CN107073936A - 打印系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于在具有弯曲表面的物体上进行打印的打印系统。该打印系统包括：支撑组件，其用于支撑具有待在其上进行打印的弯曲表面的物体，所述支撑组件包括夹持器，该夹持器配置成以在物体弯曲表面和打印头单元之间的预定的工作距离来将物体保持在该夹持器上，所述夹持器配置成并可操作来改变其截面尺寸，以便维持对于不同尺寸的物体的所述工作距离。

Description

打印系统及方法

技术领域

本发明大体涉及数字打印领域，并且涉及打印系统及方法，特别是用于在弯曲表面上的打印。

背景技术

数字打印是打印行业中通常使用的打印技术，因为它允许按需打印，周转期较短，且甚至在每次印刷时对图像（可变数据）进行修改。在下文描述为了在三维物体的表面上进行打印所研发的一些技术。

美国专利号7,467,847涉及一种适于在三维物体的打印表面上进行打印的打印设备。该设备包括具有多个喷嘴的喷墨打印头，并且可操作以在打印期间通过围绕旋转轴线的旋转分量和线性分量来实现打印头与物体的相对运动，其中线性分量至少部分地在基本上平行于旋转轴线的方向上，并且其中打印头的喷嘴间距大于在喷嘴的行方向上待打印到打印表面上的网格间距。

美国专利号6,769,357涉及一种用于在圆形的两件式罐上进行打印的数控的罐打印设备，该设备包括用于在罐上打印图像的数字打印头和用于在打印头前方以配准对齐的方式传送并旋转罐的驱动器。

美国专利申请号2010/0295885描述了一种用于使用位于行进线上方的打印头来在筒状物体上进行打印的喷墨打印机，以及一种托架组件，该托架组件配置来使物体沿着行进线保持轴向对齐，且配置来使物体相对于打印头定位并使其相对于打印头旋转。定位成沿着行进线的固化装置用于发射适于固化所沉积流体的能量。

发明内容

在打印技术的领域中需要允许加快打印过程，同时通过允许在具有各种尺寸的弯曲表面的物体上进行打印来实现打印技术的最大利用（高效率），以及提供对打印在弯曲表面上的图案的有效检查。

还需要这种打印技术能够在多个物体上同时打印，并且保持相对高的打印分辨率，具有非常高的系统精度（微米），这使得喷墨打印技术对于实际生产线使用来说是非常具有挑战性的。因此，在执行生产运行的这种技术中，通过最大化打印引擎的利用​率来维持高效率水平是必要的。

在上述专利公开（US 7,467,847和US 6,769,357）中，在离散的打印站进行打印，并且当物体在打印站之间传输时中断打印。这种中断显著减慢了打印过程。本发明的发明人已经研发了新的打印技术，其能够在从生产线流入打印系统的多个物体的弯曲（和/或平坦）表面上进行快速并高效的打印过程。

本发明旨在通过提供一种包括多个打印头单元的打印头组件来加快打印过程，其中打印头单元沿着平移轴线布置在相对应的多个不同（例如，间隔开的）位置中。

根据本发明的一个方面，提供一种用于在弯曲表面上进行打印的打印系统，所述打印系统包括：支撑组件，其用于支撑物体，所述物体具有待在其上进行打印的所述弯曲表面，所述支撑组件包括夹持器，所述夹持器配置成以所述物体的所述弯曲表面和打印头单元之间的预定的工作距离将物体保持在夹持器上，所述夹持器配置成并且能够操作来改变其截面尺寸，以便于对于具有不同尺寸的物体维持所述工作距离。

夹持器配置用于径向的扩展和收缩，同时保持其圆形形状，从而防止被保持的物体的形变。

在一些实施例中，夹持器包括基本上平行于夹持器的中心轴线的间隔开的伸长元件的圆形阵列以及杠杆机构，杠杆机构能够操作来同时使所述伸长元件移向以及移离中心轴线，从而改变夹持器的直径。优选地，每个伸长元件在其自由端形成有缓冲元件，夹持器通过该缓冲元件接触安装在其上的物体的内表面。

在一些其它的实施例中，夹持器包括可膨胀/可收缩元件。

在又另外的实施例中，夹持器包括锥形扩展机构。锥形扩展机构可包括大致筒状构件以及一对对称的截锥形构件，该大致筒状构件具有大致C形截面并且由弹性材料成分制成，当该大致筒状构件的直径增加时，该弹性材料成分保持构件的大致筒状的形状，该一对对称的截锥形构件通过它们的窄端来接合该大致筒状构件的相对端。该截锥形构件安装成用于移向以及移离筒状构件的内部，从而分别引起筒状构件的扩展和收缩。

在一些实施例中，打印系统包括至少一个光学检查单元，其包括单个成像器，该成像器用于在物体相对于平移轴线的旋转和线性运动期间检查被打印到物体上的图案（还包括着色图案）。

成像器包括多个像素（传感器）的阵列，并且可操作用于在物体的运动（旋转以及可能的线性运动）期间通过每个像素连续获取物体的区域的图像，使得每个像素连续获取被打印物体的弯曲表面的连续周向区域的一系列图像。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于在物体的弯曲表面上进行打印的打印系统，该系统配置来提供物体相对于平移轴线的至少旋转运动，该系统包括至少一个光学检查单元，每个检查单元包括单个成像器，该成像器用于在物体的所述至少旋转运动期间检查被打印到物体上的图案，该成像器包括多个像素的阵列，并且可操作来在物体的运动期间由每个像素连续获取物体的区域的图像，使得每个像素连续获取物体的弯曲表面的连续周向区域的一系列图像。

在一些实施例中，在打印系统中使用闭环通路来管理来自生产线的至少一个物体流，并且使物体流在通路上移动通过打印过程的一个或更多个阶段。打印区限定成沿着闭环通路的一区段，其中打印组件可操作地安装用于通过打印头组件的至少一个打印头单元阵列在穿过打印区的物体的外表面上进行打印。

至少一个打印头单元阵列优选地配置来限定沿着打印轴线的至少一个打印路线，在通过组件的打印头单元在物体的外表面上进行打印的同时，使物体流沿着该至少一个打印路线前进。打印头组件可以包括多个打印头单元阵列，每个打印头单元阵列配置来限定沿着打印轴线的至少一个打印路线，并且该至少一个打印路线可以用于使额外的物体流沿着其经过以在物体上进行打印。例如且并非限制性的，每个打印头阵列可以包括一列或更多列对齐的打印头单元，其中每列中的打印头单元具有预先限定的倾斜，该倾斜限定每列打印头单元的特定取向，从而引导其打印元件（例如，用于喷射材料成分的打印喷嘴、标记器、雕刻工具、激光标记器、涂料标记器）朝向由阵列覆盖的特定打印路径。

通路可以包括输送器系统，该输送器系统配置成沿着通路输送物体流并且使物体通过通路的适于执行系统的各种功能的一个或更多个区。在输送器系统中可以使用一个或更多个支撑平台（本文中也称为托架）以使物体流在通路上平移。在一些实施例中，每个支撑平台配置成装载有来自生产线的至少一个物体流，并且使物体在通路上滑动通过其用于处理和处置的一个或更多个区。支撑平台可以配置来维持装载到其上的物体流，并且与相对于由打印头组件限定的一个或更多个打印路线对齐，并且每当经过通路的一些区域（例如，打印区）时可控地旋转由平台承载的物体。

通路可以包括装载区和卸载区，其配置来接收一个或更多个此类物体流，并且用于在完成打印之后从其移除物体（通常需要在通路上的单个环路行程）。涂底料（priming）区也可以限定成在通路的一区段上，通常在装载区的上游，其中装载物体的表面区域经历预处理过程，该预处理过程设计来准备物体的用于打印过程的表面区域。该通路还可包括固化区，通常在打印区的上游，其中离开打印区的物体经历固化过程（例如紫外线-UV）以固化应用至其外表面的材料成分。

在一些实施例中，打印头单元在平移轴线上的投影落在平移轴线的不同部分上。在该设置中，输送器系统实现物体和打印头单元之间的相对运动。该相对运动提供（i）围绕平移轴线的旋转运动，用于将物体表面的期望区域带到期望的打印头单元附近，以及（ii）沿着平移轴线的平移运动，需要此平移运动用于将物体从一个打印头单元带到一个连续打印头单元。这使得两个或更多个打印头单元能够同时在同一物体上进行打印。在本申请的技术中，物体可以在打印头单元组之间运动时被打印。以这种方式，加速了打印过程，并且能够实现高的打印处理量。此外，打印系统的构型通过将接连物体暴露至打印头单元阵列来在多于一个的物体上同时进行打印。还应注意到，打印头单元阵列也适合于在各种直径的长物体上进行打印。

可以连续地（连续打印）或以离散步骤（逐步打印）执行打印。如果打印是连续的，则物体和打印头单元之间的相对运动包括同时的沿着平移轴线的平移和围绕平移轴线的旋转。以这种方式，在物体表面上的图像数据的打印沿着大致螺旋形的路径进行。如果打印以离散步骤进行，则物体和打印头之间的相对平移将物体的期望区域带到一个或更多个组附近。停止平移，并且实现相对旋转，以便能够在物体的表面上进行周向的打印。

在一些实施例中，打印头组件包括多组打印头。每组包括至少两个打印头单元，该至少两个打印头单元沿着围绕所述平移轴线的弯曲路径布置在不同位置处并且围绕平移轴线的相应区域。

因此，本申请的一些实施例的一个方面涉及一种配置来用于在立体物体的弯曲外表面上进行打印的打印系统。该系统包括输送器系统和打印头组件。输送器系统配置用于实现物体和打印头组件之间沿着平移轴线的相对平移，并且用于实现物体和打印头组件之间围绕平移轴线的相对旋转。打印头组件包括多个打印头单元，该多个打印头单元布置成使得不同打印头单元在平移轴线上的投影落在平移轴线的不同部分上，每个打印头单元具有至少一个喷嘴和/或喷射孔（在本文中也称为打印元件），用于将材料成分喷射至物体的表面上。

在变型中，打印头组件还包括额外的打印头单元，使得打印头单元布置成多个组，至少一个组包括沿着围绕平移轴线的弯曲路径布置的打印头单元中的至少两个，并且每个组围绕平移轴线的相应区域。

在另一个变型中，打印系统包括控制单元，其配置来操作输送器系统以执行所述平移和旋转，并且根据预定的模式操作打印头单元中的至少一些。

控制单元可以配置来操作输送器系统和打印头单元中的至少一些，以便通过至少两个打印头单元在物体的表面上实现图像数据的同时打印，每个打印头单元属于各自的一个组。

可选地，控制单元配置来操作输送器系统和打印头单元中的至少一些，以便通过单个打印头单元的不同打印元件在物体表面上实现图像数据的同时打印。

控制单元可以配置来操作输送器系统和打印头单元中的至少一些，以便通过属于单个组中的至少两个打印头单元在物体表面上实现图像数据的同时打印。

在变型中，输送器系统配置用于使物体沿着平移轴线运动。在另一个变型中，输送器系统配置用于使打印头组件沿着平移轴线运动。在又另一个变型中，输送器系统配置来用于使物体围绕平移轴线旋转。在其它的变型中，输送器系统配置用于使打印头组件围绕平移轴线旋转。

在一些实施例中，控制单元配置来操作输送器系统以分步方式执行平移，并且至少在不发生平移的时间间隔期间执行旋转，并且操作打印头单元中的至少一些以在其中不发生平移而发生旋转的时间间隔期间执行打印。

在一些实施例中，控制单元配置用于操作输送器系统以在操作打印头单元中的至少一些以实现打印时，同时执行平移和旋转，使得在物体的表面上沿着至少一个大致螺旋形路径执行图像数据的连续打印。

在变型中，所述输送器系统还配置用于实现在物体和打印头组件之间沿着基本上垂直于平移轴线的一个或更多个径向轴线的相对运动，以便维持至少一个打印头单元和物体的表面之间的期望距离，同时所述至少一个打印头单元在所述表面上打印数据。

在另一个变型中，输送器系统配置用于使打印头单元中的至少一个移位以移向以及移离平移轴线。

在又一个变型中，输送器系统配置且可操作用于在操作打印头组件以打印图像数据之前，使所述打印头单元中的所述至少一个相对于平移轴线移位。

在另一个变型中，输送器系统配置且可操作用于在打印图像数据期间，使打印头单元中的所述至少一个相对于平移轴线移位。

在又另外的变型中，输送器系统配置且可操作来操作所述移位，以调节所述至少一个打印头单元的位置，以适应待进行所述打印的物体的表面的形状。

在本发明的一些实施例中，控制单元配置来操作所述至少一个打印头单元在所述至少一个打印头单元的不可操作未激活位置和可操作激活位置之间的所述移位。

在变型中，同一组的打印头单元配置用于喷射相同颜色的材料成分。在另一个变型中，每组的打印头单元配置用于喷射各个颜色的材料成分。

在又一个变型中，打印系统包括至少一个固化单元，其配置用于固化由任何打印头单元喷射在物体外表面上的材料成分，该固化单元位于沿着所述打印头单元中的最后一个的平移轴线的下游。

在另一个变型中，打印系统包括至少一个涂底料单元，其配置用于给物体表面的至少一个位置涂底料，以接收由打印头单元中的至少一个所喷射的成分，该涂底料单元位于沿着所述打印头单元中的最后一个的平移轴线的上游。在又一个变型中，打印系统包括位于属于同一组的打印头单元之间的至少第二固化单元。可选地，打印系统包括位于属于同一组的打印头单元之间的至少第二涂底料单元。

