CN112714695A - 用于打印机器人的喷墨打印模块、用于这些模块的匣盒以及使用此机器人的喷墨打印方法 - Google Patents

用于打印机器人的喷墨打印模块、用于这些模块的匣盒以及使用此机器人的喷墨打印方法 Download PDF

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Abstract

一种喷墨打印模块(1)，其能够由机器人(101)的臂(111)拾取，所述喷墨打印模块的特征在于，所述模块包含：打印头(2)；油墨储器(3)，所述油墨储器能够向所述打印头(2)供应油墨；压缩气体供应构件(4)，所述压缩气体供应构件能够向所述打印头(2)供应压缩气体；机械接口(7)，所述机械接口能够与机器人臂的互补机械接口(107)可去除地接合；电子接口(6)，所述电子接口能够与所述机器人臂的电子接口(106)可去除地接合，以在所述模块与所述机器人之间传送数据；以及至少一个流体接口(5)，所述至少一个流体接口被放置成与所述压缩气体供应构件或所述油墨储器流体连通。

Description

用于打印机器人的喷墨打印模块、用于这些模块的匣盒以及 使用此机器人的喷墨打印方法
技术领域
本发明涉及用于将油墨或清漆沉积在工业部件的表面上，尤其是用于不平坦的表面上的喷墨打印技术的领域。这种打印的目的通常是用于工业部件的装饰、保护或功能化。更具体地，本发明涉及一种用于使用多轴机器人在分米制或米制尺寸的工业部件表面上进行喷墨打印的装置和方法。
背景技术
可见表面的时尚装饰在许多领域中变得愈加重要。在汽车领域尤其如此。如今，消费者可以从越来越多的技术选项和美学选项范围中进行选择，从而越来越单独地设计消费者的汽车。这尤其涉及对乘客室内部的可见表面进行的装饰。
为了响应于这种定制趋势，已经开发了能够在弯曲表面、模具或部件上进行打印的，尤其是用于装饰仪表板、门板和由模制PVC制成的其它部件，尤其旨在用于汽车乘客室的特殊乙烯基油墨和机器人数字打印机。这种定位打印技术使得能够在任何类型的衬底上准确地进行彩色打印，以实现其个性化定制。
设置有喷墨打印头的可移动功能块是已知的。根据特别是DE 10 2017 202 195(海德堡印刷机械股份公司(Heidelberger Druck-maschine))、EP 3 290 166(波音公司(Boeing))和EP2 887 011(赫克斯冈技术中心(Hexagon Technology Center))中的教导，可以将这些块安装在机器人臂上。在这些布置中，喷墨打印头直接通过柔性软管进料。类似地，EP 2 644 392(海德堡印刷机械股份公司)描述了一种能够在弯曲表面上进行打印并且通过数据连接和油墨供应软管来进料的喷墨打印头块。
然而，这些已知的解决方案具有某些缺点。
所述解决方案需要使用大量的连接机器人和打印头的供应构件。这些供应构件，尤其是流体供应软管和电源电缆可能会阻碍机器人的移动。另外，到打印头的数据传输可能需要一条数据线。在任何情况下，在更换打印头时，这些供应构件和电子连接构件的存在都涉及另外的组装和维护时间。WO 2013/158 310(科迪华公司(Kateeva Inc.))描述了一种单元，其包含安装在台架上的多个喷墨打印头，所述台架使头在平面台的上方在两个主要正交的方向上移动。此系统可能适合于在平坦的表面上打印，但是非常复杂。
鉴于以上内容，本发明旨在补救上述提及的现有技术的缺点中的至少一些缺点。具体地，本发明旨在提供一种喷墨打印系统，所述喷墨打印系统可以容易地由具有多个轴的机器人臂操纵，从而实现在尺寸可能超过一米的工业部件的弯曲表面上进行精确打印，并且实现使用多种油墨进行装饰。
发明内容
根据本发明，上述目的中的至少一个目的是通过能够由机器人的臂通过快速联接机械接口拾取的喷墨打印模块来实现的，所述喷墨打印模块的特征在于，所述模块包含：
-打印头；
-油墨储器，所述油墨储器能够向所述打印头供应油墨；
-压缩气体供应构件，所述压缩气体供应构件能够向所述打印头供应压缩气体；
-机械接口，所述机械接口能够与机器人臂的互补机械接口可去除地接合；
