CN108230906B - 曲率调节装置及曲率调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种曲率调节装置,用于调节基板曲率,包括:用于承载固定基板的承载固定支架,包括相对设置的两个第一边框;与至少一个所述第一边框连接的移动控制结构,用于根据预设信息控制两个所述第一边框相向运动、以使得基板弯曲,所述预设信息包括基板的预设曲率。本发明还涉及一种曲率调节方法。本发明的有益效果是:移动控制结构的设置可以自动调节基板曲率,方便快捷,且基板弯曲后的曲率更为精确,可以提高工作效率及对曲面基板的检测准确度。
Description
技术领域
本发明涉及显示产品制作技术领域,尤其涉及一种曲率调节装置及曲率调节方法。
背景技术
在曲面显示领域中,在研发阶段需要采用曲面点灯设备研究不同曲率下半成品面板的功能特性。一般地,曲面点灯设备主要分为三部分,即:背光源、信号设备、曲率调节装置。其中,曲率调节装置的作用是使平面的显示面板弯曲以形成设定的曲率(或曲面半径)。
目前的曲率调节装置的主要结构包含两部分:主架和设置与主架上的夹具,夹具夹持于显示面板的四周边缘,起到固定和保护显示面板的作用。主架通过合页与点灯设备的工作台连接,通过其上的若干个夹钳装载夹具。夹钳与主架外侧的游标绑定,通过特定的转盘工具可调节游标的高度以调节曲率。
进行曲率调节时,假设定义曲率半径为3200mm。首先,查询设备厂商提供的参数手册获得各个游标的位置(高度)参数。根据获得的参数调节游标的位置。最后,将夹具和显示面板的组合件装载到主架上,并扭好螺丝固定夹钳。
根据上述曲率调节过程可以看出,常规曲率调节装置存在以下问题:
第一,曲率调节过度人工化。游标的调节和夹钳固定均需要人工,由于夹钳的数量较多,将导致曲率调节费时费力。
第二,无法满足动态变曲率的研究,例如不良程度随曲率变化的规律。
第三,需要进行参数查询,设定参数依赖参数手册,增大了出错率。第四,无曲率自动反馈机制,无法确定使用中该装置时显示面板的实际曲率。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种曲率调节装置及曲率调节方法,解决现有的曲率调节装置采用人工调节,工作效率低的问题。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种曲率调节装置,用于调节基板曲率,包括:
用于承载固定基板的承载固定支架,包括相对设置的两个第一边框;
与至少一个所述第一边框连接的移动控制结构,用于根据预设信息控制两个所述第一边框相向运动、以使得基板弯曲,所述预设信息包括基板的预设曲率。
进一步的,所述移动控制结构包括:
传动部,与至少一个所述第一边框连接;
移动量获取部,用于根据所述预设信息获取所述第一边框的移动量;
驱动部,用于根据所述移动量驱动所述传动部运动、以使得两个所述第一边框相向运动。
进一步的,所述传动部与两个所述第一边框连接,所述传动部包括分别与两个所述第一边框连接的两个推杆。
进一步的,还包括用于限定所述传动部的运动方向的第一限位结构。
进一步的,所述推杆平行于所述第一边框设置,一个所述推杆在远离另一个所述推杆的一侧设置有垂直于所述推杆的第一限位柱,且两个所述第一限位柱在同一直线上,
所述第一限位结构包括位于一个所述推杆远离另一个所述推杆的一侧的第一限位支撑板,所述第一限位支撑板上设置有供所述第一限位柱穿过的限位孔。
进一步的,所述承载固定支架还包括相对设置的两个第二边框,两个所述第二边框与两个所述第一边框形成框架结构,所述移动控制结构控制两个第一边框相向运动,所述第二边框在所述第一边框的带动下弯曲,
所述曲率调节装置还包括用于限定所述第二边框的移动轨迹的第二限位结构。
