ES2586147B1 - Método y dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales. - Google Patents

Método y dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales. Download PDF

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Abstract

Método y dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales mediante chorro de tinta, que comprende soportes giratorios y unidades de impresión, medios de desplazamiento de traslación, un sistema de rotación, un sistema de desplazamiento horizontal y vertical de las unidades de impresión, que mediante el giro sincronizado de dichos soportes giratorios, mediante los medios de posicionamiento de las unidades de impresión, permiten a estas decorar con un color, material o tinta diferente la superficie total del objeto, para cada posición operativa diferente, mediante la actuación sobre el objeto a decorar de al menos una unidad de impresión.#En una realización de la presente invención, los medios de desplazamiento están constituidos por un sistema de traslación continuo en ciclo cerrado, como un sistema de traslación por cadena y de forma elipsoidal u otra línea cerrada, y en una forma preferida de realización de la invención, dicho sistema de desplazamiento es un sistema de movimiento planetario.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales
5
Sector de la técnica:
La presente invención, se refiere a un método para la decoración de objetos tridimensionales mediante chorro de tinta (InkJet por sus siglas en inglés) mediante tecnología de gota bajo demanda (D.O.D. por sus siglas en inglés).
También se refiere a una máquina o dispositivo que permite la aplicación práctica de 10 dicho método, esto es, a un dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales mediante chorro de tinta DOD.
Más concretamente, se refiere a método y máquina o dispositivo de decoración de un objeto tridimensional, preferiblemente y de forma no limitativa entre estos, los objetos conocidos como “sólidos de revolución”, tales como platos, tazas, botellas y objetos 15 tridimensionales similares.
De forma no limitativa, la decoración de un objeto tridimensional, se realiza, a través de la impresión de un motivo, mediante tecnología InkJet, sobre su superficie interna y/o externa, definida esta como “superficie de revolución” que se genera mediante la
rotación de una
curva plana, o
generatriz, alrededor de una recta
directriz, 20 llamada
eje de rotación, la cual se halla en el mismo plano que la curva.
Ejemplos comunes de una superficie de revolución son:
 Una superficie de revolución cilíndrica es generada por la rotación de una línea
recta
, paralela al eje de rotación, alrededor del mismo; esta superficie determina un volumen denominado
cilindro
, que se denomina
sólido de revolución
; 25 la distancia entre el eje y la recta se denomina
radio
.
 Una superficie de revolución cónica es generada por la rotación de una recta alrededor de un eje al cual interseca en un punto, llamado
vértice
o ápice, de forma que el ángulo bajo el que la generatriz corta al eje es constante; la superficie cónica delimita al
volumen
denominado
cono
. 30
 Una superficie de revolución esférica está generada por la rotación de una
semicircunferencia
alrededor de su
diámetro
; ésta encierra al sólido de revolución llamado
esfera
.
 Una superficie de revolución toroidal está generada por la rotación de una
circunferencia
alrededor de un eje que no la interseca en ningún punto; esta superficie se denomina
toro
.
Estado de la técnica: 5
Existen en el estado de arte diversas soluciones incompletas al problema técnico de imprimir o decorar un objeto tridimensional, mediante la utilización de tecnología InkJet, adoleciendo estas de deficiencias técnicas que no solventan aspectos de productividad, flexibilidad y posibilidad de aplicación de múltiples colores o materiales 10 sobre la superficie de un sólido, especialmente si esta superficie responde a una “superficie de revolución”.
Así pues, las patentes EP1918113 (2008-05-07) y EP2283932 (2008-12-11) “Three-Dimensional InkJet Printer” de Mimaki Engineering Co. Ltd., se refieren a una 15 impresora try dimensional (“Three-dimensional printer”), y en especial es objeto de la más reciente patente, el mejorar la calidad de una imagen impresa haciendo una relación de posición entre un cabezal de inyección de tinta y una posición de impresión de un medio uniforme y así reivindica:
20
Una impresora de inyección de tinta 3D capaz de imprimir en una superficie de un medio de forma tridimensional mediante la descarga de tinta desde un cabezal de inyección de tinta mientras se mueve una unidad de soporte del medio que contiene el medio y el cabezal de inyección de tinta uno con respecto al otro, la impresora 3D de inyección de tinta comprende: 25
i. una unidad de accionamiento capaz de mover la cabeza de chorro de tinta a lo largo de una dirección “Y”, siendo la dirección “Y” una dirección de escaneado principal;
ii. una unidad de apoyo que soporta la unidad de soporte del medio de manera que sea móvil a lo largo de una dirección “Z”, siendo la dirección “Z” una 30 dirección de elevación que es perpendicular a la dirección “Y”;
iii. una unidad de accionamiento sobre el eje “X” capaz de mover la unidad de soporte del eje “Z” a lo largo de una dirección axial X que es perpendicular en la dirección “Y” y la dirección “Z”; y una unidad de accionamiento en el eje “Z” capaz de mover la unidad de soporte del medio a lo largo de la dirección ”Z”, 35 donde la unidad de soporte del medio de incluye:
iv. una unidad de accionamiento en el eje “A” que pueda oscilar el medio a lo largo de una dirección “A”, siendo “A” una dirección de rotación alrededor de un eje dispuesto a lo largo de la dirección eje “Y”, y
v. una unidad de accionamiento en un eje “B” capaz de girar el medio a lo largo de una dirección “B”, siendo la dirección “B” una dirección de rotación alrededor 5 de un eje dispuesto perpendicular a la dirección Y.
Por otra parte, la patente EP2292437: “Method and device for the production of a component with a pre-determined surface appearance” de Interglarion Ltd (2004.05.21), describe: 10
Un método para la fabricación de un componente con un aspecto de la superficie predeterminada, en particular una superficie de grano de madera, que comprende las etapas de preparar un cuerpo de base que tiene la forma del componente correspondiente 15
y
El tratamiento de al menos dos, formando un ángulo entre sí y contiguos áreas de superficie del cuerpo, tales patrón predeterminado que puede ser aplicada a ellos por medio de un método de impresión por chorro de tinta, y
Aplicación de la pauta predeterminada sobre las regiones superficiales 20 adyacentes mediante un proceso de impresión de chorro de tinta,
caracterizado porque
se aplican a las regiones adyacentes de la superficie por el chorro de tinta patrones de procesos de impresión que se funden continuamente entre sí por un área de superficie sobre la otra porción de superficie, el cuerpo de base 25 antes de que el recubrimiento de tinta está provisto de una chapa de madera.
En la patente EP2319699 “Device for printing on a component by means of a digital printing method” también de Interglarion Ltd (2008/04/29), el dispositivo descrito en esta invención, tiene una barra de impresión (20) con múltiples boquillas de 30 pulverización (22) para la inyección electrónicamente controlada de líquido de teñido. Una unidad receptora recibe múltiples componentes de construcción (12). Un equipo de control (24) controla la unidad de transporte y las boquillas de pulverización. Los componentes de construcción se imprimen con un diseño pre-definido.
