一种多曲面产品的图案喷印方法与流程

本发明涉及打印技术领域，尤其是指一种多曲面产品的图案喷印方法。

背景技术：

印刷或数码喷印技术已广泛应用于现代工业中，若是进行平面印刷或平面图案的数码喷印，其过程相当简单，但数码喷印对象为多曲面不规则物体时，例如由多个不规则曲面构成的头盔，要进行印刷或数码喷印就有很大的难度。

目前的印刷工艺主要是平面印刷：1.丝网印刷，由于丝印只能在平面材料上印刷，再通过人工手动按压的方式把平面图案转印到头盔外壳上；2.数码喷印平面打印，把设定的印刷图案印制到多曲面产品的外壳的平面原材料上，再通过吸塑成型的方式把平面原材料吸塑成设定的形状。很明显，现有方法无法在处理多曲面的产品时效率低下，且过程麻烦，取法满足实际生产的需要。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的问题提供一种多曲面产品的图案喷印方法，可直接在曲面的产品上进行喷印，提高了曲面产品的生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多曲面产品的图案喷印方法，包括以下步骤

a.根据待喷印产品的三维模型，计算待喷印的产品的曲面面积和尺寸；

b.将待喷印产品上同一个曲面中的图案划分为若干个小区域，待喷印的产品一共划分为n个小区域；

c.将划分的n个小区域的曲面图案投影至水平面，形成平面图案；

d.将n个小区域投影后的平面图案分别转换成n个点阵数据，并加载至喷印系统中；

e.将待喷印产品安装到喷印系统上，调节产品的角度，使n个小区域依次展示在喷头可以喷印的位置；

f.喷印系统根据n个点阵数据控制若干喷头在对应的小区域上进行喷印；

g.喷印系统依次完成n个小区域的喷印。

优选的，步骤b中，将产品上同一曲面中最高点与最低点的高度差值在15mm范围内的曲面切分成一块小区域。

优选的，步骤d中，通过图像数据格式转换工具将n个小区域的平面图案转换成点阵数据。

优选的，喷印系统的喷印过程包括以下步骤

f1.喷印系统共有m个并排的喷头，将第一个喷头移动到待喷印的小区域的侧上方；

f2.测量当前喷印的小区域在水平方向上距离当前喷射喷头最近的喷嘴的距离s，根据距离s算出喷嘴延迟喷射的时间t，喷印系统根据延迟喷射的时间t计算出喷嘴的喷射位置，接着喷印系统驱动喷头移动，控制喷嘴在喷印的小区域上的对应位置进行喷射；

f3.第一个喷头喷射结束后，m个喷头同时移动，使第二个喷头移动到喷印的小区域的侧上方，接着重复步骤f2；

f4.重复步骤f3，直至m个喷头均移动离开喷印小区域的上方，则完成喷印小区域的喷印；

f5.调整产品的角度，使另一待喷印的小区域朝上，接着重复步骤f1到步骤f4，依次完成对产品的n个小区域的喷印。

优选的，喷头的底部与当前喷印的小区域的最远的垂直距离小于15mm。

优选的，步骤f2中，采用测距设备测量当前打印区域距离喷头的喷嘴最近的距离s。

优选的，步骤f2中，采用人工测量法测量当前打印区域距离喷头的喷嘴最近的距离s。

优选的，步骤f2中，采用三维软件模拟测量当前打印区域距离喷头的喷嘴最近的距离s。

优选的，步骤f5中，采用三轴、四轴、五轴和六轴机械控制设备中的一种来调节产品的角度。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种多曲面产品的图案喷印方法，首先通过曲面产品的三维模型计算出曲面产品的曲面面积以及产品尺寸等数据，接着，将产品上同一个曲面的图案划分为若干个小区域，将小区域的曲面图案转换为平面图案，划分的小区域使得曲面图案转换为平面的图案更准确，将小区域转换后的平面图案分别转换成点阵数据，并加载到喷印系统中，喷印系统根据所有小区域的点阵数据控制喷头在对应的小区域上进行喷印，从而完成曲面产品的所有曲面的喷印，喷印结束则产品完成生产，不需要再经过其他工艺的处理，进而有效的提高了曲面产品的打印生产的效率，生产流程简单便捷，因而可节省人工成本。

附图说明

图1为本发明的流程图。

图2为本发明的喷头与喷印的小区域的示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

本实施例提供的一种多曲面产品的图案喷印方法，如图1，包括以下步骤

a.根据待喷印产品的三维模型，计算待喷印的产品的曲面面积和尺寸；

b.将待喷印产品上同一个曲面中的图案划分为若干个小区域，待喷印的产品一共划分为n个小区域；

c.将划分的n个小区域的曲面图案投影至水平面，形成平面图案；

d.将n个小区域投影后的平面图案分别转换成n个点阵数据，并加载至喷印系统中；

e.将待喷印产品安装到喷印系统上，调节产品的角度，使n个小区域依次展示在喷头可以喷印的位置；

f.喷印系统根据n个点阵数据控制若干喷头在对应的小区域上进行喷印；

g.喷印系统依次完成n个小区域的喷印。

具体地，首先通过曲面产品的三维模型计算出曲面产品的曲面面积以及产品尺寸等数据，接着，将产品上同一个曲面的图案划分为若干个小区域，产品共划分为n个小区域，将n个小区域的曲面图案均投影到水平面，形成平面图案，划分小区域使得曲面图案转换为平面的图案更精准；将n个小区域转换后的n个平面图案分别转换成点阵数据，并加载到喷印系统中，喷印系统根据n个小区域的点阵数据控制喷头在对应的小区域上进行喷印，从而完成曲面产品的所有曲面的喷印，喷印结束则产品完成生产，不需要再经过其他工艺的处理，进而有效的提高了曲面产品的打印生产的效率，生产流程简单便捷，可以一次性完成曲面产品喷印，而不需要再经过吸塑等工艺流程，节省时间，适合实际的生产，并且可节省人工成本。

