一種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，提供一包括打印小車(chē)、支撐橫梁、待打印對(duì)象安置平臺(tái)和控制系統(tǒng)的噴墨打印裝置，所述打印小車(chē)上安裝打印噴頭和高度檢測(cè)裝置，待打印對(duì)象安置平臺(tái)上放置具有凹凸特征的待打印對(duì)象；通過(guò)高度檢測(cè)裝置檢測(cè)待打印對(duì)象上的凹凸特征位置；通過(guò)軟件程序拼接形成一待打印圖像；通過(guò)控制系統(tǒng)控制打印噴頭將待打印圖像打印在待打印對(duì)象上。
【專利說(shuō)明】-種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，具體說(shuō)涉及一種噴墨打印 機(jī)對(duì)待打印物體上凹凸特征檢測(cè)并根據(jù)此特征位置進(jìn)行噴繪打印的打印方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著噴墨技術(shù)的逐步發(fā)展，噴墨打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，打印介質(zhì)的材料 也是多種多樣，其中包括展板、玻璃、瓷磚、電子產(chǎn)品外殼、皮革制品等，通常一些打印介質(zhì) 表面有不同形狀的平面凹陷或凸起，當(dāng)需要對(duì)這些形狀的輪廓線進(jìn)行噴繪處理時(shí)，控制系 統(tǒng)需要控制噴頭在所需的凹凸面一側(cè)的輪廓開(kāi)始位置進(jìn)行噴繪，在另一側(cè)凹凸面輪廓結(jié)束 位置停止打印，從而使噴繪的圖文與凹凸面輪廓位置重合。現(xiàn)有的噴墨打印方式，主要是先 對(duì)待打印對(duì)象進(jìn)行初始打印測(cè)試，依據(jù)測(cè)試結(jié)果調(diào)整打印位置參數(shù)，直至調(diào)整至符合打印 位置要求為止；這種打印測(cè)試方法，當(dāng)更換待打印對(duì)象時(shí)，由于待打印對(duì)象表面的凹凸面輪 廓位置發(fā)生變化，便需要重新進(jìn)行打印測(cè)試，調(diào)整新的打印位置參數(shù)后再進(jìn)行打印操作。由 于待打印對(duì)象表面凹凸面分布不規(guī)律或待打印對(duì)象經(jīng)常更換，使打印前的測(cè)試調(diào)整工作變 得繁瑣。
[0003] 另外，有時(shí)不僅是需要對(duì)待打印對(duì)象凹陷或凸起的輪廓進(jìn)行打印，有時(shí)還需要在 凹凸面上進(jìn)行圖文打印，這時(shí)，程序及測(cè)試過(guò)程會(huì)變得更加復(fù)雜。
[0004] 有些待打印對(duì)象凹凸位置處的顏色已有明顯差異，還可以利用圖像處理的方法對(duì) 不同的顏色進(jìn)行定位以判斷噴頭需要噴繪的位置，適時(shí)的進(jìn)行此處的圖文打??；若這些待 打印物體上的凹凸位置沒(méi)有明顯的顏色區(qū)分時(shí)，僅靠凹凸面反射光線的明暗變化來(lái)區(qū)分邊 緣位置容易使打印圖文產(chǎn)生偏差，不能準(zhǔn)確判斷待打印對(duì)象表面的凹凸面位置，確保打印 精度存在一定困難。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)化程度高、控制簡(jiǎn) 便、定位準(zhǔn)確，以提高噴繪效果的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征 在于，包括： a) 提供一包括打印小車(chē)、支撐橫梁、待打印對(duì)象安置平臺(tái)和控制系統(tǒng)的噴墨打印裝置， 所述打印小車(chē)上安裝打印噴頭和高度檢測(cè)裝置，所述待打印對(duì)象安置平臺(tái)上放置至少兩個(gè) 具有凹凸特征的待打印對(duì)象； b) 提供一與待打印對(duì)象凹凸特征一致的預(yù)打印圖像； c) 通過(guò)高度檢測(cè)裝置一遍通過(guò)檢測(cè)各待打印對(duì)象的凹凸特征； d) 通過(guò)軟件程序計(jì)算出各待打印對(duì)象凹凸特征的中心在待打印對(duì)象安置平臺(tái)上的位 置坐標(biāo)； e) 將各待打印對(duì)象凹凸特征中心的位置坐標(biāo)分別與一預(yù)打印圖像的中心位置重合，并 將確定位置后的多個(gè)預(yù)打印圖像拼接成一待打印圖像； f)控制系統(tǒng)控制打印噴頭將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
[0007] 上述凹凸面定位及打印方法中，所述步驟e)中的與打印圖像為待打印對(duì)象凹凸 特征的輪廓線，所述步驟f)中的控制系統(tǒng)控制打印噴頭一遍通過(guò)將待打印圖像打印在各 待打印對(duì)象上。
