CN108673869A - 一种薄膜贴附设备 - Google Patents

Abstract

一种薄膜贴附设备，包括贴附头和贴附台，贴附头上设有一吸着面，在吸着面的一侧边缘上设有贴附作用部，该贴附作用部为一个在贴附薄膜时用于滑动压合薄膜的直线刃口，或者滚动压合薄膜的贴附滚轮；在贴附薄膜状态下，所述贴附头的吸着面与贴附台的贴附平面呈夹角α，贴附头的直线刃口或贴附滚轮贴靠贴附台的贴附平面，并朝夹角α的开口方向，并且沿所述贴附平面相对平移。在贴附头的吸着面与贴附台的贴附平面呈夹角α的状态下，通过贴附作用部一边压合薄膜与基材、一边抵触刮擦薄膜背面的方式逐渐使两者贴合，在贴合同时去除薄膜与基材之间的气泡，贴合质量高，产品不会出现起皱现象，该设备特别适用于氢燃料电池中检测氢泄漏的传感器膜的制造。

Description

一种薄膜贴附设备

技术领域

本发明涉及薄膜贴合技术领域，具体涉及一种薄膜贴附设备，该设备特别适用于氢燃料电池中检测氢泄漏的传感器膜的制造。

背景技术

现有的一些产品是由多层结构贴合而成的，贴合时通常将一者称为被贴膜层，而另一者称为基材。例如触膜屏，大体结构上由X线膜、Y线膜和保护膜等贴合而成的多层复合膜结构，触膜屏的制作工艺中，膜层与基材的贴合要求很高，一方面膜层与基材的重合位置需精准，第二贴合后不能有气泡、起皱等问题。

早先，触膜屏的贴合多采用人工贴合方式，通过人工来确定膜层与基材位置的对准，并靠操作者经验控制贴合压力大小。这种方式效率低下，并且贴合质量不易保证，对操作人员的熟练程度的依赖性很大。因此，后来出现了触膜屏的贴膜机这一设备。

现有的触膜屏贴合机都为半自动式，其代表性结构可参见中国专利公报公开号为101581850A，名称为《一种半自动贴合机及其贴合方法》的发明专利申请公布说明书。工作时，贴合滚轮在上方将膜层滚压于载体之上，此贴合方式生产的产品仍易存在气泡及起皱问题，贴合质量仍不高。

发明内容

本发明目的是提供一种薄膜贴附设备，解决现有贴合方式生产的产品存在气泡和起皱的问题，提高贴附品质。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种薄膜贴附设备，包括贴附头和贴附台，所述贴附头上设有一吸着面，该吸着面为贴附头的一侧表面，在吸着面的一侧边缘上设有贴附作用部，该贴附作用部为一个在贴附薄膜时用于滑动压合薄膜的直线刃口，或者滚动压合薄膜的贴附滚轮；所述贴附头内部设有至少两个相互独立的真空腔体，各个真空腔体沿垂直于直线刃口或贴附滚轮轴的方向排布，吸着面上设有多个吸气孔，各吸气孔与对应的真空腔体导通。

所述贴附台上设有一个平整的贴附平面，所述贴附作用部的硬度小于所述贴附台贴附平面的硬度；在贴附薄膜状态下，所述贴附头的吸着面与贴附台的贴附平面呈夹角，该夹角α为锐角，贴附头的直线刃口或贴附滚轮贴靠贴附台的贴附平面，并朝夹角α的开口方向，并且沿所述贴附平面相对平移。

上述技术方案进一步改进的技术方案如下：

1.作为优先方案：在贴附薄膜状态下，所述夹角α的范围为5~30°。

2.作为优先方案：每个所述真空腔体上皆设有精密真空调压阀，通过调整精密真空调压阀来调整各真空腔体对薄膜的吸着力以便匹配不同的膜层与基材的结合力。

3.作为优先方案：所述贴附作用部为嵌于贴附头上并位于吸着面一侧的贴附板，该贴附板的外侧面与吸着面齐平，所述直线刃口位于贴附板的外侧边缘上。

4.作为优先方案：所述直线刃口构成的贴附作用部与所述贴附头为一体式结构。

5.作为优先方案：所述贴附作用部由聚氨酯材料制成。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明在贴附头的吸着面与贴附台的贴附平面保持呈夹角α的状态下，通过贴附作用部一边压合薄膜与基材、一边抵触刮擦薄膜背面的方式逐渐使薄膜与基材贴合，边贴合过程中边去除薄膜与基材之间的气泡，贴合的质量高，贴合后的产品不会出现起皱现象。

