一种新型柱形表面的高速打印方法与流程

本发明涉及喷墨打印方法技术领域，具体为一种新型柱形表面的高速打印方法。

背景技术：

喷墨打印是喷头从微孔板上吸取探针试剂后移至处理过的支持物上，通过热敏或声控等形式喷射器的动力把液滴喷射到支持物表面，喷墨将细小的黑色或彩色墨滴喷射到纸面和待加工的工件上，通过采用较多的喷嘴和多次喷射相同的区域，大多数喷墨打印机都能输出中，高分辨率的图像。

然而现有的喷墨打印在对于圆柱形加工件，如保温杯，酒瓶，化妆品瓶等。在其表面印刷一些图案和字样不但非常困难，而且速度比较慢，传统技术中多采用丝网印刷来实现，丝网印刷制作工艺流程复杂，周期长，且成本比较高。目前人们多选择打印的方式在这些加工件的表面打印图案和字样，如uv平板打印机，虽然比起丝网印刷的成本和工序降低了很多，但是因为uv平板打印工作方式的限制，其工作效率还是比较低。针对上述问题，急需在原有喷墨打印的基础上进行创新设计。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型柱形表面的高速打印方法，以解决上述背景技术提出现有的喷墨打印在对于圆柱形加工件进行印刷、打印字样和图样时操作困难，工艺流程复杂，速度缓慢，周期长，且成本比较高，存在打印工艺工作上的限制问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型柱形表面的高速打印方法，包括以下步骤：夹紧圆柱体工件→规划提取文件数据→调整喷头高度→控制加工台x轴和横梁y轴移动→精确打印→打印完成→换取工件；

(1)通过夹具夹紧圆柱体工件，并同时开启uv灯进行照明，对圆柱体工件的打印进行光照补充；

(2)选取所需打印的工程文件，计算车头打印完文件时需要运动的整个行程，然后结合喷头的物理参数及运动联动参数计算出偏移值，根据偏移值对所选择的文件进行线性化拟合的偏移处理，规划出提取偏移后文件数据的方式；

(3)利用车头测得圆柱体加工件的高度，并调整喷头的设置位置高度；

(4)控制器控制根据运动联合参数，控制加工台x轴和横梁y轴同步运动，并通过码盘反馈圆柱体表面的位置信息给控制器；

(5)控制器根据反馈信息，控制喷头对圆柱体的表面进行精确性的打印；

(6)打印完成，车头快速回到原点，加工台轴自动松开夹具对圆柱体工件的固定；

(7)人为换取工件，进行下一个工件的打印。

优选的，所述夹具夹紧圆柱体工件，由气杆推动圆柱体工件贴近加工台x轴，通过加工台x轴控制圆柱体工件的运动。

优选的，所述车头打印完文件的行程计算依据包含所选打印文件的分辨率、长度、高度和图层色彩信息等文件属性等。

优选的，所述偏移值计算的依据包括喷头的物理参数和运动联动参数。

优选的，所述喷头的设置位置高度，距离圆柱体表面为1-2mm之间，喷头设备位置高度设置允许存在±10％的误差。

优选的，所述加工台x轴和横梁y轴的运动趋势由运动联合参数决定，同步运动，互不干扰运动进行，且加工台x轴和横梁y轴的运动由伺服电机直接传动进行。

优选的，所述打印完成后，uv灯同步关闭，车头在横梁y轴上移动回到起始原点，加工台轴松开夹具，气杆松开，人工换取加工完成的圆柱体工件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)现阶段，用uv平板打印机在圆柱体表面打印，多采用多工件y轴慢速旋转，x轴快速运动，根据x轴光栅或磁栅，确定其在圆柱体表面的实际打印位置进行打印。由于圆柱体材质问题，所以y轴旋转速度受限，所以uv平板打印机的效率比较低。

(2)用气杆将圆柱体加工件加紧在加工台轴上，用伺服电机1带动圆柱体加工件旋转；用伺服电机2在横梁轴上带动车头移动，利用码盘采集圆柱体加工件表面的具体位置，上位软件选择所需要打印的工程文件之后，软件根据所选择的文件的分辨率，长度，高度，图层色彩信息等文件属性，计算出车头在打印完改文件时需要运动的整个行程，然后结合喷头的物理参数及运动联动参数计算出偏移值，根据偏移值对所选择的文件进行线性化拟合的偏移处理，并规划出提取偏移后文件数据的方式；伺服电机1根据所设定的速度值旋转，带动圆柱体加工件旋转，通过码盘采集当前圆柱体在喷头方向上的有效位置值，这样喷头结合位置信息和存在控制器中的偏移后图像信息打印出相应的图像，在这个过程中uv灯同时打开，对加工件进行光照，当车头运动完成整个行程之后，打印完成，然后车头回到原来的打印点，气杆松开，工人换取加工件。

(3)采用这种打印方式，调节运动联动参数使得加工台x轴与横梁y轴同步联合运动，再结合喷头的物理参数及运动联动参数计算出偏移值，根据偏移值对所选择的文件进行线性化拟合的偏移处理，并规划出提取偏移后文件数据的方式，然后控制器驱动喷头，根据所提取的数据信息，精准的打印在圆柱体表面，能够大大的提高打印效率。

