FR3087704A1 - SURFACE PRINT WITH OVERLAPPING BANDS - Google Patents
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Abstract
Procédé de revêtement d'une surface d'un élément (10) notamment de carrosserie avec au moins une couche d'encre résultant de l'application d'au moins deux bandes contiguës (311, 312, 313) comprenant une étape d'impression d'une première de ces bandes (311, 312) avec une tête d'impression du type jet d'encre avec pilotage goutte à goutte, remarquable en ce que le volume et la fréquence de dépose de chaque goutte sont ajustés de façon que l'épaisseur de la couche d'encre (31) déposée dans la section transversale de la bande (311, 312) varie selon un profil déterminé au moins dans une première bordure (21, 22) de la première bande (311, 312), le profil présentant au moins dans une partie de la première bordure (21, 22) une épaisseur progressivement croissante en direction du centre de la première bande (311, 312) et le profil étant adapté pour un chevauchement (21, 22) entre la première bande (311, 312) et une deuxième bande (312, 313) à imprimer. Process for coating a surface of an element (10) in particular of a bodywork with at least one layer of ink resulting from the application of at least two contiguous bands (311, 312, 313) comprising a printing step of a first of these bands (311, 312) with a print head of the inkjet type with drip control, remarkable in that the volume and the frequency of depositing each drop are adjusted so that the the thickness of the ink layer (31) deposited in the cross section of the strip (311, 312) varies according to a profile determined at least in a first edge (21, 22) of the first strip (311, 312), the profile having at least in a part of the first edge (21, 22) a progressively increasing thickness towards the center of the first strip (311, 312) and the profile being adapted for an overlap (21, 22) between the first tape (311, 312) and a second tape (312, 313) to be printed.
Description
IMPRESSION DE SURFACE AVEC BANDES SE CHEVAUCHANT L'invention a trait au domaine de la dépose d'encre sur une grande surface et plus particulièrement, à un procédé d'impression à jet d'encre pour assurer le recouvrement de bandes qui se chevauchent.SURFACE PRINTING WITH OVERLAPPING STRIPS The invention relates to the field of depositing ink over a large area and more particularly to an inkjet printing process for ensuring the coverage of overlapping bands.
Lors de la pulvérisation de bandes de peinture sur par exemple un élément de carrosserie, un certain recouvrement entre les bandes successives est nécessaire pour obtenir un résultat final suffisamment homogène.When spraying bands of paint on, for example, a bodywork element, a certain overlap between the successive bands is necessary in order to obtain a sufficiently homogeneous final result.
À cause de la forme gaussienne du profil de la densité de peinture pulvérisée, le résultat n'est jamais parfait.Due to the Gaussian shape of the spray paint density profile, the result is never perfect.
De plus, le rendement est faible, car le temps de cycle nécessaire au recouvrement représente 50 % ou 66 % du temps total.In addition, the efficiency is low, because the cycle time required for recovery represents 50% or 66% of the total time.
Pour les applications par jet d'encre, pour lesquelles le profil de la densité de l'encre appliquée forme un créneau avec des bords francs, un recouvrement est à proscrire puisqu'il crée une surépaisseur nette, souvent incompatible avec le niveau d'aspect recherché.For inkjet applications, for which the density profile of the ink applied forms a niche with sharp edges, an overlap should be avoided since it creates a net extra thickness, often incompatible with the level of appearance. research.
Dans ce cas, la seule solution est de parvenir, avec suffisamment de précision, à accoler les passes (bandes) les unes à côté des autres, sans que soit visible le moindre espace entre elles.In this case, the only solution is to succeed, with sufficient precision, in joining the passes (bands) one beside the other, without any visible space between them.
Ce type de réalisation est extrêmement difficile sur des surfaces de grandes dimensions et encore plus sur des formes complexes comme une carrosserie de véhicule.This type of realization is extremely difficult on large surfaces and even more on complex shapes such as a vehicle body.
La précision nécessaire à la juxtaposition parfaite des passes est à la limite de la faisabilité des robots actuels et nécessite la mise en oeuvre de capteurs multiples interagissant entre eux comme des caméras et lasers pour piloter la tête du robot.The precision necessary for the perfect juxtaposition of the passes is at the limit of the feasibility of current robots and requires the use of multiple sensors interacting with each other like cameras and lasers to control the robot head.