2.本发明在整个贴附的过程中贴附头皆呈α角度相对贴附台平移，并通过贴附头的贴附作用部与薄膜相抵触刮擦薄膜使其贴附于基材上，较现有薄膜与基材平行对位然后再用滚轮顶上去滚动挤压使两者贴合的方式，新颖独特，高效便捷。

3.本发明通过在每个独立腔体上设置精密真空调压阀，通过调整精密真空调压阀来调整各真空腔体对薄膜的吸着力，使其匹配不同的膜层与基材的结合力，通用性强。

附图说明

附图1为本发明一种具体实施例的结构示意图。

附图2为本发明一种具体实施例中贴附头吸着面的结构示意图。

附图3为本发明另一种具体实施例中贴附头的结构示意图。

附图4a-图4c为本发明一种具体实施例中贴附流程示意图。

以上附图中：1、周转台；2、机械手；3、贴附头；4、贴附台；5、吸着面；6、吸气孔；7、贴附作用部；8、直线刃口；9、贴附滚轮；10、基材；11、薄膜；12、真空腔体。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1-3所示，一种薄膜贴附设备，包括贴附头3、周转台1、贴附台4以及机械手2，所述机械手2用于驱动所述贴附头3，所述周转台1用于放置薄膜11，所述贴附头3上设有一吸着面5，该吸着面5为贴附头3的一侧表面，在吸着面5的一侧边缘上设有贴附作用部7，该贴附作用部7为一个在贴附薄膜11时用于滑动压合薄膜11的直线刃口8，或者滚动压合薄膜11的贴附滚轮9；所述贴附头3内部设有至少两个相互独立的真空腔体12，各个真空腔体12沿垂直于直线刃口8或贴附滚轮9轴的方向排布，吸着面5上设有多个吸气孔6，各吸气孔6与对应的真空腔体12导通。

所述贴附台4上设有一个平整的贴附平面，所述贴附作用部7的硬度小于所述贴附台4贴附平面的硬度；在贴附薄膜状态下，所述贴附头3的吸着面5与贴附台4的贴附平面呈夹角，该夹角为锐角，贴附头3的直线刃口8或贴附滚轮9贴靠贴附台4的贴附平面，并朝夹角α的开口方向，并且沿所述贴附平面相对平移，所述夹角α的范围为5~30°。

本发明工作原理或工作过程是：

事先将所述基材放置于贴附台4的贴附平面上，并将基材相对于贴附平面进行定位和固定；事先将所述薄膜11吸附在所述贴附头3的吸着面上，并保证薄膜覆盖贴附头3的贴附作用部；然后移动所述贴附头3或/和贴附台4，使贴附头3上的薄膜与贴附台4上的基材处于相对位置；接着继续移动所述贴附头3或/和贴附台4，使贴附头3的吸着面5与贴附台4的贴附平面呈夹角α，该夹角α为锐角，贴附头3的直线刃口8或贴附滚轮9贴靠贴附台4的贴附平面，直至贴附作用部7处的薄膜11与基材10压合，以此形成倾斜压合状态（参阅图4a）；在保持第三步的倾斜压合状态下，使贴附头3相对于贴附台4朝夹角α的开口方向，并且沿所述贴附平面平移（参阅图4b-图4c）；在贴附头3相对于贴附台4的平移过程中，薄膜相对于贴附头3的吸着面朝贴附作用部7处滑移，而贴附作用部7一边压合薄膜11与基材10，一边抵触刮擦薄膜11背面，同时，通过调节各真空腔体12的压力值或者通过控制各真空腔体12的通断状态，来改变吸着面5与薄膜11之间的吸着力，从而改变吸着面5与薄膜11之间的滑动摩擦力，使贴附头3的吸着面5与薄膜11之间的滑动摩擦力小于薄膜11与基材10之间的结合力，直至完成薄膜11与基材10的贴附作业。

