一种用于喷印彩色图案的喷印系统的制作方法

本发明涉及工件喷印，尤其涉及一种用于喷印彩色图案的喷印系统。

背景技术：

传统的喷印设备考虑到喷印工件的材质，墨水的不同，因此喷印、固化的工艺存在差异，使得喷印设备在短时间内都只能对特定工件喷印上特定的图案，缺少自定制的功能。一旦生产线开始运作，喷印设备的运作参数不能实时可调，即运作参数不能根据喷印的工艺要求随时间而作出适应性的调整，因此工艺水平存在一定的局限性。

另一方面，传统的喷印设备的生产线对工件的定位有较高的要求，一旦工件的定位不准确会对喷印图案的质量造成影响，提高了废品率。

技术实现要素：

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种用于喷印彩色图案的喷印系统，具体由以下技术方案实现：

所述用于喷印彩色图案的喷印系统，设于喷印生产线上，喷印生产线通过传送装置将工件以设定的轨迹逐个地通过所述喷印系统，喷印系统包括：

定位检测模块，通过模块内的相机采集工件位置信息与工件表面图案；

上位机，结合所述工件位置信息根据设定的打印图案得到每个工件对应的打印参数与固化参数；

喷墨打印模块，根据所述打印参数与固化参数对加热后的工件进行喷印、固化操作。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述喷墨打印模块包括加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机，加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机沿传送装置运动方向依次设置，加热模块，对工件进行预加热操作；底涂喷印机逐个对工件进行喷印，形成喷印底层；喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据所述打印参数进行喷印，形成多层图案层；光油喷印机逐个在工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，上位机将预先设定的打印图案与所述工件表面图案进行比对后，根据工件位置信息将工件表面图案上每一像素与打印图案的每一像素形成一一映射的关系，进而得到工件表面图案的每个像素的位置信息与特征信息，实现所述打印参数的获取。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述特征信息包括各像素点的颜色、灰度以及各喷头的用量配比。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机均采用相同的喷印模组，所述喷印模组与上位机通信连接包括：

打印单元，根据所述打印参数对下方生产线上的工件逐个地完成喷印操作；

UV固化LED单元，根据上位机发送的固化参数对进行喷印操作后的工件进行固化操作。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，打印单元包括一级墨盒、二级墨盒、加热管、供墨泵、回墨泵、供墨控制器、喷头、喷头控制器、进墨温度压力传感器以及回墨温度压力传感器，所述一级墨盒设于喷印模组壳体外，所述二级墨盒设于喷印模组壳体内并通过补墨泵与一级墨盒相连，所述喷头与喷头控制器通信连接形成喷头控制回路，二级墨盒通过所述供墨泵依次通过加热管、进墨温度压力传感器与喷头连接形成供墨通路，喷头依次通过回墨温度压力传感器、回墨泵与二级墨盒连接形成回墨通路，所述供墨控制器通过液位传感器与一级墨盒、二级墨盒连接以及通过进墨温度压力传感器、回墨温度压力传感器与喷头连接，形成闭环反馈回路；并与供墨回路通信连接形成闭环控制回路。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述回墨通路中喷头与回墨泵间设有稳压器；供墨通路中供墨泵与加热管间设有稳压器与过滤器。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述UV固化LED单元包括LED并联灯组、电源以及UV控制器，所述UV控制器根据上位机的指令通过PWM信号控制所述电源工作，所述电源与所述LED并联灯组并接。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述定位检测模块还包括一个温控电流开关，所述温控电流开关分别与UV控制器、电源通信连接。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述电源通过一整流器外接交流工作电压。

所述用于喷印彩色图案的喷印系统的进一步设计在于，所述定位检测模块还包括传感器、闪光灯以及相机控制器，所述相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接。

本发明的优点如下：

本发明的用于喷印彩色图案的喷印系统对工件的定位没有要求，只需位于传送带上的工件被相机捕捉，即可通过上位机对拍摄到的图案信息进行处理控制模组的打印单元完成喷印，该设计方案能使图案精准地喷射在工件上，大大地降低了废品率。

另一方面本发明的UV固话单元根据工件的材质、工艺的需求以及色彩油墨的搭配通过上位机进行定制不同的UV固化方案，可使喷印的色彩更加饱满。

附图说明

图1为喷印模组中打印单元的模块示意图。

图2为喷印模组中UV固化LED单元的模块示意图。

图3为定位检测模块的模块示意图。

图4为喷印系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案进行详细说明。

如图4，本实施例提供的喷印系统主要由定位检测模块、上位机以及喷墨打印模块组成。该喷印系统设于喷印生产线上，喷印生产线通过传送带将工件逐个地依次通过定位检测模块与喷印模组。本发明的技术方案不限于传送带，其他传送装置原理相同，在此不再赘述。

具体地，定位检测模块1，通过模块内的相机采集工件位置信息与工件表面图案，本实施例采用CCD相机。上位机，结合所述工件位置信息根据设定的打印图案得到每个工件对应的打印参数与固化参数。喷墨打印模块，根据上位机发送的控制信号加热后的工件进行喷印、固化操作。定位检测模块、喷墨打印模块按上述工序的先后次序依次设置于输送系统的上方，参见图4。

