CN112912250A - 具有丝网印刷掩模的丝网印刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有丝网印刷掩膜(01)的丝网印刷装置，其中，设置有至少两个分别作用到该丝网印刷掩膜(01)上的刮刀系统(04；06)，其中，该至少两个刮刀系统(04；06)在同一印刷过程中分别将印刷油墨施加到待印刷的物体(03)上地布置，其中，该刮刀系统(04；06)中的每一个分别具有至少一个刮刀(07；08)，其中，该刮刀(07；08)中的每一个以扫过该丝网印刷掩膜(01)的方式布置，其中，该刮刀系统(04；06)中的每一个分别单独地由控制单元控制，其中，该刮刀系统(04；06)中的每一个刮刀系统的该至少一个刮刀(07；08)分别由机械手(09；11)移动，其中，每一个刮刀系统(04；06)的相应的刮刀(07；08)的相应的至少二维的运动轨道(21)分别被自由编程并且通过相应的机械手(09；11)的控制装置来确定。

Description

具有丝网印刷掩模的丝网印刷装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的具有丝网印刷掩膜的丝网印刷装置。

背景技术

由DE 2020424 A已知一种具有在印刷过程中交替参与的至少两个刮刀系统的丝网印刷装置，其中，刮刀系统通过链环绕地引导，其中，相应的刮刀交替地插入并且在印刷过程结束之后回引到其起始点。刮刀例如相对彼此偏移恒定的相位角，例如180°。刮片可以由两个连续的链引导，链并排地并且相互平行地布置。

由DE 10 2015 212 515 A1已知一种丝网印刷装置，其具有印刷丝网、印刷刮刀和用于待印刷的印刷物的垫板，其中，为了使印刷刮刀和/或垫板相对于印刷丝网运动，设置了至少一个关节臂机械手。扫过

由DE 10 2005 006 732 A1已知一种用于印刷弯曲表面的丝网印刷装置，该丝网印刷装置具有印刷刮刀、保持在丝网框架中的印刷丝网和用于使印刷刮刀运动的机构，其中，丝网框架在至少一侧上至少分段地柔性地构造。DE 10 2005 006 732 A1包含对固定在刮刀保持器上的印刷刮刀的启示，其中，刮刀保持器由引导臂引导，其中，这些引导臂可以是自由成型机械手的臂。

DE 44 31 596 C1涉及一种用于印刷物体表面的装置，该装置包括印刷装置和相互独立的、关于中间平面彼此对置的并且可相互平行运动的两个十字滑座，该十字滑座分别具有用于在印刷过程期间接纳和操作物体的支架，该支架突出到位于两个十字滑座的运动平面之间的中间平面中并且在该平面中掠过同一个运动区域并且借助于十字滑座这样运动，使得它们直接由进料输送器接收待印刷的物体、输送给印刷装置并且在印刷之后放到出料输送器上。该装置可以构造为丝网印刷机。

DE 11 2012 005 138 T5涉及一种用于保持在丝网印刷机中与基板接触的掩模的掩模保持装置，该掩模保持装置包括：左右侧支撑部件，其支撑从前侧水平插入的掩模的左侧和右侧；操作元件，其能够相对于左右侧支撑部件在前后方向上移动操作；杆元件，其设置为沿着左右侧支撑部件的侧部在前后方向上延伸，使得杆元件的前端连接至操作元件；后缘止挡件，其连接至杆元件的后端，并且通过操作元件相对于左右侧支撑部件在前后方向上的移动操作而通过杆元件在前后方向上移动，并且通过操作元件将杆元件固定在左右侧支撑部件上的固定操作而固定在左右侧支撑部件上，并且该后缘止挡件抵接在其左侧和右侧由右侧支撑部件或左侧支撑部件支撑的掩模的后缘；以及前缘止挡件，其抵接到其左侧和右侧分别由右侧支撑部件或左侧支撑部件支撑的掩模的前缘上。