Une application à jet d'encre devient impossible sur des surfaces 3D pour lesquelles les vitesses de calcul et d'exécution ne sont pas compétitives.Inkjet application becomes impossible on 3D surfaces for which computation and execution speeds are not competitive.
L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné.The object of the invention is to overcome at least one of the drawbacks of the above-mentioned state of the art.
Plus particulièrement, l'invention a pour objectif d'améliorer l'homogénéité du recouvrement d'une surface de grande dimension ou de forme complexe.More particularly, the object of the invention is to improve the homogeneity of the covering of a surface of large size or of complex shape.
L'invention a pour objet un procédé de revêtement d'une surface 3D d'un élément notamment d'une carrosserie avec au moins une couche d'encre résultant de l'application d'au moins deux bandes contiguës comprenant l'étape suivante : 2 imprimer une première de ces bandes avec au moins une tête d'impression du type jet d'encre remarquable en ce que la tête d'impression est du type pilotage goutte à goutte et le volume et la fréquence de dépose de chaque goutte sont ajustés de façon que l'épaisseur de la couche d'encre déposée dans une section transversale de la 5 première bande varie selon un profil déterminé au moins dans une première bordure de la première bande, le profil présentant au moins dans une partie de la première bordure une épaisseur progressivement croissante en direction du centre de la bande et le profil étant adapté pour un chevauchement entre la première bande et une deuxième bande à imprimer.The subject of the invention is a process for coating a 3D surface of an element in particular of a bodywork with at least one layer of ink resulting from the application of at least two contiguous bands comprising the following step: 2 print a first of these bands with at least one printing head of the inkjet type remarkable in that the printing head is of the drip control type and the volume and the frequency of depositing each drop are adjusted so that the thickness of the ink layer deposited in a cross section of the first strip varies according to a profile determined at least in a first edge of the first strip, the profile having at least a part of the first edge a progressively increasing thickness towards the center of the strip and the profile being adapted for an overlap between the first strip and a second strip to be printed.
10 Selon un mode avantageux de l'invention, le procédé comprend l'étape suivante: imprimer la deuxième bande avec la tête d'impression ou une autre tête d'impression, le procédé dans lequel l'application de la deuxième bande est telle que la première bordure de la première bande et une deuxième bordure de la deuxième bande se confondent dans une zone de chevauchement, et le volume et la fréquence de chaque 15 goutte déposée pour la deuxième bande sont ajustés de façon que l'épaisseur de la couche d'encre déposée dans une section transversale de la deuxième bande varie au moins dans la deuxième bordure selon un profil prédéterminé adapté pour un chevauchement entre la première bande et la deuxième bande.According to an advantageous mode of the invention, the method comprises the following step: printing the second strip with the print head or another print head, the method in which the application of the second strip is such that the first border of the first strip and a second border of the second strip merge in an overlap zone, and the volume and frequency of each drop deposited for the second strip are adjusted so that the thickness of the layer d The ink deposited in a cross section of the second web varies at least in the second border according to a predetermined profile adapted for an overlap between the first web and the second web.
Selon un mode avantageux de l'invention, la hauteur maximum ou minimum de 20 l'épaisseur de la couche d'encre résultant du cumul du dépôt de la première bande et du dépôt de la deuxième bande dans la zone de chevauchement se situe entre 90 et 110 % de ou entre 98 % et 102 % de, ou est égale à une épaisseur de référence notamment une hauteur prédéterminée de la couche d'encre déposée dans une zone sans chevauchement.According to an advantageous embodiment of the invention, the maximum or minimum height of the thickness of the ink layer resulting from the accumulation of the deposition of the first strip and the deposition of the second strip in the overlap zone is between 90 and 110% of or between 98% and 102% of, or is equal to a reference thickness, in particular a predetermined height of the ink layer deposited in a zone without overlap.
