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1. (CN104364085) Method and device for inspecting or correcting a direct print on containers comprising a relief surface contour
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用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓的容器上的直接打印的 方法和装置


技术领域
本发明涉及用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓(relief-like surfacecontour)的容器上的直接打印的方法和装置,所述方法和装置分别具有方案1、8、14和17的前序部分的特征。众所周知的是为诸如饮料、卫生物品等的产品提供包装容器,包装容器在侧壁区域具有浮雕状表面轮廓,用于实现高质量的产品外观和/或改善的握持性。这特别地对于塑料容器能够有助于加强容器壁以及增强容器的外观和感觉(feel)。从而通常可以通过例如装饰结构等的浮雕状表面轮廓来实现容器的附加值。
背景技术
此外,众所周知的是出于贴标签和/或装饰的目的,例如,利用字符、标识、图案和颜色在容器上进行打印。出于此目的,例如,WO 03/002349 A2公开了一种用于在大致筒状容器侧壁上进行喷墨打印的方法。还已知使用直接打印方法在容器的浮雕状表面轮廓上进行打印的方法。例如,通过使用喷墨打印处理在与筒状形状的容器侧壁不同的浮雕状表面轮廓上进行打印。对相对于筒状形状倾斜的表面部分进行直接打印。
这里,缺点是即使容器相对于打印头的位置变化很小,也将导致打印结果的显著恶化。例如,当直接打印相对于浮雕状表面轮廓移位时生成一种重影。从而减少了容器的价值,以及因而也减少了包含在容器中的产品的价值。
发明内容
本发明的目的是提供防止归因于不准确的打印而导致容器价值减少的方法和装置。
本发明利用具有方案1的前序部分的特征和特征部分的特征的用于检查具有浮雕状表面轮廓的容器上的直接打印的方法来满足这个目的,根据该方法,用检查装置检查被施加到浮雕状表面轮廓上的直接打印的质量和/或位置。
由于利用检查装置检查被施加到浮雕状表面轮廓上的直接打印的质量和/或位置的事实,可以在随后的处理步骤中在进一步处理之前挑选出的已被不准确打印的容器。因此可以成本非常低地回收这些被不准确打印的容器并将这些容器再次返回到生产循环。归因于同样的通过检查装置的检查处理,能够从与直接打印装置的校准有关的结果得出结论和能够重新校准直接打印装置或开始维护直接打印装置。这防止了随后容器被不准确地打印,并使容器的价值减小。
容器可以填充有饮料、卫生用品、糊剂、化学品、生物和/或制药产品。特别地,该方法特别地可以应用在饮料处理厂中。特别地,容器可以包括塑料瓶、玻璃瓶和/或罐。用于检查具有浮雕状表面轮廓的容器上的直接打印的方法可以被用于检查连续的容器流。
浮雕状表面轮廓可以是通过可选择地和/或可再生产地产生的凸部和/或凹部而与周围的壁部相比醒目突出的三维结构。这种浮雕状表面轮廓优选地包括宏观级别的轮廓,该轮廓可以被感觉到和被人眼看到或能在习惯上使用或销售容器的可视距离内在空间上被分辨。
直接打印方法可以是喷墨打印处理。特别地,可以在利用热或光、特别是UV光固化的直接打印方法中使用墨。
质量可以被理解为直接打印的分辨率、颜色厚度、墨厚度和/或颜色保真度。
