CN116043182B - 一种吹气冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种吹气冷却装置，包括冷锟、吹气机构和镀膜基材，所述镀膜基材和冷锟局部贴合，所述吹气机构设有一字型出气口，所述出气口位于镀膜基材与冷锟贴合处上方，使得镀膜基材和冷锟之间形成有气垫层，该装置工作时吹气机构喷出的气体会在基材和冷辊之间形成气垫层，基材通过冷辊时，由于吹气装置不停向外喷出气体，气体就填充在基材和冷辊之间的凹凸不平处，装置结构简单，稳定可靠，成本低，还可以与其他贴辊方式同时使用。
Description
技术领域
本发明涉及真空镀膜设备技术领域，特别涉及一种吹气冷却装置。
背景技术
镀膜是在真空环境下，把金属材料或非金属材料均匀的镀在基材表面，通常基材都为塑料薄膜或金属薄膜，在镀膜过程中，镀的金属或非金属材料的温度达到1000°C以上，把如此高温材料沉积的基膜上，基膜会承受大量的热，这些热量会给基材带来热损伤，为避免基膜热损伤，通常会把基材贴附在冷却辊上，用冷辊把热量带走，然后在进行镀膜；冷辊与膜之前的热量传导，是决定基材有没有热损伤的重要因素，传统技术是在金属冷辊与绝缘基膜外侧镀上的金属之间施加偏压，改善冷辊对基膜的贴附，传导热量。
中国专利公开号CN113174567 A，本发明公开了一种智能蒸发镀膜机，主要包括镀膜室、蒸发源、中央智能控制模块和真空系统。蒸发源包括蒸发舟、温度传感阵列和柔性边界驱动系统；蒸发舟包括边框和底部，边框包括固定边框和柔性边框；柔性边框设置在蒸发舟上与镀膜幅宽方向平行的一侧上，固定边框设置在蒸发舟上其余的三侧；温度传感阵列主要由多个温度传感器组成，温度传感器分为多列，多个温度传感器列在镀膜幅宽方向上并列排布在蒸发舟的底部。在蒸发镀膜过程中，中央智能控制模块可控制柔性边界驱动系统对蒸发舟的柔性边框的位移和形变进行闭环的在线调控，通过实时智能控制蒸发区域的边界，使基片上沉积的膜层呈现所需的膜厚分布状态。
实际蒸发镀膜生产过程中基材表面是凹凸不平整的，冷辊表面也是同样的情况，从而使得基材与冷锟之间容易形成间隙，由于镀膜采用真空环境导致间隙无导热介质，从而极易使得基材在间隙处局部过热，影响镀膜效果。
因此，有必要提供一种吹气冷却装置解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吹气冷却装置以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种吹气冷却装置，包括冷锟和吹气机构，所述吹气机构设有一字型出气口，所述吹气机构与冷锟贴合的一侧设有弧面部，所述弧面部的内部嵌设有多组与冷锟表面贴合的感应单元，所述吹气机构的内部设有多组与出气口连通的供气腔，所述供气腔的内壁活动连接有活动板，所述活动板通过驱动机构与感应单元驱动相连。
进一步的，所述镀膜基材两端设有输送锟，用于对镀膜基材的输送和收卷，且冷锟的两侧设有导向锟用于对镀膜基材进行限位，提高镀膜基材与冷锟的贴合效果，所述冷锟包括但不限于通过静电吸附或张力贴合等技术使得镀膜基材与冷锟表面贴合，且在镀膜时设置一定的抽气机构，维持镀膜环境为负压或真空状态，具体的抽气机构功率高于吹气机构的排气功率。
