CN105034614A - 一种在批量产品上大规模印制个性化图案的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在批量产品生产流水线上根据用户提交的图案大规模印制个性化图案的方法，该方法在生产流水线上将必要的自动识别技术与数码打印（喷绘）或数控激光雕刻工序相结合，尤其适合大规模定制产品结构标准化而表面图案多样化的个性化产品。同时也涉及了提高生产效率的数码打印（喷绘）设备的打印头结构和激光雕刻设备的激光输出结构。本发明创新性提出了激光雕刻设备采用多光纤激光的并行雕刻方式以提高雕刻效率，当在批量产品或零部件的不规则曲面表面进行打印（喷绘）或激光雕刻时采用特制的曲面多喷嘴打印头或曲面矩阵式多光纤输出结构。在规则变化的大弧度曲面表面数码打印或激光雕刻时，可采用单列式多喷嘴打印头或单列式多光纤输出结构。

Description

一种在批量产品上大规模印制个性化图案的方法及设备

技术领域

本发明涉及一种在产品流水线上根据用户提交的图案大规模印制个性化图案的方法及设备，该方法是在生产流水线上将必要的自动识别技术与数码打印（喷绘）或数控激光雕刻工序相结合，尤其适合解决大规模定制产品结构标准化而表面图案多样化的个性化产品。本发明同时也涉及了提高生产效率的数码打印（喷绘）设备的打印头结构和激光雕刻设备的激光输出结构。

背景技术

传统的印刷流水线方式是现代印刷业的主流生产方式，是在产品上批量化印制图案的有效模式，效率极高、成本很低，但最大的缺点就是不适合生产个性化、定制化产品。随着数字技术的发展，数码打印、数码喷绘、数控激光雕刻可以根据用户提交的图案做到在产品表面个性化印制，但在流水线上的应用极少。

随着流水线生产的产品过剩越来越严重，消费者对个性化生产的需求更加旺盛，生产商和消费者的关系将日趋以消费者的创意需求来主导。因此，传统生产商需要解决好大规模生产和用户个性化定制的矛盾，在产品流水线上添加数码打印、数码喷绘、数控激光雕刻等智能设备大规模印制个性化图案是完全可行的。

利用智能设备提升和改造现有的流水线模式，达到生产效率、成本和用户需求之间的最优化平衡，避免人工识别的低效率和易出错问题，确保大规模的用户能从流水线终端直接、无差错地得到自己定制的产品，是需要解决的具体问题。

将数码打印（喷绘）或数控激光雕刻工序以及配套的自动识别技术引入大规模生产流水线而形成大规模个性化印制流水线，并提高数码打印（喷绘）或数控激光雕刻的速度以匹配流水线生产单件产品的效率，是解决上述问题的方法。

发明内容

本发明采取的方法是：在传统的大规模生产流水线中添加数码打印、数码喷绘或数控激光雕刻等智能设备，通过改进数码打印、数码喷绘设备打印头或激光雕刻设备的激光输出结构提高印制速度，必要时辅助以计算机控制的工装夹具的同步运动配合，同时利用自动识别技术保证印制过程中和生产、组装成型后定制产品和用户信息的准确对应。

在上述产品流水线上大规模印制个性化图案的总体步骤如下：

(1)用户提交个性化图片或文字的数字文件，将信息发送到流水线上的数码打印、数码喷绘或数控激光雕刻等智能设备；(2)在流水线上采用普通的数码打印、数码喷绘或数控激光雕刻等智能设备甚至是特制的曲面多喷嘴打印头或多光纤激光输出的并行方式在产品或零部件表面快速印制个性化图案；(3)随即对该产品或零部件进行自动识别技术所需的标签标注，标签信息和用户信息即时在计算机数据库中建立对应关系；(4)产品或零部件生产、组装成型后用自动识别技术确认定制产品和用户的对应关系。

步骤(2)和(3)也可以对调，即先对产品或零部件进行自动识别技术所需的标签标注，随即在其表面印制个性化图案。

步骤(2)和(3)所述的印制工序和标签标注工序是相邻的两个工序。当运用自动识别技术所需的标注工序的标签可以用印制的方式制作时，则用户定制的个性化图案和标注的标签也可以在同一个工序中印制出来，以省去单独的标签标注工序从而提高生产效率。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对技术方案中所需使用的附图做简单介绍。

图1是特制的曲面多喷嘴打印头或曲面矩阵式多光纤结构及数码打印（喷绘）或激光雕刻示意图的正视图和俯视图；

图2是单列式多喷嘴打印头或单列式多光纤结构在规则变化的曲面外表进行数码打印（喷绘）或激光雕刻过程示意图的左视图、正视图和俯视图。

具体实施方法：

下面将结合本发明实施例的附图，对技术方案进行清晰、完整的描述。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

实施例：

本发明也涉及了数码打印、数码喷绘设备的打印头和数控激光雕刻设备的激光输出结构问题。

目前已公开的数码打印（喷绘）技术是多喷嘴打印头，一次打印或喷绘一定面积的图形。但喷嘴的端口都处于一个平面上，在大弧度的曲面上会产生误差或根本无法打印（喷绘）。本发明的创新之处是当在批量产品或零部件的不规则曲面表面进行打印（喷绘）时采用特制的曲面多喷嘴打印头，特制的曲面多喷嘴1各个端口的包络面与产品或零部件的曲面表面吻合，保证喷嘴喷射与产品或零部件的表面法向方向完全一致或基本一致，如图1的视图所示。

