书写纸传送装置及书写装置转让专利

申请号 : CN201810413476.6

文献号 : CN108675023B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 肖永军

申请人 : 孝感量子机电科技有限公司

摘要 :

本发明实施例提供一种书写纸传送装置及书写装置,属于智能设备领域。所述书写纸传送装置包括控制模块、高压产生模块、阵列电极控制模块以及阵列电极,通过所述控制终端生成控制指令发送给所述控制模块,所述控制模块根据所述控制指令控制所述高压产生模块产生高压输入至所述阵列电极控制模块,所述阵列电极控制模块将所述高压输出至所述阵列电极,以使所述传送带吸附所述书写纸,从而在书写纸进行书写的过程中使得书写纸可以紧紧吸附于传送带上,使得书写纸不易发生偏差、断裂或褶皱,提高书写效果。

权利要求 :

1.一种书写纸传送装置,其特征在于,所述书写纸传送装置包括控制模块、高压产生模块、阵列电极控制模块以及阵列电极,所述控制模块用于与控制终端连接,所述阵列电极控制模块与所述阵列电极连接,所述控制模块与所述阵列电极控制模块连接,所述阵列电极控制模块与所述高压产生模块连接,所述阵列电极设置于用于传送书写纸的传送带上;

所述控制终端,用于生成控制指令发送给所述控制模块;

所述控制模块,用于根据所述控制指令控制所述高压产生模块产生高压输入至所述阵列电极控制模块;

所述阵列电极控制模块,用于将所述高压输出至所述阵列电极,以使所述传送带吸附所述书写纸;

其中,所述阵列电极控制模块包括移位寄存器、驱动芯片以及继电器,所述移位寄存器与所述控制模块连接,所述移位寄存器与所述驱动芯片连接,所述继电器的输入端与所述高压产生模块的输出端连接,所述继电器的输出端与所述阵列电极连接,所述驱动芯片与所述继电器连接;

所述传送带包括编码区域和阵列电极吸附区域,所述编码区域包括多个编码,所述阵列电极吸附区域设置有多个所述阵列电极,每一个所述编码对应一个所述阵列电极,所述编码区域用于被定位装置识别时以检测所述书写纸在所述传送带上的位置。

2.根据权利要求1所述的书写纸传送装置,其特征在于,所述移位寄存器为多个,所述驱动芯片为多个,所述继电器为多个,每个移位寄存器与每个驱动芯片进行级联。

3.根据权利要求1所述的书写纸传送装置,其特征在于,所述高压产生模块包括开关控制电路以及变压器电路,所述开关控制电路与所述控制模块连接,所述开关控制电路与所述变压器电路连接,所述变压器电路与所述阵列电极控制模块连接。

4.根据权利要求3所述的书写纸传送装置,其特征在于,所述开关控制电路包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管及三极管,所述控制芯片与所述第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端接地,所述控制芯片与所述三极管的基极连接,所述三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接,所述三极管的集电极与所述变压器电路连接,所述控制芯片与所述第一电容的一端连接,所述第一电容的另一端接地,所述控制芯片还与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端接地,所述第三电阻的另一端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极与所述控制芯片、所述第二电容的一端连接,所述第二电容的另一端接地,所述第二电容的一端还与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端接电源。

5.根据权利要求4所述的书写纸传送装置,其特征在于,所述变压器电路包括变压器、第五电阻、第二二极管、第三二极管、第三电容及第四电容,所述第二二极管的阳极与所述三极管的集电极连接,所述第二二极管的阴极与所述第五电阻的一端、所述第三电容的一端连接,所述第五电阻的另一端、所述第三电容的另一端与所述变压器的初级线圈的第一端连接,所述变压器的初级线圈的第二端与所述第二二极管的阳极连接,所述变压器的反馈线圈的一端与所述第一二极管的阳极连接,所述变压器的次级线圈的一端与所述第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阴极与所述第四电容的一端连接,所述变压器的次级线圈的另一端接地,所述第四电容的另一端接地。

6.一种书写装置,其特征在于,所述书写装置包括工作台、书写笔运动机构以及权利要求1-5任一所述的书写纸传送装置,所述书写笔运动机构与所述工作台连接,所述书写笔运动机构上设置有用于固定书写笔的书写笔夹持机构,所述工作台上设置所述书写纸传送装置,所述书写纸传送装置用于承载书写纸,在所述书写装置处于工作状态时,在所述书写笔运动机构的运动下带动所述书写笔夹持机构运动,以使所述书写笔在所述书写纸上进行书写。

