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    一種曲面靜電打印系統及打印方法技術方案
    
                            
    技術編號：43478588 閱讀：7 留言：0更新日期：2024-11-29 16:52
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發明專利技術涉及一種曲面靜電打印系統及打印方法，包括靜電打印模塊，靜電打印模塊包括，第一安裝板；針頭，其連接在第一安裝板上且針頭施加電極正極，電極正極用于使得針頭噴射的墨滴帶有正電荷；電極板，其連接在第一安裝板上且電極板施加電極負極，針頭和電極板相對固定設置且兩者之間形成靜電場，電極板設有通孔，針頭位于電極板的一側且針頭與通孔同軸設置，針頭設置為能夠靠近并穿過通孔或者遠離電極板，在靜電場的作用下針頭噴射帶有正電荷的墨滴穿過通孔；基材固定板，用于固定打印基材，墨滴穿過通孔并附著在打印基材的表面；本發明專利技術有效、精準地調節墨滴噴射的速度和方向，實現墨滴均勻出墨，確保墨滴在打印基材曲面邊緣有效成型。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術實現步驟摘要】
    
                                
    本專利技術涉及靜電打印，尤其是指一種曲面靜電打印系統及打印方法。

    技術介紹
    1、靜電打印是通過施加高壓電場來驅動帶電液滴形成泰勒錐，在圓錐狀末端的液滴所受電場力大于其表面張力，進而噴射出極細的纖維絲或微滴附著在基材表面形成打印圖案，而五軸打印技術是數字印刷技術的一種重要方法，相比于傳統的印刷技術，五軸打印技術在曲面打印、異性結構表面打印等方面具有顯著優勢。
    2、市面很多類型的靜電打印機更多的是針對平面物體的打印設備，只是單一對紙張或者畫布等平面基材進行打印，對于打印高分辨率圖案只能通過多次掃描的方式進行，但是多次打印會嚴重影響成膜的均勻性。由于靜電打印對電場分布比較嚴格，要求噴頭與打印基底的距離相對固定，一般打印機都是預設的單波形，墨滴速度較低，在曲面打印時，因為曲面邊緣距離噴頭距離太遠，導致邊緣不容易成型，綜上，所述市面上傳統打印機難以滿足曲面打印的需求。