35
Un aparato para imprimir en un componente por medio de un proceso de impresión digital, que comprende un eje de rotación paralelo a la dirección de movimiento del objeto, es capaz de decorar únicamente las paredes superior y laterales de este, adoleciendo de deficiencias claras a la hora de recubrir objetos tridimensionales de revolución y siendo únicamente útil con estructuras 5 muy sencillas, tales como molduras, perfiles, lístelos o en todo caso azulejos con paredes laterales (rodapiés, peldaños) modificando la disposición e inclinación de los cabezales.
Esta patente, es no obstante anterior a las patentes que posteriormente serán citadas 10 (US2011012961 y WO2011095865) y cuyo problema técnico a resolver es el mismo, con idénticas limitaciones.
El dispositivo que describe la patente no es capaz de decorar las paredes frontal y especialmente trasera del objeto, tal y como se puede apreciar de las 15 figuras que ilustran la patente.
La patente US2009314170 “Apparatus and Method for printing on articles having a non-planar surface”, de Plastipak Packaging Inc. (2009/06/24) describe:
20
Un método para imprimir sobre un artículo que tiene una superficie no plana, que en una forma de realización incluye la obtención coordenadas o la geometría de una superficie no plana de un artículo; determinar una orientación tangente de un cabezal de impresión en tres dimensiones; y el uso de la orientación tangente y el posicionamiento de la cabeza de impresión respecto a 25 la superficie no plana del artículo. También se describen las realizaciones de un aparato para la impresión en artículos que tienen superficies no planas.
La patente US2011012961 “Three-Dimensional Printer“ de Hon Hai Prec Ind Co Ltd (2010/01/15), describe: 30
Una impresora tridimensional incluye un cabezal de inyección de tinta y una placa de boquillas. El cabezal de chorro de tinta incluye una pared superior y dos paredes laterales que conectan con la pared superior. La pared superior de la cabeza de chorro de tinta incluye una tobera superior. Cada pared lateral 35 incluye una boquilla de lado. La placa de la boquilla se coloca en una superficie interior de la cabeza de chorro de tinta. La placa de la boquilla incluye una zona
en la parte superior y dos zonas laterales opuestas que conectan con la zona superior. La zona de la parte superior de la placa de la boquilla incluye una pluralidad de orificios correspondientes a la boquilla superior de la cabeza de chorro de tinta. Cada zona lateral de la placa de la boquilla incluye una pluralidad de orificios correspondientes a la boquilla de lado de la cabeza de 5 chorro de tinta.
No obstante, dicha patente está enfocada más al recubrimiento que a la decoración de un objeto tridimensional, esta adolece de deficiencias claras a la hora de especificar que solo será capaz de recubrir objetos tridimensionales básicamente de no revolución 10 y siempre con estructuras muy sencillas, tales como cajas, cubos o en todo caso, azulejos con paredes laterales (rodapiés, peldaños) como más adelante se citará al describir la patente WO2011095865.
El dispositivo que describe la patente no es capaz de decorar las paredes frontal y 15 especialmente trasera del objeto, tal y como se puede apreciar de las figuras que ilustran la patente.
Otra patente reciente: WO2011095865 “A Device and Method for Ink-Jet Printing on surfaces exhibiting reliefs or recesses” de Vincenzo Palumbo (
2010/02/02), a la que 20 nos referíamos anteriormente, describe:
Un dispositivo de chorro de tinta (20) presenta al menos un grupo de cabezales de impresión (21, 22, 23) que son independientes uno de otro, donde cada cabezal (21, 22, 23) comprende una pluralidad de boquillas de expulsión (25) de tinta, alineadas 25 para formar una línea de acción (26), una dirección de los chorros de tinta (27) emitida desde las toberas (25) perpendicular a la línea de acción (26), las líneas de acción (26) de las cabezas estando dispuesto, en una vista en planta, paralelos entre sí. La superficie (10) para ser impreso se mueve en relación con el dispositivo de impresión (20), en una dirección transversal con respecto a la dirección de las líneas de acción 30 (26), internamente de un campo de acción del dispositivo (20). Cada cabeza (21, 22, 23) se le asigna una tira de la acción respectiva (F21, F22, F23) en la superficie (10), de tal manera que a los cabezales del grupo actúan sobre una dimensión transversal de toda la superficie (10) a ser impresa, y cada cabezal (21, 22, 23) está dispuesto con una inclinación tal que la línea de acción respectivo (26) está orientado prácticamente 35 paralelo a una línea media de inclinación de un perfil transversal de la porción (10) de la superficie sometida a la tira de la acción (F21, F22, F23) del cabezal.
El método permite la impresión en superficies por medio de un dispositivo de impresión por chorro de tinta, en particular, para baldosas cerámicas u otros elementos modulares que presentan relieves o rebajes que tienen alturas o profundidades que son de una entidad relativamente grande, proporcionando resultados que hasta ahora no han sido obtenidos. 5
Aunque dicha patente está enfocada a la decoración de un objeto tridimensional, esta adolece de deficiencias claras a la hora de recubrir objetos tridimensionales de revolución y siempre con estructuras muy sencillas, tales como molduras, perfiles, listelos o en todo caso azulejos con paredes laterales (rodapiés, peldaños) 10 modificando la disposición de los cabezales inclinados.
Tampoco este dispositivo que describe la patente es capaz de decorar las paredes frontal y especialmente trasera del objeto, tal y como se puede apreciar de las figuras que ilustran la patente. 15
Finalmente, la más próxima a la presente invención y la más reciente patente: WO 2014/001850 “Machine for the decoration of tridimensional products”, de Projecta Engineering S.r.l. (2012/06/29), se refiere a una máquina para la decoración de productos tridimensionales, en la unidad de decoración (7) comprende un brazo móvil (8) asociada de forma giratoria a la base (3), una pluralidad de cabezales de impresión 20 (9) del tipo de chorro de tinta, provisto de al menos una cabeza (10) con boquillas de expulsión, deslizamiento a lo largo del brazo móvil (8); cada uno de los cabezales de impresión (9) es desplazable desde una posición no operativa, en la que está separado del producto (2), hasta una posición operativa en la cual está en la proximidad de la superficie del producto (2) para obtener una decoración. 25
En esta invención, se mantiene un cabezal de impresión de forma operativa, mientras los cabezales adicionales, necesariamente están inactivos. Por otra parte, no resuelve el problema adicional de productividad, ya que el posicionamiento de cada cabezal de impresión requiere tiempos de aproximación y distanciamiento altos.
Por otra parte, la disposición del eje de rotación del soporte de cabezales o brazo 30 móvil, no hace apto al dispositivo para decorar objetos con una cierta altura, tales como platos hondos, soperas, tazas o botellas.
Problema Técnico
El problema técnico objetivo que la presente invención solventa, es el de la decoración de un objeto tridimensional, preferiblemente entre estos, los objetos conocidos como “sólidos de revolución”, tales como platos, tazas, botellas y objetos 5 tridimensionales similares, de forma eficiente y automatizada, de forma que se alcance una alta productividad, mayor calidad y resolución de la impresión, facilidad de cambio de objeto y geometría automatizada y coste inferior a otras soluciones previstas en el estado de arte.
Descripción detallada de la invención. 10
Exposición de un modo de realización de la invención.
