多喷头数字喷绘机喷头控制系统研究

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基于FDM技术的多喷头3D打印机关键技术研究

基于FDM技术的多喷头3D打印机关键技术研究

实验结果与分析
实验结果与分析
通过实验验证,我们发现基于FDM技术的多喷头3D打印机在打印速度和材料选 择性方面具有明显优势。相比传统FDM技术,多喷头3D打印技术在相同时间内能 够完成更多打印任务,且可以根据需要快速切换不同材料。然而,实验结果也显 示,多喷头3D打印技术在层高精度方面表现较差,这主要是由于多个喷头之间的 位置误差和材料切换过程中的温度波动所导致。
研究背景
研究背景
FDM技术自20世纪80年代诞生以来,经历了不断的发展和完善。其基本原理是 将塑料、金属等材料熔化后,按照预设的模型进行逐层堆积,最终形成具有特定 形状和功能的实体。随着FDM技术的不断发展,其应用领域也越来越广泛。在3D 打印领域,FDM技术已经成为一种非常受欢迎的工艺。
研究背景
技术原理
2、材料多样性:双喷头3D打印机可以同时使用两种或多种不同的材料进行打 印,增加了材料的多样性。
技术原理
3、降低成本:在某些需要使用多种材料的打印任务中,双喷头3D打印机可以 减少更换喷头的成本和时间。
参考内容二
引言
引言
随着科技的不断发展,3D打印技术已经成为当今社会的一个热门话题。在3D 打印技术中,熔融沉积制造(FDM)是一种常见的工艺。FDM技术以其环保、高效、 安全等特点受到了广泛。在FDM技术的基础上,研究人员不断探索新的应用,以 实现更丰富的打印效果。本次演示将重点探讨基于FDM技术的混色3D打印机喷头 研究的主要内容。
基于FDM技术的多喷头3D 打印机关键技术研究
01 引言
03 实验设计 果与分析 06 参考内容
引言
引言
随着科技的不断发展,3D打印技术已经成为当今社会的一个热点话题。其中, 熔融沉积制造(FDM)技术是一种广泛使用的3D打印技术,具有设备成本低、操 作简单等优点。然而,FDM技术在打印复杂结构时存在一定的局限性,如打印速 度慢、难以实现多种材料同时打印等。

基于计算机平台的多喷头喷绘机控制系统的设计与实现

基于计算机平台的多喷头喷绘机控制系统的设计与实现
Z A G Qu F n L U Jn H N i eg, I i
( o p tra d Ifr t n T c n l y C l g ,La nn o a U ies y a a 1 0 1 C ia C m ue n no mai e h o g o e e i ig N r l nvri ,D l n 1 6 8 , hn ) o o l o m t i
A src : I re o m e te m re dmad fra nw gn rt n o ike pitr hs pp r pee t ef ds n d b t t n odr t et h ak t e n o e e ea o f n jt r e,ti ae rsns sl— ei e a i n a g
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Ke y wor s: c nr l s se ; l — o ze p ne l a t s u r t o T—V u v d o to y t m mu t n zl r tr;e s — q a e meh d: i i c r e
随 着 大 型 喷 绘 机 应 用 领 域 的 拓 展 与 普 及 , 会 对 喷 社 绘 产 品 的 需 求 量 与 日俱 增 , 时 人 们 对 喷 绘 产 品 质 量 的 同
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基于计算机平台的多喷头喷绘机控制系统的设计与实现

基于计算机平台的多喷头喷绘机控制系统的设计与实现

基于计算机平台的多喷头喷绘机控制系统的设计与实现张秋风;刘晋【摘要】为了满足市场对新一代高速高精度喷绘机的需求,提出了一套自行设计的基于计算机平台的大幅面高速度多喷头彩色喷绘机控制系统的实现方案,介绍了控制系统的设计思想以及各控制子模块之间的层次结构和逻辑关系,深入讨论了在系统实现过程中遇到的几个典型问题,并针对这些问题给出了具体的解决方案.经研究测试,该系统能够实现高速喷绘全彩色高清晰画面,目前处于业界领先水平.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2010(029)024【总页数】3页(P93-95)【关键词】控制系统;多喷头喷绘机;最小二乘法;T-V曲线【作者】张秋风;刘晋【作者单位】辽宁师范大学,计算机与信息技术学院,辽宁,大连,116081;辽宁师范大学,计算机与信息技术学院,辽宁,大连,116081【正文语种】中文【中图分类】TP273随着大型喷绘机应用领域的拓展与普及,社会对喷绘产品的需求量与日俱增,同时人们对喷绘产品质量的要求也越来越高。

