CN221225316U - 一种连续型微纳压印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连续型微纳压印装置，包括放置辊架、收卷辊架、操作台、超声马达、压印架、夹持座和压印条；所述放置辊架和收卷辊架分别设置在操作台的两侧，其中放置辊架上架设有料辊，收卷辊架上转动设置有连接套，收卷辊的转轴可拆卸的传动连接在连接套上，连接套的外侧传动连接有驱动电机；所述压印架上固定有倾斜向下的超声马达，超声马达的驱动轴滑动套装在压印架上，超声马达驱动轴的末端固定连接有夹持座，所述压印条固定在夹持座上，在夹持座上设置有加热器。本实用新型可连续压印，无需预制压印模板、压印条耐用、可实时快速调控纳米压印图案、维护简便。

Description

一种连续型微纳压印装置

技术领域

本实用新型涉及微纳压印设备技术领域，具体涉及一种连续型微纳压印装置。

背景技术

微纳结构是指在微米至纳米尺度范围内的结构，具有广泛的应用价值。微纳结构的制造方法多种多样，其中压印技术是一种重要的制造方法，具有效率高、成本低、精度高等优点。然而，目前已有的微纳压印装置多为单一模具的单次压印，生产效率较低，无法满足大规模、高效率的连续制造需求。

纳米压印技术的基本过程包括图形压印和图形转移两大部分，根据图形转移的方式，主要有热压印以及紫外压印两种方式，无论采用何种压印方式，压印工艺是完全将模板上的微纳米图案忠实地复制到衬底之上，所以纳米压印压印模板的制备是压印工艺中的关键技术。

现有的技术中一般通过模板和驱动模板上下运动的驱动装置进行一次性压印，但是这种压印方式使用时仅能覆盖模板大小的范围，且结构一般为单次压印结构，即这种结构仅能进行单次压印，对于一些基材，人们想要在基材上压印出连续且长度较长的压印图案，这种结构无法适用，使用存在局限，无法人们的需求，基于此，研究一种连续型微纳压印装置是必要的。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种连续型微纳压印装置，有效的解决了现有的压印装置对于长度长且连续的基材进行压印图案使用存在局限，不具有连续、衔接和长时间压印功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种连续型微纳压印装置，包括放置辊架、收卷辊架、操作台、超声马达、压印架、夹持座和压印条；所述放置辊架和收卷辊架分别设置在操作台的两侧，其中放置辊架上架设有料辊，收卷辊架上转动设置有连接套，收卷辊的转轴可拆卸的传动连接在连接套内，连接套的外侧传动连接有驱动电机；所述压印架上固定有倾斜向下的超声马达，超声马达的驱动轴滑动套装在压印架上，超声马达驱动轴的末端固定连接有夹持座，所述压印条固定在夹持座上，在夹持座上设置有加热器。

进一步的，所述连接套包括套体、连接片和紧固螺栓，所述套体上设置有半圆形的开口，连接片适配对接在开口处，在连接片和套体的开口侧设置有耳板，耳板通过紧固螺栓组合固定。

进一步的，所述连接片和套体的内壁上均设置有咬齿，所述收卷辊的转轴上设置有与咬齿适配的咬合部。

进一步的，所述放置辊架与收卷辊架之间设置有支撑台，操作台设置在支撑台上。

进一步的，在操作台的两侧分别设置有导轮，两侧的导轮与操作台的台面形成限位区，在支撑台上设置有用于支撑压印架的支架，所述导轮转动布置在支架上。

进一步的，所述操作台包括台面、定位伸缩座、驱动丝杆和基础座，所述基础座与台面相对设置，所述定位伸缩座设置在基础座与台面的外围，在基础座上设置有驱动套，驱动丝杆转动设置在驱动套内，其上部顶靠在台面的底部。

