總體在表面上再現(xiàn)圖像或圖形圖案的設(shè)備和對應(yīng)的方法
【專利摘要】總體在大表面上再現(xiàn)圖像或圖形圖案的設(shè)備，包括相對于支承框(12)沿至少一個方向移動的至少印刷系統(tǒng)(14)；光學(xué)觀察系統(tǒng)(100)，該光學(xué)觀察系統(tǒng)與所述支承框(12)關(guān)聯(lián)并能識別已執(zhí)行的圖像部分的定位并觀察在執(zhí)行所述圖像部分的步驟中附著的可能的基準(zhǔn)標(biāo)記從而實現(xiàn)設(shè)備的正確定位以執(zhí)行接下來必須被執(zhí)行的毗鄰圖像部分。
【專利說明】總體在表面上再現(xiàn)圖像或圖形圖案的設(shè)備和對應(yīng)的方法
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及總體在例如但不僅限于墻壁、帆布或其它的大表面上再現(xiàn)圖像或圖形圖案——不管這些表面的取向如何——的設(shè)備和對應(yīng)方法。
[0002]本發(fā)明特別(但并非排它地)適用于室內(nèi)、大樓的立面、交通工具、地板的裝飾，用于在例如重建工作中大致在諸如水泥墻壁、砌磚、塑料、玻璃、陶瓷和瓷磚、金屬、木材等任何材料的表面上作出一些指示。
【背景技術(shù)】
[0003]為了修飾和個性化例如大樓的內(nèi)壁或外壁、織物、帆布等的表面，再現(xiàn)圖形圖案的復(fù)雜性是眾所周知的，所述圖形圖案例如為圖像、作品、照片復(fù)印件、繪畫、風(fēng)景畫、裝飾等。
[0004]手動方案緊密地聯(lián)系于各種能力并且缺乏可重復(fù)性和恒定的結(jié)果。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，已提出了一些部分自動化方案，其使用由通過計算機(jī)化控制單元提供命令的移動裝置而移動的印刷系統(tǒng)。
[0006]例如，裝置已知由笛卡爾式結(jié)構(gòu)構(gòu)成，例如具有X軸和y軸上的移動的框，該笛卡爾式結(jié)構(gòu)使例如噴漆槍式的印刷系統(tǒng)沿要被涂畫的表面移動，所述噴漆槍具有油墨噴射頭、激光頭或其它結(jié)構(gòu)。
[0007]已知方案的一種劣勢源自這樣一個事實:裝置的支承結(jié)構(gòu)在所有經(jīng)編程和要求的圖像的印刷步驟期間是不移動的。
[0008]因此，當(dāng)要再現(xiàn)的圖像與所使用機(jī)器具有相同尺寸或比其更小時，這些方案是令人滿意的，但如果圖像的尺寸大于機(jī)器則不如此；或者，如果裝置具有可比擬于圖像尺寸的尺寸則裝置復(fù)雜且龐大。
[0009]本發(fā)明的一個目的是提供一種設(shè)備和方法以使用有限尺寸的裝置總體在非常大的表面上再現(xiàn)圖像、作品、裝飾或圖形圖案，由此簡化在受限制的或難以到達(dá)的空間內(nèi)的運(yùn)輸和使用。
[0010]另一目的是保證所再現(xiàn)的圖像是高質(zhì)量、可重復(fù)的、具有線條和圖形圖案的連續(xù)性、在各個部分之間具有不可察的接點(diǎn)、時間短并具有合理成本，并保證即使通過不是非常專門的人員也能容易地和熟練地完成。
[0011] 申請人:已對本發(fā)明作出構(gòu)思、試驗和具體化以克服現(xiàn)有技術(shù)的短處并獲得這些和其它的目的和優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明被陳述并歸納在獨(dú)立權(quán)利要求中，而從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的其它特征或?qū)χ饕獎?chuàng)新性理念的變型。
