用于制造三维丝网印刷工件的设备的制作方法
本发明涉及用于制造丝网印刷工件,特别是三维丝网印刷工件的设备。本发明还涉及刮板装置,特别是用于这种设备的刮板装置。本发明同样涉及用于制造丝网印刷工件,特别是三维丝网印刷工件的方法。
背景技术:
1、德国实用新型de 20 2019 101 066 u1公开了一种用于移动刮板的设备。在该案中,该设备具有刮板承载件,刮板布置于其上。此外,刮板经由枢转轴连接到刮板偏置板,该枢转轴布置在该设备的刮板承载件与刮板偏置板之间。如果现在力作用在刮板上,该力则经由枢转轴从刮板传递到刮板偏置板。此外,枢转轴布置成使得其垂直于纵向方向对准,并且在刮板操作期间基本上平行于刮板的刮板移动方向。
2、测力单元同样可以布置在刮板与刮板偏置板之间或枢转轴上。后者(布置于枢转轴上的测力单元)测量张力和压缩力,并且因而测量刮板在丝网印刷织物上的推压力。因此可以检测作用在刮板上的力,因而还检测作用在枢转轴上的力。然而,由此获得的信息意义有限。尽管进行了这种力的测量,但是在执行印刷过程或刮板移动期间,可能会出现印刷不充分的结果或者对印刷丝网和/或相应的丝网印刷工件和/或相应的刮板的损坏。在不利的刮板运动的情况下,或在刮板反复不利地接触印刷丝网的情况下,也可能发生相应设备部件的高磨损,特别是印刷丝网的高磨损。
技术实现思路
1、针对上述背景,本发明的目的是提供一种用于制造三维丝网印刷工件的设备,该设备确保提高操作可靠性水平,且同时改善印刷和/或刮板过程的监控和可调整性。同样,目的是提供一种刮板装置以及一种用于制造三维丝网印刷工件的方法。
2、关于该设备,该目的已经通过权利要求1的主题实现。该目的同样通过权利要求105、106和107的主题实现。根据本发明的刮板装置是权利要求108的主题。根据本发明的方法是权利要求109的主题。有利的实施例是从属权利要求的主题,并在下文进行说明。
3、根据本发明,提供了一种用于制造三维丝网印刷工件的设备。这种设备可以是例如3d丝网印刷机,优选为自动化的3d丝网印刷机。
4、根据本发明的设备配备有印刷丝网并且具有刮板装置,刮板装置用于以印刷物质填充印刷丝网和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网。在这种情况下,刮板装置具有至少一个刮板工具和用于检测作用在刮板工具上的刮板力的传感器装置。
5、在这种情况下,传感器装置构造成检测沿刮板工具的纵向范围的刮板力偏差。
6、根据本发明,因此可以沿刮板工具的纵向范围检测作用在刮板工具上的刮板力或检测沿纵向范围的刮板力的差异。因此,在执行印刷或刮板过程期间,来自刮板工具的作用在印刷丝网上的力作用的均匀性或甚至非均匀性会纳入(flow into)过程控制中。在这种情况下,力作用的非均匀性可以通过过程控制或通过对装置设置的适应性改变来抵消,或力作用的非均匀性可以是有意的或可以以有针对性的方式产生。
7、因此,通过根据本发明的传感器装置进行的力测量允许特别有利的过程控制,从而使得可以提高操作可靠性水平,同时改进或更精确地执行印刷或刮板运动。
8、总的来说,结果是可以以特别有利的方式使刮板抵靠丝网印刷织物或抵靠印刷丝网的正确且均匀的接触成为可能。因此,同样可能实现刮板抵靠丝网印刷织物或抵靠印刷丝网的过程相关的和/或磨损相关的适应性的非均匀接触或以及有意的非均匀接触。刮板抵靠丝网印刷织物最初的非均匀接触(例如在印刷丝网非均匀磨损的情况下),又会在执行印刷或刮板运动期间产生均匀的刮板力。因此,根据本发明,可以有利地与主要的磨损条件相适应,并且可以增加使用寿命。此外,使用根据本发明的传感器装置也可以以有利的方式减少设备部件的磨损或减缓磨损的过程。
9、最后,利用根据本发明的传感器装置,可以实现在执行印刷或刮板过程期间刮板工具的相对可靠且可监控的空间对准。因此,可以确保改进印刷结果的质量以及改进执行印刷或刮板过程期间的过程控制。
10、在本案中,三维丝网印刷可以以特别优选的方式理解为增材制造方法,其中在刮板的帮助下使基于粉末的悬浮液穿过固定的印刷掩模或印刷丝网而转移到基底上,例如转移到印刷台上或者工件承载件或丝网印刷工件的先前施加的层上,并对其进行干燥。该过程可以重复几次,直到在每种情况下均实现期望的部件高度或部件形状。特别地,在三维丝网印刷的情况下,至少两个或至少三个印刷层可以以一层在另一层的顶部的方式制造。在最后的工艺步骤中,可以对以这种方式生产的部件烧结。因此,可以生产出丝网印刷工件。
11、同样,在本案中,三维丝网印刷可以以特别优选的方式理解为增材制造方法,其中在刮板的帮助下使基于粉末的悬浮液穿过固定的印刷掩模或印刷丝网而转移到基底上,并对其进行干燥,其中在每种情况下通过单次印刷已经实现期望的部件高度或部件形状。在最后的工艺步骤中,可以对以这种方式生产的部件烧结,并且可以生产出丝网印刷工件。就在本案中提及多个印刷操作而言,一个印刷操作可能已经足够并适合代替它。
12、在本案中,丝网印刷工件可以以优选的方式理解为待经受或已经经受烧结步骤的工件或三维印刷产品。这特别是涉及由金属、陶瓷、玻璃材料和/或塑料材料制成的工件。特别地,考虑将由钢、镍、铜、钛和/或陶瓷合金制成的合金用于此目的。
13、“三维丝网印刷工件”的名称可以包括或排除由塑料材料制成的印刷产品。特别地,也有可能对由塑料材料制成的印刷工件层进行烧结步骤。
14、在本案中,丝网印刷工件同样可以理解为无烧结步骤而生产出的工件或三维印刷产品,或无烧结步骤而可以完成或已经完成的工件或三维印刷产品。因此,印刷层的最终固化也可以无烧结步骤而进行。丝网印刷工件的固化也可以有利地通过uv固化和/或通过聚合反应和/或通过干燥,特别是通过对流干燥。当旨在无烧结步骤而进行印刷层的最终固化时,可以特别优选地进行这种固化。
15、在本案中,丝网印刷工件可以附加地或可替代地理解为完全通过三维丝网印刷生产出的工件或三维印刷产品。
16、在本案中,丝网印刷工件同样可以理解为至少部分地或分段地通过三维丝网印刷生产的工件或三维印刷产品。因此,可以通过将至少一个印刷层或其他多个印刷层施加到以其他方式提供的基底上来生产丝网印刷工件,其中基底形成成品工件的一部分。
17、本发明意义内的丝网印刷工件还可以是药物产品和/或生物产品。这种丝网印刷工件尤其可以由药物粉末材料和/或粉末混合物和/或颗粒和/或由生物材料制成。特别地,药物产品和/或生物产品可以无烧结步骤而完成,或可以充分地固化以用于各自的应用。
18、由药物粉末材料和/或粉末混合物和/或颗粒制成的丝网印刷工件可以包含药物、活性物质、助剂,特别是填充剂和/或粘合剂和/或崩解剂和/或润滑剂。
19、根据本发明的优选改进,用于制造三维丝网印刷工件的设备可以设计和/或构造为用于在洁净室条件下进行生产。特别地,该设备可以设计和/或构造为用于在符合根据eu-gmp的洁净室等级a、b、c和/或d的洁净室条件下进行生产。
20、进一步优选地,根据本发明的用于制造三维丝网印刷工件的设备可以设计和/或构造为用于医学技术、光学和/或激光技术、航空和航天技术、半导体技术、生物技术和/或医学和/或药理学研究方面的应用。
21、同样,根据本发明的用于制造三维丝网印刷工件的设备可以设计和/或构造为用作为和/或应用为医学产品和/或药物产品、植入物和/或无菌产品和/或药物,和/或用作为和/或应用为用于活性物质给药的片剂。
22、根据本发明,丝网印刷工件可以是在一个或者在多个印刷操作中通过三维丝网印刷在工件承载件上构建的工件。在这种情况下,丝网印刷工件特别是这样的工件,在印刷操作完成之后和/或在印刷操作之后的烧结操作完成之后,其可以从相应的工件承载件再次释放,特别是可以非破坏性地释放。
23、在可能的用于丝网印刷工件的印刷操作之间,相应的工件承载件可以从印刷台或印刷台板释放,或可以是从印刷台或印刷台板可释放的。在多层结构的情况下,丝网印刷工件的各层可以在两次相继的印刷操作之间在远离印刷台或印刷台板的位置干燥。
24、根据优选的改进,用于制造三维丝网印刷工件的设备可以具有印刷装置,该印刷装置至少具有印刷丝网和/或刮板装置,以用于在多个丝网印刷操作中逐层生产至少一个丝网印刷工件。此外或可替代地,用于制造三维丝网印刷工件的设备可以具有印刷装置,该印刷装置具有至少印刷丝网和/或刮板装置,以用于在至少一次丝网印刷操作中将层施加到工件上。因此,丝网印刷工件可以借助于印刷装置,即以特别可靠的方式以及以高水平的生产率生成。这种丝网印刷工件可以是,例如车辆制造中的部件或片剂形式的个性化药物。
25、在这种情况下,印刷装置可以具有至少一个印刷台,其用于定位工件承载件和/或将工件定位在印刷丝网下方和/或刮板装置下方。这有利地确保相应工件承载件和/或相应工件的牢固且稳定的定位,并因此允许可靠且精确的印刷过程。
