DE102011106135A1 - Method for printing on workpieces and printing device - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken (4) umfasst die folgenden Schritte: – Zuführen eines Werkstückes (4) zu mindestens einem Werkstückträger (7); – Fixieren des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7); – Fördern des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7) zu einem Drucker (14), – Erfassen der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes (4) an dem Werkstückträger (7), – Steuern der Druckgeschwindigkeit abhängig von der erfassten Fördergeschwindigkeit. Dadurch können Schwankungen in der tatsächlichen Fördergeschwindigkeit des Werkstückes kompensiert werden.A method for printing workpieces (4) comprises the following steps: - feeding a workpiece (4) to at least one workpiece carrier (7); - Fixing the workpiece (4) on the workpiece carrier (7); - Conveying the workpiece (4) on the workpiece carrier (7) to a printer (14), - Detecting the conveying speed of the workpiece (4) on the workpiece carrier (7), - Controlling the printing speed depending on the detected conveying speed. This allows fluctuations in the actual conveying speed of the workpiece to be compensated.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken sowie eine Druckvorrichtung.The present invention relates to a method for printing on workpieces and to a printing device.
Beim digitalen Drucken von Werkstücken, insbesondere Platten aus Holzwerkstoffen, wird heute zwischen dem „Multipass” Verfahren und dem „Single-Pass” Verfahren unterschieden. Beim Multipass-Verfahren ist das Werkstück in Ruhe, während der eine oder die mehreren digitalen Druckköpfe sich über dem Werkstück hin- und her bewegen. Anschließend bewegt sich das Werkstück wieder um einen Teil einer Druckkopfbreite voran, kommt wieder zum Stillstand, und der Druckvorgang mit dem Bewegen der Druckköpfe wiederholt sich; dieser Vorgang wird bis zum vollständigen Bedrucken des Werkstückes wiederholt.When digitally printing workpieces, in particular boards made of wood-based materials, a distinction is made today between the "multipass" method and the "single-pass" method. In the multipass method, the workpiece is at rest while the one or more digital printheads reciprocate over the workpiece. Subsequently, the workpiece advances again for a portion of a printhead width, comes to rest again, and the printing operation with the movement of the printheads is repeated; This process is repeated until complete printing of the workpiece.
Beim Single-Pass-Verfahren stehen dagegen eine Reihe von Druckköpfen über der vollen Breite des Werkstückes still, während das Werkstück unter den Druckköpfen durchfährt und in einem Durchgang bedruckt wird (
Zudem ist mit den bekannten Druckvorrichtungen ein kantengenaues Bedrucken von Werkstücken, wie vorgefertigten Türblättern, nicht möglich – entweder wird zuviel bedruckt, oder es bleibt ein weisser Streifen zurück. Bei dem Bedrucken von vorbereiteten Fussbodenpaneelen, welche bereits an den vier Seitenkanten mit Befestigungsmechanismen versehen sind ergibt sich ein Überdrucken in die Nuten.In addition, with the known printing devices, an edge accurate printing of workpieces, such as prefabricated door leaves, not possible - either too much is printed, or it remains a white stripe back. In the printing of prepared floor panels, which are already provided on the four side edges with fastening mechanisms results in overprinting in the grooves.
Nach dem Stand der Technik ist es üblich, bei sogenannten Single-Pass-Digitaldruckvorrichtungen die Druckköpfe mit einer internen Frequenz Tröpfchen auf das sich unter ihnen hindurchbewegende Werkstück abgeben zu lassen. So wird nach dem Stand der Technik z. B. ein Druckkopf mit einer vorgegebenen Frequenz von z. B. 7 kHz Tröpfchen abgeben und eine dazu geeignete Fördervorrichtung das zu bedruckende Werkstück mit einer Geschwindigkeit unter den Druckköpfen hindurchfördern, die den gewünschten Abstand von einem Tröpfchen zum nächsten erzeugt.In the prior art, it is common practice in so-called single-pass digital printing devices to let the printheads drop droplets at an internal frequency onto the workpiece moving beneath them. Thus, according to the prior art z. B. a printhead with a predetermined frequency of z. B. Delivering 7 kHz droplets and a suitable conveying device convey the workpiece to be printed at a speed under the printheads, which generates the desired distance from one droplet to the next.
