CN103522757B - 一种空间数字印刷方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间数字印刷方法和设备，该方法包括如下步骤：将一垂直于待印刷物表面的直角壁所处的位置作为印刷基点，所述直角壁具有相互垂直的两个面；分别测量到直角壁相互垂直的两个面的距离来计算喷墨装置在印刷物表面所处的位置；根据喷墨装置在印刷物表面所处的位置印刷与该位置处所对应的图案。本发明具备工作精确度高、便于操作、通用性强等优点。

Description

一种空间数字印刷方法和设备

技术领域

本发明涉及一种印刷方法和印刷设备，特别涉及一种空间数字印刷方法和空间数字印刷设备。

背景技术

由于工业技术的进步，印刷技术也得到了持续的发展，印刷设备及印刷产品也日益在人们的日常生产生活中扮演着重要的角色。传统的印刷机设备根据其工作原理，主要包括针式打印机、喷墨打印机、激光打印机和热转印打印机等几种类型。传统的印刷设备都是被印刷物在印刷机内部或者外部移动，而整个印刷机是不会移动的，所以受限于此种印刷方法导致传统的被印刷物的版面都不是很大，如果要印刷大版面的印刷物，则会导致印刷机的体积非常庞大，传统的印刷机的体积，这样会增加非常多的成本，而且操作不便。所以后面人们思考能不能有一种印刷设备，能够移动，而被印刷物是不动的，这样就能够印刷出大版面的印刷物出来，例如球场或者外墙广告画等。手持式印刷设备虽然是在固定的纸上或者其他印刷材料上印刷图案，但是，但是现有的手持式印刷设备存在定位不准，导致在待印刷区域形成的喷墨图案与设定的图形出现较大的偏差，从而产生精确度较低、操作不便等技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术印刷设备存在的精确度低、操作不便等技术问题，本发明提供一种空间数字印刷方法和空间数字印刷设备。本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种空间数字印刷方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

将一垂直于待印刷区域表面且位于待印刷区域端部的直角壁所处的位置作为印刷基点，所述直角壁具有相互垂直的两个面；

分别测量到直角壁相互垂直的两个面的距离来计算喷墨装置在印刷物表面所处的位置；

根据喷墨装置在待印刷区域所处的位置印刷与该位置处所对应的图案。

进一步的，该方法还包括如下步骤：

获取已经印刷好的图案信息来分析喷墨装置在待印刷区域所处的位置。

进一步的，所述喷墨装置固定在印刷设备上，喷墨装置根据印刷设备的移动而移动；或，所述喷墨装置固定在一与印刷设备连接并且可移动的机械臂上，所述喷墨装置根据机械臂的移动而移动。

本发明还提供一种空间数字印刷设备，其特征在于，该设备包括垂直于待印刷物表面的直角壁、喷墨装置和位置驱动装置，所述直角壁设置在待印刷区域的端部，所述位置驱动装置用于驱动所述喷墨装置进行位置移动，所述喷墨装置包括喷墨头单元、储墨盒单元、控制单元、开关单元和位置定位传感器，所述控制单元用于控制所述喷墨头单元、所述位置定位传感器和所述位置驱动装置工作；所述储墨盒单元用于储存墨水并将墨水提供给所述喷墨头单元；所述喷墨头单元用于在所述控制单元的控制下向待印刷区域喷涂墨水；所述位置定位传感器用于发射定位波到所述直角壁，并接收所述直角壁相互垂直的两个面反射的定位波，以定位确定所述喷墨装置的位置；所述开关单元用于控制所述控制单元的开启或关闭。

所述喷墨装置进一步包括图形定位传感器，所述图形定位传感器用于检测待印刷区域的已经印刷好的图案信息，分析已经印刷好的图案信息来定位所述喷墨装置的位置。

所述图形定位传感器为CCD传感器。

所述位置驱动装置包括固定台和机械臂，所述固定台设置在待印刷区域的端部，所述机械臂与所述固定台连接，所述喷墨装置固定设置在所述机械臂上，所述机械臂可以相对所述固定台进行横向和纵向的水平移动以及竖直方向的移动。

所述位置驱动装置包括横向电机和纵向电机，所述横向电机和纵向电机都固定设置在所述喷墨装置上，所述横向电机用于驱动所述喷墨装置进行水平横向移动，所述纵向电机用于驱动所述喷墨装置进行水平纵向移动。

