一种全自动喷头清洁装置及喷头清洁方法与流程

本发明涉及一种全自动喷头清洁装置及喷头清洁方法，属于自动化设备。

背景技术：

1、喷头清洁装置应用场景十分广泛，大多应用于辅助设备清洁各类喷头表面异物及其喷孔。随着3c行业对液晶屏需求的逐渐上涨，现需要一个高效的喷头清洁装置来对喷头表面及喷孔进行清洁以防止喷孔堵塞不良，提高生产效率，方便后续对液晶屏的加工。

2、现有的专利号为：cn202310758784.3，专利名称为：一种压电式喷射点胶阀阵列喷头清洁装置及方法中公开了一种喷头清洗装置及方法，其提供了两种清洗方案，第一种方案是将排胶后的喷头先通过清洗槽中的毛刷对喷头表面进行清洗，然后将清洗后的喷头在无尘布表面进行擦拭；第二种方案是将排胶后的喷头放置于设定的空间内，利用喷头两侧形成的正压和负压对碰头进行无接触气流清洁，然后再将清洗后的喷头在无尘布表面进行擦拭。

3、首先，该专利中的两种方法中对排胶后喷头的清洗过程均需要分两个步骤进行，不仅操作比较复杂，而且对喷头清洗的精度很难控制；其次，对于无尘布是否需要浸湿在说明书也没有任何记载，如果是需要浸湿的，对于如何控制浸湿量没有任何说明，如果是无需浸湿，则对于一些高精度的喷头，直接用干的无尘布进行擦拭时，容易损坏喷头。

4、而对于高精度液晶屏喷墨打印设备用的高精喷头，在清洗的过程中，不仅要求清洗液的用量能够完成对其表面的清洗，而且在清洗或者擦拭的过程中除了清洗面，不能有任何的清洗液溢出到喷头的其他表面。

5、因此为了保证对高精度喷头的清洁，在每次清洗的过程中，对于清洗液的用量、已经供液压力和流速都必须精确控制。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种全自动喷头清洁装置及喷头清洁方法，通过有效控制布料的清洗液浸湿量与废液回收，不仅保证喷头安全清洁，有效降低喷头堵塞，而且在清洗过程中不会污染喷头，提高生产效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：包括机座，所述机座上设置有布料放卷装置、清洁集液组件和布料收卷装置；

4、所述清洁集液组件包括基板，所述基板上设置有喷液清洗块，所述喷液清洗块内部设置有与进液口连通的通液槽，所述喷液清洗块的上表面设置有多个与所述通液槽连通的喷液孔，且所述进液口处设置有用于控制进液速度的调速阀和用于控制进液压力的调压阀；

5、所述布料放卷装置与布料收卷装置之间的部分布料贴合在所述喷液清洗块的上表面；

6、所述机座上还设置有用于驱动所述布料收卷装置转动的动力组件。

7、前述的一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：所述基板上设置有喷液集液块，所述喷液清洗块设置在所述喷液集液块的中心凹槽处，并形成废液回收槽，所述废液回收槽内设置有与负压发生器相连接的废液回收孔。

8、前述的一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：所述喷液集液块的四角处通过弹簧导柱与所述基板连接。

9、前述的一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：所述喷液清洗块的边缘为圆弧形导角结构，且内部等间距设置有多根通液槽，所述通液槽之间通过一根连通槽相互连通，所述连通槽与所述进液口相连通，每根所述通液槽上等间距设置有多个延伸至所述喷液清洗块表面的喷液孔，且位于布料行进方向的喷液清洗块两端处的通液槽上还分别等间距设置有多个延伸至圆弧形导角面的喷液孔，所述通液槽和连通槽的端部均设置有密封块。

10、前述的一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：所述布料放卷装置包括连接在所述机座上、且可相对所述机座转动的第一旋转轴，所述第一旋转轴的一端依次设置有静摩擦环、动摩擦环、第一弹簧、第一垫片和第一调节螺母；所述第一旋转轴的另一端设置有出料料卷。

11、前述的一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：所述布料收卷装置包括连接在所述机座上、且可相对所述机座转动的第二旋转轴，所述第二旋转轴的一端依次设置有收料料卷、摩擦环、第二弹簧、第二垫片和第二调节螺母，所述第二旋转轴的另一端设置有第一同步带轮。

