TW201914828A - 膨脹式氣動範本夾具 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於將印刷絲網框架夾緊在印刷機內的夾緊系統使用至少一個可膨脹囊來實現夾緊。該系統可以是模組化的，使得可以根據需要更換、替換或合併囊和/或延伸插入件。

Description

膨脹式氣動範本夾具

本發明涉及一種用於在印刷過程中將印刷絲網框架夾緊在印刷機內的夾緊系統、一種用於夾緊系統的可膨脹囊、一種包括夾緊系統的印刷機以及一種將印刷絲網框架夾緊在印刷機內的方法。

目前，諸如用於太陽能電池或燃料電池的晶片或電路板的電子基板經由印刷絲網通過絲網印刷製造到基板上。在這樣的過程中，印刷機的印刷頭(通常包括刮刀的印刷頭)沿著諸如範本或網格的印刷絲網通過，以迫使導電漿料或油墨穿過形成在絲網中的孔圖案並到達基板上。可以接受的是，在印刷過程中，印刷絲網應保持在張力下，並且因此印刷絲網通常保持在夾持絲網的邊緣並向其施加張緊力的框架內。一種這樣的張緊系統是VectorGuard®系統。在該系統中，絲網設置有邊緣構件，該些邊緣構件緊固到絲網並用於支撐絲網，並且單獨的框架用於與邊緣構件接合以在使用時施加張緊力。

還已知的是，為了使印刷過程成功，必須將框架牢固地夾緊在印刷機內，並且因此可以為此目的設置夾緊系統。由於印刷絲網以及由此它們各自的框架可以具有各種尺寸，因此夾緊系統應能夠適合各種不同的框架尺寸，使得可以將任何標準框 架牢固地夾緊在印刷機內。

用於印刷機的一種已知的示例性夾緊系統1示意性地示於圖1中。為了清楚起見，還示出了一種軸系統，其中，X表示印刷軸，即，印刷頭將沿其移動以實現印刷的軸，Y表示橫軸，並且Z表示與X和Y正交的軸。通常，X-Y平面將位於水平面內，而Z將垂直延伸。示出了兩個基本部件：外部“版框”2和插槽3，插槽3包括一對細長內夾緊軌道4a、4b。為了說明，還示出了支撐在框架6內的印刷絲網5，框架6被容置在插槽3內並被夾緊到夾緊軌道4a、4b上。

版框2用於使夾緊軌道4a、4b以及因此框架6相對於印刷頭(未示出)正確地對準。如所示出的，版框2包括基本上U形的梁佈置，更具體地，兩個較長的橫向梁7a、7b和位於橫向梁7a、7b之間的連接梁8。四個凸耳9從橫向梁7a、7b突出。這些凸耳9通過軸承安裝在印刷機(未示出)的相應支撐區域上，使得整個版框2可相對於印刷機移動。版框2相對於印刷機在X-Y平面內的位置以及在X-Y平面內的旋轉均由版框致動器10控制，並自動動作。夾緊軌道4a、4b支撐在位於連接梁8下方的導杆(不可見)處，並且通過版框2所負載的前軌道支撐件11支撐，使得夾緊軌道4a、4b位於梁7a、7b和8的水平面下方。選擇性地可移動支撐夾緊軌道4a、4b，使得當釋放鎖定系統20時，可以調節夾緊軌道4a、4b之間的橫向距離。應該注意的是，橫向梁7a、7b在它們的下邊緣上成形為使得相應的夾緊軌道4a、4b能夠位於梁7a、7b的下方。

每個夾緊軌道4a、4b包括基本上L形的支撐件12a、12b，框架可以支撐在支撐件12a、12b上，其中，支撐件由直立壁14a、14b以及框架可以位於其上的水準凸緣13a、13b形成。 每個支撐件12a、12b沿著相應軌道的基本上整個長度延伸，從而可以支撐一系列不同尺寸的框架。在一些構型中，可替換地，可以在支撐件12a、12b上一次保持多於一個的框架。支撐件12a、12b的直立壁14a、14b接觸框架6的側壁，有助於防止框架6相對於支撐件12a、12b在±Y方向上的橫向運動。與支撐件12a、12b相鄰且向外佈置的是夾緊機構，該夾緊機構在每個夾緊軌道4a，4b上包括：驅動杆15a、15b，其沿夾緊軌道4a、4b延伸並由軸承和導向件16引導；驅動杆致動器17a、17b，其用於沿其軸線驅動驅動杆15a、15b；以及多個夾緊指狀件18，所述夾緊指狀件通過相應的連結件19機械地連接到驅動杆15a、15b。重要的是，在夾緊之前，框架6沿軌道4a、4b(即，沿X軸)正確定位。這種定位通常通過物理定位止擋(未示出)實現，框架6抵靠該物理定位止擋。在一些機器中，框架6可以例如通過葉片(未示出)自動地移動到位，葉片可以例如附接到印刷頭。可替換地，框架6可以簡單地由操作者推動就位(即，直到其抵靠定位止擋)。為了之後將框架6夾緊就位，可以是氣動或電動的致動器17a、17b由諸如電腦、處理裝置等單獨的控制系統(未示出)啟動，以軸向驅動相應的驅動杆15a、15b。該移動使連結件19發生位移，這反過來使夾緊指狀件18旋轉並向下壓在框架6上，從而向框架施加夾緊力。在所示出的裝置中，在每個夾緊軌道4a、4b上有三個夾緊指狀件18。在所示出的較小的框架6中，每個軌道4a、4b上僅有兩個夾緊指狀件18在使用時接觸框架。如果使用較大的框架，則第三夾緊指狀件18可另外接觸框架。當需要移除框架6時，使致動器17a、17b反轉，從而在相反軸向上移動相應的驅動杆15a、15b，使得夾緊指狀件18從與框架6的接合中釋放。之後，可以將框架6從印刷機上移除。

