IT201700014571A1 - PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR THE DECORATION OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTS - Google Patents
PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR THE DECORATION OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTSInfo
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Description
“PROCEDIMENTO E APPARECCHIATURA PER LA “PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR THE
DECORAZIONE DI OGGETTI TRIDIMENSIONALI”. DECORATION OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTS ".
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad una apparecchiatura per la decorazione di oggetti tridimensionali. The present invention refers to a process and an apparatus for the decoration of three-dimensional objects.
Gli oggetti tridimensionali di piccole dimensioni destinati a vari utilizzi, come, ad esempio, giocattoli, articoli promozionali e gadget, vengono realizzati in materiale polimerico per mezzo di processi di pressofusione o di stampaggio a iniezione, e successivamente subiscono un processo di decorazione della superficie esterna. The three-dimensional objects of small dimensions intended for various uses, such as, for example, toys, promotional items and gadgets, are made of polymeric material by means of die casting or injection molding processes, and subsequently undergo a process of decoration of the external surface .
I procedimenti ad oggi noti per la decorazione di questi oggetti sono: la decalcomania manuale o, in alternativa, la pressofusione. The procedures known to date for the decoration of these objects are: manual decalcomania or, alternatively, die-casting.
La decalcomania è una tecnica decorativa che consente di riportare sulla superficie esterna dell’oggetto un’immagine precedentemente impressa su carta adeguatamente preparata. The decal is a decorative technique that allows you to bring back an image previously printed on adequately prepared paper on the external surface of the object.
Tuttavia, tale tecnica è estremamente complessa, infatti comprende numerosi step di lavorazione, e poco automatizzabile. However, this technique is extremely complex, in fact it includes numerous processing steps, and cannot be automated.
Un’alternativa a tale metodo di decorazione è rappresentato dalla pressofusione con utilizzo di materiali colorati per realizzare le varie parti dell’oggetto. An alternative to this decoration method is represented by die-casting with the use of colored materials to create the various parts of the object.
Nel caso di utilizzo di materiali polimerici colorati da impiegare nella pressofusione, però, risulta estremamente difficile ottenere un oggetto ad elevata definizione, soprattutto nel caso in cui presenti un elevato numero di particolari. In the case of using colored polymeric materials to be used in die casting, however, it is extremely difficult to obtain an object with a high definition, especially if it has a large number of details.
Un’ulteriore alternativa è rappresentata dalla verniciatura manuale, effettuata tramite l’utilizzo di pennello o aerografo. A further alternative is represented by manual painting, carried out by using a brush or airbrush.
Tale tecnica consente però solamente una campitura piatta ed uniforme delle componenti verniciate, utilizzando uno o più colori, senza però riuscire a raggiungere una resa qualitativamente elevata, in quanto i colori non possono essere miscelati, ma solamente affiancati o sovrapposti, soprattutto nel caso di produzioni in serie. This technique, however, only allows a flat and uniform background of the painted components, using one or more colors, without however being able to achieve a qualitatively high yield, as the colors cannot be mixed, but only side by side or superimposed, especially in the case of productions. in series.
In tutte le tecniche considerate, il processo di decorazione non è flessibile, infatti una variazione nella produzione comporta un notevole dispendio di tempo e risorse economiche per la riorganizzazione dei macchinari. In all the techniques considered, the decoration process is not flexible, in fact a variation in production involves a considerable waste of time and economic resources for the reorganization of the machinery.
Il compito principale della presente invenzione è quello di escogitare un procedimento ed un’apparecchiatura per la decorazione di oggetti tridimensionali che consenta di migliorare la flessibilità e la qualità della decorazione. The main task of the present invention is to devise a process and an apparatus for the decoration of three-dimensional objects that allows to improve the flexibility and quality of the decoration.