La presente invención se refiere a un Método y Dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales, y en aras a una mayor claridad en la descripción, 15 consideraremos de forma separada la descripción del Método y la descripción del Dispositivo.
Método para la decoración de objetos tridimensionales:
20
En el estado del arte, son conocidos principalmente dos métodos de decoración de un objeto o de una superficie mediante inyección de tinta (tecnología InkJet), en función de los movimientos relativos de los cabezales de impresión y la superficie a decorar y así dichos métodos comprenden:
25
 Scaning:
Dicho método es muy conocido por su uso en impresoras domésticas y equipos profesionales como los plotters, de forma que en ellos, los cabezales de impresión realizan un barrido de la porción de la superficie a decorar 30 inmediatamente situada bajo ellos, produciéndose avances discretos lineales de una porción de la superficie a decorar a cada pasada de dichos cabezales y en una dirección perpendicular a la de barrido de los cabezales, hasta completar la decoración de toda la superficie.
35
Dicho método es implementado en diferentes versiones, de forma que las pasadas sucesivas imprimen sobre parte de la superficie decorada en la pasada previa, permitiendo incrementar la resolución obtenida en la decoración, con respecto a la resolución original o nativa del cabezal (método entrelazado). 5
Una segunda implementación de dicho método realiza los barridos sin solapamiento, permitiendo una mayor velocidad de operación, pero obteniendo una resolución no superior a la nativa del cabezal de impresión utilizado (método no entrelazado). 10
En ambas implementaciones, la impresión de los diferentes colores o materiales se realiza de forma simultánea por medio de diferentes cabezales de impresión en cada barrido parcial de la superficie a decorar.
15
 Single Pass:
Según este método, para proceder a la decoración de la superficie de un objeto se disponen de unos cabezales de impresión que, disponiéndose de forma estática, cubren todo el ancho de impresión y realizan la decoración de la 20 superficie del objeto, mientras este pasa bajo ellos mediante un movimiento lineal a velocidad constante.
Este método es el que aporta una mayor productividad y existen en el estado del arte múltiples soluciones que permiten obtener resoluciones superiores a 25 las nativas de los cabezales, con una alta productividad.
Ambos métodos han sido aplicados, con relativo éxito, para objetos tridimensionales, que presentan un perfil continuo en la dirección de avance del objeto, pero que son incapaces de decorar objetos tridimensionales de revolución, como los objetos de 30 vajilla.
La presente invención, propone un método novedoso para decorar un objeto tridimensional (2), que comprende diferentes etapas, que comprende la sincronización de la revolución o giro de dicho objeto sobre su eje, con la actuación de unos 35 cabezales de impresión, convenientemente situados, que proceden a imprimir sobre la superficie del objeto enfrentada a los inyectores de dicho cabezal de impresión.
Así pues, dicho método requiere en primer lugar: colocar, posicionar centrado y fijar, por medio de vacío u otros medios, un objeto tridimensional a decorar sobre uno de los múltiples soportes giratorios situados de forma equidistante unos con respecto de otros, en una distribución según una curva cerrada y que mediante un sistema de desplazamiento horizontal se pueden desplazar en el plano horizontal, desde la 5 posición de colocación o posición operativa de carga, hasta una nueva posición operativa horizontal o posición operativa de decoración, anteriormente ocupada por otro soporte giratorio.
En esta nueva posición se emplaza una unidad de impresión, constituida por al menos 10 un cabezal de impresión, que inicialmente estará alejado del objeto, con el fin de proceder a la decoración del objeto tridimensional a decorar mediante la rotación sobre el eje del soporte giratorio, que debe coincidir con el eje director de la generatriz del objeto, es decir, el eje de rotación de la línea que a causa de su movimiento conforma la forma geométrica del objeto. 15
Para que dicho cabezal de impresión pueda decorar dicho objeto, el cabezal de impresión, deberá hacer aproximaciones al objeto en función de la geometría de este, siguiendo un patrón de diseño y adaptar la inclinación de los cabezales con respecto a la porción de superficie enfrentada, mediante unos medios de posicionamiento de las 20 unidades de impresión, de forma que la dirección de eyección sea sustancialmente perpendicular al plano medio de la porción de superficie a decorar.
Una vez realizada la aproximación al objeto, el cabezal de impresión decorara una porción de la superficie total del objeto a decorar mientras el objeto realiza sobre su 25 eje una revolución completa, debiendo procederse a una nuevo emplazamiento del cabezal para cada una de las porciones de la superficie del objeto, de forma que repetido el proceso de aproximación e impresión de las porciones de la superficie enfrentadas al cabezal, la suma de estas porciones se corresponda a la totalidad de la superficie a decorar, de forma que cada porción decorada colaboré de forma efectiva 30 en la traslación de un diseño definido sobre el objeto.
Esta aproximación será realizada por unos medios de posicionamiento de las unidades de impresión y medios de inclinación de las unidades de impresión, controladas por medios de control y comunicación en función de unos perfiles, patrones o datos de la 35 geometría del objeto, y que estarán dotados de servomotores de precisión.
A modo de ejemplo, considerando diferentes cabezales, y suponiendo la aplicación de este método sobre un objeto cónico, centrado y apoyado en su base sobre el soporte giratorio, de altura h y diámetro de la base d, de forma que h/r=1, donde d=2xr, la inclinación del cabezal “α” con respecto al plano horizontal debería de ser α = 45º (artg[h/r] = artg[1]). 5
 Con un cabezal Xaar 1002 GS6 (ancho útil de impresión “a” de 70.5 mm):
para que la decoración del cono fuese realizada en un única rotación, la altura (h) y el radio (r) del cono debería ser:
h = d/2 = r = a * sen (α) = 70.5 * sen (45º) = 63,06 mm. 10
De forma análoga, para un cono con unas dimensiones tres veces superiores, es decir, una altura total de 249,26 mm, se deberían realizar cinco revoluciones, precisando desplazar el printhead (cabezal de impresión) 63.06 mm en la dirección vertical, y 63.06 mm en la dirección horizontal, entre cada 15 una de las revoluciones, para decorar de forma no entrelazada la superficie del cono, de una altura total de 249,26 mm.
 Con un cabezal Xaar 126 (ancho útil de impresión “a” de 17.2 mm):
20
para que la decoración del cono fuese realizada en un única rotación, la altura y el diámetro del cono debería ser:
h = d/2 = r = a * sen (α) = 17.2 * sen (45º) = 12,16 mm.
de forma análoga, para un cono con unas dimensiones superiores iguales al 25 ejemplo anterior, es decir, una altura total de 249,26 mm, se deberían realizar al menos 21 revoluciones, precisando desplazar el printhead 12,16 mm en la dirección vertical y 12,16 mm en la dirección, horizontal para aproximar el cabezal al objeto, tras cada una de las revoluciones, con el fin de decorar, de forma no entrelazada, la superficie total de un cono, de una altura total de 30 249,26 mm y un diámetro de su base de 498,52 mm.
