一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于噴碼領(lǐng)域，具體地涉及一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)領(lǐng)域中，產(chǎn)品的日益多樣化，使得噴碼機(jī)的應(yīng)用規(guī)模日漸壯大。當(dāng)前市場(chǎng)上的噴碼機(jī)，一方面由于國外的產(chǎn)品成本過高，另一方面由于國內(nèi)大需求大市場(chǎng)的壓力，高清晰度噴碼打印機(jī)的生產(chǎn)迫在眉睫。為有更好的噴印質(zhì)量和用戶體驗(yàn)，尤其針對(duì)個(gè)別廠家提出的實(shí)現(xiàn)商標(biāo)噴印防偽等功能，使得對(duì)噴碼打印機(jī)墨點(diǎn)控制精度的要求越發(fā)提高。同時(shí)在噴印過程中，因外界的抖動(dòng)碰撞、墨水濃度、晶振棒驅(qū)動(dòng)電壓不同造成墨點(diǎn)大小不一等各種因素的影響，墨點(diǎn)的充電時(shí)間也變得越發(fā)的難以控制。
[0003]在現(xiàn)有的噴碼系統(tǒng)中，出現(xiàn)過一種基于嵌入式ARM7平臺(tái)的高速噴碼系統(tǒng)，但系統(tǒng)中墨點(diǎn)充電嚴(yán)格的時(shí)序控制部分一直未能有一個(gè)較為完善的嚴(yán)格的墨點(diǎn)充電相位的控制體系。同樣又出現(xiàn)過一種更為高速的基于ARM9的硬件平臺(tái)，但系統(tǒng)中充電的功率模塊在嚴(yán)格的時(shí)序控制中的延時(shí)性和線性工作中的不穩(wěn)定性都導(dǎo)致墨路對(duì)墨點(diǎn)充電的不穩(wěn)定，噴印清晰度偏低。經(jīng)研究分析，極有必要建立一種更為完善的充電控制系統(tǒng)，通過嚴(yán)格把控充電相位，提聞墨點(diǎn)充電的精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)噴印質(zhì)量的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)；本發(fā)明具有自適應(yīng)調(diào)整高效、可靠性，能夠在最短的時(shí)間找到最佳的墨點(diǎn)充電時(shí)亥IJ，取得了良好的預(yù)期效果，并成功應(yīng)用于市場(chǎng)噴碼領(lǐng)域。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，包括下位機(jī)、上位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第一功率放大器、第二功率放大器；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是:所述下位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊和上位機(jī)三者之間兩兩相互連接；所述下位機(jī)的一個(gè)輸出端連接波形發(fā)生器，所述波形發(fā)生器的輸出連接波形放大模塊，所述波形放大模塊分兩路輸出，一路輸出連接第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，另一路輸出連接波形轉(zhuǎn)換模塊；所述波形轉(zhuǎn)換模塊的輸出再連接到下位機(jī)的輸入端；所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接第一功率放大器，所述第一功率放大器的輸出連接驅(qū)動(dòng)晶振棒；下位機(jī)的另一個(gè)輸出端連接第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接第二功率放大器，所述第二功率放大器的輸出連接墨點(diǎn)充電模塊；下位機(jī)的另一輸入端連接信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊的輸入端連接信號(hào)放大模塊，所述信號(hào)放大模塊的輸入端連接相位信號(hào)。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述下位機(jī)采用AVR單片機(jī)，所述與下位機(jī)輸出端相連的波形發(fā)生器采用AD9833。
[0008]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用了 8位精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述信號(hào)采集模塊采用三級(jí)積分電路進(jìn)行放大處理。
[0009]本發(fā)明的有益效果是。
[0010]1、墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制一直是噴碼機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是直接決定最終噴印效果的直接因素。本發(fā)明提供了一種以AVR單片機(jī)為系統(tǒng)下位機(jī)主控制器的自適應(yīng)墨點(diǎn)充電控制方案。通過第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的分時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)墨點(diǎn)的充電幅值的調(diào)整；確立了墨點(diǎn)充電的電流信號(hào)經(jīng)所述三級(jí)積分電路放大后，利用電壓比較電路在外界不確定因素的干擾下能夠自我適應(yīng)獲取最佳墨點(diǎn)充電時(shí)刻的相位捕獲方案。本發(fā)明具有墨路系統(tǒng)的抗干擾性和穩(wěn)定性，取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。
[0011]2、墨點(diǎn)電壓值的精確度直接影響了最終的噴印效果，而能否準(zhǔn)確的把握住墨點(diǎn)的充電時(shí)間決定了墨點(diǎn)電壓值的精確度。本發(fā)明為精準(zhǔn)把握墨點(diǎn)的充電時(shí)刻，提出了一種基于相位裕量自適應(yīng)調(diào)整的高效、可靠的墨點(diǎn)充電控制方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，即使在一定程度的外界人為干擾的情況下，噴碼系統(tǒng)也能夠在最短的時(shí)間找到最佳的墨點(diǎn)充電時(shí)刻，取得了良好的預(yù)期效果，并成功應(yīng)用于市場(chǎng)噴碼領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]圖2是本發(fā)明波形發(fā)生器與下位機(jī)AVR單片機(jī)的電路連接圖。
[0014]圖3是本發(fā)明信號(hào)采集模和信號(hào)放大模塊的多級(jí)放大電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，為本發(fā)明一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，包括下位機(jī)、上位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第一功率放大器、第二功率放大器；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是:所述下位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊和上位機(jī)三者之間兩兩相互連接；所述下位機(jī)的一個(gè)輸出端連接波形發(fā)生器，所述波形發(fā)生器的輸出連接波形放大模塊，所述波形放大模塊分兩路輸出，一路輸出連接第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，另一路輸出連接波形轉(zhuǎn)換模塊；所述波形轉(zhuǎn)換模塊的輸出再連接到下位機(jī)的輸入端；所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接第一功率放大器，所述第一功率放大器的輸出連接驅(qū)動(dòng)晶振棒；下位機(jī)的另一個(gè)輸出端連接第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接第二功率放大器，所述第二功率放大器的輸出連接墨點(diǎn)充電模塊；下位機(jī)的另一輸入端連接信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊的輸入端連接信號(hào)放大模塊，所述信號(hào)放大模塊的輸入端連接相位信號(hào)。
