CN105775221B - 大气贴合装置及该大气贴合装置的贴合方法 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及一种大气贴合装置，包括安装板，因安装板上设置有翻转机构，该翻转机构侧面设置有支撑机构，该支撑机构的底部设置有压轮机构；所述支撑机构包括支撑平台，支撑伺服电机，支撑旋转齿轮，支撑移动齿条，支撑固定块，至少两块支撑移动板。以及大气贴合装置的贴合方法，贴合时，通过压轮机构的分段速度控制，并根据贴合过程容易产生气泡的部位实行分距离控制。同时，通过支撑机构配压轮机构，在贴合过程中通过支撑机构的距离产生角度位移，避免贴合过程中产生气泡，从而避免触摸屏幕在贴合过程产生气泡。通过压轮机构及可通过精密调压阀的气缸控制下压压力，避免压合过程中损坏到TP产品，有效实现了大气环境下对TP及模组的贴合。本发明还具有操作方便，工艺简单的优点。

Description

大气贴合装置及该大气贴合装置的贴合方法

【技术领域】

本发明涉及一种用于触摸屏硬对硬加工工艺方面的大气贴合装置及该大气贴合装置的贴合方法。

【背景技术】

触摸屏使用在现实生活中因其直观、快捷、使用方便，已经深受到越来越普遍的消费者所使用。尤其在移动终端中，普遍使用电容式的触控屏。因其手写顺滑，手感舒适，平面清洁，外观漂亮，材质过硬不容易被破碎，所以被广大的消费者所接收使用。在触摸显示屏贴合硬对硬贴合方法是现有技术中非常普遍的所使用的。在此工艺贴合过程中，先将贴合环境抽为真空，再在真空环境下完成整个贴合方法，以此来排除气泡产生。由于将贴合环境抽到真空状态，则需要大功率真空泵，耗电较高，结构也比较复杂。另外，由于抽真空过程长，效率不高，使得真空泵在运行过程中产生大量的热量，以及相应需要更加大的空调降温装置，耗能较高，成本高。因此，上述工艺过程中，容易使得加工的成本比较高，加工的难度比较高。为了解决此技术问题，随后出现一种大气硬对硬贴合机。此种贴合机不需要抽取真空，效率比较高，也不需要真空泵，能耗也比较低，但是，由于所述贴合方法在大气环境下贴合，容易使得在贴合过程中产生气泡。

【发明内容】

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种可以避免触摸屏幕在贴合过程产生气泡和损坏被贴合的TP产品的大气贴合装置。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种操作方便，工艺简单的大气贴合装置贴合方法。

为此解决上述技术问题，本发明中的技术方案所采用一种大气贴合装置，其包括安装板，所述的安装板上设置有可调翻转角度的翻转机构，该翻转机构侧面设置有可产生位移量的支撑机构，该支撑机构的底部设置有分段速度控制的压轮机构；所述支撑机构包括支撑平台，安装在支撑平台底部的支撑伺服电机，与支撑伺服电机连接的支撑旋转齿轮，与支撑旋转齿轮齿合的支撑移动齿条，安装在支撑旋转齿轮和支撑移动齿条外围的支撑固定块，安装在支撑固定块上端的至少两块支撑移动板。

依主要技术特征进一步限定，所述压轮机构包括凸轮支架，压轮胶辊，水平左右直线导轨，压合凸轮，压轮恒力气缸，凸轮轴驱动马达，凸轮上下直线导轨，左右复位弹簧，水平轴驱动伺服电机，凸轮联轴器，水平轴丝杆，复位弹簧上拉螺钉，复位弹簧下拉螺钉；所述的水平轴驱动伺服电机安装在凸轮支架上一端，所述的凸轮联轴器安装在水平轴驱动伺服电机上面，所述的水平丝杆与凸轮联轴器连接，复位弹簧上拉螺钉安装凸轮支架上，且位于水平轴驱动伺服电机的另外一端，所述左右复位弹簧一端连接在复位上拉螺钉上，所述的左右复位弹簧的另外一端连接在复位下拉螺钉上的；所述的凸轮轴驱动马达安装在凸轮支架一端，且与水平轴驱动伺服电机平行设置，所述压合凸轮安装在凸轮轴驱动马达上；所述的压轮恒力气缸安装在凸轮支架的底端，且位于压合凸轮的下端；所述的压轮胶辊安装在凸轮支架上端，所述的水平左右直线导轨与压轮胶辊连接；所述的凸轮支架包括凸轮压板，以及安装在凸轮压板两端的压杆。

