用于印刷對(duì)象彎曲表面的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1前序部分所述特征的設(shè)備。
[0002]本發(fā)明處于對(duì)空間上擴(kuò)展的三維對(duì)象或物體或其表面進(jìn)行噴墨印刷的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]已經(jīng)已知的是，在特定的設(shè)備中印刷這樣的對(duì)象，例如可以個(gè)別地利用特別設(shè)計(jì)的印刷設(shè)備中的噴墨打印來(lái)印刷高爾夫球。在文獻(xiàn)JP 11320863A中公開(kāi)了一種這樣的設(shè)備。高爾夫球是相當(dāng)小的對(duì)象并且因此其處理很少存在問(wèn)題。在較大的對(duì)象(例如足球)的情況下，這種處理變得困難。印刷頭的寬度于是例如不再足以一次就印刷該球的一半。為此形成了由于球的尺寸和曲率而使印刷頭的邊緣噴嘴具有至球表面過(guò)大的間隔并且因此不精確地印刷。因此，該球必須在印刷頭之下運(yùn)動(dòng)、特別是旋轉(zhuǎn)，并且該印刷頭被相應(yīng)地控制。對(duì)于球的運(yùn)動(dòng)而言保持設(shè)備是需要的。類似的問(wèn)題在其它形式的大的對(duì)象的情況下出現(xiàn)，例如袋子、車輛內(nèi)飾或者類似物。而且碰撞可能會(huì)出現(xiàn)并且必須避免。由文獻(xiàn)DE102009058212 Al也已經(jīng)已知的是，將機(jī)器人用于使對(duì)象運(yùn)動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在該背景下本發(fā)明的任務(wù)在于，實(shí)現(xiàn)一種相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)改善的設(shè)備，該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)了使得3D對(duì)象在其表面上設(shè)置印刷字樣。
[0005]該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明的解決方案是具有獨(dú)立權(quán)利要求1所述特征的設(shè)備。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的用于印刷對(duì)象彎曲表面的設(shè)備，其包括:用于印刷該對(duì)象的靜止式印刷單元，其中，該印刷單元包括噴墨印刷頭，并且印刷頭在該印刷頭的作用區(qū)域中在對(duì)象的表面上產(chǎn)生印刷字樣；用于硬化該印刷字樣的硬化單元，其中，硬化單元包括輻射器，并且輻射器在該輻射器的作用區(qū)域中硬化所述印刷字樣；可運(yùn)動(dòng)的保持單元，用于在接收區(qū)域中接收所述對(duì)象，用于使對(duì)象從接收區(qū)域運(yùn)動(dòng)到印刷頭的作用區(qū)域中，用于使對(duì)象在產(chǎn)生印刷字樣期間在印刷頭的作用區(qū)域中運(yùn)動(dòng)，并且用于使該對(duì)象運(yùn)動(dòng)到硬化單元的作用區(qū)域中；以及至少一個(gè)控制單元，用于控制所述保持單元的運(yùn)動(dòng)、所述印刷字樣的產(chǎn)生以及所述印刷字樣的硬化。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，保持單元包括多個(gè)運(yùn)動(dòng)單元，其中，每個(gè)運(yùn)動(dòng)單元產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且為了使對(duì)象從接收區(qū)域到印刷頭的作用區(qū)域中并且從該作用區(qū)域到另一印刷頭的作用區(qū)域中或者到輻射器的作用區(qū)域中的直線運(yùn)動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而僅僅一個(gè)運(yùn)動(dòng)單元是激活的。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，印刷單元包括多個(gè)印刷頭，其中，所述印刷頭基本上設(shè)置在水平地取向的圓上并且相互間隔開(kāi)地如此設(shè)置，使得印刷頭的噴嘴列相對(duì)于所述圓基本上徑向地取向。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，硬化單元基本上設(shè)置在該水平地取向的圓上并且相對(duì)于印刷頭間隔開(kāi)地設(shè)置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，印刷單元包括多個(gè)印刷頭，其中，印刷頭基本上設(shè)置在水平地取向的直線上并且相互間隔開(kāi)地如此設(shè)置，使得印刷頭的噴嘴列基本上垂直于所述直線取向。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，硬化單元基本上設(shè)置在水平地取向的直線上并且相對(duì)于印刷頭間隔開(kāi)地設(shè)置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，保持單元包括多個(gè)運(yùn)動(dòng)單元，其中，第一運(yùn)動(dòng)單元基本上設(shè)置在豎直軸線上并且基本上垂直地設(shè)置在圓的中點(diǎn)之下并且能夠?qū)崿F(xiàn)該對(duì)象沿垂線的直線運(yùn)動(dòng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，第二運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在第一運(yùn)動(dòng)單元上并且基本上設(shè)置在豎直軸線上并且能夠?qū)崿F(xiàn)該對(duì)象繞豎直軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，第三運(yùn)動(dòng)單元設(shè)置在第二運(yùn)動(