作为本发明的进一步方案，所述冷锟局部贴合有镀膜基材，所述出气口位于镀膜基材与冷锟贴合处上方，使得镀膜基材和冷锟之间形成有气垫层。
进一步的，所述弧面部为曲率与冷锟相同的曲面，且所述弧面部和冷锟之间有间隙，便于感应单元对冷锟表面凸起部和内凹部的检测。
作为本发明的进一步方案，所述感应单元具体为倾斜设置的感应拨杆，所述感应拨杆的一端与冷锟表面贴合，所述感应拨杆的内部转动设置有转动轴，所述转动轴偏心设置在感应拨杆与冷锟贴合一端，所述感应拨杆通过转动轴与吹气机构转动相连，所述感应拨杆背离冷锟的一端与驱动机构相连。
进一步的，所述转动轴贯穿设置在吹气机构的内部，所述多组感应拨杆转动连接在转动轴的外端面，所述感应拨杆与冷锟贴合处设有滚轮或弧形凸起，以降低贴合处的摩擦阻力。
作为本发明的进一步方案，所述驱动机构包括传动齿轮和驱动滑板，所述吹气机构的内部开设有控制腔，所述传动齿轮转动连接在控制腔的中部，所述驱动滑板设有两组，两组驱动滑板对称设置在传动齿轮的两侧，所述驱动滑板设有与传动齿轮相啮合的齿槽，且所述驱动滑板一侧与活动板相贴合，所述感应拨杆背离冷锟的一端与一组驱动滑板固定相连。
进一步的，所述驱动滑板水平设置，所述驱动滑板位于控制腔的上下两侧，所述驱动滑板呈“L”形状设置，所述两组驱动滑板以传动齿轮为中心对称设置。
作为本发明的进一步方案，所述多组供气腔之间通过弹性壁分隔，所述弹性壁一端与活动板固定相连。
进一步的，所述活动板顶部和底部设有与吹气机构相连的密封膜，避免供气腔内部的气体泄漏。
作为本发明的进一步方案，所述吹气机构的末端还设有对镀膜基材进行限位的导向机构，所述导向机构包括气囊、导向板、转动杆，所述转动杆固定连接在吹气机构的末端，所述导向板转动连接在转动杆背离吹气机构的一端，所述气囊贴合设置在导向板与镀膜基材贴合一侧。
作为本发明的进一步方案，所述转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆背离的一端通过转动连接件与吹气机构转动相连。
使用时，通过控制伸缩杆的伸缩长度即可对的转动角度进行控制，从而使得装置可适用于不同尺寸基材进行快速调整。
进一步的，所述弹性壁的内部设有空腔，且空腔通过在吹气机构内部的连通孔相互连通，所述伸缩杆的一端与连通孔相连通的气孔，所述伸缩杆的另一端设有与气囊相连通的气孔。
本发明使用时，当冷锟的表面有凸起部和内凹部时，由于镀膜时为真空或负压环境，进而在镀膜过程中由于内凹部和凸起部，使得吹气机构和镀膜基材之间存在空腔，通过设有吹气机构，吹气机构为镀膜基材和冷锟贴合处提供一定压力气体，使得镀膜基材和冷锟之间形成有局部气垫层，随着镀膜基材的移动，镀膜基材逐渐与冷锟贴合，从而使得空腔的内部填充有气体介质，通过气体介质进行导热，从而有效避免镀膜基材局部受热导致的损毁，影响镀膜效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的冷锟表面局部凸起下结构示意图；
图3是本发明的冷锟表面局部内凹下结构示意图；
图4是本发明的吹气机构内部结构示意图；
图5是本发明的吹气机构结构示意图；
图6是本发明的图1中A处放大结构示意图；
图7是本发明的驱动机构结构示意图；
图8是本发明的图4中C处放大结构示意图；
图9是本发明的冷锟表面内凹状态下驱动机构结构示意图；
图10是本发明的冷锟表面凸起状态下驱动机构结构示意图；
