DE102019004784A1 - Method for printing an image on a three-dimensional free-form surface, and device designed to carry out such a method - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche, wobei Bildinformationen des Bilds mittels eines Druckers mit mindestens einem Applikationskopf, insbesondere einem Druckkopf, mit mindestens einer Düse auf die dreidimensionale Freiformfläche aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass
a) auf die dreidimensionale Freiformfläche das Bild abgebildet wird, so dass die dreidimensionale Freiformfläche die Bildinformationen erhält,
b) der Applikationskopf entlang mindestens einer bestimmten Bewegungsbahn relativ zu der dreidimensionalen Freiformfläche bewegt wird, wobei an dem Applikationskopf mindestens ein Sensor geführt wird, wobei die Bildinformationen auf der dreidimensionalen Freiformfläche erfasst werden, und wobei entlang der mindestens einen bestimmten Bewegungsbahn in Abhängigkeit der erfassten Bildinformationen Druckdaten berechnet werden,
c) mindestens eine Bewegungsbahn des mindestens einen Applikationskopfs entlang der dreidimensionalen Freiformfläche in Abhängigkeit der berechneten Druckdaten ermittelt wird, und
d) der mindestens eine Applikationskopf entlang der mindestens einen ermittelten Bewegungsbahn geführt wird, wobei das Bild zumindest teilweise auf die dreidimensionale Freiformfläche gedruckt wird.
a) the image is mapped onto the three-dimensional free-form surface, so that the three-dimensional free-form surface receives the image information,
b) the application head is moved along at least one specific movement path relative to the three-dimensional free-form surface, at least one sensor being guided on the application head, the image information being recorded on the three-dimensional free-form surface, and along the at least one specific movement path depending on the acquired image information Print data are calculated,
c) at least one movement path of the at least one application head along the three-dimensional free-form surface is determined as a function of the calculated print data, and
d) the at least one application head is guided along the at least one determined movement path, the image being at least partially printed on the three-dimensional free-form surface.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche, sowie eine Vorrichtung, eingerichtet zum Durchführen eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for printing an image on a three-dimensional free-form surface, and to a device designed to carry out such a method.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche es erlauben, gekrümmte Oberflächen eines Objekts zu bedrucken. Zu diesem Zweck wird der Druckkopf mittels eines Roboters entlang der Oberfläche des Objekts in einem definierten Abstand zur Oberfläche oder umgekehrt geführt, so dass die vom Druckkopf ausgestoßene Tinte an die gewünschten Stellen auf der Oberfläche gelangt. Da die Oberfläche des Objekts in der Regel weitaus größer als die Ausdehnung des Druckkopfs ist, ist es notwendig, den Druckkopf mehrfach auf sogenannten Druckbahnen entlang der Oberfläche zu führen, um das gewünschte Druckbild aus nebeneinander liegenden Druckbahnen aufzubauen. Dabei ist es erforderlich, dass die Druckbahnen derart aneinander anschließen, dass keine optisch wahrnehmbaren Störungen an den Kanten der Druckbahnen erzeugt werden. Wird auf einer geometrisch abwickelbaren Fläche eines Objekts mittels eines zeilenweise oder einzelpunktweise arbeitenden Druckkopfs, beispielsweise eines Tintenstrahl-Druckkopfs, Tinte aufgebracht, so sind die Druckdaten direkt erzeugbar. Dabei entstehen keine Verzerrungen und/oder Stauchungen.Methods and devices are known from the prior art which allow curved surfaces of an object to be printed on. For this purpose, the print head is guided by a robot along the surface of the object at a defined distance from the surface or vice versa, so that the ink ejected from the print head reaches the desired locations on the surface. Since the surface of the object is usually much larger than the extension of the print head, it is necessary to guide the print head several times on so-called print tracks along the surface in order to build up the desired print image from adjacent print tracks. It is necessary that the printing webs connect to one another in such a way that no visually perceptible disturbances are generated at the edges of the printing webs. If ink is applied to a geometrically developable surface of an object by means of a line-by-line or single-point print head, for example an ink-jet print head, the print data can be generated directly. There are no distortions and / or compression.
