CN114101910B - 共通金属掩膜版手动张网机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共通金属掩膜版手动张网机，包括机架部分、金属框上料部分、拉力控制部分以及镭射焊接部分；金属框上料部分、拉力控制部分以及镭射焊接部分均安装在机架部分上；拉力控制部分包括基座和固定在基座上的多个气缸夹持头单元，气缸夹持头单元包括气缸、夹头、底板及与底板相连接的手动预设力机构；气缸夹持头单元通过气缸推动带动夹头旋转，致使夹头和底板紧密贴合，从而使夹头和底板夹持住共通金属掩膜版；当基座整体移动时，各个气缸夹持头单元通过对应的手动预设力机构实现不同力的控制。该手动张网机的结构设计合理，实现相同功能和精度的同时，能够大幅降低共同金属掩膜版张网机台的制造成本。

Description

共通金属掩膜版手动张网机

技术领域

本发明涉及共通金属掩膜版张网机的技术领域，尤其是一种共通金属掩膜版手动张网机。

背景技术

AMOLED（主动式有机发光显示器）正逐渐替代LCD（液晶显示器），成为显示器主流，目前已在穿戴、手机、平板以及笔记本等产品中广泛使用。在AMOLED行业中，生产AMOLED时需要使用到CMM（共通金属掩膜版），虽然CMM逐渐有国产化产品出现，但是CMM对应的生产设备（如：张网机台）绝大部分为国外产品。

CMM的张网机台，业内称之为共通金属掩膜版张网机或者共通屏蔽金属张网机，其张网精度要求≤50um，自动化程度高，对应的张网机台售价极其昂贵，一般一台张网机台普遍需要近千万人民币的售价。

见图1、图2和图3，现有共通金属掩膜版张网机台包括传送端口a（金属框进入端）、机台中心光标柱b、金属框升降承接柱c、夹爪d、承载镜头的龙门e、金属框载台f、共通金属掩膜版上料台g、真空吸h以及共通金属掩膜版承载台i。

共通金属掩膜版张网机台需要将共通金属掩膜版拉到设计精度，同时通过镭射焊接头，使用镭射非接触式焊接将共通金属掩膜版和金属框这两个部件熔融焊接起来。

见图4，将共通金属掩膜版拉到设计位置的详细介绍如下：由于共通金属掩膜版，在受张力情况下，存在变形，若需要将图示右上开口中心位置拉到（X0，Y0）位置，则需要在共通金属掩膜版制作时候，加入反向补偿，例如X方向加入补偿99.980%，Y方向加入补偿99.985%，即开口中心位置补充后竖直为（X0*99.980%，Y0*99.985%），那对应每个开口中心位置和图示开口中心位置都存在一定偏差，这时候，需要使用共通金属掩膜版张网机，将每个开口中心位置，拉至理论位置附近，比如右上开口实际坐标为（X1，Y1），通过张网机，位置坐标将回到（X0，Y0）附近，其差值便是对应精度值，该精度值需要控制在≤50um，即需要将坐标从（X1，Y1）往（X0，Y0）位置拉，但是不可能正好拉到（X0，Y0），假使拉完位置为（X2，Y2），那么对应的|X0-X2|≤50um，|Y0-Y2|≤50um。

