CN114616100A - 丝网装载系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于张紧印刷丝网(3)的张紧框架(22)，包括多个细长梁(30A‑30D)，这些细长梁在印刷丝网(3)的外围周围延伸并限定张紧框架(22)，其中，这些梁(30A‑30D)中的至少一个梁包括开口(32)，该开口的尺寸被设计成准许在横向上通过其接纳印刷丝网(3)。描述了用于接合张紧丝网(22)和印刷丝网(3)的机构、以及准许横向装载印刷丝网(3)的设备及方法。

Description

丝网装载系统及方法
技术领域
本发明涉及用于张紧印刷丝网的张紧框架、一种将印刷丝网装载到张紧框架中的方法、以及一种用于将印刷丝网装载到张紧框架中的机器人。
背景技术
工业丝网印刷机通常使用倾斜刀片或刮刀通过在印刷丝网(有时称为掩模或模版)中的孔洞图案施加导电印刷介质而将诸如焊膏或导电油墨之类的导电印刷介质施加到诸如电路板之类的平面工件上。
印刷丝网是一种基本上为平面的片材，在使用前，该片材被切割成包括限定待印刷图案的孔洞。在一种常见形式中，该印刷丝网包括由金属材料或塑料材料形成的丝网片材，而在另一常见形式中，该印刷丝网包括丝网，该丝网包括挠性穿孔片材，例如，聚丙烯或不锈钢线股制成的编织网。在这两种形式中，必须在印刷操作期间保持印刷丝网处于拉力下，传统上讲，这通过将印刷丝网可移除地附接到矩形张紧框架上来实现。存在各种这样的张紧框架以及用于在印刷丝网和张紧框架之间提供接合的方法，其中一个众所周知的示例是VectorGuard(RTM)系统，在WO-2003093012-A1、WO-2005046994-A2、WO-2007091035-A1、WO-2009047012-A2和GB-2526536-A中对该VectorGuard系统进行了描述。例如，在US-5606911、US-5606912、US-5941171、US-6038969、US-6067903、US-6289804、WO-2017164493-A1、WO-2017188555-A1、WO-2019103284-A1中对其他系统进行了描述。
图1示意性地示出了已知VectorGuard张紧框架1的下侧的透视图，图2示意性地示出了适于与图1的VectorGuard张紧框架1接合的已知印刷丝网3的透视图，而图3示意性地示出了与印刷丝网3接合的VectorGuard张紧框架的梁2A的横截面。根据图1，可以看出，张紧框架1是平面的，并且由多个(图中为四个)细长梁2A至2D限定，该多个细长梁在张紧框架1的外围周围延伸，从而形成矩形，使用时，该矩形可以包围并张紧印刷丝网3。梁的构造相同。相邻的梁2通过角件4连接，其中一个角件还包括气动端口6。每个梁包括若干个接合表面5，使用时，这些接合表面5用于与印刷丝网3接合。根据图1，可以看出，每个梁2的各个接合表面5相邻，并且一起形成复合接合表面。特别参考图3，可以看出，每个梁(图中示出了梁2A)是中空的，包括其中形成的细长通道，该通道平行于相应梁2的长度延伸并且在其接合侧(即，下侧)具有开口6，每个梁2的接合侧是共面的并且平行于框架1的平面定向。因此，梁2的横截面大致为U形。其中接合本体7位于通道内，其具有三个大致径向延伸的臂：第一臂8，该第一臂8与偏置构件(图中为弹簧9)接合，该偏置构件位于臂8与梁2A的内表面之间；第二臂10，该第二臂10与位于臂10与梁2A的内表面之间的气动可膨胀管路11接合，并且连接到气动端口13；以及第三臂12，该第三臂12承载接合表面5。接合本体7被安装为围绕作为梁2的整体组成部分的主轴14旋转，其中该旋转由管路11的膨胀控制，从而对抗弹簧9的偏置。第三臂12的大小被设计成使得接合表面5在接合本体的旋转期间在接合表面的至少一部分行进范围内从通道开口6突出到梁的外部。为了张紧印刷丝网3，首先使管路11膨胀，以使接合本体7如图所示顺时针旋转，因此使接合表面5如图所示向左移动，并且略微缩回到通道中。然后将如图2所示的具有图案化箔片或丝网15和支撑包边16的印刷丝网3定位在框架1的下侧附近，该支撑包边16包括包边角件161。之后，从收缩的管路11释放气动压力，从而允许接合本体7在弹簧9的偏置力下如图所示逆时针旋转，以使接合表面5如图所示向右移动，并且略微向外移动，以与包边16的对应倾斜轮廓接合，从而向印刷丝网3施加张紧力。
每个梁2包括位于内侧(即，面对张紧框架1的内部的一侧)上的突起17，使用时，该突起朝向印刷丝网3突出，即，如图所示，向下突出。突起17的远端形成邻接表面18。当印刷丝网3定位到张紧框架1中并且通过接合表面5和包边16的接合而向其施加张紧力时，可以看出，接合表面5的旋转运动会使得包边16从张紧框架1的中心侧向移开，从而增加印刷丝网3中的张力，并且还朝向梁2的中心略微向上移动。这种竖向移动使得箔片或丝网15提升与邻接表面18接触。因此，可以看出，每个梁2的邻接表面18一起用作支承边缘，并且在使用时限定张紧的箔片/丝网15的平面。
实际上，VectorGuard张紧框架通过将每个梁2和每个接合本体7形成为金属挤压件而制造。每个接合本体7则可以从梁2的端部滑动到主轴14上，并且弹簧9和管路11也插入梁的一端并且一直滑动到期望位置。
特别地，VectorGuard系统提供简单、一致且可靠的操作，从而使其在业界得以广泛应用。
然而，这种已知设备存在的问题如下：难以自动将印刷丝网装载到张紧框架中然后自动装载到印刷机中。
为了将印刷丝网3装载到张紧框架1中，推荐将张紧框架1倒置于诸如平台之类的平坦表面上。向张紧框架22施加气动压力以使管路11膨胀，从而使臂12缩回到通道中。然后，印刷丝网3可以放置到张紧框架1的下侧上并且关闭气动压力。然后，臂12可以在弹簧9的作用下移动，以与印刷丝网3的包边16接合并且张紧丝网。这也有助于使印刷丝网3相对于张紧框架1居中。然后，装载的张紧框架1可以朝右上方向上翻转，并且装载的框架放置到印刷机中以用于印刷操作。因此，装载张紧框架1需要两次单独翻转框架，以及中间丝网定位步骤，随后单独机器装载步骤。