    技術實現思路
    1、為此，本專利技術所要解決的技術問題在于克服現有技術中噴頭出墨不均勻，導致曲面邊緣打印不易成型的問題，進而提供一種曲面靜電打印系統及打印方法，有效、精準地調節墨滴噴射的速度和方向，實現墨滴均勻出墨，確保墨滴在打印基材曲面邊緣有效成型。
    2、為決上述技術問題，本專利技術提供了一種曲面靜電打印系統，其包括靜電打印模塊，所述靜電打印模塊包括，
    3、第一安裝板；
    4、針頭，其連接在所述第一安裝板上且所述針頭施加電極正極，所述電極正極用于使得所述針頭噴射的墨滴帶有正電荷；</p>
    5、電極板，其連接在所述第一安裝板上且所述電極板施加電極負極，所述針頭和所述電極板相對固定設置且兩者之間形成靜電場，所述電極板設有通孔，所述針頭位于所述電極板的一側且所述針頭與所述通孔同軸設置，所述針頭設置為能夠靠近并穿過所述通孔或者遠離所述電極板，在所述靜電場的作用下所述針頭噴射帶有正電荷的墨滴穿過所述通孔；
    6、基材固定板，其設置在所述電極板相對于所述針頭的一側，所述基材固定板用于固定打印基材，所述墨滴穿過所述通孔并附著在所述打印基材的表面。
    7、在本專利技術的一個實施例中，還包括五軸運動模塊，所述五軸運動模塊與所述靜電打印模塊電性連接，所述五軸運動模塊包括x軸直線電機模組、y軸直線電機模組以及z軸直線電機模組，所述x軸直線電機模組驅動所述z軸直線電機模組沿x軸方向移動，所述z軸直線電機模組驅動所述第一安裝板沿z軸方向移動，所述y軸直線電機模組驅動所述基材固定板沿y軸方向移動。
    8、在本專利技術的一個實施例中，所述五軸運動模塊還包括第二安裝板、設置在所述第二安裝板上的第一直接驅動電機和第二直接驅動電機，所述第二安裝板設置在所述y軸直線電機模組的輸出端上，所述基材固定板設置在所述第二直接驅動電機的輸出端上，所述第一直接驅動電機驅動所述第二直接驅動電機轉動，所述第二直接驅動電機驅動所述基材固定板轉動，其中，所述第一直接驅動電機的轉動軸和所述第二直接驅動電機的轉動軸垂直。
    9、在本專利技術的一個實施例中，所述第一直接驅動電機的轉動軸與所述y軸方向垂直。
    10、在本專利技術的一個實施例中，所述第一直接驅動電機的轉動軸與所述x軸方向平行。
    11、在本專利技術的一個實施例中，還包括連接在所述第一安裝塊上的ccd定位模塊，所述ccd定位模塊和所述靜電打印模塊電性連接，所述ccd定位模塊包括視覺相機，所述視覺相機用于獲取所述打印基材的坐標以生成所述針頭的打印軌跡
    12、在本專利技術的一個實施例中，所述基材固定板表面均布多個真空吸嘴，所述真空吸嘴用于吸附所述打印基材。
    13、在本專利技術的一個實施例中，所述靜電打印模塊還包括設置在所述第一安裝板上的電機、滑軌以及滑動連接所述滑軌的滑塊，所述針頭連接在所述滑塊上，所述電機的輸出端通過絲桿連接所述滑塊，所述電機驅動所述滑塊靠近或者遠離所述電極板以調節所述電極板和所述針頭的間距。
    14、在本專利技術的一個實施例中，打印時，所述打印基材表面的軸向位置與所述電極板之間的距離相對固定設置。
    15、在本專利技術的一個實施例中，所述ccd定位模塊設置在所述靜電打印模塊的側方。
    16、為解決上述問題，本專利技術還提供一種打印方法，其應用所述曲面靜電打印系統，包括如下步驟：
    17、s1：通過軟件勾選相機模式，將所述打印基材固定在所述基材固定板上，點擊吸附按鈕，所述打印基材被所述真空吸嘴吸附固定；
    18、s2：通過所述y軸直線電機模組、第一直接驅動電機和所述第二直接驅動電機調整所述打印基材的位置、角度，使得所述視覺相機能夠拍到打印基材，再通過所述x軸直線電機模組驅動所述視覺相機移動至所述打印基材上方，所述z軸直線電機模組驅動所述視覺相機下降，直至鏡頭達到清晰高度；
    19、s3：所述五軸運動模塊聯動，通過視覺相機示教出所需要的打印軌跡；
    20、s4：所述視覺相機示教完所述打印軌跡后，軟件勾選針頭模式后，點選所述視覺相機示教出來的點位，所述針頭沿著所述打印軌跡移動，確認是否存在干涉，若存在干涉，調整所述針頭的高度以消除干涉，所述針頭返回初始位置；
    21、s5：點擊打印按鈕，所述五軸運動模塊驅動所述針頭從所述初始位置沿著所述打印軌跡移動，所述針頭將墨滴噴在所述打印基材表面形成打印圖案，完成打印。
    22、本專利技術的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：
    23、本專利技術所述的曲面靜電打印系統，通過在針頭上施加電極正極，在電極板上設置電極負極，使得針頭與電極板之間形成空間電場均勻分布的靜電場，用于使得噴頭噴出泰勒錐的墨滴，電極板上設有通孔供墨滴穿過，打印過程中，針頭與電極板間距相對固定，確保打印過程中靜電場的穩定性，確保針頭均勻出墨；針頭正對電極板的通孔設置，確保墨滴精準穿過通孔附著在打印基材上形成圖案；通過上下移動針頭以改變針頭與電極板之間的間距，從而更加精準改變靜電場的強度和分布，進而更加精準改變墨滴噴射的速度和方向，最終提高針頭出墨均勻性，改善墨滴在打印基材曲面邊緣難以有效成型的問題。
    本文檔來自技高網...
                            
