CN110803517A - 带清洁功能的柔性oled显示面板激光形切设备 - Google Patents

带清洁功能的柔性oled显示面板激光形切设备 Download PDF

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王为新
蔡成周
范扬铭
江建志
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Abstract

本发明公开了一种带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，包括底座，底座上设置有理料装置，其包括上料工位和运料机械手；加工装置，其包括加工载盘，加工载盘与底座之间设置有X轴直线模组，在X轴直线模组上方横跨有第一龙门架，第一龙门架的两侧均设置有Y轴直线模组，两个Y轴直线模组上均设置有Z轴模组，其中一个Z轴模组上设置有用于切割的激光镜头和设置于所述激光镜头旁的CO2清洗结构，所述激光镜头连接有皮秒UV激光器；另一个Z轴模组上设置有撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘；残渣框，其设置于底座上对应第一龙门架的端部，本发明实现同一台设备同时可以进行形状切割、倒角切割、撕膜、导线划线工作。

Description

带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备
技术领域
本发明属于柔性OLED显示面板加工技术领域，更具体的说涉及一种带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备。
背景技术
现代电子科技发展迅速，特别是显示屏技术，从已经成熟的LCD到现在应用越来越广泛的OLED，目前已经发展到了柔性可弯曲的OLED显示面板。柔性OLED显示面板的制备与普通OLED显示面板大有不同，制作的难度较高，工序也与普通OLED显示面板大有不同。
在OLED显示面板制作过程中，在OLED显示面板各层制作完成之后，需要进行形状切割，就是将OLED显示面板切割成特定的形状，比如人们常说的“刘海形状”、“水滴形状”等等，当然也包括显示面板上摄像头孔的挖孔；另外通常的制程还需要将OLED显示面板的导线部分切一个倒角，一般是直角或圆角。
目前市场上的激光切割设备，基本都是单功能作业，一般按照制程顺序，先用一套激光设备对柔性OLED面板进行形状切割，然后需要把导线部分的保护膜撕除，再用另一台激光设备对导向部分进行切角操作，或者根据其特定制程安排相应的设备工作顺序，设备成本较高，设备占用场地较大，而且效率较低，特别是在切割过程中，柔性OLED面板容易粘连细小的灰尘，使柔性OLED面板成品率降低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种实现同一台设备同时可以进行形状切割、导线切角功能、撕膜、导线划线工作，作业效率高；而且可以根据实际加工需要随时切换，不需要将工件转移生产线。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，包括底座，底座上设置有理料装置和加工装置，
理料装置，其包括上料工位和运料机械手；
加工装置，其包括加工载盘，加工载盘与底座之间设置有X轴直线模组，在X轴直线模组上方横跨有第一龙门架，第一龙门架的两侧均设置有Y轴直线模组，两个Y轴直线模组上均设置有Z轴模组，其中一个Z轴模组上设置有用于切割的激光镜头和设置于所述激光镜头旁的CO2清洗结构，激光镜头和CO2清洗结构沿Y轴方向分布，所述激光镜头连接有皮秒UV激光器；另一个Z轴模组上设置有撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘，撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘沿Y轴方向分布；
残渣框，其设置于底座上对应第一龙门架的端部。
进一步的所述运料机械手为视觉机器人；所述CO2清洗结构及激光镜头外罩有吸尘罩，吸尘罩底部开口，吸尘罩连接有吸尘器，在所述的激光镜头旁设置有精对位摄像头。