本发明旨在提供一种新形式的张紧框架，其例如可以与VectorGuard印刷丝网兼容，该张紧框架准许将印刷丝网以墨盒形式从侧面装载到张紧框架中。这样，可以例如通过诸如自主式智能车辆之类的机器人把印刷丝网装载到张紧框架中，而无需从印刷机上移除框架，从而极大地简化了装载过程。
根据本发明，该目的通过以下方式实现：在张紧框架中设置侧面开口以接纳印刷丝网，并且通过在装载位置与工作位置之间移动张紧框架的各个部件以便于这种装载。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于张紧印刷丝网的张紧框架，该张紧框架包括多个细长梁，这些细长梁在张紧框架的外围周围延伸并限定张紧框架，该张紧框架基本上是平面的，其中至少一个梁包括开口，该开口的尺寸被设计成准许通过其接纳印刷丝网。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于张紧印刷丝网的张紧框架，该张紧框架包括多个细长梁，这些细长梁在张紧框架的外围周围延伸并限定张紧框架，该张紧框架基本上是平面的，
每个梁包括：
接合本体，其至少部分位于梁内，该接合本体承载用于使用时与印刷丝网接合的接合臂，该接合本体沿着在垂直于梁的长度的平面内的行进范围相对于梁可移动；以及
致动器，其可操作地连接到接合本体，该致动器用于使接合本体以及接合臂相对于梁移动，
其中接合臂可移动地安装到相应的接合本体。
根据本发明的第三方面，提供了一种将印刷丝网装载到张紧框架中的方法，该方法包括以下步骤：
i)提供张紧框架，以及
ii)将印刷丝网从张紧框架的一侧插入到张紧框架中。
根据本发明的第四方面，提供了一种用于将印刷丝网装载到张紧框架中的机器人，该机器人包括：
印刷丝网储存仓，其用于储存至少一个印刷丝网，以及
传送机构，其用于将印刷丝网从印刷丝网储存仓横向传送到张紧框架中。
在所附权利要求书中对本发明的其他具体方面和特征进行了阐述。
附图说明
现在将参考附图(未按比例绘制)对本发明进行描述，其中：
图1示意性地示出了已知张紧框架的下侧的透视图；
图2示意性地示出了已知印刷丝网的透视图；
图3示意性地示出了与印刷丝网接合的图1的张紧框架的梁的横截面；
图4A至图4J示出了根据本发明的实施例的使用张紧框架的装载顺序的透视图；
图5示意性地示出了根据本发明的实施例的张紧框架的俯视透视图；
图6示意性地示出了图5的张紧框架的下侧；
图7和图8示意性地示出了呈部分装载配置和装载配置的图5的张紧框架的透视图；
图9示意性地示出了图8的装载的张紧框架的下侧；
图10示意性地示出了沿着图5的线B-B截取的梁30C的剖视图；
图11示意性地示出了梁30D的剖视图；
图12示意性地示出了沿着图5的线C-C截取的梁30C的剖视图；
图13示意性地示出了梁30C的一部分的剖视图；
图14至图16示意性地示出了刀片下降运动期间的梁30C的侧视图；
图17A和图17B示意性地示出了张紧框架的俯视平面剖视图和侧视图；
图18A和图18B示意性地示出了张紧框架的俯视平面剖视图和侧视图；
图19示意性地示出了气动控制布置；
图20至图23示意性地示出了梁30C在印刷丝网装载顺序的各个阶段的剖视图；
图24至图27示意性地示出了梁30C在印刷丝网卸载顺序的各个阶段的剖视图；以及
图28示意性地示出了根据本发明的另一实施例的张紧框架的透视图。
附图标记说明：
1-张紧框架
2A至2D-梁
3-印刷丝网
4-角件
5-接合表面
6-通道开口
7-接合本体
8-第一臂
9-弹簧
10-第二臂
11-气动可膨胀管路
12-第三臂
13-气动端口
14-主轴
15-箔片/丝网
16-包边
17-突起
18-邻接表面
20-自主式智能车辆(AIV)
21-印刷机
22-张紧框架
23、24、24A-印刷丝网
25-印刷空间
26-舱口
27-夹持轨
28-空置狭槽
30A至30D-梁
31A至31D-角块
32-开口
33-刀片
34-条
35-接合本体
36-桥接件
37-梁本体
38-梁盖
39-接合臂
40-枢转件
41-扭簧
42-压缩弹簧
43-管路
44-异型边缘
45-异型段
46-板簧
47-接合表面
48-邻接表面
49-运动转换机构
50-空隙
51-板
52-驱动销
53-转子
54-狭槽
55-第一致动构件
56-第二致动构件
57-孔
58、59-枢轴销
60-孔洞
61、62-致动器孔
63-锁销
64-锁紧弹簧
65-第一气动端口
66A至66D-气动管线
67-连接位置
68-气动管线
69-气动逻辑网络
70-凸型突起
71-倾斜表面
80-张紧框架
81A至81D-梁
161-包边角件
82-第二气动端口
83-结合件
84-活塞
85-气动源
86-控制装置
87-印刷机
88-传送机构
A-装载方向
R-旋转轴。
具体实施方式
A.示例性装载到印刷机以及从印刷机卸载
在描述根据本发明的张紧框架的构造之前，将参考图4A至图4J描述根据本发明的实施例，印刷机提供印刷丝网的示例性装载/卸载顺序，图4A至图4J示出了通过这种张紧框架可实现的新功能。
