CN108630104B - 一种曲面元件的贴合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲面元件的贴合装置，包括：一承载机构，用于承载固定曲面元件；一摆动贴合机构，用于以摆动压合的方式在曲面元件的贴合曲面上贴合薄膜元件，位于所述承载机构的上方；一控制器，用于控制所述摆动贴合机构的压合轨迹，电连接至所述摆动贴合机构。该曲面元件的贴合装置对不同压合点上的压合力和该压合点上的切线之间的夹角大小的差异较小或无，改善了因贴合时受力不均导致的气泡、压痕、压裂等不良情况。

Description

一种曲面元件的贴合装置

技术领域

本发明涉及曲面贴合领域，尤其涉及一种曲面元件的贴合装置。

背景技术

随着曲面显示技术的发展，曲面显示模组在手机、电视或车载中控台等产品中的使用越来越广泛，为了获得或提高产品的相应功能，曲面盖板、曲面触摸屏或曲面显示屏等曲面显示模组中的曲面元件上往往需要贴合薄膜元件，比如：在曲面盖板或曲面触摸屏上贴合增透薄膜，或者，在曲面盖板上贴合触摸薄膜以形成曲面触摸屏，并且，随着OLED技术的发展，柔性OLED屏将会是主流，曲面显示模组也需要将柔性OLED屏贴合在曲面盖板或曲面触摸屏上。

现有的曲面贴合技术，如图1所示，大多采用滚筒贴合方式，通过连杆3’的水平平移和竖直升降来控制滚筒2’的压合轨迹，但是在实际贴合过程中，经常会出现气泡、压痕和压裂等不良情况，经过检测分析后发现，这些不良情况是由于滚筒2’在贴合时，其输出的压合力F始终竖直向下，在不同压合点上的压合力F1’、F2’、F3’和该压合点上的切线Q1’、Q2’、Q3’之间的夹角大小的差异太大，进而导致受力不均匀所致。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种曲面元件的贴合装置，其对不同压合点上的压合力和该压合点上的切线之间的夹角大小的差异较小或无，改善了因贴合时受力不均导致的气泡、压痕、压裂等不良情况。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种曲面元件的贴合装置，包括：

一承载机构，用于承载固定曲面元件；

一摆动贴合机构，用于以摆动压合的方式在曲面元件的贴合曲面上贴合薄膜元件，位于所述承载机构的上方；

一控制器，用于控制所述摆动贴合机构的压合轨迹，电连接至所述摆动贴合机构。

进一步地，所述摆动贴合机构包括：

一伸缩摆臂，用于在所述控制器的控制下进行摆动和伸缩，电连接至所述控制器；

一贴合滚筒，用于在所述伸缩摆臂的控制下，沿曲面元件的贴合曲面滚动以贴合薄膜元件，连接在所述伸缩摆臂的下端。

进一步地，所述摆动贴合机构还包括：

一伺服电机，用于在所述控制器的控制下输出动力，电连接至所述控制器；

一旋转轴，用于在所述伺服电机的控制下旋转，其输入端连接至所述伺服电机的输出端，输出端连接至所述伸缩摆臂的上端。

进一步地，所述承载机构包括：

一承载台，用于承载固定曲面元件，其承载面为与曲面元件相匹配的曲面。

进一步地，还包括：

一扫描机构，用于扫描获取贴合曲面的三维点云坐标。

进一步地，所述扫描机构包括：

一光栅投影仪，用于向贴合曲面上投影光栅；

两光栅摄像头，用于同时拍摄获取贴合曲面上的光栅图像；

一处理器，用于控制所述光栅投影仪进行投影，以及控制所述光栅摄像头进行拍摄，并依据获取的光栅图像计算出贴合曲面的三维点云坐标，分别电连接至所述光栅投影仪和光栅摄像头。

进一步地，所述控制器和处理器之间通过数据线缆或无线网络进行数据传输。

进一步地，所述控制器依据所述扫描机构获取的贴合曲面的三维点云坐标，控制所述摆动贴合机构的压合轨迹。

进一步地，所述控制器进行如下步骤：

步骤1：从所述扫描机构获取贴合曲面的三维点云坐标；

步骤2：计算出所述摆动贴合机构的摆动角度；

步骤3：依据计算出的摆动角度，向所述摆动贴合机构输出对应的摆动驱动电流。

进一步地，所述控制器在执行步骤2时，还包括：计算出所述摆动贴合机构的伸缩长度；在执行步骤3时，还包括：依据计算出的伸缩长度，向所述摆动贴合机构输出对应的伸缩驱动电流。

