ES2856885T3

ES2856885T3 - Procedimiento de impresión y dispositivo de impresión

Info

Publication number: ES2856885T3
Application number: ES17702870T
Authority: ES
Inventors: Andreas Schmidt
Original assignee: A Schmidt E K
Current assignee: A Schmidt E K
Priority date: 2016-02-05
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2021-09-28
Anticipated expiration: 2037-02-03
Also published as: WO2017134193A4; WO2017134193A1; US11084301B2; CA3012904A1; CN109070603A; CA3012904C; CN109070603B; HRP20210346T1; EP3411240A1; DE102016201821A1; DK3411240T3; PL3411240T3; US20190039386A1; EP3411240B1; PT3411240T

Abstract

Procedimiento para la impresión de una superficie grande y una particularmente situada en un sustrato que no se puede alimentar a un dispositivo de impresión, superficie (300) que se puede dividir en una dirección en bandas de impresión correspondientes a la anchura de impresión de un cabezal (200) de impresión, yendo el cabezal (200) de impresión fijado a un primer eje (120) de manera que puede moverse en la dirección vertical y a lo largo de una banda de impresión, yendo el primer eje (120) fijado a un bastidor 110 de transporte que puede moverse en la dirección horizontal x e imprimiéndose la superficie (300) mediante la impresión secuencial de las bandas de impresión verticales, determinándose la distancia Az0 ortogonal en la dirección horizontal z, que queda ortogonal respecto a la dirección horizontal x, de un punto de referencia del dispositivo (100) con respecto a la superficie (300) que se debe imprimir en varios puntos distribuidos por la banda de impresión vertical y ajustándose la distancia Az ortogonal en la dirección horizontal z del cabezal (200) de impresión respecto a la superficie (300) que se debe imprimir en los puntos distribuidos por la banda de impresión vertical en función de un valor de medición previamente establecido, caracterizado por que los valores Az0 de medición establecidos para cada una de las bandas de impresión verticales se almacenan en secuencias de medición para cada punto medido a lo largo de la banda de impresión a una determinada altura en la dirección y en un dispositivo de control y a partir de los valores de medición de al menos una secuencia de medición se determina una tendencia, desencadenándose un movimiento de desvío del bastidor (110) de transporte que se puede mover en la dirección horizontal cuando la tendencia supera un umbral previamente definido.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de impresión y dispositivo de impresión

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la impresión de una gran superficie, particularmente de una superficie grande ubicada en un sustrato que no se puede alimentar a un dispositivo de impresión. Ejemplos de superficies de este tipo son paredes de edificios, paredes de camiones o vagones de trenes, superficies en contenedores o también paredes laterales enteras de barcos.

El documento FR 2601 265 A1 describe un procedimiento de este tipo en el que el cabezal de impresión va fijado en un primer eje de forma que puede moverse a lo largo de una banda de impresión, estando el primer eje fijado a un bastidor que se mueve en la dirección horizontal x e imprimiéndose la superficie mediante la impresión secuencial de las bandas de impresión. La distancia vertical de un punto de referencia del dispositivo se determina con respecto a la superficie que se debe imprimir en varios puntos distribuidos por la banda de impresión y la distancia vertical del cabezal de impresión respecto a la superficie que se debe imprimir se ajusta en los puntos distribuidos por la banda de impresión en función de un valor de medición previamente aceptado. Los documentos FR 2735420 A1 y EP 2644 392 A1 describen procedimientos similares.

Las impresoras de gran formato se conocen desde hace muchos años. Estas impresoras permiten imprimir papel, así como otros sustratos, con una anchura de hasta 5 m o incluso más y una longitud en teoría infinita. El procedimiento de impresión se lleva a cabo, para ello, en un plano, es decir, bidimensionalmente, sobre una mesa de impresión. En estas impresoras, la mesa de impresión presenta una forma más o menos lineal, es decir, que su extensión a lo ancho en perpendicular a la dirección de alimentación del sustrato es notablemente más grande que en la dirección de alimentación del sustrato. Por lo general, el sustrato se coloca desenrollado sobre un rodillo y se alimenta a la impresora, cubriendo la alimentación el primer eje de la operación de impresión bidimensional. Un cabezal de impresión con un sistema de aplicación de color se mueve sobre el sustrato en perpendicular a este eje. Las impresoras de chorro de tinta están muy extendidas, en cuyo caso el color que se debe aplicar es una tinta que se pulveriza sobre el sustrato por goteo a través de inyectores controlados mediante un sistema de control. El cabezal de impresión puede llevar varios inyectores dispuestos unos junto a otros para diferentes colores, lo que posibilita una impresión a color. El plano de impresión es, por lo general, el horizontal. Debido al proceso de alimentación, el sustrato debe ser flexible al menos en dirección longitudinal.

Por otro lado, también se conocen impresoras planas. En este tipo de impresoras el sustrato se sujeta en una mesa, la mesa de impresión. El cabezal de impresión va fijado a una cruceta, con lo que el cabezal de impresión en sí puede desplazarse en las dos direcciones de un plano. Estas impresoras planas también permiten imprimir sustratos rígidos. Las dimensiones de estas crucetas son similares y, además, no se pueden ampliar a voluntad, ya que, pese a que los ejes de la cruceta solo pueden sujetarse por sus extremos finales, deben ofrecer una estabilidad mínima. En el caso de las impresoras planas, el sustrato también se alimenta a la impresora.

