Подсистема стабилизации температуры является обязательной для принтеров, использующих чернила с УФ-отверждением. Постоянная температура обеспечивает требуемую для печати вязкость чернил 8 цветов, каждые из которых имеют различные свойства, поэтому температура должна поддерживаться системой по 8 независимым каналам. Каждая печатающая головка имеет встроенный термодатчик и нагреватель, что дает возможность создать следящую систему с обратной связью. Целевая температура задается оператором с компьютера. Кроме того, оператор должен иметь возможность следить за текущей температурой.

Заказчиком проекта выступает компания «Бигпринтер Цифровые Инновации», лидирующий  российский производитель широкоформатных принтеров и гравировально-фрезерного оборудования. Компания имеет демо-зал и печатное производство, оснащенное как серийным оборудованием, так и новейшими прототипами, в составе которых имеются различные реализации подсистемы термостабилизации. Разрабатываемая технология актуальна для компании, так как она позволяет  создать следящую систему с обратной связью, а также дает возможность дистанционной работы с принтером без контакта напрямую. Это позволит значительно ускорить печать и сделать работу принтера безостановочной.

Стадия разработки:

После изучения всей теоретической базы была создана принципиальная схема устройства. Также была собрана система, где основным элементом является одноплатный компьютер Raspberry Pi Zero W. Вывод с него производится на TFT-экран с использованием Mini HDMI - HDMI кабели.. На данный экран выводится GUI и вся необходимая для работы с температурой печатающей головки информация; произведена установка ОС Raspbian и QT Creator.

Работа с печатающей головкой происходит посредством взаимодействия с двумя его элементами: терморезистором и нагревателем.

Терморезистор изменяет свое сопротивление в зависимости от своей температуры. Аналоговый сигнал от терморезистора, преобразованный в дискретный с помощью АЦП, является значением сопротивления, которое в дальнейшем с помощью таблицы соответствия преобразуется в значение в градусах по Цельсию.

Нагреватель последовательно включается и выключается для контроля за необходимой температуры чернил. Соответственно, остывание чернил происходит при выключенном нагревателе.

Ниже представлена блок-схема, описывающая алгоритм работы подсистемы.

Планируемые результаты:

Конечным результатом работы над проектом будет являться подсистема, состоящая из одноплатного компьютера, подключенного к печатающей головке через специальный шлейф: подключение к пинам термистора и нагревающего элемента. Вывод информации о состоянии системы, а также ее управление будет осуществляться через графический пользовательский интерфейс на 7-дюймовом TFT-экране, подключенном через разъемы HDMI и USB. 

Программная часть подсистемы будет реализована на языке С++ с использованием фреймворка QT для разработки графического интерфейса. На микрокомпьютере будет установлена ОС Raspbian, соответственно код будет компилироваться под нее.

Команда проекта:

Никитченко Александр Сергеевич - Инженер-разработчик, лидер проекта

Смирнов Данила Андреевич - Программист

Зильберштейн Павел Евгеньевич - Инженер-разработчик

Гонтаренко Виктория Николаевна - Программист

Яськов Александр Семенович - Инженер