在变型中，至少一个组的打印头单元沿平移轴线的投影落在平移轴线的单个区域上。在另一个变型中，至少一个组的打印头单元是错列的，使得至少一个组的打印头单元中的至少两个的沿平移轴线的投影落在平移轴线的不同区域上。在另一个变型中，不同的打印头单元配置来在物体表面的区域上喷射各自的材料成分，使得各自的成分的组合在物体表面上形成期望的成分。

在另一个变型中，打印头单元中至少一个的连续打印元件（例如，喷嘴和/或喷射孔）配置用于在物体表面的区域上喷射各自的成分，使得各自的成分的组合在物体表面上形成期望的成分。

可选地，各自的成分的组合包括各自的成分之间的混合和各自的成分之间的化学反应中的至少一种。

在又另一个方面中，提供一种用于在生产线上前进的物体的外表面上进行打印的打印系统。该系统可以包括一个或更多个打印头组件，该打印头组件包括打印头单元阵列，该打印头单元阵列配置来限定沿着打印轴线的至少一个打印路线，打印头单元以间隔开的方式布置成沿着该至少一个打印路线，每个打印头单元具有至少一个打印元件（例如，包括用于喷射材料成分的喷嘴、标记器、雕刻工具、激光标记器和涂料标记器中的至少一个），用于打印到当相对于打印头组件移动时与该至少一个打印元件连续对齐的物体的相应部分上。输送器系统用于使至少一个物品流以连续的方式沿着大体输送方向运动通过所述至少一个打印路线，该输送器系统包括闭环通路，所述至少一个打印路线是所述闭环通路的大致线性段。

系统可以包括用于分别支撑至少一个物体流的支撑平台。支撑平台可安装在输送器系统上，用于使物体沿着大体输送方向运动通过至少一个打印路线，并且配置成当沿着打印路线运动时，实现物体的围绕打印轴线的旋转。

在可能的实施例中，打印头组件包括打印头单元的至少一个额外的阵列，使得至少一个额外的打印头阵列的打印单元沿着打印轴线布置成沿着至少一个额外的打印路线，并且至少两个阵列中的每一个阵列中的打印单元中的至少两个沿着横穿打印轴线的轴线间隔开。因此，支撑平台可以配置来支撑至少一个额外的物体流，并且使其在输送器系统上沿着大体输送方向运动通过至少一个额外的打印路线。例如且并非限制性的，至少两个阵列的打印头单元可以布置在共同的平面中，使得打印头单元的每个阵列限定各自的打印路线，其中输送器系统和支撑平台配置用于沿着至少两个打印路线同时移动至少两个物体流，该至少两个打印路线由打印头单元的相应的至少两个阵列所覆盖。

在一些实施例中，控制单元用于操作输送器系统，以沿着大体输送方向执行平移运动，控制单元用于操作支撑平台以执行旋转运动，并且操作打印头单元中的至少一些以在至少一个物体流的物体上同时进行打印。控制单元可以配置来操作支撑平台以执行旋转运动。

在一些实施例中，控制单元配置来操作输送器系统以便以分步方式沿着大体输送方向执行平移运动，并且配置来操作支撑平台以至少在其中不发生平移运动的时间间隔期间执行旋转，并且配置来操作打印头单元中的至少一些以在其中不发生平移而发生旋转的时间间隔期间执行打印。

可选地，控制单元可以配置来操作输送器系统和支撑平台来同时执行平移和旋转，与此同时操作打印头单元中的至少一些以实现打印，使得在物体流中的物体表面上沿着螺旋形路径执行图像数据的大致连续打印。

在变型中，控制单元配置来操作输送器系统和打印头单元中的至少一些，以便通过属于打印头单元的不同阵列的至少两个打印头单元实现在物体表面上的图像数据的同时打印。

在一些实施例中，控制单元配置且可操作来实现至少一个打印头单元和与该至少一个打印头单元对齐的物体表面之间的距离的改变，从而调节至少一个打印头单元的位置以适应物体的表面的形状。

在可能的实施例中，打印头单元可以被安装用于沿着径向轴线或沿着基本上垂直于打印轴线的一个或更多个轴线运动。

可选地，控制单元配置来使打印头单元中的一个或更多个在其不可操作未激活状态和可操作激活状态之间选择性地转换，以及使其在打印头单元的不同的可操作状态之间选择性地转换。

在一些可能的实施例中，控制单元配置来产生用于同步打印元件的操作的虚拟信号，其是根据由支撑平台承载的物体沿打印路线的角位置和线性位置。更具体地，虚拟信号用于同步托架的位置和打印区中由托架承载的物体的角位置，并且操作打印头，以在根据虚拟信号调节托架的位置和物体的角取向之后，将预定的图案应用至物体的表面。

在又另一个方面中，提供一种在来自生产线的物体的外表面上进行打印的方法，该方法包括使所述物体的至少一个流通过打印路线，包括布置成沿着打印轴线的打印头单元的至少一个阵列；接收数据，该数据表明通过打印路线的物体流的位置和在该流中的每个物体的角取向；基于所接收的数据，确定面向至少一个阵列的打印头单元的物体的表面区域以及待由相应的打印头单元应用在表面区域上的一个或更多个打印图案；以及操作打印头单元阵列以通过相应的打印头单元在表面区域上应用一个或更多个图案。

方法可以包括在应用一个或更多个图案期间旋转正通过打印路线的物体。可选地，在应用一个或更多个图案期间，使物体流沿着至少一个打印路线前进。在一些实施例中，在使物体流通过打印路线之前，将预处理过程应用于物体流的表面区域。固化过程也可以在物体通过打印路线之前应用于物体流的表面区域。

方法可以进一步包括根据行进通过打印路线的物体的角位置和线性位置来产生用于同步打印头单元的操作的虚拟信号。

附图说明

为了更好地理解本文中所公开的主题并且举例说明如何在实践中实施该主题，现在将参照附图仅通过非限制性示例的方式来描述实施例，在附图中：

图1示意性地示出根据一些可能的实施例的打印系统，该实施例采用闭环通路来沿着其平移物体；

图2A和图2B是示出根据一些实施例的打印头组件的不同示例的示意图，其中打印头组件包括位于沿着平移轴线的连续位置处的多个打印头单元；

图3A和图3B是示出根据一些可能的实施例的在单个打印头单元上的打印元件的可能布置的示意图；

图4A和图4B是示出根据一些可能的实施例的打印阵列的不同视图的示意图，其中打印阵列包括位于沿着平移轴线的连续位置处的多组打印头单元；

图5A和图5B是例示根据一些可能的实施例的输送器系统的使用的示意图；

图6A和图6B是示出其中打印头单元可以可控的方式移动的一些可能的实施例的示意图；

图7A和图7B是例示可能的实施例的示意图，其中在物体旋转之前和期间，打印头单元可以可控的方式移动以适应物体的形状；

图8A是例示一些实施例的示意图，其中属于同一组的打印头单元沿着平移轴线位于相同位置处；

图8B是例示一些实施例的示意图，其中属于同一组的打印头单元是错列的且位于沿着平移轴线的不同位置处；

图9A是例示一些实施例的示意图，其中至少一个固化/定影站位于打印单元组件的结束处，在最后一组打印头单元的下游，和/或，其中至少一个涂底料/预处理站位于打印单元组件的开始处，在第一组打印头单元的上游；

图9B是例示一些实施例的示意图，其中至少一个固化/定影站和/或涂底料/预处理站位于连续的两组打印头单元之间；

图9C是例示一些实施例的示意图，其中多个固化/定影和/或涂底料/预处理站沿着平移轴线一个接一个地定位；

图9D是例示一些实施例的示意图，其中至少一个固化/定影和/或涂底料/预处理单元位于同一组的打印头单元之间；

图10A至图10C是示出一些实施例的示意图，其中第一和第二成分分别通过第一组和第二组的打印头单元喷射在物体表面的相同位置上，以便使用由第一和第二成分的组合形成的第三成分来打印该位置；

图11A至图11C是示出一些实施例的示意图，其中第一和第二成分由属于单个打印头单元的不同喷嘴喷射在物体表面的相同位置上，以便使用由第一和第二成分的组合形成的第三成分来打印该位置；

图12A至图12C是示出一些实施例的示意图，其中第一和第二成分通过同一组的第一和第二打印头单元分别喷射在物体表面的相同位置上，以便使用由第一和第二成分的组合形成的第三成分来打印该位置；

图13A和图13B是例示可能的实施例的示意图，其中属于不同组的打印单元位于围绕平移轴线的相同位置处，并且安排成条/列；

图14是示出根据一些可能的实施例的控制单元的框图，其中控制单元可用于根据一种或更多种输入数据来控制输送器系统和打印头组件；

图15示意性地示出根据一些可能的实施例的输送器系统；

图16A和图16B示意性地示出根据一些可能的实施例的以阵列形式的打印头组件的布置；

图17示意性地示出托架和安装在其上的心轴的布置，其配置来保持待在其上进行打印的物体并使它们在输送器系统上平移和旋转；

图18示意性地示出装载有正进入系统的打印区的多个待打印物体的托架；

图19示意性地示出附接到穿过打印区的三个不同托架的多个物体上的同时打印；

图20A至图20G示意性地示出根据一些可能的实施例的物体夹持布置，其中，图20A演示采用带来使心轴旋转的心轴实施方式，图20B演示采用斜齿轮来使心轴旋转的心轴布置实施方式，图20C和图20D分别示出处于闭合和展开状态的心轴，图20E和图20F演示用于物体夹持的锥形扩展机构的使用，并且图20G演示用于物体夹持的可膨胀（inflatable）机构的使用；

图21A至图21C示意性地示出可用于一些可能的实施例中的可能的控制方案；以及

图22A和图22C示意性地示出根据一些实施例的检查方案，其中图22A演示单个成像器的使用，其通过获取沿着周向条带的多个小图像来扫描物体的外表面，图22B演示伸长成像器的使用，其通过获取沿着物体的周向的多个细长图像来扫描物体的外表面，并且图22C是例示可能的物体检查过程的流程图。

具体实施方式

下面参照附图的图1至图20描述本发明的各种实施例，其在所有方面都被认为是说明性的，而不以任何方式是限制性的。附图中所示的元件不一定是按比例的，相反，重点在于清楚地示出本发明的原理。在不脱离本文所描述的基本特征的情况下，可以其它特定形式和实施例来提供本发明。

图1示意性地示出根据一些可能的实施例的打印系统17，其采用闭环通路10（例如，椭圆形轨道）以沿着该闭环通路朝向设在通路10中的打印区12z平移待再其上进行打印的物体（未示出），并且该打印系统包括一个或更多个打印头组件100（例如，包括具有各种颜色的打印头）。在此非限制性示例中，打印系统17包括装载区306l，其配置成用于从生产线自动装载多个待在其上进行打印的物体。装载区306l可以包括装载单元，该装载单元采用独立的控制器以及一个或更多个传感器、马达机械结构和气动元件，并且配置来使测量的传感器数据与打印系统17的控制单元300通信，用以定时、监控并管理装载过程。在一些实施例中，装载单元配置来以相同的精确索引（用于在物体的表面上标记打印开始点，例如，在物体具有先前标记或帽取向的情况下）将一个物体流装载至系统的通路。

在一些实施例中，所装载的物体附接到多个托架C1，C2，C3，...，Cn-1，Cn（本文中也称为支撑平台或托架Ci），其配置成用于在通路10上的连续运动，以及用于与控制单元300传送关于托架Ci的操作状态（例如，速度、位置、误差等）的数据。如下文中详细描述的，托架Ci可以配置来以同时或间歇或独立控制的方式使托架Ci沿着通路10移动，并且配置成，在打印区12z中的打印之前、期间或之后，当在预处理单元204（本文中也称为涂底料站）中进行处理和/或在处理/涂覆/涂底料时，用于以同时或间歇或独立控制的方式使附接到托架的物体移动及旋转（例如，使用可旋转心轴，图1中未示出）。

尺寸检测单元13可以用在通路10中，以确定在装载区306l处所接收的物体的尺寸（几何大小和形状），并将尺寸数据传送给控制单元300。从尺寸检测单元13接收的尺寸数据由控制单元300处理并分析，并且由其使用以调节打印头组件100的打印头单元的位置，并且警告任何可能的碰撞情形。

还可以在通路10中设置预处理单元204，以对沿着通路10移动的物体的表面应用预处理过程（例如，等离子体、电晕和/或火焰处理，以改善墨对容器的粘附性，并且产生表面与所引入的打印层/涂层的均匀性）。因此，控制单元300可以配置来根据从尺寸检测单元13接收的尺寸数据来调节预处理单元204的操作。如图1所例示，打印头组件100可以配置来容纳多个托架Ci（在本示例中为三个托架，示出了C1、C2和C3），并且在附接到每一个托架的物体的表面上同时进行打印。

离开打印区12z的物体可以沿着包括固化单元202的通路10的一部分移动。固化单元202可以由控制单元300操作，并且配置成通过使应用到其表面的一层或更多层成分固化来完成打印过程（例如，采用紫外线/UV墨固化过程或任何其它定影或干燥过程，诸如IR、电子束、化学反应等）。视觉检查单元16可进一步用于收集数据（例如，图像数据），这些数据表明应用至离开打印区12z和/或固化单元202的物体的颜色、图案（例如，打印配准、诊断、缺失喷嘴、图像完整性）。在打印之后，以及可选地在固化和/或检查之后，过程完成，物体可以在通路10上朝向卸载区306u前进，用以将物体从打印系统17自动移除。卸载区306u可以包括采用独立控制器以及一个或更多个传感器单元、马达、机械结构和气动元件的卸载单元，并且配置来与打印系统17的控制单元300传送传感器数据，用以监控并管理卸载过程。

