可变信息数字喷印设备及喷印方法与流程

本发明涉及数字喷印领域，尤其涉及一种可变信息数字喷印设备及采用该设备喷印的方法。

背景技术：

在数字化时代，一些产品或其包装具有一维码、时间、日期、文字、数字、logo、图案等类型的标识信息。随着信息越来越完善，信息量也越来越庞大，此时，一维条码等标识已经不能满足防伪追溯以及防窜货的要求，为此人们研究出能够包含大量标识信息量的二维码。因此，在产品或其包装上，就需要具有如一维码、时间、日期、文字、数字、logo、图案、二维码等类型的标识信息，以达到标识、防伪、追溯等管理目标。但是，在作为重要的电子元器件载体——印刷电路板(pcb)产业中，除了在产品上使用传统的如丝网印刷的工艺制作一维码、时间、文字及图案等标识信息外，还需制作可变的二维码信息(一物一码技术)。在约6mm×6mm的二维码中可以存储40-50个字符，可以保证生产过程中的数据存储，达到追溯的目标。同时，在一般的制造中小型尺寸pcb生产流程中，考虑量产性和规模性的因素，其产品普遍采用若干片小块(pcs)拼成大块(pnl)的排版方式用于制造生产。需要对每小块的pcb产品进行有效的标识制作，则排版方式不同，会导致标识的方向、位置也会出现相应的变化。

目前，产品或包装制作标识信息的方法，主要有传统的印刷工艺(如丝网印刷)、喷码等方式，而制作可变信息码标识的主要方法有激光打印和文字喷印等数字打印技术。传统的印刷工艺(如丝网印刷)一般无法制作可变信息标识，而喷码的方式制作的相应的文字或图案质量较差，一般适用于简单的如日期等标识应用。激光打码的方式，由于需要在产品表面镭射去除形成相应的标识，存在对产品造成伤害的风险，如在pcb表面用镭射，可能将pcb的阻焊层表面烧穿，从而无法起到保护金属线路的作用。文字喷印设备则主要是取代传统印刷工艺实现文字等标识制作，虽然可制作二维码标识，但在某些高速喷印的情况下，其效率非常较低，无法满足产品量产化生产需求，且其只能在指定位置喷印标识，若喷印标识的位置改变，则需要重新更换设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可变信息数字喷印设备及采用该设备喷印的方法，其能够打印过程方便、高效、快捷。

为了解决上述问题，本发明提供了一种可变信息数字喷印设备，包括一控制器、一定位区域、一运送装置、一打印区域：所述控制器分别与所述定位区域、所述运送装置及所述打印区域连接，在所述控制器内存储有待喷印产品的喷印信息；所述定位区域包括一能够沿x、y方向转动的可调底板及设置在所述可调底板上方的第一图像采集装置，待喷印产品放置在所述可调底板上，所述第一图形采集装置采集所述待喷印产品上的标记点，并将该标记点信息传送给控制器，所述控制器根据该信息控制所述可调底板转动并调整所述待喷印产品的位置，进而实现定位所述待喷印产品；所述设备具有一沿待喷印产品运行方向贯穿所述设备的通道，所述运送装置设置在所述通道内并可沿所述通道往复移动，所述运送装置能够夹持所述待喷印产品，并运送所述待喷印产品经过定位区域及打印区域；所述打印区域包括多个喷头模组，每一喷头模组包括一喷头、一运动机构、一第一固化机构，所述运动机构支撑所述喷头，所述控制器根据存储在控制器内的喷印信息控制所述运动机构运动，所述运动机构带动所述喷头移动，使所述喷头移动至待喷印产品的需要形成喷印图形的位置，所述第一固化机构设置在所述喷头之后，以在喷头喷印形成喷印图形后固化所述喷印图形。

在一实施例中，所述设备还包括一上料区域，所述上料区域具有一上料传送装置，所述上料传送装置将待喷印的产品运输至所述定位区域。

在一实施例中，所述设备还包括一下料区域，设置在所述打印区域之后，所述下料区域包括一下料传送装置，所述下料传送装置接收从打印区域传输的喷印完毕的产品，并将该产品运输至出料口。