-电子接口，所述电子接口能够与所述机器人臂的电子接口可去除地接合，以在所述模块与所述机器人之间传送数据；以及
-至少一个流体接口，所述至少一个流体接口被放置成与所述油墨储器和/或所述压缩气体供应构件流体连通。
首先，本发明涉及此模块。
所述压缩气体供应构件可以包含或可以是集成到所述打印模块中的内部压缩气体储器，或可以通过打印头与流体接口之间的连接管表示，当打印模块处于打印配置时，所述流体接口连接到外部压缩气体供应物。
根据本发明的打印模块可以包含分别在电子接口与打印头和油墨储器之间延伸的控制线。另一条任选的控制线可以在流体接口与压缩气体供应构件之间延伸。
根据本发明的打印模块可以包含一个或两个分别在所述流体接口和/或所述油墨储器和所述压缩气体供应构件之间延伸的连接管。
机械接口在所述模块上的存在促进所述机械接口与机器人的互补机械接口的快速连接，所述互补机械接口能够与模块的机械接口接合。油墨储器的存在使喷墨打印模块在特定时间段内呈自含式。
本发明还涉及一种用于喷墨打印的机器人，所述机器人包含机器人臂，所述机器人的特征在，所述机器人臂包含：
-互补快速联接机械接口，所述互补快速联接机械接口能够与根据本发明的喷墨打印模块的所述快速联接机械接口接合；以及
-互补电子接口，所述互补电子接口能够与根据本发明的喷墨打印模块的所述电子接口接合。
根据本发明的机器人具体地可以是五轴或六轴机器人。所述机器人可以包含中央处理单元以及至少一条控制线，所述至少一条控制线连接此中央处理单元和所述互补电子接口。
本发明还涉及一种用于喷墨打印模块的匣盒，所述匣盒能够容纳对接在其上的根据本发明的多个喷墨打印模块，所述匣盒包含：
-用于喷墨打印模块的多个对接站，每个对接站包含至少一个互补流体接口，所述至少一个互补流体接口能够与根据本发明的喷墨打印模块的所述流体接口接合，以在所述头与所述对接站之间传送油墨和/或向所述头供应压缩气体；以及
-至少一个互补机械接口，所述至少一个互补机械接口能够与根据本发明的喷墨打印模块的所述机械接口接合。
此匣盒可以包含至少一个压缩气体供应物，所述至少一个压缩气体供应物可以是压缩气体罐。
所述匣盒可以包含至少一个油墨罐。
此匣盒允许用油墨和压缩空气再填充喷墨打印模块。所述匣盒便于使用多个模块，这些模块的性质或油墨颜色不同，以装饰相同的部件或相同的一组部件。
在以下特征是在技术上兼容的范围内，根据本发明的匣盒可以包含所述特征的全部或部分：
-每个对接站设置有特定油墨罐；
-所述油墨罐填充有不同类型的油墨或清漆；
-每个站进一步包含至少一个互补电子接口，所述至少一个互补电子接口能够与根据本发明的喷墨打印模块的所述电子接口接合；
-每个站包含压缩气体供应物，所述压缩气体供应物具体地可以是连接到外部压缩气体供应物的压缩气体储器或软管；
-每个站包含框架，所述框架含有所述至少一个油墨罐和/或所述至少一个压缩气体罐；
-所述匣盒包含可移动组合件，所述可移动组合件设置有所述互补机械接口并且在适当的情况下设置有所述互补流体接口和/或所述互补电子接口；
-所述可移动组合件包含能够在第一方向上，具体地在水平方向上相对于所述框架而移动的托架以及能够在第二方向上，具体地在竖直方向上相对于所述托架而移动的连接块，所述连接块设置有所述互补机械接口并且在适当的情况下设置有所述互补流体接口和/或所述互补电子接口；并且
-每个站进一步包含从所述框架(310)延伸的固定凸缘，所述凸缘和所述框架限定用于收纳模块的容积，所述凸缘和/或所述框架设置有用于使所述模块固定的构件。
本发明还涉及一种喷墨打印组合件，其包含根据本发明的实施例中的任何实施例的机器人、根据本发明的实施例中的任何实施例的匣盒以及至少一个根据本发明的实施例中的任何实施例的模块。有利地，所述机械接口和所述互补机械接口限定具体地呈直角回转类型的可去除的快速联接件。
最后，本发明涉及一种喷墨打印方法，其包含以下步骤：
(i)拾取喷墨打印模块，所述喷墨打印模块定位于能够含有多个所述模块的匣盒的对接站中，所述拾取是借助于所述机器人的所述互补机械接口与所述模块的所述机械接口之间的接合来进行的；
(ii)将所述机器人的所述互补电子接口与所述模块的所述电子接口连接；
