一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺

申请号 CN202310918715.4 申请日 2023-07-25 公开(公告)号 CN116653460A 公开(公告)日 2023-08-29
申请人 苏州高芯众科半导体有限公司; 发明人 秦双红; 辛长林; 金巨万;
摘要 本 发明 涉及高温共烧陶瓷生产相关技术领域,公开了一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,通过 固化 胶泥、陶瓷板压平机构以及干燥炉的配合,在印刷托盘的输送过程中陶瓷板压平机构就可以实现对陶瓷印刷面的压平,压平操作简单,且平整度高,固化胶泥在压平前和压平后都可以对陶瓷起到有效的 支撑 作用,在经过紫外线照射固化后固化胶泥可以对陶瓷进行固定 定位 ,避免陶瓷移位,另外在干燥炉对导体浆料进行干燥的同时还可以对固化胶泥进行解离复原,便于陶瓷的取下和固化胶泥再次利用。
权利要求

1.一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1.图案设计:根据客户需要,进行设计和排版,确定陶瓷板需要印刷的图案和文字;
步骤2.制版:将设计好的图案转移到印刷版上,采用手工制版或者数码制版;
步骤3.装夹:在印刷托盘(1)内填入固化胶泥(102),然后将陶瓷板印刷面朝上均匀布设在印刷托盘(1)上;
步骤4.整平:将布设有陶瓷板生瓷的印刷托盘(1)放置在托盘输送机(2)上,使印刷托盘(1)从陶瓷板压平机构(3)下经过,陶瓷板压平机构(3)将陶瓷板印刷面滚压平整,使得所有陶瓷板的印刷面均处于同一平面上;
步骤5.固化:布设有陶瓷板生瓷的印刷托盘(1)移动至丝网印刷机(5)处时,在紫外线灯(4)上方停留10—12s,令固化胶泥(102)固化对陶瓷板生瓷进行固定;
步骤6.印刷:整平后的陶瓷板随着印刷托盘(1)通过传送带移动到丝网印刷机(5)处,丝网印刷机(5)将图案和文字印刷到陶瓷板的侧面;
步骤7.干燥:印刷完成后,陶瓷板通过传送带移动到干燥炉(6)内,干燥炉(6)加热使印刷墨完全干燥,同时令固化胶泥(102)解离复原,然后将印刷好的陶瓷板生瓷取下;
所述步骤2到步骤6中所用到的设备包括托盘输送机(2)、丝网印刷机(5)和干燥炉(6),所述托盘输送机(2)上承托有印刷托盘(1),所述托盘输送机(2)上方设置有陶瓷板压平机构(3),所述托盘输送机(2)右侧设置有丝网印刷机(5),所述丝网印刷机(5)处设置有紫外线灯(4),所述丝网印刷机(5)右侧设置有干燥炉(6)。
2.如权利要求1所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述步骤3中需要用到的印刷托盘(1)上设置有多个陶瓷板卡合槽(101),所述陶瓷板卡合槽(101)底部铺设有一层固化胶泥(102),所述固化胶泥(102)是由可逆性光固化胶和透明玻璃砂混合而成,所述印刷托盘(1)底板为透明化玻璃材质。
3.如权利要求2所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述固化胶泥(102)的制备流程如下:
基材制备:选取直径在0.1—1mm之间的高透玻璃砂,然后将玻璃砂放入抛光机中进行清洗抛光;
原料配比:选用88%的玻璃砂、10%的可逆性紫外线固化胶和2%的交联剂;
混合搅拌:将可逆性紫外线固化胶放入搅拌器中,然后缓缓加入玻璃砂进行搅拌,同时缓慢加入交联剂,搅拌均匀后即可得到具有一定可塑性的固化胶泥(102)。
4.如权利要求2所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述固化胶泥(102)是由可逆性光固化胶和透明玻璃砂混合而成,所述印刷托盘(1)底板为透明钢化玻璃材质。
