用于給對象印上印刷圖像的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于給對象印上印刷圖像的方法，所述對象例如車身，其中，使用具有至少一個噴墨印刷頭(5)的噴墨印刷設備(2)，該噴墨印刷設備用所述印刷圖像(11)的數(shù)據(jù)控制，其包括以下步驟：印刷所述印刷圖像(11)的第一區(qū)域(11a)；在所述對象(1)上安裝至少兩個優(yōu)選自粘的標簽(8，8a，8b)；用參考信息(8，8a，8b)印刷所述標簽(9)，優(yōu)選借助于所述印刷頭(5)；對所述印刷設備(2)進行重置和粗略定位和/或粗略定向；探測所述參考信息(8，8a，8b)，優(yōu)選借助于攝像機(7)；在使用所述參考信息(8，8a，8b)的情況下對所述印刷設備(2)、所述印刷頭(5)、所述印刷圖像(11)和/或所述數(shù)據(jù)進行精細定位和/或精細定向；和印刷所述印刷圖像(11)的第二區(qū)域(11b)。
【專利說明】
用于給對象印上印刷圖像的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權利要求1前序部分所述特征的、用于給對象印上印刷圖像的方法和一種具有權利要求10所述特征的方法。
【背景技術】
[0002]具有大的且可見的表面的大型對象被提供用于印上廣告或者諸如此類。然而，在各種情況下，用于該目的的印刷設備在不重置的情況下并不能夠檢測到整個對象。相應地，在各種情況下都合適的方法必須包括重置的步驟。在下文中提到的現(xiàn)有技術的文獻說明了在這個領域上已知的技術的解決方案。
[0003]DE102009004878A1說明了一種用于在多個相鄰的軌道中對飛機機身進行由機器人引導的噴墨印刷的設備。借助于涂覆構件的標記噴嘴來施加標記液體。在此描述的是，標記痕道作為引導痕道使用，用于涂覆構件的后續(xù)的引導。也能夠安置單個的點來取代痕道。也提到一種可能的UV輻射。未描述的是，該設備吸附到機身上，然而描述了所使用的設備借助于輪子對表面進行接觸。
[0004]EP 2 641 661 Al公開了一種用于印刷飛機機身的設備。該印刷設備必須在機身上重置。機身的幾何形狀和設備的位置可以借助特定的攝像機機械進行檢測。能夠使用在機身上的標記，以便確保所必需的套準。也能夠使用標簽替代標記。也提到抽吸裝置。
[0005]DE102009021608A1也公開了類似的和用于檢測待印刷表面的幾何形狀的激光測量頭。EP 2 799 150也公開了類似的裝置。
[0006]US2014/0071217A1說明了一種用于對壁進行印刷的設備，該設備可以用手或者自動地在壁上重置。該設備具有帶傳感器的印刷頭。該傳感器檢測到在重置之前所印刷的棱邊或者固定在壁上的參考標記。描述了用于將設備固定在壁上的抽吸裝置。也描述了壁上的套準標記。
[0007]DE10390349B4公開了一種類似的用于對壁進行印刷的設備，其具有吸附機械裝置，用于將設備吸附到壁上。在此描述了設置有標記。也描述了設置有本地的存儲箱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的任務在于，提出一種相對于現(xiàn)有技術而言改進的方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)的是，即使在需要重置所使用的印刷設備的情況下，也能精準地印刷一對象、例如(陸地、空中或者水上)運輸工具機身或者壁，并且，在此，將印刷圖像的多個區(qū)域與套準相符合地印刷。此外，對于使用者而言，該方法的實施應被簡單地設計。
[0009]該任務通過具有權利要求1或者10所述特征的兩種方法解決。
