-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Bedrucken eines Bauteiles eines Haushaltsgeräts und ein Verfahren zum Bedrucken eines Bauteiles eines Haushaltsgeräts.
-
In Haushaltsgeräten, wie z.B. Waschmaschinen, wird eine Vielzahl von Bauteilen, wie z.B. eine Bedienblende, bedruckt, um Symbole oder Schriftzeichen aufzutragen. Hierbei können Tintenstrahl-Drucker verwendet werden, welche ausgebildet sind, einen Tintenstrahl abzugeben, um eine Druckfläche des Bauteils zu bedrucken. Herkömmliche Tintenstrahl-Drucker umfassen beispielsweise Tintenstrahl-Flachbrettdrucker um flache Bauteile zu bedrucken, wobei hierbei die Höheneinstellung entweder durch Höheneinstellung des Druckmodules oder durch Anpassung der Höhe des Bauteilhaltenden Tisches durchgeführt wird. Hierbei müssen jedoch oftmals die zu bedruckenden Bauteile auf dem Bauteil-Tisch des Tintenstrahl-Flachbrettdruckers manuell vorpositioniert werden und die bedruckten Bauteile müssen oftmals anschließend wieder von dem Bauteil-Tisch entfernt werden.
-
In der
WO 2009/088864 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Drucken eines Bildes auf eine gekrümmte Oberfläche eines drei-dimensionalen Artikels offenbart.
-
In der
DE 10 2015 202 399 A1 ist eine Vorrichtung zum Bedrucken wenigstens eines Bereichs der Oberfläche eines 3D-Objekts offenbart, wobei die Vorrichtung einen Manipulator, z.B. einen Gelenkarm-Roboter, mit einem daran angeordneten Tintenstrahl-Druckkopf umfasst.
-
In der
DE 10 2014 221 103 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen eines Aufdrucks auf einem Objekt mit einer gekrümmten Oberfläche offenbart.
-
Die Offenlegungsschrift
DE 10 2010 004 496 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zum Beschichten und/oder Bedrucken eines Werkstückes.
-
Die Offenlegungsschrift
DE 10 2010 003 534 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Herstellen eines Kontrastmusters.
-
Die Offenlegungsschrift
WO 2016/ 097 932 A1 offenbart ein 3D-Tintenstrahldrucksystem.
-
-
-
Die Offenlegungsschrift
US 2010 / 0 183 805 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Produkts.
-
Die Offenlegungsschrift
DE 10 2009 040 959 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken einer nicht-ebenen Oberfläche.
-
In der Offenlegungsschrift
JP 2014-117930 A ist eine Vorrichtung zum Bedrucken von gekrümmten Oberflächen, welche unter anderem einen Druckknopf und ein Objektbewegungsmittel zum Bewegen des zu bedruckenden Objekts aufweist.
-
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein System und ein Verfahren anzugeben, welches ein vorteilhaftes Positionieren und Bedrucken von Bauteilen eines Haushaltsgeräts ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände mit den Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
-
Gemäß einem Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein System zum Bedrucken eines Bauteiles eines Haushaltsgeräts gelöst, wobei das System ein Tintenstrahl-Druckmodul aufweist, welches ausgebildet ist, einen Tintenstrahl abzugeben, wobei das System einen Positionierungsroboter aufweist, welcher ausgebildet ist, das Bauteil zu greifen und das Bauteil in einer Vielzahl von Bauteilpositionen relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul zu positionieren, und wobei das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet ist, einen Tintenstrahl abzugeben, um das relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positionierte Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition zu bedrucken.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Kombination von Positionierungsroboter und dem Tintenstrahl-Druckmodul ein vorteilhaftes Bedrucken des Bauteils in der jeweiligen Bauteilposition sicherstellt. Hierbei kann der Positionierungsroboter das gegriffene Bauteil in einer Vielzahl von Bauteilpositionen relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positionieren, wobei das Tintenstrahl-Druckmodul das Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition vorteilhaft bedrucken kann.
