EP3863856B1 - Siebdruckvorrichtung mit einer siebdruckschablone sowie verwendungsverfahren - Google Patents

Siebdruckvorrichtung mit einer siebdruckschablone sowie verwendungsverfahren Download PDF

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EP3863856B1
EP3863856B1 EP19723409.9A EP19723409A EP3863856B1 EP 3863856 B1 EP3863856 B1 EP 3863856B1 EP 19723409 A EP19723409 A EP 19723409A EP 3863856 B1 EP3863856 B1 EP 3863856B1
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EP
European Patent Office
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printing
screen
doctor blade
printing device
printed
Prior art date
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Gerald Jeretzky
Ralf-Rudi Redeker
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Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
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Publication date
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    • B41F15/40—Inking units
    • B41F15/42—Inking units comprising squeegees or doctors
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    • B41F15/30—Supports for workpieces for articles with curved surfaces
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    • B41F15/44—Squeegees or doctors
    • B41F15/46—Squeegees or doctors with two or more operative parts

Definitions

  • the invention relates to a screen printing device with a screen printing stencil according to the preamble of claim 1 and a method for using the same.
  • a screen printing device with at least two squeegee systems involved alternately in the printing process, the squeegee systems being guided in a circumferential manner by chains, with the respective squeegees being used alternately and being returned to their starting point after the printing process is complete.
  • the squeegee run z. B. against each other by a constant phase angle of z. B. offset from 180 °.
  • the squeegee blades can be guided by two endless chains arranged side by side and parallel to each other.
  • a screen printing device with a screen printing stencil can be removed, with at least two squeegee systems each acting on this screen printing stencil being provided, with the at least two squeegee systems being arranged in the same printing process to apply printing ink to an object to be printed, each of these squeegee systems having at least one squeegee, each of these squeegees being arranged to sweep over the screen printing stencil, each of these squeegee systems being individually controlled by a control unit.
  • a screen printing device with a printing screen, a printing squeegee and a support for a print material to be printed is known, wherein at least one articulated-arm robot is provided for moving the printing squeegee and/or the support relative to the printing screen.
  • a screen printing device for printing curved surfaces is known, with a printing squeegee, a printing screen held in a screen frame and means for moving the printing squeegee, the screen frame being flexible at least in sections on at least one side.
  • the DE 10 2005 006 732 A1 contains the reference to a printing squeegee attached to a squeegee holder, the squeegee holder being guided by guide arms, it being possible for these guide arms to be the arms of a free-form robot which is not further specified.
  • the DE 44 31 596 C1 relates to a device for printing the surface of objects, with a printing device and two mutually independent compound slides which are opposite one another in relation to a central plane and can be moved parallel to one another, each of which has holders for receiving and handling the objects during the printing process, which project into the central plane lying between the planes of movement of the two compound slides and cover one and the same field of motion in this plane and can be moved with the aid of the cross slides in such a way that they pick up the objects to be printed directly from a feed conveyor, feed them to the printing device and, after printing, set them down on a discharge conveyor.
  • This device can be designed as a screen printing machine.
  • the DE 11 2012 005 138 T5 relates to a mask holder for holding a mask to be brought into contact with a substrate in a screen printing machine, the mask holder comprising: right and left side support parts that support both the right and left sides of the mask set horizontally from the front; an actuator capable of a moving operation in a front-back direction with respect to the right and left side support members; a rod member provided so as to extend along a lateral portion of the right and left side support members in the front-rear direction such that a front end of the rod member is connected to the operating member; a trailing edge stopper which is connected to a rear end of the rod member and is moved in the front-rear direction by the rod member by the moving operation in the front-back direction with respect to the right and left side support members by the operating member and by the fixing operation of the rod member is fixed to the right and left side support parts by the operating member on the right and left side support parts and which is abutted against a rear edge of the mask whose right and left sides are
  • the WO 2008/083257 A2 relates to an apparatus for printing designs or images on a small or limited area of a substrate.
  • the apparatus includes a screen printing assembly, a print head, and a guide assembly.
  • a squeegee and a flood bar of the printhead are positioned at a predetermined position.
  • the invention is based on the object of creating a screen printing device with a screen printing stencil, wherein the use of at least two squeegee systems each acting on this screen printing stencil is flexibly adapted or at least adaptable to the object to be printed.
  • a screen printing stencil 01 in particular a flat printing screen stencil, is in a z. B. stationarily arranged preferably rectangular in particular rigid frame 02 and z. B. arranged in a linear printing machine or in a rotary table printing machine.
  • a linear printing machine having a screen printing device is e.g. B. from the DE 10 2017 214 073 A1 known.
  • a rotary table printing machine having a screen printing device is e.g. B. from the EP 2 995 453 A1 known. Both types of printing machine are used to print objects 03, which z. B.
