一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置，其包括出卷机构、第一导向辊、加热辊、定心模具辊、摆动压力辊组件、冷却装置、第二导向辊、第三导向辊、收卷机构、基带和聚合物材料。出卷辊机构与第一导向辊连接，加热辊位于第一导向辊的上方，第一导向辊与固定模具辊连接，摆动压力辊组件位于固定模具辊下方，可绕固定模具辊摆动，冷却装置位于固定模具辊后方，固定模具辊与第二导向辊连接，第二导向辊与第三辊连接，第三导向辊与收卷辊连接。本实用新型专利技术将固定的压力辊改进为摆动压力组件，弥补了固定辊只能加压于固定位置的缺点，很大程度提高了压印的精密度与压印的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置
本技术涉及超声辅助卷对卷热辊压印的
，特别是指一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置。
技术介绍
纳米压印技术是一种新型的微纳加工技术，该技术通过机械转移的手段，达到了超高的分辨率，有望在未来取代传统光刻技术，成为微电子、材料领域的重要加工手段。普通热压印要求的环境较为苛刻，因此超声辅助压印技术逐渐融入纳米压印之中，但是传统平板热压印无法连续成模，导致其效率较为低下。卷对卷热辊压印成型技术通过结合了卷对卷的生产方式和平板热压印的生产方式，使待压印的热塑性聚合材料在模具辊和压力辊之间辊过并在压力下填充模腔，实现了微纳米热压印连续成型，很大程度地提高了压印的效率。现阶段，大面积聚合物表面微纳米结构加工需求不断上升，而目前卷对卷热压印装置都为固定压力辊对模具辊进行热辊压，其缺点为聚合物材料无法完全填腔，且难以排除模腔内的空气，形成的织构不饱和度缺陷多。公开号为CN106113479A的专利公布了一种聚合物表面微纳米结构卷对卷热辊压印成型方法。该装置使用了三个超声振动辊辅助压印，结构较为复杂，且压印辊与模具辊均为线接触，压印过程中不能保证聚合物完全填充，所形成的聚合物织构容易缺损，不饱和度缺陷多。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中聚合物织构容易缺损，不饱和度缺陷多的技术问题而提供一种能够使聚合物材料更为完整地充满微织构型腔，且不易产生缺损的超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置。为了达成上述目的，本技术的解决方案是：r>一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置，其包括出卷机构、导向辊、加热辊、定心模具辊、摆动压力辊组件、冷却装置、收卷机构、基带、聚合物材料和压辊驱动装置，其中导向辊包括第一导线辊、第二导向辊及第三导向辊，出卷机构通过基带与第一导向辊连接，加热辊位于第一导向辊的上方，第一导向辊通过基带与定心模具辊连接，摆动压力辊组件设置在定心模具辊的下方，可绕定心模具辊的轴线摆动，冷却装置设置于定心模具辊的后方，定心模具辊通过基带与第二导向辊连接，第二导向辊通过基带与第三导向辊连接，第三导向辊通过基带与收卷机构连接；所述定心模具辊包括辊轴、支撑轴承，辊轴可绕支撑轴承转动，辊轴的圆柱面加工有微织构型腔；所述的摆动压力辊组件包括框型摆杆、压力辊、超声振动模块、调压模块和调心曲柄连杆机构，框型摆杆铰接于定心模具辊的轴线上，压力辊通过调压模块与框型摆杆相连接，调压模块可在框型摆杆滑动，调心曲柄连杆机构驱动框型摆杆摆动，超声振动模块位于框型摆杆内侧，超声振动模块的变幅杆作用于压力辊上。