通常，框架裝載操作順序如下：i)操作者解鎖鎖定系統並將軌道4a、4b移動到大致所需的橫向(Y)距離處，ii)將框架6插入到軌道4a、4b上(並且如上所述，沿X軸放置在所需的距離處)，iii)將軌道4a、4b移動到所需的橫向距離處(即，框架與夾緊軌道的壁接觸的位置)，iv)將鎖定系統重新鎖定，v)啟動驅動杆致動器17a、17b以迫使夾緊指狀件18向下到框架上，以及vi)將版框2移動到所需的水準和旋轉位置。

根據印刷機，可以自動地執行上述操作中的各個操作或全部操作。

已知的這類夾緊系統通常工作良好。然而，已經認識到這種系統也存在各種缺點。例如，上述夾緊系統包括大約250個昂貴且精密設計的/商業的現成部件，致使組裝和修理夾緊系統都可能是複雜且耗時的。此外，使用單獨的夾緊指狀件使得沿著框架長度實現均勻分佈的載荷成為問題，在範本翹曲時可能會對印刷品質產生不利影響，這一問題可能因使用不同尺寸的框架的要求而加劇。另外，工業正朝著使用更高印刷力(即，通過印刷頭施加到印刷絲網的壓力更高)的方向發展，因此需要更高的夾緊力以將框架保持在正確的位置。

本發明旨在解決這些問題並提供一種替代的夾緊系統，該夾緊系統在機械上更簡單，提供高載荷均勻性，並且能夠在設想的印刷力的整個範圍內將框架保持就位。

根據本發明，該目的通過使用可膨脹囊(例如氣動 囊)來實現，從而實現夾緊。

根據本發明的第一方面，提供了一種用於在印刷過程中將印刷絲網框架夾緊在印刷機內的夾緊系統，所述夾緊系統包括：用於在使用時容置框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用於容納所述框架的空間，並且所述插槽包括用於在使用時支撐所述框架的框架支撐件；夾緊支架；由所述夾緊支架保持的可膨脹囊，所述可膨脹囊承載有接合表面；以及流體供應裝置，其用於將流體供應到所述可膨脹囊以使其從未膨脹狀態膨脹到膨脹狀態，其中，在所述可膨脹囊的膨脹期間，使所述接合表面朝向所述空間移動，使得在使用時，當所述可膨脹囊處於所述未膨脹狀態時，印刷框架被裝入所述插槽中，並且當所述可膨脹囊處於所述膨脹狀態時，所述印刷框架被所述可膨脹囊夾緊以相對於所述框架支撐件固定。

根據本發明的第二方面，提供了一種將印刷絲網框架夾緊在印刷機內的方法，所述印刷機包括夾緊系統，所述夾緊系統包括用於容置所述印刷絲網框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用於容納所述框架的空間，所述方法包括如下步驟：i)在所述空間內插入印刷絲網框架；以及ii)使由所述夾緊系統的夾緊支架保持的可膨脹囊膨脹，使得由所述可膨脹囊承載的接合表面遠離所述夾緊支架並朝向所述印刷絲網框架移動，並且從而將所述印刷絲網框架夾緊到所述 夾緊系統。