[0010]根據(jù)本發(fā)明用于給對象印上印刷圖像的方法，其中，使用具有至少一個噴墨印刷頭的噴墨印刷設備，所述噴墨印刷設備借助印刷圖像的數(shù)據(jù)進行控制，該方法的特征在于以下步驟:印刷所述印刷圖像的第一區(qū)域;將至少兩個標簽安置在所述對象上;給所述標簽印上參考信息；將所述印刷設備重置和粗略定位和/或粗略定向；探測所述參考信息;在使用所述參考信息的情況下對所述印刷設備、所述印刷頭、所述印刷圖像和/或所述數(shù)據(jù)進行精細定位和/或精細定向；印刷所述印刷圖像的第二區(qū)域。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的方法以有利的方式能夠?qū)崿F(xiàn)可移動地、然而簡單且精準并且尤其與套準相符合地給大型對象印上大型印刷圖像，其中，“可移動地”意味著，印刷設備相對于對象(基于對象尺寸或圖像尺寸)運動或重置。對象/圖像相對于印刷設備具有這樣的大小比例，使得安置在對象上的印刷設備僅僅能夠到達對象表面的一部分。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，首先，在對象上施加標簽，并且，然后給所述標簽印上參考信息。在此，優(yōu)選的是，標簽的施加通過為了實施該方法而使用的設備來自動地實現(xiàn)。
[0013]該印刷優(yōu)選通過噴墨印刷頭進行，所述噴墨印刷頭也用于印刷圖像的印刷。替代地，也可以設置單獨的印刷設備用于標簽的印刷，該單獨的印刷設備優(yōu)選布置在為了實施所述方法而使用的設備上。以此方式可以確保，即使在對于印刷圖像的所希望的印刷質(zhì)量來說不夠準確地施加標簽的情況下，也能夠在對象上位置精準地設置參考信息。此外，以此方式，已知參考信息相對于印刷設備進而也相對于印刷圖像或印刷圖像第一區(qū)域的相對定位。優(yōu)選的是，所述信息在隨后的精細定位和/或精細定向時應用。
[0014]所述對象可以是大面積的，例如飛機、船或者大型車輛或者其掛車的機身、建筑物外壁或者廣告面。待印刷的面可以具有例如在一個或者兩個空間方向上的曲率。地面也能夠作為對象，例如室內(nèi)地板。
[0015]所述印刷圖像可以是圖像、圖案、標志、文本、色彩分布或者顏料面或者漆面。優(yōu)選地，將印刷圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)目。優(yōu)選地，印刷圖像為彩色的。作為例子可列舉在飛機的機身上的航空公司的標志。根據(jù)本發(fā)明，印刷圖像被劃分為至少兩個區(qū)域。這些區(qū)域相互銜接。印刷圖像劃分為區(qū)域的這種劃分可以是例如棋盤式或者蜂窩式。
[0016]優(yōu)選地，印刷設備具有框架或者類似的結(jié)構。優(yōu)選地，在框架上布置有可運動的橫桿。優(yōu)選地，印刷頭可運動地布置在橫桿上。以此方式可以實現(xiàn)印刷頭在兩個分立的方向X和Y上(例如在機身的縱向方向和周向方向上)的運動。優(yōu)選地，將印刷圖像事先分解為待印刷的行(例如在Y方向上)。附加地，也可以設置有并且相應可運動地布置有:干燥器(熱空氣或者紅外線)；或者，UV硬化單元，例如LED單元，用于在使用UV油墨的情況下固化(預硬化)和/或硬化。也可以設置UV輻射防護裝置，例如作為包圍整個設備的、由有機玻璃制成的護罩。
[0017]優(yōu)選地，印刷設備借助三個或者更多個抽吸保持器來放置在對象上。因此避免了印刷設備與對象之間的、平行于待印刷的表面的相對運動。抽吸保持器在所進行的粗略定位和/或粗略定向之后激活并且在重置印刷設備之前失活。抽吸保持器能夠可運動地布置在印刷設備上，從而能夠校準至對象表面的間距差，或者說，從而設定了印刷設備在Z方向上(例如機身的徑向方向上)的間距和設定了印刷設備參照對象表面的傾斜度。也能夠替代地使用磁性保持器。通過吸附能夠避免印刷設備相對于對象的不希望的振動。
[0018]印刷設備可以具有一個印刷頭(例如僅僅黑色)或者多個、尤其四個(四色印刷CMYK)或者高達七個(CMYK加上涂底漆、專色和清漆)印刷頭。優(yōu)選地，這些印刷頭可以相對于彼此來調(diào)整，例如用以設定對版(Passer)。印刷頭也可以分別具有擋板(所謂的遮板，Shutter)，以防止油墨變干或硬化。優(yōu)選地，所配屬的噴墨供給裝置具有鄰近于印刷頭定位的存儲箱和短的軟管連接部。
