CN103072370A - 丝网印刷机刮刀控制机构 - Google Patents

Abstract

一种丝网印刷机刮刀控制机构，包括基座（1）、刮刀组件、覆墨刀组件、刮刀升降机构和刮刀施压机构。刮刀组件包括刮刀摆动体（2）和刮刀（22）；覆墨刀组件包括覆墨刀转轴（40）、覆墨刀（32）和两条边杆（41）；刮刀升降机构包括四连杆（18、19、21）、滑轨（17）、拉杆（12）、摆动杆（8）、凸轮（7）和电磁刹车电机（11）；刮刀施压机构包括扭力弹簧（13）、蜗轮（6）、蜗杆（5）和压力传递座（14）。将刮刀的升降运动与压力传递分解为二个机构，由蜗轮蜗杆机构带动扭力弹簧进行压力调节，压力调节方便，提高了印刷压力的稳定性，刮刀的升降运动的阻力不会对印刷的压力产生影响，改善了机构受控能力。

Description

丝网印刷机刮刀控制机构

技术领域

本发明涉及一种厚膜印刷机的部件的结构，一种丝网印刷机刮刀控制机构。

背景技术

厚膜印刷机是以丝网印刷的方式在电子元器件上印制线路、图型、电阻的专用设备。一般丝网印刷刮刀的控制是依靠气缸来进行直上直下的运动。印刷压力是印刷的五大变量之一，压力的恒定与否直接关系到印刷的一致性，一般的印刷机是依靠气缸进气压力或采用压差调节，压力的调节不方便，不直观，容易受气压不稳的影响。同时，由于气缸本身的摩擦力，控制精度及瞬时响应性不高。因此对于印刷膜厚控制要求很高的场合，就显得力不从心。

发明内容

本发明旨在提出一种丝网印刷机刮刀控制机构，刮刀运动与压力传递互相独立，且压力能方便地调节。

这种丝网印刷机刮刀控制机构包括基座、刮刀组件、覆墨刀组件、刮刀升降机构和刮刀施压机构。基座的两侧各有一条向前伸出的臂，此两臂的前部各有一个刮刀轴孔，此两臂的后部各有一个覆墨刀轴孔。刮刀组件包括刮刀摆动体和刮刀，刮刀固定在刮刀摆动体的前端，刮刀摆动体的后部有一根刮刀转轴，此刮刀转轴的两端插入基座上的刮刀轴孔中，刮刀摆动体的左侧面的前部有一个滚轮和一个承压杆。覆墨刀组件包括覆墨刀转轴、覆墨刀和两条边杆，覆墨刀通过边杆与覆墨刀转轴相固定，覆墨刀转轴的两端插入基座上的覆墨刀轴孔中。刮刀升降机构包括四连杆、滑轨、拉杆、摆动杆、凸轮和电磁刹车电机；凸轮的轴与电磁刹车电机的输出轴相连，凸轮的凸面与摆动杆的摆动端的侧面相贴合，摆动杆的摆动端与拉杆的后端相铰接，拉杆的前端与滑轨的后端相铰接，四连杆为一个平行四边形，有上长边、下长边和两条短边，四连杆的长边的长度方向与基座的移动方向相同，滑轨固定在上长边上，并与上长边相紧贴，滑轨位于滚轮的下方；拉杆后拉时，四连杆中的两条短边向上竖起，滑轨上抬，将滚轮向上顶起，拉杆前推时，滑轨下落，滑轨与滚轮脱离。刮刀施压机构包括扭力弹簧、蜗轮、蜗杆和压力传递座。蜗轮、蜗杆的支座固定在基座上，扭力弹簧套在蜗轮的轴上，压力传递座套在蜗轮的轴的前端，扭力弹簧的前端与压力传递座相固定，扭力弹簧的后端与蜗轮轴相固定，压力传递座的侧端压合在刮刀摆动体上的承压杆上。

