DE102018111602A1

DE102018111602A1 - Vorrichtung und Verfahren zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten mit einem Tintenstrahl-Druckkopf

Info

Publication number: DE102018111602A1
Application number: DE102018111602.0A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-05-15
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2019-11-21
Anticipated expiration: 2038-05-16
Also published as: DE102018111602B4

Abstract

Vorrichtung zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten (21) mit gekrümmter Oberfläche mit mindestens einem bewegbar angetriebenen Tintenstrahl-Druckkopf (9-11), wobei der Druckkopf (9-11) mindestens in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegbar angetrieben ist, wobei der Druckkopf (9-11) an einer mindestens in Y-Z-Richtung verschiebbar angetriebenen Schlittenführung (5) befestigt ist und dass das Druckobjekt (21) auf einem Mehrachs-Roboter (20) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten mit gekrümmter Oberfläche mit mindestens einem mehrdimensional bewegbar angetriebenen Tintenstrahl-Druckkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine solche Vorrichtung und ein Verfahren, welches mit der Vorrichtung verwendet wird, ist beispielsweise mit dem Gegenstand der DE 10 2014 006 991 A1 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Druckkopf am freien Ende eines Mehrachs-Roboters befestigt, und das zu bedruckende Druckobjekt liegt fest fixiert auf einer ortsfesten Referenzfläche. Es kommt demnach nicht zu einer Relativbewegung zwischen dem bewegbar angetriebenen Druckkopf und dem Druckobjekt. Damit ist nur eine eingeschränkte Bedruckung von drei-dimensionalen Oberflächen eines Druckobjektes möglich, und es besteht ein vergrößerter Stellaufwand zur Einstellung des Mehrachs-Roboters zu dem auf einer ortsfesten Referenzfläche befestigten Druckobjekt, weil dieses beispielsweise nicht in Bezug zum bewegbar angetriebenen Druckkopf selbst bewegbar ist. Damit wird die Druckgeschwindigkeit herabgesetzt, und die Genauigkeit des Druckvorganges wird beeinträchtigt. Es gibt nämlich nur die Möglichkeit der Bahnkurvenkorrektur am Mehrachs-Roboter, nicht aber die Möglichkeit, auch die Lage des zu bedruckenden Objektes zu bewegen und eine Korrektur am Bewegungsantrieb des zu bedruckenden Objektes durchzuführen. Die Bedruckung seitlicher Kantenflächen ist mit einem hohen Stellaufwand des verwendeten Roboters und mit einem dafür notwendigen Zeitverlust verbunden.
Zwar ist mit dem Gegenstand der DE 10 2015 202 574 A1 eine Vorrichtung zur Korrektur der Bahnkurven von aus Farbdüsen eines Tintenstrahldruckers abgegebenen Farbstrahlen bekannt, jedoch ist das hier gezeigte Verfahren aufwendig, weil eine Bahnkorrektur durch die Einwirkung einer akustischen Wellenfront auf den Austrittsbereich der Farbdüse erfolgt.
Mit dem Gegenstand der DE 697 32 905 T2 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Genauigkeit von Maschinen bekannt geworden, bei dem ein Regler verwendet wird, der bei Erkennen eines Ortsfehlers während der Bearbeitung eines Werkstückes eine geeignete Korrektur der Bahnkurve in einer CNC-Bearbeitungsmaschine durchführt.
Ein solcher bekannter Regler ist jedoch nicht für schnelle Regelungsvorgänge geeignet, wie sie beim drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten notwendig sind.
Es wurde erkannt, dass Bedruckungsverfahren für die drei-dimensionale Bedruckung von Druckobjekten in ihrer Anwendung in der Automobilindustrie vermehrt an Bedeutung gewinnen und dass es darauf ankommt, während der Serienfertigung eines Automobils die dem Automobil zuzuführenden Zierteile genau zu dem Zeitpunkt bedruckt zur Verfügung zu stellen, wenn dieses Zierteil in das Automobil eingebaut werden soll.
Dies bedeutet, dass beispielsweise die in einer Verarbeitungskette nacheinander folgend einer Einbaustation für Zierteile zugeführten Kraftfahrzeuge nun erfordern, dass in dem ersten Kraftfahrzeug ein Zierteil mit der Lackierung A, den Schattierungen B und einer Kantenbedruckung C eingebaut wird, während die im direkt nachfolgenden Kraftfahrzeug einzubauenden Zierteile nunmehr eine Farboberfläche E, eine Schattierung F und eine Kantenbedruckung G aufweisen sollen.
Mit der Bedruckung lediglich eines einzigen Druckobjektes für einen einzigen Anwendungsfall wird eine aufwendige Lagerhaltung vermieden, und die zu bedruckenden Zierteile oder Funktionsteile werden - just-in-time - während der Ausrüstung des Kraftfahrzeuges hergestellt und sofort in das Kraftfahrzeug eingebaut.
Voraussetzung für ein derart variables Druckverfahren ist, dass eine hochpräzise Bedruckung von Oberflächen möglich ist, ohne dass Farbfehler entstehen. Die Bedruckung soll so schnell erfolgen, dass die Taktzeit des Fertigungsverfahrens nicht gestört wird.
Es wurde festgestellt, dass nur noch Abweichungen eines definierten Bedruckungspunktes im Bereich von 4 µm gestattet sind, um zu gewährleisten, dass die sich auf mehrere Farben aufteilenden Farbstrahlen eines Mehrfarben-Tintenstrahl-Druckkopfes genau an einem bestimmten Auftreffpunkt treffen und sich dort überdecken.
Ein solches hochpräzises Druckverfahren, welches den Auftreffpunkt des Farbstrahles noch weiter gegenüber bekannten Druckverfahren minimiert, war bisher nicht bekannt.