(iii)将所述机器人臂移动到打印表面；
(iv)通过一次或多次移动所述机器人臂来将油墨打印在所述表面上，所述模块由通过所述电子接口和所述互补电子接口发送到所述模块的数据控制；
(v)在此打印顺序结束时，将所述机器人臂移动到对接站；并且
(vi)将所述打印头沉积在所述对接站中，从而使所述电子接口和所述机械接口断开连接。
所述方法可以包含以下另外的步骤：
(vii)将所述机器人臂移动到另一个对接站；并且
(viii)使用定位于此对接站中的另一个喷墨打印头执行步骤(i)到(vi)。
所述匣盒可以是根据本发明的匣盒。所述机器人可以是根据本发明的机器人。
术语“油墨”在此涵盖清漆，例如透明清漆、半透明清漆、有色清漆、保护性清漆(抗划伤、抗磨蚀、抗UV等)。
在以下技术特征在与以下步骤在技术上兼容的范围内，根据本发明的方法可以包含所述技术特征中的至少一个技术特征：
-通过连接所述模块的所述流体接口和所述站的所述互补流体接口用油墨再填充所述模块的所述油墨储器；
-在再填充至少一个其它模块的同时使用第一模块进行油墨打印步骤(iv)；并且
-使用不同类型的油墨或清漆再填充不同的模块。
最后，本发明涉及根据本发明的方法的用途，其用于在在至少一个主方向上弯曲的表面上进行打印。所述弯曲表面可以是汽车乘客室的修整部件的可见表面。
附图说明
通过阅读本发明的两个实施例的以下参考附图仅通过说明而非限制性地给出的描述，本发明的其它优点将变得显而易见，在附图中：
图1包括示出了根据本发明的属于喷墨打印组合件的喷墨打印模块的两个示意图。图1(b)示出了唯一区别在于不存在压缩气体储器的图1(a)的替代性实施例。
图2是更具体地示出了也属于图1的打印组合件的机器人，所述机器人能够与图1的模块接合的示意图。
图3是示出了能够与图1的模块接合的站，此站属于能够与多个类似模块接合的匣盒的透视图。
图4到7是示出了在先前附图中示出的打印组合件的不同使用阶段的示意图。
图8是更精确地示出了图3的模块的流体接口、机械接口和电子接口与站之间的接合的示意图。
图9是更具体地示出了图3的模块的不同接口的俯视图。
图10是更具体地示出了图3的站的不同接口的侧视图。
图11是根据本发明的喷墨打印组合件的示意图，所述喷墨打印组合件包含安装在五轴机器人上的喷墨模块。
图12(a)是示出了用于汽车乘客室的修整件的照片，所述件是通过根据本发明的打印方法装饰的。图12(b)示出了图12(a)中所示的区域的放大。
附图中使用以下附图标记：
1 打印模块 2 打印头
3 油墨储器 4 压缩气体储器
5 流体接口 6 电子接口
7 机械接口 31 油墨的通道
41 压缩气体的通道 51 油墨的通道
52 压缩气体的通道 60 控制线
61 控制线 62 控制线
101 机器人 106 互补电子接口
107 互补机械接口 108 互补流体接口
110 机器人101的主体 111 夹钳臂
160 控制线 140 压缩气体管
161 中央处理单元 201 匣盒
301 站 303 油墨罐
304 压缩气体罐 305 流体接口
306 电子接口 307 机械接口
308 清除罐 309 平台(凸缘)
310 框架 320 可移动连接组合件
321 托架 322 轨道
324 柱 326 连接块
328 千斤顶 331 通道
341 通道 360 控制线
361 301的中央处理单元 370 309的上边缘
371 309的下边缘 372 销
381 通道 400 要装饰的部件
401 装饰线 402 凸起的装饰元素
具体实施方式
术语“油墨”在此以其最广义理解，具体地与本领域的技术人员已知的喷墨打印技术有关，并且还包含可以是有色或无色的、透明或不透明的各种清漆，并且还包含保护性清漆。
如图1到4所示，根据本发明的喷墨打印组合件基本上包括：
-至少一个打印模块。在所示实例中，提供了由附图标记1A到1F表示的六个打印模块，应当理解，可以提供不同数量的这些打印模块；
-由附图标记101作为整体表示的机器人；以及
-由附图标记201作为整体表示的匣盒，所述匣盒具体地用于固定上述模块，以及用于清空所述模块并用流体再填充所述模块。