依主要技术特征进一步限定，所述翻转机构包括安装支架，翻转电机，翻转联轴器，翻转固定轴承，翻转轴，翻转旋转接头，CCD背光源，翻转吸板，翻转原点传感器，翻转极限传感器；翻转电机安装在安装支架侧板上，带法兰盘的翻转固定轴承，翻转联轴器安装在翻转电机与翻转固定轴承之间，翻转旋转接头安装在安装支架的另一端，所述的翻转轴安装在翻转旋转接头与翻转固定轴承之间，所述的CCD背光源安装在安装支架上面，所述的翻转吸板安装在CCD背光源上端，所述的翻转极限传感器安装在翻转吸板侧面，所述的翻转原点传感器安装在翻转极限传感器上端；所述翻转轴与翻转联轴器的连接处位于翻转固定轴承内，翻转旋转接头安装在翻转轴末端。

一种大气贴合装置的贴合方法为：第一步骤，将TP产品翻转吸板上，该翻转吸板内设置有复数个第一吸附孔，该第一吸附孔将TP产品吸附在翻转吸板的表面；第二步骤，将设置于支撑平台的模组放置在支撑平台上，支撑平台内设置有用于吸附作用的复数个第二吸附孔，通过真空吸附力利用该第二吸附孔将模组吸附固定在TP产品的表面；第三步骤，翻转电机根据不同产品要求将翻转吸板旋转175度至179度之间，将TP产品放置在支撑平台和支撑移动板上面；第四步骤，压轮水平移动电机将压合凸轮移动到贴合起点贴合曲线a点的起始端，然后通过凸轮轴驱动伺服电机控制压合凸轮将压杆108及压轮110下降压住TP产品，使TP产品固定压住；第四步骤，翻转电机控制翻转吸板返回原点位置处；第五步骤，所述的压轮机构继续下降，使得下压压力达到设定的压力值；第六步骤，贴合开始第1段a段，凸轮压轮水平移动执行a段移动，同时支撑机构配合同时执行支撑机构的a段移动，此段即为预贴合段，水平移动距离很短，同时速度很慢，支撑机构移动与水平移动同比例移动；贴合开始段，速度必须慢，防止产品TP与模组由于压轮机构水平移动时发生偏移；开始段容易产生气泡，压轮机构会在起始端将气泡压入贴合胶即OCA胶内；所述第1段a段的长度距离大小是依据as＝ks*Ls，kz＝ks*1.2，az＝kz*Lz三个公式原理而知，其中，as代表水平轴第n段长度，KS是代表水平轴第n段长度与水平轴总长度的百分比，LS代表为位水平轴总移动长度，KZ代表为支撑轴第n段长度与水平轴总长度的百分比，AZ代表为支撑轴第n段长度，KZ代表为支撑轴第1段长度与支撑轴总长度的百分比，LZ代表为支撑轴总长度，n代表为阿拉伯数字，代表为第几段；第七步骤，执行第2段b段，支撑机构配合执行b段，此段主要是预贴合稳定段，支撑机构移动距离比例为水平移动距离比例的1半；水平移动开始加速，为最大速度的三分之一，贴合更稳定，支撑机构移动，以产生更大的贴合角度，防止TP与模组粘连；第八步骤，第3段c段，该段为高速贴合段，贴合过程中由前2段已稳定，到此已不会产生气泡及移动，支撑机构与压轮机构位移相同；第九步骤，第4段d段，该段为减速停止段，水平机构减，稳定，直到贴合最终位置停止；支撑机构配方快速下降，防止TP破裂，同时到达最终点；第九步骤，凸轮伺服电机控制将压轮和压杆上升，凸轮压轮离开TP产品，水平机构往回移动到原点位置，贴合动作完成。