进一步的,所述第二边框上设置有垂直于所述第二边框的至少一个第二限位柱,所述第二限位结构包括两个第二限位支撑板,两个所述第二限位支撑板分别位于两个所述第二边框的一侧,所述第二限位支撑板上设置有第一条形限位槽,所述第二限位柱可在所述第一条形限位槽内按照预设轨迹移动。
进一步的,所述第二边框的两端设置有所述第三限位柱,所述第二限位支撑板上设置有与所述第三限位柱相对应的第二条形限位槽,所述第二条形限位槽的延伸方向与所述推杆的移动方向平行。
进一步的,以两个所述第三限位柱的中点为原点建立坐标系,起点坐标为(x0,0)的所述第一条形限位槽所限定的所述预设轨迹坐标(x′,y′)为:
其中S为两个所述第三限位柱之间的距离,r为所述预设曲率对应的曲率半径。
其中,s为第二边框上两个所述第三限位柱之间的距离,r为第二边框弯曲为圆弧后的半径。
进一步的,还包括用于获得所述第二边框的当前曲率的曲率信息反馈结构。
进一步的,所述曲率信息反馈结构包括:
设置于所述第二限位支撑板上的位置传感器,所述位置传感器用于获得位于两个所述第三限位柱的连线的中点的所述第二限位柱的当前位置;
曲率信息获取部,用于根据所述当前位置获取弯曲后的基板的当前曲率。
本发明还提供一种曲率调节方法,采用上述的曲率调节装置调节基板的曲率,包括以下步骤:
根据预设信息获取两个第一边框的移动量;
根据所述移动量控制两个所述第一边框相向运动,其中,所述预设信息包括基板的预设曲率。
进一步的,应用于上述的曲率调节装置,根据预设信息获取两个第一边框的移动量,具体包括:
进一步的,曲率调节装置还包括用于获得所述第二边框的当前曲率的曲率信息反馈结构,所述曲率信息反馈结构包括:
设置于所述第二限位支撑板上的位置传感器,所述位置传感器用于获得位于两个所述第三限位柱的连线的中点的所述第二限位柱的当前位置;
曲率信息获取部,用于根据所述当前位置获取弯曲后的基板的当前曲率。还包括:
获取弯曲后的基板的当前曲率,并将所述当前曲率与所述预设曲率进行对比;
当前曲率与所述预设曲率不同时,根据所述当前曲率和所述预设曲率获取两个第一边框的移动量、控制两个第一边框相向运动、使得基板的曲率为所述预设曲率。
本发明的有益效果是:移动控制结构的设置可以自动调节基板曲率,方便快捷,且基板弯曲后的曲率更为精确,可以提高工作效率及对曲面基板的检测准确度。
附图说明
图1表示本发明实施例中曲率调节装置分解示意图;
图2表示本发明实施例中推杆与承载固定支架连接状态示意图;
图3表示本发明实施例中承载固定支架结构示意图;
图4表示本发明实施例中推杆与第一限位结构连接状态示意图;
图5表示本发明实施例中第二限位结构示意图;
图6表示本发明实施例中第一限位结构和第二限位结构示意图;
图7表示本发明实施例中推杆移动量计算原理示意图;
图8表示本发明实施例中推杆移动量与曲率半径原理示意图;
图9表示本发明实施例中第二限位柱运动轨迹原理示意图;
图10表示本发明实施例中第二限位柱运动轨迹示意图;
图11表示本发明实施例中位置传感器获取的当前位置与当前曲率的关系示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明,所举实施例仅用于解释本发明,并非以此限定本发明的保护范围。
如图1-6所示,本实施例提供一种曲率调节装置,用于调节基板曲率,包括:
用于承载固定基板的承载固定支架,包括相对设置的两个第一边框3;
与至少一个所述第一边框3连接的移动控制结构,用于根据预设信息控制两个所述第一边框3相向运动、以使得基板弯曲,所述预设信息包括基板的预设曲率。
