Die Erfindung betrifft eine Siebdruckvorrichtung mit einem Drucksieb, einer Druckrakel und einer Auflage für ein zu bedruckendes Druckgut. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Siebdrucken mit einer erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2005/035250 A1 ist eine Druckrakel zum Bedrucken von gekrümmten Oberflächen bekannt. Die Druckrakel weist einen Halteabschnitt auf, an dem der Rakelgummi befestigt ist, wobei der Halteabschnitt aus mehreren einzelnen Abschnitten besteht, die mittels des Rakelgummis miteinander verbunden und dadurch flexibel sind. Das Rakelgummi kann entsprechend der Kontur des zu bedruckenden Druckguts geschnitten sein.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2005/035251 A1 ist eine Siebdruckvorrichtung bekannt, bei der ein Oberwerk in Kulissenführungen geführt ist und dadurch während einer Druckbewegung der Rakel relativ zu einem zu bedruckenden Druckgut verschwenkt werden kann. Die Kulissenführungen müssen auf die Krümmung des jeweils zu bedruckenden Druckguts abgestimmt sein. Es ist auch bekannt, das Oberwerk mittels vier Verstellzylindern schwenkbar zu einer Auflage für ein zu bedruckendes Druckgut anzuordnen. Über eine Steuereinheit kann dann die Schwenkbewegung des Oberwerks während der Rakelbewegung ange- passt an die Krümmung des zu bedruckenden Druckguts eingestellt werden.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 2013/068317 A1 ist eine Siebdruckrakel bekannt, die einen flexiblen Halteabschnitt und einen mit dem Halteabschnitt verbundenen Rakelgummi aufweist. Der Halteabschnitt besteht aus mehreren, elastisch miteinander verbundenen Einzelabschnitten. Mehrere der Einzelabschnitte sind mit einem Verstellzylinder verbunden, die wiederum an einem Rakelbalken befestigt sind. Mittels der Verstellzylinder kann ein Verlauf des Rakelgummis und des Halteabschnitts in einer Richtung parallel zum Rakelbalken, also senkrecht zur Bewegungsrichtung der Rakel beim Drucken, eingestellt werden.

Mit der Erfindung soll eine Siebdruckvorrichtung und ein Verfahren zum Siebdrucken hinsichtlich der Flexibilität beim Bedrucken von gekrümmtem Druckgut verbessert werden.

Erfindungsgemäß ist hierzu eine Siebdruckvorrichtung mit einem Drucksieb, einer Druckrakel und einer Auflage für ein zu bedruckendes Druckgut vorgesehen, bei der zum Bewegen der Druckrakel und/oder der Auflage relativ zum Drucksieb wenigstens ein Gelenkarmroboter vor- gesehen ist. Mittels eines Gelenkarmroboters kann die Druckrakel und/oder die Auflage frei programmierbar entlang dem Drucksieb geführt werden. Dadurch kann gekrümmtes Druckgut, insbesondere dreidimensional gekrümmtes Druckgut, hochpräzise bedruckt werden und das Bedrucken von unterschiedlich gekrümmtem Druckgut erfordert lediglich eine Umprogrammie- rung des Bewegungsablaufs des Gelenkarmroboters. Dadurch kann die erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung in äußerst flexibler Weise eingesetzt werden. Wird die Auflage mittels des Gelenkarmroboters bewegt, muss die Bewegung der Auflage mittels des Gelenkarmroboters synchronisiert mit der Bewegung der Druckrakel erfolgen. Beispielsweise kann die Druckrakel in einem Oberwerk mittels eines Rakelbalkens parallel zum Drucksieb bewegt werden. Wird dahingegen die Druckrakel mittels des Gelenkarmroboters bewegt, so folgt der Gelenkarmroboter mit der Druckrakel der Kontur des zu bedruckenden Druckguts. Es ist im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, dass sowohl die Auflage als auch die Druckrakel mittels jeweils eines Gelenkarmroboters bewegt werden. Auch hier müssen dann die Bewegung der Auflage und die Bewegung der Druckrakel synchronisiert erfolgen. Die erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung ist auch beim Bedrucken von ebenem Druckgut vorteilhaft, da die Bewegungsbahn der Druckrakel oder auch einer Flutrakel frei gewählt werden kann. Beispielsweise kann je nach Anwendung das Diagonalrakeln oder Kreisrakeln sinnvoll sein oder eine Flutrakel wird nicht linear sondern so bewegt, dass die Farbe im Sieb an den gewünschten Stellen gehalten wird. Die Erfindung macht beliebige Bewegungen von Rakeln möglich.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Gelenkarmroboter als Mehrachsroboter, insbesondere 5- Achs-Roboter oder 6-Achs-Roboter, ausgebildet.