本发明的有益技术效果：因所述的安装板上设置有可调翻转角度的翻转机构，该翻转机构侧面设置有可产生位移量的支撑机构，该支撑机构的底部设置有分段速度控制的压轮机构；所述支撑机构包括支撑平台，安装在支撑平台底部的支撑伺服电机，与支撑伺服电机连接的支撑旋转齿轮，与支撑旋转齿轮齿合的支撑移动齿条，安装在支撑旋转齿轮和支撑移动齿条外围的支撑固定块，安装在支撑固定块上端的至少两块支撑移动板。贴合时，通过压轮机构的分段速度控制，并根据贴合过程容易产生气泡的部位实行分距离控制。同时，通过支撑机构配压轮机构，在贴合过程中通过支撑机构的距离产生角度位移，避免贴合过程中产生气泡，从而避免触摸屏幕在贴合过程产生气泡。通过压轮机构及可通过精密调压阀的气缸控制下压压力，避免压合过程中损坏到TP产品，有效实现了大气环境下对TP产品及模组的贴合。本发明还具有操作方便，工艺简单的优点。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本发明实施例的总体结构的示意图；

图2为本发明实施例中翻转机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中支撑机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中压轮机构的结构示意图；

图5为本发明实施例中开始贴合初始状态图；

图6为本发明实施例中压轮机构贴合过程位置与速度曲线图；

图7为本发明实施例中支撑机构贴合过程位置与速度曲线图；

图8为本发明实施例中贴合过程压轮机构与支撑机构贴合配合关系图。

【具体实施方式】

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1至图8所示，下面结合实施例说明一种大气贴合装置，其包括安装板1，翻转机构2，支撑机构3，压轮机构4。所述翻转机构2和支撑机构3分别安装在安装板1上面，所述支撑机构3位于翻转机构2侧面，所述压轮机构4安装在安装板1底部，该压轮机构4的上端部分位于支撑机构3的侧面，所述的压轮机构4安装在安装板1的底部。

请参考图2所示，所述翻转机构2包括安装支架20，翻转电机21，翻转联轴器22，翻转固定轴承23，翻转轴24，翻转旋转接头25，CCD背光源26，翻转吸板27，翻转原点传感器28，翻转极限传感器29；翻转电机21安装在安装支架20侧板上，带法兰盘的翻转固定轴承23，翻转联轴器22安装在翻转电机21与翻转固定轴承23之间，翻转旋转接头25安装在安装支架20的另一端，所述的翻转轴24安装在翻转旋转接头25与翻转固定轴承23之间，所述的CCD背光源26安装在安装支架20上面，所述的翻转吸板27安装在CCD背光源26上端，所述的翻转极限传感器29安装在翻转吸板27侧面，所述的翻转原点传感器28安装在翻转极限传感器29上端；所述翻转轴24与翻转联轴器22的连接处位于翻转固定轴承23内，翻转旋转接头25安装在翻转轴24末端。

请参考图3所示，所述支撑机构3包括支撑平台30，安装在支撑平台30底部的支撑伺服电机31，与支撑伺服电机31连接的支撑旋转齿轮32，与支撑旋转齿轮32齿合的支撑移动齿条33，安装在支撑旋转齿轮32和支撑移动齿条33外围的支撑固定块34，安装在支撑固定块34上端的至少两块支撑移动板35。

