ES2620784T3 - Procedimiento para crear una estructura tridimensional sobre una superficie de un objeto - Google Patents

Abstract

Procedimiento para crear una estructura tridimensional (2) sobre al menos una parte (5) de una superficie (6) de un objeto (3), en la que con un dispositivo dispensador (17) de un dispositivo de aplicación (4) controlado por un dispositivo de control (9) se dispensan gotas (12, 13) de una masa formadora de estructura (14) sobre la superficie (6) del objeto (3) y el objeto (3) y el dispositivo de aplicación (4) se mueven relativamente el uno hacia al otro y el objeto (3) es sujetado posicionado sobre un dispositivo de posicionamiento (7) y a continuación se endurece la estructura tridimensional (2), calculando el dispositivo de control (9) la posición, el número y/o el volumen de las gotas (12,13) de la masa formadora de estructura (14) en función de la estructura tridimensional (2) en un plano paralelo a una superficie de apoyo (25) del dispositivo de posicionamiento (7) para el objeto (3) en diferentes direcciones, así como en dirección transversal al plano, y dispensándose de manera posicionada las gotas (12, 13) por medio del dispositivo dispensador (17) del dispositivo de aplicación (4, 19) sobre la superficie (6) del objeto (3), caracterizado porque la estructura tridimensional creada es una estructura tridimensional con varias capas de gotas (12, 13) superpuestas, es decir, aplicadas en dirección de un eje espacial (28) o de una altura (40, 41, 42) y la altura (40) de la estructura tridimensional (2) que discurre perpendicularmente a la superficie de apoyo (25) se produce mediante variación del número de las gotas de la masa formadora de estructura (14) por unidad de superficie de la superficie del objeto (3), efectuándose la aplicación de las gotas en un solo pase sobre la superficie del objeto y deduciéndose a partir de la información de color de una imagen bidimensional un modelo de altura para la estructura tridimensional.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para crear una estructura tridimensional sobre una superficie de un objeto

La invencion se refiere a un procedimiento para crear una estructura tridimensional al menos sobre una parte de una superficie de un objeto de acuerdo con la reivindicacion 1.

En la fabricacion de productos con partes de superficies configuradas tridimensionalmente, particularmente en componentes ceramicos como, por ejemplo, baldosas, azulejos y componentes de madera, dada la variedad de productos imperante se hace necesario para poder sobrevivir en el mercado una nueva diversificacion de la gama de productos. Los fabricantes apuestan por una variacion de la apariencia visual de los productos que va mas alla de una distinta coloracion. Asi, por ejemplo, en la actualidad se intentan imitar materiales naturales como granito, marmol, ceramica, madera, tela, junto con sus caracteristicas estructurales tridimensionales. Una consecucion de proteccion antideslizamiento o una aplicacion de efectos de brillo, asi como una aplicacion de granulados son otros ejemplos de la ampliacion del abanico de la oferta en baldosas de ceramica.

Los enfoques con los que se intenta lograr esta diversificacion son diferentes. Asi, por ejemplo, en la fabricacion de baldosas o en la fabricacion de placas de melamina se aplican herramientas de prensado con superficies estructuradas para proveer ya de una estructura la pieza bruta. Se utilizan tanto maquinas de rellenado de granulado para estructurar la superficie o para obtener efectos de brillo como una etapa adicional de serigrafia rotativa con anchuras de malla relativamente gruesas. El empleo de herramientas de prensado estructurado es desde luego una opcion viable para numeros elevados de piezas, pero no esta libre de desventajas: asi, la fabricacion de una herramienta de prensado es desde luego cara, y este tipo de forma no permite ningun tipo de variacion de la estructura de la superficie de la baldosa. La serigrafia rotativa es ciertamente interesante para numeros de piezas muy grandes, pero tambien en este caso la estructura solo puede cambiarse de manera muy limitada. Un uso de maquinas de rellenado de granulados es una solucion, por ejemplo, para la aplicacion de una capa antideslizante, pero con ella no se puede obtener una estructura definida sobre la superficie de objetos.

Ademas, se conocen numerosos dispositivos estereolitograficos y procedimientos como, por ejemplo, del documento DE 3 588 184 T2. Este tipo de procedimientos funciona, por ejemplo, de tal modo que un polimero (fotopolimero) que endurece por luz es endurecido por un laser controlado por ordenador en un bano en capas delgadas. Tras el endurecimiento de una capa creada de este modo, esta es sumergida en el liquido del bano y maniobrada a una posicion que se situa por debajo de la anterior en la cantidad de un espesor de capa. Despues el laser se desplaza sobre la nueva capa sobre las areas que deben endurecerse. Tras el endurecimiento, se efectua el siguiente paso de tal manera que paulatinamente se crea un modelo tridimensional. Este tipo de tecnicas se utilizan en el prototipado rapido para el desarrollo de productos o en el rapid manufacturing para la fabricacion de series pequenas (por ejemplo, en el campo medico tecnico). Es posible enviar datos 3D-CAD directamente a un dispositivo estereolitografico para tener en las manos en relativamente poco tiempo un prototipo del modelo. Un uso de estas tecnicas en la industria ceramica o para la aplicacion de una estructura tridimensional sobre un objeto hasta ahora no se conoce y no es practicable tambien debido a las elevadas velocidades de creacion necesarias para una fabricacion en serie.

El documento WO 02/053388 A1 describe ya un procedimiento o un dispositivo para la fabricacion de objetos tridimensionales por medio de aplicacion de liquidos estructurales que pueden aplicarse en forma de gotitas. A este respecto, estan previstos dispositivos de aplicacion que son apropiados para la aplicacion con diferente resolucion espacial.

El procedimiento descrito en el documento EP 1 442 869 A1 del denominado "prototipado rapido" comprende un procedimiento de conversion de datos en el que los denominados datos V-CAD de la estructura tridimensional que se ha de crear son convertidos por medio de un algoritmo de calculo. A este respecto, el volumen de la estructura tridimensional que se ha de crear se divide en celdas interiores algo mayores y, dependiendo de la forma de la superficie de la estructura tridimensional que se ha de crear, en celdas marginales mas pequenas situadas en el exterior. De acuerdo con la division asi efectuada del volumen de la estructura tridimensional, se efectua despues por medio de un dispositivo de aplicacion la aplicacion del material de prototipado en correspondientes cantidades parciales mayores o menores.

En el procedimiento de prototipado rapido descrito en el documento US 6,165,406 A esta previsto adicionalmente proveer la superficie del objeto tridimensional que se ha de crear tambien con un patron de color o con una imagen. Para ello se aplica un patron de color bidimensional sobre la superficie del objeto tridimensional en el que los pixeles individuales del patron bidimensional son transformados sobre la superficie tridimensional.

La presente invencion se basa en el objetivo de mostrar un procedimiento y un dispositivo para crear estructuras tridimensionales sobre una superficie de un objeto, por ejemplo, una baldosa de ceramica, que garantice una gran variedad de posibles estructuras, al mismo tiempo que una gran flexibilidad y la velocidad de fabricacion mas elevada posible, todo prestando atencion ademas a unos costes de fabricacion bajos.

Este objetivo se resuelve en este procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 por que por medio del dispositivo de control se calcula la posicion, el numero y/o el volumen de las gotas de la masa estructural en funcion de la

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estructura tridimensional en un plano paralelo a una superficie de apoyo del dispositivo de posicionamiento para el objeto en diferentes direcciones, asf como en direccion transversal al plano, y las gotas se dispensan de manera posicionada por medio del dispositivo dispensador del dispositivo de aplicacion sobre la superficie del objeto.

Con esta invencion es posible aplicar estructuras complejas en un tiempo breve y con alta precision sobre al menos una parte de la superficie de un objeto. La flexibilidad de este procedimiento digital es muy elevada, la variedad de los motivos posibles y aplicables practicamente no tiene fin. Es posible fabricar, sin grandes ni caras medidas de reequipamiento y preparacion, pequenas series o sets de varios objetos de manera economica y rapida. Deseos especiales de los clientes pueden realizarse de manera rapida y personalizada. Es concebible una aplicacion en el campo de la industria del mueble, asf, entre otras cosas, se puede crear una estructura de madera sobre una superficie lisa (por ejemplo, placas MDF, placas de melamina) para la aplicacion en muebles, puertas, ventanas, partes de fachada y similares. Otro ambito de aplicacion se abre con la fabricacion de estructuras de efectos como, por ejemplo, una imagen lenticular. Este tipo de imagenes posibilitan efectos 3D sin utilizar gafas 3D, de igual manera puede obtenerse con esto un efecto de cambio de imagen mediante la modificacion del angulo de vision.