25 Selon un mode avantageux de l'invention, le profil d'épaisseur de la couche d'encre dans la partie de la première bordure de la première bande présente une rampe croissant d'un bord externe de la rampe vers le centre de la bande, la rampe présentant une largeur de rampe prédéterminée et une hauteur de rampe prédéterminée.According to an advantageous embodiment of the invention, the thickness profile of the ink layer in the part of the first edge of the first strip has a ramp increasing from an outer edge of the ramp towards the center of the strip. , the ramp having a predetermined ramp width and a predetermined ramp height.
30 Selon un mode avantageux de l'invention, le profil d'épaisseur de la couche d'encre dans la section transversale de la bande présente un plateau d'épaisseur constante 3 de la hauteur prédéterminée et s'étendant de part et d'autre du centre de la bande entre un bord interne de la première bordure, et un bord interne d'une deuxième bordure de la bande ou un bord de la bande situé du côté opposé à la première bordure.According to an advantageous embodiment of the invention, the thickness profile of the ink layer in the cross section of the strip has a plate of constant thickness 3 of the predetermined height and extending on either side. from the center of the strip between an inner edge of the first edge, and an inner edge of a second edge of the strip or an edge of the strip located on the side opposite the first edge.
5 Selon un mode avantageux de l'invention, le profil d'épaisseur de la couche d'encre dans une autre partie de la première bordure de la première bande présente un palier de raccord s'étendant d'un bord externe de la première bordure vers le centre de la bande et présentant une longueur de palier prédéterminée et une hauteur de palier de raccord prédéterminée.According to an advantageous embodiment of the invention, the thickness profile of the ink layer in another part of the first edge of the first strip has a connecting bearing extending from an outer edge of the first edge. towards the center of the web and having a predetermined bearing length and a predetermined connecting bearing height.
10 Selon un mode avantageux de l'invention, le profil d'épaisseur de la couche d'encre dans la première bordure de la bande présente un palier intermédiaire s'étendant entre un bord interne de la rampe et un bord du plateau positionné du même côté par rapport au centre de la bande que le bord interne, le palier intermédiaire présentant la largeur de palier prédéterminée et une hauteur de palier intermédiaire prédéterminée, 15 la hauteur de palier intermédiaire prédéterminée étant telle que la somme de la hauteur de palier de raccord prédéterminée et la hauteur de palier intermédiaire prédéterminée est égale à la hauteur prédéterminée, le profil présente en outre le palier de raccord s'étendant du bord externe de la rampe vers le bord externe de la bande positionné du même côté par rapport au centre de la bande que le bord externe 20 de la rampe.According to an advantageous embodiment of the invention, the thickness profile of the ink layer in the first edge of the strip has an intermediate bearing extending between an internal edge of the ramp and an edge of the plate positioned on the same. side with respect to the center of the strip as the inner edge, the intermediate bearing having the predetermined bearing width and a predetermined intermediate bearing height, the predetermined intermediate bearing height being such that the sum of the predetermined connecting bearing height and the predetermined intermediate landing height is equal to the predetermined height, the profile further has the connecting bearing extending from the outer edge of the ramp to the outer edge of the strip positioned on the same side with respect to the center of the strip than the outer edge 20 of the ramp.
Selon un mode avantageux de l'invention, le plateau est adjacent à la rampe et le bord externe de la rampe se confond avec le bord de la bande positionné du même côté par rapport au centre de la bande, la hauteur de la rampe étant égale à la hauteur prédéterminée et la largeur prédéterminée de la rampe étant égale à une largeur de 25 la première bordure.According to an advantageous embodiment of the invention, the plate is adjacent to the ramp and the outer edge of the ramp merges with the edge of the strip positioned on the same side with respect to the center of the strip, the height of the ramp being equal at the predetermined height and the predetermined width of the ramp being equal to a width of the first edge.
Selon un mode avantageux de l'invention, la hauteur de palier de raccord prédéterminée étant comprise entre 2% et 20% de la hauteur prédéterminée.According to an advantageous embodiment of the invention, the height of the predetermined connection bearing being between 2% and 20% of the predetermined height.
