数码印刷机墨路控制系统的制作方法

本发明属于喷墨印刷，具体涉及一种数码印刷机墨路控制系统。

背景技术：

1、随着计算机技术的发展，数字喷墨打印技术在喷绘、写真机等传统制造业的应用越来越常见。喷墨印刷是一种非接触、无压力、无印版的高速液滴喷射技术，它直接成像在承印材料表面，而供墨系统供给的墨水压力直接影响墨滴的喷射和打印成形的质量。

2、为了能够获取良好的印刷效果，必须要保证时刻拥有良好的墨滴形态，而良好的墨滴形态的形成取决于供墨系统的油墨状态、副墨盒中负压的平衡掌握等。其中油墨的状态包括墨水黏稠度以及温度，黏稠度太高的墨水形成的墨滴大小不均，喷印出来的图案效果差，不够细腻，而温度会影响墨水的黏稠度，同时供墨系统暂停时，由于热胀冷缩的原因会造成供墨系统的整个墨路压强的突变，在重新启动时需要再次进行整体的调整，增加了系统响应的时间；其次副墨盒中的负压平衡会影响设备的稳定性，负压太小时，会导致渗墨现象，而负压太大，会导致倒吸现象，以上两种情况均会导致设停机调整。

3、综上所述，亟需一种印刷机墨路控制系统，确保快速响应的同时，还能够保障喷印的质量，降低印刷设备停机调整的频次。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种数码印刷机墨路控制系统，通过循环加热的方式，保证了印刷机在待机和印刷时墨路温度的恒定，同时通过pid循环修正对墨水温度和压力进行细调，实现了墨水温度和压力的闭环控制，提高了供墨系统的墨水温度和压力响应度以及喷头墨水温度的精准度，也保证了供墨墨路系统的稳定性，降低了故障停机的频次。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种数码印刷机墨路控制系统，包括供墨墨路系统和墨路参数调节系统，所述墨路参数调节系统包括主控模块、温度调节模块、负压调节模块、数据采集模块和人机交互模块；所述温度调节模块、负压调节模块、数据采集模块和人机交互模块均与主控模块电连接；所述墨路参数调节系统还包括参数调节策略，具体包括以下步骤：

4、s1、墨路系统参数预设：通过人机交互模块输入参数预设值，包括副墨盒内部墨水液位、气体压强参数、副墨盒液压参数、温度初调误差范围、喷头压力参数和管道二内墨水温度参数；

5、s2、数据采集：采集墨路系统各个位置不同类型的实时参数；

6、s3、气压调节：根据预设的副墨盒内部墨水液位参数通过启动正负气压补偿模块调节副墨盒内上方气体压强参数；

7、s4、墨水温度初调：启动主墨盒内加热模块，完成墨水初级调温；

8、s5、喷头墨水温度负压调节：完成整个墨路循环系统的墨水温度和压力调节，根据喷头温度反馈与压力反馈进行细调；

9、s6、墨路系统预设参数调整：根据成品打印效果调整墨路系统的预设参数。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述供墨墨路系统包括主墨盒、供墨管道、副墨盒和回墨管道，所述主墨盒的出墨口与副墨盒的进墨口通过供墨管道连接，所述副墨盒的出墨口与主墨盒的进墨口通过回墨管道连接。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述供墨管道上依次设置有电磁阀一、供墨泵、过滤器、加热器、流量传感器二和温度传感器二；所述回墨管道上依次设置有回墨泵和电磁阀二。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述主墨盒的内部设置有加热模块和温度传感器三；