首先，将描述打印模块1A之一的结构，应当理解，其它模块具有相同的结构。参考图1(a)，此模块包含由任何合适的材料(例如钢或塑料材料)制成的壳体10。例如呈平行六面体形状的此壳体含有模块的各种功能元件。
首先，存在由附图标记2作为整体表示的打印头。呈本身已知的类型的此打印头具体地设置有用于将油墨喷射到工作表面上的喷射喷嘴(附图中未示出)。根据本发明，头2首先通过通道31被放置成与油墨储器3连通。所述头还通过特定通道41被放置成与压缩气体供应物连通。所述压缩气体供应物可以是如图1(a)中的压缩空气储器4。这两个储器3和4还被放置成与流体接口5连通，所述流体接口的功能将在下文中更详细地描述。51和52表示流体连接此接口和这些储器的相应通道。
可替代地，如图1(b)所示，省去了压缩气体储器，并且流体接口5由外部压缩气体供应物进料，如将在下面解释。在这种情况下，导管52可能通过控制元件(图中未示出)直接与打印头2连通。
此外，根据本发明的打印模块设置有电子接口6，所述电子接口的功能将在下面更详细地描述。控制线60、61和62将此接口60分别连接到打印头2和储器3和4。最后，此模块设置有机械接口7，所述机械接口的功能将在下文中更详细地讨论。
在替代性实施例(图中未示出)中，油墨储器3是可去除的并且当其为空时可以更换；在这种情况下，可以省去油墨储器的油墨供应构件，特别是连接油墨储器和流体接口5的通道51。在又另一个替代性实施例(图中未示出)中，油墨储器和打印头形成可去除的单件，并且当油墨储器为空时可以更换所述单件；如在先前的替代性实施例中，然后可以省去储器的油墨供应构件。
现在，将参考图2更详细地描述机器人101的结构。所述机器人包含形成任何合适的类型的基座的主体110，以及夹钳臂111。主体110任选地包括至少一个另外的臂，以便允许夹钳臂在多个空间方向上移动。通常，机器人101呈六轴；这些机器人已知如此。
臂111在其自由端附近设置有被称为互补机械接口107的机械接口。所述接口能够与设置在模块1上的机械接口7接合。呈本身已知类型的这两个机械接口尤其允许模块与机器人之间的可去除紧固。通过非限制性实例，这两个接口尤其限定了通常呈直角回转类型的快速联接件。这些快速联接机械接口或机械联接件对于本领域的技术人员而言是已知的，并且例如在ISO 11593标准中进行描述。在本发明的上下文中，此类接口的存在是必不可少的，但是其结构无关紧要。例如，可能使用用于由史陶比尔
Figure BDA0002979649180000081
销售的MPS系列机器人的工具更换系统。
臂111还在其自由端附近设置有能够与模块1的流体接口5接合的互补流体接口108。所述互补流体接口108连接到外部压缩气体供应物，所述外部压缩气体供应物通常是沿机器人101的臂111延伸的柔性管140。仅在模块1没有压缩气体储器并且需要外部压缩气体供应物的情况下，才需要此互补流体接口108。这些快速联接流体接口或流体联接件是本领域的技术人员已知的；其结构无关紧要。
所述机器人还设置有中央处理单元，所述中央处理单元被示意性地示出并且总体上由附图标记161表示。此中央处理单元通过控制线160连接到被称为互补电子接口106的电子接口，所述互补电子接口能够与模块1的电子接口6接合。呈本身已知类型的这两个电子接口(或联接件)允许数据从单元161传送到打印头2；这些数据可以通过模拟和/或数字信号来表示。
因此容易看出，模块1的机械接口7是联接件，优选地是快速联接联接件，所述快速联接联接件被设计成能够与机器人101的臂111的互补机械接口107接合，并且模块1的流体接口5是联接件，优选地是快速联接联接件，所述快速联接联接件被设计成能够与机器人101的臂111的互补流体接口108接合。同样，模块1的电子接口6是被设计成能够与机器人101的臂111的互补电子接口106接合的联接件。当两个流体接口5、108联接时，所述流体接口允许流体通过。相比而言，当这两个接口断开连接时，所述接口中的每个接口为特定流体提供抵抗周围空气的密封。
