一種弧形介質內弧面打印裝置的制作方法

本發明屬于數碼打印技術領域，具體涉及一種適用于具有弧面結構的打印介質的內弧面打印裝置。

背景技術：

目前數碼打印已廣泛應用于廣告、建材、醫療、電子等行業。但是打印介質表面必須平整或高低落差最大不超過5mm。對于曲面打印則困難重重。一方面曲面介質空間曲面復雜多變，打印設備無法感知具體形態；另一方面即使感知其曲面形態，由于噴頭本身體積所限無法完成靠近打印。所以目前曲面介質打印還只局限于規則曲面的打印。

技術實現要素：

發明目的：本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種適用于較大弧度的弧形介質的弧面打印裝置。

技術方案：本發明所述的一種弧形介質內弧面打印裝置，包括機架底座，所述機架底座上設置打印平臺，所述打印平臺由y向驅動組件驅動在y向往復運動，所述打印平臺上固定一對介質支撐桿，介質支撐桿上放置弧形打印介質；

垂直于所述機架底座的方向固定門架，所述門架橫梁上固定旋轉驅動組件，所述旋轉驅動組件連接旋轉座，旋轉座上具有打印頭聯動桿安裝孔，打印頭聯動桿通過所述安裝孔固定在旋轉座上，所述打印頭聯動桿底部連接打印頭組件；旋轉驅動組件通過旋轉座驅動打印頭聯動桿沿x向擺動，打印頭聯動桿帶動打印頭組件沿x向擺動；

所述旋轉座上還固定打印頭聯動桿z向升降組件，所述打印頭聯動桿z向升降組件帶動打印頭組件沿豎直方向做升降運動；

通過中央控制系統控制y向驅動組件、z向升降組件和旋轉驅動組件聯合實現對弧形介質的打印作業。

進一步地，所述y向驅動組件包括y向驅動電機和y向傳動絲桿，所述打印平臺上設有與y向傳動絲桿配套的傳動螺孔，y向傳動絲桿穿過所述傳動螺孔后沿y向橫置在機架底座上，且y向傳動絲桿一端連接所述y向驅動電機。

進一步地，為便于打印平臺在機架底座上順利運行，所述機架底座上具有供打印平臺滑動的導向滑軌。

進一步地，所述旋轉驅動組件包括旋轉驅動電機、旋轉驅動減速機、同步帶輪和同步帶，所述驅動電機和旋轉驅動減速機配套固定于門架橫梁頂部；所述旋轉座的一端穿置在門架橫梁上，旋轉座上安裝同步帶輪，同步帶繞過旋轉驅動電機的轉軸與同步帶輪，旋轉驅動電機轉軸驅動同步帶運行，從而帶動同步帶輪運轉，同步帶輪帶動旋轉座沿x向擺動。

進一步地，所述旋轉座的尾端安裝編碼器。

進一步地，所述z向升降組件包括升降驅動電機、升降驅動減速機、升降驅動電機安裝底座和升降傳動螺套，所述升降驅動電機安裝底座固定于所述旋轉座上，升降驅動電機和升降驅動減速機配套固定在所述升降驅動電機安裝底座上，所述升降傳動螺套固定在升降驅動電機安裝底座上；所述打印頭聯動桿的一側具有升降螺紋，另一側開設導向槽；所述旋轉座上的安裝孔內設有帶導向軌道的直線軸承，所述打印頭聯動桿配套的安裝在所述安裝孔內；升降驅動電機轉動帶動升降驅動電機安裝底座轉動，進而帶動升降傳動螺套轉動，升降傳動螺套與打印頭聯動桿一側的升降螺紋配合，實現打印頭聯動桿在z向上的升降作業。

進一步地，所述打印頭組件包括噴頭架、噴頭、噴頭底板和二級墨盒組，所述噴頭架頂部與打印頭聯動桿連接，底部安裝噴頭底板，噴頭底板上安裝噴頭，所述噴頭架上位于噴頭上方的位置裝設水平的轉軸，二級墨盒組穿置在所述轉軸上，且二級墨盒底部裝載負重；

