TWI678288B - 絲網下清潔系統 - Google Patents

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Gerard Anthony COX
西蒙 邱吉爾
Simon Churchill
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Grant WRIGHT
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Abstract

本發明公開了一種用於印刷機的絲網清潔系統，能夠自動確認清潔液的灌注，具有可程式設計清潔液分配系統，該清潔液分配系統可與該清潔系統集成並實現有效的清潔液輸送。

Description

絲網下清潔系統
本發明涉及一種用於清潔印刷機內的範本的清潔系統、一種清潔液分配系統、包括這種系統的印刷機以及一種清潔範本的方法。
工業絲網印刷機通常使用成角度的刀片或刮刀通過將介質(例如焊膏)施加通過範本(有時稱為箔或絲網)中的孔圖案來將諸如焊膏或導電油墨等印刷介質施加到平面工件(例如晶片或電路板)上。然而，所使用的範本傾向於在下側和印刷孔中收集印刷介質。這會降低性能甚至導致工件斷裂。
為了解決這個問題，使用絲網下清潔器清潔範本的下表面。這使用清潔材料卷，例如紙或織物，其寬度足以至少延伸穿過範本內形成的孔圖案。織物從供應卷供給，至少部分地纏繞在集氣室上並收集在第二卷上。在集氣室中，織物用清潔液(通常是清潔溶劑)潤濕，並與範本的下側接觸。正確提供清潔溶劑以潤濕清潔材料對於清潔過程的功效至關重要。
WO2011/144887A1描述了一種有效清潔範本的示例性絲網下清潔器。在該清潔器中，使用泵將溶劑輸送到分配歧管，該分配歧管具有多個流體輸送出口，其在其寬度上均勻地將溶劑分配到織物上。還使用了替代系統，包括重力供給系統。
目前，溶劑分配系統用於將溶劑從儲罐供應到歧管，並因此供應到清潔材料。通常，在罐上提供監視器，如果罐中沒有溶劑則該監視器提供警報。然而，這種系統的灌注是手動執行的，這需要操作人員接觸印刷機的內部以視覺檢查灌注。在實踐中，操作員需要能夠看到集氣室。這又需要包括互鎖的保護控制系統，例如要求操作者同時按下兩個互鎖按鈕以停止和打開印刷機，以確保安全進入。
對於本領域技術人員顯而易見的是，這種方法存在各種缺點：- 必須停止印刷機，導致生產量損失和生產線中斷；- 必須打開前蓋；- 必須接觸清潔模組；- 需要互鎖系統，這可能很昂貴並且需要額外的使用者干預；- 範本可能會遮擋能見度或需要移動或移除；- 存在溶劑灑出/溢出的風險；- 不保證正確灌注；- 很難確保清潔織物卷適當地塗有清潔溶劑-例如，如果一個或多個歧管出口被堵塞；- 溶劑可能以不經濟的方式使用；- 必須關閉前蓋後才能恢復印刷；- 需要手動過程；- 印刷機、範本和/或工件可能需要額外的定期清潔，或者在最壞的情況下，工件可能因過度污染而報廢；以及- 該方法存在人為錯誤的風險。
本發明旨在解決所有這些問題，特別是提供一種系 統，其中不需要操作員干預，同時保證適當、可靠和有效地向清潔材料提供溶劑。
根據本發明，該目的通過提供一種清潔系統來實現，該清潔系統可以自動確認清潔液的灌注，並且還具有清潔液分配系統，該清潔液分配系統可以與該清潔系統結合並實現有效的清潔液輸送。
根據本發明的第一方面，提供了一種用於清潔印刷機內的範本的清潔系統，包括：控制處理器，用於儲存清潔液的罐，清潔液分配系統，包括用於將液體分配到清潔材料上的噴嘴，連接在罐和噴嘴之間的進料管，以及用於檢測進料管的一部分內的清潔液的灌注感測器，灌注感測器可操作以向控制系統發送指示清潔液檢測的信號。
根據本發明的第二方面，提供了一種用於將清潔液分配到印刷機內的清潔材料的清潔液分配系統，該清潔材料是具有寬度的細長片結構，該系統包括：橫跨清潔材料寬度的導引件，與清潔液源流體連接以從清潔液源接收清潔液供應並分配所接收的清潔液的可動噴嘴，可動噴嘴在使用中可沿導引件移動以將清潔液分配到清潔材料靠近可動噴嘴的一部分上，用於沿導軌驅動可動噴嘴的致動器，以及包括用於控制致動器的控制處理器的控制系統，控制處理器 可操作以驅動致動器沿行進範圍沿導引件移動可動噴嘴，同時從可動噴嘴分配清潔液，其中行進範圍可程式設計到控制處理器中。
根據本發明的第三方面，提供了一種包括第一方面的清潔系統的印刷機。
