CN113840732A - 用于生产三维丝网印刷工件的设备和方法 - Google Patents

用于生产三维丝网印刷工件的设备和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，以及具有多个工件载体，工件载体可以定位在所述印刷装置内以执行印刷工艺，其中所述工件载体中的至少一个被单独地和/或可追踪地标记。

Description

用于生产三维丝网印刷工件的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备。同样，本发明涉及一种生产三维丝网印刷工件的方法。
背景技术
从WO2014/187567A2中的现有技术中已知一种生产三维丝网印刷工件的系统。在该系统设计中，设置了一种印刷站，印刷台被布置成移入和移出印刷站。由此，可以将印刷台移入到印刷装置中以印刷层并且移出印刷装置并且进入邻近印刷站的干燥装置以进行干燥。最后，根据WO2014/187567A2，可以设置两个干燥装置邻近印刷站。在这种情况下，还设置了两个印刷台，其彼此交替地移入到印刷站中以及进入各自的相关固化单元以进行干燥。
尽管有多个干燥站的布置，但是，在操作期间会发生印刷站的使用不充分。这是由于在干燥站内干燥印刷层需要比印刷层更多的时间。因此，该系统的生产率有限。
发明内容
在上面提出的背景下，本发明的任务是提供一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，其确保了提高生产率，同时确保了高运行可靠性。同样地，发明任务是公开一种生产三维丝网印刷工件的方法。
对于该设备，该任务已经通过权利要求1的主题来解决。根据本发明的方法是权利要求19的主题。有利的实施例是从属权利要求的主题，并且如下所述。
根据本发明，提供了一种用于生产三维丝网印刷工件的设备。该设备特别是3D丝网印刷机，优选地是自动化3D丝网印刷机。
根据本发明的设备具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，以及可以放置在所述打印装置内以执行印刷工艺的多个工件载体。根据本发明，现在假设工件载体中的至少一个被单独和/或可追踪地标记。
通过这种类型的标记，与工件载体相关的所有工艺步骤可以分别被追踪和/或自动记录或记载。这样，可以实现高度的工艺可靠性。同时，使用多个工件载体可以提高整体利用率，尤其是印刷装置的利用率。
在优选的方式中，所有工件载体都可以单独和/或可追踪地标记。通过这种方式可以进一步提高工艺可靠性和设备利用率。
根据优选实施例，所述设备的不同站，例如所述印刷装置和/或冷却或干燥装置，可以基于标记识别相应的工件载体并记录关于工件载体执行的工艺步骤。因此，能够以更高级别的数据结构追踪关于工件载体执行的每个工艺序列。当使用共同的干燥设备时，这在不同印刷装置的情况下可以是特别有利的。
如果需要，也可以在不同的印刷站上使用不同的材料配方和/或层厚和/或印刷丝网生产不同的工件或工件类型。在每种情况下使用的材料配方和/或层厚又会影响所需的干燥工艺，从而干燥工艺可以单独调整或交替改变以用于干燥不同工件载体上的不同丝网印刷工件。因此，通过适当标记工件载体，除了操作可靠性之外，操作灵活性也得以提高。
根据另一优选实施例，所述印刷装置可以配备有至少一个与工件载体分开设计的印刷台板，所述工件载体可以放置在该印刷台板上以执行印刷工艺。所述工件载体可以在用于丝网印刷工件的两个连续印刷工艺之间从所述印刷台板上拆卸，以用于干燥丝网印刷工件。
因此，丝网印刷工件逐层生产，并且在丝网印刷工件的印刷工艺之间，可以从印刷台板移出相应的工件载体。这允许丝网印刷工件的各个层在两个连续印刷工艺之间、在从印刷台板移出的位置处进行干燥。在两个连续印刷工艺之间进行的干燥工艺中，可以通过单独的和/或可追踪的标记追踪或自动监控相应的工件载体。
在操作过程中，所述印刷台板因此可以装载有不同的工件载体，使得印刷装置的设备利用率得以提高。特别地，所述印刷装置的停机时间可以减少到用于更换或装载新的工件载体所需的时间。该系统的整体效率可以通过这种方式来改善。这导致在批量生产装置的使用特别合适。此外，单独的和/或可追踪的标记确保了高度的工艺可靠性。
在本上下文中，三维丝网印刷特别优选地被理解为是指一种增材制造方法，其中基于粉末的悬浮液通过固定的印刷掩模在刮板的辅助下转移到基板上并干燥。此过程可重复几次，直至相应的期望的部件的高度或部件形状得以实现。在最后的工艺步骤中，以这种方式生产的部件可被烧结。由此，可以生产丝网印刷工件。
在本上下文中，术语“丝网印刷工件”可以优选地被理解为是指将要或已经经历烧结步骤的工件。这尤其适用于由金属、陶瓷、玻璃材料和/或塑料材料制成的工件。钢、镍、铜、钛合金和/或陶瓷合金特别适用于该目的。
由塑料材料制成的印刷产品可以被排除或者包括在“三维丝网印刷工件”的名称内。特别地，也有可能对由塑性材料制成的印刷工件层进行烧结步骤。
在一个优选的方式中，该设备可以被设计成使得待印刷的印刷材料或工件或部件在不同层的印刷之间保留在工件载体上。这可以减少对印刷材料损坏的风险，特别是对于尚未被完全印刷的工件或元件。
在进一步优选的方式，该设备可以设计成形成高达50μm的工件或元件精度，特别优选高达30μm，特别优选为高达20μm，更优选高达10μm。工件或元件精度可以理解为是指工件或元件的外部和/或适用的内部几何形状的精度。特别地，这些可以是成品工件或元件的精度。这种精度可以指横向于印刷堆积方向，即沿X轴和/或Y轴的尺寸。同样地，这种精度可以指在印刷堆积方向，即沿z轴上的尺寸。前面的轴名称尤其可以对应于本例中所要求的设备的轴名称，这将在下面更详细地讨论。
根据另一优选实施例，该设备可以设计成形成高达200mm，高达100mm，特别是高达75mm，优选高达50mm的印刷高度，进一步优选高达30mm，还进一步优选高达 20mm，还进一步优选高达10mm的印刷高度，特别是工件或元件高度。此外，该设备可以设计成形成小于200μm，特别是小于100μm，特别是小于50μm，更优选小于25μm 的印刷高度，特别是工件或元件高度。
在进一步优选的方式，该设备可以配置成生产厚度小于1mm的印刷层，特别小于0.5mm，优选小于0.25mm，更优选小于0.2mm，还更优选小于0.1mm，特别优选小于 0.05mm或小于0.025mm。
在甚至更优选的方式，该设备可以设计成生产多达1000层的元件或工件，特别是高达750层，优选高达500层或高达250层。在这种情况下，丝网印刷工件可以具有至少两个印刷层，特别是两个以上的印刷层。
根据优选实施例，可以提供输送装置用于至少一个工件载体，特别是用于多个工件载体的自动输送。在这种情况下，所述输送装置可以优选地具有用于至少一个工件载体的自动输送的输送回路和/或被设计为输送回路。同样地，可以在印刷装置和与印刷装置和/或印刷台板间隔开的至少一个位置之间的回路中设置输送装置以便自动输送。借助于这种输送回路，可以实现设备内的特别有利的材料流动，从而可以提高设备的整体生产率。因此，各个工件载体的手动处理可以完全避免或减少到最小。
根据另一优选实施例，所述输送装置和/或输送回路可以设计成至少部分为多通道和/或至少部分为单通道。以这种方式，可以为不同的输送部分实现不同的输送能力。
根据另一优选实施例，所述输送装置可以至少部分由传送机形成，特别是带式传送机。如果输送装置和/或输送回路由玻璃纤维-特氟龙涂覆的织物带或多个这样的织物带形成，则可以进一步有利。以这种方式设计的输送装置或输送回路可确保高度的操作可靠性。
根据另一优选实施例，所述输送装置可具有多个彼此成角度的输送部分。此外，所述输送装置可以具有至少一个转向输送单元，特别是具有彼此横向延伸的传送机。以这种方式，所述输送装置的路线可以灵活地适应装置的相应要求或以合适的方式选择安装。