Aus dem Stand der Technik ist ebenfalls bekannt, bei einer beliebigen dreidimensionalen Freiformfläche ein Bild auf die Oberfläche zu projizieren und mithilfe dieser Abbildungsvorschrift bei einer bekannten Bewegung des Druckkopfs, die Druckdaten auf dieser Bahn zu erzeugen. Dies ist insofern nachteilig, da eine derartige Erzeugung von Druckdaten rechnerisch sehr aufwendig ist, da die Bahnplanung mit sehr hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Bahn verbunden ist.It is also known from the prior art to project an image onto the surface of any three-dimensional free-form surface and, using this imaging rule, to generate the print data on this path when the print head moves in a known manner. This is disadvantageous in that such a generation of print data is computationally very complex since the path planning is associated with very high demands on the accuracy of the path.
Die deutsche Offenlegungsschrift
Die deutsche Offenlegungsschrift
Die deutsche Offenlegungsschrift
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist jedoch, dass diese Verfahren entweder sehr rechenintensiv sind oder die Druckergebnisse unzureichend sind, da es zu ungewünschten Abweichung beim Drucken der dreidimensionalen Freiformfläche kommt.A disadvantage of the methods known from the prior art, however, is that these methods are either very computationally intensive or the printing results are inadequate because there is an undesired deviation when printing the three-dimensional free-form surface.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche bereitzustellen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten, und wobei insbesondere die Genauigkeit beim Drucken verbessert wird.The invention is therefore based on the object of providing a method for printing an image on a three-dimensional free-form surface, the disadvantages mentioned not occurring, and in particular the accuracy during printing being improved.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object is achieved by creating the subject matter of the independent claims. Advantageous refinements result from the subclaims.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche bereitgestellt wird, wobei Bildinformationen des Bilds mittels eines Druckers mit mindestens einem Applikationskopf, insbesondere einem Druckkopf, mit mindestens einer Düse auf die dreidimensionale Freiformfläche aufgebracht werden, wobei a) das Bild auf die dreidimensionale Freiformfläche abgebildet wird, so dass die dreidimensionale Freiformfläche die Bildinformationen erhält, b) der Applikationskopf entlang mindestens einer bestimmten Bewegungsbahn relativ zu der dreidimensionalen Freiformfläche bewegt wird, wobei an dem Applikationskopf mindestens ein Sensor geführt wird, wobei die Bildinformationen auf der dreidimensionalen Freiformfläche erfasst werden, und wobei entlang der mindestens einen bestimmten Bewegungsbahn in Abhängigkeit der erfassten Bildinformationen Druckdaten berechnet werden, c) mindestens eine Bewegungsbahn des mindestens einen Applikationskopfs entlang der dreidimensionalen Freiformfläche in Abhängigkeit der berechneten Druckdaten ermittelt, insbesondere berechnet, wird, und d) der mindestens eine Applikationskopf entlang der mindestens einen ermittelten Bewegungsbahn geführt wird, wobei das Bild zumindest teilweise auf die dreidimensionale Freiformfläche gedruckt wird.The object is achieved in particular by providing a method for printing an image on a three-dimensional free-form surface, image information of the image being applied to the three-dimensional free-form surface by means of a printer with at least one application head, in particular a print head, with at least one nozzle, wherein a) the image is mapped onto the three-dimensional free-form surface, so that the three-dimensional free-form surface receives the image information, b) the application head is moved along at least one specific movement path relative to the three-dimensional free-form surface, at least one sensor being guided on the application head, the image information on the three-dimensional free-form surface are recorded, and wherein print data is calculated along the at least one specific movement path as a function of the captured image information, c) at least one movement path of the at least one application head is determined, in particular calculated, along the three-dimensional free-form surface as a function of the calculated print data, and d) the at least one application head along the at least one determined trajectory is guided, the image being at least partially printed on the three-dimensional free-form surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor ein realer Sensor.In a preferred embodiment, the at least one sensor is a real sensor.
