用于印刷對象的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于印刷對象、例如交通工具或該交通工具的車身的方法，其中對對象(1)的表面的至少一個區(qū)域進行印刷，該方法具有下述的方法步驟：提供圖像(7，26)；三維地測量(B)至少一個區(qū)域(24)；產生對應于區(qū)域的、空間點(C)的數量；產生對應于區(qū)域的、三維的網格(C)；產生用于移動用于噴墨印刷頭(5)的機械手(4)的軌跡數據、即三維的軌跡；產生用于控制噴墨印刷頭(5)的網格數據(E)、即網格矩陣、特別是三維或更高維度的網格矩陣；在使用軌跡數據下移動機械手(4)；以及在使用網格數據下利用噴墨印刷頭(5)來印刷(G)圖像(7，26)。該方法能夠任意地形成多色的印刷、所謂的具有任意圖像的3D表面。
【專利說明】用于印刷對象的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權利要求1所述特征的方法。此外，本發(fā)明涉及一種具有權利要求9所述特征的系統(tǒng)以及一種具有權利要求10所述特征的方法。

【背景技術】
[0002]I)導論及現有技術
[0003]已知的是，單色地或者也多色地給交通工具的車身涂裝?？梢栽谏a中已經或者事后進行多色地涂裝。同樣已知的是，車身配有彩色的圖像。例如廣告設置在交通工具的側面或者尾部上。這些廣告大多數首先印刷在薄膜上，并且接著將薄膜轉印到車身上。薄膜越大并且車身具有越多的曲面，則薄膜的施加越耗費時間并且越困難。與此相反，藝術上要求高的圖像大多數利用所謂的噴槍技術來手工地施加。
[0004]DE 37 37 455 Al公開了一種用于產生色樣的裝置。借助于計算機控制的并且由機械手引導的噴墨系統(tǒng)來產生例如以全色(3原色)的網格化圖像作為車身裝飾。此外，這些圖像可以是用戶取向的。
[0005]DE 10 2008 053 178 Al公開了一種用于車身的、具有多軸的機械手以及安裝在該機械手上的噴墨印刷頭的涂層裝置。印刷頭可以與一個或多個換色器或者混色器連接，并且可以將顏色變換和混合(例如CMYK顏色系統(tǒng))并且供入至印刷頭的噴嘴。然而也可以在構件表面進行顏色混合。DE 10 2008 053 178 Al的任務在于，減少所謂的過噴。也應該可以的是，目標明確地印刷細節(jié)和繪圖。在一個變體方案中設置多個印刷頭，這些印刷頭在一個機械手上被共同引導并且可以相對于彼此擺動，這能夠實現與彎曲的構件表面相適配。
[0006]此外，以“Michelangelo”的名稱提出一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括機架和噴墨頭，該噴墨頭能夠在機架上沿著X和y方向、以及Z方向運動。“Michelangelo”允許(例如載貨車的)相對平的側壁設有任意的、多色的圖像。這個系統(tǒng)利用了印刷頭和印刷面之間機械式間距測量并且僅允許低分辨率地印刷。在EP 317 219 BI中公開了這種系統(tǒng)。
[0007]由DE 102 02 553 Al也已知了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可稱為“數字刷”。這涉及到一種手工引導的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有用于印刷例如房屋立面或大規(guī)格廣告面(即通常相對平坦的面)的噴嘴的矩陣布置。連續(xù)地確定印刷頭的位置并且在已經印刷的位置上禁止涂料施加。


【發(fā)明內容】

[0008]II)任務及解決方案
[0009]在這種背景下，本發(fā)明的任務在于，提出另一種系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)能夠以任意的圖像來印刷任意成形的表面。
[0010]根據本發(fā)明的用于印刷對象的方法(其中，該對象的表面的至少一個區(qū)域被印刷)具有下述方法步驟:準備圖像；三維地測量至少所述區(qū)域；產生與該區(qū)域相對應的、空間點的數量；產生與該區(qū)域相對應的三維網；產生軌跡數據(即三維的軌跡)，以使用于噴墨印刷頭的機械手運動；產生網格數據(即網格矩陣、特別是三維或者更高維度的網格矩陣)，用于控制所述噴墨印刷頭；在使用所述軌跡數據的情況下使機械手運動；以及在使用所述網格數據的情況下利用噴墨印刷頭來印刷圖像。
[0011]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案的特征可以在于同步化的下述方法步驟之一:根據機械手的運動來印刷圖像；或者根據待印刷的圖像來使機械手運動。
[0012]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案的特征可以在于下述方法步驟:在印刷之后，特別是在使用紫外線輻射、NIR(近紅外線)輻射、IR(紅外線)輻射、熱空氣和/或激光輻射的情況下利用由機械手引導的干燥器頭來干燥和/或硬化和/或固化(在底部上固定)涂料或者漆?？商鎿Q地，也可以熱地或者熱加速地化學硬化(例如相應于位于德國Battenberg-Dodenau的Tritron GmbH公司的“Nature Cure”方法)。此外可以使用所謂的膠乳涂料(例如位于奧地利Klagenfurt的Sepiax Ink Technology公司的“Aquares”)。也可以在沒有機械手引導的情況下在單獨的干燥室中實現干燥。
[0013]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案的特征可以在于下述的方法步驟:在三維地測量之前至少對所述區(qū)域進行凈化、特別是清洗和干燥、以及可選擇地進行撒粉末。
[0014]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案的特征可以在于同步化的下述方法步驟之一:在使用在測量期間位置固定的測量系統(tǒng)的情況下靜態(tài)地三維地測量該區(qū)域；或者在使用由機械手引導的測量頭的情況下動態(tài)地三維地測量該區(qū)域。
[0015]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案的特征可以在于下述方法步驟:在印刷之前至少在該區(qū)域中施加底層涂料和/或底漆。
[0016]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案的特征可以在于下述方法步驟之一:利用噴墨印刷頭來印刷圖像的第一部分；使該對象運動、特別是轉動到改變的位置中；以及利用噴墨印刷頭來印刷該圖像的第二部分。
[0017]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案的特征可以在于下述方法步驟:將噴墨印刷頭更換成不同類型的其它印刷頭、特別是不同類型的噴墨印刷頭。
[0018]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案作為進一步預處理的過程步驟可以包括電暈處理、大氣等離子處理、火焰處理和/或加載熱空氣。
