CN205553569U - 具有测距功能的喷码装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种具有测距功能的喷码装置，包括喷头和控制模块。喷头包含喷嘴、用于给墨滴充电的一对充电极板、用于使带电墨滴偏转的一对高压极板以及相对于喷头固定的测距装置。控制模块包含墨路系统、墨滴充电控制系统、高压控制系统、控制器以及存有至少一个表格组的存储器。本实用新型针对不同的喷印距离使用不同的充电方法和充电补偿数据来获得良好的喷印效果。

Description

具有测距功能的喷码装置

技术领域

本实用新型涉及喷码技术领域，特别涉及一种具有测距功能的喷码装置。

背景技术

连续喷墨技术是使用喷头部分向基质连续不断地喷射均匀间隔的墨滴流，从而完成喷印的技术。根据喷印内容和对喷印效果的要求，充电极板选择性地为喷射过程中的墨滴充上不同的电量，使得带电的墨滴在穿过高压极板形成的电场时的飞行轨迹产生不同程度的偏离，从而在基质上形成不同的图案。影响喷印质量的因素通常包含墨水特性、墨滴飞行速度以及喷印距离等。由于传统打印机的喷头相对于基质的距离相对稳定，即使在较小的范围内变化也只会影响光栅图形的高度，而对喷印质量的影响可以忽略，通常不会将喷印距离的变化作为影响喷印效果的变量来考虑。但是在对流动生产线中的产品喷码的过程中，作为基质的产品不能保证每一次喷印都能在标准的喷印距离下进行，并且距离变化程度较大，经常会影响喷印效果。

因此，为了保证在不同的喷印距离下得到同样良好的喷印效果，需要开发一种能够应对不同喷印距离所产生的变化进行补偿，以使喷印效果一致的喷印装置。

实用新型内容

为了克服现有技术中所存在的缺陷，本实用新型提供一种针对喷印距离的不同使用不同的充电方法和充电补偿数据来获得良好的喷印效果的具有测距功能的喷码装置。

本实用新型的具有测距功能的喷码装置通过以下技术方案实现：

一种具有测距功能的喷码装置，包括喷头和控制模块，喷头包含喷嘴、用于给墨滴充电的一对充电极板、以及用于使带电墨滴偏转的一对高压极板，控制模块包含墨路系统、墨滴充电控制系统、高压控制系统以及控制器，其中墨路系统、墨滴充电控制系统以及高压控制系统分别连接至控制器，

喷头还包括连接至控制器的测距装置，其中测距装置相对于喷头固定；

控制模块还包含存储器，存储器中储存有至少一个表格组，每一个表格组包含至少两个充电补偿表格，其中充电补偿表格中记录有特定的喷印距离下的墨滴充电方法以及墨滴充电量。

进一步地，喷码装置还包含连接至控制器的输入界面，其中输入界面上设置有手动输入喷印距离的模块。

进一步地，表格组依次排列，以覆盖完整的喷印距离区间，其中相邻的表格组内均包含作为分界点的喷印距离的充电补偿表格。

进一步地，处于同一组的充电补偿表格遵循相同的充电方法，并且处于不同组的充电补偿表格遵循不同的充电方法。

进一步地，充电方法为墨滴充电顺序。

一种使具有测距功能的喷码方法，方法包含以下步骤：

步骤一：开启喷码装置；

步骤二：控制器获取喷头出口与基质之间的实际喷印距离；

步骤三：通过将实际喷印距离依次与各个表格组中的喷印距离进行比较，确定实际喷印距离所在的表格组，并且控制器从存储器中调取表格组中与实际喷印距离相邻的两个喷印距离的充电补偿表格，其中小于实际喷印距离的喷印距离作为初值距离，大于实际喷印距离的喷印距离作为终值距离；

步骤四：使用插值法根据初值距离和终值距离的充电补偿表计算实际喷印距离的充电补偿表格；

步骤五：依据实际距离的充电补偿表格对墨滴充电方法对墨滴进行充电；

步骤六：带电的墨滴穿过偏转电极到达基质，喷码结束。

进一步地，步骤二包括通过连接至控制器的测距装置获取实际喷印距离，其中测距装置相对于喷头固定。

进一步地，步骤二包括通过在连接至控制器的输入界面上手动输入获取实际喷印距离。

进一步地，步骤三包括，当实际喷印距离小于表格组中最小的喷印距离时，依据最小的喷印距离的充电补偿表格进行充电；当实际喷印距离大于表格组中最大的喷印距离时，依据最大的喷印距离的充电补偿表格进行充电。

进一步地，步骤四包括使用线性插值法根据初值距离和终值距离的充电补偿表计算实际喷印距离的充电补偿表格。

由于采用以上技术方案，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.本实用新型的装置具有自动测距功能，并将喷印距离作为变量来调整充电方法和充电补偿数据，能够保证喷印距离在较大的范围内变化时仍能实现良好的喷印效果；