26、进一步优选地,印刷装置可以具有用于接收印刷丝网的至少一个丝网保持件,和/或丝网保持件可以设计为用于调整印刷丝网的高度位置和/或对准和/或倾斜位置。因此,可以确保印刷丝网的牢固定位以及印刷丝网位置的简单且可靠的适应性修改。
27、此外,根据进一步优选的构型,传感器装置可以具有至少一个测力传感器或至少两个测力传感器,特别是并联连接的两个测力传感器。借助于这种改进,可以以高水平的可靠性检测作用的刮板力和/或沿刮板工具的纵向范围的刮板力偏差。此外,这种构型可以成本有效地实现,并且仅需要有限的设计工作。
28、此外,测力传感器可以沿刮板工具的纵向范围彼此间隔布置。这种改进使得借助于测力传感器,可以检测在刮板工具的彼此间隔的点处的力或在彼此间隔的测量点处的力。因此,可以确保刮板工具在印刷丝网上和/或在印刷台上的力作用(例如是均匀的,或取决于期望的过程控制)可以以有针对性的非均匀的方式设定。
29、这种构型同样有助于产生对工件或对工件承载件或对印刷基部的特别精确的层厚度或特别精确的层施加。在使用这种传感器装置操作期间,可以在多次印刷操作中可再现地并且还特别容易恒定地保持相应的层厚度。
30、此外,通过这种构型,在由印刷丝网限定的印刷布局的不同印刷点处,可以实现有意地非均匀的层施加,例如以用于补偿之前的生产不准确性。
31、最后,借助于测力传感器,通过比较由测力传感器检测到的力,可以特别可靠地检查或可能以有针对性的方式影响刮板工具的空间对准或取向。
32、在另一优选的改进中,测力传感器可以设计成用于在沿刮板工具的纵向范围彼此间隔的测量点处同时测量绝对刮板力。在彼此间隔的测量点处同时测量绝对刮板力使得可以直接将测力传感器的检测的或测量的刮板力相互比较。这也允许同时处理检测到的测量数据,并因此实现特别安全且可靠的控制电路。
33、此外,测力传感器可以构造成用于在沿刮板工具的纵向范围间隔的测量点处检测相对刮板力偏差。这种改进使得例如在刮板工具在印刷丝网上刷过的印刷期间,能够沿刮板工具的刮板移动方向或在刮板工具移动期间检测刮板力,以及能够仅用很少的工作来确定相对刮板力偏差。因此,例如,对于后续印刷过程和/或对于仍在运行的印刷过程,可以对可能的印刷参数施加影响。特别地,可以确保刮板工具在期望的参数内放置在印刷丝网上,或刮板工具在预先确定的和/或经适应性改变的参数内进行接触印刷丝网,从而可以以高精度对每个印刷层的层厚度和/或在印刷布局的不同点处施加影响。由此可以实现总体高的印刷质量。
34、因此,通过传感器装置可以有利地检测绝对刮板力和/或相对刮板力偏差。例如,在刮板工具已经放置在印刷丝网上或印刷台上之后,可以检测绝对刮板力。相比之下,在刮板工具在印刷丝网上或印刷台上移动期间,可以检测相对刮板力偏差。
35、此外,在刮板装置的平面图中,至少一个测力传感器或多个测力传感器可以布置在刮板工具的接触线上方。此外或可替代地,在刮板装置的平面图中,至少一个测力传感器或多个测力传感器可以与刮板工具的接触线对准。接触线是刮板工具接触印刷丝网或印刷台所沿的接触线。因此,借助于该实施例,可以以尽可能好的方式避免作用于印刷丝网或刮板工具上的力矩,且该力矩使通过传感器装置的力测量失真或可以对该力测量产生不利影响。
36、根据又一优选实施例,刮板装置可以设置成具有用于调整刮板工具的倾斜度的调整装置。借助于调整装置可以调整刮板工具的倾斜度。当对刮板工具的倾斜度进行调整后,可以同时调整刮板工具(例如沿其接触线或例如沿纵向范围)作用在印刷丝网上或印刷台上的力分布。因此,借助于这种调整装置,可以实现作用在印刷丝网和/或相应印刷基部上的均匀的或有意地非均匀的或经适应性改变的力分布。
37、此外,调整装置可以构造为用于调整沿刮板工具的纵向范围的工具纵向轴线相对于印刷丝网和/或相对于印刷台和/或相对于水平平面的倾斜度。因此,调整装置可以进行刮板工具的倾斜度调整,使得在刮板工具的纵向范围上延伸的工具纵向轴线倾斜。这种倾斜可以相对于印刷丝网和/或相对于印刷台和/或相对于水平平面发生,并且以这种方式可以仅用很少的工作进行可能的对准。因此,可以以特别有利的方式对存在于在刮板工具与印刷丝网或相应印刷基部之间的沿刮板工具的工具纵向轴线的力分布施加影响。这可以提高待生产的丝网印刷工件的质量或待生产的层的精度。
38、此外,调整装置可以构造为用于调整刮板下边缘相对于印刷丝网和/或相对于印刷台和/或相对于水平平面的倾斜度。因此,调整装置能够使刮板下边缘沿其纵向范围相对于印刷丝网和/或相对于印刷台和/或相对于水平平面对准或倾斜,并且结果可以以有针对性的方式对由此得到的工艺参数施加影响。特别地,可以沿工具纵向轴线实现刮板下边缘与印刷丝网和/或相应印刷基部之间的均匀的或非均匀的力分布。因此,待生产的丝网印刷物的质量可以随着可靠性水平的进一步提高而提高。因此,也可以以有针对性的方式针对印刷丝网的相应存在的磨损来对刮板装置进行适应性改变或设置。
39、此外,调整装置可以构造为用于调整刮板工具绕倾斜轴线的倾斜度。在这种情况下,倾斜轴线可以沿刮板移动方向延伸和/或与穿过刮板下边缘的竖向平面成角度地延伸。这种设计有利地使得可以确保沿刮板工具的整个长度的在刮板工具与印刷丝网或相应印刷基部之间的恒定的力,或根据期望的过程控制,还可以产生沿刮板工具的长度非均匀的力或者不断增加或不断减小的力。因此,可以以有针对性的方式补偿丝网张力沿印刷布局的磨损相关的不准确性或偏差。
40、此外,调整装置可以构造为用于刮板工具沿竖向方向的平移调整运动。因此,可以以有针对性的方式设定在刮板工具与印刷丝网之间的接触之前存在的距离,以及可以对在刮板工具下降运动过程中在印刷丝网上产生或出现的刮板力施加影响。刮板工具作用在印刷丝网上或印刷基部上的刮板力可以以这种方式进行调整。
41、此外,调整装置可以设置成具有用于调整倾斜度的至少一个调整螺钉或多个调整螺钉。在这种情况下,该至少一个调整螺钉可以设计为测微螺钉(micrometer screw)。这种设计允许对刮板工具的倾斜度进行精细且精确的设定。此外,经由这种测微螺钉的调整螺钉,可以特别可靠且省力地保持所进行的调整。此外,上述设计允许稳固(robust)且成本有效的构造以及高水平的操作可靠性。
42、根据更进一步优选的构型,刮板装置可以具有刮板安装件。刮板安装件可以允许通过调整装置进行的刮板工具绕倾斜轴线的倾斜度调整和/或刮板工具的平移调整运动。因此,可以独立于其它组件和/或装置和/或相对于这些组件和/或装置来调整或设置刮板工具。由此可以以受控且牢固的方式进行倾斜度调整。
43、此外,刮板安装件可以具有至少一个弹簧安装件或多个弹簧安装件。特别地,刮板安装件可以具有板簧安装件或多个板簧安装件。该至少一个弹簧安装件也可以施加抵靠作用在至少一个调整螺钉上的弹簧力。这种设计可以确保在手动的和/或自动化的倾斜度调整的情况下,将永久的弹簧力施加在相应的调整螺钉上,并且自动地保持通过设置相应的调整螺钉而预先确定的倾斜度调整。因此,通过调整螺钉可降低布置成关于彼此可移动的部件的不期望的相对运动的风险。手动的和/或自动化的可调整性由此可以以简化的方式实现。
44、此外,刮板安装件可以具有至少一个长形孔导向件,其中,长形孔导向件可以优选地具有间隙(play)。因此,邻接上述至少一个弹簧安装件的和/或可通过调整装置或调整螺钉关于彼此可移动的两个部件的相对运动可以以简单的方式实现。
45、根据又一优选实施例,刮板装置可以具有至少一个固定装置,该固定装置用于固定由调整装置调整的刮板工具的倾斜位置和/或用于固定由调整装置调整的平移调整位置。因此,可以以简单且牢固的方式固定刮板工具的倾斜位置,该倾斜位置可以借助于调整装置预先设定或调整。因此,可以固定用于设备操作的精细设定的倾斜度调整位置,从而可以有效地防止刮板工具或刮板装置的空间位置的变化。这同样适用于平移调整位置,其中借助于固定装置,同样可以固定或牢固地固定经由调整装置在空间上预设的刮板工具的位置。
46、此外,该至少一个固定装置可以具有至少一个固定螺钉或多个固定螺钉。借助于这种构型,可以以简单的方式实现牢固的固定,同时实现简单且相对成本有效的结构。
47、此外,固定螺钉可以在刮板安装件的长形孔导向件中被引导,特别地利用间隙而被引导。长形孔导向件在各种情况下允许布置成关于彼此可移动的部件之间的相对位置的明确限定的变化。同时,在长形孔导向件中的相应固定螺钉的导向可以确保相对可动性的牢固固定。因此,对于固定装置或固定螺钉而言,在刮板工具相对于印刷丝网或印刷台的倾斜位置或空间取向已经经由调整装置设定之后,例如,可以牢固地且用很少的操作工作精确地固定该相对位置。在这种情况下,长形孔导向件以简单的方式允许刮板工具相对于刮板装置的支撑结构移动。适应性改变的位置可以经由固定螺钉来固定,从而固定地设定刮板工具与印刷丝网或印刷台之间的相对位置。
