一种正交喷头静电喷射系统及其方法技术方案

本发明专利技术属于静电喷射的技术领域，特别是涉及一种正交喷头静电喷射系统及其方法。本发明专利技术公开了一种正交喷头静电喷射系统及其方法，属于静电喷射的技术领域。包括固定液体喷头、移动液体喷头、接收基底、实时固化装置、计算机和高压可调电源，其中固定喷头和移动液体喷头可以喷射同种或不同液体形成静电射流，可移动基底则作为射流收集装置，实时固化装置可以根据需要实现所喷射液体的实时固化；本发明专利技术可以通过计算机控制可移动喷头和基底的不同运动模式，实现复杂三维图案编织功能，此外还可以设计可移动喷头阵列，进一步提高生产效率或编织更加复杂的三维立体图案，具备很强的实用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种正交喷头静电喷射系统及其方法


[0001]本专利技术属于静电喷射的
，特别是涉及一种正交喷头静电喷射系统及其方法。

技术介绍

[0002]静电直写技术和静电纺丝技术是静电喷射技术的两种不同的模式，前者在高精度印刷电子技术等方面已经得到广泛应用，后者在无纺布、生物医学等方面也已经得到广泛应用。但是，静电直写技术目前通常还局限于二维印刷或者简单的三维结构直接打印，静电纺丝技术则受限于射流的无序摆动等复杂运动，二者都没有实现如纺织工业中所要求的三维交织复杂图案印刷工艺。通常二者都局限于单喷头，一般所报道的多喷头技术也只是单喷头的简单重复，没有涉及到各喷头之间的复杂相对运动设计，因此无法编织出较为复杂的三维图案。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中的传统静电喷射系统的不足，提供了一种正交喷头静电喷射系统及其方法，在静电喷印技术或静电纺丝中实现经线和纬线的相互交织以及扣环结构，形成复杂的三维图案。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：一种正交喷头静电喷射系统，包括：喷头阵列，所述喷头阵列包括至少一个固定液体喷头和至少一个移动液体喷头；其中，所述移动液体喷头在竖直面上具有至少一个竖直移动自由度；基底，设于所述喷头阵列的下方；所述基底在水平面上具有至少一个水平移动自由度；编织时，所述移动液体喷头和/或基底按照预先生成的运动模式进行移动，同时移动液体喷头和/或固定液体喷头按照预先生成的喷射模式进行射流，依次完成单个单元内所需的三维交叉式编织。
[0005]通过采用上述技术方案，由移动液体喷头与移动式基底分别实现移动液体喷头与固定液体喷头在基底上的纵向运动和横向移动，完成以基底为基线的经线编织与纬线编织，同时通过控制移动液体喷头与移动式基底的运动模式，完成复杂的三维图案编织。
[0006]在进一步的实施例中，还包括：高压可调电源，同时电性连接于固定液体喷头和移动液体喷头；所述高压可调电源被设置为分别控制固定液体喷头和移动液体喷头产生静电喷射；实时固化装置，设于所述基板的上方；所述实时固化装置被设置为根据需求对静电喷射产生的液体完成固化处理；三维移动定位装置，传动连接于所述实时固化装置；所述三维移动定位装置被设置为驱动实时固化装置在X、Y、Z轴上移动并完成指定位置处的定位，进而完成射流在空中的固化。
[0007]通过采用上述技术方案，高压可调电源分别控制移动液体喷头与固定液体喷头根据编织需求喷射相同或者不同的液体以形成静电射流。同时，实时固化装置根据编织需求实现对所喷射的液体进行高精度定点实时固化。且实时固化装置在三维移动定位装置的作用，可实现X、Y、Z轴上移动与定位，即根据编织需求对射流液体实现在基底上或空中的固化处理，从而方便地形成立体结构，而不必完全依赖液体高粘度才能得到立体结构。
[0008]在进一步的实施例中，还包括：第一动力源，传动连接于所述移动液体喷头；第二动力源，传动连接于所述基底；控制装置，电性连接于所述第一动力源和第二动力源；第一动力源和第二动力源接收到控制装置的指令后，分别驱动移动液体喷头和基底按照预定轨迹运动。
[0009]通过采用上述技术方案，所述第一动力源用于驱动移动液体喷头在纵向上的往复周期运动，以完成在基底上的逐单元的经线编织；所述第二动力源用于驱动基底相对于固定液体喷头在横向上做往复周期运动，以实现固定液体喷头在基底上进行逐单元的纬线编织。
[0010]在进一步的实施例中，所述实时固化装置采用加热固化、激光固化、紫外光固化或闪光灯固化中的至少一种方式。
[0011]通过采用上述技术方案，避免液体融合破坏三维形状。
[0012]使用如上所述的正交喷头静电喷射系统的方法，包括以下步骤：步骤一、接收当前单元的喷射指令，提取指令信息；步骤二、基于所述指令信息于喷头阵列中选定所需位置和所需数量的固定液体喷头及移动液体喷头；同时，基于所述指令信息生成对应的运动模式和喷射模式；步骤三、基于所述运动模式，对移动液体喷头和基底分别执行移动指令和/或静止指令；基于所述喷射模式，对固定液体喷头和移动液体喷头分别执行喷射指令和/或暂停指令；且所述运动模式与喷射模式符合相应的交互模式。
