本發(fā)明涉及工業(yè)噴碼機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種噴碼機(jī)粘度檢測方法。

背景技術(shù)：

噴碼機(jī)是一種通過軟件控制，使用非接觸方式在產(chǎn)品上進(jìn)行標(biāo)識的設(shè)備，主要由噴墨編碼系統(tǒng)和墨路系統(tǒng)構(gòu)成，其中，電場偏轉(zhuǎn)式連續(xù)噴墨噴碼機(jī)是利用帶電墨點(diǎn)在電場中的偏轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)字符的還原，通常簡稱為CIJ噴碼機(jī)。

如圖1和2所示，CIJ噴碼機(jī)的工作原理為，一種溶劑型快干墨水（油墨）在壓力泵的壓力作用下從噴嘴噴射出，油墨在經(jīng)過噴嘴1時，受振晶2的作用斷裂成一串連續(xù)的、間距相等且大小相同的墨滴，噴射墨流向下繼續(xù)運(yùn)動經(jīng)過充電極3時特定墨點(diǎn)被充上特定的帶電量，具體是在充電極3中墨點(diǎn)從墨線中分裂出來，充電極3為其加了一定的電壓，當(dāng)墨點(diǎn)從導(dǎo)電墨線分裂出來的瞬間帶上與充電極所加電壓成正比例的負(fù)電荷，這樣墨點(diǎn)就能將電荷保存。通過改變充電極的電壓大小，這樣可給特定墨滴充上預(yù)定的負(fù)電荷，在壓力的持續(xù)下，墨流繼續(xù)向下運(yùn)動，從兩個分別帶有正負(fù)電壓的高壓偏轉(zhuǎn)板5中間通過，帶電的墨滴經(jīng)過高壓偏轉(zhuǎn)板5時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)程度取決于所帶電荷的多少，不帶電的墨滴不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，一直向下飛行，流入回收管6，最終經(jīng)回收管道回到油墨箱中循環(huán)使用，帶電并偏轉(zhuǎn)的墨滴以一定的速度和角度落到從垂直噴頭的前面經(jīng)過的物體上，還原之前編輯好的圖文信息，使用溶劑型快干墨水的噴碼機(jī)可以使得打印出來的圖文信息在極短的時間內(nèi)干燥附著在產(chǎn)品上，為了對帶點(diǎn)墨點(diǎn)的電量進(jìn)行檢測，在充電極2與高壓偏轉(zhuǎn)板5之間還會設(shè)置一相位監(jiān)測器4，相位檢測器4的作用是檢測墨滴墨滴帶電情況，并反饋至主控制器，相位監(jiān)測器4采集的是脈沖信號，主控制器向充電極3發(fā)送控制信號控制對墨點(diǎn)進(jìn)行充電的時間，向振晶2發(fā)送振晶信號控制晶振頻率，晶振頻率對應(yīng)于墨點(diǎn)形成的周期，即在該周期內(nèi)形成一個墨點(diǎn)，在墨點(diǎn)形成周期內(nèi)有一個相對較短的時間范圍可以讓墨點(diǎn)帶上足夠的電量。

因為快干型墨水在使用過程中自身的溶劑也在快速的揮發(fā)，因此若墨水的粘度會不斷上升，上升到一定程度，墨點(diǎn)從墨線中分離難度大，墨點(diǎn)不易形成，并且形成的墨點(diǎn)形狀和大小也發(fā)生變化，導(dǎo)致墨點(diǎn)在充電槽中無法正確充電，若墨水粘度過低，同樣會導(dǎo)致墨點(diǎn)斷裂不良，大小不一，而且還導(dǎo)致墨點(diǎn)電導(dǎo)率下降，無法在最佳的充電時間范圍內(nèi)充特定的電量，進(jìn)而直接影響到打印質(zhì)量直至無法使用。

總之，在CIJ噴碼機(jī)中墨點(diǎn)的充電準(zhǔn)確性決定了噴碼機(jī)的打印質(zhì)量，而準(zhǔn)確充電的前提是噴碼機(jī)需要有一個好的斷點(diǎn)質(zhì)量（即墨點(diǎn)從墨線中分離），好的墨點(diǎn)質(zhì)量又表現(xiàn)在斷裂位置和墨點(diǎn)形狀的一致，對于同一瓶墨水要想在使用過程中始終保持良好的斷點(diǎn)質(zhì)量就需要墨水在使用過程中始終保持參數(shù)的一致，而在使用過程中除了保質(zhì)期會隨著時間的變化而變化，最終過期無法使用外，就是墨水的粘度在隨著時間和環(huán)境溫度快速的發(fā)生變化，相較而言，墨水粘度的始終如一是保證打印質(zhì)量的最重要的一環(huán)節(jié)，墨水粘度變化時墨點(diǎn)充電時間需要進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。