48、此外,刮板装置可以具有调整保持件和联接到调整保持件的支撑结构。在这种情况下,调整保持件与支撑结构之间的相对位置和/或相对对准可以经由调整装置改变。因此,调整装置使得可以设定调整保持件与支撑结构之间的相对位置和/或相对对准。
49、此外,刮板安装件可以形成于调整保持件与支撑结构之间。因此,调整保持件可以经由刮板安装件布置在支撑结构上,或联接到支撑结构。可替代地或附加地,该至少一个固定装置可以形成为用于固定调整保持件与支撑结构之间的相对位置和/或相对对准。因此,例如通过固定装置,特别是在已经进行相对位置的设定之后,可以防止调整保持件与支撑结构之间的相对运动。
50、此外,调整装置和/或上述至少一个调整螺钉可以布置在调整保持件上,并且可以处于与支撑结构操作接触和/或可以与支撑结构操作接触。因此,调整装置或调整螺钉可以从调整保持件继续作用在支撑结构上,并且可以施加调整所需的致动力。
51、附加地或可替代地,调整装置和/或该至少一个调整螺钉可以构造成用以在调整保持件与支撑结构之间产生相对运动。因此,调整装置或该至少一个调整螺钉在调整保持件与支撑结构之间的相互作用中,能够预定空间位置,支撑结构沿该空间位置对准。
52、根据进一步优选的构型,该至少一个弹簧安装件(特别是板簧安装件)可以夹持在调整保持件上和/或夹持在支撑结构上。以这种方式,上述至少一个弹簧安装件(特别是板簧安装件)可以以弹簧弹性的方式张紧调整保持件和/或支撑结构,并且因此将其保持在适当的位置或将调整保持件和支撑结构相对于彼此保持就位或彼此邻接。
53、可替代地或附加地,该至少一个弹簧安装件(特别是板簧安装件)可以产生支撑结构抵靠调整保持件和/或抵靠布置在调整保持件上的调整装置的预应力。这种预加应力可以有助于自动且可靠地保持刮板工具相对于调整保持件的空间对准或位置,刮板工具可以布置在支撑结构上,其中调整装置又允许(特别是经由支撑结构)精细地设定刮板工具的空间对准或定位。
54、在这种构型中,相应地,该至少一个弹簧安装件可以在支撑结构上永久地施加力,该力将支撑结构压靠在调整保持件上或者压靠在该至少一个调整螺钉上。在这种情况下,通过调整装置,刮板工具的倾斜度调整和/或平移调整运动可以与由弹簧安装件施加的弹簧力沿相反方向或在由弹簧安装件施加的弹簧力的力方向上。
55、根据进一步优选的构型,该至少一个弹簧安装件(特别是板簧安装件)可以布置在支撑结构的凹部内和/或可以布置成沿支撑结构的凹部延伸。此外,该至少一个弹簧安装件或板簧安装件可以在凹部的一端处夹持在支撑结构上。
56、此外,该至少一个弹簧安装件(特别是该至少一个板簧安装件)还可以支撑在支承销上,支承销与调整保持件连通和/或相对于调整保持件突出。特别地,支承销可以与调整保持件连通,并且突出到支撑结构的凹部中,从而使得弹簧安装件或板簧安装件支撑在支承销上成为可能。
57、附加地或可替代地,弹簧安装件还可以具有螺旋弹簧和/或气压弹簧和/或设计为螺旋弹簧和/或气压弹簧。
58、根据更进一步优选的构型,刮板装置可以具有用于紧固和/或张紧刮板工具的紧固系统。在这种情况下,紧固系统可以优选地设计为张紧系统和/或夹持系统和/或设计为快换夹持系统和/或设计为快换张紧系统。上述系统用于不复杂、简单和/或快速更换的刮板工具,以及正确且牢固地固定刮板工具,以用于执行相应的印刷或刮板过程。
59、紧固系统可以无工具致动和/或通过至少一个切换螺钉(toggle screw)致动或通过多个切换螺钉致动,特别是用于张紧和/或用于夹持和/或用于释放刮板工具。因此,紧固系统用于快速且简单地更换刮板工具,特别是仅用很少的操作工作。
60、此外,紧固系统可以布置在支撑结构上和/或可以至少部分地由支撑结构形成。以这种方式,可以将功能进行组合,并且可以以简化且紧凑的方式构造该设备的构型。
61、根据更进一步优选的构型,刮板工具可以具有刮板刀片和/或刮板工具的刮板刀片至少分段地由塑料材料和/或由金属片材料制成。借助于作为刮板刀片的刮板工具的构型和/或结合由塑料材料和/或由金属片材料制成的设计,可以确保高水平的操作可靠性和高度的功能性。可以例如有利地在弹性方面对这种刮板刀片进行设定,并且这种刮板刀片可以具有高水平的耐介质性。此外,刮板刀片还可以容纳在有限的安装空间中,并允许以特别精确限定的方式对相应的印刷丝网施加力。
62、根据另一优选实施例,刮板工具还可以设置成具有刮板保持件,和/或刮板刀片安装在刮板工具的刮板保持件上和/或夹持在刮板保持件中或刮板保持件上。因此,刮板工具的刮板刀片可以以高水平的可靠性布置和/或固定在刮板保持件上或刮板保持件中。
63、此外,刮板刀片可以具有在刮板刀片的侧边缘之间延伸的至少一个刮板侧面。在这种情况下,在刮板侧面与水平平面之间和/或在刮板侧面与印刷丝网之间和/或在刮板侧面与印刷台之间形成的刮板角度可以由刮板保持件预先确定和/或固定。因此,通过刮板刀片的形成或通过刮板保持件的形成,刮板角度可以优化或选定为使得可以通过刮板刀片以尽可能好的方式推压相应印刷物质穿过印刷丝网,同时可以保持低的损坏印刷丝网的风险(例如由于倾斜)。
64、此外,刮板工具可以具有至少一个联接部分,该联接部分形成在刮板保持件上和/或连接到刮板保持件,以便连接到紧固系统和/或以便在紧固系统中张紧或夹持。因此,联接部分允许刮板工具可靠地连接到紧固系统和/或在紧固系统中张紧或夹持。在这种情况下,联接部分可以设计为例如凹槽或成形部分,以用于通过紧固系统以形状配合的方式在后方接合。
65、根据进一步优选的构型,刮板工具可以构造为转换工具(changeover tool)。附加地或可替代地,刮板侧面与水平平面和/或印刷丝网和/或印刷台之间的刮板角度可以通过更换刮板工具来改变。通过将刮板工具设计为转换工具,刮板工具可以根据不同的操作和工艺要求简单且快速地进行更换。因此,该设备可以快速适应不同的操作和工艺要求,并且例如,可以仅用很少的工作实现不同材料的印刷或不同印刷丝网和/或印刷布局的使用。由于刮板角度的变化,例如,可以使用同一设备印刷不同的材料或获得不同的印刷结果或印刷施加厚度。
66、根据又一优选实施例,刮板装置可以具有致动装置,该致动装置用于在升高的起始位置与至少一个降低的操作位置之间移动刮板工具。因此,刮板装置借助于致动装置可以因而例如移动到或远离印刷台和/或移动到或远离印刷丝网,特别地相应的操作人员仅需要很少的操作工作或不需要操作工作。
67、此外,致动装置可以具有至少一个线性驱动器或多个线性驱动器。因此,致动装置因而能够以高水平的可靠性和相对高的自动化程度执行线性运动。
68、此外,致动装置可以具有串联的多个线性驱动器。以这种方式,可以增加致动装置的行程,或可以使用不同的线性驱动器来实现不同的调整功能。
69、致动装置的至少一个线性驱动器可以设计为电动的或机电的线性驱动器和/或设计为电动主轴驱动器和/或设计为电动缸和/或设计为线性致动器。在每种情况下所需的行程均可以通过这种线性驱动器可靠地提供,并且还可以布置在小的安装空间中。此外,这种线性驱动器可以有利地彼此相互结合。
70、此外,致动装置的至少一个线性驱动器可以设计为气动线性驱动器或线性缸。因此,致动装置因而能够借助于加压气体执行线性运动。通过这种气动线性驱动器或线性缸,可以有利地实现相应刮板与印刷丝网的弹性接触,从而可以降低损坏设备部件的风险。
71、在这种情况下,气动线性驱动器可以布置在电动的或机电的线性驱动器与刮板工具之间的传力路径(force flow)中。因此,经由气动线性驱动器的致动,致动装置的行程可以因而快速地改变或增加或减少。此外,在启动气动线性驱动器时,可以有利地由这种布置提供电动的或机电的线性驱动器与刮板工具之间的弹性行为。
72、此外,传感器装置可以布置在致动装置与刮板工具之间的传力路径中。因此,可以在靠近原点处检测到作用在刮板工具上的力。此外,经由传感器装置还检测到由调整装置产生的力。因此,可以获得精确的测量结果,其可以以有利的方式用于进一步的或以后的过程控制。
73、此外,传感器装置可以布置在致动装置与刮板安装件之间的传力路径中和/或致动装置与调整装置之间的传力路径中和/或致动装置与调整保持件之间的传力路径中。该实施例的优点在于,传感器装置检测在靠近致动装置本身的刮板工具接触印刷丝网期间由致动装置产生的力。因此,可以获得特别精确的测量结果。
