CN106142846B - 一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统。其包括供墨组件和控制组件。供墨组件包括墨桶、主墨盒和副墨盒。墨桶上设有搅拌电机和供墨泵并通过供墨通道与副墨盒连接，主墨盒和副墨盒之间通过循环泵连接及主墨盒和副墨盒分别与喷墨头连接。控制组件主要由工控机、逻辑控制单元、操作显示单元、过程控制器、压力传感器、超声波液位传感器、温度控制器、预热组件、加热组件和负压控制组件组成。本发明能对具有多重耦合关系的正压、负压、喷墨头流速、喷墨头弯月面压力和墨水温度等进行精确控制，保证了喷墨头参数的稳定，提高了墨路系统的稳定性和打印质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，具体涉及一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统。
背景技术
陶瓷喷墨打印机自2000年出现以来，由于其具有独有的优势，在国内外众多陶瓷厂家得到了广泛的应用，发展非常迅速。陶瓷喷墨打印机的图案打印质量与其墨路循环控制系统的关系是非常密切的，如果墨路循环控制不稳定，轻则会造成挂线、滴墨、不打印、打印色彩不完美等缺陷，重则会造成喷墨头堵塞等问题，因此，陶瓷喷墨打印机的墨路循环控制至关重要。
目前，陶瓷喷墨打印机的墨路循环控制技术主要使用循环泵高低速控制、正压控制、负压控制等控制技术。但是，这些控制技术在实际应用过程中会出现循环泵经常性偷停、墨水倒吸、墨水溢出、负压不稳定、整个油墨通道滴墨、喷墨头经常性不打印或者某个区间不打印、喷墨头交接位置经常出现黑白线等技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，以解决现有技术的不足之处。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，包括：供墨组件，通过油墨通道与陶瓷喷墨打印机之喷墨头连接，所述供墨组件包括墨桶、主墨盒和副墨盒，所述墨桶上设有供墨泵和搅拌电机，所述主墨盒和副墨盒之间通过一循环泵连接及所述主墨盒和副墨盒分别与喷墨头连接；控制组件，用以控制供墨组件和喷墨头动作；所述墨桶通过油墨通道与所述副墨盒连接；所述控制组件包括：一台工控机，所述喷墨头通过喷墨头驱动组件与所述工控机连接；一个逻辑控制单元，与所述工控机连接；一个操作显示单元，与所述逻辑控制单元连接；一个过程控制器，分别与所述逻辑控制单元、供墨泵和循环泵连接；一个温度控制器，与所述逻辑控制单元连接；一个负压控制组件，设置在所述副墨盒的空气通道中并与所述逻辑控制单元连接；一个压力传感器，对应所述主墨盒设置并与所述过程控制器连接；一个超声波液位传感器，对应所述副墨盒设置并与所述过程控制器连接；一个预热组件，设置在墨桶和副墨盒之间的油墨通道上并与所述温度控制器连接；和一个加热组件，与所述温度控制器连接，用以加热主墨盒和副墨盒。
作为优选，所述的预热组件由预热器、第一温度传感器和第一固态继电器组成。
作为优选，所述加热组件由加热器、第二温度传感器和第二固态继电器组成。
作为优选，所述过程控制器和温度控制器均通过RS485接口与所述逻辑控制单元连接。
作为优选，所述副墨盒与负压控制组件之间的空气通道中设置一个液位开关，所述液位开关与所述逻辑控制单元连接。
作为优选，所述墨桶上设有第一液位传感器，在所述副墨盒上设有第二液位传感器。
作为优选，所述主墨盒设有一根与大气连接的管道，所述管道上安装有电磁阀，所述电磁阀与所述逻辑控制单元连接。
作为优选，所述喷墨头驱动组件主要由喷头驱动卡、主板卡和交换机组成。
本发明通过采用上述结构，能对具有多重耦合关系的正压、负压、喷墨头流速、喷墨头弯月面压力和墨水温度等进行精确控制，保证了喷墨头参数的稳定，提高了墨路系统的稳定性和打印质量。而且，本发明有效降低了调试周期，提高了工作效率，并对负压控制组件加强了保护。还有，本发明有效提高了对各种墨水的适应能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：
1—喷墨头；11—喷头驱动卡；12—主板卡；13—交换机；21—墨桶；22—主墨盒；23—副墨盒；24—搅拌电机；25—供墨泵；26—循环泵；27—电磁阀；3—工控机；31—显示屏；32—键盘/鼠标；4—逻辑控制单元；41—操作显示单元；5—过程控制器；51—压力传感器；52—超声波液位传感器；6—温度传感器；61—预热器；62—加热器；63—第一温度传感器；64—第二温度传感器；65—第一固态继电器；66—第二固态继电器；71—负压控制器；72—负压泵；73—液位开关；81—第一液位传感器；82—第二液位传感器。
现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述的一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，主要由通过油墨通道与喷墨头1连接的供墨组件和用以控制供墨组件和喷墨头动作的控制组件组成。
所述的供墨组件包括墨桶21、主墨盒22和副墨盒23。墨桶21上设有搅拌电机24和供墨泵25，并通过供墨通道与副墨盒23连接。主墨盒22和副墨盒23之间通过循环泵26连接及主墨盒22和副墨盒23分别与喷墨头1连接。
