CN110065227B - 贴合设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿形装置及设有其的贴合设备，仿形装置包括：仿形腔体；仿形夹持机构，包括两个位于仿形腔体内的夹持件，两个夹持件沿第一方向间隔且对称设置，两个夹持件可在第一方向上相互靠拢或远离以形成在第一方向上大小可变的夹持间隙；仿形机构，包括位于仿形腔体内的仿形治具，仿形治具的上表面形成仿形面，仿形治具可相对夹持件在升降以使仿形面伸入或退出夹持间隙。上述仿形装置，由于可直接改变柔性显示屏的形状使其形成与3D曲面玻璃相适应的形状，因此相比于现有技术，无需设置贴合柔性显示屏与承载膜、撕除承载膜等工序，因此降低了3D曲面屏幕的生产成本，降低了产品的不良率。

Description

贴合设备

技术领域

本发明涉及显示屏制造设备领域，特别是涉及一种贴合设备。

背景技术

随着社会的发展与科技的进步，用于显示图像文字、触摸交互的显示面板广泛地应用于各种电子设备中，为人们的生产生活带来了极大便利。而随着显示面板制造技术的不断提高与人们对屏幕显示效果的要求的逐渐提高，3D曲面显示屏由于其显示面积更大、更加美观等特点，逐渐代替平面显示屏应用于智能手机、智能手表、平板计算机、可穿戴式智能产品等设备上。

而针对柔性显示屏与3D曲面玻璃(如图1所示)的贴合，在传统的贴合方式中，首先将柔性显示屏与承载膜先进行一次软对软贴合后再与光学胶进行一次软对软贴合，之后再将覆盖有柔性显示屏的承载膜与3D曲面玻璃进行一次软对硬贴合。该贴合方式增加了承载膜上料、撕膜、对位、贴合以及成品后的承载膜撕膜等工艺过程，从而增加了生产成本，产品的不良风险提高。

发明内容

基于此，有必要针对3D曲面屏幕贴合的生产工序复杂、生产成本较高的问题，提供一种使简化了3D曲面屏幕贴合的生产工序、降低了生产成本的贴合设备。

一种仿形装置，所述仿形装置包括：

仿形腔体；

仿形夹持机构，包括两个位于所述仿形腔体内的夹持件，两个所述夹持件沿第一方向间隔且对称设置，两个所述夹持件可在所述第一方向上相互靠拢或远离以形成在所述第一方向上大小可变的夹持间隙；以及

仿形机构，包括位于所述仿形腔体内的仿形治具，所述仿形治具的上表面形成仿形面，所述仿形治具可相对所述夹持件在升降以使所述仿形面伸入或退出所述夹持间隙。

上述仿形装置，由于可直接改变柔性显示屏的形状使其形成与3D曲面玻璃相适应的形状，因此相比于现有技术，无需设置贴合柔性显示屏与承载膜、撕除承载膜等工序，因此降低了3D曲面屏幕的生产成本，降低了产品的不良率。

在其中一个实施例中，所述夹持件包括第一夹持部、第二夹持部以及夹持驱动件，所述第一夹持部与所述第二夹持部可转动连接，所述夹持驱动件安装于所述第一夹持部与所述第二夹持部的连接处，用于调整所述第一夹持部与所述第二夹持部输出的夹紧力。

一种贴合设备，用于贴合第一物料与第二物料，所述贴合设备包括上述的仿形装置，所述仿形装置用于夹持所述第一物料。

在其中一个实施例中，所述贴合设备还包括

工作台，所述仿形装置安装于所述工作台；

上腔装置，安装于所述工作台，包括位于所述仿形装置的所述仿形夹持机构上方的上腔夹持机构，所述上腔夹持机构用于夹持并移动所述第二物料；

其中，所述上腔夹持机构可向仿形装置的所述仿形机构移动，直至所述第一物料与所述第二物料在所述仿形面上贴合。

在其中一个实施例中，所述上腔夹持结构包括上腔夹持基座及可移动地安装于所述上腔夹持基座的多个上腔夹持件，多个上腔夹持件可共同围合成大小可变的夹持空间以夹持所述第二物料。