13、所述副墨盒的内部设置有液压传感器和气压传感器；

14、所述副墨盒的上方设置有正负气压补偿模块，用于调节副墨盒内部的压强参数；

15、所述副墨盒的底部通过管道二连接有喷头，所述管道二上依次设置有电磁阀四、温度传感器一和流量传感器一；

16、所述喷头的内部还设置有压力传感器，用于采集喷头墨水的压力值；

17、所述副墨盒还设置有磁力搅拌器，用于搅拌墨水降低黏稠度。

18、作为本发明的一种优选技术方案，所述数据采集模块，与所有不同位置设置的传感器建立电连接，用于各项参数的采集，具体的温度传感器一采集进入喷头的墨水温度值，流量传感器一采集进入喷头的墨水流量值，温度传感器二采集进入副墨盒的墨水温度值，流量传感器二采集进入副墨盒的墨水流量值，气压传感器采集副墨盒内气体区域的气压值，液压传感器采集副墨盒内墨水区域的液压值，温度传感器三采集主墨盒内的墨水温度值，压力传感器采集喷头墨水的压力值。

19、作为本发明的一种优选技术方案，所述温度调节模块，包括pid控制器和加热器，用于调整补偿进入副墨盒的墨水温度；

20、所述负压调节模块，包括正负气压补偿模块和pid控制器，用于通过充气和抽气操作调整副墨盒中的气体压强。

21、作为本发明的一种优选技术方案，所述喷头墨水温度负压的调节具体包括以下步骤：

22、s51、根据预设的副墨盒液压参数向副墨盒内填充墨水；

23、s52、根据流量传感器一采集的参数通过调整供墨泵的转速改变供墨管道中流入副墨盒的墨水流量；

24、s53、对喷头实际的出墨温度与压力参数进行细调。

25、作为本发明的一种优选技术方案，所述喷头实际的出墨温度与压力参数细调均采用pid循环修正：

26、温度细调：将温度传感器一测得的进入喷头中的墨水温度实际值与预定的温度值之间的误差输入到pid控制器中，然后根据pid的控制策略调整电流信号的模拟值改变加热器的加热功率，进而补偿管道中的墨水温度，使墨水温度维持在预设值附近；

27、压力细调：将压力传感器采集的喷头墨水压力值与预定的压力值之间的压力误差输入到pid控制器中，然后根据pid的控制策略开启正负气压补偿模块，进而调整副墨盒中的气体压强，使喷头墨水压力值维持在预设值附近；

28、特别地，当印刷机处于待机状态时，循环流动的墨水温度值和压力值暂停pid循环修正，通过步骤s3和s4对气压和温度进行粗调。

29、作为本发明的一种优选技术方案，所述pid循环修正算法为：其中，为t时刻电流信号模拟值，e(t)为温度误差，为比例系数、为积分系数、为微分系数。

30、作为本发明的一种优选技术方案，所述主控模块，用于对系统参数进行调整并下发操作指令，同时对实时状态参数进行监测；特别地，当印刷机待机时主控模块会记录的待机时间，根据待机时间，重新启动印刷时，主控模块会根据温度梯度相应的调整加热器的初始功率；其中温度梯度，依据待机时间和对应变化的喷头墨水温度变化曲线分段定义为0~t01、t01~t02和t02~t0。

31、本发明的有益效果为：

32、（1）供墨墨路系统通过循环加热的方式，保证了印刷机在待机和印刷时墨路温度的恒定，同时通过加热器配合pid循环修正，完成了墨水温度的闭环控制，提高了供墨系统的墨水温度调节的响应度以及喷头墨水温度的精准度，此种墨水循环流通的方式也保证了供墨墨路系统的稳定性，降低了故障停机的频次。

33、（2）由于墨水不断循环以及副墨盒设置的磁力搅拌器，避免了印刷机停机时墨水发生沉淀，同时通过温度的保持和磁力搅拌降低了墨水的黏稠度，提高了印刷品的质量；

34、（3）通过喷头处设置的传感器对实际出墨的温度及压力进行监测反馈，利用pid循环修正快速精准的控制墨水的实际温度值和压力值，进一步保证喷印的质量。

35、（4）通过定义的温度梯度对待机时喷头处温度的变化作以反馈，当启动印刷时调节加热器的初始补偿功率，减少pid循环修正温度的响应时间。