薄膜压印设备的制造方法_3

文档序号:9421526阅读:来源:国知局
述剥离角例 如可以在8°至135°、优选10°至90°的范围内。应设置的剥离角a可以与热压印薄膜 5的材料特性和/或进给速度相关。引导滚轮25r和在压印轮21与热压印薄膜5之间构成 的直线形接触区域之间的距离构成上面所述的冷却路段a。
[0077] 在第二薄膜引导杆25的下游设置第二松紧调节器23和卷绕滚筒26。
[0078] 为了控制热压印装置2和工业机器人3设有电子的控制单元7。控制单元7可以 例如设置在热压印装置2上,如图1所示。
[0079] 控制单元7实现以下方法过程:
[0080] a)工业机器人3移动到接收位置并通过真空吸头32s和夹紧缸32k抓握在存放装 置6中提供的未压印的工件4.
[0081] b)工业机器人3连同工件4向热压印装置2移动并在压印轮廓行程中用至少局部 或临时恒定的压印力沿预先规定的工件轮廓在加热的压印轮21上对工件4进行压印。
[0082] c)在压印轮廓行程中使两个薄膜引导杆24这样运动,使得在曲线行程中以及在 平直的面行程中,热压印薄膜5在压印之前和之后在任意时间都贴靠在工件4上。
[0083] d)在压印之后,工业机器人3连同工件4移动经过冷却路段a,此时热压印薄膜5 贴靠在工件上。
[0084] e)在冷却路段的末端,将载体薄膜从转移到工件4上的转移层51上剥离。
[0085] f)工业机器人3移动到存放位置并使经压印的工件4从工件容纳部32上分离:
[0086] -使夹紧缸32k收回,
[0087] -关闭真空吸头32s,
[0088] -工件顶出器32a推压工件4离开工件容纳部32。
[0089] g)工业机器人3移动回到其初始位置。
[0090] 各个运行状态的通信可以通过工业机器人3和热压印装置2的控制技术的输入端 和输出端进行。
[0091] 图7示出薄膜压印设备1的第二实施例,其中热压印装置2设置在机械手31上并 且压印轮21挤压到工件4上,所述工件设置在构造成运输和存储装置的存放装置6上。
[0092] 在热压印装置2上设有定位装置8,用于相对于工件3对热压印装置2进行位置精 确的定位。工件4可以是板状的工件,其边缘区域用热压印薄膜5的转移层装饰。定位装 置8可以输出用于工业机器人3和/或控制单元7的控制信号。
[0093] 在图7所示的实施例中,定位装置8构造成光学定位装置。由定位装置8发出并 由工件4反射的光线用8s表示。所述光线这里可以是激光射束。定位装置8也可以设置 在机械手31上或者集成在机械手中。如果所述定位装置是产生图像的定位装置,则定位装 置8也可以构造成单独的装置,所述装置例如这样安装,使得定位装置对工业机器人3和存 放装置6进行图像拍摄。
[0094] 但定位在控制技术上同样可以通过在工业机器人3的工作区域内的空间坐标来 实现。
[0095] 图8示出控制单元7的第一实施例的框图。
[0096] 控制单元7构造成中央控制单元。热压印装置2和工业机器人3通过控制输入端 2e或3e和控制输出端2a或3a与控制单元7连接。通过对控制单元7的编程,薄膜压印设 备1能够例如根据工件4的几何结构和热压印薄膜5的材料特性进行设置。控制单元7作 为所谓"主装置"工作,而热压印装置2和工业机器人3作为所谓的"从装置"工作。"主装 置"是上级的控制单元,向被称为"从装置"的下级控制单元发出动作指令并查询动作的执 行。
[0097] 也可以省去单独的控制单元,而是使工业机器人3或热压印装置2作为"主装置" 工作。在这种情况下控制单元7集成在工业机器人3或热压印装置2中,如图9和10所示。
[0098] 图11详细示出热压印装置2的一种可选的示意性结构。
[0099] 热压印薄膜5设置在退绕卷筒33上并且此后通过第一拉伸机构34。拉伸机构34 是这样的装置,该装置保持薄膜拉力恒定,或者能够实现热压印薄膜5的预卷绕和/或退卷 绕。拉伸机构34具有可调的挤压辊34p和拉伸辊34z,所述挤压辊和拉伸辊通过皮带传动 机构驱动,所述皮带传动机构与马达连接。在拉伸机构34的下游设置第一薄膜引导杆24。 薄膜引导杆24在其一个端部段上能摆动地支承,而在其另一个端部段上具有一个或多个 引导滚轮24r,可选地根据具体要求,例如根据具体的部分几何结构,通过所述引导滚轮引 导热压印薄膜5。薄膜引导杆24在其长度上是可调的,如图6中通过直线的方向箭头示出 的那样。
