CN106965999A - 膜状材料剥离及贴合装置与使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜状材料剥离及贴合装置与使用方法，其装置包括垂直升降机构、支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构。支撑平台连接在垂直升降机构的升降端上，滚动撕覆膜机构通过弹簧和导向机构连接在支撑平台的底面上。其装置和使用方法实现了待加工屏保护膜的剥离和贴合过程在一台机器上自动完成，避免了被撕下保护膜的浪费，降低了生产成本，缩短了生产线占用的空间，具有结构简单、实用，成本低，工作效率高，适合在各种LED屏、液晶屏、手机屏的生产过程中使用。

Description

膜状材料剥离及贴合装置与使用方法

技术领域

本发明涉及LED屏、液晶屏等加工过程中使用的一种装置，特别涉及一种可对此类屏幕保护用膜状材料同时进行剥离及贴合加工的装置，以及其使用方法。

背景技术

当今社会，手机、平板电脑、各种显示屏的应用越来越多。在此类产品中，显示的重点部分——LED屏、液晶屏等都需在流水加工过程中进行覆膜保护，以避免屏幕在流水化生产作业中受到划伤、磕碰，甚至出现手纹等影响产品质量和美观的问题。

为确保上述目标顺利实现，LED屏、液晶屏等在加工完成前都需进行人工或电子的屏幕检验，从而需要将生产中用于保护屏幕的覆膜撕掉，检验完成后，再重新进行覆膜，形成成品出厂。此过程不仅会造成膜材的大量损耗，还需增加相应的撕膜机和覆膜机进行撕膜和覆膜处理，大大延长了流水线的作业长度，增加了作业面积和生产成本，降低了生产效率。

为简化生产过程，降低生产成本，优化撕膜和覆膜流水作业装置，就成为本发明所要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有情况和不足，本发明旨在提供一种在LED屏、液晶屏等生产检验过程中完成撕膜后，再利用撕下的膜材重新进行覆膜的、一体式的膜状材料剥离及贴合装置，以及其使用方法，以避免对撕下膜材的浪费，优化撕膜和覆膜生产过程，降低生产成本。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

膜状材料剥离及贴合装置，包括垂直升降机构、支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构；支撑平台连接在垂直升降机构的升降端上；滚动撕覆膜机构通过导向机构连接在支撑平台的底面上；弹簧连接在支撑平台与滚动撕覆膜机构之间。

所述滚动撕覆膜机构包括‘Π’形支架、导辊、摩擦轮和限位气缸；所述‘Π’形支架的顶部通过导向机构与支撑平台的底面相连接；导辊连接在‘Π’形支架的两个支脚之间，导辊的圆周面上沿着轴向设有凸起，凸起的表面设有粘胶；摩擦轮同轴连接在导辊一侧的端面上，摩擦轮的外径小于带有凸起的导辊外径并且大于导辊的直径；限位气缸连接在‘Π’形支架的一侧端面上，限位气缸的缸杆穿过‘Π’形支架与导辊的端面相对应。

所述滚动撕覆膜机构包括‘Π’形支架、导辊、导辊复位电机和限位气缸；‘Π’形支架的顶部通过导向机构与支撑平台的底面相连接；限位气缸和导辊复位电机分别连接在‘Π’形支架的一侧端面上；导辊位于‘Π’形支架的两个支脚之间，导辊一端支撑在支脚上，另一端连接在导辊复位电机的输出轴上；导辊的圆周面上沿着轴向设有凸起，凸起的表面设有粘胶；限位气缸的缸杆穿过‘Π’形支架与导辊的端面相对应。

所述滚动撕覆膜机构还包括前吹气管和后吹气管，前、后吹气管分别固定在‘Π’形支架上；前吹气管的出口与导辊上凸起的撕膜旋转方向相对，前吹气管的出口方向与导辊的圆周表面相切；后吹气管位于导辊覆膜旋转方向的一侧，后吹气管的出口方向垂直向下。

所述后吹气管通过倒置的‘L’形支架连接在‘Π’形支架上，倒置的‘L’形支架的垂直端靠近导辊的圆周面，垂直端的底部端面为圆弧状，底部端面的高度与导辊的底面高度相平齐。