在所附申請專利範圍中闡述了本發明的其他具體方面和特徵。

1、31‧‧‧夾緊系統

2、32‧‧‧版框

3‧‧‧插槽

4a、4b‧‧‧夾緊軌道

5‧‧‧印刷絲網

6、93、94‧‧‧印刷框架

7a、7b‧‧‧橫向版框梁

8‧‧‧連接版框梁

9‧‧‧凸耳

10‧‧‧版框致動器

11‧‧‧前軌道支撐件

12a、12b‧‧‧L形支撐件

13a、13b‧‧‧支撐凸緣

14a、14b‧‧‧壁

15a、15b‧‧‧驅動杆

16‧‧‧導向件

17a、17b‧‧‧驅動杆致動器

18‧‧‧夾緊指狀件

19‧‧‧連結件

20‧‧‧鎖定系統

33‧‧‧插槽

34a、34b‧‧‧夾緊軌道

35‧‧‧框架定位構件

36a、36b、90‧‧‧夾緊支架

37a、37b‧‧‧橫向版框梁

38‧‧‧連接版框梁

39‧‧‧凸耳

40‧‧‧版框致動器

41‧‧‧前軌道支撐件

42a、42b‧‧‧L形支撐件

43a、43b‧‧‧支撐凸緣

44a、44b‧‧‧壁

45‧‧‧蓋板

46、60、68、72、100、110、120、130‧‧‧可膨脹囊

47‧‧‧基部

48a、48b‧‧‧側壁

49‧‧‧接合部

50‧‧‧鎖定系統

51、61、65、69、71、101、111、

52、76、77‧‧‧流體入口/出口

121、131‧‧‧錨固部53、63、103、

54、62、66、70、102、112、122、132‧‧‧接合表面

123、133‧‧‧波紋管

55‧‧‧框架上表面

56‧‧‧可膨脹囊端壁

64、67‧‧‧插入件

73‧‧‧第一室

74‧‧‧第二室

75‧‧‧隔膜

80a、80b‧‧‧支撐凸緣

81a、81b‧‧‧夾緊支架

82a、82b‧‧‧基部

83a、83b、84a、84b‧‧‧側壁

85a-d‧‧‧側壁端部

86a、86b、91a、91b‧‧‧可膨脹囊

87a、87b‧‧‧接合表面

88‧‧‧橫向支撐件

92‧‧‧內部隔板

114a、124a、134a‧‧‧內凸起

114b、124b、134b‧‧‧外凸起

115‧‧‧波紋管下部

116‧‧‧波紋管上部

135‧‧‧V形凹口

X‧‧‧印刷軸

Y‧‧‧橫軸

Z‧‧‧縱軸

C、Ca、Cb‧‧‧夾緊方向

現在將結合附圖(未按比例)來描述本發明，如下。

圖1示意性地示出了現有夾緊系統的透視圖。

圖2示意性地示出了根據本發明的第一示例中夾緊系統的透視圖。

圖3示意性地示出了圖2的夾緊系統的一部分的剖視圖，其中，可膨脹囊處於未膨脹狀態。

圖4示意性地示出了圖2的夾緊系統的一部分的剖視圖，其中，可膨脹囊處於膨脹狀態。

圖5示意性地示出了第一實施例的可膨脹囊的透視圖。

圖6示意性地示出了根據本發明的第二實施例的可膨脹囊的剖視圖。

圖7示意性地示出了根據本發明的第三實施例的模組化系統的部件的剖視圖。

圖8示意性地示出了根據本發明的第四實施例的模組化系統的部件的剖視圖。

圖9示意性地示出了本發明的第五實施例的剖視圖。

圖10示意性地示出了本發明的第六實施例的剖視圖。

圖11示意性地示出了本發明的第七實施例的剖視圖。

圖12示意性地示出了本發明的第八實施例的剖視圖。

圖13至圖16示意性地示出了根據本發明的其他實施例的可膨脹囊的剖視圖。

圖2中示意性地示出了本發明的處於非夾緊狀態的實施例的透視圖。所示出的夾緊系統31與圖1中所示出的夾緊系統具有許多類似之處，因此無需詳細討論。具體地，版框32在結構上和功能上與圖1中所示的版框類似，其具有通過連接梁38連結的兩個較長的橫向梁37a、37b、連接梁38下方的導杆(不可見)、以及前軌道支撐件41，其中，四個凸耳39從橫向梁37a、37b突出。版框32通過版框致動器40相對於印刷機(未示出)移動，並自動地動作。

類似地，夾緊系統31還包括插槽33，插槽33包括大致類似於圖1中所示出的第一夾緊軌道34a和第二夾緊軌道34b，第一夾緊軌道34a和第二夾緊軌道34b由版框32的連接梁38和前軌道支撐件41支撐，使得它們位於梁37a、37b、38的水平面下方。有選擇地可移動支撐夾緊軌道34a、34b，使得當釋放鎖定系統50時，可以調節夾緊軌道34a、34b之間的橫向距離。應該注意的是，橫向梁37a、37b在它們的下邊緣上(以與圖1中不同的方式)成形，使得相應的夾緊軌道34a、34b能夠位於梁37a、37b的下方。

每個夾緊軌道34a、34b包括基本上L形的支撐件42a、42b，框架可以支撐在支撐件42a、42b上。保持印刷絲網 5的印刷框架6由支撐件42a、42b支撐。支撐件42a、42b由框架可以位於其上的相應水準凸緣43a、43b以及直立壁44a、44b形成。每個支撐件42a、42b沿著相應軌道的基本上整個長度延伸，使得可以支撐一系列不同尺寸的框架。在一些構型中，可以在支撐件42a、42b上一次保持多於一個的印刷框架。支撐件42a、42b的直立壁44a、44b接觸印刷框架6的直立(即，平行於Z軸延伸)側壁，從而有助於防止印刷框架6相對於支撐件42a、42b在±Y方向上的的橫向運動。還示出了框架定位構件35，其包括操作者可設定的物理止擋，用於將印刷框架6精確地定位在沿X軸的正確位置，如本領域已知的。

每個夾緊軌道31a、34b負載有沿著軌道的一部分延伸的相應的細長夾緊支架36a、36b。如下面將更詳細描述的，夾緊支架36a、36b形成為通道，其端部在使用時被相應的蓋板覆蓋。在圖2中，夾緊支架36b被示出為有蓋板45就位，而夾緊支架36a的蓋板被移除使得可以看到內部。每個夾緊支架36a、36b容納並保持有可膨脹囊46。還提供了用於向可膨脹囊供應加壓流體以實現可膨脹囊的膨脹的流體供應裝置(圖2中未示出)。在較佳實施例中，流體供應裝置是氣動的，並且流體供應裝置可以連接到印刷機的其他氣動系統。然而，可以使用任何其他流體，包括其他氣體、油或液壓系統。在較佳實施例中，用於可膨脹囊46的流體供應裝置在可膨脹囊46的期望工作膨脹壓力下被加壓。如本身眾所周知的，流體供應裝置的壓力可以使用調節器或限流器(未示出)來控制。在較佳實施例中，提供了真空源(未示出)，真空源可流體地連接到可膨脹囊46，以在夾緊操作結束時使囊46癟縮。在替代實施例中，可以例如通過提供與可膨脹囊46流體連通的排氣閥(未示出)而使可膨脹囊46向環境大氣排氣來 相對簡單地實現癟縮。