图11是本发明的图4中B处放大结构示意图；
图12是本发明的图5中D处放大结构示意图；
图13是本发明的驱动杆结构示意图。
图中：1、输送锟；2、导向锟；3、冷锟；4、吹气机构；5、镀膜基材；6、空腔；7、凸起部；8、内凹部；9、弧面部；10、感应单元；11、供气腔；12、导向机构；13、感应拨杆；14、转动轴；15、活动板；16、传动齿轮；17、驱动滑板；18、控制腔；19、齿槽；20、伸缩波纹管；21、气囊；导向板22、导向板；23、转动杆；24、伸缩杆；25、转动连接件；26、气孔。
具体实施方式
实施例一
如图1-3所示，一种吹气冷却装置，包括冷锟3、和吹气机构4吹气机构4设有一字型出气口，吹气机构4与冷锟3贴合的一侧设有弧面部9，弧面部9的内部嵌设有多组与冷锟3表面贴合的感应单元10，吹气机构4的内部设有多组与出气口连通的供气腔11，供气腔11的内壁活动连接有活动板15，活动板15通过驱动机构与感应单元10驱动相连。
进一步的，镀膜基材5两端设有输送锟1，用于对镀膜基材5的输送和收卷，且冷锟3的两侧设有导向锟2用于对镀膜基材5进行限位，提高镀膜基材5与冷锟3的贴合效果，冷锟3包括但不限于通过静电吸附或张力贴合等技术使得镀膜基材5与冷锟3表面贴合，且在镀膜时设置一定的抽气机构，维持镀膜环境为负压或真空状态，具体的抽气机构功率高于吹气机构4的排气功率。
使用时，当冷锟3的表面有凸起部7和内凹部8时，由于镀膜时为真空或负压环境，进而在镀膜过程中由于内凹部8和凸起部7，使得吹气机构4和镀膜基材5之间存在空腔6，通过设有吹气机构4，吹气机构4为镀膜基材5和冷锟3贴合处提供一定压力气体，使得镀膜基材5和冷锟3之间形成有局部气垫层，随着镀膜基材5的移动，镀膜基材5逐渐与冷锟3在吸附作用下贴合，从而使得空腔6的内部填充有气体介质，通过气体介质进行导热，从而有效避免镀膜基材5局部受热导致的损毁，影响镀膜效果。
实施例二
在实施例一的基础上，如图1-5所示，镀膜基材5和冷锟3局部贴合，出气口位于镀膜基材5与冷锟3贴合处上方，使得镀膜基材5和冷锟3之间形成有气垫层。
进一步的，弧面部9为曲率与冷锟3相同的曲面，且弧面部9和冷锟3之间有间隙，便于感应单元10对冷锟3表面凸起部7和内凹部8的检测，感应单元10和供气腔11呈阵列有序排布。
使用时，供气腔11的内部气流恒定，且供气腔11的末端位于冷锟3和镀膜基材5贴合处上方，通过供气腔11为冷锟3和镀膜基材5的上方提供弱气流，当冷锟3表面平整时，冷锟3和镀膜基材5完全吸附将多余气体排出，当冷锟3表面有凸起部7和内凹部8时，通过感应单元10进行检测，并控制供气腔11内部的活动板15移动，使得供气腔11内部气流截面减小，从而气流压力提高，使得冷锟3和镀膜基材5在吸附贴合时气体灌注入空腔6的内部进行导热，且吹气机构4的吹气有助于提高冷锟3和镀膜基材5的冷却效果，且通过多组感应单元10，可提高对冷锟3表面凸起部7或内凹部8的检测和对活动板15的精确度，且通过多组感应单元10，可提高对冷锟3表面凸起部7或内凹部8的检测和对活动板15的精确度。
如图1-5和11所示，感应单元10具体为倾斜设置的感应拨杆13，感应拨杆13的一端与冷锟3表面贴合，感应拨杆13的内部转动设置有转动轴14，转动轴14偏心设置在感应拨杆13与冷锟3贴合一端，感应拨杆13通过转动轴14与吹气机构4转动相连，感应拨杆13背离冷锟3的一端与驱动机构相连。