所述凸起为连续或断续状分布。

所述导向机构为两个直线轴承或两个直线导轨，两个直线轴承或两个直线导轨均匀连接在支撑平台与‘Π’形支架之间。

所述垂直升降机构为气动滑台，或电机驱动的直线运动装置。

膜状材料剥离及贴合装置的使用方法，具体步骤包括：

步骤1、将膜状材料剥离及贴合装置对应设置在可水平方向前后移动的治具平台上方，依靠凸起产生的重心偏移，使导辊圆周面上的轴向凸起对应于治具平台定位面的垂直上方，限位气缸将导辊定位锁紧，摩擦轮位于治具平台上方。 或，依靠导辊复位电机将导辊旋转到初始位置上，导辊圆周面上的轴向凸起对应于治具平台定位面的垂直上方，限位气缸将导辊定位锁紧。

步骤2、带有保护膜的待加工屏放置在治具平台的定位面上并被吸附在治具平台上。

步骤3、剥离保护膜时，治具平台向前水平运动，待加工屏移动到标定的加工位置时停止移动，垂直升降机构推动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向下运动，导辊圆周面上的轴向凸起与待加工屏的保护膜相接触并粘接。

步骤4、摩擦轮与治具平台表面充分接触；或，导辊在‘Π’形支架支脚和导辊复位电机输出轴的支撑下与待加工屏表面的保护膜相接触。

步骤5、弹簧受压产生变形，限位气缸开启，治具平台继续向前水平运动。

步骤6、摩擦轮在摩擦力的作用下带动导辊同步转动；或，导辊复位电机旋转，并保持导辊旋转速度与治具平台的线速度一致。

步骤7、前吹气管开始吹气，保护膜在凸起表面粘胶的作用下被剥离、卷起，并逐渐缠绕在导辊圆周面上。

步骤8、保护膜剥离完成，垂直升降机构拉动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向上运动，摩擦轮脱离治具平台，或导辊复位电机停止转动，限位气缸锁紧并将导辊位置固定，治具平台继续向前运动。

步骤9、当对待加工屏进行覆膜时，治具平台向后水平运动，待加工屏移动到标定的开始覆膜位置时停止移动，垂直升降机构推动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向下运动，导辊圆周面上的轴向凸起与待加工屏相接触并将覆膜起始端粘接在待加工屏上。

步骤10、摩擦轮与治具平台表面充分接触，或导辊复位电机支撑下的导辊表面与待加工屏表面相接触，弹簧受压产生变形，前吹气管关闭，限位气缸和后吹气管开启。

步骤11、导辊在摩擦轮与治具平台摩擦力的作用下开始反向旋转，或导辊在导辊复位电机的反向带动下，缠绕在导辊上的保护膜在倒置‘L’形支架垂直端端面的导引下，重新被贴装在待加工屏的相应位置上，直至保护膜与导辊上的轴向凸起分离。

步骤12、后吹气管关闭，垂直升降机构带动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体向上升起，摩擦轮脱离治具平台，或导辊复位电机停止转动，限位气缸锁紧并将导辊位置固定，一次撕、覆膜过程完成。

所述步骤1中，膜状材料剥离及贴合装置与治具平台的数量也可分别为两个以上，两个以上的膜状材料剥离及贴合装置和治具平台一一对应。

本发明所述的膜状材料剥离及贴合装置与使用方法的有益效果包括：

1、实现了待加工屏保护膜的剥离和贴合过程在一台机器上进行，降低了生产成本，缩短了流水线的作业长度；

2、剥离和贴合过程都针对一个保护膜进行，避免了保护膜的浪费，节约了成本；

3、采用非动力状态下摩擦轮带动导辊同步旋转，有效保证了导辊旋转过程与治具平台移动过程的同步性，并且非动力状态下，不会对保护膜产生拉拽效果，避免了保护膜剥离过程产生弹性变形；

4、利用前、后吹气管对保护膜进行平展处理，利用倒置的‘L’形支架对覆膜过程进行保护膜位置的压低处理，有效实现了剥离和覆膜过程保护膜的平展性以及覆膜后期保护膜前端从凸起处可靠分离；

5、整体结构简单、实用，成本低，工作效率高，适合在各种LED屏、液晶屏的生产过程中使用。

附图说明

图1为本发明所述膜状材料剥离及贴合装置的结构示意图一；

图2为本发明所述膜状材料剥离及贴合装置的结构示意图二；

图3为本发明所述膜状材料剥离及贴合装置的结构示意图三

图4为本发明所述膜状材料剥离及贴合装置的结构示意图四；

图5为本发明所述膜状材料剥离及贴合装置使用状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、图2、图3、图4对本发明所述的膜状材料剥离及贴合装置作进一步的详细描述：