5.如权利要求3所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:在步骤3中进行装夹时将陶瓷板放置在陶瓷板卡合槽(101)内,放置时将陶瓷板卡合槽(101)放满,不能有空缺遗漏,同时需要检查陶瓷板是否印刷面朝上。
6.如权利要求1所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述托盘输送机(2)的导槽两侧设置有多组金属输送轮(201),所述金属输送轮(201)采用一组伺服电机(202)驱动,所述伺服电机(202)通过带轮传动与金属输送轮(201)连接,所述金属输送轮(201)外侧设置有倾斜的引导挡片(203)。
7.如权利要求1所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述陶瓷板压平机构(3)包括固定座(301),所述托盘输送机(2)两侧通过螺栓固定安装有两组固定座(301),所述固定座(301)上设置有第一齿轮(302),所述第一齿轮(302)下方设置有压弹簧(303),所述第一齿轮(302)上端通过连接轴固定连接有调节旋钮(304),所述连接轴外套设有套管(305),所述套管(305)底端以及第一齿轮(302)上表面加工有相互嵌合的卡合齿(306),所述第一齿轮(302)啮合有第二齿轮(307),所述第二齿轮(307)上固定连接有第三齿轮(308),所述第三齿轮(308)啮合有两组第四齿轮(309),所述第四齿轮(309)啮合有第五齿轮(310),所述第五齿轮(310)上固定连接有螺纹杆(311),所述螺纹杆(311)通过螺纹连接轴承座(312),所述轴承座(312)上通过轴承连接有压平辊(313),所述压平辊(313)内设置有微型电机(314),所述微型电机(314)设置有多组,所述微型电机(314)的输出端固定连接有伸缩丝杆(315),所述伸缩丝杆(315)通过丝杆螺母(316)传动连接有伸缩筒(317),所述伸缩筒(317)一端固定连接有压力传感器(318),所述压力传感器(318)突出于压平辊(313)表面,所述压力传感器(318)外包裹有弹性材料。
8.如权利要求1所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述丝网印刷机(5)上设置有精密传送带(501),在印刷托盘(1)印刷位置边缘处设置有定位气缸(502),输送定位气缸(502)的上端固定连接有定位挡板(503),在定位气缸(502)左侧还设置有四组支撑气缸(504),四组支撑气缸(504)呈矩形分布,分别位于印刷托盘(1)四处。
9.如权利要求1所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述干燥炉(6)采用红外线烘干的方法对导体浆料进行烘干,同时所述干燥炉(6)上方设置有排气(601),所述排气泵(601)与废气处理系统的管道连接。
10.如权利要求1所述的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,其特征在于:所述步骤6中烘干炉的烘干温度设置在60℃‑100℃之间,且干燥炉(6)内的传送带输送速度在0.05m/s‑
0.2m/s之间。

说明书全文

一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及高温共烧陶瓷生产相关技术领域,具体为一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺。

背景技术