进一步的，转动轴14贯穿设置在吹气机构4的内部，多组感应拨杆13转动连接在转动轴14的外端面，感应拨杆13与冷锟3贴合处设有滚轮或弧形凸起，以降低贴合处的摩擦阻力。
使用时，通过将转动轴14偏心设置，使得感应拨杆13分为长臂边和短臂边，且短臂边与冷锟3表面贴合，进而通过杠杆原理，当短臂边遇到凸起部7或内凹部8时，将使得长臂边末端形成较长位移从而借助驱动机构对活动板15进行控制，通过转动轴14的设置，控制长臂与短臂比例，可实现对冷锟3表面微小凸起部7或内凹部8进行检测识别。
如图1-5和7-10所示，驱动机构包括传动齿轮16和驱动滑板17，吹气机构4的内部开设有控制腔18，传动齿轮16转动连接在控制腔18的中部，驱动滑板17设有两组，两组驱动滑板17对称设置在传动齿轮16的两侧，驱动滑板17设有与传动齿轮相啮合的齿槽19，且驱动滑板17一侧与活动板15相贴合，感应拨杆13背离冷锟3的一端与一组驱动滑板17固定相连。
进一步的，驱动滑板17水平设置，驱动滑板17位于控制腔18的上下两侧，驱动滑板17呈“L”形状设置，两组驱动滑板17以传动齿轮16为中心对称设置。
使用时，当感应拨杆13检测到凸起部7或内凹部8时，由于感应拨杆13与冷锟3表面斜面抵合，从而凸起部7与感应拨杆13接触时，将使得感应拨杆13的角度改变，从而使得感应拨杆13转动，进而使得感应拨杆13带动驱动滑板17横移，且在驱动滑板17横移分为两种情况，当感应拨杆13与凸起部7贴合时，感应拨杆13顺时针偏转，使得底部驱动滑板17移动，而顶部驱动滑板17反向移动，对活动板15进行抵合，使得活动板15在供气腔11的内部移动，使得供气腔11内部气流截面减小，从而提高供气腔11的出气压力，确保冷锟3和镀膜基材5的间隙可以完全填充，当感应拨杆13与内凹部8接触时，感应拨杆13逆时针偏转，带动底部驱动滑板17横移并压合活动板15，使得供气腔11内部气流截面减小，从而通过驱动机构，使得感应拨杆13无论在遇到凸起部7还是内凹部8均可对供气腔11内部压力进行增强提高气体对空腔6的填充效果。
如图1-5和7-10所示，多组供气腔11之间通过弹性壁20分隔，弹性壁20一端与活动板15固定相连。
进一步的，活动板15顶部和底部设有与吹气机构4相连的密封膜，避免供气腔11内部的气体泄漏。
使用时，使用时供气腔11通过弹性壁20形成多组相互分隔，弹性壁20可采用耐高温橡胶、波纹管等形式，且弹性壁20在活动板15移动时相应的压缩，从而提高供气腔11内部的气密性避免气体泄漏，且弹性壁20具有一定弹力，可对活动板15进行弹性支撑。
如图1-6和11-13所示，吹气机构4的末端还设有对镀膜基材5进行限位的导向机构12，导向机构12包括气囊21、导向板22、转动杆23，转动杆23固定连接在吹气机构4的末端，导向板22转动连接在转动杆23背离吹气机构4的一端，导向板22与镀膜基材5贴合一侧设有气囊21。
进一步的，转动杆23通过阻尼转轴与导向板22的中部转动相连，使得导向板22的倾斜角度可调，从而可适用于多种规格基材。
使用时，镀膜基材5由转动杆23的内部穿过，通过导向板22的导送与冷锟3预贴合，且通过气囊21提高冷锟3和镀膜基材5的贴合效果，并使得冷锟3和镀膜基材5之间多余气体完全排出。