进一步的，打印参数的获取是通过上位机将预先设定的打印图案与所述工件表面图案进行比对后，根据工件位置信息将工件表面图案上每一像素与打印图案的每一像素形成一一映射的关系，进而得到工件表面图案的每个像素的位置信息与特征信息。上位机将采集的图像投影在设定的坐标系上，并给定图像上每个像素一个坐标值，作为该像素的位置信息，再将该坐标值与该像素的特征信息一一映射，形成对应像素的打印参数，并将打印参数发送至打印单元。

本实施例的喷墨打印模块2主要由加热模块21、底涂喷印机、喷印机组、光油喷印机以及固化灯组成。底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机沿传送带运动方向依次设置于传送带的上方。加热模块，对工件进行预加热操作。底涂喷印机逐个对工件需要喷涂图案的一面根据打印参数进行喷印，形成喷印底层；喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据打印参数进行喷印，形成图案层。光油喷印机逐个在工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层；固化灯，对工件喷印顶层、图案层以及喷印底层进行固化形成成品。本实施例的固化灯采用紫外光灯。

本实施例喷印装置中的喷印机组由分别喷印白色、青色、品红、黄色、黑色五个喷头以及专色喷头组组成，喷印机组进行喷印时，首先接收待喷印的工件的打印参数，每个喷头与专色喷头组根据各像素的特征信息对对应的像素点进行喷涂，最终形成所需的图案。上述特征信息包括各像素点的颜色、灰度以及各喷头的用量配比。专色喷头组可以使五色喷头喷印而成的图案色彩更加饱满，例如：桃红色的处理。另外，专色喷头组喷印出的隐形图案及色彩也可以用于防伪用途。

进一步的，底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机均采用相同的喷印模组。该喷印模组与上位机通信连接，主要由打印单元与UV固化LED单元组成。其中，如图1，打印单元包括一级墨盒、二级墨盒、加热管、供墨泵、回墨泵、供墨控制器、喷头、喷头控制器、液位传感器、进墨温度压力传感器以及回墨温度压力传感器。

其中，一级墨盒设于喷印模组壳体外，二级墨盒设于喷印模组壳体内并通过补墨泵与一级墨盒相连。喷头与喷头控制器通信连接形成喷头控制回路，喷头控制器接收上位机发送的打印参数，控制喷头完成喷印操作。

二级墨盒通过供墨泵依次通过加热管、进墨温度压力传感器与喷头连接形成供墨通路。喷头依次通过回墨温度压力传感器、回墨泵与二级墨盒连接形成回墨通路。供墨控制器通过液位传感器与一级墨盒、二级墨盒连接以及通过进墨温度压力传感器、回墨温度压力传感器与喷头连接，形成闭环反馈回路。供墨控制器与供墨回路通信连接形成闭环控制回路。

本实施例中，回墨通路中喷头与回墨泵中设有稳压器；供墨通路中供墨泵与加热管件设有稳压器与过滤器。

UV固化LED单元，如图2，主要由LED并联灯组、电源、整流器、温控电流开关以及UV控制器组成。该电源通过整流器外接交流工作电压，用于向LED并联灯组提供直流工作电压。UV控制器根据上位机的指令通过脉冲直流信号控制电源工作，并通过PWM的占空比调节LED并联灯组的工作电压，进而调整LED并联灯组的光强，同样，UV控制器也可以根据驱动带的运行速度调节PWM信号，以调整LED并联灯组的工作时间，因此本实施例的UV固化LED单元可以根据工件的材质、工艺的需求以及色彩油墨的搭配通过上位机进行定制不同的UV固化方案，十分的灵活，便于技术人员操作，也可以通过不同的UV固化方案得到更加精致、逼真的喷印图案。

另一方面，为了防止LED灯组工作时间较长导致电路中元器件温度较高，本实施例采用了温控电流开关与该电源相接形成控制支路，该支路并接于LED并联灯组，在温控电流开关处温度超过设定值时自动关闭UV固化LED单元的工作回路。

本实施例的定位检测模块，如图3，主要由CCD相机、传感器、光源以及相机控制器组成。CCD相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接。该CCD检测定位单元工作时，传感器检测到承载板上的工件后，向相机控制器发送采集信号，相机控制器根据该采集信号向相机以及光源发送使能信号，完成工件在承载板上的相对位置以及工件表面图案、纹理的采集。

本实施例的用于喷印彩色图案的喷印系统对工件的定位没有要求，只需位于传送带上的工件被CCD相机捕捉，即可通过上位机对拍摄到的图案信息进行处理控制模组的打印单元完成喷印，该设计方案能使图案基准地喷射在工件上，大大地降低了废品率。另一方面本发明的UV固话单元根据工件的材质、工艺的需求以及色彩油墨的搭配通过上位机进行定制不同的UV固化方案，可使喷印的色彩更加饱满。

本实施例的基于上述方法的喷印装置，在对工件喷印时，可以根据工件的厚度、材质、工艺的需求在上位机上设置具体的喷印、固化参数形成不同的喷印、固化方案，灵活多变，而且成品的色彩饱满，图像分辨率高显得更加细腻；另一方面，通过上位机统一调配各模块运作实现全自动化的设计，也便于技术人员通过人机交互界面操作，十分便捷。同时，该装置将喷印模组内的相机、UV固化、打印等多个功能单元采用模块化设计，便于后期维护、部件的更换。

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来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。