优良的喷绘机系统设计和喷绘机喷头性能高低是决定喷绘产品的质量和喷绘机喷绘速度的关键,本实验室引进一种新型高DPI工业用压电喷头,研制出一种新型高速多喷头彩色喷绘机。

该机器与国内外市场现有机器相比,具有高速度、高质量、高分辨率、适用于多种喷绘材质等优势,特别是对大幅面纺织品的印染优势明显。

本文介绍了机器的总体设计,主要讨论在设计控制系统[1-4]的软硬件过程中遇到的一些问题,并针对这些问题给出了较优的解决方案。

1 控制系统硬件设计本系统可以由一台PC机控制下运行,采用新一代工业用压电喷绘机喷头,每喷头510孔,180 dpi,为了提高喷绘速度,采用分组喷头,每组6色或者8色,共3~6组可选,支持打印1~4灰度等级的墨滴,垂直运动采用仿步进电机的开环控制伺服电机,能实现 1、2、4、8 pass的打印。

因此,本喷绘系统采用独立的运动控制板和可组合的数据传输板以及各喷头独立的喷头控制板结构,方便调试、运输和部件更换,整体设计图如图1所示。

喷绘机各个系统及工作原理

喷绘机各个系统及工作原理

喷绘机各个系统及工作原理
喷绘机是一种广泛应用于广告制作、标识制作、服装印染、装饰装潢等行业的设备。

它采用类似于喷墨打印机的工作原理,通过将颜色墨水喷射到打印材料上,实现图案的打印和绘制。

喷绘机包含了多个系统,每个系统都有不同的功能和工作原理,下面将逐一介绍其中的几个主要系统。

1.墨水供给系统:这个系统主要负责将墨水从墨池中抽取到喷头上,并且保持墨水的稳定供给。

它包括了墨池、墨水供给管路、打印头等组成部分。

墨水通过供给管路输送到打印头,墨池中通常设有搅拌装置,以保持墨水的悬浮状态,避免沉淀。

2.打印头系统:打印头是喷绘机的核心部件,它负责将墨水喷射到打印材料上。

打印头通常由许多微小的喷孔组成,墨水通过喷孔喷射出去。

打印头根据喷头的数量可以分为单行喷头、多行喷头等。

利用打印头控制墨水的喷射位置和速度,可以实现不同颜色的墨水混合,从而形成丰富的色彩效果。

3.运动系统:这个系统主要负责控制喷头在打印材料上的移动,以实现图案的打印。

通常包括平台、传动系统和控制系统。

平台提供了打印材料的工作面,传动系统通过驱动装置控制平台的移动,使得喷头能够在打印材料上进行水平和垂直方向的移动。

控制系统则负责接收用户输入的打印指令,并且将指令转化为运动控制信号,控制传动系统的工作。

总体来说,喷绘机的工作原理是将墨水喷射到打印材料上,形成图案和色彩效果。

喷绘机通过墨水供给系统、打印头系统、运动系统和图像处理系统等多个系统的协同工作,实现了墨水的供给和喷射控制,以及图像的处理和打印。

多喷头数字喷绘机喷头控制系统研究

多喷头数字喷绘机喷头控制系统研究

多喷头数字喷绘机喷头控制系统研究摘要:在本篇文章当中我们主要是以一台自行设计的多喷头全彩喷绘机压电喷头控制系统为一个研究基础,我们主要是对喷绘机的整体设计进行了简单的探讨,通过对于用户需求的分析以及市场中产品存在的一些问题,并且我们相应了也提出了一些解决方案,希望能够提供给相关从事者一些帮助。