共通金属掩膜版张网机的张网流程具体如下所示：

第1步骤、机台处于初始状态；

第2步骤、金属框升降承接柱c的X、Y、Z移动到承接位置并升起；

第3步骤、传送端口a的门打开；

第4步骤、机械手臂将金属框摆至金属框升降承接柱c处后，机械手臂撤走；

第5步骤、金属框升降承接柱c承接住金属框，XYZ动作回到原位；

第6步骤、金属框升降承接柱c移动至金属框载台f的上方；

第7步骤、金属框载台f处的支撑柱升起承接金属框；

第8步骤、金属框升降承接柱c的XY移动至等待位置；

第9步骤、金属框升降承接柱c下降将金属框放在金属框载台f上；

第10步骤、金属框载台f整体下降至安全位置；

第11步骤、金属框载台f有吹起孔，气浮吹起金属框并通过中心调整块进行中心调整；

第12步骤、中心调整块撤走，金属框载台f上的施力元件对金属框施加反向作用力；

第13步骤、金属框对位开始；

第14步骤、金属框对位结束；

第15步骤、共通金属掩膜版传送到对位位置；

第16步骤、共通金属掩膜版承载台i升起；

第17步骤、夹爪d夹持住共通金属掩膜版；

第18步骤、共通金属掩膜版承载台i撤走；

第19步骤、共通金属掩膜版拉力调节并进行量测；

第20步骤、共通金属掩膜版张网到位后，金属框载台f上升至焊接位置，将共通金属掩膜版与金属框进行焊接。

现有共通金属掩膜版张网机台包括共通金属掩膜版上料区域和共通金属掩膜版与金属框 张网区域，张网区域包括反作用力的施力单元、共通金属掩膜版张网拉力单元以及焊接单元，组成部分众多，机台庞大，占地空间较多，同时多处用到真空系统和吹气系统，且拉力单元使用步进电机单独控制，致使机台单价飙升。

国内AMOLED面板企业较多，近几年相关产业投资已达千亿规模，设备购买成本居高不下，如果能够有满足对应精度的廉价张网机台，将是一个数十亿级别的市场。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种共通金属掩膜版手动张网机，在达到相同功能和精度的情况下，可实现对应替代国外设备，实现设备国产化和降低成本的优势。

根据本发明实施例的共通金属掩膜版手动张网机，包括机架部分、金属框上料部分、用于将共通金属掩膜版精确拉到设计位置的拉力控制部分以及用于将金属框和共通金属掩膜版镭射焊接的镭射焊接部分；所述金属框上料部分、所述拉力控制部分以及所述镭射焊接部分均安装在所述机架部分上；所述拉力控制部分包括基座和固定在所述基座上的多个气缸夹持头单元，所述气缸夹持头单元包括气缸、夹头、底板以及与所述底板相连接的手动预设力机构；所述气缸夹持头单元通过所述气缸推动带动所述夹头旋转，致使所述夹头和所述底板紧密贴合，从而使所述夹头和所述底板夹持住共通金属掩膜版；当所述基座整体移动时，各个所述气缸夹持头单元通过对应的所述手动预设力机构实现不同力的控制。

本发明的有益效果是，结构设计合理，实现相同功能和精度的同时，能够大幅降低共同金属掩膜版张网机台的制造成本，同时可打破国外壁垒，实现设备的简易化和国产化。

根据本发明一个实施例，所述手动预设力机构包括固定在所述基座上的夹头底座限位块、固定在所述夹头底座限位块上的夹头底座底板、从后往前依次设置在所述夹头底座底板上的后限位块、轴座和前限位块、用于调节所述前限位块前后方向的调节旋钮、安装在所述前限位块与所述轴座两者之间的轴以及套设在所述轴上的弹簧，所述弹簧的前端与所述前限位块的后端面弹性接触，所述弹簧的后端与所述轴座的前端面弹性接触。

根据本发明一个实施例，所述底板固定在所述轴座上，所述底板上从后往前依次固定有旋转压板支架和夹头支架；所述气缸的缸体上固定有旋转压板，所述旋转压板通过定位销安装在所述旋转压板支架上，以调节所述气缸与所述底板之间的夹角；所述夹头的中部铰接在所述夹头支架上，所述气缸的伸缩杆前端与所述夹头的后端固定连接。

根据本发明一个实施例，所述金属框上料部分包括从下往上依次分布的基础底盘、升降承载台以及金属框承载台；所述金属框上料部分还包括用于实现Z方向升降的Z向手动铰片机构、用于实现X方向调节的X向手动转动机构、用于实现Y方向调节的Y向手动转动机构以及用于实现θ方向调节的θ向手动转动机构；所述Z向手动铰片机构设置在所述升降承载台与所述金属框承载台之间；所述X向手动转动机构、所述Y向手动转动机构以及所述θ向手动转动机构均设置在所述基础底盘与所述升降承载台之间。