[0008] 上述凹凸面定位及打印方法中，所述步驟a)中的噴墨打印裝置中的打印小車(chē)還 可以沿垂直于支撐橫梁的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述步驟e)中的預(yù)打印圖像為待打印對(duì)象的 凹凸特征，所述步驟f)中的控制系統(tǒng)控制打印噴頭多遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打 印對(duì)象上所述高度檢測(cè)裝置檢測(cè)至少一種形狀的凹凸面輪廓。
[0009] 上述凹凸面定位及打印方法中，所述支撐橫梁上安裝一光柵尺或磁柵尺。
[0010] 本發(fā)明還提出另一種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，包括： a) 提供一包括打印小車(chē)、支撐橫梁、待打印對(duì)象安置平臺(tái)和控制系統(tǒng)的噴墨打印裝 置，所述打印小車(chē)上安裝打印噴頭和高度檢測(cè)裝置，所述待打印對(duì)象安置平臺(tái)上放置至少 兩個(gè)具有凹凸特征的待打印對(duì)象； b) 通過(guò)高度檢測(cè)裝置一遍通過(guò)檢測(cè)各待打印對(duì)象，通過(guò)軟件程序計(jì)算出各待打印對(duì) 象的凹凸特征的輪廓坐標(biāo)； c) 根據(jù)各待打印對(duì)象的凹凸特征的輪廓坐標(biāo)拼接成一待打印圖像； d) 控制系統(tǒng)控制打印噴頭將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
[0011] 上述凹凸面定位及打印方法中，所述待打印對(duì)象安置平臺(tái)上的待打印對(duì)象的凹凸 特征可以相同也可以不同。
[0012] 上述凹凸面定位及打印方法中，所述待打印對(duì)象安置平臺(tái)上的待打印對(duì)象的凹凸 特征的高低程度完全一致。
[0013] 上述凹凸面定位及打印方法中，所述步驟c)中的待打印圖像為待打印對(duì)象凹凸 特征的輪廓線；所述步驟d)中的控制系統(tǒng)控制打印噴頭一遍通過(guò)將待打印圖像打印在各 待打印對(duì)象上。
[0014] 上述凹凸面定位及打印方法中，所述步驟a)中的噴墨打印裝置中的打印小車(chē)還 可以沿垂直于支撐橫梁的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述步驟c)中的待打印圖像為待打印對(duì)象的 凹凸特征；所述步驟d)中的控制系統(tǒng)控制打印噴頭多遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打 印對(duì)象上。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于： 1. 對(duì)于具有凹凸面輪廓的待打印對(duì)象，無(wú)論凹凸面是否存在顏色差異，均可以快速準(zhǔn) 確定位噴射圖文的位置坐標(biāo)，對(duì)于不同形狀的凹凸面以及打印至凹凸面的邊緣或凹凸特征 上均可通過(guò)測(cè)量及算法實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)大噴墨打印機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。 2. 高度檢測(cè)裝置可采用激光傳感器，其靈敏度和測(cè)量精度高，抗電磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)， 可以遠(yuǎn)離電弧強(qiáng)光、強(qiáng)熱區(qū)，與工件無(wú)接觸及檢測(cè)區(qū)域大等優(yōu)點(diǎn)，確保噴射點(diǎn)定位精度。 3. 激光傳感器采用超高速輪廓測(cè)量?jī)x激光位移傳感器，能夠通過(guò)2次元的激光穩(wěn)定檢 測(cè)截面的形狀，取樣速度可高達(dá)64, 000個(gè)輪廓/秒或12, 800, 000點(diǎn)/秒，連續(xù)輸出輪廓數(shù) 據(jù)，可瞬時(shí)測(cè)量所有形狀，并根據(jù)需要整合成3D模型形式/功能，提高工作效率。 4. 在更換待打印對(duì)象時(shí)，無(wú)需再次測(cè)試調(diào)整，即可直接掃描完成打印作業(yè)。 5.高度檢測(cè)裝置直接安裝于打印小車(chē)上，位于噴頭一側(cè)，可將接收的待打印對(duì)象凹凸 特征同步發(fā)送給控制系統(tǒng)控制噴頭噴墨工作，縮短處理及傳送時(shí)間，提高噴繪質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法的裝置示意圖； 