CN109664599B - 膨胀式气动模板夹具 - Google Patents

Abstract

用于将印刷丝网框架夹紧在印刷机内的夹紧系统使用至少一个可膨胀囊来实现夹紧。该系统可以是模块化的，使得可以根据需要更换、替换或合并囊和/或延伸插入件。

Description

膨胀式气动模板夹具

技术领域

本发明涉及一种用于在印刷过程中将印刷丝网框架夹紧在印刷机内的夹紧系统、一种用于夹紧系统的可膨胀囊、一种包括夹紧系统的印刷机以及一种将印刷丝网框架夹紧在印刷机内的方法。

背景技术

目前，诸如用于太阳能电池或燃料电池的晶片或电路板的电子基板经由印刷丝网通过丝网印刷制造到基板上。在这样的过程中，印刷机的印刷头（通常包括刮刀的印刷头）沿着诸如模板或网格的印刷丝网通过，以迫使导电浆料或油墨穿过形成在丝网中的孔图案并到达基板上。可以接受的是，在印刷过程中，印刷丝网应保持在张力下，并且因此印刷丝网通常保持在夹持丝网的边缘并向其施加张紧力的框架内。一种这样的张紧系统是VectorGuard®系统。在该系统中，丝网设置有边缘构件，该些边缘构件紧固到丝网并用于支撑丝网，并且单独的框架用于与边缘构件接合以在使用时施加张紧力。

还已知的是，为了使印刷过程成功，必须将框架牢固地夹紧在印刷机内，并且因此可以为此目的设置夹紧系统。由于印刷丝网以及由此它们各自的框架可以具有各种尺寸，因此夹紧系统应能够适合各种不同的框架尺寸，使得可以将任何标准框架牢固地夹紧在印刷机内。

用于印刷机的一种已知的示例性夹紧系统1示意性地示于图1中。为了清楚起见，还示出了一种轴系统，其中，X表示印刷轴，即，印刷头将沿其移动以实现印刷的轴，Y表示横轴，并且Z表示与X和Y正交的轴。通常，X-Y平面将位于水平面内，而Z将垂直延伸。示出了两个基本部件：外部“版框”2和插槽3，插槽3包括一对细长内夹紧轨道4a、4b。为了说明，还示出了支撑在框架6内的印刷丝网5，框架6被容置在插槽3内并被夹紧到夹紧轨道4a、4b上。

版框2用于使夹紧轨道4a、4b以及因此框架6相对于印刷头（未示出）正确地对准。如所示出的，版框2包括基本上U形的梁布置，更具体地，两个较长的横向梁7a、7b和位于横向梁7a、7b之间的连接梁8。四个凸耳9从横向梁7a、7b突出。这些凸耳9通过轴承安装在印刷机（未示出）的相应支撑区域上，使得整个版框2可相对于印刷机移动。版框2相对于印刷机在X-Y平面内的位置以及在X-Y平面内的旋转均由版框致动器10控制，并自动动作。夹紧轨道4a、4b支撑在位于连接梁8下方的导杆（不可见）处，并且通过版框2所负载的前轨道支撑件11支撑，使得夹紧轨道4a、4b位于梁7a、7b和8的水平面下方。选择性地可移动支撑夹紧轨道4a、4b，使得当释放锁定系统20时，可以调节夹紧轨道4a、4b之间的横向距离。应该注意的是，横向梁7a、7b在它们的下边缘上成形为使得相应的夹紧轨道4a、4b能够位于梁7a、7b的下方。

每个夹紧轨道4a、4b包括基本上L形的支撑件12a、12b，框架可以支撑在支撑件12a、12b上，其中，支撑件由直立壁14a、14b以及框架可以位于其上的水平凸缘13a、13b形成。每个支撑件12a、12b沿着相应轨道的基本上整个长度延伸，从而可以支撑一系列不同尺寸的框架。在一些构型中，可替换地，可以在支撑件12a、12b上一次保持多于一个的框架。支撑件12a、12b的直立壁14a、14b接触框架6的侧壁，有助于防止框架6相对于支撑件12a、12b在±Y方向上的横向运动。与支撑件12a、12b相邻且向外布置的是夹紧机构，该夹紧机构在每个夹紧轨道4a，4b上包括：驱动杆15a、15b，其沿夹紧轨道4a、4b延伸并由轴承和导向件16引导；驱动杆致动器17a、17b，其用于沿其轴线驱动驱动杆15a、15b；以及多个夹紧指状件18，所述夹紧指状件通过相应的链接件19机械地连接到驱动杆15a、15b。重要的是，在夹紧之前，框架6沿轨道4a、4b（即，沿X轴）正确定位。这种定位通常通过物理定位止挡（未示出）实现，框架6抵靠该物理定位止挡。在一些机器中，框架6可以例如通过叶片（未示出）自动地移动到位，叶片可以例如附接到印刷头。可替换地，框架6可以简单地由操作者推动就位（即，直到其抵靠定位止挡）。为了之后将框架6夹紧就位，可以是气动或电动的致动器17a、17b由诸如计算机、处理装置等单独的控制系统（未示出）启动，以轴向驱动相应的驱动杆15a、15b。该移动使链接件19发生位移，这反过来使夹紧指状件18旋转并向下压在框架6上，从而向框架施加夹紧力。在所示出的装置中，在每个夹紧轨道4a、4b上有三个夹紧指状件18。在所示出的较小的框架6中，每个轨道4a、4b上仅有两个夹紧指状件18在使用时接触框架。如果使用较大的框架，则第三夹紧指状件18可另外接触框架。当需要移除框架6时，使致动器17a、17b反转，从而在相反轴向上移动相应的驱动杆15a、15b，使得夹紧指状件18从与框架6的接合中释放。之后，可以将框架6从印刷机上移除。