图2A和图2B是示出本公开的打印头组件100的不同示例的示意图，其包括位于沿着平移轴线的连续位置处的多个打印头单元。

在图2A的示例中，打印头单元102a，104a，106a，108a布置成使得不同的打印头单元在平移轴线上的投影（沿着打印轴线）落在平移轴线110的不同部分上，并且设置在围绕平移轴线100的各自的（角）位置处。在图2B的示例中，打印头单元102a，104a，106a，108a布置成使得不同打印头单元在平移轴线上的投影落在平移轴线110的不同部分上，并且定位在围绕平移轴线110的相同（角）位置处，以形成基本上平行于平移轴线110的打印头单元的线。

在此非限制性示例中，平移轴线110大体上对应于物体101的轴线，并且是物体101和打印头组件100之间可能发生的相应平移所沿的轴线。此外，物体101和打印头组件100之间的相对旋转可围绕平移轴线100发生。平移和旋转运动的细节稍后将在下文中讨论。

现在参照图3A和图3B，其示意性地示出根据一些可能的实施例的在单个打印头单元上的打印元件130（例如，喷嘴或喷射孔）的可能的布置。

如图3A/图3B中所例示的，打印头单元可以包括一个或更多个喷嘴或喷射孔（通常标为130），其配置成能够将材料成分喷射到物体101的表面上。材料成分可以是流体（如在喷墨打印以及塑料喷射或/和打印的情况下）和/或固体（例如，粉末，如在激光打印的情况下）。术语打印在本文中意指包括任何类型的将材料喷射到物体的表面上，和/或在物体的表面上雕刻或标记点、线或图案。因此，打印包括例如通过在物体的表面上喷射材料，雕刻和/或在其上应用标记来改变物体的颜色、形状或纹理。例如但并非限制性的，打印头单元可以包括标记器，其配置来将可见和/或不可见（即，功能性的，例如电荷）的标记（例如雕刻工具、激光标记、涂漆标记等）应用在正经过打印区12z的物体的外表面上。

图3A例示了打印头单元104a和106a的打印元件130的不同构型。打印头单元104a和106a从平行于平移轴线的一侧示出。打印头单元104a包括沿着平移轴线在连续位置处沿着一行设置的多个打印元件130（例如，四个）。如在用于喷射塑料成分的领域中通常使用的，在此非限制性示例中的打印头单元106a包括单个打印元件130。

图3B例示了设置在打印头单元102a中的打印元件的可能的构型。图3B示出了打印头单元102a（垂直于平移轴线110）的前视图。在此非限制性示例中，打印头单元102a包括设置在垂直于平移轴线110的线上的一列打印元件130。可选地，并非所有打印元件130都垂直于物体的表面。在图3B的示例中，打印元件垂直于物体的表面，例如，配置来沿垂直于物体表面的喷射通路喷射材料成分。另一方面，位于中心打印元件的侧面的外打印元件相对于物体表面倾斜。

可选地，用于本发明中的打印头单元能够包括多行或多列打印元件，该多行或多列打印元件形成限定面向物体的打印头组件的表面的二维阵列。打印头组件可以配置成任何形状，例如但不限于矩形、平行四边形等。现在参照图4A和图4B，其示意性地示出本公开的打印系统200的不同视图。在图4A中，示出透视图，而在图4B中，示出前视图。打印系统200配置来将图像/图案打印在物体101的弯曲外表面上，并且打印系统包括具有多个打印头单元的打印头组件100和配置成用于移动物体101和/或打印头单元的输送器（图5A和图15中的302）。可选地，系统200包括配置成用于控制输送器系统302和打印头单元的操作的控制单元（300，如图1和图21A所示）。物体的弯曲表面可以是圆形、卵形、椭圆形等。

在一些实施例中，每个打印头单元包括一个或更多个打印元件，如上所述，例如配置来用于喷射/应用材料成分（例如墨、粉末、固化流体、定影流体、预处理流体、涂覆流体和/或一种或更多种流体的成分以产生第三流体，和/或任何在被喷射时呈流体的固体/气体材料）至物体101的外表面。打印头组件100可以被设计为图2A和图2B中描述的打印头组件，或者作为打印头组件100，其中打印头单元被安排成组，如现在将描述的。

在图4A和图4B所示的示例中，每组打印头单元布置成沿着围绕平移轴线的弯曲路径，并且每组围绕平移轴线110的相应区域。因此，打印头单元102a、102b和102c属于第一组102。打印头单元104a、104b和104c（见图13中）属于第二组104。打印头单元106a、106b和106c属于第三组106。打印头单元108a、108b和108c属于第四组108。组102、104和106位于沿着平移轴线的相应位置处。

输送器系统302配置来移动物体101和/或打印头组件100，使得物体101的期望部分在期望的时间被带到期望的打印头单元附近。以这种方式，能够在物体的外表面上执行打印。输送器配置成用于实现物体101和打印头组件之间的至少两种相对运动：（i）沿着或平行于平移轴线110的平移运动，以及（ii）围绕平移轴线110的旋转。以这种方式，物体101的外表面上的任何点都能够被带到任何打印头单元附近。可选地，存在沿着基本上垂直于平移轴线的一个或更多个径向（或平面）轴线的第三种相对运动。该第三运动可以是必要的，以便保持至少一个打印头单元与物体表面之间的期望距离。

在一些实施例中，控制单元（300）是电子单元，其配置成从托架的运动编码器发送或传送一个或更多个信号到组件100中的打印头单元和输送器302。可替代地，来自运动编码器的信号被直接传送到打印头组件，其中信号由每个打印头单元基于从控制单元300接收的信号来转换成打印指令。因此，从托架的编码器中之一传送到打印头组件100的（一个或多个）位置控制信号可以由控制单元（300）使用，以指示各个打印头单元以特定次数从一个或更多个打印元件（例如，喷嘴/喷射孔）喷射它们各自的材料成分。控制单元300进一步产生到输送器系统302的（一个或多个）控制信号，以指示输送器系统302根据期望的图案来移动（即，平移和/或旋转）物体101和/或打印头组件100。因此，控制单元300使打印头单元的操作与物体101和打印头组件100之间的相对运动同步，以便在物体上产生期望的打印图案，并因此在物体的外表面上打印期望的图像。

沿着平移轴线110设置多组打印头单元，使得在物体101和打印头组件100之间的相对运动期间，物体101被连续带入不同的打印头单元或不同组的打印头单元附近。此外，在该运动的至少某些阶段期间，物体101的不同部分可以位于属于接连的至少两组打印头单元的打印头单元附近或在位于沿着平移轴线110的连续位置处的打印头单元附近。以这种方式，物体的外表面可以同时由属于不同组的打印头单元或位于沿着平移轴线110的连续位置处的打印头单元在其上进行打印。可选地，单个打印单元的不同打印元件可以同一时间在两个不同的物体上进行打印。如上所述，该特征使得系统200在优化打印头的使用的同时，能够在一个或更多个物体上执行打印，从而实现能够提供高的物体处理量的高效系统。如图4A中所例示，在一定时间周期内，物体101处于第一组（其包括打印头单元102a、102b和102c）和第二组（其包括打印头单元104a、104b和104c）附近。

除了增强对一个或更多个物体的打印处理量之外，系统200的结构还使得能够在多个物体101上同时打印。为此目的，将物体101一个接一个地供给到系统200中，并且输送器系统302移动（即，平移和/或旋转）物体101和/或打印头单元的组件100，使得每个物体101可以由打印头单元的不在另一物体上进行打印的某些部分来进行打印。例如，在图4A中，物体101在第一组和第二组附近（尽管在实践中，如果物体与打印头和沿着平移轴线的打印头之间的距离相比足够长，则物体可以由多于两组进行打印）。如果不存在其它物体，则第三组的打印头单元（106a、106b和106c）和第四组的打印头单元（108a、108b和108c）是空闲的。然而，如果将第二物体引入系统200中并移动到第一和/或第二组的打印头附近，则第一物体将被移动到第二和/或第三组附近。以这种方式，较后（第二和第三）组的打印头中的至少一些将能够在第一物体上打印图像，并且较前（第一和第二）组的打印头单元将能够在第二物体上打印图像。

当所有打印头单元下都存在由打印头单元正在其上进行打印的物体时，则认为打印系统被充分利用。为此目的，打印区中的物体之间的任何间隙均被认为是降低效率的，且因此需要使物体之间的间隙最小化。

如从图4B中可以看出，每组打印头单元设置成围绕平移轴线110，以便保持距物体外表面的期望距离。打印头单元可以间隔开的布置设置，或者可以彼此相邻。属于同一组的接连打印头单元之间的距离可以彼此相等或彼此不同。此外，在一组内，打印头单元可以设置在物体的外表面周围，使得不同的打印头单元与物体的外表面之间的距离彼此相等，或者使得每个打印头单元具有距物体外表面的各自的距离。打印头单元与物体外表面之间的距离取决于所使用的打印头单元及成分的类型，并且该距离被选择为使得打印头单元以期望的方式传送它们的成分。应当注意到，由打印头单元喷射的成分可以是化学材料、材料的化学化合物和/或材料和/或化合物之间的混合物。

在本发明的一些实施例中，可以执行通过不同的打印头单元或通过打印头单元的不同的打印元件130在物体的表面上进行打印，以用于创建并未预先打印的新路径。可选地，可以沿着或靠近现有的打印路径执行打印中的一些。在靠近两个其它路径或在它们之间打印的路径可以用于实现预先限定的分辨率。沿着现有路径打印的路径可以用于通过增加更多的点来创建更密集的螺旋路径来完成现有路径的分辨率。此外，打印一沿着现有路径的路径可以用于在两个不同的打印元件之间创建冗余，即，如果一个打印元件不工作，则第二打印元件打印所期望数据的一部分（例如，50％）。可选地，在打印元件中之一停止操作的情况下，可以控制系统，以使得第二打印元件能够打印最初计划由第一打印元件所打印的数据。这可以例如通过控制（例如，减慢）物体101和/或打印头阵列的运动（平移和/或旋转），或通过控制第二打印元件喷射更多的墨来进行。可选地，属于同一组的打印头单元配置成用于将单色的墨喷射到物体的表面，并且不同组的打印头单元配置成用于将各种颜色喷射到物体的表面。可替代地，属于同一组的不同的打印头单元配置来喷射不同颜色的墨。

应当注意到，虽然在上述附图中，每个组被示出为包括三个打印头单元，但是这些组可以具有任意数量的打印单元，例如一个、两个、四个等。此外，上述图中示出存在四个组，但是任何数量的组可以包括在本发明的系统中。另外，上述图中的打印头单元示出为短于物体101的长度。但也可以不是这种情况，因为在一些情况下，打印头单元可以与物体一样长，或者甚至更长。

根据两个不同的打印顺序（连续打印和逐步打印，或它们的任何组合），系统200可以用于在物体101上打印。在连续打印中，打印发生在物体101和打印头布置100之间的相对运动期间，在此时这种运动包括同时的沿着或平行于平移轴线110的平移运动和围绕平移轴线110的旋转运动。在这种打印中，图像数据沿着大致螺旋形路径被打印在物体的表面上。

在逐步打印中，物体和打印头之间的相对平移将物体表面的期望区域带到位于沿着平移轴线的连续位置处的一个或更多个打印头组或打印头单元附近。平移停止，然后进行相对的旋转。在旋转期间，打印头单元在物体的表面上执行周向打印。在执行打印之后，相对平移重新开始以将物体表面的一个或更多个另外的期望区域带到一个或更多个打印头组附近。旋转可以在平移期间保持，或者至少在平移的一部分期间中断。

步幅可以是小的步幅，其中发生平移以将物体101的期望区域从一个打印元件130移动到单个打印头单元的接连的打印元件130，或者可以是较大的步幅，其中发生平移以将物体的期望区域沿着平移轴线110从第一打印头单元移动到（例如，属于不同的组的）连续的打印头单元。在一些实施例中，步幅可以足够大以将物体101的期望区域从第一打印头单元平移到第二打印头单元，而跳过一个或更多个中间的打印头单元。

在逐步打印中，可以通过确认物体101的期望区域已经平移了期望距离的触发器来激活周向打印。该触发器可以是定位编码器信号和/或索引信号，其在平移期间激活，并且当不发生平移时不激活。已知期望的打印头单元及其打印元件130的平移速度和位置（沿着平移轴线），能够计算物体101的期望区域暴露至期望的打印头单元及其打印元件130的时间点。因此，当通过定位编码器和/或索引信号激活触发器时，根据编码器定位信号，例如将执行打印的指示发送到期望的打印头单元和/或打印元件130。可替代地，触发器可由位于物体101的一侧处的光检测器和位于物体101的第二侧处的对应的光发射器激活。当物体101遮挡光检测器，并且来自光发射器的光没有到达光检测器，则认为物体表面的期望区域已经被平移了期望量。