请参考图4所示，所述压轮机构4包括凸轮支架40，压轮胶辊41，水平左右直线导轨42，压合凸轮43，压轮恒力气缸44，凸轮轴驱动马达45，凸轮上下直线导轨46，左右复位弹簧47，水平轴驱动伺服电机48，凸轮联轴器49，水平轴丝杆410，复位弹簧上拉螺钉411，复位弹簧下拉螺钉412；所述的水平轴驱动伺服电机48安装在凸轮支架40上一端，所述的凸轮联轴器49安装在水平轴驱动伺服电机48上面，所述的水平丝杆410与凸轮联轴器49连接，复位弹簧上拉螺钉411安装凸轮支架40上，且位于水平轴驱动伺服电机48的另外一端，所述左右复位弹簧47一端连接在复位上拉螺钉411上，所述的左右复位弹簧47的另外一端连接在复位下拉螺钉412上的；所述的凸轮轴驱动马达45安装在凸轮支架40一端，且与水平轴驱动伺服电机48平行设置，所述压合凸轮43安装在凸轮轴驱动马达45上；所述的压轮恒力气缸44安装在凸轮支架40的底端，且位于压合凸轮40的下端；所述的压轮胶辊41安装在凸轮支架40上端，所述的水平左右直线导轨42与压轮胶辊41连接；所述的凸轮支架40包括凸轮压板401，安装在凸轮压板401两端的压杆402。

一种大气贴合装置的贴合方法为：第一步骤，将TP产品翻转吸板27上，该翻转吸板27内设置有复数个第一吸附孔，该第一吸附孔将TP产品吸附在翻转吸板27的表面；第二步骤，将设置于支撑平台30的模组放置在支撑平台30上，支撑平台30内设置有用于吸附作用的复数个第二吸附孔，通过真空吸附力利用该第二吸附孔将模组吸附固定在TP产品的表面；第三步骤，翻转电机21根据不同产品要求将翻转吸板27旋转175度至179度之间，将TP产品放置在支撑平台30和支撑移动板35上面；第四步骤，水平移动电机48将压合凸轮43移动到贴合起点贴合曲线a点的起始端，然后通过凸轮轴驱动电机45控制压合凸轮43将压杆402及压轮下降压住TP产品，使TP产品固定压住；第四步骤，翻转电机21控制翻转吸板27返回原点位置处；第五步骤，所述的压轮机构4继续下降，使得下压压力达到设定的压力值；第六步骤，贴合开始第1段a段，凸轮压轮43水平移动执行a段移动，同时支撑机构3配合同时执行支撑机构3的a段移动，此段即为预贴合段，水平移动距离很短，同时速度很慢，支撑机构移动与水平移动同比例移动；贴合开始段，速度必须慢，防止TP产品与模组由于压轮机构4水平移动时发生偏移；开始段容易产生气泡，压轮机构4回在起始端将气泡压入贴合胶(OCA胶)内；所述第1段a段，即每段的长度距离大小是依据as＝ks*Ls，kz＝ks*1.2，az＝kz*Lz三个公式原理而知，其中，as代表水平轴第n段长度，KS是代表水平轴第n段长度与水平轴总长度的百分比，LS代表为位水平轴总移动长度，KZ代表为支撑轴第n段长度与水平轴总长度的百分比，AZ代表为支撑轴第n段长度，KZ代表为支撑轴第1段长度与支撑轴总长度的百分比，LZ代表为支撑轴总长度，n代表为阿拉伯数字，代表为第几段；第七步骤，执行第2段b段，支撑机构3配合执行b段，此段主要是预贴合稳定段，支撑机构3移动距离比例为水平移动距离比例的1半；水平移动开始加速，为最大速度的三分之一，贴合更稳定，支撑机构3移动，以产生更大的贴合角度，防止TP产品与模组粘连；第八步骤，第3段c段，该段为高速贴合段，贴合过程中由前2段已稳定，到此已不会产生气泡及移动，支撑机构3与压轮机构4位移相同；第九步骤，第4段d段，该段为减速停止段，水平机构减，稳定，直到贴合最终位置停止；支撑机构3配方快速下降，防止TP破裂，同时到达最终点；第九步骤，凸轮轴驱动马达45控制将压轮和压杆402上升，凸轮压轮43离开TP产品，水平机构往回移动到原点位置，贴合动作完成。