根据本发明一个实施例，所述Z向手动铰片机构包括固定在所述金属框承载台下方的第三联接盘和对称设置在所述第三联接盘与所述升降承载台之间的两个铰片机构；所述铰片机构包括交叉设置的两根铰片，所述两根铰片分别为第一铰片和第二铰片；所述第三联接盘下表面的一侧固定有上旋转盘，所述升降承载台上表面与之对应的一侧也固定有下旋转盘；所述第三联接盘下表面的另一侧固定有上滑槽座，所述升降承载台上表面与之对应的另一侧也固定有下滑槽座；所述第一铰片的中部和第二铰片的中部相互销接形成第一固定点；所述第一铰片的一个端部与所述上旋转盘相连接形成第二固定点；所述第二铰片的一个端部与所述下旋转盘相连接形成第三固定点；所述第一铰片的另一个端部上设置有下滑块，所述下滑块沿着所述下滑槽座上的下滑槽水平滑移；所述第二铰片的另一个端部上设置有上滑块，所述上滑块沿着所述上滑槽座上的上滑槽水平滑移；当所述下滑块和所述上滑块同步向靠近所述第一固定点的方向滑移时，所述第三联接盘带动所述金属框承载台上升；当所述下滑块和所述上滑块同步向远离所述第一固定点的方向滑移时，所述第三联接盘带动所述金属框承载台下降。

根据本发明一个实施例，在所述两个铰片机构中，两个所述第一固定点之间由同步轴相连接，两个所述第二固定点之间由同步轴相连接，两个所述下滑块之间由同步轴相连接。

根据本发明一个实施例，所述金属框上料部分还包括位于所述基础底盘与所述升降承载台两者之间的第一联接盘和第二联接盘，且所述第二联接盘位于所述第一联接盘的上方；所述Y向手动转动机构包括设置在所述第一联接盘与所述基础底盘之间且用于实现Y方向位移的下滑动机构、设置在所述基础底盘上的第一丝杠安装座、安装在所述第一丝杠安装座上的第一Y向丝杠以及套设在所述第一Y向丝杠上的第一移动块，所述第一移动块固定在所述第一联接盘上，所述第一移动块与所述第一Y向丝杠螺纹连接，所述第一Y向丝杠的一端安装有第一手摇轮；通过所述第一手摇轮摇动带动所述第一Y向丝杠转动，进而带动与所述第一移动块固定连接的第一联接盘在所述下滑动机构的作用下做Y方向的位移。

根据本发明一个实施例，所述X向手动转动机构包括设置在所述第一联接盘与所述第二联接盘之间且用于实现X方向位移的上滑动机构、设置在所述第一联接盘上的第二丝杠安装座和第三丝杠安装座、安装在所述第二丝杠安装座上的第二Y向丝杠，所述第二Y向丝杠的一端安装有第二手摇轮，所述第二Y向丝杠的另一端安装有主动齿轮盘，所述第三丝杠安装座上安装有X向丝杠，所述X向丝杠的端部安装有与所述主动齿轮盘啮合传动的从动齿轮盘，所述X向丝杠上螺纹连接有第二移动块，所述第二移动块固定在所述第二联接盘上；通过所述第二手摇轮摇动带动所述第二Y向丝杠及所述主动齿轮盘转动，主动齿轮盘与从动齿轮盘啮合传动实现转动的转向，进而带动与所述从动齿轮盘固定的第二联接盘在所述上滑动机构的作用下做X方向的位移。

根据本发明一个实施例，所述θ向手动转动机构包括垂直安装在所述第二联接盘上的转轴、安装在所述转轴端部的第三手摇轮、固定安装在所述转轴上的角度齿轮、与所述升降承载台固定连接的角度齿轮盘、安装在所述升降承载台上的上法兰以及安装在所述第二联接盘上的下法兰，所述角度齿轮与所述角度齿轮盘啮合传动，所述升降承载台与所述第二联接盘之间通过所述上法兰与所述下法兰相连接。