圖2為本發(fā)明中噴墨打印機(jī)用激光傳感器對(duì)凹凸特征定位原理示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中確定凹凸特征中心坐標(biāo)原理示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中由預(yù)打印圖像拼接得到的一待打印圖像示意圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法的工作流程圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例二中確定凹凸特征輪廓坐標(biāo)原理示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例二中拼接成待打印圖像示意圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例二中噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法的工作流程圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例三中定位不規(guī)則形狀凹凸特征的方法示意圖； 圖10為本發(fā)明實(shí)施例四中實(shí)現(xiàn)噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法的裝置立體圖； 圖11為本發(fā)明實(shí)施例五中實(shí)現(xiàn)噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法的示意圖； 圖12為本發(fā)明實(shí)施例六中另一高度測(cè)量裝置安裝于打印小車(chē)上的示意圖； 圖13為本發(fā)明實(shí)施例六中高度測(cè)量裝置的立體示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0018] 如圖1所示，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法的噴墨打印裝置 包括打印小車(chē)1，支撐橫梁2,待打印對(duì)象安置平臺(tái)3和控制系統(tǒng)4。打印小車(chē)1可沿支撐橫 梁2做X軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，打印小車(chē)1 一側(cè)安裝有激光傳感器11，激光傳感器11用于采集待 打印對(duì)象5上的凹凸特征51，并將數(shù)據(jù)反饋至傳感器控制器（圖中未示出）后由軟件程序計(jì) 算出待打印對(duì)象5凹凸特征51的中心在待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上的位置坐標(biāo)；打印小車(chē)1 上安裝用于噴射打印墨水的打印噴頭12,為提高噴繪效果，可以設(shè)置多個(gè)打印噴頭用于噴 射青色（C)、品紅色(M)、黃色（Y)、黑色（K)、白色(W)和透明色（V)油墨中的一種或多種；噴 出的青色（C)、品紅色（M)、黃色（Y)、黑色（K)、白色（W)和透明色（V)油墨均為紫外線固化 相變油墨；本發(fā)明中的打印小車(chē)1上安裝的打印噴頭12的數(shù)量也可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置。支 撐橫梁2上安裝有光柵尺21，光柵尺21用來(lái)標(biāo)記X軸向坐標(biāo)，本發(fā)明中的光柵尺也可以用 精度更高的磁柵尺代替。待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上放置至少兩個(gè)待打印對(duì)象5,且待打印 對(duì)象5具有相同的凹凸特征51。待打印對(duì)象安置平臺(tái)3設(shè)置有升降裝置（圖中未示出），與 打印噴頭12之間的距離為可調(diào)節(jié)的；待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上可設(shè)置治具裝置，用來(lái)定位 待打印對(duì)象5?？刂葡到y(tǒng)4用于控制噴墨打印機(jī)對(duì)待打印對(duì)象5進(jìn)行圖像或文字的打印作 業(yè)。
[0019] 為將打印噴頭12噴射到待打印對(duì)象5表面的油墨快速固化，本發(fā)明中在打印小車(chē) 1上打印噴頭12的一端或兩端設(shè)置UV固化裝置，本發(fā)明中也可在每一打印噴頭12的旁邊 設(shè)置一 UV預(yù)固化裝置，本發(fā)明中還可以在支撐橫梁2上設(shè)置UV固化裝置。