En ambos sistemas, la distancia del cabezal de impresión en la dirección espacial, es decir, ortogonalmente al plano sujeto en las direcciones x e y, aquí y en adelante denominada dirección z, queda definida de manera constante y precisa mediante la alimentación del sustrato sobre una mesa de impresión. Esta distancia es importante para obtener una imagen impresa limpia. Los inyectores de tinta están enfocados a esta distancia.

Ninguno de estos dos sistemas permite imprimir la superficie de un sustrato no móvil, por ejemplo, la pared de una habitación o de un edificio.

Recientemente se han dado a conocer impresoras de pared, con las que es sería posible imprimir paredes. Estas impresoras emplean cabezales de impresión de impresoras de chorro de tinta comunes que van fijadas a un eje de manera que pueden moverse en una dirección, aquí y en adelante denominada dirección vertical o dirección y. Este eje va fijado a un bastidor de transporte que se puede desplazar en una dirección esencialmente ortogonal a la dirección vertical, aquí y en adelante denominada dirección horizontal o dirección x. El principio de impresión se corresponde, por lo tanto, con aquel de la impresora de gran formato descrita en primer lugar: la dirección vertical del cabezal de impresión se desarrolla con su movimiento de avance y retroceso en la dirección y, mientras la dirección horizontal se desarrolla con el movimiento del bastidor de transporte en la dirección x. Entonces, el cabezal de impresión imprime una banda vertical con una extensión predeterminada por el cabezal de impresión en la dirección y, es decir, con una anchura de banda en la dirección horizontal. Para imprimir una banda adyacente en la dirección horizontal, el bastidor de transporte se desplaza en la dirección x sobre una pared, mientras que el cabezal de impresión permanece en la posición final superior o inferior.

Sin embargo, en la práctica se dan algunos problemas: si el suelo no está nivelado, que suele ser normalmente el caso, por ejemplo, en superficies alicatadas debido a las juntas entre las baldosas, estas irregularidades se transferirán a la imagen impresa. Para solucionar este problema, las impresoras de pared conocidas se desplazan sobre un sistema de raíles que esquiva estas irregularidades. La desventaja de esto es que hay que colocar y orientar los raíles, lo que supone un esfuerzo y, por otro lado, en el caso de las paredes a imprimir que son largas, también se necesitan raíles largos, lo que incrementa la dificultad de transporte de la impresora de pared hasta un determinado lugar de instalación, encarece los costes de la impresora de pared y, además, complica el trabajo de impresión.

Otro problema de las impresoras de pared conocidas es la limitación en la altura del área imprimible: el eje y está compuesto por un perfil de una longitud final de 2 m generalmente, efectuándose el movimiento del cabezal de impresión a lo largo de este eje sobre una correa dentada. Con ello, la longitud del eje y no se puede ampliar en absoluto o solamente con grandes dificultades. Además, el amarre y la colocación para asegurar la estabilidad del eje y en esta longitud están diseñados de tal manera que cualquier extensión del eje derivaría en una imagen impresa altamente insatisfactoria debido a la inestabilidad mecánica y a las vibraciones de ella derivadas en las direcciones x y z del eje y. Además, las paredes de los edificios muy pocas veces están perfectamente perpendiculares al suelo, sino que normalmente presentan una inclinación respecto al suelo. En la mayoría de los casos, la inclinación suele ser de ángulos pequeños de pocos grados. En una habitación con una altura habitual de aproximadamente 2,50 m en edificios residenciales y muy superior en el caso de edificios comerciales, una inclinación de tan solo 1° marca una diferencia de más de 4 cm, con lo que la imagen impresa mostraría una gran diferencia en lo que a la nitidez de los contornos respecta entre el extremo del suelo y el extremo del techo. En el estado de la técnica ya se conoce el uso de sensores de ultrasonido para efectuar mediciones para un posterior rastreo de la distancia del cabezal de impresión respecto a la pared. Estos sensores van acoplados al cabezal de impresión y, por lo tanto, solamente pueden registrar la distancia a tiempo real, es decir, en el mismo momento en el que el cabezal de impresión se encuentra en el lugar correspondiente. Un reajuste que se lleva a cabo a partir de una medición de este tipo puede resultar muy imprecisa debido al tiempo muerto que transcurre entre la medición y el reajuste. Además, una pared también puede presentar irregularidades que pueden romper el cabezal de impresión si este colisiona contra ellas. El eje y de las impresoras de pared conocidas va montado sobre un bastidor de transporte más o menos centrado en la dirección x, al menos no van montados en un extremo situado en el eje x del bastidor de transporte. Esto impide imprimir en una esquina. En otras palabras, en las esquinas de una habitación siempre quedarán bandas más o menos anchas que no se pueden imprimir. Los raíles para el bastidor de transporte solamente pueden colocarse en recto, es decir, que no se pueden imprimir superficies curvas. Asimismo, hoy tampoco es posible imprimir superficies perpendiculares al suelo sobre el que se desplaza el bastidor de transporte. No es posible imprimir superficies orientadas de otra manera, por ejemplo, superficies de techos o de suelos. Aún menos se pueden imprimir superficies tridimensionales, por ejemplo, techos abovedados.

Con todo ello, el objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento para la impresión de una superficie grande, particularmente ubicada sobre un sustrato que no se puede alimentar a un dispositivo de impresión, que eluda las limitaciones y desventajas anteriormente descritas. Asimismo, también es objetivo de la invención proporcionar un dispositivo para la ejecución del procedimiento.

