CN103192579A - 压膜装置及用于平板构件或弯板构件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压膜装置以及用于具有平面或曲面的板构件的方法。压膜装置包括第一保持架、挤压辊、膜保持件、支撑工具、位置确认工具和对齐工具。第一保持架具有吸附工具，吸附工具通过使板构件变形而允许板构件被吸附到第一保持架的表面。挤压辊将膜挤压在吸附于第一保持架的板构件的表面上。膜保持件设置到挤压辊，并对待层压到挤压辊的表面的膜进行固定。支撑工具支撑挤压辊而使挤压辊能够移动。位置确认工具确认板构件的位置和膜固定到挤压辊的位置。对齐工具基于位置确认工具所确认的位置来使膜和板构件对齐。

Description

压膜装置及用于平板构件或弯板构件的方法

技术领域

本发明涉及压膜装置及用于平板构件或弯板构件的方法，并具体涉及在具有任意形状的板构件的表面上层压具有预定图案或纹理的膜的装置和方法。

背景技术

通过在由碳钢、不锈钢等制成的面板上执行诸如冲压或深冲压等机加工，使得形成家用电器（例如洗衣机或冰箱）的外部形状的柜体被加工成具有预定形状。

各种颜色可施加到柜体，使得柜体具有漂亮的外观。柜体可整体具有一种颜色，或可具有两种或多种色调以便看起来更豪华。可考虑在金属面板的表面用两种颜色来涂覆颜料的方法，使得金属板的表面具有各种颜色。然而，该方法因外观的持续时间短且质量差而不能用于豪华产品。

在面板的表面上层压具有特定图案或金属纹理的膜的方法可被用作另一方法。该方法能够给面板提供类似真实金属材料的纹理，但具有应用范围受限的问题。也就是说，在家用电器的情况下，面板不仅具有诸如突出部或凹入部等不规则表面，而且具有包括平表面、曲表面等各种形状。因此，在具有任意形状的面板上均匀地层压膜非常不容易。

也就是说，如图1所示，传统的压膜装置10被构造成接收从供应待层压的膜的膜供应辊12供应的膜，用一对挤压辊14在板构件的表面上层压膜，然后用切刀将膜切成预定尺寸。在膜与保护膜脱离之后，层压在膜背面的保护膜围绕卷绕辊18被卷绕。

板构件通过顺序地经过供水喷嘴20、刷子22、除湿设备24和烘干器26而得到清洗，然后通过辊30被传送到挤压辊14。

压膜装置将膜连续地层压在板构件上，使得可以均匀地维持质量并提高生产率。然而，压膜装置局限于待压膜的构件是板构件的情况。

因此，膜将被手动地层压在具有曲面或突出部的面板上。在此情况下，很可能质量上会发生变化，且生产率不高。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种即使在具有突出部或曲面的面板上也能够容易地压膜的压膜装置。

本发明的另一方面是提供一种即使在具有突出部或曲面的面板上也能够容易地压膜的压膜方法。

为了实现这些及其它优点，根据本发明的目的，如本文实施并广义描述的，压膜装置包括：第一保持架，具有吸附工具，所述吸附工具通过使板构件变形而允许所述板构件被吸附到所述第一保持架的表面；挤压辊，将膜挤压在吸附于所述第一保持架的所述板构件的表面上；膜保持件，设置到所述挤压辊，并将待层压的所述膜固定到所述挤压辊的表面；支撑工具，支撑所述挤压辊而使所述挤压辊能够移动；位置确认工具，确认所述板构件的位置和所述膜固定到所述挤压辊的位置；以及对齐工具，基于所述位置确认工具所确认的位置，将所述膜和所述板构件对齐。

当膜被层压在具有曲面的板构件上时，通过设置到第一保持架的吸附工具使板构件变形并被吸附在第一保持架的表面上，使得可以使用挤压辊层压膜。因此，膜能够被自动地层压在具有各种形状的板构件上，使得可以获得具有均匀质量的面板并提高了生产率。