[0020] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的激光傳感器11對(duì)凹凸面定位的原理示意圖。激光傳感器 11為超高速輪廓測(cè)量?jī)x位移傳感器，能夠通過(guò)二次元的激光穩(wěn)定檢測(cè)輪廓截面的形狀。以 檢測(cè)對(duì)象為具有立方體凹凸特征61的長(zhǎng)方體待打印對(duì)象6為例具體說(shuō)明，首先保證激光傳 感器11的掃描寬度大于長(zhǎng)方體待打印對(duì)象6上立方體凹凸特征61的最大寬度，當(dāng)啟動(dòng)激 光發(fā)光程序后，激光傳感器11發(fā)射激光于長(zhǎng)方體待打印對(duì)象6上表面，激光傳感器11跟隨 打印小車(chē)1進(jìn)行X軸向移動(dòng)，發(fā)射的激光沿X軸向掃描長(zhǎng)方體待打印對(duì)象6上表面。當(dāng)掃 描至長(zhǎng)方體待打印對(duì)象6上表面為平面時(shí)，激光測(cè)量程序反饋的輪廓線條為直線線條111 ; 當(dāng)掃描至長(zhǎng)方體待打印對(duì)象6上表面的立方體凹凸特征61時(shí)，激光測(cè)量程序反饋的輪廓線 條為凹凸面輪廓截面形狀222。經(jīng)過(guò)一遍通過(guò)掃描后，檢測(cè)出長(zhǎng)方體待打印對(duì)象6的立方體 凹凸特征61。在整個(gè)掃描過(guò)程中，光柵尺標(biāo)記X軸向位置坐標(biāo)，激光傳感器通過(guò)檢測(cè)Z軸向 位置坐標(biāo)變化獲得立方體凹凸特征61外輪廓面上點(diǎn)的Z軸向坐標(biāo)，從而在YZ平面中繪制 出輪廓截面形狀222,再根據(jù)凹凸面輪廓截面形狀222的特征變化得到組成輪廓邊緣各點(diǎn) 的Y軸向坐標(biāo)。
[0021] 實(shí)施例一 本實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明對(duì)具有完全相同凹凸特征的多個(gè)待打印對(duì)象進(jìn)行噴墨打印的方法。
[0022] 根據(jù)激光傳感器11獲得待打印對(duì)象5凹凸特征51，軟件程序通過(guò)各YZ平面上獲 得的截面形狀判斷出凹凸特征51的四個(gè)極值位置坐標(biāo)點(diǎn)A、B、C、D，軟件再將凹凸特征51 轉(zhuǎn)化成XY平面內(nèi)的輪廓，如圖3所示，C、D為X軸向極值位置坐標(biāo)點(diǎn)，A、B為Y軸向極值位 置坐標(biāo)點(diǎn)，通過(guò)激光傳感器11反饋A點(diǎn)的Y軸向坐標(biāo)，以Yi表示，通過(guò)激光傳感器11反饋 B點(diǎn)的Y軸向坐標(biāo)，以Y2表示,軟件計(jì)算得到中心點(diǎn)0的Y軸向坐標(biāo)Υα,Υαζα+Υ；^)/^ ;通過(guò) 光柵尺21反饋C點(diǎn)的X軸向坐標(biāo)，以Xi表示，通過(guò)光柵尺21反饋D點(diǎn)的X軸向坐標(biāo)，以Χ2 表示，軟件計(jì)算得到中心點(diǎn)〇的X軸向坐標(biāo)X〇, X〇= (1+?)/2,從而得到凹凸特征51中心 位置點(diǎn)0的坐標(biāo)（X(i，Y。）。
[0023] 軟件程序預(yù)先提供一與待打印對(duì)象5凹凸特征51 -致的預(yù)打印圖像511，如圖4 所示，將計(jì)算出的各待打印對(duì)象5凹凸特征51的中心位置0坐標(biāo)（\，V分別與預(yù)打印圖 像511的中心位置Q重合，由于待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上放置至少兩個(gè)待打印對(duì)象5,軟件 再將確定位置后的至少兩個(gè)預(yù)打印圖像511拼接成一待打印圖像52,用于準(zhǔn)確噴射于待打 印對(duì)象5上的凹凸特征位置處。
[0024] 本實(shí)施例的工作流程圖如圖5所示，首先接通電源后，啟動(dòng)開(kāi)始按鈕，打印小車(chē)1 從初始位置沿支撐橫梁2向指定位置移動(dòng)，經(jīng)以太網(wǎng)發(fā)出通信信號(hào)，開(kāi)啟傳感器激光發(fā)光 程序，同時(shí)激光傳感器11跟隨打印小車(chē)1沿支撐橫梁2移動(dòng)，整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中，激光傳感器 11掃描下方的待打印對(duì)象5,獲取待打印對(duì)象5的凹凸特征51數(shù)據(jù)。程序判斷小車(chē)是否移 動(dòng)到指定位置，即一遍通過(guò)的終點(diǎn)位置，若否，激光傳感器11繼續(xù)掃描并獲取數(shù)據(jù)；若是， 則激光傳感器11停止掃描，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出待打印對(duì)象5凹凸特征51的 中心在待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上的位置坐標(biāo)。軟件系統(tǒng)預(yù)先提供一與待打印對(duì)象凹凸特征 一致的預(yù)打印圖像，將計(jì)算出的凹凸特征51中心位置點(diǎn)0坐標(biāo)與預(yù)打印圖像511的中心位 置點(diǎn)Q重合，軟件將確定位置后的至少兩個(gè)預(yù)打印圖像拼接成一個(gè)待打印圖像52。隨后，打 印小車(chē)1重新移動(dòng)到初始位置，若否，控制系統(tǒng)4控制打印小車(chē)1繼續(xù)移動(dòng)；若是，控制系統(tǒng) 4控制打印噴頭12從初始位置對(duì)待打印對(duì)象5噴射待打印圖像，直至完成打印工作。