图4示意性地示出了两个电接口106与6之间以及两个机械接口107与7之间的这种联接；在此实例中，模块1具有其压缩气体罐4，并且所述模块的流体接口5不需要连接到机器人的臂111的互补接口。下面将关于图9给出这些不同接口的结构的实例。
现在，将参考图3更详细地描述匣盒201的结构。
如此图3所示，此匣盒包括用于与上述模块1接合的特定数量的站301。优选地，站301的数量与模块1的数量一样多，也就是说，换句话说，每个站专用于一个特定模块。但是，在替代性实施例中，可以提供不同数量的站和模块。在这种上下文中，给定模块可以与多个站接合和/或给定站可以与多个模块接合。在此图3中，详细地示出了单个站301，而定位于站301的任意侧的正上方的站301'和301”仅以虚线非常示意性地示出。
现在将描述站之一的结构，应当理解，其它站通常具有相同的结构。参考图3，首先，此站301包含基本上呈平行六面体的框架310，所述框架含有将在下面进行描述的各种功能元件。用于使特定模块固定的平台或凸缘309从前述框架的侧面之一向前突出。如图3所示，框架和凸缘的相邻壁限定由V1表示的用于收纳特定模块1的空间。
此凸缘设置有用于在所述模块固定时，将模块保持在适当位置的机械构件。更精确地，例如，此凸缘309设置有分别用于在其进入其接收容积V1时使模块居中的上边缘370和下边缘371。此外，上边缘370设置有用于使模块相对于凸缘固定的销372。为此，例如，此模块设置有用于通过弹性卡扣配合与上述销接合的开口(未示出)。
如图8所示，用于收纳不同流体的多个罐容纳在框架中。分别具有用于收纳所用油墨的油墨罐303、压缩空气罐304以及被称为清除罐308的罐。在模块1使用清空时更换的油墨储器的情况下，可以省去此油墨罐303和清除罐308。最后，站301设置有中央处理单元360，所述中央处理单元尤其能够控制站的各种接口的激活，所述接口将在下面描述。
站301进一步设置有附图标记320作为整体表示的可移动的连接组合件。首先，此组合件320包含在YY方向上相对于框架310可移动的托架321。为此，例如，框架的上壁设置有与设置在托架中的滑动通道(未示出)接合的轨道322。
托架通过呈任何合适的形式的马达构件(未示出)沿这些轨道移动。
托架321支撑相对于此托架是固定的并且具体地定位在所述托架的前面的柱324，以面对模块的储存容积。此柱进而支撑在ZZ方向上相对于此柱可移动的连接块326。为此，例如，提供了千斤顶328，所述千斤顶的主体刚性地连接到柱，并且所述千斤顶的杆刚性地连接到块。
连接块326设置有多个接口。首先，存在被设计成能够与模块1的所述5接合的流体接口305。呈本身已知类型的这两个流体接口允许在模块1与站301之间建立快速联接可拆卸连接。当这两个接口联接时，所述连接允许流体在此模块与此站之间通过。相比而言，当这两个接口断开连接时，所述接口中的每个接口为特定流体提供抵抗周围空气的密封。
接口305通过相应的通道331和341(参见图8)连接到储器303(如果存在的话)和304。此外，可以提供连接打印头2和清除罐308的另外的连接通道381。可以可去除地联接到此打印头的此通道381与真空源(未示出)相关联。
连接块326还设置有两个另外的接口，分别是电子接口306和机械接口307。这些接口306和307类似于以上描述的设置在机器人的臂111上的那些接口106和107。电子接口306通过控制线361连接到中央处理单元360(见图8)。
图9和10通过举例示出分别设置在模块和站上的各种接口的一种可能的实施例。
如图9所示，模块的流体接口5是由分别用于使压缩气体和油墨循环的两个凹型联接器元件5'和5”形成。此外，如图10所示，站的流体接口305由用于与联接器元件5'和5”接合的两个凸型联接器元件305'和305”形成。
另外，如图9所示，模块的电子接口6由凹型连接器元件形成。此外，如图10所示，站的电子接口306由用于与凹型连接器6接合的凸型连接器元件形成。
最后，如图9所示，模块的机械接口7由凹型快速联接件形成。此外，如图10所示，站的机械接口307由用于与凹型快速联接件7接合的凸型连接器元件形成。
应当注意，没有更详细地描述设置在机器人上的电子接口106和机械接口107的结构。通常，这些接口类似于设置在站上的那些接口306和307，如参考图9所述。
