特開2024-91606マルチプリントヘッドエンドエフェクタ並びに関連システム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024091606
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】マルチプリントヘッドエンドエフェクタ並びに関連システム及び方法
(51)【国際特許分類】
B25J 15/00 20060101AFI20240627BHJP
【ＦＩ】
B25J15/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】29
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023217128
(22)【出願日】2023-12-22
(31)【優先権主張番号】18/087,505
(32)【優先日】2022-12-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】500520743
【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】オーサー， シェーン イー．
(72)【発明者】
【氏名】ミラー， ジョン イー．
(72)【発明者】
【氏名】メリン， マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ラーソン－スミス， ケルスタ
(72)【発明者】
【氏名】ベイカー， アンソニー
(72)【発明者】
【氏名】イングラム， ルーク
(72)【発明者】
【氏名】ドリス， スティーヴン
(72)【発明者】
【氏名】シュヴェートヘルム， ジョナサン
(72)【発明者】
【氏名】バンカー， マーク
(72)【発明者】
【氏名】ペッツ， ライアン
(72)【発明者】
【氏名】キング， トラヴィス
(72)【発明者】
【氏名】クリストナー， マット
(72)【発明者】
【氏名】ブルベイカー， ジョサイア
(72)【発明者】
【氏名】シオ， ライアン
(72)【発明者】
【氏名】ザバロス， ウェンディー
(72)【発明者】
【氏名】キャッスルベリー， ジェシー
【テーマコード（参考）】
3C707
【Ｆターム（参考）】
3C707AS13
3C707BS09
3C707HS26
3C707HS27
3C707JS07
3C707KS03
3C707KS16
3C707KS23
3C707KS36
3C707KT02
3C707KT05
3C707KV01
3C707KV11
3C707KX07
3C707LT08
3C707LT12
3C707LV04
3C707LV05
(57)【要約】 （修正有）
【課題】表面にカラフルな視覚画像を塗装する。
【解決手段】表面にインクを印刷するエンドエフェクタ。エンドエフェクタは、主ブロック本体を備え、複数の主印刷モジュールが、第１のアクチュエータを介し、主ブロック本体に結合し平行移動可能である。主印刷モジュールは、主ブロック本体に対し調整可能な少なくとも１つのプリントヘッドを含み、プリントヘッドは、第１の軸を中心にプリントヘッドを回転するように構成された第２のアクチュエータ、又は第２の軸を中心にプリントヘッドを回転するように構成された第３のアクチュエータの少なくとも一つにより調整される。第４のアクチュエータが、プリントヘッドを第３の軸を中心に他のプリントヘッドに対し回転するように構成され、少なくとも１つのトレーリングブロックが、主ブロックに結合される。それにより、少なくとも１つのトレーリングブロックは、主ブロックに対して移動可能である。
【選択図】図２
【解決手段】表面にインクを印刷するエンドエフェクタ。エンドエフェクタは、主ブロック本体を備え、複数の主印刷モジュールが、第１のアクチュエータを介し、主ブロック本体に結合し平行移動可能である。主印刷モジュールは、主ブロック本体に対し調整可能な少なくとも１つのプリントヘッドを含み、プリントヘッドは、第１の軸を中心にプリントヘッドを回転するように構成された第２のアクチュエータ、又は第２の軸を中心にプリントヘッドを回転するように構成された第３のアクチュエータの少なくとも一つにより調整される。第４のアクチュエータが、プリントヘッドを第３の軸を中心に他のプリントヘッドに対し回転するように構成され、少なくとも１つのトレーリングブロックが、主ブロックに結合される。それにより、少なくとも１つのトレーリングブロックは、主ブロックに対して移動可能である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面（３０２）にインクを印刷するためのエンドエフェクタ（１００）であって、
主ブロック（１０２）を備え、前記主ブロック（１０２）は、
主ブロック本体（１１４）、
前記主ブロック本体（１１４）に結合された複数の主印刷モジュール（１１６）であって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して平行移動可能である、複数の主印刷モジュール（１１６）、及び
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つに結合された第１のアクチュエータ（１６０）であって、前記ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第１のアクチュエータ（１６０）を備え、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、
少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）、及び
第２のアクチュエータ（１７２）又は第３のアクチュエータ（１７４）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第２のアクチュエータ（１７２）は、前記ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な又は該ｘ軸と同一直線上にある第１の軸（１４６）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成され、
前記第３のアクチュエータ（１７４）は、前記ｘ軸及び前記ｚ軸に垂直なｙ軸に平行な又は該ｙ軸と同一直線上にある第２の軸（１４９）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成されている、エンドエフェクタ（１００）。
主ブロック（１０２）を備え、前記主ブロック（１０２）は、
主ブロック本体（１１４）、
前記主ブロック本体（１１４）に結合された複数の主印刷モジュール（１１６）であって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して平行移動可能である、複数の主印刷モジュール（１１６）、及び
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つに結合された第１のアクチュエータ（１６０）であって、前記ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第１のアクチュエータ（１６０）を備え、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、
少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）、及び
第２のアクチュエータ（１７２）又は第３のアクチュエータ（１７４）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第２のアクチュエータ（１７２）は、前記ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な又は該ｘ軸と同一直線上にある第１の軸（１４６）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成され、
前記第３のアクチュエータ（１７４）は、前記ｘ軸及び前記ｚ軸に垂直なｙ軸に平行な又は該ｙ軸と同一直線上にある第２の軸（１４９）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成されている、エンドエフェクタ（１００）。
【請求項2】
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、前記第２のアクチュエータ（１７２）と前記第３のアクチュエータ（１７４）の両方を備える、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項3】
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、
少なくとも２つの主プリントヘッド（１１８）、及び
第４のアクチュエータ（１７６）を更に備え、前記第４のアクチュエータ（１７６）は、前記第２の軸（１４９）に平行な第３の軸（１５２）を中心として、前記少なくとも２つの主プリントヘッド（１１８）のうちの少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を、前記少なくとも２つの主プリントヘッド（１１８）のうちの少なくとも１つの他の主プリントヘッド（１１８）に対して、回転させるように構成されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
少なくとも２つの主プリントヘッド（１１８）、及び
第４のアクチュエータ（１７６）を更に備え、前記第４のアクチュエータ（１７６）は、前記第２の軸（１４９）に平行な第３の軸（１５２）を中心として、前記少なくとも２つの主プリントヘッド（１１８）のうちの少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を、前記少なくとも２つの主プリントヘッド（１１８）のうちの少なくとも１つの他の主プリントヘッド（１１８）に対して、回転させるように構成されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項4】
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、少なくとも３つの主プリントヘッド（１１８）を備える、請求項３に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項5】
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの任意の他の１つの主印刷モジュール（１１６）とは独立して、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つに対応する前記第１のアクチュエータ（１６０）の作動を介して、選択的に移動可能である、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項6】
前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の各１つは、２つのインク出口（１１９）を備え、
前記２つのインク出口（１１９）の各１つは、色を有するインクを吐出するように構成され、
前記２つのインク出口（１１９）のうちの１つによって吐出される前記インクの前記色は、前記２つのインク出口（１１９）のうちの他の１つによって吐出される前記インクの前記色とは異なる、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
前記２つのインク出口（１１９）の各１つは、色を有するインクを吐出するように構成され、
前記２つのインク出口（１１９）のうちの１つによって吐出される前記インクの前記色は、前記２つのインク出口（１１９）のうちの他の１つによって吐出される前記インクの前記色とは異なる、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項7】
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、少なくとも３つの主プリントヘッド（１１８）を更に備え、
前記２つのインク出口（１１９）のうちのいずれか１つによって吐出される前記インクの前記色は、前記少なくとも３つの主プリントヘッド（１１８）のうちの任意の他の１つの前記２つのインク出口（１１９）のうちの任意の他の１つによって吐出される前記インクの前記色とは異なる、請求項６に記載のエンドエフェクタ（１００）。
前記２つのインク出口（１１９）のうちのいずれか１つによって吐出される前記インクの前記色は、前記少なくとも３つの主プリントヘッド（１１８）のうちの任意の他の１つの前記２つのインク出口（１１９）のうちの任意の他の１つによって吐出される前記インクの前記色とは異なる、請求項６に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項8】
前記複数の主印刷モジュール（１１６）は、少なくとも６つの主印刷モジュール（１１６）を備える、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項9】
前記少なくとも６つの主印刷モジュール（１１６）は、２つの主印刷モジュール（１１６）の少なくとも３つの組に群化され、
前記主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組の各１つの前記２つの主印刷モジュール（１１６）は、前記ｙ軸に平行な方向において整列しており、
前記主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組の各１つの前記２つの主印刷モジュール（１１６）は、前記２つの主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組のうちの任意の他の１つの前記２つの主印刷モジュールから、前記ｘ軸に平行な方向においてオフセットされ、それによって、前記２つの主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組はジグザグになる、請求項８に記載のエンドエフェクタ（１００）。
前記主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組の各１つの前記２つの主印刷モジュール（１１６）は、前記ｙ軸に平行な方向において整列しており、
前記主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組の各１つの前記２つの主印刷モジュール（１１６）は、前記２つの主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組のうちの任意の他の１つの前記２つの主印刷モジュールから、前記ｘ軸に平行な方向においてオフセットされ、それによって、前記２つの主印刷モジュール（１１６）の前記少なくとも３つの組はジグザグになる、請求項８に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項10】
前記複数の主印刷モジュール（１１６）は、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの任意の他の１つから、前記ｘ軸に平行な方向においてジグザグになる、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項11】
前記主ブロック（１０２）は、少なくとも２４の運動軸を規定する、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項12】
前記エンドエフェクタ（１００）は、前記主ブロック（１０２）に結合されたトレーリングブロック（１０４）を更に備え、それによって、前記トレーリングブロック（１０４）は、前記主ブロック（１０２）に対して移動可能であり、前記トレーリングブロック（１０４）は、
トレーリングブロック本体（１３０）、
前記トレーリングブロック本体（１３０）に結合された複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）であって、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して平行移動可能である、複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）、及び
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つに結合された第５のアクチュエータ（１８２）であって、前記第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第５のアクチュエータ（１８２）を備え、
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、
少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）、及び
第６のアクチュエータ（１８４）又は第７のアクチュエータ（１８６）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第６のアクチュエータ（１８４）は、前記第２のｚ軸に垂直な第２のｘ軸に平行な又は該第２のｘ軸と同一直線上にある第４の軸（１８５）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成され、
前記第７のアクチュエータ（１８６）は、前記第２のｘ軸及び前記第２のｚ軸に垂直な第２のｙ軸に平行な又は該第２のｙ軸と同一直線上にある第５の軸（１８７）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
トレーリングブロック本体（１３０）、
前記トレーリングブロック本体（１３０）に結合された複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）であって、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して平行移動可能である、複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）、及び
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つに結合された第５のアクチュエータ（１８２）であって、前記第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第５のアクチュエータ（１８２）を備え、
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、
少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）、及び
第６のアクチュエータ（１８４）又は第７のアクチュエータ（１８６）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第６のアクチュエータ（１８４）は、前記第２のｚ軸に垂直な第２のｘ軸に平行な又は該第２のｘ軸と同一直線上にある第４の軸（１８５）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成され、