[0025] 若待打印圖像僅為凹凸特征51的輪廓線，控制系統(tǒng)4控制打印噴頭12 -遍通過(guò) 將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象5上。
[0026] 若待打印圖像為凹凸特征時(shí)，為保證噴繪質(zhì)量，控制系統(tǒng)可控制打印小車(chē)1沿垂 直于支撐橫梁做Y軸向步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，控制打印噴頭12多遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打印 對(duì)象5上。
[0027] 實(shí)施例二 本實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明對(duì)具有不相同凹凸輪廓但凹凸特征深淺程度完全一致的多個(gè)待打 印對(duì)象進(jìn)行噴墨打印的方法。
[0028] 待打印對(duì)象凹凸特征輪廓為不相同的第一凹凸特征501和第二凹凸特征502，激 光傳感器11通過(guò)一遍通過(guò)掃描獲得凹凸特征在各YZ平面上的截面輪廓，如圖6所示，激光 傳感器11掃描到第一凹凸特征501，軟件判斷從第一輪廓特征點(diǎn)E開(kāi)始的所有組成第一凹 凸特征501的輪廓邊緣的特征點(diǎn)，直至最后一個(gè)輪廓特征點(diǎn)F。軟件程序再將凹凸特征轉(zhuǎn)化 成XY平面內(nèi)的輪廓，光柵尺21標(biāo)記X軸向位置坐標(biāo)，激光傳感器11根據(jù)凹凸特征輪廓截形 狀計(jì)算出輪廓邊緣的Y軸向坐標(biāo)，即可得到從點(diǎn)E到點(diǎn)F組成第一凹凸特征501的所有輪 廓特征點(diǎn)在待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)。當(dāng)掃描完第一凹凸特征501后，激 光傳感器11繼續(xù)掃描至無(wú)凹凸特征位置，此時(shí)激光測(cè)量程序反饋的輪廓線條為直線線條， 當(dāng)掃描到第二凹凸特征502時(shí)，激光測(cè)量程序反饋第二凹凸特征502的凹凸面輪廓截面形 狀線條，軟件判斷從第一輪廓特征點(diǎn)G開(kāi)始的所有組成第二凹凸特征502的輪廓邊緣的特 征點(diǎn)，直至最后一個(gè)輪廓特征點(diǎn)H，同樣計(jì)算出從點(diǎn)G到點(diǎn)Η組成第二凹凸特征502的所有 輪廓特征點(diǎn)在待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上對(duì)應(yīng)的位置坐標(biāo)。軟件程序根據(jù)各凹凸特征的輪廓 特征點(diǎn)位置坐標(biāo)拼接成一待打印圖像53,如圖7所示。
[0029] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例二的凹凸面定位及打印方法的工作流程圖。
[0030] 首先接通電源后，啟動(dòng)開(kāi)始按鈕，打印小車(chē)1從初始位置沿支撐橫梁2向指定位置 移動(dòng)，經(jīng)以太網(wǎng)發(fā)出通信信號(hào)，開(kāi)啟傳感器激光發(fā)光程序，同時(shí)激光傳感器11跟隨打印小 車(chē)1沿支撐橫梁2移動(dòng)，整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中，激光傳感器11掃描下方的待打印對(duì)象，獲取第一 凹凸特征501和第二凹凸特征502的數(shù)據(jù)。程序判斷小車(chē)是否移動(dòng)到指定位置，即一遍通過(guò) 的終點(diǎn)位置，若否，激光傳感器11繼續(xù)掃描并獲取數(shù)據(jù)；若是，則激光傳感器11停止掃描， 并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出第一凹凸特征501和第二凹凸特征502的截面輪廓在待 打印對(duì)象安置平臺(tái)3上的位置坐標(biāo)，軟件根據(jù)各凹凸特征的輪廓坐標(biāo)拼接成一待打印圖像 53。隨后，打印小車(chē)1重新移動(dòng)到初始位置，若否，控制系統(tǒng)4控制打印小車(chē)1繼續(xù)移動(dòng)；若 是，控制系統(tǒng)4控制打印噴頭12從初始位置對(duì)待打印對(duì)象噴射待打印圖像53,直至完成打 印工作。
[0031] 若待打印圖像僅為第一凹凸特征501和第二凹凸特征502的輪廓線，控制系統(tǒng)4 控制打印噴頭12 -遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
