[發(fā)明專利]一種FPGA驅(qū)動(dòng)電磁閥噴印系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710509714.9
• 申請(qǐng)日: 2017-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN107128068A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬向華;林偉;翟付偉;曹瑞林;于志強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): B41J2/01
• 分類號(hào): B41J2/01;B41J29/393
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及噴碼機(jī)，尤其涉及一種FPGA驅(qū)動(dòng)電磁閥噴印系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前市場(chǎng)上噴碼機(jī)主要分為DOD噴碼機(jī)、連續(xù)式噴碼機(jī)和激光噴碼機(jī)等三類。其中尤以DOD噴碼機(jī)為市場(chǎng)需求的重點(diǎn)。其中可作為噴碼機(jī)的噴墨模塊的控制方案主要包括CPU、DSP、CPLD和FPGA控制方法。CPU和DSP控制方法的缺點(diǎn)是成本相對(duì)過高，而且在噴印過程中容易出現(xiàn)漏噴等狀況。CPLD噴印控制方法雖然能較好的規(guī)避上述兩種缺點(diǎn)，但是相對(duì)來說，CPLD電路復(fù)雜，在生產(chǎn)的過程中，容易出現(xiàn)電路模塊被燒壞等風(fēng)險(xiǎn)，而且由于CPLD電路復(fù)雜，難免會(huì)出現(xiàn)外圍電路過多導(dǎo)致操作不方便。并且目前大部分噴碼機(jī)缺乏對(duì)墨路系統(tǒng)壓力的監(jiān)控，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出一種FPGA驅(qū)動(dòng)電磁閥噴印系統(tǒng)，使噴頭控制更加精確化和效率化。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種FPGA驅(qū)動(dòng)電磁閥噴印系統(tǒng)，包括人機(jī)交互模塊、CPU主控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA控制模塊、電磁閥噴頭、編碼器、產(chǎn)品輸送模塊、打印觸發(fā)器和墨路系統(tǒng)，所述人機(jī)交互模塊用于噴印信息的錄入和編輯；所述產(chǎn)品輸送模塊用于噴印對(duì)象的自動(dòng)運(yùn)輸；所述打印觸發(fā)器用于被經(jīng)過的噴印對(duì)象觸發(fā)后向所述CPU主控系統(tǒng)發(fā)出打印信號(hào)；所述編碼器，安裝在所述產(chǎn)品輸送模塊的傳送帶上，用于檢測(cè)噴印對(duì)象的運(yùn)動(dòng)信息，并把檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)信息反饋給所述CPU主控系統(tǒng)；所述CPU主控系統(tǒng)將噴印信息通過所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后發(fā)給所述FPGA控制模塊，并根據(jù)打印信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信息向所述FPGA控制模塊發(fā)出控制指令，進(jìn)而所述FPGA控制模塊根據(jù)噴印信息驅(qū)動(dòng)所述電磁閥噴頭噴印，同時(shí)所述CPU主控系統(tǒng)控制所述墨路系統(tǒng)向所述電磁閥噴頭供墨以及在噴印工作結(jié)束后對(duì)所述電磁閥噴頭進(jìn)行清洗。

較佳的，所述墨路系統(tǒng)包括壓力泵、油墨盒和清洗劑盒，所述油墨盒用以提供噴印所需的油墨，所述清洗劑盒用以提供清洗時(shí)所需的清洗劑，所述壓力泵用以提供所述電磁閥噴頭在噴印或者清洗時(shí)所需要的壓力源。

較佳的，本系統(tǒng)還包括壓力報(bào)警模塊，所述壓力報(bào)警模塊包括壓力傳感器、輸入按鍵、壓力信號(hào)處理器、顯示屏和報(bào)警器，所述壓力傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述壓力泵和所述油墨盒或者所述清洗劑盒之間的管路中的壓力信息并反饋給所述壓力信號(hào)處理器，所述輸入按鍵用以預(yù)設(shè)壓力警戒值，所述壓力信號(hào)處理器通過所述顯示屏顯示當(dāng)前的壓力值，當(dāng)壓力超出預(yù)設(shè)警戒值范圍時(shí)，所述壓力信號(hào)處理器通過所述報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。

較佳的，所述壓力信號(hào)處理器為PLC芯片。

較佳的，所述CPU主控系統(tǒng)包括ROM，所述ROM用以實(shí)現(xiàn)噴印信息的錄入和存儲(chǔ)。

較佳的，所述打印觸發(fā)器為紅外開關(guān)。

一種FPGA驅(qū)動(dòng)電磁閥噴印方法，包括以下步驟：

S1，通過人機(jī)交互模塊或者上位機(jī)將所述噴印信息輸入到CPU主控系統(tǒng)中；

S2，通過產(chǎn)品輸送模塊運(yùn)輸噴印對(duì)象，當(dāng)噴印對(duì)象經(jīng)過打印觸發(fā)器時(shí)，打印觸發(fā)器向CPU主控系統(tǒng)發(fā)出打印信號(hào)；

S3，噴印對(duì)象在產(chǎn)品輸送模塊上運(yùn)輸時(shí)，安裝在產(chǎn)品輸送模塊的傳送帶上的編碼器檢測(cè)噴印對(duì)象的運(yùn)動(dòng)信息，并將檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)信息反饋給CPU主控系統(tǒng)；

S4，CPU主控系統(tǒng)將噴印信息通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后發(fā)給FPGA控制模塊；

S5，CPU主控系統(tǒng)根據(jù)打印信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信息向FPGA控制模塊發(fā)出控制指令；

S6，F(xiàn)PGA控制模塊根據(jù)控制指令和噴印信息驅(qū)動(dòng)電磁閥噴頭進(jìn)行噴印；

S7，在電磁閥噴頭噴印的過程中，CPU主控系統(tǒng)控制墨路系統(tǒng)向電磁閥噴頭供墨；

S8，在噴印工作結(jié)束后，CPU主控系統(tǒng)控制墨路系統(tǒng)對(duì)電磁閥噴頭進(jìn)行清洗。

進(jìn)一步地，步驟S2中噴印信息的輸入包括選擇/輸入噴印內(nèi)容、選擇所需字符形式和數(shù)據(jù)傳輸與再編輯。

進(jìn)一步地，步驟S7和S8中，壓力報(bào)警模塊檢測(cè)墨路系統(tǒng)內(nèi)的壓力，若壓力超過預(yù)設(shè)警戒值范圍時(shí)，發(fā)出警報(bào)并且觸發(fā)緊急短路開關(guān)，通過切斷電源使整個(gè)系統(tǒng)停止工作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案帶來的有益技術(shù)效果是：

本發(fā)明的CPU主控系統(tǒng)通過人機(jī)交互模塊的噴印信息的錄入和編輯、編碼器和打印觸發(fā)器的傳感來控制墨路系統(tǒng)和FPGA控制模塊實(shí)現(xiàn)高精度和高效率的噴印，能夠使噴印模式多樣化，可以實(shí)現(xiàn)鏡像、翻轉(zhuǎn)情況的噴印。同時(shí)為本系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置壓力報(bào)警模塊，解決了墨路系統(tǒng)內(nèi)部存在的壓力安全隱患。

附圖說明