CN106827768B - 曲面贴合设备及其贴合方法 - Google Patents

Abstract

一种曲面贴合设备，包括机架、设于机架下部的控制柜及设于控制柜上部的工作台，工作台上设有翻转装置、转盘、真空热压装置及热压模具。热压模具包括用于对应收容玻璃盖板及触控膜的第一模具及第二模具，翻转装置包括翻转板，转盘上设有用于固定热压模具中第二模具的安装位。控制柜内设有电气控制装置，翻转装置、转盘及真空热压装置均连接于电气控制装置。翻转板将第一模具翻转至所述转盘上第二模具上进行热压模具组合，转盘的转动使得热压模具转动至真空热压装置下方，真空热压装置对热压模具进行真空热压贴合。避免了产生褶皱、压痕、压伤和水波纹、气泡等缺陷，自动控制，提升了效率。本发明还提高了一种曲面贴合设备的贴合方法。

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

随着信息技术的发展，电子设备在人们生活中的作用越来越大，常用的例如手机、平板电脑等已经成为人们日常生活必备的工具。触摸屏是电子设备中的一个主要部件，其分辨率、尺寸、材质及形状等性能在不断提高，越来越受到人们的专注，其中，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）人工进行组合，模具定位精度低，造成贴合偏位，贴合精度差；

（2）上下料时模具笨重，工人劳动强度大；

（3）真空腔体体积大，抽真空时间过长，生产效率低；

（4）腔体密封度不高，抽真空时间过长，生产效率低；

（5）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。

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

发明内容

针对上述缺陷，有必要提供一种贴合精度更高、自动控制的曲面贴合设备，以及该曲面贴合设备的贴合方法。

一种曲面贴合设备，用于将玻璃盖板与触控膜进行热压贴合，设备包括机架、设于机架下部的控制柜及设于控制柜上部的工作台，所述工作台上设有翻转装置、转盘、真空热压装置及热压模具，热压模具包括用于分别收容玻璃盖板及触控膜的第一模具及第二模具，所述翻转装置包括用于翻转第一模具的翻转板，所述转盘上设有用于固定第二模具的安装部，所述控制柜内设有电气控制装置，所述翻转装置、转盘及真空热压装置均连接于电气控制装置，通过翻转板将第一模具翻转至所述转盘上第二模具上进行热压模具组合，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的玻璃盖板及触控膜进行真空热压贴合。

优选地，所述翻转装置还包括底座、翻转轴，所述底座设置于所述工作台并邻近所述转盘，所述翻转板通过翻转轴与底座旋转连接，所述电气控制装置包括一PLC中央控制器，所述翻转轴由所述PLC中央控制器控制转动，以带动所述翻转板相对于所述底座翻转。

优选地，所述翻转装置还包括翻转气缸，所述翻转气缸连接于PLC中央控制器及翻转轴，所述PLC中央控制器通过控制翻转气缸以带动翻转轴转动。

优选地，所述翻转板包括用于定位第一模具限位件及用于抵顶第一模具脱离的的抵顶件。

优选地，所述限位件设置为导向柱，所述第一模具通过导向柱相对靠近或者远离翻转板。

优选地，所述抵顶件设置为气缸，所述电气控制装置包括一PLC中央控制器，所述气缸连接于所述PLC中央控制器，所述气缸包括能够伸缩的气杆，通过所述PLC中央控制器控制气杆伸出，以抵顶第一模具并脱离所述翻转板。

优选地，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，所述支架固定于工作台上且位于转盘一侧，所述电气控制装置包括一PLC中央控制器，所述真空热压组件与所述PLC中央控制器连接。

优选地，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。

优选地，所述腔体升降组件包括连接于支架的上板的升降气缸、设于所述真空腔体两端及连接于支架的上板的腔体导杆，所述腔体导杆另一端活动穿设于真空腔体，所述升降气缸自由端连接于真空腔体。

一种如上任意一项曲面贴合设备的贴合方法，所述方法包括以下步骤： 步骤S1：将热压模具的第一模具翻转贴合于第二模具，以使玻璃盖板及触控膜贴合； 步骤S2：将定位好的热压模具放置于转盘的安装部，通过转盘将热压模具转动至真空热压装置下方； 步骤S3：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S4：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S5：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S6：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脱离真空热压装置下方，翻转第一模具脱离第二模具，取出完成贴合的玻璃盖板即触控膜。