如图1-6和11-13所示，导向板22转动连接有伸缩杆24，伸缩杆24背离导向板22的一端通过转动连接件25与吹气机构4转动相连。
使用时，通过控制伸缩杆24的伸缩长度即可对导向板22的转动角度进行控制，从而使得装置可适用于不同尺寸基材进行快速调整。
如图1-6和11-13所示，弹性壁20的内部设有空腔，且空腔通过在吹气机构4内部的连通孔相互连通，伸缩杆24的一端与连通孔相连通的气孔26，伸缩杆24的另一端设有与气囊21相连通的气孔26。
使用时，当感应单元10检测到凸起部7或者内凹部8时通过驱动机构驱动活动板15的移动，从而使得弹性壁20压缩，弹性壁20内部空腔体积减小使得压力提高，且弹性壁20空腔，通过气孔26和连通孔与气囊21相连通，进而使得气囊21内压力提高，从而使得气囊21内部压力在遇到凸起部7或内凹部8时自适应提高，提高对冷锟3和镀膜基材5的压合效果，进一步的提高镀膜时气体对空腔6的灌注效果从而避免镀膜基材5的局部过热导致镀膜基材5损毁或影响成品质量。
工作原理：当冷锟3的表面有凸起部7和内凹部8时，由于镀膜时为真空或负压环境，进而在镀膜过程中由于内凹部8和凸起部7，使得吹气机构4和镀膜基材5之间存在空腔6，通过设有吹气机构4，吹气机构4为镀膜基材5和冷锟3贴合处提供一定压力气体，使得镀膜基材5和冷锟3之间形成有局部气垫层，随着镀膜基材5的移动，镀膜基材5逐渐与冷锟3在吸附作用下贴合，从而使得空腔6的内部填充有气体介质，通过气体介质进行导热，从而有效避免镀膜基材5局部受热导致的损毁，影响镀膜效果，供气腔11的内部气流恒定，且供气腔11的末端位于冷锟3和镀膜基材5贴合处上方，通过供气腔11为冷锟3和镀膜基材5的上方提供弱气流，当冷锟3表面平整时，冷锟3和镀膜基材5完全吸附将多余气体排出，当冷锟3表面有凸起部7和内凹部8时，通过感应单元10进行检测，并控制供气腔11内部的活动板15移动，使得供气腔11内部气流截面减小，从而气流压力提高，使得冷锟3和镀膜基材5在吸附贴合时气体灌注入空腔6的内部进行导热，且吹气机构4的吹气有助于提高冷锟3和镀膜基材5的冷却效果，且通过多组感应单元10，可提高对冷锟3表面凸起部7或内凹部8的检测和对活动板15的精确度，通过将转动轴14偏心设置，使得感应拨杆13分为长臂边和短臂边，且短臂边与冷锟3表面贴合，进而通过杠杆原理，当短臂边遇到凸起部7或内凹部8时，将使得长臂边末端形成较长位移从而借助驱动机构对活动板15进行控制，通过转动轴14的设置，控制长臂与短臂比例，可实现对冷锟3表面微小凸起部7或内凹部8进行检测识别，当感应拨杆13检测到凸起部7或内凹部8时，由于感应拨杆13与冷锟3表面斜面抵合，从而凸起部7与感应拨杆13接触时，将使得感应拨杆13的角度改变，从而使得感应拨杆13转动，进而使得感应拨杆13带动驱动滑板17横移，且在驱动滑板17横移分为两种情况，当感应拨杆13与凸起部7贴合时，感应拨杆13顺时针偏转，使得底部驱动滑板17移动，而顶部驱动滑板17反向移动，对活动板15进行抵合，使得活动板15在供气腔11的内部移动，使得供气腔11内部气流截面减小，从而提高供气腔11的出气压力，确保冷锟3和镀膜基材5的间隙可以完全填充，当感应拨杆13与内凹部8接触时，感应拨杆13逆时针偏转，带动底部驱动滑板17