CN106956801A - 撕膜机构及包含其的玻璃片贴膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种撕膜机构及包含其的玻璃片贴膜装置，其中撕膜机构，其特征在于，包括易撕贴上料组件、夹爪组件、压膜组件和底座，所述的底座用于放置等待撕去离型膜的保护膜；所述夹爪组件能够从易撕贴上料组件夹取易撕贴并将其局部粘贴在保护膜的离型膜，在所述压膜组件对保护膜的固定作用下，移动所述夹爪组件以将离型膜从保护膜上剥离，本发明通过改进的撕膜机构，实现模拟手工撕膜效果，实现保护膜的离型膜的快速自动剥离，另外也从玻璃片的上料、初始定位、移载、翻转真空热压贴合等多个环节的组合，可以实现了保护膜与玻璃片精准贴合，避免褶皱、气泡的产生。
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化领域，尤其涉及一种玻璃片自动贴膜装置。
背景技术
手机、平板等电子终端的显示屏上面往往需要覆盖或安装一块玻璃片。玻璃片在制作完成后，需要对它的两面进行贴上保护膜后再运送到手机装配厂家进行组装。由于保护膜比较柔软，容易变形、产生褶皱、气泡等，影响自动上料和最终贴合效果。在保护膜的上料和撕膜速度、与玻璃片的贴合效果等方面，现有的自动化解决方案仍存在较多的需要改进空间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的撕膜机构和玻璃片贴膜装置，它可模拟手工撕膜及效果，实现保护膜的离型膜的自动撕膜；可以实现保护膜与玻璃片精准贴合，为避免褶皱、气泡的产生方面提供一套关于玻璃片贴膜装置的自动化解决方案。
本发明目的通过以下方案实现：
本发明的撕膜机构，其特征在于，包括易撕贴上料组件、夹爪组件、压膜组件和底座，所述的底座用于放置等待撕去离型膜的保护膜；所述夹爪组件能够从易撕贴上料组件夹取易撕贴并将其局部粘贴在保护膜的离型膜，在所述压膜组件对保护膜的固定作用下，移动所述夹爪组件以将离型膜从保护膜上剥离。
作为优选：
其中，所述的夹爪组件包括夹爪组件支架、夹爪安装板、夹爪电机、夹爪和垂直滑轨，所述夹爪组件通过夹爪组件支架活动安装在一X轴机械臂的滑轨道上；夹爪组件支架靠近底座的一面设有垂直滑轨，所述夹爪安装板活动安装在垂直滑轨上；所述夹爪电机固定在夹爪安装板；夹爪直接或通过转接头与夹爪电机的转轴连接；所述夹爪能够沿X轴机械臂的滑轨道或垂直滑轨移动以及在夹爪电机带动下往靠近或远离保护膜方向转动。
所述压膜组件包括压膜块和若干压膜杆，所述压膜杆安装在夹爪安装板上，能够跟随夹爪沿垂直滑轨上下移动将保护膜局部压住；所述压膜块设置在底座的撕膜起始处，压膜块能够在汽缸带动下，当夹爪上的易撕贴把保护膜的离型膜撕开一部分时，压膜块向下运动压住撕膜起始处已撕开的部分。
所述易撕贴上料组件包括取料压杆，所述取料压杆能够从一端向下压在易撕贴上，使易撕贴的另一端翘起，便于夹爪夹取易撕贴。
所述底座上设有硅胶垫，硅胶垫具有与保护膜相匹配的凹槽。
所述夹爪撕膜时，压膜杆能够先压住保护膜，夹爪能够将易撕贴的局部与离型膜的一个角或者边部粘贴在一起，然后所述夹爪将离型膜往上撕开一部分后继续沿X轴机械臂的滑轨道移动以朝压膜杆的方向增大撕开的面积；当夹爪上的易撕贴把保护膜的离型膜撕开一部分时，压膜杆离开保护膜后，所述压膜块能够向下运动压住已撕开的部分，以使夹爪继续完成撕膜动作。
本发明的玻璃片贴膜装置，其特征在于，包括上面所述的撕膜机构，所述撕膜机构能够玻璃片和保护膜自动贴膜之前，撕去保护膜上的离型膜。