    
                            
    【技術保護點】
    
                                
    1.一種曲面靜電打印系統，其包括靜電打印模塊，其特征在于，所述靜電打印模塊包括，
    2.根據權利要求1所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，還包括五軸運動模塊，所述五軸運動模塊與所述靜電打印模塊電性連接，所述五軸運動模塊包括X軸直線電機模組、Y軸直線電機模組以及Z軸直線電機模組，所述X軸直線電機模組驅動所述Z軸直線電機模組沿X軸方向移動，所述Z軸直線電機模組驅動所述第一安裝板沿Z軸方向移動，所述Y軸直線電機模組驅動所述基材固定板沿Y軸方向移動。
    3.根據權利要求2所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，所述五軸運動模塊還包括第二安裝板、設置在所述第二安裝板上的第一直接驅動電機和第二直接驅動電機，所述第二安裝板設置在所述Y軸直線電機模組的輸出端上，所述基材固定板設置在所述第二直接驅動電機的輸出端上，所述第一直接驅動電機驅動所述第二直接驅動電機轉動，所述第二直接驅動電機驅動所述基材固定板轉動，其中，所述第一直接驅動電機的轉動軸和所述第二直接驅動電機的轉動軸垂直。
    4.根據權利要求3所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，所述第一直接驅動電機的轉動軸與所述Y軸方向垂直。
    5.根據權利要求3所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，所述第一直接驅動電機的轉動軸與所述X軸方向平行。
    6.根據權利要求1所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，還包括連接在所述第一安裝塊上的CCD定位模塊，所述CCD定位模塊和所述靜電打印模塊電性連接，所述CCD定位模塊包括視覺相機，所述視覺相機用于獲取所述打印基材的坐標以生成所述針頭的打印軌跡。
    7.根據權利要求1所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，所述基材固定板表面均布多個真空吸嘴，所述真空吸嘴用于吸附所述打印基材。
    8.根據權利要求1所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，所述靜電打印模塊還包括設置在所述第一安裝板上的電機、滑軌以及滑動連接所述滑軌的滑塊，所述針頭連接在所述滑塊上，所述電機的輸出端通過絲桿連接所述滑塊，所述電機驅動所述滑塊靠近或者遠離所述電極板以調節所述電極板和所述針頭的間距。
    9.根據權利要求1所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，打印時，所述打印基材表面的軸向位置與所述電極板之間的距離相對固定設置。
    10.一種打印方法，其應用如權利要求1至9任意一項所述曲面靜電打印系統，其特征在于，包括如下步驟：
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    【技術特征摘要】
    
                                
    1.一種曲面靜電打印系統，其包括靜電打印模塊，其特征在于，所述靜電打印模塊包括，
    2.根據權利要求1所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，還包括五軸運動模塊，所述五軸運動模塊與所述靜電打印模塊電性連接，所述五軸運動模塊包括x軸直線電機模組、y軸直線電機模組以及z軸直線電機模組，所述x軸直線電機模組驅動所述z軸直線電機模組沿x軸方向移動，所述z軸直線電機模組驅動所述第一安裝板沿z軸方向移動，所述y軸直線電機模組驅動所述基材固定板沿y軸方向移動。
    3.根據權利要求2所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，所述五軸運動模塊還包括第二安裝板、設置在所述第二安裝板上的第一直接驅動電機和第二直接驅動電機，所述第二安裝板設置在所述y軸直線電機模組的輸出端上，所述基材固定板設置在所述第二直接驅動電機的輸出端上，所述第一直接驅動電機驅動所述第二直接驅動電機轉動，所述第二直接驅動電機驅動所述基材固定板轉動，其中，所述第一直接驅動電機的轉動軸和所述第二直接驅動電機的轉動軸垂直。
    4.根據權利要求3所述的一種曲面靜電打印系統，其特征在于，所述第一直接驅動電機的轉動軸與所述y軸方向垂直。
    5.根據權利要求...
                            
    
                            
    【專利技術屬性】
    
                                技術研發人員：王勇，劉和，胡顥之，朱進磊，周澤，侯亞楠，
    
        申請(專利權)人：微墨智能科技南通有限公司，
    
        類型：發明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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