Auf diese Weise stehen genügend Freiheitsgrade bei der Bewegung zur Verfügung, um den Bewegungsablauf der Druckrakel und/oder der Auflage frei im Raum festlegen zu können. Zur Realisierung der erfindungsgemäßen Siebdruckeinrichtung muss der Gelenkarmroboter mindestens 3 Achsen aufweisen.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Druckrakel mit einer beweglichen Roboterhand eines Gelenkarmroboters verbunden.

Auf diese Weise kann der Kontur eines gekrümmten, zu bedruckenden Druckguts problemlos gefolgt werden. Beispielsweise kann nicht nur der Bewegungsablauf der Druckrakel optimal eingestellt werden, sondern auch ein Winkel der Druckrakel zum jeweils gerade berührten Oberflächenabschnitt des Druckguts kann optimal eingestellt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise auf die unterschiedliche Viskosität von Druckfarben oder Druckpasten reagiert werden, um ein optimales Druckergebnis zu erhalten. In Weiterbildung der Erfindung ist die Auflage mit einer beweglichen Roboterhand eines Gelenkarmroboters verbunden.

Bei einer solchen Ausgestaltung kann die Auflage mit dem darauf befestigten, zu bedruckenden Druckgut relativ zum Drucksieb bewegt bzw. geschwenkt werden. Dies muss synchronisiert mit einer Bewegung der Druckrakel erfolgen, wobei die Auflage insbesondere so verschwenkt wird, dass eine Tangente an die gerade mit dem Drucksieb bzw. der Druckrakel in Berührung stehenden Oberflächenabschnitte immer parallel zur Bewegungsrichtung der Druckrakel liegt. Auf diese Weise kann ein optimales Druckergebnis sichergestellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Druckrakel mit einem ersten Gelenkarmroboter und die Auflage mit einem zweiten Gelenkarmroboter verbunden.

Auf diese Weise wird eine äußerst flexible Siebdruckvorrichtung bereitgestellt, die auch an dreidimensional mehrfach gekrümmte Druckgüter angepasst werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein Oberwerk mit Aufnahmevorrichtungen für das Drucksieb und mit einem längs des Oberwerks verschiebbaren Rakelbaken vorgesehen, an dem die Druckrakel angeordnet ist, wobei die Auflage mittels des Gelenkarmroboters relativ zum Drucksieb und in auf die Bewegung der Druckrakel abgestimmter Weise bewegt wird.

Besonders vorteilhaft ist bei einer solchen Ausgestaltung, dass ein konventionelles Oberwerk verwendet werden kann, das Halterungen für Drucksiebe und einen Antrieb für den Rakelbalken aufweist, an dem die Druckrakel befestigt ist. Lediglich die Auflage für das Druckgut wird mittels eines Gelenkarmroboters gehalten und der Gelenkarmroboter bewegt die Auflage mit dem Druckgut synchronisiert mit der Rakelbewegung, so dass ein jeweils optimaler Winkel und Anpressdruck zwischen der Druckrakel, dem Drucksieb und dem zu bedruckenden Druckgut während des gesamten Verlaufs des Druckvorgangs vorhanden ist.

In Weiterbildung der Erfindung wird ein Kontaktwinkel der Druckrakel relativ zur Kontaktfläche des zu bedruckenden Druckguts mit dem Drucksieb während des Bewegens der Druckrakel in einem vorbestimmten Winkelbereich, insbesondere konstant, gehalten, wobei dies mittels Bewegen der Auflage relativ zum Drucksieb erfolgt.

Auf diese Weise kann der Kontaktwinkel und auch der Anpressdruck der Druckrakel in einem optimalen Bereich bzw. auf einem optimalen Wert gehalten werden. In Weiterbildung der Erfindung ist ein Rakelbalken an der Roboterhand des Gelenkarmroboters angeordnet und die Druckrakel ist mittels mehrerer Verstellzylinder mit dem Rakelbalken verbunden.