2.允许喷印距离在一定范围内变化，避免了反复调试的工序，同时降低装置的调试难度，提高调试效率，节省了人工和时间成本。

附图说明

图1为依据本实用新型的具有测距功能的喷码装置的示意图；

图2为使用本实用新型的喷码方法喷印的光栅图片的示意图；

图3为本实用新型的实施例的表格组的图表；

图4为具有测距功能的喷码方法的流程图；

图5为本实用新型的实施例中喷印距离为10mm的充电补偿表格；

图6为本实用新型的实施例中喷印距离为15mm的充电补偿表格；

图7为本实用新型的实施例中通过计算得出的喷印距离为12.5mm的充电表格。

附图标记说明：

100喷头，110喷嘴，121充电正极板，122充电负极板，131高压正极板，132高压负极板，200控制模块，210墨路系统，220墨滴充电控制系统，230高压控制系统，240控制器，250存储器，300基质，400输入界面，L0最低带电墨滴飞行轨迹，L1最高带电墨滴飞行轨迹，E0最低带电墨滴偏移量，E1最高带电墨滴偏移量，D0测距装置距喷头出口的距离，D1测距装置距基质的距离，D喷印距离。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为依据本实用新型的具有测距功能的喷码装置的示意图。如图所示，该具有测距功能的喷码装置总体包括喷头100和控制模块200两部分。喷头100进一步包含喷嘴110、用于给墨滴充电的充电正极板121和充电负极板122、用于使带电墨滴偏转的高压正极板131和高压负极板132以及测距装置140。控制模块200包含墨路系统210、墨滴充电控制系统220、高压控制系统230、控制器240以及连接至控制器240的存储器250。墨路系统210、墨滴充电控制系统220以及高压控制系统230分别连接至控制器240，分别由控制器240来依次完成为喷嘴110提供墨水、为喷出的墨滴充电以及使带电墨滴偏转的过程。

测距装置140用于获取喷印过程中的实际喷印距离，并将其发送至控制器240进行处理。在本实用新型中，测距装置140可以设置在相对于喷头100固定的任意位置，并通过直接检测测距装置距喷头出口的距离D0和测距装置距基质的距离D1，计算得出喷印距离D＝D1-D0。由于测距装置140的位置相对于喷头100固定，可以在不稳定的工况下随着喷头100的震动而实时测量出喷印距离D，以便控制器240及时调整相应喷印距离D下的充电策略，从而保证良好的喷印质量。在工况较稳定的情况下，可以增加连接至控制器240的能够输入距离参数的输入界面400，或者在喷码机固有的输入装置中添加距离参数的输入功能，通过手动输入来获取实际喷印距离。在实际喷印距离D的情况下，充电后的墨滴在高压极板131和132的作用下可以沿着最低带电墨滴飞行轨迹L0达到最低带电墨滴偏移量E0、沿着最高带电墨滴飞行轨迹L1达到最高带电墨滴偏移量E1、或者沿着介于L0和L1之间的轨迹达到介于E0和E1之间的偏移量，其中E1-E0即为需要打印的如图2所示的光栅图形的列高度。本实用新型正是通过参考实际喷印距离D来调整包含充电方法和充电量在内的墨滴充电策略来保证在不同喷印距离D下喷印出来的光栅图形能够保持一致的喷印效果。

存储器250中储存有至少一个表格组，每一个表格组包含至少两个充电补偿表格，其中充电补偿表格中记录有特定的喷印距离下的墨滴充电方法以及墨滴充电量。表格组依次排列，以覆盖完整的喷印距离区间，其中相邻的表格组内均包含作为分界点的喷印距离的充电补偿表格。图3是表格组的一个实施例，在该实施例中共有三个表格组，其中表格组1中包含了距离范围在10-15mm内的六个充电距离下的充电补偿表格；表格组2中包含了距离范围在14-20mm内的七个充电距离下的充电补偿表格；表格组3中包含了距离范围在19-25mm内的七个充电距离下的充电补偿表格。三个表格组覆盖了距离范围在10-25mm内的整个距离区间。由于在不同距离范围内带电墨滴偏移随距离的变化规律不同，因此具有不同距离区间的三个表格组可以分别遵循不同的充电方法，其中处于同一表格组的距离遵循相同的充电方法。在本实用新型中，充电方法主要是指墨滴充电顺序，即需要打印的光栅图形中每一打印列中需要充电的若干墨滴获得相应充电而打印到基材上的先后顺序。一般因充电顺序的不同，同样的打印列信息中每个相同位置的墨滴的实际充电量会有所差别。