74、此外,传感器装置(特别是传感器装置的测力传感器)可以固定地布置在调整保持件与连接到致动装置的传感器保持件之间。这种结构特别稳固,对故障的敏感度较低。因此,通过以这种方式布置的传感器装置在每种情况下获得的测量结果对误差的敏感度较低。
75、根据又一优选实施例,用于制造三维丝网印刷工件的设备可以具有刮板移动装置,其用于沿在水平方向上延伸的刮板移动方向移动刮板装置和/或刮板工具。因此,可以沿在水平方向上延伸的刮板移动方向移动刮板工具或刮板装置。因此,例如,可以通过刮板装置和/或刮板工具将印刷物质分布在印刷丝网上,并且推压印刷物质穿过印刷丝网,以便执行相应期望工具的逐层构造。
76、在这种情况下,刮板移动装置可以具有至少一个线性驱动器,以用于移动刮板装置和/或刮板工具。因此,刮板装置和/或刮板工具可以在一个方向上线性来回或往复移动。因此,利用用于制造三维丝网印刷工件的设备,可以有利地实现多个相继的印刷过程。同样,在向前运动的情况下,可以由此通过填充刮板使印刷丝网进行填充,而在向后运动的情况下,可以由此通过印刷刮板进行印刷。
77、根据进一步优选的构型,刮板移动装置可以具有门架系统(portal system),该门架系统带有线性导向件和/或横向构件和/或用于在线性导向件上支撑横向构件的支撑装置。因此,可以(例如以线性方式)在印刷台上方以浮动方式和/或在印刷丝网上方以浮动方式移动刮板工具或刮板装置。因此,利用用于制造三维丝网印刷工件的设备,可以确保连续印刷过程的安全顺序。这种门架系统或门架轴系统特别适合印刷装置的安装空间要求(特别就印刷装置的安装空间要求而言)。相应的印刷丝网和/或印刷台可以有利地定位在门架系统下方,并且作为在每种情况下产生的运动的结果,可以以高水平的操作可靠性使印刷物质穿过印刷丝网的印刷成为可能。这种门架系统还允许相对重的刮板系统以高水平的运动精度运动。
78、在这种情况下,线性导向件可以沿刮板移动方向延伸。因此,门架系统或刮板装置和/或刮板工具可以沿刮板移动方向移动。附加地或可替代地,在平面图中,横向构件可以在线性导向件之间和/或横向于线性导向件延伸。因此,横向构件可以连接线性导向件,并与线性导向件一起移动刮板装置。因此,可以确保较高的整体稳定性,并且因此还可以确保进一步提高运动精度。
79、此外,刮板装置和/或刮板装置的致动装置可以紧固至门架系统的横向构件。因此,横向构件的运动引起刮板装置或刮板工具的运动。致动装置又以这种方式允许刮板工具关于门架系统的横向构件的相对运动。
80、根据更进一步优选的构型,刮板装置可以以沿横向构件的纵向范围不可移动的方式布置。这种可移动性对于执行刮板运动来说并不是必需的,并且沿横向构件的纵向范围的不可移动性使整体结构简化,并且可以提高门架系统的稳定性或刚性。
81、根据更进一步优选的构型,刮板移动装置的至少一个线性驱动器可以联接到门架系统的横向构件。因此,线性驱动器的运动引起横向构件的运动,然后横向构件的运动也伴随有例如刮板装置或刮板工具的运动。这种结构可以以结构方面简单且稳固的方式实现。
82、此外,用于制造三维丝网印刷工件的设备可以具有两个刮板装置。在这种情况下,一个刮板装置可以构造为填充刮板装置,而另一刮板装置可以构造为印刷刮板装置。此外或可替代地,两个刮板装置均可以布置在刮板移动装置上,特别是刮板移动装置的横向构件上。相应地,刮板移动装置的移动引起相应刮板装置或相应刮板工具的移动。因此,可以有利地确保两个刮板装置通过刮板移动装置联合地移动。
83、根据更进一步优选的构型,刮板装置或刮板装置和刮板移动装置可以形成刮板系统。这种刮板系统可以作为整体组件布置在印刷丝网或印刷台上方,并且可以提供具有高水平运动精度的刮板运动。
84、根据更进一步优选的构型,刮板装置可以构造为用于在位置模式下印刷。在位置模式下,致动装置的气动线性驱动器可以缩回,和/或致动装置的电动的或机电的线性驱动器可以至少部分地伸出或降低。换言之,气动线性驱动器可以停用(deactivated,失效),相反,电动的或机电的线性驱动器可以处于运行状态。通过电动的或机电的线性驱动器,可以非常精确地接近特定位置。在这种情况下,可以通过停用气动线性驱动器来避免或减少弹簧弹性复位运动,从而可以非常精确地保持期望的行程位置。
85、根据更进一步优选的构型,刮板装置可以构造为用于在力控模式(force mode)下进行印刷。在力控模式下,致动装置的气动线性驱动器可以部分地或完全地伸出和/或降低。因此,在力控模式下,借助于气动线性驱动器,可以快速地或在短时间内以简单的方式产生较大的力和较大的行程。同时,在力控模式下,气动线性驱动器的弹簧弹性行为可以有助于相对精确地保持期望的刮板力。在这种力控模式下,可以避免刮板力的急剧变化。
86、根据又一优选实施例,在力控模式下,致动装置的电动的或机电的线性驱动器可以缩回或仅至少部分地伸出或降低。因此,电动的或机电的线性驱动器还可以在力控模式下用于产生行程。电动的或机电的线性驱动器同样可以在力控模式下保持停用。
87、根据又一优选实施例,在力控模式下,致动装置的气动线性驱动器可以作为气弹簧操作。这是线性驱动器的简单且成本有效的构造,因此,即使在刮板工具的波动恢复运动的情况下,也可以确保精确地保持期望的刮板力。
88、根据又一优选实施例,致动装置的气动线性驱动器可以具有比例阀,以便作为气弹簧操作。比例阀可以是电磁的或介质控制的阀,其可以呈现打开位置与关闭位置之间的任意期望的中间位置。因此,可以通过比例阀以开环和/或闭环方式控制气体的通流率。因此,可以进一步提高所需刮板力的精确可调性和维持性。
89、根据又一优选实施例,用于制造三维丝网印刷工件的设备可以具有控制装置,其用于以开环和/或闭环方式控制致动装置和/或刮板移动装置和/或调整装置,和/或用于处理和/或用于评估和/或用于存储和/或用于比较传感器装置的传感器数据。因此,控制装置可以以开环和/或闭环方式控制和/或处理上述装置及其数据。因此,可以确保高度的生产率、可重复性和操作可靠性,并且还可以产生与相应生产过程相关的高水平的信息和数据密度。
90、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成当刮板工具直接作用在印刷台上时和/或在无丝网布置中时,通过传感器装置检测和/或评估刮板力。因此,可以排除印刷丝网(特别是印刷丝网的回复力)对刮板力的产生的影响。因此,可以以有利的方式得出关于刮板工具的弹性和/或致动装置的弹性和/或整个刮板装置的弹性的结论,并且可以考虑将以这种方式确定的刮板力用于后面的印刷过程。在这种布置中,由于印刷台通常具有高水平的刚性或低弹性,刮板力明确地由刮板工具的弹性和/或致动装置的弹性和/或整个刮板装置的弹性引起。
91、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成当刮板工具作用在印刷丝网上,印刷丝网放置在印刷台和/或固定的印刷基部上的操作位置中时,通过传感器装置检测和/或评估刮板力。特别地,在这种位置,印刷丝网可以完全地和/或平坦地放置在相应印刷台和/或相应印刷基部上。因此,在这种位置,在印刷丝网与印刷台或印刷基部之间已经存在平面接触,从而不必首先通过刮板工具的向下运动来产生这种接触。因此,当刮板工具作用在印刷丝网上时,印刷丝网在这种情况下无弹性变形或仅发生可忽略的弹性变形。因此,印刷丝网的影响(特别是由于明显的弹性变形而产生的印刷丝网的回复力的影响)又在很大程度上被排除。因此,又可以得出关于刮板工具的弹性和/或致动装置的弹性和/或整个刮板装置的弹性的结论,并且可以考虑将以这种方式确定的刮板力用于后面的印刷过程和/或测量过程。同时,可以避免从印刷区域完全移除印刷丝网。
92、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成当刮板工具作用在印刷丝网上,在印刷丝网与印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件之间无接触时,通过传感器装置检测和/或评估刮板力。在这样施加力的情况下,刮板力对应于印刷丝网的回复力,该回复力由于印刷丝网的弹性变形而产生。因此,可以得出关于印刷丝网的机械行为或关于其状态或关于刮板装置与印刷丝网之间相互作用中的刮板力的结论。因此,可以得出关于印刷丝网的弹性的结论,并且可以考虑将以这种方式确定的刮板力用于后面的印刷过程和/或测量过程。