可选地，监控物体表面的一定区域的周向坐标（例如，通过已知的旋转速度和物体的已知半径所计算的），并且当该区域达到与期望的打印头单元或打印元件130的周向坐标相对应的期望的周向坐标时，激活第二触发器。在变型中，在平移停止之后，执行相对旋转以将物体表面上的期望区域暴露至期望的打印头单元或打印元件130，且然后才进行打印（材料成分的喷射）。在另一个变型中，不使用第二触发器，并且当平移停止时，物体表面的期望区域暴露至不同的打印头单元或打印元件130。因为期望区域的周向坐标是已知的，所以控制单元可以指示不同的打印头单元或打印元件130，以将期望的打印实现至期望的区域上。这最后一个变型对于减少物体打印中的延迟是有用的。可能的打印模式可以包括以不同次数执行的连续打印和逐步打印。

应当注意到，平移轴线110在图中示出为直线。但也可不一定是这种情况。实际上，平移轴线可以是曲线的，或者可以具有直线区段和曲线区段。

现在参照图5A和图5B，其例示了在一些实施例中包括在打印系统中的输送器系统302。在图5A所示的非限制性示例中，输送器系统302配置来移动物体101，而在图5B中，输送器系统302配置来移动打印头的组件100。

在图5A所示的非限制性示例中，系统200的输送器系统302包括连接到物体101的端部的物体保持器150。在变型中，物体保持器使物体101沿平移轴线110移动，并且使物体围绕平移轴线110旋转。平移和旋转可以或可以不是同时的，这取决于所期望的打印方式。可选地，输送器系统302包括输送器带152，其配置来使物体101沿着平移轴线110移动（如双箭头154所示），而物体保持器的功能限于旋转物体101（如箭头156所示）。

输送器带152可以是由运动系统所移动的带，该运动系统为例如电动马达、线性马达系统，组合来形成路线的多个线性马达系统、磁性线性系统或空气压力流动系统。在处理多个物体的情况下，每个物体可以由一个或更多个物体保持器来单独处理。可能的情况是，在沿着平移轴线110的不同位置处，控制每个物体101来沿平移轴线110以不同的方式（例如，以不同的速度）平移。

在图5B所示的非限制性示例中，系统200的输送器系统302包括托架158。在该示例中，托架158沿着平行于平移轴线110的方向（如双箭头160所示）承载打印头组件100，并且随着打印头单元围绕平移轴线旋转（如箭头162所示）。

应当补充的是，尽管在图中未示出，但是其它情况也可以用于在物体和打印头布置之间产生相对的平移和旋转运动。在第一种可能的情况下，输送器系统302被设计用于使打印头组件100沿着平移轴线110移动，并且包括用于使物体围绕平移轴线110旋转的物体保持器。在第二种可能的情况下，输送器系统302被设计用于使物体101沿着平移轴线110移动并且用于使打印头布置围绕平移轴线110旋转。

在一些实施例中，物体101和打印头布置100二者均可以移动。

所有上述相对运动的方式（固定打印头单元并移动物体、移动打印头单元并固定物体、平移物体并旋转打印头布置、旋转物体并平移打印头布置、移动打印头单元并移动物体）均在本发明的范围内，并且彼此等效。为了简化本发明的描述，在本文​​献的其余部分中，描述将涉及其中固定打印头单元并且移动物体101（平移和旋转）的情况。然而，关于物体101的运动应当被理解为是指物体101和打印头单元布置100之间的相对运动。

在上述两种情况下，各个打印头单元和/或各个组沿着平移轴线110相对于彼此可以是可移动的。这可以用于在打印之前和/或之后的手动的和/或自动的校准。可选地，各个打印头单元和/或组围绕平移轴线110或者垂直于平移轴线110可以是可移动的。这也可以用于在打印之前和/或之后的手动的和/或自动的校准。

现在参照图6A和图6B，其是示出一些可能实施例的示意图，其中各个打印头单元是可控地可移动的。

在图6A中，打印头单元102a-102d属于单个组，并且设置成沿着物体101的周向。在图6B中，打印头单元102b和102d分别如箭头180和182所示地移动远离平移轴线（或远离物体101）。在本发明的一些实施例中，至少一些打印头单元可以各自朝向物体101移动以及移动远离物体101。可选地，对于每个打印头单元的这种运动沿着垂直于平移轴线的相应轴线发生。可选地，也可以调节各个打印头单元的取向。

移动打印头单元的能力使得能够保持打印头单元和物体101之间的期望距离。同样，打印头单元的移动能够使所选择的打印头单元在它们的激活位置和它们的不激活位置之间移动。这为打印头组件提供了灵活性，因为其能够以不同的方式配置来在不同直径和长度的表面上进行打印（例如，对于小直径的物体，一组中激活的打印头单元的数量减少，以使得激活的打印头位于距物体外表面一期望的距离处）。在变型中，打印头单元可以仅在打印之前移动，即，在物体开始移动之后，打印头单元相对于平移轴线保持它们的位置。该特征是有利的，因为其使得系统200能够保持打印头单元与具有多个直径和长度的物体之间的期望距离。在另一个变型中，打印头单元可以在打印期间移动。后一个特征在其中物体的截面尺寸和/或形状沿着物体的长度变化的实例中或者是在物体不是圆形的情况下是有利的（如图7A至7C所示）。

现在参照图7A至7C，其例示了这样的实施例，其中在物体101旋转之前和期间，打印头单元可控地可移动以适应物体101的形状。

在图7A中，具有椭圆形截面的物体101被带到系统100。打印头单元102a-102d属于单个组，并且初始设置为与圆形物体的形状匹配。在图7B中，打印头单元102b和102c朝向平移轴线（位于物体101上的椭圆形截面的中心处并且从页面出来）移动，使得在物体的外表面和每个打印头单元之间保持期望的距离。物体101旋转。在旋转期间，打印头单元102a-102d相对于平移轴线移动，并且可选地，它们的取向是变化的。在某一时间，物体102已旋转90度（参见图6c）。打印头单元102a和102d已经朝向平移轴线移动，而打印头单元102b和102c已经移动远离平移轴线。以这种方式，维持打印头单元与物体表面之间的期望距离。此外，所有打印头单元的取向已经改变，以便相对于物体的暴露至打印头单元的区域保持期望的取向。

应当注意到，在前面的图中，同一组的打印头单元已经被示出位于沿着平移轴线110的相同坐标处。然而，并不需要这样。现在参照图8A和8B，其例示了属于一组的打印头单元的两种可选布置。在图8A中，示意图例示了一些可能的实施例，其中属于同一组的打印头单元定位在沿着平移轴线110的相同的位置处。图8B是例示一些可能的实施例的示意图，其中属于同一组的打印头单元是错列的，即，定位在沿着平移轴线110的不同位置处。

在图8A中，属于同一组的所有打印头单元定位在沿着平移轴线110的相同位置X处。换言之，同一组的不同打印头单元在平移轴线110上的投影落在平移轴线的相同的区域上。在图8B中，同一组的每个打印头单元定位在沿着平移轴线110的相应位置处。打印头单元102a以平移轴线110上的坐标A为中心。打印头单元102b以坐标B为中心。打印头单元102c以坐标C为中心。打印头单元102d以坐标D为中心。换言之，至少一组的至少两个打印头单元沿着平移轴线的投影落在平移轴线110的不同的区域上。

现在参照图9A，其例示一些实施例，其中至少一个固化/干燥站位于打印单元组件100的端部处，在最后一组打印头单元的下游。

在图9A中，物体101在方向201上从右向左移动。在该平移期间，物体表面的区域连续地暴露至打印头单元组102、104、106和108（或至打印头单元102a、104a，106a和108a，如果打印头组件100根据图2A和图2B设置）并且在其上打印。如上所述，打印可以是连续打印或逐步打印。在本发明的一些实施例中，固化/干燥站202位于最后一组108（或最后的打印头单元108a）的下游处。在从打印头单元接收墨之后，物体101被移动到固化/干燥站，在此处将墨固定在物体的表面上。固化/干燥可以根据任何已知的技术进行，例如：将打印表面暴露至紫外（UV）光，不具有或具有用以提高固化/干燥速度的气体或外部液体的任何组合；将打印表面暴露至电子束（EB）；通过暴露至IR（红外）辐射加热表面；通风干燥。这些技术可以用于执行打印之后的固化/干燥。

技术也可以用于在打印之前对物体的表面进行涂底料/预处理：将物体的打印表面暴露至火焰和/或等离子体和/或电晕，和/或表面清洁设备；和/或抗静电设备；表面加热或干燥设备；将底料或涂覆材料应用至表面；将打印或未打印的表面暴露至气体以增强随后的固化，例如氮气或惰性气体。为此目的，可选地，涂底料站204位于第一打印头组102（或第一打印头单元102a）的上游。在涂底料站204中，对物体101的表面进行处理，以便增强即将在其上进行的打印。可根据用于涂底料/预处理的任何上述方式执行涂底料。

应当注意，固化/干燥站可以包括单个固化/干燥单元或围绕平移轴线110设置的一组固化/干燥单元。类似地，涂底料站可以包括单个涂底料单元或围绕平移轴线110设置的一组涂底料单元。

现在参照图9B，示意图例示了一些实施例，其中至少一个固化/干燥站和/或涂底料/预处理站位于连续的两组打印头单元之间。

在一些实施例中，可能期望在多组打印头单元中的一个或一些之后（下游）（或位于沿着平移轴线的连续位置处的打印头单元中的一些之后）具有固化或涂底料站。例如且并非限制性的，如果接连的组或打印头单元将可能混合在一起并产生不期望结果的成分应用至物体，则在这接连的两组或两个打印头单元之间需要固化站。在另一个示例中，某些打印头单元或某些组的打印头单元配置来喷射在应用到物体表面上之前需要某种涂底料的成分。在这种情况下，涂底料站需要放置在某些打印头单元或某些组之前。

在图9B的非限制性示例中，固化/干燥和/或涂底料/预处理站206位于组102和104（或打印头单元102a和104a）之间，固化/干燥和/或涂底料/预处理站208位于组104和106（或打印头单元104a和106a）之间，以及固化/干燥和/或涂底料/预处理站210位于组106和108（或打印头单元106a和108a）之间。

现在参照图9C，示意图例示了一些实施例，其中多个固化/干燥/涂底料/预处理站沿着平移轴线一个接一个地定位。在此非限制性示例中，固化/干燥/涂底料/预处理站212、214、216、218、219位于物体101下方，而打印头组（或各个打印头单元）位于物体101上方。以这种方式，可以同时进行打印和固化/干燥/涂底料/预处理。可选地，站212、214、216、218、219可以是具有多个打印元件的单个较长的站的一部分。这是有利的，因为在每个循环中对每个打印层产生固化/干燥/涂底料/预处理。

现在参照图9D，示意图例示了一些实施例，其中至少一个固化/干燥和/或涂底料/预处理单元是一组打印头单元的一部分。在该非限制性实例中，组170包括打印头单元170a和170c以及固化/干燥和/或涂底料/预处理单元170b和170d。这使得能够在由各个打印头单元打印之前、之间或之后进行固化/干燥和/或涂底料/预处理。

在图9A至图9D所示的一些实施例中，自定影墨可以有利地用在打印头单元35中。这种自定影墨通常配置成在从打印头的打印元件喷射之后在到达物体的表面时立即定影。因此，采用自定影墨的这种可能的实施例可以在打印过程结束时使用一个固化区。此外，在打印过程结束时采用单个固化区的这种可能的实施例中，允许设计具有较短长度和较高精度的打印头组件。

现在参照图10A至图10C，其是示出一些可能的实施例的示意图，其中第一和第二成分分别由第一和第二组的打印头单元（或由第一和第二打印头单元）喷射在物体表面的相同位置上，以便于利用由第一和第二成分的组合形成的第三成分来打印该位置。

在图10A中，物体101沿着平移轴线在方向220上移动，使得物体表面的某个区域暴露至第一组102的打印头单元（或第一打印头单元102a，如果打印头组件根据图2A或图2B的示例进行配置）。打印头单元根据来自控制单元（300）的指示在物体表面的区域上喷射第一成分222。在图10B中，物体101通过输送器系统（302）在方向220上移动，使得物体表面的区域暴露至第二组104的打印头单元（或第二打印头单元104a）。此时，控制单元指示第二组的打印头在接收到第一成分的区域上喷射第二成分224。在图9c中，第一和第二成分组合并产生第三成分226。第一和第二成分的组合可以是混合或化学反应。混合可以是混合两种不同颜色的墨，以产生期望的第三种颜色的墨。

该设置在其中第三成分226无法通过期望的打印系统进行打印的实例中是有利的。例如且并非限制性的，如果第三成分是固体，则无法在喷墨打印中喷射第三成分。第一和第二液体成分将在根据图10A至图10C的技术的打印过程期间组合，在它们以液体形式由打印头单元递送到目标区域的情况下。在目标区域上，将发生液体化合物之间的组合以形成固体成分。

固体成分是极端的示例。实际上，甚至具有高于某一阈值的流体粘度的期望的液体成分也无法通过某些打印头单元（许多喷墨打印头单元，例如，能够喷射粘度在10-15厘泊之间的液体）来递送。然而，如果期望的成分的组分成分具有低于打印头单元的操作阈值的粘度，则组分成分可以通过连续的打印头单元递送，并在目标区域上混合以形成更粘稠的期望的成分。

图10A至图10C中描述的成分的组合可以通过具有至少两个打印元件226和228的单个打印头单元102a来实现，如图11A至图11C所示。在此非限制性示例中，第一打印元件226在物体101的表面的某一区域上喷射第一成分222，并且第二打印元件228在物体101的表面的该某一区域上喷射第二成分224。

现在参照图12A至图12C，其是示出一些可能的实施例的示意图，其中第一和第二成分通过同一组的第一和第二打印单元分别喷射在物体的表面的相同位置上，以便使用由第一和第二成分的组合形成第三成分来打印该位置。

