一种基于步进电机的喷墨打印系统及其打印方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于步进电机的喷墨打印系统及其打印方法。该喷墨打印系统包括打印机架、喷墨打印头、墨盒、可移动墨盒支架、打印介质放置架、测距定位机构、测距传感器、上位机、调整部分、三个步进电机；测距定位机构测量打印介质的实际中心位置；测距传感器测量喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离；处理器计算得到位置偏移向量和缩放比例；调整部分根据位置偏移向量和缩放比例，通过步进电机一驱动墨盒前后移动，步进电机二驱动墨盒左右移动，步进电机三调节打印介质放置架的高度。本发明专利技术通过步进电机替代传统的直流电机，能够通过发出的PWM波形个数来控制转动角度，进而控制打印介质的精确位置来完成打印任务。

An inkjet printing system based on stepping motor and its printing method

【技术实现步骤摘要】
一种基于步进电机的喷墨打印系统及其打印方法
本专利技术涉及喷墨打印
，具体说是一种基于步进电机的喷墨打印系统及其打印方法。
技术介绍
现有的喷墨打印机的机械部件，可以区分为走纸和扫描两个方向。走纸部分由电机带动滚轮驱动进纸，扫描部分则由电机驱动打印头移动，完成扫描动作。将纸张视为一个二维平面，走纸和扫描则可以视为这个二维平面的两个轴，X轴或Y轴。喷墨打印技术，由于对打印精度要求比较高，一般要求达到600DPI或者更高，走纸和扫描方向的驱动定位一般由普通直流电机配套高精度的光栅带或码盘来定位。这样就使得在工业餐饮等使用场景，灰尘油渍等污染较大，容易污染光栅带或码盘，导致打印失真或者打印机不工作。并且需要设置光栅或码盘，而光栅带、光栅译码器对机械安装的要求高。并且，普通的喷墨打印机通常只能在纸张等平面介质上进行打印，这就导致了喷墨打印机使用的局限性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于步进电机的喷墨打印系统及其打印方法。在低精度下的喷墨场景，通过步进电机控制喷墨打印机走纸和扫描的精确位置来完成打印任务，无需设置光栅或码盘，降低了设备安装难度，提高了复杂工况下的可靠性问题。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种基于步进电机的喷墨打印系统，包括：打印机架、喷墨打印头、墨盒、可移动墨盒支架、打印介质放置架、测距定位机构、测距传感器、上位机、调整部分、步进电机一、步进电机二和步进电机三；所述喷墨打印头，用于喷射油墨；所述可移动墨盒支架，用于放置墨盒；所述打印介质放置架，用于放置打印介质；所述墨盒通过可移动墨盒支架安装在打印机架上部，所述喷墨打印头安装在墨盒下方；所述打印介质放置架设置于打印机架的底座上，所述步进电机一、步进电机二均和步进电机三设置于打印机架的内部；所述上位机分别与测距定位机构、测距传感器、调整部分连接；所述调整部分与步进电机一、步进电机二和步进电机三连接；所述步进电机三还与打印介质放置架连接；所述测距定位机构，安装在到所述喷墨打印头具有特定距离的水平面上，用于测量得到打印介质的实际中心位置；所述测距传感器安装在墨盒下方、喷墨打印头的一侧，用于测量喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离；所述上位机包括处理器；所述处理器用于根据打印介质的实际中心位置结合预设中心位置计算位置偏移向量，以及根据待打印图片的大小计算得到缩放比例，并记录喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离；所述喷墨打印头的原始起点位置即为预设中心位置；所述调整部分包括步进电机控制部件，用于按照位置偏移向量和缩放比例，通过步进电机一驱动墨盒前后移动，通过步进电机二驱动墨盒左右移动；并根据喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离，通过步进电机三调节打印介质放置架的高度，并根据所述缩放比例打印所述待打印图片。在上述技术方案的基础上，所述特定距离为2～3mm。