Selon un mode avantageux de l'invention, une étape d'alignement de la tête d'impression ou de l'autre tête d'impression du type pilotage goutte à goutte est 30 réalisée avant l'application de la deuxième bande et l'alignement de la deuxième 4 bande est basé sur un réalignement d'un maillage défini initialement, grâce à au moins une unité de traitement de données numériques reliée à un capteur optique, qui calcule le positionnement de la deuxième bande grâce à l'analyse des données récupérées lors de l'impression de la première bande.According to an advantageous embodiment of the invention, a step of aligning the printhead or of the other printhead of the drip control type is carried out before the application of the second strip and the alignment. of the second 4 band is based on a realignment of an initially defined mesh, thanks to at least one digital data processing unit connected to an optical sensor, which calculates the positioning of the second band thanks to the analysis of the recovered data when printing the first strip.
5 Préférentiellement, la tête d'impression à jet d'encre ou l'autre tête d'impression est du type piézoélectrique et/ou comprend une buse ou plusieurs buses arrangées selon un motif prédéterminé.Preferably, the ink jet printhead or the other printhead is of the piezoelectric type and / or comprises a nozzle or several nozzles arranged in a predetermined pattern.
Préférentiellement, l'épaisseur de la couche d'encre déposée dans la zone sans chevauchement ou dans la zone avec chevauchement est inférieure à 5 microns ou 8 10 microns.Preferably, the thickness of the ink layer deposited in the non-overlapping area or in the overlapping area is less than 5 microns or 8 microns.
Préférentiellement, l'épaisseur de référence peut être une épaisseur moyenne de la couche d'encre déposée dans la zone sans chevauchement.Preferably, the reference thickness can be an average thickness of the ink layer deposited in the zone without overlap.
Préférentiellement, la largeur de rampe prédéterminée est inférieure à 20 %, 10 %, 5 %, 2 % ou 1 % de la largeur totale de la bande déposée.Preferably, the predetermined ramp width is less than 20%, 10%, 5%, 2% or 1% of the total width of the deposited strip.
15 Préférentiellement, la largeur de palier prédéterminée est inférieure à 10 %, 5 %, 2 % ou 1 % de la largeur totale de la bande déposée.Preferably, the predetermined step width is less than 10%, 5%, 2% or 1% of the total width of the deposited strip.
Préférentiellement, la rampe est linéaire.Preferably, the ramp is linear.
Préférentiellement, le palier de raccord et le palier intermédiaire ont une épaisseur constante.Preferably, the connecting bearing and the intermediate bearing have a constant thickness.
20 Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que le besoin d'un positionnement très précis est donc bien moindre pour deux bandes chevauchantes.The measurements of the invention are advantageous in that the need for very precise positioning is therefore much less for two overlapping bands.
De plus, le procédé permet de maîtriser le profil d'épaisseur d'encre déposée non seulement dans les zones de chevauchement, mais aussi sur toute la surface à imprimer et en particulier le long des bords de la surface, et ce avec la même tête d'impression.In addition, the method makes it possible to control the thickness profile of ink deposited not only in the areas of overlap, but also over the entire surface to be printed and in particular along the edges of the surface, and this with the same head. printing.
25 D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 représente un procédé d'impression de bandes d'encre selon l'état de l'art ; 5 - La figure 2 illustre le procédé d'impression de bandes d'encre selon l'invention ; - La figure 3 montre la sensibilité du procédé à un manque de précision dans l'impression des bandes ; - La figure 4 représente le profil d'une bordure sans palier ; 5 - La figure 5 illustre le profil d'une bordure avec deux paliers.Other characteristics and advantages of the present invention will be better understood with the aid of the description and the drawings, among which: FIG. 1 represents a method of printing ink bands according to the state of the art. ; 5 - Figure 2 illustrates the method of printing ink bands according to the invention; FIG. 3 shows the sensitivity of the process to a lack of precision in the printing of the bands; - Figure 4 shows the profile of a border without landing; 5 - Figure 5 illustrates the profile of a border with two landings.
La figure 1 représente un procédé d'impression de bandes 11, 12, 13 par jet d'encre selon l'état de l'art.FIG. 1 represents a method of printing bands 11, 12, 13 by ink jet according to the state of the art.
Une imprécision dans l'ajustement des bandes laisse apparaître une discontinuité qui est incompatible avec le cahier des charges des constructeurs automobiles en termes de finition de peinture.An imprecision in the adjustment of the bands reveals a discontinuity which is incompatible with the specifications of the automobile manufacturers in terms of paint finish.