其中，玻璃片贴膜装置还包括保护膜上料和定位机构、移载组件和翻转贴合机构，所述保护膜上料和定位机构能够将保护膜逐一上料和初始定位，所述移载组件能够将经保护膜上料和定位机构初始定位后的保护膜转移至翻转贴合机构以供所述撕膜机构撕膜；所述翻转贴合机构能够将经撕膜机构撕膜撕去离型膜的保护膜与玻璃片在真空环境下贴合在一起。
作为优选方案：
所述保护膜上料和定位机构具有定位座组件，所述定位座组件包括定位底模和推板，定位底模具有与保护膜一致的仿形槽，定位底模的四个侧面外设有推板；所述推板能够将将伸出定位底模的保护膜局部推回至仿形槽。
所述保护膜上料和定位机构还包括保护膜上料盒，所述保护膜上料盒具有保护膜限位空间和顶杆，所述保护膜限位空间内侧面设有纵向的导向柱；所述顶杆从底部伸入保护膜限位空间；所述保护膜分别水平叠放在保护膜限位空间并能够在顶杆的推动和导向柱导向作用下垂直向上移动。
所述保护膜上料和定位机构还包括保护膜取料组件，包括若干柱子、汽缸支板、连杆、汽缸垫板、垂直汽缸和第一真空吸头；所述汽缸支板通过若干柱子固定安装在保护膜上料盒一侧；连杆垂直安装在延伸于柱子外侧的汽缸支板部分；汽缸垫板呈L形，汽缸垫板水平部分活动安装在连杆上，能以连杆为中心旋转；垂直汽缸固定在汽缸垫板垂直部分；垂直汽缸下面设置有第一真空吸头。
所述保护膜上料和定位机构还具有定位底板和定位调整块，定位底模设置在定位底板上，所述定位底板的前后两侧还设有定位调整块；所述定位调整块的移动能够推动定位底板及定位底模前或后移动，进而调整它们的位置。
所述翻转贴合机构，包括保护膜真空箱、玻璃片真空箱、玻璃座和翻转组件，所述撕膜机构的底座固定在保护膜真空箱的底部，玻璃座固定在玻璃片真空箱底部；保护膜真空箱和玻璃片真空箱分别与翻转组件连接，并相对于翻转组件对称设置；所述翻转组件能够带动保护膜真空箱整体翻转并覆盖在玻璃片真空箱上面，所述翻转贴合机构在保护膜真空箱和玻璃片真空箱产生真空并使玻璃座向上移动，进而完成已经撕去离型膜的保护膜与玻璃片的贴合。
所述移载组件包括Y轴机械臂、第二X轴机械臂、第二真空吸头和连接件；第二真空吸头通过连接件活动安装在第二X轴机械臂；第二真空吸头能够通过Y轴机械臂和第二X轴机械臂进行X、Y轴位移以将玻璃片从保护膜上料和定位机构取料并转移至撕膜机构的底座。
相对于现有技术，本发明效果包括但不限于：通过改进的撕膜机构，实现模拟手工撕膜效果，实现保护膜的离型膜的快速自动剥离。另外也从玻璃片的上料、初始定位、移载、翻转真空热压贴合等多个环节的组合，可以实现了保护膜与玻璃片精准贴合，避免褶皱、气泡的产生。
附图说明
图1为某优选实施例中撕膜机构的结构示意图；
图2为某优选实施例中包含保护膜上料和定位机构、移载组件的结构示意图；
图3为某优选实施例中的保护膜上料和定位机构的局部放大示意图；
图4为某优选实施例中翻转贴合机构的结构示意图；
图5为某优选实施例中玻璃片贴膜装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
需要说明的是以下关于“Z轴”、“X轴”\“Y轴”等描述是为了方便表达和理解，它们可以根据坐标系的定义不同而改变；关于前后等方位的描述仅为方便理解，根据图示或图上标注的进行定义，它们可以根据摆放的位置和角度而发生变化。
撕膜机构：
