墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及喷印器械技术领域，特别涉及一种墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置及其工作方法。

背景技术

由于环保意识强化，当前的主流喷墨水码机的墨水系统都采用了密封工艺，只留出必要的气压连通口，并对该连通口采取VOC排放收集限值措施。同时，耗材瓶的包装也大量采用密封橡胶垫完全密闭的工艺，使用中将装有耗材的耗材瓶插入专用的喷码机耗材卡槽并留置在卡槽内，直至该瓶耗材使用完毕。喷码机通过刺穿此橡胶垫从耗材瓶内抽取耗材，由于耗材瓶是密闭的，喷码机需要实时掌握每次抽取的量以及瓶内耗材的余量，因此，亟需一套可以计量的耗材添加量的装置或方法解决获取耗材瓶内耗材的余量的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置及其工作方法，以解决现有技术中依赖比较复杂的器件/管路连接方式来获知获得耗材瓶中耗材的余量，从而导致机器整体比较复杂影响喷码机稳定工作的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置，所述墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置包括：粘度检测装置和接入所述粘度检测装置的耗材添加回路；其中，所述粘度检测装置包括：粘度检测腔室、混合缸、液位传感器、节流排空管、取样管及粘度阀；其中，所述粘度检测腔室的顶部开设有与所述混合缸顶部连通的溢流平衡口，所述粘度检测腔室的顶部通过所述取样管经过动力装置与所述混合缸连通，所述粘度检测腔室的底部通过所述节流排空管与所述混合缸的顶部连通；所述粘度阀设置于所述取样管上；所述液位传感器设置于所述粘度检测腔室顶部；所述耗材添加回路包括：添加管、添加泵、添加阀及耗材瓶，所述耗材瓶中耗材经所述添加阀和所述添加泵注入所述粘度检测装置的粘度检测腔室中。

可选的，在所述的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置中，所述粘度检测装置的取样管和所述耗材添加回路的添加管分别与所述粘度检测腔室连通；或者，

所述粘度检测装置的取样管与所述耗材添加回路的添加管汇合至同一管路后与所述粘度检测腔室连通。

可选的，在所述的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置中，还包括评估装置，与所述液位传感器电连接。

可选的，在所述的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置中，所述液位传感器包括：高液位开关和低液位开关。

本发明还提供一种墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法，所述墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法包括：

基于粘度检测装置对墨水喷码机粘度进行检测；

基于单独注满或排空粘度检测腔室过程的耗时与注满或排空粘度腔过程的同时往粘度检测腔室中添加一定量的耗材所导致的注满或排空粘度腔所耗时之间的差异对耗材的有无以及添加量进行检测。

可选的，在所述的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法中，所述基于单独注满或排空粘度检测腔室过程的耗时与注满或排空粘度腔过程的同时往粘度检测腔室中添加一定量的耗材所导致的注满或排空粘度腔所耗时之间的差异对耗材的添加量进行检测包括以下步骤：

停止对墨水喷码机粘度进行检测，并获取最近一次粘度检测值；其中，所述粘度检测值定义为粘度检测腔室中液位从高液位开关检测到断开瞬间到低液位开关检测到断开瞬间的时间差ΔT；

开启粘度阀，关闭添加阀和添加泵，往所述粘度检测腔室中注入墨水，在粘度检测腔室中液位淹没并触发液位传感器的高液位开关闭合后第一预定时间后关闭粘度阀（其中第一预定时间长短视实际应用情况而定），并记录粘度检测腔室中高液位开关检测到断开瞬间对应的时刻t1；

在记录到t1时刻后往后延续第二预定时间到达对应的时刻t2（其中第二预定时间长短视实际应用情况而定），开启添加阀和添加泵，往所述粘度检测腔室中注入时长Δt的耗材；其中注入耗材的时间Δt<ΔT（具体Δt时间长短视实际应用情况而定）。

在注入耗材的时间Δt内，如果高液位开关检测到接通，则关闭添加阀和添加泵，并记录此时刻为t3，以时间为单位标识记录耗材添加量为：t3-t2；如果低液位开关检测到断开，则关闭添加阀和添加泵，记录耗材添加量，以时间为单位标识记录耗材添加量为：0；

在注入耗材的时间Δt后，随着时间延续到低液位开关检测到断开，记录此时刻为t4，如t4-t1>ΔT，以时间为单位标识记录耗材添加量为：Δt；如果t4-t1≤ΔT，以时间为单位标识记录耗材添加量为：0。