现在，将参考图4到8描述上述打印组合件的用途。
首先，参考图4假设储器3和4分别充满油墨和压缩空气。使两个接口对(分别为6和106以及7和107)接合。因此，机器人和模块是电连接的，具体地，中央处理单元161能够通过管线160、60、61和62来控制模块的各个组件(箭头f所指示)。此外，由于接口7和接口107，此机器人和此模块彼此机械地刚性连接。
因此，如箭头p所指示，机器人控制打印头2以将油墨喷射在目标表面上。在此喷射过程中，如箭头F所指示，允许另外的油墨和空气从储器3和4进入头2。在此打印操作期间，站301不与模块1接合。换句话说，如图3所示，储存容积V1是空的。
在此打印操作结束时，现在，储器3和4是空的。现在，需要再填充所述储器，这在图5到8中示出。首先，臂111将模块1引导到储存容积，以使此模块对接在凸缘309上。模块具体地通过372相对于此凸缘而固定。然后使接口7和107断开连接，使得可以抽出所述臂。
如可以在图5中看到的，当将模块对接在凸缘上时，可移动组合件处于被称为非操作位置的位置，也就是说，连接块无法与模块接合。然后，在两个连续的阶段中移动此可移动组合件。第一步是在箭头F321的方向上朝储存区域水平移动托架。如图6所示，连接块326现在定位于模块的正上方，同时与所述模块间隔开。
然后，在箭头F326的方向上使此块竖直向下移动，以使连接块和模块接合。在图7所示的可移动组合件的此操作位置中，机械接口7与机械接口307之间、流体接口5与流体接口305之间以及电子接口6与电子接口306之间相互接合。
如图8所示，其仅示出了框架310、块326和模块1，因此中央处理单元360控制从相应的罐303和304填充储器3和4(箭头G所指示)。另外，吹扫管线381联接到打印头2。将清洁溶剂从溶剂储器(未显示)注入到头的内部容积中。然后，从此头吸出最初存在于此头中的所用油墨，以便在箭头g的方向上排放到储器308。这种吹扫操作阻止打印头1在其不工作期间被干燥的油墨堵塞。
模块1再次操作准备进行另外的打印操作，所述打印操作以与上述类似的方式执行。可以注意到，在模块1的再填充期间，机器人101可以拾取另一个模块，以实施另一个打印操作。因此，根据本发明的打印组合件可以在遮蔽时间(masked time)内工作。
有利地是，属于不同站的罐303填充有不同类型的油墨。在这种情况下，每个罐旨在用于为专用打印头进料，以在目标表面上喷射特定油墨。在本发明的含义内，不同类型的油墨可以意指油墨具有不同的颜色和/或不同的理化特性(如粘度或密度)和/或不同的外观(如光泽度)。
在所描述和所示出的实例中，每个站设置有压缩气体罐。然而，在替代性实施例中，可以为整个匣盒提供具有更大容积的单个压缩气体罐。在这种情况下，此单个罐通过特定管道连接到每个站的流体接口。还有可能，站或匣盒都不包含空气罐，但是，压缩气体供应物来自连接到匣盒的外部管线。
本发明具有许多优点。由于油墨(以及可能的压缩气体)打印模块1的自含式性质，因此根据本发明的机器人101的移动不受柔性管和电缆的存在的阻碍；这简化了机器人的设计、编程和使用。
根据本发明的机器人101可以用于在三维部件的表面上喷墨沉积保护性油墨和/或清漆。这些表面可以具有分米制或米制尺寸；因此，所述表面的最大尺寸可以例如介于大约2dm与大约2m之间。这些表面可以是弯曲的，并且例如还可以包含毫米级的表面结构。
通过举例，此机器人可以用于装饰用于汽车乘客室的修整件。例如，这些修整件可以是仪表板或门修整件；所述修整件的最大尺寸通常可以介于3dm与1.5m之间。这些部件可以根据已知的方法制造，所述已知的方法例如通过在衬底(芯)上形成具有装饰性表面外观的PVC涂层；此类方法在WO 98/00277(埃尔夫阿托化学有限公司(Elf Atochem S.A.))中进行描述。这些部件可以具有模拟接缝，所述模拟接缝的表面通常会展现出大约0.1mm到20mm规模的细节。根据本发明的机器人允许这些细节通过喷墨来装饰。