Bei einer solchen Ausgestaltung wird die Druckrakel mittels des Gelenkarmroboters auf einer Bahn geführt, die der Kontur des zu bedruckenden Druckguts folgt. In einfacher Weise kann dadurch eine zum Bedrucken des Druckguts optimale Bewegungsbahn der Druckrakel eingestellt werden. Da zum Führen der Druckrakel ein Gelenkarmroboter verwendet wird, kann die Bewegungsbahn in beliebiger Weise geändert werden, um die Bewegungsbahn an eine geänderte Kontur des zu bedruckenden Druckguts anzupassen oder um, je nach den vorliegenden Randbedingungen, ein optimales Druckergebnis zu erhalten.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Druckrakel einen flexiblen Halteabschnitt und einen an dem Halteabschnitt befestigten Rakelgummi auf, wobei ein Verlauf des Halteabschnitts und des Rakelgummis mittels der Verstellzylinder veränderbar ist.

Zweckmäßig ist eine Veränderung des Verlaufs in einer Richtung parallel zum Rakelbalken, also senkrecht zur Bewegung der Druckrakel während des Druckvorgangs. Dadurch kann der Verlauf des Rakelgummis an eine Kontur des zu bedruckenden Druckguts angepasst werden. Mittels des Gelenkarmroboters wird die Druckrakel dabei entlang einer Bewegungsbahn geführt, die an die Krümmung des Druckguts in der Druckrichtung angepasst ist. Mittels der Verstellzylinder kann der Verlauf der Druckrakel bzw. des Rakelgummis an eine Krümmung des Druckguts senkrecht zur Druckrichtung angepasst werden. Durch diese Maßnahmen lassen sich besonders gute Druckergebnisse beim Bedrucken von dreidimensional gekrümmtem Druckgut erzielen.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Flutrakel an der Roboterhand des Gelenkarmroboters angeordnet.

Auch die vor dem eigentlichen Druckvorgang erforderliche Bewegung der Flutrakel zum Verteilen von Druckfarbe bzw. Druckpaste auf dem Drucksieb kann dadurch mittels des Gelenkarmroboters und dadurch mit einer frei programmierbaren Bewegungsbahn erfolgen. Es ist dabei durchaus vorgesehen, dass sich die Bewegungsbahn der Flutrakel von der Bewegungsbahn der Druckrakel unterscheidet, wobei unterschiedliche Bewegungsbahnen von Druckrakel und Flutrakel nicht unbedingt erforderlich sind und je nach den herrschenden Randbedingungen eingestellt werden. Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein Verfahren zum Siebdrucken mit einer erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung gelöst, wobei das Bewegen der Druckrakel und/oder der Auflage mittels eines Gelenkarmroboters relativ zum Drucksieb während eines Druckvorgangs vorgesehen sind.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Verändern eines Rakeldrucks auf den zu bedruckenden Gegenstand und/oder das Verändern eines Rakelwinkels relativ zum Drucksieb mittels des Gelenkarmroboters während des Bewegens der Druckrakel relativ zum Drucksieb vorgesehen.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Neigen der Druckrakel um eine parallel zur Bewegungsrichtung der Druckrakel liegende Drehachse während des Bewegens der Druckrakel relativ zum Drucksieb vorgesehen.

Durch Neigen der Druckrakel um eine parallel zur Bewegungsrichtung der Druckrakel liegende Drehachse kann die Stellung der Druckrakel an die Krümmung des gerade zu bedruckenden Druckguts angepasst werden. Solche Neigebewegungen der Druckrakel sind bei kompliziert gekrümmtem Druckgut zur Erzielung eines optimalen Druckergebnisses erforderlich und lassen sich mit dem Gelenkarmroboter der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung problemlos realisieren.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Einlernen einer Bewegungsbahn der Druckrakel und/oder der Auflage mittels Anfahren einzelner Punkte und anschließendem Interpolieren einer Bewegungsbahn sowie das Abspeichern der Bewegungsbahn in einer Steuereinheit des wenigstens einen Gelenkarmroboters vorgesehen.