Según la invención, este objetivo se resolverá mediante un procedimiento con las características de la reivindicación independiente 1. De las reivindicaciones dependientes 2-6 se desprenden variantes ventajosas del procedimiento. Este objetivo se resolverá, además, mediante un dispositivo según la reivindicación 7. De las reivindicaciones dependientes 8-13 se desprenden realizaciones ventajosas del dispositivo.

El procedimiento según la invención es apto para la impresión de una superficie grande situada sobre un sustrato que no se puede alimentar a un dispositivo de impresión, superficies como, por ejemplo, paredes de edificios, de camiones o de vagones de tren, superficies en contenedores, etc., pudiendo la superficie que se debe imprimir dividirse en una dirección en bandas de impresión correspondientes a la anchura de impresión de un cabezal de impresión y yendo el cabezal de impresión fijado a un primer eje de manera que puede moverse en la dirección vertical y a lo largo de una banda de impresión, el primer eje va fijado a un bastidor de transporte que puede moverse en la dirección horizontal x y la superficie se imprime mediante la impresión secuencial de las bandas de impresión verticales. Además, la distancia Az0 ortogonal en la dirección horizontal z, que queda ortogonal respecto a la dirección horizontal x, de un punto de referencia del dispositivo se determina con respecto a la superficie que se debe imprimir en varios puntos distribuidos por la banda de impresión vertical y la distancia Az ortogonal del cabezal de impresión se ajusta respecto a la superficie que se debe imprimir en los puntos distribuidos por la banda de impresión vertical en función de un valor de medición previamente establecido. A este respecto, los diversos puntos pueden estar distribuidos de manera uniforme a lo largo de la longitud de la banda de impresión vertical. A la hora de decidir la cantidad de puntos se puede tener en cuenta la planicidad de la superficie que se debe imprimir y/o la cantidad y las dimensiones esperadas de los puntos de imperfección sobre la superficie que se debe imprimir. En el caso de una superficie muy plana sin puntos de imperfección destacables, bastan unos pocos puntos, mientras que en superficies irregulares con muchos puntos de imperfección, particularmente cuando al menos algunos de estos puntos de imperfección presentan unas dimensiones grandes, deberían establecerse muchos puntos de medición. En caso extremo, el número de puntos de medición puede ser tan grande que se ejecute una medición prácticamente continua. Los valores de medición establecidos para cada una de las bandas de impresión verticales se almacenan para cada punto medido a lo largo de la banda de impresión en secuencias de medición, determinándose a partir de los valores de medición de al menos una secuencia de medición una tendencia, desencadenándose un movimiento de desvío del bastidor de transporte que se puede mover en la dirección horizontal cuando la tendencia supera un umbral previamente definido. Si la superficie que se debe imprimir es, por ejemplo, una pared esencialmente perpendicular a la superficie del suelo sobre la que se desplaza el bastidor de transporte que se puede mover en la dirección horizontal, por ejemplo, una pared de una vivienda, entonces se desencadenará un movimiento de desvío del bastidor de transporte si la distancia de la pared al bastidor de transporte varía durante el transcurso del movimiento de bastidor de transporte, por ejemplo, debido a que la dirección de la pared cambia o la pared dibuja una curva.

Según la invención, los valores de medición de cada una de las mediciones a una determinada altura se aglutinan en secuencias de medición en el dispositivo de control y se calcula una tendencia. Cuando la tendencia de al menos una secuencia de medición supera un umbral previamente definido, el dispositivo de control enviará un impulso de desvío al bastidor de transporte, de tal manera que la distancia del bastidor de transporte respecto a la pared vuelva a desplazarse al interior del pasillo previamente definido. De esta manera también se pueden imprimir aquellas paredes que se extienden en una curva o cuyo trazado cambia respecto a una dirección inicialmente tomada.

El dispositivo para la ejecución del procedimiento presenta un dispositivo de medición para medir sin contacto la distancia entre un punto de referencia del dispositivo y la superficie que se debe imprimir. El dispositivo presenta, además, una unidad de control para el cálculo de los valores de medición y la generación de impulsos de control para el ajuste de la distancia Az del cabezal de impresión respecto a la superficie que se debe imprimir.

Al ajustar la distancia Az del cabezal de impresión respecto a la pared que se debe imprimir se resuelven los problemas del estado de la técnica en lo relativo a la nitidez del contorno de la imagen impresa pese a una orientación no exactamente uniforme y equidistante de la superficie que se debe imprimir respecto al cabezal de impresión. Para poder ajustar la distancia Az del cabezal de impresión en cada ubicación sobre la banda de impresión, que siempre es igual pese a las irregularidades o, por ejemplo, el caso de paredes no verticales, hay que definir la distancia Az . En una de las realizaciones preferidas esto se lleva a cabo sin contacto, preferiblemente de manera óptica, por ejemplo, con un telémetro láser. Dado que la distancia Az del cabezal de impresión respecto a la superficie que se debe imprimir se ajusta de tal manera que siempre presenta la misma distancia Az , este tampoco podrá colisionar, por ejemplo, contra una irregularidad presente en dicha superficie. La medición se lleva a cabo mediante un punto de referencia del dispositivo. Este punto de referencia puede encontrarse, por ejemplo, en el primer eje, en el que el cabezal de impresión se desplaza a lo largo de una banda de impresión. Así, el punto de referencia se desplaza junto con el cabezal de impresión a lo largo de una banda de impresión, de tal manera que se conoce la distancia Az0 del punto de referencia respecto a las posiciones correspondientes del cabezal de impresión. Las proporciones geométricas conocidas del dispositivo permiten determinar la posición necesaria del cabezal de impresión en relación con la distancia Az respecto a la superficie que se debe imprimir. Se puede colocar un dispositivo de medición de distancias apropiado en el punto de referencia. El punto de referencia puede ir dispuesto en la dirección horizontal x junto al cabezal de impresión de tal manera que el cálculo de la distancia Az0 del punto de referencia respecto a la superficie que se debe imprimir sea más rápido que el cabezal de impresión durante la impresión en una dirección. Esto es, la dirección de impresión preferida. Mediante el cálculo por adelantado, la separación ya queda medida para cuando el cabezal de impresión todavía está recorriendo la banda de impresión anterior. De esta manera, la unidad de control obtiene un margen de tiempo para calcular la distancia Az del cabezal de impresión respecto a la superficie que se debe imprimir.