根據本發明的第四方面，提供了一種包括第二方面的清潔液分配系統的印刷機。
根據本發明的第五方面，提供了一種清潔印刷機內的範本的方法，包括以下步驟：i)提供包括控制處理器的清潔系統、用於儲存清潔液的罐、包括噴嘴的清潔液分配系統以及連接在罐和噴嘴之間的進料管；以及ii)檢測進料管內的清潔液。
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‧‧‧儲罐
2‧‧‧清潔液
3‧‧‧進料管
4‧‧‧噴嘴
5‧‧‧泵
6‧‧‧清潔材料
7‧‧‧集氣室
8A、8B‧‧‧夾具
9‧‧‧灌注感測器
10‧‧‧灌注感測器PCB
11‧‧‧控制處理器
12‧‧‧出口管
13‧‧‧漏斗
14‧‧‧出口感測器
15‧‧‧存在感測器PCB
16‧‧‧清潔頭
17‧‧‧集氣室旋轉軸線
18‧‧‧夾具
19‧‧‧清潔材料卷
20‧‧‧清潔液珠
21‧‧‧線性蝸杆導引件
22‧‧‧步進致動器
23‧‧‧絲網下印刷機底板
24、25‧‧‧原始感測器
S‧‧‧範本
圖1示出了根據本發明實施例的清潔系統的關鍵部件的高度示意性平面圖。
圖2示意性地示出了該實施例的分配系統的端視圖。
圖3示意性地示出了根據該實施例的清潔和分配系統的局部俯視圖。
本發明的實施例示意性地以截面顯示在圖1中。該 圖被簡化，以便僅示出用於理解本發明的某些重要特徵，並且特別地沒有示出該裝置將在使用時被容納在其中的印刷機的其他部件。為了便於理解，在該實施例中，待清潔的範本將平行於圖1中所示的水平的X-Y平面。Z軸豎直地延伸。
儲罐1用作清潔液2(例如清潔溶劑)的儲存器。設置進料管3以將清潔液2從儲罐1引導至噴嘴4。泵(5，參見圖3)用於將清潔液2沿進料管3輸送至噴嘴4，為簡單起見，該泵從圖中省略。噴嘴4具有出口，該出口佈置成以噴霧的形式將清潔液2分配到清潔材料卷6的表面上，材料卷的軸線平行於X軸延伸。應當注意，只有單個噴嘴4與儲罐1流體連通，並且噴嘴4在使用中定位成靠近清潔材料6的表面，使得噴嘴4在任何時候僅濕潤清潔材料6的靠近噴嘴4的一部分。清潔材料6纏繞在可動集氣室7周圍，該集氣室可以升高或降低到與上覆的範本S接觸或不接觸。在圖1中，集氣室7以簡化的形式示出，具有圓形截面。以下參照圖2示出並描述了集氣室7的更詳細的表示。如下面將更詳細描述的，噴嘴4可在平行於X軸的方向上移動，從而可以潤濕所需的盡可能多的清潔材料。為了允許這種運動，進料管3是柔性的，例如由柔性塑膠材料構成。通過一對夾具8A、8B將進料管3的一部分夾緊到靜止位置。在該部分處設置有灌注感測器9，用於檢測該部分內的清潔液2。在該實施例中，灌注感測器9包括圍繞進料管3的自校準紅外(IR)感測器。從醫療應用中已知的這種類型的感測器能夠高度精確地檢測管內的靠近感測器的液體。灌注感測器9連接到灌注感測器PCB 10，該灌注感測器PCB解釋來自灌注感測器9的輸出讀數並與控制處理器11通信，該控制處理器可以集成在電腦或其他資料處理系統中。下面將更詳細地描述灌注感測器9的操作。如上所 述，噴嘴4可以在平行於X軸的方向移動。在“原始”位置，在噴嘴4的可能的行進範圍的一端並且超出清潔材料卷6的範圍，提供用於從噴嘴4收集清潔液2的出口管12。出口管12設置有漏斗13以幫助收集該清潔液2。出口管12的遠端可以將收集的清潔液2返回到儲罐1，或者可選地返回到處理罐(未示出)或排出口(未示出)。出口感測器14設置在出口管12處，用於檢測出口管12內靠近存在感測器14的清潔液2。在該實施例中，出口感測器14與灌注感測器9類似地構造，使得出口感測器包括圍繞出口管12的紅外(IR)感測器。出口感測器14連接到存在感測器PCB 15，該存在感測器PCB解釋來自出口感測器14的輸出讀數並與控制處理器11通信。
灌注感測器9和出口感測器14使得能夠自動監測相應管3、12內的極低液體體積或液滴，這提供液體損失或液滴檢測的指示。優選地，它們是自校準的，並且能夠在清潔系統的每次啟動時確定相應管的內容物，允許它們匹配內容物而無需額外的配置要求。當印刷機打開時，灌注感測器9和出口感測器14都保持打開和啟動。
灌注感測器9佈置成檢測進料管3內是否存在清潔液2，並向控制處理器11指示狀態以使灌注迴圈完成。這確保了在潤濕之前清潔液2總是可用於噴嘴4。