进一步的，所述定位伸缩座包括套筒、杆体和侧丝，杆体套装在套筒内，并可上下调节，侧丝固定在侧面，并可将套筒和杆体的套装关系从侧面锁死。

进一步的，所述压印架呈L形结构，其上并列间隔设置有多组超声马达，构成多组间隔布置的压印组件。

进一步的，所述夹持座的一侧设置有螺纹孔，另一侧设置有夹板，驱动轴与联轴器连接，联轴器通过连接轴螺纹连接在螺纹孔中，所述压印条通过螺栓固定在夹板中。

上述技术方案的有益效果是：本实用新型针对连续、不间断的压印需求，提供了一种振动式的连续压印装置，在结构上，通过放置辊架、收卷辊架形成料辊和水平收卷，使基材能够水平通过操作台，利用操作台的台面提供压印基础，在借助于超声马达提供往复的振动，并驱动夹持座和压印条有规律的往复运动，进而对匀速通过操作台的基材产生均匀的压印图案。

在进一步的结构中，在操作台的两侧设置有导轮，导轮与操作台的台面形成水平的基础，从而确保了基材的平整，且使基材以水平的状态通过压印条与操作台之间的操作间隙。

进一步的结构中，本实用新型中操作台的台面相对于压印条的间距可调，借助于这种调节方式能够实现压印深度的选择，同时对于不同基材的厚度能够适配，提高了设备的使用范围。

本实用新型并列设置有多组超声马达，每一组超声马达上均设置有压印条，从而通过该结构能够实现间隔的多组压印，且多组压印之间为独立或同步进行，振动的幅度和周期也为相对独立，能够根据需要压印出不同花纹图案，具有较好的适用性。

由此，本实用新型结构新颖，通过搭载超声马达驱动的压印条，并将基材通过压印区域，可连续压印，无需预制压印模板、压印条耐用、可实时快速调控纳米压印图案、维护简便，适合热塑性材料及再生纤维素材料等非塑性刚性高分子材料的微纳压印，能够适配多种类型的基材和压印深度，使用范围广，具有优越性。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为图1的前视结构示意图；

图3为本实用新型的主视结构及压印架的实施结构示意图；

图4为操作台的结构示意图；

图5为夹持座的结构示意图；

图6为连接套的结构示意图。

附图标记：1、放置辊架，2、操作台,21、台面，22、基础座，23、驱动套，24、杆体，25、套筒，26、侧丝，27、驱动丝杆，28、轮架，3、收卷辊架，4、料辊，5、连接套，51、套体，52、连接片，53、耳板，54、咬齿，6、基材，7、收卷辊，8、压印架，9、超声马达，10、驱动杆，11、夹持座，111、夹板，112、连接轴，113、联轴器，12、压印条，13、螺栓，14、，15、导轮，16、压印图案。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本实用新型的若干代表性实施方式，详细阐释本实用新型的原理和精神。

实施例1，本实施例旨在提供一种连续型微纳压印装置，其主要用于服装基材的连续不间断压印，针对现有的压印装置对于长度长且连续的基材进行压印图案使用存在局限，不具有连续、衔接和长时间压印功能，本实施例提供了一种连续型微纳压印装置。

如图1-3中展示，一种连续型微纳压印装置，包括放置辊架1、收卷辊架3、操作台2、超声马达9、压印架8、夹持座11和压印条12；本实施例针对于服装行业，旨在用于满足连续、不间断的图案压印需求，如实现不间断的长条状基材表面的压印工作，针对这种需求，本实施例提供了一种振动式的连续压印装置。

在具体的结构中，如图1-3中展示，放置辊架1和收卷辊架3分别设置在操作台2的两侧，其中放置辊架1上架设有料辊4，这种结构为现有的常用技术，不再详述，放置辊架1与收卷辊架3之间设置有支撑台，操作台2设置在支撑台上，操作台2为平整的硬质材质，为基材的压印提供平整的基础，在使用时基材紧贴操作台2的台面，并在水平牵引力通过该台面；收卷辊架3上转动设置有连接套5，收卷辊7的转轴可拆卸的传动连接在连接套5内，连接套5的外侧传动连接有驱动电机，驱动电机转动能够带动连接套5转动，具体位置可以通过单独的支架或者固定在收卷辊架上。