在一实施例中，所述设备还包括一第二图形采集装置，所述第二图形采集装置设置在打印区域之后，用于采集产品上的喷印图形，并将该喷印图形信息传送给控制器，所述控制器对该喷印图形信息解码，以验证喷印图形是否正确。

在一实施例中，在所述下料区还包括一第二固化机构，所述第二固化机构用于进一步固化所述喷印图形。

本发明还提供一种可变信息数字喷印方法，包括如下步骤：控制器获取一待喷印产品的欲形成的喷印图形的位置信息；用户在控制器内设置欲形成的喷印图形的编码规则，所述控制器根据该编码规则形成对应的喷印图形，并将该喷印图形信息传送给喷头模组；将待喷印产品放置在定位区域的可调底板上，定位区域的第一图像采集装置采集待喷印产品的标记点信息，并将该标记点信息传送给控制器，所述控制器根据该标记点信息与预设信息进行比较，并控制所述可调底板调整所述待喷印产品位置，使所述待喷印产品对准预设位置，实现待喷印产品的定位；运送装置将完成定位的待喷印产品运送至打印区域，所述待喷印产品位于打印区域的喷头模组的下方；所述喷头模组根据控制器传送的喷印图形信息进行喷印，形成喷印图形；运送装置将具有喷印图形的产品运输向下料区域，下料区域的下料传送装置接收从打印区域传输的喷印完毕的产品，并将该产品运输至出料口。

在一实施例中，在所述喷头模组根据控制器传送的喷印图形信息进行喷印，形成喷印图形的步骤中，采用喷头在待喷印产品表面形成喷印图形，在喷头形成喷印图形的同时，采用固化机构照射所述喷印图形，使液态的喷印图形固化。

在一实施例中，在形成喷印图形后，还包括一图像采集及解码验证步骤，一第二图形采集装置采集采集产品上的喷印图形，并将该喷印图形信息传送给控制器，所述控制器对该喷印图形信息解码，以验证喷印图形是否正确。

在一实施例中，在形成喷印图形后，还包括一再固化步骤，对喷印图形进一步固化。

在一实施例中，在将待喷印产品放置在定位区域的可调底板上的步骤中，进一步包括一进料步骤，将待喷印产品放置在一上料传送装置上，所述上料传送装置将待喷印的产品运输至所述定位区域的可调底板上。

本发明的优点在于，本发明的设备是可变信息数字喷墨打印设备，可以实现产品或其包装的一维码、时间、日期、文字、数字、logo、图案、二维码等类型的标识信息。设备采用流水线的工作方式，可以实现打印完成即时固化，固化完成后，可即时拍照和解码，保证标识准确性，打印过程方便、高效、快捷。喷墨打印使用的uv型墨水，无有害物质排放，清洁环保。在pcb使用领域，可按照pcb设计使用的通用文件gerber文件设定的位置实现精确喷墨打印，整个喷墨打印过程对pcb无任何不良风险。

附图说明

图1是本发明可变信息数字喷印设备的结构示意；

图2是定位区域示意图；

图3是本发明一实施例中运送装置的示意图；

图4是打印区域示意图；

图5是下料区域的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的可变信息数字喷印设备及采用该设备喷印的方法的具体实施方式做详细说明。

图1是本发明可变信息数字喷印设备的结构示意，图2是定位区域示意图。请参阅图1及图2，本发明可变信息数字喷印设备包括一控制器8、一定位区域1、一运送装置2、一打印区域3、一上料区域4及一下料区域5。

所述控制器8分别与所述定位区域1、所述运送装置2、所述打印区域3、所述上料区域4及所述下料区域5连接。在所述控制器8内存储有待喷印产品的喷印信息，所述喷印信息指的是待喷印产品欲喷印的喷印图形的位置信息。例如，待喷印产品为pcb板，所述控制器8通过解析pcb板的gerber文件来获取pcb板欲打印的二维码图形(欲喷印的喷印图形)的打印的位置，实现二维码图形的精确定位。其中，gerber文件是pcb板的专属文件，在每个pcb板生产完成后都会生成一个这样的文件。