可选的，在所述的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法中，所述基于单独注满或排空粘度检测腔室过程的耗时与注满或排空粘度腔过程的同时往粘度检测腔室中添加一定量的耗材所导致的注满或排空粘度腔所耗时之间的差异对耗材的有无进行检测包括以下步骤：基于耗材的添加量结果判定耗材瓶中耗材的有无；

当添加量为0时，判定耗材瓶为空，发出提示更换耗材瓶的通知；反之，当添加量不为0时判定耗材瓶中仍然有耗材。

可选的，在所述的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法中，所述所述基于单独注满或排空粘度检测腔室过程的耗时与注满或排空粘度腔过程的同时往粘度检测腔室中添加一定量的耗材所导致的注满或排空粘度腔所耗时之间的差异对耗材的有无以及耗材量的检测包括以下步骤：

测量基准时长ΔX；其中，所述基准时间ΔX为：关闭添加阀和添加泵，在粘度检测腔室中液面低于低液位开关时，打开粘度阀往粘度检测腔室中注入墨水，记录粘度检测腔室中液位从低液位开关检测到接通瞬间到高液位开关检测到接通瞬间的时间差；

判断耗材有无以及耗材添加量的过程：开启粘度阀，关闭添加阀和添加泵，在粘度检测腔室中液面低于低液位开关的前提下往所述粘度检测腔室中注入墨水，在粘度检测腔室中液位上升到低液位开关检测到闭合后记录此瞬间时刻为x1，并立即开启添加阀和添加泵，直到高液位开关检测到接通瞬间关闭粘度阀，添加阀和添加泵，并记录此时刻为x2；

如果x2-x1<ΔX，则判定耗材瓶中仍有耗材，以时间为单位标识记录耗材添加量为：x2-x1；

如果x2-x1≥ΔX，则判定耗材瓶中无耗材，发出提示更换耗材瓶的通知，以时间为单位标识记录耗材添加量为：0。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可读存储介质，当所述可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述任一项所述的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法。

在本发明所提供的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置及其工作方法中，通过在粘度检测装置基础上接入一耗材添加回路，基于对粘度阀、添加阀和添加泵的工作状态控制，实现对墨水喷码机粘度检测或耗材添加量的检测。本发明的检测装置结构简单，可同时兼顾粘度检测和耗材用量检测，从而大大简化喷码机墨水管路的结构，提高了喷码机运行的稳定性。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本发明一实施例中墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的结构示意图。

图中：100-粘度检测装置；0-取样接口；1-粘度阀；2-粘度检测腔室；2-2-并联接口；2-3-溢流平衡口；2-4-节流排空管；3-液位传感器；3-1-高液位开关；3-2-低液位开关；4-混合缸；8-取样管；10-动力装置；

200-耗材添加回路；5-添加泵；6-添加阀；7-耗材瓶；9-添加管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置及其工作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

遍及说明书和权利要求书使用了表示特定系统组件的某些术语。如本领域的技术人员将理解的，不同公司可能用不同的名称来表示一组件。本文不期望在名称不同但功能相同的组件之间进行区分。在说明书和权利要求书中，术语“包括”和“包含”按开放式的方式使用，且因此应被解释为“包括，但不限于…”。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

另外，以下说明内容的各个实施例分别具有一或多个技术特征，然此并不意味着使用本发明者必需同时实施任一实施例中的所有技术特征，或仅能分开实施不同实施例中的一部或全部技术特征。换句话说，在实施为可能的前提下，本领域技术人员可依据本发明的公开内容，并视设计规范或实作需求，选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地实施多个实施例中部分或全部的技术特征的组合，借此增加本发明实施时的弹性。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，然而，本发明可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。

请参考图1，其为本发明的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的结构示意图。如图1所示，所述墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置包括：粘度检测装置100和接入所述粘度检测装置100的耗材添加回路200；其中，所述粘度检测装置100包括：粘度检测腔室2、混合缸4、液位传感器3、节流排空管2-4、取样管8及粘度阀1；其中，所述粘度检测腔室2的顶部开设有与所述混合缸4顶部连通的溢流平衡口2-3，所述粘度检测腔室2的顶部通过所述取样管8经过动力装置10与所述混合缸4连通，所述粘度检测腔室2的底部通过所述节流排空管与所述混合缸4的顶部连通；所述粘度阀1设置于所述取样管8上；所述液位传感器3设置于所述粘度检测腔室2顶部；所述耗材添加回路200包括：添加管9、添加泵5、添加阀6及耗材瓶7，所述耗材瓶7中耗材经所述添加阀6和所述添加泵5注入所述粘度检测装置100的粘度检测腔室2中。