在图12A中，第一打印头单元102a根据来自控制单元（300）的指示，在物体围绕平移轴线在方向230上旋转的同时，在物体表面的某一区域上喷射第一成分222。在图12B中，物体101在方向230上旋转，并且接收到第一成分222的区域被带到属于与第一打印头单元102a同一组的第二打印头单元102b附近。此时，控制单元指示第二打印头单元102b在先前接收第一成分222的区域上喷射第二成分224。在图12c中，第一和第二成分（例如，通过化学反应或混合）组合在一起，并产生第三成分226。如上所述，该设置在其中第三成分226无法通过打印系统进行打印的实例中是有利的。

应当注意到，图10A-10C，图11A-11C和图12A-12C涉及打印由两种组分成分形成的期望的成分，图10A-10C，图11A-11C和图12A-12C的技术也可以用于由组合三种或更多种组分成分所形成的期望的成分。

现在参照图13A和图13B，其是例示了可能的实施例的示意图，其中属于不同组的打印单元位于围绕平移轴线的相同位置并且安排成条/列。在图13A中示出打印头组件的透视图。在图13B中示出打印头组件的侧视图。

如上所解释，打印头单元102a、102b和102c属于第一组，打印头单元104a、104b和104c属于第二组，并且打印头单元106a、106b和106c属于第三组。在图13A和图13B的示例中，打印头单元102a、104a和106a位于围绕平移轴线的第一角坐标处。类似地，打印头单元102b、104b和106b位于围绕平移轴线的第二角坐标处。此外，打印头单元102c、104c和106c位于围绕平移轴线的第三角坐标处。打印头单元102a、104a和106a形成基本上平行于平移轴线的列（打印头单元102b、104b和106b以及打印头单元102c、104c和106c也如此）。

在每列中，打印头彼此连接并且形成条（bar）。打印头单元在打印期间的位置对于实现成功的打印是关键的。打印头单元将沿着平移轴线以高精度彼此对齐以产生高分辨率打印。因此，使打印头单元相对于彼此对齐是打印过程的重要部分。使打印头布置成条/列的优点在于，不是在打印之前单独地调节每个打印头的位置，而是沿着平移轴线调节条/列的位置。通过调节每个条/列的位置来调节构成条/列的多个打印头单元的位置。因此，一旦选定第一条/列的位置，则所有其它条/列仅必须与第一条/列对齐。这使得能够在打印之前精确并快速地调节打印头的位置。

虽然图13A和图13B的任何条的后续打印头单元示出为彼此连接，但并非必须是这种情况。实际上，条/列可以包括至少两个后续的打印头单元，其如此设置以便限定它们之间的空的空间。

现在参照图14，其是示出系统200的实施例的框图，其中控制单元300根据一种或更多种输入数据来控制输送器和打印头组件。

在此非限制性示例中的系统200包括控制单元300、输送器系统302和打印头组件100，所有这些均如上文中所述。如上文所述，打印头组件100可以或可以不包括一个或更多个涂底料（204）和/或固化（202）单元或站。可选地，系统200包括装载器/卸载器单元306，其配置成用于将（一个或多个）物体装载到输送器系统302上并且在打印（以及可选地固化/干燥和/或涂底料/预处理）完成时从输送器系统302卸载（一个或多个）物体。控制单元300操作输送器系统302、打印头组件100和装载器/卸载器装置306（如果存在），以创建这些元件的期望的操作顺序（打印模式），以便在物体（101）上产生打印图像。

可选地，操作顺序从外源作为输入数据308传送到控制单元300。外源可以是计算机，其基于待打印在物体上的图像的属性（例如颜色、尺寸等）计算合适的操作顺序。在变型中，控制单元300包括配置来处理图像并确定期望的操作顺序的处理器302a。在这种情况下，输入数据308是指示待打印图像的数据，处理器302a使用该输入数据来确定操作顺序。

在变型中，系统200包括距离传感器310和对齐传感器312。距离传感器310配置用于感测至少一个打印头单元与物体表面之间的距离。对齐传感器312配置用于确定打印头单元（或这种单元的条/列，如果存在）是否沿着平移轴线和/或围绕平移轴线彼此恰当地对齐。

控制单元300从距离传感器310和对齐传感器312接收数据，以确定打印头单元是否处于它们的适当位置，并且确定是否移动它们。在变型中，控制单元300指示打印头单元在打印开始之前移动到其分配位置（根据来自距离传感器310的数据垂直于平移轴线，和/或根据来自对齐传感器312的数据沿着和/或围绕平移轴线）。在另一个变型中，控制单元300在打印期间指示打印头单元移动到其分配位置（例如，如上文所解释，如果物体的截面形状沿着物体的长度变化，或者物体的截面不是圆形的）。

距离传感器310和对齐传感器312可以通过向目标发射辐射（例如，电磁、光、声）并接收由目标反射/散射的辐射来操作。分析所接收的辐射的性质（例如，发射后的时间周期、相位、强度等），以便确定传感器和目标之间的距离。

根据第一变型，距离传感器元件安装在打印头单元中的至少一个上，并且配置来向物体发射辐射并从物体接收辐射。根据第二变型，距离传感器是外部元件，其确定打印头单元和物体表面的位置并且计算它们之间的距离。

类似地，在变型中，对齐传感器312元件安装在打印头单元上，并且配置来向另一个打印头单元发射辐射并从该打印头单元接收辐射。在另一个变型中，对齐传感器312包括外部元件，其配置用于确定两个打印头单元（或这种单元的条/列）的位置并且计算它们之间的距离。

在本发明的一些实施例中，不存在距离传感器和对齐传感器，并且在打印之前需要校准过程。在校准过程中，组件100的打印头单元在打印之前移动到它们的位置，并且执行试打印。在试打印中打印的图像由用户或由计算机（例如，外部计算机或控制单元本身）进行分析，并且相应地手动地或自动地调节打印头单元的位置。在该校准过程完成时，则能够进行一个或更多个物体的打印。

图15至图21示出根据一些可能的实施例的打印系统17。通常，图15至图21中所示的打印系统17配置成，当相邻物体101之间保持最小间隙（例如，约2mm至100mm）时，维持并处理连续供给的待打印的物体101（本文中也称为物体流）。

参照图15，在此非限制性示例中，打印系统17通常包括闭环通路10和安装在升降器系统27上的通路10的打印区12z中的打印头组件100。为了简单起见，未示出打印系统的其它部分（例如，涂底料单元、固化单元等）。通路10通常是圆形通路；在此非限制性示例中其具有大致椭圆形的形状。通路10可以由椭圆形的环形平台10p实现，该椭圆形环形平台10p包括一个或更多个轨道10r，每个轨道具有安装在其上并且配置为在其上进行滑行运动的多个滑动板22。分别安装在不同轨道10r上的至少两个滑动板22相对于通路10径向对齐以接收可拆卸平台37，并且实施托架Ci，该托架配置来保持多个待在其上进行打印的物体101并使它们朝向打印区12z前进。在此非限制性示例中，通路10包括两个轨道10r，并且可滑动地安装在轨道22上的滑动板22成对地布置，每对滑动板中的每个滑动板可滑动地安装在不同的轨道22上，使得通过将可拆卸平台37附接到所述成对的滑动板22中的每一个来构造多个可滑动托架C1，C2，C3，...。

实现椭圆形通路10可以使用连接到弯轨的直轨来实施，以在椭圆形轨道上实现期望的连续无缝运动。因此，滑动板22可以配置成使得它们能够平滑地通过通路10的弯曲区段。通路10的打印区12z优选地位于椭圆形通路10的基本上笔直的部分，以便设计允许高精度的打印区，而这在通路10的弯曲部分上是难以实现的。在一些实施例中，弯曲形状的轨道具有带有内置轴承系统容差的滑槽（runner），以允许轨道的非线性/弯曲部分所需的旋转。这些容差通常超过线性打印区12z的总容许误差。在线性打印区12z中，由于对分辨率大于1000dpi的高图像质量/分辨率的高分辨率要求而言，可允许的容许误差在几微米的范围内。对于这样的高分辨率，在点线之间需要25微米，这意味着需要大约±5微米的点精度，以便滑动板以在X、Y、Z轴上累积的打印预定误差中通过打印区12z，这将不会超过所需的±5微米的可容许的点放置位置误差。

打印头组件100包括可移除地附接到矩阵板30并相对于通路10的轨道10r在矩阵板上对齐的打印头单元35的阵列。矩阵板30附接到升降器系统27，该升降器系统27配置来根据由接近打印区12z的托架C₁，C₂，C₃，...所保持的物体101的尺寸来调节打印头单元35的打印元件的高度。

现在参照图16A和图16B，打印头组件100的打印头单元35的阵列可以包括打印头单元35的多个子阵列R1、R2，R₃，...，每个所述子阵列R1、R2，R₃，...配置来限定打印区12z中的相应的打印路线T₁，T₂，T₃，...。如图16A和图16B所示，打印路线T₁，T₂，T₃，...限定成沿着打印轴线38，例如，基本上与通路10的轨道10r对齐。以这种方式，沿打印路线T_j（j = 1,2,3，...）移动的物体101经过相应的子阵列R _j 的打印头的打印元件130的下方。

在具有多个物体101的装载区（306l）处装载到通路10上的每个托架C_i前进通过打印系统17的各个阶段（例如，涂底料204、打印12z、固化202和检查16），以及然后在卸载区306u处从通路10移除，从而形成进入通路并在打印之后离开通路的连续的一个物体101流，而不干扰各个托架C _i 的运动。以这种方式，闭环通路10提供了将装载有物体101的托架C₁，C₂，C₃，...连续供给至打印区12z中，并且对每个托架C _i （其中i = 1,2,3 ...是正整数）的位置和速度的独立控制在打印区12z中的相邻托架C _i 之间保持最小间隙（例如，大约1cm）。

在此非限制性示例中，打印头组件100包括十个子阵列R _j （j = 1,2,3，...，10是正整数）的打印头单元35，每个子阵列R _j 包括两列R _ja 和R _jb （其中j = 1,2,3，...，10是正整数）的打印头单元35。每个子阵列R _j 的列R _ja 和R _jb 中的打印头单元35可以相对于矩阵板30是倾斜的，使得一列R _ja 的打印头单元的打印元件130位于与子阵列的列R _jb 的另一列的打印头单元的打印元件130相邻。例如且并非限制性的，子阵列R _j 中的两个相邻的打印头单元R _ja 和R _jb 之间的角度α通常可以为大约0°至180°，这取决于所使用的打印头单元的数量。升降器系统27配置成根据物体101的几何尺寸（例如直径）来调节打印头单元35的高度。例如，在一些可能的实施例中，打印头组件100配置成使得对于具有约50mm直径的筒状物体，打印头35基本上垂直于在所述打印头35的打印元件130下方的物体的表面上的点处的切线。对于直径为约25mm的筒状物体，打印头之间的角度保持在约73度，并且相切不被保留，这事实上导致打印头35的打印元件130和位于它们下面的物体的表面之间的小间隙。该间隙的形成可以通过根据物体的角速度和/或线速度仔细地安排通过打印元件130每次排出墨的时间以及在打印元件130和物体101的表面之间形成的间隙的尺寸来补偿。

打印头的角分布是有利的，因为它通过使每个面积的喷嘴数量减少来缩短打印路线（例如，减小约50％），并因此缩短打印区12z（这是非常精确的），从而引起总轨道长度充分缩短。

图17示出根据一些可能的实施例的托架C _i 的结构。在此非限制性示例中，托架C _i 包括沿着托架C _i 的长度间隔安装的可旋转心轴33的布置。更具体地，可旋转心轴33布置来形成对齐的两行可旋转心轴33，r1和r2，其中属于不同行的每对相邻心轴33a和33b机械联接到共同的滑轮33p，该滑轮可旋转地安装在支撑构件37s中，该支撑构件37s是沿着可拆卸平台37的长度竖直地附接的。属于不同行r1和r2的每对相邻心轴33的心轴33a和33b机械联接到单个可旋转轴，其通过带33q进行旋转。

在一些实施例中，同一带33q用于同时旋转可旋转心轴布置的所有滑轮33p，使得每当托架C _i 进入打印系统17的涂底料、打印和/或固化阶段中的任何阶段时，所有心轴33均能够以相同速度或以相同位置和方向同时可控地旋转。属于不同行r1和r2的心轴的成对的相邻心轴33a和33b之间的间隙可以设置为最小期望值，例如约30mm。通过适当地保持位于通路10上的相邻托架之间的小间隙（例如，约1cm），以及设置属于不同行r1和r2的成对的心轴33a和33b之间的间隙（例如，约30mm ，使得效率可以大于85％）可以获得相当高的效率。

为了处理每个托架C _i 的多个心轴33并获得高的打印处理量，在一些实施例中，所有心轴采用单个驱动单元（未示出）以小于0.5％的速度精度容差进行旋转。因此，每个托架C _i 可以配备有单个旋转驱动器和马达（未示出），其中马达轴使用同个带33q来驱动所有心轴33。在一些实施例中，使用配置成监控滑轮33p中的一个的旋转的单个旋转编码器（未示出）来监控心轴33的旋转速度。在此非限制性示例中，每一行（r1或r2）心轴33包括十个滑轮33p，每个滑轮配置来使分别属于不同行r1和r2的两个相邻心轴33a和33b旋转，使得带33q同时使十个滑轮旋转，并且相应的托架C _i 的所有二十个心轴33由此同时以相同的速度和方向旋转。

