EP4405181B1

EP4405181B1 - Herstellung einer dekorativen oberfläche

Info

Publication number: EP4405181B1
Application number: EP23776306.5A
Authority: EP
Inventors: René Pankoke
Original assignee: Hymmen GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Hymmen GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2022-12-12
Filing date: 2023-09-20
Publication date: 2026-04-22
Anticipated expiration: 2043-09-20
Also published as: DE102022213489B3; WO2024125841A1; EP4405181A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche auf einem Werkstück sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer optisch und/oder haptisch strukturierten Oberfläche auf einem Werkstück. Das mit der dekorativen Oberfläche versehene Werkstück kann zur Erzeugung eines gewünschten Designs verwendet werden. Zum Beispiel kann das Werkstück als Fußbodenpaneel, als Möbelplatte oder als eine Platte für Tische, Schränke, Wand- und/oder Deckenverkleidung verwendet werden. Ein anderer möglicher Anwendungsfall ist eine Platte für die Außenverkleidung von Fassaden, z.B. Gebäudeaußenwände. Typisch ist dabei, dass unterschiedliche Dekore auf dem Werkstück passgenau, d.h. synchron, übereinander platziert werden müssen. Bei den Dekoren kann es sich sowohl um zwei- als auch dreidimensionale Dekore handeln.
Insbesondere beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, ein zweites Dekor (Zusatzdekor) synchron zu einem ersten Dekor (Basisdekor) auf ein Werkstück aufzubringen.
Ein typischer Anwendungsfall ist hier das Erzeugen einer synchronen Struktur mit Erhöhungen und/oder Vertiefungen im Bereich von üblicherweise weniger als einem Millimeter Höhe auf einer vorher bereits mit einem zweidimensionalen Dekor versehenen Oberfläche, dergestalt, dass die Erhöhungen und Vertiefungen synchron zu der darunterliegenden Dekorschicht (Basisdekor) liegen. Ein Beispiel für eine solche Ausführung ist ein mit einer Holzoberfläche bedrucktes Paneel, bei dem im Bereich von gedruckten (nachgebildeten) Astlöchern eine entsprechende Vertiefung erzeugt wird. Ein anderes Beispiel ist eine Fliesenoberfläche, bei der die Fugen zwischen den Fliesen durch dieses Verfahren etwas vertieft ausgeführt werden, während die einzelnen Fliesen selbst im Vergleich dazu erhöht sind.
Bekannt sind bereits Verfahren, die die Herstellung von Werkstücken mit dekorativer Oberfläche zum Gegenstand haben. Zu nennen ist hier insbesondere die Druckschrift EP 3 109 056 A1 . Hier ist ein Verfahren offenbart, das die Erzeugung von dreidimensionalen Strukturen in Kombination mit der Erzeugung eines Dekorbildes zum Gegenstand hat. D.h. es werden ein Basisdekor und ein Zusatzdekor auf ein Werkstück aufgebracht, um eine dekorative Oberfläche zu bilden. Das Dekorbild kann dabei das Basisdekor sein, wobei die dreidimensionale Struktur dann als Zusatzdekor fungiert und oberhalb des Basisdekors auf dem Werkstück platziert wurde. Es ist jedoch auch der umgekehrte Fall denkbar, bei dem die dreidimensionale Struktur als Basisdekor fungiert und das Dekorbild als Zusatzdekor oberhalb der Struktur platziert wurde.
Problematisch ist hierbei das Aufbringen des Zusatzdekors ohne Berücksichtigung der tatsächlichen Geometrie des Basisdekors, wenn eine Synchronität zwischen beiden Dekoren erreicht werden muss. Ein typischer Anwendungsfall ist hier die Herstellung einer dekorativen Oberfläche, die eine Holzoberfläche nachempfindet, die eine Holzmaserung und Astlöcher als Dekorelemente aufweist. Der Aufbau dieser Dekorschicht ist üblicherweise derart, dass ein Basisdekor, in diesem Fall ein zweidimensionales Bild der Holzoberfläche, auf der Werkstückoberfläche vorliegt und oberhalb dieses Basisdekors ein Zusatzdekor aufgebracht wird, das hier die dreidimensionale Holzstruktur darstellt. Wünschenswert ist hierbei, dass das Zusatzdekor so aufgebracht wird, dass eine Synchronität zu dem Basisdekor sichergestellt wird, auch wenn das Basisdekor verzerrt, verdreht oder verschoben auf der Werkstückoberfläche vorliegt.
Synchronität ist hier so zu verstehen, dass ein Passfehler zwischen Basisdekor und Zusatzdekor minimiert wird. Sowohl das Basisdekor als auch das Zusatzdekor sind als zusammengehörige Dekore entworfen. D.h. sie sind so aufeinander abgestimmt, dass sie zusammen, wenn sie übereinander auf dem Werkstück vorliegen, ein stimmiges Dekor ergeben. Ein Passfehler bedeutet, dass Teile von Basisdekor und Zusatzdekor nicht wie gewünscht übereinander platziert sind, so dass dies in einem optischen Makel des aus Basisdekor und Zusatzdekor erzeugten Dekors resultiert.
Da sich bei der Aufbringung des Basisdekors auf das Werkstück Fehler bzw. Ungenauigkeiten einstellen können, kann sich ein Passfehler einstellen, wenn das Zusatzdekor ohne Berücksichtigung der Fehler aufgebracht werden würde. Fehler im Basisdekor können beispielsweise durch eine Dehnung einer Folie, wie einer PVC-Folie, die das Basisdekor aufweist, auftreten, während die Folie auf das Werkstück auflaminiert wird. Wird das Basisdekor mittels Druckverfahren (analog oder digital) aufgebracht, können ebenfalls durch Fehler im Druckprozess oder durch eine fehlerhafte Ausrichtung des Werkstücks Fehler in das Basisdekor eingebracht werden.
Generell können solche Passfehler immer dann auftreten, wenn es messbare Abweichungen zwischen einem Sollbasisdekor (wie es analog oder digital entworfen wurde) und dem tatsächlichen Istbasisdekor gibt, wie es auf dem Werkstück nach dem Aufbringen des Basisdekors (also des Istbasisdekors) messbar vorliegt. Wenn beispielsweise ein Fliesendesign als Basisdekor eine Drucklänge von 1.430 mm hat und nach dem Druckvorgang auf dem Trägermaterial (Rollenware, Platten oder ähnliches) eine gedruckte Länge von 1.433 mm gemessen wird, liegt ein entsprechender Druckfehler vor. Wenn jetzt ein Zusatzdekor mit einer Länge von ebenfalls 1.430 mm auf das Basisdekor aufgebracht wird, besteht nur in dem unrealistischen Fall, dass bei dem zweiten Druckvorgang exakt der gleiche Fehler auftritt, wie beim ersten Druckvorgang, kein Passfehler. In allen anderen (sehr viel wahrscheinlicheren) Fällen gibt es einen entsprechenden Passfehler. Wird das Basisdekor beispielsweise auflaminiert und das Zusatzdekor mittels Digitaldruck aufgebracht, so werden zudem zwei unterschiedliche Verfahren angewandt, was die Wahrscheinlichkeit dass ein Passfehler vorliegt erhöht.
In diesem Kontext betrifft die US 2014/017452 A1 Bauplatten, insbesondere Fußbodenpaneele und ein Verfahren zur Herstellung solcher Bauplatten, die eine dekorative Oberfläche und eine transparente Schutzschicht, die durch eine digitale Beschichtung aufgebracht wird, aufweisen. Ein Digitaldruck oder eine digitale Prägung lässt sich über ein Bildverarbeitungssystem an eine bestimmte Plattenoberfläche anpassen.
Die DE 10 2012 103491 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten, zumindest teilweise optisch transparenten Lackoberfläche auf einer ein Dekor aufweisenden Oberfläche einer Trägerplatte, bei dem transparenter oder zumindest teilweise transparenter Lack zur Erzeugung der strukturierten Lackoberfläche auf eine Auftragswalze aufgebracht und mittels der Auftragswalze auf die ein Dekor aufweisende Oberfläche der Trägerplatte übertragen wird, und bei dem der Lack mittels einer Vielzahl digital gesteuerter Düsen auf die Auftragswalze in einer eine Struktur definierenden Verteilung aufgebracht und/oder auf der Auftragswalze in eine eine Struktur definierende Verteilung umgeformt wird.
Die DE 10 2013 101521 B4 betrifft ein Flächenelement, umfassend wenigstens eine Materialschicht mit einer strukturierten Oberfläche und wenigstens eine darauf aufgebrachte Sichtoberfläche, wobei auf die strukturierte Oberfläche der Materialschicht eine Abbildung eines Ur-Musters aufgebracht ist, und wobei die Position der aufgebrachten Abbildung so zur strukturierten Oberfläche ausgerichtet ist, dass einander entsprechende Elemente in Abbildung und strukturierter Oberfläche miteinander koinzidieren. Die strukturierte Oberfläche der Materialschicht ist mittels des Ur-Musters oder der auf Basis des Ur-Musters erstellten Abdruckplatte erstellt worden ist.
Die EP 2 507 063 B1 betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur auf einem Werkstück mittels Zuführung eines mit einem Dekorbild bedruckten Werkstückes zu einer Bearbeitungsstation, Aufspritzen eines transparenten, strahlenhärtenden Lackes durch eine Vielzahl von Düsenöffnungen auf die Oberfläche des Werkstückes in Form von Lacktröpfchen und Aushärten des transparenten Lackes mit Strahlung.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, dass ein synchroner Auftrag des Zusatzdekors zum Basisdekor sichergestellt werden kann, insbesondere auch wenn sich bei dem Auftrag des Basisdekors bereits eine Abweichung zwischen Sollbasisdekor und tatsächlich gedrucktem Basisdekor, z.B. in Länge, Breite, Dehnung oder Stauchung ergeben hat.
Diese Aufgabe wir durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche auf einem Werkstück vorgesehen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

Schritt S1: Bereitstellen eines Werkstücks mit einer Werkstückoberfläche auf der sich ein Basisdekor befindet;
Schritt S2: Erfassen des Basisdekors auf der Werkstückoberfläche mit einer Erfassungseinrichtung;
Schritt S3: Vermessen des erfassten Basisdekors;
Schritt S4: Bereitstellen einer Sollzusatzdekorvorlage für ein Zusatzdekor, wobei die Sollzusatzdekorvorlage synchron zu einem Sollbasisdekor ausgebildet ist;
Schritt S5: Anpassen der Sollzusatzdekorvorlage auf Basis des vermessenen Basisdekors, so dass eine angepasste Sollzusatzdekorvorlage vorliegt, nach der das Zusatzdekor zumindest teilweise synchron zum Basisdekor aufgebracht werden kann;
Schritt S6: Aufbringen des Zusatzdekors auf das Werkstück oberhalb des Basisdekors gemäß der angepassten Sollzusatzdekorvorlage mit einer Aufbringungsvorrichtung.