La invencion proporciona para la fabricacion de baldosas de ceramica un dispositivo para crear una estructura tridimensional sobre la superficie de un objeto, que presenta un dispositivo de aplicacion con al menos un cabezal de impresion, con un dispositivo de alimentacion para la alimentacion del objeto en el dispositivo de aplicacion, con un dispositivo de endurecimiento y con un dispositivo de control para el control del dispositivo de aplicacion, del dispositivo de alimentacion y del dispositivo de endurecimiento, y se caracteriza por que el flujo de masa de la masa estructural que sale del al menos un cabezal de impresion del dispositivo de aplicacion se puede controlar en funcion de la altura que deba configurarse.

De acuerdo con un primer proceso preferente del procedimiento de acuerdo con la invencion esta previsto que durante la aplicacion de las gotas se efectue un movimiento relativo continuo y unidireccional entre el dispositivo dispensador y el objeto. De esta manera se puede producir cualquier desarrollo espacial y plano de la estructura tridimensional.

Otra medida se basa en que las gotas se efectua durante un movimiento continuo del dispositivo dispensador o del dispositivo de aplicacion relativamente al objeto, despues de lo cual se interrumpe la dispensacion de las gotas por medio del dispositivo de aplicacion y el objeto es desplazado relativamente en una medida predeterminada de manera transversal a la direccion de movimiento previa entre el dispositivo dispensador o el dispositivo de aplicacion y el objeto, despues de lo cual se aplican mas gotas de la masa estructural por medio del dispositivo de aplicacion sobre la superficie del objeto. De esta manera es posible trabajar ventajosamente con denominados cabezales de impresion de escaneado y puede ser suficiente un numero menor de dispositivos dispensadores. Ademas, mediante un mayor periodo offset entre la aplicacion de gotas adyacentes o superpuestas en la estructura tridimensional, se puede obtener una construccion mas exacta de la estructura en direccion transversal a la superficie de apoyo, particularmente en relacion con una forma prevista de seccion transversal de la estructura.

Las gotas de la masa estructural para la estructura tridimensional se aplican en un solo pase sobre la superficie del objeto, preferentemente de manera continua. De esta manera, puede garantizarse un flujo de material continuo en la fabricacion.

Ventajoso es tambien un procedimiento en el que el volumen de las gotas se determina en funcion de la altura de la estructura tridimensional en una direccion que discurre transversalmente, preferentemente de manera perpendicular, a la superficie de apoyo del dispositivo de posicionamiento. A este respecto, es ventajoso que se puede mantener la velocidad de procesamiento al aplicar y fabricar la estructura tridimensional tambien cuando la altura que discurre transversal o perpendicularmente a la superficie de apoyo del dispositivo de posicionamiento es muy diferente.

Una dispensacion de las gotas de la masa estructural sin perturbaciones se obtiene, sin embargo, tambien porque el volumen de las gotas de la masa estructural se determina mediante el empleo de dispositivos dispensadores para la dispensacion de gotas con diferente volumen de la masa estructural.

Una dispensacion extremadamente variable de gotas con diferente volumen se obtiene porque el volumen de las gotas de la masa estructural se crea por medio de la activacion de un dispositivo de distribucion del dispositivo dispensador.

De acuerdo con la invencion, la altura de la estructura tridimensional que discurre perpendicularmente a la superficie de apoyo se produce mediante variacion del numero de las gotas de la masa estructural por unidad de superficie de la superficie del objeto. Esto posibilita, en un solo pase, una construccion rapida de una estructura tridimensional configurada de manera muy variable.

La variacion del volumen de las gotas de la masa estructural puede efectuarse de manera controlada por el dispositivo de control mediante la activacion de al menos uno de los siguientes accionamientos del dispositivo de distribucion, como un accionamiento Piezo, un accionamiento Valve-Jet, un accionamiento electroestatico, termico o acustico o un excitador. Estos tipos de cabezales de impresion son comunes y estan probados en la industria, con lo que se eleva la disponibilidad de este tipo de procedimientos en la produccion masiva.

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Una variacion del volumen de las gotas de la masa estructural tambien puede efectuarse mediante la combinacion de dispositivos dispensadores para la dispensacion de la masa estructural con diferentes volumenes de gota, a traves de lo cual pueden obtenerse a muy pequena distancia grandes diferencias de altura en la masa estructural.

Otra variante del procedimiento puede prever que la estructura tridimensional de ha de crearse este asociada a una imagen preestablecida monocroma o policroma. De este modo pueden reproducirse casi una infinidad de patrones de imagen y estructuras.

De acuerdo con la invencion, la altura de la estructura tridimensional que ha de crearse, altura orientada transversalmente respecto a la superficie de apoyo para el objeto, se extrae de una separacion de color o de una combinacion matematica de varias separaciones de color de una imagen policroma. Asi, se da la posibilidad de extraer a partir de la informacion de color de una imagen bidimensional un modelo de alturas, por lo que no es necesario un modelo 3D separado.

Para aumentar la flexibilidad, sin embargo, tambien puede estar previsto que la altura de la estructura tridimensional que ha de crearse, altura orientada transversalmente a la superficie de apoyo para el objeto, se extraiga a partir de un modelo CAD tridimensional. De este modo pueden fabricarse, por ejemplo, estructuras como lenticulas de manera rapida y eficiente.

En un perfeccionamiento de la invencion, antes de crear la estructura tridimensional, se puede aplicar la imagen monocroma o policroma definida sobre la superficie del objeto. Tambien en este caso sirve de ejemplo una fabricacion rapida y eficiente de imagenes lenticulares o efectos vitreos.

En otro proceso ventajoso del procedimiento, puede estar previsto que, tras la creacion de la estructura tridimensional, la imagen monocroma o policroma definida sea aplicada sobre la superficie de la estructura tridimensional. De esta manera, una estructura definida puede proveerse de manera rapida y economica de informacion de color, por ejemplo, de una estructura de marmol o de madera.

De acuerdo con la invencion, la imagen monocroma o policroma definida puede aplicarse por medio de un dispositivo de aplicacion para gotas de fluidos provistos con pigmentos de color sobre el objeto o sobre la estructura tridimensional, dispositivos de impresion de imagenes ya existentes pueden seguir siendo utilizados de manera que se ahorren costes.

La invencion puede prever que la aplicacion de la imagen y la aplicacion de la estructura tridimensional esten ajustadas entre si de tal modo que la imagen y la estructura tridimensional esten superpuestas de manera congruente, gracias a lo cual se logra una elevada calidad del producto.

El ajuste entre las aplicaciones superpuestas de la imagen y la estructura tridimensional puede efectuarse para lograr un resultado preciso con ayuda de una senal de medicion de un dispositivo sensor asociado al dispositivo de aplicacion.

Este dispositivo sensor puede registrar la posicion y/o la geometria del objeto con una exactitud necesaria para la industria.

Es ventajoso para el presente procedimiento de acuerdo con la invencion si la masa estructural esta compuesta por un componente de baja viscosidad y uno de alta viscosidad, dado que el componente de alta viscosidad requerido para la formacion de la estructura tridimensional puede ser transportado y distribuido facilmente por medio del fluido.

Para el procedimiento para la fabricacion de la estructura tridimensional es apropiada una masa estructural en la que el componente de baja viscosidad este formado por un fluido y el componente de alta viscosidad, por una particula inorganica, dado que las particulas inorganicas pueden adaptarse facilmente a los materiales basicos sobre los que se aplica la masa estructural.

Conforme a otra variante del procedimiento de acuerdo con la invencion, puede estar previsto que la masa estructural para crear la estructura tridimensional presente una suspension o una dispersion de materiales ceramicos o siliceos. De este modo, puede obtenerse a traves del endurecimiento de esta masa una consistencia que se corresponda con la del objeto provisto con la estructura.

De acuerdo con la invencion, tambien es posible que la masa estructural para crear la estructura tridimensional presente una mezcla de monomero iniciador endurecible por radiacion. Con ello se pueden obtener de manera economica estructuras de elevadas exactitudes.

La masa estructural utilizada para crear la estructura tridimensional puede ser transparente, opaca y/o de color para reducir el tiempo de procesamiento. De esta manera, puede obtenerse un mejor ajuste a diferentes temperaturas de color y configuraciones basicas, particularmente a diferentes procedimientos de endurecimiento como, por ejemplo, luz UV.

En un perfeccionamiento preferente de la invencion, para aumentar la calidad de fabricacion puede efectuarse una estabilizacion de la masa estructural aplicada en el periodo entre aplicacion y endurecimiento.

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De acuerdo con la invencion, la estabilizacion puede efectuarse de manera que se ahorren costes mediante separacion de los componentes de baja viscosidad de los de alta viscosidad de la masa estructural aplicada como consecuencia de una accion capilar de la superficie del objeto.