All’interno di questo compito, uno scopo della presente invenzione è quello di consentire di variare agevolmente la tipologia di decorazione e, al contempo, mantenere un’elevata produttività. Within this task, an aim of the present invention is to allow you to easily vary the type of decoration and, at the same time, maintain high productivity.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di escogitare un procedimento per la decorazione di oggetti tridimensionali che consenta di minimizzare i costi operativi. A further object of the present invention is to devise a process for the decoration of three-dimensional objects which allows operating costs to be minimized.
Altro scopo del presente trovato è quello di escogitare un procedimento ed un’apparecchiatura per la decorazione di oggetti tridimensionali che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell’ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto. Another object of the present invention is to devise a method and an apparatus for the decoration of three-dimensional objects which allows to overcome the aforementioned drawbacks of the prior art in the context of a simple, rational, easy and effective use and low cost solution. .
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente procedimento per la decorazione di oggetti tridimensionali, secondo la rivendicazione 1. The above objects are achieved by the present process for the decoration of three-dimensional objects, according to claim 1.
Gli scopi sopra esposti sono raggiunti anche dalla presente apparecchiatura per la decorazione di oggetti tridimensionali, secondo la rivendicazione 7. Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un’apparecchiatura e di un procedimento per la decorazione di oggetti tridimensionali, illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui: The above objects are also achieved by the present apparatus for the decoration of three-dimensional objects, according to claim 7. Other characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the description of a preferred but not exclusive embodiment of an apparatus and of a process for the decoration of three-dimensional objects, illustrated as an indication, but not limited to, in the accompanying drawings in which:
la figura 1 è una vista in assonometria dell’apparecchiatura secondo il trovato; Figure 1 is an axonometric view of the apparatus according to the invention;
la figura 2 è una vista in assonometria del particolare dell’elemento di supporto degli oggetti tridimensionali; Figure 2 is an axonometric view of the detail of the support element of the three-dimensional objects;
la figura 3 è una vista in assonometria del particolare del piano di alimentazione dell’apparecchiatura di figura 1 secondo il trovato; Figure 3 is an axonometric view of the detail of the power supply plane of the apparatus of Figure 1 according to the invention;
la figura 4 è una vista in sezione del particolare della testa di stampa dell’apparecchiatura di figura 1 secondo il trovato. Figure 4 is a sectional view of the detail of the print head of the apparatus of Figure 1 according to the invention.
L’apparecchiatura 1 per la decorazione di oggetti 2 tridimensionali comprende: Equipment 1 for the decoration of three-dimensional objects 2 includes:
- un telaio 3 portante provvisto di almeno un piano di alimentazione 4 di uno o più oggetti 2 tridimensionali da decorare; - a bearing frame 3 provided with at least one feeding plane 4 for one or more three-dimensional objects 2 to be decorated;
- almeno una testa 5 per la stampa digitale comprendente mezzi di erogazione 6 di un liquido per decorare 7; ed - at least one head 5 for digital printing comprising means 6 for dispensing a liquid for decorating 7; and
- almeno un’unità di controllo e comando 8 operativamente collegata ai mezzi di erogazione 6. - at least one control and command unit 8 operatively connected to the delivery means 6.
I mezzi di erogazione 6 del liquido per decorare 7 comprendono una pluralità di testine a getto d’inchiostro eroganti liquido per decorare 7 di colori diversi. The means 6 for dispensing the liquid to decorate 7 comprise a plurality of ink jet heads delivering liquid to decorate 7 of different colors.
In particolare, la testa 5 comprende sei scomparti, non mostrati nelle figure, connessi ad altrettante testine a getto d’inchiostro, dei quali cinque contenenti liquido per decorare 7 di colori diversi, in modo da consentire una stampa in quadricromia, ottenendo un decoro ad altissima definizione, paragonabile ad una stampa fotografica. In particular, the head 5 comprises six compartments, not shown in the figures, connected to the same number of ink jet heads, of which five containing liquid to decorate 7 of different colors, so as to allow four-color printing, obtaining a decoration such as very high definition, comparable to a photographic print.