A modo de ejemplo adicional, la inclinación de los cabezales de impresión con respecto a una superficie sustancialmente horizontal, como en el caso de un plato, este ángulo “α” con respecto al plano horizontal será próximo a 0º y para una 35 superficie sustancialmente vertical, como en el caso de un vaso, este ángulo α será próximo a 90º
Es decir:
Tras una primera aproximación, la unidad de impresión, y por tanto, los cabezales de impresión, en sincronización con los medios de giro del soporte del objeto, decorarán en una o múltiples pasadas la sección de superficie a 5 ellos enfrentadas, en el plano horizontal o vertical, según la geometría del objeto.
Para decorar la totalidad de la superficie restante del objeto a decorar, se procederá a un nuevo desplazamiento y orientación controlado de la unidad de 10 impresión, de forma que en la nueva posición, las unidades de impresión decoren nuevas áreas complementarias mediante repetición de la etapa anterior.
Una vez finalizada la impresión de la superficie a decorar, y en función del número de 15 materiales, colores o efectos a aplicar, se procederá a un nuevo desplazamiento en el plano horizontal de dicho soporte giratorio hasta una nueva posición operativa de decoración repitiéndose las acciones anteriormente citadas de aproximación y decoración, de forma que las diferentes aplicaciones estén sincronizadas de forma tal que reproduzcan con precisión de registro un diseño multicolor. 20
Finalizada la aplicación de todos los colores, tintas o materiales, se procede a un desplazamiento final en el plano horizontal de dicho soporte giratorio hasta una posición operativa de descarga para remover y retirar el objeto tridimensional decorado del dispositivo. 25
Dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales:
La presente invención describe un dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales tales como, de forma no limitativa, objetos fabricados en madera, 30 cerámica, vidrio, cartón, papel o metal, y con una geometría preferiblemente de revolución, como objetos de vajilla, botellas, botes, papeleras, discos, tapas o tapones, que opera, básicamente, según describe el método que también reivindica la presente invención.
35
Dicho dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales comprenderá, entre otros, los siguientes elementos:
 un chasis, que sirve de soporte y estructura para la disposición e instalación de los restantes elementos, varios soportes giratorios sobre el 5 que se dispone centrado el objeto tridimensional a decorar y al menos una unidad de impresión, consistente en al menos un cabezal de impresión que contiene una pluralidad de inyectores individualmente actuables mediante su electrónica de control y medios de suministro de tinta a las unidades de impresión 10
 medios de desplazamiento de los soportes giratorios y medios de posicionamiento de las unidades de impresión, en relación al objeto así como medios eléctricos y electrónicos de control y de comunicación con otros dispositivos. 15
En una forma de realización, el dispositivo, comprende tantos soportes giratorios como unidades de impresión y al menos un soporte giratorio adicional en el que se realizará la carga y descarga en el dispositivo de los objetos a decorar de forma sincronizada con la actuación de la unidad de impresión; preferiblemente contará con dos soportes 20 giratorios adicional en uno de los cuales se realizará la carga y otros la descarga en el dispositivo de los objetos.
En una forma de realización, los medios de desplazamiento comprenden un sistema de traslación y un sistema de rotación de los soportes giratorios y los medios de 25 posicionamiento de las unidades de impresión, comprende un sistema de desplazamiento horizontal y un sistema de desplazamiento vertical, de las unidades de impresión.
Los movimientos de traslación de los soporte giratorios, permitirán a estos pasar de 30 una posición operativa a otra, de forma que, mediante los medios de posicionamiento de las unidades de impresión, la actuación sobre el objeto a decorar de al menos una unidad de impresión, permite decorar con un color, material o tinta diferente la superficie total del objeto, para cada posición operativa diferente.
35
En una realización de la presente invención, los medios de desplazamiento están constituidos por un sistema de traslación continuo en ciclo cerrado, como un sistema de traslación por cadena y de forma elipsoidal u otra línea cerrada, y en una forma preferida de realización de la invención, dicho sistema de desplazamiento es un sistema de movimiento planetario. 5
Dicho, sistema de desplazamiento planetario comprende: un plato de trasmisión en comunicación con un servomotor de traslación, al cual se engrana al menos un plato de soporte de satélites, sobre los cuales se sitúan los soportes giratorios, estando estos satélites conectados a al menos un plato de trasmisión de giro, engranados un 10 servomotor de rotación, sobre una placa base soporte de los medios de desplazamiento.
Dicho sistema de desplazamiento vertical, de los medios de posicionamiento de las unidades de impresión, comprende: un servomotor de elevación , al menos un usillo y 15 tuerca de elevación patines de desplazamiento vertical y guías de desplazamiento vertical.
Dicho sistema de desplazamiento horizontal de los medios de posicionamiento de las unidades de impresión, comprende: un bastidor de instalación de las unidades de 20 impresión, un motor de desplazamiento horizontal de una correa dentada anclada al bastidor y poleas reductoras, eje de deslizamiento para el movimiento horizontal y patines de deslizamiento
En una forma preferida, dicho sistema de desplazamiento horizontal, comprende: un 25 servomotor de desplazamiento horizontal, al menos un usillo y tuerca de desplazamiento horizontal, al menos un patín de desplazamiento horizontal y al menos una guía de desplazamiento horizontal.
El dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales, según la presente 30 invención, permite, mediante la rotación del objeto tridimensional a decorar sobre el eje de su soporte giratorio, en una posición operativa, que los cabezales de impresión de la unidad de impresión, puedan imprimir áreas circulares complementarias de la superficie total del objeto en el plano XY o bandas complementarias en la dirección Z que pueden cubrir toda la altura del objeto tridimensional a decorar. 35
La unidad de impresión puede contener al menos dos cabezales de impresión, de forma que en la rotación del objeto tridimensional a decorar sobre su eje, cada uno de estos cabezales de impresión, pueden imprimir en áreas circulares complementarias de la superficie total de dicho objeto.
5
En una forma preferida, la unidad de impresión, contiene al menos tres cabezales de impresión de forma que, en la rotación del objeto tridimensional a decorar sobre su eje, cada uno de estos cabezales de impresión, pueden imprimir en áreas circulares complementarias de la superficie total de dicho objeto, pudiendo ser variada la inclinación de cada uno de ellos en el plano XZ de forma individualizada y mientras la 10 unidad de impresión es desplazada a lo largo del eje de desplazamiento horizontal X o a lo largo del eje de desplazamiento vertical Z de las unidades de impresión, mediante un sistema de inclinación de cada uno de los cabezales según un determinado patrón o diseño.
15
Dicho sistema de inclinación de las unidades de impresión según una forma de realización, incluye: al menos un servomotor, una trasmisión de movimientos de inclinación de las unidades de impresión, una polea tensora y una polea de trasmisión del movimiento de inclinación de las unidades de impresión.
20
La presente invención pues, describe un dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales caracterizado porque mediante la rotación del objeto tridimensional a decorar sobre el eje de su soporte giratorio, en una posición operativa, los cabezales de impresión de una unidad de impresión, pueden imprimir en la totalidad de la superficie exterior del objeto tridimensional a decorar. 25
Adicionalmente, dicho dispositivos comprende medios de suministro de tinta, caracterizados porque comprende al menos un depósito de tinta, y medios de suministro de tinta, a cada unidad de impresión.
