CN102717187B - 金属掩模板组装机 - Google Patents

Abstract

一种金属掩模板组装机，包括：机架；绷网组件，所述绷网组件设置在机架上用于绷拉金属掩模板；测量单元，所述测量单元可移动地设置在所述机架上用于测量金属掩模板；和控制单元，所述控制单元用于控制测量单元对金属掩模板的测量和绷网组件对金属掩模板的绷拉，且根据从测量单元接收的测量信号调节绷网组件对金属掩模板的绷拉。根据本发明的金属掩模板组装机通过单台设备可以自动实现金属掩模板的拉网和测量操作，因此金属掩模板的精度高，操作效率提高，并且设备紧凑，占据空间小。

Description

金属掩模板组装机

技术领域

本发明涉及一种金属掩模板组装机。

背景技术

在金属掩模板制作中，需要对金属掩模板进行焊接、测量和拉网操作。传统上都是用单独的装置完成上述操作，并且手动完成，焊接、测量和拉网之间没有交互，因此精度无法满足要求，操作效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种金属掩模板组装机，该金属掩模板组装机可以通过自动控制实现金属掩模板的拉网和测量操作，因此精度高，操作效率高。

根据本发明实施例的金属掩模板组装机，包括：机架；绷网组件，所述绷网组件设置在机架上用于绷拉金属掩模板；测量单元，所述测量单元可移动地设置在所述机架上用于测量金属掩模板；和控制单元，所述控制单元用于控制测量单元对金属掩模板的测量和绷网组件对金属掩模板的绷拉，且根据从测量单元接收的测量信号调节绷网组件对金属掩模板的绷拉。

根据本发明实施例的金属掩模板组装机通过单台设备可以自动实现金属掩模板的拉网和测量操作，因此金属掩模板的精度高，操作效率提高，并且设备紧凑，占据空间小。

另外，根据本发明实施例的金属掩模板组装机还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明实施例的金属掩模板组装机进一步包括激光焊接器，和金属掩模板外框，所述金属掩模板外框设置在绷网组件内且所述激光焊接器可移动地设置在机架上用于在控制单元的控制下将金属掩模板焊接到金属掩模板外框上。

根据本发明此实施例的金属掩模板组装机可以同时自动地完成金属掩模板的拉网、测量和焊接操作，进一步提高了操作效率和精度。

所述绷网组件沿机架的纵向可移动地设置在机架上。

所述机架上设有限位开关，所述绷网组件上设有用于触发限位开关的限位开关触发器，其中当限位开关触发器触发限位开关时所述控制单元停止绷网组件的移动。

所述机架上设有操作位置和待机位置，所述绷网组件分别在操作位置和待机位置之间可移动，其中所述激光焊接器和测量单元分别对处于操作位置的绷网组件上的金属掩模板进行测量和激光焊接。

根据本发明的此实施例，通过在机架上设置操作位置和待机位置，可以进一步提高操作效率。

根据本发明实施例的金属掩模板组装机进一步包括横梁，所述横梁沿纵向可移动地设置在机架上，其中所述激光焊接器和测量单元沿横向和竖向可移动地设置在所述横梁上。

所述测量单元包括用于测量金属掩模板面形的金属掩模板面形测量子单元和用于测量金属掩模板精度的金属掩模板精度测量子单元。

所述测量金属掩模板面形的金属掩模板面形测量子单元包括激光高度传感器。

所述金属掩模板精度测量子单元包括CCD相机和光学镜头。

所述绷网组件包括：基板；拉板，所述拉板可滑动地设置在所述基板上且适于绷拉金属掩模板的一边；和绷网驱动器，所述绷网驱动器在控制单元的控制下驱动所述拉板沿着垂直于金属掩模板的所述一边的方向绷拉金属掩模板。

所述绷网组件进一步包括：导轨，所述导轨沿着垂直于金属掩模板的所述一边的方向设置在所述机架上，且所述拉板可滑动地设置在所述导轨上。

所述绷网驱动器包括带编码器的线性电机或液压缸。

所述驱动器进一步包括：弹性件，所述弹性件连接在所述线性电机或液压缸的输出轴和所述拉板之间。

所述拉板朝向金属掩模板的所述一边的侧面上形成有适于钩挂金属掩模板上的挂钩孔的挂钩。

所述金属掩模板包括OLED蒸镀用金属掩模板。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的金属掩模板组装机的立体示意图；