Il sesto scomparto può contenere una sostanza fissativa, un primer o un opacizzante in base al materiale di cui sono fatti gli oggetti 2 e all’effetto finale del decoro che si vuole ottenere. The sixth compartment can contain a fixative substance, a primer or an opacifier based on the material of which the objects 2 are made and the final effect of the decoration to be obtained.
Più in dettaglio, il decoro da applicare ad un oggetto 2 viene fornito in formato digitale all’unità di controllo e comando 8 che lo elabora e lo trasferisce ai mezzi di erogazione 6 per la sua riproduzione sull’oggetto stesso. More in detail, the decoration to be applied to an object 2 is provided in digital format to the control and command unit 8 which processes it and transfers it to the delivery means 6 for its reproduction on the object itself.
Inoltre, tali mezzi di erogazione 6 sono movimentabili in modo traslatorio alterno lungo una direzione di decorazione A e sono atti a compiere una corsa di andata, durante la quale erogano il liquido per decorare, ed una corsa di ritorno, al termine della quale riprendono la posizione di partenza. Gli oggetti 2 da decorare sono provvisti di almeno una superficie tridimensionale 9, sulla quale viene applicato un decoro tramite i mezzi di erogazione 6. Furthermore, these dispensing means 6 can be moved in an alternating translational way along a decoration direction A and are able to perform a forward stroke, during which they deliver the liquid to decorate, and a return stroke, at the end of which they resume the starting position. The objects 2 to be decorated are provided with at least one three-dimensional surface 9, on which a decoration is applied by means of the dispensing means 6.
In particolare, nell’ambito della presente trattazione, per superficie tridimensionale 9 si intende una superficie non piana, la quale presenta dei rilievi e/o degli avvallamenti e, quindi, un profilo non lineare. In particular, in the context of this discussion, a three-dimensional surface 9 means a non-flat surface, which has reliefs and / or depressions and, therefore, a non-linear profile.
Secondo il trovato, il piano di alimentazione 4 comprende almeno una corsia di alimentazione 10 provvista di mezzi di guida 11 mobili secondo una direzione di avanzamento B trasversale alla direzione di decorazione A, ed atti a movimentare almeno un elemento di supporto 12 di una pluralità di oggetti 2 tridimensionali da decorare. According to the invention, the feeding surface 4 comprises at least one feeding lane 10 provided with guide means 11 movable according to a direction of advancement B transversal to the decoration direction A, and adapted to move at least one support element 12 of a plurality of 2 three-dimensional objects to decorate.
Vantaggiosamente, il piano di alimentazione 4 comprende una pluralità di corsie di alimentazione 10, in modo da consentire la decorazione contemporanea di un maggiore numero di oggetti 2 allo stesso tempo ed aumentare, quindi, la produttività. Advantageously, the feeding surface 4 comprises a plurality of feeding lanes 10, so as to allow the simultaneous decoration of a greater number of objects 2 at the same time and thus increase productivity.
Più particolarmente, i mezzi di guida 11 comprendono mezzi di accoppiamento 13 con gli elementi di supporto 12, in modo che possano essere movimentati all’interno dell’apparecchiatura 1 senza il rischio di spostamenti accidentali, che provocherebbero l’interruzione delle operazioni. More particularly, the guide means 11 comprise means of coupling 13 with the support elements 12, so that they can be moved inside the equipment 1 without the risk of accidental movements, which would cause the interruption of operations.
Preferibilmente, i mezzi di guida 11 comprendono almeno due guide tra loro contrapposte, mobili solidalmente lungo la direzione di avanzamento B, tra le quali vengono interposti gli elementi di supporto 12. Preferably, the guide means 11 comprise at least two mutually opposed guides, movable integrally along the direction of advancement B, between which the support elements 12 are interposed.
Utilmente, l’apparecchiatura 1 comprende almeno un elemento di fissaggio 14 del liquido per decorare 7 erogato dai mezzi di erogazione 6 sulla superficie tridimensionale 9, associato alla testa 5 e disposto a valle dei mezzi di erogazione 6 lungo la corsa di andata della testa stessa. Conveniently, the apparatus 1 comprises at least one fixing element 14 for the liquid for decorating 7 dispensed by the dispensing means 6 on the three-dimensional surface 9, associated with the head 5 and arranged downstream of the dispensing means 6 along the forward stroke of the head itself. .