图11示意性地示出了根据本发明的喷墨打印组合件，所述喷墨打印组合件包含安装在五轴机器人101上的喷墨打印模块1；轴由附图标记A1到A5表示。打印模块1在要装饰的部件400的要装饰的表面的上方移动；在这种情况下，此表面是弯曲的，并且装饰包含可以是或可以不是直的，和可以是或可以不是连续的，和可以位于或可以不位于弯曲表面的脊上的线401。如图12所示，此线可以是凸起的和/或可以包括凸起的装饰。
图12示出了要装饰的部件400的表面的一部分的照片，在这种情况下，所述部件是用于汽车乘客室的修整部件。此表面包含“人造革”粒化。所述表面包括沿两条线401a、401b布置的人造接缝，所述两条线包含凸起的装饰元素402。根据本发明的方法使得能够具体地在这些凸起的装饰元素(不包含周围区域)上沉积期望颜色的油墨；换句话说，油墨仅覆盖这些凸起的装饰元素。油墨在这些凸起的装饰元素上的定位精确度可以高达0.10mm，其中油墨滴直径为大约80μm。
可以一次或多次沉积油墨。可以通过沉积透明清漆(也可以通过喷墨)来完成通过喷墨进行的装饰。由于根据本发明的用于喷墨打印的模块的匣盒可以包括多个喷墨打印模块，每个喷墨打印模块包括不同的油墨，因此在通过期望颜色的油墨喷出进行装饰之后，易于沉积透明清漆；这可以通过将包括油墨的模块更换为包括清漆的另一个模块来执行。同样，很容易对要装饰的下一个部件使用不同的油墨。因此，本发明为装饰部件的制造商提供高度的灵活性，这响应于客户对定制对象的需求。

Claims (25)

1.一种喷墨打印模块(1)，其能够由机器人(101)的臂(111)通过快速联接机械接口拾取，所述喷墨打印模块的特征在于，所述模块包含：
-打印头(2)；
-油墨储器(3)，所述油墨储器能够向所述打印头(2)供应油墨；
-压缩气体供应构件(4)，所述压缩气体供应构件能够向所述打印头(2)供应压缩气体；
-机械接口(7)，所述机械接口能够与机器人臂的互补机械接口(107)可去除地接合；
-电子接口(6)，所述电子接口能够与所述机器人臂的电子接口(106)可去除地接合，以在所述模块与所述机器人之间传送数据；以及
-至少一个流体接口(5)，所述至少一个流体接口被放置成与所述压缩气体供应构件和/或所述油墨储器流体连通。
2.根据权利要求1所述的模块(1)，其特征在于，所述压缩气体供应构件包含集成到所述模块(1)中的压缩气体储器。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的模块(1)，其特征在于，所述油墨储器(3)包含所述压缩气体储器。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的模块，其特征在于，所述模块包含一个或两个分别在所述流体接口(5)和/或所述油墨储器(3)和所述压缩气体供应构件之间延伸的连接管。
5.一种用于喷墨打印的机器人(100)，所述机器人包含机器人臂(111)，所述机器人的特征在于，所述机器人臂包含：
-快速联接互补机械接口(107)，所述快速联接互补机械接口能够与根据权利要求1到4中任一项所述的喷墨打印模块(1)的所述快速联接机械接口(7)接合；以及
-互补电子接口(106)，所述互补电子接口能够与根据权利要求1到4中任一项所述的喷墨打印模块的所述电子接口(6)接合。
6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述机器人包含中央处理单元(161)以及至少一条控制线(161)，所述至少一条控制线连接此中央处理单元和所述互补电子接口。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述机器人是五轴机器人或六轴机器人。
8.一种用于喷墨打印模块的匣盒(201)，所述匣盒能够容纳对接在其上的多个根据权利要求1到4中任一项所述的喷墨打印模块(1)，所述匣盒包含：
-用于喷墨打印模块的多个对接站(301)，每个对接站包含至少一个互补流体接口(305)，所述至少一个互补流体接口能够与根据权利要求1到4中任一项所述的喷墨打印模块的所述流体接口(5)接合，以在所述头与所述对接站之间传送油墨和/或向所述头供应压缩气体；以及
