Tekscan传感器

图13：标准化过程的测试设置。

使用两片聚合物泡沫的原因是需要柔软的材料来分布

压力均匀，如果使用过于坚硬的材料，材料的表面粗糙度可能会导致

一些Sensels指数出现压力峰值。

4.2.2校准

Tekscan传感器报告传感器中每个Sensel的数字输出在0-255之间，此数字

输出取决于Sensel中的电阻。Sensels的数字输出必须耦合到

通过校准获得不同的压力。

通过在

实验的预期压力。所选压力步骤和Tekscan之间的压力

然后通过插值获得读数，创建“校准曲线”。内置校准

Tekscan的I-scan软件中的模块使用线性或幂律函数。然而，十分

二次多项式拟合将产生比I扫描中内置的函数更准确的结果

软件[13].因此，在MATLAB中进行了十点二次多项式拟合

使用I-scan软件。

同样重要的是，使用相同的材料和相同的时间尺度施加压力

实验。这是因为不同的材料将以不同的方式填充传感器的“死区”，

这仅仅是因为不同的材料具有不同的顺应性。这意味着即使

对柔顺材料和传感器将报告的柔顺性较差的材料施加相同的压力

原始数据中的不同值。

4.2.2.1校准方法

使用图13所示的实验装置进行校准。这些校准

对所有三种印刷形式重复，因为每种印刷形式具有不同的硬度（SHOREEvalue）。用于校准的打印表单是与

打印表单，边长为60𝑚𝑚. 校准中使用的材料是纸板，

Tekscan传感器、Teflon和印刷形式，它们排列在图中所示的材料堆中

14.

然后将材料堆压缩在UTM中的两个平行板之间。来自以前

在IGT F1中进行测试时，已知原始数据值都在“Mid-1”的范围内

Tekscan传感器的设置，从此开始加载校准范围，直到许多Sensel

在“Mid-1”设置上达到最大输出值255。将数字输出与

特定压力MATLAB脚本

打印和测量|17

图14：校准设置。

在假设UTM数据中具有最大力的索引与

来自整个传感器矩阵的数字输出的平均最大值。压力是经过计算的

简单地使用𝑃 =

ி

஺

并且使用二次函数将压力值拟合到平均数字输出

多项式的。这方面的一个例子可以在图15中看到。IGT F1实验室印刷机。

使用的印刷机是IGT F1，这是一种柔性版实验室印刷机，主要用于

测试新型油墨和纸板涂料的性能。IGT F1有一个50𝑚𝑚 宽幅印刷

直径在169之间的圆柱体𝑚𝑚 和171𝑚𝑚, 它可以以0.2之间的速度打印௠

௦

和1

௠

௦

。印刷机如图16所示。

图16：IGT F1实验室印刷机。

纸板基材在载体上通过印刷机运输，只有印刷

圆柱体与基板接触。压印滚筒支撑载体的背面

纸板。

IGT F1实验室印刷机中的压区是力控制的，而不是位移控制的

这是商业柔性版印刷机的情况。印象之间的力量

滚筒和印刷滚筒可以设置在10之间𝑁 和400𝑁.

4.3.1咬合

IGT F1的印刷辊隙中的接合是力控制的，而不是位移控制的。

这对于这种应用是有利的，因为辊隙中的压力不会受到

基底中的顺应性和厚度的差异。

对于材料堆厚度的微小差异，例如

纸板，印刷滚筒和压印滚筒之间的力几乎保持不变

常数在Tekscan中没有发现压差的情况下，它至少是恒定的

传感器对于较大的差异，例如在纸板或聚酯薄膜塑料的拼接中看到的差异

力的变化将足够大，以使Tekscan传感器的压力读数发生变化。

4.3.2打印过程

IGT F1在使用机器打印时有一些特性，可能会在

可能使打印结果的分析复杂化的打印。

4.3.2.1网纹辊

油墨在印刷滚筒上的应用由网纹辊执行，其中刮刀

通过在网纹辊旋转时接触网纹辊，将油墨散布在网纹辊上。墨水的应用是

在打印过程开始时用注射器手动完成，将刮刀拉到接触位置

使用网纹辊，然后施加油墨。当油墨被施加时，网纹辊被拉入以预设的恒定力与印刷滚筒、网纹辊和印刷滚筒接触

开始滚动并开始打印。给印刷滚筒上墨和印刷的过程可以是

如图17所示。蓝色虚线是接收来自

网纹，而粉红色虚线将不会接受油墨应用。

图17：网纹辊和印刷滚筒之间的油墨转移。

在油墨被施加到网纹辊的点上，它将吸收比其他部分更多的油墨

周长，这将导致打印中的某个区域的墨水比打印的其他区域多，这将

对网纹辊的每转重复上述步骤。这个工件可以在图18中看到。

图18：油墨在网纹辊上的印刷伪影。

因此，必须仔细考虑纸板的放置，因为这样做是不明智的

将这些墨水过多的区域放置在纸板的待分析打印质量的区域中。

4.3.2.1接缝的影响

实验中使用的测试片不足以覆盖整个打印区域，

两个试件必须用胶带连接在一起。这会影响打印施加的压力

通过接缝时会在基板上形成，因此也会影响印刷结果。

这也可能影响接头附近施加的压力，因为两个试件会压缩

更靠近端部，因此需要调查压力测量区域的位置，以及

打印质量被选择为尽可能远离接缝。