  • the object 03 to be printed is usually stored in a transport system and is guided through the printing machine by means of the transport system, with the object to be printed 03 is arranged at least briefly on the screen printing stencil 01 by the relevant transport system during the printing process, ie is positioned there, preferably below the screen printing stencil 01.
  • the lateral surface of the relevant in the printing process z. B. is printed on an object 03 rotating about its longitudinal axis 24 in that the object 03 to be printed is unrolled in contact with the screen printing stencil 01.
  • a larger number of objects 03 are preferably printed sequentially by the screen printing device, e.g.
  • the relevant screen printing device in a linear printing machine or in a rotary table printing machine.
  • the screen printing device is working in an industrial printing process for printing mass-produced articles, in particular round bodies 03 or hollow bodies 03, e.g. B. the respective lateral surface of bottles made of glass or plastic, preferably bottles for beverages or cosmetics.
  • each doctor blade systems 04; 06 in each case at least one squeegee 07; 08, each of these squeegees 07; 08 is arranged sweeping over the screen printing stencil 01.
  • Each of these doctor blades 07; 08 thus performs a relative movement with respect to the screen printing stencil 01, which is preferably arranged in a stationary manner.
  • the at least one squeegee 07; 08 of each of the squeegee systems 04; 06 is in a plane E1; E2 out, these levels E1; E2 spaced apart and arranged parallel to each other.
  • the at least one squeegee 07; 08 of each of the squeegee systems 04; 06 is in particular in a vertical plane E1; E2 led.
  • the respective squeegee 07; 08 each of these squeegee systems 04; 06 is each of a robot 09; 11 out or moved, with one - in the 2 indicated - trajectory 21 of the doctor blade 07 in question; 08 of each squeegee system 04; 06 is freely programmed in each case, which means that a respective at least two-dimensional movement path 21 of the doctor blade 07; 08 of each squeegee system 04; 06 each by a controller of the relevant robot 09; 11 is fixed.
  • the respective path of movement 21 of the doctor blade 07; 08 of the squeegee system in question 04; 06 is programmed as a function of a contour of the object 03 to be printed with this screen printing device, ie set to the respective squeegee 07; 08, particularly if the contour of the object 03 to be printed is uneven or discontinuous, the screen printing stencil 01 is positioned selectively, i.e. only at selected positions of a print image to be applied, and the robots 09; 11 to be painted over the screen printing template 01.
  • the Robots 09; 11 are each designed as a parallel-arm robot with rod kinematics or as a so-called delta robot 09; 11 or as a robot with delta kinematics.
  • Delta Robot 09; 11 have several, preferably at least three arms 12; 13, which by means of joints, in particular universal joints, with a common base 14; 16 are connected, the shape of these arms 12; 13 remind of the Greek letter delta.
  • the axes of a spider-like delta robot 09; 11 form a closed kinematic chain in their interaction.
  • the base 14; 16 of the respective delta robot 09; 11 is above the moving parts of the relevant delta robot 09; 11 arranged in particular stationary, ie z. B. on a mounting frame 17 of a linear printing machine or a rotary table printing machine.
  • From base 14; 16 extend the plurality, preferably at least three arms 12; 13, in particular articulated arms 12; 13 each down, i. H. down.
  • the lower ends of these arms 12; 13 are in turn compared to the respective base 14; 16 smaller in area, z. B. triangular or square platform 18; 19, the so-called gripper platform.
  • the respective squeegee 07; 08 of each of the squeegee systems 04; 06 is connected to the respective arms 12; 13 moving platform 18; 19 and is therefore connected by the respective movement of the relevant platform 18; 19 out in their respective movement behavior.
  • the drive technology is the following: If at least one motor 22, in particular electric, controlled by the control unit; 23, which is in the base 14; 16 is located, the respective axis of at least one of the articulated arms 12; 13 drives, the platform 18 arranged below moves; 19 along X and/or Y and/or Z traverse paths, ie along one-dimensional or two-dimensional or three-dimensional traverse paths - visually on the sides of a parallelogram.
  • delta robots 09; 11 also perform rotational movements.
  • the articulated arms 12; 13 of robots 09; 11 of this type can be driven, ie moved, by a linear drive and/or by a rotary drive.
  • the squeegee drive of the screen printing device is controlled by means of a delta robot 09; 11 to train.
  • This screen printing device is used in particular for printing objects 03 designed as a round body 03 or as a hollow body 03.
  • a linear printing machine or a rotary table printing machine is provided with at least one screen printing device having the features described above.
  • a squeegee drive by means of controlled robots 09; 11 is very precise and allows individual adjustment of a squeegee pressure and/or a squeegee position and/or a squeegee speed.
  • an object 03 to be printed is first measured, at least in terms of its contour, after which the respective movement path 21 of the respective squeegee 07; 08 of each squeegee system 04; 06 is programmed and executed respectively. It can be provided that the relevant doctor blades 07; 08 different squeegee systems 04, but involved in the same printing process; 06 alternately or with a time delay be used.