10 La figure 2 illustre le procédé selon l'invention dans lequel une tête d'impression du type jet d'encre avec pilotage goutte à goutte dépose chaque goutte d'encre dont certaines caractéristiques sont contrôlables en jouant sur le profil d'impulsions électriques.FIG. 2 illustrates the method according to the invention in which a print head of the ink jet type with drip control deposits each drop of ink, certain characteristics of which can be controlled by adjusting the profile of electrical pulses.
Par exemple, un dispositif de dosage (piézoélectrique) assure le contrôle du volume et de la fréquence d'éjection de chaque goutte en fonction du déplacement 15 de la tête.For example, a metering device (piezoelectric) controls the volume and the ejection frequency of each drop as a function of the displacement of the head.
Deux terminologies équivalentes au « pilotage goutte à goutte » sont le pilotage unitaire de la goutte » et « DOD » (acronyme anglo-saxon pour c< Drop On Demand »).Two terminologies equivalent to "drip control" are unitary control of the drop "and" DOD "(acronym for c <Drop On Demand").
Une impression à jet d'encre avec un pilotage goutte à goutte permet de créer un profil avec dégradé d'épaisseur sur au moins une des bordures 21, 22 de chaque bande 311, 312, 313, tout en assurant la dépose de l'épaisseur nominale sur 20 la partie centrale.Inkjet printing with drip control makes it possible to create a profile with gradient of thickness on at least one of the edges 21, 22 of each strip 311, 312, 313, while ensuring the deposit of the thickness nominal on 20 the central part.
Le profil avec dégradé d'épaisseur sur les bordures 21, 22 de chaque bande 311, 312, 313 est obtenu en variant le volume et la fréquence d'éjection de chaque goutte.The profile with thickness gradient on the edges 21, 22 of each strip 311, 312, 313 is obtained by varying the volume and the ejection frequency of each drop.
Aussi, grâce au pilotage goutte à goutte, l'épaisseur de la matière appliquée peut être optimisée dans une autre zone que la zone de chevauchement comme la bordure entourant la surface à imprimer ou pour créer des surépaisseurs 25 locales pour des effets esthétiques (peau de croco) ou fonctionnels (antigravillonnage), et ce avec la même tête d'impression, garantissant un gain de temps.Also, thanks to the drip control, the thickness of the material applied can be optimized in a zone other than the overlapping zone such as the border surrounding the surface to be printed or to create local extra thicknesses for aesthetic effects (skin of croco) or functional (anti-chip), and this with the same print head, guaranteeing a saving of time.
La figure 3 montre que la superposition de deux bordures avec des profils dégradés d'épaisseur adaptés permet d'avoir une épaisseur au niveau de la zone de 6 chevauchement qui reste sensiblement égale à celle correspondant à la partie centrale d'une des bandes 311, 312, 313 où il n'y a pas de chevauchement.FIG. 3 shows that the superposition of two borders with degraded profiles of suitable thickness makes it possible to have a thickness at the level of the overlapping zone 6 which remains substantially equal to that corresponding to the central part of one of the bands 311, 312, 313 where there is no overlap.
Enfin, afin d'optimiser le positionnement des bandes 311, 312, 313 un alignement d'une tête est réalisé avant l'application d'une bande contiguë 312, 313.Finally, in order to optimize the positioning of the bands 311, 312, 313, an alignment of a head is carried out before the application of a contiguous band 312, 313.
Cette 5 adaptation est basée sur un réalignement du maillage défini initialement, grâce à au moins un capteur optique qui notifie le positionnement de la bande 311, 312 lors de l'impression de la bande contiguë 312, 313.This adaptation is based on a realignment of the mesh defined initially, thanks to at least one optical sensor which notifies the positioning of the strip 311, 312 during the printing of the contiguous strip 312, 313.
Le procédé selon l'invention est aussi moins sensible à un manque de précision de l'alignement de la tête d'impression que les méthodes d'impression connues.The method according to the invention is also less sensitive to a lack of precision in the alignment of the print head than the known printing methods.
