用於三維產品的裝飾的機器的製造方法

2023-10-25 19:11:42 2

用於三維產品的裝飾的機器的製造方法
【專利摘要】一種用於三維產品的裝飾的機器，包括：基部(3)，與基部(3)相聯的用於支承待裝飾的產品(2)的裝置(6)，以及與基部(3)相聯的用於裝飾產品(2)的單元(7)。裝飾單元(7)包括：旋轉地與基部(3)相聯的可運動臂(8)；多個噴墨式列印頭(9)，所述多個噴墨式列印頭設置有帶有噴射嘴的至少一個頭部(10)並且沿著可運動臂(8)滑動；列印頭(9)中的每個列印頭能夠從非操作位置移動至操作位置，在非操作位置中，每個列印頭與產品(2)間隔開，在操作位置中，每個列印頭接近產品(2)以獲得裝飾。
【專利說明】用於三維產品的裝飾的機器

【技術領域】
[0001]本發明涉及用於三維產品的裝飾的機器。
[0002]更特別地，本發明涉及用於三維產品比如盤子、碗、託盤等的裝飾的機器。

【背景技術】
[0003]在用於三維產品比如盤子、碗、託盤等的裝飾的行業中，均使用了其中應用了傳統技術比如移印、絲網印刷等的工業生產線。
[0004]更一般地，這種產品通常在為工具一一例如襯墊等一一的使用所提供的生產線上被裝飾，該工具適用於將通過給定色調而區分的給定裝飾樣式壓印在盤子的表面上。
[0005]使用這種類型的生產線所得到的主要優勢在於高生產率，因為這種生產線能夠管理大量的產品；這種生產線的使用因而在大規模生產的情況中是便利的。
[0006]與此相反，上述生產線是絕對剛性的並且因而不太通用，因為獲得應用在產品上的裝飾樣式的即使很小的改型通常需要替換機械零部件一一即，通常是將顏色應用在待裝飾的產品的表面上的工具例如印色盒。
[0007]因此，每次需要改變例如待提供在產品上的樣式或產品的版式，或甚至其它生產參數時，需要將生產推遲下述一段時間:需要這段時間來替換直接涉及提供裝飾的機械零部件、前述機械零部件的可能的調整和校準以及測試、以及甚至其它操作。
[0008]另外，應當注意到的是這些常規裝飾生產線由於所使用的裝飾裝置的自然本質而不適於獲得通過高圖形質量而區分的結果和結果的令人滿意的可重複性。
[0009]換言之，就裝飾的質量和精度以及可重複性而言，使用這些生產線所能夠獲得的結果並不總是滿足能夠在該市場中察覺到的可變市場需要。


【發明內容】

[0010]因此，本發明的技術任務是改進現有技術的狀態。
[0011]在該技術任務中，本發明的目的是提供用於三維產品的裝飾的機器，該用於三維產品的裝飾的機器就能夠使用的裝飾樣式而言相對於常規裝飾生產線是非常通用的。
[0012]本發明的另一個目的是提供用於裝飾三維產品的機器，該用於裝飾三維產品的機器允許獲得相對於使用常規裝飾生產線所能夠獲得的效果而言質量更高並且因而更具可重複性的效果。
[0013]該任務和目的通過根據所附權利要求1的用於三維產品的裝飾的機器來實現。
[0014]根據本發明的機器設置有裝飾單元，該裝飾單元包括可運動臂，噴墨式的列印頭以能夠滑動地與該可運動臂相聯。通過可運動臂的旋轉和通過列印頭沿著前述臂部的平移所賦予的與產品的類型以及待被提供裝飾的表面區域相關的自由度允許根據無限的圖形和顏色的組合在產品上獲得與使用常規生產線所能夠獲得的裝飾樣式相比而言質量和可重複性相當高的裝飾樣式。
[0015]而權利要求12涉及能夠使用根據本發明的機器實施的裝飾方法。
[0016]從屬權利要求涉及本發明的優選的和有利的實施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]從通過非限制性示例所提供的以下描述和附圖，本發明的特徵對於本領域的技術人員而言將是更加清楚的，其中:
[0018]圖1是根據本發明的機器的立體圖；