30
Se define como posición operativa a la posición en el dispositivo en la que la proyección de la línea de alineación de los inyectores de la unidad de impresión, sobre los soportes giratorios (4) pasa por su centro de giro y se prolonga sobre su diámetro, o es perpendicular a su eje de giro y contenida en el mismo plano, siendo en ambos casos la dirección de eyección perpendicular la superficie a decorar del objeto. 35
Descripción de los dibujos
Leyenda
1.- Dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales.
2.- Objeto tridimensional a decorar.
3.- Chasis.
4.- Soporte giratorio. 5
10.- Medios de desplazamiento.
11.- Plato de trasmisión del motor 16 de traslación
12.- Plato de soporte de satélites, engranado con el plato de trasmisión 11.
13.- Placa de soporte de satélites.
14.- Plato de trasmisión de giro de los satélites del servomotor de rotación (17). 10
15.- Plato satélite engranado con el plato de giro (14).
16.- Servomotor de traslación.
17.- Servomotor de rotación de los satélites (15).
18.- Placa base soporte del sistema de desplazamiento planetario (10).
20.- Medios de posicionamiento de las unidades de impresión. 15
21.- Bastidor de instalación de las unidades de impresión (30).
22.- Servomotor de elevación.
23.- Usillo y tuerca de elevación.
24.- Patín de desplazamiento vertical.
25.- Guía de desplazamiento vertical. 20
26.- Servomotor de inclinación de las unidades de impresión.
27.- Trasmisión de movimientos de inclinación de las unidades de impresión.
28.- Polea tensora de la trasmisión del movimiento de inclinación
29.- Polea de trasmisión del movimiento de inclinación.
30.- Unidades de impresión. 25
31.- Motor de desplazamiento horizontal de las unidades de impresión.
32.- Polea reductora del motor de desplazamiento 31.
33.- Correa dentada de desplazamiento horizontal.
34.- Anclaje de la polea dentada al soporte del sistema de posicionamiento 20.
35.- Ejes de deslizamiento para el movimiento horizontal. 30
36.- Patines de deslizamiento para el movimiento horizontal.
37.- Medios de comunicación y control.
42.- Servomotor de desplazamiento horizontal.
43.- Usillo y tuerca de desplazamiento horizontal.
44.- Patín de desplazamiento horizontal. 35
45.- Guía de desplazamiento horizontal.
201, 202, 203.- Áreas complementarias del objeto tridimensional a decorar (2)
301, 302, 303.- Cabezales de impresión.
X, Y, Z.- Ejes cartesianos.
Breve descripción de los dibujos 5
La figura 1 presenta una vista general del dispositivo.
La figura 2 muestra distintas vistas de la figura 1.
La figura 3 muestra esquemáticamente los medios operativos del dispositivo (1).
La figura 4 muestra una vista de planta (fig. 4a) y del corte de la sección A-A’ (fig. 4b), 10 de los medios de desplazamiento (10).
La figura 5 muestra una vista de ingeniería de la figura 4.
La figura 6 muestra una vista en planta de detalle de la ingeniería de la figura 4.
La figura 7 muestra una vista del sistema de posicionamiento de las unidades de impresión (20) según una forma de realización. 15
La figura 8a y 8b muestran los mismos elementos descritos en la figura 7, mostrando la figura 8b una posición inclinada de las unidades de impresión (30), mediante la acción del motor (26) y sistema de inclinación (27,28 y 29), con respecto a la posición horizontal mostrada en 8a.
La figura 9, representa esquemáticamente una unidad de impresión (30) posicionada 20 en relación al objetos (2) y muestra la disposición de tres cabezales de impresión (301, 302 y 303) y las porciones de la superficie del objeto (201, 202 y 203) decoradas por estos en una revolución sobre su eje de dicho objeto.
La figura 10, muestra tres vista de detalle de la figura 9. 25
La figura 11, muestra una vista de una forma de realización preferida del sistema de posicionamiento de las unidades de impresión (20) en el dispositivo (1).
La figura 12, muestra una vista superior de una forma de realización preferida del sistema de posicionamiento de las unidades de impresión (20).
30
Exposición detallada de diversos modos de realización de la invención.
Método para la decoración de objetos tridimensionales:
De forma detalla, la presente invención describe un método para la decoración de 5 objetos tridimensionales (2), que comprende las siguientes etapas:
i. colocar un objeto tridimensional a decorar (2) sobre uno de los múltiples soportes giratorios (4) de un dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales (1), mediante un introductor adecuado, de forma que quede posicionado dicho objeto de manera centrada con respecto al eje de 10 rotación de dicho plato giratorio (4) y fijado a él, mediante vacío u otro sistema de fijación, estando dispuestos dichos múltiples soportes giratorios (4) de forma equidistante unos con respecto de otros, en una distribución según una curva cerrada;
ii. desplazar en el plano horizontal dicho soporte giratorio (4) desde la 15 posición de colocación, introducción o posición operativa de carga, hasta una nueva posición operativa horizontal o posición operativa de decoración, donde se encontrará emplazada una unidad de impresión (30) constituida por al menos un cabezal de impresión (301);
iii. posicionaren esta posición operativa la unidad de impresión (30) en la 20 proximidad de la superficie del objeto a decorar (2) con una determinada inclinación de sus cabezales de impresión definida según un determinado patrón o diseño, mediante unos medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30);
iv. proceder a la decoración del objeto tridimensional a decorar (2) mediante 25 la rotación sobre su eje del soporte giratorio, de forma que se realiza, en cada revolución, por parte de cada uno de los cabezales de impresión (301,302,303) de la unidad de impresión (30), la impresión de:
o una porción de área circular (201,202,203) complementaria de la superficie total de dicho objeto (2) en el plano XY si la superficie del 30 objeto a decorar (2) es sustancialmente horizontal, como la superficie de un plato o un disco (figura 9);
o una banda en la dirección Z, complementaria de la superficie vertical de dicho objeto tridimensional a decorar (2) si la superficie del objeto a decorar es sustancialmente vertical, como la superficie 35 externa de un vaso.
v. proceder a un desplazamiento controlado de la unidad de impresión (30), que se realizará según la dirección del eje x si toda la superficie a decorar en el plano XY no ha sido decorada, o según la dirección del eje z si no toda la superficie vertical ha sido decorada, de forma que en la nueva posición, las unidades de impresión decoren nuevas áreas 5 complementarias mediante repetición de la etapa iv;
vi. proceder a un nuevo desplazamiento en el plano horizontal de dicho soporte giratorio (4) hasta una nueva posición operativa de decoración si existe alguna porción de superficie a decorar no cubierta en las fases anteriores y repetir las fases iii a v hasta la completa decoración de la 10 superficie
y
vii. proceder a desplazamiento final en el plano horizontal de dicho soporte giratorio (4) hasta una posición operativa de descarga y remover y retirar el objeto tridimensional decorado del dispositivo (1); 15
El posicionamiento en la proximidad de la superficie a decorar del objeto descrito en la fase iii puede verse explicitada en la figura 10, que presenta tres vistas de una unidad de impresión compuesta por tres cabezales de impresión, mientras que en la figura 9 puede verse como los res cabezales de la unidad de impresión imprimen tres 20 superficies circulares o anulares, 202, 201, 203, de forma que la suma de estas porciones se corresponde con la superficie total a decorar (un plato llano en la figura).
