IT201700014571A1 - Procedimento e apparecchiatura per la decorazione di oggetti tridimensionali - Google Patents

Description

“PROCEDIMENTO E APPARECCHIATURA PER LA

DECORAZIONE DI OGGETTI TRIDIMENSIONALI”.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad una apparecchiatura per la decorazione di oggetti tridimensionali.

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.

I procedimenti ad oggi noti per la decorazione di questi oggetti sono: la decalcomania manuale o, in alternativa, la pressofusione.

La decalcomania è una tecnica decorativa che consente di riportare sulla superficie esterna dell’oggetto un’immagine precedentemente impressa su carta adeguatamente preparata.

Tuttavia, tale tecnica è estremamente complessa, infatti comprende numerosi step di lavorazione, e poco automatizzabile.

Un’alternativa a tale metodo di decorazione è rappresentato dalla pressofusione con utilizzo di materiali colorati per realizzare le varie parti dell’oggetto.

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.

Un’ulteriore alternativa è rappresentata dalla verniciatura manuale, effettuata tramite l’utilizzo di pennello o aerografo.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente procedimento per la decorazione di oggetti tridimensionali, secondo la rivendicazione 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:

la figura 1 è una vista in assonometria dell’apparecchiatura secondo il trovato;

la figura 2 è una vista in assonometria del particolare dell’elemento di supporto degli oggetti tridimensionali;

la figura 3 è una vista in assonometria del particolare del piano di alimentazione dell’apparecchiatura di figura 1 secondo il trovato;

la figura 4 è una vista in sezione del particolare della testa di stampa dell’apparecchiatura di figura 1 secondo il trovato.

L’apparecchiatura 1 per la decorazione di oggetti 2 tridimensionali comprende:

- un telaio 3 portante provvisto di almeno un piano di alimentazione 4 di uno o più oggetti 2 tridimensionali da decorare;

- almeno una testa 5 per la stampa digitale comprendente mezzi di erogazione 6 di un liquido per decorare 7; ed

- almeno un’unità di controllo e comando 8 operativamente collegata ai mezzi di erogazione 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

In questo caso, quindi, l’elemento di fissaggio 14 è del tipo di una lampada UV.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Il funzionamento dell’apparecchiatura 1 nell’esecuzione del procedimento secondo il trovato è il seguente.

Il procedimento per la decorazione di oggetti 2 tridimensionali comprende almeno i passi di:

- fornitura di almeno un oggetto 2 tridimensionale provvisto di almeno una superficie tridimensionale 9 da decorare;

- fornitura di almeno un’apparecchiatura 1 per la decorazione tramite stampa digitale, secondo quanto sopra descritto; ed

- applicazione di un decoro alla superficie tridimensionale 9 per mezzo dell’apparecchiatura 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.

Il procedimento comprende, inoltre, il passo di fornitura del decoro in formato digitale all’unità di controllo e comando 8.

In questo modo, è possibile ottenere un decoro estremamente preciso, riproducibile allo stesso modo su ogni oggetto.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la decorazione di oggetti (2) tridimensionali caratterizzato dal fatto che comprende almeno i passi di: - fornitura di almeno un oggetto (2) tridimensionale provvisto di almeno una superficie tridimensionale (9) da decorare; - fornitura di almeno un’apparecchiatura (1) per la decorazione tramite stampa digitale; ed - applicazione di un decoro a detta superficie tridimensionale (9) per mezzo di detta apparecchiatura (1).
2. 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, dove detta apparecchiatura (1) comprende mezzi di erogazione (6) di un liquido per decorare (7) ed almeno un’unità di controllo e comando (8) di detti mezzi di erogazione (6), caratterizzato dal fatto che comprende il passo di fornitura di detto decoro in formato digitale a detta unità di controllo e comando (8).
3. 3) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende il passo di fornitura di una pluralità di detti oggetti (2) provvisti ciascuno di almeno una superficie tridimensionale (9) da decorare e di applicazione sostanzialmente contemporanea di un relativo decoro su ciascuna di dette superfici tridimensionali (9).
4. 4) Procedimento secondo la rivendicazione 3, in cui detti 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, caratterizzato dal fatto che detta applicazione di un decoro su ciascuna di dette superfici tridimensionali (9) avviene durante detta corsa di andata.
5. 5) Procedimento secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che comprende, prima di detta applicazione di un relativo decoro, il passo di fornitura di almeno un elemento di supporto (12) definente una pluralità di posizioni predefinite (17), di posizionamento di ciascuno di detti oggetti (2) su detto elemento di supporto (12) in una relativa posizione predefinita (17), di fornitura a detta unità di controllo e comando (8) del decoro da applicare in corrispondenza di ciascuna di dette posizioni predefinite (17).
6. 6) Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende almeno il passo di fissaggio di detto decoro.
7. 7) Apparecchiatura (1) per la decorazione di oggetti (2) tridimensionali comprendente: - un telaio (3) portante provvisto di almeno un piano di alimentazione (4); - almeno una testa (5) per la stampa digitale comprendente mezzi di erogazione (6) di un liquido per decorare (7); ed - almeno un’unità di controllo e comando (8) operativamente collegata a detti mezzi di erogazione (6); caratterizzata dal fatto che detto piano di alimentazione (4) comprende almeno una corsia di alimentazione (10) provvista di mezzi di guida (11) movimentabili secondo una direzione di avanzamento (B) ed atti a movimentare almeno un elemento di supporto (12) di una pluralità di oggetti (2) tridimensionali da decorare.
8. 8) Apparecchiatura (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto piano di alimentazione (4) comprende una pluralità di dette corsie di alimentazione (10).
9. 9) Apparecchiatura (1) secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di guida (11) comprendono mezzi di accoppiamento (13) con detto elemento di supporto (12).
10. 10) Apparecchiatura (1) secondo le rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di guida (11) comprendono almeno due guide tra loro contrapposte.
11. 11) Apparecchiatura (1) secondo una o più delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzata dal fatto che detti 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, e dal fatto di comprendere almeno un elemento di fissaggio (14) del liquido per decorare (7) erogato da detti mezzi di erogazione (6) su detta superficie tridimensionale (9) associato a detta testa (5) a valle di detti mezzi di erogazione (6) lungo detta corsa di andata.
12. 12) Apparecchiatura (1) secondo le rivendicazioni da 7 a 11, caratterizzata dal fatto che detto elemento di fissaggio (14) è del tipo di una lampada UV.
13. 13) Apparecchiatura (1) secondo le rivendicazioni da 7 a 12, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un sensore di prossimità (15) associato a detta testa (5) ed atto a rilevare la distanza tra detti mezzi di erogazione (6) ed una superficie di riferimento (16) predefinita.
14. 14) Apparecchiatura (1) secondo le rivendicazioni da 7 a 13, caratterizzata dal fatto che comprende mezzi di scansione ottica del profilo della superficie tridimensionale (9) operativamente collegati a detto sensore di prossimità (15), quest’ultimo essendo atto a rilevare la distanza tra detti mezzi di erogazione (6) e la superficie tridimensionale (9) scansionata.
15. 15) Apparecchiatura (1) secondo le rivendicazioni da 7 a 14, caratterizzata dal fatto che comprende almeno un’unità di lettura di almeno un codice identificativo associato a detto elemento di supporto (12) ed almeno un’unità di selezionamento associata operativamente a detta unità di lettura.