[0019]根據本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的改進方案作為進一步后處理的過程步驟可以包括以IR或者NIR、以熱空氣加載和/或在烘箱中熱處理。后處理特別是用于改善附著。
[0020]熱處理(不僅作為預處理而且作為后處理)可以產生大約40°C至大約240°C、優(yōu)選為大約60°C至大約140°C的表面溫度。熱處理(不僅作為預處理而且作為后處理)可以經過大約Ims至大約lh、優(yōu)選為大約Ι/lOs至大約1min的時間間隔來實現。
[0021]根據本發(fā)明的用于印刷對象的系統(tǒng)，該系統(tǒng)印刷所述對象的表面的至少一個區(qū)域，該系統(tǒng)具有下述特征:用于凈化至少所述區(qū)域的凈化裝置；用于三維地測量至少所述區(qū)域的并且用于產生測量結果的測量裝置；用于產生網格矩陣、特別是三維或更高維度的網格矩陣的計算機；機械手、特別是下述機械手之一:關節(jié)臂機械手、并聯運動機械手、龍門式機械手；至少一個執(zhí)行裝置、特別是下述機頭之一:噴墨印刷頭、uv(紫外線)干燥頭、測量頭、投影頭；用于控制機械手的計算機；以及用于控制執(zhí)行裝置的計算機。
[0022]根據本發(fā)明的系統(tǒng)具有機械手以及接收在該機械手上的印刷頭。借助于機械手沿著并且與待印刷的對象的表面間隔地引導印刷頭。將用于待印刷的圖像的數據和對象的表面的數據輸送至計算機。事先在測量技術上求取該對象的表面的數據。計算機計算出:圖像的哪個點被印刷到對象表面的哪個點上。在多色印刷中實現了對于每個分色的計算。這些計算出的數據用于機械手的軌跡引導以及印刷頭的控制。
[0023]該系統(tǒng)或利用該系統(tǒng)執(zhí)行的方法實現了至少100dpi (1/4_印刷精確度)至300dpi的印刷精確度。在印刷較大的對象(例如交通工具)的情況下，印刷精確度優(yōu)選是大約 l/10mm。
[0024]根據本發(fā)明的另一個方法是一種用于以至少一個圖像印刷對象(特別是交通工具)的方法，其中，所述圖像由用戶選出，并且由服務提供商在使用前述方法中的至少一個的情況下和/或在使用前述系統(tǒng)的情況下在由用戶選出的表面區(qū)域上將選出的圖像印刷到所述對象上?？商鎿Q的應用在對象(特別是交通工具)的批量生產的框架內進行。例如，批量產品可以在生產過程結束時根據本發(fā)明被個別地改變和/或構型。
[0025]III)定義
[0026]下面給出對于申請文件中應用的概念的定義。
[0027]對象:具有表面的三維的體，該體具有至少一個曲面、棱邊、彎折部、孔和/或底切等，例如用于運送貨物和/或乘客的交通工具(陸路交通工具、水上交通工具、空中交通工具和/或太空交通工具)。特別的實例是具有轎車車身的轎車、具有大面積側壁的載貨車、摩托車的油箱或者摩托車駕駛員的頭盔。其它的實例是電冰箱或其它所謂的“白色商品”、計算機殼體、家具、玩具或者行李箱外殼。
[0028]圖像:二維的區(qū)域，該區(qū)域中(網格化地或者未網格化地)設有文字、圖案、圖標、圖樣、照片、顏色走向和/或顏色變化。
[0029]用戶:人員，該人員要求將圖像施加到對象上的服務。
[0030]服務提供商:人員，該人員實施以圖像施加到對象上的服務。
[0031]系統(tǒng)供應商:人員，該人員給服務提供商供應用于執(zhí)行服務的硬件、軟件和/或數據，例如用于租用或購買。
[0032]制造商:人員，該人員制造硬件和/或軟件或者從已經存在的構件進行集成。制造商也可以是系統(tǒng)供應商。
[0033]機械手:用于使執(zhí)行裝置(例如印刷頭和/或干燥器頭和/或測量頭和/或投影頭)運動的、具有多個軸的不動式或活動式運動裝置。這可以涉及工業(yè)機器人(另外的名稱:機械手臂或機械手)、龍門式機械手或者這二者的組合(多個機械手臂、優(yōu)選地為兩個或三個機械手臂也可以在一個門架上)。工業(yè)機器人可以實施為關節(jié)臂機械手(5、6、7或更多的軸)或者實施為并聯運動機械手。可以將較小的機械手臂布置在較大的機械手臂上。龍門式機械手可以裝備3個線性軸(xyz坐標系統(tǒng))。也可以是仿生學系統(tǒng)。此外，機械手可以被接收在線性引導裝置或者轉盤上，其中，線性引導裝置或轉盤可以納入到機械手運動學和機械手控制裝置中?？蓴[動的或者可傾翻的門架也是可能的。
[0034](IV)概述
[0035]1.準備數據
[0036]用戶可以例如借助于活動式數據載體或者通過數據網格將圖像的二維數據(jpg，tiff, pdf，或諸如此類)提供給服務提供商。然而數據也可以由通常供使用的數據庫或者由服務提供商或系統(tǒng)供應商的數據庫來加載。如果在批量生產商(例如交通工具生產商)中使用這個系統(tǒng)，那么圖像也可以由該批量生產商來提供。
[0037]對象(特別是該對象的表面)的三維數據同樣可以由通常可供使用的數據庫或者由服務提供商、系統(tǒng)供應商或該對象的制造商(例如批量生產商)的數據庫來加載。然而，優(yōu)選地在印刷之前個別地測量所述對象并且使用在此獲得的個別的、用于印刷的數據，以這種方式也可以考慮到對象的特點、例如附加件和安裝件或者損傷部。服務提供商和/或系統(tǒng)供應商(或者也是批量生產商)可以將來自測量的個別的對象數據存儲并且共同匯聚成數據庫，該數據庫將數據分類并且為之后的使用作準備。例如可以存儲交通工具的經掃描的表面并且根據交通工具模型分類地儲存。由相同的交通工具(例如Opel Vectra BKombi)上的多次測量的比較中可以生成對象相應的模型一般化的數據記錄，該數據記錄反映了車身的普遍特征并且還可以在個別地測量之前展示在交通工具上的圖像。
[0038]可以設置的是，借助于到對象上的投影或者借助于所謂的增強現實眼鏡，給用戶(例如在2D或3D屏幕上)二維地或三維地展示在對象上大概可能的圖像。對于這種投影可以使用所謂的投影機，該投影機例如固定不動或接收在機械手上。在此，用戶可以提出修改意愿、例如尺寸、位置、底色、色域和/或視角、圖操作(例如拉伸、壓縮)，于是這些意愿由服務提供商實施。在此也可以確定:不應印刷所述對象表面的哪些區(qū)域(例如門把手或窗戶)。經修改的圖像也可以又在對象上展示。可替換地，用戶可以借助于提供給他的軟件或者App在任意地點(即也可以在家里)執(zhí)行修改意愿。
[0039]在用于印刷對象的軟件中考慮到所有前述的數據和修改。
[0040]2.為測量準備對象
[0041]如果必要時，則在印刷之前還進行修補(例如平整、去粗糙、磨光)。如果必要時，則也可以去除車身部件(例如天線、后視鏡、導流板和/或掛鉤)。
[0042]如果必要時，則特別是當涉及到作為薄膜來施加的圖像時，在印刷之前可以去除較舊的圖像?？梢酝ㄟ^:溶劑(例如丙酮)、熱蒸氣、研磨劑、激光輻射和/或漂白的UV輻射來實現這種去除。在此，或是可以僅僅單獨地去除待去除的色層，或是可以也附加地一起去除底漆、中間層和/或增附劑層。