利用该方法,在检查装置中检测并关联浮雕状表面轮廓的轮廓特征和/或直接打印的打印特征。通过首先检测浮雕状表面轮廓的轮廓特征、其次检测直接打印的打印特征,可以利用计算方法使这些特征匹配和相关联。从而可以更准确地确定被施加到浮雕状表面轮廓上的直接打印的质量和/或位置。可以利用具有不同亮度区域的照明屏、利用用于投影图案的投影机和/或利用相机来检测浮雕状表面轮廓。还可以利用用于表面测量的3D测量传感器、特别是利用三角测量传感器来检测浮雕状表面轮廓。可以利用相机检测施加的直接打印。可以通过使用计算方法将特征点和/或长度提取为特别地转动不变的浮雕状表面轮廓的轮廓特征和/或提取为直接打印的打印特征。
打印之前,容器能够以固定的姿势被安装到保持装置,其中特别地在打印之前检测浮雕状表面轮廓的轮廓特征并在打印之后检测打印特征。利用该程序,可以使浮雕状表面轮廓的轮廓特征通过直接打印装置,并被直接打印装置使用,用于使打印头相对于容器对准。从而能够更准确地分别执行打印到容器上。归因于容器在固定位置被安装到保持装置的事实,可以在打印之后检测打印特征,而不再次检测浮雕状表面轮廓。
在该方法中,检查后能够额外利用修正打印来修正直接打印。这使得减少了容器不良品。可以利用修正打印来修正直接打印以便得到期望的打印结果。例如,可以利用该方法来修正归因于打印喷嘴的故障而导致的浮雕状表面轮廓的未打印的区域。
利用该方法,还可以将修正信号从检查装置传送到用于校准直接打印的直接打印装置。这允许改善或消除惯常的打印错误。例如,因而能够识别和修正容器相对于直接打印装置的惯常的非对准。可以进行几个检查程序的统计分析。特别地,利用修正信号可以校准用于移动保持装置的规则(regulation)的转动角度对时间曲线(rotation angle versustime profile)。利用修正信号可以校准打印喷嘴相对于喷墨量、喷墨计时和/或喷墨时钟的规则。此外,利用修正信号可以校准打印头的特别地多达六轴的打印头的位置和对准的规则。
在该方法中,可以将另一个修正信号传送到布置在检查装置上游的容器制造机器,以用于该机器检查,该容器制造机器特别是转动拉伸吹塑机器。从而可以改善容器的质量、特别是容器的表面轮廓。另一修正信号可以用于特别地校准容器制造机器的参数。参数特别地可以是预吹塑压力、最终吹塑压力、拉伸速度、这些过程的开始和结束时间、预制品的温度配置曲线、进给力和/或压力板的压力。可以将参数分别分配给各吹塑站。例如,如果认为瓶的轮廓形成得过于脆弱,则可以使吹塑成型机的最终吹塑压力升高预定值或计算值。如果认为容器上的间隔缝过厚,则对于接下来的容器可以增加压力板中的压力。例如,当容器展现出变化的分段壁厚度(sectional wall thickness)时,还可以改变预吹塑压力或加热曲线。
利用该方法,能够通过具有不同打印墨的打印头顺次地执行直接打印,并能够在至少两个打印头之间检查直接打印的中间结果和/或在打印所有打印墨之后检查总体结果。从而可以防止在容器上先用墨打印地质量差并随后又用其他打印墨在其上打印。这减少了墨消耗。
在该方法中,使具有浮雕状表面轮廓的局部表面能够与检查轴线垂直地对准,其中浮雕状表面轮廓具有相对于容器的基本形状倾斜的脱离线。从而可以通过检测装置更好地检测这些局部表面。检查轴线可以是相机轴线。脱离线(tangent)可以与容器的基本形状相切(cut)两次。还可以在打印本身期间使用这种对准,以便得到更好的打印结果。
利用方案7,本发明还提供了一种用于检查直接打印的装置,其中直接打印在具有浮雕状表面轮廓的容器上,该装置用于执行方案1所述的方法,该装置包括用于在浮雕状表面轮廓上进行至少局部打印的直接打印装置,其中,该装置包括至少一个检查装置,该至少一个检查装置用于检查直接打印的质量和/或位置。
可以利用用于检查直接打印的检查装置在直接打印的质量和/或位置方面来评价容器上的直接打印是否会减少价值。当赋予较差的打印质量时,则可以对容器进行修正或将容器挑选出。