Las fases iv, v y vi, puede ser fácilmente mostrada por la figura 9, considerado en ella la existencia u operatividad de un único cabezal (301), que tras decorar la superficie 25 definida por su ancho de impresión (201), debe ser desplazada hasta la posición definida por el segundo cabezal (302) para imprimir o decorar la porción correspondiente (202), y posteriormente a la posición del tercer cabezal (303) para imprimir la porción restante (203), de forma que la suma de las porciones decoradas (201+202+203) son la superficie total a decorar del objeto. 30
Por su parte, la figura 8 ilustra uno de los posibles métodos de inclinación de los cabezales de impresión, desde una posición sustancialmente horizontal (figura 8a) a un posición netamente inclinada (figura 8b).
35
Por otra parte, la figura 4 presenta una vista en planta (figura 4a) y la sección A-A’ de perfil (4b) de un método de desplazamiento horizontal de forma que sobre una base
(18) se dispone una placa (13) que soporta 6 satélites (15), sobre los que se dispone un soporte giratorio (4) sobre cada satélite, y que, para aplicarles un movimiento de rotación sobre su eje, son accionados por un plato (14) al que están engranados (preferiblemente por sistema dentado) y que traslada los giros del servomotor asociado (17) a cada uno de los satélites (15) de forma simultánea. 5
En la referida figura 4, se ilustra como dicho conjunto de satélites situados sobre la placa (13), son trasladados en el plano XY por rotación, mediante la acción de otro servomotor (16) que acoplado a un plato de trasmisión (11) trasmite el giro a un plato de soporte principal (12) al que está engranado y sobre el cual se sitúan la referida 10 placa de soporte de satélites (13) y dichos satélites (15).
En una forma preferida de dicho método para la decoración de objetos tridimensionales, en el normal funcionamiento del dispositivo, se dispone de una pluralidad de posiciones operativas de decoración ocupado por un soporte giratorio (4) 15 soportando un objeto (2), que será decorado por al menos una unidad de impresión (3) situada en cada posición operativa de decoración, de forma que en cada una de ellas, un motivo, color o material, será aplicado sobre el objeto (4) de forma cooperativa en función de un determinado diseño o patrón.
20
Esta forma preferida, puede verse ilustrada en las figuras 1, 2, 3, 5, 6 y especialmente en la figura 11, que es una vista de conjunto en perspectiva de un dispositivo que aplica el método descrito para la decoración de objetos tridimensionales
Especialmente la figura 11 muestra como en un momento dado, del funcionamiento 25 normal del dispositivo, todas las posiciones operativas contienen un objeto a decorar (2) mediante una unidad de impresión especifica (30), estando dicho objeto (2) fijado a un soporte giratorio (4) especifico, y siendo cada unidad de impresión específica para cada posición operativa de decoración y es obvio inferir que en la puesta en marcha del dispositivo se irán ocupando los soportes giratorios (4) en cada una de las 30 posiciones operativas con objetos a decorar (2), de forma secuencial, desde la posición de carga y que en la parada final estos irán siendo liberados de forma igualmente secuencial, desde la posición de descarga.
35
Dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales:
La presente invención se refiere, también pues, a un dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales, como objetos fabricados en madera, cerámica, vidrio, cartón, papel o metal, objetos de vajilla, botellas, botes, papeleras, discos, tapas o tapones, que incluye: 5
 un chasis (3), que sirve de soporte y estructura para la disposición e instalación de los restantes elementos;
 al menos un soporte giratorio (4) sobre el que se dispone centrado el objeto tridimensional a decorar (2), y de forma preferente, dicho al menos un soporte 10 giratorio (4), comprende tantos soportes giratorios (4) como unidades de impresión (30), más al menos un soporte giratorio (4) adicional para la carga y descarga en el dispositivo de los objetos a decorar (2), de forma sincronizada con la actuación de la unidad de impresión (30);
 al menos una unidad de impresión (30) que comprende: al menos un cabezal de 15 impresión (301) que contiene una pluralidad de inyectores individualmente actuables, electrónica de control y suministro de tinta que comprende al menos un depósito de tinta y medios de suministro de tinta que comprende al menos un depósito de tinta, y medios de suministro de tinta, desde dicho al menos un depósito a la unidad de impresión (30); 20
 medios de desplazamiento (10) de los soportes giratorios (4) que preferentemente comprenden un sistema de traslación y un sistema de rotación de los soportes giratorios (4) y más preferentemente, dicho sistema de traslación permiten pasar de una posición operativa a otra, de forma que permite, mediante los medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), 25 la actuación sobre el objeto a decorar (2) de al menos una unidad de impresión (30) diferente, para cada posición operativa;
 medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), en relación al objeto tridimensional a decorar (2), que preferentemente contienen un sistema de desplazamiento horizontal y de un sistema de desplazamiento vertical, de las 30 unidades de impresión (30);
 medios eléctricos y electrónicos de control y de comunicación con otros dispositivos (37);
La figura 3 representa una vista esquemática de detalle del dispositivo (1) para una forma preferida de realización de la presente invención, y en ella se 35 contempla una forma de realización de los medios de posicionamiento (20), y de
los medios de desplazamiento (10), junto con una posible localización de parte de los medios eléctricos y electrónicos de control y de comunicación (37) y su relación entre dichos medios.
Especialmente en dicha figura 3 puede observarse la disposición de los soportes giratorios (4) sobre la placa de soporte de satélites (13) y las unidades de 5 impresión (30), en una posición de reposo previa a la actuación sobre el objeto a decorar (2), para cada posición operativa.
En una forma preferida de realización, el sistema de desplazamiento (10) es un sistema de movimiento planetario, ilustrado principalmente en las figuras 4, 5 y 6, y 10 que comprende:
 al menos un servomotor (16) de traslación,
 al menos un plato (11) de trasmisión del motor de traslación (16),
 al menos un plato (12) de soporte de satélites, engranado con el plato de 15 trasmisión (11),
 al menos un servomotor de rotación (17) de los satélites (15),
 al menos un plato (14) de trasmisión de giro de los satélites engranado al servomotor de rotación (17),
 al menos un plato satélite (15) engranado con el plato de giro (14) y sobre el que 20 se sitúa el soporte giratorio (4),
 al menos una placa (13) de soporte de satélites, y
 una placa base (18) soporte de los medios de desplazamiento (10).
En la figura 4, se ilustra como dicho conjunto de satélites situados sobre la placa 25 (13), son trasladados en el plano XY por rotación, mediante la acción de otro servomotor (16) que acoplado a un plato de trasmisión (11) trasmite el giro a un plato de soporte principal (12) al que está engranado y sobre el cual se sitúan la referida placa de soporte de satélites (13) y dichos satélites (15).
30
Por otra parte, la figura 4 presenta una vista en planta (figura 4a) y la sección A-A’ de perfil (4b) de un método de desplazamiento horizontal de forma que sobre una base (18) se dispone una placa (13) que soporta 6 satélites (15), sobre los que se dispone un soporte giratorio (4) sobre cada satélite, y que, para aplicarles un movimiento de rotación sobre su eje, son accionados por un plato (14) al que están 35
engranados (preferiblemente por sistema dentado) y que traslada los giros del servomotor asociado (17) a cada uno de los satélites (15) de forma simultánea.