根据本发明一个实施例，所述金属框上料部分还包括金属框传送定位及反作用力加载部，所述金属框传送定位及反作用力加载部包括用于对金属框进行快速定位的定位块和用于对金属框施加反作用力的加力单元，所述定位块和所述加力单元安装在所述金属框承载台上。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有共通金属掩膜版张网机台的示意图一；

图2是现有共通金属掩膜版张网机台的示意图二；

图3是现有共通金属掩膜版张网机台的示意图三；

图4是将共通金属掩膜版拉到设计位置的示意图。

图5是本发明的装配总图；

图6是拉力控制部分的结构示意图；

图7是气缸夹持头单元的结构示意图；

图8是图7的正视图；

图9是金属框上料部分的结构示意图；

图10是图9的正视图；

图11是图9的俯视图；

图12是图9的侧视图；

图13是X向手动转动机构、Y向手动转动机构以及θ向手动转动机构的组合图；

图14是X向手动转动机构的示意图；

图15是图14的俯视图；

图16是图14的正视图；

图17是Y向手动转动机构的示意图；

图18是图17的俯视图；

图19是图17的侧视图；

图20是θ向手动转动机构；

图21是图20的俯视图；

图22是图20的侧视图；

图23是机架部分的结构示意图；

图24是图23的正视图。

图1～图4中的标号为：a、传送端口；b、机台中心光标柱；c、金属框升降承接柱；d、夹爪；e、承载镜头的龙门；f、金属框载台；g、共通金属掩膜版上料台；h、真空吸；i、共通金属掩膜版承载台；

图5～图24中的标号为：

1、机架部分；101、机架框体；102、安装支架；103、机架承重平台；104、支架支撑脚；105、螺丝旋钮；

2、金属框上料部分；201、基础底盘；202、升降承载台；203、金属框承载台；204、第三联接盘；205、第一铰片；206、第二铰片；207、上旋转盘；208、下旋转盘；209、上滑槽座；210、下滑槽座；211、第一固定点；212、第二固定点；213、第三固定点；214、下滑块；215、上滑块；216、同步轴；217、第一联接盘；218、第二联接盘；219、第一丝杠安装座；220、第一Y向丝杠；221、第一手摇轮；222、第二丝杠安装座；223、第二Y向丝杠；224、第二手摇轮；225、主动齿轮盘；226、从动齿轮盘；227、下法兰；228、上法兰；229、定位块；230、加力单元；231、Y向滑轨；232、Y向滑块；233、X向滑轨；234、X向滑块； 235、第一移动块；236、X向丝杠；237、第二移动块；238、转轴；239、第三手摇轮；240、角度齿轮；241、角度齿轮盘；242、第二电机；243、第二从动皮带轮安装座；244、第二主动皮带轮；245、第二从动皮带轮；246、第二皮带；247、同步杆；248、下滑槽；249、上滑槽；250、第三丝杠安装座；251、第一窗口；252、第二窗口；253、转轴安装座；

3、拉力控制部分；301、基座；302、气缸；303、夹头；304、底板；305、夹头底座限位块；306、夹头底座底板；307、后限位块；308、轴座；309、前限位块；310、调节旋钮；311、轴；312、弹簧；313、旋转压板支架；314、夹头支架；315、旋转压板；316、定位销；317、基板；318、滑轨；319、滑块；320、支撑腿；321、第一电机；322、第四丝杠安装座；323、第一主动皮带轮；324、第一从动皮带轮；325、第一皮带；

4、镭射焊接部分；401、坦克链；402、龙门滑轨；403、升降器；404、焊接头。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考附图具体描述本发明实施例的共通金属掩膜版手动张网机。

见图5～图24，本发明的一种共通金属掩膜版手动张网机，包括机架部分1、金属框上料部分2、用于将共通金属掩膜版精确拉到设计位置的拉力控制部分3以及用于将金属框和共通金属掩膜版镭射焊接的镭射焊接部分4。

金属框上料部分2、拉力控制部分3以及镭射焊接部分4均安装在机架部分1上，具体地，拉力控制部分3位于所述金属框上料部分2的上方，镭射焊接部分4的主体结构位于拉力控制部分3的上方。