[0043]如果該對象事前已經根據本發(fā)明或者類似地被印刷，那么可以如下地去除已存在的圖像:特別是當這個圖像沒有配備面漆時，例如利用溶劑噴射、打磨布、水柱、刷子、旋轉刷、自動洗車線和/或蒸氣噴射器來溶解和去除該圖像。所述溶劑可以是純的有機溶劑(例如丙酮或者異丙酮)或者混合劑(例如汽油或者例如具有乙醇的丙醇)或者含水的或部分含水的系統(tǒng)(例如水或者例如具有水的異丙酮)。此外，所述溶劑可以包含一種或多種添加齊U。在此，添加劑可以是典型的表面活性劑(例如膠態(tài)組分)或者可以是其它的表面或界面活性物質(例如半氟磷酸、聚醚硅氧烷)。也可以包含打磨顆粒，例如在一般的汽車用漆的研磨膏中很常見。
[0044]也可以使用所謂的“智能流體”、例如萊比錫的bubbles&beyond GmbH公司的“DWR95 PLUS液體-墨輥凈化劑”。凈化過程如下執(zhí)行:利用部分含水的、標準的凈化劑“DWR 95Plus液體”噴射所述對象；1至60秒的作用持續(xù)時間，其中，凈化劑在色面存在的情況下蠕變并且因此減少或消除在基底上的附著物；洗去或擦掉涂料和凈化劑；必要時可利用水或部分含水的第二凈化劑(例如具有表面活性劑的水)沖洗干凈；利用熱空氣來干燥。優(yōu)選地，在相應地裝備的自動洗車線中執(zhí)行這個過程。
[0045]最后使該對象經歷凈化(例如清洗和干燥)，以便去除灰塵、污物、保護蠟或者類似物。
[0046]對于下述測量的校準可能需要的是，首先確定該對象的存在的顏色(即該對象在用于之后印刷所選的色域中的色區(qū))、例如漆的顏色。
[0047]此外，為了較少地受誤差影響地、輪廓清晰地測量該對象可能需要的是，給對象表面撒粉末，優(yōu)選以白的粉末、或者以抗反射噴霧來抗反射。也可以設置為，例如通過噴墨來局部地將光散射劑或圖案印上。在使用條紋投影測量方法時，該圖案可以導致期望的莫爾現象。粉末可以同時具有凈化的作用和/或作為底漆針對之后例如利用UV噴墨的印刷起作用。在后一種情況中，粉末在測量之后不會被去除，而是保留在表面上并且在印刷之后才被去除。
[0048]3.測量對象
[0049]這實現了三維地測量所述對象的表面的待印刷的區(qū)段或者整個表面。在此，所述表面或所述區(qū)段的空間點以所謂的點云的形式、以全部三個空間方向上以小于大約I毫米的或者特別優(yōu)選地在大約0.1毫米的范圍內的優(yōu)選的精確度來獲得。為此，對象(特別是該對象為交通工具)優(yōu)選地位于一個空間內、優(yōu)選地位于廠房中并且優(yōu)選被機械地固定地且限定地在該空間中定位。
[0050]為了能夠從隨后多個單次測量中無差錯地組成唯一的點云，可能需要的是，在空間中使用定位標記(例如粘合點、球和/或反差明顯的標記)。這些標記可以位于對象外部或者內部或者安置在該對象的表面上，所述標記例如是交通工具后視鏡上、交通工具窗玻璃上、交通工具號碼牌上或者交通工具燈上的粘合點、或者是交通工具頂部上具有支架的球或者棋盤形的圖案(例如也在廠房的壁上)。對象的顯著的部位本身(例如號碼牌、門鎖或者天線)也可以用作定位標記。
[0051]也可以使用商業(yè)上通用的3D測量系統(tǒng)，該3D測量系統(tǒng)例如基于白光、激光-條紋投影、延遲時間測量、攝影測量學或者光學跟蹤來工作。
[0052]可以靜態(tài)地實現這種測量:多個3D測量系統(tǒng)位置固定地圍繞對象來定位(例如廠房頂棚或者廠房壁上)，或者將活動式3D測量系統(tǒng)多次重新定位。這種測量提供了對象的或該對象的表面的、組合的、三維的、數字的點云。具體地列舉用于這種測量的德國Faro公司的儀器“Faro Laserscanner 3D” (具有I米至5米的工作間距、I毫米的數據精確度)。
[0053]可以動態(tài)地實現這種測量:為此，手工測量儀被手工地或者利用機械手圍繞對象來引導。在此，機械的軌跡引導可以在存在的數據庫中調用相應的對象的三維數據(例如交通工具制造商的3D車身數據)。附加地可以使用距離傳感器。以這種方式可以在至對象的所選的工作距離內引導測量儀?？梢詤⒖?世界_)坐標系例如相對于廠房或者其它所選的固定點來實現所述數據檢測?？商鎿Q地可以參考對象的已經檢測的數據(例如條紋形的、彼此相接的測量區(qū)段)來實現所述數據檢測。具體地列舉用于這種測量的、德國Faro公司的儀器“Faro Laser ScanArm”(具有8厘米至10厘米的工作距離、0.1毫米的數據精確度)或者德國Steinbichler Optotechnik公司的儀器。
[0054]可以串聯地實現這種測量:在此，在第一步驟中首先以大約I毫米至大約10毫米的精確度并且以高速度來例如(如上所述)靜態(tài)地測量這個表面。接著，在第二步驟中能夠以較高的分辨率和較低的速度例如(如上所述)靜態(tài)或者動態(tài)地復測所述表面的關鍵區(qū)段，這些區(qū)段具有極端的曲面、棱邊、彎折部等。需要(較精確地)復測的部位可以例如由待印刷的圖像與從第一步驟中得出的(較粗略的)位置數據的重合情況來辨識，因為在此能夠識別出圖像區(qū)域與極端部位在哪里重合。
[0055]也可以在印刷對象期間才實現第二步驟。為此，將測量儀前置于印刷頭并且在借助于機械手進行印刷頭的軌跡引導期間提供位置數據，以便以大約1/10毫米至大約1/100毫米的精確度來調節(jié)該印刷頭的軌跡引導。在此(為了適配于點云)，所述測量數據可以參考上述的定位標記來設置?？商鎿Q地，所述測量數據也可以參考已經印刷的、相鄰的區(qū)域來設置。然而，后一種情況需要用于拍攝已經印刷的相鄰的區(qū)段的附加的攝像傳感裝置、以及數據處理裝置，該數據處理裝置在印刷期間依據所拍攝的圖像來識別:印刷頭當前位于哪里并且這在進一步的軌跡引導中考慮。具體地再次列舉德國FaiX)公司的儀器“Faro LaserScanArm”，在運動期間該儀器也可以提供數據。當然，機械手必須處于這種情況:借助于該情況以這種方式持續(xù)地傳送已更新的數據。在此，具體地列舉德國Kuka公司的機械手。也要考慮的是，借助于壓力驅動的、機械手上的xyz調節(jié)機構在該調節(jié)機構的位置中基于測量到的位置數據以大約1/100毫米的精確度來修正所述印刷頭。
[0056]4.修改數據
[0057]由對象的表面的測量到的位置數據(由點云)可以在使用商業(yè)上通用的軟件(例如加拿大InnovMetric公司的PolyWorks)的情況下生成相應于經測量的表面的3D網格。在此或接著可以借助于這個軟件來實現對數據的優(yōu)化和分類，例如可以確定存在的曲率半徑、面和邊緣。在交通工具中，例如窗玻璃、該窗玻璃的密封件、號碼牌、門鎖等能夠以這種方式來辨識并且從待印刷的區(qū)域或待計劃的軌跡引導中排除。
[0058]可以有利的是，局部地或者甚至全部地減少測量的3D位置數據，例如以便加速3D網格的生成。這種減少可以根據圖像和/或對象來實現。局部地也可以有利的是，例如當局部的測量提供過少的數據時，通過插值法來增密3D位置數據。
[0059]此時提供的數據(點云、3D網格以及由此求取的數據)作為輸入參量不僅在3D機械手軌跡引導的設計中而且在2D圖像數據的3D-RIP (Raster Image Processing網格圖像處理)中使用。其它的輸入參量是噴墨頭(或者使用的不同成形的噴墨頭)的尺寸、工作距離(噴墨頭的噴嘴開口與對象的表面的待保持的間距區(qū)域)、連同障礙物的空間以及限制，對象位于該空間中并且機械手在該空間中運動，機械手在該機械手的運動中受到所述限制。
