ES2959057T3 - Procedimiento para fabricar una unidad de barra de impresión para un sistema de impresión y una unidad de barra de impresión - Google Patents
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Abstract
Un método para fabricar una unidad de barra de impresión 2 para un sistema de impresión comprende los pasos de proporcionar una barra de soporte 5 que tiene una pluralidad de posiciones de montaje primarias, proporcionar cabezales de impresión intercambiables 9 que tienen boquillas de inyección de tinta y montar de manera liberable los cabezales de impresión en la barra de soporte. Antes del paso de montar de forma liberable los cabezales de impresión en la barra de soporte, los órganos de referencia 7 se conectan en las posiciones de montaje primarias a la barra de soporte y se someten a un proceso de acabado de alineación para formar posiciones de montaje secundarias precisas 7a, y los bloques de extremos de referencia 8 se conectan a los libres. extremos 5' de la barra de soporte y se someten a un proceso de acabado de alineación para formar caras de posicionamiento de referencia 8a destinadas a ser colocadas en puntos de soporte complementarios del sistema de impresión, y luego, en un paso posterior, los cabezales de impresión se montan de manera liberable en las posiciones de montaje secundarias en la órganos de referencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para fabricar una unidad de barra de impresión para un sistema de impresión y una unidad de barra de impresión
[0001] La invención se refiere a un procedimiento para fabricar una unidad de barra de impresión para un sistema de impresión, así como a una unidad de barra de impresión, en el que la unidad de barra de impresión es del tipo que tiene una pluralidad de cabezales de impresión intercambiables, de los cuales cada cabezal de impresión tiene una pluralidad de boquillas de inyección de tinta. Esto permite intercambiar uno o más de los cabezales de impresión en caso de que una o más de las boquillas dentro de los mismos se averiase, no teniendo que reemplazar, por tanto, toda la unidad de barra de impresión. Tales unidades de barra de impresión se pueden usar en sistemas de impresión por inyección de tinta de una sola pasada, en los que un sustrato que se va a imprimir se mueve en una dirección x a lo largo de una unidad de cabezal de impresión que se extiende en una dirección y sobre toda una anchura del sustrato. Tales unidades de barra de impresión también se pueden usar en tipos de escaneo de sistemas de impresión por inyección de tinta en los que un sustrato que se va a imprimir se mueve gradualmente en una dirección x a lo largo de una unidad de cabezal de impresión que puede ser menor que una anchura del sustrato, y en los que el propio cabezal de impresión se puede mover a continuación en una dirección y, perpendicular a una dirección de sustrato principal x, para poder imprimir toda una anchura del sustrato.
[0002] Para la impresión de sustratos del tipo de una sola pasada, se conoce que los sistemas de impresión comprenden cabezales lineales alargados con filas fijas de boquillas de inyección de tinta. Para anchuras mayores, tales cabezales lineales comprenden cada uno una barra de soporte alargada que está provista de una pluralidad de cabezales de impresión, de los cuales cada cabezal de impresión es reemplazable y comprende un número de boquillas. Es de gran importancia para la calidad de la imagen que se puede obtener al imprimir sobre un sustrato, que cada cabezal de impresión esté colocado con exactitud, tanto con respecto a los cabezales de impresión de su propio cabezal lineal como con respecto a los cabezales de impresión de otros cabezales lineales. Es crucial la estabilidad dimensional de las localizaciones de la boquilla en los cabezales de impresión en la dirección de impresión x, así como en una dirección y perpendicular a la misma. Otro aspecto importante es que la barra de soporte debe tener un comportamiento de expansión que se adapte a los cabezales de impresión, y a cualquier elemento conector intermedio entre los mismos, durante los cambios de temperatura. Esto es importante para evitar que las transiciones entre los cabezales de impresión respectivos lleguen a ser visibles en un sustrato impreso si un paso entre dos boquillas de dos cabezales de impresión adyacentes llegara a ser diferente a un paso entre dos boquillas de un mismo cabezal de impresión. Esto también es importante porque, en el caso de que cada cabezal de impresión esté montado en la barra de soporte con dos o más posiciones de montaje intersticiales en la dirección y, la barra de soporte puede comenzar a curvarse en el caso de tales cambios de temperatura. Además, teniendo en cuenta que dos o más cabezales lineales del mismo sistema pueden tener temperaturas diferentes pero que las boquillas en estos cabezales lineales tienen que permanecer alineadas, a menudo se prefiere que la barra de soporte tenga un bajo coeficiente de expansión térmica y alta conducción térmica. Asimismo, teniendo en cuenta que el cabezal lineal puede abarcar una gran anchura, es preferible que la barra de soporte tenga un alto módulo elástico y un peso ligero.
[0003] Por ejemplo, el documento US 2013/0265363 muestra una unidad de barra de impresión que comprende una barra de soporte en forma de T provista de cuatro huecos de acoplamiento a ambos lados de una porción vertical. Cada hueco puede recibir una proyección de acoplamiento complementaria de un cabezal de impresión, sustancialmente con un ajuste de forma. Cada hueco está provisto además de orificios roscados en sus bordes opuestos para montar uno de los cabezales de impresión en los mismos. Para ello, cada cabezal de impresión incluye un cuerpo de cabezal de impresión que es capaz de expulsar tinta desde un conjunto de boquillas de inyección de tinta y una pieza de fijación. La pieza de fijación se monta previamente en el cuerpo de cabezal de impresión con tornillos. Una porción horizontal de la placa base en forma de T está provista de orificios de comunicación que se pueden conectar a canales de tinta de los cabezales de impresión. Los orificios de comunicación se conectan a un conducto de suministro de tinta. Dentro de los cabezales de impresión, cada una de las boquillas de inyección de tinta está provista de un elemento piezoeléctrico controlable.
