ES2870486T3 - Sistema y procedimiento de impresión - Google Patents

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ES2870486T3 ES17158145T ES17158145T ES2870486T3 ES 2870486 T3 ES2870486 T3 ES 2870486T3 ES 17158145 T ES17158145 T ES 17158145T ES 17158145 T ES17158145 T ES 17158145T ES 2870486 T3 ES2870486 T3 ES 2870486T3
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Abstract

Una plataforma de soporte (Ci) configurada para portar al menos una corriente de objetos (101), estando la plataforma de soporte caracterizada por al menos una matriz de mandriles (33) alineados en una fila (r1), estando cada uno de los mandriles configurado para sostener uno de los objetos (101) sobre este; y un mecanismo de movilización configurado y que se puede hacer funcionar para acoplar dicha plataforma de soporte (Ci) a un carril (10) y trasladar de manera controlada dicha plataforma de soporte a lo largo del carril para aplicar al menos un procedimiento de tratamiento a las áreas de superficie de los objetos.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y procedimiento de impresión
Campo tecnológico
La invención se encuentra, en general, en el campo de la impresión digital y se refiere a un sistema y un procedimiento de impresión, en particular, para la impresión sobre una superficie curva.
Antecedentes
La impresión digital es una técnica de impresión que se usa habitualmente en la industria de la impresión, ya que permite la impresión bajo demanda, un corto tiempo de respuesta, e incluso una modificación de la imagen (datos variables) con cada impresión. A continuación se describen algunas de las técnicas desarrolladas para imprimir sobre una superficie de un objeto tridimensional.
La patente de Estados Unidos n.° 7.467.847 se refiere a un aparato de impresión adaptado para imprimir sobre una superficie de impresión de un objeto tridimensional. El aparato comprende un cabezal de impresión de chorro de tinta que tiene una pluralidad de boquillas y que es operativo para efectuar el movimiento relativo del cabezal de impresión y el objeto, durante la impresión, con un componente rotatorio alrededor de un eje de rotación y con un componente lineal, en el que el componente lineal está al menos parcialmente en una dirección sustancialmente paralela al eje de rotación y en el que el paso de boquilla del cabezal de impresión es mayor que el paso de rejilla a imprimir sobre la superficie de impresión en la dirección de la fila de boquillas.
La patente de Estados Unidos n.° 6.769.357 se refiere a un aparato de impresión de latas controlado digitalmente para imprimir sobre latas de dos piezas circulares, incluyendo el aparato unos cabezales de impresión digitales para imprimir una imagen sobre las latas y las unidades para el transporte y hacer rotar las latas en frente de los cabezales de impresión en una alineación registrada.
La solicitud de patente de Estados Unidos n.° 2010/0295885 describe una impresora de chorro de tinta para imprimir sobre un objeto cilindrico usando unos cabezales de impresión colocados por encima de una línea de desplazamiento y un conjunto de carro configurado para mantener el objeto alineado axialmente a lo largo de la línea de desplazamiento y para colocar el objeto en relación con los cabezales de impresión, y hacerlo rotar en relación con los cabezales de impresión. Un dispositivo de curado localizado a lo largo de la línea de desplazamiento se usa para emitir la energía adecuada para curar el fluido depositado.
La solicitud de patente n.° 2010/192517 describe un dispositivo y un procedimiento para añadir información sobre la superficie exterior de artículos, tales como recipientes en una planta de llenado de recipientes.
Sumario
La presente solicitud de patente es una división del documento EP 13855428.2, que se concede como patente europea n.° 2919994, que contiene la misma descripción y reivindica un sistema de impresión para imprimir sobre superficies exteriores de objetos, comprendiendo el sistema un sistema transportador configurado para mover los objetos a lo largo de un carril de bucle cerrado, y uno o más conjuntos de cabezal de impresión (para imprimir sobre dichos objetos, estando el sistema caracterizado porque el conjunto de cabezal de impresión comprende al menos dos matrices de unidades de cabezal de impresión, estando cada matriz (Ri) de unidades de cabezal de impresión configurada para definir una ruta de impresión (Ti) respectiva a lo largo de un eje de impresión, estando dichas unidades de cabezal de impresión dispuestas en una relación espaciada a lo largo de dichas al menos dos rutas de impresión (Ti), teniendo cada una de las unidades de cabezal de impresión al menos un elemento de impresión mientras se mueven con respecto al conjunto de cabezal de impresión; y estando dicho sistema transportador configurado para mover al menos dos corrientes de objetos a lo largo de una dirección de transporte general para hacer pasar los objetos de cada una de las al menos dos corrientes de una manera sucesiva a través de una ruta de impresión (Ti) respectiva, e imprimir sobre dichos objetos mediante los elementos de impresión de dicha ruta de impresión respectiva.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un conjunto de soporte como se establece a continuación en el presente documento en la reivindicación 1 de las reivindicaciones adjuntas.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento de tratamiento de áreas de superficie exteriores de una pluralidad de objetos como se establece a continuación en el presente documento en la reivindicación 12 de las reivindicaciones adjuntas.
Las características preferentes del conjunto de soporte y el procedimiento de la invención se establecen en las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
Con el fin de comprender mejor el objeto que se desvela en el presente documento y para ejemplificar cómo puede llevarse a cabo en la práctica, a continuación se describirán realizaciones, solo a modo de ejemplo no limitante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 ilustra esquemáticamente un sistema de impresión de acuerdo con algunas posibles realizaciones que emplean un carril de bucle cerrado para trasladar objetos a lo largo del mismo;
las figuras 2A y 2B son dibujos esquemáticos que ilustran diferentes ejemplos de un conjunto de cabezales de impresión de acuerdo con algunas realizaciones, que incluye una pluralidad de unidades de cabezal de impresión localizadas en posiciones sucesivas a lo largo de un eje de traslación;
las figuras 3A y 3B son dibujos esquemáticos que ilustran posibles disposiciones de los elementos de impresión en unidades de cabezal de impresión individuales, de acuerdo con algunas posibles realizaciones;
las figuras 4A y 4B son dibujos esquemáticos que ilustran diferentes vistas de la matriz de impresión de acuerdo con algunas posibles realizaciones, que incluye una pluralidad de grupos de unidades de cabezal de impresión localizadas en posiciones sucesivas a lo largo de un eje de traslación;
las figuras 5A y 5B son dibujos esquemáticos que ejemplifican el uso de un sistema transportador de acuerdo con algunas posibles realizaciones;
las figuras 6A y 6B son dibujos esquemáticos que ilustran algunas posibles realizaciones en las que las unidades de cabezal de impresión pueden moverse de manera controlada;
las figuras 7A y 7B son dibujos esquemáticos que ejemplifican posibles realizaciones en las que las unidades de cabezal de impresión pueden moverse de manera controlada para ajustarse a una forma del objeto, antes y durante la rotación del objeto;
la figura 8A es un dibujo esquemático que ejemplifica algunas realizaciones en las que las unidades de cabezal de impresión pertenecientes al mismo grupo están colocadas en la misma localización a lo largo del eje de traslación;
la figura 8B es un dibujo esquemático que ejemplifica algunas realizaciones en las que las unidades de cabezal de impresión pertenecientes al mismo grupo están escalonadas, colocándose en diferentes localizaciones a lo largo del eje de traslación;
la figura 9A es un dibujo esquemático que ejemplifica algunas realizaciones en las que al menos una estación de curado/fijación está localizada en el extremo del conjunto de unidades de impresión, corriente abajo del último grupo de unidades de cabezal de impresión y/o en las que al menos una estación de imprimación/pretratamiento está localizada al comienzo del conjunto de unidades de impresión, corriente arriba del primer grupo de unidades de cabezal de impresión;
la figura 9B es un dibujo esquemático que ejemplifica algunas realizaciones en las que al menos una estación de curado/fijación y/o una estación de imprimación/pretratamiento está localizada entre dos grupos sucesivos de unidades de cabezal de impresión;
la figura 9C es un dibujo esquemático que ejemplifica algunas realizaciones en las que una pluralidad de estaciones de curado/fijación y/o de imprimación/pretratamiento están colocadas una tras otra a lo largo del eje de traslación;
la figura 9D es un dibujo esquemático que ejemplifica algunas realizaciones en las que al menos una unidad de curado/fijación y/o de imprimación/pretratamiento está localizada entre unidades de cabezal de impresión del mismo grupo;
las figuras 10A a 10C son dibujos esquemáticos que ilustran algunas realizaciones en las que las composiciones primera y segunda se inyectan en la misma localización de la superficie del objeto por unidades de cabezal de impresión de los grupos primero y segundo, respectivamente, con el fin de imprimir la localización con una tercera composición que está formada por una combinación de las composiciones primera y segunda;
las figuras 11A a 11C son dibujos esquemáticos que ilustran algunas realizaciones en las que las composiciones primera y segunda se inyectan en la misma localización de la superficie del objeto por diferentes boquillas que pertenecen a una sola unidad de cabezal de impresión, con el fin de imprimir la localización con una tercera composición que está formada por una combinación de las composiciones primera y segunda;
las figuras 12A a 12C son dibujos esquemáticos que ilustran algunas realizaciones en las que las composiciones primera y segunda se inyectan en la misma localización de la superficie del objeto por las unidades de cabezal de impresión primera y segunda del mismo grupo, respectivamente, con el fin de imprimir la localización con una tercera composición que está formada por una combinación de las composiciones primera y segunda;
la figura 13A y 13B son dibujos esquemáticos que ejemplifican una posible realización en la que unidades de impresión pertenecientes a grupos diferentes están localizadas en la misma posición alrededor del eje de traslación, y se organizan en barras/columnas;
la figura 14 es un diagrama de bloques que ilustra una unidad de control utilizable de acuerdo con algunas posibles realizaciones para controlar el sistema transportador y el conjunto de cabezales de impresión de acuerdo con uno o más tipos de datos de entrada;
la figura 15 ilustra esquemáticamente un sistema transportador de acuerdo con algunas posibles realizaciones; las figuras 16A y 16B ilustran esquemáticamente una disposición del conjunto de cabezales de impresión en forma de una matriz de acuerdo con algunas posibles realizaciones;
la figura 17 ilustra esquemáticamente un carro y una disposición de mandriles montados en el mismo, configurados para sostener los objetos a imprimir y trasladarlos y hacerlos rotar en el sistema transportador;
la figura 18 ilustra esquemáticamente un carro cargado con una pluralidad de objetos a imprimir que entra en una zona de impresión del sistema;
la figura 19 ilustra esquemáticamente una impresión simultánea sobre una pluralidad de objetos unidos a tres carros diferentes que atraviesan la zona de impresión;
la figura 20 ilustra esquemáticamente una disposición de mandril de acuerdo con algunas posibles realizaciones; y
las figuras 21A a 21C ilustran esquemáticamente unos posibles esquemas de control utilizables en algunas posibles realizaciones.
Descripción detallada de las realizaciones
A continuación, se describen las diversas realizaciones de la presente invención con referencia a las figuras 1 a 20 de los dibujos, que deben considerarse en todos los aspectos solo como ilustrativos y de ninguna manera restrictivos. Los elementos ilustrados en los dibujos no son necesariamente a escala, haciendo hincapié, en cambio, en ilustrar claramente los principios de la invención. La presente invención puede proporcionarse en otras formas y realizaciones específicas sin alejarse de las características esenciales descritas en el presente documento.
La figura 1 ilustra esquemáticamente un sistema 17 de impresión de acuerdo con algunas posibles realizaciones que emplean un carril 10 de bucle cerrado (por ejemplo, una pista elíptica) para trasladar los objetos a imprimir (no mostrados) a lo largo del mismo hacia una zona 12z de impresión dispuesta en el carril 10 y que comprende uno o más conjuntos 100 de cabezales de impresión (por ejemplo, que comprenden cabezales de impresión de diversos colores). El sistema 17 de impresión en este ejemplo no limitante comprende una zona 3061 de carga configurada para la carga automática de una pluralidad de objetos a imprimir desde una línea de producción. La zona 3061 de carga puede comprender una unidad de carga que emplea un controlador independiente y uno o más sensores, motores, y elementos mecánicos y neumáticos, y está configurada para comunicar datos de sensores medidos con una unidad 300 de control del sistema 17 de impresión para sincronizar, monitorizar y gestionar el procedimiento de carga. En algunas realizaciones, la unidad de carga está configurada para cargar una corriente de objetos en el carril del sistema con el mismo índice de precisión (usado para marcar el punto de inicio de impresión sobre la superficie del objeto, en los casos en que el objeto tiene una marca previa o una orientación de tapa).