Zwar ist es mit dem Gegenstand der letztgenannten Druckschrift ( DE 697 32 905 T2 ) bekannt, Regler mit höchster Regelgüte einzusetzen, um die Genauigkeit von Maschinen zu verbessern. Es wurde dort bereits erkannt, dass auch die Verwendung von Reglern mit bekannter Charakteristik, wie z. B. P, PID, PI, I-Charakteristik, nicht geeignet sind, hochpräzise Auftreffpunkte auf geringstem Raum zu erreichen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten mit gekrümmter Oberfläche der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine Verbesserung des Druckverfahrens durch ein verbessertes Korrekturverfahren an sich bekannter Regler möglich ist und dass ein hoch-präzises Bedrucken dreidimensionaler Oberflächen in höchster Druckgeschwindigkeit möglich ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Vorteilhaft nach dem unabhängigen Anspruch 1 ist, dass nun die beiden einander zugeordneten Objekte (Druckkopf und Druckobjekt) beide relativ zueinander bewegbar sind und in ihren eigenständigen Bewegungsbahnen geregelt sind, was zu einer wesentlich besseren und vor allem einer schnelleren Bedruckung führt.
Durch die Y-Z-Bewegungsführung des Druckkopfes am einen Teil der Druckmaschine in Verbindung mit einem am gegenüberliegenden Teil der Druckmaschine auf einem Mehrachsroboter befestigten Druckobjekt ist es nun erstmals möglich, den Druckkopf in Y-Z-Richtung so an den Mehrachs-Roboter heranzuführen, dass auch die randseitigen Kantenteile eines mehrdimensionalen Druckobjektes auf besonders schnelle und einfache Weise präzise bedruckt werden können. Dies war beim Stand der Technik nicht ohne weiteres möglich, weil beim Stand der Technik der Mehrachsroboter den Druckkopf über mehrere - zeitaufwendige - Knickbewegungen an die Seite des zu bedruckenden Objektes führen musste, was mit einer Ungenauigkeit der Bewegungsführung und einer Verzögerung beim Druckvorgang in Kauf genommen werden musste.
Nach dem Merkmal des unabhängigen Anspruches 2 wird auch die kinematische Umkehrung der technischen Lehre des Anspruches 1 beansprucht, was bedeutet, dass nunmehr das Druckobjekt an einer mindestens in Y-Z-Richtung verschiebbar angetriebenen Schlittenführung befestigt ist und der Druckkopf auf einem Mehrachs-Roboter befestigt ist.
Wie eingangs ausgeführt, ist es zwar aus der DE 10 2014 006 991 A1 bekannt, den Druckkopf auf einen Mehrachs-Roboter zu befestigen, nicht bekannt ist es jedoch, auch das Druckobjekt relativ zum Druckkopf mindestens in einer in Y-Z-Richtung verschiebbaren Schlittenführung anzuordnen.
Selbstverständlich ist es in einer Weiterbildung der beiden oben genannten Erfindungsgedanken gemäß der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 auch möglich, statt einer in Y-Z-Richtung verschiebbaren Schlittenführung auch einen weiteren, drei-dimensional verstellbaren und einstellbaren Mehrachs-Roboter zu verwenden, so dass zwei sich gegenüber liegende Mehrachs-Roboter vorhanden sind, von denen der eine das Druckobjekt und der andere den Druckkopf führt.
Aus Vereinfachungsgründen beschreibt die Erfindung jedoch lediglich die technischen Lehren der unabhängigen Ansprüche 1 und 2, obwohl die oben genannte Erweiterung ebenfalls in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fällt.
Alles was im Folgenden über ein neuartiges Regelungssystem in Bezug auf einen einzigen Mehrachs-Roboter erwähnt wird, gilt auch für die zwei einander gegenüber liegenden Mehrachs-Roboter, denen dann - in diesem Fall - jeweils ein zweifach wirkendes neuartiges Regelsystem zugeordnet ist.
Bei allen Ausführungsbeispielen wird es bevorzugt, wenn der Mehrachs-Roboter mindestens ein in sechs Achsen verstellbarer und einstellbarer Roboter ist, der in einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Schlittensystem und mehreren darauf angeordneten Dreh- und Neigegestellen besteht.
Statt einer solchen Anordnung kann selbstverständlich auch der Mehrachs-Roboter als Knickarm-Roboter oder als Skalar-Roboter ausgebildet sein.
Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Erreichung einer überlegenen Genauigkeit bei der Berechnung der Auftreffpunkte der Farbstrahlen der von den Farbdüsen des Tintenstrahlkopfes abgegebenen Farbe nunmehr ein sogenannter adaptiver Regler verwendet wird, der mit einem Wahrscheinlichkeitsmodul gekoppelt ist.
Dies ist ein neuer Ansatz für den Betrieb von adaptiven Reglern, die in der Regelungstechnik verwendet werden, um die Parameter an einen Prozess anpassen zu können.
Eine solche adaptive Regelung wird in an sich bekannter Weise dann eingesetzt, wenn eine normale Regelung nur relativ kleine Änderungen in der Prozess-Dynamik ausgleichen kann. Deshalb gibt es die adaptive Regelung für größere, langsame Änderungen, bei denen ein statischer Regler nicht mehr zufriedenstellend arbeiten kann. Typisch für den Ablauf der Adaption sind dabei die Identifikation, die indirekt oder direkt erfolgen kann und der Entscheidungsprozess, der über eine Modifikationsstufe die einstellbaren Parameter während des Prozessablaufes ändert.
Solche adaptiven Regler sind bekannt, reichen jedoch nicht für die Regelung der Farbstrahlen eines Tintenstrahl-Druckkopfes aus. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, dass in der Regelstrecke eines adaptiven Reglers noch zusätzlich ein Wahrscheinlichkeitsmodul angeordnet ist, das aufgrund von aus Messfahrten gewonnenen Messwerten der Bahnkurven der Farbstrahlen aus den Farbdüsen und/oder einer auf Messwerten beruhenden Wissensdatenbank eine Berechnung der höchsten Wahrscheinlichkeit der Zuordnung des aktuell zu bedruckenden Auftreffpunktes auf dem Druckobjekt zu der Lage der Farbdüse ausführt und mit dem so gewonnenen Korrektursignal den Stellantrieb des Druckwerkes ansteuert.
Erfindungsgemäß erfolgt also eine weitere Verfeinerung der an sich bekannten adaptiven Regler durch die Verwendung eines Wahrscheinlichkeitsmoduls, welches aufgrund von vorher durchgeführten Messfahrten und/oder der Verwendung einer Wissensdatenbank, in der die Ortsangaben (drei-dimensionalen Koordinaten) für die geforderten Auftreffpunkte enthalten sind, den jeweils aktuellen Auftreffpunkt des Farbstrahls auf der zu bedruckenden Oberfläche vorher sagt und den Bewegungsantrieb für den Druckkopf und/oder für den zu bedruckenden Gegenstand korrigiert.
