墨。喷头单元2通过喷头固定板22与X方向电动平移台6连接在一起，X方向电动平移台6可带动喷头单元2在X方向上移动。

3）成像单元：如图1、2所示，成像单元3包含镜头31及其安装支架32、光源33及摄像机（或数码相机）34部分，用于把墨滴喷射时的影像捕捉保存，作为影像测量的依据。由于用户不同，有双路正交观测和单路垂直观测的不同需要，针对不同需要设计不同的成像单元。对于需要双路正交观测的，成像单元就包括两套摄像机34及光源33，两台镜头31、摄像机34的光轴方向相互正交于喷头喷孔处，在其中一台摄像机的安装支架上设置有镜头调整机构36，用于调整该摄像机的光轴使其与另一台摄像机的光轴正交；对于需要单路垂直观测，成像单元就设置为一套摄像机35及光源，摄像机35正对喷头设置。

镜头31的安装需要其光轴与喷头喷孔面呈3°的倾角，这样可以方便观测到喷孔，镜头31与安装支架32连接。对于双路成像，一个安装支架高度及夹角固定，另一个呈可调状态，用镜头调整机构36调整，在使用中调到两个安装支架的高低与夹角一致，综合误差不超过0.1mm。

光源33使用一种集成了高亮LED和聚光透镜、散热片的光源。LED亮度通过软件调整，且需要实现与喷头同时触发（同步），触发频率与喷头打印频率一致。光源的安装，其光轴方向需要相对正检测的喷孔精确对准，并且其光轴与镜头光轴相交于观测的目标墨滴处。

另外针对不同的喷头以及多路喷孔的情况，需要调整成像单元位置，为此设计一个Y轴运动单元。定义镜头位移方向为Y轴，设计上采用标准的Y方向电动平移台7，行程按照需求在150mm以上。Y方向电动平移台7上还安装有步进电机、零位开关以及两个极限位置开关（步进电机、零位开关以及两个极限位置开关，图中未示出）。Y方向电动平移台7运动方向与X轴（即喷头左右移动方向）垂直。镜头31可直接安装在镜头安装底板37的平台上，镜头安装底板37与Y方向电动平移台7连接在一起，通过步进电机驱动平台前进、后退实现镜头移动对焦，并且实现多排喷孔观测。

4）打印单元：打印喷孔的测试图像，作为产品档案。打印测试条尺寸适应多种喷头。测试条运动精度0.1mm，测试条运动速度在2.5m/s或更高，具备位置检测、极限保护开关及零位。由于测试条移动速度较快，无法使用采用电动位移台方案（电动平移台移动速度<0.5m/s，无法满足），设计上使用两对辊的方案。如图3所示，打印单元4这样组成：包括打印支架41，在打印支架41上设置了两对辊组（即辊组42，辊组43），两对辊组由驱动电机44通过传动机构带动，传动机构包括主动带轮45、从动带轮46和传动皮带47。辊组是驱动测试条（驱动测试条图中未示出）运动的机构，按照测试条自身尺寸设计辊组长度，直径和转速则按照测试条运动速度确定。驱动电机44采用直流电机，工作时按照额定转速运转，并通过皮带传动机构带动辊组回转。辊组42前还设置检测传感器48，当驱动电机44开始带动辊组回转，检测传感器48检测到测试条，系统即驱动喷头打印，当测试条尾部通过检测传感器48，则驱动电机44停止。为了保证测试条与喷头的平行，还设置有承托平台49；为使人工操作测试条对齐，在辊组前设置对齐机构（对齐机构图中未示出），同时兼起导引测试条运动方向的作用。本打印单元得到的打印测试条墨点间隔均匀，排布整齐。

5）电气箱单元：是实现仪器电源的供给，以及所有电器部件的安装、驱动和驱动喷头等功能。如图4所示，电气箱单元5包括一块配电板51，按照常规方式，板卡52安装在垂直放置的配电板51上，电器部件53、电源开关54也布置在配电板51上，配电板51上还开有走线孔55，所有驱动器尽量接近所驱动的电机。

本实用新型的技术适用于压电喷头的喷射性能评估，可以输入任意的驱动波形，记录喷射图像，测量喷射后液滴的各项参数（速度，质量，垂直度，长度，前后比例），自动形成数据报表，评估结束后可以打印测试图案，以纸质测试条形式保留。

Claims (6)

1.一种喷头的简易打印测试装置，包括喷头单元（2）、成像单元（3）、打印单元（4）、电气箱单元（5），可以观测墨滴的喷射参数，并打印测试条，其特征在于：所述成像单元（3）包括光源（33）及用于把墨滴喷射时的影像捕捉保存的摄像机（34），所述摄像机（34）有两台并从不同的位置观测墨滴，所述两台摄像机（34）的光轴方向相互正交于喷头喷孔处。

2.根据权利要求1所述的喷头的简易打印测试装置，其特征在于：所述成像单元（3）还包括一台在垂直于喷头移动方向上观测墨滴的摄像机（35）。

3.根据权利要求2所述的喷头的简易打印测试装置，其特征在于：所述三台摄像机（34，35）安装在电动位移平台（37）上，所述电动位移平台（37）可以沿与喷头运动方向垂直的方向移动。

4.根据权利要求1所述的喷头的简易打印测试装置，其特征在于：所述喷头单元（2）包括可以安装不同喷头的喷头安装板（25）。

5.根据权利要求1所述的喷头的简易打印测试装置，其特征在于：所述打印单元（4）包括辊组（42，43）、驱动电机（44）、传动机构；所述辊组（42，43）包括两对辊，是驱动测试条运动的机构；所述驱动电机（44）采用直流电机，通过皮带传动（47）带动辊组回转。

6.根据权利要求5所述的喷头的简易打印测试装置，其特征在于：所述打印单元（4）包括还包括检测传感器（48），所述检测传感器（48）设置在辊组（42）前方，当驱动电机（44）开始带动辊组（42，43）回转，检测传感器（48）检测到测试条时，驱动喷头打印，当测试条尾部通过检测传感器（48）时，则驱动电机（44）停止，喷头打印停止。