[0019]圖2是根據本發明的機器在處於其操作步驟中時的細節的立體圖；
[0020]圖3是根據本發明的機器在處於另一操作步驟中時的細節的立體圖。

【具體實施方式】
[0021]參照附圖1，根據本發明的用於三維產品的裝飾的機器整體上由I指示。
[0022]該機器適用於例如由陶瓷材料以及在沒有任何限制的情況下由其他材料製成的任何形狀和尺寸的三維產品比如盤子、碗、託盤等的表面裝飾。
[0023]然而，該機器也可以用於其它類型的三維產品比如瓶子、飲用玻璃杯、小瓶等的表面裝飾。
[0024]此外，下文中描述的機器I無差別地適於自主操作或插入用於產品的裝飾的更複雜生產線中，其中，機器可能構成各種生產站中的一個生產站。
[0025]換言之，機器是非常通用的以用在多個用於產品裝飾的應用中。
[0026]在圖1至圖3中，待裝飾的產品2通過僅為示例的方式由盤子構成。
[0027]然而，如所提到的，產品2可以是任何其它的類型的，例如產品2可以是碗、盤、或甚至飲用玻璃杯、瓶子，更一般地是表面待根據給定樣式而被裝飾的任何三維產品。
[0028]應當注意到的是機器I也可以在平的或二維的產品比如面板、瓷磚等上操作，但如在以下說明中能夠清楚地注意到的，機器I的最有利應用發生在三維產品2中。
[0029]機器I以本身已知的方式包括基部，該基部整體上由3指示。
[0030]更詳細地，基部3包括基底4，該基底4具有例如可調整的腳部5。
[0031]如在圖1中能夠觀察到的，根據本發明的機器I的基部3具有大致豎向展開(vertical development)，以使得獲得輕的、緊湊的並且具有最小總體尺寸的結構。
[0032]機器I包括用於待裝飾的產品2的整體上由6指示的支承裝置，該支承裝置與基部3相聯。
[0033]機器I還包括整體上由7指示的裝飾單元，該裝飾單元也與基部3相聯。
[0034]機器還包括未在圖中示出的處理控制單元，該處理控制單元管理機器的總體操作。
[0035]根據下文中闡述的方法，用於支承產品的裝置6和裝飾單元7均連接至處理控制單元。
[0036]根據本發明的一個方面，裝飾單元7包括可運動臂8，該可運動臂8旋轉地與基部3相聯。
[0037]裝飾單元7還包括沿著可運動臂8滑動的多個列印頭9。
[0038]列印頭9是噴墨式的。
[0039]換言之，每個列印頭9包括一個或更多個相應的頭部10，該一個或更多個相應的頭部10各自設置有用於噴射列印流體的噴嘴，該噴嘴未在圖中示出但為已知的類型。
[0040]通過頭部10分配的列印流體可以例如通過給定顏色的墨構成。
[0041]可替代地，通過頭部10分配的列印流體可以通過釉或適於應用在產品2的表面上以獲得裝飾效果的任何其它流體等構成。
[0042]在機器的一個實施方式中，每個列印頭9可以與單個顏色相關聯；然而，在其它實施方式中，每個列印頭9可以例如通過在同一列印頭9上安裝若干個頭部10而與不止一個顏色相關聯。
[0043]通常，頭部10是下述類型:適於在時間單位內分配用來沉積在待裝飾的產品2的表面上的列印流體一一例如墨一一的受控量的微滴。
[0044]在任何情況下，頭部10為在產品裝飾行業中本身已知的類型，並且該頭部10在其結構和操作方面將不會被更詳細地描述。
[0045]顯然地，頭部10的類型可以根據待提供的具體應用而改變。
[0046]例如，能夠使用作為商業部件在市場中可獲得的並且應當因而僅安裝在列印頭9上的頭部10。
[0047]同樣，用於頭部10中的每個頭部的操作的電子控制的裝置是在噴墨列印行業中已知的類型，並且將不對其進行更詳細地描述。
[0048]在根據本發明的機器I的實施方式中，頭部10可以與列印流體的相應再循環系統相聯，該頭部將相同流體維持在用於其在待裝飾的產品2的表面上的應用的最佳條件中。