前記第７のアクチュエータ（１８６）は、前記第２のｘ軸及び前記第２のｚ軸に垂直な第２のｙ軸に平行な又は該第２のｙ軸と同一直線上にある第５の軸（１８７）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項13】
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、前記第６のアクチュエータ（１８４）及び前記第７のアクチュエータ（１８６）を備える、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項14】
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、
少なくとも２つのトレーリングプリントヘッド（１３４）、及び
第８のアクチュエータ（１８８）を更に備え、前記第８のアクチュエータ（１８８）は、前記第５の軸（１８７）に平行な第６の軸（１８９）を中心として、前記少なくとも２つのトレーリングプリントヘッド（１３４）のうちの少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を、前記少なくとも２つのトレーリングプリントヘッド（１３４）のうちの少なくとも１つの他のトレーリングプリントヘッド（１３４）に対して、回転させるように構成されている、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
少なくとも２つのトレーリングプリントヘッド（１３４）、及び
第８のアクチュエータ（１８８）を更に備え、前記第８のアクチュエータ（１８８）は、前記第５の軸（１８７）に平行な第６の軸（１８９）を中心として、前記少なくとも２つのトレーリングプリントヘッド（１３４）のうちの少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を、前記少なくとも２つのトレーリングプリントヘッド（１３４）のうちの少なくとも１つの他のトレーリングプリントヘッド（１３４）に対して、回転させるように構成されている、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項15】
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、少なくとも３つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を更に備える、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項16】
前記主ブロック（１０２）は、
少なくとも１つの取り付けレール（１９０）、又は
前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）に摺動可能に係合するように構成されたキャリッジ（１９１）、のうちの１つを更に備え、
前記トレーリングブロック（１０４）は、
前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）、又は
前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）に摺動可能に係合するように構成された前記キャリッジ（１９１）、のうちの少なくとも他の１つを更に備え、
前記キャリッジ（１９１）は、前記第２のｘ軸に平行な又は該第２のｘ軸と同一直線上にある第７の軸（１９７）を中心として、選択的に回転可能なように構成された回転軸受（１９２）を備え、
第９のアクチュエータ（１９４）が、前記キャリッジ（１９１）に結合され、前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）に沿って、前記主ブロック（１０２）に対して、前記トレーリングブロック（１０４）を選択的に前進及び後退させるように動作可能であり、
第１０のアクチュエータ（１９６）が、前記キャリッジ（１９１）に結合され、前記第７の軸（１９７）を中心として、前記主ブロック（１０２）に対して、前記トレーリングブロック（１０４）を回転させるように構成されている、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
少なくとも１つの取り付けレール（１９０）、又は
前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）に摺動可能に係合するように構成されたキャリッジ（１９１）、のうちの１つを更に備え、
前記トレーリングブロック（１０４）は、
前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）、又は
前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）に摺動可能に係合するように構成された前記キャリッジ（１９１）、のうちの少なくとも他の１つを更に備え、
前記キャリッジ（１９１）は、前記第２のｘ軸に平行な又は該第２のｘ軸と同一直線上にある第７の軸（１９７）を中心として、選択的に回転可能なように構成された回転軸受（１９２）を備え、
第９のアクチュエータ（１９４）が、前記キャリッジ（１９１）に結合され、前記少なくとも１つの取り付けレール（１９０）に沿って、前記主ブロック（１０２）に対して、前記トレーリングブロック（１０４）を選択的に前進及び後退させるように動作可能であり、
第１０のアクチュエータ（１９６）が、前記キャリッジ（１９１）に結合され、前記第７の軸（１９７）を中心として、前記主ブロック（１０２）に対して、前記トレーリングブロック（１０４）を回転させるように構成されている、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項17】
前記エンドエフェクタ（１００）は、複数のトレーリングブロック（１０４）を備え、
前記複数のトレーリングブロック（１０４）は、前記主ブロック（１０２）の第１の部分（１２６）に結合された上側トレーリングブロック（１０５）を備え、
前記複数のトレーリングブロック（１０４）は、前記主ブロック（１０２）の第２の部分（１２８）に結合された下側トレーリングブロック（１０７）を更に備え、
前記第１の部分（１２６）は、前記第２の部分（１２８）から間隔を空けられている、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
前記複数のトレーリングブロック（１０４）は、前記主ブロック（１０２）の第１の部分（１２６）に結合された上側トレーリングブロック（１０５）を備え、
前記複数のトレーリングブロック（１０４）は、前記主ブロック（１０２）の第２の部分（１２８）に結合された下側トレーリングブロック（１０７）を更に備え、
前記第１の部分（１２６）は、前記第２の部分（１２８）から間隔を空けられている、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項18】
前記上側トレーリングブロック（１０５）と前記下側トレーリングブロック（１０７）とは、両端を含んで完全に展開した位置（２０４）と完全に後退した位置（２０６）との間の任意の位置に配置可能であり、
前記完全に展開した位置（２０４）にあるときに、前記上側トレーリングブロック（１０５）と前記下側トレーリングブロック（１０７）とは、前記主ブロック（１０２）に対して側方に拡張されて、ｖブロック形態を採る前記エンドエフェクタ（１００）を形成し、
前記完全に後退した位置（２０６）にあるときに、前記上側トレーリングブロック（１０５）と前記下側トレーリングブロック（１０７）とは、前記主ブロック（１０２）に対して側方に後退して、折り畳まれた形態を採る前記エンドエフェクタ（１００）を形成する、請求項１７に記載のエンドエフェクタ（１００）。
前記完全に展開した位置（２０４）にあるときに、前記上側トレーリングブロック（１０５）と前記下側トレーリングブロック（１０７）とは、前記主ブロック（１０２）に対して側方に拡張されて、ｖブロック形態を採る前記エンドエフェクタ（１００）を形成し、
前記完全に後退した位置（２０６）にあるときに、前記上側トレーリングブロック（１０５）と前記下側トレーリングブロック（１０７）とは、前記主ブロック（１０２）に対して側方に後退して、折り畳まれた形態を採る前記エンドエフェクタ（１００）を形成する、請求項１７に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項19】
前記エンドエフェクタ（１００）は、複数のトレーリングブロック（１０４）を備え、
前記複数のトレーリングブロック（１０４）は、第１の上側トレーリングブロック（１０６）、第２の上側トレーリングブロック（１０８）、第１の下側トレーリングブロック（１１０）、及び第２の下側トレーリングブロック（１１２）を備え、
前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）は、前記主ブロック（１０２）に直接結合され、それによって、前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）は、前記主ブロック（１０２）に対して移動可能であり、
前記第２の上側トレーリングブロック（１０８）は、前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）に直接結合され、それによって、前記第２の上側トレーリングブロック（１０８）は、前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）に対して移動可能であり、
前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）は、前記主ブロック（１０２）に直接結合され、それによって、前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）は、前記主ブロック（１０２）に対して移動可能であり、
前記第２の下側トレーリングブロック（１１２）は、前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）に直接結合され、それによって、前記第２の下側トレーリングブロック（１１２）は、前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）に対して移動可能である、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
前記複数のトレーリングブロック（１０４）は、第１の上側トレーリングブロック（１０６）、第２の上側トレーリングブロック（１０８）、第１の下側トレーリングブロック（１１０）、及び第２の下側トレーリングブロック（１１２）を備え、
前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）は、前記主ブロック（１０２）に直接結合され、それによって、前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）は、前記主ブロック（１０２）に対して移動可能であり、
前記第２の上側トレーリングブロック（１０８）は、前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）に直接結合され、それによって、前記第２の上側トレーリングブロック（１０８）は、前記第１の上側トレーリングブロック（１０６）に対して移動可能であり、
前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）は、前記主ブロック（１０２）に直接結合され、それによって、前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）は、前記主ブロック（１０２）に対して移動可能であり、
前記第２の下側トレーリングブロック（１１２）は、前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）に直接結合され、それによって、前記第２の下側トレーリングブロック（１１２）は、前記第１の下側トレーリングブロック（１１０）に対して移動可能である、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項20】
前記複数のトレーリングブロック（１０４）の各１つは、前記複数のトレーリングブロック（１０４）のうちの任意の他の１つとは独立して、複数の第９のアクチュエータ（１９４）のうちの対応する１つ、又は複数の第１０のアクチュエータ（１９６）のうちの対応する１つの作動を介して、選択的に移動可能である、請求項１９に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項21】
前記エンドエフェクタ（１００）は、少なくとも６４の運動軸を規定する、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項22】
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）のうちの任意の他の１つとは独立して、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つに対応する前記第５のアクチュエータ（１８２）の作動を介して、選択的に移動可能である、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項23】
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）は、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）のうちの任意の他の１つから、前記第２のｘ軸に平行な方向においてジグザグになる、請求項１２に記載のエンドエフェクタ（１００）。
【請求項24】
表面（３０２）にインクを印刷するためのシステム（３００）であって、
マニピュレータアーム（３０６）と、
前記マニピュレータアーム（３０６）に着脱可能なエンドエフェクタ（１００）とを備え、
前記エンドエフェクタ（１００）は主ブロック（１０２）を備え、前記主ブロック（１０２）は、
主ブロック本体（１１４）と、
前記主ブロック本体（１１４）に結合された複数の主印刷モジュール（１１６）であって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して平行移動可能である、複数の主印刷モジュール（１１６）と、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つに結合された第１のアクチュエータ（１６０）であって、前記ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第１のアクチュエータ（１６０）とを備え、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、
少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）、及び
第２のアクチュエータ（１７２）又は第３のアクチュエータ（１７４）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第２のアクチュエータ（１７２）は、前記ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な又は該ｘ軸と同一直線上にある第１の軸（１４６）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成され、
前記第３のアクチュエータ（１７４）は、前記ｘ軸及び前記ｚ軸に垂直なｙ軸に平行な又は該ｙ軸と同一直線上にある第２の軸（１４９）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成され、
前記システム（３００）は更に、
前記エンドエフェクタ（１００）に結合された制御システム（３０８）を備え、前記制御システム（３０８）は、前記表面（３０２）に対する前記主ブロック（１０２）の少なくとも位置に対応するデータを受け取り、該データに応答して、前記マニピュレータアーム（３０６）の選択的な制御を介して、前記表面（３０２）に対する前記主ブロック（１０２）の位置を制御するように構成されている、システム（３００）。
マニピュレータアーム（３０６）と、
前記マニピュレータアーム（３０６）に着脱可能なエンドエフェクタ（１００）とを備え、
前記エンドエフェクタ（１００）は主ブロック（１０２）を備え、前記主ブロック（１０２）は、
主ブロック本体（１１４）と、
前記主ブロック本体（１１４）に結合された複数の主印刷モジュール（１１６）であって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して平行移動可能である、複数の主印刷モジュール（１１６）と、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つに結合された第１のアクチュエータ（１６０）であって、前記ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第１のアクチュエータ（１６０）とを備え、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、
少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）、及び
第２のアクチュエータ（１７２）又は第３のアクチュエータ（１７４）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第２のアクチュエータ（１７２）は、前記ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な又は該ｘ軸と同一直線上にある第１の軸（１４６）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成され、
前記第３のアクチュエータ（１７４）は、前記ｘ軸及び前記ｚ軸に垂直なｙ軸に平行な又は該ｙ軸と同一直線上にある第２の軸（１４９）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させるように構成され、
前記システム（３００）は更に、
前記エンドエフェクタ（１００）に結合された制御システム（３０８）を備え、前記制御システム（３０８）は、前記表面（３０２）に対する前記主ブロック（１０２）の少なくとも位置に対応するデータを受け取り、該データに応答して、前記マニピュレータアーム（３０６）の選択的な制御を介して、前記表面（３０２）に対する前記主ブロック（１０２）の位置を制御するように構成されている、システム（３００）。
【請求項25】
前記制御システム（３０８）は、前記表面（３０２）に対する、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つの位置に対応する第２のデータを受け取り、該第２のデータに少なくとも部分的に基づいて、前記表面（３０２）に対する、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの前記対応する１つの前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の位置を制御するように更に構成されている、請求項２４に記載のシステム（３００）。