[0019]標簽可以是自粘式。所述標簽可以由紙或者塑料膜制成。所述標簽可以安置在對象上的如下區(qū)域以內(nèi):該區(qū)域被印刷設備包圍進而可印刷。所述標簽也能夠安置在上述區(qū)域以外，例如以若干厘米或者分米的間距與之相鄰。優(yōu)選地，所述標簽具有可借助油墨來印刷的表面。作為所述油墨，優(yōu)選地使用如下油墨:借助該油墨也產(chǎn)生出印刷圖像。為實現(xiàn)高的印刷對比度以及好的可探測性，優(yōu)選地，所述標簽具有亮的或者白色的表面。為實現(xiàn)好的可探測性，所述標簽也可以具有熒光特性。優(yōu)選地，所述標簽能夠毫無困難地又從對象上移開。
[0020]對于印刷圖像的各個區(qū)域來說，優(yōu)選將兩個標簽施加在對象上不同的位置上。在此，優(yōu)選如此選擇這些位置，使得所述標簽在重置印刷設備之后能夠被探測到。
[0021]本發(fā)明的改進方案可以設置，在使用至少一個標簽施加器的情況下，將標簽施加在對象上，其中，單個或者多個標簽施加器安裝在印刷設備上。所述標簽施加器能夠不可動地布置在印刷設備上，從而標簽總是布置在對象上相對于印刷設備同一位置上。然而優(yōu)選地，將標簽施加器可運動地布置在印刷設備上，從而標簽在對象上且相對于印刷設備的位置能夠被改變。因此，可以有針對性地將標簽安置在對象上有利的(例如不干擾印刷圖像的)位置上。
[0022]本發(fā)明的一種改進方案可以設置，給所述標簽中的至少一個標簽印上套準標記，作為參考信息。所述套準標記可以包括能夠被很好地探測到的圖案，例如交叉形或者棋盤式的圖案。所述套準標記也可以包括位置信息，用于將標記在對象上和/或相對于對象上所規(guī)劃的印刷圖像進行粗略定位。
[0023]也可以附加地設置，將具有其它信息的一維的或者二維的條形碼或諸如此類印刷到標簽上，例如對標簽編號或者印刷圖像的配屬于標簽的(即包括標簽的位置的或者與之銜接的)區(qū)域進行編碼。
[0024]本發(fā)明的一種改進方案可以設置，給所述標簽中的至少一個標簽印上印刷圖像的一區(qū)段作為參考信息。優(yōu)選地，印刷圖像的作為參考信息使用的一個(或多個)區(qū)段在印刷之前在印刷圖像中選定。因為標簽優(yōu)選又從對象上移除，因此優(yōu)選如此進行選定，使得印刷圖像中的缺失部位不造成干擾。也能夠?qū)⒉辉斐筛蓴_的位置上的套準標記集成到印刷圖像中。
[0025]本發(fā)明的一種改進方案可以設置，在使用具有旋轉(zhuǎn)軸線和/或線性軸線的多軸機器人的情況下，所述重置由機器人引導地實現(xiàn)。替代地，所述重置也可以用手或者借助于起重機實現(xiàn)。在使用四個或更多個抽吸保持器的情況下也能夠的是:將單個抽吸保持器松開且重置，并且，在此使印刷設備向前運動。
[0026]本發(fā)明的一種改進方案可以設置，在使用具有旋轉(zhuǎn)軸線和/或線性軸線的多軸機器人的情況下實現(xiàn)粗略定位和/或粗略定向。
[0027]本發(fā)明的一種改進方案可以設置，在使用至少一個傳感器或者攝像機的情況下實現(xiàn)參考信息的探測。優(yōu)選地，傳感器或者攝像機在視覺范圍內(nèi)工作。優(yōu)選地，傳感器或者攝像機可運動地布置在印刷設備上、例如布置在上述橫桿上，從而能夠檢測對象表面的一部分并且探測到安置在該處的標簽。所述探測至少提供如下兩個標簽(或參考信息)的位置信息，所述兩個標簽(或參考信息)配屬于印刷圖像的、在重置之前所印刷的區(qū)域。在使用所獲得的位置信息的情況下，印刷圖像的當前區(qū)域的印刷能夠無縫隙地實現(xiàn)并且能夠參照事前所印刷好的區(qū)域進行正確地定位和定向。為此，根據(jù)本發(fā)明，精細定位和/或精細定向被實施。
[0028]本發(fā)明的一種改進方案可以設置，在使用具有旋轉(zhuǎn)軸線和/或線性軸線的多軸機器人的情況下實現(xiàn)印刷設備的精細定位和/或精細定向。