聚合物材料从出卷机构传送至第一导向辊与加热辊之间，通过加热辊加热后传送到定心模具辊与摆动压力辊组件间，压力辊往复摆动将聚合物材料填充于定心模具辊的微织构型腔，同时超声振动模块的变幅杆作用于压力辊辅助充型，通过冷却装置将成型的聚合物的织构冷却脱模后，经第二导向辊和第三导向辊传送到收卷机构。进一步，所述的出卷机构包括出卷辊、出卷电机和出卷张力传感器，出卷电机控制出卷辊的转速，当聚合物材料从出卷辊送出，出卷辊的半径变小，出卷辊的速度越变越慢，出卷辊至第一导向辊间的聚合物材料产生张力，出卷张力传感器感受聚合物材料的张力并调节出卷电机的转速，保证出卷机构和第一导向辊同步转动。进一步，所述调压模块包括弹簧及滑块，弹簧设置于压力辊的滑动轴承座与滑块之间，弹簧压缩可产生弹力，为压力辊提供压力。进一步，所述调压模块还包括调压螺栓和紧固螺母，调压螺栓顶在滑块的下方，调压螺栓可通过锁进的程度来调节压力大小，紧固螺母固定住调压螺栓的位置。进一步，所述调心曲柄连杆机构包括曲柄驱动组件、曲柄、滑块及摆杆，曲柄驱动组件驱动曲柄连续转动，曲柄通过滑块与摆杆联动。进一步，所述曲柄驱动组件包括曲柄电机、曲柄滑座、滑座导轨、螺栓和螺母，曲柄滑座与曲柄电机连接，曲柄滑座可在滑座导轨上移动，螺栓和螺母固定曲柄滑座的位置，通过调节曲柄滑座的位置，可以实现压力辊往复摆动的角度变化。进一步，所述收卷机构包括收卷辊、收卷电机和收卷张力传感器，收卷电机控制收卷辊的转动速度，当聚合物材料送入收卷辊后，收卷辊的半径增大，收卷辊的速度变快，第三导向辊至收卷辊间的聚合物材料产生张力，收卷张力传感器感受到加工后的聚合物材料的张力并调节收卷电机的转速。进一步，所述压辊驱动装置包括同步带、同步带轮、压辊驱动电机，压辊驱动电机通过同步带与同步带轮控制第一导向辊、定心模具辊、第二导向辊和第三导向辊的同步转动。采用上述结构后，本技术超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置与
技术介绍
相比，它具有如下优点：1.将多个固定压力辊对模具辊压印改进为可摆动的压力辊对定心模具辊进行压印，成功将
技术介绍
中压力辊与模具辊由线接触改进为面接触。通过压力辊的往复摆动大幅度提高了聚合物材料的填充率，并有效地排除了聚合物内的空气，能够使聚合物材料更为完整地充满微织构型腔，且不易产生缺损，很大程度提高了压印的精密度与压印的效率。2.本技术调压模块可以自由调节压力辊对定心模具辊的压力。3.本技术的调心曲柄连杆机构通过曲柄电机驱动曲柄连续转动，曲柄通过滑块与摆杆联动，最终驱动框型摆杆摆动，实现压力辊的往复摆动。4.本技术可通过调节曲柄滑座的位置来调节摆杆往复摆动的角度。5.通过调节出卷电机，带轮电机，曲柄电机与收卷电机来调控压力辊往复摆动的次数。附图说明图1为本技术的结构示意图，其显示往复摆动卷最大摆角位置。图2为本技术的结构示意图，其显示往复摆动卷最小摆角位置。图3为本技术往复摆动卷驱动装置的正视图。图4为图1中A处的局部放大图，显示往复摆动卷的可调曲柄滑座局部视图。图5为图1中B处的局部放大图，显示压力辊的调压装置局部视图。图6为图1中C处的局部放大图，显示固定模具辊与聚合物织构分离的局部视图。图7为图3的局部放大图，其显示框型摆杆铰支座局部视图。