Vorzugsweise wird mindestens einer der Schritte S3, S4 und S5 von einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt. Auf diese Weise ist eine automatisierte Durchführung des Verfahrens möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere dafür vorgesehen, von einer Vorrichtung ausgeführt zu werden, die das Werkstück im Durchlauf bearbeitet. D.h. es können mehrere Werkstücke nacheinander in industrieller Weise bearbeitet werden.
Im Wesentlichen wird das Basisdekor, das sich bereits auf dem Werkstück befindet, durch Erfassen und Vermessen so analysiert, dass anschließend das Zusatzdekor anhand der gemäß Schritt S5 angepassten Sollzusatzdekorvorlage synchron bzw. mit minimiertem Passfehler zu dem Basisdekor aufgebracht werden kann. Damit erfolgt also im Ergebnis eine Anpassung des Zusatzdekors an das tatsächliche Basisdekor (Istbasisdekor). Ist das Istbasisdekor fehlerfrei auf die Werkstückoberfläche aufgebracht, so entspricht es dem Sollbasisdekor.
Durch das hier beschriebene Verfahren kann der Ausschuss in der Produktion deutlich reduziert werden und die Qualität der Produktion verbessert werden. Ist beispielsweise ein Basisdekor auf der Werkstückoberfläche vorhanden, bei dem eine exakte Ausrichtung, Proportion und/oder Position gegenüber dem Werkstück nicht zwingend nötig ist, da es für einen Betrachter zum Erkennen des Basisdekors schlichtweg egal ist, an welcher Stelle auf der Werkstückoberfläche sich die Basisdekorelemente des Basisdekors befinden, so wird durch das Aufbringen des Zusatzdekors entsprechend der angepassten Sollzusatzdekorvorlage erreicht, dass dennoch Synchronität zwischen beiden Dekoren (Basisdekor und Zusatzdekor) besteht und das Werkstück trotz der Mängel oder Fehler im Istbasisdekor nicht als Ausschussware aussortiert wird. Als Beispiel kann hier die Nachahmung eines Naturproduktes, wie einer Holzoberfläche genannt werden. Hier wird beispielsweise ein zweidimensionales Bild des Holzdekores bzw. der Holzoberfläche als Basisdekor verwendet. D.h. es handelt sich um eine Darstellung eines unregelmäßig und natürlich beschaffenen Dekors, dessen Dekorelemente unterschiedliche Ausprägungen aufweisen und insbesondere als Astlöcher, Rillen, Kerben aber auch ebene Abschnitte sowie Farbwechsel ausgestaltet sein können. Selbst wenn ein solches Basisdekor nicht wie gewünscht entsprechend einer bestimmten Ausrichtung, Proportion und/oder Position auf der Werkstückoberfläche aufgebracht ist, so ist dies dennoch für einen Betrachter, zumindest bis zu einem bestimmten Ausmaß, welches durch ästhetische Bewertungsmaßstäbe definiert ist, unerheblich, denn der Betrachter wird stets ein Holzdekor erkennen, da entsprechende Dekorelemente, die den Gesamteindruck des Holzdekors bestimmen, vorhanden sind. Die tatsächliche Ausrichtung, Proportion und/oder Position bringt ihn dabei nicht vom Gesamteindruck eines Holzdekors ab. Vielmehr kann man möglicherweise sogar davon ausgehen, dass ein Betrachter damit rechnen wird, nicht sich ständig wiederholende Muster in einem solchen Holzdekor zu sehen, was auch erfahrungsgemäß bei echten Hölzern der Fall ist. Wird auf dieses Basisdekor ein entsprechendes Zusatzdekor aufgebracht, bei dem es sich um eine dreidimensionale Struktur handelt, die nun die Dekorelemente tatsächlich nachempfindet, so wird im Ergebnis die Haptik der Werkstückoberfläche von einer ebenen Oberfläche zu einer tatsächlichen, dreidimensional gestalteten Holzstruktur verändert. Dabei deckt sich ein Dekorelement des Basisdekors (z.B. eine Abbildung eines Astlochs) mit dem entsprechenden Dekorelement des Zusatzdekors (z.B. einer dreidimensionalen Astlochstruktur). D.h. beide Dekorelemente sind nun synchron zueinander angeordnet, da die Sollzusatzdekorvorlage an das Basisdekor auf dem Werkstück angepasst wurde.
Nachfolgend kann unter "Proportion" eine Beschreibung einer Dehnung und/oder Stauchung und/oder Verdrehung des entsprechenden Dekors insbesondere in x-Richtung und/oder in y-Richtung (d.h. quer zur Vorschubrichtung und/oder in Vorschubrichtung) verstanden werden. Diese kann sich über das gesamte Dekor oder auch nur über einen Abschnitt des entsprechenden Dekors erstrecken.
Eine "Ausrichtung" betrifft das entsprechende Dekor insgesamt und beschreibt, dessen Orientierung. D.h., ob das Dekor in die gewünschte Richtung orientiert ist, oder als Ganzes zu dieser verdreht ist. Liegen Abweichungen zwischen Soll- und Istausrichtung vor, so liegt eine Abweichung in der Ausrichtung vor.
Die "Position" beschreibt schließlich, den Ort, an dem das entsprechende Dekor positioniert ist. Liegen Abweichungen zwischen Soll- und Istposition vor, so liegt eine Abweichung in der Position vor.
Neben Holzdekoren sind hier auch andere Dekore denkbar, die durch eine Kombination von Basisdekor und Zusatzdekor dargestellt werden können. Insbesondere sind hier Fliesendekore, andere natürliche Dekore, wie Steinböden und dergleichen zu nennen.
Das Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, dass die angepasste Sollzusatzvorlage direkt zur Aufbringung des Zusatzdekors durch die Aufbringungsvorrichtung erstellt wird. D.h. wird das Verfahren in einer Vorrichtung ausgeführt, die das Werkstück nach dem Erfassen und Vermessen des Basisdekors auch mit dem Zusatzdekor versieht (beispielsweise bei der Bearbeitung des Werkstücks im Durchlauf), so reicht es aus, die Sollzusatzdekorvorlage bereitzustellen bzw. in einem Speicher vorzuhalten. Diese wird dann individuell an das tatsächlich auf dem Werkstück vorhandene Basisdekor angepasst. Dazu ist bevorzugt vorgesehen, dass die dann angepasste Sollzusatzdekorvorlage nicht dauerhaft gespeichert wird, sondern lediglich als Datensatz an die Aufbringungsvorrichtung bereitgestellt wird. Dafür kann ein flüchtiger Datenspeicher der Aufbringungsvorrichtung, wie der Arbeitsspeicher verwendet werden. Natürlich ist alternativ oder zusätzlich denkbar, die angepasste Sollzusatzdekorvorlage auch dauerhaft zu speichern, um beispielsweise die Produktion zu dokumentieren.
Eine synchrone Aufbringung von Basisdekor und Zusatzdekor führt vorzugsweise zu einer Abweichung von einzelnen Dekorelementen, die geringer als +/- 3 Millimeter, bevorzugt geringer als +/- 1 Millimeter, besonders bevorzugt geringer als +/- 0,5 Millimeter ausfällt.
Wesentlich zur Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage ist die Erfassung des Basisdekors (Istbasisdekor) in Schritt S2 auf der Werkstückoberfläche. Zur Erfassung wird vorzugsweise ein Erfassungsmittel verwendet.
In Schritt S3 wird eine Information über das Sollbasisdekor bereitgestellt und eine Abweichung des Basisdekors von dem Sollbasisdekor durch einen Vergleich des erfassten Basisdekors mit dem Sollbasisdekor bestimmt. D.h., dass die Vermessung des erfassten Basisdekors dazu führt, dass Unterschiede zu einem Sollbasisdekor ermittelt werden. Dies kann insbesondere durch einen Vergleich von Sollpositionen mit Istpositionen von Marken, Dekorelementen und/oder einem Rand des Basisdekors erfolgen.
Das Bereitstellen der Information über das Sollbasisdekor kann beispielsweise durch Bereitstellen eines digitalen Datensatzes erfolgen. Dies kann insbesondere ein digitaler Datensatz sein, nach dessen Vorlage das Basisdekor auf die Werkstückoberfläche aufgebracht wurde. Bei einem zweidimensionalen Basisdekor kann dies also eine Bilddatei sein. Bei einem dreidimensionalen Basisdekor kann eine solche Bilddatei bzw. eine solche Datei, die das Sollbasisdekor in der Ebene beschreibt, um eine weitere Information angereichert sein, die das Sollbasisdekor auch in der Erstreckung nach oben beschreibt. D.h. sie kann ein Höhenprofil aufweisen.
Die Information über das Sollbasisdekor kann aber auch in deutlich reduzierter Form vorliegen. Beispielsweise kann hierunter die Vorgabe von Sollpositionen einer oder mehrerer Marken des Basisdekors, mindestens eines Randes des Basisdekors und/oder von einzelnen Dekorelementen des Basisdekors aber auch des Basisdekors insgesamt verstanden werden. Die Basisdekoreigenschaft, die nun ermittelt wird, d.h. insbesondere eine Ausrichtung, Proportion und/oder Position des tatsächlich vorliegenden Basisdekors auf der Werkstückoberfläche, kann nun durch Vergleich der entsprechend erfassten Marken des Basisdekors, des mindestens einen Randes des Basisdekors und/oder von Dekorelementen des Basisdekors auf der Werkstückoberfläche bestimmt werden. Es kann auch das gesamte Basisdekor mit einem gesamten Sollbasisdekor verglichen werden.
Die Basisdekoreigenschaft liegt in diesem Fall also nicht als absolute Angabe beispielsweise von Ausrichtung, Proportion und/oder Position des tatsächlich vorliegenden Basisdekors vor, sondern stattdessen als Angabe relativ zu einem Sollbasisdekor, das durch die mindestens eine Sollbasisdekoreigenschaft charakterisiert ist.
Die Erfassung erfolgt vorzugsweise berührungslos, insbesondere optisch.
Eine Möglichkeit für eine optische Erfassung ist, das Basisdekor mit einer Kamera, die Teil des Erfassungsmittels ist, zu erfassen. D.h. die Werkstückoberfläche, auf der sich das Basisdekor befindet, wird beispielsweise mit einer Kamera erfasst und die erfasste Information wird in eine Bilddatei umgewandelt. Es kann dabei eine Kamera verwendet werden, die das Basisdekor im Ganzen oder auch nur einen Ausschnitt davon erfasst. Ferner ist auch denkbar, dass die Erfassung des Basisdekors im nicht sichtbaren Lichtbereich erfolgt.
Sowohl ein zweidimensionales Basisdekor als auch ein dreidimensionales Basisdekor können mit einer Kamera erfasst werden. Während bei einem zweidimensionalen Basisdekor denkbar ist, dass eine Erfassung der Farbe bzw. der daraus gebildeten Dekorelemente, des Basisdekors erfolgt, so ist bei einer Erfassung eines dreidimensionalen Basisdekors neben einer Erfassung per Kamera auch möglich, Reflexe oder Schatten des Dekors zu erfassen, die durch eine Lichtquelle des Erfassungsmittels erzeugt wurden, und die auf das Basisdekor gerichtet ist und Licht in dessen Richtung abstrahlt. Das so von der Kamera aufgenommene Bild von Reflexionen und/oder Schatten des Basisdekors kann dann als Information des Basisdekors digital gespeichert werden. Dazu kann insbesondere eine Lichtquelle Licht oder elektromagnetische Strahlung in einem Winkel von weniger als 90 Grad, bevorzugt weniger als 60 Grad, zur Oberfläche des Werkstückes abstrahlen, und das Erfassungsmittel ebenfalls in einem solchen Winkel zur Oberfläche des Werkstückes ausgerichtet sein. Reflexionen und/oder Schattenwurf können bei einem dreidimensionalen Basisdekor insbesondere zur Bestimmung einzelner Flanken der dreidimensionalen Struktur oder zur Höhenbestimmung herangezogen werden. Erfolgt eine Erfassung des Basisdekors mit einer Kamera des Erfassungsmittels, so kann auch eine Lichtquelle des Erfassungsmittels verwendet werden, die nicht sichtbares Licht (UV-Licht oder IR-Licht) aussendet, welches dann spezielle Reflexionen des Basisdekors hervorruft, die von der Kamera erfasst werden können. Eine andere Möglichkeit, Reflexionen und/oder Schatten des Basisdekors zu erzeugen und als Information des Basisdekors zu erfassen, ist durch die Verwendung eines Lasers durch das Erfassungsmittel gegeben, welcher als Lichtquelle auf das Basisdekor gerichtet ist.
Bei der berührungslosen Erfassung des Basisdekors, insbesondere bei der optischen Erfassung, ist zudem denkbar, das Basisdekor mit mehreren Erfassungsmitteln zu erfassen. Diese können das Basisdekor aus gleichem Winkel und/oder aus unterschiedlichem Winkel erfassen. Insbesondere bei einem Basisdekor, das eine unterschiedliche Erscheinung abhängig vom Betrachtungswinkel aufweist, ist dies sinnvoll, um eine ausreichende Informations- bzw. Datengrundlage für das Vermessen des Basisdekors gemäß Schritt S3 zu sammeln. Gerade bei einem dreidimensionalen Basisdekor, das Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist, ist es sinnvoll, das Basisdekor unter verschiedenen Winkeln zu erfassen.
Alternativ oder zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Basisdekor kapazitiv oder induktiv zu erfassen, indem ein Erfassungsmittel verwendet wird, das entsprechende Sensoren aufweist. Ist das Basisdekor derart beschaffen, dass es abschnittsweise in einem solchen Sensor die Änderung von elektrischen bzw. magnetischen Feldern erlaubt, so kann auch über diese Sensoren die Erfassung des Basisdekors erfolgen.
Darüber hinaus sind alternativ oder zusätzlich auch andere Möglichkeiten bzw. Wege zur Erfassung des Basisdekors möglich. Beispielsweise kann die Erfassung auch mit einem Erfassungsmittel erfolgen, das einen Berührungssensor aufweist, der beispielsweise ein Höhenprofil eines dreidimensionalen Basisdekors erfasst oder der bestimmte Bestandteile des Basisdekors durch Berührung erfassen kann, beispielsweise elektrisch leitende oder magnetische Dekorelemente.
Neben dem Basisdekor oder einzelnen Basisdekorelementen können auch speziell dafür vorgesehene Elemente des Basisdekors erfasst werden, wie beispielsweise Marken oder Ränder des Basisdekors.
Besonders bevorzugt liegen als Ergebnis die Positionen der Basisdekorelemente und/oder der Marken und/oder der Ränder des Basisdekors vor.
Vorzugsweise wird die Ausrichtung und/oder Position des Werkstücks selbst, das das Basisdekor aufweist, vor der Erfassung oder Vermessung bestimmt oder vorgegeben. Die Erfassung kann in gleicher Weise erfolgen wie die Erfassung des Basisdekors. Eine Vorgabe von Ausrichtung und Position des Werkstücks kann mechanisch erfolgen, beispielsweise durch Leiteinrichtungen, die das Werkstück während es in eine Vorschubrichtung transportiert wird, entsprechend ausrichten. Auch eine Ausrichtung einer Fixierungseirichtung, die das Werkstück fixiert ist denkbar.
Vorzugsweise umfasst das Erfassen des Basisdekors in Schritt S2 eine Erfassung von Marken des Basisdekors. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Erfassen des Basisdekors in Schritt S2 eine Erfassung von mindestens einem Rand des Basisdekors. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Erfassen des Basisdekors in Schritt S2 eine Erfassung von mindestens einem Dekorelement des Basisdekors. Insbesondere kann das Erfassen des Basisdekors in Schritt S2 ausschließlich aus einer Erfassung von Marken, mindestens einem Rand des Basisdekors und/oder mindestens einem Dekorelement des Basisdekors bestehen.
Die Marken oder der Rand werden bzw. wurden mit demselben Vorgang wie das Basisdekor selbst auf die Werkstückoberfläche aufgebracht. Dadurch ist sichergestellt, dass sich aus der Erfassung der entsprechenden Marken oder dem Rand auch eine Information über Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors ableiten lässt, denn Fehler die die Marken und/oder der Rand des Basisdekors aufweisen, lassen so auch einen Rückschluss auf Fehler des gesamten Basisdekors zu.
Vorzugsweise werden mehrere der Marken und/oder Dekorelemente erfasst und vermessen. Vorzugsweise werden mindestens zwei, besonders bevorzugt vier, insbesondere 16 Marken und/oder Dekorelemente erfasst und vermessen. Wenn mindestens drei Marken und/oder Dekorelemente erfasst und vermessen werden, so ist es vorteilhaft, wenn diese nicht auf einer Geraden liegen, so dass die Erstreckung des Basisdekors auf der Werkstückoberfläche in zwei Dimensionen vermessen werden kann.
Marken können insbesondere als nicht sichtbare Markierungen auf dem Werkstück bzw. auf dem Basisdekor vorgesehen sein. D.h., dass sie für das menschliche Auge nicht sichtbar sind und somit auch nicht den ästhetischen Gesamteindruck des Werkstücks stören, nachdem es fertiggestellt ist. Dies können kapazitiv oder induktiv erfassbare Marken sein, oder auch Marken, die Licht im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich aussenden oder reflektieren. Ein entsprechendes Erfassungsmittel kann diese Marken dann erfassen.
Vorzugsweise wird in Schritt S3, also beim Vermessen des Basisdekors, eine Information über die Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors auf der Werkstückoberfläche bestimmt. Somit wird eine tatsächlich vorliegende Basisdekoreigenschaft ermittelt, die dann als Grundlage für die Anpassung der Zusatzdekorvorlage fungiert.