噴頭底板上安裝測紙傳感器，噴頭架頂部安裝噴頭驅動控制板，由編碼器記錄測紙傳感器檢測到的弧形介質左右邊界的脈沖數，向噴頭驅動控制板提供打印起點設定值和噴墨脈沖信號；噴墨脈沖信號的具體原理為：設定打印分辨率為a，介質半徑為r，每個脈沖轉的角度為e，每個脈沖打印的墨點數n；具體關系為：n=a*e*r/25.4，然后對n取整。

進一步地，所述二級墨盒連接正（負）壓源。

進一步地，為了便于實現邊打印邊固化，避免固化不及時導致的噴圖變花，降低產品質量的問題，所述噴頭底板上安裝有uvled燈。

進一步地，所述弧形介質的半徑為400～1200mm，弦長≤1200mm，長度≤1300mm。

有益效果：（1）本設備通過設置介質y向驅動組件、打印頭z向升降組件和旋轉驅動組件，通過控制器對三者聯合控制，實現對弧形介質的打印作業，克服了現有技術中對只能對平整介質打印，而對弧形介質不能打印或打印效果較差的問題；（2）本設備中通過編碼器、測紙傳感器、噴頭驅動控制板以及中央控制器的聯合控制，先對弧形介質進行邊界掃面，然后向噴頭驅動控制板發出打印起點等信號，實現對弧形介質的精準打印，提高打印產品的質量；（3）本設備中將二級墨盒安裝在水平的轉軸上，并在二級墨盒底部設置負重，保證二級墨盒內的墨水在打印過程中一直處于水平狀態，保證噴頭的正常打印作業；（4）本設備中二級墨盒連接正（負）壓源進行打印作業，正壓用來壓墨，對噴頭做維護，負壓用來保持二級墨盒中墨水不會由于重力作用從噴頭自然流出，使用方便。

附圖說明

圖1為本發明裝置的整體結構示意圖；

圖2為本發明裝置中編碼器安裝效果示意圖；

圖3為本發明裝置中打印頭組件的結構示意圖；

圖4為本發明中打印頭底板的局部放大圖；

圖5為本發明中z向升降組件的結構示意圖；

圖6為本發明中打印頭聯動桿高度與弧形介質半徑關系示意圖；

其中：1、機架底座，2、打印平臺，3、y向驅動組件，31、y向驅動電機，32、y向傳動絲桿，4、介質支撐桿，5、弧形打印介質，6、編碼器，7、門架，71、門架橫梁，72、調平支座，8、旋轉驅動組件，81、旋轉驅動電機，82、旋轉驅動減速機，83、同步帶，9、旋轉座，91、直線軸承，10、打印頭聯動桿，101、升降螺紋，11、打印頭組件，111、噴頭架，112、噴頭，113、噴頭底板，114、二級墨盒組，115、噴頭驅動控制板，116、轉軸，117、負重，118、測紙傳感器，119、uvled燈，12、z向升降組件，121、升降驅動電機，122、升降驅動減速機，123、升降驅動電機安裝底座，124、升降傳動螺套，13、中央控制器。

具體實施方式

下面通過附圖對本發明技術方案進行詳細說明，但是本發明的保護范圍不局限于所述實施例。

實施例1：一種弧形介質內弧面打印裝置，包括機架底座1，所述機架底座上設置打印平臺2，所述打印平臺2由y向驅動組件3驅動在y向往復運動，所述打印平臺2上固定一對介質支撐桿4，介質支撐桿4上放置弧形打印介質5；

垂直于所述機架底座的方向固定門架7，所述門架橫梁71上固定旋轉驅動組件8，所述旋轉驅動組件8連接旋轉座9，旋轉座9上具有打印頭聯動桿安裝孔，打印頭聯動桿10通過所述安裝孔固定在旋轉座9上，所述打印頭聯動桿10底部連接打印頭組件11；旋轉驅動組件8通過旋轉座9驅動打印頭聯動桿沿x向擺動，打印頭聯動桿帶動打印頭組件沿x向擺動；門架底部具有調平支座72，調節門架橫梁的水平度；

