CN108889519B - 制膜单元、制膜系统及制膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制膜设备技术领域，公开了一种制膜单元、由若干制膜单元连接而成的制膜系统和制膜方法，制膜单元包括机械手和制膜设备，制膜设备包括：工作台、涂膜机构、喷涂机构、滑动组件、驱动机构、控制板；机械手的自由端安装有用于夹取及放下基板的装夹部，驱动机构能够驱动滑动组件沿所述工作台的工作平面滑动，滑动组件上安装有用于卡设基板的托盘，涂膜机构和喷涂机构均安装于工作台上，且涂膜机构的刷头及喷涂机构的喷头均对准所述托盘的上表面；机械手、涂膜机构、喷涂机构、驱动机构均电性连接于控制板。本发明的有益效果为：能够根据需求选择涂膜或者喷涂的制膜方式，且能够实现全自动化。

Description

制膜单元、制膜系统及制膜方法

技术领域

本发明涉及制膜设备技术领域，特别是涉及一种制膜单元、制膜系统及制膜方法。

背景技术

现有的涂料油墨制膜手段主要有两种：一种是用制备器或者线棒手动或者机械手涂出固定的膜厚；另一种是用喷涂机喷涂制处一定的膜厚。常规的涂膜制膜目前大部分还采用人工或者采用半自动涂膜机来涂膜，对于涂料、制备器及测试板的放置都需要手工来做，各种人为因素、人为误差难于避免，且对于需要快速重复涂膜和自动对比结果也很难做到；常规喷涂制膜在喷头更换及膜厚方面很难有效地控制。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种智能化的制膜设备，能够兼容涂膜及喷涂两种制膜类型，且实现智能化，提高制膜效率。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种制膜单元，其包括机械手和制膜设备，所述制膜设备包括：工作台、涂膜机构、喷涂机构、滑动组件、驱动机构、控制板；所述滑动组件设于所述工作台上，且所述驱动机构能够驱动所述滑动组件沿所述工作台的工作平面滑动，所述滑动组件上安装有用于卡设基板的托盘，所述涂膜机构和所述喷涂机构均安装于所述工作台上，且所述涂膜机构的刷头及所述喷涂机构的喷头均对准所述托盘的上表面；所述机械手的自由端安装有用于夹取及放下基板的装夹部；所述机械手、所述涂膜机构、所述喷涂机构、所述驱动机构均电性连接于所述控制板。

作为优选方案，所述滑动组件包括：第一导轨、底板、第二导轨，所述第一导轨安装于工作台上，所述底板可滑动安装于所述第一导轨上，所述第二导轨安装于所述底板上，且所述第一导轨和所述第二导轨相互垂直，所述托盘可滑动安装于所述第二导轨上；所述驱动机构包括安装于所述工作台上的第一电机和安装于所述底板上的第二电机，所述第一电机通过第一丝杠机构驱动所述底板滑动，所述第二电机通过第二丝杠机构驱动所述托盘滑动。

作为优选方案，所述装夹部包括连接于所述机械手的自由端的夹具及安装于所述夹具上的真空吸盘。

作为优选方案，所述工作台的外侧部罩设有保护框。

作为优选方案，所述工作台上位于所述滑动组件的两侧分别设有一个光栅传感器，所述光栅传感器电性连接于所述控制板且用于检测卡设于所述托盘内的基板的移动位置。

作为优选方案，所述涂膜机构和所述喷涂机构分别设于所述滑动组件相邻的两侧。

作为优选方案，所述涂膜机构通过第一底座安装于所述工作台上，所述第一底座的顶部开设有卡槽，所述涂膜机构卡设于所述卡槽内。

作为优选方案，所述喷涂机构通过安装架设于所述工作台上，所述安装架包括安装于所述工作台上的第二底座，所述第二底座上竖直安装有支撑杆，所述支撑杆的上端垂直连接有横杆，所述喷涂机构安装于所述横杆背离所述支撑杆的一端。