In einer alternativ besonders bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Sensor ein virtueller Sensor.In an alternative particularly preferred embodiment, the at least one sensor is a virtual sensor.
Unter einem virtuellen Sensor wird insbesondere eine simulierte Abhängigkeit von stellvertretenden Messgrößen zu einer Zielgröße verstanden, wobei die Zielgröße nicht direkt gemessen, sondern anhand zu ihr korrelierender Messgrößen und eines Modells der Korrelation berechnet wird. Die Ermittlung der Abhängigkeit kann dabei auf unterschiedliche Weise stattfinden, insbesondere mittels eines neuronalen Netzes oder eines multivariaten Verfahrens. Dadurch wird die Zielgröße, insbesondere die Druckdaten, nicht mit realen Messsensoren im klassischen Sinn, sondern anhand der Zusammenhänge zu anderen Messgrößen bestimmt.A virtual sensor is understood to mean, in particular, a simulated dependence on representative measured variables for a target variable, the target variable not being measured directly, but being calculated on the basis of measured variables correlating to it and a model of the correlation. The dependency can be determined in different ways, in particular by means of a neural network or a multivariate method. As a result, the target variable, in particular the pressure data, is not determined using real measurement sensors in the classic sense, but on the basis of the relationships to other measured variables.
Vorzugsweise wird die Freiformfläche mit den erhaltenen Bildinformationen mittels virtueller Sensoren entlang der mindestens einen bestimmten Bewegungsbahn abgetastet und damit die Druckdaten berechnet.The free-form surface with the image information obtained is preferably scanned along the at least one specific movement path by means of virtual sensors, and the print data is thus calculated.
Vorzugsweise wird eine Anpassung der mindestens einen ermittelten Bewegungsbahn des Applikationskopfs zum Bedrucken der dreidimensionalen Freiformfläche vorgenommen.The at least one determined movement path of the application head is preferably adapted to print on the three-dimensional free-form surface.
Unter einer dreidimensionalen Freiformfläche wird insbesondere ein dreidimensionales Objekt verstanden, insbesondere die Oberfläche eines dreidimensionalen Objekts.A three-dimensional free-form surface means in particular a three-dimensional object, in particular the surface of a three-dimensional object.
Unter einem Objekt wird insbesondere eine Karosserie oder ein Karosseriebauteil eines Fahrzeugs verstanden, wobei das Fahrzeug insbesondere ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Bus, ein Wohnmobil, ein Baufahrzeug oder ein Nutzfahrzeug ist. Unter dem Objekt wird insbesondere auch ein Interieur-Bauteil oder ein Exterieur-Bauteil verstanden, insbesondere eine Abdeckung, eine Leiste oder eine Verkleidung.An object is understood in particular to mean a body or a body component of a vehicle, the vehicle being in particular a passenger car, a truck, a bus, a mobile home, a construction vehicle or a utility vehicle. The object is also understood to mean, in particular, an interior component or an exterior component, in particular a cover, a strip or a cladding.