  • a robot 09 designed as a parallel-arm robot with rod kinematics or as a delta robot; 11 has the advantage over known, in particular industrially used, articulated-arm robots that it enables the circulation speeds required for printing mass-produced articles in the first place, with these circulation speeds usually being in the range of up to three cycles per second.
  • Articulated arm systems based on the design of an industrial robot are not designed for this and are therefore not suitable for the use intended according to the invention.
  • the comprehensive spatial flexibility of handling offered by articulated arm systems is not an advantage for the present application in a screen printing device, in particular in a screen printing device arranged in a linear printing machine or rotary table printing machine, but on the contrary leads to considerable limitations in the dynamics due to the masses to be moved in articulated arm systems .
  • the free programmability of a robot according to the invention solves a problem in comparison to squeegee systems known from the prior art described in the introduction, which lies in the high material stress on the screen fabric in the printing process.
  • Conventional systems such as B. in the DE 20 20 424 A described chain system, are characterized in that the same point loading of the screen fabric always occurs at the place where the squeegee is inserted.
  • the screen typically breaks and thus the production carried out with the screen printing device is interrupted.
  • One of a robot A guided squeegee system makes it possible to vary the squeegee insertion point geometrically within a zone defined with regard to the screen printing stencil, with the otherwise identical function of the squeegee system (e.g. with regard to register maintenance), and thus achieve more even fabric loading and a longer screen service life.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Screen Printers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Siebdruckvorrichtung mit einer Siebdruckschablone gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Verwendung derselben.
  • Durch die DE 20 20 424 A ist eine Siebdruckvorrichtung mit mindestens zwei am Druckprozess alternierend beteiligten Rakelsystemen bekannt, wobei die Rakelsysteme durch Ketten umlaufend geführt sind, wobei die jeweiligen Rakel wechselweise einsetzen und nach Abschluss des Druckvorgangs an ihren Ausgangspunkt zurückgeführt werden. Die Rakel laufen z. B. gegeneinander um einen konstanten Phasenwinkel von z. B. 180° versetzt ab. Die Rakelblätter können von zwei endlosen Ketten geführt werden, die nebeneinanderliegend und zueinander parallel angeordnet sind.
  • Der US 5,985,376 A ist eine Siebdruckvorrichtung mit einer Siebdruckschablone entnehmbar, wobei mindestens zwei jeweils auf diese Siebdruckschablone wirkende Rakelsysteme vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei Rakelsysteme in einem selben Druckprozess jeweils Druckfarbe auf einen zu bedruckenden Gegenstand auftragend angeordnet sind, wobei jedes dieser Rakelsysteme jeweils mindestens eine Rakel aufweist, wobei eine jede dieser Rakel über die Siebdruckschablone streichend angeordnet ist, wobei jedes dieser Rakelsysteme jeweils individuell von einer Steuereinheit gesteuert ist.
  • Durch die DE 10 2015 212 515 A1 ist eine Siebdruckvorrichtung mit einem Drucksieb, einer Druckrakel und einer Auflage für ein zu bedruckendes Druckgut bekannt, wobei zum Bewegen der Druckrakel und/oder der Auflage relativ zum Drucksieb wenigstens ein Gelenkarmroboter vorgesehen ist.
  • Aus der DE 10 2005 006 732 A1 ist eine Siebdruckvorrichtung zum Bedrucken von gekrümmten Oberflächen bekannt, mit einer Druckrakel, einem in einem Siebrahmen gehaltenen Drucksieb und Mitteln zum Bewegen der Druckrakel, wobei der Siebrahmen an wenigstens einer Seite wenigstens abschnittsweise flexibel ausgebildet ist. Die DE 10 2005 006 732 A1 enthält den Hinweis auf eine an einem Rakelhalter befestigte Druckrakel, wobei der Rakelhalter von Führungsarmen geführt ist, wobei diese Führungsarme Arme eines nicht-weiterspezifizierten Freiformroboters sein können. Die DE 44 31 596 C1 betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken der Oberfläche von Gegenständen, mit einer Druckeinrichtung und zwei voneinander unabhängigen, einander in Bezug auf eine Mittelebene gegenüberliegenden und parallel zueinander bewegbaren Kreuzschlitten, die jeweils Halterungen zur Aufnahme und Handhabung der Gegenstände während des Druckvorganges aufweisen, die in die zwischen den Bewegungsebenen der beiden Kreuzschlitten liegende Mittelebene vorspringen und in dieser Ebene ein und dasselbe Bewegungsfeld bestreichen und mit Hilfe der Kreuzschlitten derart beweglich sind, dass sie die zu bedruckenden Gegenstände unmittelbar von einem Zufuhrförderer aufgreifen, der Druckeinrichtung zuführen und nach dem Druck auf einen Austragförderer absetzen. Diese Vorrichtung kann als eine Siebdruckmaschine ausgebildet sein.