【請求項26】
前記エンドエフェクタ（１００）は、前記主ブロック（１０２）に結合された少なくとも１つのトレーリングブロック（１０４）を更に備え、それによって、前記少なくとも１つのトレーリングブロック（１０４）は、前記主ブロック（１０２）に対して移動可能であり、前記少なくとも１つのトレーリングブロック（１０４）は、
トレーリングブロック本体（１３０）、
前記トレーリングブロック本体（１３０）に結合された複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）であって、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して平行移動可能である、複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）、並びに
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つに結合された第５のアクチュエータ（１８２）であって、前記第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第５のアクチュエータ（１８２）を備え、
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、
少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）、及び
第６のアクチュエータ（１８４）又は第７のアクチュエータ（１８６）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第６のアクチュエータ（１８４）は、前記第２のｚ軸に垂直な第２のｘ軸に平行な又は該第２のｘ軸と同一直線上にある第４の軸（１８５）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成され、
前記第７のアクチュエータ（１８６）は、前記第２のｘ軸及び前記第２のｚ軸に垂直な第２のｙ軸に平行な又は該第２のｙ軸と同一直線上にある第５の軸（１８７）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成され、
前記制御システム（３０８）は、前記表面（３０２）に対する前記トレーリングブロック（１０４）の少なくとも位置に対応する第３のデータを受け取り、該第３のデータに応答して、前記マニピュレータアーム（３０６）の選択的な制御を介して、前記表面（３０２）に対する前記トレーリングブロック（１０４）の位置を制御するように更に構成されている、請求項２４に記載のシステム（３００）。
トレーリングブロック本体（１３０）、
前記トレーリングブロック本体（１３０）に結合された複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）であって、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して平行移動可能である、複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）、並びに
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つに結合された第５のアクチュエータ（１８２）であって、前記第２のｚ軸に平行に前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である、第５のアクチュエータ（１８２）を備え、
前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つは、
少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）、及び
第６のアクチュエータ（１８４）又は第７のアクチュエータ（１８６）のうちの少なくとも１つを備え、
前記第６のアクチュエータ（１８４）は、前記第２のｚ軸に垂直な第２のｘ軸に平行な又は該第２のｘ軸と同一直線上にある第４の軸（１８５）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成され、
前記第７のアクチュエータ（１８６）は、前記第２のｘ軸及び前記第２のｚ軸に垂直な第２のｙ軸に平行な又は該第２のｙ軸と同一直線上にある第５の軸（１８７）を中心として、前記トレーリングブロック本体（１３０）に対して、前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）を回転させるように構成され、
前記制御システム（３０８）は、前記表面（３０２）に対する前記トレーリングブロック（１０４）の少なくとも位置に対応する第３のデータを受け取り、該第３のデータに応答して、前記マニピュレータアーム（３０６）の選択的な制御を介して、前記表面（３０２）に対する前記トレーリングブロック（１０４）の位置を制御するように更に構成されている、請求項２４に記載のシステム（３００）。
【請求項27】
前記制御システム（３０８）は、前記表面（３０２）に対する、前記複数のトレーリング印刷モジュール（１３２）の各１つの位置に対応する第４のデータを受け取り、該第４のデータに少なくとも部分的に基づいて、前記表面（３０２）に対する、対応する前記少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド（１３４）の位置を制御するように更に構成されている、請求項２６に記載のシステム（３００）。
【請求項28】
前記制御システム（３０８）は、印刷経路（３１２）を受け取るように更に構成され、
前記印刷経路（３１２）は、前記エンドエフェクタ（１００）が前記表面（３０２）に沿って追従する経路を規定し、
前記制御システム（３０８）は、前記データに少なくとも部分的に基づいて、リアルタイムで前記印刷経路（３１２）を調整するように更に構成されている、請求項２４に記載のシステム（３００）。
前記印刷経路（３１２）は、前記エンドエフェクタ（１００）が前記表面（３０２）に沿って追従する経路を規定し、
前記制御システム（３０８）は、前記データに少なくとも部分的に基づいて、リアルタイムで前記印刷経路（３１２）を調整するように更に構成されている、請求項２４に記載のシステム（３００）。
【請求項29】
表面（３０２）にインクを印刷する方法（４００）であって、
前記表面（３０２）に対してエンドエフェクタ（１００）を配置すること（４０２）であって、前記エンドエフェクタ（１００）は、主ブロック（１０２）を備え、前記主ブロック（１０２）は、主ブロック本体（１１４）及び前記主ブロック本体（１１４）に結合された複数の主印刷モジュール（１１６）を備え、それによって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つが、ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して平行移動可能であり、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を備える、エンドエフェクタ（１００）を配置すること（４０２）、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つ及び前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）についての位置データを受け取ること（４０４）、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つについての前記位置データに応答して、前記ｚ軸に平行に前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つを前進若しくは後退させるために、前記主ブロック本体（１１４）に対する、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つの位置を調整すること（４０６）であって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つが、前記表面（３０２）から所望の距離だけ離れる、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つの位置を調整すること（４０６）、又は
前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の前記位置データに応答して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の位置を調整すること（４０８）であって、前記少なくとも１つのプリントヘッド（１１８）が、
前記ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な若しくは該ｘ軸と同一直線上にある第１の軸（１４６）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させること、或いは
前記ｘ軸及び前記ｚ軸に垂直なｙ軸に平行な若しくはｙ軸と同一直線上にある第２の軸（１４９）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させること、
のうちの１つによって、前記表面（３０２）から所望の距離だけ離れる、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の位置を調整すること（４０８）、
前記表面（３０２）に沿って前記エンドエフェクタ（１００）を移動させること（４１０）、並びに
前記表面（３０２）に沿って前記エンドエフェクタ（１００）が移動されるときに、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を介して、前記表面（３０２）にインクを印刷すること（４１２）を含む、方法（４００）。
前記表面（３０２）に対してエンドエフェクタ（１００）を配置すること（４０２）であって、前記エンドエフェクタ（１００）は、主ブロック（１０２）を備え、前記主ブロック（１０２）は、主ブロック本体（１１４）及び前記主ブロック本体（１１４）に結合された複数の主印刷モジュール（１１６）を備え、それによって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つが、ｚ軸に平行に前記主ブロック本体（１１４）に対して平行移動可能であり、前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つは、少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を備える、エンドエフェクタ（１００）を配置すること（４０２）、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つ及び前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）についての位置データを受け取ること（４０４）、
前記複数の主印刷モジュール（１１６）の各１つについての前記位置データに応答して、前記ｚ軸に平行に前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つを前進若しくは後退させるために、前記主ブロック本体（１１４）に対する、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つの位置を調整すること（４０６）であって、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つが、前記表面（３０２）から所望の距離だけ離れる、前記複数の主印刷モジュール（１１６）のうちの少なくとも１つの位置を調整すること（４０６）、又は
前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の前記位置データに応答して、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の位置を調整すること（４０８）であって、前記少なくとも１つのプリントヘッド（１１８）が、
前記ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な若しくは該ｘ軸と同一直線上にある第１の軸（１４６）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させること、或いは
前記ｘ軸及び前記ｚ軸に垂直なｙ軸に平行な若しくはｙ軸と同一直線上にある第２の軸（１４９）を中心として、前記主ブロック本体（１１４）に対して前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を回転させること、
のうちの１つによって、前記表面（３０２）から所望の距離だけ離れる、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）の位置を調整すること（４０８）、
前記表面（３０２）に沿って前記エンドエフェクタ（１００）を移動させること（４１０）、並びに
前記表面（３０２）に沿って前記エンドエフェクタ（１００）が移動されるときに、前記少なくとも１つの主プリントヘッド（１１８）を介して、前記表面（３０２）にインクを印刷すること（４１２）を含む、方法（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001] 本開示は、広くは、表面にインクを印刷するためのエンドエフェクタに関し、特に、表面にインクを印刷するための複数のプリントヘッドを有するエンドエフェクタ、並びに関連システム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002] 様々な市販製品において、顔料製剤（pigmented formulation）を付加することを介して、表面にカラフルな視覚画像を塗装することが望ましい。画像は、様々な方法によって表面に塗装され得る。例えば、ブラシやエアゾールスプレーを使用して塗料やインク材料を表面に塗装することなどである。しかし、ブラシやエアゾールスプレーを使用して画像を塗装することは、時間がかかり、労力もかかる。それは、複数の連続的に塗装される塗料層を塗装するための複数のステップを必要とし得る。更に、複雑な表面に画像を塗装することは困難であり、一連のマスキング作業の後に塗料やコーティングを塗装することを必要とし得る。これらのマスキングや塗装の作業は、表面が完成するまで順次繰り返される。様々な起伏のある表面を有する大きなエリアにこれらのプロセスを実行することは、多大な量の時間とリソースを必要とする。
【発明の概要】
【0003】
[0003] 本出願の主題は、当該技術分野の現状に応じて、特に、従来の印刷装置及び方法の問題、従来の印刷装置及び方法によって生み出されるニーズ、又は従来の印刷装置及び方法によっては未だ完全には解決されていない問題に応じて開発されたものである。概して、本出願の主題は、表面に印刷するためのエンドエフェクタ、並びに関連システム及び方法を提供するために開発されたものである。それらは、先行技術の技法の上述された欠点のうちの少なくとも幾つかを克服する。
【0004】
[0004] 本明細書で開示されるのは、表面にインクを印刷するためのエンドエフェクタである。該エンドエフェクタは、主ブロックを備える。主ブロックは、主ブロック本体を備える。主ブロックはまた、主ブロック本体に結合された複数の主印刷モジュールも備える。それによって、複数の主印刷モジュールの各１つは、ｚ軸に平行に主ブロック本体に対して平行移動可能である。主ブロックは、複数の主印刷モジュールの各１つに結合された第１のアクチュエータを更に備える。第１のアクチュエータは、ｚ軸に平行に主ブロック本体に対して複数の主印刷モジュールのうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。複数の主印刷モジュールの各１つは、少なくとも１つの主プリントヘッドを備える。複数の主印刷モジュールの各１つは、第２のアクチュエータ又は第３のアクチュエータのうちの少なくとも１つを更に備える。第２のアクチュエータは、ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な又はｘ軸と同一直線上にある第１の軸を中心として、主ブロック本体に対して、少なくとも１つの主プリントヘッドを回転させるように構成されている。第３のアクチュエータは、ｘ軸及びｚ軸に垂直なｙ軸に平行な又はｙ軸と同一直線上にある第２の軸を中心として、主ブロック本体に対して、少なくとも１つの主プリントヘッドを回転させるように構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１を特徴付ける。
【0005】
[0005] 複数の主印刷モジュールの各１つは、第２のアクチュエータと第３のアクチュエータの両方を備える。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２を特徴付け、実施例２は、上述の実施例１による主題も含む。
【0006】
[0006] 複数の主印刷モジュールの各１つは、少なくとも２つの主プリントヘッドを更に備える。複数の主印刷モジュールの各１つはまた、第４のアクチュエータも備える。第４のアクチュエータは、第２の軸に平行な第３の軸を中心として、少なくとも２つの主プリントヘッドのうちの少なくとも１つの主プリントヘッドを、少なくとも２つの主プリントヘッドのうちの少なくとも１つの他の主プリントヘッドに対して、回転させるように構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例3を特徴付けており、実施例３は、上述の実施例１又は２による主題も含む。
【0007】
[0007] 複数の主印刷モジュールの各１つは、少なくとも３つの主プリントヘッドを更に備える。この段落の先行する主題は、本開示の実施例４を特徴付け、実施例４は、上述の実施例３による主題も含む。
【0008】
[0008] 複数の主印刷モジュールの各１つは、複数の主印刷モジュールのうちの任意の他の１つとは独立して、複数の主印刷モジュールの各１つに対応する第１のアクチュエータの作動を介して、選択的に移動可能である。この段落の先行する主題は、本開示の実施例５を特徴付けており、実施例５は、上述の実施例１から４のいずれか１つによる主題も含む。
【0009】
[0009] 少なくとも１つの主プリントヘッドの各１つは、２つのインク出口を備える。２つのインク出口の各１つは、色を有するインクを吐出するように構成されている。２つのインク出口のうちの１つによって吐出されるインクの色は、２つのインク出口のうちの他の１つによって吐出されるインクの色とは異なる。この段落の先行する主題は、本開示の実施例６を特徴付けており、実施例６は、上述の実施例１から５のいずれか１つによる主題も含む。
【0010】
[0010] 複数の主印刷モジュールの各１つは、少なくとも３つの主プリントヘッドを更に備える。２つのインク出口のうちのいずれか１つによって吐出されるインクの色は、少なくとも３つの主プリントヘッドのうちの任意の他の１つの２つのインク出口のうちの任意の他の１つによって吐出されるインクの色とは異なる。この段落の先行する主題は、本開示の実施例７を特徴付け、実施例７は、上述の実施例６による主題も含む。
【0011】