-
Hierbei ist der Positionierungsroboter insbesondere als ein Mehrachsen-Positionierungsroboter ausgebildet, der wiederholend bestimmte Raumkoordinaten mit hoher Genauigkeit anfahren kann, so dass das gegriffene Bauteil vorteilhaft relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positioniert werden kann. Dadurch, dass der Positionierungsroboter das Bauteil in einer Vielzahl von Bauteilpositionen relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positioniert und das Bauteil vorteilhaft zwischen den jeweiligen Bauteilpositionen bewegen kann, kann das Tintenstrahl-Druckmodul in jeder der Bauteilpositionen beispielsweise unterschiedliche Bereiche des Bauteils bedrucken.
-
Dies ist insbesondere bei dreidimensionalen Bauteilen mit einer Vielzahl von komplexen Oberflächenstrukturen, wie z.B. gekrümmte Oberflächen, Erhebungen und/oder Vertiefungen, von Vorteil, da durch den Positionierungsroboter sichergestellt werden kann, dass das dreidimensionale Bauteil in einer für den Druckvorgang optimierten Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positioniert ist. Somit können komplexe Oberflächenstrukturen, insbesondere an verschiedenen Seiten des Bauteils, vorteilhaft durch das Tintenstrahl-Druckmodul bedruckt werden.
-
Hierbei ermöglicht die Kombination des Positionierungsroboters zudem eine vorteilhafte Automatisierung des Druckvorgangs, da der Positionierungsroboter eine Vielzahl von zu bedruckenden Bauteilen aus einem Vorratsbereich nacheinander greifen kann, die gegriffenen Bauteile in den jeweiligen Bauteilpositionen an dem Tintenstrahl-Druckmodul positionieren kann und die bedruckten Bauteile anschließend wieder in einem Ablagebereich ablegen kann. Somit entfällt eine manuelle Positionierung der jeweiligen Bauteile an dem Tintenstrahl-Druckmodul durch den Nutzer, wodurch die Genauigkeit des Druckvorgangs verbessert werden kann und zudem der Bauteil-Durchsatz beim Bedrucken einer Vielzahl von Bauteilen vorteilhaft erhöht werden kann.
-
Das zu bedruckende Bauteil des Haushaltsgeräts umfasst insbesondere Bauteile eines Gehäuses des Haushaltsgeräts, wie z.B. eine Bedienblende mit Bedienelementen einer Waschmaschine.
-
Das Tintenstrahl-Druckmodul kann ferner zumindest eine Tintenstrahldüse aufweisen, welche ausgebildet zumindest einen Tintenstrahl an das zu bedruckende Bauteil abzugeben. Hierbei kann das Tintenstrahl-Druckmodul eine Vielzahl von Tintenstrahldüsen aufweisen, wobei jede der Tintenstrahldüsen insbesondere ausgebildet ist, einen Tintenstrahl mit unterschiedlich farbiger Tinte abzugeben, um ein vielfarbiges Bedrucken des Bauteils sicherzustellen.