[0013]根據(jù)前面的目的，本發(fā)明提供一種方法，其中擬被裝飾、涂畫或以其它方式修飾或改善的區(qū)域被劃分成多個連續(xù)的子區(qū)域，這些子區(qū)域中的每一個被分配予擬被再現(xiàn)的圖像或圖形圖案的一精確部分。[0014]本發(fā)明也假設(shè)，在各區(qū)域的第一部分中已完成圖像的再現(xiàn)之后，印刷儀器在每個場合被重新定位在毗鄰位置，而不需要由操作者執(zhí)行測量或觀察并且不需要由操作者作出任何定位，并且在任何情形下確保一個接一個再現(xiàn)的圖像的毗鄰部分之間的絕對連續(xù)性和精確度。
[0015]根據(jù)本發(fā)明實施例的一種形式，前述方法中使用的設(shè)備包括印刷系統(tǒng)，例如印刷頭、噴漆槍系統(tǒng)或其它現(xiàn)有技術(shù)中已知的結(jié)構(gòu)，該印刷系統(tǒng)被安裝在支承框上，支承框使其在平面上移動。
[0016]支承框根據(jù)需要具有可變的尺寸，但在本發(fā)明的精神內(nèi)，其體積不龐大但易于運(yùn)輸、組裝和保藏。在本發(fā)明的一種方案中，支承框是具有30和100厘米之間的邊的方形或矩形。
[0017]在第一方案中，設(shè)備適于手動地使用，通過操作者保持在面向擬裝飾的表面的位置并相距一適當(dāng)?shù)木嚯x，以使印刷系統(tǒng)可作出裝飾。
[0018]根據(jù)一變例，設(shè)備可關(guān)聯(lián)于支承系統(tǒng)，例如三腳架、底座、標(biāo)桿或類似物，該支承系統(tǒng)也是自移動式的。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，支承框允許沿至少兩根軸移動印刷系統(tǒng)，例如笛卡爾平面的軸X和軸y。
[0020]根據(jù)這個移動的執(zhí)行，存在具有機(jī)動驅(qū)動器的至少兩個系統(tǒng)，一個系統(tǒng)針對每個移動軸，籍此印刷系統(tǒng)被正確地定位以執(zhí)行經(jīng)編程的印刷。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備也配有光學(xué)觀察系統(tǒng)，例如配有一個或多個相機(jī)，或與相應(yīng)的電光換能器關(guān)聯(lián)的LED或激光器件。
[0022]光學(xué)系統(tǒng)例如允許識別已完成的圖像部分的位置，并識別在圖像的所述部分的執(zhí)行中附著到墻壁、帆布或其它擬被裝飾的結(jié)構(gòu)的可能的基準(zhǔn)標(biāo)記，從而實現(xiàn)設(shè)備的正確定位以執(zhí)行接下來擬作出的圖像的毗鄰部分。
[0023]整個設(shè)備接下來的定位可由操作者手動執(zhí)行，被定位至光學(xué)系統(tǒng)指示基準(zhǔn)標(biāo)記已被識別并信令操作者例如將設(shè)備停靠在墻壁上以執(zhí)行圖像的下一部分的位置；在變化實施例中，設(shè)備的定位由移動可能的支承的系統(tǒng)來主宰，在可能的支承上安裝有設(shè)備。
[0024]在本發(fā)明的實施例的一種形式中，設(shè)備也包括例如與支承框相聯(lián)的用于檢測傾斜的設(shè)備，該設(shè)備在開始印刷和/或印刷過程中檢測框是否相對于擬被裝飾的墻壁正確地定位，并可校正印刷系統(tǒng)的位置和驅(qū)動以保證即使存在支承框不被正確地定位的情況也能使圖像部分正確地取向。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備關(guān)聯(lián)于調(diào)節(jié)和管理其功能的命令和控制單元。命令和控制單元包括至少存儲器，該存儲器一般包含多個圖像、裝飾、設(shè)計、風(fēng)景畫和圖形圖案的存檔，用戶可訪問該存儲器以選擇擬被再現(xiàn)的圖形圖案。
[0026]命令和控制單元可包括或關(guān)聯(lián)于獲取圖像的單元，例如掃描儀、相機(jī)或其它適當(dāng)設(shè)備，以獲得圖像，該圖像隨后被適當(dāng)分析，例如被放大，被再現(xiàn)在擬被裝飾的表面上。
[0027]命令和控制單元也可包括命令接口，通過它操作者不僅可從存檔中選擇擬被再現(xiàn)的圖像，也可以對圖像進(jìn)行修正，例如插入作品之類的內(nèi)容，或可將兩個或更多個圖像組合在一起，或根據(jù)需要處理所選擇的圖像。