93、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成当刮板工具作用在印刷丝网上时,并且当印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件由于作用在印刷丝网上的力而与印刷丝网接触时(特别是当印刷丝网弹性地变形时),通过传感器装置检测和/或评估刮板力。因此,在这种操作位置,刮板工具的力施加可以首先发生在印刷丝网上,并且由于该力施加,可以产生印刷丝网的弹性变形,由此印刷丝网与位于其下方的印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件接触。在这种情况下产生的刮板力是由印刷丝网的回复力以及印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件的回复力二者引起的,印刷丝网的回复力是由于在每种情况下发生的弹性变形而产生。在刮板装置、印刷丝网以及印刷台或印刷基部和/或在印刷丝网下方在每种情况下生产的丝网印刷工件之间的相互作用中的刮板力可以以这种方式确定。
94、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在通过致动装置进行的刮板工具下降运动期间,通过传感器装置检测和/或评估刮板力增加。因此,控制装置可以因而能够借助于传感器装置检测和/或评估刮板力的增加。这有利地使得可以根据检测到的刮板力来影响下降运动,和/或使得可以检测下降运动期间产生的刮板力,和/或使得可以将其存储以用于后面的评估过程。
95、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在通过致动装置仅在印刷丝网上进行的刮板工具下降运动期间,特别是在印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件与印刷丝网之间无接触时,通过传感器装置检测和/或评估刮板力的增加。因此,可以以单独(isolated)的方式检测在刮板工具下降运动期间,印刷丝网的弹性变形对刮板力增加的影响。
96、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成在通过致动装置在印刷丝网上进行的刮板工具下降运动期间,在印刷丝网放置在印刷台上的操作位置中时,通过传感器装置检测和/或评估刮板力的增加。因此,可以以单独的方式检测在刮板工具下降运动期间,刮板工具的弹性变形和/或致动装置的弹性变形和/或刮板装置整体的弹性变形对刮板力增加的影响。
97、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在通过致动装置在印刷台上和/或印刷基部上进行的下降运动期间(特别是在无丝网布置时),通过传感器装置检测和/或评估刮板力的增加。因此,还可以以单独的方式检测在刮板工具下降运动期间,刮板工具的弹性变形和/或致动装置的弹性变形和/或刮板装置整体的弹性变形对刮板力增加的影响。
98、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在通过致动装置在印刷丝网上进行的刮板工具下降运动期间,以及当印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件由于作用在印刷丝网上的力而与印刷丝网接触时(特别是当印刷丝网弹性地变形时),通过传感器装置检测和/或评估刮板力的增加。因此,可以检测到在刮板工具下降运动期间,印刷台和/或印刷基部和/或印刷丝网下方的至少一个丝网印刷工件对刮板力增加的影响。
99、根据更进一步的优选实施例,控制装置可以构造成在刮板工具下降期间,当通过传感器装置开始检测到刮板力增加时,通过致动装置结束下降运动。因此,在刮板工具下降期间,当达到特定的或预先确定的刮板力时,控制装置可以用于精确地结束这种下降。这既用于保护刮板工具或刮板装置,也用于保护印刷丝网和/或印刷台。
100、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成当在刮板工具下降期间,当通过传感器装置开始检测到刮板力增加时,自动地或部分自动地将刮板高度作为参照。这可能意味着控制装置在刮板工具下降期间,基于初始的刮板力增加或者基于刮板力的初始增加,将可能的刮板高度(例如刮板工具的期望高度或期望位置)作为参照而固定,这又可以用作为后续过程的参照。因此,可以进一步提高相应过程的再现性。
101、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在通过致动装置进行的刮板工具下降运动期间,通过传感器装置检测和/或评估沿刮板工具的纵向范围的刮板力偏差。相应地,控制装置可以沿刮板工具纵向范围检测、比较和/或评估刮板力。因此,例如可以借助于控制装置沿刮板工具的纵向范围的作用均匀的力分布,从而使得刮板工具对印刷丝网的压力或力可以设定为和/或保持为沿刮板工具的纵向范围恒定。同样,可以设定和/或保持期望的沿纵向范围的刮板力偏差。
102、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成当通过传感器装置检测到沿刮板工具的纵向范围的刮板力偏差时,通过调整装置自动地或部分自动地执行倾斜度调整。以这种方式,借助于调整装置以及借助于传感器装置,可以仅用很少的操作工作以有针对性的方式设定和/或校正刮板工具的空间对准,使得可以沿刮板工具的纵向范围和/或沿刮板工具的整个长度设定各自期望的刮板力或刮板力分布。由于这种设定或倾斜度调整和/或校正可以自动地或部分自动地进行,因此可以避免人员密集的操作,并且可以提高生产率。
103、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成当检测到沿刮板工具的纵向范围的刮板力分布是均匀的和/或在容许偏差范围内时,将刮板工具的倾斜位置作为参照。因此,控制装置可以使用以这种方式进行参照,以用于后续印刷或刮板过程。特别地,从所参照的倾斜位置继续,由于期望的刮板力分布已经存在或可以用很少的设定工作来实现,所以不需要进一步的设定工作或仅需要减少的设定工作。
104、此外,控制装置可以构造成当检测到沿刮板工具的纵向范围的刮板力分布是均匀的和/或在容许偏差范围内时,自动地或部分自动地固定刮板工具的倾斜位置。因此,控制装置可以构造成启动和/或致动例如刮板装置的至少一个固定装置,以用于固定由调整装置调整的刮板工具的倾斜位置和/或用于调整由调整装置调整的平移调整位置,使得上述至少一个固定装置锁定或固定刮板工具的倾斜位置或平移调整位置。由于这种固定可以自动地或部分自动地进行,因此可以至少减少人为操作错误,并且还可以使任何操作工作保持较低。
105、此外,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿在水平方向上延伸的刮板移动方向进行移动期间,通过传感器装置检测和/或评估刮板力和/或在刮板工具的纵向方向上的刮板力偏差。因此,控制装置可以在刮板装置移动期间借助于传感器装置检测刮板力和/或在刮板工具的纵向方向上的刮板力偏差,并且由此获得的信息和/或数据可以流入进一步的或后续的过程控制,或可以用作用于通过控制装置进行的任意开环和/或闭环控制的影响参数。总体上,这可以确保改善印刷结果。
106、当刮板工具仅作用在印刷丝网上时,和/或当印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件由于刮板工具作用在印刷丝网上的力而与印刷丝网接触时,通过控制装置可以进行上文以及下文描述的检测和/或评估。
107、此外,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿在水平方向上延伸的刮板移动方向进行移动期间,通过传感器装置检测和/或评估根据沿刮板移动方向的刮板位置的刮板力的变化。因此,在刮板装置的移位和/或移动期间,或在刮板工具的移位和/或移动期间,控制装置可以检测和/或评估根据在印刷丝网或印刷台上方的刮板位置的刮板力的变化。以这种方式获得的信息和/或数据可以流入进一步的或后续的过程控制,或可以用作用于通过控制装置进行的任意开环和/或闭环控制的影响参数。因此,可以以适当的方式考虑在刮板工具在印刷丝网或印刷台上方移位和/或移动期间刮板力的变化,并且可以改善印刷结果。