检查装置可以包括三角测量单元和/或用于浮雕状表面轮廓的检测单元。这允许识别或确定表面轮廓的3D坐标。检测单元可以包括具有不同亮度的区域的照明屏、用于投影图案的投影机、激光器和/或相机。特别地,检查装置可以包括计算单元,该计算单元适于从测量的数据确定出浮雕状表面轮廓的轮廓特征。检查装置还可以包括用于测量容器壁厚度的壁厚度测量装置。
该装置还可以包括具有至少一个相机的检查装置,其中,特别地,该相机适于检测直接打印的打印特征和/或浮雕状表面轮廓的轮廓特征。利用该装置,可以以特别简单和非接触的方式来识别这些打印特征和/或轮廓特征。检查装置可以包括用于图像处理的计算单元。用于图像处理的计算单元可以特别地被设置用于检测轮廓特征和/或打印特征的特征点和/或长度。
在该装置中,容器、直接打印装置和/或检查装置可以被可枢转地配置。从而可以将直接打印装置和/或检查装置以相对于容器和容器的浮雕状表面轮廓成最优化的角度地对准。可以设置枢转机构以使直接打印装置和/或检查装置与浮雕状表面轮廓的局部外形垂直地对准。可以设置至少一台与控制器相连接的马达,以使容器、直接打印装置和/或检查装置枢转。
该装置还可以包括修正打印装置,该修正打印装置特别地包括修正打印头。修正打印头可以包括特别地与控制器连接的用于定位和/或对准的致动器。致动器可以包括至少一台电动马达,该电动马达特别地适于绕着多个轴线移动修正打印头。控制器可以与检查装置电连接。
此外,检查装置可以包括至少一个层厚测量装置,特别地,改层厚测量装置适于测量至少一个墨层的厚度。通过测量墨层的厚度,可以评价墨层是否具有足够的覆盖度。利用该装置还可以评价直接打印装置是否已在容器上打印足够量的墨。层厚测量装置可以使用磁感应、涡电流或超声波方法来确定墨层厚度。
该用于检查直接打印的装置可以设置有保持装置,目的是在固定位置接收容器。从而可以将用于检查直接打印的装置的单元配置在直接打印装置的上游或下游,其中必需仅一次就校准容器相对于各个单元的准确位置。保持装置可以适于在基部和/或颈部接收容器。
利用方案14,本发明还提供了一种用于修正直接打印的方法,其中该直接打印在具有浮雕状表面轮廓的容器上,利用直接打印装置在浮雕状表面轮廓上进行至少局部打印,其中,在检查之后,通过施加修正打印和/或通过移除被施加到容器上的打印墨来修正直接打印(2)。
归因于可以利用该方法将施加的打印墨从容器移除的事实,可以修正容器的未被打印上的区域以及被错打印上的区域。通过使用修正打印,还可以修正容器的被打印上的区域,例如,当利用直接打印装置打印时,未施加足够打印墨的情况。此外,可以先移除不正确打印区域中的打印墨,然后施加修正打印。归因于该修正打印,不必需要丢弃这种不准确打印的容器,这种不准确打印的容器还可以在修正后直接返回到生产循环。
容器可以填充有饮料、卫生用品、糊剂、化学品、生物和/或制药产品。该方法特别地可以应用在饮料处理厂中。容器特别地可以包括塑料瓶、玻璃瓶和/或罐。用于修正具有浮雕状表面轮廓的容器上的直接打印的方法可以被提供用于修正连续的容器流。
浮雕状表面轮廓可以是通过可选地和/或可再生产地产生的凸部和/或凹部而与周围的壁部相比醒目突出的三维结构。这种浮雕状表面轮廓优选地包括宏观级别的轮廓,该轮廓可以被感觉到和被人眼看到或能在习惯上使用或销售容器的可视距离内在空间上被分辨。
直接打印方法可以是喷墨打印处理。特别地,可以在利用热或光特别是UV光来固化的直接打印处理中使用颜色。利用该方法,可以在修正打印之前或修正打印之后使打印墨的固化生效。
利用该方法,可以仍在同一加工机器中使修正打印生效。