[0032] 若待打印圖像為第一凹凸特征501和第二凹凸特征502時(shí)，為保證噴繪質(zhì)量，控制 系統(tǒng)控制打印小車(chē)1沿垂直于支撐橫梁2做Υ軸向步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，控制打印噴頭12多遍通過(guò)將 待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
[0033] 實(shí)施例三 本實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明對(duì)具有多個(gè)凹凸特征，且一個(gè)或兩個(gè)凹凸特征形狀規(guī)則、至少一個(gè) 凹凸特征形狀不規(guī)則的多個(gè)待打印對(duì)象進(jìn)行噴墨打印的方法。
[0034] 待打印對(duì)象55具有多個(gè)凹凸特征，以圖9為例，包括第三凹凸特征503、第四凹凸 特征504和第五凹凸特征505,其中第三凹凸特征503和第四凹凸特征504為規(guī)則形狀，第 五凹凸特征505為不規(guī)則形狀。利用激光傳感器11和軟件程序可得到第三凹凸特征503 中心位置點(diǎn)Μ和第四凹凸特征504中心位置點(diǎn)N的坐標(biāo)，通過(guò)測(cè)量找出第五凹凸特征505 中心位置點(diǎn)Ρ與第三凹凸特征503中心位置點(diǎn)Μ和第四凹凸特征504中心位置點(diǎn)Ν的幾何 關(guān)系，可以測(cè)出第五凹凸特征505中心位置點(diǎn)Ρ位于點(diǎn)Μ、點(diǎn)Ν連線上，且點(diǎn)Ρ與點(diǎn)Μ的水平 方向距離為d，軟件根據(jù)測(cè)得的點(diǎn)Μ、點(diǎn)Ν坐標(biāo)可計(jì)算出不規(guī)則形狀第五凹凸特征505的中 心位置點(diǎn)P在待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上的位置坐標(biāo)，以（X 5，Y5)表示。軟件程序?qū)⒅行奈恢?點(diǎn)Ρ的位置坐標(biāo)與預(yù)打印圖像的中心位置重合，并將確定位置后的多個(gè)預(yù)打印圖像拼接成 一待打印圖像，再由控制系統(tǒng)控制打印噴頭將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
[0035] 實(shí)施例四 如圖10所示，本實(shí)施例中凹凸面定位及打印的裝置包括打印小車(chē)1，支撐橫梁2,待打 印對(duì)象安置平臺(tái)3和控制系統(tǒng)（圖中未示出），本實(shí)施例的待打印對(duì)象安置平臺(tái)3包括第一 待打印對(duì)象安置平臺(tái)31和第二待打印對(duì)象安置平臺(tái)32,第一待打印對(duì)象安置平臺(tái)31和第 二待打印對(duì)象安置平臺(tái)32下方設(shè)置平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（圖中未示出），平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一待 打印對(duì)象安置平臺(tái)31和第二待打印對(duì)象安置平臺(tái)32沿垂直于支撐橫梁2方向往復(fù)移動(dòng)； 每一待打印對(duì)象安置平臺(tái)上設(shè)置一治具（圖中未示出）用以安放若干待打印對(duì)象5,待打印 對(duì)象上具有凹凸特征51。打印小車(chē)1可沿支撐橫梁2方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，打印小車(chē)1 一側(cè)安 裝有激光傳感器11，激光傳感器11用于采集待打印對(duì)象5上的凹凸特征51?？刂葡到y(tǒng)用 于控制噴墨打印機(jī)對(duì)待打印對(duì)象5進(jìn)行圖像打印作業(yè)。
[0036] 下面詳細(xì)描述一下打印工作過(guò)程，首先開(kāi)啟啟動(dòng)按鈕，第一待打印對(duì)象安置平臺(tái) 31位于支撐橫梁2下方，打印小車(chē)1由初始位置沿支撐橫梁2向另一端終點(diǎn)位置移動(dòng)，打印 小車(chē)1 一側(cè)的激光傳感器11跟隨打印小車(chē)1移動(dòng)并掃描下端的待打印對(duì)象5,檢測(cè)打印對(duì) 象5凹凸特征，計(jì)算出凹凸特征51中心在待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上的位置坐標(biāo)，軟件提供 一與待打印對(duì)象凹凸特征一致的預(yù)打印圖像，當(dāng)激光傳感器11經(jīng)過(guò)一遍通過(guò)檢測(cè)后，程序 將凹凸特征的中心位置坐標(biāo)與預(yù)打印圖像的中心位置重合，并將確定位置后的多個(gè)預(yù)打印 圖像拼接成一待打印圖像，此時(shí)控制系統(tǒng)控制打印小車(chē)1重新回到初始位置，再次沿支撐 橫梁2移動(dòng)并將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象5上，打印完成后，打印小車(chē)1回到初始位 置。