通常，框架装载操作顺序如下：

i）操作者解锁锁定系统并将轨道4a、4b移动到大致所需的横向（Y）距离处，

ii）将框架6插入到轨道4a、4b上（并且如上所述，沿X轴放置在所需的距离处），

iii）将轨道4a、4b移动到所需的横向距离处（即，框架与夹紧轨道的壁接触的位置），

iv）将锁定系统重新锁定，

v）启动驱动杆致动器17a、17b以迫使夹紧指状件18向下到框架上，以及

vi）将版框2移动到所需的水平和旋转位置。

根据印刷机，可以自动地执行上述操作中的各个操作或全部操作。

已知的这类夹紧系统通常工作良好。然而，已经认识到这种系统也存在各种缺点。例如，上述夹紧系统包括大约250个昂贵且精密设计的/商业的现成部件，致使组装和修理夹紧系统都可能是复杂且耗时的。此外，使用单独的夹紧指状件使得沿着框架长度实现均匀分布的载荷成为问题，在模板翘曲时可能会对印刷质量产生不利影响，这一问题可能因使用不同尺寸的框架的要求而加剧。另外，工业正朝着使用更高印刷力（即，通过印刷头施加到印刷丝网的压力更高）的方向发展，因此需要更高的夹紧力以将框架保持在正确的位置。

本发明旨在解决这些问题并提供一种替代的夹紧系统，该夹紧系统在机械上更简单，提供高载荷均匀性，并且能够在设想的印刷力的整个范围内将框架保持就位。

根据本发明，该目的通过使用可膨胀囊（例如气动囊）来实现，从而实现夹紧。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在印刷过程中将印刷丝网框架夹紧在印刷机内的夹紧系统，所述夹紧系统包括：

用于在使用时容置框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用于容纳所述框架的空间，并且所述插槽包括用于在使用时支撑所述框架的框架支撑件，

夹紧支架，

由所述夹紧支架保持的可膨胀囊，所述可膨胀囊承载有接合表面，以及

流体供应装置，其用于将流体供应到所述可膨胀囊以使其从未膨胀状态膨胀到膨胀状态，其中，在所述可膨胀囊的膨胀期间，使所述接合表面朝向所述空间移动，使得在使用时，当所述可膨胀囊处于所述未膨胀状态时，印刷框架被装入所述插槽中，并且当所述可膨胀囊处于所述膨胀状态时，所述印刷框架被所述可膨胀囊夹紧以相对于所述框架支撑件固定。

根据本发明的第二方面，提供了一种将印刷丝网框架夹紧在印刷机内的方法，所述印刷机包括夹紧系统，所述夹紧系统包括用于容置所述印刷丝网框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用于容纳所述框架的空间，所述方法包括如下步骤：

i）在所述空间内插入印刷丝网框架；以及

ii）使由所述夹紧系统的夹紧支架保持的可膨胀囊膨胀，使得由所述可膨胀囊承载的接合表面远离所述夹紧支架并朝向所述印刷丝网框架移动，并且从而将所述印刷丝网框架夹紧到所述夹紧系统。