图2是图1所示金属掩模板组装机的平面示意图；

图3是图1所示金属掩模板组装机去除绷网组件、测量单元和激光焊接器后的示意图；

图4是根据本发明实施例的金属掩模板组装机的控制原理图；

图5是根据本发明实施例的金属掩模板组装机的绷网组件的俯视图；

图6是图5中所示的绷网组件的立体示意图；

图7是图6中圈示I部的放大示意图；及

图8是图6中圈示II部的放大示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。

下面参考图1-4描述根据本发明实施例的金属掩模板组装机。

如图1-4所示，根据本发明实施例的金属掩模板组装机包括机架500、绷网组件100、测量单元200和控制单元400。

机架500上面为平的台面。绷网组件100设置在机架500上，用于绷拉金属掩模板W，例如，OLED蒸镀用金属掩模板。测量单元200例如沿纵向X、横向Y和竖向Z可移动地设置在机架500上，用于测量绷紧在绷网组件100上的金属掩模板W。控制单元400控制测量单元200对金属掩模板W的测量，例如控制单元400可以控制测量单元200沿纵向X、横向Y和竖向Z的移动，控制绷网组件100对金属掩模板W的绷拉，接收测量单元200的测量信号，并且可以根据从测量单元200接收的测量信号调节绷网组件100对金属掩模板的绷拉。

根据本发明实施例的金属掩模板组装机，绷网组件100和测量单元200集成在一台设备上，并且通过控制单元400控制绷网组件100对金属掩模板W进行绷拉以及控制测量单元200对金属掩模板W进行测量，并且可以根据测量结果调节对金属掩模板W的绷拉力，从而调节金属掩模板W的绷紧程度，同时自动实现了对金属掩模板W的绷拉和测量，提高了操作效率和精度，并且结构紧凑，占据空间减小。

如图1-4所示，在本发明的一些优选实施例中，金属掩模板组装机进一步包括激光焊接器300和金属掩模板外框(未示出)，金属掩模板外框设置在绷网组件内，例如设置在金属掩模板W的下面，激光焊接器300可移动地设置在机架500上用于在控制单元400的控制下将金属掩模板W焊接到金属掩模板外框上。更具体而言，当测量单元200对金属掩模板W完成测量并且相应地根据测量结果调节绷网组件100对金属掩模板W的绷拉力之后，利用激光焊接器300将金属掩模板W焊接到金属掩模板外框上，然后将金属掩模板外框上连通其上的金属掩模板W从绷网组件100上取下。

根据本发明此实施例的金属掩模板组装机集成了绷网组件100、测量单元200和激光焊接器300，从而能够在控制单元400的控制下完成对金属掩模板W的绷拉、测量和焊接，进一步提高了操作效率和精度，并且设备的结构紧凑。

如图1和3所示，在本发明的一个具体实施例中，金属掩模板组装机进一步包括横梁800，横梁800沿纵向X可移动地设置在机架500上，且激光焊接器300和测量单元200沿横向Y和竖向Z可移动地设置在横梁800上。更具体而言，在机架500的横向两侧分别设有横梁导轨501，横梁800包括横向架802和分别连接在横向架802两端的纵向架801，纵向架801可移动地设置在横梁导轨501上，例如纵向架801的下表面设有纵向架凹槽8010，横梁导轨501配合在纵向架凹槽8010内以便纵向架801在横梁导轨501上可移动，从而整个横梁800可以在机架500上沿纵向X移动。在横向架802上可移动地设有横向滑动架804，例如横向架802上设有导轨806，横向滑动架804上设有凹槽，通过将导轨806与凹槽配合可以将横向滑动架804沿横向Y可移动地设置在横向架802上。在横向架802上安装有导引块805和电机807，电机807例如可以为线性电机。滑动块803沿竖向Z可移动地设置到导引块805上，其中滑动块803与电机807相连，从而电机807可以驱动滑动块803沿竖向Z上下移动。