参考图1，为某优选实施例中撕膜机构的结构示意图。撕膜机构，用于在手机等电子终端的玻璃片和保护膜自动贴膜之前，撕去保护膜上的离型膜。如图1所示，撕膜机构包括易撕贴上料组件11、夹爪组件12、压膜组件13和底座14，其中，易撕贴上料组件11能够对易撕贴进行自动上料，同时方便夹爪组件12的取料。夹爪组件12能够从易撕贴上料组件11夹取易撕贴，并移动至底座14上的保护膜，将易撕贴局部粘贴在保护膜的离型膜边部或角部，完成撕膜动作。压膜组件用于压住保护膜，以方便夹爪组件12撕膜动作的实现。易撕贴上料组件11、夹爪组件12、压膜组件和底座14可共同设置在底板15的上方。其中，一个X轴机械臂16通过两个立柱固定安装在底板15上面形成龙门。夹爪组件12活动安装在X轴机械臂16的滑轨道上。夹爪组件12包括夹爪组件支架121、夹爪安装板123、 夹爪电机124、夹爪125和垂直滑轨122。夹爪组件12通过夹爪组件支架121活动安装在X轴机械臂16的滑轨道上，能够沿X轴来回移动。夹爪组件支架121靠近底座14的一面设有垂直滑轨122。夹爪安装板123活动安装在垂直滑轨122上。夹爪电机124固定在夹爪安装板123下半段，优选中，夹爪电机124的转轴与夹爪安装板123朝向底座14的侧面垂直，夹爪电机124为步进电机。夹爪125直接或通过转接头与夹爪电机124的转轴连接。夹爪125能够在夹爪电机124带动下往靠近或远离保护膜方向转动。压膜组件包括压膜块132和若干压膜杆131，压膜杆131安装在夹爪安装板123上，能够跟随夹爪125沿垂直滑轨122上下移动，以及在X轴机械臂16的滑轨道沿X轴方向移动。夹爪125撕膜时， 压膜杆131先压住保护膜，夹爪125将易撕贴的局部与离型膜的一个角或者边部粘贴在一起，然后夹爪125将离型膜往上撕开一部分后沿X轴正向移动以朝压膜杆131的方向增大撕开的面积。压膜块132设置在底座14的一个角的旁边，压膜块132能够在汽缸等带动下，当夹爪125上的易撕贴把保护膜的离型膜撕开一部分时，压膜杆131离开保护膜后，压膜块132向下运动压住已撕开的部分，以方便夹爪125继续完成撕膜动作。
某优选实施例中，底座14上设有硅胶垫141，硅胶垫141具有与保护膜相匹配的凹槽。通过硅胶垫141及其凹槽有利于保护膜放置位置的统一，也有利于提高压膜组件压膜的效果。底座14固定安装在位于龙门下方的底板15上。夹爪125能够沿X轴机械臂16及垂直滑轨122的移动到达放置在底座14上的保护膜位置。
又如图1所示，易撕贴上料组件11安装在位于龙门下方的底板15上。夹爪125能够沿X轴机械臂16及垂直滑轨122的移动到达易撕贴上料组件11的取料位置。易撕贴上料组件11包括放料卷筒111和收料卷筒112，放料卷筒111和收料卷筒112在电机和同步带传动作用下，做同步旋转，完成易撕贴卷膜的输送和回收。易撕贴上料组件11顶部位于放料卷筒111和收料卷筒112中间位置具有剥离板113。优选中剥离板113与底板15平行。剥离板113旁边设有取料压杆114和光纤感应器，夹爪125在取料时，取料压杆114在汽缸作用下从一端向下压在易撕贴上，使易撕贴的另一端翘起，便于夹爪125取料。光纤感应器用于感应易撕贴的位置，便于控制易撕贴的送料卷筒的旋转速度或旋转/停止控制等。
玻璃片贴膜装置
参考图1至5，某优选实施方案中，玻璃片贴膜装置包括撕膜机构、保护膜上料和定位机构2、移载组件和翻转贴合机构。保护膜上料和定位机构能够将保护膜逐一上料和初始定位，移载组件能够将经保护膜上料和定位机构初始定位后的保护膜转移至翻转贴合机构以供撕膜机构撕膜；翻转贴合机构能够将经撕膜机构撕膜撕去离型膜的保护膜与玻璃片在真空环境下贴合在一起。
具体来说，如图2和3所示，保护膜上料和定位机构2包括保护膜上料盒21、保护膜取料组件、定位座组件23。其中：