关键词:多喷头;数字喷绘;喷头控制;引言:随着我们不断的迈入21世纪的时候,数字产品已经开始渐渐的影响到了社会的每一个角落,并且开始应用到各个产业中,带来了十分巨大的商业价值,对于数字喷绘来讲,它作为一个新兴的产业,在继承了传统印刷的优点后,已经开始逐渐应用到人们的生活中,从而形成了一条新兴的产业链。

一、压电喷头的简单概括在本篇文章当中,我们主要是以国外的企业研发出来的一款喷头来做为我们的参考对象,在这款喷头中它的喷孔分为三列,每一列在进行喷火的时候,只能点燃其三分之一的喷孔,每三次点火才能完成所有喷孔的点火。

1.1压电喷头外观以及相应的逻辑机构喷头主要是由四个部分进行组成的,分别为墨水入口,接口插件,喷孔板以及防护面板四个方面组成。

对于墨水入口来讲,它的作用便是当墨水注入的时候能够有效的进入到管状通道中,接口插件的作用是管控压电喷头工作的一条通道,能够通过插头引出的数字信号端来对喷头控制单元以及喷头两者进行有效的交互,从而能够对喷头达成一个有效的管控,喷孔板是用作于对喷孔进行一个排列组合,因此我们在进行观察的时候,不容易被察觉到。

防护面板这是在喷孔板外围的一个金属外壳,能够有效的防止喷孔和外界进行直接接触。

1.2喷头内部的寄存器进行简单的说明图2 寄存器简单概括我们从图2中可以进行看出,在其内部有着两种寄存器,这两种寄存器分别为像素寄存器以及配置数据寄存器,来使得像素数据能够准确的输送到像素数据寄存器当中,并且还能够把配置数据传送到数据寄存器中。

1.3喷头控制板的总体设计在计算机当中我们需要把已经载入的图像数据相应的设定好喷绘参数,接着使用USB线路来把对应的图像数据传输到处理单元中,接着处理单元通过FPGA以及32位的MCU来将喷绘数据进行有效的处理,接着通过分流传输接口以及喷器控制单元两者同时对数据图像进行传输,并且还需要将数据传送到喷头当中,对其进行解码以及同步等操作。

喷绘机各个系统及工作原理

喷绘机各个系统及工作原理

喷绘机各个系统及工作原理喷绘机是一种利用电脑和打印技术实现图像、文字等素材的印刷设备。

它具有高分辨率、高质量、高速度和大格式的特点,广泛应用于室内外广告、装饰、标牌、汽车喷绘等领域。

喷绘机主要由喷头系统、供墨系统、电控系统和传输系统等组成。

下面将分别介绍各个系统的工作原理。

一、喷头系统:喷头是喷绘机的核心部件,负责喷射墨水到打印介质上。

喷绘机一般采用热气泡喷头或者皮秒喷头。

热气泡喷头主要由喷嘴、喷孔、加热层和阻塞层组成,其工作原理是通过电热效应使墨水迅速升温并形成气泡,产生喷墨力将墨水喷出喷嘴。

喷绘机的喷头按照墨水颜色分为多个颜色,如CMYK(青、品红、黄、黑)四色,每个颜色对应一个喷头。

二、供墨系统:供墨系统主要负责为喷头供应墨水。

它包括墨盒、墨囊、墨水管路和墨水泵等部分。

墨水通常是染料墨水或者颜料墨水。

染料墨水具有良好的渗透性和色彩鲜艳的特点,适合室内短期使用;颜料墨水具有良好的耐光性和耐水性,适合室外和长期使用。

三、电控系统:电控系统主要负责控制喷绘机的运行和喷墨过程。

它由电路板、控制器和电源等组成。

控制器通过与电脑相连,接收电脑发送的打印指令,然后将指令传递给各个组件实现打印。

电控系统还可以通过监测喷绘机的运行情况,自动调整喷头的喷墨量和喷墨位置,提高打印质量。

四、传输系统:传输系统主要负责控制打印介质的传送和定位。

它包括传送带、滑轮、电机和传感器等组件。

传送带通过电机驱动,将打印介质从进纸端传送到喷头下方,然后再将打印好的介质传出。

传感器可以实时检测打印介质的位置和状态,确保打印的准确性和稳定性。

总结起来,喷绘机的工作原理是电脑发送打印指令给控制器,控制器通过电控系统控制喷头喷射墨水,喷墨经过供墨系统供应墨水,然后喷头将墨水喷到打印介质上,最后通过传输系统将打印好的介质传出。