[0004] Una desventaja al respecto es que la unidad de barra de impresión es costosa y de difícil fabricación, en particular si la unidad necesita abarcar amplias anchuras de impresión, como puede ser el caso, por ejemplo, cuando se va a usar como cabezal lineal alargado para el tipo de impresión de una sola pasada, en la que el cabezal lineal debe abarcar toda la anchura de los sustratos que se van a imprimir. Asimismo, es un inconveniente que una alta exactitud de posicionamiento de cada uno de los cabezales de impresión individuales con respecto a la barra de soporte dependa en gran medida de la exactitud con la que se fabrica la propia barra de soporte y dependa en gran medida de la rigidez de la barra de soporte durante su uso, por ejemplo, cuando se puede producir el calentamiento de la unidad.
[0005] El documento GB-2.449.939 describe un procedimiento para fabricar un soporte de cabezal de impresión, en el que una pieza de soporte alargada está provista de aperturas conectoras que se posicionan aproximadamente donde deben ser situadas las piezas de alineación de cabezal de impresión correspondientes. Esta pieza de soporte se ubica en la parte superior de una plantilla de modo que las aperturas conectoras se posicionan alrededor de las espigas de la plantilla que se sitúan con exactitud proyectándose hacia arriba. Para ello, las aperturas conectoras tienen un diámetro mayor que las espigas correspondientes. Los intersticios entre las espigas y las aperturas conectoras se llenan a continuación con un material que se puede endurecer. Tan pronto como este material se ha endurecido, la pieza de soporte se retira de la plantilla dejando atrás las aperturas de montaje donde se situaban las espigas. A continuación, esas aperturas de montaje están destinadas a tener cabezales de impresión montados en las mismas con sus piezas de alineación de cabezal de impresión.
[0006] Esto tiene el inconveniente de que la pieza de soporte debe mantenerse firme en su lugar sobre la plantilla no solo durante el llenado de los intersticios con el material que se puede endurecer, sino también durante el endurecimiento de los mismos. El menor movimiento entre la pieza de soporte y la plantilla deteriora inmediatamente la exactitud de posicionamiento de las aperturas de montaje que se van a moldear. Otra desventaja es que, para el endurecimiento del material, es necesario calentar y/o curar, lo que puede provocar que la pieza de soporte y/o la plantilla se expandan/deformen, lo que inmediatamente puede tener un efecto negativo en la exactitud de posicionamiento de las aperturas de montaje que se van a moldear. Otra desventaja más es que se deben tomar medidas para impedir que el material que se puede endurecer se adhiera a la plantilla. Además, se observa que con este procedimiento el grado de exactitud de posicionamiento puede no ser suficiente, por ejemplo, debido a variaciones o desviaciones en la contracción del material que se puede endurecer durante el endurecimiento. También se observa que el material que se puede endurecer tiene que ser de un tipo específico que sea capaz de endurecerse a un grado suficientemente alto y exacto, como Diamant Moglice, lo que lo hace relativamente caro. También es necesario que la inserción del material que se puede endurecer sea accesible mientras que la geometría no siempre permite tener orificios de inserción y aperturas de vertido de exceso. Finalmente, se observa que el llenado de los intersticios con el material que se puede endurecer es una operación relativamente difícil y que requiere mucho tiempo, lo que podría contaminar la pieza de soporte en localizaciones alrededor de las aperturas conectoras.
[0007] La presente invención tiene como objetivo superar, al menos parcialmente, las desventajas mencionadas anteriormente o proporcionar una alternativa idónea. En particular, el objetivo es proporcionar un procedimiento económico para la fabricación de alta precisión de unidades de barra de impresión, así como proporcionar unidades de barra de impresión con las que se pueda lograr una mayor precisión de impresión sin que esto tenga que incurrir en altos costes de fabricación.
[0008] Este objetivo se logra mediante un procedimiento para fabricar una unidad de barra de impresión para un sistema de impresión según la reivindicación 1. Este procedimiento comprende las etapas de proporcionar una barra de soporte que tiene una pluralidad de posiciones de montaje primarias, de proporcionar una pluralidad de cabezales de impresión intercambiables, en los que cada cabezal de impresión tiene una pluralidad de boquillas de inyección de tinta, y de montar de forma liberable los cabezales de impresión en la barra de soporte. Según el pensamiento inventivo, el procedimiento se caracteriza porque, antes de la etapa de montar de forma liberable los cabezales de impresión en la barra de soporte, una pluralidad de órganos de referencia se conecta a la barra de soporte en las posiciones de montaje primarias y durante esta conexión o inmediatamente después de la misma se somete a un procedimiento de acabado de alineación para conformar una pluralidad de posiciones de montaje secundarias alineadas con exactitud. Es solo a continuación, en una etapa posterior, que se montan los cabezales de impresión de forma liberable en aquellas posiciones de montaje secundarias alineadas con exactitud en los órganos de referencia.
