光柵定位系統(tǒng)—高端印刷設(shè)備不可或缺的部件

1、光柵定位系統(tǒng) 高端印刷設(shè)備不可或缺的部件人眼識別影像的最高分辨率是多少？這其中涉及觀看距離、周邊環(huán)境和個體差異等諸多因素，因此目前并沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的答案。但是一般認(rèn)為，人眼在正常的目視距離下，最高能夠分辨300 DPI的影像，也就是說，此分辨率是一個界限，而再高的分辨率對一般人來說其實差別不大。得益于噴墨印刷技術(shù)的突破性發(fā)展，當(dāng)今印刷設(shè)備的打印分辨率（有別于影像分辨率）已逐步接近人眼所能分辨的極限，而且打印速度也在不斷提升。位于中國深圳的潤天智數(shù)字設(shè)備股份有限公司（以下簡稱“潤天智”），近年來開發(fā)出多款先進(jìn)的噴墨印刷設(shè)備，成功躋身國內(nèi)少數(shù)幾家技術(shù)實力媲美國際先進(jìn)水平的設(shè)備生產(chǎn)商之列。他們的印刷設(shè)

2、備采用了雷尼紹RGH41系列直線光柵系統(tǒng)，從而確保了設(shè)備在打印時的高流暢度和穩(wěn)定性。噴墨印刷技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)十分成熟。潤天智專注于制造各類采用噴墨技術(shù)的印刷設(shè)備，其中便包括可在不同材料上進(jìn)行打印的UV噴繪機(jī)。UV噴繪機(jī)的核心部件是噴墨頭，而大部分噴墨頭均采用了微壓電式技術(shù)。通過改變施加于噴頭附近的壓電陶瓷組件的電壓使其發(fā)生形變，根據(jù)打印圖像數(shù)據(jù)將墨水噴出，在材料表面形成墨滴，然后利用LED燈發(fā)出的紫外線對墨水進(jìn)行干燥和凝固。潤天智項目總監(jiān)余全小姐介紹其開發(fā)的UV噴繪機(jī)：“我們近年開發(fā)了多款卷對卷和平板式UV噴繪機(jī)，像Xtra5000系列，打印寬度可達(dá)5 m，采用360 dpi分辨率的噴頭

3、（在單色打印時），一個噴墨頭打印一種顏色。”噴繪機(jī)主要由噴頭、電機(jī)、運(yùn)動控制系統(tǒng)和材料傳送系統(tǒng)等主要部分組成，可實現(xiàn)高速二維打印。機(jī)器的X軸（橫向）采用直線電機(jī)并配置雷尼紹RGH41系列光柵系統(tǒng)，搭配1 m分辨率的RGS40S系列鍍金柵尺，負(fù)責(zé)控制噴頭的橫向打印。而Y軸多以伺服電機(jī)驅(qū)動，負(fù)責(zé)材料輸送和定位，從而使設(shè)備能夠精確地在不同材質(zhì)、體積、高度和形狀的材料上完成打印工作。高速位置反饋噴墨頭毫無疑問是一臺噴繪機(jī)的核心，其他部件如傳動與控制系統(tǒng)都必須圍繞這個核心去設(shè)計，以發(fā)揮噴墨頭的最大性能。余總監(jiān)說道：“設(shè)備的打印速度主要取決于噴墨頭的點火頻率，高端噴墨頭的頻率值一般在30k Hz左右，頻率

4、越高意味著打印速度越快。而驅(qū)動噴墨頭的電機(jī)響應(yīng)速度也必須跟上點火頻率才能實現(xiàn)快速打印。我們目前的噴繪機(jī)高端型號都是采用直線電機(jī)，搭配自主開發(fā)的控制器，打印速度在2 PASS模式下最高可達(dá)315平方米/小時?！备唔憫?yīng)速度是直線電機(jī)的特性之一，電機(jī)收到“指令”后能在極短時間內(nèi)做出反應(yīng)，以配合噴墨頭噴出墨水的時間和位置。直線電機(jī)的非接觸式工作原理使其能夠高速移動，這就是為什么市場上大部分高端噴繪機(jī)的X軸均采用直線電機(jī)的原因。另一方面，光柵的工作速度也必須與直線電機(jī)相匹配，雷尼紹的RGH41系列光柵最高工作速度達(dá)15 m/s（取決于分辨率和控制器），足以滿足目前印刷設(shè)備的要求。穩(wěn)定的運(yùn)動控制印刷設(shè)備的