喷绘机通过这样的工作流程实现了高质量、高速度和大格式的印刷。

喷绘机的发展为广告行业和装饰行业带来了革命性的变化,为创意和设计提供了更多的可能性。

论全自动数码喷绘机交流伺服控制系统

论全自动数码喷绘机交流伺服控制系统

论全自动数码喷绘机交流伺服控制系统摘要:随着社会经济的不断发展,人们对生活品质的要求越来越高,对外在事物的要求也越来越高。

传统的普通印刷机生产的纸基类印刷品难以再满足人们的需求。

本文对全自动数码喷绘机交流伺服控制系统进行分析和了解。

关键词:数码喷绘;交流;伺服系统引言:作为一种能够承印多种材料,喷绘幅面较大,画面精美,出图速度较快的打印设备,喷绘机已经广泛应用于宣传、装修等多个行业中,逐渐成为新世纪最重要的广告设备之一,并且喷绘设备在未来具有很大的市场潜力。

衡量喷绘设备最重要的指标之一就是伺服控制技术,因此开发一个基于交流伺服电祝的高精度,快响应、强稳定性的伺服系统有着十分重要的实际意义。

一、概述数码喷绘机融合了计算机技术、控制技术、微粒喷墨技术和数字图像处理技术等各项高新技术于一身。

喷头技术、数字图像处理技术W及伺服系统控制技术是目前几大主流产品制造商重点研发的领域。

喷头技术是数码喷绘机的核屯、技术,而喷头则是喷绘机里最为关键的执行零部件。

交流伺服系统是数码喷绘机的核也,交流伺服系统性能的好坏至关重要的关系着一台数码喷绘设备性能的好坏。

伺服系统又称随动系统,该系统能够对被控对象的位置、速度等各种状态量进行快速、精确的跟随的控制系统。

墨路系统、交流伺服系统和机械系统是数码喷绘机的三大部分。

墨路系统主要作用是从墨桶里吸收墨水然后将墨水经过过滤器并将其输送到喷头之内,在喷头之内的墨水保持着一定的压力,以保证墨水能够良好的喷射到画布之上。

机械系统主要功能在于控制小车的运动和安装在小车上的喷头进行喷墨,并且卷布轴电机通过皮带带动卷布轴输送画布。

交流伺服控制系统部分是数码喷绘机的核也部分,而交流伺服控制系统的控制精度直接影响到输出的喷绘产品的质量。

交流伺服控制系统的数字化控制水平的高低直接影响到喷绘机的整体性能和喷绘机系统的灵活性。

设计合理、系统稳定的交流伺服控制系统不但能够保持良好性能还能节省投资成本,加快研发速度。

一种喷绘机控制系统的设计

一种喷绘机控制系统的设计

一种喷绘机控制系统的设计李冲;杨泽彬;彭虎【摘要】针对喷绘机数据处理和传输的瓶颈问题,设计了一种基于FPGA和DSP 的喷绘机控制系统,该控制系统采用USB2.0接口芯片CY7C68013A,实现高速数据传送.选用FPGA和DSP为核心控制部件,FPGA完成对CY7C68013A端口同步读写和对SDRAM的数据存取及动态刷新控制,DSP2812完成打印控制和X、Y向运动控制的功能.小车板FPGA实现了数据的接收和喷头数据的控制.论述了USB设备固件、驱动程序和应用程序的实现方法.研究结果表明,系统的模块化设计具有高度的集成度和灵活性,便于维护和功能扩充.【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2010(027)008【总页数】4页(P23-25,35)【关键词】USB2.0;FPGA;DSP;SDRAM【作者】李冲;杨泽彬;彭虎【作者单位】安徽力宇电脑设备制造有限责任公司,安徽,合肥,230088;中国科学技术大学,计算机科学与技术学院,安徽,合肥,230027;安徽力宇电脑设备制造有限责任公司,安徽,合肥,230088;中国科学技术大学,电子科学与技术系,安徽,合肥,230027;中国科学技术大学,电子科学与技术系,安徽,合肥,230027【正文语种】中文【中图分类】TH39;TN8710 引言随着国民经济的快速增长,户外广告业获得迅猛的发展。