[0029]本發(fā)明的一種改進方案可以設置，在使用布置在印刷設備上的運動設備的情況下，例如在使用上述具有印刷頭X-Y運動可能性的橫桿的情況下，印刷頭的精細定位和/或精細定向作為在對象的區(qū)域上參照行駛(Referenzierungsfahrt)實現(xiàn)。也可以設置，除了X-Y運動之外，使印刷頭繞Z方向上的軸線擺動，以便能調(diào)節(jié)在印刷頭的噴嘴列與正式印刷方向之間的角度，或者，以便能夠在對象的棱邊內(nèi)印刷。
[0030]替代地，也能夠?qū)τ∷D像或者數(shù)據(jù)進行精細定位和/或精細定向。為此，數(shù)據(jù)被控制單元以相應變化的順序傳送至印刷頭。
[0031]對象表面可以提前測量，例如，在使用可沿著表面運動的測量頭的超聲波的情況下，通過間距測量來測量。一旦所測量到的實際表面偏離于所存儲的額定表面(例如CAD數(shù)據(jù))，則可以使用測量數(shù)據(jù)來計算出印刷圖像的不可避免的失真。也可以使用測量值用于在印刷期間進行間距修正。替代地，所述測量也可以直接在印刷之前進行，其方式是，印刷頭跟隨測量頭。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的方法可以重復地實施，S卩，通過重置印刷設備來印刷出印刷圖像的如此多個區(qū)域，直至完成在對象表面上的完整的印刷圖像。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的用于給對象表面進行印刷的方法是如下方法，其中，不僅印刷圖像在表面上產(chǎn)生，而且參考信息在表面上的標簽上產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0034]在下文中，在具體的實施方式的例子中并且參照【附圖說明】本發(fā)明以及其有利的改進方案。附圖示出:
[0035]圖1在實施根據(jù)本發(fā)明的方法時的三維對象和布置在該三維對象上的印刷設備的第一視圖；和
[0036]圖2在實施根據(jù)本發(fā)明的方法時的三維對象和布置在該三維對象上的印刷設備的第二視圖。
【具體實施方式】
[0037]圖1示出在實施根據(jù)本發(fā)明的方法時的三維對象I和布置在該三維對象上的印刷設備2的第一視圖(從Z方向)。該對象具有不是平坦的而是彎曲的表面la?？梢陨婕暗嚼顼w機機身的一區(qū)段。
[0038]印刷設備2包括框架3和能夠在該框架3上沿X方向運動的橫桿4。噴墨印刷頭5可在Y方向上運動地布置在該橫桿上。印刷頭也可以在方向α上(繞相對于X-Y平面垂直的軸線在Z方向上)擺動，用以使噴嘴列5a在印刷運動(X和/或Y方向)期間相對于待印刷的痕道定向(尤其垂直地定向)，或者用以印刷出不平行于框架和/或橫桿延伸的痕道，或者用以能夠在棱邊中印刷。
[0039]印刷設備以三個抽吸保持器6布置在對象的待印刷的表面Ia上。抽吸保持器可自動地操作。抽吸保持器至框架3的間距可變，從而能夠設定框架相對于對象I的定向或傾斜。
[0040]在橫桿上布置有兩個攝像機7，用于探測到套準標記8、8a和Sb。所述套準標記借助于印刷頭5印刷在標簽9上。在使用沿X-Y方向可運動的標簽施加器10的情況下，將標簽安置在表面Ia上?？梢陨婕暗娇奢p易除去的自粘式標簽。在圖1中，在標簽上可看到交叉形圖案。該交叉形圖案構成參考信息，用于在重置(Umsetzen)之后進行精細定位和/或精細定向。
[0041]圖1也示出在重置之后的印刷設備2a(虛線，在附圖的下方區(qū)域內(nèi))。在重置時，如所示出地，也可以改變框架3的定向或者說角度位置，例如用以跟隨對象表面的曲率。所述重置如此實現(xiàn)，使得之前所施加的和印刷好的標簽9位于攝像機7的可探測到的區(qū)域中。
[0042]探測到在重置之前所施加的和印刷好的標簽8a和Sb，并且，使用在此所獲得的信息，用于將印刷圖像11的第二區(qū)域Ilb相對于第一區(qū)域Ila定向。
[0043]在橫桿4上也布置有可運動的干燥器12，用于對已印上的油墨進行干燥。
[0044]通過機器臂13自動地實現(xiàn)印刷設備2例如在重置期間沿著表面Ia的運動。
[0045]圖2示出在實施根據(jù)本發(fā)明的方法時的三維對象和布置在該三維對象上的印刷設備的第二視圖(從Y方向)。附圖標記與圖1中相同。