通过本实施例曲率调节装置实现了曲率的自动调节,提高工作效率,结构简单,组装方便。且移动控制结构控制两个所述第一边框3相向运动实现基板一次性弯曲成预设曲率,相对于现有技术中的逐个调整游标调整曲率的方式,可以可实现曲率动态调节,便于研究基板的性能与曲率的变化规律。
所述移动控制结构的具体结构形式可以有多种,只要实现根据预设信息控制两个所述第一边框3的相向运动即可,本实施例中,所述移动控制结构包括:
传动部,与至少一个所述第一边框3连接;
移动量获取部,用于根据所述预设信息获取所述第一边框3的移动量;
驱动部,用于根据所述移动量驱动所述传动部运动、以使得两个所述第一边框3相向运动。
根据实际需要,所述移动控制结构可以直接控制一个边框的运动,也可以同时控制两个边框的运动,优选的,本实施例中,所述移动控制结构同时控制两个边框的运动,相应的,所述传动部与两个所述第一边框3连接,但并不以此为限。
本实施例中,所述传动部与两个所述第一边框3连接,所述传动部包括分别与两个所述第一边框3连接的两个推杆7。
本实施例中,所述推杆7与相应的所述第一边框3通过螺栓锁紧(但并不以此为限),起到支撑所述承载固定支架的作用。
为了限定所述推杆7的移动方向,使其沿预设方向、预设轨迹移动,避免推杆7发生倾斜或扭曲,以提高本实施例中曲率调节的精确性,使得基板弯曲后的曲率为预设曲率,曲率调节装置还包括用于限定所述传动部的运动方向的第一限位结构。
所述推杆7可以与所述第一边框3平行设置,所述推杆7也可以与所述第一边框3垂直设置,只要可以推动相应的所述第一边框3移动即可。所述第一限位结构的具体结构形式也可以有多种,只要与所述推杆7相匹配以限定所述推杆7的移动方向即可,本实施例中,所述推杆7平行于所述第一边框3设置,一个所述推杆7在远离另一个所述推杆7的一侧设置有垂直于所述推杆7的第一限位柱71,且两个所述第一限位柱71在同一直线上,
所述第一限位结构包括位于一个所述推杆7远离另一个所述推杆7的一侧的第一限位支撑板6,所述第一限位支撑板6上设置有供所述第一限位柱71穿过的限位孔61。
位于一个所述推杆7的第一位置的所述第一限位柱71、与另一个所述推杆7的第二位置的所述第一限位柱71在同一直线上,所述第一位置和所述第二位置等高(在所述推杆7竖直放置的情况下),使得两个所述第一边框3的受力方向在同一直线上,是基板弯曲后基本为圆弧面,使得保证曲率调节的稳定性与精确性。
同一所述推杆7上的所述第一限位柱71的数量可以根据实际需要设定,为了避免推杆7的倾斜或扭曲,本实施例优选的,在同一所述推杆7的中点的两侧对称设置有两个所述第一限位柱71,但并不以此为限。
本实施例中,在同一所述推杆7上设置有两个所述第一限位柱71,在两个所述限位柱之间设置有与所述驱动部连接的驱动柱72,所述驱动柱72设置于所述推杆7的中点,避免推杆7的倾斜或扭曲,如图1和图4所示。
本实施例中,所述驱动部可以是驱动电机。
本实施例中,所述承载固定支架还包括相对设置的两个第二边框4,两个所述第二边框4与两个所述第一边框3形成框架结构,所述移动控制结构控制两个第一边框3相向运动,所述第二边框4在所述第一边框3的带动下弯曲,
所述曲率调节装置还包括用于限定所述第二边框4的移动轨迹的第二限位结构。
所述第二限位结构的设置,限定了基板弯曲后的形状,使得基板弯曲后基本为一圆弧面,但并不以此为限。
所述第二限位结构的具体形式可以有多种,只要可以限定所述第二边框4的移动轨迹即可,本实施例中,所述第二边框4上设置有垂直于所述第二边框4的至少一个第二限位柱41,所述第二限位结构包括两个第二限位支撑板5,两个所述第二限位支撑板5分别位于两个所述第二边框4的一侧,所述第二限位支撑板5上设置有第一条形限位槽51,所述第二限位柱41可在所述第一条形限位槽51内按照预设轨迹移动,如图5和图6所示。