圖3示意性地示出了可膨脹囊46處於未膨脹狀態時沿圖2的線A-A截取的夾緊系統31的一部分的剖視圖。具有夾緊支架36a的夾緊軌道34a例如由鋁形成為整體擠壓件。示出了延伸穿過擠壓件的各種導管一一這些導管設置成減小部件的重量並保持基本恒定的壁厚，並且不會實質上影響夾緊系統的操作。在該附圖中，可以更清楚地看到，夾緊支架36a包括基本上U形的通道，如圖所示為倒U形，具有基部47和兩個相對的側壁48a、48b。最外面的側壁48a(即，距容置空間最遠的側壁)與夾緊軌道34a一體形成，並從其上表面突出，使得通道懸於支撐凸緣43a的上方。在基部47中具有形成於其中呈凹口形式的凹形接合部49。可膨脹囊46包括相應成形的凸形錨固部51，錨固部51能夠軸向(即，沿著X軸方向)滑入接合部49中，以便將可膨脹囊46保持在夾緊支架36a內。錨固部51和接合部49一起形成相互協作的部分，使得在錨固部51和接合部49協作時，可膨脹囊46由夾緊支架36a保持。可膨脹囊46和夾緊支架36a之間的簡單滑動接合允許以模組化方式將囊替換或更換為不同尺寸的囊，如下面將更詳細描述的。在可膨脹囊46插入夾緊支架36a中的情況下，蓋板45(參見圖2)可以定位在支架的端部上，以軸向約束囊。可膨脹囊46在其端部包括流體入口/出口52，其形成流體供應系統的一部分。在可以使用夾緊系統之前，該埠52必須流體地連接到流體供應裝置。可膨脹囊46的側面包括呈折疊囊部形式的可伸展波紋管53，其使可膨脹囊46能夠在夾緊方向C上膨脹到所需的程度，如下面將更詳細描述的。可膨脹囊46的遠端表面(即，距接合部51最遠的表面)承載有接合表面54，在本實施例中，接合表面54與可膨脹囊46 一體形成。接合表面54成形為在夾緊期間增加與框架6的上邊緣的摩擦，並且可選地具有比可膨脹囊的側面更大的厚度和/或剛度，從而防止該表面在膨脹期間的變形。可選地，可以通過在接合表面54內包括嵌入的內部加強構件例如線柵來實現該益處。用於可膨脹囊46的合適材料包括可彈性變形的材料，例如天然或合成橡膠以及其他聚合物。目前較佳的材料是負載有炭黑的EPDM(乙烯丙烯二烯單體)橡膠，以確保足夠的靜電釋放。接合表面54的寬度可以在約20mm至約50mm的範圍內，可選地，在約30mm至約40mm的範圍內。可膨脹囊46的未伸展高度可以在約25mm至約50mm的範圍內，可選地，在約30mm至約40mm的範圍內。

從圖3中可以看出，可膨脹囊46的接合表面54直接設置在框架6的上表面55上方，並且平行於框架6的上表面55，更具體地，框架6的一側的上表面。在可膨脹囊46的膨脹期間，由於可膨脹囊46的形狀和在橫向上限制可膨脹囊46並約束其朝豎直(Z軸)方向的伸展的側壁48a、48b的存在，接合表面54朝向表面55向下移動，通常移動5mm至25mm的範圍內的距離，同時保持與表面55平行。

位於框架容置空間的相對側上的夾緊軌道34b以與夾緊軌道34a類似的方式構造。

圖4類似於圖3，但示出了處於膨脹狀態(即在向入口/出口52供應流體之後)的可膨脹囊46。這裡可以看出，由於可膨脹囊46內的流體壓力增加，波紋管53已經伸展並展開。可膨脹囊46的伸展使得接合表面54移動至與印刷框架6的上表面55接觸，並且用於在夾緊方向C上施加夾緊力以將印刷框架6“夾”在接合表面54和支撐凸緣43a之間。應該注意的是，如果 不存在印刷框架6，則接合表面54將位於所示出的位置下方的位置。應該注意的是，圖4示出了處於理想狀態的可膨脹囊46一一實際上，囊在不受約束的情況下將傾向於例如在側壁48b下方的區域內向外鼓脹。這種鼓脹不會對囊的夾緊能力產生不利影響。

一旦可膨脹囊46達到其膨脹狀態，可以利用簡單的閥門(未示出)關閉和鎖定流體至可膨脹囊46的傳輸，使得在夾緊期間(即在印刷過程中)流體既不進入也不離開可膨脹囊46。當印刷過程結束並且期望從印刷機上移除印刷框架時，釋放閥門，使得流體可以從可膨脹囊46中排出，從而使可膨脹囊46縮回到其未膨脹狀態。在替代實施例中，可膨脹囊46可以在整個夾緊過程中永久地附接到加壓流體供應裝置，僅在期望使可膨脹囊46返回其未膨脹狀態時關閉該供應裝置。較佳地，入口/出口52用於流體進入和排出，因為可膨脹囊46的壁上的任何配件都是洩漏和弱點的潛在來源，但在替代實施例中，可以提供用於流體進入和排出的單獨埠。