[0060]在用于3D軌跡引導的數據的準備中有利的是，定義這樣的區(qū)域:不允許機械手進入到該區(qū)域中，以及這樣的區(qū)域:機械手能在該區(qū)域中自由運動。前者通常與測量的對象有關，即機械手不允許與對象相撞并且必須保持最小間距。這不僅適用于接收在機械手上的印刷頭，而且也適用于整個機械手、例如該機械手的臂部分和關節(jié)，在軌跡引導期間機械手運動時所述臂部分和關節(jié)僅僅允許在被允許的區(qū)域內停留和運動。例如當在印刷期間通過移除或者添加對象部件(例如交通工具中的車身部件)來改變該對象時，也可以動態(tài)地來定義這兩個區(qū)域。
[0061]3D-RIP生成了二維或三維或更多維度的矩陣，其中，在考慮三維的(即非平面的或在空間中彎曲或彎折等的)表面或在測量同一表面時獲得的對象數據的情況下使存在的、二維的(即平面的或非曲面的)圖像網格化(例如AM加網或者FM加網)。在此，3D-RIP可以執(zhí)行所述圖像的拉伸和/或壓縮。
[0062]了解到并且注意到重要的是，3D-機械手-軌跡引導和3D-RIP通常彼此有關的是:i)可能需要的是，例如由于印刷質量(多通道印刷模式)、整體軌跡引導、局部的和/或相鄰的曲率半徑和/或選出的噴墨頭或該噴墨頭的幾何形狀，多倍地涂刷該表面的一個部位。ii)在簡單表面的情況下可以由測量到的3D數據來確定所述軌跡引導，并且由此3D-RIP會考慮到預給定的軌跡引導，而在極端的表面(大程度的曲面、棱邊、彎折部、孔)中可以由預定的3D-RIP來確定軌跡引導。例如當用于某些網格區(qū)域的轉換的算法是彼此位置相關的并且不能簡單地傳遞到整個對象上的情況。iii)在簡單的圖像中，軌跡引導可以由可能的機械手運動來確定，并且由此3D-RIP會考慮預給定的軌跡引導，而在復雜的圖像中，軌跡引導可以由預給定的3D-RIP來確定。例如也當用于某些網格區(qū)域的轉換的算法是彼此位置相關的并且不能簡單地傳遞到整個對象上的情況。這可以單通道地(singlepass)或者多通道地(multi pass)設置表面的涂刷。
[0063]在3D-RIP中可以有利的是，首先確定不同的視角(例如從對象前面或從對象側面)，并且接著對于每個視角執(zhí)行單獨的3D-RIP。以這種方式得到的網格數據可以之后在各個步驟中(即從前面以及從側面)被印上，其中產生過渡區(qū)。這種設置可以有利的是，這個對象基本上是箱狀(例如載重汽車或該載重汽車的車身)?？商鎿Q地能夠有利的是，不同視角的網格數據已經在3D-RIP中被匯集并且在一個步驟中被印上，例如在這樣的對象中:該對象的側面是強烈拱曲的并且流暢地彼此過渡(例如轎車的空氣動力學的車身)。例如對于在關閉或打開的門上的、或者在存在或不存在的車身部件上的相同的圖像也可以使相同的圖像數據多次經歷3D-RIP。
[0064]軌跡引導可以局部地區(qū)別于其它情況下相當筆直地引導。例如可以沿著機動車的側門基本上在水平的或者垂直的軌跡上引導該印刷頭，而在門的門把手周圍在基本上圓形的或者橢圓形的軌跡上引導該印刷頭。
[0065]通過將印刷頭傾斜地接收在機械手臂上的方式，可以在很大程度上避免了所謂的奇異性(Singularitit)，在該奇異性中機械手臂的兩個或更多的軸位于同一條直線上。此外可以在期望的奇異性的范圍內減緩軌跡速度。
[0066]在3D-RIP中也可以考慮并且必要時也可以補償該對象表面(例如二手轎車)的缺陷或損傷。因此，通過圖像中補償的變化(拉伸、壓縮等)可以掩蓋例如表面的變形。在此，在3D-RIP中執(zhí)行的變化如此來選擇，使得有缺陷的或者損傷的部位對于觀察者的光學印象從至少一個視角被緩和。為了辨識這種缺陷或者損傷可能需要的是，將測量到的對象數據與存儲的、無差錯的數據(例如與新出廠的交通工具的車身數據)相比較。
[0067]在3D-RIP中也可以考慮并且補償被印上的圖像上的不期望的畸變，所述畸變例如在顯示人物、文字或者規(guī)則的圖案中例如由表面的凸凹狀結構造成。
[0068]5.為印刷準備對象
[0069]此時可能重新需要凈化所述對象、例如清除粉末。
[0070]也可能需要的是，在原本印刷之前執(zhí)行預處理。在此可以涉及電暈處理或者大氣等離子處理或者火焰處理。預處理可以用于凈化和/或改善附著。所述預處理可以根據表面的材料來選擇并且可以在所述預處理的強度方面調節(jié)，從而不同材料的區(qū)段在處理之后具有幾乎相同的表面張力，并且被印上的墨滴到處幾乎相同地展開。
[0071]此外，在原本印刷之前可以施加涂層或者底層涂料(例如源料或者底漆)。該涂層可以包括增附劑或者降附劑。通過表面的附著性能的涂層和調節(jié)能夠持續(xù)地或者僅僅在限定的時間間隔內產生圖像。因此，交通工具上的圖像可以持續(xù)地或者暫時地(例如僅僅在幾天的持續(xù)時間內)產生。底漆也可以包括網格化或者未網格化地施加的白漆，因此特別是在深色地涂裝車身部件的情況下可以拓寬可實現的色域。涂層和/或底漆可以施加到對象的整個表面上或者僅僅施加到選出的、接著也被印刷的區(qū)段、優(yōu)選僅這個區(qū)段上。底漆可能例如也在窗玻璃的要被印刷的區(qū)段上是必要的。也可以設置的是，不同的表面材料配備有不同的底漆，以便針對使用的顏色或者涂料有針對性地調整附著特性并且盡可能彼此平衡?？商鎿Q地也可以設置的是，使用不同的顏色或者涂料，所述顏色或者涂料幾乎同樣良好地附著在不同材料的表面上。
[0072]除增加附著或者降低附著之外，底漆還可以具有這樣任務，控制墨滴走向(展開)直至墨滴硬化的時間點。此外，底漆可以對不同種類的材料(例如玻璃、經上漆的金屬板或者塑料)如此條件處理，使得實現墨滴同樣的或者類似的展開。在此可以借助于底漆如此調整這種展開，使得這些單個墨滴也可以匯聚成整個表面。這種展開也可以利用物理的預處理(例如電暈處理、等離子化處理和/或火焰處理)實現。
[0073]特別有利的是這樣的實施方案:其中，底漆以白色來覆蓋待印刷的表面(白漆、面漆)。這一方面可以有利于隨后的高精度的3D測量(一旦在測量之前實現了這種底漆施加)并且另一方面白色的基底有益于實現盡可能大的色域。白色的底漆例如可以由商業(yè)上通用的噴墨底漆構成，該噴墨底漆的Ti02作為白色的顏料被添加。底漆可以面狀地施加到對象上(噴射、噴墨或者其它方法)；僅僅在這樣的區(qū)域內面狀地施加:對象在該區(qū)域內要配有圖像(噴射、噴墨或其它方法)；或者非常精確地借助于噴墨來施加。需要時可以在底漆不被圖像的網格點或全色調面覆蓋的地方去除白色的底漆。在此，底漆優(yōu)選地如此形成，使得該底漆可以例如通過異丙基水混合物來去除。因此，利用適當的溶劑也可以之后有針對性地去除所施加的圖像。
[0074]在印刷裝上充氣輪胎的交通工具時可能需要機械地固定車身，因為印刷過程期間的溫度波動可能會導致交通工具的上升/下降。同樣地適用于這種交通工具，所述交通工具被彈動地支承或者出于其它原因傾向于自身運動。這種交通工具可以例如固定在針對千斤頂的作用部位上。
[0075]有利的是，對象在整個過程期間不必運動。如果例如為了測量和/或凈化而必須運動到其它位置上并且又運動回來，那么需要使對象接著以確定的精確度(例如以大約10微米至大約100微米的精確度)相對于印刷裝置來定位。附加地或可替換地也可以重新測量該對象或該對象的位置。無論如何在印刷過程開始時必須在共同的坐標系統(tǒng)(廠房)中已知該對象的位置以及印刷裝置的位置。在印刷較小的圖像時(例如在交通工具的側門上印刷小規(guī)格的廣告時)可以取消所述定位和/或重新測量，所述小的圖像在對象上的位置允許較大的公差。