[0011] 複数の主印刷モジュールは、少なくとも６つの主印刷モジュールを更に備える。この段落の先行する主題は、本開示の実施例８を特徴付けており、実施例８は、上述の実施例１から７のいずれか１つによる主題も含む。
【0012】
[0012] 少なくとも６つの主印刷モジュールは、２つの主印刷モジュールの少なくとも３つの組に群化される。主印刷モジュールの少なくとも３つの組の各１つの２つの主印刷モジュールは、ｙ軸に平行な方向において整列している。主印刷モジュールの少なくとも３つの組の各１つの２つの主印刷モジュールは、２つの主印刷モジュールの少なくとも３つの組のうちの任意の他の１つの２つの主印刷モジュールから、ｘ軸に平行な方向においてオフセットされる。それによって、２つの主印刷モジュールの少なくとも３つの組はジグザグになる。この段落の先行する主題は、本開示の実施例９を特徴付け、実施例９は、上述の実施例８による主題も含む。
【0013】
[0013] 複数の主印刷モジュールは、複数の主印刷モジュールのうちの任意の他の１つから、ｘ軸に平行な方向においてジグザグになる。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１０を特徴付けており、実施例１０は、上述の実施例１から９のいずれか１つによる主題も含む。
【0014】
[0014] 主ブロックは、少なくとも２４の運動軸を規定する。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１１を特徴付けており、実施例１１は、上述の実施例１から１０のいずれか１つによる主題も含む。
【0015】
[0015] 該エンドエフェクタは、主ブロックに結合されたトレーリングブロックを備える。それによって、トレーリングブロックは、主ブロックに対して移動可能である。トレーリングブロックは、トレーリングブロック本体を備える。トレーリングブロックはまた、トレーリングブロック本体に結合された複数のトレーリング印刷モジュールも備える。それによって、複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、第２のｚ軸に平行にトレーリングブロック本体に対して平行移動可能である。トレーリングブロックは、複数のトレーリング印刷モジュールの各１つに結合された第５のアクチュエータを更に備える。第５のアクチュエータは、第２のｚ軸に平行にトレーリングブロック本体に対して複数のトレーリング印刷モジュールのうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドを備える。複数のトレーリング印刷モジュールの各１つはまた、第６のアクチュエータ又は第７のアクチュエータのうちの少なくとも１つも備える。第６のアクチュエータは、第２のｚ軸に垂直な第２のｘ軸に平行な又は第２のｘ軸と同一直線上にある第４の軸を中心として、トレーリングブロック本体に対して、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドを回転させるように構成されている。第７のアクチュエータは、第２のｘ軸及び第２のｚ軸に垂直な第２のｙ軸に平行な又は第２のｙ軸と同一直線上にある第５の軸を中心として、トレーリングブロック本体に対して、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドを回転させるように構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１２を特徴付けており、実施例１２は、上述の実施例１から１１のいずれか１つによる主題も含む。
【0016】
[0016] 複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、第６のアクチュエータ及び第７のアクチュエータを備える。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１３を特徴付け、実施例１３は、上述の実施例１２による主題も含む。
【0017】
[0017] 複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、少なくとも２つのトレーリングプリントヘッドを備える。複数のトレーリング印刷モジュールの各１つはまた、第８のアクチュエータも備える。第８のアクチュエータは、第５の軸に平行な第６の軸を中心として、少なくとも２つのトレーリングプリントヘッドのうちの少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドを、少なくとも２つのトレーリングプリントヘッドのうちの少なくとも１つの他のトレーリングプリントヘッドに対して、回転させるように構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１４を特徴付けており、実施例１４は、上述の実施例１２又は１３による主題も含む。
【0018】
[0018] 複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、少なくとも３つのトレーリングプリントヘッドを備える。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１５を特徴付けており、実施例１５は、上述の実施例１２から１４のいずれか１つによる主題も含む。
【0019】
[0019] 主ブロックは、少なくとも１つの取り付けレール、又は少なくとも１つの取り付けレールに摺動可能に係合するように構成されたキャリッジ、のうちの１つを備える。トレーリングブロックは、少なくとも１つの取り付けレール、又は少なくとも１つの取り付けレールに摺動可能に係合するように構成されたキャリッジ、のうちの少なくとも他の１つを備える。キャリッジは、第２のｘ軸に平行な又は第２のｘ軸と同一直線上にある第７の軸を中心として、選択的に回転可能なように構成された回転軸受を備える。第９のアクチュエータが、キャリッジに結合され、少なくとも１つの取り付けレールに沿って、主ブロックに対して、トレーリングブロックを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。第１０のアクチュエータが、キャリッジに結合され、第７の軸を中心として、主ブロックに対して、トレーリングブロックを回転させるように構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１６を特徴付けており、実施例１６は、上述の実施例１２から１５のいずれか１つによる主題も含む。
【0020】
[0020] 該エンドエフェクタは、複数のトレーリングブロックを備える。複数のトレーリングブロックは、主ブロックの第１の部分に結合された上側トレーリングブロックを備える。複数のトレーリングブロックは、主ブロックの第２の部分に結合された下側トレーリングブロックを更に備える。第１の部分は、第２の部分から間隔を空けられている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１７を特徴付けており、実施例１７は、上述の実施例１２から１６のいずれか１つによる主題も含む。
【0021】
[0021] 上側トレーリングブロックと下側トレーリングブロックとは、完全に展開した位置と完全に後退した位置との間（両端を含む）の任意の位置に配置可能である。完全に展開した位置にあるときに、上側トレーリングブロックと下側トレーリングブロックとは、主ブロックに対して側方に拡張されて、ｖブロック形態を採るエンドエフェクタを形成する。完全に後退した位置にあるときに、上側トレーリングブロックと下側トレーリングブロックとは、主ブロックに対して側方に後退して、折り畳まれた形態を採るエンドエフェクタを形成する。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１８を特徴付け、実施例１８は、上述の実施例１７による主題も含む。
【0022】
[0022] 該エンドエフェクタは、複数のトレーリングブロックを備える。複数のトレーリングブロックは、第１の上側トレーリングブロック、第２の上側トレーリングブロック、第１の下側トレーリングブロック、及び第２の下側トレーリングブロックを備える。第１の上側トレーリングブロックは、主ブロックに直接結合されている。それによって、第１の上側トレーリングブロックは、主ブロックに対して移動可能である。第２の上側トレーリングブロックは、第１の上側トレーリングブロックに直接結合されている。それによって、第２の上側トレーリングブロックは、第１の上側トレーリングブロックに対して移動可能である。第１の下側トレーリングブロックは、主ブロックに直接結合されている。それによって、第１の下側トレーリングブロックは、主ブロックに対して移動可能である。第２の下側トレーリングブロックは、第１の下側トレーリングブロックに直接結合されている。それによって、第２の下側トレーリングブロックは、第１の下側トレーリングブロックに対して移動可能である。この段落の先行する主題は、本開示の実施例１９を特徴付けており、実施例１９は、上述の実施例１２から１８のいずれか１つによる主題も含む。
【0023】
[0023] 複数のトレーリングブロックの各１つは、複数のトレーリングブロックのうちの任意の他の１つとは独立して、複数の第９のアクチュエータのうちの対応する１つ又は複数の第１０のアクチュエータのうちの対応する１つの作動を介して、選択的に移動可能である。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２０を特徴付け、実施例２０は、上述の実施例１９による主題も含む。
【0024】
[0024] エンドエフェクタは、少なくとも６４の運動軸を規定する。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２１を特徴付けており、実施例２１は、上述の実施例１２から２０のいずれか１つによる主題も含む。
【0025】
[0025] 複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、複数のトレーリング印刷モジュールのうちの任意の他の１つとは独立して、複数のトレーリング印刷モジュールの各１つに対応する第５のアクチュエータの作動を介して、選択的に移動可能である。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２２を特徴付けており、実施例２２は、上述の実施例１２から２０のいずれか１つによる主題も含む。
【0026】
[0026] 複数のトレーリング印刷モジュールは、複数のトレーリング印刷モジュールのうちの任意の他の１つから、第２のｘ軸に平行な方向においてジグザグになる。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２３を特徴付けており、実施例２３は、上述の実施例１２から２１のいずれか１つによる主題も含む。
【0027】
[0027] 更に、本明細書で開示されるのは、表面にインクを印刷するためのシステムである。該システムは、マニピュレータを備える。該システムはまた、マニピュレータに着脱可能なエンドエフェクタも備える。該エンドエフェクタは、主ブロックを備える。主ブロックは、主ブロック本体を備える。主ブロックはまた、主ブロック本体に結合された複数の主印刷モジュールも備える。それによって、複数の主印刷モジュールの各１つは、ｚ軸に平行に主ブロック本体に対して平行移動可能である。主ブロックは、複数の主印刷モジュールの各１つに結合された第１のアクチュエータを更に備える。第１のアクチュエータは、ｚ軸に平行に主ブロック本体に対して複数の主印刷モジュールのうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。複数の主印刷モジュールの各１つは、少なくとも１つの主プリントヘッドを備える。複数の主印刷モジュールの各１つは、第２のアクチュエータ又は第３のアクチュエータのうちの少なくとも１つも備える。第２のアクチュエータは、ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な又はｘ軸と同一直線上にある第１の軸を中心として、主ブロック本体に対して、少なくとも１つの主プリントヘッドを回転させるように構成されている。第３のアクチュエータは、ｘ軸及びｚ軸に垂直なｙ軸に平行な又はｙ軸と同一直線上にある第２の軸を中心として、主ブロック本体に対して、少なくとも１つの主プリントヘッドを回転させるように構成されている。該システムは、エンドエフェクタに結合された制御システムを更に備える。制御システムは、表面に対する主ブロックの少なくとも位置に対応するデータを受け取り、そのデータに応答して、マニピュレータの選択的な制御を介して、表面に対する主ブロックの位置を制御するように構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２４を特徴付ける。
【0028】
[0028] 制御システムは、表面に対する、複数の主印刷モジュールの各１つの位置に対応する第２のデータを受け取るように構成されている。制御システムはまた、第２のデータに少なくとも部分的に基づいて、表面に対する、主印刷モジュールのうちの対応する１つの少なくとも１つの主プリントヘッドの位置を制御するようにも構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２５を特徴付け、実施例２５は、上述の実施例２４による主題も含む。
【0029】
[0029] 該エンドエフェクタは、主ブロックに結合された少なくとも１つのトレーリングブロックを備える。それによって、少なくとも１つのトレーリングブロックは、主ブロックに対して移動可能である。少なくとも１つのトレーリングブロックは、トレーリングブロック本体を備える。少なくとも１つのトレーリングブロックはまた、トレーリングブロック本体に結合された複数のトレーリング印刷モジュールも備える。それによって、複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、第２のｚ軸に平行にトレーリングブロック本体に対して平行移動可能である。トレーリングブロックは、複数のトレーリング印刷モジュールの各１つに結合された第５のアクチュエータを更に備える。第５のアクチュエータは、第２のｚ軸に平行にトレーリングブロック本体に対して複数のトレーリング印刷モジュールのうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。複数のトレーリング印刷モジュールの各１つは、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドを備える。複数のトレーリング印刷モジュールの各１つはまた、第６のアクチュエータと第７のアクチュエータのうちの少なくとも１つも備える。第６のアクチュエータは、第２のｚ軸に垂直な第２のｘ軸に平行な又は第２のｘ軸と同一直線上にある第４の軸を中心として、トレーリングブロック本体に対して、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドを回転させるように構成されている。第７のアクチュエータは、第２のｘ軸及び第２のｚ軸に垂直な第２のｙ軸に平行な又は第２のｙ軸と同一直線上にある第５の軸を中心として、トレーリングブロック本体に対して、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドを回転させるように構成されている。該システムの制御システムは、表面に対する少なくとも１つのトレーリングブロックの少なくとも位置に対応する第３のデータを受け取り、第３のデータに応答して、マニピュレータの選択的な制御を介して、表面に対する少なくとも１つのトレーリングブロックの位置を制御するように更に構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２６を特徴付けており、実施例２６は、上述の実施例２４又は２５による主題も含む。
【0030】
[0030] 制御システムは、表面に対する、複数のトレーリング印刷モジュールの各１つの位置に対応する第４のデータを受け取るように更に構成されている。制御システムはまた、第４のデータに少なくとも部分的に基づいて、表面に対する、対応する少なくとも１つのトレーリングプリントヘッドの位置を制御するようにも構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２７を特徴付けており、実施例２７は、上述の実施例２４から２６のいずれか１つによる主題も含む。
【0031】
[0031] 制御システムは、印刷経路を受け取るように構成されている。印刷経路は、エンドエフェクタが表面に沿って追従する経路を規定する。制御システムは、表面に対する、主ブロックの少なくとも位置に対応するデータに少なくとも部分的に基づいて、リアルタイムで印刷経路を調整するように更に構成されている。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２８を特徴付けており、実施例２８は、上述の実施例２４から２７のいずれか１つによる主題も含む。
【0032】
[0032] 更に、本明細書で開示されるのは、表面にインクを印刷する方法である。該方法は、表面に対してエンドエフェクタを配置するステップを含む。該エンドエフェクタは、主ブロックを備える。主ブロックは、主ブロック本体及び複数の主印刷モジュールを備える。複数の主印刷モジュールは、主ブロック本体に結合されている。それによって、複数の主印刷モジュールの各１つが、ｚ軸に平行に主ブロック本体に対して平行移動可能である。複数の主印刷モジュールの各１つは、少なくとも１つの主プリントヘッドを備える。該方法はまた、複数の主印刷モジュールの各１つ及び少なくとも１つの主プリントヘッドについての位置データを受け取るステップも含む。複数の主印刷モジュールの各１つについての位置データに応答して、複数の主印刷モジュールのうちの少なくとも１つの位置を調整すること、又は、少なくとも１つの主プリントヘッドの位置データに応答して、少なくとも１つの主プリントヘッドの位置を調整すること、のうちの少なくとも１つが行われる。ｚ軸に平行に複数の主印刷モジュールのうちの少なくとも１つを前進又は後退させるために、複数の主印刷モジュールは主ブロック本体に対して調整可能である。それによって、複数の主印刷モジュールのうちの少なくとも１つは、表面から所望の距離だけ離れる。少なくとも１つの主プリントヘッドは調整可能である。それによって、少なくとも１つの主プリントヘッドは、少なくとも１つの様態で少なくとも１つの主プリントヘッドを回転させることによって、表面から所望の距離だけ離れる。少なくとも１つの主プリントヘッドは、ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な又はｘ軸と同一直線上にある第１の軸を中心として、主ブロック本体に対して少なくとも１つの主プリントヘッドを回転させることによって、調整されてよい。更に又は代替的に、少なくとも１つの主プリントヘッドは、ｘ軸及びｚ軸に垂直なｙ軸に平行な又はｙ軸と同一直線上にある第２の軸を中心として、主ブロック本体に対して、少なくとも１つの主プリントヘッドを回転させることによって、調整されてよい。該方法はまた、表面に沿ってエンドエフェクタを移動させるステップも含む。該方法は、表面に沿ってエンドエフェクタが移動されるときに、少なくとも１つの主プリントヘッドを介して、表面にインクを塗装するステップを更に含む。この段落の先行する主題は、本開示の実施例２９を特徴付ける。
【0033】