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结构示意图；

图2为图1中部分元件的结构示意图；

图3为本发明中转盘及翻转装置的结构示意图；

图4为图2中部分元件的结构示意图；

图5为图4中热压模具的另一方向的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1及图2，本发明曲面贴合设备，用于将玻璃盖板与触控膜进行热压贴合，所述设备包括：机架1、设于机架1下部的控制柜2及设于控制柜2上部的工作台3，所述工作台3上设有翻转装置4、转盘5、真空热压装置6及热压模具7，热压模具7包括用于分别收容玻璃盖板及触控膜的第一模具71及第二模具72，所述翻转装置4包括用于翻转热压模具7中第一模具71的翻转板41，所述转盘5上设有用于固定热压模具7中第二模具72的安装部51，所述控制柜2内设有电气控制装置（图未示），所述翻转装置4、转盘5及真空热压装置6均连接于电气控制装置，通过翻转板41将第一模具71翻转至所述转盘5上第二模具72上进行热压模具7组合，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8，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，所述电气控制装置包括PLC中央控制器，所述PLC中央控制器控制装置控制整个曲面贴合设备工作。所述电气控制装置还包括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（图未示）、安全光栅9及启动急停按钮（图未示），用于防止意外发生，保护人身安全。

所述工作台3上方还设有操作界面10，所述操作界面9连接于PLC中央控制器，用于观察设备的工作状态以及设置设备的工作参数，以对设备进行操作控制。所述工作台3上方还设有风机过滤器11，用于对贴合生产过程中进行清洁过滤灰尘。

所述翻转装置4还包括底座42、翻转轴43，所述底座42设置于所述工作台3并邻近所述转盘5，所述翻转板41通过翻转轴43与底座42旋转连接，所述翻转轴43由所述PLC中央控制器控制转动，以带动所述翻转板41相对于所述底座42翻转。

所述翻转装置还包括翻转气缸44，所述翻转气缸44连接于PLC中央控制器及翻转轴43，所述PLC中央控制器通过控制翻转气缸44以带动翻转轴43转动。

所述翻转板41包括用于定位第一模具71限位件412及用于抵顶第一模具71脱离的的抵顶件413。

具体地，所述限位件412设置为导向柱，对应地，第一模具71设有导向孔，所述第一模具71通过导向柱靠近或者远离翻转板41。

具体地，所述抵顶件413设置为气缸，所述气缸连接于PLC中央控制器，所述气缸包括能够伸缩的气杆，通过所述PLC中央控制器控制气杆伸出，以抵顶第一模具71并脱离所述翻转板41。

所述转盘5还包括转动组件（图未示），所述转动组件位于控制柜2内部并连接于PLC中央控制器，通过所述PLC中央控制器控制转动组件驱动转盘5转动。

请参考图3，所述第一模具71用于收容玻璃盖板，所述第二模具72用于收容触控膜；或者，所述第一模具71用于收容触控膜，所述第二模具72用于收容玻璃盖板。所述第一模具71通过翻转板41的带动，反转覆盖于第二模具72，使玻璃盖板与触控膜贴合。

请参考图2、图4及图5，所述真空热压装置6包括支架61及设于所述支架61上的真空热压组件62，所述支架61固定于工作台3上且位于转盘5一侧，所述真空热压组件与PLC中央控制器连接，由PLC中央控制器控制对热压模具7中的玻璃盖板及触控膜进行热压贴合。

具体地，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连接于支架61的上板616的升降气缸623、设于所述真空腔体621两端及连接于支架61的上板616的腔体导杆624，所述腔体导杆624另一端活动穿设于真空腔体621，所述升降气缸623自由端连接于真空腔体621，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及模具导杆626，所述贴合气缸625的活塞杆的自由端固定于上模具622上。这样，通过所述贴合气缸625及模具导杆626的导向作用，所述活塞杆带动上模具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（图未示）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。