現(xiàn)有一種控制墨水粘度的方式是：CIJ噴碼機(jī)中需要增加粘度控制系統(tǒng)，用來保持墨水的粘度恒定，以保證長時間的高質(zhì)量打印。具體是在噴碼機(jī)中使用一個特定的粘度計進(jìn)行間斷性的粘度檢測，根據(jù)粘度檢測結(jié)果來調(diào)整墨點(diǎn)充電時間，這種方式實(shí)時性較弱，同時因為粘度檢測計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不容易制作，使用時易堵塞導(dǎo)致檢測的粘度不準(zhǔn)，并且生產(chǎn)和維護(hù)成本高。

還有一種通過檢測和計算墨水速度來檢測粘度的方法，其采用兩個相位檢測器，在兩個相位檢測器上分別檢測到帶點(diǎn)墨點(diǎn)的脈沖信號，計算脈沖信號的時間差，及兩個相位檢測器之間的距離即可計算出速度，該方式中，先預(yù)先設(shè)定一個墨水粘度良好的情況下的墨線運(yùn)行速度，通過檢測墨線速度的變化來判斷墨水粘度的變化情況，目前來說在噴頭中設(shè)置兩個相位檢測器導(dǎo)致噴頭構(gòu)件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如圖1所述，一般將兩個相位檢測器分別設(shè)置在高壓偏轉(zhuǎn)板兩側(cè)。

有鑒于此，本發(fā)明人對CIJ噴碼機(jī)進(jìn)行深入研究，設(shè)計了一種在不需要粘度計和只需一個相位檢測器的情況下，使用現(xiàn)有噴碼機(jī)的噴頭硬件系統(tǒng)上即可進(jìn)行粘自動控制的方法，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種噴碼機(jī)粘度檢測方法，在不需要粘度計和只需一個相位檢測器的情況下，即使用現(xiàn)有噴碼機(jī)的噴頭硬件系統(tǒng)便可通過檢測墨線速度變化判斷墨水粘度變化，根據(jù)墨水粘度變化自適應(yīng)調(diào)整充電時機(jī)，實(shí)現(xiàn)充電時機(jī)的適應(yīng)性調(diào)整，避免粘度變化的影響，保證了持續(xù)高質(zhì)量的打印效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是：

噴碼機(jī)粘度檢測方法，其步驟是：

一、設(shè)定一個初始晶振頻率f，根據(jù)晶振頻率得到墨點(diǎn)形成的周期T，將周期T分為N等分，以為一個時間梯度；

二、在一個周期T內(nèi)，從一個周期的時間起始點(diǎn)開始，每遞增的時間充電極就對若干個墨點(diǎn)進(jìn)行充電，并記錄每次充電的時間值t_n1，1≤n≤N；

三、在每個時間梯度內(nèi)，相位檢測器不斷檢測帶點(diǎn)墨點(diǎn)，若檢測到一個帶點(diǎn)墨點(diǎn)就產(chǎn)生一個脈沖信號發(fā)送至主控制器，并記錄該時間梯度內(nèi)檢測到有脈沖信號的時間值t_n2，若在該時間梯度內(nèi)主控制器沒檢測到脈沖信號則充電脈沖時間延遲的時間；

四、重復(fù)步驟二和三直到在一個周期T至少采集一個時間梯度的t_n1和t_n2值；

五、選取一個周期T內(nèi)采集到的一組t_n1和t_n2值，計算t_n1與t_n2之間的時間差=t_n2-t_n1，該時間差為墨點(diǎn)從充電槽運(yùn)動至相位監(jiān)測器所用的時間，最后根據(jù)時間差以及充電槽運(yùn)動與相位監(jiān)測器之間的固定距離S，計算墨線運(yùn)行速度V，V=S/，根據(jù)運(yùn)行速度V判斷墨水粘度的變化情況。

所述晶振頻率f、周期T、時間梯度以及t_n1和t_n2均記錄于控制器中。

采用上述方案后，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用現(xiàn)有的硬件設(shè)備，無需另曾粘度計和相位檢測器，通過帶有一個相位檢測器的噴頭實(shí)現(xiàn)，在一個墨點(diǎn)形成周期內(nèi)，采集墨點(diǎn)充電時間點(diǎn)信息，以及該墨點(diǎn)的充電時間點(diǎn)所對應(yīng)的脈沖信號采集時間點(diǎn)，獲得墨點(diǎn)從充電槽運(yùn)動至相位監(jiān)測器所用的時間及速度，依此判斷墨線粘度變化，根據(jù)粘度變化便可調(diào)整系統(tǒng)設(shè)定的充電時間點(diǎn)和充電頻率，具體是根據(jù)墨水粘度變化和墨點(diǎn)斷裂時機(jī)相應(yīng)變化進(jìn)行充電時間的適應(yīng)性調(diào)整，保證了打印質(zhì)量。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有帶有兩個相位檢測器噴碼機(jī)打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有帶有一個相位檢測器噴碼機(jī)打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是打印頭充電槽和壓電晶體部分的放大圖；