出口感測器14可操作以檢測出口管12的靠近出口感測器的區域內液體存在的變化。以這種方式，出口感測器14可以檢測通過它的非常小的液體液滴，並向控制處理器11指示出現這種情況。這可以用作噴嘴4已經將一定量的清潔液2排出到出口管12中的確認。
圖2示意性地示出了分配系統的端視圖。盡可能沿 用附圖標記。在這裡可以看出，集氣室7被成形為提供用作清潔頭16的平坦表面。集氣室7安裝成繞旋轉軸線17旋轉，以實現圍繞平行於X軸的軸線旋轉。當集氣室7如圖所示沿順時針方向旋轉時，清潔頭16升起，以便與上面的範本(未示出)平面接觸。如本領域通常所知，清潔頭16可以設置有真空埠(未示出)，以確保範本與覆蓋清潔頭16的清潔材料6的區域之間的良好接觸。清潔材料6被包裹在集氣室7的周圍，通過可動夾具18選擇性地夾緊在集氣室7上。在使用過程中，清潔材料6沿順時針方向逐漸地圍繞集氣室供給，使得覆蓋清潔頭16的清潔材料6被新的清潔材料替換。使用過的清潔材料6被收集到清潔材料卷19上，該材料卷安裝成通過材料驅動器(未示出)沿逆時針方向旋轉。通過在驅動材料驅動器的同時用夾具18將清潔材料6夾持到集氣室7來提供用於清潔範本的清潔材料6的張緊。
可以看出，噴嘴4緊密地覆蓋集氣室7，以將清潔液2的液珠20精確地施加到下面的清潔材料6上。實際上，噴嘴4緊密地覆蓋集氣室7，使得它可能干擾集氣室7圍繞軸線17的順時針旋轉。因此，在進行這種旋轉之前，噴嘴4必須移動到原始位置，在該位置它不會覆蓋集氣室7。為了實現這種運動，噴嘴4安裝在可程式設計的步進驅動軌道上，即由步進驅動器22(見圖3)驅動的線性蝸杆導軌21。噴嘴4和線性蝸杆導引件21安裝在絲網下印刷機底板23上，該底板通過設置成沿Y軸驅動的線性驅動器(未示出)安裝到印刷機上。
圖3示意性地示出了根據該實施例的清潔和分配系統。盡可能沿用附圖標記。這裡示意性地示出了圖2所示的分配系統的俯視圖，其中清潔液供應的部件以簡化和功能的形式示 出。可以看到集氣室7沿X軸的水平範圍大於清潔材料卷6的寬度。線性蝸杆導引件21平行於X軸延伸，並且在其每個端部處延伸超過集氣室7。通過這種佈置，噴嘴4的原始位置可以設置在線性蝸杆的兩端，噴嘴可以在集氣室7的提升期間停放在該位置處。在每個原始位置處提供相應的感測器24、25以檢測何時噴嘴4正確地定位在該原始位置內。來自感測器24、25的輸出被發送到包括控制處理器11(圖3中未示出)的控制系統，以控制集氣室7的提升。
步進器致動器22由控制處理器11控制，以驅動步進器致動器22，使噴嘴4沿行進範圍沿線性蝸杆導引件21移動，同時從噴嘴分配清潔液2。該行進範圍可程式設計到控制處理器11中，使得清潔液珠20的長度可針對被清潔的範本上的特定孔圖案進行優化。該程式設計可以由操作員執行，或者由能夠檢測孔圖案的檢查系統(未示出)自動實現。
使用上述清潔系統的示例性方法可包括在印刷和清潔操作期間發生的以下步驟：A)如果噴嘴不在原始位置，則噴嘴移動到原始位置，噴嘴在該原始位置的存在由原始感測器24、25確認；B)同時：i)噴嘴4將清潔液2噴射到出口管12中，並且出口感測器14檢查液體存在的預期變化。出口感測器14的輸出傳遞給控制處理器11，以及ii)將集氣室7提升到範本上，並通過將清潔材料6拉到範本的下表面開始清潔；C)清潔後，降低集氣室7；D)噴嘴4沿程式設計的行進範圍移動，以實現預定寬度的 清潔材料的潤濕。有利地，該預定寬度對應於範本的孔圖案的寬度。
在這些階段期間，灌注感測器9監測清潔液是否存在。如果檢測到不存在清潔液，則執行灌注操作，其中操作泵5以用清潔液填充進料管3。如果在灌注後仍然檢測到不存在清潔液，則表明需要操作員注意並且發出警報。可能的原因可能是儲罐1是空的，或者泵5已經發生故障。
如果出口感測器14未能檢測到上述步驟Bii)中存在清潔液的變化，則表明在灌注感測器9和出口感測器14之間的液體路徑中存在堵塞(例如由於噴嘴4被堵塞)，或液體路徑沒有液體。可以通過評估灌注感測器9的輸出來區分這兩種替代方案-不存在清潔液2表示液體路徑沒有液體，而如果沒有輸出，則暗示堵塞。
上述實施例僅是示例性的，並且本發明範圍內的其他可能性和替代方案對於本領域技術人員而言將是顯而易見的。例如，在其他實施例(未示出)中，可以採用重力供給系統，使得儲罐1在使用中位於噴嘴3上方。在這種情況下，可以省略泵4，但是必須設置閥門等以控制清潔液從儲罐1沿進料管2流到噴嘴3。