7.根据权利要求6所述的书写装置,其特征在于,所述工作台还设置有工作台转台,所述工作台转台用于调整所述工作台的位置。

8.根据权利要求7所述的书写装置,其特征在于,所述书写笔夹持机构上设有书写笔夹持件,用于固定所述书写笔。

9.根据权利要求8所述的书写装置,其特征在于,所述书写笔夹持机构上还设有定位装置,所述定位装置用于检测所述书写纸在所述工作台上的位置。

说明书 :

书写纸传送装置及书写装置

技术领域

[0001] 本发明涉及智能设备领域,具体而言,涉及一种书写纸传送装置及书写装置。

背景技术

[0002] 一般情况下,由于多数民众不擅长传统书法,无法写得一手好字,但是有时候又需要写字,例如,春联,传统节日或者庆典时,在醒目的位置张贴春联,已经成为华夏民族的一直延续的传统习惯。其张贴的春联多来自于厂家的批量印刷。然而,批量印刷的春联印刷木纳,缺乏书写灵气,作为为新年新岁的美好向往和祝福而使用的春联,民众更喜欢人工手写的春联。相比之下,手写春联,特别是书法大家亲笔书写,春联字体有灵气,可感觉出一种视觉冲击,笔划走势可与阅读人内心产生共鸣,此外,书法大家的字体在一定程度上也存在收藏价值。但是,并非所有人都能写出一手好字,且书法无法速成,练习书法不仅耗费大量的时间,且没有较好的指导老师的情况下学习质量和效果大打折扣,无法书写出与书法大家形神相似的字体春联。
[0003] 现有技术中可以采用一些简单的设备,将书写纸放置在设备上进行自动书写,但是涉及到批量书写时,书写纸一般应采用卷装空白纸,为达到较好的书写效果,要求空白纸应平整的铺在书写台上,且整个书写纸的传送准确,切割正确。而常规的书写纸纸张稍薄,采用滚筒进行卷动或者卷动顺序稍微出现偏差,极可能造成卷装的书写纸断裂或者褶皱,影响书写效果。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种书写纸传送装置及书写装置,其能够改善上述问题。
[0005] 本发明的实施例是这样实现的:
[0006] 一种书写纸传送装置,所述书写纸传送装置包括控制模块、高压产生模块、阵列电极控制模块以及阵列电极,所述控制模块用于与控制终端连接,所述阵列电极控制模块与所述阵列电极连接,所述控制模块与所述阵列电极控制模块连接,所述阵列电极控制模块与所述高压产生模块连接,所述阵列电极设置于用于传送书写纸的传送带上;所述控制终端,用于生成控制指令发送给所述控制模块;所述控制模块,用于根据所述控制指令控制所述高压产生模块产生高压输入至所述阵列电极控制模块;所述阵列电极控制模块,用于将所述高压输出至所述阵列电极,以使所述传送带吸附所述书写纸。
[0007] 在本发明较佳的实施例中,所述阵列电极控制模块包括移位寄存器、驱动芯片以及继电器,所述移位寄存器与所述控制模块连接,所述移位寄存器与所述驱动芯片连接,所述继电器的输入端与所述高压产生模块的输出端连接,所述继电器的输出端与所述阵列电极连接,所述驱动芯片与所述继电器连接。
[0008] 在本发明较佳的实施例中,所述移位寄存器为多个,所述驱动芯片为多个,所述继电器为多个,每个移位寄存器与每个驱动芯片进行级联。
[0009] 在本发明较佳的实施例中,所述高压产生模块包括开关控制电路以及变压器电路,所述开关控制电路与所述控制模块连接,所述开关控制电路与所述变压器电路连接,所述变压器电路与所述阵列电极控制模块连接。
[0010] 在本发明较佳的实施例中,所述开关控制电路包括控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管及三极管,所述控制芯片与所述第一电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端接地,所述控制芯片与所述三极管的基极连接,所述三极管的发射极与所述第一电阻的一端连接,所述三极管的集电极与所述变压器电路连接,所述控制芯片与所述第一电容的一端连接,所述第一电容的另一端接地,所述控制芯片还与所述第二电阻的一端、所述第三电阻的一端连接,所述第二电阻的另一端接地,所述第三电阻的另一端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一二极管的阴极与所述控制芯片、所述第二电容的一端连接,所述第二电容的另一端接地,所述第二电容的一端还与所述第四电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端接电源。