Unter dem Erfassen von Bildinformationen werden insbesondere ein Abtasten und/oder ein Aufzeichnen von Bildinformationen eines auf eine dreidimensionale Freiformfläche abgebildeten Bilds verstanden.The acquisition of image information is understood in particular to mean the scanning and / or recording of image information of an image imaged on a three-dimensional free-form surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Mehrzahl von Bewegungsbahnen ermittelt, und der mindestens eine Applikationskopf wird sukzessive entlang der Mehrzahl der ermittelten Bewegungsbahnen geführt, wobei das Bild zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, auf die dreidimensionale Freiformfläche gedruckt wird.In a preferred embodiment, a plurality of trajectories are determined, and the at least one application head is successively guided along the majority of the determined trajectories, the image being at least partially, preferably completely, printed on the three-dimensional free-form surface.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die mindestens eine Bewegungsbahn des Applikationskopfs, insbesondere des Druckkopfs, bezüglich einer Bewegung entlang der dreidimensionalen Freiformfläche rechnerisch geplant, wobei der Applikationskopf mit der mindestens einen Düse entlang mindestens einer bestimmten Bewegungsbahn bewegt wird, und wobei Bildinformationen des Bilds erfasst werden. Anhand der Bildinformationen und der mindestens einen bestimmten Bewegungsbahn erfolgt die Berechnung der Druckdaten, wobei insbesondere für jeden Druckpunkt berechnet wird, welche Düse des Applikationskopfs auf welcher Bewegungsbahn, insbesondere ausgewählt aus der Mehrzahl der ermittelten Bewegungsbahnen, dem Druckpunkt am nächsten ist, wobei wenn der Applikationskopf an der zu bedruckenden dreidimensionalen Freiformfläche bewegt wird, insbesondere jeweils die entsprechende Düse zu einem bestimmten Zeitpunkt zum Drucken aktiviert wird.In a preferred embodiment, the at least one movement path of the application head, in particular the print head, is computationally planned with respect to a movement along the three-dimensional free-form surface, the application head being moved along at least one specific movement path with the at least one nozzle, and image information of the image being recorded. The print data is calculated on the basis of the image information and the at least one specific movement path, in particular for each pressure point it is calculated which nozzle of the application head on which movement path, in particular selected from the plurality of determined movement paths, is closest to the pressure point, and if the application head is moved on the three-dimensional free-form surface to be printed, in particular the respective nozzle is activated for printing at a specific point in time.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Bild auf eine dreidimensionale Freiformfläche abgebildet, wobei die dreidimensionale Freiformfläche, insbesondere die Oberfläche der dreidimensionalen Freiformfläche, die Bildinformationen des Bilds aufweist, wobei entlang einer bestimmten Bewegungsbahn des Applikationskopfs mindestens ein Sensor geführt wird und die Bildinformationen erfasst, wobei eine Abwicklung entsteht, die den Druckdaten entspricht. Vorzugsweise wird durch Kreuzen und/oder Versetzen von mehreren Bewegungsbahnen zueinander ermöglicht, dass ein Druckpunkt zu unterschiedlichem Zeitpunkt aus unterschiedlicher Position gesetzt werden kann. Dadurch kann für jeden Druckpunkt die passende Bewegungsbahn und der passende Zeitpunkt ausgewählt werden, den Druckpunkt optimal zu setzen.In a preferred embodiment, an image is imaged on a three-dimensional free-form surface, the three-dimensional free-form surface, in particular the surface of the three-dimensional free-form surface, having the image information of the image, at least one sensor being guided along a specific movement path of the application head and capturing the image information, one Processing arises that corresponds to the print data. By crossing and / or displacing a plurality of movement paths relative to one another, it is preferably possible for a pressure point to be set from different positions at different times. This means that the right movement path and the right time can be selected for each pressure point to set the pressure point optimally.
Vorzugsweise wird der Applikationskopf mit der mindestens einen Düse mittels eines Applikationsroboters bewegt, bevorzugt einem Roboterarm, insbesondere entlang der mindestens einen Bewegungsbahn. Vorzugsweise ist der Applikationskopf an dem Applikationsroboter angeordnet. Vorzugsweise wird der Applikationskopf mittels des Applikationsroboters geführt.The application head with the at least one nozzle is preferably moved by means of an application robot, preferably a robot arm, in particular along the at least one movement path. The application head is preferably arranged on the application robot. The application head is preferably guided by means of the application robot.
Vorzugsweise wird der Applikationskopf im Wesentlichen mit einem gleichbleibenden Abstand zu der dreidimensionalen Freiformfläche bewegt.The application head is preferably moved essentially at a constant distance from the three-dimensional free-form surface.