本发明的第二方面提供一种制膜系统，其包括若干个上述任一项所述的制膜单元，若干个所述制膜单元的所述控制板通过主控板电性相连接。

同样的，本发明的第三方面提供一种制膜方法，其应用上述所述的制膜系统，具体具体步骤如下：

S1：根据制膜速度的需求通过所述主控板选择一个或者若干个所述制膜单元进行制膜；

S2：具体于每个制膜单元的制膜时，机械手上的装夹部夹取基板后将其置于所述托盘上，根据制膜类型的需求通过所述控制板选择涂膜制膜或者喷涂制膜；

S3：当运用涂膜制膜时，启动所述涂膜机构，所述滑动组件移动以带动所述基板移动，从而涂膜机构的刷头与所述基板发生相对接触滑动，涂膜机构对基板的上表面进行涂膜制膜，

当运用喷涂制膜时，启动所述喷涂机构，所述滑动组件移动以带动所述基板移动，以使所述喷涂机构对基板的上表面进行喷涂制膜。

本发明提供一种制膜单元、制膜系统及制膜方法，制膜单元包括了涂膜机构和喷涂机构，能够根据需求选择涂膜或者喷涂的自动制膜方式，制膜过程中，且应用机械手上的装夹部能够实现自动装夹基板于移动组件上，智能化程度高，制膜效率提高。

附图说明

图1是本发明实施例中一种制膜单元的结构示意图；

图2是本发明实施例中一种制膜设备的结构示意图；

图3是本发明实施例中一种制膜设备的另一角度的结构示意图；

图4是图3的A部局部放大图。

图中，10、机械手；20、制膜设备；21、工作台；221、涂膜机构；222、第一底座；231、喷涂机构；232、第二底座；233、支撑杆；234、横杆；24、滑动组件；241、第一导轨；242、底板；243、第二导轨；244、托盘；251、第一电机；252、第一丝杠机构；261、第二电机；262、第二丝杠机构；27、保护框；28、光栅传感器；30、装夹部；31、夹具；32、真空吸盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

如图1-图4所示，本发明优选实施例的第一方面提出一种制膜单元，其包括机械手10和制膜设备20，所述制膜设备20包括：工作台21、涂膜机构221、喷涂机构231、滑动组件24、驱动机构、控制板；所述滑动组件24设于所述工作台21上，且所述驱动机构能够驱动所述滑动组件24沿所述工作台21的工作平面滑动，所述滑动组件24上安装有用于卡设基板的托盘244，所述涂膜机构221和所述喷涂机构231均安装于所述工作台21上，且所述涂膜机构221的刷头及所述喷涂机构231的喷头均对准所述托盘244的上表面；所述机械手10的自由端安装有用于夹取及放下基板的装夹部30；所述机械手10、所述涂膜机构221、所述喷涂机构231、所述驱动机构均电性连接于所述控制板。

基于上述技术方案，本实施例中提供一种制膜单元，由于集成了涂膜机构221和喷涂机构231，可在此设备上完成涂膜或者喷涂制膜，且此制膜单元能够智能化全自动地制膜，物料输送进来后，能够进行全自动制样。示例性地，所述制膜单元在制膜过程中，可输出测试报告，储存本次操作的所有过程及相关设置参数到服务器。

具体制膜原理如下：根据制膜的需求选择涂膜或者喷涂制膜两种制膜方式；且机械手10上的装夹部30将待制膜的基板从外部的样品车运输至工作台21上，并装夹在托盘244上；启动驱动机构以驱动滑动组件24在工作平面内滑动，同时启动涂膜机构221或者喷涂机构231，即可完成自动制膜。示例性地，托盘244采用柔性材料制成，能够牢固地固定玻璃材料的基板，在精准定位的同时不会对基板造成破坏。