如上所述，可膨脹囊46可以根據需要可滑動地接合夾緊支架36a、36b或從夾緊支架36a、36b移除，從而允許各種囊用於特定目的，例如以提供不同厚度的框架的有效夾緊。在圖5至圖9中，示意性地示出了各種可能的可膨脹囊佈置。

圖5以透視圖示意性地示出了從夾緊支架36a、36b移除時的可膨脹囊46。入口/出口52位於可膨脹囊46的端壁56上，可膨脹囊46的另一端由另一端壁封閉。應該注意的是，可膨脹囊46的靠近這些端壁的端部將無法像更多的中心區域那樣膨脹，因為端壁本身限制了擴張。為此，有利的是，可膨脹囊46的軸向長度大於其在使用時將夾緊的框架，使得可膨脹囊46 的靠近端壁的區域不會覆於印刷框架上。

圖6示意性地示出了根據本發明的第二實施例的可膨脹囊60的剖視圖。該可膨脹囊60大致類似於所述第一實施例的可膨脹囊46，特別是具有類似的錨固部61和接合表面62。然而，與第一實施例的可膨脹囊相比，該可膨脹囊60包括伸展的波紋管63，呈囊的壁上的附加褶皺的形式。該波紋管63允許可膨脹囊60在膨脹時伸展到更大的長度，因此在例如期望夾緊和印刷較薄的印刷框架時可以是有用的。

不同的可膨脹囊可以容易地進出夾緊支架。為了實現這一點，將流體供應裝置與可膨脹囊斷開，移除相應的蓋板(45，參見圖2)，然後可膨脹囊可從夾緊支架滑出。這些步驟將被顛倒以插入新的可膨脹囊。

圖7示意性地示出了一種模組化系統，該模組化系統可用於提供對接合表面在夾緊方向上的運動的可選和選擇性的控制。夾緊支架36a、36b(參見圖2)如結合先前描述的實施例所述。這裡，提供了與所述第一實施例的可膨脹囊相同的可膨脹囊46，以及插入件64。插入件64包括與可膨脹囊46具有相似寬度和長度的細長實心體。插入件64的上表面包括凸形錨固部65，錨固部65成形為與夾緊支架36a和36b的凹形接合部49可滑動地接合(參見圖2)。錨固部65和接合部49一起形成相互協作的部分，使得在它們之間協作時，插入件64由夾緊支架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成形為與可膨脹囊46的凸形錨固部51可滑動地接合。錨固部51和接合部66一起形成相互協作的部分，使得在它們之間協作時，可膨脹囊46由插入件64保持。因此，插入件64可以可滑動地插入夾緊支架和可膨脹囊之間，同時在它們之間提供牢固 的機械連接。在插入件64由此被插入的情況下，可膨脹囊46的接合表面54將可操作用於在可膨脹囊46膨脹期間移動到較低的高度。同樣，這對於夾緊較薄的印刷框架是有益的。插入件64可以由多種材料形成，例如諸如鋼、鐵、鋁的金屬、或塑膠材料、碳纖維、橡膠等。

有利地，在這種模組化系統中提供多個插入件。然後，操作者能夠選擇可膨脹囊與(如果需要)一個或多個插入件的最佳組合，注意，每個插入件能夠通過互補的接合部和錨固部直接連接到另一個插入件以形成“堆疊體”。還可以提供具有各種不同高度(即，插入件的上下表面之間的距離)的插入件，使得可以進一步控制夾緊。也可以提供如圖6所示的不同尺寸的可膨脹囊。

圖8示意性地示出了一種替代模組化系統的部件，該替代模組化系統可用於提供對接合表面在夾緊方向上的運動的可選和選擇性的控制。夾緊支架36a、36b(參見圖2)如結合先前描述的實施例所述。在本實施例中，接合表面66形成在插入件67的下表面上，而插入件67由可膨脹囊68承載或負載。插入件67的上表面包括凸形錨固部69，錨固部69成形為與形成在可膨脹囊68的下表面中的凹形接合部70可滑動地接合。錨固部69和接合部68一起形成相互協作的部分，使得在它們之間協作時，插入件67由可膨脹囊68保持。可膨脹囊68包括凸形錨固部71，凸形錨固部71可軸向滑入夾緊支架36a的相應成形的接合部49中，以便將可膨脹囊68保持在夾緊支架36a內。錨固部71和接合部49一起形成相互協作的部分，使得在它們之間協作時，可膨脹囊68由夾緊支架36a保持。可膨脹囊68和夾緊支架36a之間的簡單滑動接合允許以模組化方式將囊替換或更 換為不同尺寸的囊。

應該注意的是，如結合圖7所述的一個或多個插入件64也可以根據需要插入與其錨固部71接合的可膨脹囊68和夾緊支架36a和36b(參見圖2)的接合部49之間。另外，可以根據需要插入如結合圖6所描述的例如具有不同的最大膨脹範圍的替代的可膨脹囊。此外，具有其接合表面66的插入件67可以根據需要用不同尺寸的其他插入件替換。

