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[转载]如何理解喷绘机的精度及如何高精度调试机器-精工图王系列

2019-03-23 10:35阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2562359397

原文地址：如何理解喷绘机的精度及如何高精度调试机器-精工图王系列
原文作者：Fifa_Leo_257

前言
说起喷绘机的喷头校准，一般的技术员都想起喷头垂直校准、同色校准之类，完成此类校准基本上可以打图，可是并往往并不能打出一台机器的最高精度。原因在于实际操作中，还有些其它细微因素没有考虑到，如台面的平整，梁的倾斜，电压的稳定，喷车架的高低等等因素。国内机普遍的自动化和人性操作化不足，不过一台机器经一个优秀的技术员调整后，是可以和进口机有的一比的。切记，作为一个技术员应该有这样的信心，打画的质量是永远可以不断的提高的。

我们首先来了解一下影响到打印的重要参数

喷头重要参数
1. 物理精度
2. 最高精度
3. 横向，纵向，校准精度，实际打印精度的多向因素
4. 墨滴大小
5. 点火频率

精度
精度集中起来讲也就是DPI （dot per inch, 点每英寸），不过还有更多细微的因素影响，DPI越高，也就是在单位面积内喷嘴喷的点越多，即打印出来的图画越逼真，细腻。
我们容易发现，使用喷绘机，多打pass，即图画的覆盖次数，精度会提高，可是提高精度不是单靠增加pass数那么简单，因为打印精度是一台机器的综合能力表现，基本上机器所有部件都会对精度有影响。单位距离内可布的点其实是有限的，和喷嘴之间距离及墨滴大小有关。
喷嘴间距决定了物理精度，墨滴大小即常说的墨滴pl （皮升）值。以精工510， 35pl 喷头为例。
例一 物理精度的定义为单个喷头喷嘴片上，每英寸具有的喷嘴数量。
已知 SPT510喷头的打印宽度为71.8mm, 一个喷头具有512个点，1英寸=25.4mm. 求此喷头的物理精度。
求解方程： 71.8mm / (512-1) = 25.4mm / x
X=180.77
得SPT510喷头的物理精度为180.

用同样方法可以计算得其它喷头的物理精度。

横向精度和点火频率的关系

如左图所示为510喷头使用不同模式的示意图。
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容易观察到，使用不模式（180到720）打同样的画面，小车速度依次减慢，画面饱和度依次增加。
使用不同横向精度，如使用180模式时，喷头的单个喷嘴在每横向移动1英寸时，打印180个点，如果切换到360模式，则喷头的单个喷嘴在每横向移动1英寸时，如果要小车移动速度不变的话，喷嘴必须喷射频率加大一倍，实际每种喷头都有个固有频率，不能超出，所以相应的，降低小车速度，以在稍低于2倍频率下，达到360个点.

所以，在控制软件config里的小车移动速度和打印频率不可随意更改，否则可能会出现断墨打图混乱情况。
点火频率
如左图，不同的打印速度，对应于不同的打印频率。打印频率是指单个喷嘴每秒钟喷射的次数，即每秒喷射的墨点数量。

点火频率指喷头的最大工作频率，是喷头固有频率。如255，510，1020 这类共壁式喷头，点火频率都是8K。如508GS这类隔离式喷头，点火频率可以是3倍，即24K。
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详细请看视频资料。如下图。

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实际工作频率是无法使用最高频率的，因为此时会出现喷头工作不稳定的情况，并且打印频率和墨水的质量也有很大的关系。如精工SK4墨水，当打印频率高出6.8K时，就会出现断墨情况，因为墨水的流畅性不够。可是制造墨水不能光考虑流畅性的，比如增大了流畅性，墨水表面张力和粘度下降，不利于墨滴成型，又会降低精度，并且易干，堵头。
SK4墨水建议使用的打印频率是低于6K。

纵向精度和PASS数的关系
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如图所示为510喷头使用240x540模式打画。可以看出，图案的每pass都经过三次覆盖，即使用3pass，由纵向精度540除以物理精度180得到。
更详细的，图案在纵向上每英寸的540点，分成三次打印，第二次和第三次打印的点，依次穿插在第一次的两个点之间。