在所附权利要求书中阐述了本发明的其他具体方面和特征。

附图说明

现在将结合附图（未按比例）来描述本发明，如下。

图1示意性地示出了现有夹紧系统的透视图。

图2示意性地示出了根据本发明的第一示例中夹紧系统的透视图。

图3示意性地示出了图2的夹紧系统的一部分的剖视图，其中，可膨胀囊处于未膨胀状态。

图4示意性地示出了图2的夹紧系统的一部分的剖视图，其中，可膨胀囊处于膨胀状态。

图5示意性地示出了第一实施例的可膨胀囊的透视图。

图6示意性地示出了根据本发明的第二实施例的可膨胀囊的剖视图。

图7示意性地示出了根据本发明的第三实施例的模块化系统的部件的剖视图。

图8示意性地示出了根据本发明的第四实施例的模块化系统的部件的剖视图。

图9示意性地示出了本发明的第五实施例的剖视图。

图10示意性地示出了本发明的第六实施例的剖视图。

图11示意性地示出了本发明的第七实施例的剖视图。

图12示意性地示出了本发明的第八实施例的剖视图。

图13至图16示意性地示出了根据本发明的其他实施例的可膨胀囊的剖视图。

附图标记：

1、31 - 夹紧系统

2、32 - 版框

3 - 插槽

4a、4b - 夹紧轨道

5 - 印刷丝网

6、93、94 - 印刷框架

7a、7b - 横向版框梁

8 - 连接版框梁

9 - 凸耳

10 – 版框致动器

11 - 前轨道支撑件

12a、12b - L形支撑件

13a、13b - 支撑凸缘

14a、14b -壁

15a、15b - 驱动杆

16 - 导向件

17a、17b - 驱动杆致动器

18 - 夹紧指状件

19 - 链接件

20 - 锁定系统

33 - 插槽

34a、34b - 夹紧轨道

35 - 框架定位构件

36a、36b、90- 夹紧支架

37a、37b - 横向版框梁

38 - 连接版框梁

39 - 凸耳

40 - 版框致动器

41 - 前轨道支撑件

42a、42b - L形支撑件

43a、43b - 支撑凸缘

44a、44b - 壁

45 - 盖板

46、60、68、72、100、110、120、130 - 可膨胀囊

47 - 基部

48a、48b - 侧壁

49 - 接合部

50 - 锁定系统

51、61、65、69、71、101、111、121、131 - 锚固部

52、76、77 - 流体入口/出口

53、63、103、123、133 - 波纹管

54、62、66、70、102、112、122、132- 接合表面

55 - 框架上表面

56- 可膨胀囊端壁

64、67 - 插入件

73 - 第一室

74 - 第二室

75 - 隔膜

80a、80b - 支撑凸缘

81a、81b - 夹紧支架

82a、82b - 基部

83a、83b、84a、84b - 侧壁

85a-d - 侧壁端部

86a、86b、91a、91b - 可膨胀囊

87a、87b - 接合表面

88 - 横向支撑件

92 - 内部隔板

114a、124a、134a - 内凸起

114b、124b、134b - 外凸起

115 - 波纹管下部

116 - 波纹管上部

135 - V形凹口

X - 印刷轴

Y - 横轴

Z - 纵轴

C、Ca、Cb - 夹紧方向。

具体实施方式

图2中示意性地示出了本发明的处于非夹紧状态的实施例的透视图。所示出的夹紧系统31与图1中所示出的夹紧系统具有许多类似之处，因此无需详细讨论。具体地，版框32在结构上和功能上与图1中所示的版框类似，其具有通过连接梁38链接的两个较长的横向梁37a、37b、连接梁38下方的导杆（不可见）、以及前轨道支撑件41，其中，四个凸耳39从横向梁37a、37b突出。版框32通过版框致动器40相对于印刷机（未示出）移动，并自动地动作。

类似地，夹紧系统31还包括插槽33，插槽33包括大致类似于图1中所示出的第一夹紧轨道34a和第二夹紧轨道34b，第一夹紧轨道34a和第二夹紧轨道34b由版框32的连接梁38和前轨道支撑件41支撑，使得它们位于梁37a、37b、38的水平面下方。有选择地可移动支撑夹紧轨道34a、34b，使得当释放锁定系统50时，可以调节夹紧轨道34a、34b之间的横向距离。应该注意的是，横向梁37a、37b在它们的下边缘上（以与图1中不同的方式）成形，使得相应的夹紧轨道34a、34b能够位于梁37a、37b的下方。

每个夹紧轨道34a、34b包括基本上L形的支撑件42a、42b，框架可以支撑在支撑件42a、42b上。保持印刷丝网5的印刷框架6由支撑件42a、42b支撑。支撑件42a、42b由框架可以位于其上的相应水平凸缘43a、43b以及直立壁44a、44b形成。每个支撑件42a、42b沿着相应轨道的基本上整个长度延伸，使得可以支撑一系列不同尺寸的框架。在一些构型中，可以在支撑件42a、42b上一次保持多于一个的印刷框架。支撑件42a、42b的直立壁44a、44b接触印刷框架6的直立（即，平行于Z轴延伸）侧壁，从而有助于防止印刷框架6相对于支撑件42a、42b在±Y方向上的的横向运动。还示出了框架定位构件35，其包括操作者可设定的物理止挡，用于将印刷框架6精确地定位在沿X轴的正确位置，如本领域已知的。

每个夹紧轨道34a、34b负载有沿着轨道的一部分延伸的相应的细长夹紧支架36a、36b。如下面将更详细描述的，夹紧支架36a、36b形成为通道，其端部在使用时被相应的盖板覆盖。在图2中，夹紧支架36b被示出为有盖板45就位，而夹紧支架36a的盖板被移除使得可以看到内部。每个夹紧支架36a、36b容纳并保持有可膨胀囊46。还提供了用于向可膨胀囊供应加压流体以实现可膨胀囊的膨胀的流体供应装置（图2中未示出）。在优选实施例中，流体供应装置是气动的，并且流体供应装置可以连接到印刷机的其他气动系统。然而，可以使用任何其他流体，包括其他气体、油或液压系统。在优选实施例中，用于可膨胀囊46的流体供应装置在可膨胀囊46的期望工作膨胀压力下被加压。如本身众所周知的，流体供应装置的压力可以使用调节器或限流器（未示出）来控制。在优选实施例中，提供了真空源（未示出），真空源可流体地连接到可膨胀囊46，以在夹紧操作结束时使囊46瘪缩。在替代实施例中，可以例如通过提供与可膨胀囊46流体连通的排气阀（未示出）而使可膨胀囊46向环境大气排气来相对简单地实现瘪缩。

