CN107696707A - 一种工件上彩色图案的喷印方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件上彩色图案的喷印方法，包括如下步骤：将工件放置于传送载体，传送载体带动工件以设定的轨迹运动；相机采集传送载体上工件的位置信息与工件表面图案，并结合所述工件位置信息根据设定的打印图案得到每个工件对应的打印参数；喷墨打印模块根据所述打印参数对工件依次进行喷印与固化操作，最终在工件上形成完全相同的图案。有益效果：无需对工件进行转动操作，也无需专用的夹具体实现精确定位，大大提高了成品率，可以根据需要设计任意的喷印图案；而且在底层涂料时能更加精确地根据图案的形状进行涂覆，也能更好地控制计量避免浪费，降低了废品率；整体工序紧凑，采用流水线的设计实现高效喷印。

Description

一种工件上彩色图案的喷印方法及装置

技术领域

本发明涉及工件喷印，尤其涉及一种工件上彩色图案的喷印方法及装置。

背景技术

工件的表面一般会带有色彩的图案，而现有技术领域中在给工件的表面进行喷印时，往往需要将工件的姿态进行调整(一般为转动调整)以达到同一种设定的姿态后，再由专用设备进行多道工序的喷印，最终形成需要的图案。另一方面，在现实操作中旋转工件时，对工件的定位精度有较高要求，而在后续的喷印过程中需要首先在工件表面涂上具有吸附性的粘贴剂，考虑到图案的形状，粘贴剂的计量不易确定，往往采用较大计量的粘贴剂，造成了不必要的浪费，而且涂抹的位置也易产生偏差，降低了工件喷印的成品率。

发明内容

本发明目的在于克服以上现有技术之不足，提供一种工件上彩色图案的喷印方法及***，具体由以下技术方案实现：

所述工件上彩色图案的喷印方法，包括如下步骤：

将工件放置于传送载体，传送载体带动工件以设定的轨迹运动；

相机采集传送载体上工件的位置信息与工件表面图案，并结合所述工件位置信息根据设定的打印图案得到每个工件对应的打印参数；

喷墨打印模块根据所述打印参数对工件依次进行喷印与固化操作，最终在工件上形成完全相同的图案。

所述工件上彩色图案的喷印方法的进一步设计在于，所述喷印方法还包括对喷印完成的工件进行拍照并逐个校验，若喷印的图案不符合预期效果就进行剔除操作。

所述工件上彩色图案的喷印方法的进一步设计在于，所述打印参数包括图像中每个像素的位置信息与特征信息。

所述工件上彩色图案的喷印方法的进一步设计在于，所述打印参数的获取是通过在将所述打印图案与所述工件表面图案进行比对后，根据工件位置信息将工件表面图案上每一像素与打印图案的每一像素形成一一映射的关系，进而得到工件表面图案的每个像素的位置信息与特征信息。

所述工件上彩色图案的喷印方法的进一步设计在于，根据所述喷墨打印模块包括喷印机组与固化灯，

喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据所述打印参数进行喷印，形成图案层；固化灯，对工件喷印顶层、图案层以及喷印底层进行固化形成成品。

所述工件上彩色图案的喷印方法的进一步设计在于，所述喷墨打印模块还包括底涂喷印机与光油喷印机，所述工件由传送载体承载依次经过底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机，

底涂喷印机逐个对工件根据所述打印参数进行喷印，形成喷印底层；

光油喷印机逐个对工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层。

所述工件上彩色图案的喷印方法的进一步设计在于，相机检测时，将采集的图像投影在设定的坐标系上，并给定图像上每个像素一个坐标值，作为该像素的位置信息，再将该坐标值与该像素的特征信息一一映射，形成对应像素的打印参数。

所述工件上彩色图案的喷印方法的进一步设计在于，喷印机组进行喷印时，首先接收待喷印的工件的打印参数，根据各像素的特征信息对对应的像素点进行喷印，最终形成所需的图案，所述特征信息包括各像素点的颜色、灰度以及各喷头的用量配比。

根据所述的工件上彩色图案的喷印方法，提供一种工件的喷印装置，该喷印装置包括机架、输送***、喷印***以及上位机，所述输送***包括至少一个输送单元，输送单元设置在所述机架上，包括传送工件的传送载体与驱动机构，所述驱动机构驱动传送载体以设定的运动轨迹运动；

所述上位机，向输送***、喷印***发送控制信号；

所述喷印***包括：

定位检测模块，通过模块内的相机采集工件位置信息与工件表面图案，并将所述工件位置信息与工件表面图案发送至上位机；

喷墨打印模块，根据所述控制信号加热后的工件进行喷印、固化操作。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述喷墨打印模块包括加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机，加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机沿传送装置运动方向依次设置，加热模块，对工件进行预加热操作；底涂喷印机逐个对工件进行喷印，形成喷印底层；喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据所述打印参数进行喷印，形成多层图案层；光油喷印机逐个在工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机均采用相同的喷印模组，所述喷印模组与上位机通信连接，包括：