Auf diese Weise können die erforderlichen Bewegungsbahnen der Druckrakel und/oder der Auflage problemlos eingelernt werden. Die eingelernten Bewegungsbahnen können dann über die Steuereinheit in unproblematischer Weise wieder aufgerufen werden. Alternativ zum Einlernen von Bewegungsbahnen ist auch die Vorgabe von auf andere Weise erzeugten Bewegungsbahnen möglich. Beispielsweise kann eine erforderliche Bewegungsbahn in einem CAD- System erzeugt, abgespeichert und an die Steuereinheit des wenigstens einen Gelenkarmroboters übergeben werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Einlernen und Abspeichern eines Rakelwinkels, eines Rakeldrucks sowie von Einstellungen für ein Flutsystem vorgesehen. Auf diese Weise können alle für das optimale Bedrucken eines gekrümmten Druckguts erforderlichen Einstellungen und Bewegungsbahnen der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung schnell und in flexibler Weise aufgerufen werden. Diese Einstellungen können beispielsweise auch ein zu verwendendes Drucksieb umfassen sowie auch eine eventuelle Bewegung des Drucksiebs während des Druckvorgangs, einen sogenannten Sieblift. Wenn die Siebdruckvorrichtung dann umgestellt werden soll, um ein anderes Druckgut zu bedrucken, können die erforderlichen Einstellungen sämtlich aus der Steuereinheit entnommen werden, so dass eine Umstellung problemlos und gegebenenfalls sogar vollautomatisch erfolgen kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, in den Zeichnungen gezeigten und in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen können dabei in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung gemäß einer ersten

Ausführungsform von schräg unten,

Fig. 2 die Siebdruckvorrichtung der Fig. 1 in einem ersten Zustand während eines

Druckvorgangs,

Fig. 3 die Siebdruckvorrichtung der Fig. 1 in einem zweiten Zustand während eines

Druckvorgangs,

Fig. 4 die Siebdruckvorrichtung der Fig. 1 in einem dritten Zustand während eines

Druckvorgangs,

Fig. 5 eine Siebdruckvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform von schräg oben,

Fig. 6 die Siebdruckvorrichtung der Fig. 5 in einem ersten Zustand während eines

Druckvorgangs,

Fig. 7 die Siebdruckvorrichtung der Fig. 5 in einem zweiten Zustand während eines

Druckvorgangs, Fig. 8 die Siebdruckvorrichtung der Fig. 5 in einem dritten Zustand während eines Druckvorgangs und

Fig. 9 eine Siebdruckvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.

Die Darstellung der Fig. 1 zeigt eine Siebdruckvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Siebdruckvorrichtung 10 weist ein Oberwerk 12 mit einem Drucksieb 14 und einer in Fig. 1 verdeckten Druckrakel 14 auf. Die Druckrakel 14 ist mittels drei Verstellzylindern 16 mit einem Rakelbalken 18 verbunden, der in zwei seitlichen Führungen 20 des Oberwerks 12 verschiebbar geführt ist. Mittels nicht dargestellter Antriebsvorrichtungen kann der Rakelbalken 18 entlang der Führungen 20 hin und her bewegt werden.

Ebenfalls am Rakelbalken 18 angeordnet ist eine Flutrakel, die in der Darstellung der Fig. 1 nicht erkennbar ist. Die Flutrakel ist dafür vorgesehen, auf das Drucksieb 14 aufgetragene Druckfarbe oder Druckpaste vor Beginn des eigentlichen Druckvorgangs gleichmäßig zu verteilen.

Das Drucksieb 14 ist mit einem Siebrahmen 22 versehen, der relativ zu den Führungen 20 und damit relativ zum Rakelbalken 18 mit der Druckrakel 14 geringfügig verschwenkt werden kann. Hierdurch lässt sich ein sogenannter Sieblift während der Bewegung der Druckrakel 14 über das Drucksieb 24 erreichen. Das Oberwerk 12 ist mittels lediglich schematisch angedeuteter Haltevorrichtungen 26 mit einer Basis, beispielsweise einem Hallenboden, verbunden. Die Führungen 20 sind somit während des Druckvorgangs unbeweglich im Raum angeordnet, können aber selbstverständlich beispielsweise für Wartungsarbeiten oder dergleichen entfernt bzw. bewegt werden.