如下文参照图20A至图20G所阐述，在一些可能的实施例中，可旋转心轴布置33中的心轴是可调节心轴，能够调节其来夹持并旋转不同几何尺寸的物体，而不需要更换心轴或任何心轴部分。如下文还将例示的，打印系统17可以利用与可调节心轴不同的各种不同的可调节且可旋转的物体夹持机械结构。

图18示出根据一些可能的实施例的托架C _i 到通路10的联接。在此非限制性示例中的每个滑动板22包括四个水平轮22w，其中两对轮22w安装在滑动板22的每一侧上，并且每对轮22w被压入沿着轨道10r的侧面所形成的侧通道22c中。通路10还可以包括沿其安装的多个磁体元件10m，以形成用于安装在托架C _i 上的线性马达的磁体轨道（辅助马达元件）。使用安装在每个可拆卸平台37的底侧上并从托架的电源（例如，电池、感应充电和/或柔性电缆）接收电力的线性马达线圈单元29（力发生器（forcer）/主马达元件）用于在通路上调动托架。附接到托架C _i 的底侧的编码器单元23r用于向托架的控制器单元提供实时托架定位信号。因此，每个托架C _i 包括至少一个线性马达线圈和至少一个编码器，以便允许控制单元300执行对托架C _i 的定位的校正。以这种方式，可以执行托架Ci的线性马达致动，同时在通路10的线性和弯曲区域上实现托架运动的高精度定位。

例如且并非限制性的，用于线性马达的磁性轨道10m可以在通路10的笔直部分上安排成直线，并且在通路10的弯曲部分中具有小的角间隙。在一些实施例中，该小的角间隙由在马达驱动器中提供的特定固件算法支持，以提供精确的托架运动。通路还可以包括编码器通道23，该编码器通道在通道23的侧面上包括可读编码器刻度23t。编码器刻度23t优选地放置成围绕整个椭圆形通路10，并且附接到每个托架C _i 的底侧的编码器单元23r被引入到编码器通道23中，以允许实时监控托架沿通路10的运动。

高分辨率编码允许以大约1微米的精度闭合定位环路。例如且并非限制性的，改进的精度可用于提供约5微米的托架位置精度、在打印区12z中小于50毫秒的就位时间值以及小于0.5％的速度精度。

图19示意性地示出由打印头组件100在由三个不同的托架C₁，C₂和C₃承载的多个物体101的表面上的同时打印。为了实现高的打印分辨率，应当以非常高的精度执行托架C _i 在打印区12z中的运动。为此目的，在一些实施例中，沿着打印区12z安装有高精度（每米约25微米的）的线性杆44，并且每个托架C _i 配备有至少两个开口的轴承滑槽28，该轴承滑槽在进入打印区12z时变成与线性杆44接合。为了便于线性杆44在轴承滑槽28内部的接收，在一些实施例中，线性杆44配备有渐缩的端部区段44t，该端部区段配置用于将杆44平滑插入轴承滑槽的开口28b（在图18示出）中。各个托架控制（每个托架上的驱动器和编码器）的组合允许识别渐缩的进入区段44t的准确位置，以允许托架C _i 执行轴承28至杆44上的缓慢且平滑的的滑动，从而防止对轴承28和对杆44的直接损坏。托架与线性杆44的接合由托架的控制器中和/或马达驱动器上的特定固件所支持。

图20A提供了设在托架C _i 中的心轴布置33的更近的视图。在一些实施例中，心轴33配置来使系统能够调节心轴33的直径，以便允许牢固地附接到具有不同直径和长度的物体101（即，使用单个心轴类型，并且无需如在行业中通常使用的心轴更换）。为此目的，每个心轴33可以由多个伸长元件41a构成，其中每个心轴33的伸长元件41a连接到杠杆机构41v，该杠杆机构41v配置来进行伸长元件41a相对于心轴33的旋转轴线的径向运动。杠杆机构41v可以采用拉簧41s，该拉簧配置来便于可控地调节心轴33的中心轴41r的长度，使得中心轴41r的长度的伸长或缩短引起心轴33的伸长元件41a的相应的向内（即，心轴直径增加）或向外（即，心轴直径减小）的径向运动。

例如且并非限制性的，调节具有25mm的外直径的心轴以适合具有50mm的内直径的物体101。当不同批次的物体101（例如，从生产线）被引入打印系统并且在线上更换心轴所需的设置时间影响生产效率时，需要这种类型的调节。因此，通过使用本发明的可调节心轴设置，能够显著提高生产效率，因为所有心轴的大小/尺寸均由控制单元300进行数字控制，以适应不同尺寸/大小的物体。

在此非限制性示例中，每个心轴33的杠杆机构41v的状态（即，伸长元件41a在闭合、部分打开或完全打开之间的状态）的改变是通过推动臂41t的运动，该推动臂41t适于通过推动可移动环41g来致动该杠杆机构。可移动环41g可滑动地安装在中心轴41r上方，并且适于克服由拉簧41s施加在其上的力来推动杠杆臂的可移动端。推动臂41t的运动由可旋转轴41f促进，该可旋转轴的角位置由凸轮随动器机构41c控制。每行r1、r2可旋转心轴33a、33b的杠杆机构41v由各自的可旋转轴41f控制，并且每个可旋转轴41f的旋转运动由升降机构41p的线性（上/下）平移控制。如所见，单个升降机构41p用于致动两行r1、r2可旋转心轴33a、33b的可旋转轴41f两者，并从而保证在托架C _i 的所有心轴33中获得杠杆机构41v的完全相同的状态（即，设置相同的心轴直径）。

图20A例示了用于致动升降机构41p的螺纹轴的使用，而且当然可能以各种其它方式实现升降机构41p，例如使用气动致动的活塞。

图20B演示了采用斜齿轮43g来旋转每对相邻的心轴33a和33b的心轴布置执行43。在此非限制性示例中，单个伸长且可旋转的轴43r用于通过安装在其上的相应的齿轮件43w来同时旋转机械联接到轴上的所有斜齿轮43g，从而保证将托架C_i的所有心轴的杠杆机构41v的状态精确地设置为完全相同的状态（即，在所有心轴中设定相同的心轴直径）。

图20C和图20D分别示出心轴33处于闭合和展开状态中。在图20C中，所有杠杆机构41v的状态被设为未展开（即，拉簧41s处于完全打开/伸展的状态）。且因此，所有伸长元件41a在该状态下朝向心轴的中心缩回，从而设定心轴可获得的最小直径D。在此非限制性示例中，柔性缓冲罩41n附接在伸长元件41a上方。缓冲罩41n可以由可伸展的/可屈从的材料制成，例如但不限于橡胶、硅树脂，并且适于提供心轴元件与被夹持物体101的内壁的柔软附接，并从而防止物体形状的形变。以这种方式，心轴33的夹持机构适于通过在物体的内壁表面上的一些预定数量的离散区段/点处的附接来夹持物体101，而不在物体的内壁表面上施加变形力。

图20D示出处于展开状态的心轴33，其中致动心轴33的杠杆机构41v以径向向外移动，直到它们的柔性缓冲罩41n变成压靠在被夹持物体101的内壁的离散区段101d上。例如且并非限制性的，在建立了足够的接触时，通过使用伸长元件41a中的一个或更多个接触传感器（未示出），可停止杠杆机构的致动。在该展开状态中，柔性缓冲罩41n吸收由杠杆机构41v的臂所施加的压力的大部分，并因此柔性缓冲罩在接触区段101d处的表面区域在空间上伸展并且显著增加。实际上，在被夹持物体101的内壁上的接触区段101d与被挤压的柔性缓冲罩41n之间的摩擦力显著增加。以这种方式，能够在一些预定数量的离散接触区段101d处接触被夹持物体101的内表面，以实现物体101的牢固夹持，同时防止物体形状的形变。

图20E和图20F演示可用于夹持物体101的锥形扩展机构的使用。参照图20E，扩展机构在该示例中由中空筒状元件46实现，该中空筒状元件沿其长度（从一端到另一端）具有纵向切口46s，其因此形成开环“C”形截面形状。筒状元件46由弹性材料（例如铝、塑料、橡胶、硅等）制成，以允许其形状的径向扩展并且可控地增加其直径DD。该机构对于用作夹持机构是有用的，其通过将筒状元件46引入到物体101中并且径向扩展筒状元件的周围直到其接触物体101的内壁来实现对中空物体101的牢固夹持。在可能的实施例中，一个或更多个接触传感器（未示出）可用于指示何时筒状元件46的（一个或多个）外表面与物体101的内表面之间的接触已经建立。如在图20E中所例示，筒状元件46的外表面可以包括纵向狭缝46t，用以改善物体101的内壁上的夹持并增大摩擦。

图20F是例示根据一些可能的实施例的锥形扩展夹持机构的截面图。在该示例中，其渐缩端被引入中空元件101中的两个锥形元件46c用于通过逐渐地使它们中的一个朝向另一个移动而逐渐增加筒状元件46的直径DD。随着一个锥形元件46c朝向另一个移动，它们变得压靠在筒状元件46的端部开口46e上，并因此在其上施加指向外的径向力，这使得筒状元件46径向地扩展。锥形元件46c的运动继续进行，直到筒状元件46的外表面压靠中空物体101的内表面，并且获得其牢固夹持。

锥形元件46c的逐渐移动可以通过使用可旋转的螺纹轴46f来实现，锥形元件46c穿过该螺纹轴上方，使得轴46f相对于锥形元件46c在一个方向上的旋转（即，允许锥形元件46f沿轴46的轴线线性移动，但阻止其旋转运动）引起一个锥形元件46f朝向另一个的逐渐移动，并且轴46f在另一个方向上的旋转引起一个锥形元件46f远离另一个的逐渐移动。如图20E所演示，筒状元件46的外表面或其一些离散部分可以由柔性缓冲罩41n所覆盖，以增大摩擦并吸收由径向扩展的筒状元件46施加在物体101内壁上的大部分压力，从而允许对物体101的牢固夹持，同时防止其形状的形变。

图20G演示可用于夹持中空物体101的可膨胀夹持机构的使用。在该示例中，可旋转轴46f包括附接在其长度的一部分上的可膨胀元件45b，以及至少一个流体通道46p，其用于使膨胀介质（例如，水、空气或其它流体）经由将至少一个流体通道46p与可膨胀元件45b的内部连通的一个或更多个开口45p进入可膨胀元件45b。在使用中，承载可膨胀元件45b的轴46f的自由端区段以收缩状态插入中空元件101中，且之后，膨胀介质流过至少一个流体通道46p和一个或更多个开口45p来流入可膨胀元件45b。可膨胀元件45b在中空元件101内部扩展，直到其接触中空元件101的内壁并在其上建立足够的夹持。

如在上文描述的先前的示例中，可使用一个或一个以上接触传感器（未图示）来表明可膨胀元件45b与物体101的内壁之间已建立接触。可替代地，可以使用压力传感器（未示出）来测量流体通道46p内的膨胀介质的压力，并且当识别增加的压力条件在流体通道内部逐步形成时，表明已经与物体101的内壁建立接触。可膨胀元件45b可以由一个或更多个由顺应性或半顺应性材料（例如，橡胶）制成的囊体实现，并且可膨胀元件的外表面可以由一层或更多层柔性缓冲罩或其它任何合适的摩擦增强材料（未示出，例如，铝、塑料）覆盖。

在一些实施例中，也可以根据物体101的几何尺寸可控地调节心轴33的长度。例如且并非限制性的，每个心轴33可配置为通过施加到其上的预装载压力而膨胀，并且每当达到心轴33的长度时（即，当中心轴41r的伸长达到物体101的内部空间的长度时）停止。心轴伸长机构可以通过施加高于用于装载/卸载目的的预装载的压力而收缩。在该示例中，每个托架C _i 配置来使用由压力激活的单个单元来可控地使20个心轴33膨胀/收缩。然而，心轴长度的调节并不一定是必需的，因为数字打印通常不需要与正在被打印的物体101的表面接触。因此，在大多数情况下，通过心轴33在物体101的部分长度上提供机械支撑将是足够的。

图22A演示对每个物体流使用单个成像器16s以连续扫描系统17的检查单元16中的各个物体101的外表面。本发明的扫描方法在图22A中例示出多个成像器16s，在此非限制性示例中示出三个此类成像器，其与对应的多个物体流相关联，在图中示出的三个物体101构成三个物体流。每个成像器16s具有像素阵列，并且与待成像的物体相比具有相对小的尺寸，并且操作成像器使得每个像素（在物体的线性和旋转运动期间）连续地获取一系列图像i₁，i₂，i₃，...（在本文中也称为片段图像），从而使得能够实时地检查正打印到物体上的图案（而无需停止输送器的运动或将物体传送到单独的检查站）。例如，利用具有523个21微米像素的尺寸为11mm的传感器，能够获得（在旋转轴线上的）约180mm的周向读取分辨率。应当理解到，旋转轴线中的分辨率还取决于旋转速度，旋转速度越慢，分辨率就越高。例如，5毫秒的旋转速度提供高达63微米（的分辨率），其等价于400dpi。根据物体101的轴向移动沿各个物体限定沿周向条带s₁，s₂，s₃，...的小像素图像，其中在物体101的旋转运动期间获取每个成像条带s _i （i≥1的正整数）的一系列小图像i₁，i₂，i₃，...。