进一步的所述加工载盘下方设置有DD马达，DD马达下方设置有XY对位滑台。
进一步的所述理料装置还包括缓存台，缓存台旁设置有翻面结构。
进一步的所述底座上设有粗对位摄像头。
进一步的所述理料装置还包括与上料工位并排布置的良品工位、废品工位和备用工位。
进一步的所述底座上设置有第二龙门架，第二龙门架横跨上料工位、良品工位、废品工位和备用工位，所述第二龙门架上设置有Y轴直线模组，Y轴直线模组连接有Z轴模组，Z轴模组上设置有托盘机械手。
进一步的所述底板上设置有编码读取器，编码读取器位于粗对位摄像头旁。
进一步的所述加工载盘设置有两个，两个加工载盘相互独立运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本方案实现同一台设备同时可以进行形状切割、倒角切割、撕膜、导线划线、挖孔等工作，作业效率高；而且可以根据实际加工需要随时切换，不需要将工件转移生产线，可对应各种尺寸柔性屏形状的切割；其中倒角切割可实现直角和圆角切割；
2、通过2条X轴直线模组和两个加工载盘可实现快速加工轮换，缩短工件加工时间间隔，提高加工效率；
3、通过设置的CO2清洁设备，对切割完成后对工件表面清洁，可以有效清除激光切割过程中产生的灰烬粉尘，提高柔性OLED面板加工质量，提高加工良品率；
4、采用皮秒UV激光，具有热区小、灰化尘埃较少的优点，适合高精度、高质量加工；
5、多种工序，同台设备，节省设备成本；
6、采用视觉机器人，可以精准运送柔性面板同时做初步对位，对应不同的面板尺寸，运送路径可通过软件调整控制。利用视觉摄像与机器手协同，补偿面板的位置偏差，免去传统纯机械方式的粗对位机构，设备整体设计空间紧凑，节省无尘室空间。
附图说明
图1为本发明的立体结构图一；
图2为本发明的立体结构图二；
图3为本发明的立体结构图三(未画出第二龙门架及皮秒UV激光器)；
图4为本发明的俯视图(未画出第二龙门架及皮秒UV激光器)；
图5为本发明的翻面结构的示意图；
图6为本发明中吸尘罩和精对位摄像头的组合示意图；
图7为本发明中去除吸尘罩后CO2清洗结构、激光镜头和精对位摄像头的组合示意图；
图8为本发明中撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘的组合示意图；
图9为本发明中托盘机械手的立体结构示意图。
附图标记：100、底座；1、运料机械手；3、第一龙门架；4、Y轴直线模组；5、Z轴模组；6、CO2清洗结构；7、撕膜结构；8、AOI检测摄像头；9、残渣吸盘；10、X轴直线模组；11、加工载盘；12、激光镜头；13、皮秒UV激光器；14、编码读取器；15、托盘机械手；16、缓存台；17、翻面结构；171、旋转机械臂；172、吸盘；18、粗对位摄像头；19、精对位摄像头；20、第二龙门架；21、上料工位；22、良品工位；23、废品工位；24、备用工位；25、残渣框；26、吸尘罩。
具体实施方式
参照图1至图9对本发明带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备的实施例做进一步说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
一种带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，包括底座100，底座上设置有理料装置和加工装置，
理料装置，其包括上料工位21和运料机械手1；
加工装置，其包括加工载盘11，加工载盘与底座之间设置有X轴直线模组10，在X轴直线模组上方横跨有第一龙门架3，第一龙门架的两侧均设置有Y轴直线模组4，两个Y轴直线模组上均设置有Z轴模组5，如图7所示，其中一个Z轴模组上设置有用于切割的激光镜头12和设置于所述激光镜头旁的CO2清洗结构6，激光镜头和CO2清洗结构沿Y轴方向分布，CO2清洗结构和激光镜头可通过一固定板连接在此Z轴模组上，所述激光镜头连接有皮秒UV激光器13；如图8所示，另一个Z轴模组上设置有撕膜结构7、AOI检测摄像头8和残渣吸盘9，撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘沿Y轴方向分布，撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘也可通过一固定板连接在此Z轴模组上；