吸附工具可包括形成在第一保持架的上表面中的多个吸附孔和在吸附孔中形成负压的真空泵。另外，设置到挤压辊的膜保持件可具有相同的构造。

支撑工具可构造为在板构件上沿膜的层压方向移动挤压辊。支撑工具可包括：轨道，其沿第一保持架的长度方向延伸；滑块，安装成沿轨道移动，并使挤压辊可旋转地安装在滑块的下方；驱动电机，使挤压辊旋转；以及上升/下降工具，使轨道沿竖向上升/下降。

支撑工具可支撑挤压辊而使挤压辊能够沿竖向移动，第一保持架可安装成能够沿膜的层压方向移动。

膜可预先被修剪成预定的形状，然后被供应到挤压辊的表面。可以在膜围绕膜供应辊缠绕的状态下供应膜，接着在膜被挤压辊层压在板构件的表面上之后，由切割膜的切刀来切割膜。

膜保持件可进一步包括叠置在挤压辊的表面上的金属网。因此，可以使板构件的表面的因设置到膜保持件的吸附孔而出现的变形最小化。金属网可由不锈钢制成。

从挤压辊的外周表面向内凹进的凹入部可被设置到挤压辊。在板构件的表面上形成有突出部的情况下，在层压膜的过程中，凹入部允许突出部被凹入部接纳，使得膜能被挤压辊层压到突出部周围。

凹入部可包括向挤压辊的中心延伸的第一切除表面和从第一切除表面向挤压辊的外周延伸的第二切除表面。因此，即使在板构件的表面弯曲成竖向或倾斜时，也能够使用挤压辊来层压膜。

为了实现这些和其它优点，根据本发明的目的，如本文实施并广义描述的，压膜装置包括：第一保持架，具有吸附工具，所述吸附工具通过使板构件变形而允许所述板构件被吸附到所述第一保持架的表面；第二保持架，具有第二吸附工具，其允许被切割成预定形状的膜被吸附在第二保持架的表面上；挤压辊，对吸附在第二保持架的表面上的膜进行附接，然后将膜挤压在吸附于第一保持架的板构件的表面上；支撑工具，支撑所述挤压辊而使所述挤压辊能够在第一保持架与第二保持架之间移动；位置确认工具，确认板构件的位置和膜固定到挤压辊的位置；以及对齐工具，基于位置确认工具所确认的位置，将所述膜和所述板构件对齐。

因此，即使在待层压的膜不具有矩形而具有任意形状时，也能够通过挤压辊使膜稳固地层压在板构件的表面上。

支撑工具可包括轨道，其在第一保持架与第二保持架之间延伸；滑块，安装成沿轨道移动，并使挤压辊可旋转地安装在滑块的下方；驱动电机，使挤压辊旋转；以及上升/下降工具，使轨道沿竖向上升/下降。

膜可预先被修剪成预定的形状，然后被供应到第二保持架。

为了实现这些及其它优点，根据本发明的目的，如本文实施并广义描述的，压膜方法包括：将处于变形状态的板构件固定到第一保持表面，使得所述第一保持表面与所述板构件的表面相互接触；将膜固定到挤压辊的表面；将固定有所述膜的所述挤压辊挤压在所述板构件的表面上；以及使所述板构件恢复成具有初始形状。

因此，通过在使板构件变形并固定到第一保持表面然后将板构件恢复成具有初始形状的状态下挤压膜，甚至能够在具有曲面而非平面的板构件上执行自动的压膜。板构件可具有整个板构件紧密地粘附到第一保持表面的板形状，或只有板构件的部分表面可变形并固定到第一保持表面。也就是说，变形的表面可限于附接膜的区域。

板构件可使用各种方法进行变形。例如，板构件可通过使用单独的框架来挤压板构件的除了附接膜的区域之外的其它区域而进行变形，或者可使用真空吸附方法来变形。也就是说，使板构件变形可包括通过在板构件被保持在第一保持表面的状态下施加吸附压力而使板构件向保持表面变形。在此情况下，板构件的恢复可包括去除施加到板构件的层压有膜的背面的吸附压力。

将膜固定到挤压辊的表面的步骤可包括将所述膜切割成预定形状；以及将切割的膜吸附到所述挤压辊的表面。

基于板构件变形的状态可确定切割的膜的形状。也就是说，膜不是层压在具有曲面的板构件上，而是层压在板形状发生变形的板构件上。因此，切割待层压的膜时如果考虑板构件的变形来确定切割的膜的形状，则膜能够更精确地层压在板构件上。