利用该方法,利用单独的修正打印装置或直接打印装置能够将修正打印施加到容器上。修正打印装置可以是喷墨打印装置。特别地,可以在用热或光、特别是UV光来固化的直接打印处理中使用墨。还可以将容器再次输送到直接打印装置,以便利用直接打印装置施加修正打印。
利用该方法,直接打印能够被分部分固化,并修正未固化的部分。可以仅使容器的检查未输出检测错误的那些表面区域中的打印墨固化。这可以通过可控屏和/或容器在可控转动板上的转动定位实现。
利用该方法,特别是如果在检查期间识别出错误,可以通过使用溶剂从容器至少局部地移除打印墨。这可以特别地通过利用溶剂作用于容器的马达驱动的可调节喷嘴来实现。特别是在打印墨还未固化的那些表面区域可以执行打印墨的移除。这允许墨容易地脱离容器。还可以从容器整体地移除打印墨。
利用方案17,本发明还提供了一种用于修正容器上直接打印的装置,其中该容器具有浮雕状表面轮廓,该装置用于执行方案14所述的方法,该装置包括用于在浮雕状表面轮廓上进行至少局部打印的直接打印装置,其中,该装置包括被构造成在检查之后修正直接打印的修正装置。归因于该装置包括修正装置的事实,因此容器在被打印后能够利用直接打印装置根据直接打印来修正,而不必需作为废品回收或丢弃。可以代替地,利用修正装置修正不准确的打印,使得直接打印的质量符合质量要求。从而不会使由于不准确打印造成的容器以及因而包含在容器内的产品的价值减少。
修正装置可以是直接打印装置、修正打印装置和/或用于移除被施加到容器上的打印墨的装置。从而能够局部地或整体地从容器移除直接打印和/或能够将另外的打印墨施加到容器上。例如,可以从透明容器移除不故意的颜色飞溅或可以用容器颜色套印(overprint)不透明容器。展现出墨覆盖度不足的区域也可以被套印。直接打印装置和/或修正打印装置可以被构造成施加修正打印。用于移除被施加到容器上的打印墨的装置可以包括被构造成用于将溶剂施加到容器上的喷嘴。喷嘴可以通过马达可调整。
该装置包括输送分流器。输送分流器(transport diverter)可以被构造成在两条输送路径之间转接容器流。特别地,转接可以基于检查的结果。从而可以将打印质量不足的容器从正常的容器流排出并沿着修正装置通过。从而不会在容器修正期间中断正常的容器流。可选择地,可以将打印质量不足的容器通过输送分流器从正常的容器流排出并返回到直接打印装置用于施加修正打印。特别地,在修正之后,可以通过另一输送分流器将容器再次重新引入到正常的容器流。输送分流器可以是可致动的分配器星轮。
该装置可以包括转盘,该转盘具有奇数个容器保持器。特别地,在转盘的入口处,可以仅每隔一个就向容器保持器装载一个容器,在转盘的出口处,可以另外仅每隔一个将容器从容器保持器移出。特别地,转盘的入口的下游的第一输送路径可以与转盘的出口的上游的第二输送路径重叠。从而能够使容器通过重叠区域两次。在该重叠区域,当第一次通过直接打印装置时可以在容器上进行打印,当第二次通过相同的直接打印装置时可以修正或固化容器。当第一次通过、第二次通过或在第一次通过与第二次通过之间时还可以进行直接打印的检查。
附图说明
以下将参照附图中示出的实施方式来说明本发明的进一步的特征和优点,在附图中:
图1示出了根据本发明的用于检查具有浮雕状表面轮廓的容器上的直接打印的方法的流程图;
图2示出了使用图1的根据本发明的方法检查的示例性容器的图示;
图3以平面图示出了根据本发明的用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓的容器上的直接打印的装置的图示;
图4以平面图示出了根据本发明的另一装置的图示;
图5以平面图示出了根据本发明的另一装置的图示;
图6a-图6b以平面图示出了打印装置和检查装置相对于容器的定向的图示;
图7a-图7c以平面图示出了直接打印装置和检查装置相对于容器的其它定向的图示;