打印单元，根据所述打印参数对输送单元上的工件逐个地完成喷印操作；

UV固化LED单元，根据上位机发送的固化参数对进行喷印操作后的工件进行固化操作。

所述喷印装置的进一步设计在于，打印单元包括一级墨盒、二级墨盒、加热管、供墨泵、回墨泵、供墨控制器、喷头、喷头控制器、进墨温度压力传感器以及回墨温度压力传感器，所述一级墨盒设于喷印模组壳体外，所述二级墨盒设于喷印模组壳体内并通过补墨泵与一级墨盒相连，所述喷头与喷头控制器通信连接形成喷头控制回路，二级墨盒通过所述供墨泵依次通过加热管、进墨温度压力传感器与喷头连接形成供墨通路，喷头依次通过回墨温度压力传感器、回墨泵与二级墨盒连接形成回墨通路，所述供墨控制器通过液位传感器与一级墨盒、二级墨盒连接以及通过进墨温度压力传感器、回墨温度压力传感器与喷头连接，形成闭环反馈回路；并与供墨回路通信连接形成闭环控制回路。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述回墨通路中喷头与回墨泵中设有稳压器；供墨通路中供墨泵与所述加热管件设有稳压器与过滤器。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述UV固化LED单元包括LED并联灯组、电源、温控电流开关、整流器以及UV控制器，所述UV控制器根据上位机的指令通过PWM信号控制所述电源工作，所述电源与所述LED并联灯组并接，所述温控电流开关分别与UV控制器、电源通信连接，所述电源通过所述整流器外接工作电压。

所述喷印装置的进一步设计在于，定位检测模块还包括传感器、光源以及相机控制器，所述相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述输送***为两个输送单元，且还包括一个分拣盘，所述传送载体为承载板，每个输送单元还包括一个环形导轨，所述驱动机构包括一个驱动带与两个驱动轮，所述承载板滑动地设置在所述环形导轨上，驱动带与每个承载板传动连接形成环状驱动带，驱动带由所述两个驱动轮运动，所述分拣盘设置在两输送单元间的机架上。

所述喷印装置的进一步设计在于，驱动带与每个承载板相对环形导轨内侧的一侧传动连接,所述承载板相对环形导轨内侧的一侧设有销柱，所述驱动带通过所述销柱与第一齿条卡接实现与承载板的传动连接。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述驱动轮的外周均匀地设置有第一齿条并且间隔地设置有用于容纳所述销柱的缺口；所述传送带上设有与所述第一齿条相对应的第二齿条，并通过第一齿条与第二齿条啮合实现与驱动轮的传动连接。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述分拣盘包括分隔盘、转盘、第一传动带、第一传动轮、第二传动轮和圆周方向上均布有若干输送槽的拨盘，所述分隔盘上设有安装槽与用于容纳所述转盘的弧形缺口，且所述弧形缺口与安装槽相贯通，所述拨盘转动设置在该安装槽内，安装槽上设有一个分隔孔，转盘转动地设于分隔盘的缺口一侧，转盘部分收容于所述弧形缺口中且转盘的上端面与安装槽的上端面平齐，第一传动轮和第二传动轮分别对应地设置在转盘上和拨盘上，第一传动带连接在第一传动轮和第二传动轮上；所述转盘上设有一通孔。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述喷印装置还包括一剔除单元，所述剔除单元包括后检测单元与气吹剔除机构，所述后检测单元包括相机、传感器、光源以及相机控制器，所述相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接；所述气吹剔除机构包括***与导向杆，所述***设置于导向杆上，所述相机控制器与***分别与上位机通信连接，相机控制器向上位机输送成品的喷印图案信息后，经上位机对所述喷印图案信息检测，若喷印图案不合格，则上位机向所述***输出脉冲使能信号，驱动***将工件吹离传送载体。

所述喷印装置的进一步设计在于，还包括一喷头清洗机构，所述喷头清洗机构由清洗杆、第二传动带，所述清洗杆的一端设有真空吸附口与清洗液进口并与第二传动带固接，另一端的上设有清洗喷嘴、清洗吸嘴以及挡圈，所述传动带由一驱动电机驱动运动。

所述喷印装置的进一步设计在于，还包括一喷头保护机构，所述喷头保护机构包括推杆、导轨以及墨盖，所述墨盖呈矩形体的槽状，墨盖的底部与所述导轨固接，导轨由推杆驱动做往复运动，所述推杆由一电机驱动运动。

所述喷印装置的进一步设计在于，所述机架上设有一个可上下滑动的承载平台，该承载平台由一传动机构驱动升降，所述传动机构包括丝杆、伺服电机、第一伞齿轮传动组件、传动轴以及第二伞齿轮传动组件，所述伺服电机设于机架的顶部横梁上，伺服电机的输出轴通过第一伞齿轮传动组件与所述传动轴传动连接，丝杆可转动地竖直支撑在机架两侧，丝杆的上端通过第二伞齿轮传动组件与传动轴传动连接，承载平台上固定所述喷墨打印模块，带动喷墨打印模块升降。