    这种丝网印刷机刮刀控制机构采用蜗轮蜗杆机构带动扭力弹簧进行压力调节，压力调节方便，蜗轮蜗杆有自锁功能，提高了印刷压力的稳定性；采用凸轮、摆动杆、拉杆、四连杆、滑轨和滚轮来驱动刮刀升降，将刮刀的升降运动与压力传递分解为二个机构，刮刀的升降运动的阻力不会对印刷的压力产生影响，改善了机构受控能力。

附图说明

图1为这种丝网印刷机刮刀控制机构的结构原理图；

图2为基座的结构图；

图3为刮刀组件；

图4为刮刀摆动体与平衡架的结构；

图5为覆墨刀组件；

图6为丝网印刷机刮刀控制机构的俯视图；

图7为丝网印刷机刮刀控制机构工作过程的第一种状态图；

图8为图7所示状态的侧视图；

图9为丝网印刷机刮刀控制机构工作过程的第二种状态图；

图10为图9所示状态的侧视图；

图11为刮刀组件与覆墨刀组件联动的第一种状态图（A-A剖视图）；

图12为刮刀组件与覆墨刀组件联动的第二种状态图；

图13为这种丝网印刷机刮刀控制机构的应用原理图；

图14为图13装置的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，这种丝网印刷机刮刀控制机构包括基座1、刮刀组件、覆墨刀组件、刮刀升降机构和刮刀施压机构。如图2所示，基座1的左右两侧各有一条向前伸出的臂36，此两臂的前部各有一个刮刀轴孔37，此两臂的后部各有一个覆墨刀轴孔38。如图1和图3所示，刮刀组件包括刮刀摆动体2和刮刀22。刮刀固定在刮刀摆动体的前端，刮刀摆动体的后部有一根刮刀转轴31，此刮刀转轴成左右方向设置，此刮刀转轴的两端插入基座1上的刮刀轴孔37中，刮刀摆动体的左侧面的前部有一个滚轮16和一个承压杆15。如图5所示，覆墨刀组件包括覆墨刀转轴40、覆墨刀32和两条边杆41。覆墨刀转轴成左右方向设置，覆墨刀通过边杆与覆墨刀转轴相固定：两条边杆互相平行，两条边杆的后端与覆墨刀转轴相固定，边杆的前端与覆墨刀相固定。覆墨刀转轴的两端插入所述的基座上的覆墨刀轴孔38中。如图1和图6所示，刮刀升降机构包括四连杆18、19、21、滑轨17、拉杆12、摆动杆8、凸轮7和电磁刹车电机11。凸轮7可以为一个阿基米德螺线凸轮。凸轮的轴与电磁刹车电机的输出轴相连，凸轮的凸面与摆动杆的摆动端的侧面相贴合，图中凸轮的凸面是与摆动杆摆动端上的小滚轮68的侧面相贴合的，小滚轮可起到减小摩擦力的作用。摆动杆8的摆动端还与拉杆12的后端相铰接，拉杆的前端与滑轨17的后端相铰接。四连杆为一个平行四边形，有两条短边21、上长边19和下长边18，四连杆的长边的长度方向与基座1的移动方向相同。滑轨17固定在上长边19上，并与上长边相紧贴，滑轨17位于滚轮16的下方；拉杆12向后拉时，四连杆中的两条短边21向上竖起，滑轨17上抬，将滚轮16向上顶起；拉杆12前推时，两条短边21向前倾倒，滑轨17下落，滑轨与滚轮16脱离。刮刀施压机构包括扭力弹簧13、蜗轮6、蜗杆5和压力传递座14。蜗轮、蜗杆的支座33（参看图8、图10）与基座1相固定，扭力弹簧套在蜗轮的轴上，压力传递座套在蜗轮的轴的前端，扭力弹簧的前端与压力传递座相固定，扭力弹簧的后端与蜗轮轴相固定，压力传递座14的侧端从刮刀摆动体的上的承压杆15上方压合在承压杆上。