En effet, 10 un faible écart dans le positionnement de la tête d'impression se traduit par des surépaisseurs ou des creux d'apparence diffus dans le revêtement (couche d'encre) 32, 33 qui restent compatibles avec le niveau d'attente.Indeed, a small deviation in the positioning of the printhead results in excess thicknesses or diffuse appearing hollows in the coating (ink layer) 32, 33 which remain compatible with the level of waiting.
Le besoin d'un positionnement très précis est donc bien moindre pour deux bandes 311, 312, 313 chevauchantes présentant des dégradés d'épaisseur que celui nécessaire à la juxtaposition de deux 15 bandes ayant un profil en créneau.The need for very precise positioning is therefore much less for two overlapping bands 311, 312, 313 having thickness gradations than that necessary for the juxtaposition of two bands having a notched profile.
La possibilité de travailler avec un chevauchement des bandes 311, 312, 313 allège considérablement cette contrainte.The possibility of working with an overlap of the bands 311, 312, 313 considerably alleviates this constraint.
Les figures 4 et 5 montrent deux variantes de bordure 21, 22 de bande 311 et 312.Figures 4 and 5 show two variants of border 21, 22 of band 311 and 312.
En figure 4, une rampe 54 formant la bordure 21, 22 de la bande 311, 312 présente une largeur rampe 44 égale à largeur de la largeur de la bordure 21, 22 et une hauteur de 20 rampe 41 égale à une hauteur prédéterminée 41 d'une couche d'encre 31.In FIG. 4, a ramp 54 forming the border 21, 22 of the strip 311, 312 has a ramp width 44 equal to the width of the width of the border 21, 22 and a ramp height 41 equal to a predetermined height 41 d 'a layer of ink 31.
La rampe 54 est adjacente à un plateau d'épaisseur constante 50 qui s'étend de part et d'autre de la partie centrale de la bande 311, 312.The ramp 54 is adjacent to a plate of constant thickness 50 which extends on either side of the central part of the strip 311, 312.
En figure 5, le profil de la bordure 21, 22, de la bande 311, 312 comprend successivement du centre de la bande 311, 312 vers l'extérieur de celle-ci : un plateau d'épaisseur constante 50, un palier intermédiaire 25 d'épaisseur constante 52, une rampe 54, et un palier de raccord d'épaisseur constante 56.In FIG. 5, the profile of the edge 21, 22, of the strip 311, 312 comprises successively from the center of the strip 311, 312 towards the outside thereof: a plate of constant thickness 50, an intermediate bearing 25 of constant thickness 52, a ramp 54, and a connecting bearing of constant thickness 56.
Le palier intermédiaire 52 présente une hauteur de palier intermédiaire 43 et une largeur de palier 42.The intermediate bearing 52 has an intermediate bearing height 43 and a bearing width 42.
Le palier de raccord 56 présente une hauteur de palier 45 et la largeur de palier 42.The connecting bearing 56 has a bearing height 45 and the bearing width 42.
Le palier intermédiaire 52 et le palier de raccord 56 permettent de garder une densité d'encre minimum afin d'avoir une zone de positionnement plus 30 vaste et donc mieux gérer le recouvrement notamment dans les parties difficiles.The intermediate bearing 52 and the connecting bearing 56 make it possible to keep a minimum ink density in order to have a larger positioning area and therefore better manage the overlap, particularly in difficult parts.
La 7 hauteur des paliers peut être ajustée en fonction des matières utilisées, par exemple teinte ou vernis.The height of the bearings can be adjusted according to the materials used, for example color or varnish.
Pour des questions de clarté, le procédé a été décrit avec des bandes.For the sake of clarity, the process has been described with tapes.
Cependant, il est entendu que le terme « bande >< couvre aussi des formes plus complexes comme 5 une zone d'impression.However, it is understood that the term "tape" also covers more complex shapes such as a print area.
L'épaisseur de référence peut être définie de différentes façons par exemple une épaisseur moyenne d'une ou de plusieurs bande(s) dans une zone sans chevauchement ou une épaisseur mesurée au milieu (centre)The reference thickness can be defined in different ways e.g. an average thickness of one or more strip (s) in an area without overlap or a thickness measured in the middle (center)
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