dòng)單元上并且能夠?qū)崿F(xiàn)該對(duì)象繞徑向軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，第四運(yùn)動(dòng)單元(41)設(shè)置在第二運(yùn)動(dòng)單元上并且能夠?qū)崿F(xiàn)該對(duì)象沿徑向方向的直線運(yùn)動(dòng)(44);并且第三運(yùn)動(dòng)單元(22)設(shè)置在第四運(yùn)動(dòng)單元上并且能夠?qū)崿F(xiàn)該對(duì)象繞徑向軸線(23)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，保持單元包括關(guān)節(jié)臂機(jī)器人，該關(guān)節(jié)臂機(jī)器人特別是具有5或6個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，保持單元包括抽吸抓取器。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，印刷頭分別包括封閉件，該封閉件在閉合狀態(tài)下保護(hù)所述印刷頭噴嘴以防輻射器的輻射。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于，印刷頭被分別接收在定向單元中，該定向單元能夠?qū)崿F(xiàn)印刷頭直線地沿徑向和切線方向的定向以及軸向地繞相對(duì)于圓平面垂直的印刷頭軸線的定向。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于投影單元，該投影單元在接收區(qū)域中將標(biāo)記投影到對(duì)象上。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于測(cè)量單元，該測(cè)量單元無(wú)接觸地測(cè)量所述對(duì)象表面的至少一個(gè)區(qū)段并且提供在此獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)，特別是用于對(duì)象與印刷頭或者輻射器之間的間距校正。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于預(yù)硬化單元，該預(yù)硬化單元包括輻射器并且預(yù)硬化所述印刷字樣。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于輸出區(qū)域，其中，保持單元使該對(duì)象從硬化單元的作用區(qū)域運(yùn)動(dòng)至輸出區(qū)域，并且所述至少一個(gè)控制單元控制該運(yùn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]附圖示出:
[0025]圖1:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式的側(cè)視圖；
[0026]圖2:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的同一優(yōu)選實(shí)施形式的俯視圖；
[0027]圖3:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I的優(yōu)選實(shí)施形式的側(cè)視圖，該設(shè)備用于個(gè)別地印刷三維的運(yùn)動(dòng)的對(duì)象2的沿任意方向彎曲的表面3。該對(duì)象可以例如是球。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備I的同一優(yōu)選實(shí)施形式的俯視圖。在這兩個(gè)附圖中相互對(duì)應(yīng)的元件設(shè)有各自相同的附圖標(biāo)記。
[0029]設(shè)備I包括印刷單元4。該印刷單元靜止地設(shè)置在設(shè)備的上部區(qū)域中。印刷單元包括噴墨印刷頭5。印刷頭接收在印刷單元的定向單元26中。定向單元設(shè)置在設(shè)備I的框架34的水平設(shè)置的板35的開(kāi)口中。該板具有多個(gè)開(kāi)口，因此多個(gè)印刷頭的設(shè)置是可能的。這些開(kāi)口和多個(gè)印刷頭位于繞中點(diǎn)18的圓14上。這些開(kāi)口可以根據(jù)印刷頭的尺寸和待印刷的對(duì)象的尺寸來(lái)設(shè)定其位置、定向和尺寸方面。每個(gè)印刷頭借助于噴嘴列15中的噴嘴來(lái)印刷呈墨滴形式的油墨。如果要在對(duì)象2上產(chǎn)生多色的印刷字樣6，那么設(shè)有多個(gè)印刷頭，例如根據(jù)已知的CMYK印刷。然而還可以在特殊顏色、不透明白色或者清漆的應(yīng)用中設(shè)有多個(gè)例如高達(dá)7個(gè)印刷頭。印刷頭通過(guò)未示出的供墨裝置與一個(gè)或多個(gè)在設(shè)備I的下部區(qū)域中的墨儲(chǔ)備容器33連接。這種墨儲(chǔ)備也可以設(shè)置在該設(shè)備之外。
[0030]印刷頭5可以借助于其相應(yīng)的定向單元26或印刷頭接收部沿三個(gè)方向進(jìn)行調(diào)節(jié):直線地沿著關(guān)于圓14徑向和切線方向26a、26b以及軸向地繞著相對(duì)于圓平面垂直的印刷頭軸線26c。這樣的定向大多僅在設(shè)備建立或者維護(hù)情況下是需要的。在印刷期間，印刷頭固定保持在其位置上。也可能的是，印刷頭朝設(shè)備I的中軸線的方向傾斜。這可以特別是在縱向延伸的對(duì)象2的情況下是有利的，以便防止了該縱向延伸的對(duì)象在印刷時(shí)與非激活的印刷頭碰撞。
[0031]印刷頭5可以設(shè)計(jì)為雙色頭，其中，然而僅印刷一種顏色。用于第二顏色的噴嘴在此用作備用噴嘴，所述備用噴嘴在噴嘴失靈的情況下用于第一顏色。
[0032]在同一板35上，在另一開(kāi)口中設(shè)有包括硬化單元8的輻射器9。該輻射器優(yōu)選是在應(yīng)用紫外線墨的情況下的紫外線輻射器，但也可以是紅外線輻射器。該輻射器可以實(shí)施為L(zhǎng)ED輻射器。而且該輻射器設(shè)置在圓14上。印刷頭5在該圓上沿一方向相繼設(shè)置。輻射器沿該方向緊接著所述印刷頭設(shè)置。硬化單元或輻射器具有作