[0076]也可以在使用定位裝置的情況下實現該對象的定位。例如轉盤是有利的，對象放置在該轉盤上，并且對象能夠優(yōu)選地以至少180°旋轉，以這種方式能夠例如以兩個步驟實現這種印刷:首先印刷對象的第一部分，接著將對象旋轉了 180°并且接著印刷該對象的剩余部分。90°的旋轉也可以是有利的。在小型轎車中可以印刷例如一個側面(車頂和發(fā)動機蓋)，接著實現180°旋轉并且接著印刷第二側面。在較大型交通工具中可能需要多次旋轉。
[0077]替代轉盤也可以使用用于對象的、特別是用于交通工具的下述定位系統(tǒng):正壓/負壓系統(tǒng)、(優(yōu)選地全方向地)可移動的平臺(具體地列舉德國Kuka公司的儀器KukaomniMove)、xyz-門架。
[0078]替代或附加于轉盤，定位裝置也可以允許對象傾斜。當印刷頭不允許朝上印刷時，則這可以是有利的。對象的必須從下印刷的部位(例如保險杠的底側)則要通過使對象以所述部位的角位置相應地傾斜來如此改變，使得利用該印刷頭可以朝側面或者朝下地印刷所述部位。在較小的對象中可能的是，在印刷期間借助于多軸式機械手或機械臂使相應的對象運動，并且使該印刷頭保持靜止或者僅僅受限地運動。此外可能的是，在印刷期間不僅對象而且印刷頭都借助于相應的機械手來同步地運動。這理解為，在機械手的對于印刷頭的軌跡引導中必須考慮定位裝置的運動?？赡艿兀甾D盤上的交通工具持續(xù)緩慢地轉動并且利用多軸的關節(jié)臂機械手以印刷頭來印刷，其中，考慮到交通工具的旋轉運動。
[0079]再一次可以設置的是，為用戶二維地或三維地(在屏幕上虛擬地或真實地)在對象上展示預示的圖像，其中，此時可以考慮到所有已經執(zhí)行的匹配，從而用戶由此得出這樣的印象:這個完成印刷的對象看起來怎么樣?？梢栽俅芜M行修改。也可以在已接通的、到對象表面上的投影的情況下實現之后的印刷，從而能夠直接控制質量和/或調節(jié)軌跡引導。
[0080]6.印刷
[0081]印刷裝置優(yōu)選地包括機械手以及至少一個布置在該機械手上的印刷頭。印刷頭優(yōu)選是噴墨頭(Inkjet)?？梢允褂脡弘娛絿娔∷㈩^、氣泡噴墨印刷頭、持續(xù)噴墨印刷頭和/或閥式噴墨印刷頭。在此優(yōu)選地為壓電控制的印刷頭。
[0082]所使用的噴墨系統(tǒng)可以具有流體靜力學平衡，以便在機頭運動時涂料導管或涂料彎月面中的壓力在噴嘴開口上保持恒定。墨盒和平衡系統(tǒng)可以與噴墨頭一起在機械手臂上被引導，以便使半月面波動最小化。噴墨頭的狀態(tài)和位置也可以利用傳感器來檢測并且克服半月面波動地調節(jié)。也可以設置，機頭在空間中的已知的軌跡用作針對流體靜力學平衡的控制的輸入參量。
[0083]可以設置的是，使用用于避免噴墨頭與對象之間碰撞的和/或用于保證質量的一個或多個傳感器。在此可以使用光學傳感器和/或超聲波傳感器。噴墨頭至表面的工作距離被調節(jié)到額定值的大約+/-5%至大約+/-100%、優(yōu)選地為大約+/-10%至大約+/-30%。在此，具體地列舉德國MEL Mikroelektronik公司的傳感器,所述傳感器例如可以用于調節(jié)到大約10毫米+/-1毫米的工作距離。然而也可以設置的是，例如通過機械手的位置信號非常準確地已知了噴墨頭和機械手的位置，并且僅僅通過以下方式實現避免碰撞，即由對象的測量得出的點云針對移動機械手和噴墨頭的運動來展示出禁止的空間。然而，為了提高碰撞安全有利的是，附加地設置至少一個碰撞傳感器。
[0084]在印刷時可以使用針對印刷多彩圖像的各種顏色系統(tǒng)和/或漆系統(tǒng)(例如CMYK、RGB)或者已拓寬的顏色系統(tǒng)(例如CMYK+淺青色+淺洋紅)?？梢援a生單色或者多色的圖像、多彩的圖像、灰度圖像或黑白圖像或二進制圖像。為了也能夠在非白色的對象上產生盡可能大的色域，可以設置的是，在施加涂料之前或者期間附加地(網格化地或者全表面地)施加白的顏色或者涂料。
[0085]在完成印刷之后可以設置的是，將保護漆或面漆施加到整個對象上或者僅僅到經印刷的區(qū)段上(以及必要時可施加到邊緣上)，例如為了根據希望來調節(jié)該保護漆或面漆的抗UV性和/或抗刮性。
[0086]可以設置的是，在一個過程中將所有待施加的流體介質(涂層、底漆、涂料、顏色、漆、保護漆、面漆)施加到對象上。為此，印刷頭可以具有用于不同介質的單獨的噴嘴，并且這些噴嘴可以如此被單獨地控制，使得這些介質在對象的每個部位上以正確的順序被卸料?？商鎿Q地也可以設置用于這些介質的單獨的印刷頭，這些印刷頭可以沿著對象被共同地或者單獨地引導。
[0087]可以使用不同流體介質的系統(tǒng):基于水的、基于溶劑的、UV硬化的、熱熔膠的、乳膠的、凝膠的、溶膠凝膠的、單成分的和/或雙成分的系統(tǒng)。特別是可以使用傳統(tǒng)的漆(例如用于給交通工具涂裝的彩漆和/或清漆)。優(yōu)選地是基于水的系統(tǒng)。如果要僅僅暫時地設置經印上的圖像，那么優(yōu)選地為這樣的介質:所述介質可以例如借助于溶劑或者利用熱蒸氣來再次溶解。
[0088]在印刷時需要的是，使機械手的運動或軌跡引導與印刷頭的控制同步，即印刷頭必須在該印刷頭的相應的、軌跡的位置中利用這些圖像數據來控制以便打開噴嘴，所述圖像數據在該位置上要被印刷。在此可以設置的是，印刷頭的位置和該印刷頭的運動方向確定了數據傳輸。然而也可以相反地設置，即數據傳輸確定了印刷頭的位置和該印刷頭的運動方向。作為第三種可能性方案可以設置的是，根據對象的表面和/或圖像數據在這兩種前述的可能性方案之間來回轉換。
[0089]如果對象的表面具有大程度的曲面和/或底切，那么可以有利的是，使用具有不同幾何形狀的不同印刷頭，例如具有小的印刷頭，以便能夠在窄的區(qū)域內印刷(例如交通工具的門把手)，例如具有大的、平的印刷頭，以便能夠快速地且以盡可能少的軌跡來印刷平的面(例如交通工具的頂部)。也可以使用實現不同分辨率的印刷頭(例如10dp1-和300dp1-印刷頭)。如果僅僅單色地印刷，那么也可以替代噴墨印刷頭而設置借助于機械手引導的噴針或者噴嘴。
[0090]也可以設置的是，使用所謂的空氣刮刀，以便改善噴嘴頭的定位精確度，其方式是例如減少或者完全避免空氣渦流和拖曳流。空氣刮刀產生了確定的空氣流并且與噴嘴頭一起且前置于該噴嘴頭地沿著對象的表面運動。空氣刮刀也可以如此構造，使得該空氣刮刀的形狀能夠適配于對象的局部表面形狀(例如在對象的局部曲面上)?？諝夤蔚兜氖褂靡材軌蛞杂欣姆绞綄е铝?噴嘴頭與表面的距離可以被較大地選擇；或由噴嘴頭產生的墨滴經過較遠的距離精確地飛至該表面。替代或附加于空氣刮刀也可以在單個的噴嘴周圍、噴嘴組周圍或噴嘴頭的全部噴嘴周圍設置輔助流，所述輔助流準確地支持墨滴的傳輸。
[0091]在不平的(例如彎曲的或者具有彎折部的)表面上，噴墨頭的各個噴嘴至對象的表面的距離在確定的時間點是彼此不同的，這不利地影響了圖像質量。替代于以平行的軌跡經過該表面，因此能夠以有利的方式如此構造軌跡引導，使得噴嘴至對象的表面的相應的距離在確定的時間點上是彼此盡可能相等的。可以為此例如如此引導噴墨頭經過彎折部，使得在此噴墨頭的噴嘴組基本上平行于彎折部地定向。因此局部地(例如在彎折部上)可以偏離于其它的、更確切說是行列狀的軌跡引導，其中，確保了表面的已經印刷的部位不被第二次印刷，例如通過以下方式，即已經印刷的圖像點在控制裝置中標記為“已印刷”。