圖9示意性地示出了本發明的另一實施例，其可以為接合表面提供擴展的行程範圍。夾緊支架36a、36b(參見圖2)如結合先前描述的實施例所述，但在本實施例中，使用替代形式的可膨脹囊。可膨脹囊72具有比先前描述的囊更複雜的內部結構，包括第一內室73和第二內室74，第一內室73和第二內室74由橫向延伸穿過可膨脹囊72的隔膜75隔開，以阻止室之間的流體傳輸。每個室73、75具有相關聯的流體入口/出口76、77，流體入口/出口76、77連接到公共流體供應裝置的相應線路。可以單獨且獨立地控制到每個室的流體供應。

應該注意的是，如結合圖7所述的一個或多個插入件64可以根據需要插入可膨脹囊72和夾緊支架36a和36b之間(參見圖2)。這種類型的雙室可膨脹囊還可以適於承載或負載具有接合表面的插入件，與圖8所示的可膨脹囊類似。

圖10示意性地示出了本發明的使用橫向夾緊佈置的第六實施例的剖視圖。為清楚起見，省略了夾緊軌道等的細節。每個夾緊軌道包括水準佈置(即，平行於X-Y平面)的支撐凸緣80a、80b，用於在使用時在水平面內將印刷框架支撐於其上。每個支撐凸緣80a、80b固定到相應的夾緊支架81a、81b，夾緊支架81a、81b包括基本上U形的通道，該通道具有基部82a、 82b和兩個側壁83a、83b、84a、84b。如所示出的，這些通道朝向裝置的中心(即，朝向用於容納框架的空間)開口。側壁83a、83b、84a、84b的遠端85a-d在使用時形成用於印刷框架的橫向支撐件，使得框架最初通過抵靠這些遠端而橫向定位。位於夾緊支架81a、81b中的每一個內的是可膨脹囊86a、86b，其承載相應的接合表面87a、87b。這些可膨脹囊以及它們與相應基部82a、82b的附接如結合例如圖3所示的實施例所述。由於可膨脹囊86a、86b以相對構型方式安裝，因此其各自的夾緊方向Ca、Cb的指向相反。

利用這種佈置，接合表面87a、87b在膨脹期間朝向空間橫向移動，以便接合印刷框架的直立側。這用於將印刷框架“夾”在兩個可膨脹囊86a、86b之間。雖然這種類型的橫向夾緊系統不用於抵消印刷框架的任何翹曲，但它具有較小的垂直尺寸並且因此在某些應用中可能是較佳的。

應該注意的是，如結合圖7所述的一個或多個插入件64可以根據需要插入可膨脹囊86a、86b和相應的夾緊支架81a、81b之間。另外，可以根據需要插入如結合圖6所描述的例如具有不同的最大膨脹範圍的替代的可膨脹囊。此外，如圖8和圖9所示的囊/插入件佈置同樣可以與這種橫向夾緊系統一起使用。

圖11示意性地示出了本發明的第七實施例的剖視圖。本實施例與先前描述的實施例有許多類似之處，並且因此盡可能地保留附圖標記。

在本實施例中，不使用如先前實施例中的第二夾緊支架/可膨脹囊佈置，而是將橫向支撐件88設置在空間的側部並且至少部分地位於水平面內，使得在膨脹期間，印刷框架被夾緊 在可膨脹囊86a和橫向支撐件88之間。

應該注意的是，如結合圖7所述的一個或多個插入件64可以根據需要插入可膨脹囊86a和夾緊支架81a之間。另外，可以根據需要插入如結合圖6所描述的例如具有不同的最大膨脹範圍的替代的可膨脹囊。此外，如圖8和圖9所示的囊/插入件佈置同樣可以與這種橫向夾緊系統一起使用。

圖12示意性地示出了本發明的再次使用橫向夾緊佈置的第八實施例的剖視圖。

在本實施例中，提供了改進的夾緊支架90，其適於以平行並排構型的形式保持兩個可膨脹囊91a、91b。夾緊支架90包括將兩個可膨脹囊91a、91b隔開的內部隔板92，其有助於在膨脹期間將可膨脹囊91a、91b保持在所需的方位。在替代實施例中，可移除該隔板，使得兩個囊91a、91b相鄰。

可膨脹囊91a、91b設置有連接到公共流體供應裝置(未示出)的相應流體入口/出口(未示出)，使得它們可單獨且獨立地膨脹。因此，如果期望夾緊較薄的印刷框架93，則只需要使下部可膨脹囊91a膨脹。如果期望夾緊較厚的印刷框架94，則可使下部可膨脹囊91a和上部可膨脹囊91b均膨脹。

夾緊系統可以包括相對的第二夾緊支架，該夾緊支架具有一對可膨脹囊以便以類似於關於圖10所描述的方式將印刷框架夾在它們之間，或者可選地，可以以與關於圖11所描述的方式類似的方式提供橫向支撐件。

應該注意的是，如結合圖7所述的一個或多個插入件64可以根據需要插入每個可膨脹囊91a、91b和夾緊支架90之間。另外，可以根據需要插入如結合圖6所描述的例如具有不同的最大膨脹範圍的替代的可膨脹囊。此外，如圖8和圖9所示 的囊/插入件佈置同樣可以與這種橫向夾緊系統一起使用。