[0011] 在本发明较佳的实施例中,所述变压器电路包括变压器、第五电阻、第二二极管、第三二极管、第三电容及第四电容,所述第二二极管的阳极与所述三极管的集电极连接,所述第二二极管的阴极与所述第五电阻的一端、所述第三电容的一端连接,所述第五电阻的另一端、所述第三电容的另一端与所述变压器的初级线圈的第一端连接,所述变压器的初级线圈的第二端与所述第二二极管的阳极连接,所述变压器的反馈线圈的一端与所述第一二极管的阳极连接,所述变压器的次级线圈的一端与所述第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阴极与所述第四电容的一端连接,所述变压器的次级线圈的另一端接地,所述第四电容的另一端接地。
[0012] 一种书写装置,所述书写装置包括工作台、书写笔运动机构以及上述的书写纸传送装置,所述书写笔运动机构与所述工作台连接,所述书写笔运动机构上设置有用于固定书写笔的书写笔夹持机构,所述工作台上设置所述书写纸传送装置,所述书写纸传送装置用于承载书写纸,在所述书写装置处于工作状态时,在所述书写笔运动机构的运动下带动所述书写笔夹持机构运动,以使所述书写笔在所述书写纸上进行书写。
[0013] 在本发明较佳的实施例中,所述工作台还设置有工作台转台,所述工作台转台用于调整所述工作台的位置。
[0014] 在本发明较佳的实施例中,所述书写笔夹持机构上设有书写笔夹持件,用于固定所述书写笔。
[0015] 在本发明较佳的实施例中,所述书写笔夹持机构上还设有定位装置,所述定位装置用于检测所述书写纸在所述工作台上的位置。
[0016] 本发明实施例的有益效果是:
[0017] 本发明实施例提供一种书写纸传送装置及书写装置,所述书写纸传送装置包括控制模块、高压产生模块、阵列电极控制模块以及阵列电极,通过所述控制终端生成控制指令发送给所述控制模块,所述控制模块根据所述控制指令控制所述高压产生模块产生高压输入至所述阵列电极控制模块,所述阵列电极控制模块将所述高压输出至所述阵列电极,以使所述传送带吸附所述书写纸,从而在书写纸进行书写的过程中使得书写纸可以紧紧吸附于传送带上,使得书写纸不易发生偏差、断裂或褶皱,提高书写效果。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019] 图1为本发明实施例提供的一种书写纸传送装置的结构框图;
[0020] 图2为本发明实施例提供的一种阵列电极控制模块的结构框图;
[0021] 图3为本发明实施例提供的一种阵列电极控制模块的电路原理图;
[0022] 图4为本发明实施例提供的一种高压产生模块的电路原理图;
[0023] 图5为本发明实施例提供的一种书写装置的结构示意图;
[0024] 图6为本发明实施例提供的一种传送带传送示意图;
[0025] 图7为本发明实施例提供的一种书写纸在传送过程中的传送示意图。
[0026] 图标:300-控制终端;200-书写纸传送装置;210-控制模块;220-高压产生模块;222-开关控制电路;224-变压器电路;230-阵列电极控制模块;232-移位寄存器;234-驱动芯片;236-继电器;240-阵列电极;250-传送带;100-书写装置;10-书写纸;20-书写笔;110-工作台;120-书写笔运动机构;121-书写笔夹持机构;1211-书写笔夹持件;1212-定位装置;
1213-切纸刀;1214-切纸刀运动机构;122-X轴运动机构;1221-X轴导轨;1222-X轴框架;
123-Y轴运动机构;1231-Y轴导轨;1341-编码区域;1342-阵列电极吸附区域;140-支撑架;
150-工作台转台。