金属框可以由invar36或者sus 304等材质制成。

拉力控制部分3，原有技术是每个拉力小单元都是独立控制，并且使用步进电机控制的方式，实现每个拉力小单元力的单独控制。本发明通过旋钮设置拉力，通过气缸联动的方式，实现力的分别控制和设定，快捷方便，成本上也实现大幅度下降，具体如下：

拉力控制部分3包括基座301和固定在基座301上的多个气缸夹持头单元，气缸夹持头单元包括气缸302、夹头303、底板304以及与底板304相连接的手动预设力机构；气缸夹持头单元通过气缸302推动带动夹头303旋转，致使夹头303和底板304紧密贴合，从而使夹头303和底板304夹持住共通金属掩膜版；当基座301整体移动时，各个气缸夹持头单元通过对应的手动预设力机构实现不同力的控制。

根据本发明一个实施例，手动预设力机构包括固定在基座301上的夹头底座限位块305、固定在夹头底座限位块305上的夹头底座底板306、从后往前依次设置在夹头底座底板306上的后限位块307、轴座308和前限位块309、用于调节前限位块309前后方向的调节旋钮310、安装在前限位块309与轴座308两者之间的轴311以及套设在轴311上的弹簧312，弹簧312的前端与前限位块309的后端面弹性接触，弹簧312的后端与轴座308的前端面弹性接触，后限位块307与夹头底座底板306固定连接，且轴座308与夹头底座底板306不固定。通过对调节旋钮310旋转一定的度数，给弹簧312一个压紧力，依据胡克定理：F=K*X，其中K为弹簧弹性系数，X为通过旋钮致使的压缩量。即可通过调节旋钮310给每个气缸夹持头单元设定不同的预设力。夹头底座限位块305与基座301固定相连，当基座301整体移动时，由于每个气缸夹持头单元已经通过调节旋钮310预设力，则基座301移动后，每个气缸夹持头单元即可实现不同力的控制，该方式相比原有设备，简便的实现了相同的功能。

底板304固定在轴座308上，底板304上从后往前依次固定有旋转压板支架313和夹头支架314；气缸302的缸体上固定有旋转压板315，旋转压板315通过定位销316安装在旋转压板支架313上，以调节气缸302与底板304之间的夹角；夹头303呈V型结构，夹头303的中部铰接在夹头支架314上，气缸302的伸缩杆前端与夹头303的后端固定连接。

多个气缸夹持头单元固定在同一基座301上，与原有设备相比，原有设备张力加持单元为独立单元，各自有单独的基座，通过步进电机单独控制，施加拉力。本发明的手动张网机，有四个基座301，四个基座301围成矩形框结构，每个基座301的长度方向上并排设置有若干个气缸夹持头单元，每个气缸夹持头单元的夹持部均位于拉力控制部分3整体结构的内侧，各个基座301的下方均具有基板317，基板317下表面的四个拐角处分别设置有支撑腿320，支撑腿320的底部与机架承重平台103固定，基板317的上表面设置有沿其宽度方向上的滑轨318，基座301的下表面设置有沿其宽度方向上的滑块319，通过滑块319沿着对应的滑轨318匹配滑移，实现基座301带动对应的若干个气缸夹持头单元在对应的基板317上方滑移，每个气缸夹持头单元，通过气缸302来夹持夹紧金属片，同时通过基座301的移动来实现施加力，同时每个气缸夹持头单元由多个小部件组成，可通过调节旋钮310来实现不同力的初设定，当基座301移动时，可实现每个夹头303施加不一样的力大小。

基板317的上表面设置有第一电机321和两个第四丝杠安装座322，第一电机321的动力输出端安装有第一主动皮带轮323，两个第四丝杠安装座322上安装有丝杠，丝杠与对应滑轨318平行分布，丝杠的一端安装有第一从动皮带轮324，第一主动皮带轮323与第一从动皮带轮324之间通过第一皮带325相连接，丝杠的中部螺纹套设有第三移动块，第三移动块固定在基座301的下表面，第一电机321驱动第一主动皮带轮323转动，在第一皮带325的连接作用下，转动的第一主动皮带轮323带动第一从动皮带轮324转动，第一从动皮带轮324转动带动丝杠转动，由于基板317位置固定，故丝杠上的第三移动块带动基座301整体移动。