Otra configuracion ventajosa de la invencion puede prever que el endurecimiento de la estructura tridimensional creada se efectue por medio de radiacion infrarroja y/o radiacion UV y/o de electrones. Estas medidas o sus combinaciones procuran, en funcion del caso de aplicacion, un resultado de alta calidad y orientado a los objetivos en el endurecimiento.

En otra configuracion constructiva preferente de la invencion, puede estar previsto que el endurecimiento de la estructura tridimensional creada se efectue por medio de sinterizacion o coccion a temperaturas por encima del punto de reblandecimiento de las particulas inorganicas en la masa estructural. De esta manera puede producirse de manera economica y rapida un esmaltado resistente.

Para un endurecimiento optimo de la masa estructural aplicada puede estar previsto que el endurecimiento de la estructura tridimensional creada tenga lugar en un unico proceso de endurecimiento o en varios procesos sucesivos iguales o diferentes.

De acuerdo con el procedimiento, la superficie del objeto puede ser lisa o preestructurada. Con ello se garantiza una elevada flexibilidad.

El objetivo de acuerdo con la invencion se resuelve, sin embargo, tambien de manera independiente por medio de un dispositivo para crear una estructura tridimensional sobre al menos una parte de una superficie de un objeto, con un dispositivo de aplicacion en el que el dispositivo de control controla las gotas de la masa estructural salientes del al menos un dispositivo dispensador del dispositivo de aplicacion en funcion del desarrollo y de la altura de la estructura tridimensional que debe formarse de manera transversal, particularmente de manera perpendicular, a la superficie de apoyo. De esta manera, puede combinarse un sistema madurado en la produccion masiva para la aplicacion de las masas con partes utilizables de dispositivos conocidos de las tecnologias de produccion masiva para la aplicacion de masas para fabricar estructuras que discurren en cualquier direccion espacial y cualquier direccion superficial.

Puede estar previsto que el dispositivo de control active el dispositivo de aplicacion y/o el dispositivo de posicionamiento para el movimiento relativo del uno hacia el otro de tal modo que la estructura tridimensional se pueda crear en un unico movimiento continuo y/o unidireccional en la al menos una parte de la superficie del objeto. Mediante esta medida, puede efectuarse una formacion rapida y economica de la estructura tridimensional.

De acuerdo con otra variante de realizacion constructiva de la invencion, puede preverse que el dispositivo de aplicacion comprenda un dispositivo dispensador con varias boquillas a las que este asociado un dispositivo de distribucion. Este dispositivo de aplicacion digital utilizado a menudo en la industria posibilita un empleo flexible y rapido, pudiendose cambiar o reemplazar continuamente las estructuras tridimensionales que deben crearse. A este respecto, es concebible que el dispositivo dispensador este fijado de manera rigida mientras el objeto se mueve durante la construccion de la estructura tridimensional. Del mismo modo es concebible, sin embargo, tambien la variante en la que el objeto permanece inmovil durante la construccion de la estructura tridimensional mientras el dispositivo de aplicacion se mueve a lo largo del objeto.

De manera probada en la industria, el dispositivo de distribucion del dispositivo dispensador puede comprender al menos uno de los siguientes accionamientos, como un accionamiento Piezo, un accionamiento Valve-Jet, un accionamiento electroestatico, termico o acustico.

Otra realizacion constructiva de la invencion de manera igualmente probada en la industria puede prever que el dispositivo dispensador presente un accionamiento de inyeccion continua.

Para obtener un proceso rapido de construccion estructural puede estar previsto que las boquillas del dispositivo dispensador del dispositivo de aplicacion esten dispuestas al menos sobre la anchura total de la parte del objeto que debe proveerse con la estructura tridimensional (matriz de boquillas).

Para aumentar aun mas la velocidad de construccion de la estructura pueden disponerse las boquillas del dispositivo dispensador unas detras de otras en varias filas.

De acuerdo con la invencion, el dispositivo de endurecimiento puede presentar un radiador infrarrojo y/o radiador de haz de electrones y/o radiador UV. Asi, puede emplearse el procedimiento de endurecimiento mas apropiado para cada finalidad de uso o para el tipo de material en cuestion de la masa estructural.

En otra configuracion constructiva preferente de la invencion, puede estar previsto que a lo largo del dispositivo de posicionamiento para la estructura tridimensional, configurado como dispositivo de alimentacion, este dispuesto un dispositivo de aplicacion que aplique un motivo monocromo o policromo guardado en el dispositivo de control sobre el objeto o sobre la estructura tridimensional. De esta manera es posible crear imitaciones 3D, por ejemplo, de estructuras de granito o imagenes con efectos de manera economica y rapida.

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Para un aumento de la eficiencia y una reduccion de la complejidad del dispositivo, puede estar previsto que el dispositivo de control este conectado con el dispositivo de aplicacion de tal manera que la imagen monocroma o policroma guardada en el dispositivo de control y/o dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen pueda ser leida o convertida para este.

Otra variante de realizacion ventajosa puede prever que se pueda extraer una informacion para la altura de la estructura tridimensional que se ha de crear a partir de una separacion de color o a partir de una combinacion matematica de varias separaciones de color de una imagen policroma. Asi, se da la posibilidad de extraer a partir de la informacion de color de una imagen bidimensional un modelo de alturas, por lo que no es necesario un modelo 3D separado.

Para elevar la diversa aplicabilidad del dispositivo, puede estar previsto que se pueda extraer una informacion de la altura de la estructura tridimensional que se ha de crear a partir de un modelo CAD tridimensional.

La precision y la calidad del producto final pueden aumentarse previendose un dispositivo sensor con ayuda de cuyas senales se pueda ajustar entre si la aplicacion de la imagen y la aplicacion de la estructura tridimensional.

Este dispositivo sensor puede ser un sensor de posicion frecuentemente utilizado en aplicaciones industriales.

Se pueden obtener resultados de medicion exactos con alta fiabilidad por medio de sensores de posicion optoelectronicos.

Con ayuda de la Figura 1,

la Figura 2,

la Figura 3,

la Figura 4, la Figura 5,

la Figura 6,

la Figura 7,

la Figura 8,

la Figura 9,

la Figura 10,

los siguientes dibujos se explica la invencion con mas detalle. Muestran:

una vista general esquematica de un dispositivo de acuerdo con la invencion para crear una estructura tridimensional sobre una superficie de un objeto;

una representacion aumentada del dispositivo dispensador del dispositivo de aplicacion en representacion simplificada esquematica de acuerdo con la seccion II de la figura 1;

una representacion aumentada de los dispositivos dispensadores del dispositivo de aplicacion en representacion aumentada esquematica de acuerdo con la seccion III de la figura 1;

una representacion esquematica de una imagen lenticular;

un objeto con una estructura tridimensional aplicada de acuerdo con la invencion en una representacion grafica esquematica muy simplificada;

el objeto con la estructura cortada en vista frontal y en una representacion muy simplificada, de acuerdo con las lineas VI-VI de la figura 5;

el objeto con la estructura cortada en vista frontal y en una representacion muy simplificada, de acuerdo con las lineas VII-VII de la figura 5;

el objeto con la estructura cortada en vista frontal y en una representacion muy simplificada, de acuerdo con las lineas VIII-VIII de la figura 5;

el objeto de acuerdo con la figura 5 en una representacion esquematica simplificada con gotas superpuestas de la masa para la fabricacion de la estructura tridimensional;

una representacion esquematica general de otra variante de realizacion de un dispositivo de acuerdo con la invencion para crear una estructura tridimensional sobre una superficie de un objeto.

De manera introductoria, sea anotado que en las diferentes formas de realizacion descritas partes iguales estan provistas con los mismos numeros de referencia o mismos nombres de componente, pudiendose trasladar las revelaciones contenidas en la descripcion en su conjunto de manera analoga a partes iguales con iguales numeros de referencia o iguales nombres de componente. Tambien los datos de situacion elegidos en la descripcion como, por ejemplo, arriba, abajo, lateralmente, etc., se refieren a la figura directamente descrita y representada, y deben trasladarse de manera analoga a la nueva situacion en caso de un cambio de situacion. Ademas, caracteristicas individuales o combinaciones de caracteristicas de los ejemplos de realizacion mostrados y descritos pueden representar en si mismas soluciones independientes, inventivas o de acuerdo con la invencion.

Todos los datos relativos a intervalos de valores en la descripcion concreta deben entenderse de tal modo que comprendan esos intervalos parciales y todos los intervalos parciales extraibles a partir de ellos, por ejemplo, en el intervalo de 1 hasta 10 debe entenderse que estan comprendidos todos los intervalos parciales partiendo del limite inferior 1 y del limite superior 10, es decir, todos los intervalos parciales que comienzan con un limite inferior de 1 o mas y acaban en un limite superior de 10 o menos; por ejemplo, 1 hasta 1,7, o 3,2 hasta 8,1 o 5,5 hasta 10.