[0028]命令和控制單元也連接至印刷系統(tǒng)的支承框以根據(jù)擬被印刷的圖像確定其在笛卡爾軸上的移動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]本發(fā)明的這些和其它特征將從下面對實施例優(yōu)選形式的描述變得明顯，參照附圖作為非限定例給出，在附圖中:
[0030]圖1示出根據(jù)實施例的一種形式的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的后視圖；
[0031]圖2示出圖1中的設(shè)備沿A-A線的截面；
[0032]圖3示出圖1中的設(shè)備的印刷系統(tǒng)的細(xì)節(jié)；
[0033]圖4a、4b、4c和4d示出使用本發(fā)明的墻壁的一系列的裝飾步驟。
[0034]為了便于理解，已使用相同的附圖標(biāo)記(只要可能)來表示附圖中的相同部件。
【具體實施方式】
[0035]如圖1和圖2所示，用于再現(xiàn)圖像10的設(shè)備包括支承框12，在本例中為正方形，其側(cè)邊等于大約50cm。在這里沒有示出的一個方案中，支承框12可具有腳或小吸盤或類似特征以利于?？吭跀M由操作者裝飾的墻壁上，并在使用過程中增加其穩(wěn)定性。
[0036]顯然，圖中所示的設(shè)備10無論是形狀還是尺寸都僅是指示性的；尺寸可改變，盡管設(shè)備仍然是配置成主要手動使用的，由此其尺寸和重量使其在使用中通過操作者保持在位。
[0037]在這種情形下，附圖中所示的設(shè)備10包括可沿第一導(dǎo)向件16在垂直方向“y”上在支承框內(nèi)移動的印刷頭14。
[0038]在說明書此處和之后篇章，方向垂直和水平參照圖1的表示，但是顯然設(shè)備10可與任何取向一起使用并且其各個邊相對于水平或垂直方向傾斜。
[0039]印刷頭14由蝸桿18穿過，該蝸桿18的兩端連接至相應(yīng)的支承20 ;支承20支承印刷頭14并允許其轉(zhuǎn)動。支承20均連接至帶22 (如圖1所示)，帶22允許支承20在水平方向“x”上沿第二導(dǎo)向件24移動。
[0040]印刷頭14沿垂直方向的移動是通過蝸桿18可沿一個方向或另一個方向轉(zhuǎn)動這一事實而產(chǎn)生的，該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由設(shè)置在兩個支承件20之一內(nèi)的第一驅(qū)動裝置26決定，在這種情形下是下面一個支承件20。
[0041]為使兩根帶22旋轉(zhuǎn)一這兩根帶22的其中一個位于第一水平側(cè)而另一個位于框12的相對水平側(cè)一以給予支承框12水平移動，使用第二驅(qū)動裝置28，該第二驅(qū)動裝置28連接至支承30，該支承30以將第二驅(qū)動裝置28的轉(zhuǎn)動傳遞至兩根帶22。
[0042]第一驅(qū)動裝置26和第二驅(qū)動裝置28的功能由控制單元40 (圖4a中示出)管理，該控制單元40借助電纜32連接至設(shè)備10。設(shè)備10可借助無線連接、藍(lán)牙或任何其它類型連接至控制單元，這落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0043]為了確定設(shè)備10的傾斜以對擬由控制單元涂畫的圖像的取向?qū)崿F(xiàn)可能的校正，在框12的一側(cè)上設(shè)有三軸加速度計34。
[0044]顯然，一個或多個加速度計34可被設(shè)置在支承框12的一個或多個相應(yīng)側(cè)上，這落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0045]如圖3所示，印刷頭14包括:具有相應(yīng)顏料盒以涂畫具有圖像部分的墻壁200多個噴嘴102(例如五個:青色、品紅色、黃色、白色和黑色)；以及光學(xué)檢測系統(tǒng)100，用于使設(shè)備10移動以通過控制單元40確定已作業(yè)的一個或多個部分的位置，由此確定重新開始涂畫墻壁200的點(diǎn)。