为了提高气缸302的置换性，所有气缸302的规格全部相同。所有气缸302可以由同一个外部控制设备控制，由于所有夹头303不需要同时参加工作，所以外部控制设备可选择性的控制部分气缸302工作以及可选择性的控制部分气缸302不工作，从而为张网机台留有设计余量。夹头303的夹持力是通过气缸302来保证的，即夹头303夹住共通金属掩膜版是Z方向的力且由气缸302保证，在基座301没有移动的情况下对共通金属掩膜版的X方向或对共通金属掩膜版的Y方向不产生作用力，只有基座301在移动的情况下才会对共通金属掩膜版产生X方向的拉力或对共通金属掩膜版产生Y方向的拉力。为了使得每个夹头303在X方向或Y方向上对于共通金属掩膜版施加不同的力，故在每个气缸夹持头单元上专门设计了弹簧预设力的功能，通过调节旋钮310控制弹簧312的预压量，当基座301移动的距离小于弹簧312的预压量，则夹头303在X方向或Y方向的力小于设定的弹簧力；当基座301移动的距离等于弹簧312的预压量，则夹头303在X方向或Y方向的力等于设定的弹簧力；当基座301移动的距离大于弹簧312的预压量，则夹头303在X方向或Y方向的力等于设定的弹簧力，这是由于当弹簧312的预压量完全释放，此时的弹簧312则处于自由状态，无法连接夹头303持续移动，夹头303已经移动到位，基座301再移动也不会对共通金属掩膜版产生X方向的拉力或对共通金属掩膜版产生Y方向的拉力。

根据本发明一个实施例，金属框上料部分2，原有技术是通过步进电机控制的方式，实现X、Y、Z和θ四个方向的动作。本发明使用丝杠传动以及啮合齿盘，且通过铰片方式，实现X、Y、Z和θ四个方向的动作，简化了机台结构，降低了成本，具体如下：

金属框上料部分2包括从下往上依次分布的基础底盘201、升降承载台202以及金属框承载台203；金属框上料部分2还包括用于实现Z方向升降的Z向手动铰片机构、用于实现X方向调节的X向手动转动机构、用于实现Y方向调节的Y向手动转动机构以及用于实现θ方向调节的θ向手动转动机构；Z向手动铰片机构设置在升降承载台202与金属框承载台203之间；X向手动转动机构、Y向手动转动机构以及θ向手动转动机构均设置在基础底盘201与升降承载台202之间。

根据本发明一个实施例，Z向手动铰片机构包括固定在金属框承载台203下方的第三联接盘204和对称设置在第三联接盘204与升降承载台202之间的两个铰片机构；铰片机构包括交叉设置的两根铰片，两根铰片分别为第一铰片205和第二铰片206；第三联接盘204下表面的一侧固定有上旋转盘207，升降承载台202上表面与之对应的一侧也固定有下旋转盘208；第三联接盘204下表面的另一侧固定有上滑槽座209，升降承载台202上表面与之对应的另一侧也固定有下滑槽座210；第一铰片205的中部和第二铰片206的中部相互销接形成第一固定点211；第一铰片205的一个端部与上旋转盘207相连接形成第二固定点212；第二铰片206的一个端部与下旋转盘208相连接形成第三固定点213；第一铰片205的另一个端部上设置有下滑块214，下滑块214沿着下滑槽座210上的下滑槽248水平滑移；第二铰片206的另一个端部上设置有上滑块215，上滑块215沿着上滑槽座209上的上滑槽249水平滑移。下滑槽248的水平长度与上滑槽249的水平长度相等，且下滑槽248的滑移起始端与上滑槽249的滑移起始端对齐，下滑槽248的滑移结束端与上滑槽249的滑移结束端对齐。

