一种用于喷墨印刷的喷头清洁装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于喷墨印刷的喷头清洁装置，其特征在于：包括底板、废液瓶、压墨系统、负压抽吸系统、擦拭系统、第一视觉检测系统、第二视觉检测系统以及喷头；通过本发明专利技术，可实现对喷头底面的清洁状态以及喷孔堵塞情况的检测，通过擦拭、正压压墨、负压抽吸的方式，实现对喷头底面液体堆积、喷孔堵塞、喷头墨路沉淀的杂质以及更换墨液前原墨液残留的清洁。通过本发明专利技术提供的整体布局，可用于对单个或多个喷头工况下的清洁处理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于喷墨印刷的喷头清洁装置及方法
本专利技术属于喷墨印刷相关
，具体涉及一种用于喷墨印刷的喷头清洁装置及方法。
技术介绍
喷墨打印技术在信息、能源、医疗、国防等制造领域具有广泛的应用前景，并且在近年来，越来越多地应用于OLED、RFID、薄膜太阳能电池、可穿戴柔性设备、PCB、智能蒙皮等柔性器件领域。喷墨打印技术及装备中，喷头的清洁状态是影响打印工艺实现的关键因素之一。在工况下，喷头存在单个或多个阵列设置的情况，喷头存在底部墨液堆积、喷孔堵塞、墨路中沉淀杂质、更换墨液需要清理原墨液残留等情况。对于喷头出现的各种清洁状态，在喷墨打印装置中，采用何种方法与装置，实现对喷头的清洁，正构成本领域亟待解决的关键技术需求。
技术实现思路
针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本专利技术提供了一种用于喷墨印刷的喷头清洁装置及方法，可实现对喷头底面的清洁状态以及喷孔堵塞情况的检测，通过擦拭、正压压墨、负压抽吸的方式，实现对喷头底面液体堆积、喷孔堵塞、喷头墨路沉淀的杂质以及更换墨液前原墨液残留等情况的清洁处理。通过本专利技术提供的整体布局，可用于对单个或多个喷头工况下的清洁处理。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种相应地，按照本专利技术，提供了喷头清洁方法及装置,其特征在于,包括底板、废液瓶、压墨系统、负压抽吸系统、擦拭系统、第一视觉检测系统，第二视觉检测系统以及喷头。其中喷头可在运动轴的带动下，沿X/Y/Z向运动，为本装置的清洁对象，喷头底面设有喷孔，内部设有墨路。所述底板用于集成安装负压抽吸系统、擦拭系统、第一视觉检测系统以及废液瓶等功能部件；所述废液瓶用于将清洁过程中排除的废液集中收集储存；所述第一视觉检测系统，位于喷头下面，用于检测喷头底面的洁净状态，以及喷头各喷孔的堵塞情况并标定各喷孔的序号或位置；所述擦拭系统位于底板上，通过上面的清洁布，以吸附和轻微摩擦的方式，将喷头底部的液滴清洁掉，实现对喷头底面的清洁；所述压墨系统的正压产生部分可随喷头运动，下部的承漏盒设置在底板上，正压产生部分产生正压，对喷头墨路及喷孔中的杂质或原墨液残留进行冲洗清洁，也可对部分堵塞的喷孔进行清理；所述负压抽吸系统位于喷头下面，在吸嘴与喷头的喷孔间产生负压，以抽吸的方式清洁喷头底面杂质，以及局部喷孔堵塞的情况，可精确的实现对单个喷孔的抽吸清洁；所述第二视觉检测系统位于喷头侧，跟随喷头运动，用于喷头的定位，以及检测吸嘴的污染状态。作为优选地，所述擦拭系统位于底板上侧，用于清洁布的收放，主要包括基座、竖版、前板、把手、电机、放卷轮、收卷轮、分度轮、惰轮、传感器、控制器、阻尼器以及封板。所述擦拭系统，通过在所述基座上各结构有序结合组成。所述竖版，设置于擦洗系统中间，竖直安装在基座上，上集成设置有放卷轮、收卷轮、分度轮、惰轮、传感器、电机等功能部件。所述放卷轮设置在竖版底侧，用于清洁布的装夹；所述分度轮设置在所述放卷轮上侧，与设置在一侧的传感器组合使用，用于按一定的步距计算控制清洁布的放料；所述惰轮设置在竖版的上侧，两个呈间隔布置，上面用于承载清洁布；所述收卷轮设置在分度轮对侧，外侧设置电机，在电机的带动下，带动清洁布转动并收料；所述清洁布，成卷状状态，通过在设置在一侧基座上的阻尼器压靠始装在放卷轮上。所述前板设置在擦洗系统前端，上面设置用于方便装置取放的把手，以及用于控制电机动作的控制器。所述封板设置在外侧，将擦洗系统围成一个半封闭结构，既防止滴落的墨液对内部各结构的损坏，也方便清洁布的更换。作为进一步优选地，上述喷头在工况下，会在底部出现墨液堆积的现象，堆积部分中，部分为易处理的液滴，可通过所述擦拭系统中的清洁布吸附的方式处理掉，部分为堆积时间长不易处理的液滴，可通过清洁布轻微摩擦的方式处理掉。动作流程为：所述喷头在运动轴的带动下，运动到所述第一视觉检测系统的上面，检测判断喷头底部洁净状态是否符合工艺要求，如果不符合，则将喷头运动到擦洗系统上侧，通过第二视觉检测系统将喷头定位在两个惰轮间承载的清洁布上侧。电机带动收卷轮转动，清洁布按步距切换到干净的部分，喷头做垂直运动，向下运动使喷头底部贴合清洁布，然后向上运动抬起脱离，重复动作多次，通过清洁布吸附液滴的方法清洁处理掉较易处理部分。处理完后，将喷头再一次转移到第一视觉检测系统上面，检测底部还有无液体堆积；如果存在，清洁布旋转切换到新的干净部分，同时再一次将喷头转移到清洁布上侧并定位，使喷头底部贴合清洁布，清洁布运动，通过轻微摩擦的方法处理掉液体堆积中不易吸附处理的部分。处理后，再一次移动到第一视觉检测系统上面，检测清洁效果是否符合工艺要求。所有经检测符合工艺要求的清洁状态，喷头进行下一工艺步骤。作为进一步优选地，所述压墨系统主要用于冲洗清洁喷头墨路及喷孔中产生的杂质或原墨液残留，也可通过加大正压压力，冲洗堵塞的喷孔，分为正压产生系统和废液排除装置。所述正压产生系统为一可精确控制正压压力的装置，可靠喷头设置，跟随喷头运动，在控制系统的精确控制下，产生正压压力，进行压墨以冲洗喷头墨路及喷孔。所述废液排除装置用于排除废液。压墨系统主要构成有承漏盒、安装板、第一过滤器、压墨泵、第二过滤器、墨盒、排液阀、压力表以及各部件间连接的导管，并与喷头、废液瓶组成压墨管路。所述承漏盒设置在底板上，用于承接冲洗墨路以及喷孔时，从喷孔滴落的墨液及杂质，并将墨液导入废液瓶中；所述安装板设置在喷头一侧，上集成设置有第一过滤器、压墨泵、第二过滤器、墨盒等主要功能部件；所述第一过滤器设置在压墨泵前，用于过滤空气中的杂质，防止进入管路污染墨液；所述压墨泵为一可精确控制压力产生的装置，用于向墨盒加载压力，可通过所述压力表检测墨盒内部压力；所述墨盒内部盛装墨液，向喷头供墨；所述第二过滤器设置在墨盒与喷头进液口之间，用于过滤墨液，减小进入喷头墨路的杂质；所述排液阀设置在喷头排液口与废液瓶之间的管路上，用于控制管路的开闭。作为进一步优选地，上述压墨系统执行压墨冲洗清洁喷头的流程为：运动轴将喷头带到承漏盒上，通过第二视觉检测系统对正承漏盒；当更换墨液且需清洁原墨液残留的工况下，或者需要清洁喷头墨路中的杂质时，打开排液阀，通过控制系统控制压墨泵产生正压，达到第一压力设定值，墨盒中的墨液被注入喷头，又从喷头排液口排出，对喷头墨路进行冲洗，墨液经排液阀排放到废液瓶中储存；当采用压墨系统清洁堵塞或残留在喷孔的杂质时，关闭排液阀，通过控制系统控制压墨泵产生正压，达到第二压力设定值，墨盒中的墨液被注入喷头，墨液经喷孔挤出，依次将堵塞或残留在喷孔的杂质冲出，经承漏盒排放到废液瓶中储存。作为进一步优选地，所述负压抽吸系统，位于喷头下面，主要有吸嘴、第一支座、顶升气缸、第二支座、第三支座、真空发生器、调速阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、过滤装置。所述吸嘴，位于装置最上端，工况下与喷孔对接；所述第一支座，设置在底板上，用于承载顶升气缸等功能部件；所述顶升气缸设置在第一支座一侧，在所述第一电磁阀控制下用于吸嘴的升降；所述第三支座安装在第二支座上，上侧用于安装支撑吸嘴，下侧连接导管；所述真空发生器靠近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于喷墨印刷的喷头清洁装置，其特征在于：包括底板、废液瓶、压墨系统、负压抽吸系统、擦拭系统、第一视觉检测系统，第二视觉检测系统以及喷头；其中所述喷头可在运动轴的带动下，沿X/Y/Z向运动，喷头底面设有喷孔，内部设有墨路；所述底板用于安装包括负压抽吸系统、擦拭系统、第一视觉检测系统以及废液瓶在内的功能部件；所述废液瓶用于将清洁过程中排除的废液集中收集储存；所述第一视觉检测系统，位于喷头下面，用于检测喷头底面的洁净状态，以及喷头各喷孔的堵塞情况并标定各喷孔的序号或位置；所述擦拭系统位于底板上，用于清洁布的收放，通过清洁布，以吸附或摩擦的方式，将喷头底部的液滴清洁掉，实现对喷头底面的清洁；所述压墨系统的正压产生部分可随喷头运动，下部的承漏盒设置在底板上，正压产生部分产生正压，对喷头墨路及喷孔中的杂质或原墨液残留进行冲洗清洁，及对部分堵塞的喷孔进行清理；所述负压抽吸系统位于喷头下面，在其吸嘴与喷头的喷孔间产生负压，以抽吸的方式清洁喷头底面杂质，以及消除局部喷孔的堵塞，实现对单个喷孔的抽吸清洁；所述第二视觉检测系统位于喷头侧边，跟随喷头运动，用于喷头的定位，以及检测吸嘴的污染状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于喷墨印刷的喷头清洁装置，其特征在于：包括底板、废液瓶、压墨系统、负压抽吸系统、擦拭系统、第一视觉检测系统，第二视觉检测系统以及喷头；其中所述喷头可在运动轴的带动下，沿X/Y/Z向运动，喷头底面设有喷孔，内部设有墨路；所述底板用于安装包括负压抽吸系统、擦拭系统、第一视觉检测系统以及废液瓶在内的功能部件；所述废液瓶用于将清洁过程中排除的废液集中收集储存；所述第一视觉检测系统，位于喷头下面，用于检测喷头底面的洁净状态，以及喷头各喷孔的堵塞情况并标定各喷孔的序号或位置；所述擦拭系统位于底板上，用于清洁布的收放，通过清洁布，以吸附或摩擦的方式，将喷头底部的液滴清洁掉，实现对喷头底面的清洁；所述压墨系统的正压产生部分可随喷头运动，下部的承漏盒设置在底板上，正压产生部分产生正压，对喷头墨路及喷孔中的杂质或原墨液残留进行冲洗清洁，及对部分堵塞的喷孔进行清理；所述负压抽吸系统位于喷头下面，在其吸嘴与喷头的喷孔间产生负压，以抽吸的方式清洁喷头底面杂质，以及消除局部喷孔的堵塞，实现对单个喷孔的抽吸清洁；所述第二视觉检测系统位于喷头侧边，跟随喷头运动，用于喷头的定位，以及检测吸嘴的污染状态。


2.如权利要求1所述的用于喷墨印刷的喷头清洁装置，其特征在于：
所述擦拭系统包括基座、竖版、前板、把手、电机、放卷轮、收卷轮、分度轮、惰轮、传感器、控制器、阻尼器以及封板；所述竖版设置于擦洗系统中间，竖直安装在基座上，其上集成设置有放卷轮、收卷轮、分度轮、惰轮、传感器、电机；所述放卷轮设置在竖版底侧，用于清洁布的装夹；所述分度轮设置在所述放卷轮上侧，与设置在一侧的传感器组合使用，用于按步距计算控制清洁布的放料；所述惰轮设置在竖版的上侧，两个呈间隔布置，用于承载清洁布；所述收卷轮设置在分度轮对侧，外侧设置电机，在电机的带动下，带动清洁布转动并收料；所述清洁布成卷状状态，通过设置在一侧基座上的阻尼器压靠始装在放卷轮上；所述前板设置在擦洗系统前端，其上设置用于方便装置取放的把手，以及用于控制电机动作的控制器；所述封板设置在外侧，将擦洗系统围成一个半封闭结构。


3.如权利要求1所述的用于喷墨印刷的喷头清洁装置，其特征在于：
所述压墨系统包括承漏盒、安装板、第一过滤器、压墨泵、第二过滤器、墨盒、排液阀、压力表以及各部件间连接的导管，并与喷头、废液瓶组成压墨管路；所述承漏盒设置在底板上，用于承接冲洗墨路以及喷孔时，从喷孔滴落的墨液及杂质，并将墨液导入废液瓶中；所述安装板设置在喷头一侧，其上集成设置有第一过滤器、压墨泵、第二过滤器、墨盒；所述第一过滤器设置在压墨泵前，用于过滤空气中的杂质，防止进入管路污染墨液；
所述压墨泵为一可控制压力产生的装置，用于向墨盒加载压力，通过所述压力表检测墨盒内部压力；所述墨盒内部盛装墨液，向喷头供墨；所述第二过滤器设置在墨盒与喷头进液口之间，用于过滤墨液，减小进入喷头墨路的杂质；所述排液阀设置在喷头排液口与废液瓶之间的管路上，用于控制管路的开闭。


4.如权利要求3所述的用于喷墨印刷的喷头清洁装置，其特征在于：
所述压墨系统执行压墨冲洗清洁喷头的方法为：运动轴将喷头带到承漏盒上，通过第二视觉检测系统对正承漏盒；当更换墨液且需清洁原墨液残留的工况时，或者需要清洁喷头墨路中的杂质时，打开排液阀，通过控制系统控制压墨泵产生正压，达到第一压力设定值，墨盒中的墨液被注入喷头，又从喷头排液口排出，对喷头墨路进行冲洗，墨液经排液阀排放到废液瓶中储存；当采用压墨系统清洁堵塞或残留在喷孔的杂质时，关闭排液阀，通过控制系统控制压墨泵产生正压，达到第二压力设定值，墨盒中的墨液被注入喷头，墨液经喷孔挤出，依次将堵塞或残留在喷孔的杂质冲出，经承漏盒排放到废液瓶中储存。


5.如权利要求1所述的用于喷墨印刷的喷头清洁装置，其特征在于：
所述负压抽吸系统包括吸嘴、第一支座、顶升气缸、第二支座、第三支座、真空发生器、调速阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、过滤装置；所述吸嘴位于最上端，工况下与喷孔对接；所述第一支座设置在底板上，用于承载包括顶升气缸的功能部件；所述顶升气缸设置在第一支座一侧，在所述第一电磁阀控制下用于吸嘴的升降；所述第三支座安装在第二支座上，上侧用于安装支撑吸嘴，下侧连接导管；所述真空发生器在所述第二电磁阀的控制下产生真空，且可通过设置在一侧的调速阀，调整真空度的大小；所述过滤装置设置在真空发生器前段，用于过滤进入真空发生器的空气杂质，防止负压抽吸的墨液等杂质对真空发生器的污染损坏，经过滤的墨液经所述第三电磁阀排放到废液瓶中，抽吸的废液排放到废液瓶中储存。

【专利技术属性】
技术研发人员：尹周平，陈建魁，雷春耀，潘浩，高俊伟，
申请(专利权)人：武汉数字化设计与制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42