具体实施方式

[0027] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028] 因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0029] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0030] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031] 此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
[0032] 在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0034] 请参照图1,图1为本发明实施例提供的一种书写纸传送装置200的结构框图,所述书写纸传送装置200包括控制模块210、高压产生模块220、阵列电极控制模块230以及阵列电极240,所述控制模块210用于与控制终端300连接,所述阵列电极控制模块230与所述阵列电极240连接,所述控制模块210与所述阵列电极控制模块230连接,所述阵列电极控制模块230与所述高压产生模块220连接,所述阵列电极240设置于用于传送书写纸的传送带(图1未示出)上。
[0035] 所述控制终端300,用于生成控制指令发送给所述控制模块210。
[0036] 控制终端300可以采用独立的电子设备实现,例如PC机、移动终端等,控制终端300具有人机交互界面,方便用户对书书写纸传送装置200进行控制以及管理。
[0037] 所述控制模块210,用于根据所述控制指令控制所述高压产生模块220产生高压输入至所述阵列电极控制模块230。
[0038] 作为一种实施方式,所述控制模块210可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力的处理器。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0039] 在本发明实施例中,所述控制模块210为单片机,该单片机具有高性能、多接口、强大综合性能等特征的ARM32位Cortex-M3处理器STM32F103VET6,搭配其晶振电路、复位电路、下载电路等构成最小工作系统,负责整个书写纸传送装置200的高压控制、阵列电极240选通控制以及与控制终端300的通信实现。
[0040] 所述高压产生模块220采用DC-AC-DC转换电路,通过升压变压器,实现+12VDC至3000VDC的电压变化,为阵列电极240提供高压。
[0041] 所述阵列电极控制模块230,用于将所述高压输出至所述阵列电极240,以使所述传送带吸附所述书写纸。
[0042] 其中,阵列电极240采用蛇行电极阵列,基于PCB印刷工艺制造,电极阵列为铜膜,并采用镀锡工艺进行电镀而成。
[0043] 书写纸传送装置200主要为书写装置100提供书写纸的传送定位功能,其工作主要依赖于控制终端300的控制。首先由控制终端300在线实时计算书写纸在传送带上的位置及状态,并获取被书写纸覆盖的阵列电极240所对应的编码区的编码值,从而计算出哪些吸附阵列电极240需要加电,哪些需要掉电,并将控制命令发送给书写纸传送装置200中的控制模块210。控制模块210接收到相应的控制命令后,根据所述控制指令控制所述高压产生模块220产生高压输入至所述阵列电极控制模块230,使得阵列电极控制模块230输出高压至所述阵列电极240,从而使得传送带上的书写纸通过阵列电极240的作用紧紧吸附在传送带上。
[0044] 请参照图2,图2为本发明实施例提供的一种阵列电极控制模块230的结构框图,所述阵列电极控制模块230包括移位寄存器232、驱动芯片234以及继电器236,所述移位寄存器232与所述控制模块210连接,所述移位寄存器232与所述驱动芯片234连接,所述继电器236的输入端与所述高压产生模块220的输出端连接,所述继电器236的输出端与所述阵列电极240连接,所述驱动芯片234与所述继电器236连接。
[0045] 其中,所述移位寄存器232为多个,所述驱动芯片234为多个,所述继电器236为多个,每个移位寄存器232与每个驱动芯片234进行级联。