横移并压合活动板15，使得供气腔11内部气流截面减小，从而通过驱动机构，使得感应拨杆13无论在遇到凸起部7还是内凹部8均可对供气腔11内部压力进行增强提高气体对空腔6的填充效果，使用时供气腔11通过弹性壁20形成多组相互分隔，弹性壁20可采用耐高温橡胶、波纹管等形式，且弹性壁20在活动板15移动时相应的压缩，从而提高供气腔11内部的气密性避免气体泄漏，且弹性壁20具有一定弹力，可对活动板15进行弹性支撑，镀膜基材5由转动杆23的内部穿过，通过导向板22的导送与冷锟3预贴合，且通过气囊21提高冷锟3和镀膜基材5的贴合效果，并使得冷锟3和镀膜基材5之间多余气体完全排出，通过控制伸缩杆24的伸缩长度即可对导向板22的转动角度进行控制，从而使得装置可适用于不同尺寸基材进行快速调整，当感应单元10检测到凸起部7或者内凹部8时通过驱动机构驱动活动板15的移动，从而使得弹性壁20压缩，弹性壁20内部空腔体积减小使得压力提高，且弹性壁20空腔，通过气孔26和连通孔与气囊21相连通，进而使得气囊21内压力提高，从而使得气囊21内部压力在遇到凸起部7或内凹部8时自适应提高，提高对冷锟3和镀膜基材5的压合效果，进一步的提高镀膜时气体对空腔6的灌注效果从而避免镀膜基材5的局部过热导致镀膜基材5损毁或影响成品质量。
Claims (6)
1.一种吹气冷却装置，包括冷锟、吹气机构和镀膜基材，其特征在于：所述镀膜基材和冷锟局部贴合，所述吹气机构设有一字型出气口，所述出气口位于镀膜基材与冷锟贴合处上方，使得镀膜基材和冷锟之间形成有气垫层；
所述吹气机构与冷锟贴合的一侧设有弧面部，所述弧面部的内部嵌设有多组与冷锟表面贴合的感应单元，所述吹气机构的内部设有多组与出气口连通的供气腔，所述供气腔的内壁活动连接有活动板，所述活动板通过驱动机构与感应单元驱动相连；所述感应单元具体为倾斜设置的感应拨杆，所述感应拨杆的一端与冷锟表面贴合，所述感应拨杆的内部转动设置有转动轴，所述转动轴偏心设置在感应拨杆与冷锟贴合一端，所述感应拨杆通过转动轴与吹气机构转动相连，所述感应拨杆背离冷锟的一端与驱动机构相连。
2.根据权利要求1所述的一种吹气冷却装置，其特征在于：所述驱动机构包括传动齿轮和驱动滑板，所述吹气机构的内部开设有控制腔，所述传动齿轮转动连接在控制腔的中部，所述驱动滑板设有两组，两组驱动滑板对称设置在传动齿轮的两侧，所述驱动滑板设有与传动齿轮相啮合的齿槽，且所述驱动滑板一侧与活动板相贴合，所述感应拨杆背离冷锟的一端与一组驱动滑板固定相连。
3.根据权利要求2所述的一种吹气冷却装置，其特征在于：所述多组供气腔之间通过弹性壁分隔，所述弹性壁一端与活动板固定相连。
4.根据权利要求3所述的一种吹气冷却装置，其特征在于：所述吹气机构的末端还设有对镀膜基材进行限位的导向机构。
5.根据权利要求4所述的一种吹气冷却装置，其特征在于：所述导向机构包括气囊、导向板、转动杆，所述转动杆固定连接在吹气机构的末端，所述导向板转动连接在转动杆背离吹气机构的一端，所述气囊贴合设置在导向板与镀膜基材贴合一侧。
6.根据权利要求5所述的一种吹气冷却装置，其特征在于：所述转动连接有伸缩杆，所述伸缩杆背离的一端通过转动连接件与吹气机构转动相连。
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