所述喷印装置的进一步设计在于，还包括一上料机构，该上料机构包括喷印面检测相机、分流单元、翻转单元、等离子表面处理装置、一级上料传送带以及二级上料传送带，喷印面检测相机、分流单元以及翻转单元顺次设置于一级上料传送带上，一级上料传送带承载工件通过喷印面检测相机，分流单元包括剔除气嘴、换道气嘴以及废料收集装置，剔除气嘴设置于一级上料传送带的一侧，废料收集装置正对于剔除气嘴设置于上料传送带的另一侧，换道气嘴设置于一级上料传送带上，所述翻转单元为一个半圆形通道，将工件经所述半圆形通道完成翻转后导入到二级传送带上，所述等离子表面处理装置设置于二级传送带上，二级传送带将工件经等离子表面处理装置处理后输出至传送载体上。

本发明的优点如下：

本发明的彩色图案的喷印方法在整个喷印过程中无需对工件进行转动操作，也无需专用的夹具体实现精确定位，大大提高了成品率，可以根据需要设计任意的喷印图案；而且在底层涂料时能更加精确地根据图案的形状进行涂覆，也能更好地控制计量避免浪费，降低了废品率；整体工序紧凑，采用流水线的设计实现高效喷印。同时，通过喷印机组实现多种原色进行配比成型以取代原有的先旋转再喷印的方式，降低误差率，提高了可靠性，也大大地提高了产率。

基于上述方法的喷印装置，在对工件喷印时，可以根据工件的厚度、材质、工艺的需求在上位机上设置具体的喷印、固化参数形成不同的喷印、固化方案，灵活多变，而且成品的色彩饱满，图像分辨率高显得更加细腻；另一方面，通过上位机统一调配各模块运作实现全自动化的设计，也便于技术人员通过人机交互界面操作，十分便捷。同时，该装置将喷印模组内的相机、UV固化、打印等多个功能单元采用模块化设计，便于后期维护、部件的更换。

附图说明

图1为喷印装置的结构示意图。

图2为本发明用于喷印工件的分拣传输装置的结构图。

图3为图2所示用于喷印工件的分拣传输装置的结构图的A处放大示意图。

图4为本发明装置中分拣盘的平面结构图。

图5为图4分拣盘中分隔盘平面结构图。

图6为图5分拣盘的三维结构图。

图7为图6分拣盘设有压盖的三维结构图。

图8为打印单元的模块意图。

图9为UV固化LED单元的模块图。

图10为CCD检测定位单元的模块图。

图11为上料机构的结构示意图。

图12为图11所示上料机构的B向示意图。

图13为清洗机构的结构示意图。

图14为喷头保护机构的结构示意图。

图15为后检测单元的模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明方案进行详细说明。

本实施例提供的工件上彩色图案的喷印方法，包括如下步骤：

1)将工件放置于传送载体，传送载体带动工件以设定的轨迹运动。本实施例的传送载体为传送带，且沿两个环形运动轨迹运动，参见图1、图2。当然，本申请不限于两个环形运动轨迹，也可以为直线运动轨迹。

2)CCD相机采集传送载体上工件的位置信息与工件表面图案，并结合所述工件位置信息根据设定的打印图案得到每个工件对应的打印参数。

3)喷墨打印模块根据所述打印参数对工件依次进行喷印与固化操作，最终在工件上形成完全相同的图案。在喷印操作时，由现有技术领域的技术手段可知，喷头与工件间只有存在相对位移，才能实现喷印操作，主要由两种实施方式，本实施例采用第一种实施方式：1、喷头保持静止、传送载体承载工件运动，对应地，本实施例中环形传送带保持匀速运动，由若干喷头顺次地完成喷印操作。2、传送载体承载工件间歇地运动，在完成喷印操作时，传送载体保持静止，喷头相对于传送载体上的工件往复运动完成一个喷头的喷印操作后，传送载体再将工件承载至下一工位完成后续喷头的喷印操作。

4)接着对喷印完成的工件进行拍照并逐个校验，若喷印的图案不符合预期效果就进行剔除操作。

5)最后对喷印完成的工件进行紫外固化操作，再由传送带输出成品。

本发明的技术方案采用的工件为表面拥有相同图案的硬质材料制成的圆形薄片，且圆形薄片的直径D＝15～65mm，厚度h＝1.5～10mm。本技术方案中的工件可以为表面拥有相同图案的、任意形状的具有一定厚度工件，在此不再赘述。

步骤2)中，喷头打印参数包括图像中每个像素的位置信息与特征信息。

打印参数的获取是通过在将设定的打印图案与所述工件表面图案进行比对后，将工件表面图案上每一像素与打印图案的每一像素形成一一映射的关系，进而得到工件表面图案的每个像素的位置信息与特征信息。进一步的，本实施例中映射的关系的形成的过程为：首先以设定的打印图案制定基准坐标系得到打印图案所有像素的坐标以及每个像素点对应的特征信息。再分析工件的位置信息得到工件图案中各像素的坐标，将打印图案中的所有像素定经过平移、旋转操作后与工件上的图案重叠，并将上述平移、旋转操作作为对应的映射关系，通过该映射关系得到需要在工件上喷印的图案的所有像素点对应的特征信息、位置信息，即每个工件对应的打印参数。最后将该打印参数发送至后序的喷印***进行喷印操作。