Die Siebdruckvorrichtung 10 weist weiter eine Auflage 28 für zu bedruckendes Druckgut 30 auf. Das Druckgut 30 ist in Fig. 1 beispielsweise eine eindimensional gekrümmte Scheibe. Die Scheibe bzw. das Druckgut 30 liegt auf einer passend gekrümmten Oberfläche der Auflage 28 auf, die auch als Maske bezeichnet wird. Die Auflage 28 ist unterhalb des Drucksiebs 24 angeordnet, wobei im Zustand der Fig. 1 das Druckgut 30 nicht am Drucksieb 24 anliegt. Die Fig. 1 zeigt somit einen Zustand noch vor dem eigentlichen Druckvorgang.

Die Siebdruckvorrichtung 10 ist weiter mit einem Gelenkarmroboter 32 versehen, der mit seiner Basis 34 festgelegt ist, beispielsweise auf einem Hallenboden. An einer Roboterhand 36 des Gelenkarmroboters 32 ist die Auflage 28 befestigt. Die Auflage 28 kann somit beliebig im Raum bewegt werden und speziell kann eine beliebige Bewegungsbahn im Raum mit der Auflage 28 durchgeführt werden.

Der Gelenkarmroboter 32 ist bei der dargestellten Ausführungsform als 6-Achs-Roboter ausgebildet. Durch den Gelenkarmroboter 32 ist es möglich, die Auflage 28 während der Bewegung der Druckrakel 14 entlang der Führungen 20 in abgestimmter Weise zu bewegen, so dass das Druckgut 30 synchronisiert mit der Bewegung der Druckrakel 14 erfolgt. Dabei wird die Auflage 28 so gedreht, dass die Druckrakel 14 bzw. das Drucksieb 24 jeweils nur einen etwa linienför- migen Abschnitt des Druckguts 30 kontaktiert. Mit fortschreitender Rakelbewegung wird die Auflage 30 bzw. das Druckgut 30 dann auf dem Drucksieb 24 abgerollt, so dass stets ein optimaler Winkel zwischen dem Druckgut 30, dem Drucksieb 24 und der Druckrakel 14 eingestellt werden kann.

Die dabei von der Auflage 28 durchgeführte Bewegung ist frei im Raum programmierbar. Die dargestellte Ausführungsform stellt mit dem eindimensional gekrümmten Druckgut 30 einen vergleichsweise einfach zu lösenden Anwendungsfall dar. Mit der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung 10 können aber auch dann optimale Ergebnisse erzielt werden, wenn das Druckgut beispielsweise in mehreren Richtungen gekrümmt ist. Mit dem Gelenkarmroboter 32 kann dann dennoch eine für das Bedrucken optimale Bewegungsbahn der Auflage 28 während der Bewegung der Druckrakel 14 eingestellt werden.

Lediglich schematisch ist in Fig. 1 eine zentrale Steuereinheit 38 dargestellt, über die sowohl der Gelenkarmroboter 32 als auch das Oberwerk 12 angesteuert werden kann. In der Steuereinheit 38 wird eine für das Druckgut 30 optimale Bewegungsbahn eingespeichert und darüber hinaus können auch die Einstellparameter des Oberwerks 12 eingespeichert werden, beispielsweise Rakelwinkel, Anpressdruck, Sieblift, Bewegungsgeschwindigkeit der Druckrakel 14, aufzutragende Farbmenge und dergleichen. Beim Wechsel auf ein zum Druckgut 30 unterschiedlich geformtes Druckgut muss dann lediglich die Auflage 28 gewechselt werden und in der Steuereinheit 38 abgespeicherte Einstellungen, einschließlich Bewegungsbahnen, für das neue Druckgut werden dem Gelenkarmroboter 32 sowie dem Oberwerk 12 übergeben, um eine schnelle Umstellung auf das neue Druckgut zu ermöglichen.

Die Darstellungen der Fig. 2, 3 und 4 zeigen die Siebdruckvorrichtung 10 der Fig. 1 abschnittsweise in verschiedenen Zuständen während eines Druckvorgangs.