En algunas realizaciones, los objetos cargados están unidos a una pluralidad de carros C1, C2, C3 Cn-1, Cn (también denominados en el presente documento plataformas de soporte o carros Ci ) configurados para un movimiento sucesivo a lo largo del carril 10 y para comunicar datos con la unidad 300 de control con respecto al estado operativo de los carros Ci (por ejemplo, velocidad, posición, errores, etc.). Como se describe en detalle a continuación en el presente documento, los carros Ci pueden estar configurados para mover de manera simultánea, o intermitente, o independientemente controlada, los carros Ci a lo largo del carril 10, y para mover y hacer rotar de manera simultánea, o intermitente, o independientemente controlada, el objeto unido a los mismos (por ejemplo, usando unos mandriles rotatorios, no mostrados en la figura 1) mientras se trata en una unidad 204 de pretratamiento (también denominada en el presente documento estación de imprimación) y/o se trata/recubre/imprima antes, durante o después de la impresión en la zona 12z de impresión.
Puede usarse una unidad 13 de detección de tamaño en el carril 10 para determinar los tamaños (dimensiones y formas geométricas) de los objetos recibidos en la zona 3061 de carga y comunicar los datos de tamaño a la unidad 300 de control. Los datos de tamaño recibidos desde la unidad 13 de detección de tamaño se procesan y se analizan por la unidad 300 de control y se usan por la misma para ajustar las posiciones de las unidades de cabezal de impresión del conjunto 100 de cabezales de impresión y avisar sobre posibles escenarios de colisión.
También puede proporcionarse una unidad 204 de pre-tratamiento en el carril 10 para aplicar un procedimiento de pre-tratamiento a las superficies de los objetos movidos a lo largo del carril 10 (por ejemplo, un tratamiento de plasma, corona y/o llama para mejorar la adherencia de la tinta al recipiente y crear una uniformidad de la superficie con respecto a la impresión/recubrimiento introducidos). En consecuencia, la unidad 300 de control puede estar configurada para ajustar el funcionamiento de la unidad 204 de pretratamiento de acuerdo con los datos de tamaño recibidos desde la unidad 13 de detección de tamaño. Como se ejemplifica en la figura 1, el conjunto 100 de cabezales de impresión puede estar configurado para alojar una pluralidad de carros Ci (en este ejemplo se muestran tres carros C1, C2, y C3 ) e imprimir simultáneamente sobre las superficies de los objetos unidos a cada uno de los carros.
Los objetos que salen de la zona 12z de impresión pueden moverse a lo largo de una parte del carril 10 que comprende una unidad 202 de curado. La unidad 202 de curado puede operarse por la unidad 300 de control y configurarse para finalizar el procedimiento de impresión curando la una o más capas de composiciones aplicadas a sus superficies (por ejemplo, empleando un procedimiento de curado de tinta ultravioleta/UV o cualquier otro procedimiento de fijación o de secado tal como IR, haz electrónico, reacción química y similares). Además, puede usarse una unidad 16 de inspección de visión para recopilar datos (por ejemplo, datos de imagen) indicativos de los colores, patrones (por ejemplo, registro de impresión, diagnósticos, boquillas perdidas, integridad de imagen) aplicados a los objetos que salen de la zona 12z de impresión y/o la unidad 202 de curado. Después de completar el procedimiento de impresión y, opcionalmente, de curado y/o de inspección, pueden hacerse avanzar los objetos a lo largo del carril 10 hacia una zona 306u de descarga para su retirada automática del sistema 17 de impresión. La zona 306u de descarga puede incluir una unidad de descarga que emplea un controlador independiente y una o más unidades de sensor, motores, elementos mecánicos y neumáticos y está configurada para comunicar datos de sensor con la unidad 300 de control del sistema 17 de impresión para monitorizar y gestionar el procedimiento de descarga.
Las figuras 2A y 2B son dibujos esquemáticos que ilustran diferentes ejemplos de un conjunto 100 de cabezales de impresión de la presente divulgación, que incluye una pluralidad de unidades de cabezal de impresión localizadas en posiciones sucesivas a lo largo de un eje de traslación.
En el ejemplo de la figura 2A, las unidades 102a, 104a, 106a, 108a de cabezal de impresión están dispuestas de tal manera que los salientes de las diferentes unidades de cabezal de impresión en el eje de traslación caen en diferentes partes del eje 110 de traslación (a lo largo del eje de impresión) y se colocan en localizaciones respectivas (angulares) alrededor del eje 110 de traslación. En el ejemplo de la figura 2B, las unidades 102a, 104a, 106a, 108a de cabezal de impresión están dispuestas de tal manera que los salientes de las diferentes unidades de cabezal de impresión en el eje de traslación caen en diferentes partes del eje 110 de traslación y se colocan en las mismas localizaciones (angulares) alrededor del eje 110 de traslación, para formar una línea de unidades de cabezal de impresión sustancialmente en paralelo al eje 110 de traslación.
En este ejemplo no limitante, el eje 110 de traslación corresponde, en general, a un eje del objeto 101, y es el eje a lo largo del que puede producirse una traslación respectiva entre el objeto 101 y el conjunto 100 de cabezales de impresión. Además, puede producirse una rotación relativa entre el objeto 101 y el conjunto 100 de cabezales de impresión alrededor del eje 110 de traslación.
Los detalles de los movimientos de traslación y de rotación se tratarán más adelante en el presente documento.
Haciendo referencia ahora a las figuras 3A y 3B, se ilustran esquemáticamente posibles disposiciones de los elementos 130 de impresión (por ejemplo, boquillas o aberturas de expulsión) en unidades de cabezal de impresión individuales, de acuerdo con algunas posibles realizaciones.
Tal como se ejemplifica en las figuras, 3A/ B, una unidad de cabezal de impresión puede incluir una o más boquillas o aberturas de expulsión (en general 130) configuradas para permitir la expulsión de composiciones de material sobre la superficie del objeto 101. Las composiciones de material pueden ser fluidos (como es el caso de la impresión por chorro de tinta y la inyección y/o la impresión de plásticos) y/o sólidos (por ejemplo, polvos, como es el caso de la impresión láser). En el presente documento, el término impresión pretende incluir cualquier tipo de expulsión de un material sobre una superficie de un objeto, y/o grabar o marcar puntos, líneas o patrones sobre el mismo. Por lo tanto, la impresión incluye, por ejemplo, cambiar el color, la forma o la textura de un objeto, expulsando un material sobre la superficie del objeto, grabando y/o aplicando marcas sobre el mismo. Por ejemplo, y sin limitación, las unidades de cabezal de impresión pueden comprender uno o más marcadores (por ejemplo, herramienta de grabado, marcador láser, marcador de pintura y similares) configurados para aplicar marcas visibles y/o invisibles (es decir, funcionales, tales como cargas electrónicas) sobre las superficies exteriores de los objetos que atraviesan la zona 12z de impresión.
La figura 3A ejemplifica diferentes configuraciones de los elementos 130 de impresión de las unidades 104a y 106a de cabezal de impresión. Las unidades 104a y 106a de cabezal de impresión se muestran desde un lado de las mismas en paralelo al eje de traslación. La unidad 104a de cabezal de impresión incluye una pluralidad de elementos 130 de impresión (por ejemplo, cuatro), colocados a lo largo de una fila en localizaciones sucesivas a lo largo del eje de traslación. La unidad 106a de cabezal de impresión en este ejemplo no limitante incluye un único elemento 130 de impresión, como se usa habitualmente en la técnica para inyectar composiciones de plástico.
La figura 3B ejemplifica una posible configuración de los elementos de impresión dispuestos en la unidad 102a de cabezal de impresión. La figura 3B muestra una vista frontal de la unidad 102a de cabezal de impresión (perpendicular al eje 110 de traslación). En este ejemplo no limitante, la unidad 102a de cabezal de impresión incluye una columna de elementos 130 de impresión colocados en una línea perpendicular al eje 110 de traslación. Opcionalmente, no todos los elementos 130 de impresión son perpendiculares a la superficie del objeto. En el ejemplo de la figura 3B, el elemento de impresión es perpendicular a la superficie del objeto, por ejemplo, está configurado para expulsar una composición de material a lo largo de una trayectoria de expulsión perpendicular a la superficie del objeto. Por otra parte, los elementos de impresión exteriores localizados en los lados del elemento de impresión central son oblicuos a la superficie del objeto.
Opcionalmente, una unidad de cabezal de impresión usada en la presente invención puede incluir una pluralidad de filas o columnas de elementos de impresión que forman una matriz bidimensional que define una superficie del conjunto de cabezales de impresión orientada hacia el objeto. El conjunto de cabezales de impresión puede estar configurado en cualquier forma, tal como, pero sin limitación, rectangular, paralelogramo, o similares. Haciendo referencia ahora a las figuras 4A y 4B, se ilustran esquemáticamente diferentes vistas de un sistema 200 de impresión de la presente divulgación. En la figura 4A, se muestra una vista en perspectiva, mientras que en la figura 4B, se muestra una vista frontal. El sistema 200 de impresión está configurado para imprimir una imagen/patrón sobre una superficie exterior curva del objeto 101, e incluye un conjunto 100 de cabezales de impresión que tiene una pluralidad de unidades de cabezal de impresión, y un sistema transportador (302 en las figuras 5A y 15) configurado para mover el objeto 101 y/o las unidades de cabezal de impresión. Opcionalmente, el sistema 200 incluye una unidad de control (300, mostrada en las figuras 1 y 21A) configurada para controlar el sistema 302 transportador y el funcionamiento de las unidades de cabezal de impresión. La superficie curva del objeto puede ser circular, oval, elíptica, etc.
En algunas realizaciones, cada unidad de cabezal de impresión incluye uno o más elementos de impresión, por ejemplo, configurados para inyectar/aplicar una composición de material (tal como tinta, polvo, fluido de curado, fluido de fijación, fluido de pretratamiento, fluido de recubrimiento, y/o una composición de uno o más fluidos para crear un tercer fluido, y/o cualquier material sólido/gas que, aunque inyectado, es un fluido) sobre la superficie exterior del objeto 101, como se ha descrito anteriormente. El conjunto 100 de cabezales de impresión puede estar diseñado como los conjuntos de cabezales de impresión descritos en las figuras 2A y 2B, o como un conjunto 100 de cabezales de impresión en el que las unidades de cabezal de impresión están organizadas en grupos, como se describirá a continuación.
En el ejemplo mostrado en las figuras 4A y 4B, las unidades de cabezal de impresión de cada grupo están dispuestas a lo largo de una trayectoria curva alrededor del eje de traslación, y cada grupo rodea una región respectiva del eje 110 de traslación. Por lo tanto, las unidades 102a, 102b, y 102c de cabezal de impresión pertenecen a un primer grupo 102. Las unidades 104a, 104b, y 104c de cabezal de impresión (vistas en la figura 13) pertenecen a un segundo grupo 104. Las unidades 106a, 106b, y 106c de cabezal de impresión pertenecen a un tercer grupo 106. Las unidades 108a, 108b, y 108c de cabezal de impresión pertenecen a un cuarto grupo 108. Los grupos 102, 104 y 106 están localizados en unas localizaciones respectivas a lo largo del eje de traslación.
El sistema 302 transportador está configurado para mover el objeto 101 y/o el conjunto 100 de cabezales de impresión de tal manera que una parte deseada del objeto 101 se lleva a las proximidades de una unidad de cabezal de impresión deseada en un momento deseado. De esta manera, la impresión puede realizarse sobre la superficie exterior del objeto. El transportador está configurado para permitir al menos dos tipos de movimiento relativo entre el objeto 101 y el conjunto de cabezales de impresión: (i) un movimiento de traslación a lo largo de o en paralelo al eje 110 de traslación, y (ii) una rotación alrededor del eje 110 de traslación. De esta manera, cualquier punto en la superficie exterior del objeto 101 puede llevarse a las proximidades de cualquier unidad de cabezal de impresión. Opcionalmente, existe un tercer tipo de movimiento relativo a lo largo de uno o más ejes radiales (o planos) sustancialmente en perpendicular al eje de traslación. Este tercer movimiento puede ser necesario con el fin de mantener una distancia deseada entre al menos una unidad de cabezal de impresión y la superficie del objeto.
En algunas realizaciones, la unidad 300 de control es una unidad electrónica configurada para transmitir, o transferir desde un codificador de movimiento del carro, una o más señales a las unidades de cabezal de impresión en el conjunto 100 y al sistema 302 transportador. Como alternativa, las señales procedentes del codificador de movimiento se transfieren directamente al conjunto de cabezales de impresión en el que se traducen por cada unidad de cabezal de impresión en instrucciones de impresión basándose en las señales recibidas desde la unidad 300 de control. En consecuencia, la o las señales de control posicional, transmitidas desde uno de los codificadores del carro al conjunto 100 de cabezales de impresión, pueden usarse por la unidad 300 de control para ordenar a las unidades de cabezal de impresión individuales que expulsen sus composiciones de material respectivas desde uno o más elementos de impresión (por ejemplo, boquillas/aberturas de expulsión) en momentos específicos. Además, la unidad 300 de control genera una o unas señales de control para el sistema 302 transportador, para ordenar al sistema 302 transportador que mueva (es decir, que traslade y/o haga rotar) los objetos 101 y/o el conjunto 100 de cabezales de impresión de acuerdo con un patrón deseado. Por lo tanto, la unidad 300 de control sincroniza el funcionamiento de las unidades de cabezal de impresión con el movimiento relativo entre el objeto 101 y el conjunto 100 de cabezales de impresión, con el fin de crear un patrón de impresión deseado en el objeto y, por lo tanto, imprimir una imagen deseada sobre la superficie exterior del objeto.