在其中一个实施例中，所述上腔夹持基座开设有连通所述夹持空间的上腔吸附孔以吸附所述第二物料。

在其中一个实施例中，所述贴合设备还包括安装于所述工作台的上料装置，所述上料装置包括用于承载所述第二物料的上料平台，所述上料平台可移动地位于所述上腔夹持机构与所述仿形夹持机构之间。

在其中一个实施例中，所述上料平台包括上料平台主体及多个调整件，多个所述调整件围绕所述上料平台主体外周以与所述上料平台主体共同形成用于夹持所述第二物料的大小可变的夹持空间。

在其中一个实施例中，所述贴合设备还包括安装于所述工作台的对位装置，所述对位装置包括可移动地位于所述仿形夹持机构与所述上腔夹持机构之间的摄像机构，所述摄像机构用于分别获取所述第一物料的图像与所述第二物料的图像。

在其中一个实施例中，所述贴合设备还包括真空装置，所述上腔装置与所述仿形装置可共同围合形成贴合腔，所述真空装置用于抽出所述贴合腔内的空气以形成真空环境。

附图说明

图1为3D曲面玻璃的结构示意图；

图2为本发明的一实施例的贴合设备的结构示意图；

图3为图2所示贴合设备的仿形装置的结构示意图；

图4为图3所示仿形装置的仿形腔体的内部结构的示意图；

图5为图2所示贴合设备的上腔装置的结构示意图；

图6为图5所示上腔装置的上腔夹持机构的结构示意图；

图7为图2所示贴合设备的上料装置及对位装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图2所示，本发明的实施例的一种贴合设备100，用于贴合第一物料与第二物料。下面以贴合柔性显示屏(第一物料)与3D曲面玻璃(第二物料)为例，对本申请的贴合设备100的结构进行说明。以下实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本申请的技术范围。可以理解，在其它实施例中，贴合设备100也可用于贴合装饰膜(第一物料)与3D曲面玻璃(第二物料)等物料，在此不作限定。

贴合设备100包括工作台10、用于承载柔性显示屏的仿形装置20、用于夹持3D曲面玻璃的上腔装置30、用于为上腔装置30提供3D曲面玻璃的上料装置40、用于调整柔性显示屏位置的对位装置50以及用于形成真空贴合环境的真空装置60，仿形装置20、上腔装置30、上料装置40以及对位装置50均安装于工作台10，真空装置位于工作台10一侧。上述各个装置协同工作，实现了第一物料与第二物料的自动贴合，不但避免了人工贴合操作导致的褶皱、气泡、裂纹等瑕疵，而且显著提高了贴合效率与产品良品率。

工作台10呈立方体的箱体结构，工作台10的长度方向为第一方向(即图2中的X方向)，工作台10的宽度方向为第二方向(即图2中的Y方向)，垂直于第一方向与第二方向的竖直方向为第三方向。

如图2及图3所示，仿形装置20包括仿形腔体移动机构21、对位平台22以及方向腔体23。其中，仿形腔体移动机构21安装于工作台10，对位平台22安装于仿形腔体移动机构21上，用于承载柔性显示屏的仿形腔体23层叠安装于对位平台22上。仿形腔体移动机构21用于驱动对位平台22移动，对位平台22具有平面移动和旋转的功能，用于对位仿形腔体23内的柔性显示屏进行纠正定位。

