一种墨滴落点对准方法、设备及存储介质与流程

本发明涉及打印，具体是一种墨滴落点对准方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、传统的喷绘机对准方式通常包括调整驱动电压力度或降低喷头出墨点和喷墨介质的距离，然而，这些传统方法存在效果不明显的问题，并且在某些喷绘机的机型和打法下，调整方式受到限制，因此，需要认识到传统对准方式的局限性，包括对准效果受限和部分机型无法支持传统调整方法的情况，为了提高对准精度和稳定性，需要探索更先进、更有效的对准调整方式，以提升喷绘机的生产效率和打印质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种墨滴落点对准方法、设备及存储介质，通过补偿墨滴平抛运动初速度的差异，在加速区和减速区的设计中加以利用，可以提高打印效率并解决墨滴落点不准的问题，从而提升喷墨打印的质量和生产效率。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、本申请提供了一种墨滴落点对准方法，包括如下步骤：

4、s1、垂直于喷头平面和打印机构放置两片电极板，用于调节墨滴的垂直速度和落点，并通过fpga和adc驱动模块控制电极板的电压输出，根据实时需求调整电极板的电压输出；

5、s2、通过收集不同的横向打印速度、墨滴垂直速度和喷头到打印介质的距离的数据进行结合，得到最佳的电极板电压输出值，以调整墨滴的垂直速度和落点；

6、其中mcu在修改机构或驱动电压时，将最佳的电极板电压输出值作为经验值参数化，通过总线配置到fpga；

7、s3、fpga设计adc驱动模块，用于接收mcu传输的经验值，mcu输入的经验值与fpga的adc模块的输入参数关联，根据实时数据进行调整；

8、s4、adc模块输出的模拟电压传输至电极板，通过控制电极板产生电场，调整墨滴的运动方向，减少加减速区的落点偏差，在打印过程中，fpga根据不同时刻墨滴的速度情况，在加速区或减速区施加相应大小的电压到电极板，对墨滴运动的动态调节；

9、s5、通过精确调节电极板产生的力方向，使其与墨滴运动方向完全平行，使墨滴在加减速区域的运动方向更加稳定，减少落点不准的情况。

10、进一步的，所述fpga包括数据处理和控制单元，负责接收来自mcu的经验值，根据经验值实时调整电极板的电压输出；

11、所述adc驱动模块，将来自电极板的模拟信号转换为数字信号，电极板电压的精确读取和控制，是调节墨滴运动的关键组件；

12、所述mcu，用于优化和参数化的作用，负责收集经验值，如横向打印速度、墨滴垂直速度和喷头到打印介质的距离，并将经验值参数化后通过总线配置到fpga。

13、进一步的，根据步骤s1所述的垂直速度和落点，使用传感器实时采集墨滴的位置和速度信息，将传感器采集到的数据传输给fpga进行处理，fpga根据实时需求计算出需要调整的电极板的电压输出值；

14、具体的计算公式为：v电压＝dm(v目标-v当前)/qt；

15、其中，v电压是电极板的电压输出值，d是电极板之间的距离；m是墨滴的质量；v目标是墨滴的目标垂直速度；v当前是墨滴的当前垂直速度；q是墨滴的电荷量；t是从当前速度变化到目标速度所需的时间；

16、fpga和adc驱动模块控制电极板的电压输出，驱动电极板进行调整，再根据实时反馈的墨滴信息，不断调整电极板的电压输出。

17、进一步的，所述fpga将计算得到的数字电压输出值发送至adc模块，adc将数字信号转换为模拟信号，转换后的模拟信号通过驱动模块传输至电极板，控制电极板产生的电压输出，电极板根据接收到的模拟信号，调整产生的力的大小和方向，控制墨滴的运动轨迹。

18、进一步的，根据步骤s2所述的得到最佳的电极板电压输出值，收集不同横向打印速度、墨滴垂直速度和喷头到打印介质距离的实验数据，对收集的数据进行清洗和预处理；

19、使用相关性算法来分析不同变量之间的关系和趋势，找出影响电压输出值的主要参数，作为自变量进行回归分析；

20、再基于实验数据和物理原理，建立数学模型描述电压输出值与墨滴行为之间的关系，将实验中得到的最佳电压输出值和关键参数，转化为计算的参数，得到经验值参数化，其中关键参数包括墨滴质量、电荷量、电极板距离等；具体计算过程包括：

21、建立自变量和因变量之间的数学关系：v电压＝β0+β1x1+β2x2+β3x3+ε；

22、其中，v电压是电压输出值，x1,x2,x3是横向打印速度、墨滴垂直速度和喷头到打印介质距离的主要参数，β0,β1,β2,β3是回归系数，ε是误差项。

23、进一步的，根据步骤s3所述的mcu输入的经验值与fpga的adc模块的输入参数关联，所述fpga接收到来自mcu的数据后，进行解析，将各个参数值存储在存储器中，再使用回归分析算法建立参数之间的关联规则，对建立的模型进行拟合，计算回归系数β0,β1,β2,β3的值，以及模型的拟合优度，确定不同参数之间的关系和权重，fpga能够实时更新从mcu接收到的经验值，与墨滴行为进行关联。

