ES2627761B1 - Máquina y método de impresión digital multipasada de planchas de vidrio con minimización del recorrido de impresión - Google Patents

Máquina y método de impresión digital multipasada de planchas de vidrio con minimización del recorrido de impresión Download PDF

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Abstract

Máquina y método de impresión digital multipasada de planchas de vidrio con minimización del recorrido de impresión.#La máquina está configurada para reconocer la dimensión más larga del motivo a imprimir en las direcciones X e Y, y para ejecutar las multipasadas de impresión mediante el desplazamiento del puente en la dirección X o mediante el desplazamiento del carro a lo largo del puente en la dirección Y.

Description

MÁQUINA Y MÉTODO DE IMPRESIÓN DIGITAL MULTIPASADA DE PLANCHAS DE VIDRIO CON MINIMIZACIÓN DEL RECORRIDO DE IMPRESIÓN
5
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se encuentra en el estado de la técnica de las máquinas de impresión digital que decoran planchas de vidrio. 10
La presente invención es especialmente útil para la impresión de planchas de vidrio tanto rectangulares como de forma multiforme, pero especialmente para las planchas de vidrio alargadas y/o estrechas. 15
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En el estado de la técnica de las máquinas de impresión digital sobre vidrio son frecuentes las máquinas multi-20 pasada que comprenden un carro de impresión que se desplaza a lo largo de un puente situado sobre el paso “X” de una lámina de vidrio que se sitúa y desplaza sobre una mesa (ver patente ES2.337.829T3), y siendo dicho puente (y por tanto el desplazamiento “Y” del 25 carro de impresión) trasversal o perpendicular al paso “X” del vidrio a imprimir como se describe en la patente
ES2.396.532. También es conocida la tecnología en la que el puente se desplaza en la dirección “X” (con desplazamiento transversal “Y” del carro de impresión) 30 mientras el vidrio se mantiene en una posición fija. En estos casos, hay un carro de impresión que tiene que
imprimir el vidrio en varias pasadas moviéndose dicho carro a lo ancho del puente que lo sustenta. Estas máquinas son comúnmente denominadas de multi-pasada, o “multipass”, ya que, en general, imprimen de la siguiente forma: el vidrio se coloca en posición de 5 impresión y el puente de desplaza en la dirección “X” hasta el vidrio (o el vidrio se desplaza en la dirección “X” sobre la mesa hasta estar la parte a imprimir bajo el puente), el carro de impresión comienza a desplazarse a lo ancho de la dirección “Y” del puente a la vez que 10 imprime sobre el vidrio (realizando una pasada sobre el vidrio), a continuación el vidrio, o el puente, se desplazan en la dirección “X” una distancia equivalente al ancho del cabezal de impresión y el carro vuelve a realizar una impresión en la dirección “Y”, y 15 así sucesivamente hasta terminar la impresión en el vidrio a imprimir. Existen variantes de impresión multi-pasada como el descrito en la patente EP2631077.
La máquina objeto de la solicitud de patente ES201531665 20 incorpora un puente de impresión desplazable durante la impresión a lo largo del eje o dirección X (eje longitudinal de la máquina). Dicho puente soporta medios de impresión digital con barras de impresión con una sucesión de cabezales de impresión que ocupan el 25 ancho del vidrio a imprimir. Por tanto, se trata de una máquina de impresión mono-pasada y no multipasada.
La máquina objeto de la solicitud de patente ES201630555 describe (alternativa más sencilla a la invención objeto 30 de la solicitud de patente española ES201431460 para la impresión de bordes perimetrales en planchas de vidrio rectangulares o con forma multiforme) una máquina cuyo
carro de impresión presenta: un soporte principal que soporta una serie principal de módulos de impresión, y un soporte auxiliar con una serie auxiliar de módulos de impresión; estando dichas series principal y auxiliar dispuestas perpendicularmente, con la serie auxiliar de 5 módulos de impresión imprimiendo el borde perimetral en la dirección X de la plancha de vidrio (ya sea mediante el desplazamiento del puente en la dirección X, o si la estructura soporte de la máquina lo permite, mediante el desplazamiento de la plancha de vidrio en la dirección X 10 con el puente (y carro) estático). La serie principal de módulos de impresión imprime el borde perimetral en la dirección Y de la plancha de vidrio mediante el desplazamiento del carro de impresión sobre el puente de la máquina. 15
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Con la máquina objeto de la presente invención se imprime mediante el desplazamiento del puente a lo largo 20 del eje o dirección X (eje longitudinal de la máquina, y perpendicular al eje Y o eje longitudinal del puente soporte del carro de impresión). Por tanto, la máquina de impresión y método objetos de la presente invención van más allá de la solicitud de patente ES201630555 25 citada anteriormente dónde sólo se realiza la impresión de los bordes perimetrales del vidrio. Así, cuando el lado X´(o dimensión de referencia x´) en la dirección X del vidrio a imprimir, o en la dirección X del motivo a imprimir, es más largo que el lado Y´(o dimensión de 30 referencia Y´) en la dirección Y, la impresión se produce por el movimiento del puente en la dirección X (en lugar de realizar multipasadas del carro a lo largo
de puente (dirección Y)) con desplazamiento ya sea del vidrio, o ya sea del puente (dirección X) entre pasada y pasada del carro como es conocido en el estado de la técnica de máquinas de impresión multipasada).