应当注意，如图1所示，检查单元16不必是存在于通路10上位于固化过程202下游的某一部分/区域处的独立单元，检查单元用于在完成打印和固化过程之后检查物体101（例如，质量控制）。如图22A和图22B所例示，通过使用图像切分扫描方法，检查单元16可以集成到打印100单元和/或固化202单元或运载工具（托架）Ci中。

如图22A所例示，沿着每个周向条带s₁，s₂，s₃，...，跨越每个条带s _i 的整个长度来获取一系列小图像i₁，i₂，i₃，...，同时在应用于通路上的区上（例如，在打印或固化单元中）的一个或更多个特定过程期间旋转和轴向地平移物体101。在完成特定过程（例如，打印或/和固化）之后，控制单元300循序地剪裁每个条带s _i 的图像i₁，i₂，i₃，...，以构造物体101的相应的周向切分的连续条带图像，并然后通过控制单元300有序地剪裁不同条带s_i的条带图像，以构造所处理的物体101的完整图像。

在可能的实施例中，单独的图像处理单元（未示出）用于从成像器16s获取图像，并且从所获取的图像来构造物体的图像。

在一些实施例中，由打印系统17提供的用于物体的轴向和旋转运动的高精度（对于轴向和旋转运动二者，具有大约1微米的精度）被用于补偿由成像器单元16s获取的低分辨率图像。更具体地，检查系统16可以配置来在应用物体101的每次轴向运动和每次旋转运动之后获取图像s _i ，并且根据物体的运动步幅将图像s _i 裁剪为完整图像。以这种方式，可以构造物体的完整图像来提供比成像器16s的几何分辨率明显更高的分辨率，如由轴向和旋转运动的步幅尺寸所限定的。在完成该过程并获得所处理的物体101的完整图像之后，可以通过控制单元300（和/或通过分开的计算机设备）来分析外层上的打印图案的完整图像，以确定所应用的过程是否符合系统17的要求。如果对完整物体图像的分析显示存在缺陷，则控制单元300可以发出指示/信号以使物体101返回到相应的通路区/单元，以校正所识别的缺陷，同时根据特定条带图像s _i 和在其中发现缺陷的每个条带s _i 中的（一个或多个）特定图像位置来表明物体表面上的特定位置。可替代地，在一些可能的实施例中，控制单元配置成在获取图像之后立即分析每个图像i _i ，以识别其中可能出现的处理缺陷，并且在实施特定处理时立即实施所需的校正。

图22B演示利用伸长成像器单元16d扫描物体101的外表面的扫描过程。在该实施例中，当物体正在通路区域中的一个（例如，打印或固化）上的特定过程期间进行旋转时，通过控制单元300（或通过另一个图像处理单元）获得沿着物体101的周向的循序的一系列细长图像t₁，t₂，t₃，...（表示一行像素）。因此，伸长成像器单元16d的长度应覆盖所处理物体101的整个长度或大部分长度。例如且并非限制性的，在一些可能的实施例中，伸长成像器单元16d的长度为约L1=22mm至L2=300mm。

例如，如果使用具有400dpi的扫描仪扫描1600dpi的图像（像素之间为15微米），并且当物体步进4次每次回转15微米，则结果将是400dpi×4的图像，并且将由控制器软件接收并处理为1600dpi的扫描，则可以创建所述图像，因此每个图像类似于扫描中具有15微米移位的其它图像。在扫描中具有那些15微米的移位提供为传感器的分辨率（400dpi，因此传感器基本单位为63.5微米）的4倍高的数据，因此允许从那4个图像处理更高的分辨率，模拟传感器具有63.5/4=15.8微米。在执行用于接收更高分辨率的所提及的4个步骤之后，将需要来自物体的相对于扫描仪的更大的运动以跳到下一位置（即，从S1到S2）。

因此，在该示例中，可以在完成物体101的一次完整旋转之后，获得所处理的物体层/图像101的完整图像。控制单元300可以配置来构造完整图像，并然后对其进行核查以识别需要重复处理步骤的缺陷，以便校正该缺陷。因此，控制可以表明物体101的其中存在缺陷的特定区段，如由需要校正的循序的一系列图像t₁，t₂，t₃，...中的相应图像t _i 的图像编号i所限定的。可替代地，在一些可能的实施例中，控制单元300配置来在获取图像之后立即分析每个图像t _i ，以识别其中出现的可能的处理缺陷，并且在实施特定处理时立即实施所需的校正。

图22C是例示可以根据一些可能的实施例执行的检查单元的可能的物体扫描过程57的流程图。该过程开始于步骤q1，其中将具有物体101的托架C _i 引入到通路10的处理区（例如，打印区）中。每个物体与片段图像的相应的图像存储阵列相关联，每个阵列包括多个连续的存储条带，其具有多个连续布置的片段图像单元格。在步骤q2中，清除每个物体101的相应的图像存储阵列，并且在步骤q3中，通过相应的成像器单元来获取每个物体101的外部表面的片段图像。如在步骤q4中所演示，根据在该过程期间执行的轴向和旋转编码器运动步骤，将所获取的每个片段图像与特定轴向位置和特定角位置相关联。

在步骤q5中，根据轴向位置来确定获取片段图像的相应存储条带，并且根据角位置来确定用于存储所获取的片段图像的存储条带内的相应的片段图像单元格。然后将获取的片段图像存储在图像存储阵列的相应的片段图像单元格中。如果在步骤q7中实施进一步的物体运动，则在步骤q8中核查应用至物体的过程是否已经完成。如果过程继续，则控制被传递到步骤q3，用以获取新的片段图像并且如在前面的步骤中将其存储到相应的图像单元格中。如果在步骤q8中而不是在步骤q9中确定过程完成，则分析在图像存储阵列中获得的完整图像，以识别出现在其中的可能的缺陷。

在每个图像获取步骤q3以及在步骤q4中确定物体101的轴向位置和角位置之后可选地执行步骤q10至q12（由虚线表示），以允许紧接着获取片段图像之后立刻识别每个获取的片段图像中的缺陷。

图21A至图21C演示能够在打印系统17中使用的可能的控制方案。控制单元300的任务之一是同步来自位于打印头组件100下方的每个心轴的打印头数据喷射信号（图21B中所例示），或者使用每个托架C _i 上由控制器/驱动器进行的严格控制调节托架的速度以使其对齐，以便调节用于所有打印头单元和托架的移动或/和旋转的虚拟信号（图21C中所演示）。为此目的，控制单元300配置来根据打印区12z中的每个托架C _i 的位置来同步供应给打印头的墨喷射数据，同时多个托架C _i 在打印区内同时前进，并且它们的心轴33在其打印头阵列下方进行旋转。图21A示出可用在打印系统17中的大体的控制方案，其中控制单元300配置成与每个托架C _i 通信以接收其托架位置数据和心轴角位置数据（取向，即，使用旋转编码器），并产生供应给打印头组件100的墨喷射数据56d以操作具有物体101位于打印头喷嘴下方的每一个打印头35。

图21A演示用于控制单元300和托架C _i 之间的通信的可能方法。一种可能的方法是，例如使用柔性电缆（未示出）以电气地（以及气动地）连接通路10上的每对接连的托架C _i 以在通路10上进行移动的多个托架C _i 之间建立串行连接。在该方法中，托架/心轴、电力供应、位置数据和其它运动及控制数据沿着托架C _i 的串行连接来串行地进行传送。可以例如使用任何合适的串行通信协议（例如，Ethercat，Etheret等）来执行这种串行通信连接上的数据通信。在可能的实施例中，可以使用电滑环和/或以无线的方式（例如，用于数据通信的蓝牙、IR、RF等，和/或例如感应充电的无线电力供应方案）建立托架Ci和控制单元300之间的电气连接。

可替代方法可以是在控制单元300和电力供应（未示出）单元以及通路10上的托架C _i 之间建立直接连接，也称为星形连接（由虚线箭头线示出）。这种与托架C _i 的直接连接可以使用电滑环和/或以无线的方式（例如，用于数据通信的蓝牙、IR、RF等，和/或例如感应充电的无线电力供应方案）建立。

可以在控制单元300中使用切换单元56s，用于实施每个托架C _i 到横穿打印区12z在托架C _i 上方的相应打印头单元35的打印信号切换（索引和编码器信号以及其它信号）。切换单元56s可以配置成从所有托架C _i 接收所有打印信号，并且基于托架C _i 相对于相关打印头35的位置来切换所接收的打印信号中的每一个。

图21A还示出可能的实施方式，其中控制单元300放置在托架C_i之一上；在此非限制性示例中，放置在第一托架C₁上。每个托架C _i 还可以包括控制器（未示出），该控制器配置来控制该托架在通路10上的速度、心轴33的旋转、与控制单元300的数据通信以及执行托架的如在沿着通路10的不同站（例如，涂底料、固化、检查、装载等）期间所需的其它任务和功能。图21A进一步示出可用在每个托架C _i 中的用于控制托架速度的示例性控制方案。在该控制方案中，驱动器单元51用于根据从控制单元300接收的速度控制数据来操作电动马达52，并且联接到马达和/或与其相关联的旋转元件的编码器53用于获取表明托架C _i 的当前速度/位置的数据并将其反馈回驱动器单元，从而建立闭环局部控制。

控制单元300可以配置来实现对托架C _i 的独立控制，这通常需要在椭圆形通路10上所执行打印过程的不同阶段处（例如，等离子体处理、UV、检查、打印、装载/卸载），监控并管理托架的运动速度和心轴的旋转速度，以及可选地还有托架和心轴的完全停止。例如且并非限制性的，控制单元300可以配置来在一个托架的心轴33上执行多个物体101的装载/卸载，同时使另一个托架以高速前进通过打印区12z，同时在由托架承载的多个物体101的外表面上打印期望的图案，并且与此同时在UV固化过程下使再另一个托架的心轴前进并缓慢地旋转。控制单元300还配置来确保横穿打印区12z的托架C _i 的托架运动和心轴旋转的高精度，例如，对于大约1200dpi的高打印分辨率，保持大约5微米的前进精度。

在一些可能的实施例中，每个运载工具配备有两个驱动器单元51、两个马达52（即，线性托架运动马达和心轴旋转马达）以及一个或更多个高分辨率位置编码器53（即，线性编码器和旋转编码器），该位置编码器配置成作为独立的实时运动系统来进行操作。每个驱动器配置来执行线性或旋转轴线运动，其中根据大体的控制方案每个托架（或其它模型中的每个心轴）进行托架线性前进和心轴旋转，其经优化以实现实时高精度。因此，每个托架能够实现物体的线性运动和旋转运动两者。

图21B和图21C是示意性地示出可用于实现托架C _i 和打印头组件100的打印头单元35之间的同步的可能控制方案的框图。图21B演示多个信号同步方法，其中来自每个托架C _i 的位置数据（托架的线性位置和/或心轴的角位置）由控制单元300接收并处理。控制单元300处理位置数据，精确地确定哪个托架C _i 位于各个打印头单元35的下方，并因此产生用于激活打印头单元35的控制信号。该控制信号通过电滑环机构55（或任何其它合适的可旋转电缆引导件）被传送到打印头组件100。在此构型中，每个托架C _i 相对于其在通路10上的速度和位置被独立地控制。

图21B演示采用单个虚拟同步信号的另一种方法，该虚拟同步信号使所有托架C _i 的心轴的旋转、速度和位置与打印头组件100的打印头单元35同步。在该实施例中，控制单元300配置来提供虚拟脉冲到托架C _i ，该托架C _i 接收虚拟脉冲并然后相应地进行对齐。当与虚拟脉冲对齐时，则实现了所请求的旋转和所需的旋转之间的同步。在这种同步的情况下，控制器可以使用虚拟信号以初始化打印头单元喷射和打印。

在可能的实施例中，电滑环机构55安装在椭圆形通路10的中部，并且托架C _i 经由电气联接到电滑环机构55的（在托架之间的）柔性电缆来电气连接到打印头组件。电滑环机构55可以配置成将来自托架C _i 的信号传送到控制单元300的切换单元56s，其产生控制信号以操作打印头35，以在由横穿打印区12z的相应的托架C_i所保持的物体上进行打印。在其它可能的情况下，打印区12z中的托架C _i 与一个虚拟脉冲同步，以向打印头单元35产生同步的激发脉冲，从而允许单个打印头同时在由不同托架C _i 承载的多个不同的管上进行打印。

利用这种设计，在其中物体101的长度大于打印头的长度的情况下，打印系统能够保持高效的打印头的利用（率），并且在其中单个打印头在两个不同的物体101上同时打印的情况下，维持高打印效率。可以安排打印头35以形成3D打印隧道（tunnel）形状。

基于本文所描述的技术的打印系统的实施方式可以被设计来达到例如但不限于每小时5,000至50,000个物体之间的高处理量范围。在一些实施例中，在通过打印头组件在经过打印区的多个物体上同时进行打印的能力可以产生超过80％（效率）的打印头的利用。

上文所述的打印系统的功能可以通过由基于计算机的控制系统执行的指示来控制。适合与上文所述的实施例一起使用的控制系统可以包括例如连接到通信总线的一个或更多个处理器302a、一个或更多个易失性存储器56m（例如，随机存取存储器-RAM）或非易失性存储器（例如，闪速存储器）。辅助存储器（例如，硬盘驱动器、可移动存储驱动器和/或诸如EPROM、PROM或闪速存储器的可移动存储器芯片）可以用于存储数据、计算机程序或其它指示，以装载到计算机系统中。