En una realización preferida del procedimiento según la invención, al principio del proceso de impresión se recorre la primera banda de impresión sin activar el cabezal de impresión, determinándose la distancia Az0 ortogonal de un punto de referencia del cabezal de impresión respecto a la superficie que se debe imprimir en varios puntos distribuidos por la banda de impresión vertical antes de recorrer la banda de impresión para la medición. El cabezal de impresión recorre la primera banda de la imagen de impresión sin imprimirla. Ventajosamente, para este recorrido el cabezal de impresión se encuentra en una posición lo más alejada posible de la superficie que se debe imprimir. Durante este recorrido solo se activa el dispositivo de medición de distancias. Las distancias registradas son enviadas a la unidad de control y, allí, se procesan para calcular la posición del cabezal de impresión para que el cabezal de impresión mantenga una distancia Az constante respecto a la pared en cada ubicación de la banda de impresión. A continuación, se vuelve a recorrer la misma banda de impresión, solo que esta vez el cabezal de impresión está activo y se imprime la superficie bajo la banda.

En una realización ventajosa, la posición de inicio del cabezal de impresión se muestra ópticamente al principio de una banda de impresión. En una realización particularmente ventajosa, la posición de inicio del cabezal de impresión se muestra ópticamente al principio de cada banda de impresión. Para ello, el cabezal de impresión dispone de un dispositivo de visualización óptica. El dispositivo de visualización óptica puede ser, por ejemplo, una luz láser. El dispositivo de visualización óptica puede ser particularmente un puntero láser. Un puntero láser proyecta de una manera en sí conocida un punto de luz sobre el sustrato que se debe imprimir y muestra así en qué lugar se encuentra el cabezal de impresión. Si este punto no es idéntico al punto en el que empieza la banda de impresión, el cabezal de impresión se puede reajustar como corresponda.

Se ha demostrado que resulta ventajoso si la impresión se lleva a cabo mediante la aplicación de tinta sobre el sustrato, estando la tinta atemperada a una temperatura de aproximadamente 43°C. Para ello, el dispositivo dispone de un dispositivo de control de la temperatura apropiado. La impresión se lleva a cabo por medio de un cabezal de impresión de chorro de tinta en sí conocido, que puede disponer de varios inyectores, por ejemplo, para impresión multicolor. A este respecto, se pueden utilizar esencialmente tintas diferentes. Particularmente en el caso en el que la superficie que se debe imprimir se encuentra en el exterior y está expuesta a las inclemencias del tiempo, resulta ventajoso utilizar una tinta a prueba de agua y rayos UV que resista su uso bajo la lluvia y la exposición a la luz solar al menos durante determinado tiempo. A una temperatura de aproximadamente 43°C estas tintas se pueden manipular de manera óptima, siendo el intervalo permitido de temperaturas de procesamiento de aproximadamente 1 K. Se ha demostrado que resulta ventajoso si la tinta se conserva en bolsas y se extrae de bolsas, estando las bolsas fabricadas de una alegación de aluminio. En una realización ventajosa, las bolsas de tinta dentro del dispositivo se almacenan en dispositivos de calentamiento de superficies individuales en forma de pletinas, estando la potencia de calentamiento de las calefacciones de superficies controladas, quedando la temperatura real de la calefacción de superficies registrada por medio de un sensor y siendo la información transmitida a un dispositivo de regulación. La aleación de aluminio de las bolsas de tinta presentará una buena conductividad térmica, de tal manera que la temperatura de la tinta pueda modificarse muy bien a través de la temperatura de la calefacción de superficies.

En otra realización ventajosa, el cabezal de impresión queda protegido de la radiación UV por un dispositivo cuando no está activo. Para ello, el dispositivo dispone de un dispositivo de tapado móvil. Las tintas que presentan una buena resistencia al agua y estabilidad a los rayos UV, así como buenas propiedades en términos de brillo de los colores y resistencia a la abrasión, por ejemplo, están endurecidas con radiación UV. Tras aplicar la tinta al sustrato, esta se endurece bajo el efecto de la luz UV, es decir, que los monómeros del color se polimerizan y los pigmentos de color quedan fijados en la capa fija del polímero. Con ello, mientras todavía no se hayan aplicado al sustrato, estas tintas quedan protegidas de la luz UV. Para ello, el dispositivo presenta un dispositivo, por ejemplo, en forma de una placa alojada de manera que se puede deslizar, que puede ser empujada por el cabezal de impresión cuando este está inactivo. Si el cabezal de impresión presenta varios inyectores, por ejemplo, para diferentes colores, la placa puede presentar entonces varios orificios que cubran los diferentes inyectores o, mejor dicho, los descubran para la impresión tras deslizarse la placa. En una realización, la placa es una chapa de acero inoxidable que presenta un recorrido posible de, por ejemplo, 4 mm.