Los grupos de unidades de cabezal de impresión se colocan a lo largo del eje 110 de traslación, de tal manera que durante el movimiento relativo entre el objeto 101 y el conjunto 100 de cabezales de impresión, el objeto 101 se lleva sucesivamente a las proximidades de diferentes unidades o grupos de cabezal de impresión de las unidades de cabezal de impresión. Además, durante al menos ciertas etapas de este movimiento, diferentes partes de los objetos 101 pueden localizarse en las proximidades de las unidades de cabezal de impresión que pertenecen a al menos dos grupos o unidades de cabezal de impresión consecutivos localizados en posiciones sucesivas a lo largo del eje 110 de traslación. De esta manera, la superficie exterior del objeto puede imprimirse simultáneamente por unidades de cabezal de impresión que pertenecen a diferentes grupos o unidades de cabezal de impresión localizados en posiciones sucesivas a lo largo del eje 110 de traslación. Opcionalmente, los diferentes elementos de impresión de una sola unidad de impresión pueden imprimir sobre dos objetos diferentes al mismo tiempo. Como se ha explicado anteriormente, esta característica permite que el sistema 200 realice la impresión sobre uno o más objetos a la vez que optimiza la utilización de los cabezales de impresión, logrando de este modo un sistema de alta eficiencia capaz de proporcionar un alto rendimiento de objetos. Como se ejemplifica en la figura 4A, durante un cierto período de tiempo, el objeto 101 está en las proximidades del primer grupo (que incluye las unidades 102a, 102b, y 102c de cabezal de impresión) y el segundo grupo (que incluye las unidades 104a, 104b, y 104c de cabezal de impresión).
Además de mejorar el rendimiento de impresión en uno o más objetos, la estructura del sistema 200 también permite una impresión simultánea en una pluralidad de objetos 101. Con este fin, los objetos 101 se introducen en el sistema 200, uno tras otro, y el sistema 302 transportador mueve (es decir, traslada y/o hace rotar) los objetos 101 y/o el conjunto 100 de unidades de cabezal de impresión, de manera que cada objeto 101 puede imprimirse por ciertas partes de las unidades de cabezal de impresión que no se imprimen en otro objeto. Por ejemplo, en la figura 4A, el objeto 101 está en las proximidades del grupo primero y segundo (aunque en la práctica, un objeto puede imprimirse por más de dos grupos si el objeto es lo suficientemente largo en comparación con los cabezales de impresión y con las distancias entre los cabezales de impresión a lo largo del eje de traslación). Si ningún otro objeto está presente, las unidades de cabezal de impresión del tercer grupo (106a, 106b y 106c) y las unidades de cabezal de impresión del cuarto grupo (108a, 108b, y 108c) están inactivas. Sin embargo, si un segundo objeto se introduce en el sistema 200 y se mueve a las proximidades de los cabezales de impresión del grupo primero y/o segundo, el primer objeto se moverá a las proximidades de los grupos segundo y/o tercero. De esta manera, al menos alguno de estos últimos grupos (segundo y tercero) de los cabezales de impresión será capaz de imprimir una imagen sobre el primer objeto y alguno de los grupos anteriores (primero y segundo) de las unidades de cabezal de impresión será capaz de imprimir una imagen sobre el segundo objeto.
El sistema de impresión se considera plenamente utilizado cuando en todas las unidades de cabezal de impresión hay objetos que se están imprimiendo por las unidades de cabezal de impresión. Con este fin, se considera que cualquier hueco entre los objetos en la zona de impresión disminuye la eficiencia y, por lo tanto, se requiere minimizar los huecos entre los objetos.
Como puede verse en la figura 4B, las unidades de cabezal de impresión de cada grupo están colocadas alrededor del eje 110 de traslación, con el fin de mantener una distancia deseada con la superficie exterior del objeto. Las unidades de cabezal de impresión pueden colocarse en una disposición espaciada, o pueden ser adyacentes entre sí. Las distancias entre unidades de cabezal de impresión consecutivas que pertenecen al mismo grupo pueden ser iguales entre sí o diferentes entre sí. Además, dentro de un grupo, las unidades de cabezal de impresión pueden colocarse alrededor de la superficie exterior del objeto, de tal manera que las distancias entre las diferentes unidades de cabezal de impresión y la superficie exterior del objeto sean iguales entre sí, o de tal manera que cada unidad de cabezal de impresión tenga una distancia respectiva con la superficie exterior del objeto. La distancia entre las unidades de cabezal de impresión y la superficie exterior del objeto depende del tipo de unidades de cabezal de impresión usadas y su composición, y se elige de manera que las unidades de cabezal de impresión suministren sus composiciones de una forma deseada. Cabe señalar que la composición inyectada por las unidades de cabezal de impresión puede ser un material químico, un compuesto químico de materiales y/o una mezcla entre los materiales y/o los compuestos.
En algunas realizaciones de la presente invención, la impresión sobre la superficie del objeto por diferentes unidades de cabezal de impresión o por diferentes elementos 130 de impresión de una unidad de cabezal de impresión puede realizarse con el fin de crear una nueva trayectoria que no se imprimió previamente. Opcionalmente, una parte de la impresión puede realizarse a lo largo o cerca de una trayectoria impresa existente. Puede usarse una trayectoria impresa cerca de o entre otras dos trayectorias para lograr una resolución predefinida. Puede usarse una trayectoria impresa a lo largo de una trayectoria existente para completar la resolución de la trayectoria existente añadiendo más puntos para crear una trayectoria en espiral más densa. Además, la impresión de una trayectoria a lo largo de una trayectoria existente puede usarse para crear una redundancia entre dos elementos de impresión diferentes, es decir, si un elemento de impresión no está funcionando, entonces el segundo elemento de impresión imprime una parte (por ejemplo, un 50 %) de los datos deseados. Opcionalmente, en caso de que uno de los elementos de impresión deje de operar, el sistema puede controlarse con el fin de permitir que el segundo elemento de impresión imprima los datos que inicialmente estaban destinados a imprimirse por el primer elemento de impresión. Esto puede hacerse, por ejemplo, controlando (por ejemplo, decelerando) el movimiento (la traslación y/o la rotación) del objeto 101 y/o la matriz de cabezal de impresión, o controlando el segundo elemento de impresión para que inyecte más tinta. Opcionalmente, las unidades de cabezal de impresión que pertenecen al mismo grupo están configuradas para inyectar tinta de un solo color en la superficie del objeto, y los diferentes grupos de unidades de cabezal de impresión están configurados para inyectar los colores respectivos en la superficie del objeto. Como alternativa, las diferentes unidades de cabezal de impresión que pertenecen al mismo grupo están configuradas para inyectar tinta de diferentes colores.
Cabe señalar que, aunque en las figuras mencionadas anteriormente se muestra que cada grupo incluye tres unidades de cabezal de impresión, los grupos pueden tener cualquier número de unidades de impresión, por ejemplo, uno, dos, cuatro, etc. Además, aunque las figuras mencionadas anteriormente muestran la presencia de cuatro grupos, puede incluirse cualquier número de grupos en el sistema de la presente invención. Además, en las figuras mencionadas anteriormente se muestra que las unidades de cabezal de impresión son más cortas que la longitud del objeto 101. Puede que este no sea el caso, ya que en algunos casos las unidades de cabezal de impresión pueden ser tan largas como el objeto, o incluso más largas.
El sistema 200 puede usarse para imprimir sobre el objeto 101 de acuerdo con dos secuencias de impresión diferentes: una impresión continua y una impresión por etapas o cualquier combinación de las mismas. En la impresión continua, la impresión se produce durante el movimiento relativo entre el objeto 101 y la disposición 100 de cabezal de impresión, cuando dicho movimiento incluye un movimiento de traslación simultáneo a lo largo de o paralelo al eje 110 de traslación y un movimiento de rotación alrededor del eje 110 de traslación. En este tipo de impresión, los datos de imagen se imprimen sobre la superficie del objeto a lo largo de una trayectoria sustancialmente en espiral.
En la impresión por etapas, una traslación relativa entre el objeto y los cabezales de impresión lleva regiones deseadas de la superficie del objeto a las proximidades de uno o más grupos de cabezal de impresión o unidades de cabezal de impresión localizados en posiciones sucesivas a lo largo del eje de traslación. La traslación se detiene, mientras que se efectúa la rotación relativa. Durante la rotación, las unidades de cabezal de impresión realizan una impresión circunferencial sobre la superficie del objeto. Después de realizar la impresión, la traslación relativa se reinicia para llevar una o más regiones deseadas de la superficie del objeto a las proximidades de uno o más grupos de cabezal de impresión. La rotación puede mantenerse durante la traslación, o interrumpirse al menos durante parte de la traslación.
Las etapas pueden ser pequeñas etapas, donde la traslación se produce para mover una región deseada del objeto 101 desde un elemento 130 de impresión a un elemento 130 de impresión consecutivo de una sola unidad de cabezal de impresión, o pueden ser etapas más grandes, donde la traslación se produce para mover una región deseada del objeto desde una primera unidad de cabezal de impresión a una unidad de cabezal de impresión sucesiva (por ejemplo, perteneciente a un grupo diferente) a lo largo del eje 110 de traslación. En algunas realizaciones, las etapas pueden ser lo suficientemente grandes para trasladar una región deseada del objeto 101 desde una primera unidad de cabezal de impresión a una segunda unidad de cabezal de impresión mientras que se saltan una o más unidades de cabezal de impresión intermedias.
En la etapa de impresión, la impresión circunferencial puede activarse por un disparador que confirma que la región deseada del objeto 101 se ha trasladado una distancia deseada. Este disparador puede ser una señal de codificador de posicionamiento y/o una señal de índice, que se activa durante la traslación y no se activa cuando no se produce la traslación. Conociendo la velocidad de la traslación y la posición (a lo largo del eje de traslación) de las unidades de cabezal de impresión deseadas y sus elementos 130 de impresión, el punto de tiempo en el que la región deseada del objeto 101 se expone a la unidad de cabezal de impresión deseada, y puede calcularse su elemento 130 de impresión. Por lo tanto, cuando el disparador se activa por la señal de codificador de posicionamiento y/o de índice, se envía una instrucción para efectuar la impresión a la unidad de cabezal de impresión deseada y/o el elemento 130 de impresión, por ejemplo, de acuerdo con las señales de posición de codificador. Como alternativa, el disparador puede activarse por un detector de luz localizado en un lado del objeto 101 y los emisores de luz correspondientes localizados en un segundo lado del objeto 101. Cuando el objeto 101 oscurece el detector de luz, y la luz procedente del emisor de luz no alcanza el detector de luz, se considera que la región deseada de la superficie del objeto se ha trasladado la cantidad deseada.
Opcionalmente, se monitoriza una coordenada circunferencial de una determinada región de la superficie del objeto (por ejemplo, calculada a través de una velocidad conocida de rotación y el radio conocido del objeto), y se activa un segundo disparador cuando la región alcanza una coordenada circunferencial deseada que corresponde a la coordenada circunferencial de la unidad de cabezal de impresión deseada, o el elemento 130 de impresión. En una variante, después de detener la traslación, se realiza la rotación relativa para exponer la región deseada sobre la superficie del objeto a la unidad de cabezal de impresión deseada, o el elemento 130 de impresión, y solo entonces se efectúa la impresión (expulsión de la composición de material). En otra variante, no se usa el segundo disparador, y cuando cesa la traslación, la región deseada de la superficie del objeto se expone a una unidad de cabezal de impresión diferente, o elemento 130 de impresión. Debido a que se conoce la coordenada circunferencial de la región deseada, la unidad de control puede dar una instrucción a la unidad de cabezal de impresión o elemento 130 de impresión diferente, para efectuar una impresión deseada sobre la región deseada. Esta última variante es útil para disminuir las demoras en la impresión del objeto. Un posible patrón de impresión puede incluir tanto la impresión continua como la impresión por etapas, realizadas en diferentes momentos.
Cabe señalar que el eje 110 de traslación se muestra en las figuras como una línea recta. Este puede no ser necesariamente el caso. De hecho, el eje de traslación puede ser curvilíneo, o puede tener secciones rectas y secciones curvilíneas.
Haciendo referencia ahora a las figuras 5A y 5B, se ejemplifica un sistema 302 transportador incluido en el sistema de impresión en algunas realizaciones. En el ejemplo no limitante ilustrado en la figura 5A, el sistema 302 transportador está configurado para mover el objeto 101, mientras que en la figura 5B el sistema 302 transportador está configurado para mover el conjunto 100 de cabezales de impresión.