Mit der Verwendung eines adaptiven Reglers in Verbindung mit einem Wahrscheinlichkeitsmodul wird der entscheidende Vorteil erzielt, dass nun auf eine Echtzeitberechnung der Bahnkurven der verschiedenen Farbdüsen des Druckkopfes verzichtet werden kann, was bekanntermaßen über eine hohe Rechenleistung mit entsprechender Zeitverzögerung in Kauf genommen werden muss. Eine Echtzeitberechnung verlangsamte den Druckvorgang entscheidend. Aufgrund der hohen Rechenleistung, die bei einer Echtzeit-Bedruckung von drei-dimensionalen Druckobjekten notwendig ist, konnten nur sehr geringe Druckgeschwindigkeiten bei schlechten Passergenauigkeiten erzielt werden. Hier setzt die Erfindung ein, die auf eine Echtzeit-Berechnung der Bahnkurven der Farbstrahlen, die aus den Farbdüsen des Druckkopfes entströmen, verzichtet und stattdessen lediglich in wesentlich verringertem Maß eine punktweise Berechnung der Bahnkurve durchführt und die präzisen Auftreffpunkte des jeweiligen Farbpunktes über eine Wahrscheinlichkeitsberechnung ermittelt.
Damit können wesentlich höhere Druckgeschwindigkeiten bei Verbesserung der Druckgenauigkeit erzielt werden, denn es wird weniger Rechenleistung benötigt, weil auf eine Echtzeit-Berechnung der Bahnkurven verzichtet werden kann und stattdessen ein zur Berechnung des aktuellen Auftreffpunktes geeignetes Wahrscheinlichkeitsmodul verwendet wird, welches die durch Messfahrten ermittelten Bahnkurven nunmehr mit einem Korrektursignal korrigiert, um so eine verbesserte Präzision des gewünschten Auftreffpunktes zu erreichen.
So wurde mit der Verwendung eines Reglers, der nicht im Echtzeit-System die Bahnkurven errechnet und stattdessen mit einem Wahrscheinlichkeitsmodul kombiniert wird, eine Deckungsgenauigkeit im Bereich von 4 µm auf einer drei-dimensionalen Druckfläche erreicht, und dabei konnten wesentlich höhere Druckgeschwindigkeiten erzielt werden als vergleichsweise bei dem in der Beschreibungseinleitung genannten Stand der Technik.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass am Eingang des Wahrscheinlichkeitsmoduls die Ist-Werte der Bahnkurven der Farbstrahlen und die Soll-Werte des Reglers und die vom Regler erzeugten Regelgrößen anliegen, so dass das Wahrscheinlichkeitsmodul sozusagen als übergeordnete Instanz noch eine Korrektur der vom Regler erzeugten Stellgrößen erzeugen kann. Somit wird aus den Eingangs- und Ausgangswerten des Reglers im Wahrscheinlichkeitsmodul ein Korrektursignal gebildet, das auf die Stellgröße am Ausgang des Reglers einwirkt.
Wenn in der vorstehend angegebenen Beschreibung und in der nachfolgenden Beschreibung jeweils der Begriff „Regler“, „Signalpfad“, „Regelgröße“ verwendet werden, so bedeutet dies nicht eine singulärer Regler, ein singulärer Signalpfad oder eine singuläre Regelgröße in einem einzigen Kanal. In Wirklichkeit sind viele Kanäle vorhanden. Es wird lediglich der einfacheren Beschreibung wegen nur ein einziger Signalkanal und Signalpfad beschrieben obwohl es sich um eine vielkanalige Einheit handelt.
Selbstverständlich sieht die Erfindung vor, dass alle Farbkanäle und alle Farbdüsen des Druckkopfes mit entsprechenden Reglereinrichtungen ausgerüstet sind, so dass das nachstehend beschriebene Verfahren selbstverständlich mehrkanalig ausgebildet ist und die mehreren Kanäle entweder in einem modulartig zusammengesetzten neuartigen Regler mit Wahrscheinlichkeitsmodul zusammengeführt sind oder jedem Farbkanal und dazugehörenden Farbstrahl ein eigenes Reglersystem zugeordnet ist.
Dabei wird es in einer ersten Ausführungsform bevorzugt, wenn für ein adaptives Regelungssystem eine geregelte Adaption mit einem parallelen Vergleichsmodell erfolgt. Dabei wird das Verhalten des realen Prozesses mit dem des fest vorgegebenen Modells verglichen. Abweichungen zwischen Modell und Prozess werden der Adaptionseinrichtung zugeführt. Dies verändert die Reglerparameter, bis die Abweichung möglichst klein ist.
Vorteilhaft ist nun, dass erfindungsgemäß das Vergleichsmodell nunmehr als Wahrscheinlichkeitsmodul ausgebildet ist, was bedeutet, dass das Wahrscheinlichkeitsmodul im Vergleichsmodell ständig eine Wahrscheinlichkeitsberechnung anstellt, wo die höchste Wahrscheinlichkeit für den aktuellen Auftreffpunkt des Farbstrahls auf dem Druckobjekt sein könnte und damit ein Korrektursignal erzeugt.
Hierzu verwendet die Erfindung nach einem ersten Verfahrensmerkmal die Häufigkeitskurve (Gauß‘sche Glockenkurve), weil damit bereits schon die höchste Wahrscheinlichkeit für die aktuelle Ortskoordinate des Auftreffpunktes des Farbstrahles bestimmt werden kann.
In einer zweiten Ausführung werden erfindungsgemäß andere Korrekturmaßnahmen verwendet, insbesondere die Verwendung der Messdaten in einer Wissensdatenbank, die über ein oder mehrere Messfahrten erzeugt und in der Wissensdatenbank eingespeichert wurden.
Die Merkmale der beiden Ausführungen (Vergleichsmodell und Wissensdatenbank) können entweder in Alleinstellung oder in Kombination verwendet werden.