108、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿在水平方向上延伸的刮板移动方向进行移动期间,通过传感器装置检测和/或评估根据沿刮板移动方向的刮板位置的在刮板工具的纵向方向上的刮板力偏差的变化。因此,控制装置可以在刮板装置移动期间,通过传感器装置检测和/或评估根据刮板位置的在刮板工具的纵向方向上的刮板力偏差的变化。例如,在沿在水平方向上延伸的刮板移动方向的刮板移动期间,可以以合适的方式检测到在刮板工具的纵向方向上的增大的和/或减小的和/或恒定的刮板力偏差。作为结果获得的信息和/或数据可以流入进一步的或后续的过程控制,或可以用作用于通过控制装置进行的任意开环和/或闭环控制的影响参数。因此,可以以特别有利的方式考虑在刮板工具的移位和/或移动期间沿刮板工具的纵向范围的刮板力分布的变化。因此,可以进一步改善印刷结果。
109、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿刮板移动方向进行移动期间和/或在丝网印刷操作期间,执行对刮板力和/或在刮板工具的纵向方向上的刮板力偏差的连续和/或重复检测。因此,借助于控制装置可以实现在刮板装置移动期间对刮板力和/或刮板力偏差的连续监控,并且可以创建进一步改进的用于后续的过程控制的数据库、进一步的丝网印刷操作和/或后续待执行的对刮板工具的对准和/或倾斜位置的调整。
110、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿刮板移动方向进行移动期间和/或在印刷操作期间,存储和/或评估连续和/或重复检测的测量数据。控制装置因而可以存储测量数据以用于对其进行进一步处理和/或评估。特别地,在连续和/或重复检测的测量数据的情况下,可以确定其他认识,例如印刷丝网的磨损和/或刮板工具的磨损或刮板装置的磨损。为了提高或保持印刷质量,可以基于这些数据触发用于后续印刷过程的适当措施。
111、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在无丝网布置中和/或当刮板工具直接作用在印刷台上时和/或在印刷丝网放置在印刷台上的布置中,在通过致动装置进行的刮板工具下降运动期间,通过传感器装置检测和/或评估根据下降运动的刮板力增加的特性曲线(profile)。通过这种构型,可以在无印刷丝网影响的情况下,确定在刮板力增加的过程中刮板工具的力增加或行为。由此获得的认识和信息可以以有利的方式用于设定刮板工具的倾斜位置和/或用于在存在印刷丝网时控制下降运动和/或用于印刷过程或刮板运动。
112、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在通过致动装置在印刷丝网上进行的刮板工具下降运动期间,在印刷台和/或印刷基部和/或丝网印刷工件与印刷丝网之间无接触时,通过传感器装置检测和/或评估根据下降运动的刮板力增加的特性曲线。由此可以检测到在刮板工具下降运动期间由于印刷丝网的弹性变形而导致的刮板力增加的特性曲线。
113、根据更进一步优选的改进,控制装置可以构造成通过传感器装置和/或根据传感器装置的检测到的和/或存储的传感器数据,确定印刷丝网的丝网回复力和/或丝网张力,特别是确定印刷丝网的相对丝网回复力和/或相对丝网张力。因此,可以通过控制装置推断出印刷丝网的磨损或印刷丝网的任何损坏或生产缺陷。在丝网回复力和/或丝网张力相对低的情况下,或在接触印刷丝网之后刮板力仅缓慢上升的情况下,可以推断印刷丝网的磨损较高。相对丝网张力可以说明相应印刷丝网的不同部分处的丝网张力差异。同样,印刷丝网的两种不同状态(特别是磨损状态和/或老化状态)之间的丝网张力差异可以通过相对丝网张力来说明。相对丝网回复力可以说明相应印刷丝网的不同部分处的丝网回复力差异和/或两种不同状态(特别是磨损状态和/或老化状态)之间的丝网回复力差异。
114、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在通过致动装置进行的刮板工具下降运动期间,检测刮板力增加的开始,和/或构造成将刮板力增加开始时存在的刮板工具下降行程限定为测量参照起始点,该测量参照起始点用于检测进一步的刮板力增加和/或用于检测丝网回复力和/或丝网张力和/或参照丝网回复力和/或参照丝网张力和/或丝网老化。因此,与印刷丝网或者与印刷台的第一次接触可以通过检测刮板力增加的开始来推断。这种接触点可以有利地用作测量参照起始点,并且可以以这种方式进行特别精确的参照测量或监控测量。例如,刮板力增加开始的位置可被限定为用于检测参照丝网张力和/或参照丝网回复力的测量参照起始点,和/或可被限定为用于在印刷丝网的使用寿命过程中测量丝网张力和/或丝网回复力的测量参照起始点。
115、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成从测量参照起始点开始,通过致动装置使刮板工具进一步下降,以及构造成检测根据下降行程的进一步的刮板力增加,以及构造成基于该进一步的刮板力增加来确定丝网回复力和/或丝网张力和/或参照丝网回复力和/或参照丝网张力和/或丝网老化。因此,控制装置可以基于刮板力增加,从测量参照起始点开始并且在致动装置进一步下降期间,确定印刷丝网的丝网回复力和/或丝网张力和/或弹性。
116、对丝网回复力和/或丝网张力的检测或根据进一步下降行程的刮板力增加的检测——该检测在完好的印刷丝网的情况下从测量参照起始点开始进行,在这种情况下可以用作参照检测,并且可以用于后续的与更新的丝网回复力测量值和/或丝网张力测量值的评估和/或比较。因此,在相应印刷丝网的使用时间期间,可以有利地监控印刷丝网的磨损或老化。
117、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成在沿在水平方向上延伸的刮板移动方向的多个位置处(特别是在印刷丝网的中央或中央区域中和/或邻近印刷丝网边缘或邻近多个印刷丝网边缘),确定印刷丝网的丝网回复力和/或丝网张力。相应地,可以在印刷丝网的整个区域上或在印刷丝网上的相对广泛分布的点上检测印刷丝网的磨损。因此,可以确定或使用用于印刷丝网的丝网回复力和/或丝网张力的多个测量点,基于这些丝网回复力和/或丝网张力可以得出关于印刷丝网的状态的结论,具体地是关于印刷丝网的磨损的结论。因此,可以进一步提高检测可靠性和检测精度。
118、根据优选的改进,控制装置可以构造成通过传感器装置和/或根据传感器装置的检测到的和/或存储的传感器数据和/或基于丝网回复力或多个丝网回复力和/或丝网张力或多个丝网张力,确定丝网磨损和/或丝网老化。这种确定可以用相对较低的计算工作来执行,同时具有高水平的可靠性。
119、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成在印刷过程之间确定丝网回复力和/或丝网张力,和/或构造成周期性地重复上述确定和/或构造成周期性地重复丝网磨损和/或丝网老化的确定。因此,丝网磨损或丝网老化可以由控制装置根据可预先确定的或已预先确定的过程序列来确定。基于相应的结果,可以以高水平的可靠性确保设备的最低印刷质量。
120、根据更进一步优选的构型,控制装置可以构造成通过传感器装置以及考虑印刷丝网与印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件之间的提离高度和/或考虑致动装置下降距离和/或通过致动装置的刮板工具下降距离,确定丝网回复力和/或丝网张力的检测。丝网回复力和/或丝网张力的检测精度可以以这种方式进一步指定,或可以以合适的方式根据不同操作位置指定。
121、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成通过传感器装置和/或根据传感器装置的检测到的和/或存储的传感器数据来确定施加力,该施加力经由印刷丝网从刮板工具有效地传递到印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件。
122、因此,施加力可以是从刮板工具开始经由印刷丝网作用或传递到印刷台和/或相应印刷基部和/或印刷丝网下方的至少一个丝网印刷工件的力。印刷台和/或相应印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件的支撑力指向与施加力相反的方向。
123、施加力可以显著影响相应印刷过程的质量和/或可控性。特别地,作为工艺参数的施加力可以影响经由印刷丝网施加到印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件的印刷物质的量。同时,施加力对已经印刷的丝网印刷工件的机械负载或丝网印刷工件的已经构建的印刷层的机械负载有实质的影响。