Vorzugsweise wird eine Neigung der mindestens einen Düse relativ zu dem Applikationskopf eingestellt.An inclination of the at least one nozzle relative to the application head is preferably set.
Vorzugsweise wird mittels einer Dosiereinheit ein Volumenstrom zum Drucken eingestellt, insbesondere in Abhängigkeit einer Position des Applikationskopfs relativ zu der dreidimensionalen Freiformfläche.A volume flow for printing is preferably set by means of a dosing unit, in particular as a function of a position of the application head relative to the three-dimensional free-form surface.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche weist Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik auf. Vorteilhafterweise wird die Genauigkeit beim Bedrucken von dreidimensionalen Freiformflächen verbessert. Vorteilhafterweise wird eine hohe Druckqualität erhalten, insbesondere ohne optisch sichtbare Bahnanschlüsse. Vorteilhafterweise muss die Qualität der Bewegungsbahn nicht aufwendig sichergestellt werden. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren einen einfachen Wechsel zwischen verschiedenen Bewegungsbahnen. Vorteilhafterweise sind keine zeilenweisen oder reihenweisen Bewegungsbahnen notwendig, insbesondere bewegt sich der Applikationskopf weitgehend nur an Stellen, an denen gedruckt wird. Vorteilhafterweise wird für jeden einzelnen Druckpunkt eine optimale Bewegungsbahn und oder ein Zeitpunkt zum Drucken ausgewählt. Vorteilhafterweise werden sichtbare und daher störende Streifen beim Drucken, insbesondere zwischen Bewegungsbahnen verhindert oder zumindest weitgehend verhindert, es entstehen also insbesondere keine Kanten oder Abstände zwischen einzelnen Bewegungsbahnen.The method according to the invention for printing an image on a three-dimensional free-form surface has advantages compared to the prior art. The accuracy when printing three-dimensional free-form surfaces is advantageously improved. A high print quality is advantageously obtained, in particular without optically visible web connections. Advantageously, the quality of the movement path does not have to be ensured in a complex manner. The method advantageously enables a simple change between different trajectories. Advantageously, no line-by-line or row-by-line trajectories are necessary; in particular, the application head largely only moves at locations where printing takes place. An optimal movement path and or a point in time for printing is advantageously selected for each individual printing point. Visible and therefore disruptive stripes are advantageously prevented or at least largely prevented during printing, in particular between trajectories, so in particular there are no edges or spaces between individual trajectories.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Applikationskopf mehrere Düsen aufweist, wobei für jeden Druckpunkt berechnet wird, welche Düse des mindestens einen Applikationskopfs auf welcher Bewegungsbahn, insbesondere ausgewählt aus der Mehrzahl der ermittelten Bewegungsbahnen, einem Druckpunkt am nächsten ist, wobei jeweils die entsprechende Düse anhand der Druckdaten aktiviert wird. Vorzugsweise weist der Applikationskopf Düsen zum Drucken unterschiedlicher Farben auf.According to a development of the invention, it is provided that the application head has a plurality of nozzles, it being calculated for each pressure point which nozzle of the at least one application head is closest to a pressure point on which movement path, in particular selected from the plurality of determined movement paths, the respectively corresponding nozzle is activated based on the pressure data. The application head preferably has nozzles for printing different colors.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine ermittelte Bewegungsbahn mindestens einmal gekreuzt und/oder versetzt wird, so dass ein Druckpunkt zu unterschiedlicher Zeit platziert und/oder aus unterschiedlichen Positionen gesetzt wird.According to a development of the invention, it is provided that the at least one determined movement path is crossed and / or offset at least once, so that a pressure point is placed at different times and / or is set from different positions.