[0049]如下文中更詳細闡述的，列印頭9中的每個列印頭能夠從圖1、圖2中示出的相應的非操作位置運動至特別地在圖3中示出的相應的操作位置，在該相應的非操作位置中，列印頭9中的每個列印頭與產品2間隔開，相反，在該相應的操作位置中，列印頭9中的每個列印頭接近產品2以在產品的表面上獲得裝飾。
[0050]列印頭9一一即，特別地與該列印頭相關聯的頭部10—一在前述的操作位置中可以布置在離產品2的表面幾毫米的距離處，該距離例如通常為2毫米至3毫米或甚至更少。
[0051]顯然地，每個列印頭10的相對於產品2的表面的操作位置可以根據各種需要例如根據待獲得的結果而進行適當地改變。
[0052]在前述的操作位置中，每個列印頭9在產品2的表面上提供給定顏色或甚至不止一個顏色一一如果在同一列印頭9上安裝若干個頭部10—一的給定樣式。
[0053]通過各種列印頭9提供的單個裝飾樣式的組合通常在產品2的表面上提供具有高質量和可重複性的複雜且多色的裝飾樣式，如下文中所闡述的。
[0054]可運動臂8根據旋轉軸線A旋轉地與基部3相聯。
[0055]可運動臂8具有其自身的縱向軸線B。
[0056]旋轉軸線A垂直於可運動臂8的縱向軸線B。
[0057]換言之，可運動臂8能夠在平行於基部3的前表面的平面中旋轉。
[0058]機器I包括用於將可運動臂8從非操作位置一一特別地圖1中示出的位置一一致動至多個操作位置的裝置，該多個操作位置中的一個操作位置在圖2、圖3中示出，在該多個操作位置中，可運動臂相對於用於支承產品2的裝置6傾斜，如下文中所闡述的。
[0059]未在圖中示出的用於致動可運動臂8的裝置可以例如由操作性地連接至機器的處理控制單元的齒輪馬達單元構成。
[0060]前述齒輪馬達單元具有輸出軸線，該輸出軸線在所表示的實施方式中是水平的或大致水平的；可運動臂8例如在其中心線點處連接至前述輸出軸線。
[0061]可運動臂8包括縱向滑動導引件11。
[0062]列印頭9與滑動導引件11相聯，如下文中更詳細描述的。
[0063]更詳細地，可運動臂8的滑動導引件11由設置於臂部8的前表面中的凹槽構成；顯然，滑動導引件11也可以是任何其它類型的，例如滑動導引件11可以由設置在臂部8的外表面上的凸出輪廓構成。
[0064]在圖1至圖3中示出的實施方式中，列印頭9安裝在與滑動導引件11相聯的單個可滑動支架12上。
[0065]更詳細地，支架12可以例如設置有在導引件11內滑動的輪，或該支架可以設置有用於在導引件11內滑動的其它等同裝置。
[0066]可運動臂8包括用於使列印頭9沿著滑動導引件11平移的裝置13。
[0067]更詳細地，平移裝置13與支架12相聯，列印頭9進而與其相聯。
[0068]平移裝置13操作性地連接至機器I的處理控制單元。
[0069]平移裝置13由通過使支架12沿著導引件11一一即，沿著可運動臂8的縱向軸線B--運動的受控軸構成。
[0070]更詳細地，平移裝置13可以由與在為支架12中設置的相應螺母絲槓(nut screw)中接合的螺杆(screw)相聯的齒輪馬達單元構成。
[0071]可替代地，平移裝置13的齒輪馬達單元可以與齒形帶相聯，該齒形帶與為支架12中設置的齒輪嚙合。
[0072]更一般地，在沒有任何限制的情況下並且根據具體應用需求，平移裝置13可以是適於使列印頭9以非常準確的方式沿著導引件11移位的任意其它類型。
[0073]如圖3中示出的，列印頭9能夠根據彼此平行並且垂直於可運動臂8的縱向軸線B的相應平移方向C從相應的非操作位置移動至相應的操作位置並且反之亦然。
[0074]列印頭9的前述平移方向C垂直於可運動臂8的旋轉軸線A，如圖2中示出的。