从灯箱、招牌、门面到高速公路的户外广告牌等无处不在。

大幅面喷绘机作为重要的户外广告打印设备受到广告商和设备供应商的青睐。

户外喷绘图像以精美的品质、艳丽的色彩给人们带来了极强的视觉冲击力,提升了产品的知名度和美誉度。

随着打印精度和速度的提高,数据通信带宽和数据处理速度成为制约喷绘机发展的瓶颈。

国内外较常用的喷绘机控制系统有 PCI打印控制卡和嵌入式主控板(如工控主板、PowerPC等)两种。

PCI 打印控制卡存在与部分 PC机主板的兼容性问题和插拔不便的缺点,嵌入式主控板则存在成本高、开发周期长的不足。

喷绘机研究报告

喷绘机研究报告

喷绘机研究报告随着数字化、网络化信息技术的不断发展,广告行业正处于深刻的变革之中。

传统的广告制作方式已经不能适应市场的需求,广告喷绘机因其高效、低成本、多功能等诸多优点在广告制作中得到了广泛应用。

本文将分步骤阐述喷绘机的研究报告。

第一步:喷绘机概述喷绘机是利用喷墨技术向各种材料表面上喷涂图纹或字体的一种机器。

利用高速喷嘴把不同颜色的喷墨喷到印刷材料上,然后将印刷材料送到滚筒上烘干。

喷绘机包括室内喷绘机、室外喷绘机、UV平板喷绘机、LED平板喷绘机等,可以满足不同领域的需求。

第二步:喷绘机的优点喷绘机不仅可以在不同材料上进行喷绘,还具有以下优点:1. 喷绘机可以快速地制作大幅面的广告,从而提高制作效率。

2. 喷绘机的制作成本相对较低,传统的印刷制作方式需要费用更多。

3. 喷绘机的输出质量相对较高,能够清晰地输出高清晰度图片和文字。

4. 喷绘机的材料也很适合多变的外界环境,如室内墙面、室外各种表面材料等。

第三步:使用喷绘机的应用场景喷绘机的应用广泛,如广告制作、标识标牌制作、装饰、展览、画作制作等领域。

在商业广告领域中,室内喷绘机更适用于制作高清晰度的海报、促销品,而室外喷绘机更适用于制作大幅面的广告牌等。

此外,在展览会设计制作领域中,喷绘机的优越性能与造型近乎完美的精度性得到了广泛赞誉。

第四步:喷绘机的未来前景随着科技不断的进步,喷绘机的应用范围将越来越广泛。

它的应用已经不再局限于广告行业,还可以应用于万千领域。

随着数字技术的不断发展,喷绘机在计算机科学、材料科学、涂装技术、光电技术等领域也有着广泛应用的前景。

因此,可以预见,喷绘机未来将迎来更加广阔的发展空间,也将成为广告业的标志性制作工具。

总之,喷绘机的研究报告有着很大的重要性。

广告行业的发展需要借助先进的技术手段,这正是喷绘机的价值所在。

我们相信,在不久的将来,喷绘机的应用将更加广泛,更加高效,也将带来更加优质的制作效果。

利用PLC实现三组喷头喷射控制系统

利用PLC实现三组喷头喷射控制系统

喷泉控制系统内容:利用PLC实现三组喷头喷射控制系统。

有ABC三组喷头,一点开关控制启动,启动后,A组先喷五秒,然后BC两组同时喷且A组停,五秒后B组停,在五秒后C组停,而AB两组又同时喷,再经过两秒,C组也开始喷,持续五秒后,全部停止喷水,再过三秒后重复前述过程。