本实施例的喷墨打印模块包括加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机。工件由传送带承载依次经过加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机。

其中，首先由底涂喷印机逐个对工件需要喷涂图案的一面根据所述打印参数进行喷印，形成喷印底层。接着喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据打印参数进行喷印，形成图案层。最后光油喷印机逐个在工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层。喷头打印参数包括图像中每个像素的位置信息与特征信息。

进一步的，CCD相机检测时，将采集的图像投影在设定的坐标系上，并给定图像上每个像素一个坐标值，作为该像素的位置信息，再将该坐标值与该像素的特征信息一一映射，形成对应像素的打印参数。

本实施例的喷印机组由分别喷印白色、青色、品红、黄色、黑色五个喷头以及专色喷头组组成，喷印机组进行喷印时，首先接收待喷印的工件的打印参数，每个喷头与专色喷头组根据各像素的特征信息对对应的像素点进行喷涂，最终形成所需的图案。

上述特征信息包括各像素点的颜色对应的五种原色以及专色喷头组的用量配比。专色喷头组可以使五色喷头喷印而成的图案色彩更加饱满，例如：桃红色的处理。另外，专色喷头组喷印出的隐形图案及色彩也可以用于防伪用途。

根据上述喷印方法本实施例提供了对应的工件的喷涂装置，如图1、图2，该喷涂装置主要由机架10、输送***20、喷印***6以及上位机。输送***6 主要由分拣盘与两个环形输送单元组成。每个环形输送单元2主要由驱动带3、环形导轨22、两个驱动轮23以及多个承载板21组成。承载板21滑动地设置在环形导轨22上，驱动带3与每个承载板21相对环形导轨22内侧的一侧传动连接形成环状传动带。两个驱动轮23分别设置于环状驱动带内侧的两端与驱动带 3传动连接。分拣盘1设置在机架10上且位于两环形输送单元2之间的机架上，将工件分发至两侧的传送带上的承载板。本申请的输送***20不限于上述的分拣盘与两个环形输送单元组成的输送机构，可以为分拣盘与单个环形输送单元相结合的的输送结构或分拣盘与直线型传送带相结合的输送结构或两种结构的组合。

本实施例的卸料操作，由卸料机构完成。卸料机构设于环形输送单元卸料端的机架上，将承载板上的工件以设定的方向吹离承载板。该卸料机构为一个卸料导向杆41。卸料导向杆41通过支架(图中未画出)以与驱动带3运动方向呈λ夹角的姿态水平地设置在驱动带3的上方，并与承载板的传动平面留有一定的间隙，该间隙通过支架调节，须小于工件的厚度。在工件成品经承载板输送至卸料位置时，由卸料导向杆41引导成品沿杆体进入成品收集装置42。

本实施例的承载板21上表面为设定纹理的橡塑层，具有较大的摩擦系数，使得工件在落于承载板21上后运行0.2秒-0.6秒即可与承载板21保持相对静止。本市实施例中的承载板21的上表面采用点状凸起的纹理。为了配合上述提及的卸料机构，本实施例的环形导轨22由相互平行的两直轨与连接该两直轨的两弧形轨组成，承载板21在通过第一个直轨时，完成工件的上料、喷印操作；承载板21在通过第二个直轨时，相邻的承载板21彼此间的间隙控制在0.5-2mm, 使得工件无法在卸料导向杆41的导向作用下从间隙滑落，从而顺利地将工件导入到直轨旁的收集装置内，相应地，卸料机构必须设置在该第二个直轨处。承载板21在通过两弧形时，间隙会变大，而承载板21的摩擦系数也能保证工件不会收到离心力的作用而甩出承载板。

喷印***6主要由定位检测模块与包含有若干个喷头的喷墨打印模块组成，参见图1。其中，定位检测模块，采集工件的位置信息；通过模块内的CCD相机采集工件位置信息与工件表面图案，并将所述工件位置信息与工件表面图案发送至上位机。喷墨打印模块，根据上位机发送的控制信号加热后的工件进行喷印、固化操作。定位检测模块、喷墨打印模块按上述工序的先后次序依次设置于输送***的上方。

本实施例的定位检测模块，如图10，主要由CCD相机、传感器、光源以及相机控制器组成。CCD相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接。该检测定位模块工作时，传感器检测到承载板上的工件后，向相机控制器发送采集信号，相机控制器根据该采集信号向相机以及光源发送使能信号，完成工件在承载板上的相对位置以及工件表面图案、纹理的采集。

上位机分别与输送***、喷印***通信连接，向输送***与喷印***发送控制信号。进一步的，上位机，结合所述工件位置信息根据设定的打印图案得到每个工件对应的打印参数与固化参数，形成上述控制信号。