[0033] 本開示の主題の説明される特徴、構造、利点、及び／又は特性は、任意の適切なやり方で、実施形態及び／又は実施態様を含む１以上の実施例に組み合わされてよい。以下の説明では、本開示の主題の複数の実施例の網羅的な理解を促すために、多数の具体的な詳細事項が提示される。本開示の主題が、特定の実施例、実施形態、又は実施態様の具体的な特徴、詳細、構成要素、物質、及び／又は方法のうちの１以上がなくても実施され得ることを、当業者は認識するであろう。他の事例では、特定の実施例、実施形態、及び／又は実施態様において認識され得る更なる特徴及び利点が、全ての実施例、実施形態、又は実施態様においては存在しないかもしれない。更に、場合によっては、本開示の主題の態様を不明瞭にしないよう、周知の構造、材料、又は動作は、図示されていないか、又は、詳細に説明されていない。本開示の主題の特徴及び利点は、後述の説明及び添付の特許請求の範囲によって更に明らかとなり、或いは、本主題を以下で説明されるように実施することによって理解されるであろう。
【0034】
[0034] 本主題の利点がより容易に理解されるように、上記で概説した本主題についてのより詳細な説明が、付随する図面に示している具体的な実施例を参照することにより与えられることになる。これらの図面は、本主題の典型的な実施例のみを図示しており、本主題の範囲を限定するものと見なされるべきではないことが理解される。本主題は、図面の使用を通じて、更に具体的且つ詳細に記載され説明される。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】[0035] 本開示の１以上の実施例による、主ブロック及び４つのトレーリングブロックを有する、エンドエフェクタの概略斜視図である。
【図6】[0040] 本開示の１以上の実施例による、印刷モジュールの一部分の概略斜視図である。
【図9A】[0045] 本開示の１以上の実施例による、複数のプリントヘッドのうちの少なくとも１つのプリントヘッドが第３の軸を中心として第５の方向に回転した状態の、図６の印刷モジュールの一部分の概略斜視図である。
【図9B】[0046] 本開示の１以上の実施例による、複数のプリントヘッドのうちの少なくとも１つのプリントヘッドが第３の軸を中心として第６の方向に回転した状態の、図６の印刷モジュールの一部分の概略斜視図である。
【図10A】[0047] 本開示の１以上の実施例による、複数のプリントヘッドのうちの少なくとも１つのプリントヘッドが第３の軸を中心として第６の方向に回転した状態の、表面上の印刷モジュールの一部分の上面図である。
【図10B】[0048] 本開示の１以上の実施例による、複数のプリントヘッドのうちの少なくとも１つのプリントヘッドが第３の軸を中心として第５の方向に回転した状態の、表面上の図１０Ａの印刷モジュールの一部分の概略上面図である。
【図11】[0049] 本開示の１以上の実施例による、エンドエフェクタのトレーリングブロックの概略斜視図である。
【図13】[0051] 本開示の１以上の実施例による、主ブロック及び少なくとも２つのトレーリングブロックを有するエンドエフェクタの上面図である。
【図14】[0052] 本開示の１以上の実施例による、主ブロック及び完全に展開した位置にある２つのトレーリングブロックを有するエンドエフェクタの概略斜視図である。
【図15】[0053] 本開示の１以上の実施例による、物体の表面にインクを印刷するエンドエフェクタの概略側面図である。
【図16】[0054] 本開示の１以上の実施例による、主ブロック及び完全に後退した位置にある２つのトレーリングブロックを有するエンドエフェクタの概略斜視図である。
【図18】[0056] 本開示の１以上の実施例による、物体の表面に印刷する方法の概略フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0036】
[0057] 本明細書を通して「一実施例」、「ある実施例」、又は同様の文言に対してなされる言及は、その実施例に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性が、本開示の主題の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。本明細書を通して現れるフレーズ「一実施例」、「ある実施例」、及び同様の文言は、全て同じ実施例を指してもよいが、必ずしもそうでなくともよい。同様に、「実施態様」という用語の使用は、本開示の主題の１以上の実施例に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特性を有する一実施態様を意味するが、そうでないことを示唆する明らかな相関性がない限り、その実施態様は、１以上の実施例に関連付けられてよい。
【0037】
[0058] 本明細書で開示されるのは、表面にインクを印刷するためのエンドエフェクタ、並びに関連するシステム及び方法の実施例である。以下は、エンドエフェクタの少なくとも幾つかの実施例の幾つかの特徴を提供する。エンドエフェクタは、表面の広範囲印刷を可能にするように構成された複数のプリントヘッドを含む。更に、エンドエフェクタは、起伏のある表面や複合的な起伏のある表面などの、複雑な表面の広範囲印刷に有用である。というのも、各プリントヘッドは、少なくとも１つの軸に対して調整可能だからである。幾つかの場合では、エンドエフェクタが、複数のプリントヘッドを有する１つのブロック（すなわち、主ブロック）を含む。複数のプリントヘッドは、複数の運動軸を介して調整可能であり、エンドエフェクタの使用中に複数のプリントヘッドを表面から所望の距離に維持することができる。他の幾つかの場合では、エンドエフェクタが、主ブロックに結合された少なくとも１つの更なるブロック（すなわち、トレーリングブロック）を含む。各トレーリングブロックもまた、複数の運動軸を介して調整可能な複数のプリントヘッドを含む。（１以上の）トレーリングブロックは、主ブロックに対して側方に移動（例えば、拡張又は後退）するように設計されており、エンドエフェクタが、シングルパスで表面の上の最適な印刷範囲をカバーするために、幅を狭くしたり広くしたりすることができる。更に、主ブロック及び任意の更なるトレーリングブロックの各プリントヘッドの調整可能性に起因して、エンドエフェクタは、エンドエフェクタの使用中に各プリントヘッドを表面から所望の距離に維持しながら、起伏のある表面に印刷することを許容するように調整可能である。
【0038】
[0059] 印刷プロセス中に、エンドエフェクタは、シングルパスで表面の広範囲をカバーし、シングルパス中にエンドエフェクタの側方への拡張又はカバレッジを調整して、表面上の任意の障害物や特徴との衝突を回避することができる。エンドエフェクタが、巨視的な起伏の変化に対応する能力を有することにより、エンドエフェクタは、表面の変化する起伏に適合するよう調整が可能になる。
【0039】
[0060] エンドエフェクタの１つの非限定的な用途は、航空機の表面に装飾的なカラーリングのコーティングを印刷することである。装飾的なカラーリングのコーティングは、航空機の表面に装飾的なデザインを施す。それは、ある航空機を別の航空機から識別して区別するのに役立つ。航空機の表面は複雑であり、主翼、安定板、窓開口部、エンジンなどの様々な特徴を有し、それらは、エンドエフェクタの印刷経路を邪魔し得る。更に、航空機の胴体の表面は、複雑な起伏を有する表面であることが多い。航空機の表面に効率的に印刷するために、エンドエフェクタを使用して、表面を印刷するのに必要な印刷のパスの回数を最小限に抑え、ならびに時間及び労力を低減させることができる。
【0040】
[0061] 図１を参照すると、エンドエフェクタ１００の一実施例が示されている。エンドエフェクタ１００は、主ブロック１０２を含む。主ブロック１０２は、複数の主プリントヘッド１１８を支持し、マウント１１５（例えば、図２参照）を介してマニピュレータに取り付け可能であるように構成され、エンドエフェクタ１００が表面の周りで操縦可能になることを可能にする。本明細書で使用されるときに、マニピュレータは、表面にインクが印刷され得るようなやり方でエンドエフェクタ１００を配置するための十分な自由度で、表面に対してエンドエフェクタ１００を移動させることができる任意のデバイスである。幾つかの実施例では、マニピュレータが、関節アームを有するロボットである。図３で別個に示されている主ブロック１０２は、主ブロック本体１１４、及び主ブロック本体１１４に結合された複数の主印刷モジュール１１６を含む。複数の主印刷モジュール１１６の各１つは、ｚ軸に平行に主ブロック本体１１４に対して平行移動可能である。すなわち、エンドエフェクタ１００が表面上で使用されているときに、ｚ軸は、表面に垂直であり、主印刷モジュール１１６は、表面に向けて及び表面から離れるように平行移動可能である。本明細書で使用されるときに、方向が軸に平行であるのは、その方向が次のような方向ベクトルを規定するときである。すなわち、軸と同一直線上にあるか、又は方向ベクトルと軸との間の距離が連続的に同じになるように軸と並んでいる方向ベクトルである。
【0041】
[0062] 幾つかの実施例では、主ブロック１０２が、少なくとも２つの主印刷モジュール１１６を含む。複数の主印刷モジュール１１６は、任意の配置で主ブロック１０２に配置され得る。幾つかの実施例では、複数の主印刷モジュール１１６が、ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な方向において直線的に整列する。本明細書で使用されるときに、ｘ軸は、エンドエフェクタ１００が表面上で使用されて印刷経路に追従しているときに、エンドエフェクタ１００の印刷経路に平行であるか又は印刷経路と同一直線上にある。図１で示されているように、他の複数の実施例では、複数の主印刷モジュール１１６のうちの少なくとも１つが、ｘ軸に平行な方向において、複数の主印刷モジュール１１６のうちの少なくとも１つの他の主印刷モジュールと直線的に整列していない（すなわち、ジグザグになっている）。例えば、複数の印刷モジュール１１６のうちの少なくとも２つは直線的に整列しているが、複数の主印刷モジュール１１６のうちの少なくとも別の１つは、複数の主印刷モジュール１１６のうちの少なくとも２つと直線的に整列していない。更なる他の複数の実施例では、複数の主印刷モジュール１１６のうちの各１つが、ｘ軸に平行な方向において、複数の主印刷モジュール１１６のうちの任意の他の１つからジグザグになっている。それによって、ｘ軸に平行な方向において直線的に整列している主印刷モジュール１１６は存在しない（例えば、図１参照）。
【0042】
[0063] 幾つかの実施例では、主ブロック１０２が、少なくとも６つの主印刷モジュール１１６を含む。少なくとも６つの主印刷モジュール１１６は、任意の配置に配置され得る。例えば、少なくとも６つの主印刷モジュール１１６は、２つの主印刷モジュール１１６の少なくとも３つの組に群化され得る。それによって、主印刷モジュール１１６の少なくとも３つの組は、ｘ軸に垂直なｙ軸に平行な方向において整列している。２つの主印刷モジュール１１６の組の各１つは、２つの主印刷モジュール１１６の少なくとも３つの組のうちの任意の他の１つの２つの主印刷モジュール１１６から、ｘ軸に平行な方向においてオフセットされている（すなわち、直線的に整列していない）。したがって、２つの主印刷モジュール１１６の少なくとも３つの組は、図１で示されているように、ｘ軸に平行な方向においてジグザグになっている。
【0043】
[0064] 主印刷モジュール１１６の各１つは、表面にインクを印刷するように構成された少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を含む。幾つかの実施例では、主印刷モジュール１１６が、少なくとも３つの主プリントヘッド１１８を含む。例えば、第１の主プリントヘッド１２０、第２の主プリントヘッド１２２、及び第３の主プリントヘッド１２４である。幾つかの実施例では、主プリントヘッド１１８の各１つが、インクジェットヘッドであるか又はインクジェットヘッドを含む。インクジェットヘッドは、ピエゾジェット、サーマルジェット、連続ジェット、及び／又はバブルジェットプリントヘッドであり得る。本明細書で使用されるときに、インクは、表面に塗装され得る任意の顔料製剤であり得る。それは、例えば、インク、水性塗料、油性塗料、プライマー、コーティング、ワニスなどである。プリントヘッド１１８の各１つは、（白又は黒を含む）色を有するインクを印刷するように構成されている。更に、インクは、不透明又は半透明であってよい。例えば、表面に保護を加えるために表面の上に付加されるワニスやコートなどである。
【0044】
[0065] 幾つかの実施例では、対応する主印刷モジュール１１６の少なくとも２つの主プリントヘッド１１８が、同じ色を有するインクの色を印刷する。例えば、第１のプリントヘッド１２０は、ある色のインクの第１のコートを印刷してよく、第２のプリントヘッド１２２は、同じ色のインクの第２のコートを印刷してよい。他の複数の実施例では、対応する主印刷モジュール１１６の主プリントヘッド１１８の各１つが、主印刷モジュール１１６の主プリントヘッド１１８のうちの任意の他の１つによって印刷されるインクとは異なる色を有するインクを印刷する。幾つかの実施例では、主プリントヘッド１１８が、２つ以上のインク出口１１９を有してよい。各インク出口１１９は、主プリントヘッド１１８から表面にインクを吐出するように構成されている。例えば、主プリントヘッド１１８は、２つのインク出口１１９を有してよく、２つのインク出口１１９のうちの１つによって吐出されるインクの色は、２つのインク出口１１９のうちの他の１つによって吐出されるインクの色とは異なってよい。他の複数の実施例では、対応する主印刷モジュール１１６上の主プリントヘッド１１８の各１つの各インク出口１１９によって吐出されるインクの色が、主プリントヘッド１１８の各１つのインク出口１１９のうちの任意の他の１つによって吐出されるインクの色とは異なる。言い換えると、複数のインク出口１１９を有する主印刷モジュール１１６は、複数のインクの色を印刷するように構成されてよく、各インク出口１１９は異なる色を印刷する。表面に印刷するために、様々なカラー及び／又は印刷システムが使用され得る。例えば、CMYK（すなわち、シアン、マゼンタ、イエロー、キー、黒と同じ）、RGB（すなわち、赤、緑、青）、又は拡張カラーシステムが使用され得る。エンドエフェクタ１００は、単色画像、多色画像、有彩色画像、グレーステージ画像、モノクロ画像、二値画像などを印刷することが可能である。
【0045】
[0066] 幾つかの実施例では、エンドエフェクタ１００が更に、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４を含む。少なくとも１つのトレーリングブロック１０４は、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４を支持し、主ブロック１０２に結合されるように構成されている。それによって、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４は、主ブロック１０２に対して移動可能である。図１１と図１２で個別に示されている少なくとも１つのトレーリングブロック１０４は、トレーリングブロック本体１３０、及びトレーリングブロック本体１３０に結合された複数のトレーリング印刷モジュール１３２を含む。トレーリング印刷モジュール１３２の各１つは、第２のｚ軸に平行にトレーリングブロック本体１３０に対して平行移動可能である。すなわち、エンドエフェクタ１００が表面上で使用されているときに、第２のｚ軸は、表面に垂直であり、トレーリング印刷モジュール１３２は、表面に向けて及び表面から離れるように平行移動可能である。本明細書で使用されるときに、第１の座標系（すなわち、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸）は、主ブロック１０２に対して固定され、第２の座標系（すなわち、第２のｘ軸、第２のｙ軸、及び第２のｚ軸）は、トレーリングブロック１０４に対して固定されている。エンドエフェクタ１００の各更なるトレーリングブロック１０４が、個別の相関座標系を有する。エンドエフェクタ１００が表面上で使用されるときに、ｘ軸と第２のｘ軸とは、互いに対して平行であるか又は同一直線上にあるままである。しかし、ｚ軸と第２のｚ軸とは、エンドエフェクタ１００が起伏のある表面上にあるときなどに、平行であり得るか又は非平行であり得る。
【0046】
[0067] 少なくとも１つのトレーリングブロック１０４は、少なくとも２つのトレーリング印刷モジュール１３２を含む。複数のトレーリング印刷モジュール１３２は、任意の配置で少なくとも１つのトレーリングブロック１０４上に配置され得る。幾つかの実施例では、複数のトレーリング印刷モジュール１３２が、第２のｚ軸に垂直な第２のｘ軸に平行な方向において直線的に整列する。他の複数の実施例では、複数のトレーリング印刷モジュール１３２の各１つが、複数のトレーリング印刷モジュール１３２のうちの任意の他の１つから、第２のｘ軸に平行な方向においてジグザグになっている。それによって、第２のｘ軸に平行な方向において直線的に整列しているトレーリング印刷モジュール１３２は存在しない。
【0047】
[0068] 主印刷モジュール１１６に関して上述されたのと同様に、トレーリング印刷モジュール１３２の各１つは、表面にインクを印刷するように構成された少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４を含む。幾つかの実施例では、各トレーリング印刷モジュール１３２が、少なくとも３つのトレーリングプリントヘッド１３４を含む。例えば、第１のトレーリングプリントヘッド１３６、第２のトレーリングプリントヘッド１３８、及び第３のトレーリングプリントヘッド１４０などである。
【0048】
[0069] 幾つかの実施例では、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４が、上側トレーリングブロック１０５及び／又は下側トレーリングブロック１０７であり得る。上側トレーリングブロック１０５は、主ブロック１０２の第１の部分１２６に移動可能に直接結合されるように構成されている。下側トレーリングブロック１０７は、主ブロック１０２の第２の部分１２８に移動可能に直接結合されるように構成されている。第１の部分１２６は、主ブロック１０２のトレーリング側面１２１に沿って、第２の部分１２８から間隔を空けられている。エンドエフェクタ１００は、複数の上側トレーリングブロック１０５（及び／又は複数の下側トレーリングブロック１０７）を有し得る。その場合、第１の上側トレーリングブロック１０６は、主ブロック１０２に移動可能に結合されるように構成され、後続の上側トレーリングブロック１０５は、直ぐ隣の上側トレーリングブロック１０５に移動可能に結合されるように構成されている。それによって、１つの上側トレーリングブロック１０５だけが、主ブロック１０２に直接結合される。図１で示されているように、例えば、エンドエフェクタ１００は、主ブロック１０２に結合された第１の上側トレーリングブロック１０６、及び第１の上側トレーリングブロック１０６に結合された第２の上側トレーリングブロック１０８を含む。それによって、第１の上側トレーリングブロック１０６は、主ブロック１０２に対して移動可能であり、第２の上側トレーリングブロック１０８は、第１の上側トレーリングブロック１０６に対して移動可能である。同様に、第１の下側トレーリングブロック１１０は、主ブロック１０２に結合される。それによって、第１の下側トレーリングブロック１１０は、主ブロック１０２に対して移動可能である、第２の下側トレーリングブロック１１２は、第１の下側トレーリングブロック１１０に結合される。それによって、第２の下側トレーリングブロック１１２は、第１の下側トレーリングブロック１１０に対して移動可能である。必要であれば、より大きなエンドエフェクタ１００又はより広い印刷経路に印刷することができるエンドエフェクタ１００を実現するために、更なるトレーリングブロック１０４が、エンドエフェクタ１００に追加され得る。このやり方では、エンドエフェクタ１００が、カスタマイズ可能な印刷経路を提供するために容易に拡張可能である。