另外的，如果步进有偏差，则点在穿插时不能打在准确位置，则会出现墨点颗粒大，精度变差的情况，如果一PASS 准，一PASS不准，就会出现PASS道的情况。

墨滴大小与精度的关系
理解了纵向精度，对于物理精度，我们再深入的研究一下。打画所需要的Pass数，即在由物理精度决定的两个相邻的点之间插入点的次数。那两个点之间可以插入多少个墨点呢？510喷头两点之间的距离 180 / 25.4=2 / x , x=0.3mm, 由墨滴体积35pl,　及球的体积公式Ｖ＝(４/３)ПＲ３可得墨滴的直径约为0.07mm.

从中我们可以算出两点之间大概可以穿插4 次，180x4=720 得到最高精度为720 dpi. 当如果打印高出4 Pass, 多出的点将重叠，720DPI是实际最高的精度，多出的点只能用于增加色彩，并且会浪费，实际用于户外的图画，360dpi已经可以了。可以观察到，如用510喷头，使用360x1080模式, 打在灯布上会出现溢墨，打在车贴上更明显，所以，打画并不是越高精度越好，一定要针对客户需求，及材料选择合适的精度。

容易推理：墨滴越小，最高精度也越高。


校准精度
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如上图所示为三基色原理，只有当蓝、红、黄 三个墨点都打在同一个位置上，才能显示一个黑墨点，如果各色校准有偏差，则得不到黑点，且点边缘不整齐，点颗粒大，精度变差。这是校准精度与实际精度的关系。
同理，还有垂直、同色、双向、步进校准与实际精度的关系，如果调试不好，在放大镜下观察都可以看见颗粒变大，分布不均匀。


实际打印精度的影响因素
1. 电网电压稳定，电脑速度及系统稳定，所打图案实际像素高低，RIP软件质量，电磁波干扰会对信号传输这一块有所影响。
2. 耗材，即墨水和材料。使用SPT-510, 35pl 喷头，虽然墨滴喷出来时，大概是35pl, 不过，墨滴接触到材料，会扩散。墨滴的表现张力，不同色墨水的混合程度，和材料表面涂层的吸墨性，涂层均匀度是主要因素。
容易发现，即使使用同样的喷头，在相同的材料上，UV打印比溶剂打印精度要高很多，因为墨滴在接触到材料后被UV灯瞬间固化，防止了扩散以达到更高精度的效果。
使用弱溶剂墨水会比溶剂墨水的精度高，使用高浓度墨水会比低浓度墨水精度高。
使用更高台面加热（50 OC~80 OC）也会增加精度。不过，注意台面温度过高也会使喷头温度过高，易出现断墨情况。
3. 机械。包括机器打画台面平整，运动系统精准度（小车、走布和放布）。
4. 电子部件。如光栅精度，饲服电机驱动精度。












实际操作步骤


确定梁与台面平行。

台面及梁在工厂测试时，已经调整，但机器在运输，尤其是汽车运输过程及吊起的时候，上梁可能倾斜或偏移，造成喷车架与台面不平行。所以，需要重新检查。

1. 调整喷车架的平行与高低。
1.1 将小车拉到台面中间，然后在这个位置重新调整喷车架的高度，高度值为3~5mm.
操作过程如下图。注意，如果喷车架往前推，靠紧铝板，之间有间隙，需要间入一个铁片。