在图4A中，自主式智能车辆(AIV)20靠近印刷机21。AIV 20具有用于承载一个或多个张紧框架的储存装置，其中每个张紧框架可以选择性地装载有印刷丝网，诸如如图2所示的印刷丝网，该张紧框架可以包括根据本发明的并且在下文所更详细描述的张紧框架、或诸如先前参考图1至图3所描述的已知VectorGuard框架之类的其他类型的张紧框架。在所示的具体示例中，所示的AIV 20装载有根据本发明的张紧框架22，张紧框架22在本实施例中预装载有印刷丝网23。更进一步地，AIV 20设有印刷丝网储存仓，该印刷丝网储存仓用于储存至少一个印刷丝网。如图所示，AIV 20承载有四个印刷丝网24，这四个印刷丝网24没有装载到张紧框架中。另外，AIV 20还包括通常以88示出的传送机构，该传送机构用于将印刷丝网24从印刷丝网储存仓横向传送到张紧框架中。传送机构可以例如包括可移动臂或托盘，该可移动臂或托盘能够在其储存装置与张紧框架之间横向推动印刷丝网。AIV 20可操作为在其仓内重新排列或打乱张紧框架和印刷丝网，以使选定的张紧框架或印刷丝网可以装载到印刷机或从印刷机接纳。具有这种用于平面物品的打乱机构的AIV在本领域中是众所周知的，因此本实施例中无需对其操作进行详细描述。
在图4B中，AIV 20与印刷机21对齐。在该位置中，AIV 20能够将张紧框架或印刷丝网装载到印刷机21，以接纳在印刷机21内的印刷空间25内。如图所示，印刷机21的舱口26处于打开位置，以提供到印刷空间25的外部通道。应当理解，其他印刷机(未示出)可以具有提供这种通道的其他方式。
在图4C中，AIV 20将已经包含(仅为了示例起见)印刷丝网23的张紧框架22装载到印刷机21中。张紧框架22被示出为完全装载在印刷机21内，在该位置中，该张紧框架22由夹持轨27支撑。此时，AIV 20的仓中具有空置狭槽28。
在图4D中，印刷机21被装载并且在关闭舱口26之后可工作。然后，可以开始印刷操作，在该印刷操作中，工件(未示出)通过印刷丝网23中设置的孔洞图案使用印刷介质印刷。
在图4E至图4H中，在完成印刷操作之后，AIV 20将印刷丝网23从张紧框架22卸载到AIV 20内的仓储存狭槽中。更详细地，在图4E中，移动AIV 20以与印刷机21对齐，并且AIV20的仓被打乱，从而在印刷机21内的印刷丝网23的垂直高度处提供空置狭槽。根据本发明，通过张紧框架的梁中设置的开口(未明确示出)从张紧框架22移除印刷丝网23，同时张紧框架22保持夹持在印刷机21内。在图4F中，示出了从张紧框架22中几乎完全移除印刷丝网23，而图4G示出了AIV 20的狭槽内部接纳的印刷丝网23。然后，如图4H所示，使AIV 20的仓被打乱以将新的印刷丝网24A移动到与印刷机21内夹持的张紧框架22相同的垂直高度。
在图4I中，AIV 20将印刷丝网24A装载到仍然夹持在印刷机21内的张紧框架22中。
在图4J中，AIV 20可以移开，其中印刷机21及其张紧框架22被完全装载，并且在关闭舱口26之后，准备进行印刷操作。
为了实现该功能性，在一个方面中，本发明提供了一种用于将印刷丝网装载到张紧框架中的机器人，该机器人包括：印刷丝网储存仓，其用于储存至少一个印刷丝网；以及传送机构，其用于将印刷丝网从印刷丝网储存仓横向传送到张紧框架中。这种机器人(诸如，上述AIV 20)可以包括用于储存张紧框架的框架储存装置，其中传送机构适于将张紧框架传送到印刷机中。有利地，机器人可以包括如图4A至图4C和图4E至图4J所示的自主式智能车辆。然而，在其他实施例中，这种机器人可以例如包括专用机器人臂，该专用机器人臂位于具有内置印刷丝网储存机构和可选地内置框架储存装置的印刷机附近。
B.示例性张紧框架结构
图5和图6示意性地示出了处于未装载状态(即，没有容纳印刷丝网)的张紧框架22的俯视透视图和仰视透视图以及印刷丝网3(仅在图5中示出)的透视图，该印刷丝网3在本实施例中被示出为与如前所述的VectorGuard兼容的印刷丝网，如本领域所公知的，该印刷丝网3具有通过包边16附接在其外围的箔片/丝网15，该包边16包括包边角件161。张紧框架22的大小被设计成接纳特定大小的印刷丝网3，该大小在本领域中通常是标准的。张紧框架22被示为具有矩形形状，由四个细长梁30A至30D限定，每个梁形成在张紧框架22的外围周围的矩形的一侧。相邻梁经由角块31A至31D例如使用螺钉、过盈配合或其他公知的可选方式连接在一起。在整个具体实施方式中，使用附加到附图标记的后缀A至D意指所标识的部件与特定梁30A至30D或角块31A至31D相关联。可以看出，通过这种配置，张紧框架22基本上是平面的，如图所示，在X-Y平面中延伸，该X-Y平面使用时与水平面相对应。梁30A至30D中的至少一个梁(在本实施例中，仅为梁30D)的侧边设有开口32，该开口的尺寸被设计成准许在平行于张紧框架22的平面的方向上并如箭头A所示通过其接纳印刷丝网3。在所示的实施例中，开口32被设置为形成在梁30D和相邻角块31C、31D中的敞口侧凹部。然而，在备选实施例中，开口32可以在所有侧面上都是封闭的，使得例如通过提供在相邻角块(即，如图所示，31C和31D)的下侧之间延伸的可选条34，开口在相应梁和角块内采用狭槽或“信盒”的形式。每个梁30A至30D还包括刀片33，其布置在相应梁的内部侧边附近，即，其布置在梁的面向张紧框架22的内部区域的侧边处，使用时，印刷丝网3的中心区域位于该张紧框架22的内部区域中(参见图8)。如下文所更详细地描述的，每个刀片33沿着在垂直于张紧框架22的平面的方向上的行进范围(即，如图所示，沿着垂直轴或Z轴)相对于其各自梁30A至30D可移动。根据图6，可以看出，每个梁30A至30D还包括多个接合本体35，多个接合本体35沿着相应梁的长度线性布置。多个接合本体35通过桥接件36间隔布置，如下文所更详细地描述的。
图7和图8示意性地示出了呈部分装载配置和装载配置的图5的张紧框架22的俯视透视图。图7示出了在其沿方向A装载期间延伸穿过开口36的印刷丝网3，而图8示出了完全接纳在张紧框架22内的印刷丝网3。根据该图，可以看出，当印刷丝网3装载在张紧框架22中时，印刷丝网3不会突出超过张紧框架22的覆盖范围。
图9示意性地示出了图8的装载的张紧框架的下侧。印刷丝网3的下侧遮蔽了张紧框架22的大部分下侧。