5、性能狀態(tài)可以從印刷成品的質(zhì)量中反映出來，最典型的例子便是可能會在印刷圖像中出現(xiàn)的明顯印刷條紋，這牽涉到噴墨頭、墨水質(zhì)量、電機(jī)或運(yùn)動控制系統(tǒng)等多種原因。然而從運(yùn)動控制技術(shù)的層面來講，光柵尺的細(xì)分誤差 (SDE) 如果過大，便會影響定位精度，同時也會降低驅(qū)動系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性并為信號帶來噪音，原因則是速度控制器會根據(jù)誤差計算結(jié)果來增加或降低驅(qū)動系統(tǒng)的速度，最終導(dǎo)致噴墨頭運(yùn)動不流暢，從而在打印時出現(xiàn)印刷條紋。雷尼紹RGH41系列光柵的電子細(xì)分誤差小于250 nm，足以滿足印刷設(shè)備實現(xiàn)流暢平穩(wěn)運(yùn)動控制的需求。余總監(jiān)說道：“潤天智與雷尼紹合作已有將近十年，在此期間，他們的光柵產(chǎn)品表現(xiàn)一直十分穩(wěn)定，質(zhì)量值得

6、信賴，絕少出現(xiàn)因光柵問題而導(dǎo)致停機(jī)或打印質(zhì)量下降的情況?！眱?yōu)異抗污能力 / 安裝簡便出于成本和耐用性的考慮，噴繪機(jī)普遍采用開放式光柵，雖然印刷行業(yè)的工作環(huán)境一般談不上十分惡劣，不過在印刷過程中柵尺難免也會沾到灰塵等污染物。雷尼紹光柵采用先進(jìn)的光學(xué)濾波技術(shù)，能夠有效過濾因柵尺受到污染而產(chǎn)生的信號噪聲，確保輸出純正的信號。另外，柵尺可以成卷訂購，從而令工程師能夠根據(jù)設(shè)備的行程自行裁剪所需長度。光柵的安裝也十分簡單便利，通過讀數(shù)頭上的安裝指示燈即可快速完成安裝。余總監(jiān)說道：“印刷工廠的作業(yè)通常非常緊湊，停機(jī)對客戶而言會造成經(jīng)濟(jì)上的損失。雷尼紹光柵具備優(yōu)異的抗污能力，絕少聽到客戶投訴因柵尺受污染而使設(shè)

7、備出現(xiàn)故障的情形。工程師也反映光柵的安裝非常簡單，即使是長達(dá)5 m的機(jī)臺也沒有任何困難。”未來動態(tài)潤天智公司于2015年在中國深圳證劵交易所正式上市，是中國首家上市的印刷設(shè)備公司，其主要產(chǎn)品除針對廣告業(yè)的噴繪機(jī)外，還包括紡織噴印機(jī)、數(shù)碼橢圓印花機(jī)、陶瓷噴墨機(jī)、玻璃噴印機(jī)等。其生產(chǎn)的設(shè)備一半以上出口到全球100多個國家和地區(qū)。余總監(jiān)在談到公司的未來發(fā)展時說：“全球噴墨設(shè)備市場競爭激烈，在設(shè)備規(guī)格提升的同時，價格卻逐年下降，因此只有創(chuàng)新才能鞏固市場領(lǐng)導(dǎo)地位。潤天智未來除了繼續(xù)專注生產(chǎn)寬幅面UV噴繪機(jī)外，目前也正在積極開發(fā)一款“動臺式”噴繪機(jī)，這款機(jī)器的噴墨頭是固定的，在印刷時只有材料與臺面移動。另外我們將繼續(xù)開發(fā)速度更快的設(shè)備，以及更多使用水性UV墨水的機(jī)型，以順應(yīng)全球提倡環(huán)保的大趨勢。”詳情請訪問-完-關(guān)于雷尼紹雷尼紹公司 (Renishaw plc) 是世界測量和光譜分析儀器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。我們開發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品可顯著提高客戶的經(jīng)營業(yè)績 從提高制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量、極大提高研發(fā)能力到改進(jìn)醫(yī)療過程的功效。我們的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于機(jī)床自動化、坐標(biāo)測量、增材制造、比對測量、拉曼光譜分析、機(jī)器校準(zhǔn)、位置反饋、口腔CAD/CAM、形狀記憶合金、大尺寸范圍測繪、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)