根据本发明的一个实施例，可以提供一种定位和/或装卸装置，用于将工件载体预定位在所述印刷台板上，特别是用于具有如下精度公差的预定位：相对于位置为+/- 500μm和/或相对于所述工件载体方向或旋转位置高达+/-5°。
以此方式，可以将所述工件载体相对精确地重新定位在所述印刷台板上或者对其重新定位以准备进一步的步骤。
此外，定位和/或装卸装置可以设计成用于将工件载体预定位在所述印刷台板上，其具有相对于位置+/-1000μm和/或相对于所述工件载体方向或旋转位置高达+/-10°的精度公差。
同样，定位和/或装卸装置可以设计成用于将工件载体预定位在所述印刷台板上，其具有相对于位置+/-200μm和/或相对于所述工件载体方向或旋转位置高达+/-2°的精度公差。
同样，定位和/或装卸装置可以设计成用于将工件载体预定位在所述印刷台板上，其具有相对于位置+/-100μm和/或相对于所述工件载体方向或旋转位置高达+/-1°的精度公差。
同样，定位和/或装卸装置可以设计成用于将工件载体预定位在所述印刷台板上，其具有相对于位置+/-50μm和/或相对于所述工件载体方向或旋转位置高达+/-0.5°的精度公差。
同样，定位和/或装卸装置可以设计成用于将工件载体预定位在所述印刷台板上，其具有相对于位置+/-25μm和/或相对于所述工件载体方向或旋转位置高达+/-0.25°的精度公差。
上述精度范围特别是指沿横向于所述丝网印刷工件的堆积方向(X方向和Y方向)的平面的位置或围绕沿堆积方向的轴(Z轴)旋转的位置。
根据本发明的一个实施例，该设备可以配备有定位和/或装卸装置，通过该定位和/ 或装卸装置工件载体能够以自动化和/或限定的方式定位在所述印刷台板上。通过这种定位和/或装卸装置，可以保证所述工件载体在所述印刷台板上的定位精度，并且可以避免人工搬运的需要。尤其是可以通过定位和/或装卸装置精确地或相对精确地重新定位所述工件载体。
通过定位和/或装卸装置的这种自动和/或限定定位可以是预定位，特别是具有前述精度规格的预定位。在这样的预定位之后，还可以进行精细定位，这将在下面讨论。精细定位也可以通过定位和/或装卸装置来执行。
所述工件载体的精确重新定位的可能性对于印刷后续层特别有利。通过定位和/或装卸装置，所述工件载体可以首先布置在所述印刷台板上的特定位置或特定方向上。在所述工件载体的该位置或方向上进行印刷工艺之后，可以将所述工件载体从所述印刷台板上移开以进行干燥。所述工件载体在印刷台板上的精确重新定位现在可以通过定位和 /或装卸装置进行，如果需要，在预定位之后进行精细定位。
换句话说，所述工件载体可以根据先前的印刷定位在所述印刷台板上。因此可以避免在两个连续印刷工艺之间在所述印刷台板上的工件载体的位置和/或对齐的偏差。
优选地，所述定位和/或装卸装置可以配置为检测所述工件载体的位置。以此方式可以以特别高的精度进行工件载体在所述印刷台板上的重新定位。特别地，所述工件载体的位置检测可以影响重新定位过程并且因此提高所述工件载体在印刷台板上的准确定位和/或对齐。
通过定位和/或装卸装置对所述工件载体的位置检测可以在初始位置和/或结束位置进行。起始位置和结束位置例如可以设置在所述印刷台板上或者也可以设置在所述印刷台板的进给区域中或者所述印刷台板的移出区域中。
优选地，所述定位和/或装卸装置可以设计为输送装置的一部分。因此，可以实现不同设备组件的高度集成，从而实现高度自动化，从而特别有利地适用于3D丝网印刷工件的批量生产。
根据另一实施例，所述定位装置可以具有传送机，特别是带式传送机。该传送机构和/或带式传送机可以优选地延伸到所述印刷台板中，和/或嵌入所述印刷台板中，和/或相对于所述印刷台板为可降低的和/或可升高的。这种输送机可以将工件载体毫不费力地以相对高的过程可靠性输送到所述印刷台板。通过降低传送机或带式传送机，所述工件载体可以放置在所述印刷台板上。通过升高传送机或带式传送机，所述工件载体可以再次从所述印刷台板上抬起并运离它。
此外，所述装卸装置也可以是取放装置。所述装卸装置也可以设计为搬运机器人。这种装卸装置确保了操作的高精度和灵活性。
总之，通过定位和/或装卸装置自动搬运工件载体可以确保进一步提高设备的生产率。通过提供定位和/或装卸装置，可以将设备的手动操作减至最少或完全避免。以这种方式降低了由于操作错误而对生产过程造成损害的风险。
根据另一实施例，所述定位和/或装卸装置可以被设计用于从多个侧面用工件载体装载印刷台板。所述定位和/或装卸装置可以布置在所述印刷台板的多个侧面中的每一个上，特别是用于从不同侧面装载所述印刷台板。这可以进一步提高印刷装置的利用率，从而可以提高生产率。
根据基于本发明的设备的一个实施例，提供对齐装置，通过该对齐装置可以将所述工件载体以限定的方式对齐和/或定位在所述印刷台板上。通过这种方式，对于两个连续的印刷工艺，可以确保所述工件载体在印刷台板上的准确位置。因此可以可靠地实现期望的元件几何形状的形成。特别地，以这种方式可以确保工件载体以足够的重复的精度定位在所述印刷台板上，直到完成整个印刷过程，包括多个印刷层的印刷。结果提高了工艺可靠性。
对齐装置可以例如由机械定位元件和/或由至少一个挡块形成。以此方式，可以特别不费力地确保所述工件载体在印刷台板上的位置精度。所述对齐装置也可以由上述定位和/或装卸装置形成。对齐装置可以有利地确保预定位具有前述用于预定位的精度规格。
此外，所述对齐装置可以设计为输送装置和/或印刷装置的一部分，由此可以进一步提高装置的集成度，尤其是不同装置的集成度。优选地，这允许自动化程度的提高并因此提高生产率。
在另一优选方式中，所述输送装置可以至少部分地沿着至少两个平面延伸，尤其是两个垂直平面和/或在垂直方向上一个在另一个之上延伸的两个平面。以这种方式可以提高输送装置路线的灵活性。提升装置，优选多个提升装置，特别是提升布置，可以设置在输送装置的两层之间。所述输送装置还可以设计成至少部分地具有高度梯度，特别是在输送装置的两层之间延伸的高度梯度。这种高度梯度可以优选地形成在印刷装置的返回部分上。通过这种方式，较低的层可以作为返回流中的目的地。高度梯度允许至少在用于输送工件载体的部分中使用重力的影响。
根据另一优选实施例，根据本发明的设备可以配备至少一个用于丝网印刷工件的干燥装置。通过该干燥装置，在施加印刷层之后，可以进行最新印刷层的可靠干燥，以便随后将下一个印刷层施加到丝网印刷工件上。
优选地，所述干燥装置设计有用于连续干燥丝网印刷工件和/或工件载体的干燥路径。这允许用于多个丝网印刷工件或具有多个工件载体的整体连续生产过程，丝网印刷工件可布置在所述工件载体上。印刷和干燥都可以通过连续的干燥通道基本上不间断地进行，这可以进一步提高设备的整体生产率。
干燥路径优选设计为所述输送装置的一部分，从而可以进一步改进设备的集成。尤其是，所述输送装置可以贯穿干燥装置，从而可以完全避免工件载体的人工操作。
在进一步优选的方式中，可以独立于印刷台板地移动所述工件载体通过干燥装置，特别是可以自动地将其移动通过干燥装置。相应地，通过在印刷之后将所述工件载体从印刷台板上移开，所述工件载体在没有印刷台板的情况下被移入到干燥装置中并且因此仅工件载体暴露于任何温度负荷。因此，所述印刷台板始终保持在所述干燥装置之外并且不承受任何温度负荷，这意味着所述印刷台板本身或用于所述印刷台板的外围部件受到较少的磨损或能够以相对较少的设计工作实现。
根据另一优选实施例，可以自动地移动所述工件载体通过所述干燥装置和/或以可变可调节速度移动通过所述干燥装置。自动化的可移动性确保所述工件载体的处理工作量特别低。由于用于移动所述工件载体通过干燥装置的速度可变可调节，可以毫不费力地调整各个丝网印刷工件的干燥强度。同样，移动速度的调整可以适应流通中的工件载体的数量或印刷装置中的印刷速度，从而可以在装置内确保基本上不间断或准连续的生产过程。
如果干燥装置被配置用于通过对流和/或热辐射，特别是红外热辐射来干燥至少一个丝网印的工件，则可以是进一步有利的。通过使用不同的传热机制，干燥过程可以灵活地适应各自的操作条件。