图10示意性地示出了沿着图5的线B-B截取的梁30C的剖视图。与其他梁30A、30B、30D类似，梁30C具有两件式构造，其包括刚性连接到梁盖38的主梁本体37。这些部分中的每个部分可以由诸如钢、铝等之类的挤压金属形成，并且通过螺钉、过盈配合或类似方式连接在一起。梁本体37与梁盖38之间的间隙中形成有空隙50，该空隙50容纳用于驱动刀片33的运动转换机构49，如下文所更详细地描述的。梁本体37形成为中空通道，该中空通道延伸梁30C的长度，其中该梁本体37的底部具有开口侧或孔洞60。接合本体35位于通道内，通道和接合本体35的尺寸被设计成使得接合本体35在梁本体37内相对于梁30C(即，沿着水平X轴并且沿着垂直于梁30C的长度的平面内的行进范围)横向移动，使得接合本体35像梭子或活塞一样动作。致动器(本实施例中采用气动可膨胀管路43的形式)的与梁30C的横向外边相邻的一端可操作地连接到接合本体35。管路43延伸梁30C的长度，并且气动连接到相邻的角块31B、31C。实际上，管路43不必固定地连接到接合本体35，而是可以简单地定位在该接合本体35的旁边，以使管路43在至少一些接合本体35的行进范围内与该接合本体35接触，如下文所更详细地描述的。接合本体35的另一端可操作到偏置装置，诸如压缩弹簧42，该偏置装置横向向外(即，沿所示的正X方向朝向管路43)偏置接合本体35。压缩弹簧42也位于梁本体37的通道内。接合本体35可以由诸如钢、铝、碳纤维或刚性塑料之类的刚性材料形成。接合臂39的下侧可移动地安装到接合本体35，以使该接合臂39可相对于接合本体35移动。在所示的实施例中，接合臂39经由枢转件40可枢转地安装到接合本体35，因此，如图所示，接合臂39可以相对于接合本体35围绕平行于梁30C的长度的枢轴或Y轴旋转。接合臂39朝向伸出位置偏置，在该伸出位置中，接合臂39通过偏置装置向下突出穿过通道开口，该偏置装置在所示的实施例中包括扭簧41。接合臂39相对于接合本体35的位置使用梁30C的异型边缘44控制，该异型边缘44在本实施例中设在梁盖38的下侧，并且采用倾斜表面的形式。如果接合本体35朝向梁盖37(即，沿所示的负X方向)驱动，则如图所示，接合臂39与异型边缘44接触，并且顺时针旋转到缩回位置。接合臂39承载用于使用时与印刷丝网接合的接合表面47，如下文所更详细地描述的。如图10所示，管路43完全膨胀，以使沿负X方向对接合本体35进行最大程度的驱动。针对扭簧41的偏置，通过与异型边缘44的接触，接合臂39被完全移动移动到其缩回位置，并且在该缩回位置中，接合臂39不会突出穿过孔洞60而突出到通道或梁盖38的下方。在该缩回位置中，印刷丝网可以插入到张紧框架22中，而印刷丝网与接合臂39之间没有发生碰撞的风险。梁30C的下侧包括异型段45，在这种情况下，如图所示，该异型段形成为沿负X方向向外延伸的突起。在该实施例中，包括板簧46的共形表面也设置在该异型段45附近，从而从梁本体37向下延伸。使用时，该异型段45和板簧46动作以与印刷丝网的包边接触，从而有助于支撑印刷丝网并且确保印刷丝网在张紧框架22内居中，如下文所更详细地描述的。
在可选实施例(未示出)中，接合臂39可以相对于接合本体35平移运动，例如，相对于接合本体35可滑动，例如，松散地保持在接合本体35中设置的狭槽内。在这种情况下，接合臂39可以朝向伸出位置偏置，在该伸出位置中，接合臂39通过诸如压缩弹簧之类的可选偏置装置向下突出穿过通道孔洞60。在这种实施例中，异型边缘44可以用作凸轮，用于使接合臂39相对于接合主体35向上升高并进入缩回位置，这样的凸轮机构本身很容易理解。
应当指出，梁30A、30B的构造与所图示的梁30C的构造相同。然而，包括开口36的梁30D的构造略微有些不同，并且图11中示意性地示出了对应剖视图。图中，可以看出，梁30D较窄，其中梁本体37的下表面与通道的底部处于同一水平面，并且与梁30A至30C不同，既没有异型段45也没有板簧46。通过这种构造，沿方向A(如图所示，正Y方向)通过开口36插入印刷丝网没有障碍。
图12示意性地示出了沿着图5的线C-C截取的梁30C的剖视图。该段与位于中间的两个相邻的接合本体35之间的桥接件36的位置重合。桥接件36本身是梁盖38的突起。板51插入到通道中，该板是平面的并且平行于X-Z平面延伸，垂直于梁30C的长度。该板位于相邻接合本体35之间并且可以充当它们之间的轴承。桥接件36和板51向梁30C提供附加结构刚度，且特别有助于防止通道变形或梁30C扭转变形。板51包括凹部52，该凹部容纳管路43。应当指出，在国际专利申请号PCT/IB2020/057581中对这种加强桥接的用途进行了进一步描述。
现在参考图13至图16对刀片33的操作进行描述，其中，图13示意性地示出了梁30C的一部分的剖视图，而图14至图16示意性地示出了梁30C在刀片下降运动期间的顺序侧视图。首先，参考图13，为了清楚起见，隐藏了梁30C的大部分，并且仅示出了刀片33及其相关的运动转换机构49的细节。术语“运动转换”是指以下事实：该机构操作用于将第一方向上的运动转换为另一不同方向上的运动。实际上，本实施例中所描述的运动转换机构49将沿着梁30C的长度的线性运动转换为旋转运动，然后将该旋转运动转换为刀片33在垂直方向或Z轴方向上的线性运动。本实施例中所示出的刀片33处于工作位置，在该工作位置，刀片33相对于梁30C完全降低，从而使刀片33与印刷丝网3的箔片/丝网15的上表面接触。刀片33通过驱动销52连接到位于空隙50内的转子53。驱动销52延伸穿过形成在梁盖38中的竖直狭槽54，从而形成开槽连杆机构，如下文所更详细地描述的。所示的转子53采用平面盘的形式，其在平行于刀片33的平面(即，所示的Y-Z平面)中延伸，并且安装到梁本体37，从而围绕旋转轴R旋转，该旋转轴R平行于X轴延伸(如图所示)。使用时，转子53通过第一致动构件55和第二致动构件56旋转，该第一致动构件55和第二致动构件56与转子53的相对边缘接合。