En el ejemplo no limitante mostrado en la figura 5A, el sistema 302 transportador del sistema 200 incluye un portaobjetos 150 unido a un extremo del objeto 101. En una variante, el portaobjetos mueve el objeto 101 a lo largo del eje 110 de traslación, y hace rotar el objeto alrededor del eje 110 de traslación. La traslación y la rotación pueden ser simultáneas o no, dependiendo de la forma deseada de impresión. Opcionalmente, el sistema 302 transportador incluye una cinta 152 transportadora, que está configurada para mover el objeto 101 a lo largo del eje 110 de traslación (como se muestra por la doble flecha 154), mientras que la función del portaobjetos se limita a hacer rotar el objeto 101 (como se muestra por la flecha 156).
La cinta 152 transportadora puede ser una cinta que se mueve mediante un sistema de movimiento, tal como un motor eléctrico, un sistema de motor lineal, múltiples sistemas de motor lineales que se combinan para formar una ruta, un sistema lineal magnético, o un sistema de flujo de aire a presión. En caso de que se maneje una pluralidad de objetos, cada uno de los objetos puede manejarse por separado por uno o más portaobjetos. Puede darse el caso de que cada uno de los objetos 101 se controle en diferentes lugares a lo largo del eje 110 de traslación para trasladarlo de una manera diferente (por ejemplo, a una velocidad diferente) a lo largo del eje 110 de traslación.
En el ejemplo no limitante mostrado en la figura 5B, el sistema 302 transportador del sistema 200 incluye un carro 158. El carro 158 en este ejemplo transporta el conjunto 100 de cabezales de impresión a lo largo de una dirección paralela al eje 110 de traslación (como se muestra por la doble flecha 160) y rota con las unidades de cabezal de impresión alrededor del eje de traslación (como se muestra por la flecha 162).
Debe añadirse que, aunque no se ilustra en las figuras, también son posibles otros escenarios para dar lugar al movimiento de traslación y rotación relativo entre el objeto y la disposición de cabezal de impresión. En un primer escenario posible, el sistema 302 transportador está diseñado para mover el conjunto 100 de cabezales de impresión a lo largo del eje 110 de traslación e incluye un portaobjetos para hacer rotar el objeto alrededor del eje 110 de traslación. En un segundo escenario posible, el sistema 302 transportador está diseñado para mover el objeto 101 a lo largo del eje 110 de traslación y para hacer rotar la disposición de cabezal de impresión alrededor del eje 110 de traslación.
En algunas realizaciones, pueden moverse tanto el objeto 101 como las disposiciones 100 de cabezal de impresión.
Todas las formas de movimiento relativo descritas anteriormente (fijar las unidades de cabezal de impresión y mover el objeto, mover las unidades de cabezal de impresión y fijar el objeto, trasladar el objeto y hacer rotar la disposición de cabezal de impresión, hacer rotar el objeto y trasladar la disposición de cabezal de impresión, mover las unidades de cabezal de impresión y mover el objeto) están dentro del ámbito de la presente invención y son equivalentes entre sí. Con el fin de simplificar la descripción de la invención, en la parte restante del presente documento la descripción se relacionará con el caso en el que se fijan las unidades de cabezal de impresión y se mueve (se traslada y se hace rotar) el objeto 101. Sin embargo, las referencias al movimiento del objeto 101 deben entenderse como referencias al movimiento relativo entre el objeto 101 y las disposiciones 100 de unidades de cabezal de impresión.
En los dos casos descritos anteriormente, las unidades de cabezal de impresión individuales y/o los grupos individuales pueden moverse a lo largo del eje 110 de traslación unos con respecto a otros. Esto puede usarse para una calibración manual y/o automática antes y/o después de la impresión. Opcionalmente, las unidades y/o grupos de cabezal de impresión individuales pueden moverse alrededor o en perpendicular al eje 110 de traslación. Esto también puede usarse para una calibración manual y/o automática antes y/o después de la impresión.
Haciendo referencia ahora a las figuras 6A y 6B, que son dibujos esquemáticos que ilustran algunas realizaciones posibles, las unidades de cabezal de impresión individuales pueden moverse de manera controlada.
En la figura 6A, las unidades 102a-102d de cabezal de impresión pertenecen a un solo grupo y se colocan a lo largo de la circunferencia del objeto 101. En la figura 6B, las unidades 102b y 102d de cabezal de impresión se alejan del eje de traslación (o del objeto 101), tal como se representa por las flechas 180 y 182, respectivamente. En algunas realizaciones de la presente invención, al menos algunas unidades de cabezal de impresión pueden acercarse y alejarse individualmente del objeto 101. Opcionalmente, dicho movimiento para cada unidad de cabezal de impresión se produce a lo largo de un eje respectivo que es perpendicular al eje de traslación. Opcionalmente, también puede ajustarse la orientación de las unidades de cabezal de impresión individuales.
La capacidad de mover las unidades de cabezal de impresión permite el mantenimiento de una distancia deseada entre las unidades de cabezal de impresión y el objeto 101. Además, el movimiento de las unidades de cabezal de impresión permite mover las unidades de cabezal de impresión seleccionadas entre sus posiciones activas y sus posiciones pasivas. Esto da flexibilidad al conjunto de cabezales de impresión, ya que puede configurarse de diferentes maneras para imprimir sobre superficies de diferentes diámetros y longitudes (por ejemplo, para objetos de pequeño diámetro, se disminuye el número de unidades de cabezal de impresión activas en un grupo, para permitir que los cabezales de impresión activos estén a una distancia deseada de la superficie exterior del objeto). En una variante, las unidades de cabezal de impresión solo pueden moverse antes de la impresión, es decir, después de que el objeto empieza a moverse las unidades de cabezal de impresión mantienen su posición con respecto al eje de traslación. Esta característica es ventajosa, ya que permite que el sistema 200 mantenga una distancia deseada entre las unidades de cabezal de impresión y los objetos que tienen una pluralidad de diámetros y longitudes. En otra variante, las unidades de cabezal de impresión pueden moverse durante la impresión. La última característica puede ser ventajosa en el caso en de que el tamaño y/o forma de sección transversal del objeto varíe a lo largo de la longitud del objeto, o en los casos donde el objeto no es circular (como se ejemplifica en las figuras 7A a 7C).
Haciendo referencia ahora a las figuras 7A a 7C, se ejemplifican realizaciones en las que las unidades de cabezal de impresión pueden moverse de manera controlada para adaptarse a una forma del objeto 101, antes y durante la rotación del objeto 101.
En la figura 7A, un objeto 101 que tiene una sección transversal elíptica se lleva al sistema 100. Las unidades 102a-102d de cabezal de impresión pertenecen a un solo grupo y se colocan inicialmente para que coincidan con la forma de un objeto circular. En la figura 7B, las unidades 102b y 102c de cabezal de impresión se acercan al eje de traslación (localizado en el centro de la sección transversal elíptica en el objeto 101 y que se mueve fuera de la página), de manera que se mantiene una distancia deseada entre la superficie exterior de los objetos y cada unidad de cabezal de impresión. Se hace rotar el objeto 101. Durante la rotación, las unidades 102a-102d de cabezal de impresión se mueven con respecto al eje de traslación y, opcionalmente, se varía su orientación. En un momento dado, el objeto 101 ha rotado 90 grados. Las unidades 102a y 102d de cabezal de impresión se han acercado al eje de traslación, mientras que las unidades 102b y 102c de cabezal de impresión se han alejado del eje de traslación. De esta manera, se mantiene una distancia deseada entre las unidades de cabezal de impresión y la superficie del objeto. Además, se ha cambiado la orientación de todas las unidades de cabezal de impresión, con el fin de mantener una orientación deseada con respecto a las regiones del objeto que se exponen a las unidades de cabezal de impresión.
Cabe que señalar que en las figuras anteriores, se ha mostrado que las unidades de cabezal de impresión del mismo grupo se localizan en la misma coordenada a lo largo del eje 110 de traslación. Sin embargo, este no es necesariamente el caso. Haciendo referencia ahora a las figuras 8A y 8B, se ejemplifican dos disposiciones opcionales de unidades de cabezal de impresión que pertenecen a un grupo. En las figuras 8A un dibujo esquemático ejemplifica algunas posibles realizaciones en las que las unidades de cabezal de impresión que pertenecen al mismo grupo están colocadas en la misma localización a lo largo del eje 110 de traslación. La figura 8B es un dibujo esquemático que ejemplifica algunas posibles realizaciones en las que las unidades de cabezal de impresión que pertenecen al mismo grupo están escalonadas, es decir, están colocadas en diferentes localizaciones a lo largo del eje 110 de traslación.
En la figura 8A, todas las unidades de cabezal de impresión que pertenecen al mismo grupo están colocadas en una misma localización X a lo largo del eje 110 de traslación. En otras palabras, los salientes de las diferentes unidades de cabezal de impresión del mismo grupo en el eje 110 de traslación caen en la misma región del eje de traslación. En la figura 8B, cada unidad de cabezal de impresión del mismo grupo está colocada en una localización respectiva a lo largo de eje 110 de traslación. La unidad 102a de cabezal de impresión está centrada en la coordenada A en el eje 110 de traslación. La unidad 102b de cabezal de impresión está centrada en la coordenada B. La unidad 102c de cabezal de impresión está centrada en la coordenada C. La unidad 102d de cabezal de impresión está centrada en la coordenada D. En otras palabras, los salientes a lo largo del eje de traslación de al menos dos de las unidades de cabezal de impresión del al menos un grupo caen en unas regiones diferentes del eje 110 de traslación.
Haciendo referencia ahora a la figura 9A, se ejemplifican algunas realizaciones en las que al menos una estación de curado/secado está localizada en el extremo del conjunto 100 de unidades de impresión, corriente abajo del último grupo de unidades de cabezal de impresión.
En la figura 9A, el objeto 101 se mueve de derecha a izquierda, en la dirección 201. Durante esta traslación, las regiones de la superficie del objeto se exponen sucesivamente a las unidades de cabezal de impresión de los grupos 102, 104, 106, y 108 (o a las unidades 102a, 104a, 106a, y 108a de cabezal de impresión, si el conjunto 100 de cabezales de impresión se coloca de acuerdo con las figuras 2A y 2B) y se imprime. La impresión puede ser una impresión continua o una impresión por etapas, como se ha descrito anteriormente. En algunas realizaciones de la presente invención, una estación 202 de curado/secado está localizada corriente abajo del último grupo 108 (o la última unidad 108a de cabezal de impresión). Después de recibir tinta desde las unidades de cabezal de impresión, el objeto 101 se mueve a la estación de curado/secado, donde la tinta se fija sobre la superficie del objeto. El curado/secado puede realizarse de acuerdo con cualquier técnica conocida, tal como: exposición de la superficie impresa a la luz ultravioleta (UV) sin o con cualquier combinación de gas o líquido externo para mejorar la velocidad de curado/secado; exposición de la superficie impresa a un haz eléctrico (EB); calentamiento de la superficie a través de la exposición a la radiación IR (infrarroja); secado por ventilación. Estas técnicas pueden usarse para el curado/secado después de que se realice la impresión.
Las técnicas también pueden usarse para la imprimación/pretratamiento de la superficie del objeto antes de la impresión: exposición de la superficie impresa del objeto a una llama, y/o plasma, y/o corona, y/o equipo de limpieza de superficie: y/o equipo antiestático; calentamiento de superficie o equipo de secado; aplicación de un material de imprimación o de recubrimiento a la superficie; exposición de la superficie impresa o no impresa a un gas, tal como nitrógeno o un gas inerte para mejorar el curado posterior. Con este fin, opcionalmente, una estación 204 de imprimación está localizada corriente arriba del primer grupo 102 de cabezal de impresión (o la primera unidad 102a de cabezal de impresión). En la estación 204 de imprimación, la superficie del objeto 101 se trata con el fin de mejorar la impresión inminente sobre la misma. La imprimación puede realizarse de acuerdo con cualquiera de las formas mencionadas anteriormente usadas para la imprimación/pretratamiento.
Cabe señalar que la estación de curado/secado puede incluir una sola unidad de curado/secado o un grupo de unidades de curado/secado colocadas alrededor del eje 110 de traslación. De manera similar, la estación de imprimación puede incluir una sola unidad de imprimación o un grupo de unidades de imprimación colocadas alrededor del eje 110 de traslación.
Haciendo referencia ahora a la figura 9B, un dibujo esquemático ejemplifica algunas realizaciones en las que al menos una estación de curado/secado y/o una estación de imprimación/pretratamiento está localizadas entre dos grupos sucesivos de unidades de cabezal de impresión.