圖4是本發(fā)明信號采集流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明揭示的噴碼機(jī)粘度檢測方法，其步驟是：

一、設(shè)定一個初始晶振頻率f，根據(jù)晶振頻率得到墨點(diǎn)形成的周期T，將周期T分為N等分，以為一個時間梯度；

二、在一個周期T內(nèi)，從一個周期的時間起始點(diǎn)開始，每遞增的時間充電極就對若干個墨點(diǎn)進(jìn)行充電，并記錄每次充電的時間值t_n1，1≤n≤N；

三、在每個時間梯度內(nèi)，相位檢測器不斷檢測帶點(diǎn)墨點(diǎn)，若檢測到一個帶點(diǎn)墨點(diǎn)就產(chǎn)生一個脈沖信號發(fā)送至主控制器，并記錄該時間梯度內(nèi)檢測到有脈沖信號的時間值t_n2，若在該時間梯度內(nèi)主控制器沒檢測到脈沖信號則充電脈沖時間延遲的時間；

四、重復(fù)步驟二和三直到在一個周期T至少采集一個時間梯度的t_n1和t_n2值；

五、選取一個周期T內(nèi)采集到的一組t_n1和t_n2值，計算t_n1與t_n2之間的時間差=t_n2-t_n1，該時間差為墨點(diǎn)從充電槽運(yùn)動至相位監(jiān)測器所用的時間，最后根據(jù)時間差以及充電槽運(yùn)動與相位監(jiān)測器之間的固定距離S，計算墨線運(yùn)行速度V，V=S/，根據(jù)運(yùn)行速度V便可判斷墨水粘度的變化情況。

本發(fā)明的粘度變化判斷規(guī)則，可以是如下：在墨水粘度較佳時，打印質(zhì)量也為最佳，預(yù)設(shè)此時粘度為標(biāo)準(zhǔn)粘度，此時檢測的墨線（墨點(diǎn)）運(yùn)行速度作為標(biāo)準(zhǔn)速度，在墨水粘度變化時，墨線速度也隨即變化，運(yùn)行速度V加快表示墨水粘度降低，如果低于標(biāo)準(zhǔn)粘度系統(tǒng)不補(bǔ)充溶劑到墨水里，此時墨點(diǎn)從墨線中斷裂分離過程加快；運(yùn)行速度V降低表示墨水粘度升高，如果高于標(biāo)準(zhǔn)值系統(tǒng)會自動補(bǔ)充溶劑到墨水里，直至速度與標(biāo)準(zhǔn)值相同為止。并且檢測到墨點(diǎn)的運(yùn)行速度之后 同時也可以相應(yīng)地調(diào)整充電時間，速度快時充電時間減少，速度慢時充電時間延長，即可保證所有墨點(diǎn)正確充電，從而保持打印的高質(zhì)量。

所述晶振頻率f、周期T、時間梯度以及t_n1和t_n2均記錄于控制器中。

如2所示，的噴碼機(jī)噴頭結(jié)構(gòu)，有噴嘴1、充電槽2、振晶3、相位檢測器4、高壓偏轉(zhuǎn)板5和回收槽6組成，在該噴頭結(jié)構(gòu)中，實(shí)施粘度的檢測方法，墨線從噴嘴1出來達(dá)到振晶3和充電槽2，充電槽2與相位檢測器4之間的距離固定為S，以晶振頻率62.5kHz為例，對應(yīng)的墨點(diǎn)形成周期為16us，將墨點(diǎn)形成周期分為8等分，即N=8，一個時間梯度就是2us，在16us內(nèi)，每遞增2us充電機(jī)就對多個墨點(diǎn)充電，并記錄該充電時間值，隨后，相位監(jiān)測器4將會檢測到帶點(diǎn)的墨點(diǎn)并產(chǎn)生脈沖信號發(fā)送給主控制器，分別記錄8個時間梯度中有檢測到脈沖信號時間值，一般來說8個時間梯度檢測到3-4個有效脈沖信號，主控制器提取充電時間值與脈沖信號接收的時間值計算時間差，依此獲得墨線運(yùn)行速度V，根據(jù)速度V判斷墨水粘度變化。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并非對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限定。凡依本案的設(shè)計思路所做的等同變化，均落入本案的保護(hù)范圍。