[0046] 移位寄存器232采用芯片型号为74HC595的芯片,驱动芯片234采用型号为ULN2803的芯片,继电器236采用256路低压继电器236,图3所示仅为2个移位寄存器232、2个驱动芯片234以及2路继电器236,以此来说明该阵列电极240模块的工作原理和特性。
[0047] 所有的移位寄存器232的所有SH_CP和SH_TP引脚均连接在一起,分别接至控制模块210的SCLK引脚和P1.5引脚,第一个移位寄存器232的串行数据输入端口DS连接至控制模块210的SD_IN引脚,第二个移位寄存器232的串行数据输入端口DS连接至第一个移位寄存器232的 引脚,第三个移位寄存器232的串行数据输入端口DS连接至第二个移位寄存器232的 引脚,以此级联。移位寄存器232的8个数据输出端分别连接至驱动芯片234的8个数据输入端0R-7R,经过电流放大后输出,以驱动继电器236。驱动芯片234的每个数据输出端均连接继电器236弱电端的负极,正极接+12V电源,继电器236高压端则分别接高压产生模块220的输出端和阵列电极240。当驱动芯片234引脚输出为高电平时,继电器236没有导通,则高压未施加在阵列电极240上;当驱动芯片234引脚输出为低电平时,继电器236导通,则高压施加在阵列电极240上,从而吸附阵列电极240上的书写纸。
[0048] 请参照图4,图4为本发明实施例提供的一种高压产生模块220的电路原理图,所述高压产生模块220包括开关控制电路222以及变压器电路224,所述开关控制电路222与所述控制模块210连接,所述开关控制电路222与所述变压器电路224连接,所述变压器电路224与所述阵列电极控制模块230连接。
[0049] 所述开关控制电路222包括控制芯片、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1及三极管Q1,所述控制芯片的CS引脚与所述第一电阻R1的一端连接,所述第一电阻R1的另一端接地,所述控制芯片的BASE引脚与所述三极管Q1的基极连接,所述三极管Q1的发射极与所述第一电阻R1的一端连接,所述三极管Q1的集电极与所述变压器电路224连接,所述控制芯片的VC引脚与所述第一电容C1的一端连接,所述第一电容C1的另一端接地,所述控制芯片的FB引脚还与所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端连接,所述第二电阻R2的另一端接地,所述第三电阻R3的另一端与所述第一二极管D1的阳极连接,所述第一二极管D1的阴极与所述控制芯片的VDD引脚、所述第二电容C2的一端连接,所述第二电容C2的另一端接地,所述第二电容C2的一端还与所述第四电阻R4的一端连接,所述第四电阻R4的另一端接电源。
[0050] 所述变压器电路224包括变压器、第五电阻R5、第二二极管D2、第三二极管D3、第三电容C3及第四电容C4,所述第二二极管D2的阳极与所述三极管Q1的集电极连接,所述第二二极管D2的阴极与所述第五电阻R5的一端、所述第三电容C3的一端连接,所述第五电阻R5的另一端、所述第三电容C3的另一端与所述变压器的初级线圈的第一端连接,所述变压器的初级线圈的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接,所述变压器的反馈线圈的一端与所述第一二极管D1的阳极连接,所述变压器的次级线圈的一端与所述第三二极管D3的阳极连接,所述第三二极管D3的阴极与所述第四电容C4的一端连接,所述变压器的次级线圈的另一端接地,所述第四电容C4的另一端接地。
[0051] 其中,所述驱动芯片234采用型号为OB2520的PWM芯片作为逆变侧的PWM开关,变压器的初次级线圈匝数比 , 线圈为反馈控制,即为反馈线圈。整个电路输入电压为+12V,经过DC-AC-DC转换后,在C4两端输出+3000V的高压,为该电路进行供电的+12V电源的通断受本装置控制模块210控制,在不需要开启高压吸附时,可关闭该高压产生模块220。
[0052] 由控制终端300在线实时计算书写纸在传送带上的状态,并获取被书写纸覆盖的阵列电极240所对应的编码区的编码值,从而计算出哪些吸附阵列电极240需要加电,哪些需要掉电,并将控制命令发送给本装置中的控制模块210。控制模块210接收到相应控制指令后,向移位寄存器232写入串行数据,经过串入并出操作后,锁存在移位寄存器232的输入端,该数据再经过驱动芯片234进行电路放大后,进而驱动与之引脚对应的继电器236,继电器236通电,则高压电极通过继电器236后向阵列电极240供电。以此,通过控制模块210的实时数据写入即可控制传送带上的独立阵列电极240的供电与掉电操作。