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El ejemplo de realizacion de la invencion representado en las figuras 1 a 4 comprende un dispositivo 1 para crear una estructura tridimensional 2 sobre una superficie de un objeto 3.

En el ejemplo de realizacion de la invencion representado, el dispositivo 1 de acuerdo con la invencion se utiliza para crear una estructura tridimensional 2 por medio de un dispositivo de aplicacion 4 sobre al menos una parte 5 de una superficie 6 del objeto 3 como, por ejemplo, una imagen lenticular, un motivo espacial, una moldura, un veteado de madera, por ejemplo, sobre placas MDF, placas de melamina, un componente de vidrio, madera contrachapada, enchapado, carton o similar. El objeto 3 es puesto sobre un dispositivo de posicionamiento 7 conformado, por ejemplo, como dispositivo de alimentacion de uno o varios ejes. Este dispositivo de posicionamiento 7 puede estar formado, por ejemplo, por un sistema de accionamiento de banda con correas 8 comun en la industria ceramica, que es accionado por un motor, por ejemplo, un motor asincronico que, por ejemplo, se regula por medio de un conversor de frecuencia.

Ademas, para el control del dispositivo 1 esta dispuesto un dispositivo de control 9 que tambien puede comprender un dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10 integrado o conectado con el por medio de un sistema de bus para un motivo 11 y/o la estructura tridimensional 2.

A lo largo del sistema de accionamiento de banda con correas 8, esta dispuesto el dispositivo de aplicacion 4 para la aplicacion de la estructura tridimensional 2 mediante la dispensacion de gotas 12 o 13 de una masa estructural 14 que, por ejemplo, puede estar formada por un fluido 16 mezclado con particulas inorganicas 15 -figura 2- con un dispositivo dispensador 17, que tambien esta representado de manera esquematica.

Este dispositivo de aplicacion 4 puede estar precedido en la direccion de transporte 18 de los objetos 3, por ejemplo, por otro dispositivo de aplicacion 19. Tambien este otro dispositivo de aplicacion 19 esta equipado con uno, pero preferentemente varios dispositivos dispensadores 17, dispensandose con estos dispositivos dispensadores 17 gotas 20, 21 de un fluido 23 provisto de pigmentos inorganicos 22 -figura 3.

Los pigmentos 22, como se indica tambien esquematicamente en la figura 3 en los dos dispositivos dispensadores 17, pueden ser diferentes y, concretamente, segun los colores deseados en cada caso como, por ejemplo, blanco, cian o magenta, de tal manera que pueden dispensarse gotas monocromas o policromas para la fabricacion de una imagen monocroma o policroma o de un motivo 11. Para ello, el objeto 3 es pasado por medio del dispositivo de posicionamiento 7 conformado, por ejemplo, como sistema de accionamiento de banda con correas 8, por los dispositivos de aplicacion 4 y 19 o bajo ellos.

Por supuesto tambien es posible que el dispositivo de aplicacion 19 para la aplicacion de un motivo 11 pueda estar dispuesto despues del dispositivo de aplicacion 4 para la aplicacion de la estructura tridimensional 2 en direccion de transporte 18 del dispositivo de posicionamiento 7. El dispositivo de posicionamiento 7 puede estar conformado por un sistema de accionamiento de banda con correas 8, un transportador de rodillos, una cinta transportadora o una mesa de coordenadas de varios ejes con correspondientes elementos para la sujecion posicionada del objeto 3, por ejemplo, por medio de vacio. Para posicionar el objeto 3 en la zona de los dispositivos de aplicacion 4, 19, el dispositivo de posicionamiento 7 esta provisto de una superficie de apoyo 25 con la que el objeto 3 puede fijarse en el plano que discurre paralelamente a la superficie de apoyo 25 en las dos direcciones espaciales 26, 27, o tambien moverse en caso de que el dispositivo de posicionamiento 7 disponga de la correspondiente configuracion. Particularmente, el movimiento se efectua en direccion de avance correspondiente a la direccion de transporte 18 y, de esta manera, el objeto 3 es pasado de manera posicionada 3 bajo los dispositivos de aplicacion 4, 19. Si el objeto 3 es movido hacia delante con el dispositivo de posicionamiento 7 solo en direccion espacial 27, el desarrollo de la estructura tridimensional 2 se acciona en la direccion espacial 26 por medio de la correspondiente activacion de los dispositivos dispensadores 17 para la dispensacion de las gotas 12 y 13 de la masa estructural 14.

Como muestran mejor las figuras 2 y 4, mediante el numero de las gotas 12, 13 dispensadas -como se explicara con detalle mas adelante- sobre una unidad de superficie del objeto 3 o mediante un volumen diferente de las gotas 12 y 13 en direccion espacial 28, puede producirse la altura de la estructura transversal o perpendicularmente a la superficie de apoyo 25.

Los dispositivos de aplicacion 4 y 19, a este respecto, por ejemplo, pueden estar configurados como instalaciones de paso unico en las que varios dispositivos dispensadores 17 estan dispuestos de manera fija en la anchura maxima que ha de cubrirse de un objeto 3. A este respecto, es posible aplicar de manera continua la masa estructural 14 deseada o los colores deseados para la fabricacion del motivo 11 en la anchura total de un objeto 3 que se debe imprimir o de su parte 5 de la superficie 6 que se debe imprimir. Sobre todo para la impresion del motivo 11, pueden estar dispuestos en cada caso uno o varios dispositivos dispensadores 17 para cada uno de los colores cian, magenta, amarillo y negro, asi como, si se desea, adicionalmente para el color blanco y/o para la aplicacion de diversas capas protectoras o capas de brillo.

Tambien la masa estructural 14 puede ser transparente. Pero de igual modo tambien es posible prever dispositivos dispensadores 17 adicionales con los que puedan dispensarse masas estructurales 14 que pueden usarse tintadas con un correspondiente color para la fabricacion de estructuras tridimensionales 2 transparentes u opacas.

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Sin embargo, alternativamente tambien es posible conformar el dispositivo dispensador 17 para la aplicacion por escaner de gotas de fluido de tal modo que puedan aplicarse los diferentes colores, asf como, dado el caso, el color blanco y/o transparente y/o capas protectoras. En este caso, los dispositivos dispensadores 17 se extienden solo sobre un parte de la anchura de la parte 5 que debe imprimirse de la superficie 6 del objeto 3, aplicandose el color por rayas durante un movimiento transversal a la direccion longitudinal del objeto 3 que debe imprimirse. El objeto 3 que debe imprimirse es movido con el dispositivo de posicionamiento 7 hacia delante de manera intermitente en direccion de transporte 18 despues de cada avance transversal del dispositivo dispensador 17 sobre la anchura de este, en una medida que puede ajustarse previamente.

Por lo demas, tambien es posible, sin embargo, emplear dispositivos dispensadores 17 en los que las gotas de la masa 14 o del fluido 16 provisto de partfculas 15 tras la salida del dispositivo dispensador 17 son desviadas por medio de un campo electromagnetico de tal modo que inciden en el lugar correcto del objeto 3 de debe imprimirse.

En el caso del objeto 3 sobre el que debe aplicarse la masa 14 o el motivo 11, puede tratarse de diferentes materiales como, por ejemplo, materiales tipo lamina de papel, plastico, metal, tejido, madera y similares, o de vellon, mallas y similares, pero tambien de material con forma de placa y material con forma de cinta de los materiales citados previamente. Particularmente es posible imprimir o aplicar una estructura tridimensional 2 sobre material con forma de placa o componentes constructivos o laminas de madera, por ejemplo, tambien con diferentes estructuras de madera sobre esa madera, ceramica, como componentes ceramicos como productos cocidos o piezas crudas, piedras naturales u otros materiales naturales como esteras, mallas, vellones o cuero y otros materiales de construccion como, por ejemplo, paneles de yeso, componentes de yeso o similares.

Antes de aplicar un motivo 11 con el dispositivo de aplicacion 19 y/o antes de aplicar la estructura tridimensional 2 sobre al menos una parte 5 de la superficie 6 del objeto 3, puede estar dispuesto un dispositivo sensor 29, 30 conectado con el dispositivo de control 9, con el que de manera ventajosa se puede realizar un registro de la posicion y una medicion del objeto 3 o de la parte 5 de la superficie 6 del objeto 3 sobre la que debe aplicarse un motivo 11 y/o una estructura tridimensional 2. Sin embargo, por supuesto tambien es posible posicionar de la correspondiente manera el objeto 3 ya al situarlo sobre el sistema de accionamiento de banda con correas 8 o el dispositivo de posicionamiento 7, o colocarlo en una posicion exacta en correspondientes sujeciones o soportes de piezas. Con ello, debe asegurarse que la estructura tridimensional 2 que ha de crearse, si se desea, tambien se oriente o aplique de manera congruente con el motivo 11 o de manera precisa sobre el objeto 3 o la baldosa de ceramica o la pieza cruda. Este dispositivo sensor 29, 30 puede ser, por ejemplo, un dispositivo de medicion laser o cualquier otro dispositivo de reconocimiento como, por ejemplo, una camara que envfa la serial de medicion al dispositivo de control 9.