具体在一些实施例中，仿形腔体移动机构21包括仿形腔体直线导轨212、仿形腔体丝杆214以及对位平台连接板216。其中，仿形腔体直线导轨212与仿形腔体丝杆214安装于工作台10上并沿第二方向延伸，对位平台连接板216通过滑块分别连接仿形腔体直线导轨212及仿形腔体丝杆214，对位平台22层叠安装于对位平台连接板216上。如此，转动的仿形腔体丝杆214带动对位平台连接板216沿仿形腔体直线导轨212在第二方向上移动，对位平台22跟随对位平台连接板216沿第二方向往复运动，最终带动仿形腔体23在第二方向移动。因此，当仿形腔体23移动至仿形腔体直线导轨212一端时，操作者或机械手可将柔性显示屏放入仿形腔体23内，之后仿形腔体23可向仿形腔体直线导轨212另一端移动至上腔装置30下方。

如图2所示，仿形腔体23安装有仿形夹持机构24与仿形机构25，仿形夹持机构24用于夹持柔性显示屏，仿形机构25用于承载柔性显示屏并使柔性显示屏形成目标形状。

仿形夹持机构24包括两组夹持件驱动单元241与两个分别安装于两组夹持件驱动单元241的夹持件243。具体地，每组夹持件驱动单元241均包括夹持驱动件2412与夹持连接件2414，两个夹持驱动件2412分别固定安装于对位平台22在第一方向上的两侧，每个夹持驱动件2412的输出端连接一个夹持连接件2414的一端，夹持连接件2414的另一端穿过仿形腔体23的底壁伸入仿形腔体23内，夹持件243的一端安装于夹持连接件2414。如此，两个夹持件243沿第一方向间隔且对称设置，夹持驱动件2412通过夹持连接件2414带动夹持件243在第一方向上移动，从而使两个夹持件243可在第一方向上相互靠拢或远离以形成在第一方向上大小可变的夹持间隙以夹持柔性显示屏并使柔性显示屏向上弯曲。

具体在一个实施例中，每个夹持件243包括均第一夹持部、第二夹持部以及夹持部驱动件，第一夹持部与第二夹持部可转动连接。夹持部驱动件为伺服电机，用于驱动第一夹持部与第二夹持部转动中至少一者转动以调整第一夹持部与第二夹持部之间的夹角，进而精确调整夹持件243输出的夹紧力。

仿形机构25包括仿形治具驱动单元252及安装于仿形治具驱动单元252的仿形治具254。具体地，仿形治具驱动单元252包括仿形治具驱动件2521、丝杆传动单元2523、仿形治具导向单元2525、以及仿形治具连接件2527，其中，仿形治具驱动件2521的输出端连接丝杆传动单元2523，丝杆传动单元2523与仿形治具导向单元2525配接，仿形治具导向单元2525穿过仿形腔体23的底壁伸入仿形腔体23内，仿形治具254导向单元2525位于仿形腔体23内的一端设有仿形治具连接件2527，仿形治具254层叠设置于仿形治具连接件2527上。

如此，仿形治具驱动件2521输出扭矩带动丝杆传动单元2523转动，仿形治具导向单元2525沿丝杆传动单元2523直线移动而带动仿形治具254连接件2527升降，最终带动仿形治具254升降。仿形治具254的上表面形成仿形面，仿形治具254相对夹持件243在升降使仿形面伸入或退出夹持间隙。当两个夹持件243相互靠拢以使柔性显示屏向上弯曲时，仿形面可伸入夹持间隙，在柔性显示屏向上弯曲的同时支撑于柔性显示屏下方，因此柔性显示屏在夹持件243与仿形治具254的共同作用下形成目标形状。

其中，仿形治具254是由按照3D曲面玻璃的外形，通过有限元仿真设计制造而成的硅胶件，仿形治具254的上表面形成形状与柔性显示屏的目标形状匹配的仿形面。如此，贴合于仿形面上的柔性显示屏可形成与仿形面的形状相适应的形状，从而与3D曲面玻璃匹配。可以理解，形成仿形治具254的材料不限于此，可根据需要选择不同的材料。