5
En la máquina de impresión objeto de la presente invención se desplaza el puente (dirección X) de una forma precisa controlada por dos motores (en vez de uno). Los motores están situados, cada uno, a cada lado de la máquina de impresión. Ambos motores están 10 asociados a un encoder micrométrico de alta precisión para conseguir mover el puente con una precisión extrema, y para no perder paralelismo en las pasadas sucesivas. Ambos motores son controlados por un controlador de movimiento. 15
La máquina de impresión digital objeto de la presente invención presenta una estructura soporte del vidrio con medios de posicionamiento automático para el posicionamiento y fijación de una lámina de vidrio 20 durante la impresión, medios de expulsión de la lámina de vidrio, y medios de transporte del vidrio cuando no se está produciendo la impresión. La máquina objeto de la presente invención, presenta además:
25
- Un puente de impresión desplazable en la dirección X. Este puente está controlado, como se ha adelantado, por dos motores servocontrolados y un encoder micrométrico de alta precisión para cada uno de forma que los movimientos son controlados micra a 30 micra para ambos motores.
- Un carro de impresión soportado por dicho puente y desplazable a lo largo de dicho puente (dirección Y).
- Un dispositivo central de procesamiento y 5 control de datos configurado para ordenar la impresión con multipasadas a lo largo de la dirección X o Y correspondiente a la dimensión de referencia X’ o Y’ más larga (dimensiones de referencia o de desplazamiento máximo de impresión en las direcciones 10 X e Y).
Los datos de dichas dimensiones, o la indicación, cálculo o registro de la dimensión más larga se puede realizar de varias formas: manual, mediante un 15 sistema de visión artificial, o mediante la lectura de un archivo de datos con los datos de la figura a imprimir. Por tanto, este dispositivo central de procesamiento y control dispone de medios para recibir datos sobre las dimensiones y colores de los 20 motivos a imprimir. Ya sea de forma manual o mediante una descarga de datos desde un soporte de datos o una red telemática de datos.
Esta unidad central de procesamiento y control de 25 dichos datos de posición (X,Y) y perímetros (&(x,f(x)) de la plancha de vidrio puede disponer de un módulo de recepción de los datos del dispositivo de visión artificial, un software de procesamiento de dichos datos y determinación de la información de 30 posición de los cabezales de impresión sobre la coordenada “Y” (Y = f(X)) correspondiente a cada ordenada (“X”), y un módulo de envío de las señales
de impresión a los cabezales de impresión en función de la información determinada por dicho software.
- También puede incorporar medios de visión artificial configurados para reconocer el contorno 5 F(x,y) de la plancha a imprimir evitando que se imprima fuera de la misma. Se pueden configurar para la captura automática y envío de los datos de posición (X,Y) de la plancha de vidrio y de la curva (&(x,f(x)) de los perímetros exterior e interior de 10 dicha plancha de vidrio.
En cuanto al carro de impresión digital de la máquina objeto de la presente invención, éste presenta:
15
- Por un lado, un soporte principal (que puede ser extraíble) de una serie principal de módulos de impresión (al menos un módulo de impresión) orientados para imprimir en la dirección X (esto se produce cuando se desplaza el puente de impresión 20 ejecutando una impresión) con al menos un módulo de impresión. Por tanto, cuando existen varios módulos de impresión en la serie, estos están alineados en el mismo sentido de impresión (dirección X), con cada módulo de impresión incorporando al menos un cabezal 25 de impresión (por ejemplo como los de la solicitud de patente ES201630555 del mismo inventor) de un color (cada módulo de la serie puede tener un color diferente).