  • Die DE 11 2012 005 138 T5 betrifft eine Maskenhalterung zum Halten einer Maske, die mit einem Substrat in einer Siebdruckmaschine in Kontakt gebracht wird, wobei die Maskenhalterung umfasst: einen rechten und einen linken Seitenstützteil, der sowohl die rechte als auch die linke Seite der horizontal von der Vorderseite eingesetzten Maske stützt; ein Betätigungselement, das zu einer Bewegungsoperation in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung bezüglich des rechten und des linken Seitenstützteils imstande ist; ein Stabelement, das so vorgesehen ist, dass es sich längs eines seitlichen Abschnitts des rechten und des linken Seitenstützteils in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung erstreckt, so dass ein vorderes Ende des Stabelements mit dem Betätigungselement verbunden ist; einen Hinterkantenstopper, der mit einem hinteren Ende des Stabelements verbunden ist und durch das Stabelement durch die Bewegungsoperation in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bezüglich des rechten und des linken Seitenstützteils durch das Betätigungselement in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung bewegt wird und durch die Befestigungsoperation des Stabelements an dem rechten und dem linken Seitenstützteil durch das Betätigungselement an dem rechten und dem linken Seitenstützteil befestigt wird und der an einer Hinterkante der Maske zum Anstoßen gebracht wird, deren rechte und deren linke Seite durch den rechten bzw. den linken Seitenstützteil gestützt sind; und einen Vorderkantenstopper, der an eine Vorderkante der Maske anstößt, deren rechte und deren linke Seite durch den rechten bzw. den linken Seitenstützteil gestützt sind.
  • Die WO 2008/083257 A2 betrifft eine Vorrichtung zum Drucken von Designs oder Bildern auf einer kleinen oder begrenzten Fläche eines Substrats. Die Vorrichtung umfasst eine Siebdruckanordnung, einen Druckkopf und eine Führungsanordnung. Eine Rakel und eine Flutstange des Druckkopfes sind an einer vorbestimmten Position positioniert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Siebdruckvorrichtung mit einer Siebdruckschablone zu schaffen, wobei ein Einsatz von mindestens zwei jeweils auf diese Siebdruckschablone wirkenden Rakelsystemen flexibel an den zu bedruckenden Gegenstand angepasst oder zumindest anpassbar ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der gefundenen Lösung.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Rakel in ihrer jeweiligen Bewegung artikel-individuell geführt werden können. Auch andere spezifische Bewegungen, die z. B. im unmittelbaren Anschluss nach dem eigentlichen Druckprozess erfolgen, sind durch entsprechende Programmierung der Roboter möglich. Somit ergeben sich für die am Druckprozess beteiligten Rakel voneinander unabhängige individuelle Bewegungsabläufe jeweils ohne eine durch ein Führungssystem starr vorgegebene Bewegungsbahn und auch ohne eine z. B. mechanische Zwangskopplung bei einer gleichzeitigen Verwendung von mehreren Rakeln. Gerade für das Bedrucken von Massenartikeln ist es auch vorteilhaft, dass die Zeit zwischen zwei Druckvorgängen verringert werden kann, weil z. B. Wartezeiten verkürzt werden oder entfallen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erste Variante einer Siebdruckvorrichtung;
    Fig. 2
    eine zweite Variante der Siebdruckvorrichtung.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen beispielhaft zwei Varianten der vorgeschlagenen Siebdruckvorrichtung. Bei beiden Varianten ist eine Siebdruckschablone 01, insbesondere Flachdrucksiebschablone, in einem z. B. stationär angeordneten vorzugsweise rechteckig ausgebildeten insbesondere starren Rahmen 02 eingefasst und z. B. in einer Lineardruckmaschine oder in einer Rundtischdruckmaschine angeordnet. Eine eine Siebdruckvorrichtung aufweisende Lineardruckmaschine ist z. B. aus der DE 10 2017 214 073 A1 bekannt. Eine eine Siebdruckvorrichtung aufweisende Rundtischdruckmaschine ist