Die korrekte Relation zwischen der Frequenz, mit der die Tröpfchen abgegeben werden, die sogenannte interne Triggerfrequenz, und der Geschwindigkeit, mit der das Werkstück bewegt werden muss, lässt sich üblicherweise beim Single-Pass-Digitaldruck aus dem Abstand der einzelnen Düsen des Digitaldruckkopfes („Nozzleöffnungen”) quer zur Förderrichtung errechnen. Wenn z. B. eine gleiche Auflösung in X- und Y-Richtung auf dem Bild erzielt werden soll, beispielsweise 600 dpi, dann müssen pro inch entsprechend 600 Düsenöffnungen quer zur Förderrichtung vorhanden sein (600 dpi = 600 Düsenöffnungen pro inch = 600 Düsenöffnungen dividiert durch 2,54 cm: Daraus folgt ein Abstand von Düse zu Düse von 25,4 mm dividiert durch 600 = 0,04 mm oder 40 μm.The correct relationship between the frequency at which the droplets are delivered, the so-called internal trigger frequency, and the speed with which the workpiece must be moved, can usually be determined from the distance of the individual nozzles of the digital print head in single-pass digital printing (" Nozzleöffnungen ") calculate transversely to the conveying direction. If z. For example, if an equal resolution in the X and Y directions is to be achieved on the image, for example 600 dpi, then 600 nozzle openings per inch must be present transversely to the conveying direction (600 dpi = 600 nozzle openings per inch = 600 nozzle openings divided by 2, 54 cm: This results in a nozzle to nozzle distance of 25.4 mm divided by 600 = 0.04 mm or 40 μm.
Um nun in X-Richtung, also der Förderrichtung, den gleichen Abstand der Punkte wie in Y-Richtung zu erhalten, muss bei z. B. einer Vorschubgeschwindigkeit von 20 m/min. = 333 mm pro Sekunde eine Frequenz von 8333 Tröpfchen pro Sekunde oder einer Schussfrequenz von 8,33 kHz erzielt werden.In order to obtain the same distance of the points in the X direction, ie the conveying direction, as in the Y direction, at z. B. a feed rate of 20 m / min. = 333 mm per second a frequency of 8333 droplets per second or a firing frequency of 8.33 kHz can be achieved.
Der Nachteil bei diesem Stand der Technik liegt darin begründet, dass bei einer Fördereinrichtung immer Schwankungen der Geschwindigkeit in Vorschubrichtung entstehen. Diese Toleranzen können zwar vermindert werden, aber niemals vollständig beseitigt werden.The disadvantage of this prior art is due to the fact that always arise in a conveyor conveyor speed variations in the feed direction. Although these tolerances can be reduced, they can never be completely eliminated.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken sowie eine Druckvorrichtung zu schaffen, bei der die Werkstücke kontinuierlich hintereinander hochpräzise bedruckt werden können.It is therefore an object of the present invention to provide a method for printing on workpieces and a printing device in which the workpieces can be continuously printed one behind the other with high precision.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einer Druckvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst.The present invention solves this task with a method having the features of
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bedrucken von Werkstücken umfasst folgende Schritte:
- – Zuführen eines Werkstückes zu mindestens einem Werkstückträger;
- – Fixieren des Werkstückes an dem Werkstückträger;
- – Fördern des Werkstückes (an dem Werkstückträger zu einem Drucker,
- – Erfassen der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes an dem Werkstückträger,
- – Steuern der Druckgeschwindigkeit abhängig von der erfassten Fördergeschwindigkeit.
- - feeding a workpiece to at least one workpiece carrier;
- - Fixing the workpiece to the workpiece carrier;
- Conveying the workpiece (on the workpiece carrier to a printer,
- Detecting the conveying speed of the workpiece on the workpiece carrier,
- - controlling the printing speed depending on the detected conveying speed.
Durch die Verwendung einer Erkennungseinrichtung zur Erfassung der Position bzw. der Geschwindigkeit der Werkstücke auf den Werkstückträgern ist es möglich, den Drucker abhängig von der tatsächlichen Geschwindigkeit der Werkstücke zu steuern. Ist die Transportbewegung der Werkstücke etwas langsamer, kann der Drucker durch proportionale Verlangsamung der Druckgeschwindigkeit die langsamere Transportbewegung kompensieren. Umgekehrt kann bei einer schnelleren Transportbewegung der Werkstücke auch die Druckgeschwindigkeit proportional erhöht werden, so dass im Ergebnis auch bei Änderungen in der Geschwindigkeit der Werkstücke ein optimales Druckbild mit hoher Qualität erhalten wird.By using a recognizer for detecting the position or speed of the workpieces on the workpiece carriers, it is possible to adjust the printer depending on the actual speed of the workpieces to control. If the transport movement of the workpieces is a little slower, the printer can compensate for the slower transport movement by proportionally slowing down the print speed. Conversely, with a faster transport movement of the workpieces and the printing speed can be increased proportionally, so that as a result, even with changes in the speed of the workpieces an optimal print image with high quality is obtained.