三:液体搅拌车内容:利用PLC实现两种液体混合装置控制系统。

SL1,SL2,SL3为液体液面传感器,页面到达时接通,两种液体(液体A,B)的流入和混合液体的流出分别由电磁阀YV1,YV2,YV3控制,M为搅拌电动机。

初始状态:当装置投入运行时,容器内为放空状态。

启动操作:按下启动按钮SB1,装置就开始按规定动作。

液体A阀门打开,液体A流入容器,当液面到达SL2是,关闭液体A阀门,打开液体B阀门,当液面到达SL3时,关闭液体B阀门。

搅拌电动机开始运动。

工作一分钟后,停止搅拌。

混合液体阀门打开,开始放出混合液体,当液面下降到SL1时,SL1由接通变为断开,在经过20秒后,容器放空,混合液体阀门YV3关闭,并开始新的工作周期。

停止操作:按下停止按钮SB2后,要处理完当前循环周期剩下的任务后,系统才停止在初始状态。

设计目的可编程序控制器(PLC, Programmable Logic Controller)是以微处理器为基础发展起来,集自动化技术、计算机技术、通信技术、先进制造技术为一体的新型工业自动控制装置。

由于它可以通过软件来改变控制过程,而且具有体积小、功能强、可靠性高、抗干扰能力强、以及应用安装方便等优点,很快在我国的工业控制中占据了主导地位,现今已成为现代工业自动化的三大支柱(PLC技术、机器人、计算机辅助设计和制造)之一,并且还在不断发展。

根据这一发展形势及需求,PLC技术已成为各类职业技术学校电子与电气专业的一门必修课,且在职业技能鉴定中可编程序控制器也逐渐成为指定的考核内容。

《PLC课程设计与实训》是自动化类专业的一门专业实践课程。

一种多打印头喷绘机系统[发明专利]

一种多打印头喷绘机系统[发明专利]

专利名称:一种多打印头喷绘机系统专利类型:发明专利
发明人:薛祥川,袁旭光,陈再敏,曹勇申请号:CN202011261970.9
申请日:20201112
公开号:CN112319050A
公开日:
20210205
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种多打印头喷绘机系统,包括PCIe核心卡、车头板、多功能接口板;PCIe 核心卡通过光纤连接多个车头板及一个多功能接口板,完成需要打印的图像数据的分配和控制指令的队列的输出;车头板连接有至少一个打印头并驱动打印头工作;多功能接口板向PCIe核心卡回传各个IO接口、传感器的状态信息以及多组电机控制和编码信号。

本发明通过PCIe核心卡连接多个车头板,利用PCIe接口的高传输速率,匹配多个车头板下连接的多打印头的数据传输要求;利用带有内嵌SerDes的FPGA来连接SFP光模块,从而实现收发速度可调且范围大的特点,扩展了不同速率数据传输的应用范围;能够适配当前手头不同速率的车头板,节省了成本,简化了板卡的设计难度,缩小了板卡的面积。

申请人:上海融跃电子科技股份有限公司
地址:201202 上海市浦东新区川宏路230号1幢
国籍:CN
代理机构:上海智力专利商标事务所(普通合伙)
代理人:吕玲玉
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一种喷墨印刷多喷头墨路气压控制系统及应用[发明专利]

一种喷墨印刷多喷头墨路气压控制系统及应用[发明专利]

专利名称:一种喷墨印刷多喷头墨路气压控制系统及应用专利类型:发明专利
发明人:陈建魁,尹周平,付宇
申请号:CN202011225472.9
申请日:20201105
公开号:CN112339431A
公开日:
20210209
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于喷墨印刷相关技术领域,并具体公开了一种喷墨印刷多喷头墨路气压控制系统及应用,其包括正压生成及调节单元、负压生成及调节单元、墨路及喷头单元和气路及墨路控制单元,所述正压生成及调节单元和负压生成及调节单元分别与所述墨路及喷头单元相连,用于为墨路及喷头单元提供正压气体和负压气体,所述气路及墨路控制单元分别与所述正压生成及调节单元、负压生成及调节单元和墨路及喷头单元相连,用于协调控制这三个单元,以通过正负压气体的控制实现高精度的喷墨印刷。