需要说明的是,所述第二限位柱41的数量可根据实际需要设定,图3中所示,所述第二边框4上设置了5个所述第二限位柱41,但并不以此为限。
所述第二边框4上可以均匀的、等间距的设置多个所述第二限位柱41,也可以不等间距、无规则的设置多个所述第二限位柱41,只要相邻两个所述第二限位柱41的移动轨迹互不干扰,且分别按照预设轨迹移动即可。
相应的所述第一条形限位槽51的数量与所述第二限位柱41的数量相对应,且所述第一条形限位槽51的形状与相应的所述第二限位柱41的移动轨迹相符,即所述第一条形限位槽51的形状则由所述第二限位柱41的移动轨迹来设定。
本实施例中,所述第二边框4的两端设置有所述第三限位柱42,所述第二限位支撑板5上设置有与所述第三限位柱42相对应的第二条形限位槽52,所述第二条形限位槽52的延伸方向与所述推杆7的移动方向平行。
所述第三限位柱42位于所述第二边框4的两端,所述第二边框4的两端与两个所述第一边框3连接,两个所述第一边框3在所述传动部的传动作用下,相向运动,即平行于所述第二边框4的方向移动。
本实施例中,两个所述第一边框3和两个所述第二边框4形成的框架结构(第一框架结构),包括第一子框架1和第二子框架2,基板固定于第一子框架1和第二子框架2之间,第一子框架1和第二子框架2之间通过螺栓锁紧,所述第一框架结构的两个所述第一边框3与两个相对应的所述推杆7连接,所述第一框架结构的两个所述第二边框4上设置有所述第二限位柱41和所述第三限位柱42。
所述第一限位结构和所述第二限位结构形成与所述框架结构相对应的框架结构(第二框架结构),所述第二框架结构的两个所述第一限位支撑板6上设置有供所述第一限位柱71和所述驱动柱72穿过的限位孔61,所述第二框架结构的两个所述第二限位支撑板5上设置有所述第一条形限位槽51和所述第二条形限位槽52。
移动控制结构根据预设信息、通过两个所述推杆7推动两个所述第一边框3相向运动,使得两个所述第二边框4弯曲,实现曲率调节的自动化控制,且由于两个所述第二边框4的弯曲是整体弯曲成形,并不是局部调整,逐渐成形的,可实现曲率动态变化,便于研究基板性能与曲率的变化规律。
其中,s为第二边框4上两个所述第三限位柱42之间的距离,r为所述预设曲率对应的曲率半径。
两个所述第一边框3的移动量ΔL的具体计算过程如下:
第二边框4上两个所述第三限位柱42之间的距离s,在推杆7推进过程中所述第二边框4将形成圆弧,则弧长为S,对应的玄长为L,半径为r,推杆7的移动量为ΔL,则有:ΔL=S/2-L/2 (1)
Sinθ=L/2r (2)
θ=S/2r (3)
根据公式(1)、(2)、(3)获得:
若设S=1800,r=[900,4000],可以得到图8所示的曲线,即为移动控制结构的输入输出曲线。所述移动量获取部根据预先设定的曲率半径r(r可以是关于时间的变量),即可计算出推杆7的移动量,并将此信息传递给所述驱动部,所述驱动部同时传动两个推杆7,使承载固定支架变形,即使得所述第二边框4弯曲。
所述第一条形限位槽51用于限定所述第二限位柱41的移动轨迹,如图9和图10所示,以两个所述第三限位柱42的中点为原点建立坐标系,起点坐标为(x0,0)的所述第一条形限位槽51所限定的所述预设轨迹坐标(x′,y′)为:
其中S为两个所述第三限位柱42之间的距离,r为所述预设曲率对应的曲率半径。
具体计算过程如下:
以两个所述第三限位柱42的中点为原点,横向为x轴,竖向为y轴(参考图5方向),假设所述推杆7的移动量为0时,一个所述第二限位柱41的起点坐标为(x0,0),其中x0∈[-S/2,S/2]。当所述推杆7的移动量不为0时,该点的坐标将发生变化为(x’,y’),如图9所示,则:
x′=rsinα (4);
y′=rcosα-rcosθ (5);
