CN106827765A - 曲面贴合设备及其贴合方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种曲面贴合设备及其贴合方法，所述设备包括：机架、设于机架底部的控制柜及设于控制柜顶部的工作台，所述工作台上设有转盘及真空热压装置，所述转盘上设有多个用于放置热压模具的容置槽，所述控制柜内设有电气控制装置，所述转盘底部设有驱动组件，所述真空热压装置及驱动组件均连接于电气控制装置，通过转盘的转动使得热压模具转动至真空热压装置下方，通过所述真空热压装置对热压模具进行真空热压贴合。本发明曲面贴合设备及其贴合方法的贴合精度高，避免了产生贴合褶皱、压痕、压伤和水波纹、气泡等缺陷，且整个热压过程自动控制，大大缩短了操作时间，提升了生产良率及生产效率。

Description

曲面贴合设备及其贴合方法

技术领域

本发明涉及触控屏制造技术领域，特别涉及一种曲面贴合设备及其贴合方法。

背景技术

如今，电子通讯设备例如手机已经成为人们日常生活必备的工具，手机触摸屏的分辨率、尺寸、材质及形状等性能也在不断提高，例如3D曲面触摸屏是当下吸引消费者的亮点。

在触控屏生产过程中，需要通过贴合模具将3D曲面玻璃盖板或保护片、液晶模组与触控膜或保护膜之间进行曲面贴合紧密，再将贴合模具放入真空贴合设备进行贴合生产。现有的真空贴合设备在贴合生产时，需要通过人工将放好的玻璃、屏或膜的贴合模具提起放入贴合设备的真空腔体内，经过抽真空，加热、压贴、保压后通过人工取出产品。

然而，上述真空贴合设备存在如下缺陷：

（1）上下料时模具笨重，工人劳动强度大；

（2）真空腔体体积大，抽真空时间过长，生产效率低；

（3）腔体密封度不高，抽真空时间过长，生产效率低；

（4）热压加热装置简陋，加热不稳定，容易出现褶皱、压痕、压伤和水波纹、气泡等，生产良率低；

（5）模具定位精度低，造成贴合偏位，贴合精度差。

综上，现有的真空贴合设备工人劳动强度大、生产效率低、贴合精度差、易产生贴合褶皱、压痕、压伤和水波纹、气泡等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提出一种曲面贴合设备及其贴合方法，其贴合精度高，整个热压过程自动控制，大大缩短了操作时间，提升了生产良率及生产效率。

为达到上述目的，本发明提出了一种曲面贴合设备，包括：机架、设于机架底部的控制柜及设于控制柜顶部的工作台，所述工作台上设有转盘及真空热压装置，所述转盘上设有多个用于放置热压模具的容置槽，所述控制柜内设有电气控制装置，所述转盘底部设有驱动组件，所述真空热压装置及驱动组件均连接于电气控制装置，通过转盘的转动使得热压模具转动至真空热压装置下方，通过所述真空热压装置对热压模具进行真空热压贴合。

进一步，所述驱动组件包括底板、固定于所述底板上的第一电机及减速机，所述转盘中部设有转盘轴，所述减速机的输入轴连接于第一电机的输出轴，所述减速机的输出轴套设于转盘的转盘轴。

进一步，所述真空热压装置包括支架、设于所述支架上的真空热压组件及电气操作盒，所述支架固定于工作台上且位于转盘一侧，所述电气操作盒上设有多个电压表及调压阀。

进一步，所述支架包括固定于工作台上的下板、垂直于下板两侧的侧板及设于所述侧板顶部的上板，所述电气操作盒罩设固定于所述上板上。

进一步，所述真空热压组件包括真空腔体、设于所述真空腔体内部的上模具、腔体升降组件及上模具升降组件，通过所述腔体升降组件带动真空腔体沿垂直工作台方向上下运动，通过所述上模具升降组件带动上模具沿垂直工作台方向上下运动。

进一步，所述转盘在容置槽四周设有若干磁铁块，所述真空腔体的四周设有电磁铁座，所述电磁铁座上固定有与转盘的磁铁块对应的电磁铁。

进一步，所述腔体升降组件包括设于支架上板上的升降气缸、设于所述真空腔体两端的腔体导杆及设于所述真空腔体顶部的气缸连接座，所述腔体导杆另一端活动穿设于上板上，所述升降气缸自由端固定于气缸连接座上。