So ist dann beispielsweise in der Wissensdatenbank für einen bestimmten aktuellen Auftreffpunkt aufgrund mehrerer vorher erfasster Messdaten ein bestimmter Bereich ermittelt worden, der beispielsweise oval, kreisförmig oder in anderer, beliebiger polygonaler Ausführung einen bestimmten Farbauftreffbereich beschreiben kann.
Aufgrund der Werte dieser Wissensdatenbank, die die höchste Wahrscheinlichkeit für einen bestimmten Auftreffpunkt-Bereich beschreibt, können Korrekturwerte in das Wahrscheinlichkeitsmodul eingegeben werden, das beispielsweise dann „weiß“, dass bei einer polygonalen Auftrefffläche, die beispielsweise in Y-Richtung verzerrt ist, eine Korrektur in Y-Richtung erforderlich ist, und dieser Korrekturwert wird dann ebenfalls in das Häufigkeitsmodul eingespeist, um die Trefferwahrscheinlichkeit - neben der Häufigkeitsberechnung - noch weiter zu verbessern.
Die Erfindung schlägt auch in einer dritten Ausführung eine weitere Verwendung des Wahrscheinlichkeitsmoduls für eine gesteuerte Adaptionsregelung vor, und zwar in der Weise, dass wenn das Verhalten eines Regelsystems für unterschiedliche Parameteränderungen der Regelstrecke und Störungen bekannt sind, es dann oft möglich ist, die erforderlichen Anpassungen der Reglerparameter über eine feste Zuordnung vorzunehmen. Bei diesem Verfahren handelt es sich um eine Steuerung der Regelparameter. Die Auswirkung der Parameteränderungen auf den Regelungsprozess werden dabei nicht betrachtet.
Wichtig ist nun, dass der oben genannte Begriff einer „festen Zuordnung“ erfindungsgemäß nun durch das Wahrscheinlichkeitsmodui gebildet ist, was bedeutet, dass das Wahrscheinlichkeitsmodul die oben genannte „feste Zuordnung“ bildet, indem es über eine ständige Häufigkeits- und Wahrscheinlichkeitsberechnung ermittelt, in welcher Weise die Reglerparameter angepasst werden müssen.
Statt einer festen Zuordnung der Anpassung von Reglerparametern wird erfindungsgemäß nun eine dynamische Zuordnung an die Reglerparameter durch das erfindungsgemäße Wahrscheinlichkeitsmodul vorgeschlagen.
Statt der hier vorgeschlagenen dynamischen Anpassung der Reglerparameter an die Werte eines Wahrscheinlichkeitsmoduls kann es in einer anderen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Werte einer Wissensdatenbank zur Anpassung der Reglerparameter verwendet werden, wobei die Wissensdatenbank nunmehr für jeden verwendeten Auftreffpunkt des Druckbildes einen Druckbereich definiert, der in einer bestimmten Weise verzerrt ist und durch die Erzeugung von Korrektursignalen nunmehr der verzerrte Druckbereich in einen minimierten Auftreffpunkt zusammengeführt werden kann.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:

1: die Seitenansicht einer Druckmaschine zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten
2: die perspektivische Ansicht der Druckmaschine nach 1
3: eine vergrößerte Darstellung der von den Tintendüsen eines 4-Farb-Druckkopfes abgegebenen Tintenstrahlen
4: der Bahnverlauf eines Farbstrahles, der von einer Farbdüse ausgegeben wurde mit dargestellter Streuungsbreite dieses Farbstrahles
5: die Darstellung der Häufigkeitsverteilung des Farbstrahls am Auftreffpunkt des Druckbildes
6: eine schematisierte Darstellung des Mehrachs-Roboters
7: die Darstellung der Stellsignale für den Stellantrieb des Mehrachs-Roboters für eine bestimmte Dreh- oder Verschiebeachse
8: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reglers mit einem Wahrscheinlichkeitsmodul
9: eine zweite Ausführungsform eines Reglers mit einem Wahrscheinlichkeitsmodul
10: eine Zeitdarstellung von Stellsignalen eines Reglers mit und ohne Verwendung eines Wahrscheinlichkeitsmoduls
11: ein Blockschaltbild einer Steuerung für eine Druckmaschine

In den 1 und 2 ist als Ausführungsbeispiel nach dem Gegenstand des unabhängigen Anspruches 1 eine Druckmaschine 1 dargestellt, die aus einem am Boden abgestützten, etwa schienenförmigen Grundträger 2 besteht, auf dem eine Verschiebebahn 12 für einen Schlitten 16 eines Mehrachs-Roboters 20 angeordnet ist.
Am Grundträger 2 sind zwei voneinander im Abstand parallele Portale 3, 4 angeordnet, wobei an jedem Portal 3, 4 eine geeignete Schlittenführung 5 für die Y-Z-Führung eines dort angeordneten Druckwerkes 6, 7, 8 besteht.
Jedem Druckwerk 6, 7, 8 ist jeweils ein Druckkopf 9, 10, 11 zugeordnet.
Demnach handelt es sich bei der Druckmaschine 1 um eine mit drei Druckwerken 6-8 und zugeordneten Druckköpfen 9, 10, 11 arbeitende Druckmaschine, wobei die Druckköpfe 9, 10, 11 bevorzugt als Tintenstrahldruckköpfe ausgebildet sind. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt.
Statt der Verwendung von Tintenstrahl-Druckköpfen 9, 10, 11 können auch andere Druckverfahren verwendet werden, wie z. B. ein Tampondruck, ein Laserdruck oder alle anderen, berührungslos arbeitenden Druckverfahren.
In der dargestellten Ausführungsform sind somit die Druckwerke 6, 7, 8 in den Pfeilrichtungen 14, 15 verschiebbar angetrieben, und der Verschiebeantrieb kann von einem Stellantrieb erfolgen, wie er nachfolgend in der folgenden Beschreibung und im allgemeinen Teil beschrieben wurde.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Druckobjekt 21 auf einem Dreh- und Neigetisch 19 des Mehrachs-Roboters 20 befestigt, wobei ein erster Schlitten 16 in den Pfeilrichtungen 13 (X-Richtung) verschiebbar angetrieben ist.