本实施例提供的一种多曲面产品的图案喷印方法，步骤b中，将产品上同一曲面中最高点与最低点的高度差值在15mm范围内的曲面切分成一块小区域。具体地，实际上划分的小区域，在同一曲面上最高点和最低点的高度差值控制在15mm的范围内，可以使得小区域投影后的平面图更精准，并且在喷印时可以控制在喷头的喷射范围内，而不需要在喷射同一块区域时还要再调整产品的角度，从而可以进一步节省生产的时间。

本实施例提供的一种多曲面产品的图案喷印方法，步骤d中，通过图像数据格式转换工具将n个小区域的平面图案转换成点阵数据。具体地，由于实际采用的喷印系统的喷头内部含有许多的喷嘴，喷嘴也成阵列状态分布，所以将平面的矢量图转换为点阵数据，便于控制喷嘴喷射对应的点阵数据，即喷射对应的像素点。图像数据格式转换工具可以为rip软件、matlab工具等，或者直接加载小区域的平面图的bmp，tif等相关位图图片数据。

本实施例提供的一种多曲面产品的图案喷印方法，喷印系统的喷印过程包括以下步骤

f1.喷印系统共有m个并排的喷头，将第一个喷头移动到待喷印的小区域的侧上方；

f2.测量当前喷印的小区域在水平方向上距离当前喷射喷头最近的喷嘴的距离s，根据距离s算出喷嘴延迟喷射的时间t，喷印系统根据延迟喷射的时间t计算出喷嘴的喷射位置，接着喷印系统驱动喷头移动，控制喷嘴在喷印的小区域上的对应位置进行喷射；

f3.m个喷头同时移动，使下一个喷头移动到喷印的小区域的侧上方，接着重复步骤f2；

f4.重复步骤f3，直至m个喷头均移动离开喷印小区域的上方，则完成喷印小区域的喷印；

f5.调整产品的角度，使另一待喷印的小区域朝上，接着重复步骤f1到步骤f4，依次完成对产品的n个小区域的喷印。

其中，喷头的底部与当前喷印的小区域的最远的垂直距离小于15mm。具体地，实际上，喷头的喷嘴均在同一高度，喷嘴喷射的垂直距离控制在15mm的范围内，可以与划分的小区域的尺寸对应，即实际生产时，划分的小区域的最高点与最低点的高度差值是多少，则控制喷嘴的喷射垂直距离为多少，进而喷射的距离可以与小区域的投影高度对应，可以提高喷射精度。n个点阵数据输入喷印系统后，则根据每个点阵数据的相关图像数据控制喷头的相应喷嘴是否要进行喷射，当待喷印的小区域调整到喷头侧下方时，产品则不再动作，即待喷印的小区域不再移动，喷头设有m个，每个喷头负责不同的色系，例如实际印刷中采用的cmyk四色模式，进行彩色印刷；根据点阵数据对每个喷头进行控制，先控制第一个喷头移动到小区域的侧上方，测量出小区域水平方向上距离最近的喷嘴的距离s，如图2所示，系统根据距离s算出喷射的延迟时间t，t为第一个像素的喷射时间，再根据延迟时间t喷印系统便可以计算出其他像素点的喷印时间，控制喷头匀速水平移动，当第一个喷头全部喷嘴喷射完毕时，则继续移动喷头，使得下一个色系的喷头移动到小区域的侧上方，并按照第一个喷头的喷射过程进行喷射，当所有喷头都喷射完成时，则小区域完成喷印；接下来调整产品的角度，使得另一个待喷印的小区域朝上，移动喷头，使得第一个色系的喷头位于小区域的侧上方，接着继续按照上一个小区域的喷印过程对接下来的小区域进行喷印，直至完成产品的n个小区域的喷印工作。该喷印工作，根据n个点阵数据自动进行喷印工作，实现高度的生产自动化，从而可以节省生产时间，提高工作效率以及喷印的精度。实际工作中，系统除了可以根据距离s算出延迟喷射时间t，还可以根据距离s算出喷嘴到小区域的光栅数或者编码数，从而根据光栅数或者编码数来获取喷嘴的喷射位置。

本实施例提供的一种多曲面产品的图案喷印方法，实际生产中，测量喷头与小区域的距离，可采用人工观测量法，也可以采用在三维软件中模拟空间来测量数据的方法，还可以在喷印系统中安装测量工业相机进行测量空间距离，测量的方法不限于上述三种方式，可以根据实际喷印生产的需求进行选择。

本实施例提供的一种多曲面产品的图案喷印方法，步骤f5中，采用三轴、四轴、五轴和六轴机械控制设备中的一种来调节产品的角度。具体地，例如使用多维度的机械手控制产品，使得产品可以全方位调整角度，进而可以在生产过程中减少工作人员的工作量，通过设备自动对产品进行角度的调整，速度快，角度调整的精确度高，从而有利于更好的进行喷印工作。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。