Es factible que el cabezal de impresión gire en función de la orientación de la superficie que se debe imprimir, de tal manera que el cabezal siempre esté orientado esencialmente ortogonal respecto a la superficie que se debe imprimir. Las paredes de edificios pueden presentar, por ejemplo, resaltos o hendiduras, desplazándose el recorrido de la pared en un determinado ángulo en dirección hacia el resalto o hendidura. El giro del cabezal permite imprimir incluso esas partes de la pared que se desarrollan en un ángulo.

Particularmente, también es posible imprimir, por ejemplo, techos abovedados en los que una pared se extiende de manera continua hacia un techo, es decir, una orientación que rota esencialmente perpendicular a la orientación original de la superficie de la pared.

Un dispositivo según la invención para la impresión de superficies situadas en un sustrato que no se puede alimentar a un dispositivo de impresión, como, por ejemplo, paredes de edificios, de camiones o de vagones de tren, superficies de contenedores etc., superficie que se puede dividir en una dirección en bandas de impresión correspondientes a la anchura de impresión de un cabezal de impresión, yendo el cabezal de impresión fijado a un primer eje de manera que puede moverse en la dirección vertical y a lo largo de una banda de impresión, yendo el primer eje fijado a un bastidor de transporte que puede moverse en la dirección horizontal x e imprimiéndose la superficie mediante la impresión secuencial de las bandas de impresión verticales, se caracteriza por que la distancia Az del cabezal de impresión respecto a la superficie que se debe imprimir se puede ajustar según el procedimiento previamente descrito y el dispositivo presenta un dispositivo de medición para la medición sin contacto de la distancia Az0 entre el punto de referencia del dispositivo y la superficie que se debe imprimir y el dispositivo presenta, además, una unidad de control para calcular los valores de medición y generar impulsos de control para el ajuste de la distancia Az del cabezal de impresión respecto a la superficie que se debe imprimir.

El bastidor de transporte se puede desplazar en la dirección horizontal x, estando el bastidor de transporte diseñado de manera que puede desviarse y presentando el dispositivo, además, una unidad de control para el cálculo de los impulsos de desvío del bastidor de transporte. Para ello, los valores de medición establecidos para cada una de las bandas de impresión se almacenan para cada punto medido a lo largo de la banda de impresión en secuencias de medición y a partir de los valores de medición de al menos una secuencia de medición se determina una tendencia, desencadenándose un movimiento de desvío del bastidor de transporte que se puede mover en la dirección horizontal cuando la tendencia supera un umbral previamente definido.

Es factible que el cabezal de impresión vaya fijado a un tercer eje que pueda girar al menos 180° alrededor de la horizontal de manera que pueda moverse a lo largo de una banda de impresión.

La capacidad de giro del cabezal de impresión permite imprimir superficies dispuestas en diagonal en el espacio. También permite imprimir paredes.

Finalmente, permite incluso imprimir paredes cuya orientación espacial cambia de manera constante, como es el caso de, por ejemplo, bóvedas.

En otra realización ventajosa, el dispositivo presenta un primer eje extensible para el movimiento del cabezal de impresión a lo largo de una banda de impresión, presentando el primer eje una cremallera. Gracias al uso de una cremallera, el primer eje se puede extender de manera sencilla, tanto en cuanto, por ejemplo, se puede acoplar otro módulo axial, equipado asimismo con una cremallera, al primer eje disponible. En una realización, una unidad que sujeta el cabezal de impresión presenta un servomotor que acciona una rueda dentada que engrana con la cremallera del primer eje, con lo que la unidad que sujeta el cabezal de impresión se puede desplazar con mucha precisión y sin sacudidas a lo largo del primer eje, incluso si se ha extendido el primer eje.

En otra realización ventajosa, el dispositivo presenta un segundo eje para el ajuste de la distancia Az del cabezal de impresión respecto a la superficie, presentando el segundo eje un husillo. Ventajosamente, el segundo eje forma parte de la unidad que sujeta el cabezal de impresión. Se ha demostrado que resulta ventajoso si el husillo es accionado mediante un servomotor. De esta manera, la distancia Az del cabezal de impresión se puede ajustar de manera rápida y precisa respecto a la superficie que se debe imprimir.

El bastidor de transporte dispone de ruedas con las que se apoya sobre una base y puede avanzar en la dirección horizontal x. Se ha demostrado que resulta ventajoso si el bastidor de transporte dispone de al menos tres, particularmente de cuatro ruedas, estando las ruedas dispuestas en cada una de sus esquinas. Las ruedas pueden disponer en cada caso de un mecanismo regulable de compensación de la altura. El bastidor de transporte puede disponer en sí mismo de un dispositivo de medición con el que se puede comprobar la orientación horizontal del bastidor de transporte. Asimismo, el bastidor de transporte puede disponer en sus esquinas, cerca de cada una de las ruedas, de un dispositivo de medición de distancias. Preferiblemente, este será sin contacto, preferiblemente concebido a modo de dispositivo de medición óptica. Además, el bastidor de transporte puede disponer de un dispositivo de control a través del cual se puede activar el mecanismo de compensación de la altura de cada una de las ruedas en función de los resultados de la medición de cada dispositivo de medición de distancias, de tal manera que el bastidor de transporte esté nivelado en todo momento, particularmente si el suelo está, por ejemplo, alicatado y presenta juntas rebajadas entre las baldosas. Asimismo, un mecanismo de compensación de la altura activado en cada rueda resulta ventajoso de cara a la ausencia de sacudidas en el movimiento horizontal del bastidor de transporte.