Auf dem Schlitten 16 sind zwei übereinander angeordnete und unabhängig voneinander angetriebene Drehgestelle 17, 18 angeordnet, so dass der Dreh- und Neigetisch 19 drei-dimensional im Raum bewegbar ist.
In den 1 und 2 sind die hierzu verwendeten Antriebsmotoren 22, 23 nur angedeutet. Diese werden von einem Stellantrieb 54 angetrieben, der später noch beschrieben wird.
Die 3 zeigt ein berührungslos arbeitendes Tintenstrahldruckverfahren, wobei als Beispiel ein 4-Farb-Druckkopf 9, 10, 11 mit darin enthaltenen Farbdüsen 24, 25, 26, 27 vorgesehen ist und jede Farbdüse 24-27 einen geeigneten Farbstrahl 28 auf eine Oberfläche 29 eines zu bedruckenden Druckobjektes 21 abgibt, wodurch ein bestimmtes Druckbild 30 erzeugt wird.
In der folgenden Beschreibung wird lediglich ein einziger Farbstrahl 28 aus einer beliebigen Farbdüse 24-27 betrachtet.
Die 4 zeigt, dass unter unterschiedlichen Bedingungen ein Farbstrahl 28 einen Auftreffpunkt 31 erzeugen kann, der in Wirklichkeit als flächiger Auftreffbereich zu definieren ist, weil der jeweilige Farbstrahl 28a, b, c, d eine unterschiedliche Flugbahn unter unterschiedlichen Bedingungen einnehmen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, die unterschiedlichen Flugbahnen der Farbstrahlen, die unter verschiedenen Bedingungen (Feuchtigkeit, Temperatur, Luftdruck, Oberflächen des Druckobjektes) erzeugt werden, möglichst zu minimieren, um den Auftreffpunkt 31 auf dem Druckbild auf einen kleinen Flächenbereich mit einem max. Durchmesser von z. B. 4 µm zu minimieren.
Es wurde eingangs bereits schon festgestellt, dass es mit den Maßnahmen nach der Erfindung möglich ist, einen Auftreffbereich (Auftreffpunkt 31) mit einem Durchmesser von maximal 4 µm zu erzeugen.
Die 5 zeigt, dass bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Wahrscheinlichkeitsmoduls 14 für einen Regler 43 die Häufigkeitsverteilung nach der Gauß‘schen Glockenkurve verwendet wird, was bedeutet, dass es je nach Anzahl der Häufigkeit des Auftreffpunktes 31 in einem bestimmten Bereich eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass der Auftreffpunkt 31 genau im Mittenbereich der Achse 74 am häufigsten erzeugt wird und dass es aber auch Abweichungen des Auftreffpunktes 31 im Bereich der Häufigkeitsverteilung 32', 32" gibt, die aber weniger wahrscheinlich sind.
Diese Erkenntnis macht sich das Wahrscheinlichkeitsmodul 40 zunutze, das mit seinen erzeugten Korrekturwerten die Stellwerte des erfindungsgemäßen Reglers 43 korrigiert.
In 6 ist schematisiert ein Mehrachs-Roboter 20 mit den vorher erwähnten Achsen dargestellt, wo erkennbar ist, dass die Verschiebebahn 12 eine erste Verschiebekomponente A1 erzeugt, während mit der Verdrehung des Drehgestells 17 um die Drehachse 34 eine weitere Verschiebekomponente A2 erzeugt wird und mit der Drehung des Drehgestells 18 um die Drehachse 35 eine weitere Verschiebekomponente A3 erzeugt wird.
In 7 ist als Beispiel für eine Antriebsrichtung (eine Bahnkurve 56) die Annäherung eines Stellsignals 36 an eine optimal zu erreichende Stellkurve 37 dargestellt.
Im Ausführungsbeispiel ist erkennbar, dass auf der Abszisse die Zeit in µs und auf der Ordinate ein Strom durch einen einzigen Stellmotor dargestellt ist. Hieraus ergibt sich, dass sich die Stellsignale 36a-d stufenweise an die Stellkurve 37 annähern, um diese im Idealfall nachzubilden.
Anhand der späteren 10 werden dann die hierzu erforderlichen Korrektursignale des Wahrscheinlichkeitsmoduls erläutert.
Die 8 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Modells für eine Regelstrecke 38, bei dem die Regelstrecke aus einem Regler 43 üblicher Bauart besteht, dessen ausgangsseitige Stellgröße 48 in den Eingang eines Reglermodells 49 eingespeist wird, das ein ungestörtes Reglermodell 50 beinhaltet.
Am Ausgang des ungestörten Reglermodells 50 wird die dort gebildete Stellgröße auf einen Knotenpunkt 52 aufgeschaltet, auf dem ein Störungspfad 51 mit einer Anzahl von möglichen externen Störungen aufgeschaltet ist.
Der Ausgangspfad 53 wird dann über den Rückführungszweig 44 (Ist-Wert) auf den eingangsseitigen Knotenpunkt 42 zurückgeführt, um den Regler 43 zu beeinflussen.
Die eingangsseitigen Sollwerte 39 werden parallel auf den Eingang des Wahrscheinlichkeitsmoduls 40 und auf den Knotenpunkt 42 geschaltet, so dass beide Elemente die eingangsseitigen Sollwerte 39 erhalten.
Erfindungsgemäß wirkt das Wahrscheinlichkeitsmodul 40 mit einem Signalpfad 46 auf den eingangsseitigen Knotenpunkt 42, um dort vom Wahrscheinlichkeitsmodul 40 erzeugte Korrekturen auf den Knotenpunkt 42 aufzuschalten. Damit wird das Regelverhalten des Reglers 43 durch die Veränderung der Eingangsgröße 45 am Regler 43 verändert.
Das Wahrscheinlichkeitsmodul 40 lernt vom Regler 43 und dessen Regelverhalten über den Signalpfad 47, so dass im Wahrscheinlichkeitsmodul 40 die Rückmeldung verarbeitet wird, in welcher Weise der Regler 43 die Korrektursignale auf dem Signalpfad 46 verarbeitet hat.
