大型长方体形状的物体的喷墨印刷的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明设及在例如联运货物集装箱（intermodal打ei曲t con化iner)、卡车和火 车车厢之类的大型长方体形状的物体上的喷墨印刷。
【背景技术】
[0002] 自20世纪90年代W来，联运集装箱化运输已呈现出激增态势，用W将产品运送至 国际和国内市场，特别是对于非大宗商品来说更是如此。"联运"是指集装箱能够从一种运 输模式中转移至另一种模式中，例如从轮船至铁路至卡车，而无需卸载和重新装载集装箱 的内容物。
[0003] 联运货物集装箱的制造是众所周知的。通常，集装箱由金属制成，并且其组装设及 扁平状或波纹状金属面板的生产和焊接。如US 2010264137(LAMPE)中所例证，更新的技术 将成型的热塑性材料引入集装箱。在制造过程的收尾阶段，该集装箱通过喷涂溶剂基涂料 而被涂刷。该涂刷包括底漆的应用，背景漆的应用，W及公司标志和文本信息的应用，诸如 业主代码、集装箱识别代码、产品组别代码、最大重量、集装箱重量、立体容积等。底漆和背 景漆的应用通常借助于(例如乂N 101480643(中集集团）中所示的自动喷漆设备。公司标志 和文本信息的涂刷通过在集装箱面板上应用标志和文数字符的粘附性掩模，然后在该掩模 的内侧喷漆来实现。该涂刷过程非常耗时，尤其是在需要多种颜色时更是如此，并且还经常 导致在应用掩模方面的错误，造成昂贵的重新涂刷和额外的时间损失。
[0004] 在为了提高生产率的一次尝试中，掩模被预先印有所需的标志和/或文数字符的 粘附性装饰膜(通常称之为贴花)替代。该方法导致在文数数据方面的错误显著减少。然而， 归因于在集装箱中使用的用于提高集装箱的强度的波纹板，该膜经常被歪斜地应用。EP 2108515 A(波音公司）公开了一种在大的具有轮廓的表面上应用和准确定位图形图像的设 备，其包括柔性导轨定位系统，该柔性导轨定位系统被安装在图形图像将被应用于其上的 表面的一部分上。
[0005] 另外，人们观察到，过了一段时间W后，一些粘附性标记由于风化条件、运输条件 (包括被暴露于海水和交通尾气排放中）和故意破坏而从集装箱面板上消失。US 2010316853 A(空客公司）公开了采用一层包含UV过滤剂的透明涂料来喷涂飞机，用于装饰 膜的侵蚀保护。
[0006] US 20070062383 A1(普瓦捷大学）公开了一种用于在固定表面上大幅面Ξ维印刷 的印刷机器人，其包含喷墨印刷组件、用于沿着多个轴移置和定向该印刷组件的设备、至少 一个控制运些设备的控制单元和针对在所述表面上喷涂的墨的干燥设备，其中所述机器人 是一种具有五个机动轴的印刷机器人，并且其中移置和定向设备包含一个具有=个平动自 由度的载体，其确保了印刷组件能够在其水平、竖直和深度方向上平动定向，一个具有两个 转动自由度的手腕，其支持并确保了印刷组件能够沿着两个垂直轴(Rx，Ry)旋转定向。该印 刷机器人不与固定表面发生物理接触。
[0007] 因此，仍然需要一种在大型长方体形状的物体如联运货物集装箱上应用标志、安 全消息和文数信息的改进型方法。
【发明内容】
[000引为了克服上述问题，采用如权利要求1所定义的喷墨印刷方法已经实现了本发明 的优选实施方案。
[0009] 凭借用于制造联运货物集装箱的工作流的简化，使用UV可固化墨和UV固化法的印 刷方法提供了更高的生产率，从而也使其成为更加经济的过程。
[0010] 所述喷墨印刷方法的优点在于可变的数据和图像能够被印刷在每一种大型长方 体形状的物体上。运就为集装箱制造商带来了额外的收入，能够为了长期广告而出售大幅 表面。此外，文数数据通过计算机来控制，其几乎消除了在(例如)业主代码或集装箱识别代 码(如条形码和QR码)方面的错误。
[0011] 通过下文中的描述，本发明的进一步的目的将变得显而易见。
【附图说明】
[0012 ]图1显示了最先进的长方体形状的联运货物集装箱。
[0013] 图2显示了标准集装箱骨架6的Ξ维视图。
[0014] 图3显示了标准集装箱的分解视图。
[0015] 图4显示了大型长方体形状的物体的实例:卡车25、拖车26、半拖车27和棚车28。
[0016] 图5显示了正在使用作为被动距离控制器的具有突起部31的导轨30进行印刷的集 装箱的波纹状表面29的横截面，W至于在第一位置上的印刷头32和在第二位置上的印刷头 33距波纹状表面29的距离大致相同。
[0017] 图6显示了正在使用主动距离控制器35进行印刷的集装箱的波纹状表面29的横截 面，W至于在第一位置上的印刷头32和在第二位置上的印刷头33距波纹状表面29的距离大 致相同。
[0018] 图7显示了用于印刷波纹状表面29的优选实施方案，其使用具有多个单独的印刷 头36的印刷头阵列37。
【具体实施方式】
[0019] 定义 术语"图像"包括文本、数字、图形、标志、照片、识别代码(代码如条形码、QR码等)等。图 像能够种或多种色彩被定义。