[0092]因為印刷頭通常不是足夠大并且對象的表面通常過于復雜以在一個過程中產生所述圖像，所以在大多數的情況中需要區(qū)段地(例如以軌跡)施加印刷圖像。所述軌跡必須無縫地彼此接合，從而在完成的印刷圖像中不會識別出:印刷圖像在哪個部位上被接合。然而，當機械手不能運動足夠遠以使得在一個過程中印刷整個對象或者該對象的至少一個大的面時，接合也可以是必要的。例如，在使用具有噴墨頭的小型關節(jié)機械手以及印刷大型交通工具時可能會發(fā)生:臂部僅僅到達大約至車頂的中間處。這個問題可以通過以下方式來解決，即對象和/或機械手相對彼此移動，例如可以以180°旋轉該交通工具。必要時必須使對象在運動之后被重新測量位置。無論如何，必須由部分圖像組合成整個圖像，其中，只要縫隙或者重疊對于人眼而言感覺為干擾，則應實現使部分圖像彼此無縫隙地且無重疊地接合。同樣在這些實例中顯而易見的是，在機械手運動與印刷頭控制之間的精確地同步是何等重要，在印刷時在每個時間點必須以足夠的精確度知道:印刷頭和對象相對彼此位于何處或者在空間中絕對地位于何處。
[0093]可以控制印刷頭，然而也可以借助于機械手來調節(jié)該印刷頭。調節(jié)可以包括傳感器，該傳感器確定印刷頭的當前的實際位置并且傳輸給調節(jié)裝置，該調節(jié)裝置將這個值與額定位置進行比較并且必要時進行修正。這種調節(jié)可以用于避免可見的且干擾的接合部位。
[0094]以500Hz的調節(jié)在期望的l/10mm的精確度的情況下實現0.05m/s的軌跡速度。因此，在使用1cm寬的印刷頭時可以實現18m2/h的印刷速度(在Icm的寬度的情況下為
1.8m2/h)。如果規(guī)定以Icm至1cm之間的不同寬度的更換機頭來工作(窄的機頭用于強烈拱曲的區(qū)段，寬的機頭用于表面的基本上平的區(qū)域)，那么能夠實現大約1.8m2/h至大約18m2/h之間的平均印刷速度。與根據現有技術的、實現大約lm2/h的、傳統(tǒng)的薄膜施加相比，所述的方法具有明顯的速度優(yōu)點。
[0095]如果軌跡引導與此相反地被事先確定并且接著在不調節(jié)的情況下被執(zhí)行，那么下述的印刷速度是可能的:在0.5m/s的情況下實現l/10mm的精確度，并且Icm或者1cm寬的機頭以18m2/h或者180m2/h印刷。也就是說可以非?？焖俚赜∷⑾鄬ζ降拿?，例如利用1cm的機頭在大約10分鐘內印刷具有30m2的、載重汽車的側壁。
[0096]在交通工具中也可以實現部分圖像的彼此接合，其方式是:在一個過程中印刷車身的表面區(qū)段直至車身部分之間的縫隙，即取消接合部位，因為所述接合部位剛好位于該縫隙上。然而這以下述為前提:機械手如此確定尺寸并且可運動地構造，使得在機械手和/或交通工具不轉換位置的情況下使該機械手能夠至少印刷各個車身部件(例如發(fā)動機蓋、擋泥板、門、車頂以及后蓋板)。也就是說，機械手應該至少能夠涂抹大約I平方米至大約2平方米的面積并且具有大約I米至大約3米的有效范圍。
[0097]可以有利的是，例如如果對象具有可運動的或可拆卸的部件，則多次地測量并且也多次地印刷該對象。在交通工具中這些部件可以是例如后蓋板上的備用車輪、導流板、車頂箱和/或門。接著，分別在具有和沒有所述部件或在下述情況中實現3D測量，即在這種情況中所述部件(例如門)位于不同的位置中。接著準備對象數據，這些對象數據允許了不具有所述部件(例如不具有車頂箱)的對象和具有所述部件(例如具有車頂箱)的對象的印刷。首先可以在第一步驟中僅僅針對該對象單獨地實現印刷，并且在第二步驟中僅針對所述部件單獨地實現印刷，其中，所述部件在第一步驟中被移除并且在第二步驟中又被安裝。相應地適用于可運動的部件:所述部件在第一步驟中位于第一位置中并且在第二步驟中位于第二位置中。在可擺動的門的情況中，例如首先在關閉的狀態(tài)中從外部印刷該門并且接著在敞開的狀態(tài)中在邊緣上且必要時可從甚至內部印刷該門。附加地也可以在門打開的情況下印刷門凹口。
[0098]為了提高機械手臂的有效范圍可以以有利的方式設置的是，使機械手臂可旋轉地和/或可移動地支承在例如線性引導裝置上。引導裝置可以設置在廠房地板、廠房壁或者廠房頂棚上。可替換地，機械手臂也可以布置在xyz門架上，也就是說在這樣的門架上:該門架允許機械手臂在三個空間方向上相對于對象移動。也有利的是，機械手臂的當前位置被檢測并且在該機械手臂自身控制以及印刷頭控制的情況下被考慮。替代于機械手臂也可以將印刷頭自身直接(優(yōu)選可旋轉地)布置在xyz門架上。門架也可以接收其它單元(例如用于凈化、干燥和硬化的這些單元)。
[0099]門架也可以包括兩個垂直的支柱和水平的橫梁。所述支柱相互配合并且能夠水平地在引導裝置上運動。所述橫梁能夠垂直地運動而且接收能水平運動的且必要時還能伸縮的和/或能擺動的印刷頭。門架也可以弧形地(例如以半圓的形式)構造并且可接收至少一個能在該門架上移動的印刷頭。因此，印刷頭可以從對象的一側運動直至對置的一側。具有印刷頭的機械手臂也能夠可運動地布置在弧形的門架上。
[0100]為了以小且輕的印刷頭來印刷，也可以使用德國Festo公司所謂的B1nicHandling Assisent或者作為機械手臂的同類的裝置。這種仿生學系統(tǒng)由于其高的可運動性和變形性也可以印刷難于觸及的區(qū)域。
[0101]也可以考慮活動式的應用，例如用于印刷車庫大門、(交通)標牌、廣告面或者房屋立面。具有印刷頭的機械手對于活動式的應用是盡可能緊湊并且輕型地實施并且必要時可安裝在交通工具或者可運動升降臺上。小型機械手-印刷頭-裝置也可以用于印刷家具和/或電子/電氣儀器。
[0102]7.干燥
[0103]印上的圖像或所用的流體介質可以經受干燥和/或硬化。例如可以設置的是，可使所用的溶劑蒸發(fā)或者例如在使用輻射和/或熱量(例如紅外線輻射或者近紅外線輻射、特別是激光輻射、激光二極管輻射或者VCSEL輻射或者熱空氣)的情況下、或在使用相應的裝置或相應的陣列的情況下主動地蒸發(fā)。例如也可以設置的是，例如在使用產生相應的UV輻射的裝置(例如UV管、UV-LED和/或電子射束)的情況下執(zhí)行紫外線硬化。必要時可必須例如通過遮光物來保護印刷頭免受輻射。
[0104]在有利的實施方式中，用于干燥和/或硬化的裝置實施為機頭并且被接收在機械手上。于是，該機頭可以借助于機械手沿著對象的表面來引導并且局部地干燥已施加的介質?？梢栽O置的是，印刷頭和用于干燥和/或硬化的機頭被接收在同一個機械手上，或者設置所述兩個機頭作為更換機頭并且在更換中由機械手來接收。用于干燥和/或硬化的機頭優(yōu)選地相鄰于印刷頭地布置在機械手上并且在印刷之后直接干燥/硬化經印刷的圖像，也就是說，這兩個機頭在相同的軌跡上、然而前后相繼地或者并排地引導。
[0105]對于每種介質可以單獨地(直接在施加所述介質之后)實現干燥/硬化，或者可替換地可以共同地(直接在施加最后的介質之后)干燥多個疊置地施加的介質。
[0106]特別有利的是，如此根據圖像執(zhí)行干燥/硬化，使得僅僅處理對象的表面的(必要時具有邊緣的)這些區(qū)段，所述區(qū)段也被經印刷的介質占據。