[0053] 另外,请参照图5,图5为本发明实施例提供的一种书写装置100的结构示意图,所述书写装置100包括工作台110、书写笔运动机构120以及书写纸传送装置200,所述书写笔运动机构120与所述工作台110连接,所述书写笔运动机构120上设置有用于固定书写笔20的书写笔夹持机构121,所述工作台110上设置所述书写纸传送装置200,所述书写纸传送装置200用于承载书写纸10,在所述书写装置100处于工作状态时,在所述书写笔运动机构120的运动下带动所述书写笔夹持机构121运动,以使所述书写笔20在所述书写纸10上进行书写。
[0054] 具体地,工作台110用于承载书写纸传送装置200,工作台110两边可用支撑架进行支撑。书写装置100上可设置有开关按钮,用于启动该书写装置100,例如,启动开关按钮开启该书写装置100后,使得该书写装置100处于工作状态,书写笔运动机构120和书写纸传送装置200可以采用步进电机进行控制从而实现运动。
[0055] 书写纸传送装置200设置在工作台110上,用于承载书写纸10,在书写纸传送装置200的工作中带动书写纸10进行移动,书写笔运动机构120可设置在工作台110的上方,与工作台110之间可通过一支架进行滑动连接,书写笔运动机构120上设置的书写笔夹持机构
121用于固定书写笔20,书写笔运动机构120可相对于工作台110进行移动。例如,在用户需要进行书写时,可开启该书写装置100,通过自定义的书写模式,例如预先定义的汉字及书法,控制书写笔运动机构120进行运动,并带动书写笔夹持机构121运动,从而使得书写笔20也跟着运动,按照自定义的书写模式使得书写笔20在所述书写纸10上进行书写。
[0056] 在书写装置100进行书写时,将书写纸10放置于传送带250的指定位置,然后在书写装置100处于工作状态时,传送带250进行运动,将书写纸10传送至书写位置,然后书写笔20根据预先设定的运动轨迹(即书写模式)进行运动,带动书写笔20在书写纸10上完成书写。
[0057] 其中,常用的汉子信息等可以预先集成在书写装置100中,用于可在书写装置100上进行自动设置书写模式,例如,书写纸10的长度、字页边距、书写字数、分布情况、书写字体的大小及种类等信息,在开启书写装置100后,选择相应的书写模式,然后使得书写笔运动机构120带动书写笔夹持机构121运动,从而使得书写笔20完成书写操作,以模拟并带动人工书写。
[0058] 特别地,对于春联来说,目前大多春联都采用印刷,手写的春联因为其字体具体灵气深受大家的喜爱,但是现在目前越来越少的人采用手写春联,不是所有人都能写出一手好字,且书法无法速成,练习书法不仅耗费大量的时间,且没有较好的指导老师的情况下学习质量和效果大打折扣,无法书写出与书法大家形神相似的字体春联,所以,采用上述的书写装置100进行春联的书写,并且可以设定多种书写模式,即采用多种书法,可以使得用户无需学习书法,只需在书写装置100上进行操作后即可写出与书法大家形神相似的春联字体,达到较好的视觉效果。
[0059] 作为一种实施方式,所述书写笔运动机构120包括X轴运动机构122和Y轴运动机构123,所述X轴运动机构122与所述工作台110垂直连接且设置在所述工作台110的两端,所述Y轴运动机构123与所述X轴运动机构122连接且与所述工作台110平行设置,所述Y轴运动机构123上设有所述书写笔夹持机构121,所述书写笔夹持机构121与所述Y轴运动机构123滑动连接。
[0060] 具体地,Y轴运动机构123上设置有Y轴导轨1231,X轴运动机构122设置有X轴导轨1221及X轴框架1222,书写笔夹持机构121可沿Y轴导轨1231滑动,为了实现书写笔夹持机构
121的高度可调,Y轴运动机构123可沿X轴框架1222滑动,也就是如图5所示,Y轴导轨1231可沿X轴框架1222上下滑动,书写笔夹持机构121沿Y轴导轨1231滑动,X轴框架1222可沿X轴导轨1221滑动,即书写笔夹持机构121可以相对于工作台110进行上下左右前后滑动,即沿XYZ方向滑动,从而带动书写笔20运动,以在书写纸10上可以书写出各种不同书法的汉字。
[0061] 当然,Y轴运动机构123可由Y轴电机进行驱动,X轴运动机构122可由X轴电机进行驱动,书写纸传送装置200的驱动电机、Y轴电机以及X轴电机均可由一控制模块进行控制,以驱动电机工作,该控制模块可设置在书写装置100上,也可设置在书写装置100外。