[0002] 高温共烧陶瓷是一种先进的陶瓷材料,通常由两种或两种以上的陶瓷材料混合而成,这些材料在高温下共同烧结,形成陶瓷基板,陶瓷基板上下两侧之间需要通过印刷的金属浆料进行电性连接。
[0003] 高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,如申请号为201210332571.6的一种陶瓷基板侧面印刷方法及印刷装置,采用固化胶开孔嵌入的方式来对陶瓷板进行固定,从而可以一次性对大量基板进行印刷,但是固化胶的固化、开槽、并将陶瓷板嵌入槽内的操作流程复杂,难以重复利用,同时传统的工艺中,夹具的定位也较为困难,影响印刷效率及印刷精准度,另外印刷用的导体浆料在烘干时会发出大量的有机化合物,影响操作者身体健康。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,以解决上述背景中所提出传统的陶瓷侧印工艺装夹平整效率低下、定位困难和废气污染的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,包括以下步骤:
[0006] 步骤1.图案设计:根据客户需要,进行设计和排版,确定陶瓷板需要印刷的图案和文字;
[0007] 步骤2.制版:将设计好的图案转移到印刷版上,采用手工制版或者数码制版;
[0008] 步骤3.装夹:在印刷托盘内填入固化胶泥,然后将陶瓷板印刷面朝上均匀布设在印刷托盘上;
[0009] 步骤4.整平:将布设有陶瓷板生瓷的印刷托盘放置在托盘输送机上,使印刷托盘从陶瓷板压平机构下经过,陶瓷板压平机构将陶瓷板印刷面滚压平整,使得所有陶瓷板的印刷面均处于同一平面上;
[0010] 步骤5.固化:布设有陶瓷板生瓷的印刷托盘移动至丝网印刷机处时,在紫外线灯上方停留10—12s,令固化胶泥固化对陶瓷板生瓷进行固定;
[0011] 步骤6.印刷:整平后的陶瓷板随着印刷托盘通过传送带移动到丝网印刷机处,丝网印刷机将图案和文字印刷到陶瓷板的侧面;
[0012] 步骤7.干燥:印刷完成后,陶瓷板通过传送带移动到干燥炉内,干燥炉加热使印刷墨完全干燥,同时令固化胶泥解离复原,然后将印刷好的陶瓷板生瓷取下;
[0013] 所述步骤2到步骤6中所用到的设备包括托盘输送机、丝网印刷机和干燥炉,所述托盘输送机上承托有印刷托盘,所述托盘输送机上方设置有陶瓷板压平机构,所述托盘输送机右侧设置有丝网印刷机,所述丝网印刷机处设置有紫外线灯,所述丝网印刷机右侧设置有干燥炉。
[0014] 进一步地,所述步骤3中需要用到的印刷托盘上设置有多个陶瓷板卡合槽,所述陶瓷板卡合槽底部铺设有一层固化胶泥,所述固化胶泥是由可逆性光固化胶和透明玻璃砂混合而成,所述印刷托盘底板为透明化玻璃材质。
[0015] 进一步地,所述固化胶泥的制备流程如下:
[0016] 基材制备:选取直径在0.1—1mm之间的高透玻璃砂,然后将玻璃砂放入抛光机中进行清洗抛光;
[0017] 原料配比:选用88%的玻璃砂、10%的可逆性紫外线固化胶和2%的交联剂;
[0018] 混合搅拌:将可逆性紫外线固化胶放入搅拌器中,然后缓缓加入玻璃砂进行搅拌,同时缓慢加入交联剂,搅拌均匀后即可得到具有一定可塑性的固化胶泥。
[0019] 进一步地,所述固化胶泥是由可逆性光固化胶和透明玻璃砂混合而成,所述印刷托盘底板为透明钢化玻璃材质。
[0020] 进一步地,在步骤3中进行装夹时将陶瓷板放置在陶瓷板卡合槽内,放置时将陶瓷板卡合槽放满,不能有空缺遗漏,同时需要检查陶瓷板是否印刷面朝上。
[0021] 进一步地,所述托盘输送机的导槽两侧设置有多组金属输送轮,所述金属输送轮采用一组伺服电机驱动,所述伺服电机通过带轮传动与金属输送轮连接,所述金属输送轮外侧设置有倾斜的引导挡片。