Adicionalmente, en caso necesario puede cada uno de los dispositivos de aplicacion 4 o 19 o todos ellos y/o sus dispositivos dispensadores 17 pueden dispositivos sensores 29, 30 con los que puede registrarse y evaluarse al menos una parte de una informacion de imagen existente sobre el objeto 3 o de un motivo 11 o de una estructura tridimensional 2 o de una marca aplicada por separado en el objeto 3. De esta manera, por ejemplo, en una aplicacion en distintos momentos de un motivo 11 y de una estructura tridimensional 2, es posible efectuar una asignacion y deteccion unfvocas de los objetos 3 suministrados a continuacion al dispositivo de aplicacion 4 o 19 y garantizar que pueden asignarse de manera exacta sobre el correspondiente objeto 3 el motivo 11 correcto u otras partes del motivo 11 o la estructura tridimensional 2 o partes de esta estructura tridimensional 2. Con ello es posible evitar confusiones y llevar a cabo detecciones unfvocas en el procesamiento de objetos 3 con retardos de tiempo o cuando se suministran los objetos en distinto orden a distintos dispositivos de aplicacion 4 y 19.

Se da por supuesto que tambien estos dispositivos sensores 29, 30 estan conectados por medio de cables de control 31 con el dispositivo de control 9 central o con el dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10.

Por medio de los cables de control 31 (representados con lfneas de trazos), tambien estan conectadas con el dispositivo de control 9 las demas piezas dispositivas como, por ejemplo, un accionamiento 32 para el dispositivo de posicionamiento 7 o el dispositivo de avance del dispositivo de posicionamiento como, por ejemplo, el sistema de banda con correas 8, asf como dispositivos de secado 33 y/o dispositivos de endurecimiento 34 dispuestos entre los dispositivos de aplicacion 4 y 19 o despues de uno de ellos o de los dos. Entre los dispositivos de aplicacion 4, 19 o el dispositivo de secado 33 y el siguiente dispositivo de aplicacion 4 y/o entre el dispositivo de aplicacion 4 y el dispositivo de endurecimiento 34 dispuesto a continuacion, o dispuestos a continuacion de este dispositivo de endurecimiento 34 en direccion de transporte 18, pueden estar dispuestos tramos de enfriamiento 35 con la longitud 36 ajustada a las necesidades de cada caso.

El dispositivo de control 9 esta conectado adicionalmente con los dispositivos de aplicacion 4, 19 o sus dispositivos dispensadores 17 y accede a datos de imagen para el motivo 11, que preferentemente se guardan, procesan o crean en el dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10. En este dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10 pueden introducirse datos de imagen separados o conectados entre sf de los motivos 11 individuales, asf como datos del desarrollo y de la configuracion espacial de la estructura tridimensional 2. El dispositivo de control 9 o el dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10, sin embargo, tambien puede calcular las informaciones necesarias para el desarrollo de la estructura

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tridimensional 2 en las direcciones espaciales 26, 27, 28 de un plano, asi como transversalmente a ello, a partir de una separacion de color o una combinacion matematica de varias separaciones de color.

Este calculo de los datos de control para la activacion de los dispensadores 17 del dispositivo de aplicacion 4 y 19 puede efectuarse ya antes del comienzo del proceso de fabricacion. Sin embargo, tambien es posible llevar a cabo este calculo "on the fly", es decir, de manera continua durante la fabricacion o el procesamiento de los objetos 3.

Para distribuir las gotas 12 y 13, tambien en lo que respecta al numero de gotas o el volumen de gota individual dispensado sobre la unidad de superficie de la superficie 6 del objeto 3, a las boquillas del dispositivo dispensador 17 estan asociados dispositivos de distribucion 37 individuales, que son activados de la manera correspondiente a la altura de la estructura tridimensional 2 que discurre transversal o perpendicularmente a la superficie de apoyo 25 para dispensar un numero menor o mayor de gotas 12 y 13 sobre la superficie 6 del objeto 3. Sin embargo, tambien es posible disponer varios dispositivos dispensadores 17 unos junto a otros o de manera desplazada entre si, o tambien disponer estos transversalmente al dispositivo de avance o transporte correspondientemente a la flecha 18, para prever una correspondiente alta resolucion al dispensar las gotas 12 y 13 de la masa estructural 14 o del fluido 16 provisto de particulas 15, como se explica esto en detalle, por ejemplo, en la descripcion del documento WO 2006/084614 A y del documento AT 512 317 A de la misma solicitante y que se hace contenido de la presente descripcion. Los dispositivos de distribucion 37 pueden estar provistos de un accionamiento como, por ejemplo, un accionamiento Piezo, un accionamiento Valve-Jet, un accionamiento electroestatico, termico o acustico.

Tambien es posible utilizar un accionamiento de inyeccion continua.

Las boquillas individuales de los dispositivos dispensadores 17 tambien pueden estar dispuestas unas tras otras en varias filas.

Como dispositivos sensores 29, 30 pueden emplearse particularmente sensores de posicion o preferentemente sensores de posicion optoelectronicos.

Por supuesto, tambien es posible emplear otro tipo de sensores como, por ejemplo, sensores fotoelectricos de alta resolucion, sistemas de camara, dispositivos de deteccion o sensores tactiles como, por ejemplo, sondas o similares. Estos pueden estar conformados para explorar la estructura tridimensional 2 o una parte de ella o para detectar motivos 11 o marcas o marcas tridimensionales para identificar los objetos individuales 2 o los motivos o estructuras tridimensionales que se asocian o deben aplicarse a estos objetos.

Como ademas muestra la figura 4, los dispositivos dispensadores 17 representados en la figura 1 pueden estar dispuestos o formados de tal modo que es posible en una anchura 38 del objeto 3 tanto gotas de fluido 20, 21 para la aplicacion del motivo 24, por ejemplo, con el dispositivo de aplicacion 19, como tambien para la aplicacion de la masa estructural 14 por medio de las gotas 12 y 13 con el dispositivo de aplicacion 4.

En el ejemplo de realizacion mostrado, en el paso del objeto 3, por ejemplo, por toda la superficie en los dispositivos de aplicacion 4 y 19, superficie que discurre orientada paralelamente a la superficie de apoyo 25, se fabrica un motivo 24 mediante la aplicacion de gotas 20, 21. La estructura tridimensional 2 en el presente ejemplo de configuracion se forma, por ejemplo, mediante elevaciones semicilindricas 39, que se extienden transversalmente a la direccion de transporte 18 del objeto 3. Estas elevaciones 39, como ya se ha mencionado antes, pueden formar, por ejemplo, lenticulas para crear diferentes efectos opticos en relacion con el motivo 24 que se encuentra debajo. Estas elevaciones 39 presentan, a este respecto, una altura 40 que, en el presente caso, se mantiene igual en toda la anchura.

Por supuesto, tambien es posible realizar las elevaciones con distinta altura tanto en su extension en direccion de transporte 18 como en su altura 40, que esta orientada en direccion espacial 28.

Con el procedimiento de acuerdo con la invencion es posible fabricar esta altura 40 distribuyendo sucesivamente gotas 12, 13, dado el caso, con diferente volumen y un distinto numero por unidad de superficie -como se explicara con mas detalle a continuacion con ayuda de las figuras 5 a 9. Para acelerar la construccion de la altura de la estructura o la formacion de la altura 40 de las elevaciones 39, tambien es posible prever en cada caso entre los dispositivos dispensadores 17 individuales dispositivos de secado 33 y/o dispositivos de endurecimiento 34.

En las figuras 5 a 9 se explican con mas detalle las posibilidades del procedimiento de acuerdo con la invencion para la fabricacion de un motivo 24 o de una estructura tridimensional 2.

Par ello, se ha mostrado una estructura tridimensional espacialmente curvada que discurre en parte en direccion espacial 26 y luego en direccion espacial 27 y presenta diferentes alturas 40, 41,42 en direccion espacial 28.

De la representacion de la figura 6 se deduce que la seccion transversal de la estructura tridimensional 2 esta formada por multiples gotas 12 con pequeno volumen, estando aplicadas estas gotas o la estructura tridimensional directamente sobre una parte 43 de una superficie 44 del objeto 3. El desarrollo de la estructura tridimensional 2 en el plano formado por las direcciones espaciales 26 y 27 se determina de manera exacta por medio de la dispensacion controlada de las gotas 12 en el sistema de coordenadas formado por las direcciones espaciales 26,

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27. Aplicandose, por ejemplo, como se representa en la figura 9, una serie gotas 12 a lo largo de la coordenada 45 en direccion espacial 26 y en direccion espacial 27 en los puntos de interseccion de la coordenada 45 con la coordenada 46.