Las figuras 5 y 6 muestran una vista en planta de la ingeniería de la figura 4 y en detalle, respectivamente.
5
En una forma preferida de realización, el sistema de desplazamiento vertical de los medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), comprende:
 un bastidor de instalación (21) de las unidades de impresión (30)
 un servomotor de elevación (22), 10
 al menos un usillo y tuerca de elevación (23),
 al menos un patín de desplazamiento vertical (24) y
 al menos una guía de desplazamiento vertical (25).
En una forma preferida de realización, el sistema de desplazamiento horizontal de los 15 medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), comprende:
 un motor de desplazamiento horizontal (31)
 un bastidor de instalación (21) de las unidades de impresión (30)
 al menos una polea reductora (32) del motor de desplazamiento (31),
 al menos una correa dentada de desplazamiento horizontal (33). 20
 al menos un anclaje (34) de la correa dentada al bastidor de instalación (21) de las unidades de impresión (30),
 al menos un eje de deslizamiento para el movimiento horizontal (35) y
 patines de deslizamiento (36) para el movimiento horizontal.
25
La figura 7 muestra una vista del sistema de posicionamiento de las unidades de impresión (20) según una forma de realización.
La figura 8a y 8b muestran los mismos elementos descritos en la figura 7, mostrando la figura 8b una posición inclinada de las unidades de impresión (30), mediante la acción del motor (26) y sistema de inclinación (27,28 y 29), con respecto a la posición 30 horizontal mostrada en 8a.
La figura 9, representa esquemáticamente una unidad de impresión (30) posicionada en relación al objetos (2) y muestra la disposición de tres cabezales de impresión (301, 302 y 303) y las porciones de la superficie del objeto (201, 202 y 203) decoradas por estos en una revolución sobre su eje de dicho objeto. 35
En una forma preferida de realización preferida, el desplazamiento horizontal de los medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), comprende:
 un servomotor de desplazamiento horizontal (42),
 al menos un usillo y tuerca de desplazamiento horizontal (43),
 al menos un patín de desplazamiento horizontal (44) y 5
 al menos una guía de desplazamiento horizontal (45).
La figura 11, muestra una vista de una forma de realización preferida del sistema de posicionamiento de las unidades de impresión (20) en el dispositivo (1), y la figura 12, muestra una vista superior de acuerdo con la figura 11, de forma que son claramente 10 identificables un servomotor (42), un usillo y tuerca (43), un patín (44) y una guía de desplazamiento horizontal (45) correspondientes al sistema de posicionamiento (20), más el bastidor de instalación (21) de las unidades de impresión (30), el servomotor de elevación (22) y guía de desplazamiento (25) correspondientes una a forma preferida de realización, al sistema de desplazamiento vertical. 15
En una forma preferida de realización, el dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 1, caracterizado porque mediante la rotación 20 del objeto tridimensional a decorar (2) sobre el eje de su soporte giratorio (4), en una posición operativa, los cabezales de impresión de la unidad de impresión (30), pueden imprimir en áreas circulares complementarias de la superficie total de dicho objeto (2) en el plano XY o bandas complementarias en la dirección Z que pueden cubrir toda la altura de dicho objeto tridimensional a decorar (2). 25
En una forma de realización, la unidad de impresión (30) contiene al menos dos cabezales de impresión (301 ,302) de forma que en la rotación del objeto tridimensional a decorar (2) sobre su eje, cada uno de estos cabezales de impresión (301 ,302), pueden imprimir en áreas circulares complementarias (201, 202) de la 30 superficie total de dicho objeto (2).
En una forma preferida de realización, la unidad de impresión (30) contiene al menos tres cabezales de impresión (301 ,302 ,303) de forma que en la rotación del objeto tridimensional a decorar (2) sobre su eje, cada uno de estos cabezales de impresión 35 (301 ,302 ,303), pueden imprimir en áreas circulares complementarias (201, 202) de la superficie total de dicho objeto (2).
La inclinación de cada uno de ellos en el plano XZ puede ser variada de forma individualizada, mediante un sistema de inclinación de cada uno de los cabezales según un determinado patrón o diseño, mediante un sistema de inclinación, según un determinado patrón o diseño, mientras la unidad de impresión es desplazada a lo largo 5 del eje de desplazamiento horizontal X de las unidades de impresión (30) o mientras la unidad de impresión es desplazada a lo largo del eje de desplazamiento vertical Z de las unidades de impresión (30).
Dicho sistema de inclinación en una forma de realización incluye: 10
 al menos un servomotor (26) de inclinación de las unidades de impresión.
 al menos una trasmisión (27) de movimientos de inclinación de las unidades de impresión,
 al menos una polea tensora (28) de la trasmisión del movimiento de inclinación, y
 al menos una polea de trasmisión (29) del movimiento de inclinación de las 15 unidades de impresión (30).
Dicho dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales, mediante la rotación del objeto tridimensional a decorar (2) sobre el eje de su soporte giratorio (4), en una posición operativa, los cabezales de impresión de la unidad de 20 impresión (30), pueden imprimir en la totalidad de la superficie exterior del objeto tridimensional a decorar (2) de forma que la proyección de la línea de alineación de los inyectores de la unidad de impresión (30), sobre los soportes giratorios (4) pasa por su centro de giro y se prolonga sobre su diámetro o es perpendicular a su eje de giro y contenida en el mismo plano y la proyección de la línea de 25 alineación de los inyectores de la unidad de impresión (30) sobre el objeto tridimensional a decorar (2) es paralela al eje de giro y la dirección de eyección es perpendicular a este y contenida en un mismo plano.
30
Susceptibilidad de aplicación industrial.
El Método y Dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales, descrito en la presente invención es susceptible de su aplicación industrial, como queda mostrado en la memoria antecedente, especialmente en alguna de las formas de realización, que puede incluir incluso en una forma de realización alternativa, la sustitución de alguna 5 unidad de impresión digital (30) por una unidad de impresión tampográfica, para la decoración digital de objetos, de forma que se incrementa la eficiencia y velocidad de decoración de otros métodos y dispositivos conocidos en el estado del arte, aplicándose de forma no limitativa a la decoración de objetos fabricados en madera, cerámica, vidrio, cartón, papel o metal, y con una geometría preferiblemente de 10 revolución, como objetos de vajilla, botellas, botes, papeleras, discos, tapas o tapones, que opera, básicamente, según describe el método y dispositivo que también reivindica la presente invención.
15

Claims (10)

  1. 2. Dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sistema de desplazamiento (10) es un sistema de movimiento planetario, que comprende:
     al menos un servomotor (16) de traslación,
     al menos un plato (11) de trasmisión del motor de traslación (16), 5
     al menos un plato (12) de soporte de satélites, engranado con el plato de trasmisión (11),
     al menos un servomotor de rotación (17) de los satélites (15),
     al menos un plato (14) de trasmisión de giro de los satélites engranado al servomotor de rotación (17), 10
     al menos un plato satélite (15) engranado con el plato de giro (14) y sobre el que se sitúa el soporte giratorio (4),
     al menos una placa (13) de soporte de satélites, y
     una placa base (18) soporte de los medios de desplazamiento (10).