第一致动构件55和第二致动构件56中的每个致动构件包括驱动杆，该驱动杆可沿着梁30C的长度(即，如图所示，平行于Y轴)被线性驱动并且可枢转地连接到转子53。更详细地，第一致动构件55可沿着梁30C的长度被气动地驱动，而第二致动构件56例如经由平行四边形连杆机构(未示出)机械地连接到第一致动构件55。这样，可以沿相反方向驱动第一致动构件和第二致动构件，这又会使得转子53围绕旋转轴R旋转。驱动销52例如经由螺纹固定地连接到刀片33，但又松散地保持在转子53中形成的椭圆形孔57(图14中更清楚可见)内。图13中还示出了锁紧机构，在本实施例中为安装在梁盖38与刀片33之间的锁销63，该锁销可操作用于将刀片33锁紧在所示的工作位置中。如图所示，锁销63穿过梁盖38中的开口并且与转子53接触。通过对转子的侧面进行仿形以形成凸轮表面，然后，当转子53处于预先确定的旋转状态时，锁销63可以平行于所示出的X轴移动与刀片33锁紧接合。锁紧弹簧64(本实施例中为压缩弹簧)被设置为向右(即，如图所示，沿正X方向)偏置锁销63，将确保当转子53的旋转方向被反转时，锁销与刀片33脱离接合。实际上，例如，依据张紧框架22的大小，沿着每个梁30A至30D的长度可能需要一个以上的锁紧机构。
在图14至图16中，刀片33被示为部分透明，以使转子53以及第一致动构件55和第二致动构件56的位置可见。图14示出了处于其撤回位置的刀片33，在该撤回位置中，刀片处于其竖直最高位置，从而使用时刀片与印刷丝网隔开。在该位置中，驱动销52位于狭槽54的顶部处。经由位于转子53的椭圆形致动器孔61内的枢轴销58连接到转子53的第一致动构件55相对偏右，而经由位于转子53的椭圆形致动器孔62内的枢轴销59连接到转子53的第二致动构件56相对偏左。
图15示出了刀片33向下行进时的中间阶段。已经向左驱动了第一致动构件55，同时已经向右驱动了第二致动构件56，从而使得转子53如图所示逆时针旋转。因此，驱动销52以及刀片33相对于狭槽54向下移动。
图16示出了刀片33向下行进时的最后阶段，在该最后阶段中，该刀片到达其工作位置。已经完全向左驱动了第一致动构件55，同时已经完全向右驱动了第二致动构件56，使得转子53如图所示进一步逆时针旋转。因此，驱动销52向下移动到狭槽54的底部，刀片33相应地移动到其最低程度。尽管图16中未示出，但是在该位置中，锁销63被接合，以使刀片33不能通过向刀片33施加向上力而升高，而只能通过沿相反方向(即，分别为左和右)驱动第一致动构件55和第二致动构件56来反转转子53的旋转。
如上所述，管路43以及第一致动构件55和第二致动构件56都是气动操作式。为此，必须在张紧框架22和通过该张紧框架22的关联的气动路径处设置气动端口。
图17A和图17B示意性地示出了用于操作管路43的气动路径布置。更详细地，图17A和图17B分别示意性地示出了张紧框架22的平面剖视图和侧视图，为了清楚起见，省略了与该布置无关的特征。角块31A至31D包括凸型突起70，该凸型突起70收纳在相应的相邻梁30A至30D内。角块31B上设有第一气动端口65，用于连接到外部气动源(未示出)。该第一气动端口直接连接到分别通向梁30B和30C的气动管线66B、66C，气动管线66B、66C又连接到分别通向梁30A和30D的气动管线66A、66D。这些气动管线66A至66D连接以形成闭合环，该闭合环延伸穿过张紧框架22的所有梁30A至30D和角块31A至31D。气动管线66A至66D在连接位置67处连接到管路43。因此，当经由第一气动端口65施加气动压力时，每个梁的管路43一致地膨胀。当切断气动供应时，每个管路43通过相应的压缩弹簧42的作用而收缩。
图18A和图18B示意性地示出了用于操作刀片33的气动路径布置。图18A和图18B分别示意性地示出了张紧框架22的平面剖视图和侧视图，为了清楚起见，省略了与该布置无关的特征。角块31B上设有第二气动端口82，用于连接到外部气动源(未示出)。该第二气动端口经由中间角块31B、31A、31D直接连接到气动管线68，该气动管线68在张紧框架22的大部分周围(即，通过梁30B、30A和30D)延伸。每个角块31A至31D包括结合件83，该结合件83将气动管线68气动连接到相应的活塞84，该相应的活塞84平行于相邻的梁30A至30D的长度可线性移动。每个活塞84向相应的第一致动构件55提供机械致动，以在空隙50内沿着其相应梁30A至30D的长度可逆地驱动相应的第一致动构件55。当经由第二气动端口82施加气动压力时，每个梁的每个活塞84一起被驱动。类似地，当经由第二气动端口82施加负压或真空时，每个梁的每个活塞84沿相反方向一起被驱动返回。如果在任何时间切断对第二气动端口82的气动供应，则第一致动构件55和第二致动构件56将保持在它们的当前位置，并且如果该当前位置是刀片33下降到其工作位置的位置，则这会通过锁紧机构来辅助。这样，可以保持张紧框架22处于装载状态，其中在无需施加气动压力的情况下，刀片33下降到其工作位置。
在可选实施例(未示出)中，气动管线68可以经由相应中间角块31A至31D在整个张紧框架22周围形成闭合环(即，闭合环延伸穿过所有梁30A至30D)。可替代地或附加地，第一致动构件和第二致动构件均可以以气动方式驱动，例如，在每个角块处设置用于驱动第二致动构件的附加活塞以及关联的气动管线来驱动第一致动构件和第二致动构件。
图19示意性地示出了张紧框架22的示例性气动控制布置。如图所示，使用时，第一气动端口65和第二气动端口82由气动源85经由气动逻辑网络69以气动方式供给。气动逻辑网络69用于控制通过气动管线和路径66A至66D、68中的每个气动管线和路径的气动流。如下所述，使用气动逻辑使得能够对两个气动流进行排序，以在印刷丝网的装载和卸载顺序期间操作张紧框架22。另外，有利地，对气动源85的操作可以由诸如计算机、处理器等之类的控制装置86控制。有利地，气动逻辑网络69、气动源85和控制装置86都可以设置在通常以87示出的印刷机内，以实现原位操作。在这种情况下，控制装置86还可以控制印刷机87的一些或全部印刷操作。用于与第一气动端口65和第二气动端口82中的每个气动端口连接的专用气动管线可以设在印刷机87内，且当装载到印刷机87内的印刷位置中时被布置成与张紧框架22对齐。如果在印刷机外部执行装载操作，则操作员可以例如直接连接和操作气动逻辑网络和/或气动源。