WO 2008/083257 A2涉及一种用于在基板的较小的或有限的表面上印刷图案或图像的装置。该装置包括丝网印刷装置、印刷头和引导装置。印刷头的刮刀和溢流杆定位在预定位置。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有丝网印刷掩膜的丝网印刷装置，其中，至少两个分别作用到丝网印刷掩膜上的刮刀系统的使用灵活地与待印刷的物体上相匹配或者至少能够匹配。

根据本发明，该目的通过权利要求1的特征来实现。从属权利要求涉及所发现的解决方案的有利的设计方案和/或改进方案。

通过本发明能够实现的优点尤其在于，刮刀可以在其相应的运动中被针对产品特定地引导。其它特定的运动，例如紧接在实际的印刷过程之后进行的运动可以通过相应地对机械手编程来实现。由此，对于参与印刷过程的刮刀来说，得到了彼此独立的特定运动过程，该运动过程相应地没有通过引导系统刚性地预定的运动轨道，并且在同时使用多个刮刀时也没有例如机械强制联接。对于印刷批量制品正好也有利的是，能够减少两个印刷过程之间的时间，因为例如缩短或取消了等待时间。

附图说明

附图中示出并且在下面更详细地描述了本发明的实施例。

其中：

图1示出了丝网印刷装置的第一变型方案；

图2示出了丝网印刷装置的第二变型方案。

具体实施方式

图1和图2示例性地示出所提出的丝网印刷装置的两个变型方案。在两个变型方案中，丝网印刷掩模01、尤其是平版印刷丝网掩模被包围在例如固定布置的、优选矩形构造的、尤其是刚性的框架02中并且例如布置在直线印刷机或者转台印刷机中。例如由DE102017214073A1已知一种具有丝网印刷装置的直线印刷机。例如由EP 2995453A1已知一种具有丝网印刷装置的转台印刷机。两种印刷机类型都用于印刷物体03，所述物体例如分别构造为圆形体03或构造为空心体03，尤其构造为旋转对称的空心体03。通常，待印刷的物体03分别支承在输送系统中并且借助于输送系统引导通过印刷机，其中，待印刷的物体03在印刷过程中由相关的输送系统至少短时间地布置在丝网印刷掩膜01上，也就是定位在那里，更确切地说，优选定位在丝网印刷掩膜01下方。在此，在印刷过程中借助于丝网印刷装置例如通过如下方式印刷相应的、在印刷过程中例如围绕其纵轴线24旋转的物体03的壳面，即，待印刷的物体03与丝网印刷掩膜01接触地滚动。优选地，由丝网印刷装置顺序地印刷较大数量的物体03，例如在直线印刷机中或者在转台印刷机中由相应的丝网印刷装置每分钟印刷300个至600个之间这种物体03。即，丝网印刷装置在工业印刷过程中工作，用于印刷批量产品，尤其是圆形体03或空心体03，例如由玻璃或塑料制成的瓶子的相应壳面，瓶子优选为用于饮料或化妆品的瓶子。

为了在同一印刷过程中将印刷油墨施加到待印刷的物体03上，设置多个、例如两个分别独立地、也就是说单独地由一个优选数字式控制单元控制的刮刀系统04；06，其中，这些刮刀系统04；06中的每一个分别具有至少一个刮刀07；08，其中，这些刮刀07；08中的每一个以扫过(streichend)丝网印刷掩膜01的方式布置。这些刮刀07；08中的每一个因此相对于优选位置固定地布置的丝网印刷掩膜01实施相对运动。刮刀系统04；06中的每一个刮刀系统的相应至少一个刮刀07；08分别在平面E1；E2中被引导，其中这些平面E1；E2彼此间隔开并且彼此平行地布置。刮刀系统04；06中的每一个刮刀系统的相应至少一个刮刀07；08分别尤其在竖直平面E1；E2中被引导。关于待印刷的物体03的纵轴线24，彼此平行的平面E1；E2沿着该纵轴线24尤其是依次地或相继地设置，使得不同的刮刀系统04；06例如也可以分别印刷待印刷的物体03的不同区域。