[0022] 进一步地,所述陶瓷板压平机构包括固定座,所述托盘输送机两侧通过螺栓固定安装有两组固定座,所述固定座上设置有第一齿轮,所述第一齿轮下方设置有压弹簧,所述第一齿轮上端通过连接轴固定连接有调节旋钮,所述连接轴外套设有套管,所述套管底端以及第一齿轮上表面加工有相互嵌合的卡合齿,所述第一齿轮啮合有第二齿轮,所述第二齿轮上固定连接有第三齿轮,所述第三齿轮啮合有两组第四齿轮,所述第四齿轮啮合有第五齿轮,所述第五齿轮上固定连接有螺纹杆,所述螺纹杆通过螺纹连接轴承座,所述轴承座上通过轴承连接有压平辊,所述压平辊内设置有微型电机,所述微型电机设置有多组,所述微型电机的输出端固定连接有伸缩丝杆,所述伸缩丝杆通过丝杆螺母传动连接有伸缩筒,所述伸缩筒一端固定连接有压力传感器,所述压力传感器突出于压平辊表面,所述压力传感器外包裹有弹性材料。
[0023] 进一步地,所述丝网印刷机上设置有精密传送带,在印刷托盘印刷位置边缘处设置有定位气缸,输送定位气缸的上端固定连接有定位挡板,在定位气缸左侧还设置有四组支撑气缸,四组支撑气缸呈矩形分布,分别位于印刷托盘四处。
[0024] 进一步地,所述干燥炉采用红外线烘干的方法对导体浆料进行烘干,同时所述干燥炉上方设置有排气,所述排气泵与废气处理系统的管道连接。
[0025] 进一步地,所述步骤6中烘干炉的烘干温度设置在60℃‑100℃之间,且干燥炉内的传送带输送速度在0.05m/s‑0.2m/s之间。
[0026] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
[0027] 1.本发明提出的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,通过固化胶泥、陶瓷板压平机构以及干燥炉的配合,在印刷托盘的输送过程中陶瓷板压平机构就可以实现对陶瓷印刷面的压平,压平操作简单,且平整度高,固化胶泥在压平前和压平后都可以对陶瓷起到有效的支撑作用,在经过紫外线照射固化后固化胶泥可以对陶瓷进行固定定位,避免陶瓷移位,另外在干燥炉对导体浆料进行干燥的同时还可以对固化胶泥进行解离复原,便于陶瓷的取下和固化胶泥再次利用。
[0028] 2.本发明提出的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,通过金属输送轮、定位气缸和支撑气缸的设置,使得放置印刷托盘时无需进行定位,在金属输送轮转动时,可以通过倾斜的引导挡片对印刷托盘进行引导,使得自动进行纵向的定位,定位气缸可以对在精密传送带上移动的印刷托盘进行精确定位,通过定位挡板使印刷托盘止停,然后支撑气缸可以将印刷托盘抬起,从而进行稳定地印刷,全程无需人工定位装夹,大幅提升了操作效率。
[0029] 3.本发明提出的一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,通过干燥炉上排气泵的设置,从而干燥炉通过红外线加热烘干,效率较高,同时相比传统的热烘干,不会将挥发的有机气体吹散,排气泵可以将有机气体收集并排放到废气处理系统中,避免污染环境。附图说明
[0030] 图1为本发明高温共烧陶瓷生瓷侧印装置结构示意图;
[0031] 图2为本发明印刷托盘结构示意图;
[0032] 图3为本发明托盘输送机结构示意图;
[0033] 图4为本发明图3中A处放大结构示意图;
[0034] 图5为本发明陶瓷板压平机构结构示意图;
[0035] 图6为本发明压平辊剖视结构示意图;
[0036] 图7为本发明丝网印刷机结构示意图;
[0037] 图8为本发明陶瓷板压平机构剖视结构示意图;
[0038] 图9为本发明卡合齿结构示意图;
[0039] 图10为本发明工艺流程示意图。