2. 拖动喷车架，通过比较喷车架与台面的距离，查看整个台面的平整程度。
3. 判断上梁是否左右垂直，与台面前后一至。（参考文件 调梁方法）
4. 上材料步骤及方法
4.1 把布抬到放布竿
4.2 一手牵住布的一角，往上提，一手按“自动”放布。 按转向开关，选择一个方向使布放出。放到半米左右，把“自动/手动”开关按到中间，停止
4.3 另一个把压布竿打开，后面放布的人牵着布的一角从压布竿下面送入，前面的人拉，直到布完全拉直，处于自然平整状态，台面上的布及后面放出的布无折皱，且布的两边缘或完全被压布轮压到或完全不压到。
4.4 压下压布竿。
4.5 压上压布卡。压布卡复盖大约1cm的距离就够了。
4.6 按下“自动”放布。正常情况下，布会缓慢放到放布感应器的位置，然后自动停止。
4.7 使用不锈钢管或塑料水管，压到布上，起“平衡竿”的作用，并且绷紧布。注意，有的客户用的是用完布后的纸筒，这种纸筒一般偏重，马达力不够，会造成走布不均匀。
5. 针对不同材料，压布纸筒的选择。注意收集不同材料（长度，质地，克重）对应的步进值。
6. 调整压布轮的整体压力，使之适于常用材料。调整各个压轮，使材料运动时，左右不偏。
如TW-HD机型，压布竿的压力可调，松掉螺丝，力矩越长，压力越大，力矩越短，压力越小。
向下移动材料，材料向右偏，说明压竿右边的摩擦力大，即压力大，需要把右边的压轮，从右向左，按从高向低的距离调整。
调整好后，打起压竿，可发现，压轮的右边稍高，因为这种压竿结构的受力全在右边的压布竿，使得压力从右各左递减。
7. 安装喷头，“同心法”与“靠边法”的比较。
有的技术员为了调试方便，安装时统一把所有喷头推到最里面，然后向左摆到最边。所有喷头都往一个方向略偏，校准容易。打状态，查看色条之间无缝，无重叠。校准时符合标准，不过，当打图时会有些区别。

8. 压墨擦洗喷头表面，打印状态条，直到打出最佳喷头状态。
8. 打印校准图。开左右色条，同时查看对比校准图与色条，当校准图难以判断数值，或者与色条提供的信息矛盾时，应以色条为标准。
9. 选择A4的小样打印，开左右色条，选择单向打印，不开羽化。因为喷头电压与温度曲线的关系，打印3PASS以上电压恒定后再进行校准。一般来说，左色条（小车原点在右）与图案套色最接近，可通过观察左色条的对齐情况，随时按停止，更改软件内的套色数值。查看图案的套色是否准确 ，图案边缘是否整齐，更细致的，查看颗粒的大小。
需要注意的是，区别各色的垂直方向校准与步进的区别。

10. 换双向打印。校准回来方向的套色，双向。
需要注意的是，校准双向时，出现双向一PASS对齐，一PASS有些歪，是垂直的问题，而不是双向。需要重新校准垂直，而垂直一动，其它校准也有变动。所以，垂直校准是至关重要的一步。
11. 封掉喷车架与喷头间隙，防止空气流动影响墨点运动。
12. 同样的，调整其它模式。

喷头错位调整可用于提高精度的原因


如上图所示为较常见的SPT-1020 四头错位调整应用于解决深浅道的方案。原因如下：对比四个喷头直排，四个喷头在打画时，基本上同时出墨，材料一下无法吸收这么多墨水，於在表面，从墨水横切面来看，当小车向左移动时，从上到下的墨水顺序为YMCK, 这一PAS颜色偏亮，当小车向右移动时，从上到下的墨水顺序为KCMY, 这一PASS颜色偏暗，便形成了深浅道。使用510喷头基本上没这样的问题，因为墨量浅，1020的墨量为510两倍，在打印时错开墨量从而“争取”几秒钟的干燥时间，就是错位排列提高精度的原理。


使用羽化模式可以提高打印质量的原因
现提供的两套软件，都带有多层羽化功能。羽化最深度为雾化。

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使用不同羽化模式的打印区别

羽化的实质就是把每PASS边缘的部分点抽出，缩短的这部分可以弥补因步进误差造成的PASS道。一般客户在打印纯色块，尤其是打印在车贴上时，建议使用羽化功能，甚至需要用到雾化。同时羽化也可以减少不同材料造成的步进值误差。
缺点是色彩略偏浅，打印速度减慢。

本图王工厂提供的三种墨水比较及依情况提供给客户不同的墨水
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