例如，计算机程序（例如，计算机控制逻辑）可以从辅助存储器装载到主存储器中，以由控制系统的一个或更多个处理器执行。可替代地或额外地，可经由通信接口接收计算机程序。此类计算机程序在被执行时使得计算机系统能够执行如本文所讨论的本发明的一些特征。特别地，计算机程序在被执行时使得控制处理器能够执行和/或产生本发明的特征的性能。因此，此类计算机程序可以实施计算机系统的控制器。

如上所述且如在相关的图中所示，本发明提供一种用于在连续流过打印区的多个物体上同时进行打印的打印系统及相关方法。虽然已经描述了本发明的具体实施例，但是将理解到，本发明不限于此，因为本领域技术人员可以做出修改，特别是根据前述教导。如本领域技术人员将理解的，本发明可以采用多于一种上述的技术来以多种方式实施，但是所有这些都未超出本发明的范围。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于在弯曲表面上进行打印的打印系统，所述打印系统包括：支撑组件，其用于支撑物体，所述物体具有待在其上进行打印的所述弯曲表面，所述支撑组件包括夹持器，所述夹持器配置成以在所述物体的所述弯曲表面和打印头单元之间的预定的工作距离来将所述物体保持在所述夹持器上，所述夹持器配置成并能够操作来改变其截面尺寸，以便对于具有不同尺寸的所述物体维持所述工作距离。

2.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述夹持器配置来径向扩展和收缩，同时保持其圆形形状，从而防止被保持的所述物体的形变。

3.根据权利要求2所述的打印系统，其包括一个或更多个传感器，所述传感器配置用于在与所述物体的内表面建立了充分的接触时停止径向扩展和收缩。

4.根据前述权利要求中任一项所述的打印系统，其中，所述夹持器包括间隔开的伸长元件的圆形阵列以及杠杆机构，所述伸长元件基本上平行于所述夹持器的中心轴线，以及所述杠杆机构能够操作来使所述伸长元件移向以及移离所述中心轴线，从而改变所述夹持器的直径。

5.根据权利要求4所述的打印系统，其中，每个所述伸长元件在其自由端形成有缓冲元件，所述夹持器通过所述缓冲元件接触安装在其上的所述物体的内表面。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的打印系统，其中，所述夹持器包括可膨胀/可收缩元件。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的打印系统，其中，所述夹持器包括锥形扩展机构。

8.根据权利要求7所述的打印系统，其中，所述锥形扩展机构包括大致筒状构件以及一对对称的截锥形构件，所述大致筒状构件具有大致C形截面并且由弹性材料成分制成，当所述大致筒状构件的直径增加时，所述弹性材料成分保持所述构件的大致筒状的形状，所述一对对称的截锥形构件通过它们的窄端来接合所述大致筒状构件的相对端，所述截锥形构件安装用于移向以及移离所述筒状构件的内部，从而分别引起所述筒状构件的扩展和收缩。

9.根据前述权利要求中任一项所述的打印系统，其包括至少一个光学检查单元，所述光学检查单元包括单个成像器，所述成像器用于在所述物体相对于平移轴线的旋转和线性运动中至少一个期间检查被打印在所述物体上的图案。

10.根据权利要求9所述的打印系统，其中，所述成像器包括多个像素的阵列，并且能够操作用于在所述物体的运动期间通过每个像素连续获取所述物体的区域的图像，使得每个像素连续获取所述物体在被打印时的弯曲表面的连续周向区域的一系列图像。

11.根据权利要求9或10所述的打印系统，其包括处理单元，所述处理单元配置成且能够操作来将由所述成像器获取的所述图像组合成在所述物体的表面上所打印的图案的完整图像。

12.根据权利要求11所述的打印系统，其中，所述完整图像的分辨率由所述物体的线性运动和旋转运动中的至少一个的步幅尺寸所确定。

13.根据权利要求11或12所述的打印系统，其中，所组合的图像的分辨率大于所述成像器的分辨率。

14.根据前述权利要求中任一项所述的打印系统，其中，所述支撑组件配置来支撑物体的阵列，所述物体具有待在其上进行打印的弯曲表面。

15.根据权利要求14所述的打印系统，其包括所述光学检查单元的相对应的阵列，每个光学检查单元配置来检查在所述物体中的相应的一个上所打印的图案。

16.根据权利要求14或15所述的打印系统，其配置来以相同的速度和方向旋转所述夹持器，并且将由所述夹持器保持的所述物体定位在相对于它们相应的打印头单元的相同位置处。

17.一种用于在物体的弯曲表面上进行打印的打印系统，所述系统配置用于在所述弯曲表面上的打印期间提供所述物体相对于平移轴线的至少旋转运动，所述系统包括至少一个光学检查单元，每个检查单元包括单个成像器，所述成像器用于在所述物体的至少旋转运动期间检查打印在所述物体上的图案，所述成像器包括多个像素的阵列，并且能够操作用于在所述物体的运动期间通过每个像素连续获取所述物体的区域的图像，使得每个像素连续获取所述物体的所述弯曲表面的连续周向区域的一系列图像。

18.根据权利要求17所述的打印系统，其中，所述成像器覆盖所述物体的全部或大部分长度。

19.根据权利要求17或18所述的打印系统，其包括处理单元，所述处理单元配置且能够操作来将由成像器获取的图像组合成打印在所述物体的表面上的图案的完整图像。

20.根据权利要求19所述的打印系统，其中，所述完整图像的分辨率由所述物体的线性运动和旋转运动中的至少一个的步幅尺寸所确定。

21.根据权利要求19或20所述的打印系统，其中，所组合的图像的分辨率大于所述成像器的分辨率。

22.根据权利要求17-21中任一项所述的打印系统，其中，所述支撑组件配置来支撑物体的阵列，所述物体具有待在其上进行打印的弯曲表面，所述系统包括所述光学检查单元的相对应阵列，每个光学检查单元配置来检查在所述物体中的相应的一个上所打印的图案。

23.一种用于在弯曲表面上进行打印的打印系统，所述打印系统包括：支撑组件，其用于支撑物体，所述物体具有待在其上进行打印的弯曲表面，所述支撑组件包括与至少一个打印头单元相关联的至少一个夹持器，所述夹持器具有多个间隔开的伸长元件，所述多个间隔开的伸长元件围绕且平行于所述夹持器的中心轴线布置成圆形阵列，且用于以所述物体的所述弯曲表面和打印头单元之间的预定的工作距离来保持所述物体，所述夹持器的所述伸长元件在所述夹持器的扩展和收缩状态之间能够一起移向以及移离所述中心轴线，所述夹持器从而具有变化的截面尺寸，以便对于具有不同弯曲表面的物体维持所述工作距离，同时防止被保持的所述物体的形变。

24.根据权利要求23所述的打印系统，其中，所述夹持器包括杠杆机构，所述杠杆机构能够操作用于使所述伸长元件移向以及移离所述中心轴线，从而改变所述夹持器的直径。

25.根据权利要求24所述的打印系统，其中，所述夹持器包括弹性元件和推动臂，所述推动臂适于致动所述杠杆机构来增加所述夹持器的截面尺寸以抵抗由所述弹性元件施加的回复力。

26.根据权利要求23-25中任一项所述的打印系统，其中，每个所述伸长元件包括缓冲元件，所述夹持器通过所述缓冲元件接触安装在其上的所述物体的内表面。

27.根据权利要求23-26中任一项所述的打印系统，其包括一个或更多个传感器，所述传感器配置来在与所述物体的所述内表面已建立充分的接触时停止所述夹持器元件的运动。

28.根据权利要求23-27中任一项所述的打印系统，其中，所述支撑组件包括所述夹持器的阵列，每个夹持器具有间隔开的伸长元件的圆形阵列，其用于以在所述物体的所述弯曲表面和所述系统的相应的打印头单元之间的预定的工作距离来将具有弯曲表面的物体保持在所述夹持器上。

29.根据权利要求28所述的打印系统，其中，所述夹持器布置成平行的两行，其中，属于不同行的每对相邻定位的夹持器机械联接到共同的致动轴，所述致动轴能够旋转地安装在所述支撑组件上。

30.根据权利要求29所述的打印系统，其包括一个或多个可旋转轴，其与多行夹持器相关联并且机械联接到所述行中的所述夹持器的所述推动臂，用于同时致动它们的杠杆机构，以将它们准确地设定成相同的状态。

31.根据权利要求29-30中任一项所述的打印系统，其中，属于不同行的相邻定位的夹持器的致动轴机械联接到共同的致动器，所述致动器配置成以相同的速度和方向同时旋转所述夹持器，并且将由所述夹持器保持的所述物体定位在相对于它们的相应的打印头单元的相同位置处。

32.一种用于在弯曲表面上进行打印的打印系统，所述打印系统包括：至少一个打印头单元；以及支撑组件，其包括与所述打印头单元相关联的至少一对相邻定位的夹持器，每个夹持器配置用于以与所述物体相关联的打印头单元距离预定的工作距离将物体支撑于其上，所述物体具有待在其上进行打印的弯曲表面，所述夹持器机械联接到共同的致动轴，所述致动轴能够旋转地安装在所述支撑组件上用于以相同的速度和方向同时旋转所述夹持器。

33.根据权利要求32所述的打印系统，其中，所述支撑组件包括一个或多个夹持器阵列，每个阵列包括多对相邻定位的夹持器，并且所述夹持器布置成平行的两行，使得属于不同行的成对的相邻定位的夹持器中的每对机械联接到共同的致动轴，所述致动轴能够旋转地安装在所述支撑组件上。

34.一种用于打印系统中的夹持器，所述夹持器配置用于保持物体，所述物体具有待在其上进行打印的弯曲表面，所述夹持器包括：多个间隔开的伸长元件，其围绕且平行于所述夹持器的中心轴线布置成圆形阵列；以及杠杆机构，其配置成且能够操作来对应于所述夹持器的收缩和扩展状态使所有伸长元件一起移向以及移离所述中心轴线，用于将它们准确地设置成相同的状态，从而提供具有截面尺寸变化的夹持器，其用于保持不同物体，同时将所述物体的所述弯曲表面维持在预定的工作位置，并且防止被保持的所述物体的形变。

35.根据权利要求34所述的夹持器，其包括一个或多个传感器，所述传感器配置用于在与所述物体的内表面已建立充分的接触时停止所述伸长元件的运动。

36.根据权利要求34或35所述的夹持器，其中，每个所述伸长元件在其自由端形成有缓冲元件，所述夹持器通过所述缓冲元件接触安装在其上的所述物体的内表面。

37.根据权利要求34-36中任一项所述的夹持器，其包括拉簧和推动臂，所述推动臂适于致动所述杠杆机构来增加所述夹持器的截面尺寸以抵抗由所述拉簧施加的回复力。

Claims (10)

1.一种用于在弯曲表面上进行打印的打印系统，所述打印系统包括：支撑组件，其用于支撑物体，所述物体具有待在其上进行打印的所述弯曲表面，所述支撑组件包括夹持器，所述夹持器配置成以在所述物体的所述弯曲表面和打印头单元之间的预定的工作距离来将所述物体保持在所述夹持器上，所述夹持器配置成并能够操作来改变其截面尺寸，以便对于具有不同尺寸的所述物体维持所述工作距离。

2.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述夹持器配置来径向扩展和收缩，同时保持其圆形形状，从而防止被保持的所述物体的形变。

3.根据权利要求1或2所述的打印系统，其中，所述夹持器包括间隔开的伸长元件的圆形阵列以及杠杆机构，所述伸长元件基本上平行于所述夹持器的中心轴线，所述杠杆机构能够操作来同时使所述伸长元件移向以及移离所述中心轴线，从而改变所述夹持器的直径。

4.根据权利要求3所述的打印系统，其中，每个所述伸长元件在其自由端形成有缓冲元件，所述夹持器通过所述缓冲元件接触安装在其上的所述物体的内表面。

5.根据权利要求1或2所述的打印系统，其中，所述夹持器包括可膨胀/可收缩元件。

6.根据权利要求1或2所述的打印系统，其中，所述夹持器包括锥形扩展机构。

7.根据权利要求6所述的打印系统，其中，所述锥形扩展机构包括大致筒状构件以及一对对称的截锥形构件，所述大致筒状构件具有大致C形截面并且由弹性材料成分制成，当所述大致筒状构件的直径增加时，所述弹性材料成分保持所述构件的大致筒状的形状，所述一对对称的截锥形构件通过它们的窄端来接合所述大致筒状构件的相对端，所述截锥形构件安装用于移向以及移离所述筒状构件的内部，从而分别引起所述筒状构件的扩展和收缩。

8.根据前述权利要求中任一项所述的打印系统，其包括至少一个光学检查单元，所述光学检查单元包括单个成像器，所述成像器用于在所述物体相对于平移轴线的旋转和线性运动期间检查被打印在所述物体上的图案。

9.根据权利要求8所述的打印系统，其中，所述成像器包括多个像素的阵列，并且能够操作用于在所述物体的运动期间通过每个像素连续获取所述物体的区域的图像，使得每个像素连续获取所述物体在被打印时的弯曲表面的连续周向区域的一系列图像。

10.一种用于在物体的弯曲表面上进行打印的打印系统，所述系统配置用于在所述弯曲表面上的打印期间提供所述物体相对于平移轴线的至少旋转运动，所述系统包括至少一个光学检查单元，每个检查单元包括单个成像器，所述成像器用于在所述物体的至少旋转运动期间检查打印在所述物体上的图案，所述成像器包括多个像素的阵列，并且能够操作用于在所述物体的运动期间通过每个像素连续获取所述物体的区域的图像，使得每个像素连续获取所述物体的所述弯曲表面的连续周向区域的一系列图像。