图3示意性地示出了可膨胀囊46处于未膨胀状态时沿图2的线A-A截取的夹紧系统31的一部分的剖视图。具有夹紧支架36a的夹紧轨道34a例如由铝形成为整体挤压件。示出了延伸穿过挤压件的各种导管——这些导管设置成减小部件的重量并保持基本恒定的壁厚，并且不会实质上影响夹紧系统的操作。在该附图中，可以更清楚地看到，夹紧支架36a包括基本上U形的通道，如图所示为倒U形，具有基部47和两个相对的侧壁48a、48b。最外面的侧壁48a（即，距容置空间最远的侧壁）与夹紧轨道34a一体形成，并从其上表面突出，使得通道悬于支撑凸缘43a的上方。在基部47中具有形成于其中呈凹口形式的凹形接合部49。可膨胀囊46包括相应成形的凸形锚固部51，锚固部51能够轴向（即，沿着X轴方向）滑入接合部49中，以便将可膨胀囊46保持在夹紧支架36a内。锚固部51和接合部49一起形成相互协作的部分，使得在锚固部51和接合部49协作时，可膨胀囊46由夹紧支架36a保持。可膨胀囊46和夹紧支架36a之间的简单滑动接合允许以模块化方式将囊替换或更换为不同尺寸的囊，如下面将更详细描述的。在可膨胀囊46插入夹紧支架36a中的情况下，盖板45（参见图2）可以定位在支架的端部上，以轴向约束囊。可膨胀囊46在其端部包括流体入口/出口52，其形成流体供应系统的一部分。在可以使用夹紧系统之前，该端口52必须流体地连接到流体供应装置。可膨胀囊46的侧面包括呈折叠囊部形式的可伸展波纹管53，其使可膨胀囊46能够在夹紧方向C上膨胀到所需的程度，如下面将更详细描述的。可膨胀囊46的远端表面（即，距接合部51最远的表面）承载有接合表面54，在本实施例中，接合表面54与可膨胀囊46一体形成。接合表面54成形为在夹紧期间增加与框架6的上边缘的摩擦，并且可选地具有比可膨胀囊的侧面更大的厚度和/或刚度，从而防止该表面在膨胀期间的变形。可选地，可以通过在接合表面54内包括嵌入的内部加强构件例如线栅来实现该益处。用于可膨胀囊46的合适材料包括可弹性变形的材料，例如天然或合成橡胶以及其他聚合物。目前优选的材料是负载有炭黑的EPDM（乙烯丙烯二烯单体）橡胶，以确保足够的静电释放。接合表面54的宽度可以在约20mm至约50mm的范围内，可选地，在约30mm至约40mm的范围内。可膨胀囊46的未伸展高度可以在约25mm至约50mm的范围内，可选地，在约30mm至约40mm的范围内。

从图3中可以看出，可膨胀囊46的接合表面54直接设置在框架6的上表面55上方，并且平行于框架6的上表面55，更具体地，框架6的一侧的上表面。在可膨胀囊46的膨胀期间，由于可膨胀囊46的形状和在横向上限制可膨胀囊46并约束其朝竖直（Z轴）方向的伸展的侧壁48a、48b的存在，接合表面54朝向表面55向下移动，通常移动5mm至25mm的范围内的距离，同时保持与表面55平行。

位于框架容置空间的相对侧上的夹紧轨道34b以与夹紧轨道34a类似的方式构造。

图4类似于图3，但示出了处于膨胀状态（即在向入口/出口52供应流体之后）的可膨胀囊46。这里可以看出，由于可膨胀囊46内的流体压力增加，波纹管53已经伸展并展开。可膨胀囊46的伸展使得接合表面54移动至与印刷框架6的上表面55接触，并且用于在夹紧方向C上施加夹紧力以将印刷框架6“夹”在接合表面54和支撑凸缘43a之间。应该注意的是，如果不存在印刷框架6，则接合表面54将位于所示出的位置下方的位置。应该注意的是，图4示出了处于理想状态的可膨胀囊46——实际上，囊在不受约束的情况下将倾向于例如在侧壁48b下方的区域内向外鼓胀。这种鼓胀不会对囊的夹紧能力产生不利影响。

一旦可膨胀囊46达到其膨胀状态，可以利用简单的阀门（未示出）关闭和锁定流体至可膨胀囊46的传输，使得在夹紧期间（即在印刷过程中）流体既不进入也不离开可膨胀囊46。当印刷过程结束并且期望从印刷机上移除印刷框架时，释放阀门，使得流体可以从可膨胀囊46中排出，从而使可膨胀囊46缩回到其未膨胀状态。在替代实施例中，可膨胀囊46可以在整个夹紧过程中永久地附接到加压流体供应装置，仅在期望使可膨胀囊46返回其未膨胀状态时关闭该供应装置。优选地，入口/出口52用于流体进入和排出，因为可膨胀囊46的壁上的任何配件都是泄漏和弱点的潜在来源，但在替代实施例中，可以提供用于流体进入和排出的单独端口。

如上所述，可膨胀囊46可以根据需要可滑动地接合夹紧支架36a、36b或从夹紧支架36a、36b移除，从而允许各种囊用于特定目的，例如以提供不同厚度的框架的有效夹紧。在图5至图9中，示意性地示出了各种可能的可膨胀囊布置。

