用于印刷及輻射處理對(duì)象的彎曲表面的裝置的制造方法
【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用于印刷及輻射處理對(duì)象的彎曲表面的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在印刷三維對(duì)象時(shí)可能需要使表面上的印刷物干燥和/或硬化。為此可以使干燥器沿著該對(duì)象導(dǎo)行。印刷與干燥/硬化之間的時(shí)間間隔不能選擇得過短(油墨需要時(shí)間來攤開)并且不能選擇得過長(油墨不得過于流動(dòng))。如果用于印刷的單元及用于干燥/硬化的單元共同以給定工作速度導(dǎo)行，則由最佳時(shí)間間隔產(chǎn)生出所述單元之間的最佳間距。如果該最佳間距很小，則可能會(huì)出現(xiàn)問題，即在使用輻射干燥器/硬化器時(shí)所散射的輻射彌補(bǔ)了該間距并達(dá)到用于印刷的單元。在那里，輻射可能會(huì)導(dǎo)致不希望的油墨干燥/硬化。在最壞情況下，這可能會(huì)導(dǎo)致用于印刷的單元損壞。
[0003]此外，在共同引導(dǎo)用于印刷的單元及用于干燥/硬化的單元時(shí)必需注意:這兩個(gè)單元都不與對(duì)象表面碰撞。在此，所述兩個(gè)單元過大的間距使得避免碰撞變得困難。
[0004]EP I 579 995 Al公開了一種用于紫外線(UV-)光源的剛性殼體。該殼體的壁位于光源與具有噴嘴的噴墨印刷頭之間。該壁應(yīng)盡可能地防止:反射的UV-輻射到達(dá)印刷頭并且使噴嘴區(qū)域中的油墨硬化。光源、殼體及印刷頭相互并排地固定布置在可移動(dòng)的滑塊上，該滑塊沿著待印刷的紙張運(yùn)動(dòng)。該紙張?jiān)诨瑝K的運(yùn)動(dòng)方向上沒有彎曲。因此，滑塊相對(duì)于紙張以恒定的間距筆直地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因此未涉及到歸因于彎曲表面印刷的問題。
[0005]由EP I 784 262 Al也公知了一種用于印刷的裝置。該裝置包括用于噴射出液體的頭部及與其相鄰的用于液體聚合的UV-光源。這些頭部及光源共同地設(shè)置在構(gòu)架上，該構(gòu)架允許沿著待印刷的對(duì)象運(yùn)動(dòng)。該對(duì)象例如可以是飛機(jī)或其外表面。應(yīng)提及的是:光源可以包括所謂的“擋板”。該擋板用于阻斷UV-輻射的發(fā)射及聚合過程。這種阻斷僅當(dāng)印刷也中斷時(shí)才能夠無問題地明顯執(zhí)行。因此，擋板及頭部從不同時(shí)工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在該背景下本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的、用于對(duì)象的彎曲表面的印刷及輻射處理的裝置，該裝置毫無問題地印刷彎曲表面并且在印刷期間毫無問題地用輻射處理。尤其在印刷期間應(yīng)有效地減小或者避免歸因于散射輻射的問題。
[0007]具有獨(dú)立權(quán)利要求1所述特征的裝置是該任務(wù)的根據(jù)本發(fā)明的解決方案。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)象的彎曲表面的印刷及輻射處理的裝置具有:印刷單元；輻射單元；運(yùn)動(dòng)單元，該運(yùn)動(dòng)單元或是用于使印刷單元及輻射單元以工作間距沿著對(duì)象表面運(yùn)動(dòng)或是用于使對(duì)象以工作間距沿著印刷單元及輻射單元運(yùn)動(dòng)，其特征在于:設(shè)有遮蔽單元，該遮蔽單元相對(duì)于印刷單元和/或相對(duì)于輻射單元并且在印刷期間可調(diào)節(jié)和/或可變形。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠有利地實(shí)現(xiàn):毫無問題地印刷彎曲表面并且在印刷期間毫無問題地用輻射處理，以及尤其在印刷期間有效地減小或者避免歸因于散射輻射的問題。
[0010]通過根據(jù)本發(fā)明設(shè)置及操作的遮蔽單元能夠?qū)崿F(xiàn):沒有干擾的散射輻射從對(duì)象表面到達(dá)印刷單元。尤其在使用噴墨印刷頭用于UV-油墨時(shí)重要的是，防止該散射輻射到達(dá)印刷單元，因?yàn)槲凑诒蔚纳⑸漭椛?即間接的輻射，但也可以是直接的輻射)可能會(huì)使噴嘴區(qū)域中的UV-油墨硬化。由此可能會(huì)使噴嘴不可逆地堵塞及損壞。
[0011]此外能夠無中斷地印刷并且同時(shí)處理較長的印刷軌跡。避免了中斷并且提高了生產(chǎn)率。由此能夠減少了軌跡接頭的數(shù)目。由此提高了印刷圖象的質(zhì)量。
[0012]也可以設(shè)定，多個(gè)印刷單元和一個(gè)福射單元共同地運(yùn)動(dòng)。在此，多個(gè)印刷單元通過唯一遮蔽單元以防輻射。遮蔽單元于是優(yōu)選地設(shè)置在輻射單元與這些相鄰布置的印刷單元之間。