Wurde beim Aufbringen des Basisdekors ein entsprechender Fehler in das Basisdekor eingebracht, beispielsweise eine Längung des Basisdekors (dies entspricht einer Änderung der Proportion), so kann dies erkannt werden, da nun der Abstand zwischen zwei entsprechenden Marken gegenüber einem Referenzwert bzw. Sollwert, wie er beispielsweise durch das Sollbasisdekor vorgegeben ist, vergrößert ist. Damit entspricht dann das tatsächlich gemessene Istbasisdekor auf der Werkstückoberfläche nicht mehr in allen Dimensionen dem Sollbasisdekor. Beim Aufbringen des Basisdekors können neben einer Längung auch eine Stauchung oder eine Längung in x-Richtung (quer zur Vorschubrichtung des Werkstückes) wie auch in y-Richtung (in Vorschubrichtung) auftreten, sowie auch Kombinationen dieser Fehler. Tatsächliche Basisdekoreigenschaften wie Ausrichtung, Proportion und/oder Position können daher anhand der Betrachtung von einzelnen Elementen, wie Marken, einem Rand oder auch einzelnen Dekorelementen des Basisdekors ermittelt werden. Zur Feststellung von Abweichungen können Marken, ein Rand oder auch einzelne Dekorelemente des Basisdekors dann auch mit einem Sollbasisdekor verglichen werden, um Abweichungen festzustellen, wie weiter unten noch erläutert wird.
Marken können innerhalb oder außerhalb der Fläche, die das Basisdekor auf der Werkstückoberfläche einnimmt positioniert sein. Sind sie innerhalb des Basisdekors positioniert, können sie als permanenter Teil des Basisdekors fungieren, so dass sie sich später ästhetisch in das Basisdekor einfügen und als Basisdekorelemente fungieren. Sie können aber auch in einem späteren Arbeitsschritt entfernt werden.
Die Marken sind bevorzugt so positioniert, dass deren Erfassung eine Information über Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors enthält bzw. ermöglicht. Beispielsweise kann anhand von zwei Marken erfasst werden, ob der Abstand zwischen diesen Marken einem erwarteten Abstand, der beispielsweise durch ein Sollbasisdekor gegeben ist, entspricht oder ob hier eine Stauchung (Abstand zu klein) oder eine Streckung (Abstand zu groß) des Basisdekors in der Erstreckungsrichtung zwischen diesen Marken vorliegt.
Sind drei Marken vorhanden, die nicht auf einer gemeinsamen Geraden platziert sind, so kann beispielsweise eine Stauchung oder Streckung zwischen jedem Markenpaar ermittelt werden. Sind vier Marken vorhanden, die zusammen die Eckpunkte eines Vierecks, vorzugsweise eines Rechtecks oder Quadrats, bilden, so kann relativ genau ein zweidimensionales Basisdekor in seiner Längen- und Breitenerstreckung erfasst werden. Es ist jedoch auch möglich die Erfassung der Marken zu verwenden, um ein dreidimensionales Basisdekor in seiner Längen- und Breitenerstreckung zu erfassen. Beispielsweise kann eine Marke an einer bestimmten Position vorgesehen sein, die einem bestimmten dreidimensionalen Dekorelement entspricht. Somit kann alleine durch Erfassung dieser Marke festgestellt werden, an welcher Position das entsprechende Dekorelement positioniert ist.
Mehrere Marken können darüber hinaus auch individualisiert vorliegen, so dass sie beim Vermessen des erfassten Basisdekors voneinander unterschieden werden können. Beispielsweise können Marken optisch unterschiedlich gestaltet sein, indem sie unterschiedliche Formen und/oder Farben aufweisen. Sie können auch eine von der Erfassungseinrichtung oder einer zur Durchführung von Schritt S3 verwendeten Datenverarbeitungsvorrichtung lesbar gestaltet sein, indem sie beispielsweise einen Strichcode, einen QR-Code und/oder eine Beschriftung aufweisen. Auch ist denkbar, Marken elektronisch lesbar zu gestalten, beispielsweise indem Marken Information aussenden können, wie dies mit RFID-Chips möglich ist. Durch die Gestaltung der Marken, so dass sie für die Erfassungseinrichtung oder die Datenverarbeitungsvorrichtung lesbar sind bzw. lesbare Information aufweisen, ist es möglich, bei der Vermessung eine Identifizierung der Marken vornehmen zu können. Darüber hinaus ist auch möglich, Marken mit weiteren lesbaren Informationen auszustatten. Beispielsweise kann anhand der lesbaren Information ein Sollbasisdekor aus einem Bestand von Sollbasisdekoren abgerufen werden und dem tatsächlich auf der Werkstückoberfläche vorliegenden Basisdekor zugeordnet werden.
Ist das Basisdekor mit einem Rand versehen, so kann auch der Rand bzw. mindestens ein Rand des Basisdekors verwendet werden, um das Basisdekor zu erfassen und insbesondere eine Information über die Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors zu bestimmen. Der Rand des Basisdekors kann dabei als sichtbare oder für das menschliche Auge unsichtbare und nur für das Erfassungsmittel erfassbare Linie vorgesehen sein. Er kann bei einem dreidimensionalen Basisdekor aber auch eine Kante sein. Zudem ist es möglich, dass der Rand in einem späteren Bearbeitungsschritt, d.h. nach der Erfassung, wieder entfernt wird. Die Figuren 1a und 1b zeigen ferner, wie aus der Erfassung des Randes eines Basisdekors verschiedene Eigenschaften des Basisdekors ermittelt werden können. Hierzu wird auf die entsprechende Beschreibung unten verwiesen.
Schließlich entspricht das Erfassen von Dekorelementen des Basisdekors selbst dem Erfassen von Marken. Ein Dekorelement fungiert hier also als Marke und kann insbesondere in Kombination mit anderen Dekorelementen oder Marken zur Bestimmung der Eigenschaften wie Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors verwendet werden, wie vorstehend beschrieben.
Vorteilhafterweise wird das Basisdekor erfasst, vermessen und daraus mindestens eine Basisdekoreigenschaft bestimmt. Somit liegt mit der mindestens einen Basisdekoreigenschaft beispielsweise eine Information über die Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors auf der Oberfläche des Werkstücks vor. Dies ist für die weitere Durchführung des Verfahrens wesentlich, denn die Information über das Basisdekor liefert nun die Basis dafür, eine Sollzusatzdekorvorlage hinsichtlich mindestens einer Zusatzdekoreigenschaft, wie Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Zusatzdekors anzupassen. D.h. die Sollzusatzdekorvorlage wird nun an das tatsächlich auf der Werkstückoberfläche vorliegende Basisdekor (Istbasisdekor) angepasst, um eine synchrone Ausrichtung von Basisdekor und Zusatzdekor zu erreichen. Ergibt die Vermessung beispielsweise, dass das Basisdekor verdreht, d.h. nicht in der richtigen Ausrichtung, auf die Werkstückoberfläche aufgebracht ist, so wird auch die Sollzusatzdekorvorlage entsprechend angepasst, so dass das Zusatzdekor entsprechend gedreht aufgebracht wird, so dass wieder Synchronität zwischen beiden Dekoren hergestellt ist. Ergibt die Vermessung beispielsweise, dass das Basisdekor verzerrt, d.h. nicht in der richtigen Proportion, auf die Werkstückoberfläche aufgebracht ist, so wird auch die entsprechende Sollzusatzdekorvorlage so angepasst, so dass das Zusatzdekor entsprechend verzerrt aufgebracht wird, so dass wieder Synchronität zwischen beiden Dekoren hergestellt ist. Ergibt die Vermessung beispielsweise, dass das Basisdekor falsch positioniert, d.h. nicht an der richtigen Position auf die Werkstückoberfläche aufgebracht ist, so wird auch die entsprechende Sollzusatzdekorvorlage so angepasst, dass das Zusatzdekor an der Position des Basisdekors aufgebracht wird, so dass wieder Synchronität zwischen beiden Dekoren hergestellt ist. Es versteht sich, dass das Basisdekor auch Fehler in mindestens zwei der Eigenschaften Ausrichtung, Proportion und Position bzw. auch in allen drei Eigenschaften aufweisen kann. Dann erfolgt eine entsprechende Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage, so dass wieder Synchronität zwischen beiden Dekoren hergestellt ist.
Vorteilhafterweise wird auch eine Information über die Höhe des Basisdekors bzw. dessen Höhenprofil bei dem Vermessen des Basisdekors bestimmt. Dies ist insbesondere für Basisdekore vorteilhaft, die eine dreidimensionale Struktur aufweisen. Auf diese Weise kann das tatsächlich auf der Werkstückoberfläche vorliegende Basisdekor nicht nur in seiner Erstreckung in Länge und Breite und damit insbesondere hinsichtlich Ausrichtung, Proportion und Position beschrieben werden, sondern auch in seinem Höhenprofil. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn ein zu bedruckendes Basisdekor in seinem Höhenprofil derart verändert ist, dass dadurch die Fläche auf die das Zusatzdekor aufgebracht werden soll, in ihrer Ausdehnung gegenüber der erwarteten Fläche eines Sollbasisdekors verändert, d.h. vergrößert oder verkleinert, vorliegt. Beispielsweise sei hier ein Basisdekorelement genannt, das sich nach oben, also weg von der Werkstückoberfläche, verjüngt. Dies kann ein Kegel oder eine Pyramide bzw. ein Kegelstumpf oder ein Pyramidenstumpf sein. Soll auf ein solches Basisdekorelement ein Zusatzdekor aufgebracht werden, so kann vorgesehen sein, dass Material für das Zusatzdekor auch auf die Seitenflächen des Basisdekorelements, also beispielsweise auf die Mantelfläche des Kegels oder Kegelstumpfs bzw. auf die Seitenflächen der Pyramide oder des Pyramidenstumpfs aufgebracht wird. Ist nun das entsprechende Basisdekorelement höher oder niedriger als dem Sollbasisdekor entsprechend ausgebildet, so ist die Seitenfläche bzw. die Mantelfläche entsprechend größer oder kleiner. In jedem Fall weicht die Menge an Material, die für das Zusatzdekor benötigt wird von der ab, die eigentlich auf Basis der nicht angepassten Sollzusatzdekorvorlage verwendet werden müsste. Anhand des erfassten Höhenprofils steht so eine Information über die tatsächliche Höhe des Basisdekorelements zur Verfügung. Anhand der tatsächlichen Höhe des Basisdekorelements kann nun die tatsächliche Größe der Oberfläche des Basisdekorelements und damit auch die tatsächlich benötigte Menge an Material um das Zusatzdekor zu bilden anhand mathematischer Modelle zumindest näherungsweise bestimmt werden. Die auf diese Weise ermittelte benötigte Materialmenge kann dann beim Anpassen der Sollzusatzdekorvorlage in die angepasste Sollzusatzdekorvorlage übernommen werden, wonach danach das Aufbringen des Zusatzdekors erfolgt. Auf diese Weise kann auf Unregelmäßigkeiten im Höhenprofil des Basisdekors reagiert werden. Ansonsten bestünde die Gefahr, dass bei einem zu hohen Basisdekorelement beispielsweise keine vollständige Abdeckung des Basisdekorelements durch das Zusatzdekor möglich wäre oder dass bei zu niedrigem Basisdekorelement zu viel Material auf das Basisdekorelement aufgebracht werden würde, was zur Folge hätte, dass die Kontur des Basisdekorelements verändert werden würde, da das Material für das Zusatzdekor die Kontur des Basisdekorelements stärker egalisieren würde.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sollzusatzdekorvorlage Anpassungselemente aufweist, die in ihrer Position entsprechenden Synchronisierungselementen des Basisdekors auf dem Werkstück entsprechen oder die von den entsprechenden Elementen des Basisdekors einen bestimmten Abstand einhalten müssen, um das Zusatzdekor synchron zu dem Basisdekor aufzubringen. Die Synchronisierungselemente werden bevorzugt bei der Erfassung des Basisdekors erfasst und anschließend vermessen, so dass deren Position bekannt ist. Die Anpassung der Solzusatzdekorvorlage an das tatsächliche Basisdekor erfolgt dann so, dass die Anpassungselemente der Solzusatzdekorvorlage so verschoben werden, dass sich die geforderten Abstände zu den Synchronisierungselementen einstellen. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Synchronisierungselement einer Marke, einem Rand und/oder einem Basisdekorelement entspricht.
Vorzugsweise wird das Basisdekor in Schritt S2 pixelbasiert erfasst und/oder in Schritt S3 pixelbasiert vermessen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Zusatzdekor pixelbasiert, beispielsweise mit einem Digitaldruckmittel, wie einem Digitaldruckkopf oder einem Digitaldruckbalken, aufgebracht wird. Abweichungen des Basisdekors von einem Sollzustand, insbesondere von einem Sollbasisdekor, können so pixelgenau beschrieben werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn das pixelbasierte Erfassen und/oder Vermessen des Basisdekors mit derselben Auflösung durchgeführt wird, wie sie die Sollzusatzdekorvorlage aufweist. So kann direkt eine Abweichung des Basisdekors von dem Sollzustand in entsprechende Pixelabweichungen übersetzt werden. Diese Pixelabweichungen, die als Verschiebevektoren vorliegen können, stellen dann eine Abweichung einzelner Pixel des Basisdekors vom Sollzustand dar. Dieselben Verschiebevektoren können dann in Schritt S5 dazu verwendet werden, um die Pixel der Sollzusatzdekorvorlage zu verschieben und damit anzupassen. Weicht die Auflösung mit der das Basisdekor in Schritt S2 erfasst wird und/oder in Schritt S3 vermessen wird, von der Auflösung der Sollzusatzdekorvorlage ab, so kann eine Anpassung durchgeführt werden. Diese kann so durchgeführt werden, dass die Pixelauflösung nach Schritt S2 bzw. in oder nach Schritt S3 an die Auflösung der Sollzusatzdekorvorlage angepasst wird. Alternativ kann auch eine Anpassung der ermittelten Verschiebevektoren erfolgen.
Anstatt jedes Pixel des Basisdekors separat in Schritt S2 zu erfassen und/oder in Schritt S3 zu vermessen, kann auch vorgesehen sein, dass die Verschiebevektoren aus den oben beschriebenen Möglichkeiten bestimmt werden. D.h., werden Informationen über einzelne Marken, Dekorelemente und/oder über einen Rand des Basisdekors erfasst, so kann darüber auch unter anderem auf eine Ausrichtung, Proportion und/oder Position von weiteren Dekorelementen des Basisdekors bzw. des Basisdekors insgesamt geschlossen werden. Dies kann beispielsweise mittels mathematischer Modelle zumindest näherungsweise berechnet werden. Werden beispielsweise zwei Marken oder Dekorelemente erfasst, deren Abstand um einen bestimmten Anteil vergrößert wurde, so kann beispielsweise unter der Annahme, dass die Abstandsänderung gleichmäßig erfolgt ist, für Pixel bzw. Dekorelemente, die auf der Verbindungsgeraden dieser beiden Marken oder Dekorelemente liegen, eine gleichmäßige und entlang der Geraden stetig ansteigende Verschiebung angenommen werden. D.h., ist der Abstand zwischen beiden Marken oder Dekorelementen um 20 % vergrößert, so wird ein Pixel oder Dekorelement, das sich auf 25 % der Verbindungsstrecke befinden müsste um 5 % entlang der Verbindungsgeraden verschoben. Ein Pixel oder Dekorelement, das sich auf 50 % der Verbindungsstrecke befinden müsste, wird um 10 % entlang der Verbindungsgeraden verschoben. Ein Pixel oder Dekorelement, das sich auf 75 % der Verbindungsstrecke befinden müsste, wird schließlich um 15 % entlang der Verbindungsgeraden verschoben. Dies stellt selbstverständlich nur eine beispielhafte Möglichkeit dar, die Verschiebungen zu bestimmen.
Alternativ oder zusätzlich wird zur Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage ein Pixel aus der nicht angepassten Sollzusatzdekorvorlage ausgelesen und an eine neue Position verschoben. D.h. die Information (wie Auftragsmenge von Druckmaterial, Farbe, etc.), die an dieser Pixelposition zur Durchführung des Aufbringens des Zusatzdekors enthalten war, wird im Rahmen der Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage an eine neue Position verschoben. Dabei kann es passieren, dass Information exakt übernommen werden, d.h. die Information einfach auf einen anderen Pixel an anderer Stelle übertragen wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Information für einen Pixel der angepassten Sollzusatzdekorvorlage aus mehreren ursprünglich vorhandenen Pixeln der nicht angepassten Sollzusatzdekorvorlage berechnet wird, oder dass die Information eines Pixels der nicht angepassten Sollzusatzdekorvorlage nun auf mehrere Pixel der angepassten Sollzusatzdekorvorlage verteilt wird.
Vorzugsweise wird die Information über das Sollbasisdekor als digitaler Datensatz bereitgestellt.
Beispielsweise kann die Sollbasisdekoreigenschaft somit durch ein Steuergerät eingelesen werden.