使用本申请所述的喷码装置在喷码过程中引入喷射距离因素来进行喷码可以通过以下步骤来完成：

步骤一：开启喷码装置。

步骤二：控制器240通过测距装置140或输入界面400获取喷头100的出口与基质300之间的实际喷印距离。

步骤三：通过将实际喷印距离依次与各个表格组中的喷印距离进行比较，确定实际喷印距离所在的表格组，并且控制器从存储器中调取表格组中与实际喷印距离相邻的两个喷印距离的充电补偿表格，其中小于实际喷印距离的喷印距离作为初值距离，大于实际喷印距离的喷印距离作为终值距离。其中当实际喷印距离小于表格组中最小的喷印距离时，依据最小的喷印距离的充电补偿表格进行充电；当实际喷印距离大于表格组中最大的喷印距离时，依据最大的喷印距离的充电补偿表格进行充电。

步骤四：使用插值法根据初值距离和终值距离的充电补偿表计算实际喷印距离的充电补偿表格。

步骤五：依据实际距离的充电补偿表格对墨滴充电方法对墨滴进行充电。

步骤六：带电的墨滴穿过偏转电极到达基质，喷码结束。

在步骤三中需要确定实际喷印距离下需要使用的充电方法和墨滴的充电量。具体来说，在本实用新型的一个实施例中，存储器中共存有两个表格组，距离范围涉及10-20mm，其中表格组1包括喷印距离为10mm和15mm的充电补偿表格，表格组2中包括喷印距离为15mm和20mm的充电补偿表格。首先确定实际喷印距离D所在的表格组：当D<10mm时，选择表格组1；当10mm≤D≤15mm时，选择表格组1；当15mm≤D≤20mm时，选择表格组12；当20mm≤D时，选择表格组2。确定表格组即确定使用该表格组的充电方法。当D恰好等于表格组中所具有的充电补偿表格所在的距离时——即D等于10mm或15mm或20mm时——可以直接使用该距离下的充电补偿表格进行充电。当D不等于这些距离时，需要进一步判断D在表格组中所在的位置，即判断D的初值距离和终值距离。例如当D等于12.5mm时，其初值距离为10mm，终值距离为15mm。

图5和图6分别是在喷印图2所示的5×8点阵光栅图片时，D等于10mm和15mm下的补偿充电表格，在使用相同的墨滴充电顺序的情况下，不同位置的墨滴需要充不同的电量。在步骤四中可以使用多种差值法根据图5和图6所示的充电数据来计算当D等于12.5时各个墨点的充电数据。例如使用线性插值法根据下列公式计算：

其中：

Value是喷印距离为D时点阵光栅图片中某一点的墨滴充电量；

D_终是终值距离；

D_初是初值距离；

V_终是终值距离对应点的墨滴充电量；

V_初是初值距离对应点的墨滴充电量；

根据初值距离(10mm)和终值距离(15mm)的补偿充电表格推导出的实际喷印距离(12.5mm)下的充电补偿表格图7所示，随后便可根据该充电补偿表格对墨滴进行充电。喷印过程中随性和喷头的振动或作为基质的产品的位置变化，喷印距离D可能会在一定范围内变化，但使用实施例提供的装置和方法，只要喷印距离D的变化范围保持在10-20mm内，均可以保证最终获得一致的喷印效果。另外，现有技术中的喷印装置在使用时需要反复调试至“标准喷印距离”，而由于本申请中的喷印装置允许喷印距离在较大的范围内变化，因此有效地提高了调试效率。基于上述实施例，可以通过增加表格组和充电补偿表的数量来增大喷印距离允许变化的范围和提高重置电量的精确度。

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

Claims (3)

1.一种具有测距功能的喷码装置，包括喷头和控制模块，所述喷头包含喷嘴、用于给墨滴充电的一对充电极板、以及用于使带电墨滴偏转的一对高压极板，所述控制模块包含墨路系统、墨滴充电控制系统、高压控制系统以及控制器，其中所述墨路系统、所述墨滴充电控制系统以及所述高压控制系统分别连接至所述控制器，其特征在于，

所述喷头还包括连接至所述控制器的测距装置，其中所述测距装置相对于所述喷头固定；

所述控制模块还包括存储器，所述存储器中储存有至少一个表格组，每一个表格组包含至少两个充电补偿表格，其中所述充电补偿表格中记录有特定的喷印距离下的墨滴充电方法以及墨滴充电量。

2.根据权利要求1所述的具有测距功能的喷码装置，其特征在于，所述喷码装置还包含连接至所述控制器的输入界面，其中所述输入界面上设置有手动输入所述喷印距离的模块。

3.根据权利要求1所述的具有测距功能的喷码装置，其特征在于，所述表格组依次排列，以覆盖完整的喷印距离区间，其中相邻的所述表格组内均包含作为分界点的所述喷印距离的所述充电补偿表格。