人工放入TP产品，翻转吸板27吸住，等待进入旋转贴合动作。先通过水平轴驱动伺服电机48控制压轮胶辊41水平移动，凸轮轴驱动马达45通过凸轮轴马达减速机43控制压合凸轮，联合连接在压轮胶辊41底面的压轮恒力气缸44，实现压合凸轮40压合动作。该压合凸轮40下压时，其与压轮恒力气缸44形成压力，TP和模组贴合时，就是通过控制此压力的大小实现贴合动作。通过连接在凸轮上下直线导轨46上的凸轮复位弹簧47，压合动作完成后，压合凸轮40松开，实现压轮胶辊41复位上升的动作。支撑机构3根据压轮机构4的水平移动距离相应下降高度来完成贴合动作(即是压轮机构的分段速度控制)，待压完后，压轮机构4的压合凸轮40上升回到原位，支撑机构3的支撑固定块34顶起成品，从而完成整个贴合过程。

综上所述，因所述的安装板1上设置有可调翻转角度的翻转机构2，该翻转机构2侧面设置有可产生位移量的支撑机构3，该支撑机构3的底部设置有分段速度控制的压轮机构4；所述支撑机构3包括支撑平台30，安装在支撑平台30底部的支撑伺服电机31，与支撑伺服电机31连接的支撑旋转齿轮32，与支撑旋转齿轮32齿合的支撑移动齿条33，安装在支撑旋转齿轮32和支撑移动齿条33外围的支撑固定块34，安装在支撑固定块34上端的至少两块支撑移动板35。贴合时，通过压轮机构4的分段速度控制，并根据贴合过程容易产生气泡的部位实行分距离控制。同时，通过支撑机构3配压轮机构4，在贴合过程中通过支撑机构3的距离产生角度位移，避免贴合过程中产生气泡，从而避免触摸屏幕在贴合过程产生气泡。通过压轮机构4及可通过精密调压阀的气缸控制下压压力，避免压合过程中损坏到TP产品，有效实现了大气环境下对TP产品及模组的贴合。本发明还具有操作方便，工艺简单的优点。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (3)

1.一种大气贴合装置，其包括安装板，其特征在于：所述的安装板上设置有可调翻转角度的翻转机构，该翻转机构侧面设置有可产生位移量的支撑机构，该支撑机构的底部设置有分段速度控制的压轮机构；所述支撑机构包括支撑平台，安装在支撑平台底部的支撑伺服电机，与支撑伺服电机连接的支撑旋转齿轮，与支撑旋转齿轮齿合的支撑移动齿条，安装在支撑旋转齿轮和支撑移动齿条外围的支撑固定块，安装在支撑固定块上端的至少两块支撑移动板；所述压轮机构包括凸轮支架，压轮胶辊，水平左右直线导轨，压合凸轮，压轮恒力气缸，凸轮轴驱动马达，凸轮上下直线导轨，左右复位弹簧，水平轴驱动伺服电机，凸轮联轴器，水平轴丝杆，复位弹簧上拉螺钉，复位弹簧下拉螺钉；所述的水平轴驱动伺服电机安装在凸轮支架上一端，所述的凸轮联轴器安装在水平轴驱动伺服电机上面，所述的水平丝杆与凸轮联轴器连接，复位弹簧上拉螺钉安装凸轮支架上，且位于水平轴驱动伺服电机的另外一端，所述左右复位弹簧一端连接在复位上拉螺钉上，所述的左右复位弹簧的另外一端连接在复位下拉螺钉上的；所述的凸轮轴驱动马达安装在凸轮支架一端，且与水平轴驱动伺服电机平行设置，所述压合凸轮安装在凸轮轴驱动马达上；所述的压轮恒力气缸安装在凸轮支架的底端，且位于压合凸轮的下端；所述的压轮胶辊安装在凸轮支架上端，所述的水平左右直线导轨与压轮胶辊连接；所述的凸轮支架包括凸轮压板，以及安装在凸轮压板两端的压杆。