[0016]本發(fā)明所述下位機(jī)采用AVR單片機(jī)，所述AVR單片機(jī)內(nèi)部具有豐富的接口資源，本發(fā)明采用一款兼容OMHz-12.5MHz頻率輸出的可編程波形發(fā)生器AD9833所述與下位機(jī)輸出端相連。
[0017]如圖2所示，為本發(fā)明波形發(fā)生器與下位機(jī)AVR單片機(jī)的電路連接圖。圖中，左側(cè)為AVR單片機(jī)與其右側(cè)相連的芯片即為波形發(fā)生器AD9833 ;通過AVR單片機(jī)I/O實(shí)現(xiàn)AD9833對(duì)芯片的位編程，通過串口收發(fā)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)鐘及數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)，得到的正弦波經(jīng)幅值放大，方波轉(zhuǎn)換，作為AVR單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器的時(shí)鐘源，利用倒計(jì)時(shí)偏移實(shí)現(xiàn)對(duì)墨點(diǎn)可能存在各種能充上飽和電量時(shí)刻的估算，以為找準(zhǔn)時(shí)間偏移做準(zhǔn)備。
[0018]所述驅(qū)動(dòng)晶振棒主要為墨滴發(fā)生器提供一個(gè)具有一定幅值的正弦波電壓，考慮到噴碼機(jī)充電級(jí)、墨滴發(fā)生器等部件個(gè)體安裝的差異性，墨水濃度等因素，須為墨滴發(fā)生器提供一個(gè)幅值可調(diào)的正弦波電壓。所述墨點(diǎn)充電模塊根據(jù)各種包裝打印的字符大體分三行，每行上的一列有8個(gè)點(diǎn),三行共計(jì)有24個(gè)點(diǎn)，因此,通過設(shè)置大約為9~10V的電壓作為為每個(gè)墨點(diǎn)充電的電壓公差，須為一整列上的點(diǎn)充上大約為(T250V的電壓。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用了 8位精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器；所述信號(hào)采集模塊采用三級(jí)積分電路進(jìn)行放大處理。
[0019]如圖3所示，為本發(fā)明信號(hào)采集模和信號(hào)放大模塊的多級(jí)放大電路連接圖。圖中，包括三級(jí)積分電路依次相連；由于本發(fā)明采集的電流信號(hào)的非常小，數(shù)量級(jí)達(dá)到納安培，本發(fā)明通過三級(jí)積分電路進(jìn)行放大處理，集成運(yùn)放的選取應(yīng)首先考慮的是高精度；由于信號(hào)是交變的，放大級(jí)間采用電容(如圖C3，C6，CS)進(jìn)行耦合；同時(shí)確保信號(hào)的可靠與完整，圖中的R1，應(yīng)選用兆歐級(jí)電阻，匹配外界輸入阻抗，以減小干擾。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，包括下位機(jī)、上位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第一功率放大器、第二功率放大器；其特征在于:所述下位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊和上位機(jī)三者之間兩兩相互連接；所述下位機(jī)的一個(gè)輸出端連接波形發(fā)生器，所述波形發(fā)生器的輸出連接波形放大模塊，所述波形放大模塊分兩路輸出，一路輸出連接第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，另一路輸出連接波形轉(zhuǎn)換模塊；所述波形轉(zhuǎn)換模塊的輸出再連接到下位機(jī)的輸入端；所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接第一功率放大器，所述第一功率放大器的輸出連接驅(qū)動(dòng)晶振棒；下位機(jī)的另一個(gè)輸出端連接第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接第二功率放大器，所述第二功率放大器的輸出連接墨點(diǎn)充電模塊；下位機(jī)的另一輸入端連接信號(hào)采集模塊，所述信號(hào)采集模塊的輸入端連接信號(hào)放大模塊，所述信號(hào)放大模塊的輸入端連接相位信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述下位機(jī)采用AVR單片機(jī)，所述與下位機(jī)輸出端相連的波形發(fā)生器采用AD9833。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊采用了 8位精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述信號(hào)采集模塊采用三級(jí)積分電路進(jìn)行放大處理。
【專利摘要】一種噴碼機(jī)墨點(diǎn)充電的自適應(yīng)控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有自適應(yīng)調(diào)整高效、可靠性，并成功應(yīng)用于市場(chǎng)噴碼領(lǐng)域。本發(fā)明包括下位機(jī)、上位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊、第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、第一功率放大器、第二功率放大器；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是：所述下位機(jī)、通訊存儲(chǔ)模塊和上位機(jī)三者之間兩兩相互連接；所述下位機(jī)的一個(gè)輸出端連接波形發(fā)生器，所述波形發(fā)生器的輸出連接波形放大模塊，所述波形放大模塊分兩路輸出，一路輸出連接第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，另一路輸出連接波形轉(zhuǎn)換模塊；所述波形轉(zhuǎn)換模塊的輸出再連接到下位機(jī)的輸入端；所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接第一功率放大器，所述第一功率放大器的輸出連接驅(qū)動(dòng)晶振棒。
【IPC分類】B41J29/393
【公開號(hào)】CN105599468
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410634456
【發(fā)明人】申久祝
【申請(qǐng)人】申久祝
【公開日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日