El dispositivo puede disponer de un dispositivo para desplazar el cabezal de impresión en o contra la dirección del movimiento del bastidor de transporte, particularmente por medio de un tercer eje en esta dirección. Este tercer eje puede servir para desplazar el cabezal de impresión hacia los extremos finales o a través de los extremos finales del bastidor de transporte en la dirección del movimiento del bastidor de transporte. Si la superficie que se debe imprimir es, por ejemplo, una pared de una vivienda, con la ayuda del tercer eje es posible imprimir las esquinas y minimizar o incluso eliminar las zonas de la pared que no se van a imprimir en la dirección de movimiento del bastidor de transporte debido a la expansión necesaria del bastidor de transporte en la dirección de movimiento.

El bastidor de transporte es capaz de moverse hacia delante y hacia atrás en la dirección de movimiento. Para ello, presenta un motor. Este motor puede ser un motor paso a paso o un servomotor. Para el movimiento se pueden accionar una rueda o varias ruedas. La o las ruedas pueden accionarse directamente o por medio de un accionamiento, pudiendo estar la rueda o las ruedas unidas al motor de forma rígida o por medio de un mecanismo de transmisión, por ejemplo, una cadena o una correa, por ejemplo, una correa dentada.

Para cumplir la función de giro del cabezal de impresión existen las alternativas de girar solamente el cabezal de impresión o de girar una unidad que sujeta al cabezal de impresión compuesta por el tercer eje con orientación hacia la dirección de movimiento del bastidor de transporte junto con el cabezal de impresión.

De las reivindicaciones dependientes y de la siguiente representación de ejemplos de realización preferidos al hilo de los dibujos se desprenden otras ventajas, particularidades y variantes convenientes de la invención.

Los dibujos muestran:

en la Figura 1 un dispositivo según la invención en un esquema básico tridimensional;

en la Figura 2 una vista superior del dispositivo según la invención durante la impresión de una superficie de una pared;

en la Figura 3 una vista superior del dispositivo según la invención durante la impresión de una superficie de una pared cerca de una esquina de la pared;

en la Figura 4 un boceto básico del cabezal 200 de impresión según la invención.

La Figura 1 muestra un dispositivo 100 según la invención en un esquema básico tridimensional. El dispositivo 100 presenta un bastidor 110 de transporte que se puede mover sobre cuatro ruedas 111 en la dirección horizontal x sobre el suelo 400. En las esquinas del bastidor 110 de transporte, cerca de cada una de las ruedas, se prevé un dispositivo de medición de distancias (que no se muestra). Este mide ópticamente la distancia respecto al suelo 400 y transmite la señal de medición a una unidad de control (que no se muestra). Cada rueda 111 dispone de un mecanismo regulable de compensación de la altura (que no se muestra). El mecanismo de compensación de la altura de cada una de las ruedas 111 se puede activar en función de los resultados de la medición de cada dispositivo de medición de distancias, de tal manera que el bastidor 110 de transporte esté nivelado en todo momento, particularmente si el suelo 400 está, por ejemplo, alicatado y presenta juntas rebajadas entre las baldosas. El dispositivo 100 dispone, además, de un primer eje 120 en dirección y. El primer eje 120 dispone de una cremallera que va fijada en la dirección y al eje. El primer eje 120 puede estar realizado en un perfil industrial estándar, quedando la cremallera hendida y, con ello, protegida en el perfil. El primer eje 120 se puede extender, tanto en cuanto se pueden acoplar uno o varios módulos axiales, que también pueden estar realizados en un perfil industrial estándar, al primer eje. Asimismo, los módulos axiales acoplables disponen de una cremallera.

Por ejemplo, el primer eje 120 en la realización no extendida mide aproximadamente 2,50 m de largo, pudiéndose utilizar en viviendas con alturas de techo estándares. En el caso de que deban imprimirse superficies 300 más altas, por ejemplo, en un edificio comercial o en una fachada exterior, el primer eje 120 se puede extender con los módulos axiales aplicables, de tal manera que también se puedan imprimir bandas de impresión de más de 2,50 m de largo.

En el primer eje 120 va dispuesto sobre un carro 121 un segundo eje 130 con una expansión principal en la dirección z. El carro 121 presenta un accionamiento en forma de un servomotor y una rueda dentada engranada con la cremallera del primer eje 120. Con el movimiento de avance y retroceso que se puede trazar con el segundo eje 130 y un cabezal 200 de impresión fijado al segundo eje 130, se puede trazar e imprimir una banda de impresión en la dirección y con el cabezal 200 de impresión. Una vez completada esta banda de impresión, el dispositivo 100 puede desplazarse por medio del bastidor 110 de transporte el equivalente a la anchura de una banda de impresión en la dirección x, de tal manera que se pueda imprimir la siguiente banda de impresión. Al carro 121 va fijado un dispositivo 190 de medición en forma de un telémetro láser. Este dispositivo de medición envía un haz 192 de medición en dirección hacia la superficie 300 que se debe imprimir, donde alcanza un punto 191 de medición. La distancia del dispositivo 190 de medición respecto a la superficie 300 que se debe imprimir en este punto 191 queda registrada y es enviada como distancia A^z0de referencia a un dispositivo de control del dispositivo 100, donde queda almacenada. El segundo eje 130 presenta un husillo. En el carro 121 hay un segundo servomotor para accionar el husillo. La evaluación de la distancia Az0 del punto de referencia en la unidad de control permite determinar la distancia Az real del cabezal 200 de impresión respecto a la superficie 300 que se debe imprimir. El servomotor y el husillo permiten ajustar esta distancia de manera precisa y rápida aún valor nominal previamente determinado y guardado en la unidad de control. De esta manera, la distancia Az del cabezal de impresión se puede ajustar de manera rápida y precisa respecto a la superficie que se debe imprimir.