[0020] 如在本发明公开文本中使用的术语"喷墨墨组"是指被联接至喷墨印刷设备的喷 墨墨组。
[0021] UV可固化喷墨印刷方法 根据本发明的在长方体形状的物体上的UV可固化喷墨印刷方法包括W下步骤:a)发生 并保持喷墨印刷设备的至少一部分与所述长方体形状的物体的物理接触；W及b)将一种或 多种UV可固化墨喷射在所述长方体形状的物体的至少一个竖直面板上并UV固化成图像;其 中所述长方体形状的物体选自联运货物集装箱、板条箱、卡车、拖车、半拖车和棚车。在一个 优选的实施方案中，所述长方体形状的物体为联运货物集装箱。
[0022] 为了达到良好的图像品质，人们发现，有必要发生并保持喷墨印刷设备的至少一 部分与所述长方体形状的物体的物理接触。优选地，在所述长方体形状的物体的竖直面板 的至少两个角，更优选Ξ个角并且最优选四个角（例如图2中的角件9)上进行接触。运能够 准确地控制喷墨喷嘴和与所述竖直面板平行的平板之间的平均距离。所述面板可W是完全 扁平状的，W便其与那个平板充分配合，但所述竖直面板通常并不是完全扁平状的，而是具 有如图3中集装箱的侧壁面板16所示的波纹状表面。波纹状侧壁面板是有利的，因为它们倾 向于增加集装箱的物理强度。
[0023] 角件通常由钢制成，W便磁体能够用于实现喷墨印刷设备与长方体形状的物体之 间的物理接触。优选地，所述磁体为电磁体，因为喷墨印刷设备在长方体形状的物体上的附 接和解附能够很容易地通过切换电路的闭合和断开来控制。可选地，吸盘或夹具可W用于 实现所述物理接触。吸杯是优选的，因为与夹具相比，它们倾向于造成更小的表面损伤(如 划痕）。
[0024] 在一个优选的实施方案中，所述物理接触通过两个、Ξ个、四个或多个选自吸盘、 电磁体和夹具的附接装置来完成。
[0025] 在一个更优选的实施方案中，物理接触不仅在角件9上进行，而且在集装箱骨架6 的顶端导轨8和/或角柱10上进行，如图2所示。
[0026] 优选地，喷墨印刷设备的一部分与长方体形状的物体的物理接触的发生通过使其 在一个或多个导轨上朝向所述长方体形状的物体滑动，通过使其乘坐在朝向所述长方体形 状的轮子上，或通过使其朝向所述长方体形状摇摆来完成。在后一种情况下，所述喷墨印刷 设备或者所述喷墨印刷设备的至少一部分被悬挂在房间的天花板上，所述喷墨印刷设备和 所述长方体形状的物体位于所述房间中，但是优选地，所述喷墨印刷设备或者所述喷墨印 刷设备的至少一部分被悬挂在桥上，所述桥被安装在所述长方体形状的物体上。
[0027] 除了使用吸盘、电磁体和夹具来维持物理接触W外，还能够使用简单的表面传感 设备，其仅接触所述表面。然后，用于维持物理接触的力通过能够将喷墨印刷设备的至少一 部分按压在竖直面板上的设备来递送。优选地，所述传感设备也位于大型长方体形状的物 体的至少两个角，更优选Ξ个角并且最优选四个角上。
[0028] 优选地，用于实现喷墨印刷设备与长方体形状的物体之间的物理接触的附接设备 (如吸盘、电磁体和夹具)在Χ、Υ和Z方向上是可调节的，用于所述喷墨印刷设备与所述长方 体形状的物体的最佳对准。
[0029] 传感设备还可W存在于角柱10和/或顶侧导轨7上，用于将图像在侧壁面板16上准 确地定位或定中屯、。
[0030] 当竖直面板不是完全扁平状的，而是具有(例如)波纹状表面时，喷墨喷嘴与至少 一个竖直面板的表面之间的距离通过一种主动或被动距离控制器来控制。
[0031] 主动距离控制器W后的技术是本领域技术人员众所周知的。例如，超声波传感器 被用在一种用于帮助驾驶员停泊其汽车的PDC(停车距离控制）系统中。使用激光或激光二 极管的主动距离控制系统还被用在如US 586439U电装公司）中所公开的雷达装置中或者 测速枪中。在UV可固化喷墨印刷方法的一个优选的实施方案中，所述主动距离控制器使用 超声波传感器、红外传感器或光电距离传感器(也被称为距离测量光电传感器）。距离测量 光电传感器提供了一种设及物体位置的动态连续模拟输出信号，在某些情况下，数字输出 也能够被激活。运些传感器或者发出可见的红光，或者优选地发出反射回传感器的激光。
[0032] 可选地，被动距离控制器可W被使用。被动距离控制器是一种固定设备，如如图5 中所示的具有突起部31的导轨30,其匹配了竖直面板的凹凸形制(relief)，W便随着印刷 头穿过导轨30而获得喷墨喷嘴与至少一个竖直面板的表面之间最小的距离变化。优选地， 所述具有突起部的导轨是可轻易替代的，W便具有不同的波纹状表面的竖直面板能够采用 相同的喷墨印刷设备来印刷。相对于被动距离控制器，主动距离控制器具有如下优点：不同 形状的竖直面板(例如具有和不具有波纹状表面)都能够被喷墨印刷，而无需采用不同形状 的被动距离控制器来替代该被动距离控制器。
[0033] 优选地，在UV可固化喷墨印刷方法中，同时在长方体形状的物体的至少两个面板 上喷射并固化图像。例如，优选地，同时在