124、在施加力太低的情况下,无法确保将印刷物质适当压出穿过印刷丝网或将印刷物质适当施加到印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件。在施加力太高的情况下,已经印刷的丝网印刷工件或丝网印刷工件的已经构建的印刷层会被损坏。因此,施加力的精确的可调整性和/或可控性可以实质上有助于确保过程控制。
125、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成根据由传感器装置检测到的刮板力与先前已知的和/或所确定的印刷丝网的丝网回复力之间的差异来确定施加力。丝网回复力或由丝网张力产生的丝网回复力指向与刮板工具下降运动期间致动装置的作用方向相反的方向。因此,有效施加力可以有利地确定为刮板力与丝网回复力或由丝网张力产生的丝网回复力之间的差异。
126、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成根据由传感器装置检测到的刮板力与先前已知的和/或所确定的印刷丝网的丝网回复力以及由于印刷丝网对印刷物质的推压而产生的印刷物质回复力之间的差异来确定施加力。因此,丝网回复力可以加到印刷物质回复力上,并且可以从刮板力中减去该总和。因此,可以以有利的方式并以进一步提高的精度来确定有效施加力。
127、通过在印刷丝网上进行带印刷物质和不带印刷物质的刮板运动,并且将分别检测到的刮板力相互比较,可以确定印刷物质回复力。
128、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在执行印刷操作期间保持施加力恒定。以这种方式,在印刷操作期间可以确保特别均匀的层施加。
129、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成以相同的施加力执行多个印刷操作和/或构造成将多个印刷操作之间的施加力偏差保持在预定极限值以下。因此,不同的印刷层或一层构建在另一层顶部的印刷层可以具有相同或基本相同的层厚度,从而可以进一步提高工件质量。
130、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成检测和/或评估沿刮板工具的纵向范围的施加力偏差。以这种方式,可以检测以及补偿施加力的非均匀性,例如通过调整刮板工具的倾斜度和/或通过调整丝网位置。
131、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成通过传感器装置以及考虑印刷丝网与印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件之间的提离高度和/或考虑致动装置的下降距离和/或通过致动装置的刮板工具的下降距离来确定施加力。
132、在一方面的印刷丝网与在另一方面的印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件之间的提离高度在下述程度上是明确的:印刷丝网在施加力的情况下由刮板工具压下,特别是由于线性接触而由刮板工具压下。利用对可以提前确定的和/或存储的丝网回复力特性曲线的认识,可以通过提离高度得出关于相应地存在的丝网回复力的结论。致动装置的下降行程和/或通过致动装置的刮板工具的下降行程可以提供关于刮板工具的弹性变形或致动装置的弹性变形和/或刮板装置整体的弹性变形的结论。由此可以总体上以提高的精度水平进行施加力的确定。
133、根据又一优选实施例,控制装置和/或致动装置可以构造成在执行印刷操作期间,将刮板工具保持在固定的高度位置。通过保持固定的高度位置,可以确保连续的、恒定的或均匀的印刷图像。
134、可替代地或附加地,在执行印刷操作期间,固定的高度位置可以通过致动装置和/或控制装置而固定和/或保持不变。这样,可以在印刷丝网的整个印刷布局上,以提高的可靠性水平确保连续的、恒定的或均匀的印刷图像。
135、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在执行印刷操作期间以基于力的方式、以开环和/闭环方式控制刮板工具的高度位置。基于力的开环控制和/或闭环控制可以确保下述优点,可以用沿刮板方向恒定的力或恒定的压力将印刷物质推压穿过印刷丝网。力的波动可以得到补偿。因此,可以避免例如在局部区域将过大量或甚至过小量的印刷物质推压穿过印刷丝网。
136、根据又一优选实施例,控制装置和/或致动装置可以构造成在执行印刷操作期间保持固定的刮板力和/或固定且有效的施加力。这样具有的优点是,在可靠性水平进一步提高的情况下,可以在印刷丝网的整个印刷布局上施加恒定的力,由此可以产生特别均匀的印刷图像。因此,刮板力的波动可以以特别有利的方式得到补偿。由此可以确保特别高的印刷质量。
137、根据又一优选实施例,控制装置和/或致动装置可以构造成在执行印刷操作期间保持固定的和/或预定的丝网回复力和/或丝网张力。因此,可以以适当的方式补偿印刷丝网的可能的非均匀性。
138、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿刮板移动方向进行移动期间和/或在印刷操作期间,将传感器装置的连续和/或重复检测的测量数据转换成平均值和/或存储该测量数据和/或处理该测量数据。借助于将检测到的测量数据转换成平均值和/或存储检测到的测量数据和/或处理检测到的测量数据,可以有利地创建用于后续开环和闭环控制过程的合适数据库,并且确保总体较低的计算工作。因此,可以减少控制装置的密集计算操作,并且另一方面,可以进一步促进特别均匀的印刷图像。此外,以这种方式可以节省用于测量值和测量数据的存储空间。
139、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿刮板移动方向进行移动期间和/或在印刷操作期间,将各个测力传感器的连续和/或重复检测的测量数据转换成平均值和/或存储该测量数据和/或处理该测量数据。通过区分各个测力传感器的数据,可以以这种方式提高信息质量。同时,可以减少待处理的数据量,并且可以加速数据或测量值的处理、存储和转换。
140、进一步优选地,控制装置可以构造成在执行印刷操作期间确定丝网回复力和/或丝网张力和/或确定丝网回复力变化和/或丝网张力变化。因此,可以提高或扩展由此得到的信息密度或待创建的数据库。
141、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在印刷操作完成之后和/或印刷操作开始之前,以开环和/或闭环方式控制印刷丝网的高度位置和/或对准和/或倾斜位置。以这种方式,控制装置能够在印刷丝网的空间对准方面对印刷丝网进行设定,以实现例如能够确保刮板装置或其刮板工具的恒定压力的效果。印刷丝网的取向可以与刮板的取向相适应,或可以在考虑印刷丝网的取向和刮板工具的取向的情况下,进行开环控制和/或闭环控制。由此可以以进一步提高的可靠性水平,在印刷丝网的整个印刷布局上实现高质量的印刷图像。
142、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成根据传感器装置的存储的和/或经处理的测量数据和/或各个测力传感器的存储的和/或经处理的测量数据和/或根据所确定的丝网张力和/或丝网回复力和/或施加力,以开环和/或闭环方式控制印刷丝网的高度位置和/或对准和/或倾斜位置。因此,可以基于传感器装置的测量数据,经由印刷丝网的高度位置、对准和/或倾斜位置,以开环和/或闭环方式控制印刷丝网的空间取向。例如,经由来自传感器装置的反馈,可以适应性地改变印刷丝网的空间对准,使得印刷丝网上的刮板力以及印刷丝网的整个印刷布局或整个区域上的刮板力是恒定的,或根据期望的过程控制或期望的过程参数而具有偏差。
143、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在执行印刷操作期间以基于力的方式,以开环和/或闭环方式控制印刷丝网的高度位置和/或对准和/或倾斜位置。以这种方式,控制装置能够在印刷或刮板过程期间,基于测得的(例如作用在刮板装置或刮板工具上的)力,灵活地适应性改变或设定印刷丝网的空间对准。因此,可以进一步提高制造精度和灵活性。