En algunas realizaciones, puede ser deseable tener una estación de curado o de imprimación después (corriente abajo) de uno o algunos de los grupos de unidades de cabezal de impresión (o después de algunas de las unidades de cabezal de impresión localizadas en posiciones sucesivas a lo largo del eje de traslación). Por ejemplo, y sin que sea limitante, si se aplican grupos o unidades de cabezal de impresión consecutivos a las composiciones de objetos que pueden mezclarse entre sí y producir resultados no deseables se necesita una estación de curado entre estos dos grupos o unidades de cabezal de impresión consecutivos. En otro ejemplo, determinadas unidades de cabezal de impresión o las unidades de cabezal de impresión de determinados grupos están configuradas para inyectar una composición que necesita un determinado tipo de imprimación antes de su aplicación sobre la superficie del objeto. En este caso, es necesario colocar una estación de imprimación antes de las determinadas unidades de cabezal de impresión o los determinados grupos.
En el ejemplo no limitante de la figura 9B, una estación 206 de curado/secado y/o de imprimación/pretratamiento está localizada entre los grupos 102 y 104 (o las unidades 102a y 104a de cabezal de impresión), y una estación 208 de curado/secado y/o de imprimación/pretratamiento está localizada entre los grupos 104 y 106 (o las unidades 104a y 106a de cabezal de impresión), y una estación 210 de curado/secado y/o de imprimación/pretratamiento está localizada entre los grupos 106 y 108 (o las unidades 106a y 108a de cabezal de impresión).
Haciendo referencia ahora a la figura 9C, un dibujo esquemático ejemplifica algunas realizaciones en las que una pluralidad de estaciones de curado/secado/imprimación/pretratamiento están colocadas una tras otra a lo largo del eje de traslación. En este ejemplo no limitante, las estaciones 212, 214, 216, 218, 219 de curado/secado/imprimación/pretratamiento están localizadas por debajo del objeto 101, mientras que los grupos de cabezal de impresión (o las unidades de cabezal de impresión individuales) están localizados por encima del objeto 101. De esta manera, puede realizarse simultáneamente la impresión y el curado/secado/imprimación/pretratamiento. Opcionalmente, las estaciones 212, 214, 216, 218, 219 pueden ser parte de una sola estación larga que tiene una pluralidad de elementos de impresión. Esto es ventajoso ya que crea un curado/secado/imprimación/pretratamiento de cada capa impresa en cada ciclo.
Haciendo referencia ahora a la figura 9D, un dibujo esquemático ejemplifica algunas realizaciones en las que al menos una unidad de curado/secado y/o de imprimación/pretratamiento es parte de un grupo de unidades de cabezal de impresión. En este ejemplo no limitante, el grupo 170 incluye unas unidades 170a y 170c de cabezal de impresión y unas unidades 170b y 170d de curado/secado y/o de imprimación/pretratamiento. Esto permite que el curado/secado y/o la imprimación/pretratamiento se realicen antes, durante o después de la impresión por las unidades de cabezal de impresión individuales.
En algunas realizaciones mostradas en las figuras 9A a 9D pueden usarse ventajosamente tintas de auto-fijación en las unidades 35 de cabezal de impresión. Dichas tintas de auto-fijación están habitualmente configuradas para fijarse instantáneamente después de inyectarse desde los elementos de impresión del cabezal de impresión tras alcanzar la superficie del objeto. En consecuencia, dichas posibles realizaciones que emplean tintas de auto-fijación pueden utilizar una zona de curado al final del procedimiento de impresión. Además, en dichas posibles realizaciones en las que se emplea una sola zona de curado al final del procedimiento de impresión se permite diseñar conjuntos de cabezales de impresión que tienen longitudes más cortas y precisiones superiores.
Haciendo referencia ahora a las figuras 10A a 10C, son dibujos esquemáticos que ilustran algunas posibles realizaciones en las que las composiciones primera y segunda se inyectan en la misma localización de la superficie del objeto por las unidades de cabezal de impresión de los grupos primero y segundo, respectivamente (o por las unidades de cabezal de impresión primera y segunda), con el fin de imprimir la localización con una tercera composición que está formada por una combinación de las composiciones primera y segunda.
En la figura 10A, el objeto 101 se mueve en la dirección 220 a lo largo del eje de traslación, de manera que una determinada región de la superficie del objeto se expone a una unidad de cabezal de impresión de un primer grupo 102 (o a una primera unidad 102a de cabezal de impresión, si el conjunto de cabezales de impresión está configurado de acuerdo con los ejemplos de la figura 2A o 2B). La unidad de cabezal de impresión inyecta una primera composición 222 en la región de la superficie del objeto, de acuerdo con una instrucción de la unidad 300 de control. En la figura 10B, el objeto 101 se mueve en la dirección 220 por el sistema 302 transportador, de manera que la región de la superficie del objeto se expone a una unidad de cabezal de impresión de un segundo grupo 104 (o a una segunda unidad 104a de cabezal de impresión). En este punto, la unidad de control ordena al cabezal de impresión del segundo grupo que inyecte una segunda composición 224 en la región que ha recibido la primera composición. En la figura 10C las composiciones primera y segunda se combinan y producen una tercera composición 226. La combinación de las composiciones primera y segunda puede ser una mezcla o una reacción química. La mezcla puede ser una mezcla de tinta de dos colores diferentes para generar una tinta deseada de un tercer color.
Esta configuración es ventajosa en el caso de que la tercera composición 226 no pueda imprimirse por el sistema de impresión deseado. Por ejemplo, y sin que sea limitante, si la tercera composición es un sólido, la tercera composición no podrá expulsarse en una impresión por chorro de tinta. Las composiciones líquidas primera y segunda son para combinarse durante el procedimiento de impresión de acuerdo con las técnicas de las figuras 10a a 10C, si han de suministrarse por las unidades de cabezal de impresión en forma líquida a la zona objetivo. En la zona objetivo, se producirá la combinación entre los compuestos líquidos para formar la composición sólida.
Una composición sólida es un ejemplo extremo. De hecho, incluso una composición líquida deseada que tenga una viscosidad de fluido por encima de un determinado umbral no podrá suministrarse por determinadas unidades de cabezal de impresión (muchas unidades de cabezal de impresión por chorro de tinta, por ejemplo, pueden inyectar líquidos que tienen una viscosidad entre 10-15 centipoise). Sin embargo, si las composiciones de componentes de la composición deseada tienen una viscosidad que está por debajo del umbral de funcionamiento de las unidades de cabezal de impresión, las composiciones de componentes pueden suministrarse por sucesivas unidades de cabezal de impresión y mezclarse en la zona objetivo para formar la composición deseada más viscosa.
La combinación de composiciones descrita en las figuras 10A a 10C puede lograrse mediante una sola unidad 102a de cabezal de impresión que tenga al menos dos elementos 226 y 228 de impresión, como se representa mediante las figuras 11A a 11C. En este ejemplo no limitante, el primer elemento 226 de impresión expulsa la primera composición 222 en una determinada región de la superficie del objeto 101, y el segundo elemento 228 de impresión expulsa la segunda composición 224 en la determinada región de la superficie del objeto 101.
Haciendo referencia ahora a las figuras 12A a 12C, son dibujos esquemáticos que ilustran algunas posibles realizaciones en las que las composiciones primera y segunda se inyectan en la misma localización de la superficie del objeto por las unidades de impresión primera y segunda del mismo grupo, respectivamente, con el fin de imprimir la localización con una tercera composición que está formada por una combinación de las composiciones primera y segunda.
En la figura 12A, una unidad 102a de cabezal de impresión inyecta una primera composición 222 en una determinada región de la superficie del objeto, de acuerdo con una instrucción de la unidad 300 de control, mientras que el objeto rota en la dirección 230 alrededor del eje de traslación. En la figura 12B, el objeto 101 se hace rotar en la dirección 230, y la región que ha recibido la primera composición 222 se lleva a las proximidades de una segunda unidad 102b de cabezal de impresión que pertenece al mismo grupo que la primera unidad 102a de cabezal de impresión. En este punto, la unidad de control ordena a la segunda unidad 102b de cabezal de impresión que inyecte una segunda composición 224 en la región que ha recibido previamente la primera composición 222. En la figura 12C, las composiciones primera y segunda se combinan entre sí (por ejemplo, por reacción química o mezcla) y producen una tercera composición 226. Como anteriormente, esta configuración es ventajosa en caso de que la tercera composición 226 no pueda imprimirse por el sistema de impresión.
Cabe señalar que, aunque los ejemplos de las figuras 10A-10C, 11A-11C, y 12A-12C se refieren a la impresión de una composición deseada formada por dos composiciones de componentes, la técnica de las figuras 10A-10C 11A-11C y 12A-12C, también puede usarse para formar una composición deseada combinando tres o más composiciones de componentes.
Haciendo referencia ahora a las figuras 13A y 13B, son dibujos esquemáticos que ejemplifican posibles realizaciones en las que las unidades de impresión que pertenecen a diferentes grupos se localizan en la misma posición alrededor del eje de traslación, y se organizan en barras/columnas. En la figura 13A se muestra una vista en perspectiva del conjunto de cabezales de impresión. En la figura 13B, se muestra una vista lateral del conjunto de cabezales de impresión.
Como se ha explicado anteriormente, las unidades 102a, 102b, y 102c de cabezal de impresión pertenecen a un primer grupo, las unidades 104a, 104b, y 104c de cabezal de impresión pertenecen a un segundo grupo, y las unidades 106a, 106b, y 106c de cabezal de impresión pertenecen a un tercer grupo. En el ejemplo de las figuras 13A y 13B, las unidades 102a, 104a, y 106a de cabezal de impresión están localizadas en una primera coordenada angular alrededor del eje de traslación. De manera similar, las unidades 102b, 104b y 106b de cabezal de impresión están localizadas en una segunda coordenada angular alrededor del eje de traslación. Además, las unidades 102c, 104c, y 106c de cabezal de impresión están localizadas en una tercera coordenada angular alrededor del eje de traslación. Las unidades 102a, 104a, y 106a de cabezal de impresión forman una columna sustancialmente paralela al eje de traslación (como lo hacen las unidades 102b, 104b y 106b de cabezal de impresión y las unidades 102c, 104c, y 106c de cabezal de impresión).
En cada columna, los cabezales de impresión se unen entre sí y forman barras. La localización de las unidades de cabezal de impresión durante la impresión es fundamental para lograr una impresión satisfactoria. Las unidades de cabezal de impresión deben alinearse entre sí a lo largo de eje de traslación con una alta precisión para una impresión de alta resolución. Por lo tanto, la alineación de las unidades de cabezal de impresión unas con respecto a otras es una parte importante del procedimiento de impresión. La ventaja de tener los cabezales de impresión dispuestos en barras/columnas radica en el hecho de que en lugar de ajustar una posición de cada cabezal de impresión individualmente antes de la impresión, se ajustan las posiciones de las barras/columnas a lo largo del eje de traslación. Mediante el ajuste de la posición de cada barra/columna, se ajusta la posición de una pluralidad de unidades de cabezal de impresión que constituyen la barra/columna. Por lo tanto, una vez que se elige la posición de la primera barra/columna, todas las otras barras/columnas deben simplemente alinearse con la primera barra/columna. Esto permite un ajuste preciso y rápido de la localización de los cabezales de impresión antes de la impresión.
Aunque las subsiguientes unidades de cabezal de impresión de cualquier barra de las figuras 13A y 13B se muestran unidas entre sí, este no es necesariamente el caso. De hecho, una barra/columna puede incluir al menos dos unidades de cabezal de impresión subsiguientes colocadas con el fin de definir entre las mismas un espacio vacío.
Haciendo referencia ahora a la figura 14, es un diagrama de bloques que ilustra una realización del sistema 200 en el que una unidad 300 de control controla el transportador y el conjunto de cabezales de impresión de acuerdo con uno o más tipos de datos de entrada.
El sistema 200 en este ejemplo no limitante incluye una unidad 300 de control, un sistema 302 transportador, y un conjunto 100 de cabezales de impresión, habiéndose descrito todos ellos anteriormente en el presente documento. El conjunto 100 de cabezales de impresión puede incluir o no una o más unidades o estaciones de imprimación 204 y/o de curado 202, como se ha descrito anteriormente en el presente documento. Opcionalmente, el sistema 200 incluye una unidad 306 de carga/descarga configurada para cargar el o los objetos en el sistema 302 transportador y descargar el o los objetos del sistema 302 transportador una vez que se ha completado la impresión (y, opcionalmente, el curado/secado y/o la imprimación/pretratamiento). La unidad 300 de control opera el sistema 302 transportador, el conjunto 100 de cabezales de impresión, y el dispositivo 306 de carga/descarga (si está presente), para crear una secuencia deseada de operaciones de estos elementos (patrón de impresión), con el fin de producir una imagen impresa en el objeto 101.
Opcionalmente, la secuencia de operaciones se transmite a la unidad 300 de control desde una fuente externa como datos 308 de entrada. La fuente externa puede ser un ordenador, que calcula una secuencia adecuada de operaciones basándose en las propiedades (por ejemplo, colores, tamaño, etc.) de una imagen que va a imprimirse en el objeto. En una variante, la unidad 300 de control incluye un procesador 302a configurado para procesar la imagen y determinar la secuencia deseada de operaciones. En este caso, los datos 308 de entrada son datos indicativos de la imagen a imprimir, que el procesador 302a utiliza para determinar la secuencia de operaciones.