In altre parole, i mezzi di erogazione 6 applicano il decoro e, subito dopo, l’elemento di fissaggio 14 fissa il liquido per decorare 7 alla superficie tridimensionale 9. In other words, the dispensing means 6 apply the decoration and, immediately thereafter, the fastening element 14 fixes the liquid to decorate 7 to the three-dimensional surface 9.
In commercio esistono vari tipi di vernici e colori utilizzabili come liquido per decorare 7, come ad esempio vernici acriliche, vernici epossidiche etc. Una tipologia particolare di vernice utilizzabile come liquido per decorare 7 è rappresentata dalle vernici polimerizzanti all’UV. On the market there are various types of paints and colors that can be used as a liquid to decorate 7, such as acrylic paints, epoxy paints etc. A particular type of paint that can be used as a liquid to decorate 7 is represented by UV curing paints.
Si tratta di vernici che generano reticolazioni in seguito all’esposizione ai raggi UV immediatamente successiva all’applicazione, estremamente resistenti, meno inquinanti delle vernici convenzionali e adatte anche al contatto con gli alimenti. These are paints that generate cross-links following exposure to UV rays immediately following application, extremely resistant, less polluting than conventional paints and also suitable for contact with food.
In questo caso, quindi, l’elemento di fissaggio 14 è del tipo di una lampada UV. In this case, therefore, the fixing element 14 is of the type of a UV lamp.
Vantaggiosamente, l’apparecchiatura 1 comprende almeno un sensore di prossimità 15 associato alla testa 5 ed atto a rilevare la distanza tra i mezzi di erogazione 6 ed una superficie di riferimento 16 predefinita. Advantageously, the apparatus 1 comprises at least a proximity sensor 15 associated with the head 5 and able to detect the distance between the dispensing means 6 and a predefined reference surface 16.
Tale distanza, impostata dall’operatore, deve essere la minima possibile, al fine di evitare la dispersione del liquido per decorare 7 ed assicurare un risultato ad elevata qualità. This distance, set by the operator, must be the minimum possible, in order to avoid the dispersion of the liquid to decorate 7 and ensure a high quality result.
L’apparecchiatura 1 comprende mezzi di scansione ottica del profilo della superficie tridimensionale 9 operativamente collegati al sensore di prossimità 15, non mostrati nelle figure. The apparatus 1 comprises optical scanning means of the profile of the three-dimensional surface 9 operatively connected to the proximity sensor 15, not shown in the figures.
Opportunamente, tali mezzi di scansione ottica sono operativamente collegati al sensore di prossimità, in modo che quest’ultimo sia in grado di rilevare la distanza tra i mezzi di erogazione 6 e la superficie tridimensionale 9 scansionata. Conveniently, these optical scanning means are operatively connected to the proximity sensor, so that the latter is able to detect the distance between the delivery means 6 and the scanned three-dimensional surface 9.
Nel caso in cui gli oggetti 2 debbano essere decorati sia da una parte che dall’altra, non si esclude la possibilità di disporre due apparecchiature 1 in serie, tra le quali viene interposto un sistema di ribaltamento automatico, che trasferisce gli oggetti 2 da un piano di alimentazione 4 all’altro. In the event that the objects 2 must be decorated both on one side and the other, the possibility of arranging two appliances 1 in series is not excluded, between which an automatic tilting system is interposed, which transfers the objects 2 from a 4 power plan to the other.
Vantaggiosamente, l’apparecchiatura comprende anche almeno un’unità di lettura di almeno un codice identificativo associato all’elemento di supporto 12 ed almeno un’unità di selezionamento associata operativamente all’unità di lettura stessa, non mostrati nelle figure. Advantageously, the equipment also includes at least one reading unit of at least one identification code associated with the support element 12 and at least one selection unit operationally associated with the reading unit itself, not shown in the figures.