这些刮刀系统04；06中的每一个刮刀系统的相应的刮刀07；08分别由机械手09；11引导或移动，其中，每一个刮刀系统04；06的相应的刮刀07；08的在图2中表示的运动轨道21分别被自由编程或者至少能够自由编程，这意味着，每一个刮刀系统04；06的相应的刮刀07；08的相应的至少二维的运动轨道21分别通过相应的机械手09；11的控制装置来确定。优选地，相应的刮刀系统04；06的刮刀07；08的相应的运动轨道21根据待通过该丝网印刷装置来印刷的物体03的轮廓来编程，即确定，以便特别是在待印刷的物体03的弯曲的或不连续的轮廓曲线的情况下，选择性地、即仅在待施加的印刷图像的选出的位置上将相应的刮刀07；08调整到丝网印刷掩膜01上并且根据相应的程序技术上的确定，通过机械手09；11的相应的由控制单元实施的操控可以扫过丝网印刷掩膜01。

机械手09；11在优选的实施方案中分别构造为具有杆运动学装置的并联臂机械手或构造为所谓的三角机械手09；11、确切的说构造为一种具有三角运动学装置的机械手。三角机械手09；11具有多个、优选至少三个臂12；13，该臂借助于关节、尤其是具有共同的基座14；16的万向节来连接，其中这些臂12；13的形状令人想起希腊字母Δ。蜘蛛型三角机械手09；11的轴在其相互作用中形成闭合的运动链。各个三角机械手09；11的基座14；16分别在相应的三角机械手09；11的运动部件的上方尤其位置固定地布置，即例如布置在直线印刷机或转台印刷机的装配框架17上。所述多个、优选至少三个臂12；13、尤其是关节臂12；13从基座14；16分别朝向下部，即向下延伸。这些臂12；13的下端本身与相比于相应的基座14；16表面较小的、例如三角形的或四边形的平台18；19连接，即与所谓的夹持平台连接。分别作用到丝网印刷掩膜01上的每一个刮刀系统04；06的相应的刮刀07；08与分别由相应的臂12；13移动的相应的平台18；19连接并因此通过相应的平台18；19的相应运动在其相应的运动状态中被引导。

对于上述类型的机械手09；11，驱动技术为：如果设置有至少一个特别是由控制单元电控制的马达22；23，其中马达位于基座14；16中，相应的轴由至少一个关节臂12；13驱动，则布置在下方的平台18；19沿X移动路径和/或Y移动路径和/或Z移动路径移动，即沿一维的或二维的或三维的移动路径移动，视觉上是在平行四边形的边上移动。根据自由度的数量，可以设置三角机械手09；11也实施旋转运动。这种结构类型的机械手09；11的关节臂12；13可以通过直线驱动器和/或旋转驱动器来驱动，即被移动。因为用于关节臂12；1的相应的驱动器或马达22；23分别布置在相应的基座14；16中，机械手09；11的关节臂12；13本身不具有由控制单元控制的驱动器或马达22；23。因此关节臂12；13仅具有相对来说较小的质量和/或惯性。

本发明提出，借助于机械手09；11，优选借助于三角机械手09；11来构造丝网印刷装置的刮刀驱动装置。该丝网印刷装置尤其用于印刷相应地构造为圆形体03或空心体03的物体03。在一个非常有利的实施方式中指定，构造分别具有至少一个具有前述特征的丝网印刷装置的直线印刷机或转台印刷机。

一种借助于受控机械手09；11的刮刀驱动装置是非常精确的，并且允许对刮刀压力、刮刀位置和刮刀速率进行单独调节。以有利的方式首先至少在其轮廓上测量待印刷的物体03，然后根据测量结果对每一个刮刀系统04；06的相应的刮刀07；08的相应的运动轨道21分别编程和执行。在此可以指定，相应的刮刀07；08是不同的，但是参与同一印刷过程的刮刀系统04；06分别交替地或时间错开地投入使用。