[0075]在根據本發明的機器的其它實施方式中，可運動臂8的旋轉軸線A、臂8的縱向軸線B以及列印頭9的從非操作位置至操作位置的平移方向C可以不同地並且以適於例如滿足涉及部件的總體尺寸或空間定向需求的給定需求的具體應用需要的方式布置。
[0076]列印頭9中的每個列印頭包括與滑動導引件11相聯的固定部14和可移動地承載一個或更多個具有多個噴射嘴的頭部10的部分15。
[0077]每個列印頭9的可移動部分15可以沿著相應的平移方向C平移。
[0078]更特別地，每個列印頭9包括用於使可移動部分15相對於固定部14沿著平移方向C平移的相應單元16。
[0079]用於平移相應的列印頭9的每個單元16操作性地連接至機器I的處理控制單元。
[0080]每個平移單元16可以是任何類型:例如，其可以由與使可移動部分15運動的螺杆相聯的齒輪馬達單元構成，或其可以是任何其它的類型，例如是帶式的等。
[0081]每個列印頭9還包括用於裝飾用的列印流體的一個或更多個儲液器，或等同的並且在行業中已知的其它裝置。
[0082]更詳細地，用於支承產品2的裝置6包括可旋轉平臺17。
[0083]平臺17繞豎直軸線D旋轉，如圖2中示出的。
[0084]在其它實施方式中，可旋轉平臺17的旋轉軸線可以相對於豎直方向以給定角度傾斜。
[0085]平臺17能夠手動地或通過使用與其相關聯的特別旋轉裝置18而圍繞豎直軸線D旋轉。
[0086]旋轉裝置18可以例如由聯接至平臺17的齒輪馬達組構成並且操作性地連接至機器的處理控制單元。
[0087]在根據本發明的機器的一些特別實施方式中，旋轉裝置18可以是適於使可旋轉平臺17的運動產生的類型，該可旋轉平臺17的運動根據非圓軌跡例如橢圓形等的軌跡發展。因此，該解決方案允許在非圓形產品2上執行裝飾。
[0088]可旋轉平臺17也可以與用於保持產品2的裝置相聯，該用於保持產品2的裝置例如為吸盤式、夾具式等。
[0089]可旋轉平臺17通過與基部3相聯的託架19支承。
[0090]更詳細地，託架19能夠通過未在圖中示出但為已知類型的適當的平移裝置來手動地或自動地在高度方向上進行調整。
[0091]特別地，對支承裝置6的相對於基部3的高度進行調整的可能性允許機器適於與甚至具有極其不同的形狀和尺寸的產品2 —起操作。
[0092]在下文中說明使用根據本發明的機器來裝飾三維產品2的方法。
[0093]在第一操作步驟中，待裝飾的產品2定位在機器I的支承裝置6上。
[0094]更詳細地，產品2定位在可旋轉平臺17上並且產品2通過設置在平臺17上的保持裝置而保持在該位置上。
[0095]產品2可以手動地定位在可旋轉平臺17上，或產品2可以通過輸送裝置例如設置的傳送帶等而到達可旋轉平臺17 ;另外可替代地，產品2可以通過機械臂或通過其它類似的定位設備定位在可旋轉平臺17上。
[0096]隨後，機器使可運動臂8相對於支承裝置6並且即，相對於可旋轉平臺17旋轉了與待裝飾的產品2的表面的傾斜角度大致對應的角度。
[0097]在所表示的實施方式中，如果產品2特別地由盤子構成，則可運動臂8因而相對於旋轉平臺17旋轉了與盤子的內表面的傾斜角度大致對應的角度，該可旋轉平臺17因而構成水平參考。
[0098]當到達可運動臂8的該位置時，機器使列印頭9中的至少一個列印頭沿著平移方向C從圖2的相應的非操作位置平移至圖3的相應的操作位置，在該相應的操作位置中，所述列印頭9接近產品2的表面以在其上獲得給定的裝飾樣式。
[0099]在這種情況中，頭部10的噴射嘴所位於的平面大致相切於待裝飾的產品2的表面。
[0100]換言之，頭部10的噴射嘴全部與待裝飾的表面大致等距地間隔開，以防止列印流體在表面上的非均勻分布。
[0101]此時，機器在給定時間範圍內致動前述列印頭9的頭部10的噴射嘴，以在產品2的表面上沉積給定量的列印流體例如墨。