[0040] 图中标号:1、印刷托盘;101、陶瓷板卡合槽;102、固化胶泥;2、托盘输送机;201、金属输送轮;202、伺服电机;203、引导挡片;3、陶瓷板压平机构;301、固定座;302、第一齿轮;303、压力弹簧;304、调节旋钮;305、套管;306、卡合齿;307、第二齿轮;308、第三齿轮;309、第四齿轮;310、第五齿轮;311、螺纹杆;312、轴承座;313、压平辊;314、微型电机;315、伸缩丝杆;316、丝杆螺母;317、伸缩筒;318、压力传感器;4、紫外线灯;5、丝网印刷机;501、精密传送带;502、定位气缸;503、定位挡板;504、支撑气缸;6、干燥炉;601、排气泵。

具体实施方式

[0041] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通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,都属于本发明保护的范围。
[0042] 请参阅图8,一种高温共烧陶瓷生瓷侧印工艺,包括以下步骤:
[0043] S1.图案设计:根据客户需要,进行设计和排版,确定陶瓷板需要印刷的图案和文字;
[0044] S2.制版:将设计好的图案转移到印刷版上,采用手工制版或者数码制版;
[0045] S3.装夹:在印刷托盘1内填入固化胶泥102,然后将陶瓷板印刷面朝上均匀布设在印刷托盘1上;
[0046] S4.整平:将布设有陶瓷板生瓷的印刷托盘1放置在托盘输送机2上,使印刷托盘1从陶瓷板压平机构3下经过,陶瓷板压平机构3将陶瓷板印刷面滚压平整,使得所有陶瓷板的印刷面均处于同一平面上;
[0047] S5.固化:布设有陶瓷板生瓷的印刷托盘1移动至丝网印刷机5处时,在紫外线灯4上方停留10—12s,令固化胶泥102固化对陶瓷板生瓷进行固定;
[0048] S6.印刷:整平后的陶瓷板随着印刷托盘1通过传送带移动到丝网印刷机5处,丝网印刷机5将图案和文字印刷到陶瓷板的侧面;
[0049] S7.干燥:印刷完成后,陶瓷板通过传送带移动到干燥炉6内,干燥炉6加热使印刷墨水完全干燥,以免在烧制过程中出现偏移或掉色,同时高温可以使得固化胶泥102中的可逆性紫外线固化胶解离复原,从而使得固化胶泥102回复可塑性,然后将印刷好的陶瓷板生瓷取下。烘干温度设置在80℃‑100℃之间,且干燥炉6内的传送带输送速度为0.05m/s‑0.2m/s之间,在该温度下从干燥炉6内通过可以将导体浆料充分烘干,也可以令可逆性紫外线固化胶解离受热解离;
[0050] 请参阅图1,步骤2到步骤6中所用到的设备有托盘输送机2、丝网印刷机5和干燥炉6,陶瓷板放置在印刷托盘1上依次通过托盘输送机2、紫外线灯4、丝网印刷机5和干燥炉6,实现装夹、整平、固化、印刷和干燥这一系列流程。
[0051] 上述步骤2中的制版包括以下流程:
[0052] S1.选择丝网:根据印刷品的要求选择合适的丝网,通常为尼龙、不锈钢或金属合金丝网。
[0053] S2.调整网框:将丝网固定在网框上,并调整网框的张力,以确保丝网表面平整且张力均匀。
[0054] S3.版面制作:将印刷品的设计图案制作成相应的版面,通常使用电脑制版或手工制版,以便将图案印刷到丝网上。
[0055] S4.涂胶:将胶液涂在丝网上,并利用刮刀或刮板将胶液均匀地涂在网孔上,以便在曝光时形成图案。
[0056] S5.曝光:将丝网放置在曝光机中,并将版面放在丝网上方,然后使用光源进行曝光,以便将图案转移到丝网上。
[0057] S6.冲洗:将曝光后的丝网放置在冲洗机中,利用喷水将未曝光的胶涂洗掉,以便形成网孔。
[0058] S7.烘干:将丝网放置在烘干设备中进行烘干,以便将丝网表面干燥并固定。
[0059] 通过以上步骤,可以制作出高质量的丝网,用于丝网印刷。需要注意的是,在制作丝网的过程中,应注意严格控制每个环节的质量和稳定性,以确保丝网的品质和稳定性。