在优选的方式中，干燥装置具有多个对流和/或热辐射单元。此外，在有利的方式中，所述干燥装置的有效长度可以可变地调节，优选通过激活和/或停用至少一个对流和/或热辐射单元。因此，可以通过根据操作条件调节干燥装置的有效长度来调整输入到丝网印刷工件的热量。对流和/或热辐射单元的激活或停用可以轻松完成。以这种方式提高了设备的整体灵活性。
所述干燥装置尤其可以是烘道，所述工件载体被自动传送通过烘道以进行干燥。对流和/或热辐射单元可设置在所述烘道内。所述烘道的有效长度可以可变地调节。
根据进一步优选的实施例，所述干燥装置的数量可以等于或小于印刷装置的数量。例如，可以将多个印刷装置分配给单个干燥装置，从而将工件载体从多个印刷装置引导至单个干燥装置。这样，可以实现较高的印刷能力，并且可以例如通过较高的干燥强度在干燥装置内设置较大的干燥容积。
所述干燥装置的数量也可以大于印刷装置的数量。以此方式，可以确保印刷装备的特别高的利用率。通过这种方式可以降低各个印刷装置的停机或死机风险。
还可以设置多个印刷装置，其中每个印刷装置分配有至少一个干燥装置和/或每个干燥装置分配给至少一个印刷装置。可以通过这种方式适当地限定各个工件载体的运动顺序，并使其适应相应的应用。
根据另一优选实施例，可以设置多个工件载体，每个工件载体可以定位在所述印刷装置内以执行印刷工艺。为此，所述工件载体可以由输送装置自动输送，特别是同时沿着输送装置的不同部分。由此可以进一步提高设备的生产率。
根据另一优选实施例，所述至少一个工件载体设置有至少一个标记，优选设置有多个标记。优选地，这种标记可以电子方式识别，特别是通过射频识别、光学方式和/或相机识别。以这种方式可以进一步提高工艺可靠性，因为通过这种标记简化了与相应工件载体相关的信息的持续或重复获取。
根据另一优选实施例，所述至少一个工件载体设有至少一个标记，用于工件载体的单独识别和/或单独追踪，特别是具有用于追踪的单独识别。相应地，这种标记可以具有电子和/或光学标识符，通过该标识符可以追踪相应的工件载体。
根据另一优选实施例，所述至少一个工件载体设有至少一个用于位置检测的标记，尤其是多个用于位置检测的标记。用于位置检测的标记优选地是可以通过其检测工件载体的位置和/或方向的标记。特别地，这种标记是可光学检测的。优选地，可以为每个工件载体设置两个用于位置检测的标记，由此可以高度肯定地确定相应工件载体的位置和/或方向。特别地，在每种情况下一个标记可以被相应的相关联的检测设备、特别是相机检测到，这将在下面更详细地描述。例如，可以提供两个相机，每个相机被配置为检测待检测的工件载体上的标记之一。
根据另一优选实施例，所述工件载体具有标记，该标记可由位置检测装置和/或定位和/或装卸装置和/或输送装置检测。这样可以提高检测可靠性或检测速度。以这种方式可以简化所述工件载体的处理以及所述印刷台板或上印刷机构的位置和对齐的微调。
根据另一优选实施例，设置至少一个存储装置，特别是输入和/或输出存储装置，其可以设计用于至少一个工件载体、优选地多个工件载体的临时存储和/或自动拾取和/或输出。通过这样的存储装置，各工件载体可以选择性地从生产过程中排出和/或重新引入其中，例如，以等待设备内的其他工件载体的进一步运行。例如，工件载体可以从生产过程中转移出来并暂时存储在存储装置中，直到在印刷装置中已发生丝网更换。更换丝网后，可以将相应的工件载体从所述存储设备重新引入生产过程，然后在所需时间将其送入配备新丝网的印刷装置中。通过这种方式可以提高生产灵活性和效率。
在另一优选实施例中，所述输送装置可以设计用于在印刷装置和冷却装置之间、和 /或在干燥装置和输入和/或输出存储器之间、和/或在输入和/或输出存储器与印刷装置之间所述至少一个工件载体、优选用于多个工件载体的自动输送。设备的各个装置或站之间的这种输送连接尤其可以形成回路。这种输送回路可以确保所述印刷装置、干燥装置和/或存储装置之间的特别有利的材料流动。因此，手动操作各个工件载体的需要可以降至最低或完全避免。
根据另一优选实施例，所述输送装置和/或输送回路可以在多个通道中通过干燥装置。此外，在输送装置和/或输送回路中，从干燥装置到印刷装置的返回可以设计为单通道。在从干燥装置返回到印刷装置的输送段中可以设置比在通过干燥装置的输送段中更少的通道。以这种方式，可以用较短长度的干燥装置提供大的干燥能力。
优选地，所述输送装置或输送回路可以具有用于桥接印刷装置的桥接部分。所述输送回路可以设计成允许工件载体多次穿过所述干燥装置，特别是在不穿过所述印刷装置的情况下。因此，工件载体可以在返回印刷装置之前多次通过干燥装置，以确保高度干燥。同时，可以避免工件载体不必要地通过所述印刷装置，进一步提高了生产效率。
根据另一优选实施例，可以在邻近所述印刷装置的印刷区域设置检测区域，特别是用于检测丝网印刷工件和/或工件载体和/或用于检测工件载体在所述印刷台板上的相对位置和/或相对对齐和/或用于检测丝网印刷工件在所述工件载体上的相对位置和/或相对对齐。印刷区域在此是指可以由所述印刷装置执行印刷过程的区域。与所述印刷区域分开的检测区域可以特别配置用于检测工艺，从而提高工艺精度。此外，可以确保检测区域内的良好可达性，也适用于操作人员所需的任何检测。
在进一步优选的方式中，检测区域可以设计为所述印刷装置的一部分和/或输送装置的一部分。这导致高度的系统集成。
根据优选实施例，所述印刷装置具有用于所述印刷台板的支撑布置，特别是框架。因此所述印刷台板可以由支撑布置支撑。这样的支撑布置或这样的框架可以设计成，例如依靠支撑脚或者也依靠支撑框架，以相对于地板表面支撑所述印刷台板。
所述印刷台板相对于支撑布置可以是不可移动的，尤其是固定的。以这种方式，只需最少的构造工作就可以实现特别稳健的设计。
同样，可以提供所述印刷台板相对于支撑布置的移动性。这种移动性可以限于所述印刷装置的印刷区域。如上所述，所述印刷区域可以理解为印刷装置可以在其中执行印刷操作的区域。因此可以排除所述印刷台板移动到不将在印刷台板上进行印刷过程的位置。以这种方式可以限制关于所述印刷台板的可移动性的设计工作。同时，所述印刷台板相对较低的移动性确保了最低水平的功能性。
所述印刷台板也可以仅在印刷堆积方向上移动。这种可移动性可以有利地用于调节所述印刷丝网和工件载体之间的抬离值或者调节所述印刷丝网的下侧与工件或印刷材料的上侧之间的距离。
在上下文中，术语“抬离”指的是所述印刷丝网和工件载体之间的距离，工件或印刷材料可以在所述工件载体上逐层生产。通过改变抬离，所述印刷丝网的下侧与工件或印刷材料的上侧或上边缘之间的距离可以保持恒定。
通过相对于所述支撑布置固定所述印刷台板或通过将所述印刷台板的可移动性限制在印刷区域，还可以避免所述印刷台板可能移动到干燥装置中。以此方式可以可靠地降低或完全避免所述印刷台板和任何驱动机构上的温度负荷。
根据另一实施例，所述印刷台板可以设计为滑板，特别是可互换的滑板。特别地，所述印刷装置的两个印刷台板可以设计为滑板，尤其是可互换的滑板。因此，在两个不同的印刷工艺之间，可以通过移动操作将相应的所需印刷台板带到印刷位置。因此，所述印刷台板也可以移动到印刷区域之外和/或位于印刷区域之外的检查区域。
根据基于本发明的设备的另一实施例，所述印刷装置具有上印刷机构。该上印刷机构尤其可以配备有印刷和/或溢浆刮拂刀。同样，所述上印刷机构可以具有印刷丝网和/或丝网容纳器和/或上机构框架。因此可以将印刷浆施加到相应的印刷空白处上，或者可以通过上印刷机构将另外的印刷浆层施加到工件或印刷材料上。
优选地，所述上印刷机构和/或印刷丝网可相对于所述印刷台板和/或相对于所述印刷台板的支撑布置可移动地布置。因此，例如，整个上印刷机构连同印刷丝网和可能的其他元件可以可移动地布置。同样，可以在所述上印刷机构内，即，例如，相对于上机构，提供所述印刷丝网的可移动性。上述可移动性可用于后续印刷操作的调整，从而提高制造灵活性和制造精度。
同样地，所述上印刷机构和/或印刷丝网可以相对于所述印刷台板和/或相对于所述印刷台板的支撑布置不可移动地布置。这导致特别稳健的设计。如果所述印刷台板相对于支撑布置可移动，以确保所述印刷台板与上机构和/或印刷丝网之间的相对可移动性，则所述上印刷机构和/或印刷丝网的不可移动布置是特别有利的。