應該注意的是，不連續的行進範圍是可能的，使得可以將兩個或更多個空間上分離的清潔液珠粒施加到清潔材料6上。在這種情況下，有必要在行進期間中斷清潔液到噴嘴的流動。這可以通過泵的選擇性操作，或通過在進料管中提供可選擇性操作的閥來實現。

Claims (13)

  1. 一種用於清潔印刷機內的範本之清潔系統，包括：控制處理器，用於儲存清潔液的罐，清潔液分配系統，包括用於將液體分配到清潔材料上的噴嘴，橫跨所述清潔材料的寬度的導引件；連接在所述罐和所述噴嘴之間的進料管，用於檢測所述進料管的一部分內的清潔液的灌注感測器，所述灌注感測器可操作以向所述控制系統發送指示清潔液檢測的信號；其中，該清潔系統更包括用於從所述噴嘴收集清潔液的出口管；以及可操作以檢測所述出口管的區域內的清潔液的出口感測器；以及其中，所述噴嘴包括可動噴嘴，所述可動噴嘴能夠在原始位置和分配位置之間移動，在所述原始位置，所述噴嘴與所述出口管對準以分配清潔液，在所述分配位置，所述噴嘴與所述清潔材料對準以向所述清潔材料分配清潔液。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之清潔系統，其中，所述灌注感測器可操作以在其檢測到所述進料管的所述部分內不存在液體時向所述控制系統發送信號。
  3. 如申請專利範圍第1及2項中任一項所述之清潔系統，更包括連接在所述罐和所述進料管部分之間的泵。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之清潔系統，其中，所述出口感測器可操作以在所述出口感測器檢測到所述出口管的區域記憶體在液體的變化時向所述控制系統發送信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之清潔系統，更包括用於驅動所述可動噴嘴的致動器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之清潔系統，其中，所述或每個灌注感測器是紅外感測器。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之清潔系統，其中，在該清潔液分配系統中，所述可動噴嘴與該罐流體連接以從所述清潔液源接收清潔液供應並分配所接收的清潔液，且在使用中沿所述導引件移動以將清潔液分配到所述清潔材料靠近所述可動噴嘴的一部分上，所述控制處理器可操作以驅動所述致動器沿行進範圍沿所述導引件移動所述可動噴嘴，同時從所述可動噴嘴分配清潔液，以及所述行進範圍能夠程式設計到所述控制處理器中。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之清潔液分配系統，其中，在使用中，所述行進範圍由所述控制處理器控制，以將清潔液施加到所述清潔材料的預定部分，所述部分是所述清潔材料的寬度的子集。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之清潔液分配系統，更包括位於所述導引件的一端的出口管，所述出口管用於接收從所述可動噴嘴分配的清潔液。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之清潔液分配系統，其中所述導引件包括線性蝸杆，所述線性蝸杆在使用中由所述致動器可旋轉地驅動。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之清潔液分配系統，更包括位於所述導引件一端的原始感測器，所述原始感測器用於檢測所述可動噴嘴何時位於所述端部。
  12. 一種印刷機，包括如申請專利範圍第1項之清潔系統。
  13. 一種清潔印刷機內的範本的方法，包括以下步驟：i)提供包括控制處理器的清潔系統、用於儲存清潔液的罐、包括可動噴嘴的清潔液分配系統、具有寬度的清潔材料、橫跨所述清潔材料的寬度的導引件，以及連接在所述罐和所述可動噴嘴之間的進料管；ii)提供用於從所述噴嘴收集清潔液的出口管；以及提供可操作以檢測所述出口管的區域內的清潔液的出口感測器；iii)檢測所述進料管內的清潔液；以及iv)在原始位置和分配位置之間移動所述可動噴嘴，在所述原始位置，所述噴嘴與所述出口管對準以分配清潔液，在所述分配位置，所述噴嘴與所述清潔材料對準以向所述清潔材料分配清潔液。
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