Como se puede deducir de la representacion de la figura 6, para la fabricacion de la estructura tridimensional 2 se requiere un elevado numero de gotas 12 con pequeno volumen 12 para poder producir la altura 40. Por el contrario, la representacion de la figura 7 muestra que la altura 41 de la estructura tridimensional 2 tambien se puede producir por medio de un numero menor gotas 13 con mayor volumen. Tambien en este caso, las gotas 13 individuales se aplican de acuerdo con el sistema de coordenadas definido por las direcciones espaciales 26 y 27 sobre el objeto 3 o al menos una parte 43 de la superficie 44.

En este ejemplo de realizacion se muestra ademas que las gotas 20, 21 pueden aplicarse posteriormente, es decir, tras la aplicacion de la estructura tridimensional 2, o gotas 13 sobre la estructura tridimensional 2 producida de esta manera, para formar el motivo 24. El desarrollo de la superficie o seccion transversal y la configuracion de la superficie de la estructura tridimensional 2 con una superficie lisa o preestructurada o rugosa puede controlarse de manera exacta mediante el numero y el volumen y el emplazamiento de las gotas 12, 13, 20, 21 individuales, dado el caso, desplazadas entre si en diferentes direcciones espaciales 26, 27, 28 en las capas individuales.

Asimismo es posible que la superficie 44 del objeto 3 sea lisa, preestructurada o este provista de una correspondiente rugosidad.

Ademas, en la vista conjunta de las figuras 5 a 8 se muestra que tambien pueden fabricarse diferentes formas de seccion transversal de la estructura tridimensional 2. Mientras que la seccion transversal de la estructura tridimensional 2 en la figura 7 esta configurada aproximadamente con forma de semicirculo, la estructura tridimensional 2 en la figura 8 presenta una seccion transversal aproximadamente cuadrada. Tambien en este caso, esquematicamente representado al igual que en la figura 7, la superficie total del objeto 3, asi como de la estructura tridimensional 2, que tambien esta fabricada a partir de gotas 13 con elevado volumen, esta cubierta con gotas 20, 21 del dispositivo de aplicacion 19 para aplicar un fluido 23 provisto de pigmentos 22 para formar un motivo 24. Solo en aras de la exhaustividad sea dicho que el motivo 24 en la figura 5 solo esta representado en zonas parciales de la estructura tridimensional 2.

En la figura 9 se muestra esquematicamente, ademas, que la altura 40, 41, 42 de la estructura tridimensional 2 depende del numero de gotas 13 dispensadas sobre una unidad de superficie 47 y del volumen. A este respecto, la unidad de superficie 47 se define por una longitud 48 y una anchura 49.

Por medio del dispositivo de control 9 puede predefinirse sobre la base de la altura 40, 41, 42 deseada de la estructura tridimensional 2 que volumen debe aplicarse con las gotas 12, 13 para obtener la altura deseada 40, 41, 42. A este respecto, por medio de correspondientes algoritmos o valores empiricos, se toma en consideracion que un volumen parcial de estas gotas 12, 13 se pierde por reaccion, evaporacion y, por tanto, debe aplicarse un volumen mayor para dimensionar correspondientemente el volumen requerido, particularmente de las particulas inorganicas 15 aplicadas con la masa estructural 14.

Por supuesto, tambien es posible, tras la aplicacion de un determinado volumen en masa 14, particularmente despues de un proceso de secado o preendurecimiento o endurecimiento, medir la altura 40, 41,42 de la estructura tridimensional 2 y, dado el caso, producir la altura deseada 40, 41, 42 mediante un subsiguiente dispositivo de aplicacion 4.

En el caso de grandes alturas 40, 41,42, puede mostrarse necesario llevar a cabo al menos un secado intermedio o fijacion tras la distribucion de un determinado numero de gotas 12, 13 al menos antes de aplicar las demas gotas 12, 13 de la masa 14. A este respecto, es irrelevante que se utilice un procedimiento de paso unico o un procedimiento de escaner para la aplicacion de las gotas 12, 13.

Basicamente debe anotarse que con la aplicacion del numero de las gotas 12, 13 sobre la unidad de superficie 47, 50 debe entenderse que se aplican varias capas de gotas 12, 13 superpuestas sobre la unidad de superficie 47, es decir, en direccion del eje espacial 28 o de la altura 40, 41, 42 y, por tanto, la altura 40, 41, 42 se modifica correspondientemente con el numero de las gotas 12, 13 sobre la unidad de superficie 47.

Mientras que en los ejemplos de realizacion precedentes se ha mostrado la aplicacion de estructuras tridimensionales 2 sobre objetos planos 3, en el marco de la invencion, por supuesto, es posible aplicar este tipo de estructuras tambien sobre objetos 3 con forma de vara, de red u otros objetos o cuerpos de soporte, por ejemplo, materiales basicos perdidos o que se pueden retirar, dado el caso, tras una aplicacion previa de una capa de agente desmoldante, para producir una forma espacial cualquiera, por ejemplo, tambien una formacion espacial curvada de cuerpos con forma de vara con espesor diferente en una longitud o piezas brutas o crudas para un subsiguiente proceso de endurecimiento o coccion.

Preferentemente el presente procedimiento puede emplearse para fabricar piezas crudas en la industria ceramica o para fabricar piezas brutas para un subsiguiente proceso de coccion, por ejemplo, de componentes de vidrio o estructuras tridimensionales 2 que se han de aplicar sobre componentes de vidrio. Sobre todo en la fabricacion de

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baldosas de ceramica se muestra ventajoso cuando los objetos 3 que han de recubrirse, proveerse de la estructura tridimensional 2, se mueven pasando por debajo de los dispositivos de aplicacion 4 o 19 fijos. Por ejemplo, varios dispositivos dispensadores 17 de un dispositivo de aplicacion 4 o 19 de este tipo, dispuestos sucesivamente, posibilitan una gran altura estructural. La altura estructural deseada o altura 40 a 42, sin embargo, en lugar de ello o adicionalmente, puede alcanzarse mediante una variacion del tamano o del volumen de las gotas 12, 13 o el numero de las gotas por unidad de superficie 47. Mediante una superposicion de las gotas 12, 13 individuales, dado el caso, con diferente volumen, es posible preferentemente tambien un logro preciso de un desarrollo estructural deseado o de una altura deseada 40 a 42.

Para que dentro del dispositivo de aplicacion 4 y 19 no se produzca una sedimentacion de la masa estructural 14 y/o una obstruccion de las boquillas, se pueden emplear distintas medidas en si conocidas, como agitadores y/o un dispositivo de circulacion dentro del sistema de tuberias. Ademas, es recomendable limpiar las boquillas ciclicamente de la manera conveniente.

Como masa estructural 14, entre otras cosas, puede aplicarse una resina de un solo componente endurecible por radiacion UV. Tras la construccion de la estructura tridimensional 2, el objeto 3, por ejemplo, la baldosa de ceramica o la placa de vidrio recubierta con la estructura tridimensional 2, puede ser transportado por medio del dispositivo de posicionamiento 7 al dispositivo de endurecimiento 34. El dispositivo de endurecimiento 34 puede comprender, por ejemplo, radiadores UV y/o IR y/o de electrones o laseres.

Si se emplea, por ejemplo, un radiador UV con una resina de un solo componente endurecible por radiacion UV, la estructura tridimensional 2 se solidifica. Tras el endurecimiento del objeto 3 estructurado o tras la coccion de la pieza cruda para convertirse en baldosa ceramica, este se transporta de nuevo a lo largo de un tramo de enfriamiento 35, a traves de lo cual finalmente pasa al embalaje o el control de calidad.

El desarrollo del procedimiento de acuerdo con la invencion para la aplicacion de una estructura tridimensional 2 sobre un objeto 3 con el dispositivo 1 mostrado en la figura 1 puede efectuarse como se expone a continuacion.

Con el dispositivo de aplicacion 19 puede aplicarse un motivo 11 o 24 que se puede preestablecer, guardado en el dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10, sobre la superficie 6, 44 del objeto 3 mediante distribucion de gotas 20, 21 individuales, utilizando la tecnica conocida de impresion por inyeccion de tinta o con los dispositivos y los procesos como se ha descrito anteriormente.

A este respecto, como tambien se deduce de la figura 4, el objeto 3 esta orientado de manera exacta sobre la superficie de apoyo 25, por ejemplo, del dispositivo de posicionamiento 7, preferentemente en las direcciones espaciales 26, 27 y 28.