[0037] 第一待打印對(duì)象安置平臺(tái)31上的待打印對(duì)象5打印完成后，待打印對(duì)象安置平臺(tái) 3下方設(shè)置的平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)待打印對(duì)象安置平臺(tái)3沿垂直于支撐橫梁2正方向移動(dòng)一 個(gè)平臺(tái)工位，使第一待打印對(duì)象安置平臺(tái)31移出打印位置，第二待打印對(duì)象安置平臺(tái)32移 至支撐橫梁2的下方，打印小車(chē)再次沿支撐橫梁2移動(dòng)，對(duì)第二待打印對(duì)象安置平臺(tái)32上 的待打印對(duì)象5重復(fù)以上工作過(guò)程，此時(shí)操作者可對(duì)第一待打印對(duì)象安置平臺(tái)31處進(jìn)行卸 料及重新置料的操作。待第二待打印對(duì)象安置平臺(tái)32上的待打印對(duì)象5完成打印作業(yè)后， 平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿垂直于支撐橫梁2負(fù)方向移動(dòng)一個(gè)平臺(tái)工位，使第一待打印對(duì)象安置 平臺(tái)31移至支撐橫梁2的下方，操作者對(duì)第二待打印對(duì)象安置平臺(tái)32處進(jìn)行卸料及重新 置料的操作，控制系統(tǒng)對(duì)第一待打印對(duì)象安置平臺(tái)31上的待打印對(duì)象5重復(fù)以上打印工作 過(guò)程。如此反復(fù)，直至完成打印任務(wù)。
[0038] 實(shí)施例五 圖11為本發(fā)明又一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法的示意圖，本 實(shí)施例中凹凸面定位及打印的裝置包括打印小車(chē)1，支撐橫梁2,待打印對(duì)象安置平臺(tái)3和 控制系統(tǒng)4。打印小車(chē)1可沿支撐橫梁2做X軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，支撐橫梁2可沿Y軸向做往復(fù) 運(yùn)動(dòng)。待打印對(duì)象安置平臺(tái)3上安置一具有多排凹凸特征71的待打印對(duì)象7,多排凹凸特 征71可以相同也可以不同，一排凹凸特征的最大寬度小于激光傳感器11的掃描寬度，多排 凹凸特征71的高低程度完全一致。通過(guò)激光傳感器11 一遍通過(guò)檢測(cè)第一排凹凸特征，通 過(guò)軟件程序計(jì)算出第一排凹凸特征輪廓坐標(biāo)并根據(jù)輪廓坐標(biāo)拼接成一待打印圖像，控制系 統(tǒng)4控制打印噴頭12 -遍通過(guò)或多遍通過(guò)將待打印圖像打印在第一排的各凹凸特征上，此 排打印完成后打印小車(chē)1回到初始位置。支撐橫梁2沿Y軸向移動(dòng)一排凹凸特征的距離， 激光傳感器11 一遍通過(guò)檢測(cè)第二排凹凸特征，通過(guò)軟件程序計(jì)算出第二排凹凸特征輪廓 坐標(biāo)并根據(jù)輪廓坐標(biāo)拼接成一待打印圖像，控制系統(tǒng)4控制打印噴頭12-遍通過(guò)或多遍通 過(guò)將待打印圖像打印在第二排的各凹凸特征上，如此方法，直至完成待打印對(duì)象多排凹凸 特征71的圖像打印。
[0039] 實(shí)施例六 圖12為本發(fā)明又一實(shí)施例中使用另一高度測(cè)量裝置安裝于打印小車(chē)上的示意圖，此 高度測(cè)量裝置13安裝于打印小車(chē)14 一側(cè)，靠近操作者（Y軸正向前端)的位置，高度測(cè)量裝 置13是以利用電磁鐵控制傳感器通斷的機(jī)械方式檢測(cè)待打印物體的凹凸高度數(shù)值，從而 反饋待打印物體凹凸特征用以控制打印操作。
[0040] 如圖13所示，高度測(cè)量裝置13包括傳感器131、電磁鐵132、導(dǎo)向機(jī)套133和測(cè) 高固定件134,在進(jìn)行高度測(cè)量時(shí)電磁鐵132接通電源，程序記錄下此時(shí)電磁鐵132內(nèi)探頭 1321距離打印平臺(tái)的高度H，電磁鐵132內(nèi)的探頭1321開(kāi)始下降，當(dāng)探頭1321底端下降接 觸到待打印物體的表面位置時(shí)，探頭1321快速反彈上升，探頭1321頂端穿過(guò)傳感器131的 感應(yīng)凹形槽內(nèi)，傳感器131反饋信號(hào)，此時(shí)程序記錄下探頭1321下降的高度h，則可得到待 打印物理在測(cè)量點(diǎn)的高度為H-h，在其他測(cè)量點(diǎn)也同樣可測(cè)出高度數(shù)值，軟件根據(jù)所得到的 高度控制打印小車(chē)14和噴頭的打印。