所述的控制组件主要由一个工控机3、一个逻辑控制单元(PLC)4、一个操作显示单元41、一个过程控制器5、一个压力传感器51、一个超声波液位传感器52、一个温度控制器6、一个预热组件、一个加热组件和一个负压控制组件组成。喷墨头1通过喷墨头驱动组件与工控机3连接，该喷墨头驱动组件主要由喷头驱动卡11、主板卡12和交换机组成；此外，工控机3还设有显示屏31和键盘/鼠标32。逻辑控制单元(PLC)4与工控机3连接。操作显示单元41为一触摸屏，并包括有操作单元、正压显示单元、负压显示单元、温度显示单元、液位报警显示单元等，操作单元连接逻辑控制单元(PLC)4进行指令发送和数据读取。过程控制器5和温度控制器6分别通过RS485接口与逻辑控制单元进行数据和指令传输。压力传感器51设置在主墨盒22上并接入过程控制器5。超声波液位传感器52设置在副墨盒23上并接入过程控制器5。预热组件由预热器61、第一温度传感器63和第一固态继电器65组成，预热器61和第一温度传感器63分别设置在墨桶和副墨盒之间的供墨通道中；预热器61与第一固态继电器65连接；第一温度传感器和第一固态继电器分别接入温度控制器。加热组件由加热器62、第二温度传感器64和第二固态继电器65组成，加热器63用以加热主墨盒和副墨盒并与第二固态继电器连接；第二温度传感器设置在主墨盒上并接入温度控制器；第二固态继电器接入温度传感器。负压控制组件主要由均分别与逻辑控制单元(PLC)4连接的负压控制器71、负压泵72和液位开关73组成，液位开关设置在副墨盒与负压控制组件之间的空气通道中。
本发明的过程控制器和温度控制器均可以进行参数自整定，仅需输入设定值，操作简便。
本发明在工作过程中，由过程控制器、压力传感器和循环泵组成闭环控制能实现主墨盒压力的精确控制。由过程控制器、超声波液位传感器和供墨泵组成闭环控制能实现副墨盒液位的精确控制，消除供墨过程中的负压波动。温度控制器、第一温度传感器、预热器和第一固态继电器组成闭环控制，使在预热阶段把墨水加热到所要求的温度，降低供墨过程中墨盒对墨水温度的冲击。温度控制器、第二温度传感器、加热器和第二固态继电器组成闭环控制，能及时补充墨盒中墨水在工作过程中的能量耗散，保证墨盒中墨水的温度稳定。
此外，当发生墨水倒吸的情况时，液位开关输出信号至逻辑控制单元，逻辑控制单元即关停负压控制器，保证了负压控制器和负压泵的使用安全，并能防止墨水飞溅。
另外，在墨桶上安装第一液位传感器81，能有效监控墨桶的墨水使用情况。在副墨盒上安装第二液位传感器82，当供墨泵失速的情况下能对系统进行保护。
还有，在主墨盒22设置一根与大气连接的管道，并在该管道上安装电磁阀27，该电磁阀与逻辑控制单元4连接。当供墨系统处于压力建立过程中，电磁阀用于排气；当供墨系统压力稳定后，电磁阀则封闭管道，以防止循环泵失速时出现的墨水飞溅现象发生。
Claims (7)
1.一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，包括：
供墨组件，通过油墨通道与陶瓷喷墨打印机之喷墨头连接，所述供墨组件包括墨桶、主墨盒和副墨盒，所述墨桶上设有供墨泵和搅拌电机，所述主墨盒和副墨盒之间通过一循环泵连接及所述主墨盒和副墨盒分别与喷墨头连接；
控制组件，用以控制供墨组件和喷墨头动作，其特征在于，
所述墨桶通过油墨通道与所述副墨盒连接；
所述控制组件包括：
一台工控机，所述喷墨头通过喷墨头驱动组件与所述工控机连接；
一个逻辑控制单元，与所述工控机连接；
一个操作显示单元，与所述逻辑控制单元连接；
一个过程控制器，分别与所述逻辑控制单元、供墨泵和循环泵连接；
一个温度控制器，与所述逻辑控制单元连接；
一个负压控制组件，设置在所述副墨盒的空气通道中并与所述逻辑控制单元连接；
一个压力传感器，对应所述主墨盒设置并与所述过程控制器连接；
一个超声波液位传感器，对应所述副墨盒设置并与所述过程控制器连接；
一个预热组件，设置在墨桶和副墨盒之间的油墨通道上并与所述温度控制器连接；和
一个加热组件，与所述温度控制器连接，用以加热主墨盒和副墨盒；
所述副墨盒与负压控制组件之间的空气通道中设置一个液位开关，所述液位开关与所述逻辑控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，其特征在于，所述的预热组件由预热器、第一温度传感器和第一固态继电器组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，其特征在于，所述加热组件由加热器、第二温度传感器和第二固态继电器组成。
4.根据权利要求1所述的一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，其特征在于，所述过程控制器和温度控制器均通过RS485接口与所述逻辑控制单元连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，其特征在于，所述墨桶上设有第一液位传感器，在所述副墨盒上设有第二液位传感器。
6.根据权利要求1所述的一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，其特征在于，所述主墨盒设有一根与大气连接的管道，所述管道上安装有电磁阀，所述电磁阀与所述逻辑控制单元连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于过程控制器的陶瓷喷墨打印机墨路循环控制系统，其特征在于，所述喷墨头驱动组件主要由喷头驱动卡、主板卡和交换机组成。
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