z. B. aus der EP 2 995 453 A1 bekannt. Beide Druckmaschinentypen werden zum Bedrucken von Gegenständen 03 verwendet, die z. B. jeweils als ein Rundkörper 03 oder als ein Hohlkörper 03 ausgebildet sind, insbesondere als ein rotationssymmetrischer Hohlkörper 03. Üblicherweise ist der zu bedruckende Gegenstand 03 jeweils in einem Transportsystem gelagert und wird mittels des Transportsystem durch die Druckmaschine geführt, wobei der zu bedruckende Gegenstand 03 im Druckprozess von dem betreffenden Transportsystem zumindest kurzzeitig an der Siebdruckschablone 01 angeordnet ist, d. h. dort positioniert wird, und zwar vorzugsweise unterhalb der Siebdruckschablone 01. Dabei wird im Druckprozess mittels der Siebdruckvorrichtung z. B. die Mantelfläche des betreffenden im Druckprozess z. B. um seine Längsachse 24 rotierenden Gegenstandes 03 dadurch bedruckt, dass der zu bedruckende Gegenstand 03 im Kontakt mit der Siebdruckschablone 01 abgerollt wird. Vorzugsweise wird von der Siebdruckvorrichtung eine größere Anzahl von Gegenständen 03 sequentiell bedruckt, z. B. werden in einer Lineardruckmaschine oder in einer Rundtischdruckmaschine von der betreffenden Siebdruckvorrichtung zwischen 300 und 600 dieser Gegenstände 03 pro Minute bedruckt. Die Siebdruckvorrichtung arbeitet also in einem industriellen Druckprozess zum Bedrucken von Massenartikeln, insbesondere von Rundkörpern 03 oder Hohlkörpern 03, z. B. der jeweiligen Mantelfläche von Flaschen aus Glas oder einem Kunststoff, vorzugsweise Flaschen für Getränke oder Kosmetika. Zum Auftragen von Druckfarbe auf den zu bedruckenden Gegenstand 03 in einem selben Druckprozess sind mehrere, z. B. zwei jeweils einzeln, d. h. individuell von einer vorzugsweise digitalen Steuereinheit gesteuerte Rakelsysteme 04; 06 vorgesehen, wobei jedes dieser Rakelsysteme 04; 06 jeweils mindestens eine Rakel 07; 08 aufweist, wobei eine jede dieser Rakel 07; 08 über die Siebdruckschablone 01 streichend angeordnet ist. Jede dieser Rakel 07; 08 führt also mit Bezug auf die vorzugsweise ortsfest angeordnete Siebdruckschablone 01 eine Relativbewegung aus. Die jeweils mindestens eine Rakel 07; 08 von jedem der Rakelsysteme 04; 06 ist jeweils in einer Ebene E1; E2 geführt, wobei diese Ebenen E1; E2 voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind. Die jeweils mindestens eine Rakel 07; 08 von jedem der Rakelsysteme 04; 06 ist jeweils insbesondere in einer vertikalen Ebene E1; E2 geführt. Mit Bezug auf die Längsachse 24 der zu bedruckenden Gegenstände 03 sind die zueinander parallelen Ebenen E1; E2 entlang dieser Längsachse 24 insbesondere nacheinander bzw. hintereinander angeordnet, so dass verschiedene Rakelsysteme 04; 06 z. B. auch jeweils unterschiedliche Bereiche vom zu bedruckenden Gegenstand 03 bedrucken können.
  • Die jeweilige Rakel 07; 08 jedes dieser Rakelsysteme 04; 06 ist jeweils von einem Roboter 09; 11 geführt bzw. bewegt, wobei eine - in der Fig. 2 angedeutete - Bewegungsbahn 21 der betreffenden Rakel 07; 08 eines jeden Rakelsystems 04; 06 jeweils frei programmiert ist, was bedeutet, dass eine jeweilige mindestens zweidimensionale Bewegungsbahn 21 der betreffenden Rakel 07; 08 eines jeden Rakelsystems 04; 06 jeweils durch eine Steuerung des betreffenden Roboters 09; 11 festgelegt ist. Vorzugsweise ist die jeweilige Bewegungsbahn 21 der Rakel 07; 08 des betreffenden Rakelsystems 04; 06 in Abhängigkeit von einer Kontur des mit dieser Siebdruckvorrichtung zu bedruckenden Gegenstandes 03 programmiert, d. h. festgelegt, um die jeweilige Rakel 07; 08 insbesondere bei einem ungeraden oder unstetigen Konturverlauf des zu bedruckenden Gegenstandes 03 selektiv, d. h. nur an ausgewählten Positionen eines aufzutragenden Druckbildes, an die Siebdruckschablone 01 anzustellen und entsprechend der getroffenen programmtechnischen Festlegung durch eine entsprechende von der Steuereinheit ausgeführte Ansteuerung der Roboter 09; 11 über die Siebdruckschablone 01 streichen zu lassen.