In Fig. 2 ist der Gelenkarmroboter 32 abschnittsweise zu erkennen. Mittels des Gelenkarmroboters 32 ist die Auflage 28 und somit auch das in Fig. 2 nicht erkennbare Druckgut in einer ge- neigten Stellung, in Fig. 2 nach links unten geneigt, angeordnet worden. Darüber hinaus ist die Auflage 28 so angeordnet, dass das Druckgut unmittelbar unterhalb des in Fig. 2 nicht erkennbaren Drucksiebs 14 angeordnet ist. In Fig. 2 ist lediglich ein Siebrahmen 40 zu erkennen, der an dem Oberwerk 12 gehalten ist und an dem das Drucksieb 14 angeordnet ist. Der Rakelbalken 18 mit der Druckrakel befindet sich in einem ersten Zustand am Beginn einer Bewegung entlang der Führungen 20 von links nach rechts. Die Druckrakel 18 ist im dargestellten Zustand an einem in Fig. 2 rechts liegenden Ende des Druckguts angeordnet. Mittels der Druckrakel wird das Drucksieb im Bereich der Drucklage in Anlage an das Druckgut gebracht. Während der ausgehend vom Zustand der Fig. 2 nach links fortschreitenden Bewegung des Rakelbalkens 18 mit der daran angeordneten Druckrakel überstreicht die Druckrakel das Drucksieb und drückt dabei Farbe durch Öffnungen im Drucksieb 14 auf das Druckgut auf der Auflage 28.

Mit fortschreitender Bewegung des Rakelbalkens 18 in Fig. 2 nach links wird der in Fig. 3 dargestellte zweite Zustand während des Druckvorgangs erreicht. Die Auflage 28 ist nun synchron zur Bewegung des Rakelbalkens 18 mit der daran befestigten Druckrakel ausgehend vom Zustand der Fig. 2 im Uhrzeigersinn geschwenkt worden. Mit anderen Worten wurde die dem Drucksieb 14 zugewandte Oberfläche der Auflage 28 auf dem Drucksieb 14 in der Weise abgerollt, dass die Druckrakel immer auf dem höchsten Punkt des Druckguts auf der Auflage 28 angeordnet ist. Mit anderen Worten wird die Auflage 28 so verschwenkt, dass eine Tangente an die Kontaktlinie zwischen der Druckrakel und dem Druckgut 30 immer parallel zur Bewegungsrichtung der Druckrakel liegt. Die Bewegungsrichtung der Druckrakel erfolgt in den Fig. 2 bis 4 von rechts nach links.

Fig. 4 zeigt einen dritten Zustand während des Druckvorgangs. Der Rakelbalken 18 mit der Druckrakel hat sich nun so weit nach links bewegt, dass er das linke Ende des Druckguts auf der Auflage 28 erreicht hat. Die Auflage 28 wurde ausgehend vom Zustand der Fig. 3 weiter im Uhrzeigersinn verschwenkt.

Anhand der Fig. 2 bis 4 ist gut zu erkennen, dass die Bewegung der Auflage 28 synchronisiert mit der Bewegung der Druckrakel erfolgt. Mit dem Gelenkroboter 32 lassen sich dabei beliebige Bewegungsbahnen der Auflage 28 bzw. des Druckguts auf der Auflage 28 erzeugen.

Das Programmieren des Gelenkarmroboters 32 kann entweder durch Einspielen von Daten erfolgen, die beispielsweise mittels eines CAD-Systems erzeugt wurden. Das Programmieren kann aber auch mittels eines sogenannten Einlernvorgangs erfolgen. Beispielsweise werden die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Zustände angefahren und abgespeichert. Die Steuereinheit 38 nimmt dann eine Interpolation zwischen den einzelnen Punkten auf der Bewegungsbahn vor und speichert dann die Bewegungsbahn ab.