残渣框25，其设置于底座上对应第一龙门架的端部。
本实施例中的理料装置和加工装置均位于同一底座上，以附图4所示方向为例，理料装置位于左侧部分，加工装置位于右侧部分。
本实施例中的加工载盘11优选的采用具有定位和固定功能的定位治具，可采用如申请号为201910386085.4中定位治具的结构，所述定位治具上设置有至少两个不平行的靠边挡条，定位治具上对应靠边挡条相对方向设置有推动机构，靠边挡条与推动机构形成容纳区，所述定位治具对应容纳区处设置有若干个负压吸孔，所述负压吸孔连接有真空发生器，柔性OLED显示面板由运料机械手抓取放置在定位治具上。
优选地，所述运料机械手为视觉机器人；如使用视觉机器人，可以免去加工载盘上靠边档条和推动机构所组成的机械对位机构，使得需要加工载盘所需要的费用降低，而且精度高。视觉机器人通过粗对位摄像头粗对位后，可以精准地将柔性OLED显示面板放置到加工载盘的目标区域。视觉机器人在从上料工位抓取柔性OLED面板时，先视觉定位柔性OLED面板的位置信息，准确抓取柔性OLED面板，然后经过粗对位摄像头时进行粗对位后，精准放入加工载盘。本方案可以同时加工不同尺寸的柔性OLED面板，柔性OLED面板在上料工位时摆放不会那么精准，在运输到上料工位前会无规则位置移动，通过视觉机器人有利于提高加工精度。
如图8所示，撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘位于同一个Z轴模组的滑块上。
撕膜结构可采用申请号为201910499397.6中的撕除机构，包括Z轴直线模组，Z轴直线模组上滑动连接有固定块，固定块的前端还设有一个微型薄壁气缸，气缸垂直向下设置，气缸活塞杆的末端设有聚氨酯压垫，聚氨酯压垫的正下方设有刀片，刀片的刀锋指向单片PET保护膜撕除部分。
柔性OLED显示面板加工前放置于上料工位处，经由运料机械手抓取至加工载盘上，并有加工载盘进行固定，按照其加工工序，由X轴直线模组使柔性OLED显示面板在龙门架下方沿X轴移动，同时由Y轴直线模组使两个Z轴模组进行Y轴移动，位于Z轴模组上的加工部件将根据需要进行工作，使得柔性OLED显示面板的任意位置均可进行形状切割、切角、撕膜或导线划线操作，且加工的废料可由残渣吸盘吸取放置于残渣框内；残渣吸盘为多吸嘴结构，多个吸嘴排列成形状与切割完成后多余废料的形状相同，有效吸走残渣；当工件残渣比较细时，可以用撕膜结构将残渣夹走；且残渣框可以设置两个，分别用于收集形状切割残渣和撕膜工作撕下的膜，两个残渣框分别靠近第一龙门架的两端位置。
本实施例优选的所述加工载盘下方设置有DD马达，DD马达下方设置有XY对位滑台，所述激光镜头旁设置有精对位摄像头，其中XY对位滑台可使得加工载盘沿X轴和Y轴进行移动调整，DD马达能够使加工载盘沿圆周方向进行转动调整，本实施例中XY对位滑台可采用北京派威迪仪器有限公司生产的型号为PT-XY100的XY双轴电动滑台，放置在加工载盘上的柔性OLED显示面板在移动至精对位摄像头下方，精对位摄像头对当前的柔性OLED显示面板情况姿态进行拍照，若姿态与预设姿态有偏差，如XY轴和水平面未对齐，则通过XY对位滑台和DD马达进行调整，使柔性OLED显示面板到达标准姿态。
本实施例优选的所述理料装置还包括缓存台16，缓存台旁设置有翻面结构17，如图5所示，缓存台位于翻面结构的左侧，其中翻面结构包括旋转机械臂171加上吸盘172，当吸盘在左边的缓存台上吸取工件之后，旋转机械臂在竖直平面上旋转180度，达到柔性OLED显示面板翻转的效果，此次翻面结构为翻转位置，旋转之后旋转机械臂和吸盘均静置，等待运料机械手过来将工件转移至加工载盘，可以对需要翻面加工的柔性OLED显示面板进行翻面。
本实施例优选的所述底座设有粗对位摄像头18，粗对位摄像头与精对位摄像头工作过程相同，但此时是运料机械手抓取柔性OLED显示面板先到达粗对位摄像头处，由运料机械手使柔性OLED显示面板先进行摆正姿态，使最终放入加工载盘上的柔性OLED显示面板姿态基本正确，只需要精对位即可，可节约最终对位调整时间。