喷墨打印模块主要由加热模块、底涂喷印机、喷印机组、光油喷印机以及固化灯组成。底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机沿传送带运动方向依次设置于传送带的上方。加热模块，对工件进行预加热操作。底涂喷印机逐个对工件需要喷涂图案的一面根据打印参数进行喷印，形成喷印底层；喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据打印参数进行喷印，形成图案层。光油喷印机逐个在工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层；固化灯，对工件喷印顶层、图案层以及喷印底层进行固化形成成品。本实施例的固化灯采用紫外光灯。

本实施例喷印装置中的喷印机组由分别喷印白色、青色、品红、黄色、黑色五个喷头以及专色喷头组组成，喷印机组进行喷印时，首先接收待喷印的工件的打印参数，每个喷头与专色喷头组根据各像素的特征信息对对应的像素点进行喷涂，最终形成所需的图案，所述特征信息包括各像素点的颜色、灰度以及各喷头的用量配比。专色喷头组可以使五色喷头喷印而成的图案色彩更加饱满，例如：桃红色的处理。另外，专色喷头组喷印出的隐形图案及色彩也可以用于防伪用途。

进一步的，底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机均采用相同的喷印模组。该喷印模组与上位机通信连接，主要由打印单元与UV固化LED单元组成。

其中，如图8，打印单元主要由一级墨盒、二级墨盒、加热管、供墨泵、回墨泵、供墨控制器、喷头、喷头控制器、进墨温度压力传感器以及回墨温度压力传感器组成。一级墨盒设于喷印模组壳体外，二级墨盒设于喷印模组壳体内并通过补墨泵与一级墨盒相连。喷头与喷头控制器通信连接形成喷头控制回路。二级墨盒通过供墨泵依次通过加热管、进墨温度压力传感器与喷头连接形成供墨通路。喷头依次通过回墨温度压力传感器、回墨泵与二级墨盒连接形成回墨通路。供墨控制器通过液位传感器与一级墨盒、二级墨盒连接以及通过进墨温度压力传感器、回墨温度压力传感器与喷头连接，形成闭环反馈回路。供墨控制器与供墨回路通信连接形成闭环控制回路。本实施例中，回墨通路中喷头与回墨泵中设有稳压器；供墨通路中供墨泵与加热管件设有稳压器与过滤器。

UV固化LED单元，如图9，主要由LED并联灯组、电源、整流器、温控电流开关以及UV控制器组成。该电源通过整流器外接交流工作电压，用于向LED并联灯组提供直流工作电压。UV控制器根据上位机的指令通过脉冲直流信号控制电源工作，并通过PWM的占空比调节LED并联灯组的工作电压，进而调整LED 并联灯组的光强，同样，UV控制器也可以根据驱动带的运行速度调节PWM信号，以调整LED并联灯组的工作时间，因此本实施例的UV固化LED单元可以根据工件的材质、工艺的需求以及色彩油墨的搭配通过上位机进行定制不同的UV固化方案，十分的灵活，便于技术人员操作，也可以通过不同的UV固化方案得到更加精致、逼真的喷印图案。另一方面，为了防止LED灯组工作时间较长导致电路中元器件温度较高，本实施例采用了温控电流开关与该电源相接形成控制支路，该支路并接于LED并联灯组，在温控电流开关处温度超过设定值时自动关闭UV 固化LED单元的工作回路。

本实施的分拣盘1，如图4至图7，主要由分隔盘12、转盘13、传动带14、第一传动轮15、第二传动轮16和圆周方向上均布有若干输送槽110的拨盘11，在分隔盘12上设有安装槽122与用于容纳转盘13的缺口，拨盘11转动设置在该安装槽122内，拨盘11转动设置在安装槽122内，安装槽122的一侧设有一个分隔孔121。转盘13转动设于分隔盘12的缺口一侧，转盘13部分收容于缺口内，且转盘的上端面与安装槽122的上端面平齐。该缺口为弧形缺口950，其曲率半径与圆形转盘相同。第一传动轮15和第二传动轮16分别设置在转盘13 上和拨盘11上，传动带14连接在第一传动轮15和第二传动轮16上。

该分隔孔121位于一条传送带的上方，且该分隔孔121对应于拨盘11圆周上且在该分隔孔12与一输送槽110位置重叠时，分隔孔12与该输送槽110相贯通。在转盘13上设有一个通孔131，该通孔131可在转盘13与一输送槽110位置重叠时贯通。

拨盘11在拨动工件掉落至两传送带3上时，为防止工件在被拨动过程中移动至分隔盘12上端面而不能掉落至拨盘11上的输送槽110内，且拨盘11的上端面低于分隔盘12的上端面。

在分隔盘12的侧壁上设有用于将工件送至分隔盘12内的进料口400，该进料口400与分隔盘12上的安装槽122相贯通。

为进一步保证工件掉落至拨盘11上的输送槽110内，在拨盘11上设有圆形的挡凸台112，该挡凸台112与拨盘11同轴线，在挡凸台112上设有压盖500，压盖500的半径小于拨盘11的半径。第二传动轮16固定连接在该挡凸台112 上。