此外，所述上印刷机构和/或印刷丝网相对于所述支撑布置和/或相对于所述印刷台板的可移动性可能限于所述印刷装置的印刷区域。如果所述印刷台板相对于所述支撑布置不可移动，则这种布置可能是特别有利的，从而可以确保所述上印刷机构和印刷台板之间的相对可移动性或所述印刷丝网和印刷台板之间的相对可移动性，分别如上所述。如果所述印刷丝网相对于印刷台板是可移动的，那么所述印刷丝网尤其可以在所述上印刷机构内移动。特别地，可移动性可以被限制在打印区域。
在进一步优选的方式中，所述印刷装置可以被配置和/或设计用于微调。
在这种情况下，微调是指位置精度公差为+/-10μm和/或对齐或旋转位置精度公差高达+/-0.05°的调节。
同样地，在目前情况下，微调可以理解为位置精度公差为+/-5μm和/或对齐或旋转位置精度公差高达+/-0.03°的调节。
同样地，在目前情况下，微调可以理解为位置精度公差为+/-2μm和/或对齐或旋转位置精度公差高达+/-0.02°的调节。
同样地，在目前情况下，微调可以理解为位置精度公差为+/-1μm和/或对齐或旋转位置精度公差高达+/-0.01°的调节。
同样地，在目前情况下，微调可以理解为位置精度公差为+/-0.5μm和/或对齐或旋转位置精度公差高达+/-0.005°的调节。
上面提到的关于微调的精度公差可以涉及下面提到的所有类型的微调和/或为此目的所需的各个致动器。
在优选的方式中，所述印刷装置可以被配置和/或设计用于丝网印刷工件的两个连续印刷工艺之间的微调和/或用于丝网印刷工件的连续印刷层或印刷层的施加之间的微调。以这种方式可以提高工艺和/或工件精度。
微调可以优选地分别是在所述印刷台板和上印刷机构之间或在所述印刷台板和印刷丝网之间的相对位置和/或相对对齐、特别是旋转位置对齐的调节。同样地，微调可以是所述工件载体和上印刷机构之间和/或所述工件载体和印刷丝网之间的相对位置和/或相对方向、特别是旋转位置方向的调节。通过这种方式可以进一步提高印刷连续印刷层或印刷沉积物的可重复性。此外，微调可用于生产更复杂的结构或几何形状。可以提供一个致动器或甚至多个致动器用于微调。
根据另一优选实施例，所述上印刷机构和/或印刷丝网可以相对于所述支撑布置和/ 或相对于所述印刷台板在横向于印刷堆积方向的方向上移动，以进行微调。还可以设置所述上印刷机构和/或印刷丝网可以围绕在印刷堆积方向上延伸的旋转轴线旋转，以进行精细对齐调节，特别是精细旋转位置调节。可以设置至少一个调节装置，优选多个调节装置，用于所述上印刷机构和/或压力丝网的位置和/或对齐的微调，特别是旋转位置的微调。
所述印刷堆积方向是各个印刷层连续排列的方向。所述印刷堆积方向优选地也称为 Z轴。相应地，横向于所述印刷堆积方向的方向也分别称为X轴和Y轴。因此，在横向于印刷堆积方向的方向上的微调能够实现上印刷机构和/或印刷丝网的平移运动，特别是相对于所述支撑布置和/或相对于所述印刷台板的平移运动。通过围绕在印刷堆积方向上延伸的旋转轴线(该旋转轴线可以是Z轴)旋转所述上印刷机构和/或印刷丝网，所述上印刷机构和/或印刷丝网也可以对齐。
根据进一步优选的实施例，所述印刷台板可以在横向于所述印刷堆积方向的方向上相对于所述支撑布置移动以进行微调。同样地，所述印刷台板可以围绕在印刷堆积方向上延伸的旋转轴线旋转，用于对齐的微调，特别是旋转位置的微调。因此，也可以存在所述印刷台板的相应运动或对齐，而不是用于位置微调的所述上印刷机构和/或印刷丝网的运动或旋转。特别地，所述印刷台板并且因此还有布置在所述印刷台板上的工件载体可以在空间中平移运动和/或旋转。
优选地，可以设置至少一个致动器用于所述印刷台板的位置和/或对齐的微调。同样地，可以提供多个致动器，例如，用于每个运动轴的致动器。最后，还可以将所述印刷台板和上印刷机构或所述印刷丝网都布置成使得它们可以移动或旋转以进行位置和/ 或对齐的微调。
位置和/或对齐微调的可能性可以进一步提高制造精度。由于在丝网印刷工艺过程中所述工件载体与所述印刷台板分离，需要将所述工件载体重新定位在所述印刷台板上。一方面，所述工件载体在印刷台板上的精确定位或对齐已经可以确保丝网印刷工艺中的高度精度。所述上印刷机构、印刷丝网和/或印刷台板的位置和/或对齐的微调的可能性可以进一步提高生产灵活性和/或生产精度。
在进一步优选的方式中，所述上印刷机构和/或印刷丝网可以相对于支撑布置和/或相对于印刷台板在印刷堆积方向上移动，以便设定抬离高度。这又可以进一步提高制造灵活性和/或制造精度。同样地，如上所述关于所述印刷台板的可移动布置的可能性，所述印刷台板也可以相对于所述支撑布置和/或相对于上印刷机构和/或相对于印刷丝网在印刷堆积方向上可移动，以便设定抬离高度。可以设置至少一个调节装置用于调节抬离高度。特别地，可以提供用于微调抬离高度的调节装置。
根据另一优选实施例，为丝网印刷工件和/或工件载体和/或印刷台板设置至少一个位置检测装置。还可以提供多个位置检测装置，特别是用于检测不同元件的位置或用于覆盖不同检测区域的不同位置检测装置。
在优选的方式中，所述印刷台板的定位装置和/或所述上印刷机构的定位装置可以设置为根据通过位置检测装置的位置检测进行精细定位和/或对齐调节。可以采用控制回路，该控制回路能够以特别高的精度进行位置或对齐微调。
根据优选实施例，一个或位置检测装置可以被配置为检测丝网印刷工件和/或工件载体在空间中和/或相对于印刷台板和/或相对于印刷台板的支撑布置和/或相对于上印刷机构的位置和/或方向。类似地，一个或位置检测装置可以被布置为检测所述印刷台板相对于支撑布置的位置和/或方向。因此，可以采用关于所述印刷台板在空间中或相对于支撑布置的绝对位置的控制回路。
根据优选实施例，位置检测装置可以被配置为检测丝网印刷工件相对于布置在其下方的工件载体的位置和/或方向。由此可以进一步提高工艺和/或工件精度。
位置检测装置也可以被配置为通过工件载体上的至少一个标记、特别是通过至少两个标记来检测工件载体的位置。这可以不费力且以较高的精度完成。
此外，用于位置检测的位置检测装置可以设计在印刷范围内和/或布置在印刷范围内。这使高水平的工艺和系统集成得以实现。
同样，用于位置检测的位置检测装置可以设计在印刷区域之外，特别是布置在印刷区域之外的检测区域内。位置检测装置也可以布置在印刷区域之外和/或检测区域内。这避免了对安装空间的限制，并确保操作人员具有良好的整体可及性和可见性。
在另一优选方式中，所述位置检测装置可以具有至少一个相机，特别是布置在所述印刷台板下方或上方的相机。因此所述印刷台板可以布置在相机和印刷上单元之间。此外，所述位置检测装置可以被配置为检测所述工件载体对印刷台板中的至少一个开口的覆盖。相应地，所述印刷台板可以配备有限定的开口，例如圆形开口，当定位在所述印刷台板上时，这些开口被工件载体部分地覆盖。可以通过相机检测由所述印刷台板覆盖这些开口的尺寸和形状，并且可以得出关于所述工件载体在所述印刷台板上的位置的结论。相应的相机也可以设置在所述印刷台板上方，例如在所述上印刷机构上。
所述位置检测装置还可以构造成检测所述工件载体的位置，该工件载体在与所述印刷台板间隔开的位置处。在与印刷台板间隔开的位置处的所述工件载体的位置检测可以特别用于启动装卸过程。因此，通过位置检测，定位和/或装卸装置可以有针对性地或高度确定地实现所述工件载体的接触或抓取，并且随后在所述印刷台板上执行重新定位或启动有针对性的运输或传送到所述印刷台板。同样地，当检测到所述工件载体相对于印刷台板的位置和/或方向时，所述位置检测装置可以启动所述工件载体远离印刷台板的装卸和/或传送。通过这种方式可以进一步提高自动化程度，从而可以进一步提高装置的整体生产率。最后，可以为不同的检测功能提供不同的位置检测装置，例如以多个相机或相机系统的形式。
根据另一优选实施例，还可以提供一种用于印刷丝网的位置检测装置，特别是用于检测印刷丝网在空间中和/或相对于上印刷机构和/或相对于上机构框架和/或相对于印刷台板和/或相对于用于印刷台板的支撑布置的位置和/或方向。