图5以透视图示意性地示出了从夹紧支架36a、36b移除时的可膨胀囊46。入口/出口52位于可膨胀囊46的端壁56上，可膨胀囊46的另一端由另一端壁封闭。应该注意的是，可膨胀囊46的靠近这些端壁的端部将无法像更多的中心区域那样膨胀，因为端壁本身限制了扩张。为此，有利的是，可膨胀囊46的轴向长度大于其在使用时将夹紧的框架，使得可膨胀囊46的靠近端壁的区域不会覆于印刷框架上。

图6示意性地示出了根据本发明的第二实施例的可膨胀囊60的剖视图。该可膨胀囊60大致类似于所述第一实施例的可膨胀囊46，特别是具有类似的锚固部61和接合表面62。然而，与第一实施例的可膨胀囊相比，该可膨胀囊60包括伸展的波纹管63，呈囊的壁上的附加褶皱的形式。该波纹管63允许可膨胀囊60在膨胀时伸展到更大的长度，因此在例如期望夹紧和印刷较薄的印刷框架时可以是有用的。

不同的可膨胀囊可以容易地进出夹紧支架。为了实现这一点，将流体供应装置与可膨胀囊断开，移除相应的盖板（45，参见图2），然后可膨胀囊可从夹紧支架滑出。这些步骤将被颠倒以插入新的可膨胀囊。

图7示意性地示出了一种模块化系统，该模块化系统可用于提供对接合表面在夹紧方向上的运动的可选和选择性的控制。夹紧支架36a、36b（参见图2）如结合先前描述的实施例所述。这里，提供了与所述第一实施例的可膨胀囊相同的可膨胀囊46，以及插入件64。插入件64包括与可膨胀囊46具有相似宽度和长度的细长实心体。插入件64的上表面包括凸形锚固部65，锚固部65成形为与夹紧支架36a和36b的凹形接合部49可滑动地接合（参见图2）。锚固部65和接合部49一起形成相互协作的部分，使得在它们之间协作时，插入件64由夹紧支架36a保持。插入件64的下表面包括凹形接合部66，凹形接合部66成形为与可膨胀囊46的凸形锚固部51可滑动地接合。锚固部51和接合部66一起形成相互协作的部分，使得在它们之间协作时，可膨胀囊46由插入件64保持。因此，插入件64可以可滑动地插入夹紧支架和可膨胀囊之间，同时在它们之间提供牢固的机械连接。在插入件64由此被插入的情况下，可膨胀囊46的接合表面54将可操作用于在可膨胀囊46膨胀期间移动到较低的高度。同样，这对于夹紧较薄的印刷框架是有益的。插入件64可以由多种材料形成，例如诸如钢、铁、铝的金属、或塑料材料、碳纤维、橡胶等。

有利地，在这种模块化系统中提供多个插入件。然后，操作者能够选择可膨胀囊与（如果需要）一个或多个插入件的最佳组合，注意，每个插入件能够通过互补的接合部和锚固部直接连接到另一个插入件以形成“堆叠体”。还可以提供具有各种不同高度（即，插入件的上下表面之间的距离）的插入件，使得可以进一步控制夹紧。也可以提供如图6所示的不同尺寸的可膨胀囊。

图8示意性地示出了一种替代模块化系统的部件，该替代模块化系统可用于提供对接合表面在夹紧方向上的运动的可选和选择性的控制。夹紧支架36a、36b（参见图2）如结合先前描述的实施例所述。在本实施例中，接合表面66形成在插入件67的下表面上，而插入件67由可膨胀囊68承载或负载。插入件67的上表面包括凸形锚固部69，锚固部69成形为与形成在可膨胀囊68的下表面中的凹形接合部70可滑动地接合。锚固部69和接合部68一起形成相互协作的部分，使得在它们之间协作时，插入件67由可膨胀囊68保持。可膨胀囊68包括凸形锚固部71，凸形锚固部71可轴向滑入夹紧支架36a的相应成形的接合部49中，以便将可膨胀囊68保持在夹紧支架36a内。锚固部71和接合部49一起形成相互协作的部分，使得在它们之间协作时，可膨胀囊68由夹紧支架36a保持。可膨胀囊68和夹紧支架36a之间的简单滑动接合允许以模块化方式将囊替换或更换为不同尺寸的囊。

应该注意的是，如结合图7所述的一个或多个插入件64也可以根据需要插入与其锚固部71接合的可膨胀囊68和夹紧支架36a和36b（参见图2）的接合部49之间。另外，可以根据需要插入如结合图6所描述的例如具有不同的最大膨胀范围的替代的可膨胀囊。此外，具有其接合表面66的插入件67可以根据需要用不同尺寸的其他插入件替换。

图9示意性地示出了本发明的另一实施例，其可以为接合表面提供扩展的行程范围。夹紧支架36a、36b（参见图2）如结合先前描述的实施例所述，但在本实施例中，使用替代形式的可膨胀囊。可膨胀囊72具有比先前描述的囊更复杂的内部结构，包括第一内室73和第二内室74，第一内室73和第二内室74由横向延伸穿过可膨胀囊72的隔膜75隔开，以阻止室之间的流体传输。每个室73、75具有相关联的流体入口/出口76、77，流体入口/出口76、77连接到公共流体供应装置的相应线路。可以单独且独立地控制到每个室的流体供应。