所述定位区域1包括一能够沿x、y方向转的可调底板10及设置在所述可调底板10上方的第一图像采集装置11。待喷印产品放置在所述可调底板10上。所述可调底板10通过所述控制器8的控制可在x、y方向转动，以带动放置在其上的待喷印产品转动，调整待喷印产品的初始位置，从而实现待喷印产品的定位。所述第一图形采集装置11采集所述待喷印产品上的标记点，并将该标记点信息传送给控制器8，所述控制器8根据该信息控制所述可调底板转动并调整所述待喷印产品的位置，进而实现定位所述待喷印产品。在本实施例中，所述第一图形采集装置11包括两个ccd相机，这两个ccd相机分别设置在定位区域的首尾，实现全方位检测。

进一步，请参阅图1及图2，所述上料区域4具有一上料传送装置40。所述上料传送装置40将待喷印的产品运输至所述定位区域1。在本实施例中，所述上料传送装置40为对称设置的皮带，将待喷印的产品放置在所述皮带上，皮带传动，进而带动所述待喷印的产品移动，从而能够将所述待喷印的产品移动至定位区域1。

所述设备具有一沿待喷印产品运行方向贯穿所述设备的通道6。所述通道6凹陷入所述设备的支架7内。所述运送装置2设置在所述通道6内并可沿所述通道6往复移动。所述运送装置2能够夹持所述待喷印产品，并运送所述待喷印产品经过定位区域1及打印区域3。图3是本发明一实施例中运送装置2的示意图，请参阅图3，所述运送装置2的中部设置两个夹持部件21，待喷印产品可置于两个夹持部件20之间，所述运送装置2移动进而能够运送所述待喷印产品，待所述运送装置2完成运送工作后，所述运送装置能够沉入通道，并返回初始位置。

图4是打印区域示意图。请参阅图1及图4，所述打印区域3包括多个喷头模组30。每一喷头模组30包括一喷头31、一运动机构32、一第一固化机构33，其中喷头31设置在喷头模组30的底面，在图中示意性地标示。所述运动机构32支撑所述喷头31，即所述喷头31固定在所述运动机构32上。所述控制器8根据存储在控制器8内的喷印信息控制所述运动机构32运动，所述运动机构32带动所述喷头31移动，使所述喷头31移动至待喷印产品的需要形成喷印图形的位置。所述第一固化机构33设置在所述喷头31之后，以在喷头31喷印形成喷印图形后固化所述喷印图形。优选地，在喷头31喷印图形的同时，所述第一固化机构33固化液态的喷印图形，使其固化，避免喷印图形流动变形。在本实施例中，所述第一固化机构33为紫外固化灯。进一步，所述喷头模组30还包括供墨装置等喷墨打印的常规结构。

所述设备包括多个喷头模组30，则在进行喷印工作时，多个喷头模组30的喷头分别喷印不同位置的喷印图形，多个喷头协同工作，避免一个喷头往复喷印，提供工作效率，可适用于高速喷印。

进一步，所述设备还包括一第二图形采集装置8。所述第二图形采集装置5设置在打印区域3之后，用于采集产品上的喷印图形，并将该喷印图形信息传送给控制器8。所述控制器8对该喷印图形信息解码，以验证喷印图形是否正确。在本实施例中，所述第二图形采集装置8为ccd相机。

图5是下料区域5的结构示意图。请参阅图1及图5，所述下料区域5设置在所述打印区域3之后，所述下料区域5包括一下料传送装置50，所述下料传送装置50接收从打印区域传输的喷印完毕的产品，并将该产品运输至出料口。在本实施例中，所述下料传送装置50为皮带。所述运送装置2夹持所述待喷印产品经过打印区域3，在产品上形成喷印图形，所述运送装置2夹持所述具有喷印图形的产品并将其放置在下料传送装置50上。例如，所述运送装置2夹持所述具有喷印图形的产品的一端并前进，随着具有喷印图形的产品的前进，所述具有喷印图形的产品逐渐过渡到下料传送装置50上。