本发明所述的膜状材料剥离及贴合装置，包括垂直升降机构1、支撑平台14、导向机构、弹簧13和滚动撕覆膜机构。本例中，垂直升降机构1为一套气动滑台，滑动部分与支撑平台14相连接，并带动支撑平台14上、下运动。当然，垂直升降机构1也可以为电机驱动的直线运动装置，并与支撑平台14连接。导向机构为两个直线轴承5，两个直线轴承5均匀连接在支撑平台14与滚动撕覆膜机构之间。滚动撕覆膜机构与支撑平台14之间安装有弹簧13，弹簧13可起到行程缓冲的作用。

滚动撕覆膜机构包括‘Π’形支架2、导辊3、摩擦轮7、限位气缸4、前吹气管6和后吹气管9。‘Π’形支架2的顶部通过弹簧13与支撑平台14的底面相连接，两个直线轴承5均匀连接在支撑平台14与‘Π’形支架2之间。导辊3连接在‘Π’形支架2下端开口的两个支脚之间，导辊3的圆周面上沿着轴向设有凸起15，凸起15呈断续状分布。本例中，断续状的凸起15为两个，两个凸起15分布在导辊3的两端，凸起15的表面设有粘胶。摩擦轮7同轴连接在导辊3一侧的端面上，摩擦轮7的外径小于带有凸起15的导辊3外径并且大于导辊3的直径。限位气缸4连接在‘Π’形支架2的一侧端面上，限位气缸4的缸杆穿过‘Π’形支架2与导辊3的端面相对应。前吹气管6固定在‘Π’形支架2上，后吹气管9通过倒置的‘L’形支架8连接在‘Π’形支架2的另一侧。前吹气管6的出口与导辊3上凸起15的撕膜旋转方向相对，前吹气管6的出口方向与导辊3的圆周表面相切。后吹气管9位于导辊3覆膜旋转方向的一侧，后吹气管9的出口方向垂直向下。倒置的‘L’形支架8位于后吹气管9与导辊3之间，倒置的‘L’形支架8的垂直端11靠近导辊3的圆周面，垂直端11的底部端面为圆弧状，底部端面的高度与导辊3的底面高度相平齐。

为进一步提高使用性能，本例中，弹簧13偏离导辊3的垂直中心面，弹簧13靠近导辊3的覆膜旋转方向一侧。这样设置的弹簧13，可以降低凸起15向下时产生的垂直压力，避免压力过大、过直接造成保护膜与凸起15粘接过于牢固，影响后续覆膜时的脱离过程。

当然，根据待加工屏上保护膜的形状，设置在导辊3上轴向的凸起15也可为连续状分布或不均匀状的断续分布，以便于与保护膜形成对位、定点粘接，方便剥离和覆膜过程。或者，也可不设置摩擦轮进行被动传动，而是通过在导辊一侧安装相应的导辊复位电机，通过导辊复位电机驱动导辊主动旋转，从而完成撕、覆膜过程所需的正、反向转动和复位过程。

下面对上述一种膜状材料剥离及贴合装置的使用方法作进一步的详细描述：

本发明所述的一种膜状材料剥离及贴合装置的使用方法，具体步骤包括：

步骤1、将膜状材料剥离及贴合装置对应设置在可水平方向前后移动的治具平台上方，导辊圆周面上的轴向凸起对应于治具平台定位面的垂直上方，限位气缸将导辊定位锁紧，摩擦轮位于治具平台上方。

本例中，如图5所示，采用中心支架的方式，将两套膜状材料剥离及贴合装置24分别固定在一个中心支架22上，两套膜状材料剥离及贴合装置24分别与下方的两套治具平台21相对应，可以同时进行两条生产线的待加工屏的检验。限位气缸通过缸杆与导辊端面相接触，形成对导辊位置的锁紧，防止了轴向凸起的位置发生偏移，影响后期定位粘接。

步骤2、带有保护膜的待加工屏放置在治具平台的定位面上，并被吸附在治具平台上。

待加工屏采用真空吸附的方式被吸附在治具平台上，并通过定位面将待加工屏的位置准确定位。

步骤3、当需要剥离保护膜时，治具平台向前水平运动，待加工屏移动到标定的加工位置时停止移动，垂直升降机构推动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向下运动，导辊圆周面上的轴向凸起与待加工屏的保护膜相接触并粘接，摩擦轮与治具平台表面充分接触，弹簧受压产生变形。

由于整个滚动撕覆膜机构是在弹簧的支撑下随着支撑平台上、下移动，所以整个滚动撕覆膜机构始终处于弹性支撑状态。当弹簧受压产生弹性变形后，摩擦轮与治具平台表面形成充分接触，为后续摩擦传动过程提供了保障。而轴向凸起采用断续方式分布在导辊的两端，与待加工屏上保护膜的形状形成对应，为方便、有序的剥离和覆膜过程提供了保证。