【0049】
[0070] 表面３０２に印刷するためのシステム３００の一実施例が、図２で示されている。システム３００は、マニピュレータアーム３０６を有するマニピュレータを含む。エンドエフェクタ１００は、マウント１１５を介してマニピュレータアーム３０６に着脱可能である。マニピュレータアーム３０６は、表面３０２に対して選択的に移動可能なように構成されている。したがって、取り付けられたときに、マニピュレータアーム３０６は、印刷経路３１２に沿ってエンドエフェクタ１００を移動し得る。例えば、印刷経路３１２に沿って平行移動させることができる。エンドエフェクタ１００は、主ブロック１０２をリーディングブロック（すなわち、第１のブロック）として、印刷経路３１２に沿って移動し得るが、他の複数の場合では、エンドエフェクタ１００が、最も外側のトレーリングブロック１０４をリーディングブロックとして、印刷経路３１２に沿って移動し得ることに留意されたい。主ブロック１０２がリーディングブロックであるときに、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８又はｙ軸に対して整列したリーディング側面１１７に隣接する複数の主プリントヘッド１１８は、表面３０２に沿った所与のパスにおいて表面３０２に潜在的にインクを印刷するための第１の主プリントヘッドであるように構成される。更に、幾つかの実施例では、印刷パスが逆方向の印刷経路３１２に沿っているときに、潜在的にインクを印刷する第１のプリントヘッドが、主ブロック１０２に対して最も外側のトレーリングブロック１０４の第２のトレーリング側面１３３に隣接するトレーリングプリントヘッド１３４である。それによって、最も外側のトレーリングブロックが、リーディングブロックである。更に、マニピュレータアーム３０６は、表面３０２に対して選択的に回転可能であるように構成されてよい。それによって、エンドエフェクタ１００は、非直線的な印刷経路３１２に追従し得る。
【0050】
[0071] 表面３０２は、印刷されることが可能な任意の物体の任意の表面３０２であり得る。幾つかの場合では、印刷される物体が、少なくとも１つの障害物、起伏、湾曲、開口部、角度などを有する表面３０２を有する三次元体を有する。例えば、物体は、陸上、水上、航空機、及び／又は宇宙船などの、輸送体であってよい。更に、物体は、家電製品、コンピュータ、家具、玩具などの、非輸送体の市販品であってよい。図示されているように、物体は、印刷される胴体表面３０４を有する航空機である。主ブロック１０２及び４つのトレーリングブロック１０４を有するエンドエフェクタ１００が、胴体表面３０４上の印刷経路３１２に沿って移動している。航空機は、１以上のエリアを有してよい。ここで、従来の方法を使用して表面にインクを付加することは困難であり及び／又は時間がかかる。そのような領域は、起伏のある胴体表面３０４、及び、主翼、安定板、エンジンなどの周りのエリアを含んでよい。エンドエフェクタ１００は、側方に前進及び後退するその能力、ならびにプリントヘッドの位置及び角度を調整する能力を用いて、効率的なやり方で胴体表面３０４にインクを印刷することができ、潜在的な衝突を回避しながら印刷経路３１２に沿って移動を継続する。
【0051】
[0072] システム３００は、エンドエフェクタ１００と通信可能に結合された制御システム３０８を更に含む。制御システム３０８は、表面３０２に対する主ブロック１０２の少なくとも位置に対応するデータを受け取り、そのデータに応答して、マニピュレータアーム３０６の選択的な制御を介して、表面３０２に対する主ブロック１０２の位置を制御するように構成されている。したがって、制御システム３０８は、位置データを受け取り、少なくともその位置データを使用して、印刷経路３１２に沿った主ブロック１０２の位置を制御するように構成されている。制御システム３０８は、様々な構成要素と通信可能に接続されるように説明され得る。通信可能に接続されているとは、構成要素が信号及び／又は情報を別の構成要素と受け渡しすることを可能にする構成要素間の任意の種類の通信及び／又は接続を指す。通信は、有線接続であるか又は無線接続であるかにかかわらず、任意の信号経路に沿っていてよい。制御システム３０８は、コンピューティングデバイスを含んでよく又はコンピューティングデバイスの一部であってよい。コンピューティングデバイスは、１以上のプロセッサ、メモリ、及び１以上の通信インターフェースを含んでよい。
【0052】
[0073] 幾つかの実施例では、制御システム３０８がまた、表面３０２に対する複数の主印刷モジュール１１６の各１つの位置に対応する第２のデータを受け取るようにも構成されている。制御システム３０８は、第２のデータに少なくとも部分的に基づいて、表面３０２に対する、主印刷モジュール１１６のうちの対応する１つの少なくとも１つの主プリントヘッド１１８の位置を制御するように構成されている。制御システム３０８は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８の位置を制御するために、主印刷モジュール１１６に結合された少なくとも１つのアクチュエータを採用する。更に、幾つかの実施例では、制御システム３０８が、表面３０２に対する、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４の少なくとも位置に対応する第３のデータを受け取るように構成されている。制御システム３０８は、第３のデータに応答して、マニピュレータアーム３０６の選択的な制御並びに第９及び第１０のアクチュエータ（例えば、図１２参照）の選択的制御を介して、表面３０２に対する少なくとも１つのトレーリングブロック１０４の位置を制御し得る。
【0053】
[0074] 更に他の複数の実施例では、制御システム３０８が、表面３０２に対する、複数のトレーリング印刷モジュール１３２の各１つの位置に対応する第４のデータを受け取るように更に構成されている。制御システム３０８は、第４のデータに少なくとも部分的に基づいて、表面３０２に対する、対応する少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４の位置を制御するように構成されている。制御システム３０８は、少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４の位置を制御するために、トレーリング印刷モジュール１３２に結合された少なくとも１つのアクチュエータを採用する。図３を参照して以下で説明されるように、制御システムは、複数のセンサを介して、第２のデータ、第３のデータ、及び第４のデータなどの、データを受け取る。
【0054】
[0075] システム３００はまた、主ブロック１０２の主プリントヘッド１１８の各１つ及び主ブロック１０２に結合された任意のトレーリングブロック１０４のトレーリングプリントヘッド１３４の各１つに、インクを供給するように構成されたインク供給システム３１０も含む。インク供給システム３１０は、エンドエフェクタ１００に物理的に取り付けられるなどエンドエフェクタ１００に直接結合されてよく、又は、エンドエフェクタ１００から分離されたインク供給システム３１０からエンドエフェクタ１００にインクを供給する一連のチューブを介して、エンドエフェクタ１００に間接結合されてよい。
【0055】
[0076] 図３を参照すると、主ブロック１０２は、６つの主印刷モジュール１１６を含む。主印刷モジュール１１６の各１つは、ｚ軸に平行な第７の方向１４２において、第１のアクチュエータ１６０を介して主ブロック本体１１４に対して平行移動する。図４及び図５で示されている第１のアクチュエータ１６０は、主印刷モジュール１１６の各１つに結合され、主印刷モジュール１１６のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。第１のアクチュエータ１６０は、少なくとも１つのリニアレール１６２を介して、主印刷モジュール１１６に移動可能に（例えば、摺動可能に）結合されている。少なくとも１つのリニアレール１６２は、主印刷モジュール１１６のうちの対応する１つに移動不能に固定されている。作動されると、第１のアクチュエータ１６０は、ｚ軸に平行に、主ブロック本体１１４に対して、対応する主印刷モジュール１１６を移動させるように構成されている。それによって、エンドエフェクタ１００が表面上にあるときに、対応する主印刷モジュール１１６は、表面に向けて又は表面から離れるように移動される。主印刷モジュール１１６の各１つは、複数の主印刷モジュール１１６のうちの任意の他の１つとは独立して、選択的に移動可能である。したがって、第１のアクチュエータ１６０は、複雑な表面に沿って遭遇する様々な表面形状（すなわち、凸面／凹面）に適合し、それらに従うように、複数の主印刷モジュール１１６の位置を独立して調整するよう構成されている。第１のアクチュエータ１６０（及び以下で説明される任意の他のアクチュエータ）は、主印刷モジュール１１６を移動させることができる様々なアクチュエータデバイスのうちのいずれかであり得る。例えば、直線経路に沿った運動を生み出すリードスクリュー付きステッピングモータなどのリニアアクチュエータが使用されてよい。
【0056】
[0077] 主印刷モジュール１１６は、例えば、中立位置にあってよい。図４で示されている主印刷モジュール１１６の位置は、中立位置の一例である。作動されると、第１のアクチュエータ１６０は、主印刷モジュール１１６を第１の距離１６６に沿った任意の位置まで後退させることができる。代替的に、作動されると、第１のアクチュエータ１６０は、第２の距離１６８に沿った任意の位置まで、主印刷モジュール１１６を前進させることができる。幾つかの実施例では、主印刷モジュール１１６が、緊急後退システムを含む。緊急後退システムを使用して、衝突を回避するために主印刷モジュール１１６を迅速に後退させることができる。そのよぅにして、第１の距離１６６は、図５で示されているように、第１の距離１６６の前方端部において、緊急後退距離１７０を更に含む。緊急後退システムは、即時の衝突を回避するために、緊急後退距離１７０に沿って主印刷モジュールを後退させるための反応時間を最大化するように採用され得る。
【0057】
[0078] 主印刷モジュール１１６はまた、主印刷モジュール１１６を主ブロック本体１１４に取り付けるために、ファスナ、丸ピン、ダイヤモンドピン、スクリューなどの、複数の取り付けポイント１６４も含む。ファスナは、主印刷モジュール１１６が、保守、修理、又は交換のために主ブロック本体１１４から一時的に取り外されることを可能にし得る。更に、幾つかの実施例では、複数の主印刷モジュール１１６のうちの特定の幾つかが、エンドエフェクタ１００から取り外され得る。それによって、複数の主印刷モジュール１１６のうちの特定の幾つかは、エンドエフェクタ１００の使用中にエンドエフェクタ１００上に存在しない。これは、以前に位置合わされた主印刷モジュール１１６から印刷される経路の重複を回避するのに有用であり得る。
【0058】
[0079] トレーリング印刷モジュール１３２は、主印刷モジュール１１６と同じ特徴及び機能性を有する。したがって、第５のアクチュエータは、第１のアクチュエータ１６０と同様に、エンドエフェクタ１００の各トレーリングブロック１０４上の各トレーリング印刷モジュール１３２に移動可能に（例えば、摺動可能に）結合される。作動されると、第５のアクチュエータは、第２のｚ軸に平行に、トレーリングブロック本体に対して、トレーリング印刷モジュール１３２のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。
【0059】
[0080] 図３に戻って参照すると、幾つかの実施例では、主ブロック１０２が複数のセンサを含む。複数のセンサは、エンドエフェクタ１００についての位置データ及び測定データを提供するように構成されている。複数のセンサは、非限定的に、カメラ１５８、レーザー距離センサ１５４、加速度センサ１５６、エンコーダ、及びコントローラを含んでよい。幾つかの実施例では、エンコーダ及びコントローラ（図示せず）が、各主プリントヘッド１１８又は複数の主印刷モジュール１１６の各１つに結合される。各エンコーダは、対応する主プリントヘッド１１８又は主印刷モジュール１１６についての位置データを測定して受け取るように構成されている。更に、各コントローラは、対応するエンコーダからの位置データに基づいて、対応する主プリントヘッド１１８又は主印刷モジュール１１６のうちの対応する１つの動きを制御するように構成されている。他の複数の実施例では、エンコーダ及びコントローラが、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８又は主印刷モジュール１１６の間で共有され得る。例えば、１つのエンコーダは、主印刷モジュール１１６及び同じ主印刷モジュール１１６の主プリントヘッド１１８についての位置データを測定して受け取るように構成されてよい。同様に、１つのコントローラは、主印刷モジュール１１６及び同じ主印刷モジュール１１６の主プリントヘッド１１８の動きを制御するように構成されてよい。
【0060】
[0081] 更に又は代替的に、主ブロック１０２は、エンドエフェクタ１００が現在印刷している表面を撮像するための少なくとも１つのカメラ１５８を有する。その場合、画像は位置データを提供する。カメラ１５８によって生成された位置データに基づいて、エンドエフェクタ１００の印刷経路又は主ブロック１０２の様々な部分に対して、リアルタイムの調整が実行され得る。一実施例では、３つのカメラなどの複数のカメラ１５８が、主ブロック１０２のリーディング側面１１７に隣接して主ブロック本体１１４に結合される。他の複数の実施例では、３つのカメラなどの複数のカメラ１５８が、主ブロック１０２のトレーリング側面１２１に隣接して主ブロック本体１１４に結合される。更に他の複数の実施例では、複数のカメラ１５８が、主ブロック本体１１４のリーディング側面１１７とトレーリング側面１２１の両方に沿って設けられている。カメラ１５８は４ｋ又は８ｋカメラなどの、表面を撮像することができる任意のカメラであってよい。２つ以上のカメラ１５８が主ブロック１０２上に採用される場合、各カメラは同一であり得るか、又は、少なくとも２つの異なるカメラが使用され得る。例えば、１つが４ｋカメラであり、１つが８ｋカメラである。カメラ１５８は、調整可能であってよい。それによって、カメラの視野は調整され得る。主ブロック１０２はまた、エンドエフェクタ１００が撮像している表面に照明（すなわち、光）を提供するように構成された少なくとも１つの照明器１５３も含んでよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つの照明器１５３が、カメラ１５８からオフセットされる。それによって、照明器１５３は、ｘ軸に平行な方向においてカメラに隣接する。他の幾つかの実施例では、照明器１５３が、カメラ１５８と整列する。それによって、カメラ１５８と照明器１５３は、ｘ軸に垂直な方向において同一平面上にある。１つの照明器１５３は、リーディング側面１１７（又はトレーリング側面１２１）に隣接するカメラ１５８の全てによって共有され得るか、又は、各カメラ１５８は、個別の対応する照明器１５３を有してよい。
【0061】
[0082] 主ブロック１０２はまた、センサから表面までの距離を測定するように構成された少なくとも１つのレーザー距離センサ１５４も含んでよい。レーザー距離センサからの距離データを使用して、主ブロック１０２の様々な部分の表面からの距離を特定することができる。例えば、少なくとも１つのレーザー距離センサ１５４は、主ブロック１０２のリーディング側面１１７に隣接して位置付けられてよく、主ブロック１０２のリーディング側面１１７から表面までの距離を測定するように構成されてよい。更に又は代替的に、少なくとも１つのレーザー距離センサ１５４は、主ブロック１０２のトレーリング側面１２１に隣接して位置付けられてよく、主ブロック１０２のトレーリング側面１２１から表面までの距離を測定するように構成されてよい。レーザー距離センサ１５４はまた、個別の主プリントヘッド１１８又は個別の主印刷モジュール１１６に関連付けられてもよい。幾つかの実施例では、主ブロック１０２がまた、少なくとも１つの加速度計１５６も含んでよい。例えば、加速度計１５６は、主ブロックのマウント１１５の近くに位置付けられる（例えば、図１３参照）。少なくとも１つの加速度計１５６を使用して、表面に対する主ブロック１０２の配向を検出する。制御システム３０８は、主ブロック１０２、主印刷モジュール１１６、対応する主印刷モジュール１１６の個々の主プリントヘッド１１８、トレーリングブロック１０４、トレーリング印刷モジュール１３２、及び対応するトレーリング印刷モジュール１３２の個々のトレーリングプリントヘッド１３４など（例えば、図２参照）のうちの少なくとも１つに対応するデータを受け取るために、複数のセンサを利用し得る。制御システム３０８は、様々なアクチュエータ又はマニピュレータアームの選択的な制御によって、表面に対する、エンドエフェクタ１００の対応する部分の位置を更に制御し得る。
【0062】
[0083] 先に開示されたように、主印刷モジュール１１６の各１つは、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を含む。幾つかの実施例では、図６などで示されているように、主印刷モジュール１１６が、３つの主プリントヘッド１１８を有する。しかし、任意の数のプリントヘッドを有する主印刷モジュール１１６が利用され得ることを認識すべきである。その場合、各主プリントヘッド１１８は、１以上のインク出口１１９を有する。主プリントヘッド１１８は、少なくとも１つの運動軸を中心として、主ブロック本体１１４に対して移動可能である。本明細書で使用されるときに、運動軸は、それを中心として物体が回転するか又は移動する直線である。回転は、軸を中心として時計回り及び／又は反時計回りであり得る。移動は側方移動であってよい。運動軸は、ｘ軸、ｙ軸、若しくはｚ軸を中心とするものであってよく、又は、ｘ軸、ｙ軸、若しくはｚ軸に平行、同一直線上、又は非平行な別の軸であってもよい。幾つかの実施例では、主印刷モジュール１１６が、第１の軸１４６、第２の軸１４９、又は第３の軸１５２などの、少なくとも１つの運動軸を有する。他の実施例では、主印刷モジュール１１６が、１つだけの主プリントヘッド１１８を有する主印刷モジュール１１６の場合におけるように、第１の軸１４６と第２の軸１４９などの、少なくとも２つの運動軸を有する。更に他の複数の実施例では、主印刷モジュール１１６が、少なくとも３つの運動軸を有する。それによって、主印刷モジュール１１６は、第１の軸１４６、第２の軸１４９、及び少なくとも１つの第３の軸１５２を中心として回転する。
【0063】