应该注意的是，如结合图7所述的一个或多个插入件64可以根据需要插入可膨胀囊72和夹紧支架36a和36b之间（参见图2）。这种类型的双室可膨胀囊还可以适于承载或负载具有接合表面的插入件，与图8所示的可膨胀囊类似。

图10示意性地示出了本发明的使用横向夹紧布置的第六实施例的剖视图。为清楚起见，省略了夹紧轨道等的细节。每个夹紧轨道包括水平布置（即，平行于X-Y平面）的支撑凸缘80a、80b，用于在使用时在水平面内将印刷框架支撑于其上。每个支撑凸缘80a、80b固定到相应的夹紧支架81a、81b，夹紧支架81a、81b包括基本上U形的通道，该通道具有基部82a、82b和两个侧壁83a、83b、84a、84b。如所示出的，这些通道朝向装置的中心（即，朝向用于容纳框架的空间）开口。侧壁83a、83b、84a、84b的远端85a-d在使用时形成用于印刷框架的横向支撑件，使得框架最初通过抵靠这些远端而横向定位。位于夹紧支架81a、81b中的每一个内的是可膨胀囊86a、86b，其承载相应的接合表面87a、87b。这些可膨胀囊以及它们与相应基部82a、82b的附接如结合例如图3所示的实施例所述。由于可膨胀囊86a、86b以相对构型方式安装，因此其各自的夹紧方向Ca、Cb的指向相反。

利用这种布置，接合表面87a、87b在膨胀期间朝向空间横向移动，以便接合印刷框架的直立侧。这用于将印刷框架“夹”在两个可膨胀囊86a、86b之间。虽然这种类型的横向夹紧系统不用于抵消印刷框架的任何翘曲，但它具有较小的垂直尺寸并且因此在某些应用中可能是优选的。

应该注意的是，如结合图7所述的一个或多个插入件64可以根据需要插入可膨胀囊86a、86b和相应的夹紧支架81a、81b之间。另外，可以根据需要插入如结合图6所描述的例如具有不同的最大膨胀范围的替代的可膨胀囊。此外，如图8和图9所示的囊/插入件布置同样可以与这种横向夹紧系统一起使用。

图11示意性地示出了本发明的第七实施例的剖视图。本实施例与先前描述的实施例有许多类似之处，并且因此尽可能地保留附图标记。

在本实施例中，不使用如先前实施例中的第二夹紧支架/可膨胀囊布置，而是将横向支撑件88设置在空间的侧部并且至少部分地位于水平面内，使得在膨胀期间，印刷框架被夹紧在可膨胀囊86a和横向支撑件88之间。

应该注意的是，如结合图7所述的一个或多个插入件64可以根据需要插入可膨胀囊86a和夹紧支架81a之间。另外，可以根据需要插入如结合图6所描述的例如具有不同的最大膨胀范围的替代的可膨胀囊。此外，如图8和图9所示的囊/插入件布置同样可以与这种横向夹紧系统一起使用。

图12示意性地示出了本发明的再次使用横向夹紧布置的第八实施例的剖视图。

在本实施例中，提供了改进的夹紧支架90，其适于以平行并排构型的形式保持两个可膨胀囊91a、91b。夹紧支架90包括将两个可膨胀囊91a、91b隔开的内部隔板92，其有助于在膨胀期间将可膨胀囊91a、91b保持在所需的方位。在替代实施例中，可移除该隔板，使得两个囊91a、91b相邻。

可膨胀囊91a、91b设置有连接到公共流体供应装置（未示出）的相应流体入口/出口（未示出），使得它们可单独且独立地膨胀。因此，如果期望夹紧较薄的印刷框架93，则只需要使下部可膨胀囊91a膨胀。如果期望夹紧较厚的印刷框架94，则可使下部可膨胀囊91a和上部可膨胀囊91b均膨胀。

夹紧系统可以包括相对的第二夹紧支架，该夹紧支架具有一对可膨胀囊以便以类似于关于图10所描述的方式将印刷框架夹在它们之间，或者可选地，可以以与关于图11所描述的方式类似的方式提供横向支撑件。

应该注意的是，如结合图7所述的一个或多个插入件64可以根据需要插入每个可膨胀囊91a、91b和夹紧支架90之间。另外，可以根据需要插入如结合图6所描述的例如具有不同的最大膨胀范围的替代的可膨胀囊。此外，如图8和图9所示的囊/插入件布置同样可以与这种横向夹紧系统一起使用。

图13至图16示意性地示出了根据本发明的相应其他实施例的可膨胀囊的剖视图。图13中所示的可膨胀囊100与图3所示的大致类似，具有类似的锚固部101和波纹管103，以及在接合表面102上的类似成形。但在图13中，囊100的壁的其中波纹管103和接合表面102连接的区域104被加厚以提供更大的结构强度。这是有益的，因为这些区域在操作期间经受高应变。