将膜固定到挤压辊的表面的步骤可包括将切割的膜固定到第二保持表面；相对于膜对齐挤压辊；以及在挤压辊接触膜的上表面的状态下，通过施加吸附压力，将膜转移到挤压辊的表面。

将膜挤压在板构件的表面上时，膜与挤压辊之间的吸附压力可被设定成小于膜与板构件之间的粘着力。

为了实现这些及其它优点，根据本发明的目的，如本文实施并广义描述的，压膜方法包括：将处于变形状态的板构件固定到第一保持表面，使得第一保持表面与板构件的表面相互接触；向挤压辊传送板构件固定到其上的第一保持表面；在挤压辊与板构件之间供应膜，使用挤压辊将所供应的膜挤压在板构件的表面上；切割挤压在板构件上的膜；以及使板构件恢复成具有初始形状。

因此，在待层压的膜的形状简单的情况下，不用预先切割膜，而是在膜被层压在板构件之后进行切割，由此更迅速地供应膜。

膜可从膜供应辊供应，原料膜围绕膜供应辊缠绕。

根据上述构造的示范性实施例，具有曲面的板构件被变形成具有平面，然后被吸附在第一保持架的表面上，使得可以使用挤压辊来压膜。因此，膜能够被自动地层压在具有各种形状的板构件上，使得可以获得具有均匀质量的面板，并提高生产率。

进一步，设置用于吸附膜的单独的保持架，吸附到保持架的膜被吸附到挤压辊的表面，使得具有各种形状的膜都能够被自动地层压在板构件上。

从下文给出的详细描述中，本申请的适用性的其它范围将变得更明显。然而，应理解，在指出本发明的优选实施例时，详细描述和特定示例仅作为示例给出，因为从详细描述中，处于本发明的精神和范围内的各种改变和更改对于本领域技术人员而言是显而易见的。

附图说明

附图被包括在内以提供对本发明进一步的理解，而且被并入和构成本申请的一部分，这些附图示出了示范性的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

在图中：

图1是示意性示出传统的压膜装置的立体图；

图2是示意性示出根据示范性的实施例的压膜装置的侧视图；

图3是示出图2所示的压膜装置中的挤压辊的立体图；

图4是示出图2所示的压膜装置中的吸附膜的过程的侧视图；

图5是示出图2所示的压膜装置中的压膜过程的侧视图；

图6是示意性示出配置于图2所示的压膜装置的修剪设备的侧视图；以及

图7是示出使用根据示意性实施例的压膜装置的压膜方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据示范性实施例的压膜装置。

图2是示意性示出根据示范性的实施例的压膜装置的侧视图。参照图2，根据示范性的实施例的压膜装置100包括吸附并保持板构件50的第一保持架110以及吸附并保持待层压在板构件50上的膜60的第二保持架120。

第一保持架110的保持表面111上形成有多个吸附孔112，在吸附孔112中形成负压的真空泵（图中未示）被进一步设置到第一保持架110。如果真空泵运转，则在吸附孔112中形成负压，以便吸附板构件50。这里，板构件50形成为具有如虚线所示的弯曲表面。然而，具有弯曲表面的板构件50因吸附孔112的负压而被吸附到保持表面111，从而变形为平板的形状。吸附压力不能到达板构件50的一个端部上形成的竖向弯曲部51，因此，竖向弯曲部51布置成垂直于图中所示的保持表面111。

第一保持架110布置成可相对于地面沿前、后、左、右方向移动，并可围绕作为轴线的线S1旋转。第一保持架110的运动由设置到第一保持架110的第一致动器114实施。将第一致动器和第一保持架布置成可移动的配置结构能够使用现有技术中的传统结构来实施，因此其详细描述将省略。

第二保持架120邻近第一保持架110布置。如同第一保持架110，第二保持架120的保持表面121上也形成有多个吸附孔122，以产生负压。第二保持架120上形成的吸附孔122被设置为允许膜60被吸附到并被固定到保持表面121的膜保持件。