如图1所示，转动蜗杆5的旋钮34，即可带动蜗轮6转动，蜗轮的轴跟着转动，使扭力弹簧13旋紧或旋松，从而改变了压力传递座14对承压杆15的压力，调节了刮刀下压的压力。如图6、图7和图8所示，当刮刀前进（图6、7中向右方向移动）时，此时是覆墨刀把要印刷的浆料均匀地覆盖于丝网上面，电磁刹车电机11驱动凸轮7转动到将摆动杆8向后摆动的位置，摆动杆将拉杆12向后拉，拉杆将滑轨17向后拉，带动四连杆中的上长边19后移，两条短边21向上竖起，使上长边19和滑轨17向上抬起，滑轨将滚轮16向上托起，刮刀摆动体2的前端及刮刀22向上摆动，成图8所示状态，刮刀与丝网30相脱离。如图9和图10所示，当刮刀后退（图9中向左方向移动）时，此时是刮刀把要印刷的浆料通过对丝网的作用传递到要印刷的元件上表面，电磁刹车电机11驱动凸轮7旋转180度，使摆动杆8处于向前摆动的位置，摆动杆将拉杆12向前推，拉杆将滑轨17向前推，带动四连杆中的上长边19前移，两条短边21向前倾倒，使上长边19和滑轨17向下落下，滑轨与滚轮16脱离，扭力弹簧13的弹力使压力传递座14通过承压杆15将刮刀摆动体2的前端及刮刀22向下压下，成图10所示状态，刮刀与丝网30相紧压（一般刮刀将丝网下压约1.6mm）。由此可知，刮刀下压的压力不受刮刀的升降运动的影响。刮刀的压力还可从蜗轮的转动的刻度上指示出来。

如图1、图3和图11所示，这种丝网印刷机刮刀控制机构中的刮刀摆动体2的上表面的左侧可以有一个调节刮刀下压深度的刮刀调节螺杆4和调节螺杆支座52。基座1的上表面上固定着一块定位板42，调节螺杆支座成倒“L”形，调节螺杆支座的下端固定在刮刀摆动体2上，侧端伸出在定位板42的上方，此侧端上有一个上下方向的螺孔，刮刀调节螺杆4旋入调节螺杆支座上的上述螺孔中，刮刀调节螺杆4的下端指向定位板42。此结构用于调节刮刀的下压深度：滑轨17与滚轮16脱离时、刮刀摆动体2的前端及刮刀22下压到刮刀调节螺杆4的下端与定位板42相接触时为止，调节刮刀调节螺杆4与定位板42之间的间距，即调节了刮刀的下压深度。

如图3和图4所示，这种丝网印刷机刮刀控制机构中的刮刀摆动体2的前端还可以有一个平衡架、两个刮刀偏转调节头3和两个调节头支座56。平衡架包括一个中心块54、两条横杆53和两块竖块26。两条横杆互相平行，竖块固定在横杆的两端，中心块固定在横杆的中心，中心块的后面的中心有一根轴58，此轴插入刮刀摆动体2的前端的二个轴承57中。中心块的前面的中心也有一根轴55，此轴上有螺纹，此轴与刮刀22相固定。两个调节头支座56分别固定在刮刀摆动体2的前沿的两侧，两个刮刀偏转调节头3分别旋入调节头支座上的螺孔中，刮刀偏转调节头3的下端分别指向平衡架上的一块竖块26的上表面。这样设计可以解决二方面问题，一是：针对一般印刷时，可以令偏转调节头3脱离两块竖块26，此时刮刀22可以自由地依中心块后面上的轴58转动，在刮刀22与丝网30接触时，依靠丝网30对刮刀22的弹力，自动修正刮刀22的平衡，使刮刀22紧贴于丝网及印刷元件表面。二是：针对高精度厚膜印刷，如丝网左右张力有偏差，这样，丝网左右对刮刀产生的弹力会有大小不一的现象，从而造成印刷膜厚的偏差，可通过偏转调节头3对刮刀施加额外的强制力，从而确保印刷膜厚的一致性。