30
Por tanto el carro está configurado con cabezales orientados para imprimir durante el desplazamiento, a lo largo de la dirección X, del puente.
- Por otro lado, el carro puede incorporar, además, un soporte auxiliar (que puede ser extraíble) al que se fija una serie auxiliar de módulos de impresión en la dirección Y (esto se produce cuando 5 se desplaza el carro de impresión ejecutando una impresión) con al menos un módulo de impresión. Cuando existen varios módulos de impresión en la serie auxiliar, estos están alineados en el mismo sentido de impresión (dirección Y). Los módulos de 10 impresión de ambas series, principal y auxiliar, pueden ser idénticos en estructura y configuración (como se describe en la solicitud de patente ES201630555 el mismo inventor).
15
Cuando el carro incorpora ambos soportes auxiliar y principal, éstos quedan unidos de forma solidaria. Se puede elegir un tipo de fijación que permita la extracción y montaje del soporte auxiliar sobre el soporte principal del carro de impresión (es decir, la 20 máquina de impresión podría así imprimir con o sin dicho soporte auxiliar instalado). La serie auxiliar de módulos de impresión y dicha serie principal se configuran en el mismo plano de trabajo siendo parte del mismo carro de impresión; y, como consecuencia de la 25 descripción más arriba, dicha serie auxiliar de módulos de impresión se dispone perpendicularmente a la serie principal.
La máquina incorpora un dispositivo de desplazamiento 30 vertical del carro (por ejemplo un servo-eje-vertical unido a dicha placa soporte paralela al puente de impresión) a la posición de impresión, o a posiciones
seguidas del desplazamiento del carro fuera de la operación de impresión.
Hay que tener en cuenta que la instalación de un soporte principal y uno auxiliar corresponde a la configuración 5 óptima de la máquina, permitiendo imprimir tanto al puente como al carro según sea la dirección de máximo desplazamiento por pasada. Si embargo, se puede prescindir del soporte auxiliar de forma que la máquina sólo imprimiría en la dirección X mediante el 10 desplazamiento del puente. Si se prescinde sólo del soporte principal nos encontraríamos ante una máquina de impresión multipasada de las existentes en el estado de la técnica.
15
El método de impresión objeto de la presente invención y que se ejecuta con la máquina objeto de la presente invención presenta las siguientes etapas:
- Se introducen los datos (X”,Y”) de la figura a 20 imprimir y sus colores (X”’,Y”’) en los medios para recibir datos.
- La máquina (por ejemplo a través del sistema de 25 visión artificial) reconoce cual de las dimensiones de referencia (X’, y’) en la dirección X e Y de la plancha a imprimir es mayor; alternativamente los datos de las dimensiones de referencia (X’,Y’) pueden ser los de las dimensionas más largas de las figuras 30 a imprimir sobre la plancha. Alternativamente, los datos de dichas dimensiones, o señalización de la dimensión más larga se puede proporcionar manualmente
o mediante la lectura de un archivo de datos con los datos de la figura a imprimir.
- El dispositivo central de procesamiento y control ordena imprimir las multipasadas a lo largo 5 de la dimensión X’ o Y’ que sea más larga.
Así, si la dimensión más larga es X’, las pasadas de impresión las realiza el puente de impresión imprimiendo con los cabezales soportados por el 10 soporte principal del carro. Cuando se realiza una pasada completa, se desplaza el carro un ancho de la pasada, y a continuación se realiza la siguiente pasada del puente. Por tanto, se imprime durante el desplazamiento del puente. 15
Por el contrario, si la dimensión más larga es Y’, las pasadas de impresión las ejecuta el carro mediante su desplazamiento a lo largo del puente e imprimiendo con los cabezales soportados por su 20 soporte auxiliar. Cuando el carro realiza una pasada completa, entonces el puente (o alternativamente el vidrio) se desplaza en sentido X un ancho de pasada para que, a continuación, el carro realice la siguiente pasada. 25
- Los medios de visión artificial reconocen el contorno F(x,y) de la plancha a imprimir evitando que se imprima fuera de la misma.