所述旋轉座9上還固定打印頭聯動桿z向升降組件12，所述打印頭聯動桿z向升降組件帶動打印頭組件沿豎直方向做升降運動；

本裝置中，所述y向驅動組件3包括y向驅動電機31和y向傳動絲桿32，所述打印平臺2上設有與y向傳動絲桿配套的傳動螺孔，y向傳動絲桿32穿過所述傳動螺孔后沿y向橫置在機架底座1上，且y向傳動絲桿32一端連接所述y向驅動電機31，驅動電機31開啟后帶動y向傳動絲桿32轉動，y向傳動絲桿32轉動帶動打印平臺2在機架底座1上運動，通過控制y向驅動電機的正反轉，實現打印平臺的往復運動；機架底座上具有供打印平臺滑動的導向滑軌。

本裝置中，旋轉驅動組件8包括旋轉驅動電機81、旋轉驅動減速機82、同步帶輪和同步帶83，所述驅動電機81和旋轉驅動減速機82配套固定于門架橫梁71頂部；所述旋轉座9的一端穿置在門架橫梁71上，旋轉座上安裝同步帶輪，同步帶83繞過旋轉驅動電機的轉軸與同步帶輪，旋轉驅動電機轉軸驅動同步帶運行，從而帶動同步帶輪運轉，同步帶輪帶動旋轉座沿x向擺動，通過控制旋轉驅動電機的正反裝，實現打印頭組件在x向上的往復擺動；旋轉座9的尾端安裝編碼器6。

本裝置中，所述z向升降組件12包括升降驅動電機121、升降驅動減速機122、升降驅動電機安裝底座123和升降傳動螺套124，所述升降驅動電機安裝底座123固定于所述旋轉座9上，升降驅動電機121和升降驅動減速機122配套固定在所述升降驅動電機安裝底座123上，所述升降傳動螺套124固定在升降驅動電機安裝底座123上；所述打印頭聯動桿10的一側具有升降螺紋101，另一側開設導向槽；所述旋轉座上的安裝孔內設有帶導向軌道的直線軸承91，所述打印頭聯動桿10配套的安裝在所述安裝孔內；升降驅動電機121轉動帶動升降驅動電機安裝底座轉動123，進而帶動升降傳動螺套124轉動，升降傳動螺套124與打印頭聯動桿10一側的升降螺紋配合，并通過控制升降驅動電機的正反轉實現打印頭聯動桿在z向上的升降作業。

本裝置中，打印頭組件11包括噴頭架111、噴頭112、噴頭底板113和二級墨盒組114，所述噴頭架頂部與打印頭聯動桿連接，底部安裝噴頭底板113，噴頭底板113上安裝噴頭112，所述噴頭架111上位于噴頭上方的位置裝設水平的轉軸116，二級墨盒組114穿置在所述轉軸116上，且二級墨盒底部裝載負重117；二級墨盒連接正（負）壓源；

噴頭底板113上安裝測紙傳感器118和uvled燈119，噴頭架頂部安裝噴頭驅動控制板115，由編碼器記錄測紙傳感器檢測到的弧形介質左右邊界的脈沖數，向噴頭驅動控制板提供打印起點設定值和噴墨脈沖信號；噴墨脈沖信號的具體原理為：設定打印分辨率為a，介質半徑為r，每個脈沖轉的角度為e，每個脈沖打印的墨點數n；具體關系為：n=a*e*r/25.4，然后對n取整。

在具體操作過程中，通過中央控制器13，先根據弧形打印介質的尺寸調節z向升降組件，將打印頭組件調節至適當位置后固定，旋轉驅動組件啟動，由測紙傳感器檢測弧形介質的邊界信號，并由編碼器記錄，以計算確定打印起、終點，編碼器記錄的檢測結果對噴頭提供出墨脈沖信號，實現在弧形介質打印，在打印過程中，由中央控制器控制，旋轉驅動組件驅動對弧形介質掃面打印后，y向驅動組件帶動弧形介質步進一格，循環進行，直至打印作業完成，在打印過程中，噴頭底板上的uvled燈對打印產品及時固化，進一步保證打印產品的質量。采用本裝置進行打印的弧形介質尺寸范圍較大，半徑為400～1200mm，弦長≤1200mm，長度≤1300mm，市場實用性較強。

如上所述，盡管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本發明，但其不得解釋為對本發明自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本發明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。