图8以平面图示出了检查装置相对于浮雕状表面轮廓的定向的图示;
图9以平面图示出了根据本发明的用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓的容器上的直接打印的装置的图示。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于检查具有浮雕状表面轮廓3的容器1上的直接打印2的方法20的流程图。方法20与图2中示出的容器1和图3中说明的根据本发明的装置相关联,但不限于此。
方法20首先以用于检测浮雕状表面轮廓3的处理步骤21开始。该测量方法在下面的图3的说明中被更详细地解释。检查装置包括用于浮雕状表面轮廓3的检测单元4、第一检查单元6和第二检查单元9,利用检测单元4能够检测出浮雕状表面轮廓3的各轮廓特征,其中,首先,能够检测容器1的准确位置和浮雕状表面轮廓3的实际形状。
在接下来的处理步骤22中,可以利用处理步骤21的结果针对每个容器1调整直接打印装置5的打印参数。由于可以在打印时合并与浮雕状表面轮廓3的目标形状的偏差,从而能够更好地实现准确的直接打印。
与处理步骤22并行地,在处理步骤23中,可以使容器1对准以用于打印处理24。容器1装配有保持装置,容器座(mount)被牢固地接收于保持装置。因此容器1不会丢掉其相对于直接打印装置5和检查装置4、6、9的定向。
在处理步骤24中,对容器1进行由5种颜色组成的直接打印2。用青色、品红色、黄色、黑色和白色顺次地在容器1上进行打印。打印头5 C 、5 M 、5 Y 、5 S 、5 W 根据喷墨原理运行。能够在不使用UV灯8的情况下快速地固化颜色。因此容器1包括了在浮雕状表面轮廓3上的直接打印2。
由于容器1在固定位置被连接到保持装置,因此在处理步骤25中使容器1转动进而对容器1进行对准以用于检查。如果容器1没有固定连接到保持装置,那么可选地可以在相机的帮助下通过拍摄限定的轮廓特征来使容器对准。
在检查26期间,每个容器1被引导通过相机系统,利用该相机系统用光尽可能均匀地照亮容器1,因而将直接打印拍摄成图像。随后利用计算方法分析和检测直接打印2的各打印特征。这些打印特征在接下来的处理步骤27中与浮雕状表面轮廓3的轮廓特征关联。然后可以在评价过程中决定施加在浮雕状表面轮廓3上的直接打印2的质量和/或位置是否符合预定的质量标准。
如果施加的直接打印2的质量和/或位置在预定标准之下,则可以将各容器挑选出,并可以利用处理步骤28另行匹配打印装置5的校准参数,使得随后的容器1被正确地打印。还可以开始维修和/或清洁打印装置5。
因此利用图1示出的方法能够计算地评价直接打印2的质量和直接打印2在浮雕状表面轮廓3上的位置,并能够进一步仅处理那些未达到质量标准的容器1。从而防止了容器价值的减少。
图2示出了通过图1的根据本发明的方法检查的示例性容器的图示。
示出了由诸如PET等的透明塑料制成的容器1,容器1为具有腰部的筒状基本形状。此外,容器1包括具有不同浮雕状表面轮廓3a-3d的不同区域。显然,在区域2a和2b中利用墨对整个浮雕状表面轮廓3a和3b进行打印,其中直接打印2a和2b分别具有不同的打印颜色。在表面轮廓3c和3d的区域,仅对雕痕(indentation)的一侧是利用一种颜色直接打印2c和2d而打印上的。
图2还示出了特征长度L和D,这两个特征长度都可以用作打印特征和轮廓特征。