在另一优选实施例中，可以设置高度检测装置，特别是用于丝网印刷工件或用于印刷材料的高度检测装置。该高度检测装置可以检测定位在上述工件载体和/或印刷台板上的丝网印刷工件的当前堆积高度。可以根据高度检测设置抬离高度。可以在丝网印刷工件或印刷材料的代表性位置处选择性地进行高度检测。所述高度检测装置也可以由相机系统构成。特别地，所述高度检测装置可以与位置检测装置一起设计为一个单元。
根据另一优选实施例，所述印刷台板可以设计用于临时固定所述工件载体，特别是用于在所述印刷台板上的限定和/或对齐位置中的临时固定。所述印刷台板因此可以确保用于印刷工艺的工件载体的位置被可靠地保持。同时，所述工件载体与印刷台板的临时固定性或可拆卸性确保了足够高的灵活性，特别是用于在生产过程中将多个工件载体装载到印刷台板上。
所述印刷台板可以是例如多孔板，特别是用于真空固定工件载体的多孔板。这样的设计确保所述工件载体毫不费力地精确和安全地固定在所述印刷台板上。同时，真空固定通过释放产生的真空使得所述工件载体能够容易地从所述印刷台板分离，以便将所述工件载体移动或输送到后续工艺步骤。
所述印刷台板尤其可以是在尺寸上稳定的或刚性的板。所述印刷台板可以是例如1 至10cm厚，优选2cm至8cm或3cm至7cm厚。特别地，所述印刷台板可具有约5cm的厚度。所述印刷台板可以由耐磨材料制成，尤其是金属材料。
所述印刷台板尤其可以设计为具有多个印刷空白的印刷台板。在这种背景下，印刷空白应理解为可以通过印刷装置印刷的区域。
优选地，所述印刷装置可以具有多个印刷台板。这意味着可以交替使用不同的印刷台板进行印刷，从而进一步减少停机时间。
根据另一有利的实施例，所述工件载体可以由耐高温材料制成和/或设计为铝板，特别是双面均阳极氧化的铝板。所述工件载体也可以部分地形成为铝板，并且在其他部分中由不同的材料构成。所述工件载体也可以至少部分地由陶瓷材料制成。这种类型的工件载体只有轻微的变形趋势，因此可以通过任何干燥工艺确保丝网印刷工件的高度操作可靠性。
在进一步优选的方式中，所述工件载体可以具有1mm至4mm、优选1.5mm至3mm、特别是2mm至2.5mm或约2mm的厚度。一方面，该工件载体表现出足够的尺寸稳定性并因此具有足够的耐久性。另一方面，该尺寸确定的工件载体足够轻，可以足够的精度通过装卸装置毫不费力地来进行定位。
在进一步优选的方式中，所述设备和/或所述装置的印刷装置可以具有丝网更换装置，特别是用于自动丝网更换。该丝网更换装置可以有利地从所述上印刷机构的丝网容纳器移除现有丝网并且用另一个丝网替换它。为此，所述丝网更换装置可以配备有用于存放多个印刷丝网的弹盒。
在进一步优选的方式中，所述设备可以具有多个设备，这些设备可以模块化地连接以形成设备系统。特别地，可以设置多个印刷装置和/或多个干燥装置。同样，可以设置多个存储设备，从而可以进一步提高设备的整体生产率和/或灵活性。
进一步优选地，所述印刷、干燥和/或存储装置可以模块化地连接以形成设备系统。特别地，多个印刷装置和/或多个干燥装置和/或多个存储装置可以模块化地连接以形成设备系统。以这种方式，可以以特别有利的方式适应相应的生产要求，而无需全新的设计。
在具有印刷装置、干燥装置和/或存储装置的已经配置的设备中，附加印刷装置或附加干燥装置或附加存储装置可以以有利的方式以模块化方式布置或连接，以便必要时增加容量和/或扩展功能。以这种方式提高了整体的灵活性。
本发明的进一步的独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，并且具有用于至少一个丝网印刷工件的至少一个工件载体，其中印刷装置包括至少一个印刷台板，该印刷台板与工件载体分开形成并且工件载体可以放置在该印刷台板上用于执行印刷工艺，并且其中所述工件载体可以在用于丝网印刷工件的两个连续印刷工艺之间从所述印刷台板拆卸以干燥丝网印刷工件。
本发明的进一步的独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，具有至少一个用于丝网印刷工件的干燥装置，以及至少一个用于自动输送至少一个工件载体的输送回路。
本发明的更进一步的独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是 3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，并且具有至少一个用于丝网印刷工件的干燥装置，所述干燥装置被设计为用于丝网印刷工件的连续干燥通道的干燥路径。
本发明的更进一步的独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是 3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，具有用于至少一个丝网印刷工件的至少一个工件载体，和具有用于丝网印刷工件的至少一个干燥装置，其中所述印刷装置具有至少一个印刷台板，该印刷台板是与所述工件载体分开形成并且所述工件载体可以定位在印刷台板上以进行印刷工艺，其中可以独立于所述印刷台板移动所述工件载体通过所述干燥装置。
本发明的更进一步的独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是 3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，并且具有用于至少一个丝网印刷工件的至少一个工件载体，其中所述印刷装置包括至少一个印刷台板，该印刷台板与所述工件载体分开设计并且所述工件载体可以定位在印刷台板上以进行印刷工艺，以及具有印刷丝网的上印刷机构，所述印刷装置被设计用于微调，并且所述微调包括所述印刷台板和印刷丝网之间的相对位置和/或相对对齐的调节。
例如，所述印刷丝网可以在所述上印刷机构内或相对于上印刷机构的其他元件和/ 或包括所述印刷丝网的整个上印刷机构移动。同样地，用于调节相对位置和/或相对方向的印刷台板的移动是可能的。这也适用于下面描述的本发明的独立方面。
本发明的更进一步的独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是 3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，并且具有用于至少一个丝网印刷工件的至少一个工件载体，其中所述印刷装置包括至少一个印刷台板，该印刷台板与所述工件载体分开设计并且所述工件载体可以定位在印刷台板上以进行印刷操作，以及具有印刷丝网的上印刷机构，所述印刷装置被设计用于微调，并且所述微调包括所述工件载体和印刷丝网之间的相对位置和/或相对对齐的调节。
本发明的更进一步的独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是 3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置，并且具有用于至少一个丝网印刷工件的至少一个工件载体，其中所述印刷装置包括至少一个印刷台板，该印刷台板与所述工件载体分开设计并且所述工件载体可以定位在印刷台板上以进行印刷操作，以及具有印刷丝网和用于检测工件载体位置的位置检测装置的上印刷机构，其中所述印刷装置被设计用于微调，并且所述微调包括通过位置检测装置检测工件载体的位置以及取决于位置检测，调节所述工件载体和印刷丝网之间的相对位置和/或相对对齐。
本发明的又一独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是3D丝网印刷机，具有至少一个特别是用于丝网印刷工件和/或用于工件载体的印刷台板，具有印刷丝网和具有用于印刷丝网的调节装置，所述调节装置被配置为用于在横向于印刷堆积方向的方向上印刷丝网的位置微调。