[0046]附圖標記列表
[0047]I對象
[0048]Ia表面
[0049]2印刷設備
[0050]2a重置之后的印刷設備[0051 ] 3 框架
[0052]4橫桿
[0053]5印刷頭
[0054]5a噴嘴列
[0055]6抽吸保持器
[0056]7傳感器/攝像機
[0057]8，8a，8b 套準標記
[0058]9標簽
[0059]10標簽施加器
[0060]11印刷圖像
[0061 ] 11a，Ilb 印刷圖像的第一 /第二區(qū)域
[0062]12干燥器
[0063]13機器人臂
[0064]X，Y，Z 方向
[0065]α方向
【主權項】
1.一種用于給對象印上印刷圖像的方法，其中，使用具有至少一個噴墨印刷頭(5)的噴墨印刷設備(2)，該噴墨印刷設備以所述印刷圖像(11)的數(shù)據(jù)進行控制，該方法具有以下步驟: -印刷所述印刷圖像(11)的第一區(qū)域(Ila); -將至少兩個標簽(8，8a，Sb)安置在所述對象(I)上； -給所述標簽(9)印上參考信息(8，8a，Sb); -將所述印刷設備(2)重置和粗略定位和/或粗略定向； -探測所述參考信息(8，8a，8b); -在使用所述參考信息(8，8a，8b)的情況下，將所述印刷設備(2)、所述印刷頭(5)、所述印刷圖像(11)和/或所述數(shù)據(jù)進行精細定位和/或精細定向；和 -印刷所述印刷圖像(11)的第二區(qū)域(lib)。2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，在使用至少一個標簽施加器(10)的情況下，將所述標簽(9)安置在所述對象(I)上，其中，所述標簽施加器(10)安置在所述印刷設備(2)上。3.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，給所述標簽(9)中的至少一個標簽印上套準標記(8，8a，8b)作為參考信息(8，8a，8b)。4.按照權利要求1或2所述的方法，其特征在于，給所述標簽(9)中的至少一個標簽印上所述印刷圖像(I)的一區(qū)段作為參考信息(8，8a，8b)。5.按照以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在使用具有旋轉(zhuǎn)軸線和/或線性軸線的多軸機器人(13)的情況下，所述重置被機器人引導地實現(xiàn)。6.按照以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在使用具有旋轉(zhuǎn)軸線和/或線性軸線的多軸機器人(13)的情況下，實現(xiàn)所述粗略定位和/或粗略定向。7.按照以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在使用至少一個傳感器(7)或者攝像機(7)的情況下，實現(xiàn)所述參考信息(8，8a，Sb)的探測。8.按照以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在使用具有旋轉(zhuǎn)軸線和/或線性軸線的多軸機器人(13)的情況下，實現(xiàn)所述印刷設備(2)的精細定位和/或精細定向。9.按照以上權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在使用布置在所述印刷設備(2)上的運動設備(4)的情況下，實現(xiàn)所述印刷頭(5)的精細定位和/或精細定向。10.—種用于給對象的表面進行印刷的方法，其中，所述印刷頭(5)不僅在所述表面(Ia)上產(chǎn)生所述印刷圖像(11，lla，llb)而且在所述表面(Ia)上的標簽(9)上產(chǎn)生參考信息(8，8a，8b)ο
【文檔編號】B41M5/00GK106042697SQ201610237162
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】M·默林格, A·韋伯
【申請人】海德堡印刷機械股份公司