In questo modo, è possibile smistare gli oggetti 2 decorati a diverse linee di confezionamento in base al codice identificativo associato all’elemento di supporto 12. In this way, it is possible to sort the decorated objects 2 to different packaging lines based on the identification code associated with the support element 12.
Il funzionamento dell’apparecchiatura 1 nell’esecuzione del procedimento secondo il trovato è il seguente. The operation of the apparatus 1 in carrying out the method according to the invention is as follows.
Il procedimento per la decorazione di oggetti 2 tridimensionali comprende almeno i passi di: The process for decorating three-dimensional objects 2 includes at least the steps of:
- fornitura di almeno un oggetto 2 tridimensionale provvisto di almeno una superficie tridimensionale 9 da decorare; - supply of at least one three-dimensional object 2 provided with at least one three-dimensional surface 9 to be decorated;
- fornitura di almeno un’apparecchiatura 1 per la decorazione tramite stampa digitale, secondo quanto sopra descritto; ed - supply of at least one equipment 1 for decoration by digital printing, as described above; and
- applicazione di un decoro alla superficie tridimensionale 9 per mezzo dell’apparecchiatura 1. - application of a decoration to the three-dimensional surface 9 by means of equipment 1.
I metodi di stampa digitale sono dei sistemi di stampa e decorazione in cui il decoro da riportare su un supporto viene elaborato attraverso processi elettronici e informatici ed impresso direttamente sul supporto stesso. The digital printing methods are printing and decoration systems in which the decoration to be shown on a support is processed through electronic and IT processes and imprinted directly on the support itself.
Il procedimento comprende, inoltre, il passo di fornitura del decoro in formato digitale all’unità di controllo e comando 8. The procedure also includes the step of supplying the decoration in digital format to the control and command unit 8.
In questo modo, è possibile ottenere un decoro estremamente preciso, riproducibile allo stesso modo su ogni oggetto. In this way, it is possible to obtain an extremely precise decoration, reproducible in the same way on every object.
Opportunamente, il procedimento comprende il passo di fornitura di una pluralità di oggetti 2, provvisti ciascuno di almeno una superficie tridimensionale 9 da decorare, e di applicazione sostanzialmente contemporanea di un relativo decoro su ciascuna delle superfici tridimensionali 9. Conveniently, the method comprises the step of providing a plurality of objects 2, each provided with at least one three-dimensional surface 9 to be decorated, and of substantially simultaneous application of a relative decoration on each of the three-dimensional surfaces 9.
Più in dettaglio, si provvede a fornire il decoro da applicare a ciascun oggetto 2 in formato digitale all’unità di controllo e comando 8. More in detail, the decoration to be applied to each object 2 in digital format is provided to the control and command unit 8.
L’applicazione del decoro sulla superficie tridimensionale 9 di più oggetti 2 contemporaneamente consente di velocizzare la produzione, con una notevole ottimizzazione dei costi di produzione. The application of the decoration on the three-dimensional surface 9 of several objects 2 at the same time allows you to speed up production, with a significant optimization of production costs.
I mezzi di erogazione 6 sono movimentabili in modo traslatorio alterno lungo una direzione di decorazione A e sono atti a compiere una corsa di andata, durante la quale erogano il liquido per decorare 7, ed una corsa di ritorno. The dispensing means 6 can be moved in an alternating translational way along a decoration direction A and are adapted to perform a forward stroke, during which they deliver the liquid to decorate 7, and a return stroke.
Vantaggiosamente, l’applicazione del decoro sulla superficie tridimensionale 9 di ciascuno degli oggetti 2 inseriti contemporaneamente nell’apparecchiatura 1 avviene durante la corsa di andata. Advantageously, the application of the decoration on the three-dimensional surface 9 of each of the objects 2 inserted simultaneously in the apparatus 1 takes place during the forward stroke.