本发明的又一独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是3D丝网印刷机，具有特别是用于丝网印刷工件和/或用于工件载体的印刷台板，具有印刷丝网，具有用于印刷丝网的调节装置和用于丝网印刷工件和/或用于工件载体的位置检测装置，所述调节装置被配置为根据位置检测装置的位置检测执行对所述印刷丝网的位置和/或对齐微调。
本发明的又一独立方面涉及一种用于生产三维丝网印刷工件的设备，特别是3D丝网印刷机，具有至少一个特别是用于丝网印刷工件和/或用于工件载体的印刷台板，并且具有用于所述印刷台板的支撑布置，所述印刷台板相对于支撑布置不可移动或所述印刷台板相对于支撑布置的可移动性被限制在印刷区域内。
可以利用上文和下文公开的任何细节进一步形成根据另外的独立方面的上述的装置。
本发明的另一方面涉及一种用于特别是使用上述设备生产三维丝网印刷工件的方法。
在根据本发明的方法中，设置多个用于丝网印刷工件的工件载体。在印刷装置中，丝网印刷工件在工件载体上在多个印刷工艺中逐层生产。在用于丝网印刷工件的两个连续印刷工艺之间，通过单独的和/或可追踪的标记追踪至少一个工件载体。
通过这种类型的标记，可以分别追踪和/或自动记录或记载与工件载体相关的所有工艺步骤。这样，可以实现高度的工艺可靠性。同时，使用多个工件载体可以提高整体利用率，尤其是提高所述印刷装置的利用率。
本发明的另一个独立方面涉及一种用于特别是使用上述设备生产三维丝网印刷工件的方法，其中设置有用于至少一个丝网印刷工件的至少一个工件载体，并且丝网印刷工件在所述工件载体上、在印刷装置中、在多个印刷工艺中逐层生产。在该过程中，所述工件载体位于所述印刷装置的印刷台板上，所述印刷台板与所述工件载体分开形成，以执行印刷工艺，以及在用于丝网印刷工件的两个连续印刷工艺之间，所述工件载体从所述印刷台板上取下以干燥丝网印刷工件。
为了完整生产丝网印刷工件，相应的工件载体因此多次定位在印刷台板上并再次从其上取下。这意味着所述工件载体一次又一次地重新定位在所述印刷台板上。这样，所述印刷台板可以保留在所述印刷装置内。从而可以用多个工件载体装载所述印刷台板，从而可以提高所述印刷装置的利用率。此外，各个工件载体可以独立于所述印刷台板被输送到干燥装置进行干燥。因此所述印刷台板本身不承受任何温度负荷或仅承受低温负荷。
根据上述方法的优选实施例，在多个印刷操作中使用多个印刷丝网以生产丝网印刷工件，优选在丝网更换之后立即在未印刷的工件载体上进行测试印刷。如果由于更换丝网而出现错误打印，这不会影响先前打印的层。相反，在未打印的工件载体上立即检测到错误打印，以便采取对策或纠正。只有当正确印刷能被新丝网确保时，后者才能用于在已经部分生产的丝网印刷工件上印刷更多层。
上面关于设备的描述细节也以相同的方式适用于根据本发明的方法。
附图说明
在下文中，参照附图基于有利的实施例通过示例的方式描述本发明。它显示在：
图1是根据本发明的一个实施例的设备的透视图，
图2是图1的设备的俯视图，
图3是图1的设备的示意性俯视图，示出了上输送平面，
图4是图1的设备的示意性俯视图，示出了下输送平面。
具体实施方式
图1示出了根据本发明实施例的用于生产三维丝网印刷工件的设备10的透视图。图 2示出了图1的设备10的俯视图。图3和4示意性地示出了设备10的示出了不同的输送平面的俯视图。
所述设备10包括用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置 12。所述印刷装置12可以是所谓的丝网印刷机。此外，所述设备10包括多个工件载体14。所述工件载体14被设计用于至少一个丝网印刷工件，优选地用于多个丝网印刷工件。因此，可以在单个工件载体14上逐层生产单个丝网印刷工件或多个丝网印刷工件。
此外，所述印刷装置12具有与所述工件载体14分开形成的至少一个印刷台板16。也可以在印刷装置12中设置两个或更多个印刷台板16。在两个或更多个印刷台板16的情况下，这些都可以设计为可互换的滑板。同样在一个印刷台板16的情况下，这可以设计为可互换的滑板。
所述工件载体14可以定位在所述印刷台板16上以执行印刷工艺。在两个连续的印刷操作之间，相应的工件载体14可以从印刷台板16拆卸以干燥丝网印刷工件。因此，所述设备10可以设计成允许每个工件载体14在两个连续印刷操作之间可从所述印刷台板16拆卸以干燥其上的丝网印刷工件。因此，为了生产单个丝网印刷工件，相应的工件载体14多次定位在印刷台板16上和从印刷台板16移除。以这种方式可以有利地提高所述打印装置12的利用率。此外，所述丝网印刷工件或印刷材料可以在不同的印刷工艺之间保留在相应的工件载体14上，从而降低损坏的风险。
所述设备10还可以包括用于自动输送至少一个工件载体14，特别是用于多个工件载体14的输送装置18。所述输送装置18设计为用于自动输送至少一个工件载体14，优选用于多个工件载体14的输送回路。特别地，所述传输装置18设计为用于在印刷装置12与至少一个与印刷装置12和/或与印刷台板16间隔开的位置之间的回路中自动输送。
所述输送装置18可以至少部分地具有多通道设计和/或至少部分地具有单通道设计，这将参照图3和4作更详细地解释。所述输送装置18至少部分地由传送机构、特别是带式传送机形成。所述输送装置18的不同输送部分可以彼此成一角度地延伸。为此可以设置转向输送单元。
所述设备10还可以配备有定位和/或装卸装置20，通过该定位和/或装卸装置20，工件载体14能够以自动化和/或限定的方式定位在所述印刷台板16上。所述定位和/或装卸装置20可以设计为输送装置18的一部分。
定位装置20可以例如具有传送机，特别是带式传送机。该传送机构可以延伸到所述印刷台板16中和/或嵌入印刷台板16中和/或相对于印刷台板16可降低和/或可升高。以这种方式，工件载体14可以传送到所述印刷台板16上方，然后以合适的方式放下并再次升起并传送走。
此处未详细示出的装卸装置可以是例如取放装置或搬运机器人。特别地，装卸装置可以从印刷装置12上游的区域接触工件载体14，将其抬起，然后将其定位在印刷装置的印刷台板16上。在印刷工艺之后，所述装卸装置可以再次将相应的工件载体从印刷台板16上提起并且将其从印刷装置12输送走。
所述定位和/或装卸装置20也可以设计用于检测工件载体14的位置。为此，可以在定位和/或装卸装置20上设置相机系统19等，例如通过相机系统在接触之前或在其被提升之前可以检测工件载体14。通过工件载体14的这种位置检测，特别是通过传送带的接触或提升或者通过装卸装置，简化了对工件载体14的抓取，或者提高了输送和/或装卸的安全性。工件载体14的这种位置检测尤其可以在检测区域中进行，这将在下面讨论。
此外，还可以设置对齐装置，借助该对齐装置可以将所述工件载体14以限定的方式对齐和/或定位在所述印刷台板16上。所述对齐装置优选地可以是定位和/或装卸装置20。同样地，对齐装置可以由这里未详细示出的机械定位元件和/或这里未详细示出的挡块形成。
所述印刷台板16可以设计用于所述工件载体14的临时固定。为此目的，所述印刷台板16可以设计为例如多孔板，特别是用于工件载体14的真空固定的多孔板。
所述印刷装置12还可包括用于所述印刷台板16的支撑布置22。所述印刷台板16因此由所述支撑布置22支撑。由此，所述印刷台板16可相对于支撑布置22不可移动。
同样，可以设置所述印刷台板16的可移动性。所述印刷台板16相对于支撑布置22的可移动性可以被限制到所述印刷装置12的印刷区域24和/或被设置用于所述印刷台板16的位置或对齐的微调。这可以是相对于支撑布置22在横向于印刷堆积方向26的方向上的位置微调和/或围绕在印刷堆积方向26上延伸的旋转轴线的对齐微调。所述印刷堆积方向26或沿印刷堆积方向26延伸的旋转轴线竖直延伸，如图1所示。
此外，所述印刷台板16相对于支撑布置22的可移动性有可能超出所述印刷装置12的印刷区域24。然而，这种可移动性可能限于印刷装置12的至少一个外罩和/或外壳。特别地，所述印刷台板16相对于支撑布置22的可移动性可能限于干燥装置外部的区域，这将在下面更详细地描述。同样，所述印刷台板16相对于支撑布置22的可移动性可能限于检测区域，这将在下面更详细地描述。