所述喷墨装置进一步包括显示单元，所述显示单元用于显示所述空间数字印刷设备的工作状态，所述显示单元为LCD显示屏、OLED显示屏或者LED显示屏。

所述喷墨装置进一步包括接口单元，所述接口单元用于接收外部的印刷图形信号并将其提供给所述控制单元。

进一步的，所述接口单元为USB接口、SATA接口或I/O总线接口。

进一步的，所述喷墨装置进一步包括电源单元，所述电源单元用于为所述控制单元供电。

进一步的，所述喷墨装置进一步包括保护壳，所述喷墨头单元、储墨盒单元、控制单元、开关单元和位置定位传感器都固定设置在所述保护壳上。

相较于现有技术，本发明提供一种空间数字印刷设备的主要有益效果在于：本发明所述空间数字印刷设备利用所述直角壁和位置定位传感器配合工作，并通过所述控制单元对所述位置定位传感器发射和接收定位波相对应的时间或空间信息进行信息处理，得到所述喷墨装置的定位位置，从而使得所述喷墨头单元可以准确的在预先设定的待印刷区域进行喷涂墨水，有效缩小了喷墨成形图案与设定图形的偏差，提高了所述空间数字印刷设备工作的精确度。另外，本发明所述空间数字印刷设备还具备图形定位传感器所述图形定位传感器检测待印刷区域的图案信息，并将其与预定的图案信息进行比较确定喷墨装置所处的位置是否需要进行啧墨工作，其进一步提高了所述空间数字印刷设备的工作准确度，并且使得其便于进行正确操作。此外，本发明所述空间数字印刷设备还具备驱动所述喷墨装置进行三维方向移动的位置移动装置，从而实现了三维空间喷墨打印，具有扩展性强，适用范围广泛等优点。

附图说明

图1为本发明实施例1空间数字印刷设备的喷墨装置的方框示意图；

图2为本发明实施例3空间数字印刷设备的喷墨装置的方框示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

实施例1

请参阅图1所示，本发明提供一种空间数字印刷设备，其包括位置定位块、喷墨装置和位置驱动装置。所述位置定位块为一垂直于待印刷区域表面的具有相互垂直的两个面的直角壁，该位置定位块设置在待印刷区域的端部，其用于为所述喷墨装置提供参考定位。如果待印刷区域端部具有直角的墙壁，则无需设置该位置定位块，则直接可以借用具有直角的墙壁的两个面作为位置定位块。所述喷墨装置用于对待印刷区域进行喷墨。所述位置驱动装置用于驱动所述喷墨装置进行位置移动，并且控制喷墨装置移动的速度。

所述喷墨装置包括喷墨头单元、储墨盒单元、控制单元、开关单元和位置定位传感器。所述储墨盒单元与所述喷墨头单元连接，所述喷墨头单元与所述控制单元连接，所述开关单元与所述控制单元连接，所述位置定位传感器与所述控制单元连接。所述控制单元用于控制所述喷墨头单元和所述位置定位传感器工作，以及所述位置驱动装置工作。

所述储墨盒单元用于储存墨水，并与所述喷墨头单元相连接，从而将墨水提供给所述喷墨头单元。所述喷墨头单元用于向待印刷区域喷涂墨水，其在所述控制单元的控制下，接收所述储墨盒单元提供的墨水，按照设定图形信号，向待印刷区域喷涂墨水以形成设定的图案。所述位置定位传感器邻近所述喷墨头单元设置。所述位置定位传感器用于发射定位光束到所述位置定位块，并接收所述位置定位块反射的定位光束，以定位确定所述喷墨装置的位置。所述位置定位传感器在所述控制单元的控制下工作，所述控制单元通过对所述位置定位传感器发射和接收定位光束相对应的时间或空间信息进行信息处理，得到所述喷墨装置的定位位置，从而使得所述喷墨头单元可以准确的在预先设定的待印刷区域进行喷涂墨水。所述位置定位传感器为红外线发射接收装置或者激光发射接收装置或雷达信号发射接收装置。所述开关单元用于控制所述控制单元的开启或关闭，即确定所述空间数字印刷设备是否工作。所述开关单元为机械开关装置或者触摸开关装置。

所述位置驱动装置在所述喷墨装置的控制单元的控制下工作。所述位置移动装置包括固定台和机械臂。所述固定台设置在待印刷区域的端部，所述机械臂与所述固定台连接，所述喷墨装置固定设置在所述机械臂上。所述机械臂可以相对所述固定台进行横向和纵向的水平移动以及竖直方向的移动，即所述机械臂可以相对所述固定台进行三维移动，从而所述机械臂可以根据实际操作的需要带动所述喷墨装置进行三维移动，使得所述喷墨装置实现三维空间的喷墨打印。