上述仿形装置20，由于可直接改变柔性显示屏的形状使其形成与3D曲面玻璃相适应的形状，因此相比于现有技术，无需设置贴合柔性显示屏与承载膜、撕除承载膜等工序，因此降低了3D曲面屏幕的生产成本，降低了产品的不良率。

如图1、图4及图5所示，上腔装置30包括安装于工作台10的上腔机架32、上腔升降机构34及通过上腔升降机构34可升降地安装于上腔机架32的上腔治具36，上腔夹持机构38安装于上腔治具36朝向仿形机构24一侧，上腔夹持机构38用于夹持3D曲面玻璃并将3D曲面玻璃贴合于柔性显示屏。

具体地，上腔机架32包括两组支撑于工作台10上的支撑组件321，且两组支撑组件321在第一方向上间隔设置。上腔升降机构34包括设于支撑组件321上的沿垂直于仿形面的方向延伸的电机丝杆机构341及上腔直线导轨343，上腔治具36连接于电机丝杆机构341并可滑动地连接于上腔直线导轨343。如此，电机丝杆机构341可驱动上腔治具36沿上腔直线导轨343往复升降，从而带动上腔夹持机构38往复升降。

在一些实施例中，上腔夹持机构38包括上腔夹持基座381、上腔夹持治具382、夹持件驱动组件383以及夹持件384。其中，上腔夹持基座381呈中空状结构，上腔夹持基座381内设有面光源结构3852，面光源结构3852的电连接线从上腔夹持基座381的侧壁伸出。上腔夹持治具382层叠设于上腔夹持基座381中部，面光源结构3852发出的光线从上腔夹持治具382两侧射出。上腔夹持治具382的形状与3D曲面玻璃的形状匹配，上腔夹持治具382的表面贯穿开设有上腔吸附孔以吸附3D曲面玻璃。夹持件驱动组件383为气缸，两组夹持件驱动组件383安装于上腔夹持基座381上并分别上腔夹持治具382的两侧，上腔夹持基座381的输出端连接有上腔夹持件384，多个上腔夹持件384可共同围合上腔夹持治具382形成大小可变的夹持空间以夹持3D曲面玻璃。如此，在上腔夹持治具382吸附3D曲面玻璃后，上腔夹持件384在夹持驱动组件的驱动下向上腔夹持治具382方向运动以夹持上腔夹持治具382上的3D曲面玻璃，进而带动3D曲面玻璃升降。

可以理解，上腔夹持机构38的具体构造不限于此。在其它一些实施中，上腔夹持治具382仅有一侧设有夹持驱动组件383，上腔夹持治具382的另一侧可设置固定于上腔夹持基座381的限位件，夹持件384可向限位件移动以与限位件配合夹持3D曲面玻璃。

如图1及图6所示，上料装置40包括上料机架41、上料平台移动机构43以及上料平台45，上料机架41安装于工作台10，上料平台移动机构43安装于上料机架41，上料平台45安装于上料平台移动机构43，并在上料平台移动机构43的驱动下在上腔夹持机构38与仿形机构24之间移动。

具体在一些实施例中，上料机架41包括两组上料支架，两组上料支架沿第一方向间隔设置于工作台10上，每组上料支架包括沿第二方向间隔设置的两个上料支架。上料平台45移动机构43包括驱动电机432、驱动模组434以及连接组件436，驱动电机432安装于上料支架，驱动模组434的两端架设于一组中两个上料支架上以沿第二方向延伸。连接组件436架设于沿第一方向间隔设置的两个驱动模组434上，连接组件436包括连接板4361与两个连接块4363，两个连接块4363分别可移动地安装于两个驱动模组434上，连接板4361沿第一方向延伸，连接板4361的两端分别支撑于两个连接块4363上，上料平台45可移动地安装于连接板4361上。