[0102]關於待提供的特定裝飾樣式，上述平移列印頭9和致動噴射嘴的操作步驟可以例如通過使用同一列印頭9來重複若干次。
[0103]如果每個列印頭9與相應的顏色相關聯並且如果出現在產品2上提供多彩的裝飾樣式的需要，機器使列印頭9一一即，特別地支承該列印頭9的支架12—一沿著可運動臂8的縱向軸線B平移，以將每個列印頭9或甚至列印頭9中的僅一些列印頭9連續定位在待裝飾的產品2的表面處。
[0104]例如，如果需要在產品2上提供包括各種列印頭9的待根據確定的順序應用的所有顏色的裝飾樣式，支架12的平移裝置13沿著可運動臂8的縱向軸線B執行支架12的一系列簡短移位以使列印頭9以前述的一個接一個的順序靠近待裝飾的表面。
[0105]這允許列印頭9 一個接一個地並且以前述順序通過相應的頭部10根據期望的順序將列印流體分配在待裝飾的表面上。
[0106]所述方法可以實施為在產品2的表面的確定部分處獲得例如多彩的裝飾樣式。
[0107]通過改變可運動臂8的傾斜角使得不同地引導頭部10的平面，可以在產品的表面的其它部分上獲得裝飾樣式。
[0108]可替代地或以結合的方式，支承裝置6能夠旋轉通過處理控制單元確定的給定角度，以將產品2的表面的期望部分定位能夠由裝飾單元7的頭部10以最輕易的方式到達的區域中。
[0109]如果需要例如在由盤子等構成的產品2上提供周向裝飾，機器操作參數應當設定成使得列印頭8的選擇的頭部10在下述給定時間範圍中均勻地釋放列印流體:該給定時間範圍是充分的以允許旋轉裝置18給予可旋轉平臺17並且因而給予產品2繞豎直軸線D的完整的旋轉。
[0110]如果需要提供周向多彩的裝飾樣式，則操作可以通過其它列印頭8順序地執行。
[0111]因此，已經注意到的是本發明實現了所提出的目的。
[0112]根據本發明的裝飾機器允許在三維產品上提供相比於通過使用常規裝飾生產線所能夠獲得的質量而言質量相當高的但生產成本比前述常規生產線的生產成本更低的甚至是多彩的和複雜的裝飾。
[0113]此外，可以通過使用根據本發明的機器獲得的裝飾以更高的精度和可重複性而有別於通過使用常規生產線所提供的裝飾。
[0114]根據本發明的機器相對於常規的裝飾生產線能夠以非常通用的方式使用，因為其不需要涉及機械零部件的任何替換或調整幹涉來獲得不同的裝飾或在具有不同形狀或尺寸的產品上獲得裝飾。
[0115]實際上，通過機器的處理控制單元的準確地控制噴墨列印頭的使用允許在產品的表面上獲得無限的圖形解決方案和無限的色彩組合而沒有對調整或替換零部件進行任何幹涉。
[0116]另一個但並非不重要的優勢在於下述事實，該機器是簡單的並且其尺寸小，因此其能夠簡單地插入甚至已有的生產線中；此外，該機器可以製成為甚至在不需要特定技術技能的情況下操作，因為其區別在於少數並且簡單的運動。
[0117]已經根據優選的實施方式對本發明進行了說明，但可以在不脫離通過所附權利要求概述的保護範圍的情況下設想到等同變型。
【權利要求】
1.一種用於三維產品的裝飾的機器，包括: 基部⑶； 與所述基部(3)相聯的用於支承待裝飾的產品(2)的支承裝置(6); 與所述基部(3)相聯的用於裝飾所述產品(2)的裝飾單元(7); 其特徵在於，所述裝飾單元(X)包括: 可運動臂(8)，所述可運動臂旋轉地與所述基部(3)相聯； 多個噴墨式列印頭(9)，所述多個噴墨式列印頭設置有帶有噴射嘴的至少一個頭部(10)並且沿著所述可運動臂(8)滑動； 所述列印頭(9)中的每個列印頭能夠沿著平移方向(C)從非操作位置運動至操作位置，在所述非操作位置中，每個列印頭與所述產品(2)間隔開，在所述操作位置中，每個列印頭接近所述產品(2)以獲得裝飾樣式。