在可选实施例中，气动逻辑网络的至少一部分可以设置在张紧框架22的内部。
C.示例性装载顺序
现在将参考图20至图23对将印刷丝网3装载到根据本发明的张紧框架22中的示例性装载顺序进行描述，与图10类似，每个附图示意性地示出了沿着图5的线B-B截取的梁30C的剖视图。
a)如图20所示，装载顺序从处于预装载位置的张紧框架22开始，如图所示，在该预装载位置中，刀片33升高到其缩回位置，并且针对压缩弹簧的偏置，管路43膨胀以使接合本体35移动到其如图所示最左侧的位置(即，朝向张紧框架22的内部区域移动)。在该位置中，针对扭簧41的偏置，异型边缘44把接合臂39推入其缩回位置。通过处于该位置的张紧框架22，印刷丝网3通过开口32(图20中不可见)横向插入。对于该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气动供应可以总结如下：
对第一气动端口65的气动供应：打开
对第二气动端口82的气动供应：关闭
b)如图21所示，然后，刀片33下降到其工作位置，在该工作位置中，其邻接表面48与印刷丝网3的箔片/丝网15接触。尽管该图中不可见，但是锁紧机构被接合以将刀片33锁紧在该工作位置处。对于该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气动供应可以总结如下：
对第一气动端口65的气动供应：打开
对第二气动端口82的气动供应：打开(正压力)
c)如图22所示，管路43开始收缩，以使压缩弹簧42向右推动接合本体35，因此接合臂39开始朝向其伸出位置移动。对于该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气动供应可以总结如下：
对第一气动端口65的气动供应：关闭
对第二气动端口82的气动供应：关闭
d)如图23所示，管路43完全收缩，以使完全向右推动接合本体35，从而使得接合臂39能够移动到其伸出位置，使得其接合表面47与包边16的倾斜表面71接触。接合表面47和倾斜表面71的互补角度确保了印刷丝网3与张紧框架22接合。推动包边16以与异型段45的板簧46完全接触，该板簧46用于使包边16向上凸出。现在印刷丝网3完全被接合并张紧，使得可以执行印刷操作。对于该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气动供应可以总结如下：
对第一气动端口65的气动供应：关闭
对第二气动端口82的气动供应：关闭
根据上述，应当理解，印刷丝网3在张紧框架22中保持装载和张紧，而无需维持张紧框架22的气动压力。因此，根据需要，装载的张紧框架22可以易于储存、运输或装载到印刷机中。
应当指出，如上所述，虽然上述张紧框架22可以从侧面装载，但这也不是必须的，并且可选地，印刷丝网3可以以与现有VectorGuard型张紧框架类似的方式装载，即，通过将印刷丝网3放置到张紧框架22的下侧上同时处于图20所示的状态，然后执行与先前所阐述的相同的装载步骤b)至d)，随后是翻转装载的张紧框架以到达如图23所示的工作方位的步骤。可替代地，印刷丝网可以放置到表面上，然后张紧框架可以放置在印刷丝网3的顶部上，同时在工作方位上，即如图20所示，然后执行与先前所设置的装载步骤相同的装载步骤b)至d)。共形表面可以为这些装载方法提供便利，例如，当以这些方式装载时，板簧46的形状会辅助印刷丝网居中。本领域技术人员还应当认识到，提供可移动地安装到相应接合本体35上的接合臂39可以为这些装载方法提供便利；由于在通过管路43的膨胀使接合本体35移动到其最左侧位置的同时插入印刷丝网3，并且在该位置中接合臂39处于其缩回位置，所以确保了接合臂39在装载印刷丝网3期间缩回。因此，消除了接合臂被卡住或相对于印刷丝网包边16被错误定位的任何风险。在张紧框架的侧面没有设置准许横向装载印刷丝网3的开口的实施例中，可以实现该益处。
针对最终用户，能够以这些方式中的任一方式来装载张紧框架22极大地增加了灵活性，例如，如果最终用户没有使用装载机器人或AIV的权限。
D.示例性卸载顺序
现在参考图24至图27对从根据本发明的张紧框架22中卸载印刷丝网3的示例性卸载顺序进行描述，与图10类似，每个附图示意性地示出了沿着图5的线B-B截取的梁30C的剖视图。
e)如图24所示，在接合臂39继续张紧印刷丝网3的同时，锁紧机构(未示出)脱离并且刀片33朝向其撤回位置升高。对于该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气动供应可以总结如下：
对第一气动端口65的气动供应：关闭
对第二气动端口82的气动供应：打开(负压力)
f)如图25所示，刀片33完全升高至其撤回位置，并且管路43开始膨胀，从而克服压缩弹簧42的偏置，使接合本体35向左移动。接合表面47与倾斜表面71脱离接触，从而释放印刷丝网3中的张力。对于该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气动供应可以总结如下：
对第一气动端口65的气动供应：打开
对第二气动端口82的气动供应：打开(负压力)
g)如图26所示，管道43几乎完全膨胀，接合本体35几乎被完全推向左侧，并且接合臂39由于其与异型边缘44的作用而开始朝向其缩回位置旋转。针对该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气功供应可以总结如下：