实施例2

本发明提供的空间数字印刷设备与实施例1的空间数字印刷设备基本相同，其主要区别在于：

所述位置移动装置包括横向电机和纵向电机，所述横向电机和纵向电机都固定设置在所述喷墨装置上。所述横向电机和纵向电机都与所述喷墨装置的控制单元连接。所述横向电机用于驱动所述喷墨装置进行水平横向移动，所述纵向电机用于驱动所述喷墨装置进行水平纵向移动。

实施例3

请参阅图2所示，本发明提供的空间数字印刷设备与实施例1的空间数字印刷设备基本相同，其主要区别在于：

所述空间数字印刷设备的喷墨装置进一步包括图形定位传感器。所述图形定位传感器在所述控制单元的控制下工作，其用于检测待印刷区域的位置标记信号，并将其与预定的位置标记信号进行比较。该位置标记信号为已经印刷好的图案信息也可其他的图形标识。如果所述图形定位传感器检测的位置标记信号与预定的位置标记信号相同，则输出工作提醒信号到所述控制单元，所述控制单元控制所述喷墨头单元喷墨印刷；如果所述图形定位传感器检测的位置标记信号与预定的位置标记信号不相同，则输出报警信号到所述控制单元，所述控制单元控制所述位置移动装置工作，所述位置移动装置驱动所述喷墨装置进行移动。所述图形定位传感器为CCD传感器。

实施例4

本发明提供的空间数字印刷设备与实施例3的空间数字印刷设备基本相同，其主要区别在于：

所述空间数字印刷设备的喷墨装置进一步包括显示单元、接口单元和电源单元。所述显示单元、所述接口单元和所述电源单元都与所述控制单元连接。所述显示单元用于显示所述空间数字印刷设备的工作状态，其接收所述控制单元提供的工作状态信号，并将其显示出来。所述显示单元为LCD显示屏、OLED显示屏或者LED显示屏。所述接口单元用于接收外部的印刷图形信号并将其提供给所述控制单元。所述接口单元为USB接口、SATA接口或I/O总线接口。所述电源单元用于为所述控制单元供电，并通过所述控制单元为其他各单元供电。所述电源单元为可充电电池或者为可以将外部电源转换为工作电压的电压转换装置。

实施例5

本发明提供的空间数字印刷设备与实施例1的空间数字印刷设备基本相同，其主要区别在于：

所述空间数字印刷设备进一步包括保护壳单元，所述喷墨头单元、储墨盒单元、控制单元和位置定位传感器都设置在所述保护壳内部。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种空间数字印刷设备，其特征在于，该设备包括垂直于待印刷物表面的直角壁、喷墨装置和位置驱动装置，所述直角壁设置在待印刷区域的端部，所述位置驱动装置用于驱动所述喷墨装置进行位置移动，所述喷墨装置包括喷墨头单元、储墨盒单元、控制单元、开关单元和位置定位传感器，所述控制单元用于控制所述喷墨头单元、所述位置定位传感器和所述位置驱动装置工作；所述储墨盒单元用于储存墨水并将墨水提供给所述喷墨头单元；所述喷墨头单元用于在所述控制单元的控制下向待印刷区域喷涂墨水；所述位置定位传感器用于发射定位波到所述直角壁，并接收所述直角壁相互垂直的两个面反射的定位波，以定位确定所述喷墨装置的位置；所述开关单元用于控制所述控制单元的开启或关闭；所述喷墨装置进一步包括图形定位传感器，所述图形定位传感器用于检测待印刷区域的已经印刷好的图案信息，分析已经印刷好的图案信息来定位所述喷墨装置的位置；所述图形定位传感器为CCD传感器，所述位置驱动装置包括固定台和机械臂，所述固定台设置在待印刷区域的端部，所述机械臂与所述固定台连接，所述喷墨装置固定设置在所述机械臂上，所述机械臂可以相对所述固定台进行横向和纵向的水平移动以及竖直方向的移动，所述位置驱动装置包括横向电机和纵向电机，所述横向电机和纵向电机都固定设置在所述喷墨装置上，所述横向电机用于驱动所述喷墨装置进行水平横向移动，所述纵向电机用于驱动所述喷墨装置进行水平纵向移动。

2.根据权利要求1所述的空间数字印刷设备，其特征在于，所述喷墨装置进一步包括显示单元，所述显示单元用于显示所述空间数字印刷设备的工作状态，所述显示单元为LCD显示屏、OLED显示屏或者LED显示屏。

3.根据权利要求1所述的空间数字印刷设备，其特征在于，所述喷墨装置进一步包括接口单元，所述接口单元用于接收外部的印刷图形信号并将其提供给所述控制单元。