2.根據權利要求1所述的機器，其中，所述可運動臂(8)以能夠按照與所述可運動臂(8)的縱向軸線(B)垂直的旋轉軸線(A)旋轉的方式與所述基部(3)相聯。
3.根據權利要求1或2所述的機器，其中，所述可運動臂(8)包括縱向滑動導引件(11)，所述列印頭(9)與所述縱向滑動導引件相聯。
4.根據前述權利要求中的一項所述的機器，其中，所述列印頭(9)的所述平移方向(C)彼此平行並且垂直於所述可運動臂(8)的所述縱向軸線(B)，並且垂直於所述可運動臂(8)的所述旋轉軸線(A)。
5.根據權利要求3或4所述的機器，其中，所述可運動臂(8)包括用於使所述列印頭(9)沿著所述滑動導引件(11)平移的平移裝置(13)。
6.根據前一項權利要求所述的機器，其中，所述列印頭(9)安裝在與所述滑動導引件(11)相聯的單個可滑動支架(12)上，所述平移裝置(13)與所述單個可滑動支架(12)相聯。
7.根據前述權利要求中的一項所述的機器，其中，所述列印頭(9)中的每個列印頭包括與所述滑動導引件(11)相聯的固定部(14)，以及能夠沿著相應的所述平移方向(C)運動並且承載帶有噴射嘴的所述頭部(10)的部分(15)。
8.根據前述權利要求中的一項所述的機器，其中，用於支承所述產品(2)的所述支承裝置(6)包括通過與所述基部(3)相聯的託架(19)支承的可旋轉平臺(17)。
9.根據前一項權利要求所述的機器，其中，所述託架(19)能夠手動地或自動地在高度方向上進行調整。
10.根據權利要求8或9所述的機器，其中，用於支承所述產品(2)的所述支承裝置(6)包括用於旋轉所述可旋轉平臺(17)的裝置(18)。
11.根據權利要求8至10中的一項所述的機器，包括用於將所述可運動臂(8)從非操作位置致動至多個操作位置的裝置，在所述多個操作位置中，所述可運動臂(8)相對於所述可旋轉平臺(17)傾斜了與待裝飾的所述產品(2)的表面的傾斜角度基本對應的角度。
12.—種通過使用根據權利要求1至12中的一項所述的機器執行的用於三維產品的裝飾的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟: 將所述產品(2)定位在所述支承裝置(6)上； 使所述可運動臂(8)相對於所述支承裝置(6)旋轉與待裝飾的所述產品(2)的表面的傾斜角度相對應的角度； 使所述列印頭(9)中的至少一個列印頭沿著相應的所述平移方向(C)從所述非操作位置平移至接近所述產品(2)的所述表面的所述操作位置； 致動所述列印頭(9)的所述頭部(10)的所述噴射嘴以將確定量的列印流體沉積在所述產品(2)的所述表面上以獲得裝飾。
13.根據前一項權利要求所述的方法，包括下述步驟:使所述列印頭(9)中的至少一個列印頭沿著所述可運動臂(8)的所述縱向軸線(B)平移以將所述列印頭(9)定位在待裝飾的所述產品(2)的表面處。
14.根據權利要求12或13所述的方法，包括旋轉所述支承裝置￠)以將所述產品(2)的所述表面的不同部分定位在所述裝飾單元(7)處的步驟。
15.根據權利要求12至14中的一項所述的方法，包括下述步驟:使多個所述列印頭(9)沿著相應的所述平移方向(C)從相應的所述非操作位置順序地平移至接近所述產品(2)的所述表面的相應的所述操作位置，以及在相應的所述操作位置中致動所述列印頭(9)的所述頭部(10)的所述噴射嘴以將確定量的列印流體沉積在所述產品(2)的所述表面上以獲得多彩的裝飾。
【文檔編號】B41J3/407GK104520111SQ201280074380
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2012年6月29日 優先權日:2012年6月29日
【發明者】溫琴佐·帕倫博 申請人:普羅傑塔工程有限責任公司