[0009] Por tanto, es ventajosamente posible hacer la barra de soporte y sus posiciones de montaje primarias en la misma con una estabilidad térmica relativamente alta, pero también con tolerancias dimensionales todavía relativamente inexactas. El procedimiento posterior de acabado de conexión y alineación de los órganos de referencia sobre la barra de soporte es capaz de elevar esas tolerancias dimensionales relativamente inexactas de las posiciones de montaje primarias en la barra de soporte a niveles más altos de exactitud de las posiciones de montaje secundarias que a continuación se conforman por o sobre los órganos de referencia. Esto permite incluso usar longitudes de perfiles estándar como barras de soporte, lo que las hace relativamente económicas de fabricar. También esto permite perforar orificios relativamente grandes y/o inexactos en la barra de soporte para conformar sus posiciones de montaje primarias. La barra de soporte puede incluso estar hecha de un material que sea más rígido y/o más ligero en comparación con el material de los órganos de referencia. Asimismo, la barra de soporte puede estar hecha de un material que tenga una mayor estabilidad térmica (menor coeficiente de expansión térmica) y/o un mayor coeficiente de conducción térmica con respecto a los de los órganos de referencia. Los propios órganos de referencia pueden estar formados por elementos relativamente pequeños en comparación con la barra de soporte. Esto hace que influya poco en un comportamiento de deformación de toda la unidad. Incluso pueden estar hechos de un material que sea menos estable térmicamente en comparación con el material de la barra de soporte, es decir, un material que tenga un mayor coeficiente de expansión térmica. Además, los órganos de referencia pueden estar formados por elementos que se pueden someter fácilmente al procedimiento de acabado de alineación exacta requerida durante y/o después de la conexión con la barra de soporte. Por tanto, cualquier diferencia de longitud o diferencia de forma de la barra de soporte puede ser también fácilmente resuelta.
[0010] En una realización preferida, el procedimiento de acabado de alineación del procedimiento según la invención comprende una operación de mecanizado, es decir, un procedimiento controlado de eliminación de material, preferentemente con la ayuda de máquinas herramienta, en el que el acabado de alineación de los órganos de referencia se lleva a cabo por medio de una eliminación activa de material de esos órganos de referencia para conformar la pluralidad de posiciones de montaje secundarias alineadas con exactitud. En particular, esta operación de mecanizado puede comprender, a continuación, una etapa de fresado y/o esmerilado superficial de al menos aquellas partes/superficies de los órganos de referencia en los que están destinados a montarse, de forma liberable, los cabezales de impresión. Tal fresado y/o esmerilado superficiales son capaces de lograr un alto grado de precisión y se consideran procedimientos eficientes, fiables y económicos para realizar dicho procedimiento de acabado de alineación orientada. El esmerilado usa preferentemente una rueda de esmerilado y puede incluir un procedimiento de pulido, por ejemplo, uno que comienza con abrasivos gruesos y se gradúa a finos. Sin embargo, también son posibles otros tipos de mecanizado o combinaciones de los mismos, como taladrado, escariado, cepillado o aserrado. Como alternativa, el procedimiento de acabado de alineación también puede comprender un procedimiento de adición de material controlado a al menos aquellas partes de los órganos de referencia en las que están destinados a montarse, de forma liberable, los cabezales de impresión.
[0011] En una realización preferida, el procedimiento de acabado de alineación de los órganos de referencia se puede realizar de modo que las tolerancias dimensionales de las posiciones de montaje secundarias en los órganos de referencia una con respecto a otra lleguen a ser más exactas que las tolerancias dimensionales de las posiciones de montaje primarias sobre la barra de soporte una con respecto a otra. Por tolerancia dimensional se entiende aquí el grado de exactitud con el que las posiciones en las direcciones x, y y/o z de las posiciones de montaje primarias y secundarias han llegado a situarse una con respecto a otra. Por ejemplo, se puede tratar de la exactitud de una distancia intersticial orientada en una determinada dirección x, y y/o z entre dos posiciones de montaje primarias o secundarias adyacentes. En particular, las tolerancias dimensionales de las posiciones de montaje primarias sobre la barra de soporte pueden ser a continuación de más de 0,1 mm, mientras que las tolerancias dimensionales de las posiciones de montaje secundarias pueden llegar a ser de menos de 0,1 mm, y más en particular incluso pueden llegar a ser de menos de 0,02 mm. Por tanto, las inexactitudes relativas de la barra de soporte se pueden mejorar con un factor 10 para toda la unidad.
[0012] La barra de soporte y los órganos de referencia se pueden hacer de todo tipo de materiales. De forma ventajosa, ahora es posible hacer la barra de soporte de otro material diferente al de los órganos de referencia. En particular, la barra de soporte está hecha de un material que es más rígido (mayor módulo elástico) y/o que es más ligero y/o que tiene un menor coeficiente de expansión térmica y/o que tiene una mayor conducción térmica en comparación con el material de los órganos de referencia.
[0013] En una realización, la barra de soporte puede estar hecha de un material cerámico, por ejemplo, SiC. Este es un material relativamente frágil que es difícil de procesar, pero que al mismo tiempo es relativamente rígido, ligero y térmicamente estable, al tiempo que tiene un alto coeficiente de conducción térmica. También son posibles otros materiales.
[0014] En una realización, los órganos de referencia pueden estar hechos de metal. Este es un material que es relativamente fácil de procesar, y que al mismo tiempo sigue siendo relativamente rígido. También son posibles otros materiales.