拨盘11在拨动工件时，在安装槽122圆周壁和压盖500的作用下，工件只能在拨盘11上移动，不会偏离至分隔盘12上。

进一步的，本实施例的环形输送单元中，驱动带3与每个承载板21相对环形导轨内侧的一侧传动连接。承载板21相对环形导轨内侧的一侧设有销柱211。驱动轮23的外周均匀地设置有第一齿条24并且间隔地设置有用于容纳销柱的缺口25。驱动带3上设有与第一齿条24相对应的第二齿条(图中未示出)，并通过第一齿条与第二齿条啮合实现与驱动轮23的传动连接。驱动带3通过销柱211 与第二齿条(图中未示出)卡接实现与承载板的传动连接。

为了降低该喷印装置的成品的次品率，本实施例喷涂装置还包括一剔除单元，剔除单元包括后检测单元与气吹剔除机构，后检测单元如图15，主要由CCD相机、传感器、光源以及相机控制器组成。CCD相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接。气吹剔除机构5主要由***与剔除导向杆51组成。***设置于剔除导向杆51上，相机控制器与***分别与上位机通信连接，相机控制器向上位机输送成品的喷印图案信息后，经上位机对喷印图案信息检测，若喷印图案不合格，则上位机向***输出脉冲使能信号。

本实施例的机架10上还设有一可沿高度方向上下滑动的承载平台106，该承载平台106由一传动机构驱动升降。该传动机构主要由丝杆101、伺服电机102、第一伞齿轮传动组件103、传动轴105以及第二伞齿轮传动组件104组成。伺服电机102设于机架10的顶部横梁上。伺服电机102的输出轴通过第一伞齿轮传动组件103与传动轴105传动连接。丝杆101可转动地竖直支撑在机架10两侧，丝杆101的上端通过第二伞齿轮传动组件104与传动轴105传动连接。承载平台上固定喷印***6，带动喷印***6升降。

如图11、图12，机架10相对于分拣盘1的一侧还设有一上料机构7，该上料机构7由正反检测相机72、分流单元73、等离子表面处理装置75、翻转单元 74、一级上料传送带77以及二级上料传送带78组成。正反检测相机、分流单元 73以及翻转单元74顺次设置于一级上料传送带77上，一级上料传送带77承载工件通过正反检测相机检测出向上的面是否为需要喷印的面后，向上位机输送检测信息，同时经检测后的工件通过设于一级上料传送带77上的导向杆由检测区域设定的出口区域进入到分流单元73。分流单元73由剔除气嘴、换道气嘴以及废料收集装置76组成。剔除气嘴设置于一级上料传送带77的一侧，废料收集装置76正对于剔除气嘴设置于上料传送带77的另一侧。换道气嘴设置于一级上料传送带77上相对于出口区域一侧。翻转单元74为一个半圆形通道，工件由该通道位于上方的入口进入后，从位于下方的出口输出到二级上料传送带78。等离子表面处理装置75设置于二级上料传送带78上，工件经等离子表面处理装置，提高工件表面的势能，有助于墨料更均匀地附着在工件的打印面上，最后工件由二级上料传送带78输送至分拣盘完成工件的上料。

如图13，本实施例的喷印装置还包括一喷头清洗机构，喷头清洗机构主要由清洗杆81与第二传动带82组成。清洗杆81的一端设有真空吸附口与清洗液进口，并与第二传动带82固接，清洗杆81的另一端的上设有清洗喷嘴、清洗吸嘴以及挡圈，挡圈设置于清洗喷嘴、清洗吸嘴的外侧呈矩形框型，该矩形框具有一定的厚度，避免清洗杆81与喷头的刚性碰撞。第二传动带82由一驱动电机驱动运动。喷头清洗机构工作时，承载平台带动喷印***上升将喷印***中的个喷头推动至设定的工位，此时清洗杆81在第二传动带82的带动下依次经过各喷头，由清洗喷嘴相喷头喷出清洗液，再由清洗吸嘴将附着于喷头上的清洗液吸除，完成喷头的清洗。

如图14，本实施例的喷印装置还包括一喷头保护机构，喷头保护机构主要由推杆93、导轨91以及墨盖92组成。墨盖92呈矩形体的槽状，墨盖92的底部与导轨91固接，导轨91由推杆93驱动做往复运动，推杆93由一电机驱动运动。在喷印装置非工作状态下喷头处于墨盖92中，喷头保护机构在喷印装置开始工作时，首先由承载板带动喷印***先抬升，再由导轨91驱动若干墨盖92 水平移动后，最后由承载板带动喷印***下降，完成“除盖”操作。本实施例的墨盖92上还设有密封圈(图中未示出)，使的喷头在落入墨盖时为外界隔绝，更有助于喷头的保养。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

本实施例的彩色图案的喷印方法在整个喷印过程中无需对工件进行转动操作，也无需专用的夹具体实现精确定位，大大提高了成品率，可以根据需要设计任意的喷印图案；而且在底层涂料时能更加精确地根据图案的形状进行涂覆，也能更好地控制计量避免浪费，降低了废品率；整体工序紧凑，采用流水线的设计实现高效喷印。同时，通过喷印机组实现多种原色经五道工序进行配比成型以取代原有的先旋转再喷印的方式，降低误差率，提高了可靠性，也大大地提高了产率。