此外，可以设置所述印刷台板16在沿着印刷堆积方向26的高度方向上的可移动性，以调节用于后续印刷操作的抬离高度。
所述印刷装置12还可以包括上印刷机构28。所述上印刷机构28可以包括印刷和/或溢浆刮拂刀，这不再详述。同样地，所述上印刷机构28可以配备至少一个印刷丝网和/ 或丝网容纳器，在此也未详述。
所述上印刷机构28或所述上印刷机构28的框架可以相对于所述印刷台板16和/或相对于支撑布置22是不可移动的。另一方面，所述上印刷机构28的丝网容纳器可以相对于所述上印刷机构28的框架和/或相对于所述印刷台板16和/或相对于所述支撑布置 22是可移动的。所述丝网容纳器的这种可移动性可限于所述印刷装置12的印刷区域24。可以分别设置丝网容纳器的相应可移动性以用于位置或对齐的微调。如果所述印刷台板 16相对于支撑布置22不可移动地布置，则这是特别有利的。
同样地，丝网支架和所述印刷丝网可以一起沿着印刷堆积方向26移动，以便为后续印刷工艺调节抬离值。为此可以设置未详细示出的提升机构。如果所述印刷台板16沿印刷堆积方向26不可移动地布置，则这是有利的。
此外，为了调整抬离值，还可以设置整个上印刷机构28沿印刷堆积方向26的移动。如果所述印刷台板16沿着印刷堆积方向26不可移动地布置，则这也是有利的。
同样地，可以在横向于印刷堆积方向26的方向上设置所述上印刷机构28相对于所述支撑布置22和/或相对于所述印刷台板16的可移动性。整个上印刷机构28的这种可移动性可以被限制在是所述印刷装置12的印刷区域24。可以设置所述上印刷机构28的相应的可移动性用于上印刷机构的位置或对齐的微调。如果所述印刷台板16在横向于所述印刷堆积方向26的方向上相对于支撑布置20不可移动地布置，这又是有利的。
此外，可以为丝网印刷工件和/或工件载体14和/或印刷台板16设置在此未详细示出的位置检测装置。在这种情况下，印刷台板16的任何致动装置16和/或上印刷机构28 的任何致动装置可以被设置为根据位置检测装置的位置检测来执行位置和/或对齐的微调。特别地，所述位置检测装置可以在所述印刷区域24内执行位置检测。同样地，所述位置检测装置可以在所述打印区域24之外执行位置检测，例如在检测区域中。此外，可以设置多个位置检测装置。所述位置检测装置可以例如由相机系统等形成。这种位置检测装置可以配置为特别用于检测工件载体14的位置。
从图1和图2中可以进一步看出，所述设备10配备有干燥装置30。所述干燥装置 30可以是干燥路径。所述干燥装置30在所述设备10的纵向方向上布置在所述印刷装置 12的下游并且可以具有可变地调节的有效长度，例如通过激活和/或停用各个发热单元，例如对流和/或辐射热单元，这里没有详示。
在根据本发明的设备10中，可以独立于所述印刷台板16移动各个工件载体14通过所述干燥装置30。因此所述印刷台板16不经受任何温度负荷。
所述干燥装置30的干燥路径可以特别设计用于丝网印刷工件和/或工件载体14的连续干燥通道。在这种情况下，所述工件载体14的行进速度可以通过所述干燥装置30可变地调节。
还可以设置干燥装置，在该干燥装置中丝网印刷工件在静止时被干燥。为此，工件载体连同丝网印刷工件可以移入所述干燥装置并再次以相反的方向移出所述干燥装置。
所述设备10还可包括缓冲储存器32，其可位于所述干燥装置30的下游。进一步干燥或后干燥可在所述缓冲储存器32中进行。所述缓冲储存器还可用于影响所述设备10 内的材料流。
此外，所述设备10可以配备有存储装置34，该存储设备可以是加载和/或卸载存储装置或输入和/或输出存储装置。通过所述存储装置34，各个工件载体14可以被送入设计为输送回路的输送装置18中和从输送装置18中排出。各个工件载体14的临时中间存储也可以在所述存储装置34中进行。所述存储装置34可以布置在所述干燥装置30和印刷装置12之间的材料流中。
所述印刷装置12、所述干燥装置30、所述缓冲存储器32和/或所述存储装置34可以模块化地连接以形成设备系统。这样的设备系统可以由多个设备10或一个设备10组成，其已经被各个装置或站扩展和/或减少。
所述印刷装置12、所述干燥装置30、所述缓冲存储器32和/或所述存储装置34可以通过所述输送装置18适当地连接或集成到设备系统中。特别地，工件载体在所述印刷装置12、所述干燥装置30、所述缓冲存储器32和/或所述存储装置34之间的自动输送可以由所述输送装置18执行，特别是沿着输送回路。
现在参照图3和图4解释通过所述输送装置18输送工件载体14。图3示出了俯视图，其示出了所述输送装置18的上层，以及图4示出了俯视图，其示出了所述输送装置 18的下层。
特别地，所述输送装置18可以包括多个传送带部分36和转向输送单元38。所述传送带部分36可以在所述设备10的不同站或装置之间输送各个工件载体14。
如上所述，印刷工艺在所述印刷装置12内进行。为此，相应的工件载体14必须定位在所述印刷装置12内，特别是在所述印刷装置12的所述印刷台板16上。
在完成印刷之后，相应的工件载体14被放置到所述印刷装置12外面的材料流下游的放置区域40中。放置区域40可以设置在所述印刷台板16的两侧。因此，所述工件载体14可以在两侧被传送离开所述印刷台板16。在所述印刷台板16和相应的放置区域40 之间，所述工件载体可以由定位装置20传送，该定位装置20也可以由传送带部分形成并且形成所述输送装置18的一部分。
前面提到的放置区域40也可以特别地设计为检测区域和/或用作检测区域。
相应的工件载体14从相应的放置区域40被传送到所述干燥装置30。所述工件载体14可以沿着传送带部分36a从放置区域40a被传送到所述干燥装置30。从放置区域40b 开始，工件载体被传送到转向输送单元38a，进一步沿着传送带部分36b传送到转向输送单元38b，然后进入所述干燥装置18。同样，所述工件载体可以进一步从转向输送送单元38b传送到传送带部分36a，然后进入干燥单元30。
干燥路径42在所述干燥装置30内运行。所述干燥路径42可以是双通道设计，即由两个传送带部分36c和36d形成，以增加干燥能力。在穿过所述干燥路径42之后，相应的工件载体14到达缓冲存储器32，在该缓冲存储器32中可以进行进一步的干燥或后续的干燥。
在所述缓冲存储器32之后，将进行分别到转向输送单元38c和38d之一的进一步传送，并且进一步沿着传送路线36e传送到转向输送单元38e。
所述存储装置34被布置为与所述转向输送单元38e相邻。从转向输送单元38e开始，工件载体沿着具有传送带路线36f和36g的返回路径被进一步传送。所述传送带路线36f和36g可以沿着传送方向彼此合并，并且下游传送带路线36g可以具有倾斜度。特别地，所述传送带路线36g可以向下倾斜以允许工件载体从图3所示的输送装置30的上层输送到图4所示的输送装置30的下层。所述返回路径的传送路线36f和36g都可能具有垂直倾斜度。
所述工件载体14通过传送带路线36g到达图4所示的转向输送单元38f。从转向输送单元38f开始，所述工件载体14可以进一步传送到传送带路线36h或传送带路线36i。
所述传送带路线36h通向提升装置44a，该提升装置44a将所述工件载体14提升至输送装置18的上层。最后，被提升的工件载体14可被进一步传送至放置区域40b，从那里通过所述定位装置20装载所述定位台板16可以进行。
所述传送带路线36i首先通向角部输送单元38g，并从那里进一步沿着传送带路线36j到达提升装置44b，所述工件载体14通过该提升装置被提升到所述输送装置18的上层。最后，被提升的工件载体14可以被进一步传送到放置区域40a，从那里通过所述定位装置20装载所述定位台板16可以进行。
除了转向输送单元38f，转向输送单元38a也可以配备提升功能，用于在输送装置18的两个层之间直接输送工件载体14。这可以是有利的，特别是如果印刷装置12将被桥接在尽可能短的距离上，例如，以便在工件载体没有中间印刷的情况下进行多次干燥。然而，这也可以在没有转向输送单元18a提升功能的情况下实现，可以从传送带路线36 的布置看出。