α=x0/r (6);
根据公式(4)、(5)、(6)可获得:
假设S=1800,r=[900,4000],以两个第二限位柱41的移动轨迹为例,一个第二限位柱41的起点坐标为(S/6,0),另一个第二限位柱41的起点坐标为(S/3,0),则两个第二限位柱41的轨迹为图10所示。
所述第一条形限位槽51的形状则由所述第二限位柱41的移动轨迹来设定,所述第一条形限位槽51和第二条形限位槽52的设置可以使所述第二边框4在推杆7的推作用下、按照圆弧的规律变形。
本实施例中,曲率调节装置还包括用于获得所述第二边框4的当前曲率的曲率信息反馈结构。
优选的,所述曲率信息反馈结构包括:
设置于所述第二限位支撑板5上的位置传感器8,所述位置传感器8用于获得位于两个所述第三限位柱42的连线的中点的所述第二限位柱41的当前位置;
曲率信息获取部,用于根据所述当前位置获取弯曲后的基板的当前曲率。
采用位置传感器8感应所述第二限位柱41和/或所述第三限位柱42的位置,从而反馈弯曲后的基板的当前曲率。由于在基弯曲过程中,两个所述第三限位柱42的中点的行程最大且为直线,易于位置传感器8的探测。因此,在所述第二限位支撑板5的中点位置设置位置传感器8,如图6所示。该位置传感器8所获得的相应的所述第二限位柱41的当前位置信息与当前位置y基板的曲率半径r的关系曲线如图11所示。
需要说明的是,以上公式计算均以基板表面为参考,所述第二限位柱41和所述第三限位柱42的轴心均在基板表面上,以提高移动量获取部获取所述推杆7的移动量、以及所述曲率信息获取部获取的基板的当前曲率的准确性。且在实际使用中,基板的长边的中心(所需弯曲的边)与两个所述第三限位柱42的中点对齐,以提高移动量获取部获取所述推杆7的移动量、以及所述曲率信息获取部获取的基板的当前曲率的准确性。
本实施例还提供一种曲率调节方法,采用上述的曲率调节装置调节基板的曲率,包括以下步骤:
根据预设信息获取两个第一边框3的移动量;
根据所述移动量控制两个所述第一边框3相向运动,其中,所述预设信息包括基板的预设曲率。
本实施例中,应用于上述的曲率调节装置,根据预设信息获取两个第一边框3的移动量,具体包括:
两个所述第一边框3的移动量ΔL的具体计算过程如下:
第二边框4上两个所述第三限位柱42之间的距离s,在推杆7推进过程中所述第二边框4将形成圆弧,则弧长为S,对应的玄长为L,半径为r,推杆7的移动量为ΔL,则有:ΔL=S/2-L/2 (1)
Sinθ=L/2r (2)
θ=S/2r (3)
根据公式(1)、(2)、(3)获得:
若设S=1800,r=[900,4000],可以得到图8所示的曲线,即为移动控制结构的输入输出曲线。所述移动量获取部根据预先设定的曲率半径r(r可以是关于时间的变量),即可计算出推杆7的移动量,并将此信息传递给所述驱动部,所述驱动部同时传动两个推杆7,使承载固定支架变形,即使得所述第二边框4弯曲。
本实施例中,曲率调节装置还包括用于获得所述第二边框4的当前曲率的曲率信息反馈结构,所述曲率信息反馈结构包括:
设置于所述第二限位支撑板5上的位置传感器8,所述位置传感器8用于获得位于两个所述第三限位柱42的连线的中点的所述第二限位柱41的当前位置;
曲率信息获取部,用于根据所述当前位置获取弯曲后的基板的当前曲率。还包括:
获取弯曲后的基板的当前曲率,并将所述当前曲率与所述预设曲率进行对比;
当前曲率与所述预设曲率不同时,根据所述当前曲率和所述预设曲率获取两个第一边框3的移动量、控制两个第一边框3相向运动、使得基板的曲率为所述预设曲率。
本实施例所述曲率调节装置具有以下优点:无需人工手动调节,组装简便、快速;实现曲率调节自动化控制;具有曲率反馈机制,提高曲率调节的精确性;可实现曲率动态变化,便于研究基板性能与曲率的变化规律。
