玻璃丝网印刷随动机构及玻璃丝网印刷机的制作方法

1.本发明涉及丝网印刷技术领域，尤其是涉及一种玻璃丝网印刷随动机构及玻璃丝网印刷机。


背景技术：

2.随着消费者对汽车舒适性、美观性的需求日渐提升，同时整车厂为了实现差异化竞争吸引消费者，功能性玻璃的渗透率持续提升。在提升乘车体验，扩大汽车视野，汽车轻量化需求等因素驱动下，近年来汽车天窗玻璃的需求量增幅显著。
3.曲面玻璃从视觉上既使整体协调和美观，又可以降低整车的风阻系数。另外，曲面玻璃具有较高的强度，可以采用较薄的玻璃。玻璃的厚度每减小1mm，可使整车减重约10kg，每百公里油耗将降低约0.06升。对轿车轻量化有一定的意义。因此汽车天窗玻璃大多使用曲面玻璃。
4.氛围灯玻璃天窗，通过在玻璃内部印刷可以折射光线的油墨层，利用玻璃遍布的led光源，使得光线在玻璃内部多次折射，从而从玻璃的内表面呈现整面发光的效果。氛围灯天窗，能够提供蓝红绿白等多种颜色供选择，令汽车更具个性，同时产生柔和的氛围效果在夜间给予后排乘客视觉舒适和安全感。目前也是市场上主机厂重点需求的方面。
5.对氛围灯玻璃天窗的印刷是先印刷黑边，然后烘干钢化成曲面玻璃后再印刷折射光线的油墨层。而折射光线的油墨层印刷以往都是把半钢化曲面玻璃吸平到平面工作台上进行平面印刷。此种工艺虽然能保证氛围灯天窗的整面发过效果，但在玻璃吸平及印刷后释放的过程中，常常会因为应力释放的不均匀，造成玻璃的破损，玻璃碎渣清理不完全，还会造成丝印网版的破损。而曲面玻璃的拱高越大玻璃破损的概率越大，拱高超过50mm的曲面玻璃无法印刷，这使平面印刷曲面玻璃的最大拱高受到限制。因此，现有的曲面玻璃的印刷存在破损率较大的问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种玻璃丝网印刷随动机构及玻璃丝网印刷机，缓解了现有的曲面玻璃的印刷存在破损率较大的问题。
7.第一方面，本发明提供一种玻璃丝网印刷随动机构，包括基座、胎具平台和印刷机构；所述胎具平台包括胎具、安装平台和胎具旋转机构，所述安装平台通过所述胎具旋转机构安装于所述基座上，所述胎具固定在所述安装平台上，所述胎具表面为弧面；所述印刷机构包括刮刀、刮刀移动机构和网版平台，所述网版平台用于放置网版，所述刮刀安装于所述刮刀移动机构上，所述刮刀移动机构驱动所述刮刀沿网版表面移动。
8.进一步的，所述胎具旋转机构包括旋转中心轴、弧形齿圈滚轮和第一驱动电机；所述安装平台通过所述旋转中心轴与所述基座转动连接，所述第一驱动电机安装于所述基座上，且所述第一驱动电机通过所述弧形齿圈滚轮与所述安装平台一端连接。
9.进一步的，所述基座包括垂直移动机构；所述垂直移动机构包括升降架、第二驱动电机、研磨丝杠和垂直直线导轨；所述胎具平台安装于所述升降架上，所述升降架与所述垂直直线导轨滑动连接，所述研磨丝杠与所述升降架固定连接，所述第二驱动电机通过所述研磨丝杠驱动所述升降架沿所述垂直直线导轨移动。
10.进一步的，所述研磨丝杠的数量为两个，两个所述研磨丝杠通过同步齿形带与所述第二驱动电机活动连接。
11.进一步的，所述基座包括水平移动机构；所述水平移动机构包括水平支架、第三驱动电机和水平直线导轨；所述第三驱动电机安装于所述水平支架上，所述第三驱动电机的转子上设置有斜齿轮，所述水平直线导轨上设置有与所述斜齿轮啮合的齿条；所述垂直移动机构安装于所述水平支架上。
12.进一步的，所述胎具上安装有多个吸盘，所述吸盘用于固定玻璃。
13.进一步的，所述胎具上形成有多个安装孔，所述吸盘安装于所述安装孔中。
14.进一步的，该玻璃丝网印刷随动机构还包括真空发生器，所述真空发生器通过气路与多个所述吸盘连接。
15.第二方面，本发明还提供一种玻璃丝网印刷机，包括上述的玻璃丝网印刷随动机构。