Das Bereitstellen der Information über das Sollbasisdekor kann beispielsweise durch Bereitstellen eines digitalen Datensatzes erfolgen. Dies kann insbesondere ein digitaler Datensatz sein, nach dessen Vorlage das Basisdekor auf die Werkstückoberfläche aufgebracht wurde. Bei einem zweidimensionalen Basisdekor kann dies also eine Bilddatei sein. Bei einem dreidimensionalen Basisdekor kann eine solche Bilddatei bzw. eine solche Datei, die das Sollbasisdekor in der Ebene beschreibt, um eine weitere Information angereichert sein, die das Sollbasisdekor auch in der Erstreckung nach oben beschreibt. D.h. sie kann ein Höhenprofil aufweisen.
Die Information über das Sollbasisdekor kann aber auch in deutlich reduzierter Form vorliegen. Beispielsweise kann hierunter die Vorgabe von Sollpositionen einer oder mehrerer Marken des Basisdekors, mindestens eines Randes des Basisdekors und/oder von einzelnen Dekorelementen des Basisdekors aber auch des Basisdekors insgesamt verstanden werden. Die Basisdekoreigenschaft, die nun ermittelt wird, d.h. insbesondere eine Ausrichtung, Proportion und/oder Position des tatsächlich vorliegenden Basisdekors auf der Werkstückoberfläche, kann nun durch Vergleich der entsprechend erfassten Marken des Basisdekors, des mindestens einen Randes des Basisdekors und/oder von Dekorelementen des Basisdekors auf der Werkstückoberfläche bestimmt werden. Es kann auch das gesamte Basisdekor mit einem gesamten Sollbasisdekor verglichen werden.
Die Basisdekoreigenschaft liegt in diesem Fall also nicht als absolute Angabe beispielsweise von Ausrichtung, Proportion und/oder Position des tatsächlich vorliegenden Basisdekors vor, sondern stattdessen als Angabe relativ zu einem Sollbasisdekor, das durch die mindestens eine Sollbasisdekoreigenschaft charakterisiert ist.
Vorzugsweise wird die Information über das Sollbasisdekor als digitaler Datensatz bereitgestellt.
Beispielsweise kann die Sollbasisdekoreigenschaft somit durch ein Steuergerät eingelesen werden.
Beispielsweise kann der so bereitgestellte Datensatz lediglich Daten zu gewünschten Ausrichtung, Proportion und/oder Position der Marken oder einzelner Dekorelemente des Basisdekors umfassen. Es können aber auch weitere Eigenschaften in diesem Datensatz vorhanden sein. Insbesondere kann, wenn das Basisdekor ein zweidimensionales Dekorbild aufweist, eine Bildinformation als Bilddatei in dem Datensatz gespeichert sein. Bei dreidimensionaler Ausgestaltung des Basisdekors kann zusätzlich zur Erstreckung in der Ebene ein Höhenprofil gespeichert sein.
Vorzugsweise wird das Ergebnis aus der Vermessung gemäß Schritt S3 und/oder die Sollzusatzdekorvorlage als digitaler Datensatz bereitgestellt. Auch diese Datensätze können so von einer Steuervorrichtung verarbeitet werden. Die Sollzusatzdekorvorlage kann dazu verwendet werden, eine Vorrichtung anzusteuern, um das Zusatzdekor aufzubringen. Dabei wird die Sollzusatzdekorvorlage durch das Anpassen gemäß Schritt S5 lediglich in ihren enthaltenen Informationen verändert, nicht jedoch strukturell. D.h. das Anpassen gemäß Schritt S5 führt letztendlich nur dazu, dass das Aufbringen des Zusatzdekors gemäß Schritt S6 nun gegenüber dem Aufbringen gemäß einer nicht angepassten Sollzusatzdekorvorlage verändert abläuft.
Vorzugsweise umfasst Schritt S5, dass mindestens die Ausrichtung, Proportion und/oder Position der Sollzusatzdekorvorlage angepasst wird. Zusammenfassend zu dem oben beschriebenen Verfahren wird anhand der erfassten Basisdekoreigenschaft zumindest ein Zusatzdekorelement angepasst, so dass wieder eine synchrone Ausrichtung zwischen diesem Dekorelement und dem entsprechenden Element des Basisdekors besteht.
Alternativ oder zusätzlich kann Schritt S5 umfassen, dass Anpassungselemente der Sollzusatzdekorvorlage entsprechend dem Basisdekor verschoben werden, um die Sollzusatzdekorvorlage an das Basisdekor anzupassen. Anpassungselemente können spezielle Bereiche der Sollzusatzdekorvorlage sein, beispielsweise Dekorelemente. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass damit ein bestimmter Bereich der Sollzusatzdekorvorlage beschrieben ist. Insbesondere können dies bestimmte Pixel oder eine bestimmte Pixelstruktur der Sollzusatzdekorvorlage sein. Nachdem das Sollbasisdekor und die Sollzusatzdekorvorlage aufeinander abgestimmt sind, ist dadurch also auch ein bestimmter Abstand von entsprechenden Elementen des Basisdekors zu den Anpassungselementen vorgegeben. Nachfolgend werden diese Elemente des Basisdekors als Synchronisierungselemente bezeichnet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Synchronisierungselemente mit den Anpassungselementen deckungsgleich vorliegen müssen, um Synchronität zwischen dem Basisdekor und dem Zusatzdekor herzustellen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass ein bestimmter Abstand zwischen Synchronisierungselement und Anpassungselement eingestellt werden muss. Bei den Synchronisierungselementen des Basisdekors kann es sich um Marken, einen Rand und/oder Dekorelemente des Basisdekors handeln, die oben erwähnt wurden.
Nach Durchführung von Schritt S3, also der Vermessung des Basisdekors, kann als Ergebnis die Position dieser Synchronisierungselemente auf der Werkstückoberfläche vorliegen. Das Anpassen der Sollzusatzdekorvorlage gemäß Schritt S5 kann nun so erfolgen, dass durch die Abstimmung von Sollbasisdekor und nicht angepasster Sollzusatzdekorvorlage vorbekannte Abstände zwischen den Synchronisierungselementen und den Anpassungselementen bekannt sind, die eingestellt werden müssen. Diese Abstände sind bevorzugt Null, d.h. ein entsprechendes Anpassungselement soll zu einem entsprechenden Synchronisierungselement synchron, d.h. in diesem Fall deckungsgleich, platziert werden. Durch die Verschiebung der Anpassungselemente hin zu den Synchronisierungselementen kann insgesamt eine Verschiebung weiterer Elemente des Zusatzdekors abgeleitet werden. Vorzugsweise erfolgt dies durch mathematische Modelle, indem Verschiebevektoren für einzelne Elemente der Sollzusatzdekorvorlage bestimmt werden. Liegt die Sollzusatzdekorvorlage pixelbasiert vor, so können auf diese Weise Verschiebevektoren für sämtliche Pixel der Sollzusatzdekorvorlage bestimmt werden.
Durch die Verschiebung der Anpassungselemente und insbesondere durch die Erzeugung von Verschiebevektoren, wird die Sollzusatzdekorvorlage damit in Ausrichtung, Proportion und/oder Position angepasst.
Vorzugsweise umfasst das Basisdekor ein zweidimensionales Dekorbild und/oder eine dreidimensionale Struktur. Gemäß einer speziellen Ausführungsform besteht das Basisdekor aus einem zweidimensionalen Dekorbild und/oder einer dreidimensionalen Struktur. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Zusatzdekor ein zweidimensionales Dekorbild und/oder eine dreidimensionale Struktur. Gemäß einer speziellen Ausführungsform besteht das Zusatzdekor aus einem zweidimensionalen Dekorbild und/oder einer dreidimensionalen Struktur.
Vorzugsweise umfasst Schritt S6, dass das Zusatzdekor mit einem digitalen Aufbringungsverfahren, einem analogen Aufbringungsverfahren oder einem hybriden Aufbringungsverfahren aufgebracht wird. Sämtliche dieser Aufbringungsverfahren können dazu ausgebildet sein, das Zusatzdekor als zweidimensionales Dekor oder als dreidimensionale Struktur aufzubringen. Dabei können diese Aufbringungsverfahren speziell als Druckverfahren und/oder Strukturierungsverfahren ausgebildet sein. Ein Druckverfahren hat die Erzeugung eines zweidimensionalen Dekors, also eines Dekorbildes, ein Strukturierungsverfahren die Erzeugung einer dreidimensionalen Struktur zum Gegenstand.
Unter einem digitalen Druck- oder Strukturierungsverfahren ist insbesondere ein Aufbringungsverfahren zu verstehen, bei dem ein Digitaldrucker, d.h. ein Tintenstrahldrucker, verwendet wird.
Ein analoges Druck- oder Strukturierungsverfahren zeichnet sich durch analoge Druckmittel, wie beispielsweise eine Walze aus, die an der Werkstückoberfläche abrollt.
Ein hybrides Druck- oder Strukturierungsverfahren zeichnet sich durch eine Kombination von digitalem und analogem Druck- oder Strukturierungsverfahren aus. Beispielsweise wird hier eine Druckwalze verwendet, die an der Werkstückoberfläche abrollt, wobei zuvor und/oder danach ein Digitaldrucker verwendet wird.
Bei der Erstellung eines zweidimensionalen Dekors wird Material, vorzugsweise in unterschiedlicher Farbe, beispielsweise Tinte, auf das Werkstück aufgebracht. Bei einem digitalen Druckverfahren erfolgt dies üblicherweise tröpfchenweise. Bei einem analogen Druckverfahren erfolgt dies, indem ein analoges Druckmittel, wie eine Walze, das Material auf das Werkstück überträgt.
Eine dreidimensionale Struktur kann ebenfalls unterschiedlich erstellt werden.
Wird ein Positiv-Aufbau der Struktur gewählt, so wird Material auf das Werkstück übereinander aufgetragen, wobei das Material örtlich mit unterschiedlicher Stärke aufgetragen wird, so dass sich eine dreidimensionale Struktur ergibt. Bei einem digitalen Strukturierungsverfahren wird somit tröpfchenweise Strukturmaterial auf das Werkstück aufgebracht, wobei an unterschiedlichen Positionen eine unterschiedliche Menge an Material aufgebracht wird. Somit wird eine dreidimensionale Struktur mit Erhöhungen und Vertiefungen geformt. Es handelt sich hier um ein additives Verfahren. Bei einem analogen Strukturierungsverfahren werden, um einen Positiv-Aufbau darzustellen, mittels Auftragswalzen oder anderer Beschichtungsverfahren mindestens zwei Materialschichten aufgebracht, wobei die obere Schicht die untere Schicht örtlich nicht komplett abdeckt. Somit können auch hier Vertiefungen dargestellt werden.
Wird ein Negativ-Aufbau gewählt, so kann eine dreidimensionale Struktur durch Einbringen von Vertiefungen in eine zuvor aufgetragene flüssige oder angelierte Grundschicht gebildet werden. Bei einem digitalen Strukturierungsverfahren wird somit tröpfchenweise Material auf eine zuvor aufgetragene und zumindest noch nicht komplett ausgehärtete Grundschicht aufgetragen. Dabei sind unterschiedliche Möglichkeiten denkbar, um die Vertiefungen zu bilden. Beispielsweise kann hier eine Verdrängung der Grundschicht durch die Impulswirkung der Tröpfchen erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Tröpfchen lediglich in die Grundschicht eindringen oder auf ihr zum Liegen kommen und hier einen nachgelagerten Aushärtungsschritt derart beeinflussen, dass das Grundschichtmaterial hier nicht komplett aushärtet und anschließend entfernt werden kann, während das umliegende Grundschichtmaterial ausgehärtet ist und als dreidimensionale Struktur auf dem Werkstück verbleibt. Bei einem analogen Strukturierungsverfahren werden, um einen Negativ-Aufbau darzustellen, mittels Prägemitteln, wie Prägewalzen oder Prägebleche, Vertiefungen in eine Grundschicht eingeprägt, wodurch die dreidimensionale Struktur gebildet wird. Somit können auch hier Strukturen dargestellt werden.
Vorzugsweise wird die angepasste Sollzusatzdekorvorlage zur Steuerung des verwendeten Aufbringungsverfahrens verwendet.
Handelt es sich bei dem Aufbringungsverfahren um ein digitales Verfahren, so ist die Sollzusatzdekorvorlage in einem digitalen Datensatz enthalten, der zur Steuerung der Tröpfchenabgabe verwendet werden kann. D.h., dass die Tröpfchenabgabe nun so gesteuert wird, dass das Zusatzdekor synchron mit dem darunter befindlichen Basisdekor vorliegt. Dies trifft sowohl für ein zweidimensionales als auch für ein dreidimensionales Zusatzdekor zu. Insbesondere wird mit der angepassten Sollzusatzdekorvorlage eine pixelgenaue Tröpfchenabgabe ermöglicht.
Handelt es sich bei dem Aufbringungsverfahren um ein analoges Verfahren, so ist eine solche Flexibilität, die das digitale Verfahren bietet und die in der verhältnismäßig freien Platzierung der Tröpfchen begründet ist, nicht gegeben. Ein analoges Druckmittel, wie eine Druckwalze, aber auch ein Prägemittel, wie eine Prägewalze oder ein Prägeblech sind dazu ausgebildet, auf der Werkstückoberfläche abzurollen, d.h. die Relativgeschwindigkeit zwischen der Oberfläche des Druckmittels bzw. des Prägemittels einerseits und des Werkstücks andererseits ist Null. Hier kann jedoch mittels einer Änderung der Ansteuerung des Druckmittels bzw. des Prägemittels oder auch einer Transportvorrichtung, die das Werkstück an dem Druck- oder Prägemittel vorbei transportiert, erreicht werden, dass ein Gleiten zwischen Druckmittel bzw. Prägemittel einerseits und dem Werkstück andererseits erfolgt. Auf diese Weise kann die Position und Proportion in Längsrichtung, d.h. in Abrollrichtung der Walze bzw. Förderrichtung des Werkstücks, verändert werden und das Zusatzdekor entsprechend angepasst an das Basisdekor aufgebracht werden.
Eine entsprechende Sollzusatzdekorvorlage bzw. eine entsprechend angepasste Sollzusatzdekorvorlage weist nun nicht zwingend pixelgenaue Informationen auf. Stattdessen kann hier eine Information enthalten sein, die die Ansteuerung des entsprechenden Druck- oder Prägemittels und/oder einer Transportvorrichtung, die das Werkstück transportiert, beschreibt. So kann die Sollzusatzdekorvorlage hier eine Information über die Solldrehgeschwindigkeit des Druck- oder Prägemittels und/oder einen Sollanpressdruck des Druck- oder Prägemittels und/oder über eine Solltransportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung enthalten, um eine gewünschte Relativbewegung zwischen Druck- oder Prägemittel und der Werkstückoberfläche einzustellen.
Vorzugsweise umfasst Schritt S5, dass mindestens ein Steuerparameter erstellt wird, der zur Steuerung des verwendeten Aufbringungsverfahrens verwendet wird. Die in Schritt S5 angepasste Sollzusatzdekorvorlage wird dazu entweder direkt zur Steuerung der Aufbringungsvorrichtung verwendet, indem die dort enthaltenen Information direkt von der Aufbringungsvorrichtung verarbeitet werden kann. Damit enthält die angepasste Sollzusatzdekorvorlage bereits den mindestens einen Steuerparameter. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass ein weiterer Schritt vorgesehen ist, in dem für die Aufbringungsvorrichtung lesbare Steuerparameter aus der angepasste Sollzusatzdekorvorlage erstellt werden. Insbesondere bei analogen Aufbringungsverfahren kann dies der Fall sein, indem die angepasste Sollzusatzdekorvorlage beispielsweise in die o.g. Steuerparameter Solldrehgeschwindigkeit des Druck- oder Prägemittels und/oder Sollanpressdruck des Druck- oder Prägemittels und/oder Solltransportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung umgerechnet werden.
Vorzugsweise umfasst Schritt S1, dass das Basisdekor auf die Werkstückoberfläche aufgebracht wird. Hier sind ähnliche bzw. die identischen Aufbringungsverfahren, wie sie für das Zusatzdekor beschrieben wurden denkbar. Daher wird auf die obige Beschreibung verweisen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt, bei dem eine Nachbearbeitung des Werkstücks erfolgt. Eine Nachbearbeitung kann insbesondere eine Aushärtung der auf das Werkstück aufgebrachten Materialien, insbesondere des Basisdekors und des Zusatzdekors, umfassen. Dabei kann insbesondere eine Strahlenaushärtung, wie eine UV-Strahlenaushärtung oder eine Elektronenstrahlenaushärtung, vorgesehen sein. Darüber hinaus können weitere Schritte erfolgen, wie ein Beschichten mit einer Versiegelungsschicht, um die Widerstandfähigkeit der erzeugten Dekoroberfläche zu erhöhen.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt, in dem das Werkstück vor Schritt S6 einem weiteren Bearbeitungsschritt unterzogen wird. Hier kann beispielsweise eine Zwischenbeschichtung erfolgen, um beispielsweise bessere Haftbedingungen für das Zusatzdekor zu schaffen. Es kann auch vorgesehen sein, dass Marken, Ränder aber auch Dekorelemente des Basisdekors entfernt werden, bevor das Zusatzdekor aufgebracht wird, da diese auf dem finalen Produkt nicht sichtbar sein sollen.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen. Dabei ist für den Fachmann klar, dass oben bei der Beschreibung des Verfahrens erwähnte Vorrichtungselemente auch Teil der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung sein können.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen. Die Vorrichtung weist die folgenden Elemente auf:

eine Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Basisdekor auf einer Werkstückoberfläche zu erfassen;
eine Aufbringungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, ein Zusatzdekor auf das Werksstück oberhalb des Basisdekors aufzubringen; und
eine Steuervorrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Vorrichtung sowie deren Elemente entsprechend des oben beschriebenen Verfahrens zu steuern.

Vorzugsweise weist die Erfassungseinrichtung ein Erfassungsmittel auf, um das Basisdekor auf der Werkstückoberfläche zu erfassen. Wie oben beschrieben, kann das Erfassungsmittel dabei berührungslos arbeiten, wie es bei einer Kamera oder einem induktiv oder kapazitiv arbeitenden Erfassungsmittel der Fall ist. Es ist aber auch möglich, dass das Erfassungsmittel das Basisdekor mittels Berührung erfasst, wie oben beschrieben.
Vorzugsweise weist die Erfassungseinrichtung ein Erfassungsmittel auf, um das Basisdekor auf der Werkstückoberfläche zu erfassen. Wie oben beschrieben, kann das Erfassungsmittel dabei berührungslos arbeiten, wie es bei einer Kamera oder einem induktiv oder kapazitiv arbeitenden Erfassungsmittel der Fall ist. Es ist aber auch möglich, dass das Erfassungsmittel das Basisdekor mittels Berührung erfasst, wie oben beschrieben.
Die mindestens eine Steuervorrichtung kann insbesondere ein Steuermittel aufweisen das als elektronische Datenverarbeitungseinheit ausgebildet ist. Das Steuermittel kann insbesondere als Rechner oder Steuergerät ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Steuervorrichtungen vorgesehen sind, die einzelne Elemente der Vorrichtung ansteuern. Beispielsweise kann eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Erfassung des Basisdekors und insbesondere zur Steuerung der Erfassungseinrichtung ausgebildet sein, während eine weitere Steuervorrichtung zur Steuerung der Aufbringungsvorrichtung ausgebildet ist.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung als weiteres Element eine Aufbringungsvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das Basisdekor auf die Werkstückoberfläche aufzubringen. Die Aufbringungsvorrichtung ist der Erfassungseinrichtung vorgelagert, so dass das Basisdekor auf das Werkstück aufgebracht werden kann und anschließend die Erfassung durchgeführt wird. Wie oben bei der Beschreibung des Verfahrens erwähnt, kann das Aufbringen des Basisdekors auf digitale, analoge oder hybride Weise erfolgen. Daher kann die Aufbringungsvorrichtung entsprechend ausgebildet sein. Ferner kann sie dazu ausgebildet sein, wie oben beschrieben, das Basisdekor als zweidimensionales Dekorbild und/oder als dreidimensionale Struktur aufzubringen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung als weiteres Element eine Transportvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück zu den einzelnen Elementen der Vorrichtung zu transportieren. Auf diese Weise ist es möglich, sämtliche Elemente in einer bestimmten Abfolge entlang der Transportrichtung der Transportvorrichtung zu positionieren. So kann insbesondere eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die das Werkstück im Durchlauf bearbeiten kann.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung als weiteres Element eine Nachbearbeitungsstation auf, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück nach Aufbringen des Zusatzdekors nachzubearbeiten oder zu finalisieren. Eine Nachbearbeitung kann insbesondere eine Aushärtung der auf das Werkstück aufgebrachten Materialien, insbesondere des Basisdekors und des Zusatzdekors, umfassen. Dafür kann die Nachbearbeitungsstation insbesondere eine Strahlenquelle, wie eine UV-Strahlenquelle oder eine Elektronenstrahlenquelle, aufweisen. Darüber hinaus kann die Nachbearbeitungsstation weitere Nachbearbeitungsmittel aufweisen, wie ein Beschichtungsmittel, das dazu ausgebildet ist, das Werkstück mit einer Versiegelungsschicht zu beschichten, um die Widerstandfähigkeit der erzeugten Dekoroberfläche zu erhöhen. Alternativ oder zusätzlich kann die Nachbearbeitungsstation Reinigungsmittel und/oder Materialentfernungsmittel aufweisen. Reinigungsmittel sind zur Reinigung des Werkstücks ausgebildet. Materialentfernungsmittel sind zur Entfernung von Material des Werkstücks, insbesondere von Material des Basisdekors und/oder des Zusatzdekors, ausgebildet. Dies kann insbesondere eine Absaugeinrichtung umfassen, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück zur Reinigung abzusaugen oder die dazu ausgebildet ist, Material des Werkstücks, insbesondere Material des Basisdekors und/oder des Zusatzdekors, aufzusaugen. Ein Materialentfernungsmittel kann eine Bürste oder ein anderes mechanisch wirkendes Mittel umfassen, mit dem Material von dem Werkstück entfernt werden kann. Ferner ist es möglich, dass das Reinigungsmittel und/oder das Materialentfernungsmittel ein Gebläse umfassen, das dazu ausgebildet ist, einen Fluidstrom, insbesondere einen Luftstrom, auf das Werkstück zu richten, um die Reinigung und/oder Materialentfernung durchzuführen.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung als weiteres Element eine Zwischenbearbeitungsstation auf, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück vor Aufbringen des Zusatzdekors mindestens einem weiteren Bearbeitungsschritt zu unterziehen. Die Zwischenbearbeitungsstation kann hierfür beispielsweise ein Zwischenbeschichtungsmittel aufweisen, um beispielsweise bessere Haftbedingungen für das Zusatzdekor zu schaffen. Es kann auch vorgesehen sein, dass Bestandteile des Werkstücks mittels der Zwischenbearbeitungsstation entfernt werden. Dies kann insbesondere Marken, Ränder aber auch Dekorelemente des Basisdekors betreffen, bevor das Zusatzdekor aufgebracht wird, da diese auf dem finalen Produkt nicht sichtbar sein sollen. Auch eine Reinigung des Werkstücks kann durch die Zwischenbearbeitungsstation durchgeführt werden. Dabei kann die Zwischenbearbeitungsstation Reinigungsmittel und/oder Materialentfernungsmittel wie oben im Kontext der Nachbearbeitungsstation beschrieben aufweisen. Die Zwischenbearbeitungsstation kann darüber hinaus auch dazu ausgebildet sein, eine Aushärtung, Anhärtung oder Zwischentrocknung des Werkstücks oder von Bestandteilen des Werkstücks durchzuführen. Dazu kann die Zwischenbearbeitungsstation insbesondere eine Strahlenquelle, wie eine UV-Strahlenquelle oder eine Elektronenstrahlenquelle, aufweisen.
Nachfolgend wird die Erfindung durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben.
Es zeigen:

Figur 1a:: Vermessungsgrößen, die bei der Erfassung des Basisdekors erfasst werden können,
Figur 1b:: Abweichungen des Basisdekors,
Figur 2:: eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
Figur 3a, 3b:: zeigen beispielhaft Zustände eines Werkstücks 1 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 4:: einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 5a, 5b:: eine Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage.

Figur 1a zeigt Vermessungsgrößen, die bei der Erfassung des Basisdekors erfasst werden können. Dies ist nicht beschränkend auf die Erfindung zu lesen. Stattdessen handelt es sich hierbei um eine Möglichkeit, die Erfindung, genauer, die Vermessung des Basisdekors, insbesondere bei rechteckig vorliegendem Basisdekor, auszuführen.
Gezeigt ist exemplarisch ein rechteckig eingefasstes Sollbasisdekor, das einen Sollzustand für ein Basisdekor, genauer, dessen ebene Erstreckung auf einer Werkstückoberfläche, beschreibt. Es weist die jeweils gegenüberliegenden Seiten a und b sowie c und d auf. Parallel zu den Seiten a und b sind weitere Strecken a₁ und a₂ eingezeichnet. Diese befinden sich zwischen den Seiten a und b und können beispielsweise so zwischen den Seiten angeordnet sein, dass die Seiten c und d jeweils in drei äquidistante Abschnitte gegliedert werden.
Die tatsächlichen Seiten a, b, c, d sowie die weiteren tatsächlich vorliegenden Strecken a₁ und a₂, die bei dem tatsächlich auf dem Werkstück vorliegenden Basisdekor vorhanden sind, werden nun, nachdem das auf dem Werkstück vorliegende Basisdekor erfasst wurde, durch die Vermessung des erfassten Basisdekors bestimmt. Ist das Basisdekor von einem Rand eingefasst, so können die Seiten a, b, c, d und die Strecken a₁ und a₂ durch Vermessen des erfassten Randes bestimmt werden. Ist kein Rand vorhanden, so können auch auf dem Basisdekor vorhandene und erfasste Marken oder Dekorelemente für die Vermessung verwendet werden, wie dies beispielhaft oben im Rahmen der allgemeinen Beschreibung der Erfindung erläutert wurde. Insbesondere die vier Ecken des Rechtecks sowie die Schnittpunkte der Strecken a₁ und a₂ mit den Seiten c und d können durch Marken und/oder Dekorelemente des Basisdekors definiert sein. Im hier gezeigten Fall wäre also die Erfassung der Position von acht Marken bzw. Dekorelementen des tatsächlichen Basisdekors nötig.
Ist das tatsächliche Basisdekor auf dem Werkstück identisch mit dem entsprechenden Sollbasisdekor, d.h. liegt keine Verzerrung, keine falsche Positionierung und auch keine Verdrehung des Basisdekors auf dem Werkstück vor, so entsprechen die Seiten a, b, c, d und die Strecken a₁ und a₂ des tatsächlich auf dem Werkstück befindlichen Basisdekors denen des Sollbasisdekors. Ein Aufbringen eines Zusatzdekors kann dann anhand der Sollzusatzdekorvorlage erfolgen, die keine Anpassung erfahren hat. Falls keine Identität zwischen dem tatsächlichen Basisdekor auf dem Werkstück und dem entsprechenden Sollbasisdekor vorliegt, so stellen sich an den Seiten a, b, c, d und an den Strecken a₁ und a₂ des tatsächlichen Basisdekors auf dem Werkstück Abweichungen zu denen des Sollbasisdekors ein. Eine Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage ist dann nötig, um ein synchrones Aufbringen des Zusatzdekors zum Basisdekor zu erreichen.
Die Strecken a₁ und a₂ können insbesondere dazu dienen, Verzerrungen des tatsächlichen Basisdekors zu identifizieren. Die Längen- und Breitenausdehnung des tatsächlich vorliegenden Basisdekors muss nicht zwingend gleichmäßig erfolgen. Stattdessen kann es vorkommen, dass das Basisdekor derart verzerrt wurde, dass die Seite b gegenüber der Seite a verlängert wurde. Die Strecken a₁ und a₂ würden bei gleichmäßiger bzw. linearer Verzerrung des Basisdekors entsprechend ihrer Position zwischen den Seiten a und b an Breite zunehmen. Entsprechen die Strecken a₁ und a₂ nicht dieser linearen Zunahme, so kann von einer anderen, d.h. nicht linearen Verzerrung des Basisdekors ausgegangen werden.
Entsprechende Abweichungen sind beispielhaft in Figur 1b gezeigt.
Mittels gestrichelter Linie ist in den Ansichten 1.1. bis 1.4 ein tatsächliches Basisdekor dargestellt, das von einem Sollbasisdekor abweicht, das mittels durchgezogener Linien dargestellt ist. Das Sollbasisdekor ist dabei rechteckig. aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden hier die Strecken a₁ und a₂ nicht dargestellt.
In Ansicht 1.1 ist ein Fall gezeigt, bei dem die Seite b verkürzt gegenüber der entsprechenden Länge des Sollbasisdekors ist. Die Seiten c und d sind hingegen länger geworden und laufen in Richtung der Seite b aufeinander zu. Sie sind somit nicht wie beim Sollbasisdekor parallel. Die Strecken a₁ und a₂ (nicht dargestellt) sind entsprechend verkürzt. Diese können beispielsweise, wie oben beschrieben, äquidistant zwischen den Seiten a und b angesetzt sein.
Ansicht 1.2 zeigt einen weiteren Fall. Hier ist die Länge c kürzer und die Länge d länger im Vergleich zum Sollbasisdekor, und somit ist die Seite b nicht mehr parallel zu a. Die Strecken a₁ und a₂ (nicht dargestellt) sind hier beispielsweise so angesetzt, dass sie die Seiten c und d jeweils äquidistant teilen. Dementsprechend sind hier ggf. Längenänderungen der Strecken a₁ und a₂ festzustellen.
Gemäß dem in Ansicht 1.3 gezeigten Fall sind beide Seiten c und d im Vergleich zum Sollbasisdekor verlängert. Hingegen sind die Seiten a und b und somit auch die Strecken a₁ und a₂ (nicht dargestellt) nicht verändert worden. Dies ist ein Fall bei dem auch ein analoges Aufbringungsverfahren durch Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage entsprechend angepasst werden kann. Wird das Zusatzdekor nämlich parallel zu den Seiten c und d zwischen den Seiten a und b aufgetragen, so kann bei der hier vorliegenden Verzerrung des Basisdekors, die sich gleichmäßig entlang der Verläufe der Seiten c und d eingestellt hat und im Wesentlichen nur einer Längung des Basisdekors entspricht, durch eine veränderte Ansteuerung des analogen Druck- oder Prägemittels auf die Verzerrung reagiert werden. Statt einer Abrollbewegung (d.h. die Relativgeschwindigkeit zwischen Druck- oder Prägemittel und Werkstückoberfläche ist Null) kann nun eine Gleitbewegung (d.h. die Relativgeschwindigkeit zwischen Druck- oder Prägemittel und Werkstückoberfläche ist ungleich Null) eingestellt werden, mit der das Zusatzdekor beim Aufbringen eine Verzerrung in der Richtung der Längung erfährt, so dass wieder Synchronität zwischen Basisdekor und Zusatzdekor vorliegt.
Ansicht 1.4 zeigt schließlich eine Verbreiterung der Seite b, während die Seite a keine Längenänderung erfahren hat. Die Seiten c und d laufen nun auseinander und sind somit nicht mehr parallel.
Die hier gezeigten Fälle, können insbesondere dann auftreten, wenn das Basisdekor auf einem dehnbaren Material, wie beispielsweise einer Kunststofffolie bzw. einer PVC-Folie vorliegt, die auf die Oberfläche des Werkstücks auflaminiert oder aufgeklebt wurde. Durch den Laminiervorgang bzw. den Verklebungsprozess kann eine entsprechende Dehnung und/oder Stauchung oder allgemein Verzerrung der Folie und damit des Basisdekors auftreten. Neben den hier gezeigten Fällen sind weitere Fälle denkbar.
Darüber hinaus sind aber auch andere Methoden zur Aufbringung des Basisdekors denkbar, insbesondere Druck- und Strukturierungsverfahren wie oben beschrieben. Die in Figur 1b gezeigten Fälle und weitere können eben auch durch andere Aufbringungsmethoden zur Aufbringung des Basisdekors auftreten. Beispielsweise kann ein zweidimensionales Dekorbild, das durch analoge Druckmittel aufgebracht wird, durch entsprechende Fehlstellung einer verwendeten Druckwalze oder des Werkstücks einen entsprechenden Fehler aufweisen. Auch bei der Verwendung digitaler Druckmittel können entsprechende Fehler auftreten, indem Druckmaterial beispielsweise an der falschen Stelle aufgebracht wird. Dabei gilt dies sowohl für zwei als auch dreidimensionale Basisdekore.
Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Es ist eine Vorrichtung 10 gezeigt, die eine Transportvorrichtung 60 zum Bereitstellen S1 eines Werkstücks 1 aufweist, auf der ein Werkstück 1 zu den einzelnen Elementen der Vorrichtung 10 befördert werden kann. Das Werkstück 1 weist eine Werkstückoberfläche 1a auf, auf der sich ein Basisdekor befindet.
Die Werkstückoberfläche 1a wird mit der Transportvorrichtung 60 einer Erfassungseinrichtung 20, die ein Element der Vorrichtung 10 darstellt zugeführt. Mit der Erfassungseinrichtung 20, die ein Erfassungsmittel aufweist, wird das Basisdekor auf der Werkstückoberfläche 1a gemäß Schritt S2 erfasst. Die Informationen aus der Erfassung, beispielsweise in Form von Bilddaten, werden an eine Steuervorrichtung 40, die hier als Datenverarbeitungsmittel, beispielsweise als Rechner ausgebildet ist, weitergeleitet.
Die Steuervorrichtung 40 ist neben der Steuerung der einzelnen Elemente der Vorrichtung 10 auch zur Vermessung S3 des Basisdekors auf Grundlage der Informationen aus der Erfassung durch die Erfassungseinrichtung 20 ausgebildet.
Die Erfassungseinrichtung 20 weist hier eine Kamera auf, mit der sie die Werkstückoberfläche 1a mit dem darauf befindlichen Basisdekor erfassen kann. Andere Ausführungsformen der Erfassungseinrichtung 20 können beispielsweise wie oben beschrieben ausgebildet sein.
Rechts von der Erfassungseinrichtung 20 schließt sich eine Aufbringungsvorrichtung 30 an, die hier mit einem gestrichelten Rahmen umfasst ist. Diese ist dazu ausgebildet ein Zusatzdekor oberhalb des Basisdekors auf das Werkstück 1 gemäß Schritt S6 aufzubringen. In dem hier gezeigten Fall gliedert sich die Aufbringungsvorrichtung 30 von links nach rechts in eine Beschichtungsstation 31, eine Härtungsstation 32, eine Strukturierungsstation 33 und eine weitere Härtungsstation 34. Die hier gezeigte Aufbringungsvorrichtung 30 dient dazu, ein dreidimensionales Zusatzdekor auf das Werkstück 1 aufzubringen. Das Zusatzdekor wird hier mittels eines negativen Strukturierungsverfahrens aufgebracht, bei dem Vertiefungen in eine zuvor aufgebrachte Grundschicht 1b eingebracht werden.
Die Beschichtungsstation 31 bringt dazu mittels Auftragswalzen eine Grundschicht 1b auf das Werkstück 1 auf. Diese ist oberhalb der Werkstückoberfläche 1a auf der sich das Basisdekor befindet, platziert. Die Härtungsstation 32 ist dazu ausgebildet, die Grundschicht 1b anzuhärten, so dass die Grundschicht 1b in einer angelierten Konsistenz vorliegt, d.h. dass sich ihre Fließfähigkeit gegenüber dem Zustand direkt nach dem Aufbringen durch die Beschichtungsstation 31 verringert hat. Vertiefungen, die nun in die Grundschicht 1b eingebracht werden, zerlaufen nicht gleich wieder, sondern haben zumindest so lange Bestand, bis eine weitere Härtung erfolgen kann, um das Zusatzdekor in seiner Gestalt zu fixieren.
Das Werkstück 1 mit der angelierten Grundschicht 1b wird nach der Härtungsstation 32 der Strukturierungsstation 33 zugeführt. Diese ist dazu ausgebildet, mittels eines Strukturierungsmittels, das in Form von Tröpfchen auf die Grundschicht abgegeben wird, Vertiefungen in die Grundschicht einzubringen, indem diese Tröpfchen, die Grundschicht 1b beispielsweise durch mechanische Impulswirkung verdrängen, wodurch eine entsprechende Vertiefung gebildet wird. Die Strukturierungsstation 33 weist zur Tröpfchenabgabe ein Digitaldruckmittel, wie einen Digitaldruckkopf oder einen Digitaldruckbalken auf.
Die so strukturierte Grundschicht 1b wird abschließend in der Härtungsstation 34 fixiert.
Beide Härtungsstationen 32, 34 können als UV-Strahlungsquellen ausgebildet sein, die UV-Licht auf die Grundschicht 1b abgeben, um diese zu härten.
Die Steuervorrichtung 40 ist dazu ausgebildet, die Aufbringungsvorrichtung 30 zumindest jedoch die Strukturierungsstation 33 anzusteuern, um das Zusatzdekor auf das Werkstück 1 aufzubringen.
Zur Aufbringung des Zusatzdekors, das auf das Basisdekor abgestimmt ist, steuert die Steuervorrichtung 40 die Aufbringungsvorrichtung 30 auf Basis einer angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200' an, die als digitaler Datensatz bereitgestellt wird. Zur Erzeugung der angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200' verwendet die Steuervorrichtung 40 die Informationen über das tatsächlich vorliegende Basisdekor bzw. Istbasisdekor, die durch die Erfassungseinrichtung 20 gewonnen wurden. Diese Informationen vergleicht die Steuervorrichtung 40 hier mit einem Sollbasisdekor 150, das ebenfalls als digitaler Datensatz bereitgestellt wird.
Das Sollbasisdekor 150 enthält dabei Informationen darüber, wie das Basisdekor auf dem Werkstück 1 aussehen soll. Wie im hier gezeigten Fall kann es sich dabei um tatsächliche Dekorinformationen handeln. Im hier gezeigten Fall ist das Sollbasisdekor 150 ein digitaler Datensatz nach dem das Basisdekor auf die Werkstückoberfläche 1a aufgebracht wurde. Es können aber auch vereinfachte Informationen über einzelne Basisdekorelemente enthalten sein. Auch kann vorgesehen sein, dass das Sollbasisdekor 150 Informationen über Marken und/oder einen Rand des Basisdekors wie oben beschrieben, enthält oder ausschließlich diese Informationen aufweist.
Die Steuervorrichtung 40 ist dazu ausgebildet, Abweichungen des tatsächlich auf der Werkstückoberfläche 1a vorliegenden Basisdekors von dem Sollbasisdekor 150 zu ermitteln und aus den Abweichungen eine nötige Anpassung zu bestimmen, um eine dem Sollbasisdekor 150 zugeordnete Sollzusatzdekorvorlage so anzupassen, dass sie als angepasste Sollzusatzdekorvorlage 200' die Vorlage für die Aufbringung des Zusatzdekors liefert, wonach das Zusatzdekor zumindest teilweise synchron zu dem auf dem Werkstück 1 befindlichen Basisdekor aufgebracht werden kann. Eine Möglichkeit, wie die Anpassung einer Sollzusatzdekorvorlage erfolgen kann, wird mittels der Figuren 5a und 5b weiter unten erläutert.
Bereitstellen S4 und Anpassen S5 der Sollzusatzdekorvorlage können durch die Steuervorrichtung 40 erfolgen.
Die angepasste Sollzusatzdekorvorlage 200' enthält diejenigen Informationen, beispielsweise als digitalen Datensatz, die von der Aufbringungsvorrichtung 30, insbesondere aber von der Strukturierungsstation 33 verarbeitet werden müssen, um das Zusatzdekor auf das Werkstück 1 aufzubringen. Durch das Anpassen der Sollzusatzdekorvorlage zur angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200' wird nun erreicht, dass eine Rückmeldung über die tatsächlichen Gegebenheiten desBasisdekors (Istbasisdekor) auf der Werkstückoberfläche 1a vorliegt und so die Sollzusatzdekorvorlage entsprechend zur angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200' angepasst werden kann. Ist also das Basisdekor insbesondere hinsichtlich Ausrichtung, Proportion und/oder Position nicht entsprechend dem Sollbasisdekor auf der Werkstückoberfläche 1a vorhanden, so kann die Sollzusatzdekorvorlage ebenfalls so angepasst werden, dass sie insbesondere hinsichtlich Ausrichtung, Proportion und/oder Position entsprechend an das tatsächlich auf der Werkstückoberfläche 1a vorliegende Basisdekor angepasst wird. Auf diese Weise wird also erreicht, dass eine möglichst synchrone angepasste Sollzusatzdekorvorlage 200' zur Aufbringung des Zusatzdekors verwendet wird, die sich nicht an einem Sollbasisdekor, sondern vielmehr an dem tatsächlich vorliegenden Basisdekor auf dem Werkstück 1 orientiert. Das Aufbringen des Zusatzdekors gemäß der so angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200' wird anschließend durch die Steuervorrichtung 40 durchgeführt, indem diese gemäß der angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200' die Aufbringungsvorrichtung 30 ansteuert.