与已知的特别是在工业上使用的关节臂机械手相比，构造为具有杆运动学装置的并联臂机械手或构造为三角机械手的机械手09；11具有如下优点：总的来说首先能够实现用于印刷批量产品所需的循环速度，这些循环速度通常在最高达每秒3个循环的范围内。根据工业机械手的结构类型的关节臂系统不是为此而构造，并且因此不适合于根据本发明的预期应用。由关节臂系统提供的操作的全面空间灵活性对于在丝网印刷装置中、特别是在布置在直线印刷机或转台印刷机中的丝网印刷装置中的在此当前的使用目的不是优选的，而是完全相反地由于在关节臂系统中待运动的质量导致在动力方面的显著限制。对于具有杆运动学装置的并联臂机械手或对于三角机械手则情况完全不同。由于在具有杆运动学装置的并联臂机械手中或在三角机械手中，相应的驱动器设置在臂运动学装置的外部，因此该并联运动学装置仅具有较小的运动质量，并且因此可以实现所需的非常高的速度和动力。

此外，相对于开头所述的现有技术中公知的刮刀系统，根据本发明的机械手的可自由编程性解决了这样的问题，该问题在于印刷过程中丝网织物的较大的材料负载。常规的系统，例如在DE 2020424 A中描述的链系统其特征在于，在刮刀插入的位置上产生丝网织物的总是相同的点负载。在此，在相应的运行时间之后典型地产生丝网裂纹并且由此出现通过丝网印刷装置实施的生产的中断。相反，由机械手引导的刮刀系统允许针对刮刀系统的其它相同的功能(例如在套准保持方面)在关于丝网印刷掩膜限定的区域的内部在几何上改变刮刀插入点，并且因此实现更均匀的织物负载和更高的丝网寿命。

附图标记列表

01 丝网印刷掩膜

02 框架

03 物体；空心体

04 刮刀系统

05-

06 刮刀系统

07 刮刀

08 刮刀

09 机械手；三角机械手

10-

11、机械手；三角机械手

12 臂；关节臂

13 臂；关节臂

14 基座

15-

16 基座

17 装配框架

18 平台

19 平台

20-

21 运动轨道

22 马达

23 马达

24 纵轴线

E1 平面

E2 平面

Claims (20)

1.一种丝网印刷装置，具有丝网印刷掩膜(01)，其中，设置有至少两个分别作用到所述丝网印刷掩膜(01)上的刮刀系统(04；06)，其中，所述至少两个刮刀系统(04；06)以在同一印刷过程中分别将印刷油墨施加到待印刷的物体(03)上的方式布置，所述刮刀系统(04；06)中的每一个分别具有至少一个刮刀(07；08)，所述刮刀(07；08)中的每一个刮刀以扫过所述丝网印刷掩膜(01)的方式布置，其特征在于，所述刮刀系统(04；06)中的每一个分别单独地由一个控制单元控制，其中，所述刮刀系统(04；06)中的每一个刮刀系统的至少一个刮刀(07；08)分别由机械手(09；11)移动，每一个刮刀系统(04；06)的相应的刮刀(07；08)的相应的至少二维的运动轨道(21)分别被自由编程并且通过相应的机械手(09；11)的控制装置来确定。

2.根据权利要求1所述的丝网印刷装置，其特征在于，每个刮刀系统(04，06)的相应的刮刀(07；08)的相应的运动轨道(21)根据需要通过丝网印刷装置印刷的物体(03)的轮廓来确定。

3.根据权利要求1或2所述的丝网印刷装置，其特征在于，所述丝网印刷掩膜(01)被构造为平版印刷丝网掩膜和/或被包围在静止布置的框架(02)中。

4.根据权利要求1或2或3所述的丝网印刷装置，其特征在于，所述机械手(09；11)分别构造为具有杆运动学装置的并联臂机械手。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的丝网印刷装置，其特征在于，所述机械手(09；11)分别具有多个臂(12；13)，其中，相应机械手(09；11)的臂(12；13)借助于关节分别与同一基座(14；16)连接，相应机械手(09；11)的相应的基座(14；16)分别布置在相应的机械手(09；11)的运动部件的上方，并且臂(12；13)分别从相应的基座(14；16)朝向下部延伸，所述臂(12；13)的下端本身与比相应的基座(14；16)更小的平台(18；19)连接，分别作用到丝网印刷掩膜(01)上的刮刀系统(04；06)中的每一个刮刀系统的至少一个刮刀(07；08)与分别由相应的臂(12；19)移动的相应的平台(18；19)连接。