Die erfindungsgemäße Druckvorrichtung umfasst während des Druckvorgangs feststehende digitale Druckköpfe, unter denen in einem vorgegebenen Abstand hindurch mindestens ein zu bedruckendes Werkstück während des Druckvorgangs kontinuierlich bewegt wird, wobei eine Erfassungseinrichtung für die Erfassung der Fördergeschwindigkeit des zu bedruckenden Werkstückes oder einer mit diesem verbundenen Fördereinrichtung vorgesehen ist, wobei eine elektronische Steuerungseinrichtung die Daten der Erfassungseinrichtung verarbeitet und mittels der Daten die Druckgeschwindigkeit der Druckköpfe steuerbar ist. Dadurch können Schwankungen in der tatsächlichen Fördergeschwindigkeit des Werkstückes kompensiert werden, die dann keinen oder nur einen geringen Einfluss auf die Druckqualität haben.The printing device according to the invention comprises stationary digital printing heads during the printing process, under which at least one workpiece to be printed is continuously moved during the printing process, wherein a detection device is provided for detecting the conveying speed of the workpiece to be printed or a conveying device connected thereto wherein an electronic control device processes the data of the detection device and by means of the data, the printing speed of the print heads is controllable. As a result, fluctuations in the actual conveying speed of the workpiece can be compensated, which then have little or no effect on the print quality.
Um eine hochpräzise Steuerung des Druckers der Druckvorrichtung zu ermöglichen, wird eine genaue Messung der Position und/oder der Fördergeschwindigkeit des Werkstückes über eine elektronische Erkennungseinrichtung vorgenommen, welche ein Auslösesignal an die Digitaldruckköpfe der digitalen Druckvorrichtung weitergibt, einen sogenannten externen Trigger. Dadurch kann eine hochgenaue Auflösung in X- und Y-Richtung gleichmäßig erzielt werden. Dies ist insbesondere beim mehrfarbigen Druck wichtig, um Farbschwankungen durch unterschiedlich genaues Übereinanderlegen der verschiedenen Farben zu vermeiden.In order to enable a high-precision control of the printer of the printing device, an accurate measurement of the position and / or the conveying speed of the workpiece via an electronic detection device which passes a trigger signal to the digital printheads of the digital printing device, a so-called external trigger. As a result, a high-precision resolution in the X and Y directions can be achieved uniformly. This is especially important in multicolor printing to avoid color variations by different levels of different colors.
Bei der Druckvorrichtung sind die Werkstückträger vorzugsweise zumindest im Bereich des Druckers entlang einer Führungseinrichtung geführt. Dadurch können die hintereinander geförderten Werkstücke auch quer zur Vorschubrichtung hochpräzise geführt und bedruckt werden, so dass eine besonders hohe Druckqualität erreicht wird. Zudem werden die eingangs genannten Probleme mit dem Bedrucken der Ränder bzw. weißer Streifen an den Rändern vermieden.In the printing device, the workpiece carriers are preferably guided along a guide device at least in the region of the printer. As a result, the workpieces conveyed one behind the other can also be guided and printed with high precision transversely to the feed direction, so that a particularly high print quality is achieved. In addition, the problems mentioned above with the printing of the edges or white stripes are avoided at the edges.