圖13至圖16示意性地示出了根據本發明的相應其他實施例的可膨脹囊的剖視圖。圖13中所示的可膨脹囊100與圖3所示的大致類似，具有類似的錨固部101和波紋管103，以及在接合表面102上的類似成形。但在圖13中，囊100的壁的其中波紋管103和接合表面102連接的區域104被加厚以提供更大的結構強度。這是有益的，因為這些區域在操作期間經受高應變。

由於靠近接合表面102的囊壁的厚度變化，在操作期間，接合表面102的側邊緣在使用時傾向於在接合表面102的內部之前接觸印刷框架(未示出)，即，接合表面的中心區域在膨脹期間傾向於向外彎曲，其在某些使用環境中可能將接合表面102置於應變下。

為了抵消這種影響，圖14至16中所示的實施例被設計成確保接合表面的中心區域在膨脹期間首先接觸印刷框架。

圖14示意性地示出了可膨脹囊110的剖視圖，可膨脹囊110具有錨固部111和接合表面112。可以看出，囊壁在接合表面112處的厚度較大，以減少該區域中的撓曲。另外，接合表面112成形為包括四個基於平面的凸起，即，兩個內凸起114a以及在內凸起114a的每個側面上的外凸起114b。內凸起114a設置成在未膨脹狀態下位於比外凸起114b低的位置，這種設置有助於確保內凸起114a在囊110的膨脹期間在外凸起之前接觸印刷框架。附加設計特徵是：波紋管下部115的曲率半徑(即，最接近接合表面112的外半徑)相對於波紋管上部116的最接近錨固部111的曲率半徑增加。這一改進用於減小在接合表面112 和波紋管115之間的連接區域處的囊壁中的應變。

圖15示意性地示出了可膨脹囊120的剖視圖，可膨脹囊120具有錨固部121和接合表面122。接合表面122相對於圖14所示的囊110進行了改進，使得僅設置三個凸起：內凸起124a、以及在內凸起124a的每個側面上的外凸起124b。內突起124a設置成在未膨脹狀態下位於比外突起124b低的位置。囊壁部分在接合表面122處的厚度不是恒定的，並且在鄰近的內突起124a中比鄰近的外突起124b中略薄，以增加柔性並因此減小波紋管133中靠近接合表面的局部應變。在本實施例中，每個凸起124a、124b具有圓形輪廓。該特徵用於改善在夾緊之後囊120從印刷框架的釋放，並且還確保在囊120的所有伸展處接合表面122和印刷框架之間的均勻接觸。另外，使波紋管123記憶體在的所有曲率半徑相等，以減小囊120內的總應變。

圖16示意性地示出了可膨脹囊130的剖視圖，可膨脹囊130具有錨固部131、接合表面132和波紋管133。本實施例類似於圖15中所示的實施例，但在接合表面132處的囊壁成形為包括在與內凸起134a相對的壁上的V形凹口135。靠近外突起134b的壁厚較大。

無論使用哪種形式的可膨脹囊，重要的是，接合表面在夾緊之後不會黏附到印刷框架上，以便能夠容易地移除印刷框架並防止囊的損壞。有多種方法可以實現這一點。例如，可以對囊進行化學處理以減小靜摩擦，總的目的是用替代原子替換接合表面處的氫原子。可能的化學處理包括：i)溴化，例如將囊浸入水中的約5%溴溶液中約3分鐘，並且然後用約5%氨溶液進行中和；ii)氟化，例如使用如Bettix有限公司的“氟密封”等技術； iii)氯化，例如與上述溴化技術類似，用次氯酸鹽進行處理，或使用漂白粉和草酸或次氯酸進行處理。

其他合適形式的化學處理是可能的，如對本領域技術人員而言將是明顯的。

作為使用化學處理的替代方案，可以將黏附減少材料的實體層施加或附接到接合表面以防止黏附。這種實體層材料的示例包括：i)抗靜電織物，其可以由金屬鍍覆的纖維編織而成並在模塑期間結合到接合表面；ii)抗靜電薄膜，例如FEP薄膜，其也可以在模塑期間結合到接合表面；iii)不黏塗層，例如白堊、石墨或PTFE，其被施加到接合表面。

其他合適形式的物理分層是可能的，如對於本領域技術人員而言將是明顯的。

上述實施例僅是示例性的，並且本發明範圍內的其他可能方案和替代方案對於本領域技術人員而言將是明顯的。例如，雖然在上述實施例中，錨固部被示出為凸形的而接合部被示出為凹形的，但是這些設置可以顛倒，使得夾緊支架包括凸形部，該凸形部與位於可膨脹囊或插入件的上表面的凹形部接合。此外，應該理解，術語“錨固部”和“接合部”可以互換使用，以表示兩個部分成形為實現它們之間的相互接合。

根據需要，可以使用其他類型的相互協作部分來實現夾緊支架、一個或多個可膨脹囊以及一個或多個插入件的相互接合。例如，在使用中，這種協作可以通過使用黏附在待接合的表面上的鉤環緊固互補區域來實現。作為替代方案，可以使用磁 耦合。在這種情況下，順磁或鐵磁材料可以黏附或嵌入表面內。

Claims (20)