Nachgelagert zu der Aufbringungsvorrichtung 30 ist optional eine Nachbearbeitungsstation 70 vorgesehen. Diese kann Reinigungsmittel die kontaktbasiert oder kontaktlos wirken umfassen. Beispielsweise weist die Nachbearbeitungsstation 70 hierfür eine Bürste oder ein anderes mechanisches Kontaktelement auf, um Material von dem Werkstück 1 zu entfernen. Es kann auch vorgesehen sein, dass mittels eines Fluidstromes eine Reinigung oder Nachbearbeitung erfolgt. Auch ist möglich, dass die Nachbearbeitungsstation 70 dazu ausgebildet ist, eine abschließende Beschichtung auf das Werkstück aufzutragen, um das aufgebrachte Dekor umfassend das Basisdekor und das Zusatzdekor zu schützen.
Die Aufbringungsvorrichtung 30 kann in einer weiteren Ausprägungsform auch dazu konfiguriert sein, nach einem analogen oder nach einem hybriden Strukturierungsverfahren zu arbeiten. Sie kann auch anstelle einer dreidimensionalen Struktur ein zweidimensionales Zusatzdekor aufbringen. Dies geschieht zum Beispiel bei der Herstellung von hochwertigen Broschüren oder Postern, bei denen ein farbig gedrucktes Foto (Basisdekor) an ausgewählten Stellen mit einem Hochglanzlack einen anderen Glanzgrad erhalten soll (Zusatzdekor).
Im vorstehenden Beispiel kann das Basisdekor als zweidimensionales Dekor vorliegen, wie es beispielsweise bei einem Dekorbild der Fall ist. Insbesondere kann eine Holzoberfläche durch das Basisdekor dargestellt sein. Das Zusatzdekor kann dann ein dreidimensionales Dekor sein, das oberhalb des Basisdekors aufgebracht wird und auf das tatsächlich auf dem Werkstück 1 vorhandene Basisdekor so abgestimmt ist, dass es zumindest teilweise synchron dazu aufgebracht wird. Das Zusatzdekor ist dabei so beschaffen, dass das Basisdekor durch das Zusatzdekor hindurch erkannt werden kann. Es kann somit teilweise oder komplett transparent gestaltet sein.
Neben dieser Ausgestaltung von Basisdekor und Zusatzdekor sind jedoch auch andere Ausgestaltungen beider Dekore möglich. So können beide Dekore zweidimensional oder dreidimensional ausgestaltet sein. Sind beide Dekore zweidimensional ausgestaltet, so handelt es sich beispielsweise um das Aufbringen eines Dekorbildes, dem Zusatzdekor, oberhalb eines bereits auf dem Werkstück vorhandenen Dekorbildes, dem Basisdekor. Sind beide Dekore dreidimensional ausgestaltet, so entspricht das Aufbringen des Zusatzdekors, also einer dreidimensionalen Struktur, oberhalb des Basisdekors beispielsweise einer Ergänzung des Basisdekors mit dem Zusatzdekor. Ferner ist möglich, dass das Basisdekor dreidimensional ausgebildet ist und das Zusatzdekor als zweidimensionales Dekor, beispielsweise als Einfärbung des Basisdekors, oberhalb des Basisdekors aufgebracht wird.
Im hier gezeigten Beispiel ist die Aufbringungsvorrichtung 30 dazu ausgebildet, eine Negativ-Strukturierung als Zusatzdekor auf das Werkstück 1 aufzubringen. Dies ist jedoch nicht beschränkend zu verstehen. Vielmehr sind andere Aufbringungsvorrichtungen ebenso denkbar, die in Kombination mit oder statt der hier gezeigten Aufbringungsvorrichtung 30 vorgesehen sein können. Voraussetzung dafür ist, dass die entsprechende Aufbringungsvorrichtung 30 dazu ausgebildet ist, die Information der Sollzusatzdekorvorlage zu verarbeiten, so dass ein entsprechendes Zusatzdekor aufgebracht werden kann.
Die Figuren 3a und 3b zeigen beispielhaft Zustände eines Werkstücks 1 bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 3a zeigt das Werkstück 1, bevor das Zusatzdekor aufgetragen wurde. Das Werkstück 1 weist einen Grundkörper 1c auf, der beispielsweise als Platte oder Panel ausgebildet ist. die Oberseite des Grundkörpers 1c ist mit einem Primer oder Haftvermittler 1d versehen, um eine Haftung zwischen Grundkörper 1c und einer darüber vorgesehenen PVC-Folie 1e herzustellen. Die PVC-Folie 1e ist auf ihrer Oberseite mit einem Basisdekor 2 bedruckt und mit einem transparenten PVC-Film 1f beschichtet, durch den von oben das Basisdekor 2 sichtbar ist. Die Oberfläche der PVC-Folie 1e bildet nun die Werkstückoberfläche 1a auf der sich das Basisdekor 2 befindet.
Figur 3b zeigt nun das Aufbringen eines Zusatzdekors 3 als dreidimensionale Struktur oberhalb des Basisdekors 2. Dazu wurde auf den PVC-Film 1f eine Grundschicht 1b aufgebracht. Diese Grundschicht 1b wird nun mittels Tröpfchen 4, die von einer Aufbringungsvorrichtung 30, wie sie in Figur 2 gezeigt ist, strukturiert, indem die Tröpfchen 4 Vertiefungen in die Grundschicht einbringen. Aufgrund der angepassten Sollzusatzdekorvorlage, die an das Basisdekor 2 auf der Werkstückoberfläche 1a angepasst ist, erfolgt nun eine Erstellung des Zusatzdekors 3 derart, dass ein Passfehler zwischen Basisdekor 2 und Zusatzdekor 3 minimiert wird.
Figur 4 zeigt einen beispielhaften Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei werden die Schritte S1 bis S6 in zeitlicher Abfolge hintereinander durchgeführt.
Gemäß Schritt S1 wird ein Werkstück bereitgestellt, das eine Oberfläche aufweist, auf der sich ein Basisdekor befindet. Das Basisdekor kann dabei, wie oben beschrieben zweidimensional als Dekorbild oder dreidimensional als Struktur ausgebildet sein.
Das auf dem Werkstück befindliche Basisdekor wird nun in Schritt S2 mit einer Erfassungseinrichtung erfasst. Diese kann insbesondere zur optischen Erfassung des Basisdekors eine Kamera aufweisen. Andere Ausgestaltungen der Erfassungseinrichtung sind ebenso möglich, wie oben beschrieben. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Erfassung eine Erfassung von Marken, Dekorelementen und/oder einem Rand des Basisdekors wie oben beschrieben umfasst oder ausschließlich die Erfassung von Marken, Dekorelementen und/oder einem Rand des Basisdekors zum Gegenstand hat.
Das Basisdekor wird nach der Erfassung in Schritt S3 auf Basis der erfassten Daten bzw. Informationen über das Basisdekor vermessen. Dies bedeutet, dass eine Information über Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors bestimmt wird. Wie oben beschrieben, kann dies beispielsweise über die erfassten Marken, Dekorelemente und/oder einen Rand des Basisdekors erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das Basisdekor als Ganzes vermessen wird. Auf diese Weise wird das tatsächlich auf dem Werkstück vorliegende Basisdekor so beschrieben, dass daraus eine Anpassung einer Sollzusatzdekorvorlage bestimmt werden kann, die mit Schritt S4 bereitgestellt wird.
Die Sollzusatzdekorvorlage beschreibt das Zusatzdekor, das oberhalb des Basisdekors aufgebracht werden soll, wenn das Basisdekor nicht von einem Sollbasisdekor abweicht, auf das das Zusatzdekor abgestimmt ist. Die Sollzusatzdekorvorlage kann dabei unterschiedlich gestaltet sein. Insbesondere kann sie als digitaler Datensatz vorliegen, wonach eine digital arbeitende Aufbringungsvorrichtung das Zusatzdekor aufbringen kann.
Auf Basis des erfassten Basisdekors, das sich bereits auf der Werkstückoberfläche befindet, wird nun gemäß Schritt S5 eine Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage durchgeführt, um die Sollzusatzdekorvorlage an das tatsächlich auf der Werkstückoberfläche vorliegende Basisdekor anzupassen. D.h., dass die ursprüngliche Sollzusatzdekorvorlage nicht zum Aufbringen des Zusatzdekors gemäß Schritt S6 verwendet wird. Stattdessen wird eine angepasste Sollzusatzdekorvorlage weiter verwendet, die nun an das tatsächlich auf dem Werkstück vorhandene Basisdekor angepasst wurde.
Auf diese Weise wird erreicht, dass ein Passfehler zwischen Basisdekor und Zusatzdekor auf dem Werkstück minimiert wird. Die Anpassung selbst kann dabei wie oben im Rahmen der bisherigen Beschreibung erläutert erfolgen.
Für einen Fachmann ist klar, dass die Schritte S1 bis S6 nicht zwingend in dieser Reihenfolge ausgeführt werden müssen. Stattdessen kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Schritte S2 und S3 gleichzeitig ausgeführt werden oder von derselben Einrichtung, nämlich der Erfassungseinrichtung, ausgeführt werden. Auch das Bereitstellen der Sollzusatzdekorvorlage kann bereits vor den Schritten S1 bis S3 oder zwischen einzelnen dieser Schritte erfolgen. Die Schritte S5 und S6 können ferner auch gleichzeitig erfolgen, so dass die Sollzusatzdekorvorlage so angepasst wird, dass gerade die Informationen der Sollzusatzdekorvorlage, die zur Durchführung des Aufbringens gemäß S6 benötigt werden, angepasst werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schritte S4 bis S6 gleichzeitig ausgeführt werden. D.h., dass für ein Aufbringen des Zusatzdekors nötige Information aus der Sollzusatzdekorvorlage gemäß Schritt S4 bereitgestellt wird, diese dann gemäß Schritt S5 angepasst wird und anschließend gemäß dieser angepassten Sollzusatzdekorvorlage ein Aufbringen des Zusatzdekors erfolgt. Beispielsweise kann dies für die Schritte S5 und S6 bzw. S4, S5 und S6 so erfolgen, dass eine pixelbasierte Sollzusatzdekorvorlage bereitgestellt wird, wobei quer zur Vorschubrichtung des Werkstücks eine oder mehrere Pixelzeilen in Schritt S4 bereitgestellt werden, diese dann gemäß Schritt S5 angepasst werden und anschließend das Aufbringen gemäß Schritt S6 gemäß der angepassten Pixelzeilen erfolgt. Dieser Vorgang wiederholt sich solange bis das Zusatzdekor gemäß der gesamten angepassten Sollzusatzdekorvorlage aufgebracht wurde.
Figur 5a und 5b zeigen wie eine Anpassung einer Sollzusatzdekorvorlage erfolgen kann.
Ansicht 5.1 zeigt ein Werkstück 1 in der Draufsicht. Das Werkstück 1 ist dabei rechteckig ausgebildet. Ansicht 5.2 zeigt eine Sollzusatzdekorvorlage 200, die nicht weiter angepasst wurde. Die Sollzusatzdekorvorlage 200 ist dabei als Zusatzdekor, hier ein Holzdekor, visualisiert. Die Sollzusatzdekorvorlage 200 ist entsprechend zu einem Sollbasisdekor (nicht gezeigt) bzw. zu einem Basisdekor (nicht gezeigt), das ohne Abweichung vom Sollbasisdekor auf das Werkstück 1 aufgebracht wurde, gestaltet. Ein Zusatzdekor, das entsprechend der Sollzusatzdekorvorlage 200 auf ein Werkstück 1 aufgebracht werden würde, wäre dann synchron zu einem solchen Basisdekor auf dem Werkstück 1, das dem Sollbasisdekor entspricht und keine Abweichungen gegenüber dem Sollbasisdekor aufweist.
Ein tatsächlich auf dem Werkstück 1 vorhandenes Basisdekor 2 weicht allerdings von dem Sollbasisdekor ab, wie in Ansicht 5.3 erkennbar ist. Hier ist ein tatsächliches Istbasisdekor 2 gezeigt. Die Ursachen für solche Abweichungen ergeben sich durch Fehler oder Ungenauigkeiten im Aufbringungsprozess des Basisdekors 2, wie oben bereits erläutert. Wird das Basisdekor 2 mit einem analogen Verfahren auf das Werkstück 1 aufgebracht, so kann beispielsweise ein Fehler durch eine gleitende Auftragswalze in das Basisdekor 2 eingebracht werden. Wird das Basisdekor 2 mittels Folie auflaminiert, so kann durch Dehnung, Stauchung oder ähnliche Verzerrung der Folie ein Fehler in das Basisdekor 2 eingebracht werden. Im vorliegenden Beispiel ist hier die Proportion des Basisdekors 2 insbesondere derart verändert, dass der rechte Rand des Basisdekors 2 schräg gestellt ist. Ansicht 5.4 zeigt die tatsächliche Lage des Basisdekors 2 auf dem Werkstück 1 und einen weiteren Fehler, der sich bei der Aufbringung des Basisdekors 2 auf das Werkstück 1 eingestellt hat. Hier ist das Basisdekor 2 nach rechts verdreht. D.h. die Ausrichtung des Basisdekors 2 weicht von der des Sollbasisdekors ab.
Ansicht 5.5 verdeutlicht nun, dass ein Aufbringen des Zusatzdekors 2 nach der Zusatzdekorvorlage 200 ohne deren Anpassung zu einem Passfehler führt. Die Strukturen von Basisdekor 2 und Zusatzdekor 3 decken sich nicht. Daher ist eine Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage 200 an das tatsächliche Basisdekor 2 nötig.
Wie eine solche Anpassung erfolgen kann zeigt Figur 5b.
Ansicht 5.6 zeigt das Werkstück 1 aus Ansicht 5.4 bei dem das Basisdekor 2 verzerrt und verdreht auf der Oberfläche vorliegt. Mit schwarzen Markierungen sind dabei markante Punkte des Basisdekors 2 markiert. Bei den markanten Punkten kann es sich um Dekorelemente des Basisdekors 2 handeln. Es können aber auch andere markante Punkte, wie speziell dafür aufgetragene Marken oder auch der Rand des Basisdekors 2 betrachtet werden. Diese markanten Punkte fungieren als Synchronisierungselemente 2a und führen zu einer vereinfachten Beschreibung des Basisdekors 2. D.h. anhand der Lage der Synchronisierungselemente 2a auf dem Werkstück 1 und anhand der Synchronisierungselemente2a zueinander kann insbesondere eine Information über Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors 2 auf dem Werkstück 1 gewonnen werden. Im vorliegenden Beispiel sollten die Synchronisierungselemente 2a eigentlich in einer regelmäßigen 4x4-Matrix angeordnet sein, in der benachbarte Synchronisierungselemente 2a äquidistant und in einer senkrechten bzw. waagrechten Richtung in der Zeichenebene jeweils zueinander fluchtend angeordnet sind. Dies ist hier klar ersichtlich nicht der Fall. Stattdessen ist die 4x4-Matrix durch Fehler in der Aufbringung des Basisdekors 2 verzerrt dargestellt. Die Synchronisierungselemente 2a fluchten nicht mehr und sind auch nicht mehr äquidistant zueinander angeordnet.
Ansicht 5.7 zeigt nun die visualisierte Zusatzdekorvorlage 200 vor ihrer Anpassung. Die Zusatzdekorvorlage 200 weist Anpassungselemente 200a auf, die hier mit Kreisen markiert sind, die mit den Synchronisierungselementen 2a des Basisdekors 2 synchron positioniert wären, wenn keine Fehler im Basisdekor 2 vorliegen würden. Ansicht 5.8 zeigt die entsprechende Abweichung zwischen den Anpassungselementen 200a (Kreise) der nicht angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200 und den Synchronisierungselementen 2a des Basisdekors 2 (schwarze Markierungen).
Die Sollzusatzdekorvorlage 200 muss nun an die Abweichungen des Basisdekors 2 angepasst werden. Dazu werden Verschiebevektoren berechnet, die sich für jedes einzelne Paar von Anpassungselement 200a und Synchronisierungselement 2a ergeben. Ein Verschiebevektor stellt hier also die Positionsabweichung eines Synchronisierungselements 2a zum entsprechenden Anpassungselement 200a dar.
Auf Basis der Verschiebevektoren wird die Zusatzdekorvorlage 200 mit einem mathematischen Modell verzerrt, verdreht sowie in ihrer Position angepasst und dann als digitaler Datensatz einer Aufbringungsvorrichtung zugeführt, die zur Aufbringung des Zusatzdekors ausgebildet ist. Insbesondere kann aus den Verschiebevektoren ein Vektorfeld ermittelt werden, nach dem auch Abschnitte der Zusatzdekorvorlage 200 angepasst werden können, die nicht einem der Anpassungselementen 200a entsprechen. Somit wird die gesamte Zusatzdekorvorlage 200 so angepasst, dass die Zusatzdekorvorlage 200 auf das tatsächliche Basisdekor 2 angepasst wird. Die Übertragung der Positionen der Synchronisierungselemente 2a auf die Anpassungselemente 200a ist in Ansicht 5.9 dargestellt. Im Ergebnis liegt dann eine angepasste Sollzusatzdekorvorlage vor.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei wird auf Figur 2 Bezug genommen. Für einen Fachmann ist dabei klar, dass einzelne Merkmale gesondert entnommen werden können und mit anderen, oben genannten Merkmalen kombiniert werden können.