12、前述的一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：所述清洁集液组件和布料收卷装置之间还设置有输送轮和布料压紧组件，所述布料压紧组件包括压紧滚轮和用于将所述压紧滚轮压紧到所述输送轮上的气缸，所述输送轮的转轴穿过所述机座的端部设置第二同步带轮，所述动力组件通过同步带与所述第一同步带轮和第二同步带轮相连接，且所述收料料卷的初始直径大于所述输送轮的直径，所述输送轮的两端处设置有限位环。

13、前述的一种全自动喷头清洁装置，其特征在于：所述布料放卷装置与所述清洁集液组件之间设置有第一光电感应组件；所述输送轮与所述布料收卷装置之间设置有第二光电感应组件，所述第一光电感应组件包括固定在所述机座上的光电传感器和定位轴，所述定位轴上通过连接片设置有可相对其转动的、位于布料上方的压料轴，所述连接片上还设置有用于触发所述光电传感器的挡光片。

14、一种喷头清洁方法，包括如下步骤：

15、（1）上料：将布料放卷装置上的布料通过喷液清洗块的表面后绕卷在布料收卷装置上；

16、（2）浸湿：通过进液口处设置的调速阀和调压阀对喷液清洗块上方布料浸湿，在布料浸湿过程中，控制调压阀压强为p,调速阀的流速为q，进液时间为t，确保喷液清洗块上方布料被完全浸湿，而且不会溢出，所述控制调压阀压强为p、调速阀的流量为q、进液时间为t的计算过程为：

17、关于控制调压阀压强为p的计算：

18、根据帕斯卡定律得出克服高度所需压强：p1=ρgh,其中h表述进液口的高度，ρ表示清洗液的密度，g表述重力加速度；

19、喷液清洗块表面所有喷液孔的面积和为：

20、；

21、其中r表示单个喷液孔的半径，n1表示喷液孔的数量；

22、进液口的截面积为：

23、；

24、其中d表示进液口的直径；

25、喷液清洗块所需消除的布料流动阻力压强：

26、；

27、其中c表示布料的流动阻力系数，h1表示布料的厚度；

28、则p=p1+p2；

29、关于调速阀的流量为q的计算：

30、清洗液从喷液清洗块喷出时需要克服重力势能和布料的阻力，根据动能守恒定律得出：

31、；

32、其中，m=ρs1h1，其中ρ表示清洗液的密度，v表示喷液孔内清洗液流速，m表示清洗液质量，ep表示清洗液重力势能，ek表示清洗液动能，则

33、；

34、由此可以计算出

35、；

36、所以：

37、；

38、关于进液时间为t的计算：

39、喷液清洗块与布料的接触面积为： s=a*b，其中a表示喷液清洗块的长度，b表示喷液清洗块的宽度；

40、喷液清洗块上方布料浸湿所需的清洗液体积为：

41、；

42、其中，г表示布料单位面积的吸液量，所述ρ表示清洗液的密度，s为喷液清洗块与布料的接触面积，则

43、；

44、（3）清洁：喷头在z轴伺服电机驱动下下降至浸湿布料面，与布料接触后下压1mm，并且控制喷头在布料表面匀速移动至离开，实现对喷头的清洁；

45、（4）废液回收：喷头下压时，布料中的清洁液和喷头表面的墨进行溶解，多余的液体顺着喷液清洗块四周流入设计好的废液回收槽中，接通负压对废液进行回收，防止溢液对设备进行污染侵蚀；

46、（5）布料移动：带一组喷头清洗完成后，通过动力组件带动布料收卷装置转动，对清洗后的布料进行收卷，同时带动未浸湿的布料移动至喷液清洗块，重复步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）进行下一组喷头的清洁。

47、本发明的有益效果是：

48、1、通过采用带阻尼结构的布料放卷装置和布料收卷装置，配合光电感应组件，一台步进电机即可精确的控制布料的位置，且可以使布料始终处于涨紧的状态，便于完成对喷头的清洁，有效降低清洁机构产生的故障停机率；同时通过在进液口处设置调压阀和调速阀，控制每次进液的压强、流速及时间，有效控制布料的清洗液浸湿量与废液回收，不仅保证喷头安全清洁，有效降低喷头堵塞，而且在清洗过程中不会污染喷头，提高生产效率；

49、2、根据清洗装置中进液口的高度和直径、清洗液的相关参数以及擦拭布料的厚度及所选布料的流动阻力系数等相关参数，在结合喷液清洗块和喷液孔的面积，计算出每次清洁过程中需要的清洗液用量、压强、流速等参数，并对调压阀和调速阀进行相应的设置，确保清洗质量。