优选地，在所述下料区域5还包括一第二固化机构51，所述第二固化机构51用于进一步固化所述喷印图形，以强化喷印图形的固化效果，增强喷印图形与产品的附着力，避免在后续工艺中，喷印图形从产品上脱落。在本实施例中，所述第二固化机构51为紫外固化灯。

本发明还提供一种采用上述设备进行可变信息数字喷印方法。所述方法包括如下步骤：

步骤一、控制器获取一待喷印产品的欲形成的喷印图形的位置信息。

下文以待喷印产品为pcb板为例进行讲解。所述控制器通过解析pcb板的gerber文件来获取pcb板欲打印的二维码图形(欲喷印的喷印图形)的打印的位置，实现二维码图形的精确定位。其中，gerber文件是pcb板的专属文件，在每个pcb板生产完成后都会生成一个这样的文件。

步骤二、用户在控制器内设置欲形成的喷印图形的编码规则，所述控制器根据该编码规则形成对应的喷印图形，并将该喷印图形信息传送给喷头模组。

在该步骤中，用户设置编码规则，也就是二维码图形(欲喷印的喷印图形)所要表达的内容，且所述控制器根据此规则自行生成相应的二维码的内容。然后，在打印过程中，控制器根据二维码的内容生成相应的二维码图像，发送至喷印模组，再由喷印模组执行打印动作。

步骤三、将待喷印产品放置在定位区域的可调底板上。定位区域的第一图像采集装置采集待喷印产品的标记点信息，并将该标记点信息传送给控制器，所述控制器根据该标记点信息与预设信息进行比较，并控制所述可调底板调整所述待喷印产品位置，使所述待喷印产品对准预设位置，实现待喷印产品的定位。

在该步骤中，预设位置信息可以预先设定在所述控制器内，也可以将第一块pcb板的位置信息作为预设位置信息，后续的pcb板均按照第一块pcb板的位置调整，从而使所有相同的pcb板的打印初始位置相同，从而保证pcb板的打印起始位置的一致性。所述可调底板转动进而调整pcb板x、y方向位置及旋转角度。

进一步，在该步骤之前还包括一进料步骤，将待喷印产品放置在一上料传送装置上，所述上料传送装置将待喷印的产品运输至所述定位区域的可调底板上。

步骤四、运送装置将完成定位的待喷印产品运送至打印区域，所述待喷印产品位于打印区域的喷头模组的下方。

在该步骤中，待喷印产品完成定位后，所述运送装置夹持所述待喷印产品，并沿通道移动，从而将所述待喷印产品运送至打印区域3。

步骤五、所述喷头模组根据控制器传送的喷印图形信息进行喷印，形成喷印图形。

在该步骤中，所述设备包括多个喷头模组，分别对应不同的喷印图形位置。控制分别控制不同的喷头模组运动至其对应位置进行喷印。多个喷头模组协同工作，避免一个喷头往复喷印，提供工作效率，可适用于高速喷印。优选地，在采用喷头在待喷印产品表面形成喷印图形的同时，采用第一固化机构照射所述喷印图形，使液态的喷印图形初步固化。

优选地，在形成喷印图形后，还包括一图像采集及解码验证步骤。一第二图形采集装置采集产品上的喷印图形，并将该喷印图形信息传送给控制器，所述控制器对该喷印图形信息解码，并与控制器中之前生成的目标二维码信息进行比较，以验证喷印图形是否正确，进而保证喷印图形的准确性。

优选地，在形成喷印图形后，还包括一再固化步骤，对喷印图形进一步固化，以强化喷印图形的固化效果，增强喷印图形与产品的附着力，避免在后续工艺中，喷印图形从产品上脱落。。

步骤五、运送装置将具有喷印图形的产品运输向下料区域，下料区域的下料传送装置接收从打印区域传输的喷印完毕的产品，并将该产品运输至出料口。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。