Despues de que el objeto 3 ha sido movido con el dispositivo de posicionamiento 7 o el sistema de banda con correas 8 pasando bajo el dispositivo de aplicacion 19, puede secarse y/o endurecerse con un dispositivo de secado 33, por ejemplo, una lampara UV u otras radiaciones de energia correspondientes en funcion del fluido 23 utilizado.

Por supuesto, tambien es posible, sin embargo, que el objeto 3 este dispuesto en posicion fija sobre el dispositivo de posicionamiento 7 y el dispositivo de aplicacion 19 se mueva relativamente hacia el objeto 3.

Preferentemente, en el siguiente movimiento del objeto 3 con el dispositivo de posicionamiento 7 en direccion de transporte 18, se comprueba con el dispositivo sensor 29 y 30, inmediatamente antes de la aplicacion de la estructura tridimensional 2 sobre objeto 3, su posicion o se determina que estructura tridimensional 2 debe aplicarse con el dispositivo de aplicacion 4 sobre el motivo 11 previamente aplicado sobre el objeto 3. Los datos correspondientes son proporcionados por el dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10 o el dispositivo de control 9 del dispositivo de aplicacion 4, y durante el siguiente movimiento relativo entre dispositivo de aplicacion 4 y el objeto 3, se aplica la estructura tridimensional 2 mediante dispensacion de gotas 12 y 13 con los dispositivos dispensadores 17. Por ejemplo, a este respecto es posible, como se aprecia mejor en la figura 4, aplicar esta estructura tridimensional 2 solo sobre una parte 5 de la superficie 6 del objeto 3 o del motivo 24 u 11 aplicado previamente. En el presente ejemplo de realizacion, el dispositivo de aplicacion 4 o sus dispositivos dispensadores 17 se extienden por la anchura 38 total del objeto 3 o de la parte 5 del objeto 3 sobre la que se aplica la estructura tridimensional 2.

A este respecto, la estructura tridimensional 2 presenta en direccion de transporte 18 diferentes alturas, es decir, distancias desde la superficie 6 transversalmente a la superficie de apoyo 25, es decir, en direccion espacial 28, por tanto, una altura diferente. Esto se produce mediante la correspondiente activacion de las gotas 12, 13 que deben dispensarse sobre la unidad de superficie o de su volumen mediante la accion conjunta del dispositivo de control 9 con el dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen 10, asi como los dispositivos dispensadores 17 del dispositivo de aplicacion 4.

Tras la aplicacion de la estructura tridimensional 2 sobre el objeto 3, este vuelve a moverse y la masa aplicada 14, consistente en un fluido 16 y las particulas organicas 15, puede secarse o, dado el caso, endurecerse con el dispositivo de secado 33.

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Un endurecimiento es sobre todo posible cuando las particulas inorganicas estan formadas, por ejemplo, por fritas de vidrio, polvo de vidrio u oxido de aluminio, polvo ceramico o, por ejemplo, polvo de metales de baja temperatura de fusion.

La aplicacion de la masa estructural 14 sobre el objeto 3 se efectua preferentemente durante un movimiento continuado hacia delante del objeto 3. La altura estructural deseada puede ajustarse de manera exacta a la medida deseada mediante la variacion del tamano de las gotas y el numero de gotas por unidad de superficie, por ejemplo, un milimetro cuadrado o un centimetro cuadrado. A traves de que las gotas individuales en la aplicacion sucesiva se superponen al menos por zonas o en la zona de los bordes, adicionalmente es preferentemente posible fabricar una superficie plana o tambien una superficie curvada lisa por medio de la aplicacion de las gotas individuales.

Preferentemente puede aplicarse una masa estructural 14, por ejemplo, una resina de un solo componente endurecible por radiacion UV. En el presente caso, la estructura tridimensional 2 se fabrica, por ejemplo, mediante la construccion de lenticulas semicilindricas dispuestas paralelamente entre si para obtener la estructura tridimensional de efecto.

Los dispositivos de secado y endurecimiento pueden estar formados por radiadores UV y/o IR y/o de haz de electrones o, por ejemplo, tambien por laseres o similares.

En el presente ejemplo de realizacion, solo se emplea un radiador UV de tal modo que se solidifica la estructura tridimensional 2 compuesta por una resina de un solo componente endurecible por radiacion UV. Tras el endurecimiento, el objeto 3 ya estructurado, por ejemplo, una baldosa de ceramica, un panel de vidrio o una pieza de madera natural o una placa recubierta con un enchapado natural, sigue siendo transportado a lo largo de un tramo de enfriamiento 35 con una longitud 36. Despues, dado el caso, puede ser embalado tras un correspondiente control de calidad o volver a transportarse para un ulterior procesamiento.

El procesamiento de los datos para la dispensacion de las correspondientes gotas 12 y 13 de la masa estructural 10 puede efectuarse con los sistemas de procesamiento de datos conocidos por el estado de la tecnica, en los que las imagenes son descompuestas (interlace) en rayas delgadas en las tres direcciones espaciales, despues de lo cual estas son producidas yuxtapuestas alternativamente mediante la dispensacion de las correspondientes gotas 12, 13 sobre el objeto 3 con el dispositivo de aplicacion 4.

En la figura 10, se muestra otra forma de realizacion y, dado el caso, en si independiente, del dispositivo 1 para crear la estructura tridimensional 2, utilizandose de nuevo para las mismas partes los mismos numeros de referencia o nombres de componentes que en las figuras 1 a 9 precedentes. Para evitar repeticiones innecesarias, se remite a la descripcion detallada en las figuras precedentes o se hace referencia a ella.

Como ya se ha mencionado anteriormente y como se representa esquematicamente de manera muy simplificada en la figura 10, tambien es posible fabricar objetos 3 como cuerpos de forma libre con cualquier extension en cualesquiera direcciones espaciales.

A este respecto, como se muestra en la figura 10, puede mostrarse ventajoso el objeto 3, ademas del movimiento relativo entre objeto 3 y el dispositivo de aplicacion 1 o dispositivo dispensador 17 de acuerdo con la doble flecha para la direccion de transporte 18, tambien rotarlo alrededor de un eje que discurre preferentemente de manera paralela a la direccion de transporte 18 para crear en cualesquiera direcciones espaciales como, por ejemplo, 26, 27, 28, un cuerpo formado tridimensionalmente o un objeto tridimensional 3.

En un dispositivo 1 de este tipo, el objeto 3 puede, por ejemplo, fabricarse sobre un cuerpo de soporte 50 -que luego puede permanecer como componente del objeto 3 o formar un denominado nucleo perdido. La estructura tridimensional 2 se fabrica, dado el caso, despues de la aplicacion de un agente desmoldante sobre este cuerpo de soporte 50, mediante la aplicacion de gotas 12, 13 de una masa 14. Las gotas 12, 13, a este respecto, como se ha explicado con ayuda de las figuras precedentes, pueden tener tambien un volumen diferente y estar fabricadas con distintos fluidos 16, 22 con diferentes particulas 15 o pigmentos 22 mezclados dentro.

Para poder fabricar correspondientemente este cuerpo de forma libre, tambien es posible de acuerdo con la invencion de manera ventajosa mover relativamente el uno hacia el otro tanto el dispositivo de aplicacion 4 como el objeto 3 en cualesquiera direcciones espaciales 26, 27, 28 para poder fabricar este cuerpo de forma libre o una estructura tridimensional compleja.

Asi, por ejemplo, es posible mover el dispositivo de aplicacion 4 con el dispositivo dispensador 17 en las direcciones de transporte 18 indicadas por la doble flecha a lo largo del cuerpo de soporte 50 y, al mismo tiempo o de manera sucesiva intermitente, girar el objeto 3 o el cuerpo de soporte 50 alrededor de un eje de rotacion 51 de acuerdo con la flecha 52. Ademas, tambien es posible, sin embargo, desplazar de manera continuada o intermitente el dispositivo de aplicacion 4 o el dispositivo dispensador 17 mediante correspondientes disposiciones de guia 53 en direccion de la flecha 54 transversalmente al cuerpo de soporte 50.

De la misma manera tambien es posible, determinado por medio del dispositivo de control 9, mover el dispositivo de aplicacion 4 o dispositivo dispensador 17 y/o el cuerpo de soporte 50 relativamente el uno hacia el otro, por ejemplo,

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en direccion espacial 28 de acuerdo con las flechas 54, y relativamente el uno hacia el otro, por ejemplo, en direccion espacial 26 de acuerdo con las flechas 55. De esta manera, por un lado se hace posible una distancia 56 entre la superficie 6 del objeto 3 y el dispositivo dispensador 17 en la medida optima deseada en cada caso para la dispensacion y emplazamiento de gotas 12, 13 y, por otro lado, se hace posible configurar posiciones transversalmente al cuerpo de soporte 50 entre la superficie 6 del objeto 3 y el dispositivo dispensador 17.

