Dispositivo y procedimiento para la aplicación de gotas de fluido.

Procedimiento para la aplicación de gotas de fluido (14, 15) para la formación de un motivo (3) en al menos una parte de un objeto (2) dotado al menos parcialmente de una estructura tridimensional (25),

en el que el objeto (2) por mediación de un dispositivo de alimentación (13) se alimenta a un dispositivo de aplicación (4), en el que el objeto (2) dotado de la estructura tridimensional (25) se hace pasar por delante de un dispositivo detector (19) o dispositivo sensor (20) asignado a un dispositivo de control (11), en el que el objeto (2) se clasifica mediante una detección al menos de una parte de la geometría de superficie y/o la estructura tridimensional (25) mediante el dispositivo de detector (19) y por medio de la clasificación realizada se asigna un motivo (3) almacenado en un dispositivo almacenamiento de datos de imagen (30) al respectivo objeto (2) dotado de la estructura tridimensional (25), y el objeto (2) se alimenta al dispositivo de aplicación (4) donde se realiza una aplicación de las gotas de fluido (14, 15) de manera correspondiente al motivo (3) .

Dispositivo y procedimiento para la aplicación de gotas de fluido La invención se refiere a un dispositivo y un procedimiento para la aplicación de gotas de fluido para la formación de un motivo en al menos una parte de un objeto dotado al menos parcialmente de una estructura tridimensional.

Los fabricantes de productos cerámicos, en particular azulejos, requieren en vista de las tecnologías de impresión avanzadas presentes actualmente una posibilidad de imprimir una imagen de color deseada dependiendo de una estructura de curvas de nivel del respectivo producto cerámico sobre la superficie de un producto de este tipo. Según esto debe ser posible reproducir también por ejemplo relieves de mármol conforme al original.

Un dispositivo para la impresión multicolor de materiales de construcción con superficie irregular, tal como por ejemplo de elementos de revestimiento de pared, se describe en la solicitud de patente japonesa JP 09 -32 34 34. En este sistema de impresión se dota la pieza que va a imprimirse en primer lugar de una capa de pintura para superficies rugosas, para que se transporten a continuación a una posición con una multiplicidad de cabezas de impresión por chorro de tinta (con chorro de tinta continuo) , realizándose a continuación la impresión del motivo con una tinta de baja viscosidad que presenta una resistencia específica inferior a 104. Sin embargo este documento no proporciona indicaciones de ningún tipo sobre una impresión dirigida de un relieve existente en la pieza, tampoco puede deducirse de este documento cómo debe realizarse la elección del motivo que va a imprimirse.

Otro procedimiento para la aplicación de un elemento decorativo sobre elementos de superficie se describe en el documento DE 600 09 141 T2. Según esto debe aplicarse un elemento decorativo seleccionado previamente sobre elementos de superficie de manera que los patrones de decoración de elementos de superficie dispuestos uno al lado de otro estén adaptados entre sí. Esto puede ser por ejemplo un veteado de la madera que se extiende por varios elementos de superficie instalados uno al lado de otro. Una idoneidad de este dispositivo para una impresión de, por ejemplo, relieves de mármol sobre un objeto tridimensionalmente estructurado no puede deducirse sin embargo de este documento.

Además, el documento US 7.357.959 B2 que puede considerarse como el estado de la técnica más cercano da a conocer un dispositivo para la impresión de objetos tridimensionales con una impresora por chorro de tinta. A este respecto está previsto que pueda ajustarse la distancia entre las boquillas de pulverización de color y la base de impresión. Por tanto, el dispositivo de impresión comprende una cabeza de impresión que puede girar al menos bidimensionalmente. Los objetos que van a imprimirse están colocados sobre una cinta transportadora y se hacen pasar por ésta a la cabeza de impresión. Están previstos detectores para detectar la posición del borde delantero del objeto que va a imprimirse, los bordes laterales así como la altura del panel que va a imprimirse. Dado que se detecta todo el contorno exterior del objeto que va a imprimirse, se garantiza que ningún color llegue a la cinta transportadora, sin embargo que se impriman correctamente las secciones de borde del objeto que va a imprimirse. Cuando se conoce la geometría del objeto que va a imprimirse y el objeto está dispuesto en una posición relativa determinada con respecto a la cinta transportadora, es únicamente necesario detectar el borde delantero para imprimir todo el objeto correctamente.