[0015] El procedimiento de la invención se caracteriza además porque, antes de la etapa de montar de forma liberable los cabezales de impresión en la barra de soporte, los bloques terminales de referencia se conectan a extremos libres de la barra de soporte y se someten a un procedimiento de acabado de alineación para conformar superficies de posicionamiento de referencia. A continuación, esas superficies de posicionamiento de referencia, entre otras, están destinadas a ser ubicadas en puntos de rodamiento complementarios del sistema de impresión. De este modo, como se describe anteriormente, se obtienen las mismas ventajas para los órganos de referencia, es decir, que cualquier exactitud de los extremos libres de la barra de soporte puede ahora elevarse fácilmente a un nivel superior mediante el procedimiento de acabado de alineación de los bloques terminales. Las superficies de posicionamiento de referencia de los bloques terminales alineadas/acabadas con exactitud permiten simplemente colgar toda la unidad en un sistema de impresión mediante asiento libre. Por tanto, no se ejercen fuerzas de tracción/empuje o impulso sobre la barra de soporte. En caso de problemas, como bloqueos o acumulaciones de sustratos debajo de la unidad, la barra de soporte junto con los cabezales de impresión montados en la misma se puede mover hacia arriba fuera de sus rodamientos y/o comenzar a inclinarse. Si se desea, las superficies de posicionamiento de referencia pueden estar provistas incluso de mecanismos de reducción de fricción o amortiguación adecuados. Si se desea, los asientos para los bloques terminales también se pueden hacer ajustables.
[0016] En una realización preferida, el procedimiento de acabado de alineación de los bloques terminales se puede realizar de modo que una tolerancia dimensional de las superficies de posicionamiento de referencia de los bloques terminales de referencia con respecto a las posiciones de montaje secundarias en los órganos de referencia llegue a ser más exacta que una tolerancia dimensional de los extremos libres de la barra de soporte con respecto a las posiciones de montaje secundarias en los órganos de referencia. Por tolerancia dimensional se entiende aquí el grado de exactitud con el que las posiciones en las direcciones x, y y/o z de las superficies de posicionamiento de referencia y las posiciones de montaje secundarias han llegado a situarse una con respecto a la otra. Por ejemplo, esta puede ser la exactitud de una distancia intersticial orientada en una determinada dirección x, y y/o z entre una de las superficies de posicionamiento de referencia y una de las posiciones de montaje secundarias respectivas. En particular, las tolerancias dimensionales de los extremos libres pueden ser superiores a 0,1 mm, mientras que las tolerancias dimensionales de las superficies de posicionamiento de referencia pueden llegar a ser inferiores a 0,1 mm, y más en particular incluso pueden llegar a ser inferiores a 0,02 mm.
[0017] De forma ventajosa, los procedimientos de acabado de alineación de los bloques terminales de referencia y el procedimiento de acabado de alineación de los órganos de referencia se pueden realizar en una única etapa simultánea. La barra de soporte puede permanecer fija y posicionada en una abrazadera adecuada mientras que tanto los órganos de referencia como los bloques terminales se posicionan y alinean con exactitud uno con respecto a otro durante y/o después de la conexión con la barra de soporte. Esto no solo ahorra tiempo, sino que al final, es decir, después de que la unidad de barra de impresión se ha colocado con sus superficies de posicionamiento de referencia en los puntos de rodamiento complementarios de un sistema de impresión, también ayuda a mejorar la exactitud de posicionamiento de las posiciones de montaje secundarias con respecto al resto de tal sistema de impresión.
[0018] En una primera variante, el procedimiento de acabado de alineación de los órganos de referencia y/o bloques terminales puede comprender un fresado y/o esmerilado superficial de al menos superficies frontales de los órganos de referencia y/o de las superficies de posicionamiento de referencia orientadas de los bloques terminales después de que han sido conectados a la barra de soporte. Para ello, se debe observar que, a continuación, la barra de soporte por sí misma no necesariamente se fresa y/o esmerila durante esta etapa, solo los órganos de referencia y/o los bloques terminales pueden ser sometidos al procedimiento de acabado de alineación.
[0019] En una segunda variante, que en particular se puede realizar antes de dicha operación de mecanizado como dicho fresado y/o esmerilado superficial, el procedimiento de acabado de alineación de los órganos de referencia y/o bloques terminales puede comprender una variación de un espesor de una capa de pegamento, posiblemente en combinación con el uso de una o más placas de llenado entre la barra de soporte y los órganos de referencia y/o bloques terminales durante su conexión con la barra de soporte. A continuación, esto se puede obtener en particular usando una plantilla de encolado para posicionar con exactitud los órganos de referencia y/o bloques terminales en la barra de soporte durante el endurecimiento del pegamento.
[0020] Los cabezales de impresión se pueden montar directamente sobre o contra las posiciones de montaje secundarias de los órganos de referencia. Sin embargo, también es posible montar elementos adaptadores intermedios, como piezas de fijación, en las posiciones de montaje secundarias de los órganos de referencia, y tener los cabezales de impresión montados de forma liberable, por ejemplo, atornillados o sujetos, a esos elementos adaptadores intermedios.
[0021] Otras realizaciones ventajosas se indican en las reivindicaciones dependientes.
[0022] La invención también se refiere a una unidad de barra de impresión según una de las reivindicaciones 9-14, y a un sistema de impresión que comprende una o más de tales unidades de barra de impresión.