En una variante, el sistema 200 incluye un sensor 310 de distancia y un sensor 312 de alineación. El sensor 310 de distancia está configurado para detectar la distancia entre al menos una unidad de cabezal de impresión y la superficie del objeto. El sensor 312 de alineación está configurado para determinar si las unidades de cabezal de impresión (o las barras/columnas de tales unidades, si están presentes) se alinean correctamente entre sí a lo largo de eje de traslación y/o alrededor del eje de traslación.
La unidad 300 de control recibe datos del sensor 310 de distancia y el sensor 312 de alineación con el fin de determinar si las unidades de cabezal de impresión están en sus posiciones correctas, y determina si moverlas o no. En una variante, la unidad 300 de control ordena a las unidades de cabezal de impresión que se muevan a sus posiciones asignadas antes de que comience la impresión (perpendicularmente al eje de traslación de acuerdo con los datos procedentes del sensor 310 de distancia, y/o a lo largo y/o alrededor del eje de traslación de acuerdo con los datos procedentes del sensor 312 de alineación). En otra variante, la unidad 300 de control ordena a las unidades de cabezal de impresión que se muevan a sus posiciones asignadas durante la impresión (por ejemplo, si la forma de sección transversal del objeto varía a lo largo de la longitud del objeto o de la sección transversal del objeto no es circular, como se ha explicado anteriormente).
El sensor 310 de distancia y el sensor 312 de alineación pueden operar emitiendo radiación (por ejemplo, electromagnética, óptica, acústica) hacia un objetivo y recibiendo la radiación reflejada/dispersada por el objetivo. Una propiedad de la radiación recibida (por ejemplo, periodo de tiempo después de la emisión, fase, intensidad, etc.) se analiza con el fin de determinar la distancia entre el sensor y el objetivo.
De acuerdo con una primera variante, se monta un elemento de sensor de distancia en al menos una de las unidades de cabezal de impresión y se configura para emitir radiación hacia, y recibir radiación de, el objeto. De acuerdo con una segunda variante, el sensor de distancia es un elemento externo que determina la posición de una unidad de cabezal de impresión y de la superficie del objeto, y calcula la distancia entre las mismas.
De manera similar, en una variante, un elemento del sensor 312 de alineación se monta en una unidad de cabezal de impresión y se configura para emitir radiación a, y recibir radiación de, otra unidad de cabezal de impresión. En otra variante, el sensor 312 de alineación incluye un elemento externo configurado para determinar la posición de dos unidades de cabezal de impresión (o barras/columnas de dichas unidades) y calcular la distancia entre las mismas.
En algunas realizaciones de la presente invención, el sensor de distancia y el sensor de alineación no están presentes, y se requiere un procedimiento de calibración antes de la impresión. En el procedimiento de calibración, las unidades de cabezal de impresión del conjunto 100 se mueven a sus posiciones antes de la impresión, y se realiza una impresión de prueba. La imagen impresa en la impresión de prueba se analiza o bien por un usuario o por un ordenador (por ejemplo, un ordenador externo o la propia unidad de control), y las posiciones de las unidades de cabezal de impresión se ajustan en consecuencia, o bien manualmente o automáticamente. Una vez que ha finalizado este procedimiento de calibración, puede tener lugar la impresión de uno o más objetos.
Las figuras 15 a 21 muestran un sistema 17 de impresión de acuerdo con algunas posibles realizaciones. En general, el sistema 17 de impresión mostrado en las figuras 15 a 21 está configurado para mantener y manejar una alimentación continua de objetos 101 (también denominados en el presente documento corriente de objetos) a imprimir, mientras que mantiene un hueco mínimo (por ejemplo, de aproximadamente 2 mm a 100 mm) entre los objetos 101 adyacentes.
Haciendo referencia a la figura 15, en este ejemplo no limitante el sistema 17 de impresión comprende, en general, el carril 10 de bucle cerrado y el conjunto 100 de cabezales de impresión montado en la zona 12z de impresión del carril 10 en el sistema 27 elevador. Otras partes del sistema de impresión (por ejemplo, la unidad de imprimación, la unidad de curado, etc.) no se muestran en aras de la simplicidad. El carril 10 es, en general, un carril circular; en este ejemplo no limitante tiene una forma sustancialmente elíptica. El carril 10 puede implementarse por una plataforma 10p en forma de anillo elíptico que comprende una o más pistas 10r que tienen, cada una de las mismas, una pluralidad de placas 22 de deslizamiento montadas en las mismas y configuradas para un movimiento deslizante sobre las mismas. Al menos dos placas 22 de deslizamiento, cada una montada en una pista 10r diferente, se alinean radialmente en relación con el carril 10 para recibir una plataforma 37 desmontable e implementar un carro Ci configurado para retener una pluralidad de objetos 101 a imprimir, y hacerlos avanzar hacia la zona 12z de impresión. En este ejemplo no limitante, el carril 10 comprende dos pistas 10r y las placas 22 de deslizamiento montadas de manera deslizante en las pistas 22 están dispuestas en parejas, pudiendo cada placa de deslizamiento de cada par de placas de deslizamiento montarse de manera deslizante en una pista 22 diferente, de tal manera que se construye una pluralidad de carros C 1, C 2 , C 3 ,..., deslizables uniendo una plataforma 37 desmontable a cada uno de dichos pares de placas 22 de deslizamiento.
La implementación de un carril 10 elíptico puede llevarse a cabo usando raíles rectos conectados a raíles curvos para lograr el movimiento sin interrupciones continuo deseado en la pista elíptica. En consecuencia, las placas 22 de deslizamiento pueden estar configuradas para que puedan pasar con suavidad por las secciones curvas del carril 10. Las zonas 12z de impresión del carril 10 se localizan, preferentemente, en partes sustancialmente rectas del carril 10 elíptico con el fin de diseñar zonas de impresión que permitan una alta precisión, que es difícil de lograr en las partes curvas del carril 10. En algunas realizaciones, las pistas en forma de curva tienen unas correderas con una tolerancia del sistema de rodamiento integrado para permitir la rotación requerida por las partes no lineales/curvas de la pista. Habitualmente, estas tolerancias superan el error total permisible para la zona 12z de impresión lineal. En la zona 12z de impresión lineal, los errores tolerables permitidos están en el intervalo de unos pocos micrómetros, debido a los requisitos de alta resolución para una resolución superior a 1000 dpi para altas calidades/resoluciones de imagen. Para estas altas resoluciones se requieren 25 micrómetros entre las líneas de puntos, lo que significa que se requiere una precisión de puntos de aproximadamente ± 5 micrómetros con el fin de que las placas de deslizamiento pasen por la zona 12z de impresión con un error de balance de impresión acumulado en el eje X, Y, Z que no supere el error de posición de colocación de puntos tolerable de ± 5 micrómetros requerido.
El conjunto 100 de cabezales de impresión comprende una matriz de unidades 35 de cabezal de impresión unidas de manera desmontable a una placa 30 de matriz y alineadas en el mismo con respecto a las pistas 10r del carril 10. La placa 30 de matriz está unida al sistema 27 elevador que está configurado para ajustar la altura de los elementos de impresión de las unidades 35 de cabezal de impresión de acuerdo con las dimensiones de los objetos 101 retenidos por los carros C 1, C 2 , C 3 ,..., que se acercan a la zona 12z de impresión.
Haciendo referencia ahora a las figuras 16A y 16B, la matriz de unidades 35 de cabezal de impresión del conjunto 100 de cabezales de impresión puede comprender una pluralidad de sub-matrices R 1 , R 2 , R 3.... de las unidades 35 de cabezal de impresión, estando cada una de dichas sub-matrices R 1 , R 2 , R 3 configurada para definir una ruta T 1 , T 2 , T 3 de impresión respectiva en la zona 12z de impresión. Como se ilustra en las figuras 16A y 16B, la rutas T 1 , T 2 , T 3 de impresión se definen a lo largo de un eje 38 de impresión que está sustancialmente alineado, por ejemplo, con una de las pistas 10r del carril 10. De esta manera, los objetos 101 movidos a lo largo de una ruta Tj (j = 1,2, 3,...) de impresión se hacen pasar por debajo de los elementos 130 de impresión de los cabezales de impresión de la sub­ matriz Rj respectiva.
Cada carro Ci que se carga sobre el carril 10 en una zona 3061 de carga con una pluralidad de objetos 101 se hace avanzar a través de las diversas etapas del sistema 17 de impresión (por ejemplo, imprimación 204, impresión 12z, curado 202 e inspección 16) y, a continuación, se retira del carril 10 en una zona 306u de descarga, formando de este modo una corriente continua de objetos 101 que entran en el carril y que salen del mismo después de imprimirse, sin interferir en el movimiento de los diversos carros Ci. De esta manera, el carril 10 de bucle cerrado proporciona una alimentación continua de carros C 1, C 2, C 3,..., cargados con objetos 101 en la zona 12z de impresión, y un control independiente sobre la posición y la velocidad de cada carro Ci (i = 1,2, 3,...) mantiene un hueco mínimo (por ejemplo, de aproximadamente 1 cm) entre los carros Ci adyacentes en la zona 12z de impresión.
En este ejemplo no limitante, el conjunto 100 de cabezales de impresión comprende diez sub-matrices Rj (j = 1, 2, 3.. ...10) de unidades 35 de cabezal de impresión, comprendiendo cada sub-matriz Rj dos columnas, Rja y Rjb (j = 1,2, 3.. ...10), de unidades 35 de cabezal de impresión. Las unidades 35 de cabezal de impresión en las columnas Rja y Rjb de cada sub-matriz Rj pueden estar inclinadas con respecto a la placa 30 de matriz, de tal manera que los elementos 130 de impresión de las unidades de cabezal de impresión de una columna Rja se localizan adyacentes a los elementos 130 de impresión de las unidades de cabezal de impresión de otra columna de la columna de sub-matriz Rjb. Por ejemplo, y sin que sea limitante, el ángulo a entre dos unidades Rja y Rjb de cabezal de impresión adyacentes en una sub-matriz Rj puede ser, en general, de aproximadamente 0° a 180°, dependiendo del número de unidades de cabezal de impresión usadas. El sistema 27 de elevador está configurado para ajustar la elevación de las unidades 35 de cabezal de impresión de acuerdo con las dimensiones geométricas de los objetos 101, por ejemplo, del diámetro. Por ejemplo, en algunas posibles realizaciones el conjunto 100 de cabezales de impresión está configurado de tal manera que, para objetos cilíndricos que tienen un diámetro de aproximadamente 50 mm, los cabezales 35 de impresión son sustancialmente perpendiculares a una tangente en los puntos de la superficie del objeto bajo los elementos 130 de impresión de dichos cabezales 35 de impresión. Para objetos cilíndricos que tienen un diámetro de aproximadamente 25 mm, los ángulos entre los cabezales de impresión se mantienen en aproximadamente 73 grados y no se conserva la tangente, lo que en efecto da como resultado un pequeño hueco entre los elementos 130 de impresión de los cabezales 35 de impresión y la superficie de los objetos localizados por debajo de los mismos. La formación de este hueco puede compensarse programando cuidadosamente el tiempo de cada descarga de tinta a través de los elementos 130 de impresión de acuerdo con la velocidad angular y/o lineal del objeto y el tamaño de hueco formado entre los elementos 130 de impresión y la superficie de los objetos 101.
La distribución angular de los cabezales de impresión es ventajosa ya que acorta la ruta de impresión (por ejemplo, en aproximadamente un 50 %), densificando el número de boquillas por área, y da como resultado el acortamiento de la zona 12z de impresión (que es muy preciso), conduciendo de este modo a una longitud de pista total que se acorta sustancialmente.
La figura 17 ilustra una estructura de un carro C¡ de acuerdo con algunas posibles realizaciones. En este ejemplo no limitante el carro C¡ comprende una disposición de mandriles 33 rotatorios montados de manera espaciada a lo largo de una longitud del carro C¡. Más específicamente, los mandriles 33 rotatorios están dispuestos para formar dos filas alineadas, r1 y r2, de mandriles 33 rotatorios, estando cada par de mandriles 33a y 33b adyacentes pertenecientes a diferentes filas acoplados mecánicamente a una polea 33p común montada de manera rotatoria en un miembro 37s de soporte unido verticalmente a lo largo de una longitud de la plataforma 37 desmontable. Los mandriles 33a y 33b de cada par de mandriles 33 adyacentes pertenecientes a diferentes filas r1 y r2 están acoplados mecánicamente a un solo árbol rotatorio, que se hace rotar por una correa 33q.