以上所述为本发明较佳实施例,需要说明的是,对于本领域普通技术人员来说,在不脱离以上所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。
Claims (7)
1.一种曲率调节装置,用于调节基板曲率,其特征在于,包括:
用于承载固定基板的承载固定支架,包括相对设置的两个第一边框;
与至少一个所述第一边框连接的移动控制结构,用于根据预设信息控制两个所述第一边框相向运动、以使得基板弯曲,所述预设信息包括基板的预设曲率;
所述移动控制结构包括:
传动部,与至少一个所述第一边框连接;
移动量获取部,用于根据所述预设信息获取所述第一边框的移动量;
驱动部,用于根据所述移动量驱动所述传动部运动、以使得两个所述第一边框相向运动;
所述传动部与两个所述第一边框连接,所述传动部包括分别与两个所述第一边框连接的两个推杆;
还包括用于限定所述传动部的运动方向的第一限位结构;
所述推杆平行于所述第一边框设置,一个所述推杆在远离另一个所述推杆的一侧设置有垂直于所述推杆的第一限位柱,且一个所述推杆上的所述第一限位柱与另一个所述推杆上位置相对应的所述第一限位柱在同一直线上,
所述第一限位结构包括位于一个所述推杆远离另一个所述推杆的一侧的第一限位支撑板,所述第一限位支撑板上设置有供所述第一限位柱穿过的限位孔;
所述承载固定支架还包括相对设置的两个第二边框,两个所述第二边框与两个所述第一边框形成框架结构,所述移动控制结构控制两个第一边框相向运动,所述第二边框在所述第一边框的带动下弯曲,
所述曲率调节装置还包括用于限定所述第二边框的移动轨迹的第二限位结构;
所述第二边框上设置有垂直于所述第二边框的至少一个第二限位柱,所述第二限位结构包括两个第二限位支撑板,两个所述第二限位支撑板分别位于两个所述第二边框的一侧,所述第二限位支撑板上设置有第一条形限位槽,所述第二限位柱可在所述第一条形限位槽内按照预设轨迹移动;
所述第二边框的两端设置有第三限位柱,所述第二限位支撑板上设置有与所述第三限位柱相对应的第二条形限位槽,所述第二条形限位槽的延伸方向与所述推杆的移动方向平行;
以两个所述第三限位柱的中点为原点建立坐标系,起点坐标为(x0,0)的所述第一条形限位槽所限定的预设轨迹坐标(x′,y′)为:
其中,x0∈[-S/2,S/2],S为两个所述第三限位柱之间的距离,r为所述预设曲率对应的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的曲率调节装置,其特征在于,还包括用于获得所述第二边框的当前曲率的曲率信息反馈结构。
4.根据权利要求3所述的曲率调节装置,其特征在于,所述曲率信息反馈结构包括:
设置于所述第二限位支撑板上的位置传感器,所述位置传感器用于获得位于两个所述第三限位柱的连线的中点的所述第二限位柱的当前位置;
曲率信息获取部,用于根据所述当前位置获取弯曲后的基板的当前曲率。
5.一种曲率调节方法,其特征在于,采用权利要求1-4任一项所述的曲率调节装置调节基板的曲率,包括以下步骤:
根据预设信息获取两个第一边框的移动量;
根据所述移动量控制两个所述第一边框相向运动,其中,所述预设信息包括基板的预设曲率。
7.根据权利要求5所述的曲率调节方法,应用于如权利要求3或4所述的曲率调节装置,其特征在于,还包括:
获取弯曲后的基板的当前曲率,并将所述当前曲率与所述预设曲率进行对比;
当前曲率与所述预设曲率不同时,根据所述当前曲率和所述预设曲率获取两个第一边框的移动量、控制两个第一边框相向运动、使得基板的曲率为所述预设曲率。
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