[0023] La invención será descrita detalladamente con más detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- las Figs. 1a, b muestran esquemáticamente un sistema de impresión por inyección de tinta del tipo de una sola pasada, con respecto a un sistema de tipo de escaneo con unidades de barra de impresión;
- las Figs. 2a-e muestran etapas de fabricación posteriores de una primera realización del procedimiento para fabricar una unidad de barra de impresión según la invención;
- la Fig. 3 muestra una vista en sección transversal sobre la línea A-A en la Fig. 2e;
- las Figs. 4a-d muestran etapas de fabricación posteriores de una segunda realización del procedimiento según la invención;
- la Fig. 5 muestra una vista en sección transversal sobre la línea A-A en la Fig. 4d; y
- las Figs. 6a-c muestran etapas de fabricación posteriores de una tercera realización del procedimiento según la invención.
[0024] En las Figs. 1a, b se muestran dos tipos de sistemas de impresión por inyección de tinta conocidos. En ambos casos, se proporcionan mecanismos de transporte para mover un sustrato 1 en una dirección de impresión x con respecto a una pluralidad de unidades de barra de impresión 2. El sustrato puede ser de naturaleza continua o discontinua. Cada unidad de barra de impresión 2 comprende una pluralidad de cabezales de impresión intercambiables que se sitúan en línea o escalonados uno junto al otro. Cada cabezal de impresión comprende uno o más conjuntos de boquillas de inyección de tinta operables individualmente para inyectar pequeñas gotas de tinta sobre el sustrato 1 cuando se accionan.
[0025] En la Fig. 1a, el sistema de impresión por inyección de tinta es del tipo de una sola pasada. Para ello, cada unidad de barra de impresión 2 se extiende en dirección y sobre toda una anchura del sustrato 1 y se apoya con sus extremos libres en puntos de rodamiento complementarios del sistema. Para ello, cada unidad 2 se usa para imprimir al menos un color sobre el sustrato 1.
[0026] En la Fig. 1b, el sistema de impresión por inyección de tinta es del tipo de escaneo. Por esto, cada unidad de barra de impresión 2 tiene una longitud limitada en la dirección x. Una o más unidades de barra de impresión 2 se apoyan con sus extremos libres en puntos de rodamiento complementarios de una lanzadera 3 del sistema. La lanzadera 3 se extiende solamente sobre una pequeña parte de la anchura del sustrato 1 en la dirección y, y se puede mover hacia delante y hacia atrás en la dirección de escaneo y, que es perpendicular a la dirección de impresión x. Aquí también se usa cada unidad 2 para imprimir un color sobre el sustrato 1.
[0027] A continuación, se explicarán ahora algunos procedimientos diferentes según la invención para fabricar las unidades 2 con referencia a las Figs. 2, 3 y 4.
[0028] Comenzando con la Fig. 2, en una primera etapa (véase la Fig. 2a), se toma una pieza alargada de material de base que forma una barra de soporte 5. La barra de soporte 5 aquí es una viga de cerámica hueca rectangular con extremos libres 5'. Si se desea o se considera necesario, es posible mecanizar o procesar de otro modo una o más de las paredes exteriores de la barra 5, por ejemplo, por medio de una operación de fresado y/o esmerilado superficial. Por tanto, esas superficies pueden tener primeras tolerancias dimensionales que, por ejemplo, pueden ser >0,1 mm, lo que permite usarlas como superficies de referencia para operaciones posteriores.
[0029] En una segunda etapa (véase la Fig. 2b), se conforma una pluralidad de posiciones de montaje primarias 6 en la barra 5 mediante el taladrado de orificios en una pared frontal 5a de la misma. Para ello se puede usar una plantilla de taladrado. Sin embargo, también se puede hacer manualmente. En lugar de taladrar orificios a través de solamente una pared lateral, también es posible taladrarlos a través de dos paredes laterales opuestas de la barra 5.
[0030] En una tercera etapa (véase la Fig. 2c), los órganos de referencia 7 se conectan por medio de un pegamento adecuado a la barra 5 en las posiciones de montaje primarias. Para ello se puede usar una plantilla de encolado, que se explicará con más detalle a continuación con referencia a la Fig. 6. Los órganos de referencia 7 aquí están formados por pasadores metálicos con cabeza. Para ello, cada órgano 7 se coloca con una parte de inserción dentro de uno de los orificios, mientras que una parte de cabeza de cada órgano 7 aún se proyecta hacia fuera sobresaliendo del mismo.
[0031] En esta misma tercera etapa (véase la Fig. 2c), los bloques terminales 8 se conectan por medio de un pegamento adecuado a la barra 5 en sus extremos libres 5'. Para ello se puede usar una plantilla de encolado. Los bloques terminales 8 aquí son tapas metálicas. Para ello, cada bloque 8 comprende una superficie frontal 8a que es paralela a la pared 5a.
[0032] En una cuarta etapa (véase la Fig. 2d), las superficies frontales 8a de los bloques 8 y las superficies frontales 7a de las partes de cabeza de los órganos 7 se someten a un procedimiento de acabado de alineación, que aquí está formado por una operación de fresado y/o esmerilado superficial. Por tanto, esas superficies 7a, 8a pueden tener segundas tolerancias dimensionales que son más exactas que las primeras y, por ejemplo, pueden ser <0,02 mm. Las superficies 7a de los órganos 7 se pueden usar a continuación de forma ventajosa como posiciones de montaje secundarias exactas que tienen tolerancias dimensionales mejoradas en comparación con las de las posiciones de montaje primarias (de >0,1 mm a <0,02 mm), mientras que las superficies 8a de los bloques 8 se pueden usar como superficies de posicionamiento de referencia exactas para colocarlas en sus puntos de rodamiento complementarios del sistema de impresión. Además de tener que someter las superficies 7a, 8a al procedimiento de acabado de alineación, también es posible que otras superficies o partes de los órganos 7 y/o bloques 8 tengan que someterse a un tratamiento igual o similar para mejorar sus tolerancias dimensionales.