同时，在第一保持架10周围设置第一照相机130和第二照相机132。第一照相机130和第二照相机132识别板构件50的位置，并将识别的位置传输到控制器（图中未示），使得在膜的层压过程中控制器控制膜与板构件对齐。控制器电连接到第一致动器114，以便基于照相机130、132所获得的信息来控制第一保持架110的位置。

轨道140设置在第一保持架110和第二保持架120的上方。轨道140形成为比第一保持架110及第二保持架120所布置的区域长。轨道140构造为通过分别设置在轨道140两端的一对缸体141而沿竖向上升和下降。沿轨道140水平移动的滑块143安装到轨道140。滑块143具有自驱动工具，滑块143的运动由控制器控制。

挤压辊150可旋转地安装在滑块143的下方。在图2中，挤压辊150顺时针或逆时针旋转。同时，挤压辊150可构造为通过滑块143上设置的驱动电机142而围绕作为中心轴线的线S2旋转。因此，挤压辊150被控制成使得在将膜涂布到板构件上的过程中，能够维持挤压辊150之前设定的位置。另外，挤压辊150能够移动到第一保持表面111和第二保持表面121上的任意位置。

同时，挤压辊150设有切除部。切除部包括从挤压辊150的外周表面延伸到中心的第一切除表面151和从第一切除表面151的端部沿垂直方向延伸到外周表面的第二切除表面152。切除部形成为在板构件50的弯曲部51的下部处将膜60涂布在板构件50上，其将在后面描述。

图3是示出挤压辊150的立体图。如图所示，在挤压辊150的表面形成有多个吸附孔153，使得膜能够被吸附到挤压辊150的表面。不锈钢网154被叠置在挤压辊150的表面。不锈钢网154被设置成防止因在压膜过程中施加压力而在膜的表面上形成印记。

也就是说，在未设置不锈钢网154的情况下，当膜被挤压在板构件上时，在膜上会形成与吸附孔153的形状相对应的印记。然而，不锈钢网154能够在向膜提供负压的同时防止吸附孔153直接接触膜。这里，出于防腐蚀的目的等，不锈钢网154由不锈钢材料制成，但本发明不必局限于此。例如，不锈钢网154可由任意材料制成。

图4是示出将吸附并固定到第二保持架120的膜60转移到挤压辊150的表面的过程的侧视图。参照图4，由于吸附孔122中形成的负压，膜60维持在其被吸附到第二保持架120的表面的状态。在此状态下，挤压辊150定位为使得第一切除表面151的端部的位置P1在膜60的左端处对齐，然后挤压辊在沿图3所示的箭头的方向旋转并移动的同时，将膜60转移到挤压辊150的表面。

这里，施加到第二保持架120的保持表面的负压被设定为小于施加到挤压辊150的表面的负压，因此，膜60在未被施加外力的状态下被吸附到第二保持架120。然而，如果挤压辊150接触膜60，则膜60与第二保持架120分离，然后转移到挤压辊150。

这样，在挤压辊150旋转的同时，整个膜被转移到挤压辊150的表面。在此情况下，挤压辊150的除切除部以外的外周表面的长度形成为等于或大于膜的长度。在图4中，膜的长度被设定成小于挤压辊150的外周表面的长度，因此，膜的一个端部被安置在不邻接第二切除部152的位置P2。

图5是示出将附接到挤压辊150的膜层压在板构件50上的过程的侧视图。参照图5，挤压辊150通过滑块和轨道从第二保持架120移动到第一保持架110，然后在向第一保持架110上的板构件50下降的同时靠近板构件50。

在此情况下，位置P1被对齐而到达弯曲部51与板构件50相交的点。然后，在挤压辊150沿图5所示的箭头的方向旋转的同时，膜被层压在板构件50的表面上。在此情况下，膜的长度被修剪到适合板构件50的长度。因此，如果位置P1在预定位置对齐，则位置P2与板构件50的端部对齐。同时，用于保护涂布在膜上的粘附层的保护膜被附接在膜的表面上。因此，在去除保护膜后，通过沿箭头的方向旋转并移动挤压辊150，膜被层压在板构件50上。