如图6中展示，连接套5包括套体51、连接片52和紧固螺栓，套体51上设置有半圆形的开口，连接片52匹配的对接在开口处，并形成一个圆形的轴套结构，将收卷辊转轴套装在其中，且能够传递动力(可以为过盈配合的压紧，依靠摩擦传递转动动力)，在连接片52和套体51的开口侧设置有耳板53，耳板53通过紧固螺栓组合固定，实现对接关系的锁死，本实施例中半圆形的开口能够使收卷辊的转轴顺利进入其中，当连接片将开口封闭后能够形成完整的连接轴结构，使连接套与收卷辊转轴形成传动式可拆卸对接。

进一步的结构中，所述连接片52和套体51的内壁上均设置有咬齿54，所述收卷辊7的转轴上设置有与咬齿适配的咬合部，通过咬合部与咬齿的配合能够进一步提高连接套与转轴的动力传递效率。

如图1和图3中展示，放置辊架1位于左侧，收卷辊架3位于右侧，操作台2处于中部区域，且基材从放置辊架1上布置的料辊4上引出，并通过压印条12与操作台2之间的间隙卷绕在收卷辊架3上，由收卷辊架3提供水平牵引力，使基材6沿水平缓慢的通过操作台2与压印条12之间的间隙，为连续压印提供驱动力。

但是随着基材6的消耗量的积累，收卷辊变粗，而料辊边细，这就导致基材两侧出现高度便便，致使基材6的状态和通过压印工位的位置会发生改变，为了适应这种改变，本实施例在，在操作台2的两侧分别设置有导轮15，两侧的导轮15与操作台2的台面形成限位区，在支撑台上设置有用于支撑压印架8的支架，所述导轮15转动布置在支架上，通过导轮15能够从两侧平衡基材6，使基材6以相对平整的状态通过压印间隙，本实施例通过在操作台的两侧设置有导轮14，导轮14与操作台2的台面形成水平的基础，从而确保了基材的平整，且使基材以水平的状态通过压印条与操作台之间的操作间隙。

压印架8上固定有倾斜向下的超声马达9，超声马达9的驱动轴滑动套装在压印架8上，超声马达9驱动轴10的末端固定连接有夹持座11，所述压印条12固定在夹持座11上，如图5中展示，夹持座11的一侧设置有螺纹孔，另一侧设置有夹板111，驱动轴10与联轴器113连接，联轴器113通过连接轴112螺纹连接在螺纹孔中，所述压印条12通过螺栓固定在夹板111中，该结构便于拆卸，且安装方便，方便更换和进行维护，在夹持座11上设置有加热器，利用加热器能够对压印条12进行加热，以便于产生压印图案。

本实施例中超声马达9是利用压电陶瓷材料的特性，将电能转化为机械能。当电压施加在压电陶瓷材料上时，它会发生形变，产生机械振动。这种振动是高频的超声波振动，其频率通常在20kHz以上。超声波振动通过振动器传递到负载上，使其发生运动。

在工作时，首先将料辊4架设在放置辊架1上，该料辊4能够在放置辊架1上转动，将基材6与料辊4上引出，并穿过压印条12和操作台2之间的空隙，最后卷绕在收卷辊上，随后启动超声马达9和驱动电机，驱动电机带动收卷辊进行转动，使基材6沿水平方向移动，而超声马达9往复的驱动压印条12动作，利用压印条12端部的压印部在基材6上形成压印图案，本实施例通过搭载超声马达9驱动的压印条12，并将基材6通过压印区域，可连续压印，无需预制压印模板、压印条12耐用、可实时快速调控纳米压印图案、维护简便，适合热塑性材料及再生纤维素材料等非塑性刚性高分子材料的微纳压印，能够适配多种类型的基材6和压印深度，使用范围广，具有优越性。

实施例2，本实施例与实施例1基本相同，其区别在于，本实施例进一步对操作台2的结构进一步说明。

本实施例如图4中展示，操作台2包括台面21、定位伸缩座、驱动丝杆27和基础座22，所述基础座22与台面21相对设置，所述定位伸缩座设置在基础座22与台面21的之间的外围区域，在基础座22上设置有驱动套23，驱动丝杆27转动设置在驱动套23内，其上部顶靠在台面的底部。