Vorzugsweise umfasst die Führungseinrichtung eine mit ihrer Längsache parallel zur Förderrichtung ausgerichtete lineare Schiene. Dabei können an den Werkstückträgern eine oder mehrere kugelgelagerte Rollen befestigt sein, die sich an der mindestens einen linearen Schiene abstützen, so dass eine hochpräzise Führung erhalten wird. Durch die hochpräzise Führung können bestimmte Teile des Druckbildes exakt auf dem Werkstück platziert werden. Außerdem kann durch die stationär angeordneten Druckköpfe eine besonders hohe Druckgeschwindigkeit und -kapazität, beispielsweise mehr als 1.500 m2 pro Stunde erzielt werden.The guide device preferably comprises a linear rail aligned with its longitudinal axis parallel to the conveying direction. In this case, one or more ball-bearing rollers may be attached to the workpiece carriers, which are supported on the at least one linear rail, so that a high-precision guidance is obtained. Due to the high-precision guidance, certain parts of the printed image can be placed exactly on the workpiece. In addition, a particularly high printing speed and capacity, for example, more than 1,500 m 2 per hour can be achieved by the stationary printheads arranged.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Werkstückträger einen Querbalken, deren Längsachse sich im wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung erstreckt. An jedem Werkstückträger können Befestigungsmittel, vorzugsweise Saugelemente für die Fixierung der Werkstücke vorgesehen sein. Dadurch sind die Befestigungsmittel einfach aufgebaut und besitzen einen geringen Verschleiß.According to a further embodiment of the invention, the workpiece carriers comprise a transverse bar whose longitudinal axis extends substantially perpendicular to the conveying direction. On each workpiece carrier fastening means, preferably suction elements for the fixation of the workpieces can be provided. As a result, the fastening means are simple and have low wear.
Durch die bevorzugte Verwendung einer Erkennungseinrichtung zur Erfassung der Position der Werkstücke auf den Werkstückträgern ist es möglich, den Drucker abhängig von der Geschwindigkeit der Werkstücke zu steuern, wodurch sich die Druckqualität weiter steigern lässt. Dadurch können Bewegungstoleranzen der Fördereinrichtung ausgeglichen werden.By the preferred use of a detection device for detecting the position of the workpieces on the workpiece carriers, it is possible to control the printer depending on the speed of the workpieces, whereby the print quality can be further increased. As a result, movement tolerances of the conveyor can be compensated.
Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments are described in the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:
Ein plattenförmiges Werkstück
Es sollen als Werkstücke
In den
An der Oberseite jedes Werkstückträgers
Es sich auch möglich, statt der gezeigten Saugelemente mechanische oder magnetische Befestigungsmittel zur Fixierung der Werkstücke
Ferner ist eine zwischen den Zahnriemen
Um die Werkstückträger
Die Führungsrollen
Das Fördern und Bedrucken der Werkstücke
Die plattenförmigen Werkstücke
The plate-shaped
Auf dem Zahnriemen
Während des Förderns der Werkstücke
Die Zahnriemen
Der Unterdruck bzw. das Vakuum in den Saugelementen wird durch eine schienenförmige Öffnung in der Fördervorrichtung durch die Zahnriemen
Über der Fördervorrichtung ist ein Drucker
Zur exakten Platzierung der Druckfarbe kann eine Erkennungseinrichtung für die aktuelle Position der Werkstücke
Die Erfassungseinrichtung für die Erfassung der Fördergeschwindigkeit des zu bedruckenden Werkstückes
Nach dem Druck können ein oder mehrere Trocknungsstationen für die bedruckten Werkstücke
Es ist selbstverständlich möglich, eine Reihe unterschiedlicher weiterer Ausprägungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umzusetzen. Beispielsweise können die Werkstückträger größer dimensioniert werden, so dass ein Werkstück
Die Führung der Werkstückträger
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorschubrichtungfeed direction
- 22
- horizontale Achsehorizontal axis
- 33
- vertikale Achsevertical axis
- 44
- Werkstückworkpiece
- 55
- Antriebdrive
- 66
- Einheit zur VakuumerzeugungUnit for vacuum generation
- 77
- WerkstückträgerWorkpiece carrier
- 88th
- Führungsschieneguide rail
- 99
- Vakuumschlauchvacuum tube
- 1010
- Zahnriementoothed belt
- 1111
- Gestellframe
- 1212
- Saugelementsuction
- 1414
- Druckerprinter
- 1515
- Druckköpfeprintheads
- 2020
- Führungsrollenguide rollers
- 2121
- Rollenroll
- 2222
- Schienerail
- 2323
- Rollenhalterroll holder
- 3030
- Transportbandconveyor belt
- 3131
- Umlenkwalzedeflecting
- 3232
- Umlenkrolleidler pulley
- 6060
- Rahmenkonstruktionframe construction
- 8080
- Längsträgerlongitudinal beams
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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