[0100] 薄膜引导杆24在压印轮21之前就使热压印薄膜5贴靠到工件4上。薄膜引导杆 24可以构造成弹簧加载的、气动可调的、电动可调的和/或液压可调的杆或者通过能电子 控制的调节装置摆动和/或沿其纵轴线缩回和伸长。在曲线移动时,薄膜引导杆24确保, 热压印薄膜5可以以相应的先行段和跟随段绕工件4的整个角部范围贴靠并压印。
[0101] 在薄膜引导杆24的下游设置压印轮21。经加热的压印轮21使在压印轮21和工 件4之间通过的热压印薄膜5升温,从而施加在转移层51上的热塑性粘结剂被激活以及必 要时使得载体薄膜52和转移层51之间可选的分离层被激活并将转移层51固定在工件4 上。如果采用无凸凹型廓的压印轮21,则可以将整个转移层51转移到工件4上,以便例如 装饰板材的棱边。但如果工件4上的棱边略窄于热压印薄膜5时,这里转移层51也可以仅 部分地转移到工件4上,这对于在将热压印薄膜5供应给压印轮21时补偿误差可能是有利 的。但也可以设置有凸凹型廓的压印轮21,所述压印轮仅将转移层51的一些区域转移到工 件4上。被转移的区域例如可以构成一个图案
[0102] 压印轮21的圆周速度在数值上等于热压印薄膜5和工件4的进给速度,就是说, 所述两个部件之间的相对速度等于零。
[0103] 在压印轮21的下游设置第二薄膜引导杆25,。在第二薄膜引导杆25的引导滚轮 25r上将载体薄膜52从传递到工件4上的转移层51上剥离,同时不会使转移层51的已转 移的区域被剥离。在载体薄膜52和所施加的转移层51之间构成剥离角a,所述剥离角例 如可以在8°至135°、优选10°至90°的范围内。应设置的剥离角a可以与热压印薄膜 5的材料特性和/或进给速度相关。引导滚轮25r和在压印轮21与热压印薄膜5之间构成 的直线形接触区域之间的距离构成上面所述的冷却路段a。
[0104] 在第二薄膜引导杆25的下游设置第二拉伸机构和卷绕卷筒35。
[0105] 在图11中,松紧调节器23通过拉伸机构34代替。松紧调节器通常是不可调的。 通过松紧调节器的机械悬挂装置一次性调整到希望的拉力。拉伸机构34相反地在拉力方 面并其必要时也在力的时间分布上是能电子地精细调节的。已经证实,特别是在压印圆形 工件4时,薄膜5的冷却路段有时是不足的。在压印圆形部件时,在压印轮21和工件之间 仅存在线状接触。如果薄膜5通过松紧调节器23张紧,则薄膜5几乎直接在线状接触之后 就发生分离,由此实际上不存在冷却路段并且使压印受到不利影响。如果手动降低薄膜拉 力,则薄膜5实际上松弛地以垂片的形式悬挂在压印的工件4上并形成冷却路段。只有在 一段时间之后,薄膜5才几乎自行地从工件上松脱。这可以通过拉伸机构控制,就是说,薄 膜拉力是时间上变化的,由此根据部分几何结构尽可能好地构成所述冷却路段。这里尤其 是(在卷绕时)第二拉伸机构34是重要的。薄膜供应中的第一拉伸机构仅是可选的并且 可以由松紧调节器替代。这里精细控制并不是非常重要。
[0106] 图12详细示出热压印装置2的另一个可选的示意性结构。
[0107] 热压印薄膜5设置在存储卷筒22上并且然后通过第一松紧调节器23。松紧调节 器23是这样的装置,所述装置保持薄膜拉力恒定。松紧调节器23具有固定在底架上的转 向滚轮和弹簧加载的转向滚轮,所述转向滚轮由热压印薄膜5S形地包绕。在松紧调节器23 的下游设置第一拉伸机构34。拉伸机构34是保持薄膜拉力恒定的装置或者能够实现热压 印薄膜5的预卷绕和/或退卷绕。拉伸机构34具有可调的挤压辊34p和拉伸辊34z,所述 挤压辑和拉伸辑通过皮带传动机构驱动,所述皮带传动机构与马达连接。在拉伸机构34的 下游设置第一薄膜引导杆24。薄膜引导杆24在其一个端部段上能摆动地支承,而在其另 一个端部段上具有一个或多个引导滚轮24r,可选地根据具体要求,例如根据具体的部分几 何结构,通过所述引导滚轮引导热压印薄膜5。薄膜引导杆24在其长度上是可调的,如图6 中通过直线的方向箭头示出的那样。
[0108] 薄膜引导杆24在压印轮21之前就已经使热压印薄膜5贴靠在工件4上。薄膜引 导杆24可以构造成弹簧加载的、气动可调的、电动可调的和/或液压可调的杆或者通过能 电子控制的调节装置摆动和/或沿其纵轴线缩回和伸长。在曲线移动时,薄膜引导杆24确 保,热压印薄膜5可以以相应的先行段和跟随段绕工件4的整个角部范围贴靠并压印。
[0109] 在薄膜引导杆24的下游设置压印轮21。经加热的压印轮21使在压印轮21和工 件4之间通过的热压印薄膜5升温,从而施加在转移层51上的热塑性粘结剂被激活以及必 要时使得载体薄膜52和
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