[0013]通过采用上述技术方案，基于当前单元的编织需求，对移动液体喷头、基底生成对应的移动模式，同时对固定液体喷头和移动液体喷头生成对应的喷射模式，通过相互之间的移动配合、喷射交互完成复杂的三维图案编织。
[0014]在进一步的实施例中，还包括以下步骤：若相邻的喷射指令相同，则保持当前的运动模式和喷射模式；若相邻的喷射指令不同，则基于相邻的喷射指令更新得到更新后的指令信息，基于所述更新后的指令信息生成对应的运动模式和喷射模式。
[0015]通过采用上述技术方案，用于完成相邻单元的不同编织需求的切换。
[0016]在进一步的实施例中，所述指令信息包括：对应单元内所需的编织图案、以及完成所述编织图案所需的喷射液体、基底和/或移动液体喷头的喷射路径及喷射参数。来实现不同材质和图案的组合。
[0017]在进一步的实施例中，所述运动模式至少包括以下模式：单独运动模式：同一时间节点上，基底和移动液体喷头中的其中一个处于移动状态；
同步运动模式：同一时间节点上，基底和移动液体喷头均处于移动状态；以及单独运动模式与同步运动模式之间的切换。
[0018]在进一步的实施例中，所述喷射模式至少包括以下模式：单独喷射模式：同一时间节点上，固定液体喷头和移动液体喷头中的其中一个处于喷射状态；同步喷射模式：同一时间节点上，固定液体喷头和移动液体喷头均处于喷射状态；以及单独喷射模式与同步喷射模式之间的切换。
[0019]在进一步的实施例中，所述交互模式至少包括以下模式：基于当前基底的运动状态，所述固定液体喷头处于喷射状态或者关闭状态；基于当前移动液体喷头的运动状态，所述移动液体喷头处于喷射状态或者关闭状态。
[0020]在进一步的实施例中，还包括以下步骤：根据编织需求，使用实时固化装置对液体射流进行空中或基底上的实时固化处理，所述实时固化装置与计算机电性连接，同时与三维移动定位装置传动连接，所述三维移动定位装置被设置为驱动实时固化装置在X、Y、Z轴上移动并完成指定位置处的定位。本专利技术的有益效果：本专利技术通过计算机控制可移动喷头和基底的不同运动模式，实现复杂三维图案编织功能，此外还可以设计可移动喷头阵列，进一步提高生产效率或编织更加复杂的三维立体图案，具备很强的实用价值。
附图说明
[0021]图1为实施例1的一种正交喷头静电喷射系统的结构示意图。
[0022]图2为实施例3的一种正交喷头静电喷射方法的编织示意图。
[0023]图3为实施例4的一种正交喷头静电喷射方法的编织示意图。
[0024]图1中的各标注为：固定液体喷头1、移动液体喷头2、基底3、实时固化装置4、高压可调电源5、计算机6。
具体实施方式
[0025]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正交喷头静电喷射系统，其特征在于，包括：喷头阵列，所述喷头阵列包括至少一个固定液体喷头和至少一个移动液体喷头；其中，所述移动液体喷头在竖直面上具有至少一个竖直移动自由度；基底，设于所述喷头阵列的下方；所述基底在水平面上具有至少一个水平移动自由度；编织时，所述移动液体喷头和/或基底按照预先生成的运动模式进行移动，同时移动液体喷头和/或固定液体喷头按照预先生成的喷射模式进行射流，依次完成单个单元内所需的三维交叉式编织。2.根据权利要求1所述的一种正交喷头静电喷射系统，其特征在于，还包括：高压可调电源，同时电性连接于固定液体喷头和移动液体喷头；所述高压可调电源被设置为分别控制固定液体喷头和移动液体喷头产生静电喷射；实时固化装置，设于所述基板的上方；所述实时固化装置被设置为根据需求对静电喷射产生的液体完成固化处理；三维移动定位装置，传动连接于所述实时固化装置；所述三维移动定位装置被设置为驱动实时固化装置在X、Y、Z轴上移动并完成指定位置处的定位，进而完成射流在空中的固化。3.根据权利要求1所述的一种正交喷头静电喷射系统，其特征在于，还包括：第一动力源，传动连接于所述移动液体喷头；第二动力源，传动连接于所述基底；控制装置，电性连接于所述第一动力源和第二动力源；第一动力源和第二动力源接收到控制装置的指令后，分别驱动移动液体喷头和基底按照预定轨迹运动。4.使用如权利要求1至3中任意一项所述的正交喷头静电喷射系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、接收当前单元的喷射指令，提取指令信息；步骤二、基于所述指令信息于喷头阵列中选定所需位置和所需数量的固定液体喷头及移动液体喷头；同时，基于所述指令信息生成对应的运动模式、喷射模式以及交互模式；步骤三、基于所述运动模式，对移动液体喷头和基底分别执行移动指令和/或静止指令；基于所述喷射模式，对固定液体喷头和移动液体喷头分别执行喷射指令和/或暂停指令；且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾文华，朱晓波，陈雪，
申请(专利权)人：南京微毫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：