1. 一種用於在印刷過程中將印刷絲網框架夾緊在印刷機內之夾緊系統，包括：用於在使用時容置框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用於容納所述框架的空間，並且所述插槽包括用於在使用時支撐所述框架的框架支撐件；夾緊支架；由所述夾緊支架保持的可膨脹囊，所述可膨脹囊承載有接合表面；以及流體供應裝置，其用於將流體供應到所述可膨脹囊以使其從未膨脹狀態膨脹到膨脹狀態，其中，在所述可膨脹囊的膨脹期間，使所述接合表面朝向所述空間移動，使得在使用時，當所述可膨脹囊處於所述未膨脹狀態時，印刷框架被裝入所述插槽中，並且當所述可膨脹囊處於所述膨脹狀態時，所述印刷框架被所述可膨脹囊夾緊以相對於所述框架支撐件固定。
2. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊系統，其中，所述可膨脹囊和所述接合表面是細長的，使得所述接合表面沿著所述空間的側部延伸。
3. 如申請專利範圍第1及2項中任一項所述之夾緊系統，其中，所述框架支撐件操作用於在使用時將所述印刷框架支撐在水平面內，並且所述囊佈置在所述水平面上方，使得所述接合表面在膨脹期間朝向所述空間向下移動，以便將所述印刷框架夾緊在所述接合表面和所述支撐件之間，可選地，所述夾緊系統包括佈置在所述水平面上方的第二可膨脹囊，第一可膨脹囊和所述第二可膨脹囊位於所述空間的相對側。
4. 如申請專利範圍第1及2項中任一項所述之夾緊系統，其 中，所述框架支撐件操作用於在使用時將所述印刷框架支撐在水平面內，並且所述囊佈置在水平面內，使得所述接合表面在膨脹期間朝向所述空間橫向移動，以便接合所述印刷框架的直立側。
5. 如申請專利範圍第4項所述之夾緊系統，更包括橫向支撐件，所述橫向支撐件佈置在所述空間的側部並且至少部分地位於所述水平面內，使得在膨脹期間，所述印刷框架被夾緊在所述可膨脹囊和所述橫向支撐件之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述之夾緊系統，更包括第二可膨脹囊，所述第二可膨脹囊佈置在所述空間的側部並且至少部分地位於所述水平面內，所述第二可膨脹囊承載有相應的第二接合表面，所述第二接合表面面向由所述第一可膨脹囊承載的所述接合表面，使得在膨脹期間，所述印刷框架被夾緊在由所述第一可膨脹囊和所述第二可膨脹囊承載的所述接合表面之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊系統，其中，所述夾緊支架包括具有基本上U形橫截面的通道，所述通道具有基部和兩個相對的側壁，所述可膨脹囊能夠附接到所述通道的所述基部，並且在膨脹期間由所述通道的所述側壁橫向約束。
8. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊系統，其中，所述可膨脹囊和所述夾緊支架包括相互協作部分，使得所述可膨脹囊在所述相互協作部分的協作期間由所述夾緊支架保持。
9. 如申請專利範圍第8項所述之夾緊系統，更包括夾緊插入件，所述夾緊插入件具有用於與所述可膨脹囊的所述相互協作部分協作的第一相互協作部分，以及用於與所述夾緊支架的所述相互協作部分協作的第二相互協作部分，使得在所述相互協作部分的協作期間，所述可膨脹囊由所述夾緊插入件保持，而所述夾緊插入件由所述夾緊支架保持。
10. 如申請專利範圍第8項所述之夾緊系統，其中，所述可膨脹囊包括第二相互協作部分，並且所述夾緊系統還包括夾緊插入件，所述夾緊插入件包括：用於與所述可膨脹囊的相互協作部分協作的相互協作部分，使得所述夾緊插入件在所述相互協作部分的協作期間由所述可膨脹囊夾緊支架保持；以及所述接合表面。
11. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之夾緊系統，其中，所述相互協作部分成形為實現它們之間的相互接合。
12. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊系統，其中，所述可膨脹囊包括所述接合表面。
13. 如申請專利範圍第1項所述之夾緊系統，更包括由所述夾緊支架保持的至少一個附加的可膨脹囊。
14. 一種用於如申請專利範圍第1項所述之夾緊系統中的可膨脹囊。
15. 如申請專利範圍第14項所述之可膨脹囊，其中，對所述接合表面進行化學處理以減少靜摩擦。
16. 如申請專利範圍第14項所述之可膨脹囊，其中，包括附接到所述接合表面的黏附減少材料層。
17. 一種印刷機，包括如申請專利範圍第1項所述之夾緊系統。
18. 一種將印刷絲網框架夾緊在印刷機內的方法，所述印刷機包括夾緊系統，所述夾緊系統包括用於容置所述印刷絲網框架的插槽，所述插槽至少部分地限定用於容納所述框架的空間，所述方法包括如下步驟：i)在所述空間內插入印刷絲網框架；以及 ii)使由所述夾緊系統的夾緊支架保持的可膨脹囊膨脹，使得由所述可膨脹囊承載的接合表面遠離所述夾緊支架並朝向所述印刷絲網框架移動並且從而將所述印刷絲網框架夾緊到所述夾緊系統。
19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，更包括從多個可膨脹囊中選擇一個可膨脹囊以及使所選擇的所述可膨脹囊與所述夾緊支架接合的初始步驟，所述多個可膨脹囊中的每個可膨脹囊在膨脹時具有不同的尺寸。
20. 如申請專利範圍第18及19項中任一項所述之方法，更包括使夾緊插入件與所述可膨脹囊接合以便在所述可膨脹囊支架膨脹之前調節所述接合表面相對於所述夾緊支架的位置的初始步驟。