Por el documento US 5.184.152 A se conoce un dispositivo de impresión para la impresión de un tubo, tubo que se desenrolla por un rodillo, estando presentes características concernientes al tubo en el rodillo. Está previsto un detector que selecciona la información codificada por el rodillo y se genera de la misma una señal para activar correspondientemente un microprocesador que controla la impresora. Este documento da a conocer además que como impresora se usa una termoimpresora. Para compensar las diferencias de espesor del material que va a imprimirse está previsto que la cabeza de impresión esté dispuesta en una construcción de soporte que pueda girar alrededor al menos de uno, preferentemente alrededor al menos de dos ejes de giro.

La presente invención se basa en el objetivo de indicar un dispositivo y un procedimiento para la impresión de objetos tridimensionalmente estructurados que garantice de manera eficaz un motivo de impresión cualitativamente de alta calidad y preciso con velocidad de impresión lo más alta posible.

Este objetivo se soluciona respectivamente de manera independiente mediante un procedimiento según la reivindicación 1 y un dispositivo según la reivindicación 11.

Con la invención se logra detectar y clasificar de manera precisa, antes de la impresión del objeto, la geometría del objeto mediante el dispositivo detector, de manera que es posible una asignación eficaz de un motivo de impresión y puede obtenerse de manera eficaz un motivo de impresión cualitativamente de alta calidad y preciso con velocidad de impresión lo más alta posible. En particular, en la industria cerámica se crea mediante la invención en relación con la coloración digital en azulejos la posibilidad de imprimir una imagen deseada dependiendo de una estructura de curvas de nivel sobre un azulejo. Con ello se abre la posibilidad de reproducir también imágenes más complejas tales como por ejemplo relieve de mármol o veteado de madera absolutamente conforme al original. Además de la industria cerámica hay en toda la industria de impresión un amplio campo de aplicación para el dispositivo, o el procedimiento de acuerdo con la invención. Así es concebible una impresión de objetos de madera o plásticos al igual que una impresión de metales. La invención pone a disposición para el procedimiento de producción un procedimiento de reconocimiento de estructuras que va a realizarse antes de la coloración, que recoge de manera

exacta el relieve de curvas de nivel del objeto que va a decorarse, por ejemplo un azulejo, y lo transmite al sistema de reproducción de imagen, para que pueda imprimirse la imagen correcta de manera exacta sobre el azulejo.

La solución crea ahora la ventaja de que puede realizarse una aplicación del motivo independientemente de la posición del objeto que va a revestirse, realizándose al mismo tiempo la estructura tridimensional para la selección del motivo correcto para la aplicación sobre el objeto.

Una detección exacta de la estructura del objeto con alta velocidad permite una alta velocidad de producción y puede conseguirse, cuando el dispositivo detector asignado al dispositivo de almacenamiento de datos de imagen o el dispositivo de aplicación o de suministro presenta una cámara de alta resolución para la detección al menos de una parte de la estructura tridimensional del objeto, que emita los datos de la estructura tridimensional medida al dispositivo de almacenamiento de datos de imagen.

Para una detección exacta de la estructura tridimensional es ventajoso cuando la cámara de alta resolución registra la estructura tridimensional del objeto mediante un movimiento relativo entre una cámara de líneas y la estructura tridimensional o cuando el registro de la estructura tridimensional del objeto se realiza de manera sincrónica con respecto a la velocidad de alimentación del dispositivo de alimentación que aloja al objeto. La variante de realización mencionada en último lugar tiene la ventaja de que el reconocimiento de la estructura puede realizarse con prioridad en ejecución continua al procedimiento de producción, es decir en la aplicación del motivo. Según esto es ventajoso cuando al dispositivo de alimentación está asignado un dispositivo sensor para la detección de la velocidad de alimentación del objeto tridimensionalmente estructurado, que puede presentar un transmisor incremental.

Otra variante de realización que permite un reconocimiento mejorado de la estructura puede conseguirse cuando el dispositivo sensor presenta para la detección de la velocidad de alimentación un transmisor incremental y/o el dispositivo detector asignado al dispositivo de almacenamiento de datos de imagen y al dispositivo de aplicación y/o de suministro un aparato de lectura óptico por ejemplo un sensor de códigos de barra, que detecta una codificación de texto y/o de caracteres predeterminada aplicada en el objeto y está asignada una iluminación preferentemente al aparato de lectura óptico o al sensor de códigos de barra.