具体地，复参阅图4可知，本实施例中的滑动组件24包括：第一导轨241、底板242、第二导轨243，所述第一导轨241安装于工作台21上，所述底板242可滑动安装于所述第一导轨241上，所述第二导轨243安装于所述底板242上，且所述第一导轨241和所述第二导轨243相互垂直，所述托盘244可滑动安装于所述第二导轨243上；所述驱动机构包括安装于所述工作台24上的第一电机251和安装于所述底板242上的第二电机261，所述第一电机251通过第一丝杠机构252驱动所述底板242滑动，所述第二电机261通过第二丝杠机构262驱动所述托盘244滑动。通过第一电机251驱动底板沿第一导轨241的方向滑动，第一丝杠机构252作为传动机构，具体地，第一丝杠机构252包括第一丝杆和第一螺母，第一丝杆连接于第一电机251的动力输出端，第一螺母可转动套设在第一丝杆外，且第一螺母固定安装于所述底板242的底部，通过第一丝杠机构252将第一电机251的转动运动转化成底板242的直线往返运行；通过第二电机261驱动托盘沿第二导轨243的方向滑动，具体地，第二丝杠机构262包括第二丝杆和第二螺母，第二丝杆连接于第二电机261的动力输出端，第二螺母可转动套设在第二丝杆外，且第二螺母固定安装于所述托盘244的底部，通过第二丝杠机构262将第二电机的转动运动转化成托盘244的直线往返运行；从而能够驱动托盘244上的基板在制膜过程中沿工作台21的工作平面移动，以完成制膜作业。

优选地，本实施例中，所述装夹部30包括连接于所述机械手10的自由端的夹具31及安装于所述夹具31上的真空吸盘32。通过真空吸盘32吸取基板或者将基板放置于托盘244上，方便取样及放样。

本实施例中，为了在制膜过程中防止其它干扰且所述工作台21的外侧部罩设有保护框27，所述保护框27还能够对操作人员进行保护。

本实施例中，所述工作台21上位于所述滑动组件24的两侧分别设有一个光栅传感器28，所述光栅传感器28电性连接于所述控制板且用于检测卡设于所述托盘244内的基板的移动位置，从而能够精准控制制膜的厚度等。

为了能够合理布置各部件，以使在涂膜制膜时，喷涂机构231不会产生干扰，或者在喷涂制膜过程中，涂膜机构221不会产生干扰，所述涂膜机构221和所述喷涂机构231分别设于所述滑动组件24相邻的两侧。

具体地，为了便于安装涂膜机构221和喷涂机构231，所述涂膜机构221通过第一底座232安装于所述工作台21上，所述第一底座232的顶部开设有卡槽，所述涂膜机构221卡设于所述卡槽内；所述喷涂机构231通过安装架设于所述工作台21上，所述安装架包括安装于所述工作台21上的第二底座232，所述第二底座232上竖直安装有支撑杆233，所述支撑杆233的上端垂直连接有横杆234，所述喷涂机构231安装于所述横杆234背离所述支撑杆233的一端。

本发明的第二方面提出了一种制膜系统，其包括若干个上述所述的制膜单元，若干个所述制膜单元的所述控制板通过主控板电性相连接。主控板可以根据样品总量及客户需求自动选择相应数量的机械手10及制膜设备20，以组成制膜系统。示例性地，可以采用手机端、平板端等手持设备，通过工作站服务器远程连接所述主控板，进而对制膜系统进行远程操作和监控。

本发明的第三方面提出了一种制膜方法，其应用上述所述的制膜系统，具体步骤如下：

S1：根据制膜速度的需求通过所述主控板选择一个或者若干个所述制膜单元进行制膜；

S2：具体于每个制膜单元的制膜时，机械手10上的装夹部夹取基板后将其置于所述托盘244上，根据制膜类型的需求通过所述控制板选择涂膜制膜或者喷涂制膜；

S3：当运用涂膜制膜时，启动所述涂膜机构221，所述滑动组件24移动以带动所述基板移动，从而涂膜机构221的刷头与所述基板发生相对接触滑动，涂膜机构对基板的上表面进行涂膜制膜，