[0033] En una quinta etapa (véase la Fig. 2e y 3), los cabezales de impresión 9 se montan contra las posiciones de montaje secundarias que están formadas por las superficies alineadas/acabadas 7a de los órganos de referencia 7. Cada cabezal de impresión 9 se monta aquí en tres órganos 7 por medio de tornillos 10 que se extienden desde atrás a través de orificios que están presentes en todos los órganos completos 7. Para ello se puede usar un equipo y/o procedimiento de posicionamiento especial, de modo que a los cabezales de impresión 9 incluso se les puedan otorgar terceras tolerancias dimensionales que pueden ser incluso más exactas que las segundas, y por ejemplo, pueden ser <0,005 mm. Si se desea, es posible montar primero elementos adaptadores intermedios contra las posiciones de montaje secundarias de los órganos 7, y a continuación, montar los cabezales de impresión sobre esos elementos adaptadores intermedios. Como será evidente, la forma de los órganos de referencia 7 y de cualquier elemento adaptador intermedio dependerá en gran medida del tipo de cabezal de impresión 9 usado y de su aplicación.
[0034] En la Fig. 4a se muestra una variante en la que a las mismas partes se les asignan los mismos números de referencia. Aquí, en una primera etapa (véase la Fig. 4a), de nuevo una pieza alargada de material de base forma una barra de soporte 5. Una pluralidad de posiciones de montaje primarias orientadas imaginarias 6 están presentes en una pared frontal 5a de la barra.
[0035] En una segunda etapa (véase la Fig. 4b), los órganos de referencia 7 se conectan por medio de un pegamento adecuado a la barra 5 en las posiciones de montaje primarias. Para ello se puede usar una plantilla de encolado, que se explicará con más detalle a continuación con referencia a la Fig. 6. Los órganos de referencia 7 aquí están formados por tiras metálicas. En lugar de tales tiras metálicas, también es posible pegar contra la barra 5 otras formas y perfiles como órganos de referencia 7. Por ejemplo, la fig. 4b' muestra una variante con órganos en forma de «boomerang» 7', la Fig. 4b" muestra una variante con órganos en forma de «abrazadera» 7", y la Fig. 4b'" muestra una variante con órganos en forma de «funda» 7'''. Además, tales órganos de referencia se pueden acoplar entre sí mediante conexiones de baja rigidez de modo que no interfieran con la rigidez y la expansión térmica de la barra.
[0036] En esta misma segunda etapa (véase la Fig. 4b), los bloques terminales 8 se conectan por medio de un pegamento adecuado a la barra 5 en sus extremos libres 5'. Para ello se puede usar una plantilla de encolado. Los bloques terminales 8 están formados aquí de nuevo por tapas metálicas.
[0037] En una tercera etapa (véase la Fig. 4c), las superficies frontales 8a de los bloques 8 y las superficies frontales 7a de los órganos 7 se someten a un procedimiento de acabado de alineación, que aquí está formado por una operación de fresado o esmerilado superficial.
[0038] En una cuarta etapa (véase la Fig. 4d y 5), los cabezales de impresión 9 se montan contra las posiciones de montaje secundarias que se forman por las superficies frontales alineadas/acabadas 7a de los órganos de referencia 7.
[0039] El posible uso de la plantilla de encolado en las etapas 2c y 4b se explicará ahora con más detalle con referencia a la Fig. 6. Primeramente (véase la Fig. 6a), los órganos de referencia 7 se sitúan alineados con exactitud
contra una plantilla 15. Posteriormente, la barra de soporte 5, cuya pared frontal 5a ha sido provista de capas de pegamento 16, se coloca contra los órganos de referencia 7 sobre la plantilla 15. La barra 5 ha sido dibujada aquí sobredimensionada como si estuviera un tanto curvada irregularmente. Como se puede observar en la Fig. 6b, la capa de pegamento es ahora capaz de superar esas curvas irregulares de la barra 5 variando los espesores de las capas de pegamento 16 entre la barra de soporte 5 y los órganos de referencia 7. Después de que las capas de pegamento
16 se hayan endurecido lo suficiente, es posible a continuación retirar la plantilla 15 y comenzar a realizar las operaciones de fresado y/o esmerilado superficial orientadas en los órganos de referencia 7. El fresado y/o esmerilado superficial se puede realizar ahora con bastante rapidez porque el uso de la plantilla 15 y los espesores variables de las capas de pegamento 16 ya han mejorado la exactitud de los órganos 7 en cierta medida.