本发明的有关内容解释如下：

1.上述原理中通过控制各真空腔体12的通断状态具体指：远离贴附作用部7侧的真空腔体12根据实际情况选择性通断，而最靠近贴附作用部7侧的真空腔体12始终处于导通吸附状态。

2.上述原理中移动所述贴附头3或/和贴附台4表示存在下面三种情况：其一，贴附头3朝向贴附台4移动，贴附台4不移动；其二，贴附头3不移动，贴附台4朝向贴附头3移动；其三，贴附头贴附台4同时相向运动。作为一个较佳的方案，所述贴附头3或贴附台4的相对运动为匀速或加速平移，其平移的速度范围为5-100mm/s。

3.图2中给出了贴附头3吸着面5侧的结构示意图，图中贴附作用部7为块状贴附板，该图中贴附作用部7与吸着面5之间分界用虚线表示，将该虚线部分去掉该图也可以看成贴附作用部7与贴附头3为一体式结构时贴附头3吸着面5的结构示意图；图2中还给出了吸气孔6分布示意图，但吸气孔6分布规律和数目并不限定于此，可以是均匀分布也可以不是均匀分布，在实际应用中本领域的技术人员可依据实际需要灵活设计。

4. 本发明图4a-图4c中给出了真空腔体12的数目为3，作为一个较佳的方案，但不限定于此，真空腔体12的数目还可以是4个、5个、6个、7个、8个或9个等等，只要满足真空腔体12的数目不少于2即可，实际应用中可依据薄膜11的尺寸合理选择。

5.在实际生产过程中，作为一个较佳的实施例，利用本发明的设备进行贴附作业时，被贴附的薄膜11与基材10的相对面上至少有一者自带胶层，此时薄膜11与基材10的结合力为粘结力；但并不限定于此，薄膜与基材两者之间的结合力也可以是静电吸合等等。

6. 本发明中各真空腔体的吸着力可采用真空泵提供负压。

7.该设备特别适用于氢燃料电池中检测氢泄漏的传感器膜的制造。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种薄膜贴附设备，包括贴附头（3）和贴附台（4），其特征在于：

所述贴附头（3）上设有一吸着面（5），该吸着面（5）为贴附头（3）的一侧表面，在吸着面（5）的一侧边缘上设有贴附作用部（7），该贴附作用部（7）为一个在贴附薄膜时用于滑动压合薄膜（11）的直线刃口（8），或者滚动压合薄膜（11）的贴附滚轮（9）；所述贴附头（3）内部设有至少两个相互独立的真空腔体（12），各个真空腔体（12）沿垂直于直线刃口（8）或贴附滚轮（9）轴的方向排布，吸着面（5）上设有多个吸气孔（6），各吸气孔（6）与对应的真空腔体（12）导通；

所述贴附台（4）上设有一个平整的贴附平面，所述贴附作用部（7）的硬度小于所述贴附台（4）贴附平面的硬度；在贴附薄膜状态下，所述贴附头（3）的吸着面（5）与贴附台（4）的贴附平面呈夹角（α），该夹角（α）为锐角，贴附头的直线刃口（8）或贴附滚轮（9）贴靠贴附台的贴附平面，并朝夹角（α）的开口方向，并且沿所述贴附平面相对平移。

2.根据权利要求1所述的薄膜贴附设备，其特征在于：在贴附薄膜状态下，所述夹角（α）的范围为5~30°。

3.根据权利要求1所述的薄膜贴附设备，其特征在于：每个所述真空腔体（12）上皆设有精密真空调压阀。

4.根据权利要求1所述的薄膜贴附设备，其特征在于：所述贴附作用部（7）为嵌于贴附头（3）上并位于吸着面（5）一侧的贴附板，该贴附板的外侧面与吸着面齐平，所述直线刃口（8）位于贴附板的外侧边缘上。

5.根据权利要求1所述的薄膜贴附设备，其特征在于：所述直线刃口（8）构成的贴附作用部（7）与所述贴附头（3）为一体式结构。

6.根据权利要求1或4或5所述的薄膜贴附设备，其特征在于：所述贴附作用部（7）由聚氨酯材料制成。