用于印刷对象弯曲表面的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的设备。
[0002]本发明处于对空间上扩展的三维对象或物体或其表面进行喷墨印刷的技术领域。
【背景技术】
[0003]已经已知的是，在特定的设备中印刷这样的对象，例如可以个别地利用特别设计的印刷设备中的喷墨打印来印刷高尔夫球。在文献JP 11320863A中公开了一种这样的设备。高尔夫球是相当小的对象并且因此其处理很少存在问题。在较大的对象(例如足球)的情况下，这种处理变得困难。印刷头的宽度于是例如不再足以一次就印刷该球的一半。为此形成了由于球的尺寸和曲率而使印刷头的边缘喷嘴具有至球表面过大的间隔并且因此不精确地印刷。因此，该球必须在印刷头之下运动、特别是旋转，并且该印刷头被相应地控制。对于球的运动而言保持设备是需要的。类似的问题在其它形式的大的对象的情况下出现，例如袋子、车辆内饰或者类似物。而且碰撞可能会出现并且必须避免。由文献DE102009058212 Al也已经已知的是，将机器人用于使对象运动。
【发明内容】
[0004]在该背景下本发明的任务在于，实现一种相对于现有技术改善的设备，该设备能够实现了使得3D对象在其表面上设置印刷字样。
[0005]该任务根据本发明的解决方案是具有独立权利要求1所述特征的设备。
[0006]根据本发明的用于印刷对象弯曲表面的设备，其包括:用于印刷该对象的静止式印刷单元，其中，该印刷单元包括喷墨印刷头，并且印刷头在该印刷头的作用区域中在对象的表面上产生印刷字样；用于硬化该印刷字样的硬化单元，其中，硬化单元包括辐射器，并且辐射器在该辐射器的作用区域中硬化所述印刷字样；可运动的保持单元，用于在接收区域中接收所述对象，用于使对象从接收区域运动到印刷头的作用区域中，用于使对象在产生印刷字样期间在印刷头的作用区域中运动，并且用于使该对象运动到硬化单元的作用区域中；以及至少一个控制单元，用于控制所述保持单元的运动、所述印刷字样的产生以及所述印刷字样的硬化。
[0007]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，保持单元包括多个运动单元，其中，每个运动单元产生直线运动或者旋转运动，并且为了使对象从接收区域到印刷头的作用区域中并且从该作用区域到另一印刷头的作用区域中或者到辐射器的作用区域中的直线运动或者旋转运动而仅仅一个运动单元是激活的。
[0008]根据本发明的设备的一个优选的改进构型的特征可以在于，印刷单元包括多个印刷头，其中，所述印刷头基本上设置在水平地取向的圆上并且相互间隔开地如此设置，使得印刷头的喷嘴列相对于所述圆基本上径向地取向。
[0009]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，硬化单元基本上设置在该水平地取向的圆上并且相对于印刷头间隔开地设置。
[0010]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，印刷单元包括多个印刷头，其中，印刷头基本上设置在水平地取向的直线上并且相互间隔开地如此设置，使得印刷头的喷嘴列基本上垂直于所述直线取向。
[0011]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，硬化单元基本上设置在水平地取向的直线上并且相对于印刷头间隔开地设置。
[0012]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，保持单元包括多个运动单元，其中，第一运动单元基本上设置在竖直轴线上并且基本上垂直地设置在圆的中点之下并且能够实现该对象沿垂线的直线运动。
[0013]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，第二运动单元设置在第一运动单元上并且基本上设置在竖直轴线上并且能够实现该对象绕竖直轴线的旋转运动。
[0014]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，第三运动单元设置在第二运动单元上并且能够实现该对象绕径向轴线的旋转运动。
[0015]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，第四运动单元(41)设置在第二运动单元上并且能够实现该对象沿径向方向的直线运动(44);并且第三运动单元(22)设置在第四运动单元上并且能够实现该对象绕径向轴线(23)的旋转运动。