其中，如图1所示，对于所述粘度检测腔室2的顶部通过所述取样管8经过动力装置10与所述混合缸4的底部连通。可以理解的，取样管8与混合缸4连通的位置不限于底部，取样管8也可以是直接从混合缸4的顶部或者侧部接入，通过取样管8内部弯曲或者其它方式实现抽取口部位于混合缸4较低位置即可。

本发明的检测装置结构简单，其能够同时兼顾粘度检测和耗材添加量检测，大大简化喷码机墨水管路的结构，提高了喷码机运行的稳定性。本发明的检测装置配合新的软件控制方法（体现于后续墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作流程中）进行调配控制检测，并在耗材耗尽时给予及时提示，提高了耗材检测效率。

具体的，本实施中液位传感器3包括高液位开关3-1和低液位开关3-2。请继续参考图1，图1所示的液位传感器3具有三根不同长度的导电金属棒（探针），由于墨水导电，分别检测长短两根探针与最长一根探针间的电阻值就可判别墨水液面是否盖住探针，只需判别液面流空高位探针到流空低位探针的时间差就可判别粘度值。本发明的液位传感器3不局限于高低两个液位信号的传感器，也可以是有两个感应位置的浮球开关，还可以其他形式。

较佳的，墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置还包括评估装置，所述评估装置与所述液位传感器3电连接，以便统计液位传感器3感测粘度检测腔室2中液位变化信号，依据粘度检测腔室2中液体的液位从高位探针/高液位（对应高液位开关3-1）流空到低位探针/低液位（对应低液位开关3-2）流空的时间差的变化情况，间接的判别所述粘度检测腔室2中液体的粘度值。本实施例中，所述评估装置优选为CPU。

进一步地，所述粘度检测装置的取样管8和所述耗材添加回路的添加管9分别与所述粘度检测腔室的连通（即取样管8作为粘度检测腔室2注入墨水的路径，添加管9作为粘度检测腔室2注入耗材的路径），取样管8和添加管9可以通过与粘度检测腔室2的顶部、侧壁或者底部直接接入连通；或者，所述粘度检测装置的取样管8与所述耗材添加回路的添加管9汇合至同一管路后与所述粘度检测腔室的连通，同样，所示同一管路可以通过与粘度检测腔室2的顶部、侧壁或者底部直接接入连通，如图1所示，本实施例中取样管8与添加管9在并联接口2-2处汇合至同一管路，从而基于该管路作为粘度检测腔室2注入墨水和/或耗材的路径。

为了较好的理解本发明的墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置，本实施例对墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法进行详细阐述。下面将参考图1详细说明本实施例所述墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法。

首先，执行步骤S1，判断检测对象是墨水喷码机粘度还是对耗材添加量；

接着，执行步骤S2，如检测对象是墨水喷码机粘度，则仅基于墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置中的粘度检测装置100对墨水喷码机粘度进行检测（即粘度检测过程中不涉及耗材添加回路200的参与）。

对于S2，具体的，粘度检测装置100通过取样管8的取样接口0与墨水喷码机的主墨水压力回路（即混合缸4）连接，需要检测墨水粘度时，粘度阀1开启，混合缸4中的墨水由此注入粘度检测腔室2内，当待测墨水淹没并触发液位传感器3的高液位时，高液位开关3-1闭合；稍后关闭粘度阀1，停止往粘度检测腔室2内注入墨水，同时粘度检测腔室2内的待测墨水经粘度检测腔室底部的节流排空管2-4缓慢流出，粘度检测腔室2中液位逐步降低，当粘度检测腔室2内的待测墨水的液面低于高液位开关3-1时，高液位开关3-1状态由闭合转向断开，此时评估装置(优选为CPU)开始计时，计时为t1，随着粘度检测腔室2中待测墨水逐步流空，粘度检测腔室2中液面会进一步降低，当液面位置低于低液位时，低液位开关3-2状态由闭合转向断开，此时CPU计时t2，上述计时时长ΔT0（ΔT0 =t2– t1）正比于待测墨水的粘度，通过周而复始的抽样检测上述计时时长ΔT0就可以实时的监控喷码机墨水的粘度变化。