  • Die Roboter 09; 11 sind jeweils als ein Parallelarmroboter mit Stabkinematik oder als ein sogenannter Delta-Roboter 09; 11 bzw. als ein Roboter mit Deltakinematik ausgebildet. Delta-Roboter 09; 11 weisen mehrere, vorzugsweise mindestens drei Arme 12; 13 auf, die mittels Gelenken, insbesondere Universalgelenken mit einer gemeinsamen Basis 14; 16 verbunden sind, wobei die Form dieser Arme 12; 13 an den griechischen Buchstaben Delta erinnern. Die Achsen eines spinnenartigen Delta-Roboters 09; 11 bilden in ihrem Zusammenspiel eine geschlossene kinematische Kette. Die Basis 14; 16 des jeweiligen Delta-Roboters 09; 11 ist jeweils oberhalb der sich bewegenden Teile des betreffenden Delta-Roboters 09; 11 insbesondere ortsfest angeordnet, also z. B. an einem Montagerahmen 17 einer Lineardruckmaschine oder einer Rundtischdruckmaschine. Von der Basis 14; 16 erstrecken sich die mehreren, vorzugsweise mindestens drei Arme 12; 13, insbesondere Gelenkarme 12; 13 jeweils nach unten, d. h. abwärts. Die unteren Enden dieser Arme 12; 13 sind ihrerseits mit einer im Vergleich zur jeweiligen Basis 14; 16 flächenmäßig kleineren, z. B. dreieckigen oder viereckigen Plattform 18; 19, der sogenannten Greiferplattform verbunden. Die jeweilige Rakel 07; 08 von jedem der jeweils auf die Siebdruckschablone 01 wirkenden Rakelsysteme 04; 06 ist mit der jeweiligen jeweils von den betreffenden Armen 12; 13 bewegten Plattform 18; 19 verbunden und wird daher durch die jeweilige Bewegung der betreffenden Plattform 18; 19 in ihrem jeweiligen Bewegungsverhalten geführt.
  • Bei der vorgenannten Art von Roboter 09; 11 ist die Antriebstechnik folgende:
    Wenn mindestens ein insbesondere elektrischer von der Steuereinheit gesteuerter Motor 22; 23, welcher sich in der Basis 14; 16 befindet, die jeweilige Achse von mindestens einem der Gelenkarme 12; 13 antreibt, bewegt sich die unten angeordnete Plattform 18; 19 entlang von X- und/oder Y- und/oder Z-Verfahrwegen, d. h. entlang von eindimensionalen oder zweidimensionalen oder dreidimensionalen Verfahrwegen - visuell auf den Seiten eines Parallelogramms. Je nach der Anzahl der Freiheitsgrade können Delta-Roboter 09; 11 auch Rotationsbewegungen ausführen. Die Gelenkarme 12; 13 von Robotern 09; 11 dieser Bauart können von einem linearen Antrieb und/oder von einem Drehantrieb angetrieben, d. h. bewegt werden. Da der jeweilige Antrieb oder Motor 22; 23 für die Gelenkarme 12; 13 jeweils in der betreffenden Basis 14; 16 angeordnet ist, weisen die Gelenkarme 12; 13 der vorgeschlagenen Roboter 09; 11 selbst keinen von der Steuereinheit gesteuerten Antrieb oder Motor 22; 23 auf. Die Gelenkarme 12; 13 weisen daher nur eine vergleichsweise geringe Masse und/oder Trägheit auf.
  • Es wird erfindungsgemäß vorgesehen, den Rakelantrieb der Siebdruckvorrichtung mittels Delta-Roboter 09; 11 auszubilden. Diese Siebdruckvorrichtung wird insbesondere zum Bedrucken von jeweils als ein Rundkörper 03 oder als ein Hohlkörper 03 ausgebildeten Gegenständen 03 verwendet. In einer sehr vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, eine Lineardruckmaschine oder eine Rundtischdruckmaschine jeweils mit mindestens einer Siebdruckvorrichtung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen auszubilden.
  • Ein Rakelantrieb mittels gesteuerter Roboter 09; 11 ist sehr präzise und gestattet eine individuelle Einstellung von einem Rakeldruck und/oder einer Rakelposition und/oder einer Rakelgeschwindigkeit. In vorteilhafter Weise wird ein zu bedruckender Gegenstand 03 zuerst zumindest in seiner Kontur vermessen, wonach dann in Abhängigkeit vom Messergebnis die jeweilige Bewegungsbahn 21 der betreffenden Rakel 07; 08 eines jeden Rakelsystems 04; 06 jeweils programmiert und ausgeführt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die betreffenden Rakel 07; 08 unterschiedlicher, aber am selben Druckprozess beteiligter Rakelsysteme 04; 06 jeweils wechselweise oder zeitversetzt zum Einsatz gebracht werden.