Ausführungsbeispiel 1:

Ein mit einem Calciumbindemittel gefülltes Werkstück 1 in Form einer PVC-Platte mit einer Stärke von 5,5 mm wird mit einer in einem lösemittelbasierten Tiefdruckverfahren mit einem Basisdekor bedruckten PVC-Folie thermisch laminiert (nicht gezeigt). Dazu wird die PVC-Platte mit einem beheizten Kalander auf ca. 170 °C erwärmt und mit der bedruckten PVC-Folie laminiert. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird über die oben genannte bedruckte PVC-Folie noch eine transparente, nicht bedruckte PVC-Folie aufgelegt und beide PVC-Folien in einem beheizten Kalender auf die PVC-Platte thermisch auflaminiert. Die bedruckte PVC-Folie hat eine Stärke von 0,2 bis 1,5 mm, in einem alternativen Ausführungsbeispiel eine Stärke von 0,3 bis 0,6 mm. Die transparente, nicht bedruckte PVC-Folie hat eine Stärke von 0,2 bis 1,2 mm, in einem alternativen Ausführungsbeispiel eine Stärke von 0,3 bis 0,6 mm. Das so erzeugte Werkstück 1 wird über eine Transportvorrichtung 60 der Erfassungseinrichtung 20 zugeführt. Nach der optischen und/ oder nicht optischen Erfassung und Vermessung wird das Werkstück 1 mit der Transportvorrichtung 60 einer Aufbringungsvorrichtung 30 zugeführt. Hier wird mit einer Beschichtungsstation 31 einmal oder mehrfach eine erste Lackschicht eines UV-härtenden Acrylatlackes als Grundschicht 1b aufgebracht. In einer folgenden Härtungsstation 32 wird dieser Acrylatlack mit einer entsprechenden UV-Strahlendosis angehärtet, wobei die verwendete Wellenlängen der Strahlung ein Maximum bei 395 nm aufweisen. Die Anhärtung erfolgt nicht vollständig (die beim Aushärten und Polymerisieren eines Acrylatlacks entstehenden Doppelbindungen sind nicht zu 100 % umgesetzt). In einer folgenden Strukturierungsstation 33 wird ein UV-absorbierendes Mittel in Tröpfchenform über digitale Druckköpfe auf die Grundschicht 1b aufgebracht, so dass die Grundschicht 1b durch das Mittel an den Stellen, an denen das Mittel aufgetragen wurde, vor UV-Strahlung abgeschirmt ist. Anschließend wird das so behandelte Werkstück 1 einer Härtungsstation 34 zugeführt, die über entsprechend höhere UV-Leistungen als die Härtungsstation 32 eine vollständige Aushärtung der Grundschicht 1b an allen Stellen, die nicht von dem Mittel abgeschirmt sind, erfolgt. Des Weiteren wird das so behandelte Werkstück 1 einer Nachbearbeitungsstation 70 zugeführt. Hier werden die Teile der Grundschicht 1b entfernt, die durch das Mittel abgedeckt waren und somit auch nach der Härtungsstation 34 noch nicht vollständig ausgehärtet sind. Dafür kann beispielsweise eine Bürste eingesetzt werden. In dem hier beschriebenen Beispiel wird die Aufbringung der Tröpfchen aus der Strukturierungsstation 33 digital gesteuert. Dafür wird eine angepasste Strukturdatei, die angepasste Sollzusatzdekorvorlage 200', verwendet, welche über elektronische Durchführung der Anpassung in der Steuervorrichtung 40 aus den Informationen der Erfassungseinrichtung 20 sowie dem vorher vorhandenen Sollbasisdekor 150, das einen Sollzustand des Basisdekors beschreibt, erzeugt wurde. Das Sollbasisdekor 150 kann hier beispielsweise Informationen über das Sollbasisdekor insgesamt, oder über Marken, Ränder und/oder einzelne Dekorelemente enthalten, die dann zur Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage zu angepassten Sollzusatzdekorvorlage 200' dienen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das Basisdekor zuvor mittels digitaler, analoger oder hybrider Aufbringungsverfahren auf die Werkstückoberfläche aufgebracht. Hierfür kann das Sollbasisdekor als Vorlage dienen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden mindestens zwei Dekorelemente oder Marken im Basisdekor durch die Vermessung erkannt und zur Anpassung der Sollzusatzdekorvorlage genutzt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt die Vermessung ohne Einbeziehung des Sollbasisdekors. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Sollbasisdekor nicht existiert. Die angepasste Sollzusatzdekorvorlage 200' wird dann ausschließlich aus den Daten bzw. Informationen der Vermessung sowie der Sollzusatzdekorvorlage erzeugt. Dies kann beispielsweise durch die oben beschriebene Anpassung von Anpassungselementen und Synchronisierungselementen erfolgen.

Ausführungsbeispiel 2:

Ein mit Titandioxid gefülltes Dekorpapier mit einem Gewicht von 55 bis 80 g/m² wird in einem Tiefdruckverfahren mit einer wässrigen Tinte mit einem Basisdekor, beispielsweise einem Eichendekor, bedruckt. Die Druckmaschine erhält ihre Druckzylinder dabei gemäß der Vorgabe eines Sollbasisdekors 150. Während des Druck- und anschließenden Trocknungsvorganges verändert sich die Dimension des Papiers, z.B. in Längs- und/oder Querrichtung. Anschließend wird das Papier mit einem 2-Komponenten Harnstoffharz/Härter Klebstoff auf eine 6 mm dicke HDF-Platte aufgeklebt. Im Nachgang wird das aufgeklebte und bedruckte Papier mit einer oder mehreren Schritten mit einem Melaminharzgemisch beschichtet, in einem oder mehreren Trockungsvorgängen auf eine Restfeuchte von weniger als 30%, bevorzugt weniger als 15%, zurückgetrocknet und in einer Heißpresse unter 35 bar Druck und 210 °C verpresst. Das so erhaltene Werkstück 1 wird der Erfassungseinrichtung 20 zugeführt, um anschließend in der Aufbringungsvorrichtung 30 mit dem Zusatzdekor beschichtet zu werden. Dazu wird über die Beschichtungsstation 31 ein UV-härtender Acrylatlack auf die Oberfläche aufgebracht, welcher dann ohne weitere Zwischenschritte durch die Strukturierungsstation 33 mit Hilfe von digitalen Tröpfchen, welche mit einer Geschwindigkeit von 3-8 m/s. in die noch flüssige Lackschicht eingebracht werden, strukturiert (insbesondere Negativ-Strukturierung). Anschließend wird die Lackschicht in der Station 34 ausgehärtet. Die Steuerung der Strukturierungsstation 33 erfolgt hier ebenso wie bei Ausführungsbeispiel 1 beschrieben über eine Steuervorrichtung 40, die aus den Ergebnissen der Erfassungseinrichtung 20 und hinterlegten Daten zum Sollbasisdekor 150 eine angepasste Sollzusatzdekorvorlage 200' erzeugt, um die Strukturierungsstation 33 zu steuern. Im Ergebnis wird eine melaminbeschichtete Möbel oder Fußbodenplatte erzeugt, die auf Ihrer Oberfläche eine lackierte Struktur (Zusatzdekor) passend zum gedruckten Eichendekor hat.

Bezugszeichenliste

1: Werkstück
1a: Werkstückoberfläche
1b: Grundschicht
1c: Grundkörper
1d: Primer oder Haftvermittler
1e: PVC-Folie
2: Basisdekor bzw. Istbasisdekor
2a: Synchronisierungselement
3: Zusatzdekor
3c: Dekorelement
4: Tröpfchen
10: Vorrichtung
20: Erfassungseinrichtung
30: Aufbringungsvorrichtung
31: Beschichtungsstation
32: Härtungsstation
33: Strukturierungsstation
34: Härtungsstation
40: Steuervorrichtung
60: Transportvorrichtung
70: Nachbearbeitungsstation
150: Sollbasisdekor
200: Sollzusatzdekorvorlage
200': angepasste Sollzusatzdekorvorlage
200a: Anpassungselement
a: Seite
a1: Strecke
a2: Strecke
b: Seite
c: Seite
d: Seite

Claims

Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Oberfläche auf einem Werkstück (1) mit folgenden Schritten:
- Schritt (S1): Bereitstellen eines Werkstücks (1) mit einer Werkstückoberfläche (1a) auf der sich ein Basisdekor (2) befindet;

- Schritt (S2): Erfassen des Basisdekors (2) auf der Werkstückoberfläche (1a) mit einer Erfassungseinrichtung (20);

- Schritt (S3): Vermessen des erfassten Basisdekors (2);

- Schritt (S4): Bereitstellen einer Sollzusatzdekorvorlage (200) für ein Zusatzdekor (3), wobei die Sollzusatzdekorvorlage (200) synchron zu einem Sollbasisdekor (150) ausgebildet ist;

- Schritt (S5): Anpassen der Sollzusatzdekorvorlage (200) auf Basis des vermessenen Basisdekors, so dass eine angepasste Sollzusatzdekorvorlage (200') vorliegt, nach der das Zusatzdekor (3) zumindest teilweise synchron zum Basisdekor (2) aufgebracht werden kann;

- Schritt (S6): Aufbringen des Zusatzdekors (3) auf das Werkstück (1) oberhalb des Basisdekors (2) gemäß der angepassten Sollzusatzdekorvorlage (200') mit einer Aufbringungsvorrichtung (30) wobei
in Schritt (S3) eine Information über das Sollbasisdekor (150) bereitgestellt wird und eine Abweichung des Basisdekors (2) von dem Sollbasisdekor (150) durch einen Vergleich des erfassten Basisdekors (2) mit dem Sollbasisdekor (150) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei
die Erfassung des Basisdekors (2) in Schritt (S2) berührungslos, insbesondere optisch, kapazitiv, induktiv, und/oder auf anderem Wege erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
in Schritt (S2) das Erfassen des Basisdekors (2) eine Erfassung von Marken (2a) des Basisdekors (2) umfasst, und/oder wobei

in Schritt (S2) das Erfassen des Basisdekors (2) eine Erfassung von mindestens einem Rand (2b) des Basisdekors umfasst, und/oder wobei

in Schritt (S2) das Erfassen des Basisdekors (2) eine Erfassung von mindestens einem Dekorelement (2c) des Basisdekors (2) umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
in Schritt (S3) eine Information über die Ausrichtung, Proportion und/oder Position des Basisdekors (2) auf der Werkstückoberfläche (1a) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
die Information über das Sollbasisdekor (150) als digitaler Datensatz bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
das Ergebnis aus der Vermessung gemäß Schritt (S3) und/oder die Sollzusatzdekorvorlage als digitaler Datensatz bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
Schritt (S5) umfasst, dass mindestens die Ausrichtung, Proportion und/oder Position der Sollzusatzdekorvorlage angepasst wird, und/oder dass Anpassungselemente der Sollzusatzdekorvorlage entsprechend dem Basisdekor (2) verschoben werden, um die Sollzusatzdekorvorlage an das Basisdekor (2) anzupassen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
das Basisdekor (2) ein zweidimensionales Dekorbild und/oder eine dreidimensionale Struktur umfasst, oder wobei das Basisdekor (2) aus einem zweidimensionalen Dekorbild und/oder einer dreidimensionalen Struktur besteht, und/oder wobei

das Zusatzdekor (3) ein zweidimensionales Dekorbild und/oder eine dreidimensionale Struktur umfasst, oder wobei das Zusatzdekor (3) aus einem zweidimensionalen Dekorbild und/oder einer dreidimensionalen Struktur besteht.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
Schritt (S6) umfasst, dass das Zusatzdekor (3) mit einem digitalen Aufbringungsverfahren, einem analogen Aufbringungsverfahren oder einem hybriden Aufbringungsverfahren aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei
die angepasste Sollzusatzdekorvorlage zur Steuerung des verwendeten Aufbringungsverfahren verwendet wird und vorzugsweise als digitaler Datensatz vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei
Schritt (S5) umfasst, dass mindestens ein Steuerparameter erstellt wird, der zur Steuerung des verwendeten Aufbringungsverfahrens verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
Schritt (S1) umfasst, dass das Basisdekor (2) auf die Werkstückoberfläche (1a) aufgebracht wird, und/oder wobei

das Verfahren einen weiteren Schritt (S7) umfasst, bei dem eine Nachbearbeitung des Werkstücks (1) erfolgt, und/oder wobei

das Verfahren einen weiteren Schritt umfasst, in dem das Werkstück (1) vor Schritt (S6) einem weiteren Bearbeitungsschritt unterzogen wird.
Vorrichtung (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend folgende Elemente:
- eine Erfassungseinrichtung (20), die dazu ausgebildet ist, ein Basisdekor (2) auf einer Werkstückoberfläche (1a) zu erfassen;

- eine Aufbringungsvorrichtung (30), die dazu ausgebildet ist, ein Zusatzdekor (3) auf das Werksstück (1) oberhalb des Basisdekors (2) aufzubringen; und

- eine Steuervorrichtung (40), die dazu ausgebildet ist, die Vorrichtung (10) sowie deren Elemente entsprechend des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche zu steuern.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, weiter aufweisend folgende Elemente:
- eine Aufbringungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, das Basisdekor (2) auf die Werkstückoberfläche (1a) aufzubringen; und/oder

- eine Transportvorrichtung (60), die dazu ausgebildet ist, das Werkstück (1) zu den einzelnen Elementen der Vorrichtung (10) zu transportieren; und/oder

- eine Nachbearbeitungsstation (70), die dazu ausgebildet ist, das Werkstück (1) nach Aufbringen des Zusatzdekors (3) nachzubearbeiten oder zu finalisieren; und/oder

- eine Zwischenbearbeitungsstation, die dazu ausgebildet ist, das Werkstück (1) vor Aufbringen des Zusatzdekors (3) mindestens einem weiteren Bearbeitungsschritt zu unterziehen.