-至少一个互补机械接口(307)，所述至少一个互补机械接口能够与根据权利要求1到4中任一项所述的喷墨打印模块的所述机械接口(7)接合。
9.根据权利要求8所述的匣盒，其特征在于，所述匣盒包含至少一个压缩气体供应物，所述至少一个压缩气体供应物可以是压缩气体罐(304)。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的匣盒，其特征在于，所述匣盒包含至少一个油墨罐(303)。
11.根据权利要求8到10中任一项所述的匣盒，其特征在于，每个站包含框架(310)，所述框架含有所述至少一个油墨罐和/或所述至少一个压缩气体罐。
12.根据权利要求8到11中任一项所述的匣盒，其特征在于，所述匣盒包含可移动组合件(320)，所述可移动组合件设置有所述互补机械接口并且在适当的情况下设置有所述互补流体接口和/或所述互补电子接口。
13.根据权利要求12所述的匣盒，其特征在于，所述可移动组合件包含能够在第一方向上，具体地在水平方向上相对于所述框架(310)而移动的托架(321)以及能够在第二方向上，具体地在竖直方向上相对于所述托架而移动的连接块(326)，所述连接块设置有所述互补机械接口并且在适当的情况下设置有所述互补流体接口和/或所述互补电子接口。
14.根据权利要求13所述的匣盒，其特征在于，每个站进一步包含从所述框架(310)延伸的固定凸缘(307)，所述凸缘和所述框架限定用于收纳模块的容积(V1)，所述凸缘和/或所述框架设置有用于使所述模块(1)固定的构件。
15.一种喷墨打印组合件，其包含根据权利要求5到7中任一项所述的机器人、根据权利要求8到14中任一项所述的匣盒以及至少一个根据权利要求1到4中任一项所述的模块。
16.根据权利要求15所述的打印组合件，其特征在于，所述机械接口和所述互补机械接口限定具体地呈直角回转类型的可去除的快速联接件。
17.一种喷墨打印方法，其包含以下步骤：
(i)拾取根据权利要求1到4中任一项所述的喷墨打印模块，所述喷墨打印模块定位于能够含有多个所述模块的匣盒的对接站中，所述拾取是借助于所述机器人的所述互补机械接口与所述模块的所述机械接口之间的接合来进行的；
(ii)将所述机器人的所述互补电子接口与所述模块的所述电子接口连接；
(iii)将所述机器人臂移动到打印表面；
(iv)通过一次或多次移动所述机器人臂来将油墨打印在所述表面上，所述模块由通过所述电子接口和所述互补电子接口发送到所述模块的数据控制；
(v)在此打印顺序结束时，将所述机器人臂移动到对接站；以及
(vi)将所述打印头沉积在所述对接站中，从而使所述电子接口和所述机械接口断开连接。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包含以下步骤：
(vii)将所述机器人臂移动到另一个对接站；以及
(viii)使用定位于此对接站中的另一个喷墨打印头执行步骤(i)到(vi)。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其特征在于，所述机器人是根据权利要求5到7中任一项所述的机器人。
20.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其特征在于，所述匣盒是根据权利要求8到14中任一项所述的匣盒。
21.根据权利要求17到20中任一项所述的方法，其进一步包含通过连接所述模块的所述流体接口和所述站的所述互补流体接口用油墨再填充所述模块的所述油墨储器。
22.根据权利要求21所述的方法，其中在再填充至少一个其它模块的同时使用第一模块进行油墨打印步骤(iv)。
23.根据权利要求22所述的方法，其中使用不同类型的油墨再填充不同的模块。
24.一种根据权利要求17到22中任一项所述的方法的用途，其用于在在至少一个主方向上弯曲的表面上进行打印。
25.根据权利要求24所述的用途，其特征在于，所述弯曲表面是汽车乘客室的包覆部件的可见表面。
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