    15
  2. 3. Dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sistema de desplazamiento vertical de los medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), comprende:
     un servomotor de elevación (22), 20
     al menos un usillo y tuerca de elevación (23),
     al menos un patín de desplazamiento vertical (24) y
     al menos una guía de desplazamiento vertical (25).
  3. 4. Dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales según la 25 reivindicación 1, caracterizado porque dicho sistema de desplazamiento horizontal de los medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), comprende:
     un motor de desplazamiento horizontal (31)
     un bastidor de instalación (21) de las unidades de impresión (30) 30
     al menos una polea reductora (32) del motor de desplazamiento (31),
     al menos una correa dentada de desplazamiento horizontal (33).
     al menos un anclaje (34) de la correa dentada al bastidor de instalación (21) de las unidades de impresión (30),
     al menos un eje de deslizamiento para el movimiento horizontal (35) y 35
     patines de deslizamiento (36) para el movimiento horizontal.
  4. 5. Dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho sistema de desplazamiento horizontal de los medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30), comprende: 5
     un servomotor de desplazamiento horizontal (42),
     al menos un usillo y tuerca de desplazamiento horizontal (43),
     al menos un patín de desplazamiento horizontal (44) y
     al menos una guía de desplazamiento horizontal (45).
    10
  5. 6. Dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 1, caracterizado porque
     la inclinación de cada uno de dichos cabezales de impresión (301, 302, 303) en el plano XZ puede ser variada de forma individualizada, mediante un sistema de inclinación de cada uno de los cabezales según un 15 determinado patrón o diseño mientras dicha unidad de impresión es desplazada a lo largo del eje de desplazamiento de las unidades de impresión (30) y
     la proyección de la línea de alineación de los inyectores de los cabezales 20 (301, 302, 303) de las unidades de impresión (30), sobre el soporte giratorio (4) pasa por su centro de giro y se prolonga sobre su diámetro, siendo perpendicular a su eje de giro y contenida en el mismo plano
    o
     la proyección de la línea de alineación de los inyectores de los cabezales 25 (301, 302, 303) de las unidades de impresión (30) sobre el objeto tridimensional a decorar (2) es paralela al eje de giro y la dirección de eyección es perpendicular a este y contenida en un mismo plano,
    de forma que, mediante la rotación del objeto tridimensional a decorar (2) sobre el 30 eje de su soporte giratorio (4), en una posición operativa, los cabezales de impresión de las unidades de impresión (30), pueden imprimir en áreas circulares complementarias (201, 202, 203) de la superficie total de dicho objeto (2) en el plano XY o bandas complementarias en la dirección Z que pueden cubrir toda la altura de dicho objeto tridimensional a decorar (2). 35
  6. 7. Dispositivo (1) para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho sistema de inclinación de las unidades de impresión incluye:
     al menos un servomotor (26) de inclinación de las unidades de impresión.
     al menos una trasmisión (27) de movimientos de inclinación de las 5 unidades de impresión,
     al menos una polea tensora (28) de la trasmisión del movimiento de inclinación, y
     al menos una polea de trasmisión (29) del movimiento de inclinación de las unidades de impresión (30). 10
  7. 8. Método para la decoración de objetos tridimensionales, que comprende las siguientes etapas:
    i. colocar, posicionar centrado y fijar un objeto tridimensional a decorar (2) sobre uno de los múltiples soportes giratorios (4) de un dispositivo para la 15 decoración de objetos tridimensionales (1), estando dispuestos dichos múltiples soportes giratorios (4) de forma equidistante unos con respecto de otros, en una distribución según una curva cerrada;
    ii. desplazar en el plano horizontal dicho soporte giratorio (4) desde la posición de colocación o posición operativa de carga, hasta una nueva 20 posición operativa horizontal o posición operativa de decoración, donde se emplaza una unidad de impresión (30) constituida por al menos un cabezal de impresión (301);
    iii. posicionar una unidad de impresión (30) en la proximidad de la superficie del objeto a decorar (2) con una determinada inclinación de sus cabezales 25 de impresión;
    iv. proceder a la decoración del objeto tridimensional a decorar (2) mediante la rotación sobre su eje del soporte giratorio (4);
    v. proceder a un desplazamiento controlado de la unidad de impresión (30), de forma que en la nueva posición, las unidades de impresión decoren 30 nuevas áreas complementarias mediante repetición de la etapa iv;
    vi. proceder a un nuevo desplazamiento en el plano horizontal de dicho soporte giratorio (4) hasta una nueva posición operativa de decoración si existe y repetir las fases iii a v;
    vii. proceder a desplazamiento final en el plano horizontal de dicho soporte 35 giratorio (4) hasta una posición operativa de descarga y remover y retirar el objeto tridimensional decorado del dispositivo (1);
    caracterizado porque:
     dicha inclinación, es definida según un determinado patrón o diseño, y es ejecutada mediante unos medios de posicionamiento (20) de las unidades de impresión (30); 5
     dicha decoración del objeto tridimensional a decorar (2) mediante la rotación sobre su eje del soporte giratorio (4), se realiza de forma que en cada revolución, cada uno de los cabezales de impresión de dicha unidad de impresión (30), pueden imprimir un área circular complementaria de la superficie total de dicho objeto (2) en el plano XY o una banda en la 10 dirección Z, complementaria de la superficie vertical de dicho objeto tridimensional a decorar (2);
     dicho desplazamiento controlado de la unidad de impresión (30) se realiza en el eje x si no toda la superficie a decorar en el plano XY ha sido decorada, o en el eje z si no toda la superficie vertical ha sido decorada; 15
  8. 9. Método para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo (1), en su normal funcionamiento dispone de una pluralidad de posiciones operativas de decoración ocupado por un soporte giratorio (4) soportando un objeto (2), que será decorado por al menos una unidad 20 de impresión (3) situada en dicha posición operativa de decoración, de forma que en cada una de ellas, un motivo, color o material, será aplicado sobre el objeto (4) de forma cooperativa en función de un determinado diseño o patrón.
  9. 10. Método para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 8, 25 caracterizado porque en el proceso de puesta en marcha inicial del dispositivo (1), se van ocupando los soportes giratorios (4) en cada una de las posiciones operativas con objetos a decorar (2) de forma secuencial desde la posición de carga y en la parada final estos van siendo liberados de forma igualmente secuencial, hasta la posición de descarga. 30
  10. 11. Método para la decoración de objetos tridimensionales según la reivindicación 8, caracterizado porque en un momento dado del funcionamiento normal del dispositivo, todas las posiciones operativas contienen un objeto a decorar (2) mediante una unidad de impresión especifica (30), estando dicho objeto (2) fijado 35 a un soporte giratorio (4) especifico, y siendo dicha unidad de impresión específica para dicha posición operativa de decoración.
ES201530472A 2015-04-09 2015-04-09 Método y dispositivo para la decoración de objetos tridimensionales. Active ES2586147B1 (es)

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