如图3所示，这种丝网印刷机刮刀控制机构中的刮刀组件还可包括压紧螺母24和压紧片25。刮刀22依靠其上部的柄23上的孔67套合在平衡架的中心块54上，刮刀的柄23的后表面上有两条横向的槽，一条V形槽63，一条矩形槽64，分别扣合在平衡架的两条横杆53上， V形槽确定了刮刀安装的水平方向，矩形槽保证了安装平面及修正加工偏差。刮刀安装前，压紧螺母24已经预先松旋于中心块的前面的中心的轴55上，由于刮刀的柄23的中间孔大于压紧螺母24的外径，因此，压紧螺母24预先旋于轴55上不会影响到刮刀的柄23的拆装。中心块是起到刮刀的柄23安装导向作用，将压紧片25沿垂直方向从上方插入刮刀的柄23与压紧螺母24之间，压住刮刀的柄23，压紧片25中心的长槽66卡住中心块正面两个短导柱65，使压紧片25不能转动，旋紧压紧螺母，压住压紧片25并将刮刀的柄23及刮刀固定住（图1所示为装配完成后的状态）。这种结构既可以保证每次重复安装刮刀的一致性（高度及平衡度），又可使刮刀能快捷、方便地装上和拆下。

如图5和图11所示，这种丝网印刷机刮刀控制机构中的覆墨刀组件还可包括两个覆墨刀调节螺杆35和两块支承板69，支承板分别固定于两条边杆41的内侧，支承板上有一个上下方向的螺孔，两个覆墨刀调节螺杆35分别旋入上述螺孔中。所述的刮刀摆动体2的下表面上左右两侧各固定着一块托板43，托板的后端伸入所述的覆墨刀调节螺杆35的下端的下方。如图7和图11所示，在覆墨过程中，刮刀和覆墨刀向前（图7中右方向）移动，刮刀处于抬升状态，与浆料相脱离，而覆墨刀处于下降状态，刮动丝网上的浆料前移，移动到图7最右端后停止，覆墨过程完成。如图9和图12所示，在印刷过程中，在起始时，刮刀22向下摆动，托板43的后端上抬，将覆墨刀调节螺杆35向上推，使覆墨刀32上抬；然后，刮刀和覆墨刀向后（图9中左方向）移动，刮刀刮动丝网上的浆料，进行印刷，而覆墨刀与浆料相脱离，移动到图9最左端后停止，印刷过程完成，此时，刮刀22向上摆动，托板43的后端下落，与覆墨刀调节螺杆32脱离，覆墨刀32下落，为下一次印刷作准备（也即图6、7状态）。正常停机状态时如图6、7所示，印刷头停止于后端，此时刮刀处于抬升状态，覆墨刀处于下降状态，且丝网上面没有浆料。

如图5所示，这种丝网印刷机刮刀控制机构中的覆墨刀组件还可包括覆墨刀架62和两个卡爪59。边杆41的前端各有一个销钉60。覆墨刀架62成长条形，其两端各有一向上伸展的边条61，边条上各有一个销钉孔，两个卡爪59分别铆合在两条边杆的前端，覆墨刀32固定在覆墨刀架62的中部，覆墨刀架上的边条61上的销钉孔套合到边杆41前端的销钉60上，卡爪59卡合在边条61的两边。依靠上述覆墨刀架上的边条61上的销钉孔、边杆41前端的销钉60及卡爪59，覆墨刀可以快速地安装到边杆41上或从边杆上拆下。