本发明具有如下有益效果：该曲面元件的贴合装置在将薄膜元件贴合在曲面元件的贴合曲面上时，采用摆动压合的方式将压合力作用在曲面元件和薄膜元件的压合点上，当所述摆动贴合机构摆动到不同角度时，其压合力的方向是不同的，能够减小不同压合点上的压合力和该压合点上的切线之间的夹角大小的差异较小，甚至于能够使不同压合点上的压合力和该压合点上的切线之间始终保持垂直，改善了因贴合时受力不均导致的气泡、压痕和压裂等不良情况。

附图说明

图1为现有的曲面元件的贴合装置的示意图；

图2为本发明提供的曲面元件的贴合装置的示意图；

图3为本发明提供的贴合装置的扫描机构的示意图

图4为本发明提供的曲面元件的三维坐标的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

如图2所示，一种曲面元件1的贴合装置，包括：

一承载机构，用于承载固定曲面元件1；

一摆动贴合机构，用于以摆动压合的方式在曲面元件1的贴合曲面上贴合薄膜元件，位于所述承载机构的上方；

一控制器，用于控制所述摆动贴合机构的压合轨迹，电连接至所述摆动贴合机构。

该曲面元件1的贴合装置在将薄膜元件贴合在曲面元件1的贴合曲面上时，采用摆动压合的方式将压合力作用在曲面元件1和薄膜元件的压合点上，当所述摆动贴合机构摆动到不同角度时，其压合力的方向是不同的，能够减小不同压合点上的压合力F1、F2、F3和该压合点上的切线Q1、Q2、Q3之间的夹角大小的差异较小，甚至于能够使不同压合点上的压合力和该压合点上的切线之间始终保持垂直，改善了因贴合时受力不均导致的气泡、压痕和压裂等不良情况。

所述曲面元件1优选但不限于为曲面盖板、曲面触摸屏或曲面显示屏，所述薄膜元件优选但不限于为光学薄膜、触摸薄膜或显示薄膜。

所述摆动贴合机构包括：

一伸缩摆臂3，用于在所述控制器的控制下进行摆动和伸缩，电连接至所述控制器；

一贴合滚筒2，用于在所述伸缩摆臂3的控制下，沿曲面元件1的贴合曲面滚动以贴合薄膜元件，连接在所述伸缩摆臂3的下端。

所述伸缩摆臂3通过伸缩方式产生压合力，其输出的压合力始终沿其伸缩方向，其伸缩方向随摆动角度的不同而不同，使得其作用在不同压合点上的压合力和该压合点上的切线之间的夹角大小差异较小，而最优地，其作用在不同压合点上的压合力和该压合点上的切线始终保持垂直。

所述伸缩摆臂3优选但不限于为气动伸缩杆或液压伸缩杆。

所述摆动贴合机构还包括：

一伺服电机4，用于在所述控制器的控制下输出动力，电连接至所述控制器；

一旋转轴5，用于在所述伺服电机4的控制下旋转，其输入端连接至所述伺服电机4的输出端，输出端连接至所述伸缩摆臂3的上端。

另外，所述承载机构包括：

一承载台，用于承载固定曲面元件1，其承载面为与曲面元件1相匹配的曲面。

所述承载台优选但不限于为真空吸附台，其承载面上具有若干真空吸附孔，通过真空吸附的方式来固定曲面元件1。

在将曲面元件1固定在所述承载台之后，通过人工送料或机械送料的方式把薄膜元件对位覆盖在曲面元件1的贴合曲面上方，然后就可以进行贴合了。

如图3所示，该曲面元件1的贴合装置还包括：

一扫描机构，用于扫描获取贴合曲面的三维点云坐标。

所述扫描机构包括：

一光栅投影仪6，用于向贴合曲面上投影光栅；

两光栅摄像头7，用于同时拍摄获取贴合曲面上的光栅图像；

一处理器，用于控制所述光栅投影仪6进行投影，以及控制所述光栅摄像头7进行拍摄，并依据获取的光栅图像计算出贴合曲面的三维点云坐标，分别电连接至所述光栅投影仪6和光栅摄像头7。

所述扫描机构可以是内置式的，与所述承载机构和摆动贴合机构安装在同一机架上，也可以是外置式的，不与所述承载机构和摆动贴合机构安装在同一机架上，比如手持的扫描器或单独的扫描装置；所述控制器和处理器之间通过数据线缆或无线网络进行数据传输。