如图6和图7所示，所述CO2清洗结构及激光镜头外罩有吸尘罩26，吸尘罩底部开口，吸尘罩连接有吸尘器，在所述的激光镜头旁设置有精对位摄像头19。
CO2清洗机构可采用申请号为201910191755.7中的吹气组件，吹气组件包括若干依次排列的吹气头，吹气组件连接有干冰发生器和吹风机，其中吹风机采用可提供正压的装置即可，优选的在吹风机前设置有气体干燥机构，为空气进行干燥，使吹气头处吹出干冰及干燥空气至柔性OLED显示面板导线区上。
本实施例优选的所述理料装置还包括与上料工位21并排布置的良品工位22、废品工位23和备用工位24，在上料工位、良品工位、废品工位和备用工位处均设置托盘框，良品工位用于放置加工完成并且检测合格的柔性OLED显示面板，废品工位用于放置未加工不合格或加工完成但不合格的柔性OLED显示面板，备用工位用于暂时存放托盘，托盘是用来盛装柔性OLED显示面板的，托盘框内的托盘均是上下叠放的。
本实施例优选的所述底座上设置有第二龙门架20，第二龙门架横跨上料工位、良品工位、废品工位和备用工位，所述第二龙门架上设置有Y轴直线模组，Y轴直线模组连接有Z轴模组，如图9所示，Z轴模组上设置有托盘机械手15，此处的Z轴模组与第一龙门架上的Z轴模组结构及功能相同，均是提供竖直方向的位置移动，托盘机械手用于快速的使托盘在上料、良品工位、废品工位和备用工位之间快速转移，托盘机械手既可以为夹取式也可以为吸盘式。
本实施例优选的所述底板上设置有编码读取器14，编码读取器位于粗对位摄像头旁，编码读取器可读取柔性OLED显示面板的编码，每块柔性OLED显示面板在生产时均具有其身份标识，通过编码读取器读取此身份标识可读取此块柔性OLED显示面板的制程信息；根据工件制程信息执行下一步操作。
本实施例优选的所述加工载盘设置有两个，两个加工载盘相互独立运动，在一个加工载盘上的柔性OLED显示面板加工时，另一个等待，两个可交替使用，省去中间安放和取下柔性OLED显示面板的时间，也就是说运料机械手将一个工件放入加工载盘之后，可以继续拿取新的工件，根据信息操作后放入另一个加工载盘。
本实施例中所述的运料机械手是采用端部设置吸盘，运料机械手设置在中间区域，通过延长臂能够伸缩到各个目标位置。
如图4所示靠左边为托盘框区域，中间位置为运料机械手，右边位置为激光加工区域。
工作流程如下：
1、运料机械手将上料工位内托盘上的工件(单片柔性OLED显示面板)吸取，移动到编码读取器处，读取工件身份编码，并获取工件制程信息；根据工件制程信息执行下一步操作；
2、如信息显示工件已不良或已成废品，则运料机械手直接放入废品托盘；
3、如信息显示此工件下一步是形状切割则进行形状切割；如显示需切角则进行切角；撕膜、导线划线操作同理。
4、上料工位内的托盘若空出，则托盘机械手将上料工位上的托盘取走放在备用工位处，并且使得良品工位和废品工位均能够有接收柔性OLED显示面板的托盘。
形状切割工作：
1、运料机械手将工件移动至粗对位摄像头处，对工件进行一次对位，运料机械手根据反馈调整工件位置，然后放入加工载盘；
2、加工载盘固定工件，并移动至激光镜头下方，精对位摄像头进行二次对位，如需调整，加工载盘进行调整后激光镜头工作，进行形状切割，并进行CO2清洗工作；
3、完成后加工载盘移至右边，AOI检测摄像头进行加工检查，残渣吸盘吸走切割残渣放入残渣框；
4、运料机械手取走工件，再次到编码读取器处读取编码，确定工件编码，根据AOI检测摄像头检查结果，然后放入良品工位的托盘中或废品工位的托盘中。
导线切角工作：
1、运料机械手将工件移动至粗对位摄像头处，对工件进行一次对位，运料机械手根据反馈调整工件位置，然后放入加工载盘；
2、加工载盘吸附工件，并移动至激光镜头下方，精对位摄像头进行二次对位，如需调整，加工载盘进行调整后激光镜头工作，进行导线切角，并进行CO2清洗工作；
3、完成后加工载盘移至右边，AOI检测摄像头进行加工检查，残渣吸盘吸走切割残渣放入残渣框；
4、运料机械手取走工件，再次编码读取器处读取编码，确定工件编码，根据AOI检测摄像头检查结果，然后放入良品工位的托盘中或废品工位的托盘中。