这里，挤压辊150中形成的负压被设定成小于膜的粘附层的粘着力，使得层压的膜不再转移到挤压辊150。

同时，在被安置在第二保持架之前，膜50通过修剪过程被切除成具有期望的形状。图6示出修剪设备的示例。参照图6，修剪设备200使用的是膜50围绕供应辊12缠绕的状态下所供应的膜50，并包括控制从供应辊12供应到适当程度的膜50的张力的两个张力辊210和212。在修剪过程后提取膜剩余物的提取辊12’设置在张力辊212的后端。

由供应辊12供应的膜50被驱动电机216驱动的传送带214传送到切割机220的内部。所传送的膜被设置到切割机220的切刀222切成预定形状。膜能够通过用于感测所供应的膜的长度和位置的传感器224而被切成精确的形状。用于防止膜在切割过程中运动的保持架230被附加地设置在切割机220的入口处。

被修剪设备200切除的膜被逐个供应地供应到第二保持架，以便层压在板构件上。

在层压的膜的宽度恒定的情况下，例如在膜具有矩形形状的情况下，修剪设备和第二保持架可省略。在此情况下，在图1所示的传统的压膜装置中，板构件不是供应到辊30，而是可以在板构件被第一保持架吸附的状态下供应。在板构件未设置上述弯曲部51的情况下，可省略挤压辊150上形成的切除部，挤压辊150可呈大体圆形。

在下文中，将参照图7描述根据示范性的实施例在板构件上压膜的方法。

首先，用修剪设备将膜切成预定形状。具体而言，以卷绕辊的形状供应的原料膜被装载到修剪设备200中（S10），通过传感器224确认供应的膜的位置（S02）。然后，膜通过切割件220被切成预定形状（S03）。这里，考虑通过板构件的随后吸附过程而变形的状态来确定切割的膜的形状。也就是说，如果板构件的形状从直线变为曲线，则对应于变形的板构件的形状，切割的膜必须切成曲线。这被应用到膜被层压在板构件的整个表面上的情况和膜被层压在板构件的部分表面上的情况。

然而，在变形度不大的情况下，可不考虑变形来切膜。

随后，切割的膜被供应并吸附到上述示范性的实施例中所描述的第二保持架120的保持表面121（S04），所吸附的膜的位置用照相机进行确认（S05）。于是，膜相对于挤压辊150对齐（S06）。在对齐过程中，可通过移动将膜保持于其上的第二保持架来对齐膜。可选地，可如上所述那样通过控制挤压辊150的位置来对齐膜。

如果完成膜的对齐，则膜被吸附到挤压辊的表面（S07），并去除附接到膜的表面的保护膜（S08）。保护膜可手动去除，或可使用用于去除保护膜的单独的设备或器具来去除。

同时，独立于修剪过程，板构件使用图1所示的清洗设备来进行清洗。也就是说，在水被喷射到板构件的表面之后，使用刷子去除异物（S11），然后烘干（干燥）板构件（S12）。如上所述那样清洗并烘干的板构件被保持在第一保持架110的保持表面111上（S13）。然后，通过使用真空泵将负压施加到板构件，使板构件变形并吸在保持表面上（S14）。在板构件的初始形状是平板的情况下，板构件可不执行变形。

使用照相机确认所吸附的板构件的位置（S15），然后相对于挤压辊对齐（S16）。如果到步骤S16的程序被完成，则膜与板构件之间的位置以预定状态对齐，因此，膜如图5所示那样被层压在板构件的表面上（S20）。如果完成压膜，则通过去除施加到吸附孔的负压，使板构件恢复到其变形之前的形状（S24）。然后，通过检查来完成压膜过程（S25）。

前述的实施例和优点仅仅是示意性的，不应解释为限制本发明。本教导内容能够容易地应用于其它类型的设备。该描述旨在示例，而非限制权利要求的范围。对本领域技术人员而言，多种替换、改型和变型是显而易见的。在此描述的示意性实施例的特征、结构、方法和其它特性可以各种方式进行组合，从而获得附加和/或替换的示意性实施例。

由于在不背离其特性的情况下，可以若干形式来实施所述特征，所以还应理解，除非另外说明，上述实施例不局限于前述描述的任何细节，而应在所附权利要求限定的范围内加以广义解释，因此，落入权利要求的范围和界限或这种范围和界限的等效方案内的所有变型和改型都因而为所附权利要求包括在内。

Claims (18)