如图1所示，测量单元200和激光焊接器300安装在滑动块803上，由此测量单元200和激光焊接器300相对于机架500可以沿纵向X、横向Y和竖向Z移动。

如图1-2和图4所示，在本发明的一个具体实施例中，测量单元200包括金属掩模板精度测量子单元201和金属掩模板面形测量子单元202。金属掩模板精度测量子单元201用于测量金属掩模板W的精度，更具体而言，用于测量金属掩模板W上的图案的精度，例如图案的宽度，长度等。金属掩模板面形测量子单元202用于测量金属掩模板W的面形，例如垂度等。对金属掩模板W的精度测量和面形测量对于本领域的普通技术人员而言是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的一个具体示例中，金属掩模板面形测量子单元202可以为激光高度传感器，例如激光高度传感器通过测量到金属掩模板W不同部位的高度距离来判断金属掩模板W的面形是否符合预定要求。金属掩模板精度测量子单元201包括CCD相机和光学镜头，例如通过摄取金属掩模板W上的图案中的不同点的图像，计算出所述不同点的距离，从而得到图案的精度。金属掩模板精度测量子单元201和金属掩模板面形测量子单元202的测量结果可以反馈给控制单元400，控制单元400可以将测量结果与金属掩模板W的精度和面形的预设值进行比较，并根据比较结果控制绷网组件100对金属掩模板W的绷拉，从而调节金属掩模板W的精度和面形，如果最终测量的金属掩模板W的精度和面形满足预设值，则判断金属掩模板W为合格产品，控制单元400控制激光焊接器300将金属掩模板W焊接到金属掩模板焊接框上，否则，金属掩模板W为部合格产品。

下面描述参考图1-4和图5-8详细描述根据本发明实施例的金属掩模板组装机的绷网组件100。

在本发明的一些实施例中，绷网组件100可移动地设置在机架500上，例如绷网组件100在机架500上的移动可以由控制单元400控制。

如图1所示，在机架500上设有拖链900，拖链900用于走线，从而适于绷网组件100、测量单元200和激光焊接器300相对于机架500移动。

如图1所示，在本发明的一个具体示例中，机架500上设有限位开关600，绷网组件100上设有用于触发限位开关600的限位开关触发器700，当限位开关触发器700触发限位开关600时控制单元400可以停止绷网组件100的移动，例如停止绷网组件100的绷网驱动器。

如图1和3所示，在机架500上可以在横向Y上间隔开地设有导轨502，且机架500的上表面设于纵向凹槽503，绷网组件100可以设置在导轨502上且绷网组件100的下面位于纵向凹槽503内，从而绷网组件100可以沿导轨502沿纵向X移动。可以采用任何合适的方式驱动绷网组件100移动，例如绷网组件100的驱动器可以为电机、液压缸、丝杠传动，或齿轮传动等，这对于本领域的普通技术人员而言是容易理解的，这里不再详细描述。

如图5-图8所示，绷网组件100包括基板101、拉板121和驱动器122。

基板101例如为具有四个边的大体矩形板，可选地，为大体正方形板。基板101的下表面可以设有凹槽(未示出)，用于与机架500上导轨52配合，如图1所示。

如图5和6所示，在基板101上可以沿周向设置多个拉板121和对应的多个绷网驱动器122，他们分别位于金属掩模板W的四周用于绷拉金属掩模板W的四边。如图5和6所示，具体地，拉板121和绷网驱动器122分别安装在基板101的上表面上，且均匀地沿基板101的四边分布。优选地，基板101的四个角被倒角，且在每个倒角处也分别设有拉板121和绷网驱动器122。例如，如图5所示，在金属掩模板W的每个边分别设有四个拉板121和对应的四个绷网驱动器122，且在每个角部设有一个拉板121和对应的一个绷网驱动器122。

拉板121可滑动地设置在基板101上且与对应的金属掩模板W的一边连接，绷网驱动器器122在控制单元400的控制下绷拉金属掩模板W，从而可以调节金属掩模板W的绷紧程度。

这里，需要说明的是，控制单元400可以根据预设条件来控制绷网驱动器122。进而，控制单元400还可以将测量单元200的测量信号与预设调条件比较之后调节绷网驱动器122通过拉板121对金属掩模板W的拉力，从而调节金属掩模板W的绷紧程度。