30
Con esta invención se consigue un importante ahorro de tiempo de impresión en las piezas de vidrio estrechas y larga de gran tendencia en la industria. Además, esta
máquina consigue optimizar la gestión de envío de datos a los cabezales de impresión ya que durante cada pase se envía información en tiempo real a los cabezales o a la memoria intermedia. Asi, con la presente invención se minimizan las pasadas. 5
La presente máquina se aplica preferentemente para impresiones de la pieza completa (no para la impresión ventajosa de bordes perimetrales como la solicitud de patente ES201630555). 10
Por tanto, la presente invención es especialmente útil para dar una respuesta rápida, eficaz y mejorada respecto al estado de la técnica anterior optimizando los sentidos de las pasadas de impresión en función de 15 la disposición de las láminas de impresión a imprimir.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
20
- Figura 1: representación de las pasadas de impresión con una máquina de impresión multipasada del estado de la técnica en la que el carro se desplaza a lo largo del puente.
25
- Figura 2: representación de las pasadas de impresión con la máquina objeto de la presente invención en la que la impresión se produce mediante pasadas producidas por el desplazamiento del puente.
30
- Figura 3-A: vista de la planta superior de una máquina multipasada del estado de la técnica con
desplazamiento del carro a lo largo del puente realizando las pasadas de la figura 1. Se observa en esta figura tanto la planta superior de su carro de impresión durante la ejecución de una impresión, como la planta inferior de dicho carro cuando está 5 extraído del puente.
- Figura 3-B: detalle de la vista de la planta inferior de los cabezales de impresión del carro de la figura 3-A. 10
- Figura 4-A: vista de la planta superior de una máquina objeto de la presente invención con un carro de impresión con soporte principal realizando las pasadas de la figura 2. Se observa en esta figura 15 tanto la planta superior de su carro de impresión durante la ejecución de una impresión, como la planta inferior de dicho carro cuando está extraído del puente.
20
- Figura 4-B: detalle de la vista de la planta inferior de los cabezales de impresión del carro de la figura 4-A.
- En las figuras 5-A y 5-B se observan 25 respectivamente una vista de la planta frontal de la figura 4-A y un detalle de los motores que controlan el desplazamiento de impresión de su puente.
30
A continuación se detalla una realización de la presente invención.
En la figura 1 se observa el recorrido que debe hacer 5 una máquina de impresión del estado de la técnica con desplazamiento de una plancha de vidrio (1) en la dirección X y desplazamiento del carro a lo largo del eje longitudinal del puente de impresión en la dirección Y. Se observa que para una plancha rectangular de vidrio 10 de 6 metros de largo (en la dirección X) por 1 metro de ancho, donde cada pasada de impresión sea de 70 mm de ancho, se requerirían 86 pasadas (marcadas en la figura 1 como pasadas: 1, 2, 3, 4 hasta 28 para simplificar la figura) para imprimir toda la superficie de dicha 15 plancha (86 pasadas en la dirección Y x 70 cm de ancho = 6020 mm para cubrir los 6 metros de largo de la plancha). Si cada pasada requiere 5 segundos, el tiempo total de impresión sería de 430 segundos (velocidad de impresión de 330 mm/s más +2 segundos de arranques por 20 cada pase).
En la figura 2 se observa el recorrido que, sobre la plancha de vidrio (1) de la figura 1, se ejecuta con una realización de la máquina objeto de la presente 25 invención en la que se mueve el puente mientras se realiza una pasada de 70 mm de ancho requiriendo sólo 14 pasadas (marcadas en la figura 2 como pasadas: 1, 2, 3, 4 a 14). La velocidad anterior requiere 20 segundos por cada pasada, resultando en 280 segundos para la 30 impresión completa, es decir, un 35% menos de tiempo que en la figura 1.
En la figura 3-A se observa la estructura soporte (6) de una máquina de impresión multipasada, conocida en el estado de la técnica, soportando una plancha de vidrio (1) que está siendo imprimida con un motivo (5) mediante los cabezales de impresión (33) de los módulos de 5 impresión (32) del soporte de impresión (31) del carro de impresión (3) (ver figura 3-B). El carro de impresión (3) está soportado y es desplazable mediante multipasadas en la dirección Y a lo largo del puente (2) mientras imprime el motivo (5). 10
En la figura 4-A se observa la estructura soporte (6) de una realización preferente de la máquina de impresión en multipasada objeto de la presente invención soportando una plancha de vidrio (1) que está siendo imprimida con 15 un motivo (5) mediante los cabezales de impresión (43) de los módulos de impresión (42) del soporte de impresión principal (41) del carro de impresión (3) (ver la figura 4-B). El carro (3), soportado por el puente (2), es desplazado mediante multipasadas en la dirección 20 X mediante el desplazamiento del puente (2) mientras imprime el motivo (5).