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine erste ermittelte Bewegungsbahn und eine zweite ermittelte Bewegungsbahn in mindestens einem Überlappbereich überlappen, wobei bevorzugt die zweite ermittelte Bewegungsbahn die erste ermittelte Bewegungsbahn in mindestens einem Überlappbereich kreuzt.According to a development of the invention, it is provided that a first determined movement path and a second determined movement path overlap in at least one overlap region, the second determined movement path preferably crossing the first determined movement path in at least one overlap region.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Applikationskopf eine Ausrichtung zu mindestens einer ermittelten Bewegungsbahn verändert, bevorzugt eine Neigung relativ zu der einen ermittelten Bewegungsbahn.According to a development of the invention, it is provided that the application head changes an orientation to at least one determined movement path, preferably an inclination relative to the one determined movement path.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Sensor mindestens eine Kamera ist, wobei die mindestens eine Kamera an den Applikationskopf geometrisch angepasste Sehstrahlen aufweist.According to a development of the invention, it is provided that the at least one sensor is at least one camera, the at least one camera having visual rays that are geometrically adapted to the application head.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die dreidimensionale Freiformfläche mit Tinte bedruckt wird. In einer alternativen Ausführungsform wird die dreidimensionale Freiformfläche mit Lack bedruckt.According to a development of the invention, it is provided that the three-dimensional free-form surface is printed with ink. In an alternative embodiment, the three-dimensional free-form surface is printed with lacquer.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Bewegung des Applikationskopfs auf der mindestens einen ermittelten Bewegungsbahn in Abhängigkeit der dreidimensionalen Freiformfläche und der Druckdaten angepasst wird, bevorzugt eine Geschwindigkeit, ein Auftreffwinkel, ein Abstand und/oder eine Position.According to a development of the invention, it is provided that a movement of the application head on the at least one determined movement path is adapted as a function of the three-dimensional free-form surface and the print data, preferably a speed, an angle of incidence, a distance and / or a position.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Vorrichtung, eingerichtet zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt wird, insbesondere nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei die Vorrichtung ein Steuergerät, einen Drucker mit mindestens einem Applikationskopf und mindestens einen Roboterarm zur Bewegung des mindestens einen Applikationskopfs, insbesondere einem Druckkopf, mit mindestens einer Düse zum Bedrucken einer dreidimensionalen Freiformfläche aufweist, wobei der Applikationskopf relativ zu der dreidimensionalen Formfläche auf mindestens einer Bewegungsbahn bewegbar ist. Dabei ergeben sich für die Vorrichtung insbesondere die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche erläutert wurden.The object is also achieved by providing a device set up to carry out a method according to the invention, in particular according to one of the exemplary embodiments described above, the device comprising a control device, a printer with at least one application head and at least one robot arm for moving the at least one application head, in particular a print head with at least one nozzle for printing a three-dimensional free-form surface, the application head being movable relative to the three-dimensional shaped surface on at least one movement path. This results in particular for the device, which have already been explained in connection with the method for printing an image on a three-dimensional free-form surface.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Dosiereinheit zur Einstellung eines aus der mindestens einen Düse austretenden Volumenstroms aufweist.According to a development of the invention, it is provided that the device has a metering unit for setting a volume flow emerging from the at least one nozzle.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche in einem Fließdiagramm.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of a Embodiment of a method for printing an image on a three-dimensional freeform surface in a flow chart.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche mit einzelnen Verfahrensschritten in einem Fließdiagramm.The single figure shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a method for printing an image on a three-dimensional free-form surface with individual method steps in a flow chart.