如图13和图14所示，这种丝网印刷机刮刀控制机构使用时，将基座1与印刷头驱动座44相固定，电磁刹车电机11、摆动杆8的转轴、四连杆的下长边18上的安装块20分别与机头框架相固定。印刷头驱动座44的两侧各有两个直线轴承45，此直线轴承套合在两根互相平行的导杆46上。印刷头驱动座44的中部有一个丝杠螺母48，此丝杠螺母套合在一根滚珠丝杆49上，滚珠丝杆由同步轮47和同步带50传动，由伺服电机51驱动。印刷过程中，印刷头驱动座44在滚珠丝杆的驱动下，沿导杆46作前后移动，带动基座1、刮刀22、覆墨刀32前后移动。往前方向即图中向右方向为覆墨方向，移动到最前端后，刮刀下降，覆墨刀抬升，然后往后方向即图中向左方向进行印刷，到达最后边后，刮刀抬升，覆墨刀下降，为下一轮印刷作准备。刮刀22、覆墨刀32前移时，电磁刹车电机11驱动凸轮7转动180度，摆动杆8处于向后摆动的位置，拉杆12、滑轨17及上长边19后退，短边21向上竖起，上长边19和滑轨17上升，滑轨将滚轮16顶起，刮刀22处于上抬状态，覆墨刀32处于下落状态，覆墨刀将丝网上均匀覆盖一层浆料，此为覆墨过程；刮刀22、覆墨刀32后移时，电磁刹车电机11驱动凸轮7转动到摆动杆8处于向前摆动的位置，拉杆12、滑轨17及上长边19前移，短边21向前倾倒，上长边19和滑轨17下落，滑轨与滚轮16处于脱离状态，刮刀22处于下压状态，覆墨刀32处于上抬状态，刮刀将浆料通过丝网涂覆于被印刷元件上，此为印刷过程。

图1中9为摆动杆8的固定螺栓，用来将摆动杆与机头框架相固定的。10为光电位置检测器，用于检测凸轮7的转动位置，使其与刮刀的动作同步。27为压力补偿调节臂，28为压力补偿调节螺杆，39为压力补偿杆。由于主要压力由右侧蜗轮带动扭簧传递，单侧的受压会造成丝网对刮刀的弹力受到刮刀转轴刚性及转轴间隙的影响，从而造成不稳定力的传递，会轻微影响到刮刀对浆料的正压力，因此在右侧设置此压力补偿杆（0-2.5kg）调整压力，能彻底消除此类影响，也用来消除转轴长期运行后的磨损间隙，以能保证该机构运行几百万次后的控制精度。图6中29为电机安装板，用来将电磁刹车电机11固定到机头框架上。

Claims (6)

1.一种丝网印刷机刮刀控制机构，包括基座（1）、刮刀组件、覆墨刀组件、刮刀升降机构和刮刀施压机构；所述的基座的两侧各有一条向前伸出的臂（36），此两臂的前部各有一个刮刀轴孔（37），此两臂的后部各有一个覆墨刀轴孔（38）；所述的刮刀组件包括刮刀摆动体（2）和刮刀（22），刮刀固定在刮刀摆动体的前端，刮刀摆动体的后部有一根刮刀转轴（31），此刮刀转轴的两端插入所述的基座上的刮刀轴孔（37）中，刮刀摆动体的左侧面的前部有一个滚轮（16）和一个承压杆（15）；覆墨刀组件包括覆墨刀转轴（40）、覆墨刀（32）和两条边杆（41），覆墨刀通过边杆与覆墨刀转轴相固定，覆墨刀转轴的两端插入所述的基座上的覆墨刀轴孔（38）中；其特征是所述的刮刀升降机构包括四连杆（18、19、21）、滑轨（17）、拉杆（12）、摆动杆（8）、凸轮（7）和电磁刹车电机（11），凸轮的轴与电磁刹车电机的输出轴相连，凸轮的凸面与摆动杆的摆动端的侧面相贴合，摆动杆的摆动端与拉杆的后端相铰接，拉杆的前端与滑轨的后端相铰接，四连杆为一个平行四边形，有上长边（19）、下长边（18）和两条短边（21），四连杆的长边的长度方向与基座（1）的移动方向相同，滑轨（17）固定在上长边（19）上，并与上长边相紧贴，滑轨（17）位于滚轮（16）的下方，拉杆（12）后拉时，四连杆中的两条短边向上竖起，滑轨（17）上抬，将滚轮（16）向上顶起，拉杆（12）前推时，滑轨（17）下落，滑轨与滚轮（16）脱离；刮刀施压机构包括扭力弹簧（13）、蜗轮（6）、蜗杆（5）和压力传递座（14），蜗轮、蜗杆的支座（33）固定在基座（1）上，扭力弹簧套在蜗轮的轴上，压力传递座套在蜗轮的轴的前端，扭力弹簧的前端与压力传递座相固定，扭力弹簧的后端与蜗轮轴相固定，压力传递座的侧端压合在刮刀摆动体上的承压杆（15）上。