本发明可实现墨路中墨水或溶液的供墨压墨、喷射打印、低频喷射、喷头清洗、墨水回收等功能,具有结构紧凑、压力稳定、便于操控、精度和自动化程度高等优点。

申请人:武汉数字化设计与制造创新中心有限公司
地址:430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区未来一路和里沟南路交汇处国家数字化设计与制造创新中心
国籍:CN
代理机构:武汉华之喻知识产权代理有限公司
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多喷头数字喷绘机喷头控制系统研究
发表时间:2019-07-05T12:06:49.760Z 来源:《电力设备》2018年第36期作者:陈广接[导读] 摘要:在本篇文章当中我们主要是以一台自行设计的多喷头全彩喷绘机压电喷头控制系统为一个研究基础,我们主要是对喷绘机的整体设计进行了简单的探讨,通过对于用户需求的分析以及市场中产品存在的一些问题,并且我们相应了也提出了一些解决方案,希望能够提供给相关从事者一些帮助。

(皇剑数码科技(上海)有限公司上海 201705) 摘要:在本篇文章当中我们主要是以一台自行设计的多喷头全彩喷绘机压电喷头控制系统为一个研究基础,我们主要是对喷绘机的整体设计进行了简单的探讨,通过对于用户需求的分析以及市场中产品存在的一些问题,并且我们相应了也提出了一些解决方案,希望能够提供给相关从事者一些帮助。

关键词:多喷头;数字喷绘;喷头控制;
引言:随着我们不断的迈入21世纪的时候,数字产品已经开始渐渐的影响到了社会的每一个角落,并且开始应用到各个产业中,带来了十分巨大的商业价值,对于数字喷绘来讲,它作为一个新兴的产业,在继承了传统印刷的优点后,已经开始逐渐应用到人们的生活中,从而形成了一条新兴的产业链。

一、压电喷头的简单概括
在本篇文章当中,我们主要是以国外的企业研发出来的一款喷头来做为我们的参考对象,在这款喷头中它的喷孔分为三列,每一列在进行喷火的时候,只能点燃其三分之一的喷孔,每三次点火才能完成所有喷孔的点火。

1.1压电喷头外观以及相应的逻辑机构
喷头主要是由四个部分进行组成的,分别为墨水入口,接口插件,喷孔板以及防护面板四个方面组成。

对于墨水入口来讲,它的作用便是当墨水注入的时候能够有效的进入到管状通道中,接口插件的作用是管控压电喷头工作的一条通道,能够通过插头引出的数字信号端来对喷头控制单元以及喷头两者进行有效的交互,从而能够对喷头达成一个有效的管控,喷孔板是用作于对喷孔进行一个排列组合,因此我们在进行观察的时候,不容易被察觉到。

防护面板这是在喷孔板外围的一个金属外壳,能够有效的防止喷孔和外界进行直接接触。

1.2喷头内部的寄存器进行简单的说明
图2 寄存器简单概括
我们从图2中可以进行看出,在其内部有着两种寄存器,这两种寄存器分别为像素寄存器以及配置数据寄存器,来使得像素数据能够准确的输送到像素数据寄存器当中,并且还能够把配置数据传送到数据寄存器中。

1.3喷头控制板的总体设计
在计算机当中我们需要把已经载入的图像数据相应的设定好喷绘参数,接着使用USB线路来把对应的图像数据传输到处理单元中,接着处理单元通过FPGA以及32位的MCU来将喷绘数据进行有效的处理,接着通过分流传输接口以及喷器控制单元两者同时对数据图像进行传输,并且还需要将数据传送到喷头当中,对其进行解码以及同步等操作。

除了上面的一些数据信号之外,我们还需要使得喷头进行高压驱动才能有效的完成喷绘任务,因为在喷头中每一个容量的电压参数值都是不同的,因此不能全部的写入到程度当中,因此,对于这样的一个问题,我们需要使用USB总线来讲数据由计算机提供的控制窗口载入到图像数据处理中。

2.1 喷头控制板设计要求进行简单分析
对于喷头中的控制电路中的电源可以分为逻辑电源以及驱动电源,我们在对压电喷头的驱动电压进行使用的时候,为了能够在一定程度上稳定点火,那么就需要随着温度的不断改变而改变驱动电压这是一件十分重要的事情,那么便需要进行设计相应的控制模板,这一个模板主要是负责存储喷头的容积电压以及墨水的补偿电压。

对于喷头驱动信号部分这一个部分主要负责的便是对内部的配制数据以及像素数据进行有效的加载,而配制数据是喷头上电之前需要进行喷绘任务前必须完成的一个关键问题,而像素数据则是需要由上位机按照图像的不同向喷头控制板进行输出,接着再由喷孔控制板载入到喷头进行相应的处理工作。