144、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成在刮板装置通过刮板移动装置沿刮板移动方向进行移动期间和/或在印刷操作期间,根据传感器装置和/或各个测力传感器的连续和/或重复检测的测量数据和/或根据所确定的丝网张力和/或丝网回复力和/或施加力,以开环和/或闭环方式控制印刷丝网的高度位置和/或对准和/或倾斜位置。因此,作为控制装置的这种实施例的结果,可以在设备的操作期间或在刮板装置借助于刮板移动装置移动期间基于传感器装置的检测到的测量数据,对印刷丝网的空间位置和/或对准进行适应性改变和/或开环控制和/或闭环控制。以这种方式可以进一步提高印刷操作的精度。
145、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成根据部件高度和/或根据已经印刷的部件层的层数通过致动装置设定刮板力和/或施加力。已经进行的印刷构建或工件的高度和/或已经印刷的部件层的层数可以有利地以这种方式用于进一步的过程管理。如果已经构建的部件高度对进一步印刷的层的压力或对通过印刷丝网的印刷物质的施加有实质影响,则这可以通过由致动装置设定刮板力和/或施加力以合适的方式补偿。因此,可以有效地避免对已经印刷的部件层的损坏。
146、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成,从起始刮板力和/或起始施加力开始直至边界层,逐层地且成比例地降低刮板力和/或施加力,和/或构造成在到达边界层时保持刮板力和/或施加力不变,以用于印刷另外的印刷层。这样,可以确保丝网印刷的部件沿整个高度具有基本恒定的层厚度。以这种方式可以进一步提高印刷精度。此外,以这种方式可以有利地将已经印刷的部件层的弹性考虑在内。
147、根据又一优选实施例,控制装置可以构造成基于所确定的丝网回复力曲线和/或丝网张力曲线、所确定的刮板刀片柔性、所确定的在刮板移动方向上的印刷过程中的刮板力、印刷丝网与印刷台或部件表面之间的提离高度和/或印刷丝网的高度,确定对位于印刷丝网下方的丝网印刷工件的施加力,特别是构造为将其确定为线压力。这种确定可以有利地用于制造品质上高质量的丝网印刷部件,在该丝网印刷部件中确保不同层之间具有连续的或恒定的印刷层厚度。确保恒定的印刷层厚度可以提高部件精度。
148、根据又一优选实施例,控制装置可构造成基于在丝网印刷操作期间通过传感器装置检测到的实际力进展,对施加力和/或刮板力和/或沿刮板移动方向的刮板速度和/或提离高度和/或丝网提升功能性进行开环和/或闭环的受控的适应性改变。通过检测到的实际力进展对刮板力和/或刮板速度进行的适应性改变用于对适合用于正在运行的印刷过程和/或适合用于至少一个后续印刷过程的过程参数进行适应性改变。通过这种方式,可以以进一步以提高的可靠性水平进行生产高精度的丝网印刷部件。可能的印刷的层可以具有特别精确的厚度。特别是在检测到的实际力进展的情况下,可以实时干预相应的印刷操作,结果,可以执行通过以提高的精度生产待生产的丝网印刷部件的设定。
149、此外,控制装置可构造成基于在丝网印刷操作期间通过传感器装置检测到的实际力进展和/或检测到的施加力和/或丝网回复力和/或丝网张力,对丝网位置对准和/或丝网高度对准进行开环和/或闭环的受控的适应性改变。因此,在操作期间或者在设备的操作期间,通过例如印刷丝网的空间位置的变化,控制装置可以确保使刮板工具的刮板力至少分段地或按照位置适应于印刷丝网。因此可以提高生产精度,并且可以确保补偿先前印刷过程的不准确性。因此,能够以进一步提高的精度水平来生产丝网印刷工件。
150、本发明的另一独立方面涉及用于制造三维丝网印刷工件的设备,特别是3d丝网印刷机和/或自动化的3d丝网印刷机,其具有印刷丝网并且具有刮板装置,刮板装置用于以印刷物质填充印刷丝网和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网,其中,刮板装置具有至少一个刮板工具、用于检测作用在刮板工具上的刮板力的传感器装置、以及用于评估和/或存储传感器装置的传感器数据的控制装置。在这种情况下,控制装置可以构造成通过传感器装置和/或根据传感器装置的检测到的和/或存储的传感器数据,确定印刷丝网的丝网回复力和/或丝网张力。
151、通过确定印刷丝网的丝网回复力和/或丝网张力,特别是可以检测到丝网老化或磨损,并且可以根据所确定的丝网回复力和/或丝网张力重新调整刮板装置,特别是以便补偿检测到的丝网老化或磨损。因此,可以提高部件的使用寿命、制造精度以及生产率。
152、本发明的另一独立方面涉及用于制造三维丝网印刷工件的设备,特别是3d丝网印刷机,该设备具有印刷丝网并且具有刮板装置,该刮板装置用于以印刷物质填充印刷丝网和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网,其中,刮板装置具有至少一个刮板工具、用于检测作用在刮板工具上的刮板力的传感器装置、以及用于评估和/或存储传感器装置的传感器数据的控制装置,其中,控制装置构造成通过传感器装置和/或根据传感器装置的检测到的和/或存储的传感器数据来确定施加力,该施加力经由印刷丝网从刮板工具有效地传递到印刷台和/或印刷基部和/或至少一个丝网印刷工件。
153、本发明的另一独立方面同样涉及用于制造三维丝网印刷工件的设备,特别是3d丝网印刷机和/或自动化的3d丝网印刷机,该设备具有印刷丝网并且具有刮板装置,刮板装置用于以印刷物质填充印刷丝网和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网,其中,刮板装置具有至少一个刮板工具、用于调整刮板工具的倾斜度的调整装置,以及刮板安装件,刮板安装件允许通过调整装置的绕倾斜轴线的刮板工具的倾斜度调整,其中,刮板安装件具有至少一个弹簧安装件。优选地,刮板安装件还允许通过调整装置进行刮板工具的平移调整运动。
154、需要指出的是,如上文进一步描述的用于制造丝网印刷工件的上述设备的特征可以单独地或互相结合地用于如上所述的根据本发明其他独立方面的用于制造丝网印刷工件的设备中。
155、本发明的又一独立方面涉及刮板装置。根据本发明,刮板装置可以设置为用于下述设备和/或用于3d丝网印刷机,该设备用于制造三维丝网印刷工件(如上文进一步所述)。根据本发明的刮板装置可以配备有至少一个刮板工具,该刮板工具用于以印刷物质填充印刷丝网和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网,并且刮板装置配备有用于检测作用在刮板工具上的力的传感器装置。在这种情况下,传感器装置可以构造为用于检测沿刮板工具的纵向范围的刮板力偏差。
156、本发明的又一独立方面同样涉及刮板装置。根据本发明,刮板装置可以设置为用于下述设备和/或用于3d丝网印刷机,该设备用于制造三维丝网印刷工件(如上文进一步所述)。根据本发明的刮板装置可以配备有至少一个刮板工具,该刮板工具用于以印刷物质填充印刷丝网和/或用于推压印刷物质穿过印刷丝网,并且刮板装置配备有用于检测作用在刮板工具上的力的传感器装置。在这种情况下,传感器装置可以构造为用于检测丝网回复力和/或丝网张力和/或丝网老化。
157、需要指出的是,如上文进一步描述的用于制造三维丝网印刷工件的设备的特征和优点也可以单独地或互相结合地用于根据本发明上述独立方面的刮板装置中。
158、本发明的另一独立方面涉及用于制造丝网印刷工件的方法,该方法特别是利用用于制造三维丝网印刷工件的上述设备和/或3d丝网印刷机和/或利用上述刮板装置。在用于制造三维丝网印刷工件的方法中,该方法特别是利用用于制造三维丝网印刷工件的设备和/或3d丝网印刷机,通过刮板装置以印刷物质填充印刷丝网,和/或通过刮板装置推压印刷物质穿过印刷丝网。通过传感器装置检测作用在刮板装置的刮板工具上的刮板力。最后,通过传感器装置检测沿刮板工具的纵向范围的刮板力偏差。
159、本发明的另一独立方面同样涉及用于制造丝网印刷工件的方法,该方法特别是利用用于制造三维丝网印刷工件的上述设备和/或3d丝网印刷机和/或利用上述刮板装置。在用于制造三维丝网印刷工件的方法中,该方法特别是利用用于制造三维丝网印刷工件的设备和/或3d丝网印刷机,通过刮板装置以印刷物质填充印刷丝网,和/或通过刮板装置推压印刷物质穿过印刷丝网。通过传感器装置检测作用在刮板装置的刮板工具上的刮板力。最后,通过控制装置根据传感器装置的检测到的和/或存储的传感器数据来确定印刷丝网的丝网回复力和/或丝网张力。
160、上文描述的关于设备的细节和独立方面,包括与设备相关的同等方面以及分别描述的优点,以相同的方式适用于上文根据其他独立方面描述的根据本发明的方法。
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