Die Darstellung der Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung 50. Bei der Siebdruckvorrichtung 50 ist eine Auflage 52 für ein zweidimensional gekrümmtes Druckgut 54 fest mit einer Basis, beispielsweise einem Hallenboden, verbunden, was in Fig. 5 lediglich schematisch angedeutet ist. Oberhalb der Auflage 52 ist ein Drucksieb 56 an einem Siebrahmen 58 befestigt. Der Siebrahmen 58 ist mittels lediglich schematisch angedeuteter Verstellzylinder 60 mit dem Hallenboden oder einer sonstigen Basis verbunden. Insgesamt sind vier Verstellzylinder 60 an den Ecken des Siebrahmens 58 vorgesehen, wobei in Fig. 5 der Übersichtlichkeit halber lediglich zwei dargestellt sind. Die Verstellzylinder 60 sind dafür vorgesehen, den Siebrahmen 58 mit dem Drucksieb 56 erforderlichenfalls geringfügig anzuheben, um beispielsweise während des Druckvorgangs einen Sieblift zu erzielen. Die Verstellzylinder 60 sind in der Regel nicht dafür vorgesehen, das Drucksieb 56 in Richtung auf das Druckgut 54 vorzuspannen, um dem Drucksieb dadurch an die Kontur des Druckguts 54 anzupassen. Während des Druckvorgangs ist das Drucksieb 56 lediglich in dem Bereich in Kontakt mit dem Druckgut 54, wo es durch einen Rakelgummi 62 einer Druckrakel 64 auf das Druckgut 54 gedrückt wird. Das Siebgewebe des Drucksiebs 56 ist elastisch genug, um während des Druckvorgangs von der Druckrakel 64 auf das zu bedruckende Druckgut 54 gedrückt zu werden. Alternativ können auch gewölbte Siebe verwendet werden, bei denen der Siebrahmen und das Siebgewebe der Druckgutkontur entsprechend gebogen sind. Die Druckrakel 64 ist an der Roboterhand des Gelenkarmroboters 50 befestigt und wird mittels des Gelenkarmroboters 50 entlang einer Bewegungsbahn bewegt, die im Wesentlichen der Kontur des Druckguts 54 in Druckrichtung folgt. Die Druckrichtung verläuft in der Darstellung der Fig. 5 entlang dem Pfeil 66, also von links oben nach rechts unten.

Da das Druckgut 54 zweidimensional gekrümmt ist, also auch eine gekrümmte Kontur in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung 66 aufweist, ist die Druckrakel 64 als flexible Druckrakel ausgebildet. Speziell ist der Rakelgummi 62 in einem flexiblen Halteabschnitt 68 aufgenommen. Der Halteabschnitt 68 kann dadurch zusammen mit dem Rakelgummi 62 einen gekrümmten Verlauf in einer Richtung senkrecht zur Druckrichtung 66 einnehmen. In und entgegen der Druckrichtung 66 ist der Halteabschnitt 68 dahingegen vergleichsweise steif ausgebildet. Der Halteabschnitt 68 ist mit insgesamt neun Verstellzylindern 70 mit dem Rakelbalken 72 verbunden. Mittels der Verstellzylinder 70 kann ein gewünschter gekrümmter Verlauf des Rakelgummis 62 eingestellt werden, der an die Krümmung des Druckguts 54 senkrecht zur Druckrichtung 66 angepasst ist. Eine Krümmung des Rakelgummis 62 kann dabei während der Bewegung der Druckrakel 64 in Druckrichtung 66 verstellt werden, um dadurch eine Anpassung an eine sich eventuell verändernde Krümmung des Druckguts 54 zu erreichen. Die Bewegungsbahn der Druckrakel 64 wird mittels des Gelenkarmroboters 50 einer Krümmung des Druckguts 54 parallel zur Druckrichtung 66 angepasst. Mit der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung 50 können dadurch im Wesentlichen beliebig gekrümmte Druckgüter 54 bedruckt werden.

Die Darstellung der Fig. 6 zeigt die Siebdruckvorrichtung 50 abschnittsweise in einem ersten Zustand zu Beginn eines Druckvorgangs. Das Drucksieb 56 ist schematisch dargestellt und der Rakelgummi 62 der Druckrakel 64 drückt das Drucksieb 56 auf die gekrümmte Auflage 52 bzw. auf das Druckgut 54. Das Drucksieb 56 ist elastisch, um diese Dehnung mitzumachen. Es ist Fig. 6 zu entnehmen, dass der Rakelgummi 62 lediglich mit seiner in Druckrichtung 66 vorne liegenden Kante auf dem Drucksieb 56 und mittelbar auf dem Druckgut 54 aufliegt. Die Druckrakel 64 ist somit immer leicht schräg zum Druckgut 54 eingestellt. Ein entsprechender Winkel wird mittels des Gelenkarmroboters 72 während der gesamten Bewegung der Druckrakel 64 über das zu bedruckende Druckgut 54 aufrechterhalten.