本实施例的基于上述方法的喷印装置，在对工件喷印时，可以根据工件的厚度、材质、工艺的需求在上位机上设置具体的喷印、固化参数形成不同的喷印、固化方案，灵活多变，而且成品的色彩饱满，图像分辨率高显得更加细腻；另一方面，通过上位机统一调配各模块运作实现全自动化的设计，也便于技术人员通过人机交互界面操作，十分便捷。同时，该装置将喷印模组内的相机、UV固化、打印等多个功能单元采用模块化设计，便于后期维护、部件的更换。

Claims (24)

1.一种工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于包括如下步骤：

将工件放置于传送载体，传送载体带动工件以设定的轨迹运动；

相机采集传送载体上工件的位置信息与工件表面图案，并结合所述工件位置信息根据设定的打印图案得到每个工件对应的打印参数；

喷墨打印模块根据所述打印参数对工件依次进行喷印与固化操作，最终在工件上形成完全相同的图案。

2.根据权利要求1所述的工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于所述喷印方法还包括对喷印完成的工件进行拍照并逐个校验，若喷印的图案不符合预期效果就进行剔除操作。

3.根据权利要求1所述的工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于所述打印参数包括图像中每个像素的位置信息与特征信息。

4.根据权利要求2所述的工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于所述打印参数的获取是通过在将所述打印图案与所述工件表面图案进行比对后，根据工件位置信息将工件表面图案上每一像素与打印图案的每一像素形成一一映射的关系，进而得到工件表面图案的每个像素的位置信息与特征信息。

5.根据权利要求1所述的工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于根据所述喷墨打印模块包括喷印机组与固化灯，

喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据所述打印参数进行喷印，形成图案层；

固化灯，对工件喷印顶层、图案层以及喷印底层进行固化形成成品。

6.根据权利要求5述的工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于所述喷墨打印模块还包括底涂喷印机与光油喷印机，所述工件由传送载体承载依次经过底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机，

底涂喷印机逐个对工件根据所述打印参数进行喷印，形成喷印底层；

光油喷印机逐个对工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层。

7.根据权利要求1述的工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于相机检测时，将采集的图像投影在设定的坐标系上，并给定图像上每个像素一个坐标值，作为该像素的位置信息，再将该坐标值与该像素的特征信息一一映射，形成对应像素的打印参数。

8.根据权利要求7所述的工件上彩色图案的喷印方法，其特征在于喷印机组进行喷印时，首先接收待喷印的工件的打印参数，根据各像素的特征信息对对应的像素点进行喷印，最终形成所需的图案，所述特征信息包括各像素点的颜色、灰度以及各喷头的用量配比。

9.如权利要求1-8任一项所述的工件上彩色图案的喷印方法，提供一种工件的喷印装置，其特征在于包括机架、输送***、喷印***以及上位机，所述输送***包括至少一个输送单元，输送单元设置在所述机架上，包括传送工件的传送载体与驱动机构，所述驱动机构驱动传送载体以设定的运动轨迹运动；

所述上位机，向输送***、喷印***发送控制信号；

所述喷印***包括：

定位检测模块，通过模块内的相机采集工件位置信息与工件表面图案，并将所述工件位置信息与工件表面图案发送至上位机；

喷墨打印模块，根据所述控制信号对加热后的工件进行喷印、固化操作。

10.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于所述喷墨打印模块包括加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机，加热模块、底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机沿传送装置运动方向依次设置，加热模块，对工件进行预加热操作；底涂喷印机逐个对工件进行喷印，形成喷印底层；喷印机组逐个在工件的喷印底层上根据所述打印参数进行喷印，形成多层图案层；光油喷印机逐个在工件的图案层上喷涂光油，形成喷印顶层。

11.根据权利要求10所述的喷印装置，其特征在于所述底涂喷印机、喷印机组以及光油喷印机均采用相同的喷印模组，所述喷印模组与上位机通信连接，包括：

打印单元，根据所述打印参数对输送单元上的工件逐个地完成喷印操作；

UV固化LED单元，根据上位机发送的固化参数对进行喷印操作后的工件进行固化操作。

12.根据权利要求11所述的喷印装置，其特征在于打印单元包括一级墨盒、二级墨盒、加热管、供墨泵、回墨泵、供墨控制器、喷头、喷头控制器、进墨温度压力传感器以及回墨温度压力传感器，所述一级墨盒设于喷印模组壳体外，所述二级墨盒设于喷印模组壳体内并通过补墨泵与一级墨盒相连，所述喷头与喷头控制器通信连接形成喷头控制回路，二级墨盒通过所述供墨泵依次通过加热管、进墨温度压力传感器与喷头连接形成供墨通路，喷头依次通过回墨温度压力传感器、回墨泵与二级墨盒连接形成回墨通路，所述供墨控制器通过液位传感器与一级墨盒、二级墨盒连接以及通过进墨温度压力传感器、回墨温度压力传感器与喷头连接，形成闭环反馈回路；并与供墨回路通信连接形成闭环控制回路。