保护膜上料盒21，设置在底板15上，保护膜分别叠放在保护膜上料盒21内。保护膜上料盒21具有保护膜限位空间。某优选实施例中，保护膜限位空间由前后的立板211和左右的立柱包围形成。立板211内侧设有导向柱2111，保护膜在保护膜限位空间和导向柱2111作用下分别水平叠放，并能够垂直向上移动。保护膜上料盒21处的底板15下方设有Z轴机械臂， Z轴机械臂安装有一顶杆，顶杆穿过底板15进入保护膜限位空间后与保护膜底部相抵。顶杆能够在Z轴机械臂驱动作用下，根据保护膜取料的进度和速度，逐步将保护膜上料盒21向上顶起。某优选实施例中， 顶杆每次向上的位移量与保护膜的厚度一致。
保护膜取料组件，包括若干柱子221、汽缸支板222、连杆223、汽缸垫板224、垂直汽缸225和第一真空吸头226。其中，汽缸支板222通过若干柱子221固定安装在保护膜上料盒21旁边。连杆223垂直安装在延伸于柱子221外侧的汽缸支板222部分。汽缸垫板224呈L形，汽缸垫板224水平部分活动安装在连杆223上，能以连杆223为中心旋转。垂直汽缸225固定在汽缸垫板224垂直部分。垂直汽缸225下面设置有第一真空吸头226。
定位座组件23，包括定位底板231、定位底模232、推板233和定位调整块234。定位底板231通过柱子221固定安装在汽缸支板222的上面，定位底模232设置在定位底板231上面。定位底模232具有与保护膜一致的仿形槽。定位底模232用于放置第一真空吸头226从保护膜上料盒21取到的保护膜，并放置在定位底模232的仿形槽，进一步定位后供移载组件的第二真空吸头243吸取。定位底模232的四个侧面附近设有推板233，推板233分别与对应的汽缸连接。当第一真空吸头226吸取保护膜并移动至定位底模232上方后，撤销真空，保护膜落入定位底模232。由于误差或精度问题，保护膜往往无法准确全部落如定位底模232的仿形槽，例如保护膜的局部可能落在定位底模232的边缘甚至伸出定位底模232，此时，定位底模232的四个侧面附近的推板233在对应汽缸作用下，分别向定位底模232的侧面移动，最后把保护膜全部推落至仿形槽。在定位底板231的前后两侧还设有定位调整块234。定位调整块234与对应的汽缸连接，定位调整块234的移动能够推动定位底板231前或后移动，进而调整或校正定位底板231的位置。工作时，第一真空吸头226从保护膜上料盒21吸取保护膜后，垂直汽缸225以连杆223为中心逆时针旋转90度后，第一真空吸头226到达定位底模232上方。第一真空吸头226撤销真空后，保护膜脱离第一真空吸头226并落入定位底模232。定位底模232的四个侧面附近的推板233在对应汽缸作用下，分别向定位底模232的侧面移动，最后把保护膜全部推落至仿形槽，完成保护膜的取料和定位。
又如图2所示，移载组件包括Y轴机械臂241、第二X轴机械臂242、第二真空吸头243和连接件244。Y轴机械臂241设置在保护膜取料组件保护膜上料盒21附近的底板15上面。某优选实施例中，Y轴机械臂241部分位于汽缸支板222下方并从柱子221包围的空间穿出，Y轴机械臂241的另一端则沿Y轴延伸至龙门底下。第二X轴机械臂活动安装在Y轴机械臂241上。第二真空吸头243则通过连接件244活动安装在第二X轴机械臂上。第二真空吸头243能够跟随连接件244在第二X轴机械臂及Y轴机械臂241作用下，进行X轴和Y轴位置的调整。第二真空吸头243用于将定位座组件23内的经过位置定位的保护膜吸取，并转移至翻转贴合机构的底座14上。
如图4所示，翻转贴合机构，包括保护膜真空箱251、底座14、硅胶垫141、