在本发明的一个示例中，在金属掩模板W的四边分别形成有多个挂钩孔101，而在拉板121上形成有多个挂钩1210，拉板121上的挂钩210与金属掩模板W其中一边的挂钩孔1101配合从而将拉板121与金属掩模板W的该边连接，绷网驱动器122拉动拉板121可实现对金属掩模板W沿垂直于该边的方向进行绷拉。

在本发明的一个实施例中，绷网组件100进一步包括绷网导轨123，绷网导轨123沿着垂直于金属掩模板W的一边的方向设置，且拉板121在绷网导轨123上可滑动。当然，本领域的技术人员可以理解的是，本发明并不限于此。例如在本发明的另一个实施例中，拉板121还可以通过导槽和导块(未示出)来实现拉板121可滑动地设在基板101上且绷拉金属掩模板W。具体地，在基板101上沿着垂直于金属掩模板W的一边的方向形成有导槽，而在拉板121的底部形成有导块，其中导块在导槽内可滑动。

绷网驱动器122可以带有编码器的线性电机1221，线性电机1221通过电机支座1222安装在基板101上。线性电机1221用于驱动拉板121沿着绷网导轨123运动，由于线性电机1221带有编码器，因此可精确控制拉板121运动位移量，从而精确控制金属掩模板W各边的绷拉力，进而可对金属掩模板W的某一条边对应的多个拉板进行有差别的调节，提高了拉网精度。

当然，本发明并不限于此。绷网驱动器122还可以为液压缸等。

在本发明的一些实施例中，绷网驱动器122进一步包括弹性件1223，弹性件1223连接在线性电机的输出轴和拉板121之间。可选地，弹性件1223为弹簧。这样可通过控制弹性件1223的伸缩长度，来控制拉网力的大小。具体地，如图7和图8所示，线性电机1221执行位移量x，弹性件1223变形量即为x，由胡克定律可知，弹性件1223对金属掩模板W施加的拉力F＝k·x，k为弹性元件的弹性系数。由此，通过对执行机构的执行量x进行精确的控制，即可对金属掩模板W受到的拉力进行精确控制。

当然，可以理解的是，本发明并不限于此，弹性件还可以为柔性铰链机构，或其他类型的弹性元件。

在本发明的再一个实施例中，如图5-6和图8所示，在金属掩模板W的每一边设置有多个限位开关105。限位开关105设置在基板101上，用于控制拉板121的移动距离，当然，在弹性元件1223或者线性电机轴或者拉板121上可以设置限位开关触发器(未示出)，用于触发限位开关105。控制单元400可以根据单独控制每个拉板121的移动，从而提高了拉网精度。

在本发明的再一个实施例中，可进一步包括设置在基板101上的拉手104，便于安装、拆卸和搬运基板101。

如图1和2所示，在本发明的一些实施例中，为了进一步提高操作效率，机架500上设有操作位置和待机位置，在图1和图2中示出了两个待机位置(纵向左右两侧的位置)和位于两个待机位置之间的操作位置(图1中测量单元200和激光焊接器300对着的位置)。绷网组件100可以分别在操作位置和待机位置之间可移动，其中激光焊接器300和测量单元200分别对处于操作位置的绷网组件100上的金属掩模板W进行测量和激光焊接，其中在绷网组件100的基板101上面和金属掩模板W的下面设有金属掩模板焊接框，用于将经过测量合格的金属掩模板W焊接到金属掩模板焊接框上。

下面简单描述根据本发明实施例的金属掩模板组装机的工作过程。

如图1所示，将一个绷网组件100安装到左侧的待机位置，将金属掩模板焊接框放到基板101上，将金属掩模板W设置到绷网组件100上并位于金属掩模板焊接框上面。

在控制单元400控制下所述一个绷网组件100移动到中间的操作位置，与此同时，将另一个绷网组件100放置到左侧待机位置，并且将金属掩模板焊接框和安装金属掩模板W设置到其上。

控制单元400控制处于操作位置的所述一个绷网组件100绷拉金属掩模板W。然后，控制单元400控制测量单元200对所述一个绷网组件100上的金属掩模板W进行测量，更具体而言，控制金属掩模板精度测量子单元201和金属掩模板面形测量子单元202分别对金属掩模板精度和面形进行测量，并且测量的结果反馈到控制单元400，控制单元400可以根据预设的条件判断金属掩模板W是否满足要求，如果存在不满足要求，控制单元400可以控制所述一个绷网组件100调节对金属掩模板W的绷拉，并继续对金属掩模板W进行测量。