13.根据权利要求12所述的喷印装置，其特征在于所述回墨通路中喷头与回墨泵中设有稳压器；供墨通路中供墨泵与所述加热管件设有稳压器与过滤器。

14.根据权利要求11所述的喷印装置，其特征在于所述UV固化LED单元包括LED并联灯组、电源、温控电流开关、整流器以及UV控制器，所述UV控制器根据上位机的指令通过PWM信号控制所述电源工作，所述电源与所述LED并联灯组并接，所述温控电流开关分别与UV控制器、电源通信连接，所述电源通过所述整流器外接工作电压。

15.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于定位检测模块还包括传感器、光源以及相机控制器，所述相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接。

16.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于所述输送***为两个输送单元，且还包括一个分拣盘，所述传送载体为承载板，每个输送单元还包括一个环形导轨，所述驱动机构包括一个驱动带与两个驱动轮，所述承载板滑动地设置在所述环形导轨上，驱动带与每个承载板传动连接形成环状驱动带，驱动带由所述两个驱动轮运动，所述分拣盘设置在两输送单元间的机架上。

17.根据权利要求16所述的喷印装置，其特征在于驱动带与每个承载板相对环形导轨内侧的一侧传动连接,所述承载板相对环形导轨内侧的一侧设有销柱，所述驱动带通过所述销柱与第一齿条卡接实现与承载板的传动连接。

18.根据权利要求17所述的喷印装置，其特征在于所述驱动轮的外周均匀地设置有第一齿条并且间隔地设置有用于容纳所述销柱的缺口；所述传送带上设有与所述第一齿条相对应的第二齿条，并通过第一齿条与第二齿条啮合实现与驱动轮的传动连接。

19.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于所述分拣盘包括分隔盘、转盘、第一传动带、第一传动轮、第二传动轮和圆周方向上均布有若干输送槽的拨盘，所述分隔盘上设有安装槽与用于容纳所述转盘的弧形缺口，且所述弧形缺口与安装槽相贯通，所述拨盘转动设置在该安装槽内，安装槽上设有一个分隔孔，转盘转动地设于分隔盘的缺口一侧，转盘部分收容于所述弧形缺口中且转盘的上端面与安装槽的上端面平齐，第一传动轮和第二传动轮分别对应地设置在转盘上和拨盘上，第一传动带连接在第一传动轮和第二传动轮上；所述转盘上设有一通孔。

20.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于所述喷印装置还包括一剔除单元，所述剔除单元包括后检测单元与气吹剔除机构，所述后检测单元包括相机、传感器、光源以及相机控制器，所述相机、光源以及传感器分别与相机控制器通信连接；所述气吹剔除机构包括***与导向杆，所述***设置于导向杆上，所述相机控制器与***分别与上位机通信连接，相机控制器向上位机输送成品的喷印图案信息后，经上位机对所述喷印图案信息检测，若喷印图案不合格，则上位机向所述***输出脉冲使能信号，驱动***将工件吹离传送载体。

21.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于还包括一喷头清洗机构，所述喷头清洗机构由清洗杆、第二传动带，所述清洗杆的一端设有真空吸附口与清洗液进口并与第二传动带固接，另一端的上设有清洗喷嘴、清洗吸嘴以及挡圈，所述传动带由一驱动电机驱动运动。

22.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于还包括一喷头保护机构，所述喷头保护机构包括推杆、导轨以及墨盖，所述墨盖呈矩形体的槽状，墨盖的底部与所述导轨固接，导轨由推杆驱动做往复运动，所述推杆由一电机驱动运动。

23.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于所述机架上设有一个可上下滑动的承载平台，该承载平台由一传动机构驱动升降，所述传动机构包括丝杆、伺服电机、第一伞齿轮传动组件、传动轴以及第二伞齿轮传动组件，所述伺服电机设于机架的顶部横梁上，伺服电机的输出轴通过第一伞齿轮传动组件与所述传动轴传动连接，丝杆可转动地竖直支撑在机架两侧，丝杆的上端通过第二伞齿轮传动组件与传动轴传动连接，承载平台上固定所述喷墨打印模块，带动喷墨打印模块升降。

24.根据权利要求9所述的喷印装置，其特征在于还包括一上料机构，该上料机构包括喷印面检测相机、分流单元、翻转单元、等离子表面处理装置、一级上料传送带以及二级上料传送带，喷印面检测相机、分流单元以及翻转单元顺次设置于一级上料传送带上，一级上料传送带承载工件通过喷印面检测相机，分流单元包括剔除气嘴、换道气嘴以及废料收集装置，剔除气嘴设置于一级上料传送带的一侧，废料收集装置正对于剔除气嘴设置于上料传送带的另一侧，换道气嘴设置于一级上料传送带上，所述翻转单元为一个半圆形通道，将工件经所述半圆形通道完成翻转后导入到二级传送带上，所述等离子表面处理装置设置于二级传送带上，二级传送带将工件经等离子表面处理装置处理后输出至传送载体上。