在上述技术方案的基础上，所述测距定位机构包括三个测距仪，三个所述测距仪设置在三个不同的方向，分别测量测距仪到打印介质的外边缘的距离。在上述技术方案的基础上，根据三个所述测距仪到打印介质的外边缘的距离结合坐标系确定三个坐标值，并根据所述三个坐标值计算得到打印介质的中心位置。在上述技术方案的基础上，所述调整部分还包括缩放调整部分，用于按照缩放比例改变所述待打印图片的大小。在上述技术方案的基础上，所述喷墨打印系统还包括用于提供电源的电源装置。在上述技术方案的基础上，所述打印介质放置架为高度可调节结构。在上述技术方案的基础上，所述打印机架的底座上、打印介质放置架的一侧设有支撑板，所述墨盒通过可移动墨盒支架安装在支撑板上方，所述支撑板下方设有滚轮；所述步进电机一和步进电机二均与所述滚轮连接，用于驱动支撑板带动墨盒前后或左右移动。在上述技术方案的基础上，所述打印机架的底座上、打印介质放置架的一侧设有支撑板，支撑板下方设有滚轮，支撑板上方设有滑轨，可移动墨盒支架安装在滑轨上；所述步进电机一与可移动墨盒支架连接，用于驱动支撑板带动墨盒沿所述滑轨前后移动；所述步进电机二与所述滚轮连接，用于驱动支撑板带动墨盒左右移动。在上述技术方案的基础上，所述墨盒上方设有加墨口，所述加墨口上盖有加墨口密封盖。一种基于步进电机的喷墨打印系统的打印方法，包括以下步骤：步骤1，将打印介质放置于打印介质放置架上，通过测距传感器测量喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离，并将该垂直距离通过上位机发送至调整部分，调整部分驱动步进电机三调节打印介质放置架的高度；步骤2，开启测距定位机构中的测距仪，分别测量测距仪到打印介质的外边缘的距离，结合坐标系确定三个坐标值，并根据所述三个坐标值得到打印介质的实际中心位置，将得到的打印介质的实际中心位置发送至上位机；步骤3，上位机中的处理器根据打印介质的实际中心位置结合预设中心位置计算位置偏移向量，以及根据待打印图片的大小计算得到缩放比例，并将待打印图片的缩放比例和位置偏移向量发送至调整部分；步骤4，调整部分基于待打印图片的缩放比例和位置偏移向量，根据实际需求，通过步进电机一驱动墨盒前后移动，通过步进电机二驱动墨盒左右移动，完成打印。本专利技术所述喷墨打印系统的喷墨打印头使用步进电机替代传统的直流电机，能够通过两个步进电机带动墨盒和喷墨打印头进行前后、左右移动，由于步进电机能够通过处理器发出的PWM波形个数来控制转动角度，进而控制喷墨打印系统走纸和扫描的精确位置来完成打印任务。另外，本专利技术中的打印介质放置架可放置打印纸张以外的打印介质，例如水杯、食品等非平面打印介质，避免了普通喷墨打印机只能打印纸张等平面打印介质的缺点。并且本专利技术中打印介质放置架的高度可调节，能够适应不同高度的打印介质。本专利技术所述的基于步进电机的喷墨打印系统，安装简单，使用方便，无需设置光栅或码盘，降低了安装调测难度，降低设备维护成本。附图说明本专利技术有如下附图：图1本专利技术所述喷墨打印系统的结构示意图；图2本专利技术中墨盒的安装结构示意图一；图3本专利技术中墨盒的安装结构示意图二；图4本专利技术所述打印方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。图1示出了本专利技术提供的一种基于步进电机的喷墨打印系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术所述的一种基于步进电机的喷墨打印系统，包括：打印机架、喷墨打印头1、墨盒2、可移动墨盒支架4、打印介质放置架3、测距定位机构、测距传感器、上位机、调整部分、步进电机一、步进电机二和步进电机三；所述喷墨打印头1，用于喷射油墨；例如，可以在打印纸张等平面打印介质上打印图案或文字，也可以在水杯、奶泡等非平面的打印介质上进行打印。所述可移动墨盒支架4，用于放置墨盒2；该可移动墨盒支架4能够在步进电机一和步进电机二的驱动下前后、左右移动。所述打印介质放置架3，用于放置打印介质。