Das Wahrscheinlichkeitsmodul 40 arbeitet ferner über den Signalpfad 69 mit einer Datenbank zusammen, die als Messmodul 55 ausgebildet sein kann und in der die aktuellen, punktweise ermittelten Messgrößen in Form verschiedener Bahnkurven 56 eingespeist werden, wobei es sich jedoch um zeitlich zurückliegende - z.B. aus Messfahrten ermittelte - Messergebnisse handelt und nicht um Echtzeit-Messergebnisse, was das Regelverhalten der Regelstrecke 38 verschlechtern könnte.
Aus den über den Signalpfad 69 eingespeisten Messdaten, die für jeden Auftreffpunkt 31 aus Messkurven eines Messmoduls 55 erzeugt wurden, lernt das Wahrscheinlichkeitsmodul 40, in welcher Weise sich der Auftreffpunkt 31 in der Vergangenheit im Hinblick auf seine Ortslokalisation verändert hat. Diese Erfahrungswerte werden im Wahrscheinlichkeitsmodul 40 verarbeitet und über den Signalpfad 46 in den Knotenpunkt 42 eingespeist.
Das Messmodul 55 erfasst demnach die Ortskoordinaten einer Vielzahl von Bahnkurven 56, die lediglich hier im Ausführungsbeispiel mit den Bahnkurven A1, A2 und den Momentenkurven M1 und M2 angegeben sind.
Über den Störungspfad 51 können noch andere Störungsquellen Einfluss auf das Regelverhalten der Regelstrecke 38 nehmen, wie z. B. Temperaturwerte, Beschleunigungswerte, Feuchtigkeitswerte und dergleichen mehr, welche die Qualität des Druckwerkes 6-8 beeinträchtigen könnten.
Die 9 zeigt - in einer Zeichnung vereinigt - zwei verschiedene Ausführungsbeispiele einer weiteren Regelstrecke eines dazugehörenden digitalen Reglers, wobei dargestellt ist, dass die beiden eingezeichneten Wahrscheinlichkeitsmodule 40, 40' entweder zusammen vorhanden sein können oder nur das Wahrscheinlichkeitsmodul 40 allein oder nur das Wahrscheinlichkeitsmodul 40' allein.
Der Einfachheit halber wird in der folgenden Beschreibung das Vorhandensein der beiden Wahrscheinlichkeitsmodule 40 und 40' erläutert.
Wie vorhin ausgeführt, werden die Messdaten der Bahnkurven in den Eingangsteil eines digitalen Reglers 43 eingespeist, wobei ebenfalls eine Anzahl von Sollwerten eingespeist werden, die auf den Knotenpunkt 42 geschaltet sind.
Wie anhand der 8 erläutert, wirkt das Wahrscheinlichkeitsmodul 40 über den Signalpfad 46 auf den eingangsseitigen Knotenpunkt 42 und erzeugt dort eine Korrektur.
Die nur sporadisch abgetasteten (also nicht in Echtzeit) und digital erzeugten Werte der Bahnkurven 56 werden parallel an den Eingang des Wahrscheinlichkeitsmoduls 40 und an den Eingang des Reglers 43 geschaltet.
Am Ausgang des Knotenpunkts 42 werden die so gebildeten Signale über die Stellgröße 48 dem Digitalrechner 60 eingespeist, der von einer Systemuhr 59 getaktet ist. Die Taktleitung 65 synchronisiert den D/A-Wandler 61 und den A/D-Wandler 62 und den Digitalrechner 60.
Der Digitalrechner 60 erzeugt an seinem digitalen Ausgang ein Regelsignal, welches von dem DIA-Wandler 61 in ein analoges Signal umgewandelt wird und in den Eingang der Regelstrecke 38 eingespeist wird, auf welche - wie vorhin erläutert - noch ein Störungspfad 51 mit der Einspeisung von möglichen Störungen einläuft.
Der Ausgang der Regelstrecke 38 läuft auf den ausgangsseitigen Knotenpunkt 52, dessen Signal dem an der Ausgangsseite angeordneten Wahrscheinlichkeitsmodul 40' zugeführt wird, welche eingangsseitig eine Anzahl von Messdaten von Bahnkurven 56' erhält, die aus sporadisch durchgeführten Echtzeit-Messungen herrühren.
Es wird betont, dass diese Messungen nicht Punkt für Punkt zu bestimmten engen Zeitabständen durchgeführt wurden, sondern nur lediglich sporadisch und abschnittsweise, um den Rechenaufwand für die Feststellung der Lokalisierungsdaten der Bahnkurven 56 herabzusetzen.
Dies gilt auch für die Bahnkurven 56 am Eingang des dort gezeigten Wahrscheinlichkeitsmoduls 40.
Die 9 zeigt auch, dass entweder nur das eine oder auch beide Wahrscheinlichkeitsmodule 40, 40' mit den Daten einer Wissensdatenbank 57 verbunden sein können, welche Wissensdatenbank 57 über den Signalpfad 58 das Wahrscheinlichkeitsmodul 40, 40' mit Abweichungsdaten versorgt, die in der Vergangenheit bei der Lokalisierung der jeweiligen Bahnkurve 56, 56' erfasst wurden. Damit erhält das Wahrscheinlichkeitsmodul 40, 40' Vorgaben, in welcher Weise sich die Bahnkurven 56, 56' in der Vergangenheit verändert haben und diese Abweichungsdaten werden im Wahrscheinlichkeitsmodul 40, 40' zur Korrektur der Reglerdaten des Reglers 38, 43 verwendet.
Das ausgangsseitig angeordnete Wahrscheinlichkeitsmodul 40' wirkt über einen Signalpfad 64 auf den ausgangsseitig angeordneten A/D-Wandler 62, der den digitalen Wert jeweils in einen analogen Wert umwandelt und über den Rückführungszweig 44 wieder dem eingangsseitigen Knotenpunkt 42 zuführt.
Durch die Verwendung eines adaptiven Reglers, wie er in den 8, 9 und 11 beschrieben wird, ergibt sich somit erstmals die Möglichkeit, dass die Parameter des Reglers 38, 43 durch ein Wahrscheinlichkeitsmodul 40 dynamisch und adaptiv angepasst werden können.
Ein solcher Anpassungsvorgang ist als Beispiel in 10 dargestellt. Dort ist erkennbar, dass die Idealkurve 66 zunächst nicht in idealer Weise angenähert werden konnte, weil die ausgangsseitigen Signale der Regelstrecke 38, 43 lediglich der Stellkurve 68 entsprechen.