2.如权利要求1所述的大气贴合装置，其特征在于：所述翻转机构包括安装支架，翻转电机，翻转联轴器，翻转固定轴承，翻转轴，翻转旋转接头，CCD背光源，翻转吸板，翻转原点传感器，翻转极限传感器；翻转电机安装在安装支架侧板上，带法兰盘的翻转固定轴承，翻转联轴器安装在翻转电机与翻转固定轴承之间，翻转旋转接头安装在安装支架的另一端，所述的翻转轴安装在翻转旋转接头与翻转固定轴承之间，所述的CCD背光源安装在安装支架上面，所述的翻转吸板安装在CCD背光源上端，所述的翻转极限传感器安装在翻转吸板侧面，所述的翻转原点传感器安装在翻转极限传感器上端；所述翻转轴与翻转联轴器的连接处位于翻转固定轴承内，翻转旋转接头安装在翻转轴末端。

3.如权利要求2所述的大气贴合装置的贴合方法为：

第一步骤，将TP产品翻转吸板上，该翻转吸板内设置有复数个第一吸附孔，该第一吸附孔将TP产品吸附在翻转吸板的表面；

第二步骤，将设置于支撑平台的模组放置在支撑平台上，支撑平台内设置有用于吸附作用的复数个第二吸附孔，通过真空吸附力利用该第二吸附孔将模组吸附固定在TP产品的表面；

第三步骤，翻转电机根据不同产品要求将翻转吸板旋转175度至179度之间，将TP产品放置在支撑平台和支撑移动板上面；

第四步骤，压轮水平移动电机将压合凸轮移动到贴合起点贴合曲线a点的起始端，然后通过凸轮轴驱动伺服电机控制压合凸轮将压杆108及压轮110下降压住TP产品，使TP产品固定压住；

第四步骤，翻转电机控制翻转吸板返回原点位置处；

第五步骤，所述的压轮机构继续下降，使得下压压力达到设定的压力值；

第六步骤，贴合开始第1段a段，凸轮压轮水平移动执行a段移动，同时支撑机构配合同时执行支撑机构的a段移动，此段即为预贴合段，水平移动距离很短，同时速度很慢，支撑机构移动与水平移动同比例移动；贴合开始段，速度必须慢，防止产品TP与模组由于压轮机构水平移动时发生偏移；开始段容易产生气泡，压轮机构会在起始端将气泡压入贴合胶，即OCA胶内；所述第1段a段的长度距离大小是依据as＝ks*Ls，kz＝ks*1.2，az＝kz*Lz三个公式原理而知，其中，as代表水平轴第n段长度,KS是代表水平轴第n段长度与水平轴总长度的百分比,LS代表水平轴总移动长度,KZ代表为支撑轴第n段长度与水平轴总长度的百分比，AZ代表为支撑轴第n段长度，KZ代表为支撑轴第1段长度与支撑轴总长度的百分比，LZ代表为支撑轴总长度，n代表为阿拉伯数字，代表为第几段；

第七步骤，执行第2段b段，支撑机构配合执行b段，此段主要是预贴合稳定段，支撑机构移动距离比例为水平移动距离比例的1半；水平移动开始加速，为最大速度的三分之一，贴合更稳定，支撑机构移动，以产生更大的贴合角度，防止TP与模组粘连；

第八步骤，第3段c段，该段为高速贴合段，贴合过程中由前2段已稳定，到此已不会产生气泡及移动，支撑机构与压轮机构位移相同；

第九步骤，第4段d段，该段为减速停止段，水平机构减，稳定，直到贴合最终位置停止；支撑机构配方快速下降，防止TP产品破裂，同时到达最终点；

第十步骤，凸轮伺服电机控制将压轮和压杆上升，凸轮压轮离开TP产品，水平机构往回移动到原点位置，贴合动作完成。