24、进一步的，根据步骤s4所述的减少加减速区的落点偏差，通过fpga持续监测墨滴在加速区和减速区的实时速度变化情况，根据不同时刻墨滴的速度情况，计算当前速度与目标速度之间的差异，这个差值将决定需要对电压进行调整的大小和方向，其中通过计算墨滴的加速度来得到电压调整大小，具体公式为：a＝kv2/dm；

25、其中，a表示墨滴的加速度，k是常数，v为电压，d是电极板间的距离，通过计算出的电压调整大小，根据加速度的需求动态调整施加到电极板的电压，产生相应的电场力，从而调整墨滴的运动方向和速度。

26、一种墨滴落点对准设备，包括处理器、存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述一种墨滴落点对准方法步骤。

27、一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述一种墨滴落点对准方法步骤。

28、本发明的有益效果为：

29、本发明通过电极板和adc结合fpga和mcu实现墨滴垂直速度和落点的精确控制，无需大规模机构改动，能有效减少加减速区的落点偏差，提高打印精度和质量，相较传统纯程序调控具有更好效果，提升打印效率；

30、结合实时数据，调整电极板的电压输出值，根据不同打印需求动态调节，确保墨滴在加减速区域的运动方向稳定，利用收集的横向速度、垂直速度和距离数据，建立数学模型和参数化配置，进一步优化打印质量，通过准确调节电压输出值，减少落点偏差，提高打印精度和质量。

技术特征：

1.一种墨滴落点对准方法，其特征在于：包括如下步骤：s1、垂直于喷头平面和打印机构放置两片电极板，用于调节墨滴的垂直速度和落点，并通过fpga和adc驱动模块控制电极板的电压输出，根据实时需求调整电极板的电压输出；

2.根据权利要求1所述的一种墨滴落点对准方法，其特征在于：所述fpga包括数据处理和控制单元，负责接收来自mcu的经验值，根据经验值实时调整电极板的电压输出；

3.根据权利要求1所述的一种墨滴落点对准方法，其特征在于：根据步骤s1所述的垂直速度和落点，使用传感器实时采集墨滴的位置和速度信息，将传感器采集到的数据传输给fpga进行处理，fpga根据实时需求计算出需要调整的电极板的电压输出值；

4.根据权利要求3所述的一种墨滴落点对准方法，其特征在于：所述fpga将计算得到的数字电压输出值发送至adc模块，adc将数字信号转换为模拟信号，转换后的模拟信号通过驱动模块传输至电极板，控制电极板产生的电压输出，电极板根据接收到的模拟信号，调整产生的力的大小和方向，控制墨滴的运动轨迹。

5.根据权利要求1所述的一种墨滴落点对准方法，其特征在于：根据步骤s2所述的得到最佳的电极板电压输出值，收集不同横向打印速度、墨滴垂直速度和喷头到打印介质距离的实验数据，对收集的数据进行清洗和预处理；

6.根据权利要求1所述的一种墨滴落点对准方法，其特征在于：根据步骤s3所述的mcu输入的经验值与fpga的adc模块的输入参数关联，所述fpga接收到来自mcu的数据后，进行解析，将各个参数值存储在存储器中，再使用回归分析算法建立参数之间的关联规则，对建立的模型进行拟合，计算回归系数β0,β1,β2,β3的值，以及模型的拟合优度，确定不同参数之间的关系和权重，fpga能够实时更新从mcu接收到的经验值，与墨滴行为进行关联。

7.根据权利要求1所述的一种墨滴落点对准方法，其特征在于：根据步骤s4所述的减少加减速区的落点偏差，通过fpga持续监测墨滴在加速区和减速区的实时速度变化情况，根据不同时刻墨滴的速度情况，计算当前速度与目标速度之间的差异，这个差值将决定需要对电压进行调整的大小和方向，其中通过计算墨滴的加速度来得到电压调整大小，具体公式为：a＝kv2/dm；

8.一种墨滴落点对准设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述权利要求1-7任一项所述的一种墨滴落点对准方法。

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于：当计算机程序指令被处理器执行时实现上述权利要求1-7任一项所述的一种墨滴落点对准方法。

技术总结本发明公开了一种墨滴落点对准方法、设备及存储介质；包括S1、通过FPGA和ADC驱动模块控制电极板的电压输出，并调整电极板的电压输出；S2、通过收集不同的横向打印速度、墨滴垂直速度和喷头到打印介质的距离的数据进行结合，得到最佳的电极板电压输出值；S3、接收MCU传输的经验值，MCU输入的经验值与FPGA的ADC模块的输入参数关联；S4、通过控制电极板产生电场，调整墨滴的运动方向；S5、精确调节电极板产生的力方向，使其与墨滴运动方向完全平行；本发明通过电极板和ADC结合FPGA和MCU实现墨滴垂直速度和落点的精确控制，无需大规模机构改动，能有效减少加减速区的落点偏差，提高打印精度和质量，相较传统纯程序调控具有更好效果，提升打印效率。技术研发人员：冼泽波,陈凌峰受保护的技术使用者：广州市森扬电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14