16.本发明提供的玻璃丝网印刷随动机构，包括基座、胎具平台和印刷机构。其中，胎具平台包括胎具、安装平台和胎具旋转机构，安装平台通过胎具旋转机构安装于基座上，胎具固定在安装平台上，胎具表面为弧面，因此能够适应曲面玻璃的安装。印刷机构包括刮刀、刮刀移动机构和网版平台，网版平台用于放置网版，刮刀安装于刮刀移动机构上。在对曲面玻璃进行印刷时，刮刀移动机构驱动刮刀沿网版表面移动，同时胎具旋转机构带动胎具上的曲面玻璃随刮刀同步转动，使曲面玻璃的最高点始终处于刮刀正下方，完成曲面玻璃整面的印刷。整个印刷过程中，曲面玻璃不会承受应力，因此能够显著避免曲面玻璃发生破损，从而缓解了现有的曲面玻璃的印刷存在破损率较大的问题，提高曲面玻璃印刷的成品率。
17.相应地，本发明实施例提供的玻璃丝网印刷机，也同样具有上述技术效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的玻璃丝网印刷随动机构的示意图；图2为本发明实施例中胎具的示意图；图3为本发明实施例中胎具旋转机构的示意图；图4为本发明实施例中垂直移动机构的示意图；图5为本发明实施例中水平移动机构的示意图；
图6为本发明实施例中吸盘和真空发生器的连接示意图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
21.本发明实施例中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
22.本发明实施例提供一种玻璃丝网印刷随动机构，应用于曲面钢化玻璃的印刷，例如用于安装在汽车上的氛围灯玻璃天窗，该玻璃丝网印刷随动机构包括基座、胎具平台和印刷机构。
23.如图1、图2和图3所示，胎具平台包括胎具11、安装平台12和胎具旋转机构，安装平台12通过胎具旋转机构安装于基座上，胎具11固定在安装平台12上，胎具11表面为弧面。印刷机构包括刮刀13、刮刀移动机构（图中未示出）和网版平台（图中未示出），网版平台用于放置网版14，刮刀13安装于刮刀移动机构上，刮刀移动机构驱动刮刀13沿网版14表面移动，即沿x2轴移动。
24.在一种可能的实施方式中，胎具旋转机构包括旋转中心轴15、弧形齿圈滚轮16、第一驱动电机17和减速机。安装平台12通过旋转中心轴15与基座转动连接，第一驱动电机17安装于基座上，且第一驱动电机17（a轴）通过弧形齿圈滚轮16与安装平台12一端连接。
25.a轴实现胎具平台的旋转运动，高精度弧形齿圈滚轮16可以实现零背隙、高精度、低噪音，运动范围为
±
20
°
，减速机采用背隙不大于1弧分的高精度减速机。
26.在对曲面玻璃110进行印刷时，刮刀移动机构驱动刮刀13沿网版14表面移动，同时胎具旋转机构带动胎具11上的曲面玻璃110随刮刀13同步转动，使曲面玻璃110的最高点始终处于刮刀13正下方，完成曲面玻璃110整面的印刷。整个印刷过程中，曲面玻璃110不会承受应力，因此能够显著避免曲面玻璃110发生破损，从而缓解了现有的曲面玻璃110的印刷存在破损率较大的问题，提高曲面玻璃110印刷的成品率，使曲面玻璃110的印刷最大拱高提升到75mm。
27.如图4所示，在一种可能的实施方式中，基座包括垂直移动机构，垂直移动机构包括升降架21、第二驱动电机22、研磨丝杠23和垂直直线导轨24。胎具平台安装于升降架21上，升降架21与垂直直线导轨24滑动连接，研磨丝杠23与升降架21固定连接，第二驱动电机22通过研磨丝杠23驱动升降架21沿垂直直线导轨24（z轴）移动。本实施例中，研磨丝杠23的数量为两个，两个研磨丝杠23通过同步齿形带25与第二驱动电机22活动连接。