步骤4、限位气缸开启，治具平台继续向前水平运动，前吹气管开始吹气，摩擦轮由于摩擦产生旋转，带动导辊同步转动，保护膜在凸起表面粘胶的作用下被剥离、卷起，并逐渐缠绕在导辊圆周面上。

随着限位气缸的开启，导辊可以自由旋转。在摩擦轮的带动下，导辊随着治具平台的移动而同步转动，从而在移动过程中对保护膜形成卷起、剥离。为确保导辊卷起的保护膜处于平展状态，通过前吹风管的吹风，对剥离的保护膜产生一个空气压力，使保护膜可以在卷起时自由舒展，从而平展、均匀地贴在导辊表面，为后续再次覆膜过程提供保证。

步骤5、保护膜剥离完成，限位气缸锁紧并将导辊位置固定，垂直升降机构拉动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向上运动，治具平台继续向前运动。

限位气缸的再次锁紧，可以使导辊的位置保持固定，从而使缠绕的保护膜的末端位置也保持固定，在检验待加工屏的同时，为后续再次覆膜过程做好准备。

步骤6、当对待加工屏进行覆膜时，治具平台向后水平运动，当待加工屏移动到标定的开始覆膜位置时停止移动，垂直升降机构推动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向下运动，导辊圆周面上的轴向凸起与待加工屏的保护膜相接触并粘接，摩擦轮与治具平台表面充分接触，弹簧受压产生变形；同时，前吹气管关闭，限位气缸和后吹气管分别开启，缠绕在导辊上的保护膜随着导辊的反转以及在倒置‘L’形支架垂直端端面的导引下，重新被贴装在待加工屏的相应位置上，直至保护膜与导辊上的轴向凸起分离；

覆膜时，由于导辊位置被限位气缸锁紧，不会产生位置偏移。当治具平台向后水平运动时，限位气缸和后吹气管开启，位于导辊上的保护膜末端准确与待加工屏表面定位并粘贴，随着治具平台的继续后移，导辊在摩擦轮的作用下旋转，上述剥离的保护膜被重新附着在待加工屏表面。为保证覆膜后期保护膜前端能顺利从导辊上的轴向凸起分离，倒置的‘L’形支架垂直端的端面会始终对保护膜形成一个向下的引导力，以防止凸起处保护膜粘接端对已附着在待加工屏上的保护膜形成掀起作用，使包括保护膜前端在内的整个覆膜过程可以安全、顺利地进行。为进一步确保覆膜质量，在倒置‘L’形支架的垂直端外侧，后吹气管还会对覆膜进行吹气处理，以便保护膜附着平展，形成良好覆膜效果。

步骤7、后吹气管关闭，限位气缸锁紧，垂直升降机构带动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体向上升起，摩擦轮与治具平台脱离，一次撕、覆膜过程完成。

随着一次撕、覆膜过程的完成，限位气缸再次将导辊锁紧，为下一次的撕、覆膜过程做好了准备。

Claims (10)

1.膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，包括垂直升降机构、支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构；所述支撑平台连接在垂直升降机构的升降端上；所述滚动撕覆膜机构通过导向机构连接在支撑平台的底面上；所述弹簧连接在支撑平台与滚动撕覆膜机构之间。

2.根据权利要求1所述的膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，所述滚动撕覆膜机构包括‘Π’形支架、导辊、摩擦轮和限位气缸；所述‘Π’形支架的顶部通过导向机构与支撑平台的底面相连接；所述导辊连接在‘Π’形支架的两个支脚之间，导辊的圆周面上沿着轴向设有凸起，凸起的表面设有粘胶；所述摩擦轮同轴连接在导辊一侧的端面上，摩擦轮的外径小于带有凸起的导辊外径并且大于导辊的直径；所述限位气缸连接在‘Π’形支架的一侧端面上，限位气缸的缸杆穿过‘Π’形支架与导辊的端面相对应。

3.根据权利要求1所述的膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，所述滚动撕覆膜机构包括‘Π’形支架、导辊、导辊复位电机和限位气缸；所述‘Π’形支架的顶部通过导向机构与支撑平台的底面相连接；所述限位气缸和导辊复位电机分别连接在‘Π’形支架的一侧端面上；所述导辊位于‘Π’形支架的两个支脚之间，导辊一端支撑在支脚上，另一端连接在导辊复位电机的输出轴上；所述导辊的圆周面上沿着轴向设有凸起，凸起的表面设有粘胶；所述限位气缸的缸杆穿过‘Π’形支架与导辊的端面相对应。