[0016]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，保持单元包括关节臂机器人，该关节臂机器人特别是具有5或6个旋转轴线。
[0017]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，保持单元包括抽吸抓取器。
[0018]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，印刷头分别包括封闭件，该封闭件在闭合状态下保护所述印刷头喷嘴以防辐射器的辐射。
[0019]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于，印刷头被分别接收在定向单元中，该定向单元能够实现印刷头直线地沿径向和切线方向的定向以及轴向地绕相对于圆平面垂直的印刷头轴线的定向。
[0020]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于投影单元，该投影单元在接收区域中将标记投影到对象上。
[0021]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于测量单元，该测量单元无接触地测量所述对象表面的至少一个区段并且提供在此获取的测量数据，特别是用于对象与印刷头或者辐射器之间的间距校正。
[0022]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于预硬化单元，该预硬化单元包括辐射器并且预硬化所述印刷字样。
[0023]根据本发明的设备的一个优选改进构型的特征可以在于输出区域，其中，保持单元使该对象从硬化单元的作用区域运动至输出区域，并且所述至少一个控制单元控制该运动。
【附图说明】
[0024]附图示出:
[0025]图1:根据本发明的设备的一个优选实施形式的侧视图；
[0026]图2:根据本发明的设备的同一优选实施形式的俯视图；
[0027]图3:根据本发明的设备的另一个优选实施形式的透视图。
【具体实施方式】
[0028]图1示出了根据本发明的设备I的优选实施形式的侧视图，该设备用于个别地印刷三维的运动的对象2的沿任意方向弯曲的表面3。该对象可以例如是球。图2示出了根据本发明的设备I的同一优选实施形式的俯视图。在这两个附图中相互对应的元件设有各自相同的附图标记。
[0029]设备I包括印刷单元4。该印刷单元静止地设置在设备的上部区域中。印刷单元包括喷墨印刷头5。印刷头接收在印刷单元的定向单元26中。定向单元设置在设备I的框架34的水平设置的板35的开口中。该板具有多个开口，因此多个印刷头的设置是可能的。这些开口和多个印刷头位于绕中点18的圆14上。这些开口可以根据印刷头的尺寸和待印刷的对象的尺寸来设定其位置、定向和尺寸方面。每个印刷头借助于喷嘴列15中的喷嘴来印刷呈墨滴形式的油墨。如果要在对象2上产生多色的印刷字样6，那么设有多个印刷头，例如根据已知的CMYK印刷。然而还可以在特殊颜色、不透明白色或者清漆的应用中设有多个例如高达7个印刷头。印刷头通过未示出的供墨装置与一个或多个在设备I的下部区域中的墨储备容器33连接。这种墨储备也可以设置在该设备之外。
[0030]印刷头5可以借助于其相应的定向单元26或印刷头接收部沿三个方向进行调节:直线地沿着关于圆14径向和切线方向26a、26b以及轴向地绕着相对于圆平面垂直的印刷头轴线26c。这样的定向大多仅在设备建立或者维护情况下是需要的。在印刷期间，印刷头固定保持在其位置上。也可能的是，印刷头朝设备I的中轴线的方向倾斜。这可以特别是在纵向延伸的对象2的情况下是有利的，以便防止了该纵向延伸的对象在印刷时与非激活的印刷头碰撞。
[0031]印刷头5可以设计为双色头，其中，然而仅印刷一种颜色。用于第二颜色的喷嘴在此用作备用喷嘴，所述备用喷嘴在喷嘴失灵的情况下用于第一颜色。
[0032]在同一板35上，在另一开口中设有包括硬化单元8的辐射器9。该辐射器优选是在应用紫外线墨的情况下的紫外线辐射器，但也可以是红外线辐射器。该辐射器可以实施为LED辐射器。而且该辐射器设置在圆14上。印刷头5在该圆上沿一方向相继设置。辐射器沿该方向紧接着所述印刷头设置。硬化单元或辐射器具有作