由于靠近接合表面102的囊壁的厚度变化，在操作期间，接合表面102的侧边缘在使用时倾向于在接合表面102的内部之前接触印刷框架（未示出），即，接合表面的中心区域在膨胀期间倾向于向外弯曲，其在某些使用环境中可能将接合表面102置于应变下。

为了抵消这种影响，图14至16中所示的实施例被设计成确保接合表面的中心区域在膨胀期间首先接触印刷框架。

图14示意性地示出了可膨胀囊110的剖视图，可膨胀囊110具有锚固部111和接合表面112。可以看出，囊壁在接合表面112处的厚度较大，以减少该区域中的挠曲。另外，接合表面112成形为包括四个基于平面的凸起，即，两个内凸起114a以及在内凸起114a的每个侧面上的外凸起114b。内凸起114a设置成在未膨胀状态下位于比外凸起114b低的位置，这种设置有助于确保内凸起114a在囊110的膨胀期间在外凸起之前接触印刷框架。附加设计特征是：波纹管下部115的曲率半径（即，最接近接合表面112的外半径）相对于波纹管上部116的最接近锚固部111的曲率半径增加。这一改进用于减小在接合表面112和波纹管115之间的连接区域处的囊壁中的应变。

图15示意性地示出了可膨胀囊120的剖视图，可膨胀囊120具有锚固部121和接合表面122。接合表面122相对于图14所示的囊110进行了改进，使得仅设置三个凸起：内凸起124a、以及在内凸起124a的每个侧面上的外凸起124b。内突起124a设置成在未膨胀状态下位于比外突起124b低的位置。囊壁部分在接合表面122处的厚度不是恒定的，并且在邻近的内突起124a中比邻近的外突起124b中略薄，以增加柔性并因此减小波纹管133中靠近接合表面的局部应变。在本实施例中，每个凸起124a、124b具有圆形轮廓。该特征用于改善在夹紧之后囊120从印刷框架的释放，并且还确保在囊120的所有伸展处接合表面122和印刷框架之间的均匀接触。另外，使波纹管123内存在的所有曲率半径相等，以减小囊120内的总应变。

图16示意性地示出了可膨胀囊130的剖视图，可膨胀囊130具有锚固部131、接合表面132和波纹管133。本实施例类似于图15中所示的实施例，但在接合表面132处的囊壁成形为包括在与内凸起134a相对的壁上的V形凹口135。靠近外突起134b的壁厚较大。

无论使用哪种形式的可膨胀囊，重要的是，接合表面在夹紧之后不会粘附到印刷框架上，以便能够容易地移除印刷框架并防止囊的损坏。有多种方法可以实现这一点。例如，可以对囊进行化学处理以减小静摩擦，总的目的是用替代原子替换接合表面处的氢原子。可能的化学处理包括：

i）溴化，例如将囊浸入水中的约5％溴溶液中约3分钟，并且然后用约5％氨溶液进行中和；

ii）氟化，例如使用如Bettix有限公司的“氟密封”等工艺；

iii）氯化，例如与上述溴化工艺类似，用次氯酸盐进行处理，或使用漂白粉和草酸或次氯酸进行处理。

其他合适形式的化学处理是可能的，如对本领域技术人员而言将是明显的。

作为使用化学处理的替代方案，可以将粘附减少材料的物理层施加或附接到接合表面以防止粘附。这种物理层材料的示例包括：

i）抗静电织物，其可以由金属镀覆的纤维编织而成并在模塑期间结合到接合表面；

ii）抗静电薄膜，例如FEP薄膜，其也可以在模塑期间结合到接合表面；

iii）不粘涂层，例如白垩、石墨或PTFE，其被施加到接合表面。

其他合适形式的物理分层是可能的，如对于本领域技术人员而言将是明显的。

上述实施例仅是示例性的，并且本发明范围内的其他可能方案和替代方案对于本领域技术人员而言将是明显的。例如，虽然在上述实施例中，锚固部被示出为凸形的而接合部被示出为凹形的，但是这些设置可以颠倒，使得夹紧支架包括凸形部，该凸形部与位于可膨胀囊或插入件的上表面的凹形部接合。此外，应该理解，术语“锚固部”和“接合部”可以互换使用，以表示两个部分成形为实现它们之间的相互接合。

根据需要，可以使用其他类型的相互协作部分来实现夹紧支架、一个或多个可膨胀囊以及一个或多个插入件的相互接合。例如，在使用中，这种协作可以通过使用粘附在待接合的表面上的钩环紧固互补区域来实现。作为替代方案，可以使用磁耦合。在这种情况下，顺磁或铁磁材料可以粘附或嵌入表面内。

Claims (15)

1.一种夹紧系统，其构成丝网印刷机的一部分，并且在印刷过程中可操作用于将印刷丝网框架夹紧在丝网印刷机内，其特征在于，包括：用于在使用时容置印刷丝网框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用于容纳所述印刷丝网框架的空间，并且所述插槽包括用于在使用时支撑所述印刷丝网框架的框架支撑件，