4.根据权利要求2或3所述的膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，还包括前吹气管和后吹气管，前、后吹气管分别固定在‘Π’形支架上；所述前吹气管的出口与导辊上凸起的撕膜旋转方向相对，前吹气管的出口方向与导辊的圆周表面相切；所述后吹气管位于导辊覆膜旋转方向的一侧，后吹气管的出口方向垂直向下。

5.根据权利要求4所述的膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，所述后吹气管通过倒置的‘L’形支架连接在‘Π’形支架上，倒置的‘L’形支架的垂直端靠近导辊的圆周面，垂直端的底部端面为圆弧状，底部端面的高度与导辊的底面高度相平齐。

6.根据权利要求2或3所述的膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，所述凸起为连续或断续状分布。

7.根据权利要求4所述的膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，所述导向机构为两个直线轴承或两个直线导轨，两个直线轴承或两个直线导轨均匀连接在支撑平台与‘Π’形支架之间。

8.根据权利要求4所述的膜状材料剥离及贴合装置，其特征在于，所述垂直升降机构为气动滑台，或电机驱动的直线运动装置。

9.一种基于上述权利要求5所述膜状材料剥离及贴合装置的使用方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1、将膜状材料剥离及贴合装置对应设置在可水平方向前后移动的治具平台上方，依靠凸起产生的重心偏移，使导辊圆周面上的轴向凸起对应于治具平台定位面的垂直上方，限位气缸将导辊定位锁紧，摩擦轮位于治具平台上方；

或，依靠导辊复位电机将导辊旋转到初始位置上，导辊圆周面上的轴向凸起对应于治具平台定位面的垂直上方，限位气缸将导辊定位锁紧；

步骤2、带有保护膜的待加工屏放置在治具平台的定位面上并被吸附在治具平台上；

步骤3、剥离保护膜时，治具平台向前水平运动，待加工屏移动到标定的加工位置时停止移动，垂直升降机构推动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向下运动，导辊圆周面上的轴向凸起与待加工屏的保护膜相接触并粘接；

步骤4、摩擦轮与治具平台表面充分接触；或，导辊在‘Π’形支架支脚和导辊复位电机输出轴的支撑下与待加工屏表面的保护膜相接触；

步骤5、弹簧受压产生变形，限位气缸开启，治具平台继续向前水平运动；

步骤6、摩擦轮在摩擦力的作用下带动导辊同步转动；或，导辊复位电机旋转，并保持导辊旋转速度与治具平台的线速度一致；

步骤7、前吹气管开始吹气，保护膜在凸起表面粘胶的作用下被剥离、卷起，并逐渐缠绕在导辊圆周面上；

步骤8、保护膜剥离完成，垂直升降机构拉动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向上运动，摩擦轮脱离治具平台，或导辊复位电机停止转动，限位气缸锁紧并将导辊位置固定，治具平台继续向前运动；

步骤9、当对待加工屏进行覆膜时，治具平台向后水平运动，待加工屏移动到标定的开始覆膜位置时停止移动，垂直升降机构推动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体垂直向下运动，导辊圆周面上的轴向凸起与待加工屏相接触并将覆膜起始端粘接在待加工屏上；

步骤10、摩擦轮与治具平台表面充分接触，或导辊复位电机支撑下的导辊表面与待加工屏表面相接触，弹簧受压产生变形，前吹气管关闭，限位气缸和后吹气管开启；

步骤11、导辊在摩擦轮与治具平台摩擦力的作用下开始反向旋转，或导辊在导辊复位电机的反向带动下，缠绕在导辊上的保护膜在倒置‘L’形支架垂直端端面的导引下，重新被贴装在待加工屏的相应位置上，直至保护膜与导辊上的轴向凸起分离；

步骤12、后吹气管关闭，垂直升降机构带动支撑平台、导向机构、弹簧和滚动撕覆膜机构整体向上升起，摩擦轮脱离治具平台，或导辊复位电机停止转动，限位气缸锁紧并将导辊位置固定，一次撕、覆膜过程完成。

10.根据权利要求9所述的膜状材料剥离及贴合装置的使用方法，其特征在于，所述步骤1中，膜状材料剥离及贴合装置与治具平台的数量也可分别为两个以上，两个以上的膜状材料剥离及贴合装置和治具平台一一对应。