[0013]此外可以設(shè)定，多個(gè)印刷單元和多個(gè)輻射單元(相對(duì)于印刷液的所謂尖頭)交替相繼地布置并且在這些單元的每兩個(gè)之間設(shè)置一個(gè)遮蔽單元。
[0014]此外可以是:輻射單元單獨(dú)地運(yùn)動(dòng)，例如借助于自身的機(jī)器人。遮蔽單元于是可以或是與印刷單元一起或是與福射單元一起運(yùn)動(dòng)。替代地，每個(gè)單元具有一個(gè)自身的遮蔽單
J L.ο
[0015]本發(fā)明的有利的并且因此優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型可以由從屬權(quán)利要求以及說明書以及所屬附圖中得出。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于:印刷單元是噴墨印刷頭，并且輻射單元是紅外線干燥器、紫外線干燥器或者熱空氣干燥器。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于:設(shè)有至少一個(gè)致動(dòng)器、尤其是直線驅(qū)動(dòng)器，用于使遮蔽單元調(diào)節(jié)和/或變形。
[0018]替代地可以設(shè)定:取代于遮蔽單元的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)/變形而選擇了被動(dòng)方案。為此可以取代于致動(dòng)器而設(shè)置這樣的部件，該部件在相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間機(jī)械地掃描對(duì)象表面并且使遮蔽單元相應(yīng)地一起運(yùn)動(dòng)/變形。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于:印刷單元與輻射單元相互鄰近地布置并且在它們之間形成了間隙，在該間隙中遮蔽單元如此可調(diào)節(jié)和/或可變形地設(shè)置，使得該遮蔽單元能夠從該間隙至少部分地朝外并且又朝內(nèi)運(yùn)動(dòng)和/或變形。該間隙優(yōu)選地僅幾厘米寬，特別優(yōu)選地僅約一厘米寬。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于:設(shè)有控制單元，該控制單元在印刷單元及福射單元運(yùn)動(dòng)期間或者在對(duì)象運(yùn)動(dòng)期間如此控制所述致動(dòng)器，使得遮蔽單元與對(duì)象表面之間的工作間距通過該遮蔽單元的調(diào)節(jié)和/或變形保持在預(yù)定的工作范圍內(nèi)。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于:印刷單元、輻射單元及遮蔽單元都設(shè)置在運(yùn)動(dòng)單元上。印刷單元及輻射單元優(yōu)選是固定地、即不運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在運(yùn)動(dòng)單元上。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于:運(yùn)動(dòng)單元是具有數(shù)目3、4、5、6或7個(gè)自由度的鉸接臂機(jī)器人或者是具有多個(gè)直線軸線和旋轉(zhuǎn)軸線的機(jī)器人。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型的特征可以在于:遮蔽單元包括多個(gè)板，這些板中的至少一個(gè)板設(shè)置在間隙中并且相應(yīng)至少一個(gè)板設(shè)置在印刷單元和/或輻射單元的側(cè)面
【附圖說明】
[0024]以下將參照所屬附圖及借助至少一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例來詳細(xì)地描述本發(fā)明本身及本發(fā)明的結(jié)構(gòu)上和/或功能上有利的改進(jìn)構(gòu)型。在附圖中，相互對(duì)應(yīng)的元件分別設(shè)有相同的標(biāo)號(hào)。
[0025]附圖示出:
[0026]圖1a:根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)俯視圖；
[0027]圖1b:根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)俯視圖；
[0028]圖2a:在印刷凹表面時(shí)圖1a的優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)側(cè)視圖；
[0029]圖2b:在印刷凸表面時(shí)圖1a的優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)側(cè)視圖；