[0040] Además de las realizaciones mostradas, numerosas variantes son posibles. Por ejemplo, los materiales, diversas dimensiones y/o formas de los componentes distintivos pueden diferir. En lugar de taladrar orificios en la barra de soporte, también es posible proporcionar ya esos orificios en la barra de soporte durante la fabricación de los mismos. Si, por ejemplo, la barra de soporte está hecha de material cerámico, los orificios se pueden hacer a continuación en la misma mientras el material cerámico aún está en su fase verde. A pesar de que probablemente, a continuación, dichos orificios pueden ser bastante inexactos debido a las contracciones del material durante el endurecimiento, esto no es ningún problema, ya que, según la invención, la exactitud de posición de los cabezales de impresión en la barra de soporte se puede mejorar en gran medida y fácilmente durante el procedimiento de acabado de alineación y conexión posterior de los órganos de referencia. En lugar de usar una viga hueca rectangular como
barra de soporte, también es posible usar una barra de soporte en forma de tira, en forma de T, en forma de L o cualquier otro perfil. Esto dependerá del tipo de cabezal de impresión que se deba montar en las mismas y de la rigidez requerida. En el caso de la viga hueca, el hueco dentro de la viga se puede usar para suministrar fluidos, tales como
tintas y/o señales de guiado y/o gases hacia y desde los cabezales de impresión respectivos y sus alrededores. En lugar de pegar o conectar de otro modo órganos de referencia a la barra de soporte que ya comprende una apertura
de montaje de paso en la misma, también es posible perforar con exactitud tales aperturas de montaje de paso en los órganos de referencia durante el procedimiento de acabado de alineación. A continuación, esto permite obtener aperturas de montaje de paso con tolerancias dimensionales mejoradas con respecto a las de la barra de soporte con sus primeras posiciones de montaje. En lugar de pegar, los órganos y/o bloques también se pueden conectar de otras formas a la barra de soporte, por ejemplo, pinzando o atornillando. También es posible obtener la barra de soporte por medio de una operación de impresión 3D. Como alternativa o adicionalmente a esto, también es posible realizar una operación de impresión 3D para hacer los órganos de referencia en la parte superior de la barra de soporte. Esos órganos de referencia impresos en 3D se pueden imprimir a continuación a partir de un material distinto al de la barra de soporte, y esos órganos de referencia impresos en 3D se pueden someter, a continuación, en una etapa posterior, a la operación de acabado de alineación según la invención.
[0041] Por tanto, según la invención, se obtiene un procedimiento de fabricación y una unidad de barra de impresión con la cual se pueden definir una con respecto a otra, de forma óptima, superficies de posicionamiento de referencia y posiciones de montaje para cabezales de impresión, al tiempo que se pueden usar todo tipo de barras de soporte, incluso aquellas cuyas dimensiones son bastante inexactas y que son difíciles de mecanizar directamente, de modo que se definan con mayor exactitud. La invención se puede usar de forma ventajosa tanto para sistemas de impresión de una sola pasada como de tipos de escaneo y, por ejemplo, se puede usar en el campo de la impres textil, la impresión decorativa, la impresión de envases, la impresión de etiquetas, la impresión de documentos sobre una pista plana o sobre una pista curva en la que se transporta un sustrato continuo o discontinuo. Cuando se usa en sistemas de impresión de una sola pasada, la unidad de barra de impresión según la invención puede formar de forma ventajosa un cabezal lineal alargado, en particular uno que tiene una longitud de al menos 1,0 metros que está provisto de decenas de cabezales de impresión en línea o escalonados uno junto a otro. Incluso con tales longitudes largas, se pueden obtener precisiones muy altas para el posicionamiento de los cabezales de impresión. Cuando se usa en sistemas de impresión de escaneo, la unidad de barra de impresión según la presente invención también puede estar formada ventajosamente con barras de soporte relativamente largas de modo que se puedan realizar trazos más amplios con un movimiento de escaneo de una lanzadera en la que se montan las unidades de barra de impresión.
Claims (15)
1. Procedimiento para fabricar una unidad de barra de impresión (2) para un sistema de impresión, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- proporcionar una barra de soporte (5) que tiene una pluralidad de posiciones de montaje primarias (6);
- proporcionar una pluralidad de cabezales de impresión intercambiables (9), teniendo cada cabezal de impresión (9) una pluralidad de boquillas de inyección de tinta; y
- montar de forma liberable los cabezales de impresión (9) en la barra de soporte (5),
caracterizado porque,
antes de la etapa de montar de forma liberable los cabezales de impresión (9) en la barra de soporte (5), una pluralidad de órganos de referencia (7) se conecta en las posiciones de montaje primarias (6) a la barra de soporte (5) y se somete a un procedimiento de acabado de alineación para formar una pluralidad de posiciones de montaje secundarias (7a), y los bloques terminales de referencia (8) están conectados a extremos libres (5') de la barra de soporte (5) y se someten a un procedimiento de acabado de alineación para formar superficies de posicionamiento de referencia (8a) destinadas a colocarse en puntos de rodamiento complementarios del sistema de impresión, y a continuación en una etapa posterior, los cabezales de impresión (9) se montan de forma liberable en las posiciones de montaje secundarias (7a) en los órganos de referencia (7).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el procedimiento de acabado de alineación comprende una operación de mecanizado, en particular fresado y/o esmerilado superficial.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento de acabado de alineación de los órganos de referencia (7) se realiza de tal forma que una tolerancia dimensional de las posiciones de montaje secundarias (7a) en los órganos de referencia (7) una con respecto a otra llega a ser más exacta que una tolerancia dimensional de las posiciones de montaje primarias (6) en la barra de soporte (5) una con respecto a otra, en el que en particular la tolerancia dimensional de las posiciones de montaje primarias (6) es de más de 0,1 mm y la tolerancia dimensional de las posiciones de montaje secundarias (7a) llega a ser de menos de 0,1 mm, en particular de menos de 0,02 mm.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento de acabado de alineación de los bloques terminales (8) se realiza de modo que una tolerancia dimensional de las superficies de posicionamiento de referencia (8a) de los bloques terminales de referencia (8) con respecto a las posiciones de montaje secundarias (7a) en los órganos de referencia (7) llega a ser más exacta que una tolerancia dimensional de los extremos libres (5') de la barra de soporte (5) con respecto a las posiciones de montaje secundarias (7a) en los órganos de referencia (7), en el que más en particular la tolerancia dimensional de los extremos libres (5') es de más de 0,1 mm y la tolerancia dimensional de las superficies de posicionamiento de referencia (8a) llega a ser de menos de 0,1 mm, en particular de menos de 0,02 mm.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los procedimientos terminales de alineación de los bloques terminales de referencia (8) y los órganos de referencia (7) se realizan en una sola etapa simultánea.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el procedimiento de acabado de alineación comprende fresado y/o esmerilado superficial de al menos superficies frontales de los órganos de referencia (7) y/o de las superficies de posicionamiento de referencia (8a) de los bloques terminales (8).