图3以平面图示出了根据本发明的用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓3的容器1上的直接打印2的装置的图示。从图中可以看到进料器10,容器1(当前未示出)利用进料器10经由偏转星轮(deflection star)11供给到转盘(carousel)12。容器1在转盘(carousel)12中的输送期间,对容器1进行直接打印2且利用检查装置4、6、9对容器1进行检查。然后容器1经由偏转星轮13和排料器14供给到其它处理站(当前未示出)。排出器(ejector)15位于排料器14的区域内以将低质量的容器1从处理中移除或用于将低质量的容器1返回到同一直接打印装置5用于修正打印或再次打印。特别地使打印装置以循环方式运行,但还能想到的是,使打印装置连续地运行,其中打印头至少在分段中伴随容器。
首先容器1在转盘12中在偏转星轮11的下游在固定位置被保持装置(当前未示出)接收。因此可以将容器1仅定位在相对于转盘12的限定位置。保持装置被设计成使得保持装置能够绕着它们自身的轴线与容器1一起转动,以便能够沿着容器整周进行打印和进行相应的检查。容器1被引导通过用于浮雕状表面轮廓3的检测单元4。具有沿着容器轴线定向的条状结构的照明屏(illuminated screen)位于检测单元4内。利用从容器表面的光反射来反射光图案,并通过相机拍摄光图案。因此在相机图像中看到容器1和光反射成相应的扭曲的条状图案。条状图案首先被筒状基本形状的容器表面扭曲然后被浮雕状表面轮廓3扭曲。反射光图案尤其在浮雕状表面轮廓3的边缘处扭曲较大。因此可以利用检测单元4来确定容器1相对于保持装置的准确位置和浮雕状表面轮廓3中的误差。
将从检测单元4得到的数据传到打印装置5上,以便实现对容器1的最准确的打印。在打印装置5中,首先通过打印头5 C 将青色打印到容器1上,以及通过随后的打印头5 M 、5 Y 、5 S 、5 W 将品红色、黄色、黑色和白色打印到容器1上。打印装置5基于喷墨原理。
检查装置包括相机,在打印操作后利用相机来拍摄直接打印2的颜色图像。通过关联性将直接打印2的颜色图像叠加(superimpose)到浮雕状表面轮廓3的轮廓特征。从而能够精确地分析直接打印2相对于浮雕状表面轮廓3的打印特征。各阈值用于评价直接打印2在浮雕状表面轮廓3上的质量和/或位置。该评价首先导致对打印参数的校准,其次导致关于相应的容器1是否将接收修正打印装置7的修正打印的决定或者相应的容器1是否在稍后的过程中被排出器15排出的决定。修正打印装置7包括具有所有颜色的打印喷嘴。
在接下来的转盘12的过程中,特别是在直接打印2的质量和位置符合质量标准的情况下,利用UV灯8来固化墨。这有如下优点:由于长时间的干燥程序,墨不会流动。然后在检查装置的检查单元9中再次检查整体打印结果的质量和/或位置。检查单元9与检查单元6类似,也包括用于评价打印图像的相机。还执行直接打印2与浮雕状表面轮廓3的关联。
图3还示出了检查装置包括用于浮雕状表面轮廓3的检测单元4、第一检查单元6和第二检查单元9,并且这些单元可以彼此独立地配置。检查装置可以包括用于浮雕状表面轮廓3的多个检测单元4和多个检查单元6、9。这些检查单元可以被配置在打印装置的上游和下游。
图4以平面图示出了用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓3的容器1上的直接打印2的装置的根据本发明的另一实施方式。图4中示出的装置与图3中示出的装置的不同之处在于利用各打印头5 C 、5 M 、5 Y 、5 S 、5 W 之间的检查单元6 C 、6 M 、6 Y 、6 S 来执行检查。通过检查单元6 W 检查所有颜色的第一打印结果。
在图4中示出的装置中,在打印各颜色之后,立即通过检查单元6 C 、6 M 、6 Y 、6 S 、6 W 拍摄直接打印2的图像。在浮雕状表面轮廓3上的直接打印2的各颜色的质量和位置方面来评价每个相机图像。
通过使用决策标准(decision criteria),从而能够在打印各打印墨之后评价是否释放容器1来打印另外的颜色,或者是否必需进行利用修正打印装置7进行修正打印,或者是否将容器供给到排料器的排出器15处。因此利用该方法能够减少打印墨。