Por medio de accionamientos 57, que pueden estar formados por toda clase de medios conocidos por el estado de la tecnica como, por ejemplo, disposiciones de piston cilindrico, motores paso a paso o similares, pueden moverse el cuerpo de soporte 50 o el dispositivo de aplicacion 4 sobre disposiciones de guia 58, 53 en las distintas direcciones espaciales. A este respecto es posible sin mas que el cuerpo de soporte 50 y el dispositivo de aplicacion 4 tambien puedan desplazarse en las mismas direcciones espaciales 26, 27, 28 relativamente el uno hacia el otro por medio de accionamientos 57 propios en cada caso. La activacion y posicionamiento de los accionamientos 57, como se ha indicado esto esquematicamente por medio de lineas finas, puede efectuarse mediante cables por medio del dispositivo de control 9 central.

Los datos para la dispensacion de las gotas 12, 13 con el dispositivo dispensador 17 pueden guardarse, prepararse y elaborarse en un dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen de tal modo que las correspondientes gotas 12, 13 sean distribuidas en la posicion exacta para la construccion del objeto 3 sobre su superficie 6 o la superficie del cuerpo de soporte 50.

Los ejemplos de realizacion muestran posibles variantes de realizacion del dispositivo 1 para crear la estructura tridimensional 2, aunque debe anotarse en este punto que la invencion no se limita a las variantes de realizacion de la misma presentadas especialmente, sino que antes bien tambien son posibles diversas combinaciones entre las variantes de realizacion individuales, y esta posibilidad de variacion esta en la habilidad del especialista activo en este campo tecnico sobre la base teorica de actuacion tecnica por medio de la invencion. Por tanto, tambien todas las variantes de realizacion concebibles que son posibles por medio de combinaciones de detalles individuales de las variantes representadas y descritas se inscriben en el marco de alcance de la proteccion.

En aras del orden, para finalizar sea anotado que, para la mejor comprension de la estructura del dispositivo 1 para crear la estructura tridimensional 2, este o sus partes han sido representadas parcialmente sin escala y/o aumentados y/o disminuidos.

El objetivo sobre el que se basan las soluciones inventivas independientes puede extraerse de la descripcion.

Sobre todo las realizaciones individuales mostradas en las figuras 1, 4, 9 y 10 pueden conformar el objeto de soluciones independientes de acuerdo con la invencion. Los objetivos y soluciones referentes a esto de acuerdo con la invencion deben extraerse de las descripciones detalladas de estas figuras.

Lista de referencias

1 Dispositivo para crear estructuras tridimensionales

2 Estructura tridimensional

3 Objeto

4 Dispositivo de aplicacion

5 Parte

6 Superficie

7 Dispositivo de posicionamiento

8 Sistema de banda con correas

9 Dispositivo de control

10 Dispositivo de procesamiento y/o reconocimiento de datos de imagen

11 Motivo

12 Gotas

13 Gotas

14 Masa

15 Particula

16 Fluido

17 Dispositivo dispensador

18 Direccion de transporte

19 Dispositivo de aplicacion

20 Gotas

21 Gotas

22 Pigmento

23 Fluido

24 Motivo

40 Altura

41 Altura

42 Altura

43 Parte

44 Superficie

45 Coordenada

46 Coordenada

47 Unidad de superficie

48 Longitud

49 Anchura

50 Cuerpo de soporte

51 Eje de rotacion

52 Flecha

53 Disposicion de guia

54 Flecha

55 Flecha

56 Distancia

57 Accionamiento

58 Disposicion de guia

25 Superficie de apoyo

26 Direccion espacial

27 Direccion espacial

28 Direccion espacial

5 29 Dispositivo sensor

30 Dispositivo sensor

31 Cable de control

32 Accionamiento

33 Dispositivo de secado

10 34 Dispositivo de endurecimiento

35 Tramos de enfriamiento

36 Longitud

37 Dispositivo de distribucion

38 Anchura

15 39 Elevacion

Claims (16)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento para crear una estructura tridimensional (2) sobre al menos una parte (5) de una superficie (6) de un objeto (3), en la que con un dispositivo dispensador (17) de un dispositivo de aplicacion (4) controlado por un dispositivo de control (9) se dispensan gotas (12, 13) de una masa formadora de estructura (14) sobre la superficie (6) del objeto (3) y el objeto (3) y el dispositivo de aplicacion (4) se mueven relativamente el uno hacia al otro y el objeto (3) es sujetado posicionado sobre un dispositivo de posicionamiento (7) y a continuacion se endurece la estructura tridimensional (2), calculando el dispositivo de control (9) la posicion, el numero y/o el volumen de las gotas (12,13) de la masa formadora de estructura (14) en funcion de la estructura tridimensional (2) en un plano paralelo a una superficie de apoyo (25) del dispositivo de posicionamiento (7) para el objeto (3) en diferentes direcciones, asi como en direccion transversal al plano, y dispensandose de manera posicionada las gotas (12, 13) por medio del dispositivo dispensador (17) del dispositivo de aplicacion (4, 19) sobre la superficie (6) del objeto (3), caracterizado porque la estructura tridimensional creada es una estructura tridimensional con varias capas de gotas (12, 13) superpuestas, es decir, aplicadas en direccion de un eje espacial (28) o de una altura (40, 41,42) y la altura (40) de la estructura tridimensional (2) que discurre perpendicularmente a la superficie de apoyo (25) se produce mediante variacion del numero de las gotas de la masa formadora de estructura (14) por unidad de superficie de la superficie del objeto (3), efectuandose la aplicacion de las gotas en un solo pase sobre la superficie del objeto y deduciendose a partir de la informacion de color de una imagen bidimensional un modelo de altura para la estructura tridimensional.
2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado porque durante la aplicacion de las gotas (12, 13) se produce un movimiento relativo unidireccional continuo entre dispositivo dispensador (17) y objeto (3).
3. 3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen de las gotas (12, 13) se determina en funcion de la altura (40) de la estructura tridimensional (2) en una direccion (28) que discurre perpendicularmente a la superficie de apoyo (25) del dispositivo de posicionamiento (7).
4. 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen de las gotas (12, 13) de la masa formadora de estructura (14) se determina por medio del uso de dispositivos dispensadores (17) para dispensar gotas (12, 13) con diferente volumen de la masa formadora de estructura (14).
5. 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el volumen de las gotas (12, 13) de la masa formadora de estructura (14) se controla por medio del dispositivo de control (9) a traves del control de al menos uno de los siguientes accionamientos del dispositivo de distribucion (37), como un accionamiento Piezo, un accionamiento Valve-Jet, un accionamiento electroestatico, termico o acustico o un excitador.
6. 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la altura (40) que discurre perpendicularmente a la superficie de apoyo (25) para el objeto (3) de la estructura tridimensional (2) que se ha de crear se extrae de una separacion de color o de una combinacion matematica de varias separaciones de color de una imagen policroma.
7. 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque antes de crear la estructura tridimensional (2) se aplica la imagen monocroma o policroma establecida (11, 24) sobre la superficie (6) del objeto (3).
8. 8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tras crear la estructura tridimensional (2) se aplica la imagen monocroma o policroma establecida (11) sobre la superficie de la estructura tridimensional (2).
9. 9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la imagen monocroma o policroma establecida (11) se aplica por medio de un dispositivo de aplicacion (19) para gotas (20, 21) de un fluido (23), provisto de pigmentos de color (22), sobre el objeto (3) o sobre la estructura tridimensional (2).
10. 10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la aplicacion de la imagen (11) y la aplicacion de la estructura tridimensional (2) estan ajustadas entre si de tal modo que la imagen (11) y la estructura tridimensional (2) se superponen de manera congruente.
11. 11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la masa formadora de estructura (14) se compone de un componente de baja viscosidad y un componente de alta viscosidad.
12. 12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el componente de baja viscosidad esta formado por un fluido (16) y el componente de alta viscosidad esta formado por una particula inorganica (15).
13. 13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la masa formadora de estructura (14) esta formada por una suspension o una dispersion de materiales ceramicos o siliceos.
14. 14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se produce una estabilizacion de la masa formadora de estructura (14) aplicada en el periodo de tiempo entre aplicacion y endurecimiento.
15. 15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el endurecimiento 5 de la estructura tridimensional (2) creada se produce por medio radiacion infrarroja y/o radiacion UV y/o de

    electrones.
16. 16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el endurecimiento de la estructura tridimensional (2) creada se produce por medio de sinterizacion o coccion a temperaturas por encima del punto de reblandecimiento de las particulas inorganicas (25) en la masa formadora de estructura (14).

    10 17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 16, caracterizado porque el endurecimiento de la estructura

    tridimensional creada (2) se produce en el curso de un unico proceso de endurecimiento o en varios procesos sucesivos iguales o diferentes.