台面的两侧设置有轮架28，轮架28上设置有导轮15，两侧的导轮15与操作台2的台面形成限位区。定位伸缩座包括套筒25、杆体24和侧丝26，杆体24套装在套筒25内，并可上下调节，侧丝26固定在侧面，并可将套筒25和杆体24的套装关系从侧面锁死，从而将台面21与基础座22之间的间隙锁死。

本实施例中操作台2的台面相对于压印条12的间距可调，借助于这种调节方式能够实现压印深度的选择，同时对于不同基材6的厚度能够适配，提高了设备的使用范围，即在保持压印条位置不变的前提下，调节台面的高度，而基材紧贴在台面上，实现压印深度的适应性调节。

实施例3，本实施例与实施例1基本相同，其区别在于，本实施例进一步对结构进一步说明。

本实施例中压印架8呈L形结构，其上并列间隔设置有多组超声马达9，构成多组间隔布置的压印组件。

本实施例并列设置有多组超声马达9，每一组超声马达9上均设置有压印条12，从而通过该结构能够实现间隔的多组压印，且多组压印之间为独立或同步进行，振动的幅度和周期也为相对独立，能够根据需要压印出不同花纹图案，具有较好的适用性。

以上所述的本实用新型的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定，本实用新型的基本构思在于提供了一种振动式的连续压印装置，在结构上，通过放置辊架1、收卷辊架3形成料辊4和水平收卷，使基材6能够水平通过操作台2，利用操作台2的台面提供压印基础，在借助于超声马达9提供往复的振动，并驱动夹持座11和压印条12有规律的往复运动，进而对匀速通过操作台2的基材6产生均匀的压印图案。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续型微纳压印装置，其特征在于：包括放置辊架、收卷辊架、操作台、超声马达、压印架、夹持座和压印条；所述放置辊架和收卷辊架分别设置在操作台的两侧，其中放置辊架上架设有料辊，收卷辊架上转动设置有连接套，收卷辊的转轴可拆卸的传动连接在连接套内，连接套的外侧传动连接有驱动电机；所述压印架上固定有倾斜向下的超声马达，超声马达的驱动轴滑动套装在压印架上，超声马达驱动轴的末端固定连接有夹持座，所述压印条固定在夹持座上，在夹持座上设置有加热器。

2.根据权利要求1所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述连接套包括套体、连接片和紧固螺栓，所述套体上设置有半圆形的开口，连接片适配对接在开口处，在连接片和套体的开口侧设置有耳板，耳板通过紧固螺栓将套体和连接片组合固定。

3.根据权利要求2所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述连接片和套体的内壁上均设置有咬齿，所述收卷辊的转轴上设置有与咬齿适配的咬合部。

4.根据权利要求1所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述放置辊架与收卷辊架之间设置有支撑台，操作台设置在支撑台上。

5.根据权利要求4所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：在操作台的两侧分别设置有导轮，两侧的导轮与操作台的台面形成限位区，在支撑台上设置有用于支撑压印架的支架，所述导轮转动布置在支架上。

6.根据权利要求1所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述操作台包括台面、定位伸缩座、驱动丝杆和基础座，所述基础座与台面相对设置，所述定位伸缩座设置在基础座与台面的外围，在基础座上设置有驱动套，驱动丝杆转动设置在驱动套内，其上部顶靠在台面的底部。

7.根据权利要求6所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述定位伸缩座包括套筒、杆体和侧丝，杆体套装在套筒内，并可上下调节，侧丝固定在侧面，并可将套筒和杆体的套装关系从侧面锁死。

8.根据权利要求6所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述台面的两侧设置有轮架，轮架上设置有导轮，两侧的导轮与操作台的台面形成限位区。

9.根据权利要求1-8任一项所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述压印架呈L形结构，其上并列间隔设置有多组超声马达，构成多组间隔布置的压印组件。

10.根据权利要求1-8任一项所述的连续型微纳压印装置，其特征在于：所述夹持座的一侧设置有螺纹孔，另一侧设置有夹板，驱动轴与联轴器连接，联轴器通过连接轴螺纹连接在螺纹孔中，所述压印条通过螺栓固定在夹板中。