数字喷墨印花控制系统研究

论文摘要

与传统印花不同,数字喷墨印花具有精度高、污染低、生产灵活及工艺简单等特点,是纺织品生产革命性变化的高技术之一,随着计算机、电子技术的发展和可编程逻辑器件的出现,极大地促进了数字喷墨印花技术的发展。本文分析了数字喷墨印花机的工作原理,搭建了由PC机处理图像数据,由主控制板（FPGA）控制印花过程的系统构架。该构架使PC机的强大运算能力得到充分合理的运用,降低了中控制板的运算负担,系统成本及开发周期。文中重点介绍了数字喷墨印花控制系统的数据处理算法及印花过程控制,通过该控制算法实现了一种基于PC机与可编程逻辑器件FPGA的喷墨印花控制系统。在VC++环境下对图像数据处理,实现上位机软件向主控制板发送喷头可识别的数据格式。通过FPGA对进行USB和SDRAM读写操作,进行光栅信号处理及驱动伺服电机,实现在印花过程中的数据链路和精确定位以及印花过程的控制。同时设计了双喷头阵列的方案,大大提高了印花效率。为了保证印花精度,设计了喷嘴状态测试、喷头平行度校准测试及各色校准测试功能,最终实现了印花精度为360×1080DPI,图片宽幅为1.5m的整图测试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字喷墨印花机概述
• 1.2 数字喷墨印花机国内外现状及发展
• 1.3 课题研究的意义
• 1.4 论文的主要工作及内容安排
• 第二章 数字喷墨印花机总体介绍
• 2.1 数字喷墨印花机的工作原理
• 2.2 数字喷墨印花机的系统构架
• 2.2.1 数字喷墨印花控制系统的硬件结构
• 2.2.2 数字喷墨印花控制系统软件构架
• 2.2.3 喷头工作原理
• 2.3 数字喷墨印花机的数据结构
• 2.3.1 RIP数据处理算法
• 2.3.2 USB数据处理算法
• 2.3.3 喷头时序数据处理算法
• 2.4 本章小结
• 第三章 数字喷墨印花机实现高速数据传输
• 3.1 高速印花对系统设计的要求
• 3.2 上位机印花数据处理的软件实现
• 3.2.1 RIP软件图像处理
• 3.2.2 印花控制软件数据处理
• 3.3 印花数据传输的软件实现
• 3.3.1 USB控制模块设计
• 3.3.2 SDRAM控制模块设计
• 3.3.3 FIFO控制模块设计
• 3.4 喷头驱动控制的软件实现
• 3.5 本章小结
• 第四章 数字喷墨印花过程控制
• 4.1 数字喷墨印花控制模块
• 4.1.1 控制命令的发送
• 4.1.2 控制命令的接收
• 4.1.3 光栅信号处理
• 4.1.4 电机模块
• 4.2 单喷头印花过程控制的实现
• 4.2.1 印花过程控制流程
• 4.2.2 各精度印花控制的实现
• 4.3 双喷头阵列印花过程控制的实现
• 4.3.1 双喷头阵列的设计
• 4.3.2 双喷头控制模块的设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 数字喷墨印花系统调试结果及分析
• 5.1 印花测试条调试
• 5.2 整图测试印花
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