1.一种压膜装置，包括：

第一保持架，具有吸附工具，所述吸附工具通过使板构件变形而允许所述板构件被吸附到所述第一保持架的表面；

挤压辊，将膜挤压在吸附于所述第一保持架的所述板构件的表面上；

膜保持件，设置到所述挤压辊，并将待层压的所述膜固定到所述挤压辊的表面；

支撑工具，支撑所述挤压辊而使所述挤压辊能够移动；

位置确认工具，确认所述板构件的位置和所述膜固定到所述挤压辊的位置；以及

对齐工具，基于所述位置确认工具所确认的位置，将所述膜和所述板构件对齐。

2.如权利要求1所述的压膜装置，其中所述吸附工具包括：

多个吸附孔，形成在所述第一保持架的上表面中；以及

真空泵，在所述吸附孔中形成负压。

3.如权利要求1所述的压膜装置，其中所述支撑工具被构造为在所述板构件上沿所述膜的层压方向移动所述挤压辊。

4.如权利要求3所述的压膜装置，其中所述支撑工具包括：

轨道，沿所述第一保持架的长度方向延伸；

滑块，安装成沿所述轨道移动，并使所述挤压辊可旋转地安装在所述滑块的下方；

驱动电机，使所述挤压辊旋转；以及

上升/下降工具，使所述轨道沿竖向上升/下降。

5.如权利要求1所述的压膜装置，其中所述支撑工具支撑所述挤压辊而使所述挤压辊能够沿竖向移动，而且所述第一保持架被安装成能够沿所述膜的层压方向移动。

6.如权利要求1所述的压膜装置，其中所述膜预先被修剪成预定的形状，然后被供应到所述挤压辊的表面。

7.如权利要求1所述的压膜装置，其中在所述膜围绕膜供应辊缠绕的状态下供应所述膜，而且所述压膜装置还包括切刀，在所述膜被所述挤压辊层压在所述板构件的表面上之后，所述切刀切割所述膜。

8.如权利要求1所述的压膜装置，其中所述膜保持件包括：

多个吸附孔，设置到所述挤压辊；

真空泵，在所述吸附孔内形成负压；以及

金属网，叠置在所述挤压孔的表面上。

9.如权利要求8所述的压膜装置，其中所述挤压辊设有从所述挤压辊的外周表面向内凹进的凹入部。

10.如权利要求9所述的压膜装置，其中所述凹入部包括：

第一切除表面，向所述挤压辊的中心延伸；以及

第二切除表面，从所述第一切除表面向所述挤压辊的外周延伸。

11.一种压膜方法，包括：

将处于变形状态的板构件固定到第一保持表面，使得所述第一保持表面与所述板构件的表面相互接触；

将膜固定到挤压辊的表面；

将固定有所述膜的所述挤压辊挤压在所述板构件的表面上；以及

使所述板构件恢复成具有初始形状。

12.如权利要求11所述的压膜方法，其中使所述板构件变形包括，在所述板构件保持在所述第一保持表面上的状态下，通过施加吸附压力而使所述板构件向所述保持表面变形。

13.如权利要求12所述的压膜方法，其中使所述板构件恢复的步骤包括，去除施加到所述膜被层压在其上的所述板构件的背面的吸附压力。

14.如权利要求12所述的压膜方法，其中所述板构件仅仅通过将待层压所述膜的区域吸附到所述第一保持表面而变形。

15.如权利要求11所述的压膜方法，其中将所述膜固定到所述挤压辊的表面的步骤包括：

将所述膜切割成预定形状；以及

将切割的膜吸附到所述挤压辊的表面。

16.如权利要求15所述的压膜方法，其中基于所述板构件变形的状态来确定所述切割的膜的形状。

17.如权利要求15所述的压膜方法，其中将所述膜固定到所述挤压辊的表面的步骤包括：

将所述切割的膜固定到第二保持表面；

将所述挤压辊相对于所述膜对齐；以及

在所述挤压辊接触所述膜的上表面的状态下，通过施加吸附压力而将所述膜转移到所述挤压辊的表面。

18.如权利要求11所述的压膜的方法，其中，在将所述膜挤压在所述板构件的表面上时，所述膜与所述挤压辊之间的吸附压力被设定成小于所述膜与所述板构件之间的粘着力。

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