28.z轴实现胎具平台垂直方向移动，实现包括胎具平台在内的整个升降的垂直方向的移动。z轴由第二驱动电机22通过同步齿轮带25驱动两根高精度研磨丝杠23上下运动，进而带动整个升降的垂直运动，同时配备4根垂直直线导轨24，起到导向作用。
29.如图5所示，基座进一步包括水平移动机构，水平移动机构包括水平支架31、水平
直线导轨32、第三驱动电机33和减速机。第三驱动电机33安装于水平支架31上，第三驱动电机33的转子上设置有斜齿轮34，水平直线导轨32上设置有与斜齿轮34啮合的齿条35，上述垂直移动机构安装于水平支架31上，在第三驱动电机33的驱动下，垂直移动机构沿水平直线导轨32（x1轴）移动。
30.x1轴实现整个胎具平台的水平移动，它既可以与a轴、z轴和x2轴一起四轴联动实现印刷时的随动，还可以作为传输梭起到上下片传输的作用。第三驱动电机33驱动高精度研磨级斜齿轮34，在水平直线导轨32的导向下实现水平移动。
31.曲面玻璃上下片时，a轴动作把胎具复位到水平位置，z轴动作使胎具平台下降到低位，x1轴行走固定步距，实现胎具在印刷工位和上下片工位间的转换。胎具在上下片工位时，上下片传输机完成上片和下片的工作。胎具在印刷工位时， a轴、z轴、x1轴、x2轴四轴联动，完成玻璃的印刷。
32.在一种可能的实施方式中，胎具上安装有多个吸盘，吸盘用于固定玻璃。如图2和图6所示，本实施例中还包括真空发生器101，真空发生器101通过气路与多个吸盘102连接。胎具11上形成有多个安装孔100，吸盘102安装于安装孔100中。本实施例中胎具11上安装7个吸盘，配合玻璃轮廓线l定位玻璃。7个吸盘分102成两组，由两个真空发生器101控制。控制气路图如图6所示，第一吸盘组包括3个吸盘102，由一个真空发生器101控制；第二吸盘组包括4个吸盘102，由另一个真空发生器101控制，这种结构还可以起到辅助模板的作用。
33.因为半钢化曲面玻璃吸平并不能保证玻璃十分平整，需要降低印刷速度以保证刮胶条进一步压平玻璃印刷，而在制作网版时考虑印刷图案的投射到曲面玻璃上的变形量更容易实现也更可控，本发明实施例采用四轴联动结构，提高了印刷速度，提升了印刷图案精度。
34.印刷控制过程如下：如图1所示，选择玻璃上表面的长边中轴的曲线，为线段和圆弧组成的曲线，生成dxf格式文档。玻璃的曲线水平展开后和网版14上长度是相等的，通过导入的玻璃曲线的dxf格式文档，生成4个轴同步运动的数学模型。在x2轴驱动印刷刮刀13移动的过程中（匀速运动），下部的x1轴、a轴、z轴三个轴驱动胎具11的移动，实现刮刀13与玻璃上表面的距离始终相等，且网版14始终在玻璃表面的切线方向的水平上方，距离x始终不变，距离x的大小由印刷油墨粘度，印刷油墨厚度，玻璃曲率等决定，并可数字化设置。印刷线条状图案最小宽度0.5mm，矩阵点状图案最小直径φ0.2mm，公差
±
0.1mm。
35.本发明实施例用特制胎具代替传统的平面印刷工作台。胎具为铝制铸造而成，腔体式结构既保证足够的刚性又尽可能的降低了其重量。铸造后加工玻璃轮廓，保证曲面玻璃与胎具表面良好接触。该轮廓采用数控加工，与曲面玻璃的曲度误差不超过
±
0.2mm。目前半钢化曲面玻璃的曲度成型误差为
±
0.3mm，该胎具不仅不会增加误差，还起到了抵消误差的作用，胎具上轮廓深度要求比玻璃厚度小0.1mm。
36.本发明实施例还提供一种玻璃丝网印刷机，包括上述的玻璃丝网印刷随动机构。
37.本发明实施例提供的玻璃丝网印刷机，与上述实施例提供的玻璃丝网印刷随动机构，具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
38.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。