Hier greift die Erfindung mit der adaptiven Parametereinstellung aufgrund der verwendeten Wahrscheinlichkeitsmodule 40, 40' ein, und in der Abbildung ist dargestellt, dass das über einen üblichen adaptiven Regler erzeugte Stellsignal 36a-36d nun weiter dadurch verbessert werden kann, dass die von den Wahrscheinlichkeitsmodulen 40, 40' erzeugten Korrektursignale 67 mit in die Reglerparameter einbezogen werden. So ist zu einem bestimmten Zeitpunkt ein erstes Korrektursignal 67a zur Korrektur des Stellsignals 36 vorgesehen, um somit ein neues Stellsignal zu erzeugen, welches genau der Idealkurve 66 entspricht.
Gleiches gilt für das Stellsignal 36b, welches mit einem anderen Korrektursignal 67b aufgrund der Einwirkung des Wahrscheinlichkeitsmoduls 40, 40' korrigiert wurde, um so ebenfalls ein neues Stellsignal zu erzeugen, welches genau auf der Idealkurve 66 liegt.
Selbstverständlich hat auch die Idealkurve 66 eine bestimmte Schwankungsbreite 73, die jedoch wesentlich kleiner ist als vergleichsweise die vorher von einem üblichen Regler erzeugte Stellkurve 68. Die 10 zeigt, dass die Schwankungsbreite 73 dann lediglich einer Farbstrahlabweichung im Auftreffpunkt 31 von nur noch 4 µm oder weniger entspricht.
Auf der Ordinate ist der Strom durch ein Stellaggregat bezeichnet, welches über die Zeitachse mit den korrigierten Stellsignalen versorgt wird, die nunmehr alle auf der Idealkurve 66 liegen.
Diese korrigierten Stellsignale werden mit 75a, 75b usw. bezeichnet. Die 11 zeigt eine bevorzugte Steuerung für das Druckwerk 6-8 mit einer Vielzahl von Druckköpfen 9-11, wobei dem Stellantrieb 54 die lediglich sporadisch ermittelten und nicht in Echtzeit erzeugten Bahnkurven 56 eingespeist werden, die aus den verschiedenen Bewegungsachsen 70 des Mehrachs-Roboters 20 herrühren.
Diese Bahnkurven 56 werden auch dem Regler 43 eingespeist, und dieser korrespondiert mit dem Stellantrieb 54 für die Stellmotoren der Druckköpfe 9-11.
Am Ausgang des Stellantriebes 54 wird über einen Ausgangszweig 72 ein Signal erzeugt, welches auf den Knotenpunkt 52 geschaltet wird, auf den gleichzeitig als Korrektursignal auch die Werte des Wahrscheinlichkeitsmoduls 40 aufgeschaltet werden. Dieses erhält über den Signalpfad 69 die Bahnkurvenwerte aus Messfahrten aus dem Messmodul 55, und das Messmodul 55 ist über den Signalpfad 58 mit einer Wissensdatenbank 57 verbunden, in der für jeden Auftreffpunkt 31 die Häufigkeitsverteilung 32 registriert wurde. Dies entspricht einer Vielzahl von Erfahrungswerten, mit denen dann anhand der in 5 dargestellten Häufigkeitsverteilung ein bestimmter, höchstwahrscheinlicher Auftreffpunkt 31 ermittelt wird.
Ein so ermittelter Wert wird mit den Werten aus Messfahrten mit dem gleichen Auftreffpunkt 31 kombiniert und als höchstwahrscheinlicher Wert über den Signalpfad 69 dem Wahrscheinlichkeitsmodul 40 eingegeben, welches somit über den Signalpfad 46 die entsprechende Korrektur am Knotenpunkt 52 ausführt.
Aufgrund dieser Korrekturen werden demnach auch die Bahnkurven 56 in Bahnkurven 56' korrigiert und die Bewegungsachsen A1', A2', M1'; M2" und M3' werden entsprechend korrigiert und somit über den Stellantrieb 54 dem Druckkopf 9-11 zugeführt.
Der Ausgangszweig des Reglers wirkt als Regelzweig 71 ebenfalls auf den Knotenpunkt 52, so dass das korrigierte Bahnkurvensignal der Bahnkurven 56' aus diesen drei Werten der Signalpfade 46, 71, 72 gebildet wird.
Damit ist es erstmals möglich, einen von einer Farbdüse 24-27 erzeugten Auftreffpunkt 31 eines Druckkopfes 9-11 höchst präzise festzulegen, indem mit Hilfe von Wahrscheinlichkeitsmodulen 40, 40' die höchste Wahrscheinlichkeit für das Auftreffen des Farbstrahls 28 auf diesen Auftreffpunkt 31 errechnet wird und über ein Reglermodell dem Stellantrieb 54 eingespeist wird, sodass auf eine Echtzeit-Berechnung der Bahnkurven verzichtet werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Druckmaschine
2: Grundträger
3: Portal
4: Portal
5: Y-Z-Schlittenführung
6: Druckwerk
7: Druckwerk
8: Druckwerk
9: Druckkopf
10: Druckkopf
11: Druckkopf
12: Verschiebebahn
13: X-Richtung
14: Y-Richtung
15: Z-Richtung
16: Schlitten
17: Drehgestell
18: Drehgestell
19: Dreh- und Neigetisch
20: Mehrachs-Roboter
21: Druckobjekt
22: Antriebsmotor
23: Antriebsmotor
24: Farbdüse
25: Farbdüse
26: Farbdüse
27: Farbdüse
28: Farbstrahl a-d
29: Oberfläche (von 21)
30: Druckbild
31: Auftreffpunkt
32: Häufigkeitsverteilung
33: Schwenkachse
34: Drehachse
35: Drehachse
36: Stellsignal a-d
37: Stellkurve
38: Regelstrecke
39: Sollwerte
40: Wahrscheinlichkeitsmodul
41: Signalpfad
42: Knotenpunkt
43: Regler
44: Rückführungszweig
45: Eingangsgröße
46: Signalpfad
47: Signalpfad
48: Stellgröße
49: Reglermodell (gesamt)
50: Regelermodell (ungestört)
51: Störungspfad
52: Knotenpunkt
53: Ausgangspfad
54: Stellantrieb (für 6-8)
55: Messmodul
56: Bahnkurven 56'
57: Wissensdatenbank
58: Signalpfad
59: Systemuhr
60: Digitalrechner
61: DIA-Wandler
62: A/D-Wandler
63: Rückführungspfad
64: Signalpfad
65: Taktleitung
66: Idealkurve
67: Korrektursignal (von 40)
68: Stellkurve
69: Signalpfad
70: Bewegungsachsen
71: Regelzweig
72: Ausgangspfad (von 54)
73: Schwankungsbreite
74: Achse
75: korrigiertes Stellsignal
76: Signalpfad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014006991 A1 [0002, 0017]
DE 102015202574 A1 [0003]
DE 69732905 T2 [0004, 0011]

Claims

Vorrichtung zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten (21) mit gekrümmter Oberfläche mit mindestens einem bewegbar angetriebenen Tintenstrahl-Druckkopf (9-11), wobei der Druckkopf (9-11) mindestens in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegbar angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (9-11) an einer mindestens in Y-Z-Richtung verschiebbar angetriebenen Schlittenführung (5) befestigt ist und dass das Druckobjekt (21), der Schlittenführung (5) gegenüberliegend, auf einem Mehrachs-Roboter (20) befestigt ist.