具体实施方式为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1至图7所示，本技术揭示了一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置，其包括出卷机构1、导向辊2、加热辊3、定心模具辊4、摆动压力辊组件5、冷却装置6、收卷机构7、基带8、聚合物材料9和压辊驱动装置10，其中导向辊2包括第一导线辊21、第二导向辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置，其特征在于，包括：出卷机构、导向辊、加热辊、定心模具辊、摆动压力辊组件、冷却装置、收卷机构、基带、聚合物材料和压辊驱动装置，其中导向辊包括第一导线辊、第二导向辊及第三导向辊，出卷机构通过基带与第一导向辊连接，加热辊位于第一导向辊的上方，第一导向辊通过基带与定心模具辊连接，摆动压力辊组件设置在定心模具辊的下方，可绕定心模具辊的轴线摆动，冷却装置设置于定心模具辊的后方，定心模具辊通过基带与第二导向辊连接，第二导向辊通过基带与第三导向辊连接，第三导向辊通过基带与收卷机构连接；所述定心模具辊包括辊轴、支撑轴承，辊轴可绕支撑轴承转动，辊轴的圆柱面加工有微织构型腔；所述的摆动压力辊组件包括框型摆杆、压力辊、超声振动模块、调压模块和调心曲柄连杆机构，框型摆杆铰接于定心模具辊的轴线上，压力辊通过调压模块与框型摆杆相连接，调压模块可在框型摆杆滑动，调心曲柄连杆机构驱动框型摆杆摆动，超声振动模块位于框型摆杆内侧，超声振动模块的变幅杆作用于压力辊上,聚合物材料从出卷机构传送至第一导向辊与加热辊之间，通过加热辊加热后传送到定心模具辊与摆动压力辊组件间，压力辊往复摆动将聚合物材料填充于定心模具辊的微织构型腔，同时超声振动模块的变幅杆作用于压力辊辅助充型，通过冷却装置将成型的聚合物的织构冷却脱模后，经第二导向辊和第三导向辊传送到收卷机构。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置，其特征在于，包括：出卷机构、导向辊、加热辊、定心模具辊、摆动压力辊组件、冷却装置、收卷机构、基带、聚合物材料和压辊驱动装置，其中导向辊包括第一导线辊、第二导向辊及第三导向辊，出卷机构通过基带与第一导向辊连接，加热辊位于第一导向辊的上方，第一导向辊通过基带与定心模具辊连接，摆动压力辊组件设置在定心模具辊的下方，可绕定心模具辊的轴线摆动，冷却装置设置于定心模具辊的后方，定心模具辊通过基带与第二导向辊连接，第二导向辊通过基带与第三导向辊连接，第三导向辊通过基带与收卷机构连接；所述定心模具辊包括辊轴、支撑轴承，辊轴可绕支撑轴承转动，辊轴的圆柱面加工有微织构型腔；所述的摆动压力辊组件包括框型摆杆、压力辊、超声振动模块、调压模块和调心曲柄连杆机构，框型摆杆铰接于定心模具辊的轴线上，压力辊通过调压模块与框型摆杆相连接，调压模块可在框型摆杆滑动，调心曲柄连杆机构驱动框型摆杆摆动，超声振动模块位于框型摆杆内侧，超声振动模块的变幅杆作用于压力辊上,聚合物材料从出卷机构传送至第一导向辊与加热辊之间，通过加热辊加热后传送到定心模具辊与摆动压力辊组件间，压力辊往复摆动将聚合物材料填充于定心模具辊的微织构型腔，同时超声振动模块的变幅杆作用于压力辊辅助充型，通过冷却装置将成型的聚合物的织构冷却脱模后，经第二导向辊和第三导向辊传送到收卷机构。


2.如权利要求1所述的一种超声辅助往复摆动卷对固定卷热辊压印装置，其特征在于：所述的出卷机构包括出卷辊、出卷电机和出卷张力传感器，出卷电机控制出卷辊的转速，当聚合物材料从出卷辊送出，出卷辊的半径变小，出卷辊的速度越变越慢，出卷辊至第一导向辊间的聚合物材料产生张力，出卷张力传感器感受聚合物材料的张力并调节出卷电机的转速，保证出卷机构和第一导向辊同步转动。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：许志龙，杨小璠，刘菊东，方芳，王素，沈志煌，姜涛，李煌，黄智文，李涌川，曾英俊，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：新型
国别省市：福建;35