玻璃片真空箱252、玻璃座2521和翻转组件253。其中，底座14固定在保护膜真空箱251的底部。硅胶垫141设置在底座14上面。玻璃座2521固定在玻璃片真空箱252底部。保护膜真空箱251和玻璃片真空箱252分别与翻转组件253连接，并相对于翻转组件253对称设置。工作时，翻转组件253带动保护膜真空箱251整体翻转并覆盖在玻璃片真空箱252上面。真空发生器抽真空，使保护膜真空箱251和玻璃片真空箱252内部空间产生真空，玻璃片真空箱252的电热组件加热后，玻璃座2521在对应汽缸作用下向上移动，最终玻璃座2521上的玻璃片与底座14上的已经撕去离型膜的保护膜进行热压合，最终完成玻璃片的贴膜工作。
如图5所示，为某个优选实施例中整个玻璃片贴膜装置结构示意图。除了上面描述的结构组成外，具体实施时还包括下箱体、真空发生器、前摄像头机构等构成，具体可以根据现有技术及常识去补充。图5中包含了两个翻转贴合机构，可以同时对两个玻璃片进行贴膜，可以提高生产效率。具体实施时，翻转贴合机构的数量可以根据需要选择为一个或一个以上。玻璃片贴膜装置工作时，首先从保护膜上料盒21对保护膜进行自动上料，然后保护膜取料组件的第一真空吸头226取料后，旋转至定位座组件23的定位底模232上方；第一真空吸头226释放保护膜，保护膜落入定位底模232，通过定位座组件23的推板233对保护膜进行统一定位；移载组件将定位座组件23的保护膜移载至撕膜机构的底座14；撕膜机构的夹爪125从易撕贴上料组件11夹取易撕贴后通过撕膜机构最终将保护膜上的离型膜撕掉；最后翻转贴合机构将保护膜真空箱251整体翻转并覆盖在玻璃片真空箱252上面；真空发生器抽真空，使保护膜真空箱251和玻璃片真空箱252内部空间产生真空，玻璃片真空箱252的电热组件加热后，玻璃座2521在对应汽缸作用下向上移动，最终玻璃座2521上的玻璃片与底座14上的已经撕去离型膜的保护膜进行热压合，完成玻璃片的贴膜工作。
以上所述仅为本发明的某个或某些优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均应同理包括在本发明的专利保护范围内。另外，以上文字描述未尽之处也可以参考图1至5的直接表达和常规的理解去实施。
Claims (14)
1.撕膜机构，其特征在于，包括易撕贴上料组件、夹爪组件、压膜组件和底座，所述的底座用于放置等待撕去离型膜的保护膜；所述夹爪组件能够从易撕贴上料组件夹取易撕贴并将其局部粘贴在保护膜的离型膜，在所述压膜组件对保护膜的固定作用下，移动所述夹爪组件以将离型膜从保护膜上剥离。
2.根据权利要求1所述的撕膜机构，其特征在于，所述的夹爪组件包括夹爪组件支架、夹爪安装板、夹爪电机、夹爪和垂直滑轨，所述夹爪组件通过夹爪组件支架活动安装在一X轴机械臂的滑轨道上；夹爪组件支架靠近底座的一面设有垂直滑轨，所述夹爪安装板活动安装在垂直滑轨上；所述夹爪电机固定在夹爪安装板；夹爪直接或通过转接头与夹爪电机的转轴连接；所述夹爪能够沿X轴机械臂的滑轨道或垂直滑轨移动以及在夹爪电机带动下往靠近或远离保护膜方向转动。
3.根据权利要求2所述的撕膜机构，其特征在于，所述压膜组件包括压膜块和若干压膜杆，所述压膜杆安装在夹爪安装板上，能够跟随夹爪沿垂直滑轨上下移动将保护膜局部压住；所述压膜块设置在底座的撕膜起始处，压膜块能够在汽缸带动下，当夹爪上的易撕贴把保护膜的离型膜撕开一部分时，压膜块向下运动压住撕膜起始处已撕开的部分。
4.根据权利要求3所述的撕膜机构，其特征在于，所述易撕贴上料组件包括取料压杆，所述取料压杆能够从一端向下压在易撕贴上，使易撕贴的另一端翘起，便于夹爪夹取易撕贴。