[0084] 幾つかの実施例では、主印刷モジュール１１６が、少なくとも２４の運動軸を規定する。各印刷モジュール１１６がｚ軸に平行に移動可能であり、幾つかの実施例では、各主印刷モジュール１１６の少なくとも１つの主プリントヘッド１１８が、第１の軸１４６、第２の軸１４９、及び第３の軸１５２を中心として回転可能であるときに、各主印刷モジュール１１６は少なくとも４つの運動軸を有し得る。したがって、図３で示されているように、６つの主印刷モジュール１１６を有する主ブロック１０２は、少なくとも２４の運動軸を規定する。更に、図１で示されているように、エンドエフェクタ１００は、少なくとも６４の運動軸を規定する。主印刷モジュール１１６と同様に、トレーリング印刷モジュール１３２の各１つは、少なくとも４つの運動軸を有し得る。更に、複数のブロックの間の各取り付けシステムは（図１１及び図１２を参照しながら以下で説明されるように）、少なくとも２つの運動軸を含む。図示されているように、エンドエフェクタ１００は、４つの取り付けシステムを有する。その場合、少なくとも８つの運動軸が、４つの取り付けシステムに属する。４つのトレーリングブロックのうちの各々は、２つのトレーリング印刷モジュール１３２を有するので、少なくとも８つの運動軸が、４つのトレーリングブロックの各１つに属する。したがって、主ブロック１０２（２４の運動軸を規定する）、４つのトレーリングブロック（全部で３２の運動軸を規定する）、及び４つの取り付けシステム（全部で８つの運動軸を規定する）を有する、エンドエフェクタ１００は、少なくとも６４の運動軸を規定する。
【0064】
[0085] 第１の軸１４６は、主プリントヘッド１１８の幅の中点を介して、ｘ軸に平行に又はｘ軸と同一直線上で延在する。第２のアクチュエータ１７２は、第１の軸１４６を中心として、主ブロック本体１１４に対して、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を回転（すなわち、枢動）させるように構成されている。幾つかの実施例では、第２のアクチュエータ１７２が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８に直接結合される。他の複数の実施例では、第２のアクチュエータ１７２が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８に間接結合される。それによって、一端において第２のアクチュエータ１７２に結合された第１の関節アーム１７３は、他端において外側フレーム１７８に結合される。外側フレーム１７８は、内側フレーム１８０の外周を完全に取り囲み、内側フレーム１８０は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８の外周を完全に取り囲む。第２のアクチュエータ１７２が作動されると、第１の関節アーム１７３は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を回転させるように移動される。したがって、第２のアクチュエータ１７２が作動されると、外側フレーム１７８、内側フレーム１８０、及び少なくとも１つの主プリントヘッド１１８は、第１の軸１４６を中心として共に回転する（co-rotate）。図７Ａで示されているように、第２のアクチュエータ１７２は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を第１の軸１４６を中心として第１の方向１４４に回転させるように作動される。図７Ｂで示されているように、他の複数の実施例では、第２のアクチュエータ１７２が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を第１の軸１４６を中心として第２の方向１４５に回転させるように作動される。第１の方向１４４と第２の方向１４５は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を逆方向に回転させる。それによって、１つの方向は、時計回りに回転し、１つの方向は、反時計回りに回転する。幾つかの実施例では、第２のアクチュエータ１７２が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を（中立位置から最大約１０度で）第１の方向１４４及び第２の方向１４５に回転させるように構成されている。
【0065】
[0086] 第２の軸１４９は、主プリントヘッド１１８の長さの中点を介して、ｚ軸に垂直なｙ軸に平行に又はｙ軸と同一直線上で延在する。第３のアクチュエータ１７４は、第２の軸１４９を中心として、主ブロック本体１１４に対して、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を回転させるように構成されている。幾つかの実施例では、第３のアクチュエータ１７４が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８に直接結合される。他の複数の実施例では、第３のアクチュエータ１７４が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８に間接結合される。それによって、第２の関節アーム１７５が、第３のアクチュエータ１７４と少なくとも１つの主プリントヘッド１１８との間で延在する。第２の関節アーム１７５は、一端において第３のアクチュエータ１７４に結合され、他端において内側フレーム１８０に結合される。第３のアクチュエータ１７４が作動されると、第２の関節アーム１７５が、少なくとも１つのプリントヘッド１１８を回転させるように移動される。したがって、第３のアクチュエータ１７４が作動されると、内側フレーム１８０と少なくとも１つの主プリントヘッド１１８とは、第２の軸１４９を中心として、外側フレーム１７８に対して共に回転する。図８Ａで示されているように、第３のアクチュエータ１７４は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を第２の軸１４９を中心として第３の方向１４７に回転させるように作動される。幾つかの実施例では、第３のアクチュエータ１７４が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を第２の軸１４９を中心として第４の方向１４８に回転させるように構成されている。第３の方向１４７と第４の方向１４８は、逆方向である。それによって、１つの方向は、時計回りに回転し、１つの方向は、反時計回りに回転する。幾つかの実施例では、第３のアクチュエータ１７４が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を（中立位置から最大約１０度で）第３の方向１４７及び第４の方向１４８に回転させるように構成されている。
【0066】
[0087] 主印刷モジュール１１６が、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８を有する複数の実施例では、第３の軸１５２又は２つの平行な第３の軸１５２が、主プリントヘッド１１８の長さを通って、ｘ軸及び第１の軸１４６に平行に又はｘ軸及び第１の軸１４６と同一直線上で延在する。第４のアクチュエータ１７６は、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの少なくとも１つを、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの少なくとも別の１つに対して回転させるように構成されている。幾つかの実施例では、第４のアクチュエータ１７６が、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの１つに直接結合される。他の複数の実施例では、第４のアクチュエータ１７６が、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの１つに間接結合される。それによって、第３の関節アーム１７７又は一組の第３の関節アーム１７７が、第４のアクチュエータ１７６と少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの少なくとも１つとの間で延在する。第３の関節アーム１７７は、一端において第４のアクチュエータ１７６に結合され、他端において少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの１つに結合される。第４のアクチュエータ１７６が作動されない（すなわち、主プリントヘッド１１８が中立位置にある）ときに、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８は、同一平面上にあるが、第４のアクチュエータ１７６が作動されると、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８は、同一平面上にない。第４のアクチュエータ１７６が作動されると、第３の関節アーム１７７は、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの１つを、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの少なくとも別の１つに対して回転させるように移動される。したがって、第４のアクチュエータ１７６が作動されると、内側フレーム１８０及び外側フレームは静止し、一方、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの１つは、第３の軸１５２を中心として内側フレーム１８０に対して回転される。
【0067】
[0088] 図９Ａで示されているように、第４のアクチュエータ１７６は、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８のうちの１つを第３の軸１５２を中心として第５の方向１５０に回転させるように作動される。例えば、幾つかの場合では、複数の第３の軸１５２が、逆側の主プリントヘッド（第１の主プリントヘッド１２０と第３の主プリントヘッド１２４など）を中央の主プリントヘッド（第２の主プリントヘッド１２２など）に対して回転させるために採用される。図１０Ｂで示されているように、複数の第３の軸１５２を中心とした主プリントヘッド１１８の回転は、凸形状を有する表面３０２の起伏を模倣するために採用され得る。例えば、３０フィートの半径を有する凸表面は、複数の第３の軸１５２を中心として第５の方向１５０に－４度回転することを必要とし得る。図９Ｂで示されているように、幾つかの実施例では、第４のアクチュエータ１７６が、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を第３の軸１５２を中心として第６の方向１５１に回転させるように構成されている。図１０Ａで示されているように、複数の第３の軸１５２を中心とした主プリントヘッド１１８の回転は、凹形状を有する表面３０２の起伏を模倣するために採用され得る。例えば、３０フィートの半径を有する凹表面は、複数の第３の軸１５２を中心として第６の方向１５１に＋４度回転することを必要とし得る。幾つかの実施例では、第４のアクチュエータ１７６が、少なくとも２つの主プリントヘッド１１８を（中立位置から最大約５度で）第５の方向１５０及び第６の方向１５１に、主プリントヘッド１１８のうちの少なくとも別の１つに対して回転させるように構成されている。
【0068】
[0089] トレーリング印刷モジュール１３２が、主印刷モジュール１１６と同じ特徴を有するときに、トレーリング印刷モジュール１３２も、少なくとも１つの運動軸を有する。図６を参照すると、トレーリング印刷モジュール１３２の第４の軸１８５は、主印刷モジュール１１６の第１の軸１４６に対応する。トレーリング印刷モジュール１３２の第６のアクチュエータ１８４は、主印刷モジュール１１６の第２のアクチュエータ１７２に対応し、第４の軸１８５を中心として少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４を回転させるように構成されている。トレーリング印刷モジュール１３２の第５の軸１８７は、主印刷モジュール１１６の第２の軸１４９に対応する。トレーリング印刷モジュール１３２の第７のアクチュエータ１８６は、主印刷モジュール１１６の第３のアクチュエータ１７４に対応し、第５の軸１８７を中心として少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４を回転させるように構成されている。同様に、トレーリング印刷モジュール１３２の第６の軸１８９は、主印刷モジュール１１６の第３の軸１５２に対応する。トレーリング印刷モジュール１３２の第８のアクチュエータ１８８は、主印刷モジュール１１６の第４のアクチュエータ１７６に対応し、第６の軸１８９を中心として少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４を回転させるように構成されている。
【0069】
[0090] 図１１及び図１２を参照すると、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４は、少なくとも２つのトレーリング印刷モジュール１３２を含む。トレーリング印刷モジュール１３２の各１つは、第２のｚ軸に平行にトレーリングブロック本体１３０に対して第８の方向１６１に平行移動可能である。図４及び図５で示されている第１のアクチュエータ１６０と実質的に同様に、第５のアクチュエータ１８２は、トレーリング印刷モジュール１３２の各１つに結合し、トレーリング印刷モジュール１３２のうちの対応する１つを選択的に前進及び後退させるように動作可能である。作動されると、第５のアクチュエータ１８２は、第２のｚ軸に平行に、トレーリングブロック本体１３０に対して、対応するトレーリング印刷モジュール１３２を移動させるように構成されている。すなわち、エンドエフェクタ１００が表面上にあるときに、対応するトレーリング印刷モジュール１３２は、表面に向けて又は表面から離れるように移動される。トレーリング印刷モジュール１３２の各１つは、複数のトレーリング印刷モジュール１３２のうちの任意の他の１つとは独立して、選択的に移動可能である。したがって、第５のアクチュエータ１８２は、複雑な表面に沿って遭遇する様々な表面形状に適合し、それらに従うように、複数のトレーリング印刷モジュール１３２の位置を独立して調整するよう構成されている。
【0070】
[0091] 幾つかの実施例では、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４が、複数のセンサを更に含む。複数のセンサは、表面に対する又は幾つかの場合ではエンドエフェクタ１００の他のブロックに対するトレーリングブロック１０４についての位置データ及び測定データを提供するように構成されている。複数のセンサは、非限定的に、カメラ１５８、レーザー距離センサ１５４、及び加速度センサ１５６を含んでよい。トレーリングブロック１０４は、少なくとも１つのカメラ１５８を有する。一実施例では、少なくとも１つのカメラ１５８が、トレーリングブロック１０４の第２のリーディング側面１３１に隣接して位置付けられる。更に又は代替的に、他の複数の実施例では、少なくとも１つのカメラ１５８が、トレーリングブロック１０４の第２のトレーリング側面１３３に隣接して、トレーリングブロック本体１３０に結合される。更に、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４は、センサから表面までの距離を測定するように構成された少なくとも１つのレーザー距離センサ１５４を有する。レーザー距離センサからの距離データを使用して、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４の様々な部分の表面からの距離を特定することができる。例えば、少なくとも１つの距離センサ１５４は、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４の第２のリーディング側面１３１に隣接して又は第２のトレーリング側面１３３に隣接して位置付けられてよい。レーザー距離センサ１５４はまた、個別のトレーリングプリントヘッド１３４又は個別のトレーリング印刷モジュール１３２に関連付けられてもよい。幾つかの実施例では、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４がまた、少なくとも１つの加速度計１５６も含んでよい。例えば、加速度計１５６は、第２のトレーリング側面１３３に隣接して位置付けられる。少なくとも１つの加速度計１５６を使用して、表面に対する及び／又は主ブロック１０２に対する少なくとも１つのトレーリングブロック１０４の配向を検出する。複数のセンサによって生成された位置データに基づいて、少なくとも１つのトレーリングブロック１０４の位置及び／又は配向に対して、リアルタイムの調整が行われ得る。更に又は代替的に、複数のセンサによって生成された位置データに基づいて、トレーリング印刷モジュール１３２に対しても、リアルタイムの調整が行われ得る。
【0071】
[0092] 主ブロック１０２は、取り付けシステムを介して少なくとも１つのトレーリングブロック１０４に結合される。取り付けシステムは、少なくとも１つの取り付けレール１９０を含む。少なくとも１つの取り付けレール１９０は、主ブロック１０２又はトレーリングブロック１０４のうちの１つに固定され得る。取り付けシステムは、対応する少なくとも１つの取り付けレール１９０と摺動可能に係合するように構成されたキャリッジ１９１を更に含む。キャリッジ１９１は、主ブロック１０２又はトレーリングブロック１０４のうちの他の１つに固定される。摺動可能に係合されると、トレーリングブロック１０４は、第２のｙ軸に平行な又は第２のｙ軸と同一直線上にある方向において、主ブロック１０２に対して移動可能である。例えば、図１１で示されているように、複数の取り付けレール１９０が、トレーリングブロック１０４の第２のリーディング側面１３１に固定され、複数の取り付けレール１９０が、主ブロック１０２のトレーリング側面１２１に固定された対応するキャリッジ１９１と摺動可能に係合するように構成されている（例えば、図１３参照）。キャリッジ１９１は、少なくとも１つの取り付けレール１９０に結合されるように、図１２で示されている。図示されていないが、キャリッジ１９１は、主ブロック１０２と結合されるように構成されている。キャリッジ１９１は、第２のｘ軸に平行な又は第２のｘ軸と同一直線上にある第７の軸１９７を中心として、選択的に回転可能なように構成された回転軸受１９２を含む。第９のアクチュエータ１９４が、キャリッジ１９１に結合され、トレーリングブロック１０４上に位置付けられた少なくとも１つの取り付けレール１９０に沿って、主ブロック１０２に対して、トレーリングブロック１０４を選択的に前進及び後退させるように動作可能である。更に、第１０のアクチュエータ１９６が、キャリッジ１９１に結合され、第７の軸１９７を中心として、主ブロック１０２に対して、トレーリングブロック１０４を回転させるように構成されている。
【0072】