  • Ein als Parallelarmroboter mit Stabkinematik oder als Delta-Roboter ausgebildeter Roboter 09; 11 hat gegenüber bekannten insbesondere industriell genutzten Gelenkarmrobotern den Vorzug, die zum Bedrucken von Massenartikeln geforderten Umlaufgeschwindigkeiten überhaupt erst zu ermöglichen, wobei diese Umlaufgeschwindigkeiten üblicherweise im Bereich von bis zu drei Zyklen pro Sekunde liegen. Hierfür sind Gelenkarmsysteme nach Bauart eines Industrieroboters nicht ausgelegt und deshalb für die erfindungsgemäß beabsichtigte Verwendung nicht geeignet. Die von Gelenkarmsystemen gebotene umfassende räumliche Flexibilität der Handhabung ist für den hier vorliegenden Einsatzzweck in einer Siebdruckvorrichtung, insbesondere in einer in einer Lineardruckmaschine oder Rundtischdruckmaschine angeordneten Siebdruckvorrichtung kein Vorzug, sondern führt ganz im Gegenteil aufgrund der bei Gelenkarmsystemen zu bewegenden Massen zu erheblichen Einschränkungen in der Dynamik. Ganz anders ist der Sachverhalt bei einem Parallelarmroboter mit Stabkinematik oder bei einem Delta-Roboter. Dadurch, dass bei einem Parallelarmroboter mit Stabkinematik oder bei einem Delta-Roboter die jeweiligen Antriebe außerhalb der Armkinematik angeordnet sind, haben diese Parallelkinematiken nur geringe bewegte Massen und können deshalb die erforderliche sehr hohe Geschwindigkeit und Dynamik erreichen.
  • Ferner löst die freie Programmierbarkeit eines erfindungsgemäßen Roboters gegenüber aus dem einleitend beschriebenen Stand der Technik bekannten Rakelsystemen ein Problem, welches in der hohen Materialbelastung des Siebgewebes im Druckprozess liegt. Konventionelle Systeme, wie das z. B. in der DE 20 20 424 A beschriebene Kettensystem, sind dadurch gekennzeichnet, dass am Ort des Rakeleinsetzens eine immer gleiche Punktbelastung des Siebgewebes auftritt. Hier kommt es nach entsprechender Laufzeit typischerweise zum Siebriss und damit zu einer Unterbrechung der mit der Siebdruckvorrichtung ausgeführten Produktion. Ein von einem Roboter geführtes Rakelsystem ermöglicht es hingegen, den Rakeleinsetzpunkt bei ansonsten gleicher Funktion des Rakelsystems (z. B. hinsichtlich Registerhaltung) innerhalb einer bezüglich der Siebdruckschablone definierten Zone geometrisch zu variieren und damit eine gleichmäßigere Gewebebelastung und höhere Siebstandzeit zu erreichen.
    • Bezugszeichenliste
    • 01
    Siebdruckschablone
    02
    Rahmen
    03
    Gegenstand; Hohlkörper
    04
    Rakelsystem
    06
    Rakelsystem
    07
    Rakel
    08
    Rakel
    09
    Roboter; Delta-Roboter
    11
    Roboter; Delta-Roboter
    12
    Arm; Gelenkarm
    13
    Arm; Gelenkarm
    14
    Basis
    16
    Basis
    17
    Montagerahmen
    18
    Plattform
    19
    Plattform
    21
    Bewegungsbahn
    22
    Motor
    23
    Motor
    24
    Längsachse
    E1
    Ebene
    E2
    Ebene

Claims (15)

  1. Siebdruckvorrichtung mit einer Siebdruckschablone (01), wobei mindestens zwei jeweils auf diese Siebdruckschablone (01) wirkende Rakelsysteme (04; 06) vorgesehen sind, wobei die mindestens zwei Rakelsysteme (04; 06) in einem selben Druckprozess jeweils Druckfarbe auf einen zu bedruckenden Gegenstand (03) auftragend angeordnet sind, wobei jedes dieser Rakelsysteme (04; 06) jeweils mindestens eine Rakel (07; 08) aufweist, wobei eine jede dieser Rakel (07; 08) über die Siebdruckschablone (01) streichend angeordnet ist, wobei jedes dieser Rakelsysteme (04; 06) jeweils individuell von einer Steuereinheit gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rakel (07; 08) jedes dieser Rakelsysteme (04; 06) jeweils von einem Roboter (09; 11) bewegt ist, wobei eine jeweilige mindestens zweidimensionale Bewegungsbahn (21) der jeweiligen Rakel (07; 08) eines jeden Rakelsystems (04; 06) jeweils frei programmiert ist und durch die Steuerung des betreffenden Roboters (09; 11) festgelegt ist, wobei die Roboter (09; 11) jeweils als ein Parallelarmroboter mit Stabkinematik ausgebildet sind.
  2. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Bewegungsbahn (21) der jeweiligen Rakel (07; 08) eines jeden Rakelsystems (04; 06) in Abhängigkeit von einer Kontur des mit dieser Siebdruckvorrichtung zu bedruckenden Gegenstandes (03) festgelegt ist.
  3. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebdruckschablone (01) als eine Flachdrucksiebschablone ausgebildet ist und/oder in einem stationär angeordneten Rahmen (02) eingefasst ist.
  4. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboter (09; 11) jeweils mehrere Arme (12; 13) aufweisen, wobei die Arme (12; 13) des jeweiligen Roboters (09; 11) mittels Gelenken jeweils mit einer selben Basis (14; 16) verbunden sind, wobei die betreffende Basis (14; 16) des jeweiligen Roboters (09; 11) jeweils oberhalb der sich bewegenden Teile des betreffenden Roboters (09; 11) angeordnet ist und die Arme (12; 13) sich von der betreffenden Basis (14; 16) jeweils nach unten erstrecken, wobei die unteren Enden dieser Arme (12; 13) ihrerseits mit einer im Vergleich zur jeweiligen Basis (14; 16) kleineren Plattform (18; 19) verbunden sind, wobei die mindestens eine Rakel (07; 08) von jedem der jeweils auf die Siebdruckschablone (01) wirkenden Rakelsysteme (04; 06) mit der jeweiligen jeweils von den betreffenden Armen (12; 13) bewegten Plattform (18; 19) verbunden ist, wobei als Antrieb für die von mindestens einem der Arme (12; 13) des jeweiligen Roboters (09; 11) auszuführende Bewegung nur in der betreffenden Basis (14; 16) jeweils mindestens ein von der Steuereinheit gesteuerter Motor (22; 23) angeordnet ist.
  5. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils mindestens eine Rakel (07; 08) von jedem der Rakelsysteme (04; 06) jeweils in einer Ebene (E1; E2) geführt ist, wobei diese Ebenen (E1; E2) voneinander beabstandet und parallel zueinander angeordnet sind.
  6. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander parallelen Ebenen (E1; E2) mit Bezug auf eine Längsachse (24) des zu bedruckenden Gegenstandes (03) auf selbiger nacheinander angeordnet sind.
  7. Siebdruckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der Rakelsysteme (04; 06) ein Rakeldruck und/oder eine Rakelposition und/oder eine Rakelgeschwindigkeit individuell eingestellt sind.
  8. Verfahren zur Verwendung einer Siebdruckvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Siebdruckvorrichtung zum Bedrucken von mindestens einem jeweils als ein Hohlkörper (03) oder Rundkörper (03) ausgebildeten Gegenstand (03) verwendet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zu bedruckende Gegenstand (03) zuerst zumindest in seiner Kontur vermessen wird, wonach dann in Abhängigkeit vom Messergebnis die jeweilige Bewegungsbahn (21) der jeweiligen Rakel (07; 08) eines jeden Rakelsystems (04; 06) jeweils in einem Programm festgelegt und der betreffende Roboter (09; 11) entsprechend dieser programmtechnischen Festlegung von der Steuereinheit gesteuert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Rakel (07; 08) eines jeden Rakelsystems (04; 06) bei einem ungeraden oder unstetigen Konturverlauf des zu bedruckenden Gegenstandes (03) nur an ausgewählten Positionen eines aufzutragenden Druckbildes an die Siebdruckschablone (01) angestellt und über diese Siebdruckschablone (01) streichend angeordnet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Rakel (07; 08) unterschiedlicher Rakelsysteme (04; 06) in dem Druckprozess jeweils wechselweise oder zeitversetzt eingesetzt werden.
  12. Lineardruckmaschine oder Rundtischdruckmaschine jeweils mit mindestens einer Siebdruckvorrichtung jeweils nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 und jeweils mit einem Transportsystem, wobei der mindestens eine zu bedruckende Gegenstand (03) jeweils in dem Transportsystem gelagert ist und mittels des Transportsystems durch die Druckmaschine geführt wird, wobei der betreffende zu bedruckende Gegenstand (03) im Druckprozess von dem Transportsystem zumindest kurzzeitig an der Siebdruckschablone (01) der betreffenden in der Druckmaschine angeordneten Siebdruckvorrichtung angeordnet ist.
  13. Lineardruckmaschine oder Rundtischdruckmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zu bedruckende Gegenstand (03) im Druckprozess von dem Transportsystem unterhalb der Siebdruckschablone (01) der betreffenden in der Druckmaschine angeordneten Siebdruckvorrichtung angeordnet ist.
  14. Lineardruckmaschine oder Rundtischdruckmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Basis (14; 16) des betreffenden Roboters (09; 11) jeweils an einem Montagerahmen (17) der Lineardruckmaschine oder der Rundtischdruckmaschine ortsfest angeordnet ist.
  15. Verfahren zur Verwendung einer Lineardruckmaschine oder Rundtischdruckmaschine nach Anspruch 12 oder 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Lineardruckmaschine oder in der Rundtischdruckmaschine angeordnete Siebdruckvorrichtung in einem industriellen Druckprozess zum Bedrucken von Massenartikeln verwendet wird und/oder dass in der Lineardruckmaschine oder in der Rundtischdruckmaschine von der betreffenden Siebdruckvorrichtung sequentiell zwischen 300 und 600 Gegenstände (03) pro Minute bedruckt werden.
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