[0062] X轴导轨1221可通过一支撑架140进行支撑固定,支撑架140可设置于地面,用于支撑整个书写笔运动机构120,X轴导轨1221与Y轴导轨1231设置为相互垂直,从而在电机的驱动下,可以进行滑动。X轴电机以及Y轴电机均可以采用80ST-M02430交流伺服电机,并配套有相应的电机驱动器与控制模块连接,可以实现长宽750×1025mm平面运动,精度可达0.01mm,重复定位精度可达±0.05mm,能够实现低速平稳、准确的运动控制。
[0063] 书写笔运动机构120可采用丝杠步进电机,同时配备最高512细分驱动器,可以实现长宽200mm的上下运动,精度可达0.01mm。
[0064] 另外,所述书写笔夹持机构121上设有书写笔夹持件1211,用于固定所述书写笔20。
[0065] 书写笔夹持机构121上还设有定位装置1212,所述定位装置1212用于检测所述书写纸10在所述工作台110上的位置。
[0066] 作为一种实施方式,定位装置1212为互补金属氧化物半导体CMOS视频传感器,即采用高分辨率高像素的面阵CMOS相机,其可以检测书写纸10在移动过程中是否发生倾斜,以及实现书写过程中的视频监控。例如,若在发现书写纸10发生倾斜时,可进行调整,使得书写纸10处于合适书写位置,避免由于位置发生倾斜造成书写效果不理想的情况。
[0067] 作为一种实施方式,所述书写笔夹持机构121上设有切纸刀1213以及用于固定所述切纸刀1213的切纸刀运动机构1214,切纸刀运动机构1214可以沿Y轴方向上下运动,从而完成切割动作,在书写完成后,再进行切割,即可将书写完成的书写纸10切割下来。
[0068] 所述切纸刀运动机构1214的驱动可以采用丝杠步进电机,所以电机均配置最高512细分的细分驱动器,从而实现Y轴以及Z轴运动的准确控制。
[0069] 作为一种实施方式,所述工作台110还设置有工作台转台150,所述工作台转台150用于调整所述工作台110的位置,工作台110用于为整个书写装置100的书写、传送和切割提供支撑,书写纸传送装置200连接在工作台110上,工作台110下方设置有工作台转台150,在工作台转台150的带动下,整个工作台110连带书写纸传送装置200可进行 25°的旋转运动,以满足在书写纸10发生倾斜时,可通过工作台转台150进行旋转校正。
[0070] 所述工作台转台150采用步进电机进行驱动,采用涡轮蜗杆传动,通过精密轴系设计,驱动采用最高512细分驱动器,可实现秒级转动角度精度。
[0071] 如图6所示,传送带250可以采用长度约3072mm长的PVC传送带250,所述传送带250包括编码区域1341和阵列电极吸附区域1342,所述定位装置1212用于对所述编码区域1341进行识别,以检测所述书写纸10在所述传送带250上的位置,阵列电极吸附区域1342用于设置阵列电极240,从而通过阵列电极240来吸附书写纸10。
[0072] 编码采用8位二进制条形码(以条形码的粗细标识0和1,每一个编码位均采用8个粗细条纹组成的条形码),可实现256的细分分辨率,也就是可在传送带250实现3072/256=12mm长的细分分辨率,从而意味着传送带250上每隔12mm均会存在二进制条形码以及与之对应的独立阵列电极240,每个阵列电极240均可独立控制,实现上电和掉电动作,以控制其是否能进行吸附。
[0073] 定位装置1212对编码区域1341进行识别,从而可对传送带250进行定位,以此对传送带250上的书写纸10进行定位。
[0074] 阵列电极吸附区域1342可采用柔性PCB印刷工艺,将电极形状转印在柔性的PI(聚酰亚胺)薄膜上从而形成阵列电极240,每个电极可独立控制上电或掉电。
[0075] 书写纸传送装置200主要为书写装置100提供书写纸10的传送定位功能,利用上述方式进行书写纸10传送控制方法流程,具体详述如下:
[0076] 第一步:控制终端300实时获取定位装置1212采集的图像。
[0077] 书写装置100采用的是以太网宽视场相机,通过网络接口与书写装置100的控制工控机连接,受控制终端300的控制。控制终端300可实时调取当前定位装置1212的视频图像,获取图像后,进行常规的图像预处理,如中值滤波,阈值分割等,将采集的彩色图像变换为灰度图像,以便进行后期的处理。
[0078] 第二步:图像处理,判别传送带250上的书写纸10状态。