附图说明

图1为本发明打印流程示意图；

图2为本发明行程计算方法结构示意图；

图3为本发明偏移量计算方法结构示意图；

图4为本发明设备结构示意图。

图中：1、uv遮光板；2、第二伺服电机；3、横梁y轴；4、车头；5、二级墨盒；6、测高设备；7、第一伺服电机；8、码盘；9、加工台x轴；10、托瓶器；11、气杆；12、废墨盒；13、uv灯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种新型柱形表面的高速打印方法，包括以下步骤：夹紧圆柱体工件→规划提取文件数据→调整喷头高度→控制加工台x轴和横梁y轴移动→精确打印→打印完成→换取工件；

(1)通过夹具夹紧圆柱体工件，并同时开启uv灯进行照明，对圆柱体工件的打印进行光照补充；

(2)选取所需打印的工程文件，计算车头打印完文件时需要运动的整个行程，然后结合喷头的物理参数及运动联动参数计算出偏移值，根据偏移值对所选择的文件进行线性化拟合的偏移处理，规划出提取偏移后文件数据的方式；

(3)利用车头测得圆柱体加工件的高度，并调整喷头的设置位置高度；

(4)控制器控制根据运动联合参数，控制加工台x轴和横梁y轴同步运动，并通过码盘反馈圆柱体表面的位置信息给控制器；

(5)控制器根据反馈信息，控制喷头对圆柱体的表面进行精确性的打印；

(6)打印完成，车头快速回到原点，加工台轴自动松开夹具对圆柱体工件的固定；

(7)人为换取工件，进行下一个工件的打印；

夹具夹紧圆柱体工件，由气杆推动圆柱体工件贴近加工台x轴，通过加工台x轴控制圆柱体工件的运动，利用气杆推动圆柱体工件，并对其进行固定，操作方便快捷，减少人工劳动力消耗，对圆柱体工件的固定性能牢固，有效的避免圆柱体工件打印时发生偏位移动脱落问题；

车头打印完文件的行程计算依据包含所选打印文件的分辨率、长度、高度和图层色彩信息等文件属性等，通过多种信息计算车头打印完文件的行程，使得车头行程的计算更加精确，不易发生车头行程和圆柱体工件上的对应不符合问题的发生，造成圆柱体工件的打印偏位问题发生；

偏移值计算的依据包括喷头的物理参数和运动联动参数，偏移值由喷头的物理参数和运动联动参数共同计算，使得偏移值的计算会因喷头的不同而发生相对变化，使得不同的喷头在工作时，依旧能够进行良好的精确打印进行；

喷头的设置位置高度，距离圆柱体表面为1-2mm之间，喷头设备位置高度设置允许存在±10％的误差，喷头的设置高度位置，使得圆柱体表面的打印更加精确，不会因为距离高度，使得圆柱体工件的打印发生外界因素导致的偏位问题发生，减少喷墨打印时墨汁的散开问题发生；

加工台x轴和横梁y轴的运动趋势由运动联合参数决定，同步运动，互不干扰运动进行，且加工台x轴和横梁y轴的运动由伺服电机直接传动进行，加工台x轴和横梁y轴的运动直接由电器元件控制，使得加工台x轴和横梁y轴的运行更加的精确，在伺服电机的运行控制作用下，有效的避免了打印不够精确问题发生；

打印完成后，uv灯同步关闭，车头在横梁y轴上移动回到起始原点，加工台轴松开夹具，气杆松开，人工换取加工完成的圆柱体工件，利用uv灯的同步工作运动，使得圆柱体的打印进行环境更加明亮，在打印完成后关闭，节省能源，同时车头的移动和气杆的松开，使得人工换取圆柱体工件时，操作方便快捷，对圆柱体的定位固定进行便捷。

工作原理：在使用该新型柱形表面的高速打印方法时，根据附图1-4，在加工台x轴9上，用所设计的工装夹具夹紧所要加工的圆柱体工件，在软件中选择所要打印的工程文件，软件根据所选文件的分辨率，长度，高度，图层色彩信息等文件属性，计算出车头4在打印完改文件时需要运动的整个行程，然后结合喷头的物理参数及运动联动参数计算出偏移值，根据偏移值对所选择的文件进行线性化拟合的偏移处理，并规划出提取偏移后文件数据的方式，然后，车头4对圆柱体加工件进行测高，让喷头能够处于圆柱体表面大概1-2mm左右的距离，控制器控制根据运动联合参数，控制加工台x轴9和横梁y轴3同步运动，码盘8将圆柱体表面的位置信息反馈给控制器，控制器根据所反馈的信号结合偏移后的文件数据信息，控制喷头能够准确的对圆柱体进行打印，这个过程中uv灯13同时打开，对加工件进行光照，当车头4运动完成整个行程之后，打印完成，当打印完一个工件之后，车头4迅速回到打印原点，加工台x轴9自动松开夹具，使工人能够轻松的换取工件，进行下一次的打印动作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。