[0046]在圖2所示的實施例的一種形式中，設(shè)備10具有聯(lián)系于設(shè)備10的框12的兩個手柄36，以供操作者手動使用。
[0047]設(shè)備10也可以更大，并因此無法由操作者輕易地用手握持，或至少握持需要的時間段以完成圖像的各個部分；在這種情形下，本發(fā)明的實施例的一種形式假設(shè)支承框12被安裝在自移動支承208 (由圖4a中的虛線所示)上并且在這種情形下的涂畫操作可至少部分地執(zhí)行而不需要操作者。
[0048]如前所述的設(shè)備10功能如下。
[0049]圖4d示出完全涂畫有圖像202的墻壁，該圖像202是通過垂直“y”和水平“x”地重復(fù)裝飾部件204而獲得的。
[0050]圖4A示出使用設(shè)備10涂畫墻壁200的方法的第一步驟，其中擬被再現(xiàn)的圖像202被分割成不同的連續(xù)部分206，分別為206a、206b、206c、206d。設(shè)備10或者由操作者使用兩個手柄36手動地或者使用支承設(shè)備10的自移動設(shè)備208對應(yīng)于左上緣被定位，從那里開始圖像206a的第一部分在墻壁200上的再現(xiàn)。
[0051]設(shè)備10開始沿設(shè)備10的整個長度在水平方向“x”和垂直方向“y”這兩個方向上移動印刷頭14以涂畫圖像的第一部分。
[0052]與圖像206a的第一部分的水平端一致，圖像的第二部分206b接下來將與之橫向毗鄰地設(shè)置，設(shè)備10將跟蹤垂直邊緣210a，該垂直邊緣210a接下去用于識別已被涂畫的圖像部分。與圖像206a的第一部分的垂直端一致，圖像的另一部分206c接下來將與之垂直毗鄰地設(shè)置，設(shè)備10將跟蹤水平邊緣210b (如圖4b所示)，該水平邊緣210b接下去用于識別已被涂畫的圖像部分。
[0053]在圖4b中，設(shè)備10已完成對圖像的第一部分206a的涂畫，其中相應(yīng)的邊緣210a、210b圖示為與接下來要作出的后繼圖像部分連續(xù)。設(shè)備10因此能朝向接下來的圖像部分移動。如圖4b所示，設(shè)備10橫向地移動以使它能再現(xiàn)圖像部分206b，該圖像部分206b在已完成的圖像部分206a的右側(cè)。為了確定重新開始涂畫的開始位置，設(shè)備10使用安裝在印刷頭14內(nèi)的檢測系統(tǒng)100以分析已完成的垂直邊緣210a的位置。
[0054]如圖4c所示，一旦已確定邊緣210a的位置，設(shè)備10開始用與前述相同的特征和方法來涂畫圖像206b的第二部分。已用可與圖像部分206b相容的色彩明暗涂畫的邊緣210a將完全由圖像部分206b的涂畫所覆蓋，如此給予圖像202連續(xù)的概念。
[0055]顯然，可對設(shè)備作出部件的修正和/或添加以如前所述地再現(xiàn)圖像10，而不脫離本發(fā)明的領(lǐng)域和范圍。
[0056]例如，不使用如前所述具有噴嘴的印刷系統(tǒng)，而是使用激光刻圖頭、滾花或甚至膠體物質(zhì)的分配器，例如根據(jù)特定圖形圖案一般施加諸如壁紙或裝飾的材料。
[0057]顯然，除了跟蹤特定邊緣，例如之前描述的210a，可將任何基準(zhǔn)標(biāo)記或圖像部分作為基準(zhǔn)。
[0058]另外明顯的是，盡管已參照某些特例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員當(dāng)然能取得設(shè)備的許多其它等效形式以再現(xiàn)圖像10，它們具有如權(quán)利要求書中描述的特征并因此落在由此定義的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.