Il termine “sostanzialmente contemporaneamente” si riferisce al tempo che impiega la testa 5 di stampa per giungere in corrispondenza di ciascun oggetto 2 da decorare durante la sua corsa di andata. The term "substantially simultaneously" refers to the time it takes for the printing head 5 to reach each object 2 to be decorated during its forward stroke.
Preferibilmente, prima dell’applicazione del relativo decoro, il procedimento prevede la fornitura di almeno un elemento di supporto 12 definente una pluralità di posizioni predefinite 17, il posizionamento di ciascuno degli oggetti 2 sull’elemento di supporto 12 in una relativa posizione predefinita 17 e la fornitura all’unità di controllo e comando 8 del decoro da applicare in corrispondenza di ciascuna delle posizioni predefinite 17. Preferably, before applying the related decoration, the method provides for the provision of at least one support element 12 defining a plurality of predefined positions 17, the positioning of each of the objects 2 on the support element 12 in a relative predefined position 17 and the supply to the control and command unit 8 of the decoration to be applied in correspondence with each of the predefined positions 17.
Viene, quindi, definita una corrispondenza biunivoca tra le posizioni predefinite 17 sull’elemento di supporto 12 e il decoro da applicare su ogni superficie tridimensionale 9, per cui l’unità di controllo e comando 8 viene programmata in modo da associare un decoro diverso ad ogni posizione predefinita 17, con notevole aumento della flessibilità produttiva. A bi-univocal correspondence is therefore defined between the predefined positions 17 on the support element 12 and the decoration to be applied on each three-dimensional surface 9, so that the control and command unit 8 is programmed in such a way as to associate a different decoration with each predefined position 17, with a notable increase in production flexibility.
Vantaggiosamente, il procedimento comprende anche il passo di fissaggio del decoro, in modo da aumentarne la resistenza all’usura e la durabilità. Si è in pratica constatato come l’invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti. Advantageously, the procedure also includes the fixing step of the decoration, in order to increase its resistance to wear and durability. In practice it has been found that the described invention achieves the proposed purposes.
Decorare oggetti tridimensionali con apparecchiature digitali consente di ottenere un’elevata definizione, paragonabile ad una stampa fotografica, riproducibilità delle decorazioni e un’elevata capacità produttiva. Decorating three-dimensional objects with digital equipment allows for high definition, comparable to a photographic print, reproducibility of decorations and high production capacity.
A questo proposito si sottolinea che il particolare accorgimento di prevedere l’applicazione contemporanea di un decoro su più oggetti consente di velocizzare la produzione e di ridurre i costi operativi. In this regard, it is emphasized that the particular expedient of providing for the simultaneous application of a decoration on several objects allows to speed up production and reduce operating costs.
Ulteriormente, il particolare accorgimento di prevedere la fornitura di elementi di supporto comprendenti una pluralità di posizioni predefinite consente di aumentare la flessibilità produttiva, realizzando decori diversi sui vari oggetti. Furthermore, the particular expedient of providing for the supply of support elements comprising a plurality of predefined positions allows to increase the production flexibility, creating different decorations on the various objects.
Ancora il particolare accorgimento di prevedere un’apparecchiatura comprendente una pluralità di corsie di alimentazione consente di decorare un maggior numero di oggetti contemporaneamente, aumentando la produttività. Still the particular expedient of providing an apparatus comprising a plurality of feed lanes allows you to decorate a greater number of objects at the same time, increasing productivity.
Inoltre, il particolare accorgimento di prevedere sensori di prossimità associati ai mezzi di erogazione consente di minimizzare la dispersione del liquido per decorare e di ottenere un decoro qualitativamente elevato. Furthermore, the particular expedient of providing proximity sensors associated with the dispensing means allows to minimize the dispersion of the liquid for decorating and to obtain a qualitatively high decoration.
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| IT102017000014571A IT201700014571A1 (en) | 2017-02-09 | 2017-02-09 | PROCEDURE AND EQUIPMENT FOR THE DECORATION OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTS |
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