在本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于步进电机的喷墨打印系统，其特征在于，包括：打印机架、喷墨打印头、墨盒、可移动墨盒支架、打印介质放置架、测距定位机构、测距传感器、上位机、调整部分、步进电机一、步进电机二和步进电机三；/n所述喷墨打印头，用于喷射油墨；/n所述打印介质放置架，用于放置打印介质；/n所述墨盒通过可移动墨盒支架安装在打印机架上部，所述喷墨打印头安装在墨盒的下方；所述打印介质放置架设置于打印机架的底座上，所述步进电机一、步进电机二和步进电机三均设置于打印机架的内部；所述上位机分别与测距定位机构、测距传感器、调整部分连接；所述调整部分与步进电机一、步进电机二和步进电机三连接；所述步进电机三还与打印介质放置架连接；/n所述测距定位机构，安装在到所述喷墨打印头具有特定距离的水平面上，用于测量得到打印介质的实际中心位置；/n所述测距传感器安装在墨盒下方、喷墨打印头的一侧，用于测量喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离；/n所述上位机包括处理器；所述处理器用于根据打印介质的实际中心位置结合预设中心位置计算位置偏移向量，以及根据待打印图片的大小计算得到缩放比例，并记录喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离；所述喷墨打印头的原始起点位置为预设中心位置；/n所述调整部分包括步进电机控制部件，用于根据位置偏移向量和缩放比例，通过步进电机一驱动墨盒前后移动，通过步进电机二驱动墨盒左右移动；并根据喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离，通过步进电机三调节打印介质放置架的高度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于步进电机的喷墨打印系统，其特征在于，包括：打印机架、喷墨打印头、墨盒、可移动墨盒支架、打印介质放置架、测距定位机构、测距传感器、上位机、调整部分、步进电机一、步进电机二和步进电机三；
所述喷墨打印头，用于喷射油墨；
所述打印介质放置架，用于放置打印介质；
所述墨盒通过可移动墨盒支架安装在打印机架上部，所述喷墨打印头安装在墨盒的下方；所述打印介质放置架设置于打印机架的底座上，所述步进电机一、步进电机二和步进电机三均设置于打印机架的内部；所述上位机分别与测距定位机构、测距传感器、调整部分连接；所述调整部分与步进电机一、步进电机二和步进电机三连接；所述步进电机三还与打印介质放置架连接；
所述测距定位机构，安装在到所述喷墨打印头具有特定距离的水平面上，用于测量得到打印介质的实际中心位置；
所述测距传感器安装在墨盒下方、喷墨打印头的一侧，用于测量喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离；
所述上位机包括处理器；所述处理器用于根据打印介质的实际中心位置结合预设中心位置计算位置偏移向量，以及根据待打印图片的大小计算得到缩放比例，并记录喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离；所述喷墨打印头的原始起点位置为预设中心位置；
所述调整部分包括步进电机控制部件，用于根据位置偏移向量和缩放比例，通过步进电机一驱动墨盒前后移动，通过步进电机二驱动墨盒左右移动；并根据喷墨打印头与打印介质之间的垂直距离，通过步进电机三调节打印介质放置架的高度。


2.如权利要求1所述的基于步进电机的喷墨打印系统，其特征在于，所述特定距离为2～3mm。


3.如权利要求1所述的基于步进电机的喷墨打印系统，其特征在于，所述测距定位机构包括三个测距仪，三个所述测距仪设置在三个不同的方向，分别测量测距仪到打印介质的外边缘的距离。


4.如权利要求3所述的基于步进电机的喷墨打印系统，其特征在于，根据三个所述测距仪到打印介质的外边缘的距离结合坐标系确定三个坐标值，并根据所述三个坐标值计算得到打印介质的中心位置。


5.如权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：方炜炜，罗斌，张明华，杜萱，侯朋作，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，北京正在迭代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11