[0060] 请参阅图2,步骤3中需要用到的印刷托盘1上设置有多个陶瓷板卡合槽101,陶瓷板卡合槽101底部铺设有一层固化胶泥102,固化胶泥102是由可逆性光固化胶和透明玻璃砂混合而成,印刷托盘1底板为透明钢化玻璃材质,从而使得紫外线可以穿透印刷托盘1的底板和固化胶泥102,对其进行固化。
[0061] 固化胶泥102的制备流程如下:
[0062] 基材制备:选取直径在0.1—1mm之间的高透玻璃砂,然后将玻璃砂放入抛光机中进行清洗抛光;
[0063] 原料配比:选用88%的玻璃砂、10%的可逆性紫外线固化胶和2%的交联剂;
[0064] 混合搅拌:将可逆性紫外线固化胶放入搅拌器中,然后缓缓加入玻璃砂进行搅拌,同时缓慢加入交联剂,搅拌均匀后即可得到具有一定可塑性的固化胶泥102。
[0065] 制备完成的固化胶泥102具有良好的可塑性,在陶瓷板压平机构3对陶瓷板进行压平时,固化胶泥102可以被向下压缩减小体积或者流向其他的陶瓷板卡合槽101内,从而使得陶瓷板可以向下嵌入固化胶泥102内部,使得陶瓷板变得平整,然后固化胶泥102在照射紫外线后,紫外线固化胶会使得固化胶泥102固化,固化胶泥102固化后可以对陶瓷板进行固定,避免其在印刷过程中移位。
[0066] 其中的可逆性光固化胶采用中国科学院上海高等研究院研究团队开发的可逆性紫外线固化胶,该固化胶可通过波长为365 nm的紫外线进行固化,同时60℃以上的温度可使该光固化胶分子之间的交联键打开,从而使得固化胶变得可塑,再次照射紫外线后可使其再次固化。
[0067] 在步骤3中进行装夹时将陶瓷板放置在陶瓷板卡合槽101内,放置时需要将陶瓷板卡合槽101放满,不能有空缺遗漏,同时需要检查陶瓷板是否印刷面朝上。
[0068] 托盘输送机2的导槽两侧设置有多组金属输送轮201,金属输送轮201采用一组伺服电机202驱动,伺服电机202通过带轮传动与金属输送轮201连接,金属输送轮201外侧设置有倾斜的引导挡片203,在放置印刷托盘1时,印刷托盘1的边缘可以顺着引导挡片203滑落至金属输送轮201上,由于引导挡片203是倾斜设置的,因此印刷托盘1放在金属输送轮201上时,无需精确定位,印刷托盘1会在自身重力作用下顺着引导挡片203下滑至底部的金属输送轮201上,此时左右引导挡片203之间的最小距离与印刷托盘1宽度一致,从而使得印刷托盘1被限制在左右两侧的引导挡片203之间,从而快速实现对印刷托盘1的左右定位。
[0069] 请参阅图3-图6,陶瓷板压平机构3包括固定座301,托盘输送机2两侧通过螺栓固定安装有两组固定座301,固定座301上设置有第一齿轮302,第一齿轮302下方设置有压力弹簧303,第一齿轮302上端通过连接轴固定连接有调节旋钮304,连接轴外套设有套管305,套管305与固定座301固定连接,同时与连接轴旋转连接套设连接,使得连接轴可以在套管305内自由伸缩并转动,套管305底端以及第一齿轮302上表面加工有相互嵌合的卡合齿
306,套管305底端的卡合齿306和第一齿轮302上表面的卡合齿306相互咬合,使得套管305和第一齿轮302无法相对转动,第一齿轮302啮合有第二齿轮307,第二齿轮307上固定连接有第三齿轮308,第三齿轮308啮合有两组第四齿轮309,第四齿轮309啮合有第五齿轮310,第五齿轮310上固定连接有螺纹杆311,螺纹杆311通过螺纹连接有轴承座312,轴承座312上通过轴承连接有压平辊313,压平辊313内设置有多组微型电机314,微型电机314的输出端固定连接有伸缩丝杆315,伸缩丝杆315通过丝杆螺母316传动连接有伸缩筒317,伸缩筒317一端固定连接有压力传感器318,压力传感器318均匀且密集地布设在压平辊313上,布设密度根据陶瓷板侧面积来确定,使得压平辊313在对陶瓷板侧面进行压平时,压平辊313和每一个陶瓷板接触范围内布设有不少于四组微型电机314、伸缩丝杆315、丝杆螺母316、伸缩筒317和压力传感器318,从而可以实现精确地向下推动每一个陶瓷板,压力传感器318突出于压平辊313表面,压力传感器318外包裹有耐磨弹性材料。