El segundo eje 130 lleva un cabezal 131 axial acoplado en el extremo orientado hacia la superficie 300 que se debe imprimir. Este cabezal 131 axial alberga asimismo un servomotor que acciona un tercer eje 140 en la dirección x, es decir, la dirección de movimiento del bastidor 110 de transporte. El cabezal 200 de impresión va fijado a este tercer eje 140 de manera que puede moverse en la dirección x. Así, el cabezal 200 de impresión puede desplazarse independientemente del movimiento del bastidor 110 de transporte en la dirección x. Esto resulta ventajoso en los casos en los que se debe imprimir la esquina de una pared, minimizando el área que no se puede imprimir.

El tercer eje 140 va alojado en el cabezal 131 axial de manera que puede girar, siendo el rango de giro de al menos 180 . Con ello, el cabezal 200 de impresión puede girar tanto hacia arriba, con lo que permite imprimir, por ejemplo, el techo de una habitación, como hacía abajo, con lo que permite imprimir el suelo sobre el que está colocado y se puede desplazar el bastidor 110 de transporte.

Para imprimir el techo de una habitación también se puede fijar el segundo eje 130 junto con el cabezal 131 axial, el tercer eje 140 y el cabezal 200 de impresión en el carro 121 de manera que puedan rotar, siendo el movimiento de rotación en este caso de al menos 90°, de tal manera que se pueda imprimir el techo con una rotación correspondiente hacia arriba.

La Figura 2 muestra una vista superior desde arriba del dispositivo 100 durante la impresión de la superficie 300 de una pared. Hay al menos dos ruedas 111 orientables, de tal manera que el bastidor de transporte también pueda seguir una pared curva. El dispositivo presenta una unidad de control para el cálculo del impulso de desvío del bastidor 110 de transporte. Los valores Az0 de medición establecidos para cada una de las bandas de impresión se almacenan para cada punto medido a lo largo de la banda de impresión en secuencias de medición y a partir de los valores de medición de al menos una secuencia de medición se determina una tendencia, desencadenándose un movimiento de desvío del bastidor 110 de transporte que se puede mover en la dirección horizontal cuando la tendencia supera un umbral previamente definido.

La Figura 3 muestra una vista superior desde arriba del dispositivo 100 durante la impresión de la superficie 300 de una pared, encontrándose el dispositivo 100 en una esquina formada por dos paredes. El cabezal 200 de impresión se desplaza hacia el extremo del tercer eje 140 en el lado de la esquina para imprimir las esquinas y minimizar o incluso eliminar las zonas de la pared 300 que no se van a imprimir en la dirección de movimiento del bastidor 100 de transporte debido a la expansión necesaria del bastidor 100 de transporte en la dirección de movimiento.

La Figura 4 muestra un boceto básico del cabezal 200 de impresión según la invención. El cabezal 200 de impresión presenta cuatro inyectores 220, que se encuentran tras una placa 210 de tapado. La placa 210 de tapado presenta cuatro ranuras 211, estando la placa 210 de tapado alojada en una guía 212 de manera que se puede deslizar en la dirección y, con lo que los inyectores 220 quedan protegidos por la placa de tapado de la radiación UV cuando los inyectores están inactivos. Además, el cabezal 200 de impresión presenta un puntero 230 láser con cuya ayuda se puede mostrar la posición del cabezal 200 de impresión al principio de una banda de impresión sobre el sustrato que se debe imprimir. El cabezal 200 de impresión presenta pletinas 240, que van dispuestas unas sobre otras a modo de estantes en el interior del cabezal 200 de impresión. Las pletinas 240 disponen de un dispositivo de control de la temperatura. Determinadas tintas se pueden manipular de manera óptima a una temperatura de aproximadamente 43°C. La tinta se almacena y suministra en bolsas, estando las bolsas fabricadas en una aleación de aluminio. Las bolsas de tinta se alojan dentro del cabezal 200 de impresión en dispositivos de calentamiento de superficies individuales, que van dispuestos sobre las pletinas 240.