撕膜工作：
1、运料机械手将工件移动至粗对位摄像头处，对工件进行一次对位，运料机械手根据反馈调整工件位置，然后放入加工载盘；
2、加工载盘移动至撕膜结构下方，进行撕膜工作；
3、完成后，撕膜结构直接将撕下的膜放入残渣框，AOI检测摄像头进行加工检查，如有需要可进行CO2清洗工作；
4、运料机械手取走工件，再次到编码读取器处读取编码，确定工件编码，根据AOI检测摄像头检查结果，然后放入良品工位的托盘中或废品工位的托盘中。
导线处划线工作：
1、根据工件制程信息，判断工件是否需要翻面，如不需要翻面，则直接进入步骤3；
2、如需翻面，运料机械手直接放入缓存台，翻面结构工作，进行翻面，完成后，运料机械手再次取走工件；
3、运料机械手将工件移动至粗对位摄像头处，对工件进行一次对位，运料机械手根据反馈调整工件位置，然后放入加工载盘；
4、加工载盘吸附工件，并移动至激光镜头下方，精对位摄像头进行二次对位，如需调整，加工载盘进行调整后激光镜头工作，进行导线处划线工作，并进行CO2清洗工作；
5、完成后加工载盘移至右边，AOI检测摄像头进行加工检查；
6、运料机械手取走工件，再次到编码读取器处读取编码，确定工件编码，根据AOI检测摄像头检查结果，然后放入良品工位的托盘中或废品工位的托盘中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于，包括底座，底座上设置有理料装置和加工装置，理料装置，其包括上料工位和运料机械手；
加工装置，其包括加工载盘，加工载盘与底座之间设置有X轴直线模组，在X轴直线模组上方横跨有第一龙门架，第一龙门架的两侧均设置有Y轴直线模组，两个Y轴直线模组上均设置有Z轴模组，其中一个Z轴模组上设置有用于切割的激光镜头和设置于所述激光镜头旁的CO2清洗结构，激光镜头和CO2清洗结构沿Y轴方向分布，所述激光镜头连接有皮秒UV激光器；另一个Z轴模组上设置有撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘，撕膜结构、AOI检测摄像头和残渣吸盘沿Y轴方向分布；残渣框，其设置于底座上对应第一龙门架的端部。
2.根据权利要求1所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述运料机械手为视觉机器人；所述激光镜头旁设置有精对位摄像头，所述激光镜头、CO2清洗结构、精对位摄像头沿Y轴方向分布；所述激光镜头和所述CO2清洗结构设置在吸尘罩内，所述吸尘罩底部开口，并连接有吸尘器。
3.根据权利要求1所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述加工载盘下方设置有DD马达，DD马达下方设置有XY对位滑台。
4.根据权利要求1所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述理料装置还包括缓存台，缓存台旁设置有翻面结构。
5.根据权利要求1所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述底座上设有粗对位摄像头。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述理料装置还包括与上料工位并排布置的良品工位、废品工位和备用工位。
7.根据权利要求6所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述底座上设置有第二龙门架，第二龙门架横跨上料工位、良品工位、废品工位和备用工位，所述第二龙门架上设置有Y轴直线模组，Y轴直线模组连接有Z轴模组，Z轴模组上设置有托盘机械手。
8.根据权利要求7所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述底板上设置有编码读取器，编码读取器位于粗对位摄像头旁。
9.根据权利要求1所述的带清洁功能的柔性OLED显示面板激光形切设备，其特征在于：所述加工载盘设置有两个，两个加工载盘相互独立运动。
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