5.根据权利要求4所述的撕膜机构，其特征在于，所述底座上设有硅胶垫，硅胶垫具有与保护膜相匹配的凹槽。
6.根据权利要求5所述的撕膜机构，其特征在于，所述夹爪撕膜时，压膜杆能够先压住保护膜，夹爪能够将易撕贴的局部与离型膜的一个角或者边部粘贴在一起，然后所述夹爪将离型膜往上撕开一部分后继续沿X轴机械臂的滑轨道移动以朝压膜杆的方向增大撕开的面积；当夹爪上的易撕贴把保护膜的离型膜撕开一部分时，压膜杆离开保护膜后，所述压膜块能够向下运动压住已撕开的部分，以使夹爪继续完成撕膜动作。
7.玻璃片贴膜装置，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述的撕膜机构，所述撕膜机构能够玻璃片和保护膜自动贴膜之前，撕去保护膜上的离型膜。
8.根据权利要求7所述的玻璃片贴膜装置，其特征在于，还包括保护膜上料和定位机构、移载组件和翻转贴合机构，所述保护膜上料和定位机构能够将保护膜逐一上料和初始定位，所述移载组件能够将经保护膜上料和定位机构初始定位后的保护膜转移至翻转贴合机构以供所述撕膜机构撕膜；所述翻转贴合机构能够将经撕膜机构撕膜撕去离型膜的保护膜与玻璃片在真空环境下贴合在一起。
9.根据权利要求8所述的玻璃片贴膜装置，其特征在于，所述保护膜上料和定位机构具有定位座组件，所述定位座组件包括定位底模和推板，定位底模具有与保护膜一致的仿形槽，定位底模的四个侧面外设有推板；所述推板能够将将伸出定位底模的保护膜局部推回至仿形槽。
10.根据权利要求9所述的玻璃片贴膜装置，其特征在于，所述保护膜上料和定位机构还包括保护膜上料盒，所述保护膜上料盒具有保护膜限位空间和顶杆，所述保护膜限位空间内侧面设有纵向的导向柱；所述顶杆从底部伸入保护膜限位空间；所述保护膜分别水平叠放在保护膜限位空间并能够在顶杆的推动和导向柱导向作用下垂直向上移动。
11.根据权利要求10所述的玻璃片贴膜装置，其特征在于，所述保护膜上料和定位机构还包括保护膜取料组件，包括若干柱子、汽缸支板、连杆、汽缸垫板、垂直汽缸和第一真空吸头；所述汽缸支板通过若干柱子固定安装在保护膜上料盒一侧；连杆垂直安装在延伸于柱子外侧的汽缸支板部分；汽缸垫板呈L形，汽缸垫板水平部分活动安装在连杆上，能以连杆为中心旋转；垂直汽缸固定在汽缸垫板垂直部分；垂直汽缸下面设置有第一真空吸头。
12.根据权利要求11所述的玻璃片贴膜装置，其特征在于，所述保护膜上料和定位机构还具有定位底板和定位调整块，定位底模设置在定位底板上，所述定位底板的前后两侧还设有定位调整块；所述定位调整块的移动能够推动定位底板及定位底模前或后移动，进而调整它们的位置。
13.根据权利要求8至12任一所述的玻璃片贴膜装置，其特征在于，所述翻转贴合机构，包括保护膜真空箱、玻璃片真空箱、玻璃座和翻转组件，所述撕膜机构的底座固定在保护膜真空箱的底部，玻璃座固定在玻璃片真空箱底部；保护膜真空箱和玻璃片真空箱分别与翻转组件连接，并相对于翻转组件对称设置；所述翻转组件能够带动保护膜真空箱整体翻转并覆盖在玻璃片真空箱上面，所述翻转贴合机构在保护膜真空箱和玻璃片真空箱产生真空并使玻璃座向上移动，进而完成已经撕去离型膜的保护膜与玻璃片的贴合。
14.根据权利要求13所述的玻璃片贴膜装置，其特征在于，所述移载组件包括Y轴机械臂、第二X轴机械臂、第二真空吸头和连接件；第二真空吸头通过连接件活动安装在第二X轴机械臂；第二真空吸头能够通过Y轴机械臂和第二X轴机械臂进行X、Y轴位移以将玻璃片从保护膜上料和定位机构取料并转移至撕膜机构的底座。
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