接着，执行步骤S3，如检测对象是耗材添加量和耗材有无，则需要基于粘度检测装置100和耗材添加回路200对墨水喷码机的耗材添加量进行检测（即耗材添加量检测需要涉及粘度检测装置100和耗材添加回路200共同参与实现）；其中，对墨水喷码机的耗材添加量及耗材有无进行检测主要基于单独注满或排空粘度检测腔室2过程的耗时与注满或排空粘度腔过程的同时往粘度检测腔室2中添加一定量的耗材所导致的注满或排空粘度腔所耗时之间的差异结果获得，具体检测方式可以采用方式一或方式二（两方式中涉及的记录时间均由CPU记录完成）。

方式一：

S31：停止对墨水喷码机粘度进行检测，并获取最近一次粘度检测值；其中，所述粘度检测值定义为粘度检测腔室2中液位从高液位开关3-1检测到断开瞬间到低液位开关3-2检测到断开瞬间的时间差ΔT；

S32：开启粘度阀1，关闭添加阀6和添加泵5，往所述粘度检测腔室2中注入墨水，在粘度检测腔室2中液位淹没并触发液位传感器3的高液位开关3-1闭合后第一预定时间后关闭粘度阀1（其中第一预定时间长短视实际应用情况而定），并记录粘度检测腔室2中高液位开关3-1检测到断开瞬间对应的时刻t1（这里的时间均由CPU记录）；

S33：在记录到t1时刻后往后延续第二预定时间到达对应的时刻t2（其中第二预定时间长短视实际应用情况而定），开启添加阀6和添加泵5，往所述粘度检测腔室2中注入时长Δt的耗材；其中注入耗材的时间Δt<ΔT（具体Δt时间长短视实际应用情况而定）。

S34：在注入耗材的时间Δt内，如果高液位开关3-1检测到接通，则关闭添加阀6和添加泵5，并记录此时刻为t3（这里的时间均由CPU记录），以时间为单位标识记录耗材添加量为：t3-t2；如果低液位开关3-2检测到断开，则关闭添加阀6和添加泵5，记录耗材添加量，以时间为单位标识记录耗材添加量为：0，则判定耗材瓶7为空，发出提示更换耗材瓶7的通知，系统显示耗材瓶7已耗尽的提示信息或警告；

S35：在注入耗材的时间Δt后，随着时间延续到低液位开关3-2检测到断开，记录此时刻为t4，如t4-t1>ΔT，以时间为单位标识记录耗材添加量为：Δt，则判定耗材瓶7中仍然有耗材；如果t4-t1≤ΔT，以时间为单位标识记录耗材添加量为：0，则判定耗材瓶7为空，发出提示更换耗材瓶7的通知。

方式二：

S31’：测量基准时长ΔX；其中，所述基准时间ΔX为：关闭添加阀6和添加泵5，在粘度检测腔室2中液面低于低液位开关3-2时，打开粘度阀1往粘度检测腔室2中注入墨水，记录粘度检测腔室2中液位从低液位开关3-2检测到接通瞬间到高液位开关3-1检测到接通瞬间的时间差；

S32’：判断耗材有无以及耗材添加量的过程：开启粘度阀1，关闭添加阀6和添加泵5，在粘度检测腔室2中液面低于低液位开关3-2的前提下往所述粘度检测腔室2中注入墨水，在粘度检测腔室2中液位上升到低液位开关3-2检测到闭合后记录此瞬间时刻为x1，并立即开启添加阀6和添加泵5，直到高液位开关3-1检测到接通瞬间关闭粘度阀1，添加阀6和添加泵5，并记录此时刻为x2；

S33’：如果x2-x1<ΔX，则判定耗材瓶7中仍有耗材，以时间为单位标识记录耗材添加量为：x2-x1；

S34’：如果x2-x1≥ΔX，则判定耗材瓶7中无耗材，发出提示更换耗材瓶7的通知，以时间为单位标识记录耗材添加量为：0。

对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的结构相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见结构部分说明即可。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述墨水喷码机粘度和耗材添加量检测装置的工作方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。