[0070] 在步骤4中对陶瓷板印刷面整平时,可以按下调节旋钮304,通过调节旋钮304向下推动第一齿轮302并压缩压力弹簧303,使得第一齿轮302上的卡合齿306与套管305底端的卡合齿306的脱离咬合,在放开调节旋钮304时第一齿轮302下方的压力弹簧303会将第一齿轮302向上推动,从而令第一齿轮302上的卡合齿306与套管305底端的卡合齿306相互嵌合,使得第一齿轮302和套管305无法相对转动,由于套管305固定在固定座301上,从而第一齿轮302就会被卡死,避免在工作时出现转动导致高度偏移。
[0071] 旋转调节旋钮304带动第一齿轮302转动,第一齿轮302通过第二齿轮307、第三齿轮308、第四齿轮309和第五齿轮310的啮合传动带动两根螺纹杆311一同转动,从而带动轴承座312上升下降,进而调整压平辊313的高度,调节时压平辊313两端的调节旋钮304保持同步旋转调整,调节旋钮304的旋转同步度偏差应少于720度,由于调节旋钮304上具有刻度,可以根据刻度指示来调整压平辊313两端的调节旋钮304,同时调节旋钮304的动作通过一系列齿轮和螺纹传动反映到轴承座312的上述下降上,齿轮的传动比使得调节旋钮304需要转动较多圈数才能使得轴承座312下降很小的距离,因此调节旋钮304的调整偏差在合理范围内不会对压平辊313两端的升降同步度产生较大的影响,同时在调节压平辊313高度时,还需要使用测量工具对压平辊313进行测量,以保证压平辊313处于水平,同步转动调节旋钮304使得压平辊313两端可以同步上下调节高度,避免两端同步性相差较大引起螺纹变形,压平辊313可以通过滚动碾压陶瓷板的印刷面,将凸起的陶瓷板向下压,令其沉入固化胶泥102中,从而可以使得所有的陶瓷板印刷面都处于同一个平面上,在压平时,压平辊313上的压力传感器318会检测到压平辊313对每一陶瓷的压力大小,压力传感器318的型号为MPXV7002DP(采用薄膜敏感元件和放大器电路,具有高精度、高灵敏度、快速响应等特点,压力传感器318的检测原理是外部压力对薄膜敏感元件进行压迫,使其发生变形,薄膜敏感元件的变形会导致其电阻变化,从而可以通过电阻变化来间接反应薄膜敏感元件的变形程度,而薄膜敏感元件受到的压力与其变形程度成正比,从而实现间接测量压力)。
[0072] 当压平辊313压平陶瓷时,由于平整精度问题会造成陶瓷面平整度偏差在数十到数百微米不等,由于陶瓷面不平整,使得不同陶瓷面对压力传感器318外侧的弹性材料以及薄膜敏感元件的压缩距离不同,使得不同压力传感器318的薄膜敏感元件变形程度不同,弹性材料和薄膜敏感元件受到的压力与其压缩距离成正比,因此压力传感器318检测到的压力值就会不同,受到压力值较大的压力传感器318下方对应的陶瓷面要高于压力值较小的压力传感器318下方对应的陶瓷面,从而此时微型电机314驱动伸缩丝杆315转动,从而带动伸缩筒317向外伸缩,将压力值较大的压力传感器318下方对应的陶瓷面向下压,压缩到一定距离后微型电机314驱动伸缩筒317返回原位,由于陶瓷面被向下推动一定的距离,因此陶瓷对弹性材料和薄膜敏感元件的压缩距离就会减少,压力传感器318检测到的压力值就会降低,这样就可以通过初始状态下压力传感器318的检测值计算陶瓷面下降多少距离才会使得此时所有与陶瓷结合粗的压力传感器318的检测值一致,这样陶瓷面对压力传感器318外弹性材料和薄膜敏感元件的压缩距离一致,且压力传感器318在伸缩丝杆315的驱动下返回原位的高度一致,则此时陶瓷面高度一致,这样就实现了单独对每一块陶瓷进行高度调整,从而通过微米级别的微调使得平整度误差可以小于0.05mm,进而使得所有陶瓷板上的图案具有较高的一致性。