进一步，所述上模具升降组件包括设于所述真空腔体顶部外侧的贴合气缸及设于支架上板上的模具导杆，所述贴合气缸的活塞杆一端固定于支架上板上，另一端固定于上模具上。

进一步，所述转盘的容置槽底部还设有真空泵及加热块。

另，本发明还提供上述的曲面贴合设备的贴合方法，包括以下步骤：

所述方法包括以下步骤：

步骤S1：将定位好的热压模具放置于转盘的容置槽中，通过转盘将热压模具转动至真空热压装置下方；

步骤S2：驱动真空腔体向下运动至热压模具上，使得所述真空腔体内形成密闭腔体，对该真空腔体内进行抽真空；

步骤S3：驱动上模具向下运动至靠近热压模具的位置，对真空腔体内进行预热；

步骤S4：驱动上模具继续向下运动，使得热压模具内的玻璃盖板与触控膜热压贴合；

步骤S5：驱动上模具及真空腔体向上运动，通过转盘转动将贴合好的热压模具真空热压装置下方，取出完成贴合的热压模具。

本发明曲面贴合设备及其贴合方法的贴合精度高，避免了产生贴合褶皱、压痕、压伤和水波纹、气泡等缺陷，且整个热压过程自动控制，大大缩短了操作时间，提升了生产良率及生产效率。

附图说明

图1为本发明曲面贴合设备的整体示意图；

图2为本发明曲面贴合设备的分解结构示意图；

图3为图2中转盘及驱动组件的结构示意图；

图4为图2中热压模具的结构示意图；

图5为图2中热压模具的另一方向的结构示意图；

图6为图2中真空热压装置的整体示意图；

图7为图2中真空热压装置的部分结构示意图；

图8为图2中真空热压装置的分解结构示意图；

图9为图2中真空热压装置的另一方向的分解结构示意图；

图10为本发明曲面贴合设备的贴合方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

请参阅图1至图5，本发明曲面贴合设备，用于将玻璃盖板100与触控膜200进行热压贴合，所述设备包括：机架1、设于机架1底部的控制柜2及设于控制柜2顶部的工作台3，所述工作台3上设有转盘5及真空热压装置6，所述转盘5上设有多个用于放置热压模具7的容置槽51，所述控制柜2内设有电气控制装置（图未示），所述转盘5底部设有驱动组件8，所述真空热压装置6及驱动组件8均连接于电气控制装置，通过转盘5的转动使得热压模具7转动至真空热压装置6下方，通过所述真空热压装置6对热压模具7进行真空热压贴合。

其中，所述机架1为长方体，由钢材料制成，作为整个装置的承载基体。所述机架1设有脚轮12，方便整个曲面贴合设备的移动。

所述控制柜2设于机架1底部，所述电气控制装置设于控制柜2中，所述电气控制装置包括PLC中央控制器，用于控制整个曲面贴合设备的电气开关、电机、电磁阀、感应器、按钮、驱动器及报警器等。相应地，所述工作台3上设有门安全开关4、安全光栅9及启动急停按钮10，用于防止意外发生，保护人身安全。

所述工作台3上方还设有人机交互显示屏11，所述人机交互显示屏11连接于PLC中央控制器，用于通过触摸屏人机界面来进行操作控制设备，其操作简单、方便。所述工作台3上方还设有风机过滤器13，用于对贴合生产过程中进行清洁过滤灰尘。

所述工作台3上设有用于放置转盘5及驱动组件8的凹槽31，所述驱动组件8位于控制柜2内部，通过所述PLC中央控制器控制驱动组件8驱动转盘5转动。

请参阅图3，本实施例中，所述驱动组件8包括底板81、固定于所述底板81上的第一电机82及减速机83，所述转盘5中部设有转盘轴52，所述减速机82的输入轴连接于第一电机82的输出轴，所述减速机83的输出轴套设于转盘5的转盘轴52。这样，通过第一电机82驱动及减速机83的速率调整，可带动转盘5按预设速率转动，以依次将转盘5上的热压模具7转动至真空热压装置6下方。