如果最终测量结果符合要求，控制单元400控制激光焊接器300将金属掩模板W焊接到金属掩模板焊接框上，并且控制所述一个绷网组件100移动到右侧待机位置，取下金属掩模板W已经焊接到其上的金属掩模板焊接框。与此同时，将处于左侧等待位置的另一个绷网组件10移动到操作位置，重复绷拉、测量和焊接步骤。在此过程中，将一个金属掩模板W放置到处于右侧等待位置的所述一个绷网组件100上，等待进入操作位置。

测量和焊接后的另一绷网组件100在控制单元400的控制下移动到左侧等待位置，取下金属掩模板焊接框，此时处于右侧的所述一个绷网组件100进入操作位置。

根据本发明实施例的金属掩模板组装机，由于集成了绷网、测量和焊接功能，并且上述功能都是在控制单元的控制下自动完成，因此拉网控制精度高，金属掩模板测量的精度提，金属掩模板组装机的操作效率大大提高，金属掩模板组装机的结构紧凑，占据空间小。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种金属掩模板组装机，其特征在于，包括：

机架；

绷网组件，所述绷网组件设置在机架上用于绷拉金属掩模板；

测量单元，所述测量单元可移动地设置在所述机架上用于测量金属掩模板；

控制单元，所述控制单元用于控制测量单元对金属掩模板的测量和绷网组件对金属掩模板的绷拉，且根据从测量单元接收的测量信号调节绷网组件对金属掩模板的绷拉；

激光焊接器和金属掩模板外框，所述金属掩模板外框设置在绷网组件内且所述激光焊接器可移动地设置在机架上用于在控制单元的控制下将金属掩模板焊接到金属掩模板外框上。

2.根据权利要求1所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述绷网组件沿机架的纵向可移动地设置在机架上。

3.根据权利要求2所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述机架上设有限位开关，所述绷网组件上设有用于触发限位开关的限位开关触发器，其中当限位开关触发器触发限位开关时所述控制单元停止绷网组件的移动。

4.根据权利要求2所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述机架上设有操作位置和待机位置，所述绷网组件分别在操作位置和待机位置之间可移动，其中所述激光焊接器和测量单元分别对处于操作位置的绷网组件上的金属掩模板进行测量和激光焊接。

5.根据权利要求2所述的金属掩模板组装机，其特征在于，进一步包括横梁，所述横梁沿纵向可移动地设置在机架上，其中所述激光焊接器和测量单元沿横向和竖向可移动地设置在所述横梁上。

6.根据权利要求1所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述测量单元包括用于测量金属掩模板面形的金属掩模板面形测量子单元和用于测量金属掩模板精度的金属掩模板精度测量子单元。

7.根据权利要求6所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述测量金属掩模板面形的金属掩模板面形测量子单元包括激光高度传感器。

8.根据权利要求6所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述金属掩模板精度测量子单元包括CCD相机和光学镜头。

9.根据权利要求1所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述绷网组件包括：

基板；

拉板，所述拉板可滑动地设置在基板上且适于绷拉金属掩模板的一边；和

绷网驱动器，所述绷网驱动器在控制单元的控制下驱动所述拉板沿着垂直于金属掩模板的所述一边的方向绷拉金属掩模板。

10.根据权利要求9所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述绷网组件进一步包括：导轨，所述导轨沿着垂直于金属掩模板的所述一边的方向设置在所述机架上，且所述拉板可滑动地设置在所述导轨上。

11.根据权利要求9所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述绷网驱动器包括带编码器的线性电机或液压缸。

12.根据权利要求11所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述绷网驱动器进一步包括：弹性件，所述弹性件连接在所述线性电机或液压缸的输出轴和所述拉板之间。

13.根据权利要求9所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述拉板朝向金属掩模板的所述一边的侧面上形成有适于钩挂金属掩模板上的挂钩孔的挂钩。

14.根据权利要求9所述的金属掩模板组装机，其特征在于，所述金属掩模板包括OLED蒸镀用金属掩模板。