-
Unter einem Haushaltsgerät wird ein Gerät verstanden, das zur Haushaltsführung eingesetzt wird. Das kann ein Haushaltsgroßgerät sein, wie beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Geschirrspülmaschine. Das kann aber auch ein Haushaltskleingerät sein, wie beispielsweise ein Warmwasserbereiter, ein Kaffeevollautomat, eine Küchenmaschine oder ein Teppichreinigungsgerät.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems ist der Positionierungsroboter ausgebildet, das in der jeweiligen Bauteilposition positionierte Bauteil während des Druckvorgangs des Tintenstrahl-Druckmoduls ortsfest zu halten.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch die ortsfeste Positionierung des Bauteils in der jeweiligen Bauteilposition sichergestellt wird, dass während des Bedruckens der Oberfläche des Bauteils durch das Tintenstrahl-Druckmodul ein fehlerfreier Druck auf dem Bauteil ermöglicht wird. Das ortsfeste Halten des Bauteils in der jeweiligen Bauteilposition umfasst insbesondere eine Positionsgenauigkeit von weniger als 0,1 mm, insbesondere weniger als 0,01 mm.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems weist das System einen Manipulator, insbesondere Roboterarm, auf, welcher ausgebildet ist, das Tintenstrahl-Druckmodul gegenüber dem in der jeweiligen Bauteilposition positionierten Bauteil entlang zumindest einer Druckbahn zu bewegen, um das in der jeweiligen Bauteilposition positionierte Bauteil zu bedrucken.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch den Manipulator, insbesondere Roboterarm, das Tintenstrahl-Druckmodul vorteilhaft bewegt werden kann, um das Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition vorteilhaft zu bedrucken. Somit weist das System zwei bewegbare Roboter auf. Der Positionierungsroboter ist ausgebildet das gegriffene Bauteil zwischen den verschieden Bauteilpositionen zu bewegen und das gegriffene Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul zu positionieren. Ist das Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition vorteilhaft positioniert, dann bewegt der Manipulator, insbesondere Roboterarm, das Tintenstrahl-Druckmodul entlang der zumindest einen Druckbahn, um die Oberfläche des positionierten Bauteils vorteilhaft zu bedrucken. Hierbei kann der Manipulator das Tintenstrahl-Druckmodul entlang einer Vielzahl von Druckbahnen bewegen, um eine Druckfläche mit den gewünschten Ausmaßen vorteilhaft zu bedrucken.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems ist der Positionierungsroboter ausgebildet, das Bauteil von einer Bauteilposition in eine weitere Bauteilposition zu überführen, um das Bauteil in einer Vielzahl von Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul zu positionieren.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Überführen des Bauteils zwischen einer Vielzahl von Bauteilpositionen durch den Positionierungsroboter das Tintenstrahl-Druckmodul das Bauteil beispielsweise an verschiedenen Seiten vorteilhaft bedrucken kann. Dies kann z.B. bei Bauteilen mit einer komplexen Oberflächenstruktur, wie z.B. gekrümmten Oberflächen, Erhöhungen und/oder Vertiefungen, vorteilhaft sein, da dadurch der jeweils zu bedruckende Oberflächenabschnitt vorteilhaft an dem Tintenstrahl-Druckmodul positioniert werden kann.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems ist der Positionierungsroboter ausgebildet, das gegriffene Bauteil in einer ersten Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul zu positionieren, ist das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet, eine erste Druckfläche des Bauteiles in der ersten Bauteilposition zu bedrucken, ist der Positionierungsroboter ausgebildet, das gegriffene Bauteil von der ersten Bauteilposition in weitere Bauteilpositionen zu überführen, um das gegriffene Bauteil in den weiteren Bauteilpositionen relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul zu positionieren, und ist das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet ist, weitere Druckflächen des Bauteiles in den weiteren Bauteilpositionen zu bedrucken.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Überführen des Bauteils zwischen der ersten Bauteilposition in die weiteren Bauteilpositionen durch den Positionierungsroboter, das Tintenstrahl-Druckmodul das Bauteil beispielsweise mit verschiedenen Druckflächen vorteilhaft bedrucken kann. Dies kann z.B. bei Bauteilen mit einer komplexen Oberflächenstruktur, wie z.B. gekrümmten Oberflächen, Erhöhungen und/oder Vertiefungen, vorteilhaft sein, da dadurch der jeweils zu bedruckende Oberflächenabschnitt vorteilhaft an dem Tintenstrahl-Druckmodul positioniert werden kann. Hierbei kann der Positionierungsroboter ausgebildet sein, das gegriffene Bauteil von der ersten Bauteilposition in eine Vielzahl von weiteren Bauteilpositionen zu überführen, um eine Vielzahl von weiteren Druckflächen auf das Bauteil zu drucken.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems weist das System eine Steuerung auf, wobei die Steuerung ausgebildet ist, das Tintenstrahl-Druckmodul zum Bedrucken des Bauteiles zu aktivieren, wenn der Positionierungsroboter das Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positioniert hat, und/oder wobei die Steuerung ausgebildet ist, den Positionierungsroboter zum Überführen des gegriffenen Bauteils von einer Bauteilposition in eine weitere Bauteilposition zu aktivieren, wenn das Tintenstrahl-Druckmodul den Druck des Bauteiles in der jeweiligen Bauteilposition abgeschlossen hat.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein unterbrechungsfreier Druckvorgang sichergestellt wird. Die Steuerung stellt sicher, dass das Bedrucken des Bauteils in der jeweiligen Bauteilposition durch das Tintenstrahl-Druckmodul erst startet, nachdem der Positionierungsroboter das zu bedruckende Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition positioniert hat. Die Steuerung stellt auch sicher, dass der Positionierungsroboter das bedruckte Bauteil erst von der Bauteilposition in eine weitere Bauteilposition überführt, wenn das Tintenstrahl-Druckmodul den Druckvorgang abgeschlossen hat. Durch die Steuerung kann ferner bei einer Vielzahl von zu bedruckenden Bauteilen eine konstante und unterbrechungsfreie Durchführung des Druckvorgangs sichergestellt werden.
-
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Systems weist das Bauteil eine gekrümmte Oberfläche auf, und ist das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet, einen Tintenstrahl abzugeben, um die gekrümmte Oberfläche zumindest abschnittsweise zu bedrucken.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein vorteilhaftes und hochauflösendes Bedrucken von komplexen Oberflächenstrukturen, wie z.B. einer gekrümmten Oberfläche, durch das Tintenstrahl-Druckmodul sichergestellt wird.
-
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Systems ist das Tintenstrahl-Druckmodul entlang zumindest einer zu der gekrümmten Oberfläche tangentialen Druckbahn bewegbar, um die gekrümmte Oberfläche zu bedrucken.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Bewegen des Tintenstrahl-Druckmoduls entlang zumindest einer zu der gekrümmten Oberfläche tangentialen Druckbahn, insbesondere entlang einer Vielzahl von zu der gekrümmten Oberfläche tangentialen Druckbahnen, das Tintenstrahl-Druckmodul in einer vorteilhaft geometrischen Position relativ zu der gekrümmten Oberfläche bewegt werden kann, um einen wirksamen Druck zu ermöglichen. Hierbei wird das Tintenstrahl-Druckmodul insbesondere durch einen Manipulator, insbesondere Roboterarm, entlang der zumindest einen zu der gekrümmten Oberfläche tangentialen Druckbahn bewegt.
-
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Systems ist das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet, einen Druckvorgang zum Bedrucken der gekrümmten Oberfläche zu beginnen, wenn der Abstand zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul und der gekrümmten Oberfläche einen Minimalabstandswert überschreitet, und ist das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet, den Druckvorgang zum Bedrucken der gekrümmten Oberfläche zu beenden, wenn der Abstand zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul und der gekrümmten Oberfläche einen Maximalabstandswert überschreitet.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Druckvorgang der gekrümmten Oberfläche in einem definierten Abstandsbereich durchgeführt, wodurch sichergestellt wird, dass die gekrümmte Oberfläche mit einer vorteilhaften Druckqualität bedruckt werden kann. Hierbei definieren der Minimalabstandswert und der Maximalabstandswert die Grenzwerte des Abstandsbereichs zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul und der gekrümmten Oberfläche. Hierbei wird der Abstand zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul und der gekrümmten Oberfläche insbesondere zwischen der gekrümmten Oberfläche und dem Bereich des Tintenstrahl-Druckmoduls bestimmt, welcher der gekrümmten Oberfläche am nächsten zugewandt ist. Der Minimalabstandswert beträgt insbesondere bis 6 mm, kann aber je nach eingesetztem Tintenstrahl-Druckmodul variieren.
-
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Systems weist der Positionierungsroboter ein Greifelement, insbesondere Greifhand oder Saugnapf, auf, welches ausgebildet ist, das Bauteil zu greifen und das Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul zu positionieren.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Greifelement des Positionierungsroboters ein wirksamer verliersicherer Greifvorgang sichergestellt werden kann, um das Bauteil aufzunehmen und das Bauteil bei Bedarf auch wieder loszulassen.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems weist das System eine Fixierungsvorrichtung auf, welche ausgebildet ist, das in der jeweiligen Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positionierte Bauteil zu fixieren, insbesondere zu umschließen.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Fixierungselement eine besonders wirksame Fixierung des Bauteils in der jeweiligen Bauteilposition sichergestellt wird.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems ist das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet, ein hochaufgelöstes Druckbild, insbesondere ein hochaufgelöstes Symbol und/oder einen hochaufgelösten Schriftzug, auf das Bauteil zu drucken.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass durch das Aufbringen von hochaufgelösten Druckbildern auf das Bauteil, insbesondere auf eine gekrümmte Oberfläche des Bauteils, komplexe Informationen dem Nutzer des Haushaltsgeräts vorteilhaft bereitgestellt werden können.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch ein Verfahren zum Bedrucken eines Bauteiles eines Haushaltsgeräts mit einem System gelöst, wobei das System ein Tintenstrahl-Druckmodul und einen Positionierungsroboter aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst; Greifen des Bauteiles durch den Positionierungsroboter; Positionieren des gegriffenen Bauteiles in einer Vielzahl von Bauteilpositionen relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul durch den Positionierungsroboter; und Bedrucken des relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positionierten Bauteiles in der jeweiligen Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul durch das Tintenstrahl-Druckmodul.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein wirksames Bedrucken von komplexen Oberflächenstrukturen eines Bauteils durch das Verfahren sichergestellt wird.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens weist das System einen Manipulator, insbesondere Roboterarm, auf, wobei das Bedrucken des relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positionierten Bauteiles, das Bewegen des Tintenstrahl-Druckmodules gegenüber dem in der jeweiligen Bauteilposition positionierten Bauteil entlang zumindest einer Druckbahn durch den Manipulator umfasst, und/oder wobei das Bedrucken des relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positionierten Bauteiles das ortsfest halten des in der jeweiligen Bauteilposition positionierten Bauteils durch den Positionierungsroboter während des Druckvorgangs des Tintenstrahl-Druckmoduls umfasst, wobei das Bauteil eine gekrümmte Oberfläche aufweist, und dass das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet ist, einen Tintenstrahl abzugeben, um die gekrümmte Oberfläche zumindest abschnittsweise zu bedrucken, und wobei das Tintenstrahl-Druckmodul entlang zumindest einer zu der gekrümmten Oberfläche tangentialen Druckbahn bewegbar ist, um die gekrümmte Oberfläche zu bedrucken, wobei das Tintenstrahl-Druckmodul durch den Roboterarm entlang der zumindest einen zu der gekrümmten Oberfläche tangentialen Druckbahn bewegt wird, wobei das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet ist, einen Druckvorgang zum Bedrucken der gekrümmten Oberfläche zu beginnen, wenn der Abstand zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul und der gekrümmten Oberfläche einen Minimalabstandswert überschreitet, und wobei das Tintenstrahl-Druckmodul ausgebildet ist, den Druckvorgang zum Bedrucken der gekrümmten Oberfläche zu beenden, wenn der Abstand zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul und der gekrümmten Oberfläche einen Maximalabstandswert überschreitet, wobei der Positionierungsroboter eine Greifhand oder Saugnapf aufweist, welche ausgebildet ist, das Bauteil zu greifen und das Bauteil in der jeweiligen Bauteilposition relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul zu positionieren.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein wirksames Bedrucken des Bauteils durch das Verfahren sichergestellt wird.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens weist das Bauteil eine gekrümmte Oberfläche auf, und umfasst das Bedrucken des relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul positionierten Bauteiles das Bewegen des Druckmoduls entlang einer zu der gekrümmten Oberfläche tangentialen Druckbahn.
-
Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass ein wirksames Bedrucken des Bauteils durch das Verfahren sichergestellt wird.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
-
Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht eines Systems zum Bedrucken eines Bauteils eines Haushaltsgeräts;
- 2 eine schematische Ansicht eines Tintenstrahl-Druckmoduls des Systems zum Bedrucken eines Bauteils eines Haushaltsgeräts; und
- 3 eine schematische Ansicht eines Verfahrens zum Bedrucken eines Bauteiles eines Haushaltsgeräts.
-
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems zum Bedrucken eines Bauteils eines Haushaltsgeräts.
-
In Haushaltsgeräten, wie z.B. Waschmaschinen, wird eine Vielzahl von Bauteilen, wie z.B. eine Bedienblende, bedruckt, um Symbole oder Schrittzeichen aufzutragen. Hierbei können Tintenstrahl-Drucker verwendet werden, welche ausgebildet sind, einen Tintenstrahl abzugeben, um eine Druckfläche des Bauteils zu bedrucken. Herkömmliche Tintenstrahl-Drucker umfassen beispielsweise Tintenstrahl-Flachbrettdrucker um flache Bauteile zu bedrucken, wobei hierbei die Höheneinstellung entweder durch eine Höheneinstellung des Druckmodules oder durch eine Anpassung der Höhe des Bauteilhaltenden Tisches durchgeführt wird.
-
Um ein wirksames Bedrucken einer Vielzahl von unterschiedlichen geformten Bauteilen 101, insbesondere gekrümmten Bauteilen 101, zu ermöglichen, weist gemäß der vorliegenden Offenbarung das System 100 zum Bedrucken eines Bauteils 101 eines Haushaltsgeräts ein Tintenstrahl-Druckmodul 103 auf, welches ausgebildet ist, einen Tintenstrahl 105 abzugeben. Das System 100 weist ferner einen Positionierungsroboter 107 auf, welcher ausgebildet ist, das Bauteil 101 zu greifen und das gegriffene Bauteil 101 in einer Bauteilposition 109 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 zu positionieren. Anschließend gibt das Tintenstrahl-Druckmodul 103 einen Tintenstrahl 105 ab, um das in der Bauteilposition 109 positionierte Bauteil 101 zu bedrucken.
-
Der Positionierungsroboter 107 weist ein Greifelement 111, insbesondere eine Greifhand oder einen Saugnapf, auf, welches ausgebildet ist, das Bauteil 101 zu greifen. Der Positionierungsroboter 107, insbesondere Mehrachsen-Positionierungsroboter 107, ist ausgebildet wiederholend bestimmte Raumkoordinaten mit hoher Genauigkeit anzufahren, so dass eine präzise Positionierung des gegriffenen Bauteils 101 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 sichergestellt wird. Um ein wirksames Bedrucken des Bauteils 101 sicherzustellen, hält der Positionierungsroboter 107 hierbei das Bauteil 101 insbesondere ortsfest.
-
Das System 100 kann hierzu eine in 1 nicht dargestellte Fixierungsvorrichtung aufweisen, welche ausgebildet, das in der jeweiligen Bauteilposition 109 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 positionierte Bauteil 101 zu fixieren, insbesondere zu umschließen.
-
Während des Bedruckens des Bauteils 101 gibt das Tintenstrahl-Druckmodul 103 einen Tintenstrahl 105 an das Bauteil 101 ab und bedruckt dadurch insbesondere eine erste Druckfläche 113 des Bauteils 101.
-
Nach dem Bedrucken des Bauteils 101 in der Bauteilposition 109 kann der Positionierungsroboter 107 das bedruckte Bauteil 101 von der Bauteilposition 109 in eine weitere Bauteilposition 109-1 überführen und positioniert das Bauteil 101 in der weiteren Bauteilposition 109-1 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103. Während des Bedruckens des Bauteils 101 in der weiteren Bauteilposition 109-1 gibt das Tintenstrahl-Druckmodul 103 erneut einen Tintenstrahl 105 an das Bauteil 101 ab und bedruckt dadurch insbesondere eine weitere Druckfläche 113-1 des Bauteils 101.
-
Somit kann der Positionierungsroboter 107 eine wirksame räumliche Positionierung des Bauteils 101 in einer Vielzahl von Bauteilpositionen 109, 109-1 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 sicherstellen, wodurch das Tintenstrahl-Druckmodul 103 eine Vielzahl von Druckflächen 113, 113-1 des Bauteils 101 bedrucken kann. Dies ist insbesondere bei nicht-ebenen, insbesondere gekrümmten, Oberflächen des Bauteils 101 von Vorteil, da hierbei eine besonders vorteilhafte Positionierung ein wirksames Bedrucken der nicht-ebenen, insbesondere gekrümmten, Oberflächen des Bauteils 101 sicherstellt.
-
Um beim Bedrucken der Oberfläche des Bauteils 101 eine Bewegung des Tintenstrahl-Druckmoduls 103 zu ermöglichen, weist das System 100 einen Manipulator 115, insbesondere einen Roboterarm, auf, welcher ausgebildet ist, das Tintenstrahl-Druckmodul 103 gegenüber dem in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 positionierten Bauteil 101 entlang zumindest einer Druckbahn zu bewegen, um das in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 positionierten Bauteil 101 zu bedrucken.
-
Das System 100 weist hierbei ferner eine Steuerung auf, die ausgebildet ist, den Positionierungsroboter 107 zu aktivieren, um das Bauteil 101 zu greifen und das gegriffene Bauteil 101 in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 zu positionieren. Die Steuerung ist ferner ausgebildet, das Tintenstrahl-Druckmodul 103 zu aktivieren, wenn der Positionierungsroboter 107 das Bauteil 101 in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 positioniert hat. Die Steuerung ist ferner ausgebildet, den Positionierungsroboter 107 zum Überführen des Bauteils 101 zwischen den jeweiligen Bauteilpositionen 109, 109-1 zu aktivieren, wenn das Tintenstrahl-Druckmodul 103 den Druck des Bauteils 101 in der jeweiligen Bauteilpositionen 109, 109-1 abgeschlossen hat.
-
Somit kann der Positionierungsroboter 107 ein vorteilhaftes automatisiertes Bedrucken einer Vielzahl von Bauteilen 101 in verschiedenen Bauteilpositionen 109, 109-1 sicherstellen, wodurch die Effektivität des Bedruckens der Bauteile 101 vorteilhaft gesteigert werden kann.
-
Das Tintenstrahl-Druckmodul 103 umfasst hierbei zumindest eine Tintenstrahl-Düse, insbesondere eine Vielzahl von Tintenstrahl-Düsen, welche ausgebildet ist, eine Vielzahl von unterschiedlich farbigen Tintenstrahlen 105 abzugeben, was den Druck von hochaufgelösten farbigen Druckbildern auf dem Bauteil 101 ermöglicht. Die hochaufgelösten Druckbilder umfassend insbesondere ein hochaufgelöstes Symbol, wie z.B. eine graphische Darstellung oder ein graphisches Objekt und/oder einen hochaufgelösten Schriftzug.
-
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Tintenstrahl-Druckmoduls des Systems zum Bedrucken eines Bauteils eines Haushaltsgeräts.
-
Wie gemäß der Ausführungsform der 1 im Detail ausgeführt wurde, weist das System 100 neben dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 noch einen Positionierungsroboter 107 auf, welcher einen Greifarm 111 aufweist, welcher ausgebildet ist, das Bauteil 101 zu greifen, und welcher ausgebildet ist, das gegriffene Bauteil 101 in einer Vielzahl von Bauteilpositionen 109, 109-1 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 zu positionieren. Das Tintenstrahl-Druckmodul 103 ist ausgebildet, einen Tintenstrahl 105 abzugeben, um das relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 positionierte Bauteil 101 in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 zu bedrucken.
-
Der Positionierungsroboter 107 hält das Bauteil 101 in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 ortsfest. Ein Manipulator 115, insbesondere Roboterarm, des Systems 100 ist ausgebildet das Tintenstrahl-Druckmodul 103 gegenüber dem in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 positionierten Bauteil 101 entlang zumindest einer Druckbahn 117 zu bewegen, um das in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 positionierte Bauteil 101 zu bedrucken, und die jeweilige Druckfläche 113, 113-1 zu erhalten. Während des Bedruckens wird durch den Manipulator 115 hierbei das Tintenstrahl-Druckmodul 103 von einer ersten Druckposition 119 in eine weitere Druckposition 119-1 überführt.
-
Das zu bedruckende Bauteil 101 weist eine gekrümmte Oberfläche 121 auf, und das Tintenstrahl-Druckmodul 103 ist ausgebildet, einen Tintenstrahl 105 abzugeben, um die gekrümmte Oberfläche 121 zumindest abschnittsweise zu bedrucken. Hierbei ist das Tintenstrahl-Druckmodul 103 durch den Manipulator 115 entlang einer zu der gekrümmten Oberfläche 121 tangentialen Druckbahn 117 bewegbar, um die gekrümmte Oberfläche 121 zu bedrucken.
-
Das Tintenstrahl-Druckmodul 103 ist hierbei ausgebildet, einen Druckvorgang zum Bedrucken der gekrümmten Oberfläche 121 zu beginnen, wenn der Abstand 123 zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 und der gekrümmten Oberfläche 121 einen Minimalabstandswert überschreitet, und das Tintenstrahl-Druckmodul 103 ist ausgebildet, den Druckvorgang zum Bedrucken der gekrümmten Oberfläche 121 zu beenden, wenn der Abstand 123 zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 und der gekrümmten Oberfläche 121 einen Maximalabstandswert überschreitet.
-
Somit bewegt sich der Abstand 123 zwischen dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 und der gekrümmten Oberfläche 121 immer in einem vorteilhaften Abstandsbereich, insbesondere zwischen dem jeweiligen Minimal- und Maximalabstand, z.B. je gewähltem Tintenstrahl-Druckmodul 103 von 5 mm bis 6 mm, wodurch ein effektiver hochaufgelöster Druck sichergestellt wird und bei dem gleichzeitig Oberflächenvariationen, z.B. Erhebungen, bzw. Vertiefungen, ebenfalls bedruckt werden können, wenn der Abstand 123 zwischen dem Minimalabstandwert und dem Maximalabstandswert verbleibt.
-
Dadurch kann ein wirksames Bedrucken von gekrümmten Oberflächen 121 des Bauteils 101 sichergestellt werden.
-
Die 3 offenbart eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Bedrucken eines Bauteiles eines Haushaltsgeräts.
-
Das Verfahren 200 umfasst als ersten Verfahrensschritt das Greifen 201 des Bauteiles 101 durch den Positionierungsroboter 107. Das Verfahren 200 umfasst als zweiten Verfahrensschritt das Positionieren 203 des gegriffenen Bauteiles 101 in einer Vielzahl von Bauteilpositionen 109, 109-1 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 durch den Positionierungsroboter 107. Das Verfahren 200 umfasst als dritten Verfahrensschritt das Bedrucken 205 des relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 positionierten Bauteiles 101 in der jeweiligen Bauteilposition 109, 109-1 relativ zu dem Tintenstrahl-Druckmodul 103 durch das Tintenstrahl-Druckmodul 103.
-
Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
-
Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