如此，驱动电机432可驱动连接组件436沿驱动模组434在第二方向上往复移动。当上料平台45移动至上料位置时，上腔装置30可从上料平台45上获取3D曲面玻璃。当上腔夹持机构38向仿形装置20移动以贴合3D曲面玻璃与柔性显示屏时，上料平台45可移动至上腔装置30一侧而避免影响上腔夹持机构38的行程。

具体在一实施例中，上料平台45包括上料平台底座452、上料平台主体454及上料调整机构456。上料平台底座452安装于连接组件436的连接板4361上，上料平台主体454层叠安装于上料平台底座452上，上料平台45的形状与3D曲面玻璃的形状匹配以承载3D曲面玻璃。上料调整机构456包括多个调整件驱动组件4561，多个调整件驱动组件4561安装于上料平台底座452并环绕上料平台主体454边缘，调整件驱动组件4561为气缸，调整件驱动组件4561的输出端安装有调整件4563，多个调整件4563环绕上料平台主体454并可靠近或远离上料平台主体454，从而与上料平台主体454共同形成用于限位3D曲面玻璃的大小可变的夹持空间，多个调整件4563可调整3D曲面玻璃在水平面上的摆放方向，从而便于上腔装置30从上料平台主体454上夹取3D曲面玻璃。

对位装置50也安装于上料平台移动机构43的连接组件436的连接板4361上，包括摄像机构52、摄像驱动电机54及摄像移动模组56。摄像驱动电机54与摄像移动模组56可驱动摄像机构52在连接板4361上沿第一方向上移动以改变摄像机构52在第一方向上的位置，并通过连接组件436在第二方向上的移动改变摄像机构52在第二方向上的位置，摄像机构52用于分别获取柔性显示屏的图像与3D曲面玻璃的图像。仿形装置20中的对位平台22可根据摄像机构52获取的定位信息调整柔性显示屏的位置，从而使3D曲面玻璃与柔性显示屏精确对齐。

在一些实施例中，真空设备位于工作台10的一侧，包括真空泵箱及连接真空泵箱与仿形装置20的真空管道。当上腔装置30向仿形装置20运动，上腔治具36与方向腔体23共同围合形成密闭的贴合腔后，真空装置用于抽出贴合腔内的空气以形成真空环境而便于3D曲面玻璃与柔性显示屏的贴合。

利用上述贴合设备100贴合3D曲面玻璃与柔性显示屏的贴合方法包括以下步骤：

S110：夹持第一物料位于仿形机构25上。

具体地，柔性显示屏的两端分别夹持于仿形夹持机构24的两个夹持件243。

S120：仿形机构24支撑于第一物料下方并使第一物料形成与仿形机构的仿形面匹配的目标形状。

具体地，分别夹持柔性显示屏两端的两个夹持件243在夹持件驱动单元241的驱动下相向运动以使柔性显示屏向上弯曲。与此同时，仿形治具254在仿形治具驱动单元252的驱动下向上运动使仿形面与第一物料贴合，从而使第一物料形成与仿形面匹配的目标形状。如此，第一物料在夹持件243与仿形治具254的共同作用下形成与仿形面匹配的目标形状。

S130：夹持并移动第二物料位于第一物料上方。

具体地，操作者或机械手抓取3D曲面玻璃将3D曲面玻璃放置于上料平台45的上料平台主体454上，上料调整机构456调整3D曲面玻璃在上料平台主体454上的放置方位。然后，上腔夹持机构38夹持下降至上料平台45处，吸附3D曲面玻璃并夹持，从而使3D曲面玻璃脱离上料平台45。

S140：获取第一物料与第二物料的位置并调整第一物料与第二物料的相对位置。

具体地，对位装置50的摄像机构52移动至相应位置后分别拍摄3D曲面玻璃与柔性显示屏的位置，从而获取两者的相对位置。之后，对位平台22可根据两者的相对位置调整方向腔体23的位置与朝向，从而调整柔性显示屏的位置是其与3D曲面玻璃对应。