En algunas realizaciones, la misma correa 33q se usa para hacer rotar simultáneamente todas las poleas 33p de la disposición de mandriles rotatorios, de tal manera que todos los mandriles 33 pueden hacerse rotar de manera controlada simultáneamente a la misma velocidad, o las mismas posiciones, y dirección cada vez que el carro C¡ entra en cualquiera de las etapas de imprimación, impresión, y/o curado, del sistema 17 de impresión. Un hueco entre los pares de mandriles 33a y 33b adyacentes pertenecientes a diferentes filas r1 y r2 de mandriles puede establecerse, por ejemplo, en un valor mínimo deseable de aproximadamente 30 mm. Puede obtenerse una eficiencia considerable manteniendo adecuadamente un pequeño hueco entre los carros (por ejemplo, aproximadamente 1 cm) localizados adyacentes en el carril 10, y estableciendo el hueco entre los pares de mandriles 33a y 33b pertenecientes a las diferentes filas r1 y r2 (por ejemplo, aproximadamente de 30 mm, lo que da como resultado una eficiencia que puede ser superior al 85 %).
Con el fin de manejar los múltiples mandriles 33 de cada carro C¡ y obtener un alto rendimiento de impresión, en algunas realizaciones todos los mandriles se hacen rotar con una tolerancia de precisión de velocidad inferior al 0,5 % empleando una sola unidad motriz (no mostrada). En consecuencia, cada carro C¡ puede estar equipado con un solo accionador y motor de rotación (no mostrado), donde el árbol de motor acciona todos los mandriles 33 usando la misma correa 33q. En algunas realizaciones, la velocidad de la rotación del mandril 33 se monitoriza usando un solo codificador rotatorio (no mostrado) configurado para monitorizar las rotaciones de una de las poleas 33p. En este ejemplo no limitante, cada fila (r1 o r2) de los mandriles 33 incluye diez poleas 33p, estando cada polea configurada para hacer rotar dos mandriles 33a y 33b adyacentes, pertenecientes cada uno a una fila r1 y r2 diferente, de tal manera que la correa 33q hace rotar simultáneamente las diez poleas y, en consecuencia, todos los veinte mandriles 33 del carro C¡ se hacen rotar simultáneamente de este modo a la misma velocidad y dirección.
La figura 18 muestra el acoplamiento del carro C¡ al carril 10 de acuerdo con algunas posibles realizaciones. Cada placa 22 de deslizamiento en este ejemplo no limitante comprende cuatro ruedas 22w horizontales, donde dos pares de ruedas 22w se montan en cada lado de la placa 22 de deslizamiento y cada par de ruedas 22w se presionan en los canales laterales 22c formados a lo largo de los lados de la pista 10r. El carril 10 puede incluir además una pluralidad de elementos 10m magnéticos montados a lo largo del mismo formando una pista magnética (elemento de motor secundario) para un motor lineal instalado en los carros C¡. Una unidad 29 de bobina de motor lineal (elemento de motor de fuerza/primario) montada en el lado inferior de cada plataforma 37 desmontable y que recibe alimentación eléctrica de una fuente de alimentación del carro (por ejemplo, baterías, carga inductiva, y/o cable flexible) se usa para movilizar el carro a lo largo del carril. Una unidad 23r de codificador unida al lado inferior del carro C¡ se usa para proporcionar una señal de posicionamiento de carro en tiempo real a la unidad controladora del carro. Por lo tanto, cada carro C¡ comprende al menos una bobina de motor lineal y al menos un codificador con el fin de permitir que la unidad 300 de control realice correcciones a la colocación del carro C¡. De esta manera, puede realizarse el accionamiento de motor lineal de los carros C¡ a la vez que se logra una alta precisión de la posición del movimiento de carro, sobre las áreas lineales y curvas del carril 10.
Por ejemplo, y sin que sea limitante, la pista 10m magnética usada para los motores lineales puede organizarse en líneas rectas a lo largo de las partes rectas del carril 10, y con un pequeño hueco angular en la parte curva del carril 10. En algunas realizaciones, este pequeño hueco angular se soporta por un algoritmo de firmware especial dispuesto en el accionador de motor para proporcionar unos movimientos de carro precisos. El carril puede incluir además un canal 23 de codificador que comprende una escala 23t codificada legible en un lado lateral del canal 23. La escala 23t de codificador se coloca, preferentemente, alrededor de todo el carril 10 elíptico, y la unidad 23r de codificador unida al lado inferior de cada carro C¡ se introduce en el canal 23 de codificador para permitir la monitorización en tiempo real del movimiento de carro a lo largo del carril 10.
La codificación de alta resolución permite el cierre de los bucles de posición con una precisión de aproximadamente 1 micrómetro. Por ejemplo, y sin que sea limitante, la precisión mejorada puede usarse para proporcionar una precisión de localización de carro de aproximadamente 5 micrómetros, valores de tiempo en posición inferiores a 50 ms en la zona 12z de impresión, y una precisión de velocidad inferior a un 0,5 %.
La f¡gura 19 ilustra esquemáticamente una impresión simultánea por el conjunto 100 de cabezales de impresión sobre las superficies de una pluralidad de objetos 101 transportados por tres carros C 1, C 2 y C 3 diferentes. Con el fin de facilitar altas resoluciones de impresión, el movimiento de los carros Ci en la zona 12z de impresión debe llevarse a cabo con una precisión muy alta. Con este fin, en algunas realizaciones, se instala una varilla 44 lineal (de aproximadamente 25 micrómetros por metro) de alta precisión a lo largo de la zona 12z de impresión, y cada carro Ci está equipado con al menos dos correderas 28 de rodamiento abiertas que llegan a acoplarse con la varilla 44 lineal tras entrar en la zona 12z de impresión. Con el fin de facilitar la recepción de la varilla 44 lineal dentro de las correderas 28 de rodamiento, en algunas realizaciones la varilla 44 lineal está equipada con unas secciones 44t de extremo que se ahúsan configuradas para una inserción suave de la varilla 44 en la abertura 28b (mostradas en la figura 18) de las correderas 28 de rodamiento. Una combinación de control de carro individual (accionador y codificador en cada carro) permite el reconocimiento de la posición exacta de la sección 44t de entrada que se ahúsa para permitir que el carro Ci realice un deslizamiento lento y suave del rodamiento 28 sobre la varilla 44, evitando de este modo un daño directo a los rodamientos 28 y a la varilla 44. El acoplamiento del carro a la varilla 44 lineal está soportado por un firmware especial en el controlador del carro y/o en el accionador de motor.
La figura 20 proporciona una vista más cercana de la disposición de mandril dispuesta en los carros Ci . En algunas realizaciones, los mandriles 33 están configurados para facilitar que el sistema ajuste el diámetro del mandril con el fin de permitir una unión firme a los objetos 101 que tienen diferentes diámetros y longitudes (es decir, utilizando un solo tipo de mandril y sin requerir la sustitución del mandril que se usa habitualmente en la industria). Con este fin, cada mandril 33 puede construirse a partir de una pluralidad de superficies 41a alargadas, donde las superficies 41a alargadas de cada mandril 33 se conectan a un mecanismo 41v de nivelación configurado para influir en el movimiento radial de las superficies 41a alargadas con respecto al eje de rotación del mandril 33. El mecanismo 41v de nivelación puede emplear un resorte 41s de tensión configurado para facilitar el ajuste controlable de la longitud de un árbol 41r central del mandril 33, de tal manera que el alargamiento o el acortamiento de la longitud del árbol 41r central provocan un movimiento radial hacia dentro (es decir, un aumento del diámetro del mandril) o hacia fuera (es decir, una disminución del diámetro del mandril) respectivo de las superficies 41a alargadas del mandril 33. Por ejemplo, y sin que sea limitante, el ajuste del diámetro externo de un mandril de 25 mm para que encaje en un objeto 101 que tiene un diámetro interior de 50 mm. Este tipo de ajuste es necesario cuando se introducen diferentes lotes de objetos 101 en el sistema de impresión (por ejemplo, desde una línea de producción) y el tiempo de configuración necesario para cambiar los mandriles a lo largo de la línea está afectando a la eficiencia de producción. En consecuencia, la eficiencia de producción puede mejorarse significativamente usando la configuración de mandril ajustable de la presente invención, ya que las dimensiones/tamaño de todos los mandriles se controlan digitalmente por la unidad de control para encajar en objetos de diferentes tamaños/dimensiones.
En algunas realizaciones, las longitudes de los mandriles 33 también pueden ajustarse de manera controlada de acuerdo con las dimensiones geométricas de los objetos 101. Por ejemplo, y sin que sea limitante, cada mandril 33 puede estar configurado para inflarse por la presión de precarga aplicada sobre el mismo, y detenerse al alcanzar la longitud del mandril 33, es decir, cuando el alargamiento del árbol 41r central alcanza la longitud del espacio interior del objeto 101. El mecanismo de alargamiento de mandril puede desinflarse aplicando una presión más alta que la precarga con fines de carga/descarga. En consecuencia, cada carro puede estar configurado para inflar/desinflar 20 de manera controlada los mandriles 33 usando una sola unidad activada por presión. Sin embargo, no se requiere necesariamente un ajuste de longitud de mandril, debido a que la impresión digital habitualmente no requiere un contacto completo con la superficie del objeto 101 a imprimir. En consecuencia, en la mayoría de los casos será suficiente proporcionar un soporte mecánico por los mandriles 33 sobre una longitud parcial de los objetos 101.
Las figuras 21A a 21C muestran posibles esquemas de control que pueden usarse en el sistema 17 de impresión. Una de las tareas de la unidad 300 de control es sincronizar las señales de inyección de datos de cabezales de impresión de cada mandril en el conjunto 100 de cabezales de impresión (ejemplificado en la figura 21B) o ajustar la velocidad del carro para alinearlo con un estricto control realizado por el controlador/accionador en cada carro Ci , con el fin de ajustar una señal virtual para todas las unidades de cabezal de impresión y el movimiento y/o rotación de los carros (mostrado en la figura 21C). Con este fin, la unidad 300 de control está configurada para sincronizar los datos de inyección de tinta suministrados a los cabezales de impresión de acuerdo con la posición de cada carro Ci en la zona 12z de impresión, mientras que, simultáneamente, se hacen avanzar múltiples carros Ci dentro de la zona de impresión y se hacen rotar sus mandriles 33 en virtud de sus matrices de cabezal de impresión. La figura 21A muestra un esquema de control general útil en el sistema 17 de impresión, en el que la unidad 300 de control está configurada para comunicarse con cada uno de los carros Ci para recibir sus datos de posición de carro y sus datos de posición angular de mandril (la orientación, es decir, usando el codificador de rotación), y generar los datos 56d de inyección de tinta suministrados al conjunto 100 de cabezales de impresión para operar cada uno de los cabezales 35 de impresión que tiene objetos 101 localizados debajo de sus boquillas.
La figura 21A demuestra posibles enfoques para la comunicación entre la unidad 300 de control y los carros Ci . Un posible enfoque es establecer una conexión en serie entre la pluralidad de carros Ci en movimiento en el carril 10, por ejemplo, usando un cable flexible (no mostrado) para conectar eléctricamente (y neumáticamente) cada par de carros consecutivos Ci en el carril 10. En este enfoque, el suministro eléctrico, los datos de posición y otros datos de movimiento y de control del carro/mandril se transfieren en serie a lo largo de la conexión en serie de los carros Ci . La comunicación de datos a través de dicha conectividad de comunicación en serie puede realizarse, por ejemplo, usando cualquier protocolo de comunicación en serie adecuado (por ejemplo, Ethercat, Etheret y similares). En posibles realizaciones, la conexión eléctrica entre el carro Ci y la unidad 300 de control puede establecerse usando un anillo rozante eléctrico y/o de manera inalámbrica (por ejemplo, Bluetooth, IR, RF, y similares para la comunicación de datos y/o un esquema de fuente de alimentación inalámbrica tal como una carga inductiva).
Un enfoque alternativo puede ser establecer una conexión directa, también denominada conexión en estrella (ilustrada por líneas discontinuas con flechas), entre la unidad 300 de control y las unidades de fuente de alimentación (no mostradas) y los carros Ci en el carril 10. Dicha conexión directa con los carros Ci puede establecerse usando un anillo rozante eléctrico y/o de manera inalámbrica (por ejemplo, Bluetooth, IR, RF, y similares para la comunicación de datos y/o un esquema de fuente de alimentación inalámbrica tal como una carga inductiva).
En la unidad 300 de control puede usarse una unidad 56s de conmutación para llevar a cabo la conmutación de señales de impresión (señales de índice y de codificador y otras señales) de cada carro Ci en las unidades 35 de cabezal de impresión respectivas por encima de los carros Ci que atraviesan la zona 12z de impresión. La unidad 56s de conmutación puede estar configurada para recibir todas las señales de impresión procedentes de todos los carros Ci y conmutar cada una de las señales de impresión recibidas basándose en la posición de los carros Ci con respecto a los cabezales 35 de impresión pertinentes.
