[发明专利]一种柔性介质基板的电流体动力喷印设备及控制方法

摘要

为解决现有的电流体动力学喷印设备难以满足柔性介质基板的电流体动力学喷印的问题，本发明提供一种柔性介质基板的电流体动力喷印设备及控制方法。它包括支座、喷印模块和喷印平台，所述的喷印模块通过X轴滑移机构以及Z轴滑移机构设于支座上，所述的喷印模块上设有喷头，所述的喷印平台上设有工作平台，所述的工作平台包括底板和支撑组件，所述的支撑组件有多个，每个支撑组件均具有安装时的第一位置和工作时支撑待喷印柔性介质基板形成曲面的第二位置，其方法采用以上设备进行喷印。本发明可以将待喷印柔性介质基板设置成一个预想喷印物体的曲面，在使其喷印效果好，实现复杂曲面上图案的精确成形。

主权项

1.一种柔性介质基板的电流体动力喷印设备，包括支座（1）、喷印模块（2）和喷印平台（3），其特征在于，所述的喷印模块（2）通过X轴滑移机构（4）以及Z轴滑移机构（5）设于支座（1）上，所述的喷印模块（2）包括流量泵（22）和喷头（21），所述的喷印平台（3）通过Y轴滑移机构（6）设置于支座（1）上，所述的喷印平台（3）上设有用于固定待喷印柔性介质基板的工作平台（7），还设有用于分别控制X轴滑移机构（4）、Y轴滑移机构（6）、Z轴滑移机构（5）直线移动的运动控制器模块，所述的工作平台（7）包括底板（71）和支撑组件（72），所述的支撑组件（72）有多个，每个支撑组件（72）均具有安装时的第一位置和工作时支撑待喷印柔性介质基板形成曲面的第二位置。

2.根据权利要求1所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的支撑组件（72）上设有支撑杆（721）和用于驱动支撑杆（721）上下滑移的驱动件（722）。

3.根据权利要求2所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的底板（71）上设有磁源（73），每个支撑组件（72）的驱动件（722）均与电源控制模块相连接，所述的电源控制模块通过对驱动件（722）通电使得驱动件（722）在磁源（73）产生的磁场作用力下在垂直平面内上下滑移。

4.根据权利要求3所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的驱动件（722）套设于安装架（723）内，所述的支撑杆（721）通过导向杆（724）与安装架（723）连接，所述的支撑杆（721）与待喷印柔性介质基板的接触面为弧形面。

5.根据权利要求3所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的安装架（723）上设有导柱（7231），所述的导柱（7231）外套设有弹性件（725），所述的弹性件（725）一端与安装架（723）相抵，另一端与底板（71）相抵。

6.根据权利要求4所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的底板（71）上固定有导向板（74），所述的导向杆（724）穿过导向板（74）并且与导向板（74）构成滑移配合。

7.根据权利要求6所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的导向板（74）上设有导向套（741），所述的导向杆（724）上设有限位槽（7241），所述的导向套（741）内设有与限位槽（7241）构成滑移配合并对导向杆（724）的周向转动进行限位的凸起限位块（742）。

8.根据权利要求6所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的导向板（74）上设有定位销（743），所述的定位销（743）与丝杆（744）相连接并由丝杆（744）驱动固定导向杆（724），所述的定位销（743）在支撑组件（72）处于第二位置时与导向杆（724）相抵。

9.根据权利要求1所述的柔性介质基板的电流体动力喷印设备，其特征在于，所述的喷印平台（3）上设有底座（85）、A轴旋转机构和C轴旋转机构，所述的A轴旋转机构、C轴旋转机构均与运动控制器模块相连接并由运动控制器模块分别控制其动作，所述的工作平台（7）通过C轴固定架（84）固定在C轴旋转机构上，所述的C轴旋转机构通过A轴固定架固定在A轴旋转机构上，所述的C轴旋转机构与A轴旋转机构构成Z轴向旋转配合，所述的A轴旋转机构与底座构成X轴向摆动配合。

10.一种柔性介质基板的电流体动力曲面喷印的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

①将待喷印的柔性介质基板的形状和图案传输到电流体动力喷印设备的控制系统中，并对待喷印柔性介质基板的图案进行喷印路径规划，生成图案喷印数据；

②将多个支撑组件设置在安装时的第一位置，待喷印柔性介质基板平铺在多个支撑组件上，待喷印柔性介质基板两端通过夹具分别与滑块固定；

③通过电源控制模块，对每个支撑组件的驱动件施加不同大小和不同方向的电流值，通过改变驱动件的电流方向，实现驱动件在垂直平面内向上或向下移动，通电的每个驱动件在磁源产生的磁场作用力下产生不同的位移，待喷印柔性介质基板根据实际需要的形状发生变形；

④设置电流体动力学喷印设备的流量泵压力、高压电源的工作电压和喷头的喷射高度；

⑤调用图案喷印数据，根据待喷印柔性介质基板的图案的喷印路径，从待喷印图案的起始点开始，沿着喷印路径进行图案喷印；

⑥在待喷印柔性介质基板的图案喷印过程中，针对每个喷印周期的待喷印柔性介质基板的喷印位置，控制系统分别对A和C轴的交流伺服电机进行控制，分别控制A轴的摆动角度和C轴的旋转角度，通过调整A和C轴旋转轴的转角变化控制工作平台的空间位置和姿态，确保每个喷印周期的待喷印柔性介质基板的喷印位置点距离喷头的高度始终等于第④步骤中的设置的喷射高度，同时使待喷印柔性介质基板喷印位置处的法线方向与喷头的轴向方向重合，从而实现柔性介质基板的电流体动力曲面图案喷印；

⑦在待喷印柔性介质基板的图案喷印过程中，开启固化模块，对待喷印柔性介质基板上的喷印图案进行烧结固化；

⑧当完成第①步骤中规划的待喷印柔性介质基板的图案的喷印路径的图案喷印，结束当前待喷印柔性介质基板的图案喷印。