In dem Verfahren zum Drucken eines Bilds auf eine dreidimensionale Freiformfläche werden Bildinformationen des Bilds mittels eines Druckers mit mindestens einem Applikationskopf, insbesondere einem Druckkopf, mit mindestens einer Düse auf die dreidimensionale Freiformfläche aufgebracht. In Schritt a) wird auf die dreidimensionale Freiformfläche das Bild abgebildet, so dass die dreidimensionale Freiformfläche die Bildinformationen erhält. In Schritt b) wird der Applikationskopf entlang mindestens einer Bewegungsbahn relativ zu der dreidimensionalen Freiformfläche bewegt, wobei an dem Applikationskopf mindestens ein Sensor geführt wird, wobei die Bildinformationen auf der dreidimensionalen Freiformfläche erfasst werden, und wobei entlang der mindestens einen bekannten Bewegungsbahn in Abhängigkeit der erfassten Bildinformationen Druckdaten berechnet werden. In Schritt c) wird mindestens eine Bewegungsbahn des mindestens einen Applikationskopfs entlang der dreidimensionalen Freiformfläche in Abhängigkeit der Druckdaten ermittelt, insbesondere berechnet. In Schritt d) wird der mindestens eine Applikationskopf entlang der mindestens einen berechneten Bewegungsbahn geführt, wobei das Bild zumindest teilweise auf die dreidimensionale Freiformfläche gedruckt wird.In the method for printing an image on a three-dimensional free-form surface, image information of the image is applied to the three-dimensional free-form surface by means of a printer with at least one application head, in particular a print head, with at least one nozzle. In step a), the image is mapped onto the three-dimensional free-form surface, so that the three-dimensional free-form surface receives the image information. In step b) the application head is moved along at least one movement path relative to the three-dimensional free-form surface, at least one sensor being guided on the application head, the image information being recorded on the three-dimensional free-form surface, and along the at least one known movement path as a function of the detected one Image information print data can be calculated. In step c), at least one movement path of the at least one application head along the three-dimensional free-form surface is determined, in particular calculated, as a function of the print data. In step d), the at least one application head is guided along the at least one calculated movement path, the image being at least partially printed on the three-dimensional free-form surface.
Der mindestens eine Sensor kann dabei ein realer Sensor oder bevorzugt ein virtueller Sensor sein.The at least one sensor can be a real sensor or preferably a virtual sensor.
Dadurch wird die Genauigkeit beim Bedrucken von dreidimensionalen Freiformflächen verbessert und eine hohe Druckqualität erhalten, insbesondere ohne optisch sichtbare Bahnanschlüsse. Vorteilhafterweise sind keine zeilenweisen oder reihenweisen Bewegungsbahnen notwendig, insbesondere bewegt sich der Applikationskopf weitgehend nur an Stellen an denen gedruckt werden soll. Vorteilhafterweise wird für jeden einzelnen Druckpunkt eine optimale Bewegungsbahn und oder ein Zeitpunkt zum Drucken ausgewählt.This improves the accuracy when printing three-dimensional free-form surfaces and maintains high print quality, especially without optically visible web connections. Advantageously, no line-by-line or row-by-line trajectories are necessary, in particular the application head largely only moves at locations where printing is to take place. An optimal movement path and or a point in time for printing is advantageously selected for each individual printing point.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Applikationskopf mehrere Düsen auf, wobei für jeden Druckpunkt berechnet wird, welche Düse des mindestens einen Applikationskopfs auf welcher Bewegungsbahn einem Druckpunkt am nächsten ist, wobei jeweils die entsprechende Düse anhand der Druckdaten aktiviert wird.In one embodiment of the invention, the application head has a plurality of nozzles, it being calculated for each pressure point which nozzle of the at least one application head is closest to a pressure point on which movement path, the respective nozzle being activated on the basis of the pressure data.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die mindestens eine berechnete Bewegungsbahn mindestens einmal gekreuzt und/oder versetzt, so dass ein Druckpunkt zu unterschiedlicher Zeit platziert und/oder aus unterschiedlichen Positionen gesetzt wird. In a further embodiment of the invention, the at least one calculated trajectory is crossed and / or offset at least once, so that a pressure point is placed at different times and / or is set from different positions.