6.根据权利要求5所述的丝网印刷装置，其特征在于，仅在相应的基座(14；16)中分别设置由控制单元控制的至少一个马达(22；23)作为用于由各个机械手(09；11)的臂(12；13)的至少一个臂实施的运动的驱动装置。

7.根据权利要求6所述的丝网印刷装置，其特征在于，布置在基座(14；16)的相应的马达(22；23)这样驱动与相应的基座(14；16)连接的臂(12；13)的至少一个臂的相应的轴，使得布置在基座(14；16)下方的平台(18；19)沿着一维的或二维的或三维的移动路径移动。

8.根据权利要求6或7所述的丝网印刷装置，其特征在于，布置在相应的基座(14；16)中的相应的马达(22；23)被构造为直线驱动装置或旋转驱动装置。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的丝网印刷装置，其特征在于，所述刮刀系统(04；06)中的每一个刮刀系统的相应至少一个刮刀(07；08)在平面(E1；E2)中分别被引导，其中，所述平面(E1；E2)彼此间隔开并且彼此平行地布置。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的丝网印刷装置，其特征在于，所述刮刀系统(04；06)中的每一个刮刀系统的相应至少一个刮刀(07；08)在竖直平面(E1；E2)中分别被引导。

11.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10所述的丝网印刷装置，其特征在于，相互平行的平面(E1；E2)关于待印刷的物体(03)的纵轴线(24)依次设置在所述待印刷的物体上。

12.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9或10或11所述的丝网印刷装置，其特征在于，在所述刮刀系统(04；06)中的每一个刮刀系统中，刮刀压力和/或刮刀位置和/或刮刀速度单独地被调节。

13.一种应用根据权利要求1至12中至少一项所述的丝网印刷装置的方法，其特征在于，所述丝网印刷装置用于印刷分别构造为空心体(03)或圆形体(03)的至少一个物体(03)。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，首先至少在轮廓上测量所述至少一个待印刷的物体(03)，然后根据测量结果分别在程序中确定每一个刮刀系统(04；06)的相应的刮刀(07；08)的相应的运动轨道(21)，并且根据程序技术上的所述确定由控制单元控制相应的机械手(09；11)。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在待印刷的物体(03)的弯曲的或不连续的轮廓曲线中，仅在待施加的印刷图像的选出的位置上将每一个刮刀系统(04；06)的相应的刮刀(07；08)调整到丝网印刷掩膜(01)上并且以扫过所述丝网印刷掩膜(01)的方式布置。

16.根据权利要求13或14或15所述的方法，其特征在于，在印刷过程中分别交替地或时间错开地使用不同刮刀系统(04；06)的相应的刮刀(07；08)。

17.一种直线印刷机或转台印刷机，分别具有至少一个根据权利要求1至12中至少一项所述的丝网印刷装置并且分别具有输送系统，其中，至少一个待印刷的物体(03)分别支承在输送系统中并且借助于输送系统引导通过印刷机，相应的待印刷的物体(03)在印刷过程中由输送系统至少短时间地布置在相应的丝网印刷装置的丝网印刷掩膜(01)上，所述相应的丝网印刷装置布置在印刷机中。

18.根据权利要求17所述的直线印刷机或转台印刷机，其特征在于，待印刷的物体(03)在印刷过程中由输送系统布置在相应的丝网印刷装置的丝网印刷掩膜(01)下方，所述相应的丝网印刷装置布置在印刷机中。

19.根据权利要求17或18所述的直线印刷机或转台印刷机，其特征在于，相应的机械手(09；11)的相应的基座(14；16)分别位置固定地布置在直线印刷机或转台印刷机的装配框架(17)上。

20.一种应用根据权利要求17或18或19所述的直线印刷机或转台印刷机的方法，其特征在于，布置在直线印刷机或转台印刷机中的丝网印刷装置在工业印刷过程中用于印刷批量产品和/或在直线印刷机或转台印刷机中由相应的丝网印刷装置顺序地每分钟印刷300个至600个之间所述物体(03)。

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