为了方便进行扫描，所述承载台的底部还可以设置有滑轨组件，以方便所述承载台在所述扫描机构和贴合机构之间进行移动。

所述控制器依据所述扫描机构获取的贴合曲面的三维点云坐标，控制所述摆动贴合机构的压合轨迹。

具体的，所述控制器进行如下步骤：

步骤1：从所述扫描机构获取贴合曲面的三维点云坐标；

步骤2：计算出所述摆动贴合机构的摆动角度和伸缩长度；

步骤3：依据计算出的摆动角度和伸缩长度，分别向所述摆动贴合机构输出对应的摆动驱动电流和伸缩驱动电流。

所述扫描机构建立任一三维坐标系XYZ，获得贴合曲面在该三维坐标系XYZ中对应的三维点云坐标。

在步骤2中，所述摆动贴合机构的滚筒2在贴合曲面的三维坐标系XYZ中从A点（X1，Y1，Z1）滚动到B点（X2，Y，Z2），所述摆动贴合机构的伸缩摆臂3的摆动角度为△θ，伸缩长度为△L，则

，其中，L（X0，Y0，Z0）为定值，是所述摆动贴合机构的伸缩摆臂3的固定点（旋转轴5），可通过调机输入获取或者通过设置在该固定点上的距离传感器来检测该固定点到贴合曲面的中轴线的垂直距离H进而换算获得；△θ的正负代表摆动方向，数值代表角度大小，△L的正负分别代表伸长和缩短，数值代表伸缩量

最优地，如图4所示，所述扫描机构以贴合曲面的横截线为X轴，以贴合曲面的中轴线为Y轴、以竖直方向为Z轴建立三维坐标系XYZ，获得贴合曲面在该三维坐标系XYZ中对应的三维点云坐标。

此时，A点为（X1，0，Z1）、B点为（X2，0，Z2），固定点L为（0，0，Z0），则简化后的△θ和△L为

。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种曲面元件的贴合装置，其特征在于，包括：

一承载机构，用于承载固定曲面元件；

一摆动贴合机构，用于以摆动压合的方式在曲面元件的贴合曲面上贴合薄膜元件，位于所述承载机构的上方；

一控制器，用于控制所述摆动贴合机构的压合轨迹，电连接至所述摆动贴合机构；

其中，所述摆动贴合机构包括：

一伸缩摆臂，用于在所述控制器的控制下进行摆动和伸缩，电连接至所述控制器；

一贴合滚筒，用于在所述伸缩摆臂的控制下，沿曲面元件的贴合曲面滚动以贴合薄膜元件，连接在所述伸缩摆臂的下端；

还包括：

一扫描机构，用于扫描获取贴合曲面的三维点云坐标；

所述控制器还依据所述扫描机构获取的贴合曲面的三维点云坐标，控制所述摆动贴合机构的压合轨迹，进行如下步骤：

步骤1：从所述扫描机构获取贴合曲面的三维点云坐标；

步骤2：计算出所述摆动贴合机构的摆动角度和伸缩长度；

步骤3：依据计算出的摆动角度，向所述摆动贴合机构输出对应的摆动驱动电流，以及依据计算出的伸缩长度，向所述摆动贴合机构输出对应的伸缩驱动电流。

2.根据权利要求1所述的曲面元件的贴合装置，其特征在于，所述摆动贴合机构还包括：

一伺服电机，用于在所述控制器的控制下输出动力，电连接至所述控制器；

一旋转轴，用于在所述伺服电机的控制下旋转，其输入端连接至所述伺服电机的输出端，输出端连接至所述伸缩摆臂的上端。

3.根据权利要求1所述的曲面元件的贴合装置，其特征在于，所述承载机构包括：

一承载台，用于承载固定曲面元件，其承载面为与曲面元件相匹配的曲面。

4.根据权利要求1所述的曲面元件的贴合装置，其特征在于，所述扫描机构包括：

一光栅投影仪，用于向贴合曲面上投影光栅；

两光栅摄像头，用于同时拍摄获取贴合曲面上的光栅图像；

一处理器，用于控制所述光栅投影仪进行投影，以及控制所述光栅摄像头进行拍摄，并依据获取的光栅图像计算出贴合曲面的三维点云坐标，分别电连接至所述光栅投影仪和光栅摄像头。

5.根据权利要求4所述的曲面元件的贴合装置，其特征在于，所述控制器和处理器之间通过数据线缆或无线网络进行数据传输。

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