对第一气动口65的气动供应：打开
对第二气动口82的气动供应：关闭
h)如图27所示，管路43完全膨胀，接合本体35被完全推向左侧，并且接合臂39完全处于其缩回位置。现在可以经由开口32移除印刷丝网3。针对该步骤，气动逻辑网络69所控制的对张紧框架22的关联气动供应可以总结如下：
对第一气动端口65的气动供应：打开
对第二气动端口82的气动供应：关闭
图28示意性地示出了根据本发明的另一实施例的具有部分卸载的印刷丝网3的张紧框架80的透视图。与前述实施例类似，张紧框架80包括四个梁81A至81D，其中梁80D具有开口以准许印刷丝网3通过该开口装载或卸载。然而，在该实施例中，梁81B上设有第二开口，从而可替代地通过该第二开口装载或卸载印刷丝网3。这种类型的张紧框架可以准许在张紧框架处于印刷机中的情况下使用诸如AIV之类的机器人将印刷丝网3从印刷机的第一侧装载到张紧框架中，随后通过诸如AIV之类的机器人从印刷机的相对侧将印刷丝网3从张紧框架80中卸载。由于可以在卸载前一个印刷丝网后立即装载新的印刷丝网，所以这种类型的结构可以提高印刷丝网的切换速度。另外，由于装载AIV仅处理干净的印刷丝网，所以它可以保持清洁，而卸载AIV可保持为脏污AIV或处理AIV，只处理使用过的印刷丝网。
上述实施例仅是示例性的，并且本发明范围内的其他可能性和备选方案对于本领域技术人员将是显而易见的。
例如，虽然上述实施例使用AIV来装载并卸载印刷丝网，但是还可以使用诸如固定机器人臂之类的其他形式的机器人。
在上述实施例中，锁紧机构包括锁销，该锁销通过转子53的凸轮表面直接被驱动成与刀片33接合和脱离。然而，锁紧机构可以以若干种不同方式(如本领域技术人员应当认识到的，诸如使用专用致动机构将锁销63移动到与刀片33锁紧接合、或通过使用弹簧装载轴承等)实现。作为另一可选方案，锁紧机构可以包括闩锁机构。如本领域技术人员应当理解的，通过这种布置，转子53在第一旋转方向上旋转经过一定旋转角度会导致锁紧机构闩锁到锁紧位置。为了解锁锁紧机构，然后以小角度沿相同(即，第一)旋转方向驱动转子53，从而导致锁紧机构解除闩锁，因此当转子53随后沿相反旋转方向旋转时，允许刀片33升高到其撤回位置。
通过这种闩锁机构，可以使用第一致动构件55和第二致动构件56以及转子53的可选驱动布置。特别地，上文所示出的实施例使用通过可选择性地向第二气动端口82以及第一致动构件55和第二致动构件56施加正负气动压力来回驱动的简易活塞84。然而，如果采用了闩锁锁紧机构，则简易活塞84可以由弹簧复位活塞代替，该弹簧复位活塞仅需要向第二气动端口82施加正气动压力，以从其原始位置(在原始位置，刀片33处于其撤回位置)驱动弹簧复位活塞以及第一致动构件55和第二致动构件56和转子53，以实现闩锁和解除闩锁。一旦解除闩锁，气动逻辑网络69就可以将气动供应切换到关闭，从而允许弹簧复位而使活塞、第一致动构件55和第二致动构件56以及转子53返回到其原始位置。
在上述实施例中，用于移动接合本体的致动器以及第一致动构件和第二致动构件均为气动式，同样可以使用其他形式的致动，特别是使用诸如旋转电机或线性电机之类的电动致动器的电致动可以用于这两个部件中的一个或两个部件。如果使用电致动，则如本领域本身所公知的，先前所描述的气动逻辑可以由适当编程的电子逻辑替换。
更进一步地，如果使用气动致动来移动接合本体，则可以使用其他气动致动器，诸如气动活塞或气缸。
尽管上述运动转换机构使用开槽连杆机构，但是同样可以使用其他形式的运动转换机构，诸如例如，Geneva机构或Swiss机构。机械上简单的变型可以使用齿条和齿轮机构，其中齿条替换沿着每个梁的长度线性移动的致动构件，而齿轮替换上述转子。
虽然已经针对已知的VectorGuard型印刷丝网的装载对本文中所描述的张紧框架进行了说明，但是根据本发明的张紧框架同样可以与或容易地适合与其他印刷丝网一起使用，这些其他印刷丝网包括轮廓或结构被设置成能够与接合机构交互的包边。

Claims (30)

1.一种用于张紧印刷丝网的张紧框架，所述张紧框架包括多个细长梁，所述多个细长梁在所述张紧框架的外围周围延伸并限定所述张紧框架，所述张紧框架基本上是平面的，其中，所述梁中的至少一个梁包括开口，所述开口的尺寸被设计成准许通过其接纳印刷丝网。
2.根据权利要求1所述的张紧框架，其中，所述开口的尺寸被设计成沿平行于所述张紧框架的所述平面的方向通过其接纳所述印刷丝网。
3.根据权利要求1或2所述的张紧框架，其中，每个梁包括：
接合本体，其至少部分位于所述梁内，所述接合本体承载用于在使用时与印刷丝网接合的接合表面，所述接合本体能够沿着在垂直于所述梁的长度的平面内的行进范围相对于所述梁移动；以及
致动器，其可操作地连接到所述接合本体，用于使所述接合本体以及所述接合表面相对于所述梁移动。
4.根据权利要求3所述的张紧框架，其中，所述致动器包括气动致动器、气动活塞以及电动致动器中的一种。
5.根据权利要求3或4所述的张紧框架，其中，所述多个梁限定所述张紧框架的内部区域，使用时，印刷丝网的中心区域位于所述内部区域中，并且所述致动器可操作以使所述接合本体沿朝向所述内部区域的方向移动。
6.根据权利要求5所述的张紧框架，包括偏置装置，用于沿远离所述内部区域的方向推动所述接合本体。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的张紧框架，其中，每个接合表面形成在相应的接合臂上，所述接合臂能够移动地安装到相应的接合本体，所述接合臂能够相对于所述接合本体在缩回位置与伸出位置之间移动，所述缩回位置在使用时准许印刷丝网完全插入到所述张紧框架中，且在所述伸出位置，使用时所述接合表面能够与印刷丝网接触。
8.根据权利要求7所述的张紧框架，其中，所述接合臂能够枢转地或能够滑动地安装到所述相应的接合本体。