上述设备10尤其适用于三维丝网印刷工件的批量生产。特别地，所述设备10能够实现丝网印刷工艺的广泛或完全自动化。通过如上所述的设备10，降低了操作错误的风险降低并且显著提高了生产率水平。

Claims (19)

1.一种用于生产三维丝网印刷工件的设备(10)，尤其是3D丝网印刷机，具有用于在多个印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件的印刷装置(12)，以及具有可以定位在所述印刷装置(12)内用于执行印刷工艺的多个工件载体(14)，其中所述工件载体(14)中的至少一个被单独地和/或可追踪地标记。
2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，其中所述印刷装置(12)包括至少一个与工件载体(14)分开形成的印刷台板(16)，并且所述工件载体(14)可被定位在该印刷台板上以执行印刷工艺，其中所述工件载体(14)在用于丝网印刷工件的两个连续印刷工艺之间可从所述印刷台板(16)上拆卸以干燥丝网印刷工件。
3.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，设置有用于至少一个工件载体(14)、特别是用于多个工件载体(14)的自动输送的输送装置(18)，所述输送装置(18)优选地具有用于所述至少一个工件载体(14)的自动输送的输送回路、和/或被设计为输送回路，和/或其中所述输送装置(18)被配置为用于在所述印刷装置(12)和与所述印刷装置(12)和/或所述印刷台板(16)间隔开的至少一个位置之间的回路中自动输送。
4.根据权利要求3所述的设备(10)，其特征在于，所述输送装置(18)和/或输送回路被设计为至少部分为多轨道和/或至少部分为单轨道，和/或其中所述输送装置(18)至少部分由传送构件、特别是带式传送机形成，和/或其中所述输送装置(18)具有多条相互成角度延伸的传送带路线(36)，和/或其中所述输送装置(18)具有至少一个角度转换器(38)，特别是具有彼此横向延伸的传送带。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)，其特征在于，设置有定位和/或装卸装置(20)，通过该定位和/或装卸装置(20)可以将所述工件载体(14)以自动和/或限定的方式定位在所述印刷台板(16)上，所述定位和/或装卸装置(20)优选地被设计为检测所述工件载体的位置和/或作为所述输送装置(18)的一部分。
6.根据权利要求3至5任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述输送装置(18)至少部分地沿着至少两个平面延伸；和/或其中在所述输送装置(18)的两个平面之间设置有提升装置(44)，特别是设置有提升布置，优选多个升降装置(44a、44b)；和/或所述输送装置(18)设计成至少部分地具有高度梯度，特别是在输送装置(18)的两个平面之间延伸的高度梯度，其中所述高度梯度优选地形成在到所述印刷装置(12)的返回路径上。
7.根据前述权利要求中的至少一项所述的设备(10)，其特征在于，设置有至少一个用于丝网印刷工件的干燥装置(30)；和/或其中由干燥路径(42)形成的干燥装置(30)被设计为用于丝网印刷工件和/或工件载体(14)的连续干燥通道，所述干燥路径(42)优选地设计为所述输送装置(18)的一部分。
8.根据权利要求7所述的设备(10)，其特征在于，所述工件载体(14)能够独立于所述印刷台板(16)而被移动通过所述干燥装置(30)，特别地能够被自动地移动通过所述干燥装置(30)和/或能够被以可变的可调速度移动通过所述干燥装置(30)。
9.根据前述权利要求中的至少一项所述的设备(10)，其特征在于，所述至少一个工件载体(14)设置有至少一个标记，优选地设置有多个标记；所述标记优选地是可电子识别的，尤其是通过射频识别、光学和/或相机；和/或其中至少一个工件载体(14)设置有至少一个标记，用于所述工件载体的单独识别和/或单独追踪，特别是具有用于追踪的单独识别。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(10)，其特征在于，所述至少一个工件载体(14)设置有至少一个用于位置检测的标记，特别是多个用于位置检测的标记，特别是光学可检测标记，通过该标记可以检测工件载体(14)的位置和/或方向，和/或其中所述工件载体(14)具有可以由位置检测装置、和/或由定位和/或装卸装置(20)、和/或输送装置(18)检测的标记。
11.根据前述权利要求中的至少一项所述的设备(10)，其特征在于，设置有至少一个存储装置(34)，特别是输入和/或输出存储装置；所述存储装置(34)优选地被设计用于至少一个工件载体(14)、优选多个工件载体(14)的临时存储和/或自动拾取和/或输出。
12.根据权利要求7至11中的至少一项所述的设备(10)，其特征在于，所述输送装置(18)被设计用于在所述印刷装置(12)和所述干燥装置(30)之间、和/或在所述干燥装置(30)和所述存储装置(34)之间、和/或在所述存储装置(34)和所述印刷装置(12)之间自动输送所述至少一个工件载体(14)、优选多个工件载体(14)。
13.根据权利要求7至12中的至少一项所述的设备(10)，其特征在于，所述输送装置(18)以多条路线通向所述干燥装置(30)，和/或其中在输送回路中从所述干燥装置(30)到所述印刷装置(12)的返回路线被设计成单路线，或者比通向所述干燥装置(30)的输送部分具有更少的路线。
14.根据权利要求3至13中的任何一项所述的设备(10)，其特征在于，所述输送装置(18)被设计成桥接所述印刷装置(12)，和/或所述输送装置(18)被设计成使工件载体(14)多次通过干燥装置(30)，特别是不通过所述印刷装置(12)。
15.根据前述权利要求中的至少一项所述的设备(10)，其特征在于，所述印刷装置(12)被配置和/或设计用于微调，特别是用于丝网印刷工件在两个连续印刷工艺之间的微调和/或丝网印刷工件的连续印刷层之间的微调。
16.根据前述权利要求中的至少一项所述的设备(10)，其特征在于，位置检测装置被配置用于分别检测丝网印刷工件相对于布置在其下方的工件载体(14)的位置和/或对齐，和/或其中位置检测装置被配置为通过工件载体(14)上的至少一个标记、特别是至少两个标记进行工件载体(14)的位置检测。。
17.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(10)，其特征在于，所述工件载体(14)由耐热材料制成和/或设计为铝板，特别是双面均阳极氧化的铝板，和/或其中所述工件载体(14)至少部分地由陶瓷材料制成，和/或其中所述工件载体(14)具有从1mm到4mm、优选地从1.5mm到3mm、特别是2mm到2.5mm的厚度。
18.根据前述权利要求中至少一项所述的设备(10)，其特征在于，设置有能够模块化连接以形成装置系统的多个装置，和/或其中设置有多个优选地设计为用于模块化布置的印刷装置(12)和/或多个干燥装置(30)和/或多个存储装置(34)，和/或其中所述印刷装置(12)和/或所述干燥装置(30)和/或存储设备(34)可以模块化地连接以形成设备系统。
19.一种用于特别是用根据前述权利要求中任一项所述的设备(10)生产三维丝网印刷工件的方法，其中设置有用于丝网印刷工件的多个工件载体(14)，其中丝网印刷工件在印刷装置(12)中在多个印刷操作中在所述工件载体(14)上逐层生产，以及其中所述工件载体(14)中的至少一个通过单独和/或可追踪标记在丝网印刷工件的两次连续印刷操作之间被追踪。
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