[0079] 在书写纸10在传送带250上的传送过程及关键点示意图如图7所示,共分为a-e五个关键步骤,图中数字123456为关键点识别位(其为对应独立阵列电极240的编码识别点),示意如下:
[0080] 图7(a)——刚刚装料(卷装料),书写纸10少部分处于传送带250上,且未传送至书写,其中空白书写纸10边缘对应传送带250编码区5,左侧为编码区4,右侧为编码区6,此时,控制终端300应针对编码区5左侧为吸附区,右侧为吸附电极掉电区。编码区123对应定位装置1212处于复位状态时的视场边缘。
[0081] 图7(b)——空白书写纸10已经传送到位(还未进行第一次书写),可以进行书写;同图7(a)一样,关键点仍然为编码区4和编码区1,意味着编码区1-4之间的所有编码对应的阵列电极240均应加电,其它掉电。
[0082] 图7(c)——已经针对当前工作台110上的书写纸10完成书写。此时,传送到位,并开始书写,且将书写区书写完毕,关键点为2和5,在编码区2-5之间的编码区进行吸附加电。原则上编码区2左侧也应加电,但是考虑到书写纸10本身装载的时候有一定的预紧力,在右侧拉紧并吸附的情况下,可以不考虑左侧吸附。
[0083] 图7(d)——完成一次书写后将写完的书写纸10向右传送,此时也为后一次的书写传送新的书写纸10;此时,由于写过的书写纸10向右传送,新的空白书写纸10传送进来,所以观测的关键点为编码区1、5和9,从编码区1-8之间均应针对对应阵列电极240进行加电,编码区9所对应的阵列电极240掉电,以使释放部分写过的书写纸10。在d-e的传送过渡区间,进行书写后的书写纸10切割。
[0084] 图7(e)——书写后的书写纸10已传送完毕,且完成切割,此时新的待写书写纸10已经处于等待状态。关键点为编码区1和5,编码区1-5之间编码所对应的电极应加电,其它电极掉电,此时已经切割的书写纸10随着传送带250的传送,将送出传送带250。
[0085] 传送过程中,由定位装置1212实时采集空白书写纸10在整个工作台110的图像,通过对关键点位进行识别判断,为装置的传送动作及状态提供信息反馈,由于传送带250上阵列电极240的吸附力,可以始终保持整个书写纸10在传动过程中的预紧力,防止空白书写纸10存在褶皱或者断裂等情况出现。
[0086] 第三步:获取第二步关键特征点所对应的阵列电极240编码区编码。
[0087] 在第二步中,针对传送带250上书写纸10的传送状态,给出了关键点的编码区,并通过定位装置1212采集的视频图像进行图像处理得到编码值,其编码区的编码采用8位二进制条形码(以条形码的粗细标识0和1,每一个编码位均采用8个粗细条纹组成的条形码),可实现256的细分分辨率,可在传送带250实现3072/256=12mm长的细分分辨率。
[0088] 第四步:书写纸传送装置200接收来自于控制终端300的关键特征点的编码值。
[0089] 书写纸传送装置200的控制模块210与控制终端300进行串口通信,通过设定较好稳定的协议格式,包含帧头识别符、帧尾识别符、数据校验符以及之后的有效数据,以此协议进行通信,接收来自于控制终端300的关键特征点的编码值。
[0090] 第五步:控制模块210根据接收信息生成数据序列并施加给阵列电极240,从而完成电极的加电与掉电控制。
[0091] 控制模块210根据接收信息生成数据序列,数据序列由0和1二进制串构成,通过SD_IN引脚逐级传送至32级的移位寄存器232的驱动阵列中,并通过驱动芯片234的电流放大后,驱动相应的继电器236,以达到控制阵列电极240高压通断控制的能力。由于移位寄存器232带有数据锁存功能,所以在下一次数据更改之前,其数据输出维持不变,则最后造成继电器236保持之前的状态。
[0092] 综上所述,本发明实施例提供一种书写纸传送装置及书写装置,所述书写纸传送装置包括控制模块、高压产生模块、阵列电极控制模块以及阵列电极,通过所述控制终端生成控制指令发送给所述控制模块,所述控制模块根据所述控制指令控制所述高压产生模块产生高压输入至所述阵列电极控制模块,所述阵列电极控制模块将所述高压输出至所述阵列电极,以使所述传送带吸附所述书写纸,从而在书写纸进行书写的过程中使得书写纸可以紧紧吸附于传送带上,使得书写纸不易发生偏差、断裂或褶皱,提高书写效果。
[0093] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。