所述真空热压组件62于所述真空腔体621设有观察窗629，用于观察热压过程中所述真空腔体621内的热压情况。

所述转盘5的安装部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的安装部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5，本发明曲面贴合设备的工作过程如下：

首先，翻转装置4的翻转板41贴合于底座42，第一模具71定位于翻转板41，第二模具72定位于转盘的安装部51，将玻璃盖板放置于第一模具，以及触控膜放置于第二治具72中，完成上料；接着，通过电气控制装置控制翻转轴43转动，带动翻转板41翻转，使第一模具71正对第二模具72，再通过电气控制装置控制抵顶件413抵顶第一模具71脱离翻转板41，进而使第一模具71贴合第二模具72，即玻璃盖板贴合触控膜；接着，通过电气控制装置控制转动组件，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，翻转板41再定位第一模具41并翻转使其与第二模具72分离，此时，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模具翻转组合、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，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：将热压模具的第一模具翻转贴合于第二模具，以使玻璃盖板即触控膜贴合；

步骤S2：将定位好的热压模具7放置于转盘5的安装部51，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S3：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S4：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S5：驱动上模具622继续向下运动，使得热压模具7内的玻璃盖板与触控膜热压贴合；

步骤S6：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脱离真空热压装置6下方，翻转第一模具71脱离第二模具72，取出完成贴合的玻璃盖板即触控膜。

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 (9)

1.一种曲面贴合设备，用于将玻璃盖板与触控膜进行热压贴合，其特征在于，曲面贴合设备包括机架、设于机架下部的控制柜及设于控制柜上部的工作台，所述工作台上设有翻转装置、转盘、真空热压装置及热压模具，热压模具包括用于分别收容玻璃盖板及触控膜的第一模具及第二模具，所述翻转装置包括用于翻转第一模具的翻转板，所述翻转板包括用于定位第一模具的限位件及用于抵顶第一模具脱离的抵顶件，所述转盘上设有用于固定第二模具的安装部，所述控制柜内设有电气控制装置，所述翻转装置、转盘及真空热压装置均连接于电气控制装置，通过翻转板将第一模具翻转至所述转盘上第二模具上进行热压模具闭合，通过转盘的转动使得热压模具转动至真空热压装置的下方，通过所述真空热压装置对热压模具内的玻璃盖板与触控膜进行真空热压贴合。

2.如权利要求1所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述翻转装置还包括底座、翻转轴，所述底座设置于所述工作台并邻近所述转盘，所述翻转板通过翻转轴与底座旋转连接，所述电气控制装置包括一PLC中央控制器，所述翻转轴由所述PLC中央控制器控制转动，以带动所述翻转板相对于所述底座翻转。

3.如权利要求2所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述翻转装置还包括翻转气缸，所述翻转气缸连接于PLC中央控制器及翻转轴，所述PLC中央控制器通过控制翻转气缸以带动翻转轴转动。

4.如权利要求1所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述限位件为导向柱，所述第一模具通过导向柱靠近或者远离翻转板。

5.如权利要求1所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述抵顶件为气缸，所述电气控制装置包括一PLC中央控制器，所述气缸连接于所述PLC中央控制器，所述气缸包括能够伸缩的气杆，通过所述PLC中央控制器控制气杆伸出，以抵顶第一模具脱离所述翻转板。

6.如权利要求1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，所述支架固定于工作台上且位于转盘一侧，所述电气控制装置包括一PLC中央控制器，所述真空热压组件与所述PLC中央控制器连接。

7.如权利要求6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。

8.如权利要求7所述的曲面贴合设备，其特征在于，所述腔体升降组件包括连接于支架的上板的升降气缸、设于所述真空腔体两端及连接于支架的上板的腔体导杆，所述腔体导杆另一端活动穿设于真空腔体，所述升降气缸自由端连接于真空腔体。

9.一种如权利要求1-8任意一项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：将热压模具的第一模具翻转贴合于第二模具，以使玻璃盖板及触控膜贴合；

步骤S2：将定位好的热压模具放置于转盘的安装部，通过转盘将热压模具转动至真空热压装置下方；

步骤S3：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S4：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S5：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S6：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脱离真空热压装置下方，翻转第一模具脱离第二模具，取出完成贴合的玻璃盖板即触控膜。