[0041] 需要指出的是根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】所做出的任何變形，均不脫離本發(fā)明的 精神以及權(quán)力要求所記載的范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，包括： a) 提供一包括打印小車(chē)、支撐橫梁、待打印對(duì)象安置平臺(tái)和控制系統(tǒng)的噴墨打印裝 置，所述打印小車(chē)上安裝打印噴頭和高度檢測(cè)裝置，所述待打印對(duì)象安置平臺(tái)上放置具有 至少兩個(gè)凹凸特征的待打印對(duì)象； b) 提供一與待打印對(duì)象凹凸特征一致的預(yù)打印圖像； c) 通過(guò)高度檢測(cè)裝置一遍通過(guò)檢測(cè)各待打印對(duì)象的凹凸特征； d) 通過(guò)軟件程序計(jì)算出各待打印對(duì)象凹凸特征的中心在待打印對(duì)象安置平臺(tái)上的位 置坐標(biāo)； e) 將各待打印對(duì)象凹凸特征中心的位置坐標(biāo)分別與一預(yù)打印圖像的中心位置重合， 并將確定位置后的多個(gè)預(yù)打印圖像拼接成一待打印圖像； f) 控制系統(tǒng)控制打印噴頭將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
2. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，所述步驟 e)中的預(yù)打印圖像為待打印對(duì)象凹凸特征的輪廓線，所述步驟f)中的控制系統(tǒng)控制打印 噴頭一遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
3. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，所述步驟 a)中的噴墨打印裝置中的打印小車(chē)還可以沿垂直于支撐橫梁的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述步 驟e)中的預(yù)打印圖像為待打印對(duì)象的凹凸特征，所述步驟f)中的控制系統(tǒng)控制打印噴頭 多遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
4. 如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，所述支撐 橫梁上安裝一光柵尺或磁柵尺。
5. -種噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，包括： a) 提供一包括打印小車(chē)、支撐橫梁、待打印對(duì)象安置平臺(tái)和控制系統(tǒng)的噴墨打印裝 置，所述打印小車(chē)上安裝打印噴頭和高度檢測(cè)裝置，所述待打印對(duì)象安置平臺(tái)上放置至少 兩個(gè)具有凹凸特征的待打印對(duì)象； b) 通過(guò)高度檢測(cè)裝置一遍通過(guò)檢測(cè)各待打印對(duì)象，通過(guò)軟件程序計(jì)算出各待打印對(duì) 象的凹凸特征的輪廓坐標(biāo)； c) 根據(jù)各待打印對(duì)象的凹凸特征的輪廓坐標(biāo)拼接成一待打印圖像； d) 控制系統(tǒng)控制打印噴頭將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
6. 如權(quán)利要求5所述的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，所述待打 印對(duì)象安置平臺(tái)上的待打印對(duì)象的凹凸特征可以相同也可以不同。
7. 如權(quán)利要求5所述的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，所述待打 印對(duì)象安置平臺(tái)上的待打印對(duì)象的凹凸特征的高低程度完全一致。
8. 如權(quán)利要求5所述的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，所述步驟 c)中的待打印圖像為待打印對(duì)象凹凸特征的輪廓線；所述步驟d)中的控制系統(tǒng)控制打印 噴頭一遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
9. 如權(quán)利要求5所述的噴墨打印機(jī)用凹凸面定位及打印方法，其特征在于，所述步驟 a)中的噴墨打印裝置中的打印小車(chē)還可以沿垂直于支撐橫梁的方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述步 驟c)中的待打印圖像為待打印對(duì)象的凹凸特征；所述步驟d)中的控制系統(tǒng)控制打印噴頭 多遍通過(guò)將待打印圖像打印在各待打印對(duì)象上。
【文檔編號(hào)】B41J2/01GK104085190SQ201410332562
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】張?jiān)?br> 申請(qǐng)人:北京美科藝數(shù)碼科技發(fā)展有限公司