当运用喷涂制膜时，启动所述喷涂机构231，所述滑动组件24移动以带动所述基板移动，以使所述喷涂机构241对基板的上表面进行喷涂制膜。

示例性地，当制膜系统中有设备出现故障时，主控板会及时预警，并且自动将故障设备与系统断开，从而组成新的制膜系统；而当该设备恢复正常时，又能自动接入系统。利用此方法制膜，能够智能自动地实现制膜作业，且可根据客户的具体需求与数据库中储存的数据进行分析比对，自动选择涂膜制膜方式或者喷涂制膜方式。

综上，本发明实施例提供一种制膜单元、制膜系统及制膜方法，制膜系统由若干个制膜单元连接而成，制膜单元集成了涂膜机构221和喷涂机构231，可自动选择或者匹配这两种不同的制膜方式，并且利用机械手10能够进行自动取样放样，完全实现制膜过程全自动化。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种制膜单元，其特征在于，包括机械手和制膜设备，所述制膜设备包括：工作台、涂膜机构、喷涂机构、滑动组件、驱动机构、控制板；

所述滑动组件设于所述工作台上，且所述驱动机构能够驱动所述滑动组件沿所述工作台的工作平面滑动，所述滑动组件上安装有用于卡设基板的托盘，所述涂膜机构和所述喷涂机构均安装于所述工作台上，且所述涂膜机构的刷头及所述喷涂机构的喷头均对准所述托盘的上表面；

所述滑动组件包括：第一导轨、底板、第二导轨，所述第一导轨安装于工作台上，所述底板可滑动安装于所述第一导轨上，所述第二导轨安装于所述底板上，且所述第一导轨和所述第二导轨相互垂直，所述托盘可滑动安装于所述第二导轨上；

所述驱动机构包括安装于所述工作台上的第一电机和安装于所述底板上的第二电机，所述第一电机通过第一丝杠机构驱动所述底板滑动，所述第二电机通过第二丝杠机构驱动所述托盘滑动；

所述涂膜机构通过第一底座安装于所述工作台上，所述第一底座的顶部开设有卡槽，所述涂膜机构卡设于所述卡槽内；

所述喷涂机构通过安装架设于所述工作台上，所述安装架包括安装于所述工作台上的第二底座，所述第二底座上竖直安装有支撑杆，所述支撑杆的上端垂直连接有横杆，所述喷涂机构安装于所述横杆背离所述支撑杆的一端；

所述机械手的自由端安装有用于夹取及放下基板的装夹部；

所述机械手、所述涂膜机构、所述喷涂机构、所述驱动机构均电性连接于所述控制板。

2.如权利要求1所述的制膜单元，其特征在于，所述装夹部包括连接于所述机械手的自由端的夹具及安装于所述夹具上的真空吸盘。

3.如权利要求1所述的制膜单元，其特征在于，所述工作台的外侧部罩设有保护框。

4.如权利要求1所述的制膜单元，其特征在于，所述工作台上位于所述滑动组件的两侧分别设有一个光栅传感器，所述光栅传感器电性连接于所述控制板且用于检测卡设于所述托盘内的基板的移动位置。

5.如权利要求1所述的制膜单元，其特征在于，所述涂膜机构和所述喷涂机构分别设于所述滑动组件相邻的两侧。

6.一种制膜系统，其特征在于，包括若干个如权利要求1-5中任一项所述的制膜单元，若干个所述制膜单元的所述控制板通过主控板电性相连接。

7.一种制膜方法，其特征在于，应用如权利要求6所述的制膜系统，具体步骤如下：

S1：根据制膜速度的需求通过所述主控板选择一个或者若干个所述制膜单元进行制膜；

S2：具体于每个制膜单元的制膜时，机械手上的装夹部夹取基板后将其置于所述托盘上，根据制膜类型的需求通过所述控制板选择涂膜制膜或者喷涂制膜；

S3：当运用涂膜制膜时，启动所述涂膜机构，所述滑动组件移动以带动所述基板移动，从而涂膜机构的刷头与所述基板发生相对接触滑动，涂膜机构对基板的上表面进行涂膜制膜，

当运用喷涂制膜时，启动所述喷涂机构，所述滑动组件移动以带动所述基板移动，以使所述喷涂机构对基板的上表面进行喷涂制膜。

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