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los órganos de referencia (7) y/o bloques terminales (8) se pegan con una capa de pegamento (16) a la barra de soporte (5), en particular en el que el procedimiento de acabado de alineación comprende una variación de un espesor de la capa de pegamento (16) entre la barra de soporte (5) y los órganos de referencia (7) y/o bloques terminales (8), en particular usando una plantilla de encolado (15) para posicionar los órganos de referencia (7) y/o bloques terminales (8) en la barra de soporte (5).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los elementos adaptadores intermedios se montan en las posiciones de montaje secundarias (7a) de los órganos de referencia (7), y en el que los cabezales de impresión (9) se montan en esos elementos adaptadores intermedios.
9. Unidad de barra de impresión para un sistema de impresión, en particular fabricada con un procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la unidad de barra de impresión:
- una barra de soporte (5) que tiene una pluralidad de posiciones de montaje primarias (6);
- órganos de referencia (7) conectados en las posiciones de montaje primarias (6) en la barra de soporte (5) y que forman posiciones de montaje secundarias (7a); y
- una pluralidad de cabezales de impresión intercambiables (9), teniendo cada cabezal de impresión (9) una pluralidad de boquillas de inyección de tinta, y estando montados los cabezales de impresión (9) de forma liberable en los órganos de referencia (7); y
- bloques finales de referencia (8) que se conectan a extremos libres (5') de la barra de soporte (5),
en la que una tolerancia dimensional de las posiciones de montaje secundarias (7a) en los órganos de referencia (7) una con respecto a otra es más exacta que una tolerancia dimensional de las posiciones de montaje primarias (6) en la barra de soporte (5) una con respecta a otra, y una tolerancia dimensional de las superficies de posicionamiento de referencia (8a) de los bloques finales de referencia (8) con respecto a las posiciones de montaje secundarias (7a) en los órganos de referencia (7) es más precisa que una tolerancia dimensional de los extremos libres (5') de la barra de soporte (5) con respecto a las posiciones de montaje secundarias (7a) en los
órganos de referencia (7).
10. Unidad de barra de impresión según la reivindicación 9, en la que los órganos de referencia (7) se han sometido a un procedimiento de acabado de alineación que comprende una operación de mecanizado, en particular fresado y/o esmerilado superficial, más en particular en el que al menos las superficies frontales de los órganos de referencia (7) han sometido al procedimiento de acabado de alineación que comprende la operación de mecanizado, en particular el fresado y/o esmerilado.
11. Unidad de barra de impresión según una de las reivindicaciones anteriores 9-10, en la que la tolerancia dimensional de las posiciones de montaje primarias (6) es de más de 0,1 mm y en la que la tolerancia dimensional de las posiciones de montaje secundarias (7a) es de menos de 0,1 mm, en particular de menos de 0,02 mm.
12. Unidad de barra de impresión según una de las reivindicaciones anteriores 9-11, en la que los bloques finales de referencia (8) se han sometido a un procedimiento de acabado de alineación que comprende una operación de mecanizado, en particular fresado y/o esmerilado superficial, para formar superficies de posicionamiento de referencia (8a) destinadas a colocarse en puntos de rodamiento complementarios del sistema de impresión, más en particular en el que al menos las superficies de posicionamiento de referencia (8a) de los bloques finales (8) se han sometido al procedimiento de acabado de alineación que comprende la operación de mecanizado, en particular fresado y/o esmerilado superficial, incluso más en particular en el que la tolerancia dimensional de los extremos libres (5') es de más de 0,1 mm y en el que la tolerancia dimensional de las superficies de posicionamiento de referencia (8a) es de menos de 0,1 mm, en particular de menos de 0,02 mm.
13. Unidad de barra de impresión según una de las reivindicaciones anteriores 9-12, en la que la barra de soporte (5) está hecha de un material cerámico, y/o en el que los órganos de referencia (7) están hechos de metal, y/o en la que la barra de soporte (5) está hecha de otro material diferente al de los órganos de referencia (7), en particular un material que tiene un coeficiente de expansión térmica menor y/o que tiene una mayor conducción térmica y/o que tiene un módulo elástico mayor y/o que es más ligero en comparación con el material de los órganos de referencia (7).
14. Unidad de barra de impresión según una de las reivindicaciones anteriores 9-13, en la que la barra de soporte (5) es un cabezal lineal alargado, que tiene en particular una longitud de al menos 1,0 metro, y/o en la que elementos adaptadores intermedios se han montado en las posiciones de montaje secundarias (7a) de los órganos de referencia (7), y en la que los cabezales de impresión (9) se han montado en esos elementos adaptadores intermedios.
15. Sistema de impresión que comprende una o más unidades de barra de impresión según una de las reivindicaciones anteriores 9-14.
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