图5以平面图示出了用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓3的容器1上的直接打印2的装置的根据本发明的另一实施方式。图5中的装置与图3中的装置不同之处在于每个不同颜色的打印头被分别布置于单独的转盘12 C 、12 M 、12 Y 、12 S 、12 W ,并且不同之处还在于检查单元6、修正打印装置7和固化装置被另行布置于单独的转盘。
容器1(当前未示出)首先经由进料器10供给到第一打印转盘12 C 并用青色在容器1上进行打印。随后在其它转盘12 M 、12 Y 、12 S 、12 W 中,用品红色、黄色、黑色和白色在容器1上进行打印。在检查单元6中,同样在转盘中的容器被引导通过激光三角测量单元,利用该激光三角测量单元,测量出浮雕状表面轮廓3的3D坐标。此外,相机安装在检查单元6内,利用该相机可以拍摄直接打印2的打印特征。然后使上述打印特征与浮雕状表面轮廓3的3D坐标相关联,使得能够评价根据3D表面轮廓3上的直接打印2的质量和位置。然后在被设计成转盘的修正打印装置7中对容器1选择性地进行修正打印。在下游的转盘中,利用UV光使颜色固化。
图6a-图6b以平面图示出了(静止式)打印装置5和检查单元6相对于容器1的定向的图示。图6a以平面图示出了包括浮雕状表面轮廓3的容器1。直接打印装置5以可转动固定的方式相对于容器1配置。然后以顺时针转动的方式对容器施加直接打印2。如果直接打印2的喷墨的时钟频率和容器1的外周的转动速度保持不变,则表面轮廓3的分辨率(resolution)将与外周的其余部分的分辨率不同。为此,容器必需以经受特定的转动时刻轮廓的方式相对于打印装置转动。然后容器1被转动地引导通过检查单元6,以便检查浮雕状表面轮廓3上的直接打印2的位置和质量。在图6b中可以看到,归因于容器1尽可能地以尽可能竖直的姿势转动,因此直接打印2位于检查单元6的前方。检查单元6在表面轮廓3的各区域上的视角W最好应为90°。
图7a-图7c以平面图示出了直接打印装置5和检查单元6相对于容器1的其他定向的图示。显然,通过使打印装置5和/或检查单元6枢转,可以达到更好的打印或检查结果。
在图7a中,打印装置5和检查单元6被布置为相对于容器被布置在固定位置。由此仅可以以倾斜的角度在表面轮廓3的各个区域上进行打印。同样地发生以倾斜的角度通过检查单元6对表面轮廓3的不利的区域进行检查。这能够通过如图7b所示的方式改进:其中直接打印装置5和检查单元6被可枢转地配置。然后由于打印墨在浮雕状表面轮廓3上的竖直冲击而得到了更好的打印结果。从而同样地能够在表面轮廓3的具有陡峭边缘的区域得到更好的检查结果。
此外,如图7c所示,可以仅将打印装置5可枢转地配置并且可以将检查单元6固定地配置。可以由此得到检查装置的成本低的实施方式。此外,可以将打印装置5固定地配置并且可以将检查单元6可枢转地配置。
根据图7a-图7c的打印装置5还可以是修正打印装置7。
图8以平面图示出了检查单元6相对于浮雕状表面轮廓3的定向的图示。示出了沿着输送路径18通过检查单元6的容器1。
容器1通过绕着其自身轴线的转动来定向,使得浮雕状表面轮廓3的局部表面16在检查时与检查轴线B垂直地对准。局部表面16具有相对于容器基本形状19倾斜地延伸的脱离线。利用局部表面16相对于检查轴线B的这种对准,可以得到对该区域的更加可靠的检查结果。在检查过程期间,对于不同的局部表面16,可以使容器1不同地对准。
因此在检查轴线与检查区域K交叉时进行检查。换言之,检查期间的容器的中心17与检查单元6之间的距离A在如下范围:
图9以平面图示出了根据本发明的用于检查或修正具有浮雕状表面轮廓3的容器1上的直接打印2的装置的图示。图9示出了利用直接打印装置5对转盘12中的容器进行打印并通过检查装置4、6对容器进行检查的装置。在该装置中,容器1d的直接打印2g、2h的至少局部区域能够利用UV灯固化或者可选择地利用用于移除打印墨30的装置移除。然后将在容器1e上具有打印质量不够的直接打印2h通过同一转盘12中的直接打印装置5再次打印并再次通过检查装置4、6检查和通过UV灯8固化。然后将已被修正打印的容器1c经由偏转星轮供给到其他处理站(当前未示出)。
容器1a在转盘12中向在偏转星轮11的下游在固定位置被保持装置(当前未示出)接收。转盘12的保持装置每隔一个(only every second)就被偏转星轮11填充一个容器1a,其中转盘包括奇数个保持装置。
利用打印头将打印装置5中的青色、品红色、黄色、黑色和白色施加到容器1b上生成直接打印2e。直接打印2e尚未固化,因此在开始仍可从容器移除。打印装置5基于喷墨原理。
随后将容器1a引导通过用于浮雕状表面轮廓3的检测单元4。具有沿着容器的轴线定向的条状结构的照明屏位于检测单元4内。通过在容器表面上的光反射反射光图案并通过相机拍摄光图案。因此在相机图像中能以相应扭曲的条状图案的形式看到容器1b和光反射。条状图案首先被容器表面的筒状基本形状扭曲然后被浮雕状表面轮廓3扭曲。被反射的光图案特别是在浮雕状表面轮廓3的边缘处扭曲较大。因此能够利用检测单元4来确定容器1相对于保持装置的准确位置和浮雕状表面轮廓3中的误差。
然后通过检查单元6检查未固化的直接打印2e。检查装置包括相机6,利用相机6在打印操作后拍摄直接打印2e的颜色图像。通过关联性将浮雕状表面轮廓3的轮廓特征与未固化的直接打印2e的颜色图像叠加。从而能够精确地分析直接打印2e相对于浮雕状表面轮廓3的打印特征。使用合适的阈值来评价直接打印2e在浮雕状表面轮廓3上的质量和/或位置。该评价导致:首先修正打印参数,其次,关于是否要从相应的容器1b移除墨和/或当第二次通过直接打印装置5时是否要发生修正打印的决定、或是否在稍后的过程中在排出器15处排出的决定。
在接下来的转盘12的过程中,如果直接打印2e的质量和位置符合质量标准,则利用UV灯8使颜色固化。UV灯8被构造成其使被正确地打印到容器1c上的整个直接打印2f固化。
然而,当容器1d仅在局部区域展现出正确的直接打印2h时,那么也使该区域固化。这通过在UV灯8前方配置相应的孔(当前未示出)来实现。不使直接打印2g的未被正确打印上的局部区域固化,并随后利用用于移除被施加的打印墨的装置30来移除直接打印2g的未被正确打印上的局部区域。利用喷嘴将溶剂喷到有错误的直接打印2g上。然后将容器1e干燥(当前未示出),容器1e仅在局部区域展现出正确的直接打印2h。
当第二次通过直接打印装置5时,被错误打印的容器1e分别正确地打印、通过检查装置4、6检查、并利用UV灯8固化。
一旦容器第二次通过直接打印装置5后,偏转星轮13每隔一个都将容器从转盘12移除,并将容器输送到出口14。可选地,可以想到的是,偏转星轮13依靠打印结果将正确打印的容器1c在其第一次通过后立即从转盘移除,仅将那些未被正确打印的容器1d、1e留在转盘中的直接打印装置处。如果容器1d、1e的直接打印2不能被修正,则通过排出器15将其排出,并随后回收或丢弃。
根据图9的本发明的装置具有如下优点:可以使用相同的直接打印装置5对实际的直接打印2e施加修正打印。因此,系统成本较低。此外,利用图9所示的装置,由于排除了不正确的直接打印2g,可以将容器丢弃减至最小化,由于仅重新打印而非回收相应的容器,这同样导致相应的成本优势。
应理解的是,前面提到的实施方式中说明的特征不限于这些具体组合,还可以是其它任意组合。