Lista de símbolos de referencia:

100 Dispositivo para imprimir superficies grandes inmóviles 110 Bastidor de transporte

111 Rueda

120 Primer eje, eje y

121 Carro

130 Segundo eje, eje z

131 Cabezal axial

140 Tercer eje, eje x

190 Dispositivo de medición

191 Punto de medición

192 Haz de medición

200 Cabezal de impresión

210 Placa de tapado

211 Ranura

212 Guía

220 Inyector

230 Puntero láser

240 Pletina

300 Superficie que se debe imprimir, pared

400 Suelo

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la impresión de una superficie grande y una particularmente situada en un sustrato que no se puede alimentar a un dispositivo de impresión, superficie (300) que se puede dividir en una dirección en bandas de impresión correspondientes a la anchura de impresión de un cabezal (200) de impresión, yendo el cabezal (200) de impresión fijado a un primer eje (120) de manera que puede moverse en la dirección vertical y a lo largo de una banda de impresión, yendo el primer eje (120) fijado a un bastidor 110 de transporte que puede moverse en la dirección horizontal x e imprimiéndose la superficie (300) mediante la impresión secuencial de las bandas de impresión verticales, determinándose la distancia Az0 ortogonal en la dirección horizontal z, que queda ortogonal respecto a la dirección horizontal x, de un punto de referencia del dispositivo (100) con respecto a la superficie (300) que se debe imprimir en varios puntos distribuidos por la banda de impresión vertical y ajustándose la distancia Az ortogonal en la dirección horizontal z del cabezal (200) de impresión respecto a la superficie (300) que se debe imprimir en los puntos distribuidos por la banda de impresión vertical en función de un valor de medición previamente establecido, caracterizado por que los valores Az0 de medición establecidos para cada una de las bandas de impresión verticales se almacenan en secuencias de medición para cada punto medido a lo largo de la banda de impresión a una determinada altura en la dirección y en un dispositivo de control y a partir de los valores de medición de al menos una secuencia de medición se determina una tendencia, desencadenándose un movimiento de desvío del bastidor (110) de transporte que se puede mover en la dirección horizontal cuando la tendencia supera un umbral previamente definido.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado por que

al principio del proceso de impresión se recorre la primera banda de impresión sin activar el cabezal (200) de impresión, determinándose la distancia Az0 ortogonal de un punto de referencia del cabezal (200) de impresión respecto a la superficie (300) que se debe imprimir en varios puntos distribuidos por la banda de impresión vertical antes de recorrer la banda de impresión para la medición.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,

caracterizado por que

la posición de inicio del cabezal (200) de impresión se muestra ópticamente al principio de cada banda de impresión.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado por que

el cabezal (200) de impresión gira en función de la orientación de la superficie (300) que se debe imprimir, de tal manera que el cabezal (200) de impresión siempre está orientado esencialmente ortogonal respecto a la superficie (300) que se debe imprimir.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado por que

la impresión se lleva a cabo mediante la aplicación de tinta sobre el sustrato, estando la tinta atemperada a una temperatura de aproximadamente 43°C.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado por que

el cabezal (200) de impresión queda protegido de la radiación UV por un dispositivo, cuando no está activo.

7. Dispositivo (100) para la impresión de una superficie grande y una particularmente situada en un sustrato que no se puede alimentar a un dispositivo de impresión, superficie (300) que se puede dividir en una dirección en bandas de impresión correspondientes a la anchura de impresión de un cabezal de impresión, yendo el cabezal (200) de impresión fijado a un primer eje (120) de manera que puede moverse en la dirección vertical y a lo largo de una banda de impresión, yendo el primer eje (120) fijado a un bastidor (110) de transporte que puede moverse en la dirección horizontal x e imprimiéndose la superficie (300) mediante la impresión secuencial de las bandas de impresión verticales, pudiéndose ajustar la distancia Az del cabezal (200) de impresión respecto a la superficie (300) que se debe imprimir de acuerdo a un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6 y presentando el dispositivo (100) un dispositivo (190) de medición para la medición sin contacto de la distancia Az0 entre el punto de referencia del dispositivo (100) y la superficie (300) que se debe imprimir y presentando el dispositivo (100) , además, una unidad de control para calcular los valores de medición y generar impulsos de control para el ajuste de la distancia A^zdel cabezal (200) de impresión respecto a la superficie (300) que se debe imprimir, pudiendo el bastidor (110) de transporte desplazarse en la dirección horizontal x, estando el bastidor (110) de transporte diseñado de manera que puede desviarse y presentando el dispositivo (100), además, una unidad de control para el cálculo de los impulsos de desvío del bastidor (110) de transporte.

8. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones 8 a 9,

caracterizado por que

el dispositivo de medición presenta un telémetro láser para la medición sin contacto de la distancia Az0 entre el punto de referencia del dispositivo (100) y la superficie (300) que se debe imprimir.

9. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones 8 a 10,

caracterizado por que

el cabezal (200) de impresión presenta un sensor óptico para registrar la posición de inicio del cabezal (200) de impresión al principio de cada banda de impresión.

10. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones 8 a 11,

caracterizado por que

el dispositivo (100) presenta un primer eje (120) extensible para el movimiento del cabezal (200) de impresión a lo largo de una banda de impresión, presentando el primer eje (120) una cremallera.

11. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones 8 a 12,

caracterizado por que

el dispositivo (100) presenta un segundo eje (130) para el ajuste de la distancia Az del cabezal (200) de impresión respecto a la superficie (300) que se debe imprimir, presentando el segundo eje (130) un husillo.

12. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones 8 a 13,

caracterizado por que

el dispositivo (100) dispone de un dispositivo de control de la temperatura para atemperar la tinta a una temperatura de aproximadamente 43°C.

13. Dispositivo (100) según una de las reivindicaciones 8 a 14,

caracterizado por que

el dispositivo (100) dispone de un dispositivo de tapado móvil, que protege el cabezal (200) de impresión frente a la radiación UV cuando no se está usando.