Die Darstellung der Fig. 7 zeigt die Siebdruckvorrichtung 50 in einem zweiten Zustand während des Druckvorgangs. Die Druckrakel 64 ist nun mittels des Gelenkarmroboters 72 weiter in Druckrichtung über das zu bedruckende Druckgut 54, beispielsweise eine gekrümmte Kraftfahrzeugscheibe, bewegt worden, wobei der Gelenkarmroboter 72 dabei der Krümmung des Druckguts 54 in Druckrichtung 66 folgt. Gleichzeitig wird, wie erläutert wurde, mittels der Verstellzylinder 70 eine Krümmung des Rakelgummis 62 senkrecht zur Druckrichtung 66 an die Krümmung des Druckguts 54 angepasst. In Fig. 7 ist zu erkennen, dass sich sowohl die Krümmung des Druckguts 54 in Druckrichtung 66 als auch senkrecht hierzu ändert. Die erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung 50 ermöglicht dennoch eine optimale Anlage des Rakelgummis 62 auf dem nicht dargestellten Drucksieb bzw. mittelbar auf dem Druckgut 54 während des gesamten Druckvorgangs.

Fig. 8 zeigt einen dritten Zustand der erfindungsgemäßen Siebdruckvorrichtung 50 kurz vor Beendigung des Druckvorgangs. Der Gelenkarmroboter 72 hat die Druckrakel 64 nun bis kurz vor das in Fig. 8 rechte Ende des Druckguts 54 bewegt. Der Druckvorgang ist damit nahezu abgeschlossen.

Wie den Fig. 5 bis 8 weiter zu entnehmen ist, ist an dem Rakelbalken 72 neben der Druckrakel 64 noch eine Flutrakel 76 angeordnet. Die Flutrakel 76 dient dazu, Druckfarbe oder Druckpaste gleichmäßig über das Drucksieb vor dem eigentlichen Druckvorgang zu verteilen. Die Flutrakel 76 kann mittels des Gelenkarmroboters 74 ebenfalls in einer beliebigen und frei im Raum festlegbaren Bewegungsbahn relativ zum Drucksieb 56 bewegt werden. Beispielsweise erfolgt das Fluten mit der Flutrakel 76 in dem in Fig. 5 dargestellten, ebenen Zustand des Drucksiebs 56. Der Gelenkarmroboter 74 führt die Flutrakel 76 dabei geradlinig und parallel zum Drucksieb 56. Bei dem eigentlichen Druckvorgang wird die Druckrakel 64 dann, wie beschrieben wurde, der Krümmung des Druckguts 54 folgend über dieses hinwegbewegt.

Die Darstellung der Fig. 9 zeigt eine erfindungsgemäße Siebdruckvorrichtung 80 gemäß einer weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Siebdruckvorrichtung 80 stellt eine Kombination der Siebdruckvorrichtungen 10 der Fig. 1 bis 4 und der Siebdruckvorrichtung 50 der Fig. 5 bis 8 dar. Identisch ausgebildete Bestandteile werden daher nicht erläutert.

Bei der Siebdruckvorrichtung 80 wird das gekrümmte Druckgut 30 auf der Auflage 28 befestigt und wie bei der Siebdruckvorrichtung 10 wird die Auflage 28 mittels des Gelenkarmroboters 32 synchron zur Bewegung der Druckrakel 64 über das Drucksieb 56 bewegt. Die Druckrakel 64 ist, wie bei der Siebdruckvorrichtung 50, an der Roboterhand des Gelenkarmroboters 74 befestigt. Die beiden Gelenkarmroboter 32, 74 führen abgestimmte Bewegungen der Auflage 28 bzw. der Druckrakel 64 durch, um das Druckgut 30 optimal zu bedrucken. Das Drucksieb 56 mit dem Siebrahmen 58 ist wie bei der Siebdruckvorrichtung 50 angeordnet. Prinzipiell ist der Siebrahmen 58 somit im Raum festgelegt, lediglich zur Erzielung eines sogenannten Siebliftes kann der Siebrahmen 58 während des Druckvorgangs leicht angehoben werden, wie bereits anhand der Siebdruckvorrichtung 50 erläutert wurde.

Die Siebdruckvorrichtung 80 ermöglicht einen äußerst flexiblen Einsatz für unterschiedlichste Druckgüter. Sowohl die Bewegung der Auflage 28 als auch die Bewegung der Druckrakel 64 und der Flutrakel 76 sind frei programmierbar und können dadurch optimal auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden.