[發(fā)明專利]一種陣列式精密噴印設(shè)備的噴印控制方法與系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210395134.9
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102862402A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖永紅;劉華珠;宋瑞;胡振華
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞凱佳智芯電子科技有限公司
• 主分類號: B41J29/38
• 分類號: B41J29/38
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• 代理人: 暫無信息

1.一種多噴頭陣列式噴印設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸及控制方法，其特征在于：在上位機與噴頭控制板卡陣列之間設(shè)有NUSB中控系統(tǒng)，由上位機、NUSB中控系統(tǒng)、噴頭控制板卡陣列組成硬件架構(gòu)上的三層結(jié)構(gòu)，具有基于三層硬件結(jié)構(gòu)定義的數(shù)據(jù)通信及控制協(xié)議，按協(xié)議進(jìn)行互相間的數(shù)據(jù)交換與控制，上位機根據(jù)噴印圖形與生產(chǎn)任務(wù)，生成噴印作業(yè)指令及數(shù)據(jù)，封裝為幀，傳給NUSB中控系統(tǒng)，NUSB中控系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)、解析指令，進(jìn)行作業(yè)調(diào)度與任務(wù)分發(fā)，噴頭控制板卡按規(guī)則執(zhí)行噴印任務(wù)。

2.權(quán)利要求1所述的一種多噴頭陣列式噴印設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸及控制方法，其定義的數(shù)據(jù)通信及控制協(xié)議特征是：有噴印點火數(shù)據(jù)幀、計劃方案指令幀、臨時方案指令幀、墨路操作指令幀、設(shè)備狀態(tài)管理幀、運動控制指令幀，幀結(jié)構(gòu)具有說明書中所定義的字節(jié)格式特點。

3.權(quán)利要求1所述的一種多噴頭陣列式噴印設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸及控制方法，其特征之一是其噴印作業(yè)生成與調(diào)度算法，噴印作業(yè)由噴印點火數(shù)據(jù)與任務(wù)指令數(shù)據(jù)組成，噴印作業(yè)生成與調(diào)度的步驟是：

(1)上位機程序?qū)?zhǔn)備噴印的圖形轉(zhuǎn)換格式為每像素占1字節(jié)的256色BMP位圖，按噴頭的孔位間距、噴印行距要求對所述BMP位圖進(jìn)行逐行采樣，每行采樣數(shù)據(jù)按噴印點火數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行封裝，成為一幀噴印點火數(shù)據(jù)幀，根據(jù)噴印件觸發(fā)噴印點的位置坐標(biāo)、噴印件傳送速度、噴印點火數(shù)據(jù)幀描述的噴印行的坐標(biāo)、各噴頭的安裝位置坐標(biāo)，計算各噴印點火數(shù)據(jù)幀的噴印點火時間t，并填入噴印點火數(shù)據(jù)幀中的點火時間戳項，把噴印點火數(shù)據(jù)幀發(fā)送給NUSB中控系統(tǒng)；根據(jù)用戶輸入的噴印批次工作任務(wù)的噴印數(shù)量、噴印圖形區(qū)域、噴印區(qū)域的重復(fù)度及輪換次序，按計劃方案指令幀或臨時方案指令幀的格式進(jìn)行封裝，形成計劃或臨時的方案指令幀，發(fā)送給NUSB中控系統(tǒng)。

(2)NUSB中控系統(tǒng)接收上位機發(fā)送來的噴印點火數(shù)據(jù)幀、計劃方案指令幀、臨時方案指令幀，按幀頭中指定的USB號，分發(fā)給連接到USB的噴頭控制板卡，把噴印點火數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)依先后順序送到噴頭控制板卡內(nèi)存中的數(shù)據(jù)區(qū)緩存，把計劃方案指令幀的數(shù)據(jù)送到噴頭控制板卡內(nèi)存中的計劃方案區(qū)緩存，把臨時方案指令幀的數(shù)據(jù)送到噴頭控制板卡內(nèi)存中的臨時方案區(qū)緩存。

(3)當(dāng)噴頭控制板卡收到一次噴印開始的脈沖信息時，計時器開始計時，并首先從臨時方案區(qū)取任務(wù)指令數(shù)據(jù)，如果臨時方案區(qū)為空，再從計劃方案區(qū)取任務(wù)指令數(shù)據(jù)，然后解析執(zhí)行任務(wù)指令：根據(jù)指令中指明的圖形區(qū)域開始坐標(biāo)，到噴頭控制板卡內(nèi)存中的數(shù)據(jù)區(qū)中依次逐行(幀)取噴印點火數(shù)據(jù)幀，把幀中的點火數(shù)據(jù)送入噴頭內(nèi)部的點火數(shù)據(jù)區(qū)，等待點火，并取出噴印點火數(shù)據(jù)幀的點火時間戳項值加上從定位園影像處理電路取到噴印件偏移的時間換算值，作為噴印點火時間t，循環(huán)比較點火時間t與計時器計時時間，如果計時器計時時間＞＝噴印點火時間，立刻進(jìn)行點火，完成一行噴印，接著把下一行送入噴頭內(nèi)部的點火數(shù)據(jù)區(qū)，重復(fù)上述過程，直到所有行噴印完成。

4.權(quán)利要求1所述的一種多噴頭陣列式噴印設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸及控制方法，其特征之一是采用點火時間戳+硬件影像定位糾偏的方式進(jìn)行精準(zhǔn)噴印控制，點火噴印計時的0時間基準(zhǔn)是相機拍照快門關(guān)閉時刻，以相機I/O接口輸出端輸出的拍照完成脈沖信號作為噴印開始的基準(zhǔn)信號，通過硬件直連分發(fā)到所有的噴頭控制板卡的噴印觸發(fā)脈沖輸入端，噴頭控制板卡收到觸發(fā)脈沖，進(jìn)行計時歸零，一幀噴印點火數(shù)據(jù)幀含有一行的點火數(shù)據(jù)，噴印點火數(shù)據(jù)幀具有點火時間戳項，點火時間戳項指明此行數(shù)據(jù)的點火噴印的標(biāo)準(zhǔn)時刻，一方面，噴頭控制板卡把噴印點火數(shù)據(jù)幀的點火數(shù)據(jù)送入噴頭內(nèi)部的點火數(shù)據(jù)區(qū)等待；另一方面，從同一噴印點火數(shù)據(jù)幀取到點火時間戳項值，加上從DSP定位圓影像處理電路與FPGA主控電路部分的共享內(nèi)存區(qū)中取到噴印件偏移的時間換算值，作為噴印點火時間t，點火噴印時間到達(dá)，立刻點火噴印。

5.一種采用權(quán)利要求1-4所述的一種多噴頭陣列式噴印設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸及控制方法的噴印控制系統(tǒng)，其特征是所述噴印控制系統(tǒng)由上位機、NUSB中控系統(tǒng)、噴頭控制板卡陣列組成，NUSB中控系統(tǒng)工作在上位機與噴頭控制板卡陣列之間，接收上位機傳送來的噴印點火數(shù)據(jù)幀、計劃方案指令幀、臨時方案指令幀、墨路操作指令幀、設(shè)備狀態(tài)管理幀，并分析幀頭，按幀頭協(xié)議執(zhí)行，將噴印點火數(shù)據(jù)幀、計劃方案指令幀、臨時方案指令幀，分發(fā)到幀頭指明的USB口，送到與USB連接的噴頭控制板卡，將墨路操作指令幀去掉幀頭后的數(shù)據(jù)通過串口送到墨路維護(hù)的PLC系統(tǒng)。