本实施例中，所述转盘5的背面还设有缓冲座53。所述转盘5在容置槽51四周设有若干磁铁块54，用于将热压模具7与真空热压装置6进行定位。

请参阅图4及图5，所述热压模具7包括用于放置玻璃盖板100的第一治具71、用于放置触控膜200的第二治具72以及模具主体73，所述模具主体73包括依次叠设的下板731、中板732及上板733，所述下板731、中板732及上板733的四角均设有导向轴承组件74，所述模具主体73还包括硅胶模734、硅胶边框735及托胶板736，所述硅胶边框735固定于上板733上，所述托胶板736收容于中板732的中部并通过上板733固定，所述硅胶模734设于托胶板736之上且固定于硅胶边框735中，所述硅胶模734伸出硅胶边框735的一侧设有贴合曲面（图未示），所述第二治具72通过多个导向轴承组件74定位于模具主体73上并将触控膜200粘于贴合曲面上，所述第一治具71通过多个导向轴承组件74定位于模具主体73上并将玻璃盖板100与触控膜200贴合。

请参阅图6至图9，所述真空热压装置6包括支架61、设于所述支架61上的真空热压组件62及电气操作盒63，所述支架61固定于工作台3上且位于转盘5一侧，所述电气操作盒63上设有多个电压表及调压阀（图未标）。因此，通过电气操作盒63可设置真空热压组件62的工作参数，例如预热温度、真空度、保压时间。

本实施例中，所述支架61包括固定于工作台3上的下板612、垂直于下板612两侧的侧板614及设于所述侧板614顶部的上板616，所述电气操作盒63罩设固定于所述上板616上。

所述真空热压组件62包括真空腔体621、设于所述真空腔体621内部的上模具622、腔体升降组件及上模具升降组件，通过所述腔体升降组件带动真空腔体621沿垂直工作台3方向上下运动，通过所述上模具升降组件带动上模具622沿垂直工作台3方向上下运动。

所述腔体升降组件包括设于支架61的上板616上的升降气缸623、设于所述真空腔体621两端的腔体导杆624及设于所述真空腔体621顶部的气缸连接座629，所述腔体导杆624另一端活动穿设于上板616上，所述升降气缸623自由端固定于气缸连接座624上，通过升降气缸623的伸缩及腔体导杆624的导向作用，从而带动真空腔体621上下运动。

所述上模具升降组件包括设于所述真空腔体621顶部外侧的贴合气缸625及设于支架61的上板616上的模具导杆626，所述贴合气缸625的活塞杆（图未示）一端固定于支架61的上板616上，另一端固定于上模具622上。这样，通过所述贴合气缸625及模具导杆626的导向作用，所述带动上模具622在真空腔体621内沿垂直工作台3方向上下运动。

所述真空腔体621的四周设有电磁铁座627，所述电磁铁座627上固定有与转盘5的磁铁块54对应的电磁铁628。这样，当所述真空腔体621向下至热压模具7上后，通过所述电磁铁628与磁铁块54吸合，使得所述真空腔体621与热压模具7准确对位以及紧密固定，方便在真空腔体621内抽放真空。

所述转盘5的容置槽51底部还设有真空泵（图未示），用于对真空腔体621内进行抽真空。所述转盘5的容置槽51底部还设有加热块（图未示），用于对真空腔体621内进行预热加热。

请参阅图1至图9，本发明曲面贴合设备的工作过程如下：

首先，将触控膜200放置于第二治具72中，并将所述第二治具72通过多个导向轴承组件74定位于模具主体73上，从而将触控膜200粘于贴合曲面7342上；接着，将玻璃盖板100放置于第一治具71中，并将所述第一治具71通过多个导向轴承组件74定位于模具主体73上；接着，将定位好的第一治具71及模具主体73放入转盘5在容置槽51中，从而完成一个产品的上料；接着，通过电气控制装置控制第一电机81驱动，带动转盘5转动，从而将转盘5上的热压模具7转动至工作位（真空热压装置6下方）；接着，通过所述腔体升降组件带动真空腔体621向下运动，通过所述电磁铁628与磁铁块54吸合，使得所述真空腔体621内形成密闭腔体，通过真空泵对该真空腔体621内进行抽真空；通过所述上模具升降组件带动上模具622向下运动至靠近第一治具71的位置，通过加热块对真空腔体621内进行预热；接着，驱动上模具622继续向下运动，使得第一治具71内的玻璃盖板100与触控膜200热压贴合，并进行保压延迟。

贴合完成后，通过上模具升降组件带动上模具622向上运动，破除真空腔体621内的真空，使得真空腔体621抬起向上运动；最后，通过转盘5转动将贴合好的热压模具7从工作位转出，以取下产品完成下料。