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung überlappen eine erste berechnete Bewegungsbahn und eine zweite berechnete Bewegungsbahn in mindestens einem Überlappbereich, wobei bevorzugt die zweite berechnete Bewegungsbahn die erste berechnete Bewegungsbahn in mindestens einem Überlappbereich kreuzt.In a further embodiment of the invention, a first calculated movement path and a second calculated movement path overlap in at least one overlap region, the second calculated movement path preferably crossing the first calculated movement path in at least one overlap region.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verändert der Applikationskopf eine Ausrichtung zu mindestens einer berechneten Bewegungsbahn.In a further embodiment of the invention, the application head changes an orientation to at least one calculated trajectory.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine Sensor mindestens eine Kamera, wobei die mindestens eine Kamera dem Applikationskopf geometrisch angepasste Sehstrahlen aufweist.In a further embodiment of the invention, the at least one sensor is at least one camera, the at least one camera having visual rays that are geometrically adapted to the application head.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die dreidimensionale Freiformfläche mit Tinte bedruckt wird.In a further embodiment of the invention, the three-dimensional free-form surface is printed with ink.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Bewegung des Applikationskopfs auf der mindestens einen berechneten Bewegungsbahn in Abhängigkeit der dreidimensionalen Freiformfläche und der Druckdaten angepasst, bevorzugt eine Geschwindigkeit, ein Auftreffwinkel, ein Abstand und/oder eine Position.In a further embodiment of the invention, a movement of the application head on the at least one calculated movement path is adapted as a function of the three-dimensional free-form surface and the print data, preferably a speed, an angle of incidence, a distance and / or a position.
Die Vorrichtung, eingerichtet zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, weist ein Steuergerät, einen Drucker mit mindestens einem Applikationskopf und mindestens einen Roboterarm zur Bewegung des mindestens einen Applikationskopfs, insbesondere einem Druckkopf, mit mindestens einer Düse zum Bedrucken einer dreidimensionalen Freiformfläche auf, wobei der Applikationskopf relativ zu der dreidimensionalen Formfläche auf mindestens einer Bewegungsbahn bewegbar ist.The device, designed to carry out the method according to the invention, has a control device, a printer with at least one application head and at least one robot arm for moving the at least one application head, in particular a print head, with at least one nozzle for printing on a three-dimensional free-form surface, the application head being relative can be moved to the three-dimensional shaped surface on at least one movement path.
Vorzugsweise ist der Applikationskopf ein Tintenstrahl-Druckkopf zum Bedrucken einer Oberfläche mit Tinte.Preferably, the application head is an ink jet print head for printing on a surface with ink.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Dosiereinheit zur Einstellung eines aus der mindestens einen Düse austretenden Volumenstroms auf.In a further embodiment of the invention, the device has a metering unit for setting a volume flow emerging from the at least one nozzle.
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102012006370 A1 [0004]DE 102012006370 A1 [0004]
- DE 102014006991 A1 [0005]DE 102014006991 A1 [0005]
- DE 102014012395 A1 [0006]DE 102014012395 A1 [0006]
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| DE102019004784.2A Withdrawn DE102019004784A1 (en) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | Method for printing an image on a three-dimensional free-form surface, and device designed to carry out such a method |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022233705A1 (en) * | 2021-05-06 | 2022-11-10 | Manz Ag | Simulation device for simulating the printing of a print substrate with a printing pattern, and a corresponding method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012006370A1 (en) | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft | System for printing on an object |
| DE102014006991A1 (en) | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Apparatus for printing with an ink jet printhead on a curved surface of an obiect |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012006370A1 (en) | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft | System for printing on an object |
| DE102014006991A1 (en) | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Apparatus for printing with an ink jet printhead on a curved surface of an obiect |
| DE102014012395A1 (en) | 2014-08-21 | 2016-02-25 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method and apparatus for printing a curved surface of an object with an ink jet head |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022233705A1 (en) * | 2021-05-06 | 2022-11-10 | Manz Ag | Simulation device for simulating the printing of a print substrate with a printing pattern, and a corresponding method |
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