2.如权利要求1所述的丝网印刷机刮刀控制机构，其特征是所述的刮刀摆动体（2）的上表面的左侧有一个调节刮刀下压深度的刮刀调节螺杆（4）和调节螺杆支座（52），所述的基座（1）的上表面上固定着一块定位板（42），调节螺杆支座成倒“L”形，调节螺杆支座的下端固定在刮刀摆动体上，侧端伸出在定位板（42）的上方，此侧端上有一个上下方向的螺孔，刮刀调节螺杆（4）旋入调节螺杆支座上的上述螺孔中，刮刀调节螺杆的下端指向定位板（42）。

3.如权利要求2所述的丝网印刷机刮刀控制机构，其特征是所述的刮刀摆动体（2）的前端有一个平衡架、两个刮刀偏转调节头（3）和两个调节头支座（56）；平衡架包括一个中心块（54）、两条横杆（53）和两块竖块（26），两条横杆互相平行，竖块固定在横杆的两端，中心块固定在横杆的中心，中心块的后面的中心有一根轴（58），此轴插入刮刀摆动体（2）的前端的一个轴承（57）中，中心块的前面的中心也有一根轴（55），此轴上有螺纹，此轴与刮刀（22）相固定；两个调节头支座（56）分别固定在刮刀摆动体（2）的前沿的两侧，两个刮刀偏转调节头（3）分别旋入调节头支座上的螺孔中，刮刀偏转调节头（3）的下端分别指向平衡架上的一块竖块（26）的上表面。

4.如权利要求3所述的丝网印刷机刮刀控制机构，其特征是所述的刮刀组件还包括压紧螺母（24）和压紧片（25），刮刀（22）依靠其上部的柄（23）上的孔（67）套合在所述的平衡架的中心块（54）上，刮刀的柄（23）的后表面上有两条横向的槽，一条V形槽（63），一条矩形槽（64），分别扣合在平衡架的两条横杆上，压紧片（25）从上方插入刮刀的柄（23）与压紧螺母（24）之间，压紧片中心的长槽（66）卡住中心块正面的两个短导柱（65）并压住刮刀的柄（23），压紧螺母（24）旋合在中心块的前面的中心的轴（55）上，压住压紧片（25）。

5.如权利要求4所述的丝网印刷机刮刀控制机构，其特征是所述的覆墨刀组件还包括两个覆墨刀调节螺杆（35）和两块支承板（69），支承板分别固定于两条边杆（41）的内侧，支承板上有一个上下方向的螺孔，覆墨刀调节螺杆（35）分别旋入上述螺孔中；所述的刮刀摆动体（2）的下表面上左右两侧各固定着一块托板（43），托板的后端伸入所述的覆墨刀调节螺杆（35）的下端的下方。

6.如权利要求5所述的丝网印刷机刮刀控制机构，其特征是所述的覆墨刀组件还包括覆墨刀架（62）和两个卡爪（59），所述的边杆（41）的前端各有一个销钉（60），覆墨刀架（62）成长条形，其两端各有一向上伸展的边条（61），边条上各有一个销钉孔，两个卡爪（59）分别铆合在两条边杆的前端，覆墨刀（32）固定在覆墨刀架（62）的中部，覆墨刀架上的边条（61）上的销钉孔套合到边杆（41）前端的销钉（60）上，卡爪（59）卡合在边条（61）的两边。

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