需要说明的是，本发明曲面贴合设备是自动完成下压腔体、自动预热、自动抽真空、自动贴合、保压延时、自动破真空、自动上升腔体等全过程，等待人工取料，本发明设备的中间过程完全由PLC自动控制，大大缩短了操作时间，提高了生产效率。系统参数可细化设置，提高了贴合质量。由于采取了转盘传动方式，使得多个热压模具进行持续不间断的上料及下料，整个设备结构简单，运行不断，重复精度高。而且，本发明的真空腔体小型化设计，其体积大大减小，抽真空时间缩短。

另，请参阅图10，本发明还提供一种上述曲面贴合设备的贴合方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：将定位好的热压模具7放置于转盘5的容置槽51中，通过转盘5将热压模具7转动至真空热压装置6下方；

步骤S2：驱动真空腔体621向下运动至热压模具7上，使得所述真空腔体内形成密闭腔体，对该真空腔体621内进行抽真空；

步骤S3：驱动上模具622向下运动至靠近热压模具7的位置，对真空腔体621内进行预热；

步骤S4：驱动上模具622继续向下运动，使得热压模具7内的玻璃盖板100与触控膜200热压贴合；

步骤S5：驱动上模具622及真空腔体621向上运动，通过转盘5转动将贴合好的热压模具7真空热压装置6下方，取出完成贴合的热压模具7。

相比于现有技术，本发明曲面贴合设备及其贴合方法的贴合精度高，避免了产生贴合褶皱、压痕、压伤和水波纹、气泡等缺陷，且整个热压过程自动控制，大大缩短了操作时间，提升了生产良率及生产效率。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种曲面贴合设备，其特征在于，包括：机架、设于机架底部的控制柜及设于控制柜顶部的工作台，所述工作台上设有转盘及真空热压装置，所述转盘上设有多个用于放置热压模具的容置槽，所述控制柜内设有电气控制装置，所述转盘底部设有驱动组件，所述真空热压装置及驱动组件均连接于电气控制装置，通过转盘的转动使得热压模具转动至真空热压装置下方，通过所述真空热压装置对热压模具进行真空热压贴合。

2.如权利要求1所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述驱动组件包括底板、固定于所述底板上的第一电机及减速机，所述转盘中部设有转盘轴，所述减速机的输入轴连接于第一电机的输出轴，所述减速机的输出轴套设于转盘的转盘轴。

3.如权利要求2所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述真空热压装置包括支架、设于所述支架上的真空热压组件及电气操作盒，所述支架固定于工作台上且位于转盘一侧，所述电气操作盒上设有多个电压表及调压阀。

4.如权利要求3所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述支架包括固定于工作台上的下板、垂直于下板两侧的侧板及设于所述侧板顶部的上板，所述电气操作盒罩设固定于所述上板上。

5.如权利要求4所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述真空热压组件包括真空腔体、设于所述真空腔体内部的上模具、腔体升降组件及上模具升降组件，通过所述腔体升降组件带动真空腔体沿垂直工作台方向上下运动，通过所述上模具升降组件带动上模具沿垂直工作台方向上下运动。

6.如权利要求5所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述转盘在容置槽四周设有若干磁铁块，所述真空腔体的四周设有电磁铁座，所述电磁铁座上固定有与转盘的磁铁块对应的电磁铁。

7.如权利要求6所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述腔体升降组件包括设于支架上板上的升降气缸、设于所述真空腔体两端的腔体导杆及设于所述真空腔体顶部的气缸连接座，所述腔体导杆另一端活动穿设于上板上，所述升降气缸自由端固定于气缸连接座上。

8.如权利要求6所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述上模具升降组件包括设于所述真空腔体顶部外侧的贴合气缸及设于支架上板上的模具导杆，所述贴合气缸的活塞杆一端固定于支架上板上，另一端固定于上模具上。

9.如权利要求1所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述转盘的容置槽底部还设有真空泵及加热块。

10.一种如权利要求5-9任一项所述的曲面贴合设备的贴合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤S1：将定位好的热压模具放置于转盘的容置槽中，通过转盘将热压模具转动至真空热压装置下方； 步骤S2：驱动真空腔体向下运动至热压模具上，使得所述真空腔体内形成密闭腔体，对该真空腔体内进行抽真空； 步骤S3：驱动上模具向下运动至靠近热压模具的位置，对真空腔体内进行预热； 步骤S4：驱动上模具继续向下运动，使得热压模具内的玻璃盖板与触控膜热压贴合； 步骤S5：驱动上模具及真空腔体向上运动，通过转盘转动将贴合好的热压模具真空热压装置下方，取出完成贴合的热压模具。