目前的激光雕刻设备以单束激光进行由点到线到面的雕刻。本发明也创新性提出了激光雕刻设备采用多光纤激光的并行雕刻方式，激光通过光纤传输，形成矩阵式多光纤结构，计算机根据图像信息同时控制每束激光的开关，减少光束的移动时间，从而达到提高雕刻速度的目的，极端情况下可以实现图案一次成型。在批量生产的产品或零部件的曲面表面进行雕刻时，特制的曲面矩阵式多光纤结构1的出口端包络面与产品或零部件的曲面表面吻合，保证光束照射与产品或零部件的曲面表面法向方向完全一致或基本一致，也如图1的视图所示。

在规则变化的大弧度曲面外表数码打印或激光雕刻时，可采用单列式多喷嘴打印头2或单列式多光纤结构，此时单列式多喷嘴或单列式多光纤端口的包络线与产品或零部件的曲面外表面的Y或X轴方向截面轮廓线（不限于直线）吻合，采用逐列一次打印或雕刻再沿X或Y轴向移动零部件或产品，产品或零部件要随着计算机控制下的工装夹具即时移动、旋转，保证每列打印或雕刻位置的曲面法向与打印设备喷嘴2喷射或雕刻设备激光束照射方向完全或基本一致，如图2视图所示。这种单列式的优点在于减少了特制的曲面多喷嘴打印头或曲面矩阵式多光纤结构设备，但速度比曲面多喷嘴打印头或曲面矩阵式多光纤结构慢一些。

Claims (10)

1.一种大规模印制个性化表面图案的产品，其特征是在大批量生产流水线的产品或零部件表面有利用数码打印（喷绘）或数控激光雕刻技术印制的用户个性化图案，产品或零部件上标注有自动识别技术所需的标签。

2.一种大规模印制个性化图案的方法，其特征是在大规模生产流水线上添加数码打印（喷绘）或数控激光雕刻设备，利用快速数码打印（喷绘）或激光雕刻在批量生产的产品或零部件表面印制用户定制的个性化图案，自动识别技术系统作为与数码打印（喷绘）或数控激光雕刻工序相配套的必要技术完成生产过程中和生产、组装后定制产品信息和用户信息的对应关系。

3.根据权利要求2所述的大规模印制个性化图案的方法，其特征在于在流水线上采用普通的数码打印、数码喷绘或数控激光雕刻等智能设备甚至是特制的曲面多喷嘴打印头或多光纤激光的并行方式在产品或零部件表面快速印制个性化图案，随即对该产品或零部件进行自动识别技术所需的标签标注。

4.根据权利要求2或3所述的大规模印制个性化图案的方法，其特征在于个性化图案印制工序和标签标注工序是流水线上相邻的两个工序，并且两个工序的顺序可以互换。

5.根据权利要求2或3或4所述的，其特征在于当运用自动识别技术所需的标注工序的标签可以用印制的方式制作时，用户印制的个性化图案和标注的标签在流水线的同一工序中生产出来，以减少工序提高生产效率。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的大规模印制个性化图案的方法，其特征在于流水线上印制的个性化图案和自动识别技术标注的标签信息即时在计算机数据库中建立与用户信息的对应关系，在产品生产、组装后运用自动识别装置确认定制产品和用户的对应关系。

7.根据权利要求2或3所述的大规模印制个性化图案的方法，其特征是快速激光雕刻设备采用多束激光输出的并行雕刻方式，激光通过光纤传输，形成矩阵式多光纤结构，计算机根据图像信息同时控制每束激光的开关，减少光束的移动时间，从而达到提高雕刻速度的目的。

8.根据权利要求2或3或7所述的大规模印制个性化图案的方法，其特征是当在批量产品或零部件的不规则曲面表面进行打印（喷绘）或激光雕刻时采用特制的曲面多喷嘴打印头或曲面矩阵式多光纤结构，特制的曲面多喷嘴或曲面矩阵式多光纤各个端口的包络面与产品或零部件的曲面表面吻合，喷嘴喷射或光束照射的方向与产品或零部件的表面法向方向完全一致或基本一致。

9.根据权利要求2或3所述的大规模印制个性化图案的方法，其特征是在规则变化的大弧度曲面外表进行打印（喷绘）或激光雕刻时，也可以采用单列式多喷嘴打印头或单列式多光纤结构，此时单列式多喷嘴或单列式多光纤端口的包络线与产品或零部件的曲面表面的Y或X轴方向截面轮廓线（不限于直线）吻合，采用逐线一次打印或雕刻再沿X或Y轴向移动零部件或产品，产品要随着计算机控制下的工装夹具即时移动、旋转，保证每列打印或雕刻位置的曲面法向与打印设备的喷嘴喷射或激光束照射方向完全一致或基本一致。

10.一种利用权利要求2所述的方法生产权利要求1所述的产品的设备，包括包含了数码打印（喷绘）或数控激光雕刻设备及配套的自动识别技术系统的流水线、数码打印（喷绘）设备的打印头结构、数控激光雕刻设备的激光输出结构，其特征是数码打印（喷绘）或数控激光雕刻设备与自动识别技术系统作为流水线上的相互配套设备系统，快速激光雕刻设备采用矩阵式多光纤结构输出多束激光，当在批量产品或零部件的不规则曲面表面进行打印（喷绘）或激光雕刻时，数码打印（喷绘）设备的打印头结构或机构的激光雕刻设备的激光输出结构是特制的曲面多喷嘴打印头或曲面矩阵式多光纤结构，在规则变化的大弧度曲面外表进行打印（喷绘）或激光雕刻时采用单列式多喷嘴打印头或单列式多光纤结构。