那么,当我们在进行设计中,应当让CPLD来做为喷头驱动信号的控制逻辑单元,它可以对配置数据以及像素数据两者进行有效的加载处理操作。

2.2 喷头控制板的电路设计探讨
图4 MCU以及外围电路分析
我们可以从图4中看出,分别使用SCL、SDA这两个引脚来做为IIC的接口,它主要是用作于上位机进行数据通信以及LED的调试操作。

而对于PB2为脉宽调制PWM的输出信号来讲,它主要是对墨水温度向电压调整器输出波动进行有效的调整。

当我们需要对初始参数进行调整的时候,还应当把电路板进行有效的焊接,直接校准完成之后在进行取下。

ON信号它主要是对电压进行有效的调整, MUC可在
PC2脚输出低电平来关闭电压调整器,此外电压调整器也可以由喷头的THM2电阻过小而关闭,因为此时喷头驱动芯片的温度过高。

对于CPLD上面的一些重名信号线来讲,主要是为了方便操作而进行设计的,其中大多数的引脚都是输入引脚,只有少部分的引脚为输出引脚,并且在其内部不能够有着两个引脚有着同样的参数并且一致为输出引脚。

三、喷头控制软件程序进行设计
3.1 喷头控制软件需求分析
我们根据喷机机的一些需求,来使得喷头控制板驱动软件可以对温度进行0.1摄氏度的及时响应,对于反馈电压的检测来讲,需要对当前进行输出的电压进行有效的反馈,并且需要保障精度为0.1V。

另外,对于喷头控制板来讲内部还需要有着大量的墨水存储以及相应的电压调整数据,这一些数据可以很好的方便我们进行升级和维护。

3.2 喷头控制元件基本原理
对于喷头控制板中的MCU来讲,它主要是负责对当前环境中需要的电压进行有效的调整,因为压电喷嘴内部有着相应的传感器来对墨水温度进行有效的测量,因此喷嘴控制板中的MCU需要提供单向模数转换器,即ADC。

ADC主要是负责接收喷嘴内部温度传感器采样的数据,当接收到数据的时刻,需要对数据进行分析以及收集处理。

通常,喷涂环境的温度变化缓慢,因此ADC的温度采样不需要太频繁,通常在几秒钟内,但由于要求高质量和高清晰度的喷涂产品,每个喷孔喷出的每种颜色的墨滴尺寸应严格相同,因此要求ADC的温度采集精度要高确保喷头驱动电压输出满足精度要求,这里采用10位精密ADC, MCU通过喷嘴提供的接口从温度传感器接收数字信号并进行分析和软件过滤。

过滤后的数据预先转换为喷嘴的参数和存储在EEPROM中的喷嘴使用的墨水。

获得应在该温度下输出的驱动电压值。

我们将驱动电压的值统称为理论输出,因为喷嘴内部所需要的电压大致为14V到34V左右,并且其精度为0.1V,采用脉冲宽度调制(PWM)方法输出驱动电压。

对于16位的站波器来讲,它可以用于调节电压,接着获取输出所需电压的数据。

结束语:我们自从步入到信息时代中,数字产品对于我们的影响效果已经普及到生活的个反面之中了,并且相应的融入到各行各业中,对于数字印刷技术来讲,它是上个世纪90年代新兴的行业,逐渐的取代了传统的印刷,在当前我国国内的数字印刷技术才刚刚起步。

在本篇文章当中我们主要是对多喷头数字喷绘机喷头控制系统进行了简单的探讨。

参考文献:
[1]刘晋,苏臣.基于STM32在喷绘机喷头控制系统的设计与实现[J].微型机与应用,2015,34(01):40-42+46.
[2]张秋风. 一种多喷头数字喷绘机喷头控制系统的研制[D].辽宁师范大学,2011.
[3]张秋风,刘晋.基于计算机平台的多喷头喷绘机控制系统的设计与实现[J].微型机与应用,2010,29(24):93-95. 陈广接(1974.5---),男汉族浙江宁波人本科学历东北大学专业机电一体化单位皇剑数码科技(上海)有限公司。

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