[0093] 取り付けシステムは、主ブロック１０２と第１の上側トレーリングブロック１０６との間にあるように、図１３で示されている。少なくとも１つの取り付けレール１９０が、第１の上側トレーリングブロック１０６に固定され、少なくとも１つの取り付けレール１９０と摺動可能に係合したキャリッジ１９１が、主ブロック１０２に固定される。キャリッジ１９１に結合された第１０のアクチュエータ１９６（図示せず）は、第７の軸１９７を中心として、主ブロック１０２に対して、第１の上側トレーリングブロック１０６を回転させるように構成されている。キャリッジ１９１に結合された第９のアクチュエータ１９４（図示せず）は、少なくとも１つの取り付けレール１９０に沿って、主ブロック１０２に対して、第１の上側トレーリングブロック１０６を選択的に前進及び後退させるように構成されている。更に、取り付けシステムは、第１の上側トレーリングブロック１０６と第２の上側トレーリングブロック１０８との間に位置付けられる。少なくとも１つのトレーリング取り付けレール２００が、第２の上側トレーリングブロック１０８に固定され、少なくとも１つのトレーリング取り付けレール２００と摺動可能に係合するトレーリングキャリッジ２０２が、第１の上側トレーリングブロック１０６に固定される。キャリッジ２０２に結合された第１０のアクチュエータ１９６（図示せず）は、第８の軸１９９を中心として、第１の上側トレーリングブロック１０６に対して、第２の上側トレーリングブロック１０８を回転させるように構成されている。キャリッジ２０２に結合された第９のアクチュエータ１９４（図示せず）は、少なくとも１つの取り付けレール２００に沿って、第１の上側トレーリングブロック１０６に対して、第２の上側トレーリングブロック１０８を選択的に前進及び後退させるように構成されている。
【0073】
[0094] 図１４～図１７を参照すると、エンドエフェクタ１００は、表面にインクを印刷するために使用されている間に、表面に沿って移動される。図示されているように、エンドエフェクタ１００は、主ブロック１０２及び２つのトレーリングブロック１０４（第１の上側トレーリングブロック１０６と第２の上側トレーリングブロック１０８）を含むが、エンドエフェクタ１００は、主ブロックのみ又は上側トレーリングブロック１０５と下側トレーリングブロック１０７の組み合わせを有する主ブロックを含む任意の構成を有し得る。図１４では、エンドエフェクタ１００が、完全に展開した位置２０４にある。それによって、第１の上側トレーリングブロック１０６と第２の上側トレーリングブロック１０８は、第２のｙ軸に平行な又は第２のｙ軸と同一直線上にある対応する少なくとも１つの取り付けレールに沿った（主ブロック１０２に対する）最も上側の位置まで側方外向きに拡張される。完全に展開した位置２０４は、エンドエフェクタ１００がシングルパスで表面に沿って広い帯状域（swath）に印刷することを可能にする。図１５で示されているように、図１４のエンドエフェクタは、表面３０２に対して移動している。表面３０２は凸面内にあり、したがって、主プリントヘッド１１８及びトレーリングプリントヘッド１３４は、表面３０２の起伏を模倣するために適宜調整されている。複数のカメラ１５８の視野及び照明器１５３から照射される光は、表面３０２に向けられるように図示されている。エンドエフェクタ１００が、印刷経路３１２（すなわち、エンドエフェクタ１００に先行する経路）に沿って移動されると、主プリントヘッド１１８及びトレーリングプリントヘッド１３４は、表面３０２にインクを印刷する。主プリンテッド経路２０８（すなわち、エンドエフェクタ１００に後続する経路）は、対応する主プリントヘッドが表面３０２を横断して移動するときに、主プリントヘッド１１８のうちの対応する１つによって印刷される。同様に、トレーリングプリンテッド経路２１０は、対応するトレーリングプリントヘッドが表面３０２を横断して移動するときに、トレーリングプリントヘッド１３４のうちの対応する１つによって印刷される。主印刷モジュール１１６及びトレーリング印刷モジュール１３２のジグザグ（すなわち、オフセット）設計に起因して、主プリンテッド経路２０８とトレーリングプリンテッド経路２１０は共に、プリンテッド経路の間にスペースがほとんど或いは全くない状態で、完全なプリンテッド経路を印刷する。幾つかの実施例では、主プリンテッド経路２０８及び／又はトレーリングプリンテッド経路２１０が、わずかに又は完全に重なり得るが、他の複数の実施例では、各経路が、次の経路の直ぐ隣にある。それによって、プリンテッド経路の間にスペースがなく、且つ重なりが生じない。
【0074】
[0095] 図１６では、エンドエフェクタ１００が、完全に後退した位置２０６にある。それによって、第１の上側トレーリングブロック１０６と第２の上側トレーリングブロック１０８は、第２のｙ軸に平行な又は第２のｙ軸と同一直線上にある対応する少なくとも１つの取り付けレールに沿った（主ブロック１０２に対する）最も内側の位置まで側方内向きに後退する。完全に後退した位置２０６は、エンドエフェクタ１００がシングルパスで表面に沿って、その最も狭い帯状域（swath）に印刷することを可能にする。完全に後退した位置２０６は、障害物又は他の特徴が印刷経路３１２に沿ってある場合に有用であり、エンドエフェクタ１００が、障害物又は他の特徴との衝突を回避しながら、印刷経路３１２に沿って印刷を継続することを可能にする。図１７で示されているように、図１６のエンドエフェクタは、表面３０２に対して移動している。表面３０２は凸面内にあり、したがって、主プリントヘッド１１８及びトレーリングプリントヘッド１３４は、表面３０２の起伏を模倣するために適宜調整されている。エンドエフェクタ１００が、印刷経路３１２に沿って移動されると、主プリントヘッド１１８及びトレーリングプリントヘッド１３４は、表面３０２にインクを印刷する。主プリントヘッド１１８は、対応する主プリントヘッドが表面３０２を横断して移動するときに、複数の主プリンテッド経路２０８に印刷する。同様に、トレーリングプリントヘッド１３４は、対応するトレーリングプリントヘッドが表面３０２を横断して移動するときに、複数のトレーリングプリンテッド経路２１０に印刷する。主印刷モジュール１１６及びトレーリング印刷モジュール１３２のジグザグ設計に起因して、主プリンテッド経路２０８とトレーリングプリンテッド経路２１０は共に、プリンテッド経路の間にスペースがほとんど或いは全くない状態で、完全なプリンテッド経路を印刷する。完全に後退した位置２０６では、主プリンテッド経路２０８とトレーリングプリンテッド経路２１０とのうちの幾つかが重なる。このように、プリンテッド経路のうちの幾つかは、主プリントヘッド１１８のみによって印刷され、プリンテッド経路のうちの幾つかは、主プリントヘッド１１８とトレーリングプリントヘッド１３４との両方によって印刷され（すなわち、経路が重なる）、プリントヘッド経路のうちの幾つかは、トレーリングプリントヘッド１３４によって印刷される。幾つかの実施例では、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８又は少なくとも１つのトレーリングプリントヘッド１３４が、プリンテッド経路が重なる期間中にインクの吐出を停止するように構成されてよい。それによって、少なくとも１つのプリントヘッドのうちの１つのみが、対応するプリンテッド経路を印刷する（すなわち、二重印刷が行われない）。
【0075】
[0096] 図１８を参照すると、幾つかの実施例による、表面３０２に印刷する方法４００が示されている。方法４００は、表面３０２に対してエンドエフェクタ１００を配置すること（ブロック４０２）を含む。エンドエフェクタ１００は、主ブロック本体１１４及び主ブロック本体１１４に結合された複数の主印刷モジュール１１６を含む主ブロック１０２を含む。複数の主印刷モジュール１１６の各１つは、ｚ軸に平行に主ブロック本体１１４に対して平行移動可能である。複数の主印刷モジュール１１６の各１つは、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を備える。
【0076】
[0097] 方法４００はまた、複数の主印刷モジュール１１６の各１つ及び少なくとも１つの主プリントヘッド１１８についての位置データを受け取ること（ブロック４０４）も含む。主ブロック１０２は、エンドエフェクタ１００についての位置データ及び測定データを提供するように構成された複数のセンサを含む。複数のセンサは、カメラ、距離センサ、加速度センサ、エンコーダ、及びコントローラを含んでよい。複数のセンサは、主プリントヘッド１１８、少なくとも１つの主印刷モジュール１１６、及び／又は主ブロック１０２、のうちの少なくとも１つについての位置データを測定して受け取るように構成されている。コントローラは、対応する主プリントヘッド１１８、主印刷モジュール１１６、又は主ブロック１０２の動きを制御するように構成されている。複数のセンサのうちの１つは、１つの主プリントヘッド１１８若しくは１つの主印刷モジュール１１６に個別に関連付けられ得るか、又は少なくとも２つの主プリントヘッド１１８若しくは主印刷モジュール１１６の間で共有され得る。
【0077】
[0098] 方法は、複数の主印刷モジュール１１６を調整すること又は少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を調整することのうちの少なくとも１つを更に含む。複数の主印刷モジュール１１６を調整すること（ブロック４０６）は、複数の主印刷モジュール１１６の各１つについての位置データに応答して行われる。ｚ軸に平行に複数の主印刷モジュール１１６のうちの少なくとも１つを前進又は後退させるために、複数の主印刷モジュール１１６の位置は主ブロック本体１１４に対して調整される。それによって、複数の主印刷モジュール１１６のうちの少なくとも１つは、表面３０２から所望の距離だけ離れる。少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を調整すること（ブロック４０８）は、少なくとも１つのプリントヘッド１１８の各１つについての位置データに応答して行われる。少なくとも１つの主プリントヘッドの位置は調整される。それによって、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８は、表面３０２から所望の距離だけ離れる。所望の距離は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を、ｚ軸に垂直なｘ軸に平行な若しくはｘ軸と同一直線上にある第１の軸１４６を中心として、主ブロック本体１１４に対して回転させること、又は、少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を、ｘ軸及びｚ軸に垂直なｙ軸に平行な若しくはｙ軸と同一直線上にある第２の軸１４９を中心として、主ブロック本体１１４に対して回転させること、のうちの少なくとも１つによって実現され得る。幾つかの実施例では、表面３０２からの所望の離隔距離が、表面にインクを印刷するための最適な離隔距離である。他の複数の実施例では、所望の離隔距離が、表面上での衝突を回避するための最適な離隔距離である。
【0078】
[0099] 方法４００は、表面３０２に沿ってエンドエフェクタ１００を移動させること（ブロック４１０）を更に含む。エンドエフェクタ１００は、印刷経路３１２に沿ってｘ軸に平行に表面３０２に沿って移動される。印刷経路３１２は、複数のデータからのデータを使用してリアルタイムで調整されてよい。
【0079】
[00100] 方法４００は更に、表面３０２に沿ってエンドエフェクタ１００が移動されるときに、表面３０２上の少なくとも１つの主プリントヘッド１１８を介して、インクを印刷すること（ブロック４１２）を含む。幾つかの実施例では、方法４００が、主ブロック１０２に結合された少なくとも１つのトレーリングブロック１０４を更に含む。少なくとも１つのトレーリングブロック１０４は、ｖブロック形態などの完全に展開した位置にあるエンドエフェクタ１００を形成するために、主ブロック１０２に対して側方に拡張され得る。ｖブロック形態は、ｖ形状を形成するように、主ブロック１０２と共に、主ブロック１０２に対して側方外向きに延在する、少なくとも１つの上側トレーリングブロック１０５及び少なくとも１つの下側トレーリングブロック１０７によって形成され得る。完全に展開した位置は、エンドエフェクタ１００がシングルパスで表面３０２に沿って最も広い帯状域（swath）をカバーすることを可能にする。少なくとも１つのトレーリングブロック１０４はまた、折り畳まれた形態にあるエンドエフェクタ１００を形成するために、主ブロック１０２に対して側方に後退し得る。折り畳まれた形態は、ｘ軸に対して整列したブロックを有するエンドエフェクタ１００を形成するように、主ブロック１０２と共に、主ブロック１０２に対して側方内向きに延在する少なくとも１つのトレーリングブロック１０４によって形成され得る。完全に後退した位置は、エンドエフェクタ１００がシングルパスで表面３０２に沿って最も狭い帯状域（swath）をカバーすることを可能にする。エンドエフェクタ１００は、完全に展開した位置と完全に後退した位置との間（両端を含む）の任意の位置に調整され得る。
【0080】
[00101] 上記の説明において、「上（up）」、「下（down）」、「上側（upper）」、「下側（lower）」、「水平（horizontal）」、「垂直（vertical）」、「左（left）」、「右（right）」、「上方（over）」、「下方（under）」などといった、特定の語が使用されていることがある。これらの語は、相互関係について触れている場合に、説明に何らかの明確性をもたらすために、適宜使用されている。しかし、これらの用語には絶対的な関係、位置、及び／又は向きを含意させる意図はない。例えば、ある物体に関して、この物体の上下を逆にするだけのことで、「上側」表面が「下側」表面になり得る。それでも、これは依然として同じ物体である。更に、「含む（including）」、「備える（comprising）」、「有する（having）」という語、及びこれらの変化形は、「～を含むが、それらに限定されない」ことを（そうではないことが明示的に記載されない限り）意味する。列挙されたアイテムは、別途明示的な記載がない限り、それらアイテムのうちの任意のもの又は全てが互いを排除する及び／又は互いを含むものであることを含意しない。「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」などの用語は、別途明示的な記載がない限り、「１以上の」という意味も表す。更に、「複数」という用語は、「少なくとも２つ」と規定され得る。
【0081】
[00102] 加えて、この明細書における、１つの要素が別の要素に「結合される（coupled）」事例は、直接的及び間接的な連結を含み得る。直接的な結合は、１つの要素が別の要素に連結しており、且つ、別の要素と何らかの接触があることであると規定され得る。間接的な結合とは、互いに直接接触しておらず、結合された要素間に１以上の追加の要素を有する、２つの要素間の結合と規定され得る。更に、本明細書において、１つの要素を別の要素に固定することは、直接的に固定することと、間接的に固定することとを含み得る。加えて、本明細書で使用されるように、「隣接する（adjacent）」は、必ずしも接触を意味するものではない。例えば、１つの要素は、別の要素に接触することなく隣接し得る。
【0082】
[00103] 本明細書において、列挙されたアイテムと共に使用される「～のうちの少なくとも１つ（at least one of）」という表現は、列挙されたアイテムのうちの一又は複数の種々の組み合わせが使用可能であり、必要とされ得るのは列挙されたアイテムのうち１つだけであり得ることを、意味している。アイテムとは、特定の物体、物品、又はカテゴリであり得る。言い換えると、「～のうちの少なくとも１つ」とは、任意の組み合わせのアイテム又は任意の数のアイテムを列挙された中から使用できることを意味するが、列挙されたアイテムのすべてが必要とされるわけではない。例えば、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」とは、例えば、「アイテムＡ」、「アイテムＡとアイテムＢ」、「アイテムＢ」、「アイテムＡとアイテムＢとアイテムＣ」、又は「アイテムＢとアイテムＣ」を意味し得る。幾つかの場合には、「アイテムＡ、アイテムＢ、及びアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定するものではないが、「２個のアイテムＡと１個のアイテムＢと１０個のアイテムＣ」、「４個のアイテムＢと７個のアイテムＣ」、又は他の好適な組み合わせを意味し得る。
【0083】
[00104] 別途指示していない限り、「第１（first）」、「第２（second）」などの語は、本明細書では単に符号として使用されており、これらの語が表わすアイテムに、順序的、位置的、又は序列的な要件を課すことを意図するものではない。更に、例えば「第２」のアイテムへの言及は、例えば「第１」の若しくはより小さい数がふられたアイテム、及び／又は、例えば「第３」の若しくはより大きな数がふられたアイテムの存在を必要とすることも、排除することもない。
【0084】
[00105] 本明細書において、特定の機能を実施する「よう構成／設定された（configured to）」システム、装置、構造物、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、実際には、いかなる変更も伴わずにその特定の機能を実施することが可能であり、更なる改変の後にその特定の機能を実施する可能性があるにすぎないというものではない。換言すると、特定の機能を実施する「ように構成された」システム、装置、構造物、物品、要素、構成要素、又はハードウェアは、その特定の機能を実施するという目的のために、特に選択され、作り出され、実装され、利用され、プログラムされ、及び／又は設計される。本明細書では、「～するよう構成された（configured to）」という表現は、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素又はハードウェアがさらなる改良なしで特定の機能を実行することを可能にする、システム、装置、構造、物品、要素、構成要素又はハードウェアの既存の特徴を指す。本開示において、特定の機能を実行する「よう構成された（configured to）」として記載されるシステム、装置、構造、物品、要素、構成要素又はハードウェアは、追加的又は代替的に、その機能を実行するよう「適合される（adapted to）」、及び／又は実行するよう「動作可能である（operative to）」として記載され得る。
【0085】
[00106] 本明細書に含まれている概略フロー図は、概括的には、論理フロー図として明示されている。そのため、記載の順序及び標識されたステップは、提示されている方法の１つの実施例を示している。示される方法の１以上のステップもしくはそれらの部分の機能、論理、又は効果と均等である他のステップ及び方法が、想起され得る。加えて、用いられている形式及び記号は、本方法の論理ステップを説明するために提供されており、本方法の範囲を限定するものではないと理解される。フロー図には様々な種類の矢印及び線が用いられ得るが、これらは、対応する方法の範囲を限定するものではないと理解される。実際、幾つかの矢印又はその他の接続部は、本方法の論理フローを示すためにのみ使用され得る。例えば、矢印は、図示されている方法の列挙されたステップ同士の間の、不特定の長さの待機時間又はモニタリング時間を示し得る。加えて、特定の方法が行われる順序は、図示されている対応するステップの順序に厳密に従うことも、従わないこともある。
【0086】
[00107] 本明細書の主題は、その本質及び実質的な特性から逸脱することなく、他の具体的な形態において具現化され得る。上述の実施例は、あらゆる観点において、単なる例示であって、限定的ではないと解釈すべきである。本明細書の複数の実施例の均等性の意味及び範囲内に入る全ての変形は、特許請求の範囲に含まれるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【外国語明細書】