Vorrichtung zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten (21) mit gekrümmter Oberfläche mit mindestens einem bewegbar angetriebenen Tintenstrahl-Druckkopf (9-11), wobei der Druckkopf (9-11) mindestens in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegbar angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckobjekt (21) an einer mindestens in Y-Z-Richtung verschiebbar angetriebenen Schlittenführung (5) befestigt ist und dass der Druckkopf (9-11), der Schlittenführung (5) gegenüberliegend, auf einem Mehrachs-Roboter (20) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrachs-Roboter (20) aus einem längs einer Verschiebebahn (12) in X-Richtung verschiebbaren Schlitten (16) besteht, auf dem mindestens ein erstes Drehgestell (17) angeordnet ist, dessen beweglicher Teil mit einem zweiten Drehgestell (18) verbunden ist, dessen beweglicher Teil mit einem Dreh- und Neigetisch (19) verbunden ist, auf dem das Druckobjekt (21) befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrachs-Roboter (20) als Knickarm-Roboter und/oder als Skalar-Roboter ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerung für das Druckwerk (6-8) der Druckköpfe (9-10) ein adaptiver Regler (43) angeordnet ist, der zur Korrektur der Bahnkurven (56) der Farbstrahlen (28) der Farbdüsen (24-27) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regelstrecke (38) des adaptiven Reglers (43) ein Wahrscheinlichkeitsmodul (40) angeordnet ist, das aufgrund von aus Messfahrten gewonnenen Messwerten der Bahnkurven (56) der Farbstrahlen (28) aus den Farbdüsen (24-27) und/oder einer auf Messwerten beruhenden Wissensdatenbank (57) eine Berechnung der Wahrscheinlichkeit der Zuordnung des aktuell zu bedruckenden Auftreffpunktes (31) auf dem Druckobjekt (21) und der Lage der Farbdüse (24-27) ausführt und mit dem daraus gewonnenen Korrektursignal den Stellantrieb (54) des Druckwerks (6-8) ansteuert..
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Eingang des Wahrscheinlichkeitsmoduls (40) die Ist-Werte der Bahnkurven (56) der Farbstrahlen (28) und die Sollwerte des Reglers (43) und die vom Regler (38) erzeugten Regelgrößen anliegen und dass aus den Eingangs- und Ausgangswerten des Reglers (38) im Wahrscheinlichkeitsmodul (40) ein Korrektursignal (67) gebildet wird, das auf die Stellgröße am Ausgang des Reglers (38) einwirkt.
Verfahren zum drei-dimensionalen Bedrucken von Druckobjekten (21) mit gekrümmter Oberfläche mit mindestens einem bewegbar angetriebenen Tintenstrahl-Druckkopf (9-11), wobei der Druckkopf (9-11) mindestens in zwei zueinander senkrechten Richtungen bewegbar angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (54) für den Druckkopf (9-11) mit einem adaptiven Regler (38) arbeitet, der zur Korrektur der Bahnkurven (56) der Farbstrahlen (28) der Farbdüsen (24-27) vorgesehen ist und dass die von dem adaptive Regler (38) erzeugten Stellantriebswerte durch ein Wahrscheinlichkeitsmodul (40) korrigiert werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Eingang des Wahrscheinlichkeitsmoduls (40) die Ist-Werte der Bahnkurven (56) der Farbstrahlen (28) und die Sollwerte des Reglers (43) und die vom Regler (38) erzeugten Regelgrößen anliegen und dass aus den Eingangs- und Ausgangswerten des Reglers (38) im Wahrscheinlichkeitsmodul (40) in Verbindung mit einer Wahrscheinlichkeitsberechnung des wahrscheinlichsten Ortes des Auftreffpunktes (31) ein Korrektursignal (67) gebildet wird, das auf die Stellgröße am Ausgang des Reglers (38) einwirkt und dem Stellantrieb (54) eingespeist wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wahrscheinlichkeitsmodul (40) den höchst wahrscheinlichen Auftreffpunkt (31) des Farbstrahls (28) auf der Oberfläche (29) des Druckobjekts (21) unter Einbeziehung der Gauß‘schen Glockenkurve der Häufigkeitsverteilung ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Einbeziehung der Ermittlung des wahrscheinlichsten Auftreffpunktes (31) noch die Ergebnisse aus einer oder mehrerer Messfahrten mit Ermittlung der Orte der Auftreffpunkte (31) und/oder die Ergebnisse einer Wissensdatenbank (57) einbezogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Regelung (38, 43) mit einem Vergleichsmodell arbeitet, das als Wahrscheinlichkeitsmodul (40, 40') ausgebildet ist und welches die Parameter der Regelung (38, 43) dynamisch anpasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass das Wahrscheinlichkeitsmodul (40, 40') eine dynamische Anpassung der ReglerParameter der adaptiven Regelung (38, 43) erzeugt.