第一夹紧支架和第二夹紧支架，

由所述第一夹紧支架保持的第一可膨胀囊，所述第一可膨胀囊承载有接合表面，

由所述第二夹紧支架保持的第二可膨胀囊，所述第二可膨胀囊承载有接合表面，

以及流体供应装置，其用于将流体供应到所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊以使二者从未膨胀状态膨胀到膨胀状态，其中，在所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊的膨胀期间，使所述接合表面朝向所述空间移动，使得在使用时，当所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊处于所述未膨胀状态时，印刷丝网框架被装入所述插槽中，使印刷丝网框架位于所述框架支撑件上，

所述第一夹紧支架和所述第二夹紧支架均包括具有基本上倒U形横截面的通道，所述通道具有基部和两个相对的侧壁，所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊能够附接到相应的所述通道的所述基部，并且在膨胀期间由相应的所述通道的所述侧壁横向约束，其中相应的所述接合表面设置在所述框架支撑件的正上方并与所述框架支撑件平行，以及

所述框架支撑件可操作用于在使用时将所述印刷丝网框架支撑在水平面内，并且所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊布置在所述水平面上方，使得所述接合表面在膨胀期间朝向所述空间向下移动，以便将所述印刷丝网框架夹紧在所述接合表面和所述框架支撑件之间，并且当所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊处于所述膨胀状态时，所述印刷丝网框架被所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊夹紧以相对于框架支撑件固定，所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊位于所述空间的相对侧。

2.根据权利要求1所述的夹紧系统，其特征在于，所述第一夹紧支架和所述第二夹紧支架是细长的，且至少部分地限定所述空间的所述插槽包括夹紧轨道，所述夹紧轨道分别负载沿对应的所述夹紧轨道的一部分延伸的所述第一夹紧支架和所述第二夹紧支架，并且其中所述第一可膨胀囊、所述第二可膨胀囊和各自的所述接合表面均是细长的，使得所述接合表面均沿着所述空间的侧部延伸。

3.根据权利要求1所述的夹紧系统，其特征在于，所述第一可膨胀囊和所述第一夹紧支架包括相互协作部分，使得所述第一可膨胀囊在所述相互协作部分的协作期间由所述第一夹紧支架保持。

4.根据权利要求3所述的夹紧系统，其特征在于，还包括夹紧插入件，所述夹紧插入件具有用于与所述第一可膨胀囊的所述相互协作部分协作的第一相互协作部分，以及用于与所述第一夹紧支架的所述相互协作部分协作的第二相互协作部分，使得在所述相互协作部分的协作期间，所述第一可膨胀囊由所述夹紧插入件保持，而所述夹紧插入件由所述第一夹紧支架保持。

5.根据权利要求3所述的夹紧系统，其特征在于，所述第一可膨胀囊包括第二相互协作部分，并且所述夹紧系统还包括夹紧插入件，所述夹紧插入件包括：

用于与所述第一可膨胀囊的相互协作部分协作的相互协作部分，使得所述夹紧插入件在所述相互协作部分的协作期间由所述第一夹紧支架保持；以及

相应的所述接合表面。

6.根据权利要求3所述的夹紧系统，其特征在于，所述相互协作部分成形为实现各相互协作部分之间的相互接合。

7.根据权利要求1所述的夹紧系统，其特征在于，所述第一可膨胀囊包括所述接合表面。

8.根据权利要求1所述的夹紧系统，其特征在于，还包括由所述第一夹紧支架保持的至少一个附加的可膨胀囊。

9.一种用于权利要求1至8中任一项所述的夹紧系统中的可膨胀囊。

10.根据权利要求9所述的可膨胀囊，其特征在于，对所述接合表面进行化学处理以减少静摩擦。

11.根据权利要求9所述的可膨胀囊，其特征在于，包括附接到所述接合表面的粘附减少材料层。

12.一种丝网印刷机，包括权利要求1至8中任一项所述的夹紧系统。

13. 一种将印刷丝网框架夹紧在丝网印刷机内的方法，所述丝网印刷机包括夹紧系统，所述夹紧系统包括用于容置所述印刷丝网框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用于容纳所述印刷丝网框架的空间，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

i）在所述空间内插入印刷丝网框架，使印刷丝网框架位于水平面上的框架支撑件上；以及

ii）使由所述夹紧系统的相应的夹紧支架分别保持的第一可膨胀囊和第二可膨胀囊膨胀，所述第一可膨胀囊和第二可膨胀囊布置在所述空间相对侧的水平面上方，使得由所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊承载的接合表面远离相应的所述夹紧支架并朝向所述印刷丝网框架移动从而将所述印刷丝网框架夹紧到所述夹紧系统上的所述接合表面和所述框架支撑件之间，

每个所述夹紧支架均包括具有基本上倒U形横截面的通道，所述通道具有基部和两个相对的侧壁，所述第一可膨胀囊和第二可膨胀囊能够附接到对应的所述通道的所述基部，并且在膨胀期间由所述通道的所述侧壁横向约束。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，包括从多个可膨胀囊中选择一个第一可膨胀囊和一个第二可膨胀囊，以及使所选择的可膨胀囊与对应的所述夹紧支架接合的初始步骤，所述多个可膨胀囊中的每个可膨胀囊在膨胀时具有不同的尺寸。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，包括使夹紧插入件与所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊接合以便在相应的所述第一可膨胀囊和所述第二可膨胀囊膨胀之前调节对应的所述接合表面相对于对应的所述夹紧支架的位置的初始步骤。

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