[0030]圖3a:圖1a的優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)前視圖；
[0031 ]圖3b:圖1a的優(yōu)選實(shí)施例的變型的(不意性)如視圖；
[0032]圖3c:根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)前視圖；
[0033]圖3d:根據(jù)本發(fā)明的裝置另一優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)前視圖；
[0034]圖3e:根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)前視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1a示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例的(示意性)俯視圖。該裝置包括印刷單元1，該印刷單元優(yōu)選是具有一排或多排噴嘴2的噴墨印刷頭。也可以多個(gè)這樣的印刷頭前后相繼緊湊地布置，例如多色印刷(CMYK)。噴嘴噴射出油墨10，優(yōu)選地噴射出UV (紫外線)油墨。此外，該裝置包括輻射單元3，該輻射單元優(yōu)選是干燥器及特別優(yōu)選是UV干燥器。該干燥器作為UV干燥器可以具有一個(gè)或多個(gè)UV燈或多個(gè)UV-LED (紫外線-發(fā)光二極管)。這些LED可以如噴嘴那樣地在參照運(yùn)動(dòng)方向12的橫向方向上并排地布置在一排中。待印刷的對(duì)象8’可以尤其是(陸上的、空中的、海上的或太空的)運(yùn)載工具或者它們的外壁或內(nèi)壁，例如車身或類似物。同樣也可印刷小的對(duì)象、如球、箱、袋或帽盔。
[0036]此外，該裝置還包括運(yùn)動(dòng)單元11，該運(yùn)動(dòng)單元優(yōu)選是鉸接臂機(jī)器人，該鉸接臂機(jī)器人使該裝置在(局部的)運(yùn)動(dòng)方向12上沿著對(duì)象8‘的彎曲表面8 (參見圖2a，2b)在彎曲的路徑上運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)以相對(duì)于對(duì)象表面8的工作間距A、A’進(jìn)行。印刷單元I的工作間距A可以與輻射單元3的工作間距A’不同。在運(yùn)動(dòng)期間這兩個(gè)工作間距可以改變，但(在控制技術(shù)上或者調(diào)節(jié)技術(shù)上)保持在相應(yīng)預(yù)給定的工作范圍之內(nèi)。由此應(yīng)防止:該裝置與對(duì)象碰撞或者間距過大進(jìn)而使印刷產(chǎn)品受損。就這方面而言，工作間距A及A’應(yīng)理解為平均間距(例如關(guān)于沿著路徑運(yùn)動(dòng)的平均或者關(guān)于整個(gè)印刷過程的平均)。此外，各個(gè)噴嘴2或者LED可以相對(duì)于對(duì)象表面具有不同間距，例如當(dāng)表面在橫向方向上具有曲率時(shí)。因此，平均間距可以參照印刷單元或輻射單元的邊緣上或者中心的確定的噴嘴或者LED。
[0037]運(yùn)動(dòng)單元11的控制可以通過(未示出的)控制單元來實(shí)現(xiàn)，對(duì)該控制單元將提供表面8的存儲(chǔ)的或者測(cè)量的3D數(shù)據(jù)或者基于該數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)。由這些數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)支持下可以計(jì)算出用于印刷單元及用于輻射單元的路徑，例如相應(yīng)于德國專利申請(qǐng)DE102013014444。基于該路徑的認(rèn)識(shí)在計(jì)算機(jī)支持下又可以計(jì)算出遮蔽單元4的最佳局部的(即與地點(diǎn)相關(guān)的)定位和/或形式。與DE 102013014444中類似地可使用多項(xiàng)式或者多項(xiàng)式組(所謂仿樣函數(shù))，以便描述遮蔽單元的或者遮蔽單元被選出的點(diǎn)的局部定位和/或形式的順序。
[0038]印刷單元I在運(yùn)動(dòng)期間朝著對(duì)象表面8的方向噴射出印刷色彩、亮油、涂料或者優(yōu)選為油墨10 (或者也可以是粘合劑)。該噴射作為液體射束或者液體滴實(shí)現(xiàn)。輻射單元3在運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生優(yōu)選處于UV范圍內(nèi)的電磁輻射9 ;或者優(yōu)選為熱空氣的顆粒輻射9，并且該輻射也射到對(duì)象表面上。因此，對(duì)象表面在運(yùn)動(dòng)期間不僅被印刷而且也被輻射處理