總體在大表面上再現(xiàn)圖像或圖形圖案的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備至少包括:相對于支承框(12)沿至少一個方向移動的印刷系統(tǒng)(14);與所述支承框(12)關(guān)聯(lián)并能識別已執(zhí)行的圖像部分的位置并識別在執(zhí)行所述圖像部分的步驟中附著的可能的基準(zhǔn)標(biāo)記從而允許對設(shè)備的正確定位以執(zhí)行接下來必須被執(zhí)行的毗鄰圖像部分的光學(xué)觀察系統(tǒng)(100)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括控制單元(40)，所述控制單元(40)能將擬被再現(xiàn)的圖像或圖形圖案分成多個子部分以命令所述印刷系統(tǒng)(14)在第一再現(xiàn)步驟中執(zhí)行所述子部分的第一個以及所述基準(zhǔn)標(biāo)記中的一個，從而允許使用所述基準(zhǔn)標(biāo)記定位所述支承框(12)以執(zhí)行所述子部分的第二個。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備也包括用于檢測傾斜的裝置(34)，其關(guān)聯(lián)于所述支承框(12)的至少一側(cè)以檢測所述支承框(12)相對于擬被裝飾的墻壁(200)的取向并確定擬執(zhí)行的裝飾的正確取向，從而補(bǔ)償所述印刷系統(tǒng)(14)的任何可能的錯誤取向。
4.如前面任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述印刷系統(tǒng)(14)與相應(yīng)的電動機(jī)裝置(26、28)關(guān)聯(lián)以使其相對于所述支承框(12)沿所述至少一個方向移動。
5.如前面任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述支承框(12)具有手柄(36)以使其能被手動地驅(qū)動和支承和/或支承腳以使所述支承框(12)?？吭跀M被裝飾的表面上。
6.如前面任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備具有正方形或矩形形狀，且邊長尺寸在30cm和IOOcm之間。
7.如前面任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備關(guān)聯(lián)于或可關(guān)聯(lián)于也是自移動式的例如三腳架或諸如此類的支承裝置(208)。
8.一種使用如前面任何一項權(quán)利要求所述的設(shè)備(10)在墻壁(200)或類似結(jié)構(gòu)上再現(xiàn)圖像的方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟: 從電子式存儲器選擇任何圖像、圖形圖案或裝飾(212)； 將所述圖像分割成多個子部分； 在所述墻壁(200)或類似結(jié)構(gòu)上執(zhí)行所述子部分； 使所述設(shè)備移動至毗鄰所述子部分的位置以執(zhí)行所述毗鄰的子部分； 識別出現(xiàn)在第一子部分中已再現(xiàn)的一部分圖像，用以所述第二子部分的對準(zhǔn)執(zhí)行和執(zhí)行； 重復(fù)前面的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，使用所述基準(zhǔn)標(biāo)記，所述基準(zhǔn)標(biāo)記特別地被附著以利于識別已在墻壁上再現(xiàn)的部分的邊緣。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步驟:檢查設(shè)備(10)相對于墻壁(200)的傾斜，且根據(jù)所述設(shè)備檢測到的傾斜對擬再現(xiàn)的圖像作可能的校準(zhǔn)。
【文檔編號】G09F19/22GK103534038SQ201280022950
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】科爾 亞歷山德羅·戴爾, 卡洛·塔維安, 賈科莫·巴蒂斯通 申請人:科爾 亞歷山德羅·戴爾, 卡洛·塔維安, 賈科莫·巴蒂斯通