9.根据权利要求7或8所述的张紧框架，其中，所述接合臂张紧到所述伸出位置，可选地通过弹簧张紧到所述伸出位置。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的张紧框架，其中，每个梁包括异型段，所述异型段用于在使用中将所述印刷丝网的边缘朝向所述梁推动，可选地，所述异型段包括弹簧。
11.根据前述权利要求中任一项所述的张紧框架，其中，每个梁包括刀片，所述刀片能够沿着在垂直于所述张紧框架的所述平面的方向上的行进范围在撤回位置与工作位置之间移动，在所述撤回位置，使用时所述刀片与所述印刷丝网隔开；在所述工作位置，使用时所述刀片与所述印刷丝网接触。
12.根据权利要求11所述的张紧框架，其中，每个梁包括：
相应的致动构件，所述相应的致动构件能够沿着所述相应梁的长度移动，以及
相应的运动转换机构，所述相应的运动转换机构可操作以将所述相应的致动构件的运动转换为垂直于所述张紧框架的所述平面的运动，且被布置成使得使用时每个刀片的运动经由所述相应的运动转换机构通过所述相应的致动构件驱动。
13.根据权利要求12所述的张紧框架，其中，每个相应的致动构件为气动驱动式或机械驱动式。
14.根据权利要求12或13所述的张紧框架，其中，每个相应的运动转换机构包括开槽连杆机构或槽轮机构。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的张紧框架，包括锁，所述锁用于将所述刀片锁定在所述工作位置处，可选地，所述锁包括可伸缩锁销。
16.一种用于张紧印刷丝网的张紧框架，所述张紧框架包括多个细长梁，所述多个细长梁在所述张紧框架的外围周围延伸并限定所述张紧框架，所述张紧框架基本上是平面的，
每个梁包括：
接合本体，其至少部分位于所述梁内，所述接合本体承载用于使用中与印刷丝网接合的接合臂，所述接合本体能够相对于所述梁沿着在垂直于所述梁的长度的平面内的行进范围移动；以及
致动器，其可操作地连接到所述接合本体，用于使所述接合本体以及所述接合臂相对于所述梁移动，
其中所述接合臂能够移动地安装到相应的接合本体。
17.根据权利要求16所述的张紧框架，其中，每个接合臂能够枢转地或能够滑动地安装到相应接合本体。
18.根据权利要求16或17所述的张紧框架，其中，所述致动器包括气动致动器、气动活塞以及电动致动器中的一种。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的张紧框架，其中，所述多个梁限定所述张紧框架的内部区域，使用时，所述印刷丝网的中心区域位于所述内部区域中，并且所述致动器可操作以使所述接合本体沿朝向所述内部区域的方向移动。
20.根据权利要求19所述的张紧框架，其中，包括偏置装置，以沿远离所述内部区域的方向推动所述接合本体，可选地，所述偏置装置包括弹簧。
21.一种将印刷丝网装载到张紧框架中的方法，其中，包括以下步骤：
i)提供张紧框架，以及
ii)将印刷丝网从所述张紧框架的一侧插入到所述张紧框架中。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述张紧框架基本上是平面的，并且包括其侧面的开口，所述开口的尺寸被设计成在平行于所述张紧框架的平面的方向上接纳所述印刷丝网。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述张紧框架包括：
多个细长梁，所述多个细长梁在所述张紧框架的外围周围延伸并限定所述张紧框架，所述张紧框架基本上是平面的，
至少部分位于所述梁内的接合本体，所述接合本体承载用于使用时与印刷丝网接合的接合臂，所述接合本体能够相对于所述梁沿着在垂直于所述梁的长度的平面内的行进范围移动；并且
其中所述接合臂能够移动地安装到相应的接合本体，并且其中步骤i)包括：使所述接合臂相对于所述接合本体移动到缩回位置，在所述缩回位置中，在步骤ii)中，所述印刷丝网能够完全插入到所述张紧框架，而不与所述接合臂接触。
24.根据权利要求23所述的方法，包括在步骤ii)之后执行的以下步骤：
iii)使所述接合臂相对于所述接合本体移动到伸出位置，并且使所述接合本体相对于所述梁移动，以使所述接合臂与所述印刷丝网接触并且向其施加张力。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其特征在于，所述梁包括刀片，所述刀片能够沿着在垂直于所述张紧框架的所述平面的方向上的行进范围在撤回位置与工作位置之间移动，在所述撤回位置，使用时所述刀片与所述印刷丝网隔开；在所述工作位置，使用时所述刀片与所述印刷丝网接触，在步骤ii)期间，所述刀片位于所述撤回位置，所述方法还包括在步骤ii)之后执行的以下步骤：
iv)使所述刀片从所述撤回位置移动到所述工作位置，以使所述刀片与所述印刷丝网接触。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的方法，其中，步骤ii)包括使用机器人，可选地使用自主式智能车辆，以将所述印刷丝网插入到所述张紧框架中。
27.根据权利要求22至26中任一项所述的方法，包括初始步骤：将所述张紧框架定位在印刷机内，可选地使用机器人，可选地所述机器人包括自主式智能车辆。
28.一种用于将印刷丝网装载到张紧框架中的机器人，包括：
印刷丝网储存仓，用于储存至少一个印刷丝网，以及
传送机构，用于将印刷丝网从所述印刷丝网储存仓横向传送到张紧框架中。
29.根据权利要求28所述的机器人，还包括框架储存装置，用于储存张紧框架，并且所述传送机构适于将所述张紧框架传送到印刷机中。
30.根据权利要求28或29所述的机器人，包括自主式智能车辆。
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