[0073] 根据压力传感器318检测值之差计算伸缩筒317伸缩距离的算法如下:
[0074] 假设此时陶瓷A和陶瓷B所受到的压力分别为PA和PB,它们的差值为ΔP=PA‑P(B 为正表示A受力大,为负表示B受力大),A向下移动的距离为dA,B向下移动的距离为dB,物体的质量为m,我们需要计算出dA和dB之间的关系。
[0075] 由于陶瓷A和陶瓷B上方的伸缩筒317需要向下移动一定距离,并推动物体向下移动一定距离,因此我们需要考虑物体的质量和加速度对压力传感器读数的影响。根据顿第二定律,物体所受到的力与加速度成正比,即F=m×a,其中m为物体的质量,a为物体的加速度。当物体向上加速时,它会对A和B所受到的压力产生影响,因此我们需要考虑物体的加速度对压力传感器读数的影响。
[0076] 设物体向上加速的加速度为a,则有:
[0077] PA=
[0078] PB=
[0079] 其中,g为重力加速度
[0080] 根据压力传感器的工作原理,其输出电压与受力大小成正比,即输出电压=K×P,其中K为传感器的灵敏度。因此,我们可以根据初始状态下的压力读数差别ΔP,以及传感器的灵敏度K,计算出A和B所受到的压力之差所对应的电压差ΔV:
[0081] ΔV=K×ΔP
[0082] 接下来,我们需要根据ΔV来计算A和B需要向下移动的距离dA和dB。由于A和B的丝杆螺母需要分别向下移动一定的距离,并推动物体向上移动一定的距离,因此我们需要假设它们的丝杆螺距不同,即一个螺距为pA,另一个螺距为pB。假设A和B的丝杆螺距分别为pA和pB,则它们的每个螺旋周期所对应的位移分别为:
[0083] xA=
[0084] xB=
[0085] 当A和B的丝杆螺母向下移动dA和dB时,它们所旋转的角度分别为:
[0086] θA=2π×
[0087] θB=2π×
[0088] 因此,A和B所旋转的角度之差为:
[0089] Δθ=θA‑θB=2π×( ‑ )
[0090] 根据压力传感器的输出电压与受力大小成正比的关系,我们可以将ΔV和ΔP联系起来,即:
[0091] ΔV=K×ΔP=K×(PA‑PB)=K×( ‑ )=K×m×a
[0092] 将ΔV代入上式,并解出dA和dB之间的关系,得到:
[0093] dA/dB=
[0094] 因此,我们可以根据初始的压力值读数差别ΔP、传感器的灵敏度K、丝杆螺距pA和pB的值,以及物体的质量m和加速度a的值,计算出A和B需要向下移动的距离dA和dB。
[0095] 请参阅图7,丝网印刷机5上设置有精密传送带501,用于将印刷托盘1输送到预定印刷位置,在印刷托盘1印刷位置边缘处设置有定位气缸502,输送定位气缸502的上端固定连接有定位挡板503,在定位气缸502左侧还设置有四组支撑气缸504,四组支撑气缸504呈矩形分布,分别位于印刷托盘1四角处,在定位气缸502启动时,定位挡板503升起可以将印刷托盘1挡住,然后四组支撑气缸504启动将印刷托盘1托起,从而丝网印刷机5可以将丝网模板放下压住印刷托盘1,从而进行图案的印刷,印刷完成后定位气缸502和支撑气缸504后缩回,印刷托盘1继续被输送向干燥炉6。
[0096] 请参阅图1,干燥炉6采用红外线烘干的方法对导体浆料进行烘干,同时对固化胶泥102进行解离复原,同时干燥炉6上方设置有排气泵601,排气泵601与废气处理系统的管道连接,用于收集导体浆料烘干时挥发的有机化合物,避免对人体造成伤害。
[0097] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0098] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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