Sobre todo en procedimientos de producción de piezas cerámicas es ventajoso, para la evitación de errores de lectura y para el funcionamiento... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la aplicación de gotas de fluido (14, 15) para la formación de un motivo (3) en al menos una parte de un objeto (2) dotado al menos parcialmente de una estructura tridimensional (25) , en el que el objeto (2) por mediación de un dispositivo de alimentación (13) se alimenta a un dispositivo de aplicación (4) , en el que el objeto (2) dotado de la estructura tridimensional (25) se hace pasar por delante de un dispositivo detector (19) o dispositivo sensor (20) asignado a un dispositivo de control (11) , en el que el objeto (2) se clasifica mediante una detección al menos de una parte de la geometría de superficie y/o la estructura tridimensional (25) mediante el dispositivo de detector (19) y por medio de la clasificación realizada se asigna un motivo (3) almacenado en un dispositivo almacenamiento de datos de imagen (30) al respectivo objeto (2) dotado de la estructura tridimensional (25) , y el objeto (2) se alimenta al dispositivo de aplicación (4) donde se realiza una aplicación de las gotas de fluido (14, 15) de manera correspondiente al motivo (3) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la velocidad de alimentación del objeto tridimensionalmente estructurado (2) se detecta por medio del dispositivo detector o sensor (19, 20) asignado al dispositivo de alimentación (13) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque un dispositivo de entrada de señal asignado al dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) o al dispositivo de aplicación (4) presenta un aparato de lectura óptico que detecta una codificación de texto y/o de caracteres (59) predeterminada aplicada en el objeto (2) .

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el objeto tridimensionalmente estructurado (2) se ilumina durante la detección de la geometría de superficie y/o la estructura tridimensional (25) .

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la geometría de superficie y/o la estructura tridimensional (25) se detecta de manera optoelectrónica por mediación de triangulación de rayos de luz.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la geometría de superficie y/o la estructura tridimensional (25) se detecta con una precisión de 0, 1 ∀m para un intervalo de medición de 1 V/mm.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el objeto tridimensionalmente estructurado (2) que va a imprimirse se dota de una codificación (21) predeterminada.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la codificación (21) se genera por mediación de un punzón de prensa sobre el objeto (2) .

9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque la codificación (21) se dispone independientemente de la estructura tridimensional, sobre la que se aplica el motivo (3) con las gotas de fluido (14, 15) , sobre una superficie lateral dispuesta en ángulo desde una superficie lateral con el motivo (3) que va a imprimirse o que se encuentra enfrentada u opuesta a la misma.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque a una codificación (21) individual cualquiera se le asigna un motivo (3) .

11. Dispositivo para la realización de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, para la aplicación de gotas de fluido (14, 15) para la formación de un motivo (3) en al menos una parte (5) de un objeto (2) dotado al menos parcialmente de una estructura tridimensional (25) , en el que el dispositivo presenta un dispositivo de aplicación o de suministro (4, 16) para gotas de fluido (14, 15) en el objeto (2) de manera correspondiente al motivo

(3) almacenado en un dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) , un dispositivo de alimentación (13) para la alimentación del objeto (2) al dispositivo de aplicación o de suministro (4, 16) y un dispositivo de control (5) para el control del dispositivo de alimentación (4) , del dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) y del dispositivo de aplicación o de suministro (4, 16) , en el que el dispositivo de control (11) presenta un dispositivo detector (19) asignado al dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) y al dispositivo de aplicación o de suministro (4, 16) , que está configurado mediante detección al menos de una parte (5) de la geometría de superficie y/o la estructura tridimensional (25) del objeto (2) para la clasificación del objeto (2) , y el dispositivo de control (11) controla la aplicación de las gotas de fluido (14, 15) sobre el objeto (2) alimentado mediante el dispositivo de alimentación (13) al dispositivo de aplicación o de suministro (4, 16) de manera correspondiente al motivo (3) almacenado en el dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) dependiendo de la clasificación del objeto (2) .

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque el dispositivo detector (19) asignado al dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) y al dispositivo de aplicación o de suministro (4, 16) presenta una cámara de alta resolución para la detección al menos de una parte (5) de la estructura tridimensional (25) del objeto (2) que emite los datos de la estructura tridimensional (25) medida al dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) .

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque la cámara de alta resolución registra la estructura tridimensional (25) del objeto (2) mediante un movimiento relativo entre una cámara de líneas y la estructura

tridimensional (25) .

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque el registro de la estructura tridimensional del objeto (2) se realiza de manera sincrónica con respecto a la velocidad de alimentación del dispositivo de alimentación (13) que aloja al objeto (2) .

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque al dispositivo de alimentación (13) está asignado un dispositivo sensor (27) para la detección de la velocidad de alimentación del objeto tridimensionalmente estructurado (2) .

16. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque el dispositivo detector y/o sensor (19, 20, 27) está dispuesto en un recipiente protegido frente a ensuciamiento y/o está dotado de un dispositivo de limpieza automático para el objetivo del aparato de lectura.

17. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque el objeto tridimensionalmente estructurado (2) que va a imprimirse presenta una longitud de 100 cm a 200 cm y una anchura de 50 cm a 150 cm, con una proporción preferente de la longitud con respecto a la anchura de 140 cm con respecto a 80 cm o 200 cm con respecto a 150 cm.

18. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque el dispositivo detector (19) presenta una matriz CCD (29) que detecta optoelectrónicamente la estructura tridimensional (25) y un sistema electrónico de evaluación unido con un dispositivo de exploración optoelectrónico, por ejemplo un microcontrolador de evaluación (56) .

19. Dispositivo según la reivindicación 18, caracterizado porque el dispositivo detector (19) presenta un dispositivo de medición óptico, que detecta al menos una parte de la geometría de superficie y/o el relieve del objeto tridimensionalmente estructurado (2) mediante triangulación de rayos de luz.

20. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 19, caracterizado porque el objeto tridimensionalmente estructurado (2) está dotado de una codificación predeterminada (21) que se detecta por el dispositivo detector (19) y se evalúa por el dispositivo de control (11) .

21. Dispositivo según la reivindicación 20, caracterizado porque la codificación (21) presenta un código de imagen geométrico con elementos de imagen predeterminados geométricos y eventualmente estructurados tridimensionalmente, que corresponde a un motivo (3) almacenado en el dispositivo de almacenamiento de datos de imagen (30) .

22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque los elementos de imagen presentan preferentemente al menos un polígono de una marcación de centrado y/o de dirección (32, 33, 34) con un número variable de líneas de código (31) que se encuentran en el interior de este polígono, dispuestas con un ángulo determinado (!) con respecto a un borde lateral (42-46) .

23. Dispositivo según la reivindicación 22, caracterizado porque el ángulo ! de las líneas de código (31) dispuestas en el interior del polígono se encuentra en el intervalo de 20º a 70º, y asciende preferentemente a 45º.

24. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizado porque la codificación presenta varios elementos de imagen dispuestos en distintas posiciones en una o varias superficies tales como por ejemplo superficies laterales (61) , lado superior (23) , lado inferior (24) del objeto (2) , predeterminados geométricos o que presentan un código de centrado (59) para una determinación unívoca de la orientación espacial del objeto (2) .

25. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 23, caracterizado porque la codificación (21) está realizada de manera asimétrica con respecto a al menos un eje principal de la codificación (21) , tal como eje central longitudinal o transversal (47, 48) , punto central (46) , para una determinación unívoca de la orientación del objeto tridimensional (2) .

26. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 25, caracterizado porque al menos una parte de la codificación (21) está dispuesta de manera centrada en el objeto (2) .

27. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 26, caracterizado porque dos partes dispuestas de la codificación (21) están configuradas como marcación de centrado (32) y están orientadas de manera centrada en el punto central (41) del objeto (2) formado por las diagonales.

28. Dispositivo según la reivindicación 27, caracterizado porque la codificación (21) comprende además de la marcación de centrado (32) adicionalmente una o varias marcaciones de dirección (33, 34) .

29. Dispositivo según la reivindicación 28, caracterizado porque la marcación de centrado (32) está formada por un cuadrado (43) y las marcaciones de dirección están configuradas por cuadrados con una longitud lateral (50) mayor que la longitud lateral (49) de la marcación de centrado (32) y las marcaciones de dirección (33, 34) solapan la marcación de centrado (32) en su totalidad.

30. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 29, caracterizado porque la marcación de dirección (34) presenta una longitud lateral que es mayor que la longitud lateral (50) de la otra marcación de dirección (33) y solapa la marcación de dirección (33) en su totalidad.

31. Dispositivo según una de las reivindicaciones 20 a 30, caracterizado porque la desviación permitida de las 5 dimensiones nominales de la codificación (21) se encuentra en un 5% con respecto a la dimensión nominal.

32. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 31, caracterizado porque el dispositivo de aplicación o de suministro (4, 16) está formado por un dispositivo de impresión por chorro de tinta con varias cabezas de impresión.

33. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 32, caracterizado porque el dispositivo detector (19) y el

dispositivo de aplicación y/o de suministro (4, 16) están dispuestos uno detrás de otro en dirección de transporte 10 (flecha 9) del dispositivo de alimentación (13) .

34. Dispositivo según una de las reivindicaciones 11 a 33, caracterizado porque el dispositivo detector o sensor (19, 20) y el dispositivo de suministro (4) están dispuestos en un espacio protegido desde fuera contra el acceso.