[0107]如果僅僅暫時地設置印上的圖像，那么可以僅僅部分地執(zhí)行干燥/硬化，即僅僅只要或在這種程度下直至介質被足夠地干燥/硬化，以便在預定的時間間隔內能附著在對象上并且在此足夠保證圖像特性。以這種方式實現的不完全的干燥/硬化可以造成，例如可以利用適當的溶劑(如丙酮)和/或通過擦拭又去除所述介質。在使用雙成分系統(tǒng)時，這可以通過相應地調節(jié)相應的單個成分的數量比例來實現。
[0108]在UV硬化中可能需要防止的是，即印上的圖像點在硬化之前過強地延伸(防止所謂的滲血)。為此可以在施加所述介質之后直接實現這種硬化，優(yōu)選利用以減少的射線量僅僅部分地硬化(所謂的凝固或者固化)的形式，因為在此也防止了，過多的輻射到達(必要時可相鄰布置的)印刷頭并且使介質在噴嘴之中或者之上硬化。一個可替換的解決方案在于，隔離(必要時可相鄰布置的)印刷頭或者選擇遠離于印刷頭的、用于硬化的機頭的輻射方向、或者以至印刷頭足夠的距離來布置和引導所述用于硬化的機頭。也可替換地，也可以使用所謂的相變涂料，所述相變涂料在加熱的和流質的狀態(tài)中被印刷耗用并且在短的時間間隔內或者優(yōu)選地立即在冷卻的對象上硬化。
[0109]8.其它的可能性
[0110]也可能的是，在一個時間間隔之后改變印刷到對象上的圖像，其方式例如是完全或部分地加印在存在的圖像上，其中，首先可以去除待加印的區(qū)域。在印刷到交通工具上的廣告中可以匹配于例如當前的價格和/或當前的銷售時間/地點。能夠以新的、期望的圖像加印在不再期望的圖像上。例如刮壞的或者褪色的圖像可以部分地或完全地被修復。
[0111]附加地或可替換地可能的是，在一個時間間隔之后在已經存在的圖像旁邊印刷其它的圖像并且以這種方式在這個時間內在對象上集合越來越多的圖像。在交通工具上，用戶可以以這種方式逐漸地為進一步的圖像做決定，并且這些進一步的圖像如同紋身那樣組合成整體外觀圖。
[0112]在這個申請中所述的方法也允許印上正式標識、試驗印章、標志。例如在交通工具中可能的是，印上號碼牌和/或德國技術監(jiān)督協(xié)會標志。為此，例如通過在主管部門和/或德國技術監(jiān)督協(xié)會的相應的數據庫上安全地且授權地進行數據庫存取，將需要的數據提供給用于產生圖像的軟件。這些印上的標識等能夠以有利的方式不被盜取。
[0113]不僅可以印刷在視覺上可察覺的結構而且可以印刷滿足其它功能(例如導電并且作為導體軌道起作用)的結構。以這種方式可以將這樣的電路印刷到3D對象的表面上:OLED (有機電致發(fā)光器件)或者其它發(fā)光元件。例如在交通工具中可能的是，印上發(fā)光體、特別是制動發(fā)光體、發(fā)光的號碼牌或者其它圖案。
[0114]替代于靜態(tài)圖像的施加也可以設置的是，借助于用于電子結構的薄層印刷方法在對象表面上產生至少一個屏幕，該屏幕能夠允許變換的圖像或者影片，例如為OLED-Display (有機電致發(fā)光器件屏幕)。
[0115]在兩個印刷頭的使用中可能的是，在對象上確定的部位上依次印上雙成分系統(tǒng)的兩個成分，這些成分在這個部位上必要時可在輻射能量的作用下彼此反應和硬化。經硬化的材料可以導致輪廓變化并且例如可以修補受損的部位，或者該材料可以改變該表面的粗糙度或者視覺效果。
[0116]以類似的方式可以自動地實現該對象的修補:測量該對象；待修補的部位借助于與原始對象的數據的比較來辨識；印刷頭施加修補材料(例如填料)；另一個機頭研磨被施加的材料；第三個機頭涂裝該對象的經修補的部位。
[0117]替代于機械手，手工引導的印刷頭也是可能的，所述印刷頭根據該印刷頭在空間中的絕對位置或者該印刷頭相對于對象的相對位置被供應用于印刷的控制數據。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0118]下面參考所屬附圖依據至少一個優(yōu)選的實施例詳細地說明本發(fā)明本身以及本發(fā)明的結構上和/或功能上有利的改進方案。在附圖中彼此相應的元件相應地設有同一附圖
己 O
[0119]附圖中:
[0120]圖1:示出根據本發(fā)明的具有關節(jié)臂-機械手的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的示意性側視圖；以及
[0121]圖2:示出根據本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的簡圖。

【具體實施方式】
[0122]在圖1中從側面示出交通工具1，該交通工具由系統(tǒng)2來印刷。該系統(tǒng)具有基礎部3和由多個可運動機構組成的機械手4(關節(jié)臂機械手)以及布置在該機械手上的印刷頭
5。該基礎部能夠被可轉動地且可移動地支承，從而具有用于印刷的印刷頭的臂可以移近該交通工具的所有部位。該印刷頭在印刷期間位于至交通工具的表面較小間距處并且在此射出墨滴6，所述墨滴具有用于到達表面的足夠的沖量。所述間距可以大約為1cm。
[0123]給交通工具I印刷圖像7。該圖像可以具有不同的區(qū)域7a和7b。這些區(qū)域可以例如如此來區(qū)分，即所述區(qū)域具有不同的顏色。所述區(qū)域也可以如此來區(qū)分，即一區(qū)域被網格化地(以半色調方法)印刷，并且另一區(qū)域被未網格化地(以全色調方法)印刷。
[0124]作為待印刷對象的交通工具I具有彎曲的表面、例如擋泥板8，該擋泥板從側壁處拱曲進而不僅具有凸狀曲面而且具有凹狀曲面。這些曲面可以具有非常小的半徑并且甚至作為彎折部(O度的半徑)存在?？梢钥闯龅氖牵瑘D像7也在該擋泥板上伸展并且在此被施加到表面的區(qū)域8'上，該區(qū)域可以具有不同的曲面并且也可以具有彎折部。
[0125]也可以看出的是，圖像7被施加到區(qū)域9'中的外后視鏡9上。因此系統(tǒng)2也允許印刷在表面上布置的車身部件。在區(qū)域10'中可以看出的是，該系統(tǒng)也允許印刷所謂的底切(例如門把手)。為此，暫時設置非常小的印刷頭，該印刷頭可以沉入到門把手的區(qū)域中。
[0126]也可以印刷棱邊:側門與車身之間的間隙11在關閉門時被盡可能地印刷并且接著在打開門時必要時又以僅僅暫時地使用的、非常小的印刷頭來完成印刷。從數米的距離處看來圖像7無中斷地在間隙11上伸展。也可以在窗玻璃12的區(qū)域12'中、即在另一種材料(玻璃替代了經涂裝的金屬)上印刷。
[0127]因此根據本發(fā)明的系統(tǒng)以有利的方式允許了:復雜成型的交通工具I的全部表面配有任意的、多色的圖像7。在此，該圖像也可以是單色的，并且交通工具的漆可以是光滑的。然而，交通工具優(yōu)選已經被涂裝，并且所述圖像僅僅被局部地施加，用于美化或者攜帶信息(例如廣告)。
[0128]圖2示出根據本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的作為方法流程的簡圖。
[0129]在步驟A中，相應于編號2.(參見前述)，準備交通工具I用于測量。為此，車身20至少區(qū)段地借助于凈化裝置21凈化并且必要時可隨后干燥和撒粉末。
[0130]在步驟B中，相應于編號3.(參見前述)，測量該交通工具。測量裝置22在測量區(qū)域24中檢測該交通工具I的表面并且將測量數據經由連接裝置22'傳輸至計算機23。