S150：带动第二物料向仿形机构24移动，直至第一物料与第二物料在仿形机构24上贴合。

具体地，上腔夹持机构38下降，上腔夹持治具382与方向腔体23共同形成封闭的贴合腔，真空装置60抽出贴合腔内的气体使贴合腔内形成真空环境。之后，上腔夹持机构38继续下降，直至3D曲面玻璃与柔性显示屏部分贴合。

上述贴合设备100，由于采用了自动贴合的方式贴合物料，消除了人工贴合带来的良品率低的问题，提升了生产效率，可精确控制贴合制程，显著降低了生产成本。而且，在贴合过程中无需使用承载膜承载柔性显示屏，因此省略了贴合承载膜、撕除承载膜等工序，简化了3D曲面玻璃与柔性显示屏的贴合过程，促进3D曲面屏幕的进一步发展。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种贴合设备，用于贴合第一物料与第二物料，其特征在于，所述贴合设备包括：

仿形装置，所述仿形装置包括：

仿形腔体；

仿形夹持机构，包括两个位于所述仿形腔体内的夹持件，两个所述夹持件沿第一方向间隔且对称设置，两个所述夹持件可在所述第一方向上相互靠拢或远离以形成在所述第一方向上大小可变的夹持间隙以夹持第一物料并使第一物料向上弯曲；以及

仿形机构，包括位于所述仿形腔体内的仿形治具，所述仿形治具的上表面形成仿形面，所述仿形治具可相对所述夹持件在升降以使所述仿形面伸入或退出所述夹持间隙；

工作台，所述仿形装置安装于所述工作台；

上腔装置，安装于所述工作台，包括位于所述仿形装置的所述仿形夹持机构上方的上腔夹持机构，所述上腔夹持机构用于夹持并移动所述第二物料；

其中，所述上腔夹持机构可向仿形装置的所述仿形机构移动，直至所述第一物料与所述第二物料在所述仿形面上贴合。

2.根据权利要求1所述的贴合设备，其特征在于，每个所述夹持件均包括第一夹持部、第二夹持部以及夹持部驱动件，所述第一夹持部与所述第二夹持部可转动连接，所述夹持部驱动件用于驱动所述第一夹持部与所述第二夹持部中至少一者转动以调整所述夹持件输出的夹紧力。

3.根据权利要求1所述的贴合设备，其特征在于，所述上腔夹持结构包括上腔夹持基座及可移动地安装于所述上腔夹持基座的多个上腔夹持件，多个上腔夹持件可共同围合成大小可变的夹持空间以夹持所述第二物料。

4.根据权利要求3所述的贴合设备，其特征在于，所述上腔夹持基座开设有连通所述夹持空间的上腔吸附孔以吸附所述第二物料。

5.根据权利要求1所述的贴合设备，其特征在于，所述贴合设备还包括安装于所述工作台的上料装置，所述上料装置包括用于承载所述第二物料的上料平台，所述上料平台可移动地位于所述上腔夹持机构与所述仿形夹持机构之间。

6.根据权利要求5所述的贴合设备，其特征在于，所述上料平台包括上料平台主体及多个调整件，多个所述调整件围绕所述上料平台主体外周，所述调整件可靠近或远离所述上料平台主体以与所述上料平台主体共同形成用于限位所述第二物料的大小可变的夹持空间。

7.根据权利要求1所述的贴合设备，其特征在于，所述贴合设备还包括安装于所述工作台的对位装置，所述对位装置包括可移动地位于所述仿形夹持机构与所述上腔夹持机构之间的摄像机构，所述摄像机构用于分别获取所述第一物料的图像与所述第二物料的图像。

8.根据权利要求1所述的贴合设备，其特征在于，所述贴合设备还包括真空装置，所述上腔装置与所述仿形装置可共同围合形成贴合腔，所述真空装置用于抽出所述贴合腔内的空气以形成真空环境。

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