En la figura 5-A se observa la máquina de impresión con el carro de impresión (3), el puente (2) y los dos 25 motores (70) (a cada lado de la máquina que controlan el desplazamiento de impresión de su puente (2). En la figura 5-B se observa un detalle ampliado de uno de los dos motores (70) con los patines (71) de desplazamiento sobre unas guías (72) fijadas a la estructura de la 30 máquina, la bobina (73) y el encoder (80). Estos dos motores que desplazan el puente de forma precisa son por
ejemplo del tipo lineal de la marca Tecnotion ® modelo TB30.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES 1. Máquina de impresión digital multipasada de planchas de vidrio con minimización del recorrido de 5 impresión del tipo que comprende una estructura soporte del vidrio, un puente de impresión, un carro de impresión soportado y configurado para desplazarse a lo largo de dicho puente (dirección Y), y una unidad central de procesamiento y control de la 10 impresión, caracterizada por que: dicho carro comprende un soporte principal con al menos un módulo de impresión orientado en el sentido de impresión de la dirección X, dicha dirección X siendo perpendicular a dicha dirección Y, dicho módulo de 15 impresión estando alimentado por tinta de un color y dicho módulo de impresión comprendiendo al menos un cabezal de impresión,; dicha máquina comprende además dos motores, cada motor comprendiendo un encoder micrométrico de alta precisión, dichos motores 20 configurados para controlar el desplazamiento de dicho puente en la dirección X; y, dicha unidad central estando configurada para ordenar simultáneamente el desplazamiento del puente en la dirección X y la impresión de dichos cabezales de 25 impresión.
  2. 2. Máquina de impresión digital multipasada, según la reivindicación anterior, caracterizada por que dicha unidad central de procesamiento y control de 30 datos comprende: unos medios para recibir datos sobre dos dimensiones de referencia (X’,Y’) en las direcciones X e Y de la plancha a imprimir; un software de procesamiento de dichos datos y determinación de la información de posición de los cabezales de impresión sobre la coordenada “Y” (Y = f(X)) correspondiente a cada ordenada “X”; y, un 5 módulo de envío de las señales de impresión a los cabezales de impresión en función de la información determinada por dicho software; y, por que: - dicho carro comprende un soporte auxiliar 10 configurada en el mismo plano de trabajo que dicho soporte principal, dicho soporte auxiliar comprendiendo al menos un módulo de impresión orientado en el sentido de impresión de la dirección Y, y dicho módulo de impresión estando 15 alimentado por tinta de un color y comprendiendo al menos un cabezal de impresión, - y, dicha unidad central estando configurada para ordenar simultáneamente, en función del máximo 20 entre las dimensiones de referencia X’ e Y’, el desplazamiento del puente en la dirección X y la impresión mediante los cabezales del soporte principal del carro; o alternativamente, para ordenar simultáneamente el desplazamiento del carro 25 en la dirección Y y la impresión mediante los cabezales de impresión del soporte auxiliar del carro. 30
  3. 3. Máquina de impresión digital multipasada, según la reivindicación anterior, caracterizada por que ambos soportes auxiliar y principal están fijados de forma solidaria y están configurados de forma extraíble, y dicha máquina comprende un dispositivo de desplazamiento vertical del carro a la posición de impresión. 5
  4. 4. Máquina de impresión digital multipasada, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por comprender un sistema de visión artificial para reconocer los datos de dos dimensiones de referencia (X’, Y’). 10
  5. 5. Método de impresión digital multipasada de planchas de vidrio con minimización del recorrido de impresión mediante la utilización de la máquina de impresión de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 15 4, caracterizado por comprender: - Una etapa de reconocimiento, o recepción, de las dimensiones de referencia (X’, Y’) en las direcciones X e Y de la plancha a imprimir, 20 - Una etapa, si la dimensión de referencia Y’ es mayor que la dimensión de referencia X’, de impresión a lo largo de la dirección Y mediante desplazamiento completo del carro a lo largo del 25 puente con impresión de los módulos del soporte auxiliar, y con el puente o vidrio desplazándose un ancho en sentido X de pasada para que, a continuación, el carro realice la siguiente pasada en la dirección Y, o 30 - Una etapa, si la dimensión de referencia X’ es mayor que la dimensión de referencia Y’, de impresión a lo largo de la dirección X, mediante desplazamiento completo del puente con impresión de los módulos del soporte principal, y con el carro desplazándose un ancho de pasada en sentido Y para que, a continuación, el puente realice la siguiente 5 pasada en la dirección X.
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