La figura 21A también muestra una posible implementación en la que la unidad 300 de control se coloca en uno de los carros Ci ; en este ejemplo no limitante, en el primer carro Ci . Cada carro Ci también puede incluir un controlador (no mostrado) configurado para controlar la velocidad del carro a lo largo del carril 10, la rotación de los mandriles 33, la comunicación de datos con la unidad 300 de control, y la realización de otras tareas y funcionalidades del carro según se requiera durante las diferentes estaciones (por ejemplo, imprimación, curado, inspección, carga, etc.) a lo largo del carril 10. La figura 21A muestra, además, un esquema de control a modo de ejemplo útil en cada carro Ci para controlar la velocidad del carro. En este esquema de control se usa una unidad 51 de accionador para operar un motor 52 eléctrico de acuerdo con los datos de control de velocidad recibidos desde la unidad 300 de control, y un codificador 53 acoplado al motor, y/o al elemento de rotación asociado con el mismo, se usa para adquirir datos indicativos de la velocidad/posición actual del carro Ci y alimentarlo de nuevo a la unidad de accionador, para establecer de este modo un control local de bucle cerrado.
La unidad 300 de control puede estar configurada para implementar el control independiente del carro Ci que habitualmente requiere la monitorización y manejo del movimiento del carro y las velocidades de rotación del mandril, y opcionalmente también la detención completa del mismo, en diferentes etapas del procedimiento de impresión llevado a cabo a lo largo del carril 10 elíptico (por ejemplo, tratamiento de plasma, UV, inspección, impresión, carga/descarga). Por ejemplo, y sin que sea limitante, la unidad 300 de control puede estar configurada para realizar la carga/descarga de una pluralidad de objetos 101 en los mandriles 33 de un carro, hacer avanzar simultáneamente otro carro a alta velocidad a través de la zona 12z de impresión mientras imprime patrones deseados sobre las superficies exteriores de una pluralidad de objetos 101 transportados por el carro, y al mismo tiempo hacer avanzar y rotar lentamente los mandriles de otro carro más en virtud de un procedimiento de curado UV. La unidad 300 de control está configurada además para garantizar una alta precisión del movimiento del carro y de la rotación del mandril de los carros Ci que atraviesan la zona 12z de impresión, por ejemplo, para mantener una precisión de avance de aproximadamente 5 micrómetros para una alta resolución de impresión de aproximadamente 1200 dpi.
En algunas posibles realizaciones cada vagón está equipado con dos unidades 51 de accionador, dos motores 52 (es decir, un motor de movimiento de carro lineal y un motor rotatorio de mandril), y uno o más codificadores 53 de posición de alta resolución (es decir, un codificador lineal y un codificador rotatorio) que están configurados para operar como un sistema de movimiento en tiempo real independiente. Cada uno de los accionadores está configurado para realizar el movimiento de eje lineal o rotatorio, estando el avance lineal del carro y la rotación de los mandriles por carro (o por mandril en otros modelos) de acuerdo con un esquema de control general que se optimiza para lograr una alta precisión en tiempo real. En consecuencia, cada carro puede efectuar tanto el movimiento lineal como el movimiento rotatorio de los objetos.
Las figuras 21B y 21C son diagramas de bloques que ilustran esquemáticamente posibles esquemas de control útiles para lograr la sincronización entre los carros Ci y las unidades 35 de cabezal de impresión del conjunto 100 de cabezales de impresión. La figura 21B muestra un enfoque de sincronización de señal múltiple, en el que los datos de posición (lineal del carro y/o angular de los mandriles) de cada carro se reciben y se procesan por la unidad 300 de control. La unidad 300 de control procesa los datos de posición, determina con precisión qué carro Ci se localiza debajo de cada unidad 35 de cabezal de impresión y, en consecuencia, genera señales de control para la activación de las unidades 35 de cabezal de impresión. Las señales de control se entregan al conjunto 100 de cabezales de impresión a través de un mecanismo 55 de anillo rozante eléctrico (o cualquier otra guía de cable rotatoria adecuada). En esta configuración, cada carro Ci se controla de manera independiente con respecto a su velocidad y posición en el carril 10.
La figura 21B muestra otro enfoque que emplea una sola señal de sincronización virtual que sincroniza las rotaciones, velocidad y posición de mandril, de todos los carros Ci con las unidades 35 de cabezal de impresión del conjunto 100 de cabezales de impresión. En esta realización, la unidad 300 de control está configurada para proporcionar un pulso virtual a los carros Ci que reciben el pulso virtual y, a continuación, se alinean en consecuencia. Una vez alineados con el pulso virtual, se logra la sincronización entre la rotación deseada y requerida. En virtud de dicha sincronización, el controlador puede usar la señal virtual para iniciar la expulsión y la impresión de unidades de cabezal de impresión.
En una posible realización, el mecanismo 55 de anillo rozante eléctrico se instala en el centro del carril 10 elíptico, y los carros Ci se unen eléctricamente al conjunto de cabezales de impresión a través de unos cables flexibles (que están entre los carros) acoplados eléctricamente al mecanismo 55 de anillo rozante eléctrico. El mecanismo 55 de anillo rozante eléctrico puede estar configurado para transferir las señales desde los carros Ci a la unidad 56s de conmutación de la unidad 300 de control, que genera señales de control para operar los cabezales 35 de impresión para imprimir sobre los objetos retenidos por los carros Ci respectivos que atraviesan la zona 12z de impresión. En otros posibles escenarios, los carros Ci en la zona 12z de impresión se sincronizan con un pulso virtual para crear un pulso de disparo sincronizado con las unidades 35 de cabezal de impresión y de este modo permitir la impresión de un único cabezal de impresión en una pluralidad de diferentes tubos transportados por diferentes carros Ci al mismo tiempo.
Con este diseño el sistema de impresión es capaz de mantener una alta eficiencia de utilización de cabezales de impresión en casos en los que la longitud de los objetos 101 es mayor que la longitud de un cabezal de impresión, y mantener una alta eficiencia de impresión en casos en los que un único cabezal de impresión se imprime simultáneamente en dos objetos 101 diferentes. Los cabezales 35 de impresión pueden organizarse para formar una forma de túnel impresión 3D.
La implementación de los sistemas de impresión basados en las técnicas descritas en el presente documento puede diseñarse para alcanzar altos rendimientos que van, por ejemplo, y sin que sea limitante, de 5.000 a 50.000 objetos por hora. En algunas realizaciones, la capacidad de imprimir simultáneamente sobre una pluralidad de objetos que atraviesan la zona de impresión por el cabezal de impresión puede producir la utilización de más del 80 % (eficiencia) de los cabezales de impresión.
Las funciones del sistema de impresión descrito anteriormente en el presente documento pueden controlarse a través de instrucciones ejecutadas por un sistema de control basado en ordenador. Un sistema de control adecuado para su uso con las realizaciones descritas anteriormente en el presente documento puede incluir, por ejemplo, uno o más procesadores 302a conectados a un bus de comunicación, una o más memorias 56m volátiles (por ejemplo, la memoria de acceso aleatorio-RAM) o memorias no volátiles (por ejemplo, la memoria flash). Puede usarse una memoria secundaria (por ejemplo, una unidad de disco duro, una unidad de almacenamiento extraíble, y/o un chip de memoria extraíble, tal como una EPROM, PROM o memoria flash) para almacenar datos, programas informáticos u otras instrucciones, que se cargan en el sistema informático.
Por ejemplo, los programas informáticos (por ejemplo, la lógica de control por ordenador) pueden cargarse desde la memoria secundaria en una memoria principal para su ejecución por uno o más procesadores del sistema de control. Alternativa o adicionalmente, los programas informáticos pueden recibirse a través de una interfaz de comunicación. Tales programas informáticos, cuando se ejecutan, permiten que el sistema informático realice determinadas características de la presente invención como se analiza en el presente documento. En particular, los programas informáticos, cuando se ejecutan, permiten que un procesador de control realice y/o provoque la ejecución de las características de la presente invención. En consecuencia, dichos programas informáticos pueden implementar controladores del sistema informático.
Como se ha descrito anteriormente y se muestra en las figuras asociadas, la presente invención proporciona un sistema de impresión para la impresión simultánea sobre una pluralidad de objetos que fluyen sucesivamente a través de una zona de impresión, y unos procedimientos relacionados. Aunque se han descrito realizaciones específicas de la invención, se entenderá, sin embargo, que la invención no se limita a las mismas, ya que pueden hacerse modificaciones por los expertos en la materia, especialmente a la luz de las enseñanzas anteriores. Como se apreciará por los expertos en la materia, la invención puede llevarse a cabo en una gran variedad de formas, empleando más de una técnica de las descritas anteriormente, todo ello sin sobrepasar el ámbito de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una plataforma de soporte (Ci) configurada para portar al menos una corriente de objetos (101), estando la plataforma de soporte caracterizada por al menos una matriz de mandriles (33) alineados en una fila (r1), estando cada uno de los mandriles configurado para sostener uno de los objetos (101) sobre este; y un mecanismo de movilización configurado y que se puede hacer funcionar para acoplar dicha plataforma de soporte (Ci) a un carril (10) y trasladar de manera controlada dicha plataforma de soporte a lo largo del carril para aplicar al menos un procedimiento de tratamiento a las áreas de superficie de los objetos.
2. La plataforma de soporte de la reivindicación 1, en la que el procedimiento de tratamiento comprende al menos uno de: impresión, inspección, curado, secado, eliminación de polvo, recubrimiento, ionización e imprimación.
3. La plataforma de soporte de la reivindicación 1o 2, en la que el mecanismo de movilización está configurado y se puede hacer funcionar para permitir la traslación suave y continua de la plataforma de soporte (Ci) sobre al menos una sección curva del carril.
4. La plataforma de soporte de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el mecanismo de movilización comprende un elemento de motor lineal (29) configurado y que se puede hacer funcionar para acoplarse magnéticamente con unos elementos de imán (10m) provistos en el carril (10) y que permiten una traslación lineal y controlada de la plataforma de soporte sobre el carril.
5. La plataforma de soporte de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una unidad de control (300) configurada y que se puede hacer funcionar para accionar el mecanismo de movilización para trasladar el conjunto de soporte a lo largo del carril (10).
6. La plataforma de soporte de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los mandriles (33) están configurador para hacer rotar los objetos (101) alrededor de sus ejes de traslación.
7. La plataforma de soporte de la reivindicación 6, en la que la unidad de control (300) está configurada y se puede hacer funcionar para realizar la rotación de los mandriles para situar los objetos (101) sostenidos por dichos mandriles en una posición sustancialmente igual.
8. La plataforma de soporte de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que cada mandril (33) está configurado y se puede hacer funcionar para variar su dimensión de sección transversal para sostener uno de los objetos (101) en este.
9. La plataforma de soporte de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en la que los mandriles (33) están configurados y se pueden hacer funcionar para ajustar sus dimensiones de sección transversal para entrar en contacto con las partes interiores de los objetos (101).
10. La plataforma de soporte de la reivindicación 8 o 9, en la que el mandril (33) comprende una matriz circular de elementos (41a), y un mecanismo (41v) de nivelación configurado y que se puede hacer funcionar para mover dichos elementos hacia y lejos de un eje central del mandril.
11. La plataforma de soporte de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los mandriles (33) están dispuestos en dos filas paralelas (r1, r2), en la que cada par de mandriles localizados de manera adyacente que pertenecen a diferentes filas están acoplados mecánica o magnéticamente al mismo accionador.
12. Un procedimiento de tratamiento de las áreas de superficie exteriores de una pluralidad de objetos (101), comprendiendo el procedimiento:
proporcionar al menos una plataforma de soporte (Ci) que comprende al menos una matriz de mandriles (33), estando cada uno configurado para sostener uno de los objetos (191) en este, caracterizada porque dicha al menos una plataforma de soporte está acoplada a un carril (10) que tiene al menos una zona (3061) de carga, una zona (306u) de descarga, y una o más zonas de tratamiento;
trasladar dicha al menos una plataforma de soporte (Ci) a dicha zona (3061) de carga y cargar al menos una corriente de objetos (101) sobre esta;
trasladar dicha al menos una plataforma de soporte (Ci) a lo largo de dicho carril y aplicar al menos un procedimiento de tratamiento a las áreas de superficie exteriores de dicha al menos una corriente de objetos (101) en una de dichas zonas de tratamiento; y
trasladar dicha al menos una plataforma de soporte (Ci) a dicha zona (306u) de descarga y descargar dicha al menos una corriente de objetos (101) de esta.
13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que la carga de al menos una corriente de objetos (101) comprende variar la dimensión de sección transversal de los mandriles (33) en la al menos una matriz de mandriles.
14. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 12 y 13, en el que la carga de la al menos una corriente de objetos (101) comprende ajustar la orientación de dichos objetos a un mismo punto de inicio de señal de índice de precisión del al menos un procedimiento de tratamiento.
15. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que la aplicación del al menos un procedimiento de tratamiento comprende hacer rotar la al menos una corriente de objetos (101) alrededor de sus ejes de traslación y realizar una traslación lineal continua o una traslación lineal escalonada de la al menos una plataforma de soporte (Ci).
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