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(shí)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(gè)體差異等諸多因素，因此目前并沒(méi)有一個(gè)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(shuō)，此分辨率是一個(gè)界限，而再高的分辨率對(duì)一般人來(lái)說(shuō)其實(shí)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(guó)深圳的潤(rùn)天智數(shù)字設(shè)備股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“潤(rùn)天智”），近年來(lái)開(kāi)發(fā)出多款先進(jìn)的噴墨印刷設(shè)備，成功躋身國(guó)內(nèi)少數(shù)幾家技術(shù)實(shí)力媲美國(guó)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(shí)的高流暢度和穩(wěn)定性。噴墨印刷技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)十分成熟。潤(rùn)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(guò)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(duì)墨水進(jìn)行干燥和凝固。潤(rùn)天智項(xiàng)目總監(jiān)余全小姐介紹其開(kāi)發(fā)的UV噴繪機(jī)：“我們近年開(kāi)發(fā)了多款卷對(duì)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(shí)），一個(gè)噴墨頭打印一種顏色?！眹娎L機(jī)主要由噴頭、電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和材料傳送系統(tǒng)等主要部分組成，可實(shí)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(dòng)，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(wú)疑問(wèn)是一臺(tái)噴繪機(jī)的核心，其他部件如傳動(dòng)與控制系統(tǒng)都必須圍繞這個(gè)核心去設(shè)計(jì)，以發(fā)揮噴墨頭的最大性能。余總監(jiān)說(shuō)道：“設(shè)備的打印速度主要取決于噴墨頭的點(diǎn)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(dòng)噴墨頭的電機(jī)響應(yīng)速度也必須跟上點(diǎn)火頻率才能實(shí)現(xiàn)快速打印。我們目前的噴繪機(jī)高端型號(hào)都是采用直線電機(jī)，搭配自主開(kāi)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(shí)?！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(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，以配合噴墨頭噴出墨水的時(shí)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(dòng)，這就是為什么市場(chǎng)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(dòng)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(lái)，最典型的例子便是可能會(huì)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(dòng)控制系統(tǒng)等多種原因。然而從運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的層面來(lái)講，光柵尺的細(xì)分誤差 (SDE) 如果過(guò)大，便會(huì)影響定位精度，同時(shí)也會(huì)降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度穩(wěn)定性并為信號(hào)帶來(lái)噪音，原因則是速度控制器會(huì)根據(jù)誤差計(jì)算結(jié)果來(lái)增加或降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的速度，最終導(dǎo)致噴墨頭運(yùn)動(dòng)不流暢，從而在打印時(shí)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(shí)現(xiàn)流暢平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)控制的需求。余總監(jiān)說(shuō)道：“潤(rùn)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(wèn)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(jiǎn)便出于成本和耐用性的考慮，噴繪機(jī)普遍采用開(kāi)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(guò)在印刷過(guò)程中柵尺難免也會(huì)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(guò)濾因柵尺受到污染而產(chǎn)生的信號(hào)噪聲，確保輸出純正的信號(hào)。另外，柵尺可以成卷訂購(gòu)，從而令工程師能夠根據(jù)設(shè)備的行程自行裁剪所需長(zhǎng)度。光柵的安裝也十分簡(jiǎn)單便利，通過(guò)讀數(shù)頭上的安裝指示燈即可快速完成安裝。余總監(jiān)說(shuō)道：“印刷工廠的作業(yè)通常非常緊湊，停機(jī)對(duì)客戶而言會(huì)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(tīng)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(jiǎn)單，即使是長(zhǎng)達(dá)5 m的機(jī)臺(tái)也沒(méi)有任何困難。”未來(lái)動(dòng)態(tài)潤(rùn)天智公司于2015年在中國(guó)深圳證劵交易所正式上市，是中國(guó)首家上市的印刷設(shè)備公司，其主要產(chǎn)品除針對(duì)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(gè)國(guó)家和地區(qū)。余總監(jiān)在談到公司的未來(lái)發(fā)展時(shí)說(shuō)：“全球噴墨設(shè)備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，在設(shè)備規(guī)格提升的同時(shí)，價(jià)格卻逐年下降，因此只有創(chuàng)新才能鞏固市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位。潤(rùn)天智未來(lái)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(kāi)發(fā)一款“動(dòng)臺(tái)式”噴繪機(jī)，這款機(jī)器的噴墨頭是固定的，在印刷時(shí)只有材料與臺(tái)面移動(dòng)。另外我們將繼續(xù)開(kāi)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(shì)?！痹斍檎?qǐng)?jiān)L問(wèn)-完-關(guān)于雷尼紹雷尼紹公司 (Renishaw plc) 是世界測(cè)量和光譜分析儀器領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。我們開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新產(chǎn)品可顯著提高客戶的經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī) 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(guò)程的功效。我們的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)化、坐標(biāo)測(cè)量、增材制造、比對(duì)測(cè)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(cè)繪、立體定向神經(jīng)外科和醫(yī)