[0131]在步驟C中，相應于編號4.(參見前述)，加工所測量的交通工具數據，即由車身20、窗玻璃以及可能存在的車身部件(例如后視鏡)的表面點的點云來計算出網格25，該網格以對于隨后的印刷所需的精確度(優(yōu)選地為大約1/10_)反映了所測量的表面。
[0132]在步驟D中，相應于編號1.(參見前述)，準備印刷圖像26的數據，即首先選出并且然后預處理(例如經歷了轉換如畸變27)，從而選出的圖像與交通工具表面的走向相匹配。
[0133]在步驟E中，給計算機28 (該計算機與計算機23相同)不僅提供交通工具表面的所測量的和進一步處理的數據25而且也提供關于待印刷的圖像26的數據。相應于編號
4.(參見前述)，計算機28此時執(zhí)行所謂的3D-RIP。
[0134]在可選擇的步驟F中，相應于編號5.(參見前述)，在印刷之前借助于凈化裝置29至少區(qū)段地凈化所述交通工具I或該交通工具的車身，例如以便去除粉末。
[0135]在步驟G中，相應于編號6.(參見前述)，此時借助于由機械手4和印刷頭5構成的系統(tǒng)2來實現印刷。在此，計算機23或另一個計算機通過連接裝置22'如此控制軌跡引導和涂料輸出，使得圖像30在車身上產生。
[0136]在步驟H中，大體上相應于編號7.(參見前述)，借助于干燥裝置31 (例如輸出UV輻射32的干燥器)如此干燥已完成的圖像30，使得交通工具可以從系統(tǒng)2遠離，或者在步驟I中可以在A、B或E開始時進行該方法的其它流程。
[0137]參考標號列表
[0138]I 交通工具
[0139]2 系統(tǒng)
[0140]3 基礎部
[0141]4 機械手
[0142]5 噴墨印刷頭
[0143]6 墨滴
[0144]7 圖像
[0145]8 擋泥板
[0146]8'區(qū)域
[0147]9 外后視鏡
[0148]10 門把手
[0149]10'區(qū)域
[0150]11 間隙
[0151]11'區(qū)域
[0152]12 窗玻璃
[0153]12'區(qū)域
[0154]20車身
[0155]21凈化裝置
[0156]22測量裝置
[0157]22'連接裝置
[0158]23計算機
[0159]24測量區(qū)域
[0160]25網格
[0161]26待印刷的圖像
[0162]27轉換
[0163]28計算機
[0164]29凈化裝置
[0165]30圖像
[0166]31干燥裝置
[0167]32UV 輻射
[0168]A方法步驟(凈化)
[0169]B方法步驟(測量)
[0170]C方法步驟(處理交通工具數據)
[0171]D方法步驟(處理圖像數據)
[0172]E方法步驟(生成網格矩陣)
[0173]F方法步驟(凈化)
[0174]G方法步驟(印刷)
[0175]H方法步驟(干燥)
[0176]I方法步驟(其它的過程)
【權利要求】
1.一種用于印刷對象的方法，其中，印刷所述對象(I)的表面的至少一個區(qū)域，所述方法具有下述的方法步驟: -準備圖像(7,26)； -三維地測量(B)至少所述區(qū)域(24)； -產生與所述區(qū)域相對應的、空間點(C)的數量； -產生與所述區(qū)域相對應的三維網(C); -產生軌跡數據、即三維的軌跡，以使用于噴墨印刷頭(5)的機械手(4)運動； -產生網格數據(E)、即網格矩陣、特別是三維或者更高維度的網格矩陣， 用于控制所述噴墨印刷頭(5)； -在應用所述軌跡數據的情況下使所述機械手(4)運動；以及 -在應用所述網格數據的情況下利用所述噴墨印刷頭(5)印刷(G)所述圖像(7，26)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于同步化的下述方法步驟中的至少一個: -根據所述機械手(4)的運動來印刷(G)所述圖像(7，26);或者 -根據待印刷的圖像(7，26)使所述機械手(4)運動。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于下述方法步驟: -在所述印刷(G)之后利用由機械手引導的干燥器頭特別是在使用紫外線輻射、NIR輻射、IR輻射、熱空氣和/或激光輻射的情況下干燥(H)和/或硬化和/或固化涂料或者漆。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于下述方法步驟: -在所述三維地測量(B)之前至少對所述區(qū)域進行凈化(A)、特別是清洗和干燥、以及可選擇地撒粉末。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于下述方法步驟之一: -在使用在測量期間位置固定的測量系統(tǒng)(22)的情況下靜態(tài)地三維地測量(B)所述區(qū)域；或者 -在使用由機械手引導的測量頭(22)的情況下動態(tài)地三維地測量⑶所述區(qū)域。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于下述方法步驟: -在所述印刷(G)之前至少在所述區(qū)域中施加底層涂料和/或底漆。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于下述方法步驟之一: -利用所述噴墨印刷頭(5)印刷(G)所述圖像(7，26)的第一部分； -使所述對象(I)運動、特別是旋轉到改變的位置中；以及 -利用所述噴墨印刷頭(5)印刷(G)所述圖像(7，26)的第二部分。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于下述方法步驟: -將所述噴墨印刷頭(5)更換成不同類型的其它印刷頭(5)、特別是不同類型的噴墨印刷頭(5)。
9.一種用于印刷對象的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)印刷所述對象(I)的表面的至少一個區(qū)域，所述系統(tǒng)具有下述特征: -凈化裝置(29)，用于凈化至少所述區(qū)域； -測量裝置(22)，用于三維地測量至少所述區(qū)域并且用于產生測量結果； -計算機(28)，用于產生網格矩陣、特別是三維或者更高維度的網格矩陣； -機械手(4)、特別是下述機械手之一:關節(jié)臂機械手、并聯運動機械手、龍門式機械手; -至少一個執(zhí)行裝置(5)、特別是下述機頭之一:噴墨印刷頭(5)、UV干燥頭、測量頭、投影頭; -用于控制所述機械手的計算機(23);以及 -用于控制所述執(zhí)行裝置的計算機。
10.一種用于給對象、特別是交通工具印刷至少一個圖像的方法，其中，所述圖像由用戶選出，并且由服務提供商在使用前述方法中至少一個的情況下和/或在使用前述系統(tǒng)的情況下在由用戶選出的表面區(qū)域上將選出的圖像印刷到所述對象上。
【文檔編號】B41J3/407GK104203584SQ201380015936
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月15日 優(yōu)先權日:2012年3月29日
【發(fā)明者】B·拜爾, H·皮茨, M·施勒霍爾茨, T·沃爾夫 申請人:海德堡印刷機械股份公司