当下滑块214和上滑块215同步向靠近第一固定点211的方向滑移时，第三联接盘204带动金属框承载台203上升；当下滑块214和上滑块215同步向远离第一固定点211的方向滑移时，第三联接盘204带动金属框承载台203下降。在两个铰片机构中，两个第一固定点211之间由同步轴216相连接，两个第二固定点212之间由同步轴216相连接，两个下滑块214之间由同步轴216相连接，两个第三固定点213之间由同步轴216相连接，两个上滑块215之间由同步轴216相连接。

两个铰片机构在第二电机242和皮带轮的作用下达到升降的目的，即在第二电机242和皮带轮的作用下，下滑块214沿着下滑槽座210上的下滑槽水平滑移。具体地，Z向手动铰片机构还包括安装在升降承载台202上表面的第二电机242和第二从动皮带轮安装座243，第二电机242的动力输出端安装有第二主动皮带轮244，第二从动皮带轮安装座243上安装有第二从动皮带轮245，第二主动皮带轮244与第二从动皮带轮245之间通过第二皮带246相连接，第二从动皮带轮245与用于连接两个下滑块214的同步轴216之间通过同步杆247相连接。用于连接两个下滑块214的同步轴216与同步杆247相连接而形成的连接点位于同步轴216的中部。两个铰片机构在第二电机242、第二主动皮带轮244、第二从动皮带轮245、第二皮带246以及同步杆247的作用下达到升降的目的。

该Z向手动铰片机构通过铰片方式，简单快捷的实现Z方向的升起和下降，相比之前，通过电动升降杆的方式，简便快速的实现该功能，同时也物理锁定，实现高度的停留。第一固定点211、第二固定点212和第三固定点213三点固定，通过铰片右侧在滑槽内水平移动，实现铰片带动金属框承载台203在Z方向的上升和下降，同时可以通过销块固定铰片在滑槽内的位置，实现不同高度的悬停，简单实用。

根据本发明一个实施例，金属框上料部分2还包括位于基础底盘201与升降承载台202两者之间的第一联接盘217和第二联接盘218，且第二联接盘218位于第一联接盘217的上方。

Y向手动转动机构包括设置在第一联接盘217与基础底盘201之间且用于实现Y方向位移的下滑动机构、设置在基础底盘201上的第一丝杠安装座219、安装在第一丝杠安装座219上的第一Y向丝杠220以及套设在第一Y向丝杠220上的第一移动块235，第一移动块235固定在第一联接盘217上，第一移动块235与第一Y向丝杠220螺纹连接，第一Y向丝杠220的一端安装有第一手摇轮221；通过第一手摇轮221摇动带动第一Y向丝杠220转动，进而带动与第一移动块235固定连接的第一联接盘217在下滑动机构的作用下做Y方向的位移。即，当第一手摇轮221摇动第一Y向丝杠220转动时，第一Y向丝杠220上的第一移动块235进行相对运动，由于第一移动块235与第一联接盘217固定相连，第一联接盘217进行Y方向的移动，且第一联接盘217上所有固定部件都可实现Y方向的移动。

下滑动机构包括配套设置在基础底盘201和第一联接盘217上的Y向滑轨231和Y向滑块232。具体地，Y向滑轨231固定在基础底盘201的上表面，Y向滑块232固定在第一联接盘217的下表面，Y向滑块232带动第一联接盘217沿着Y向滑轨231做Y方向上的滑移。另外，Y向滑块232的数量为两个，两个Y向滑块232沿着Y向滑轨231同步做Y方向上的滑移，使得整个滑移过程更加平稳。

第一丝杠安装座219的数量为两个，两个第一丝杠安装座219的规格相同，其中一个第一丝杠安装座219接近于第一手摇轮221，另外一个第一手摇轮221接近于第一移动块235。两个第一丝杠安装座219的轴线和第一Y向丝杠220的轴线位于同一条直线上，且该直线与Y向平行。第一丝杠安装座219包括轴承座本体、安装在轴承座本体轴孔内的轴承以及用于将轴承座本体固定在基础底盘201上的定位螺丝，第一Y向丝杠220的外壁与第一丝杠安装座219的轴承内圈相接触。

设定接近于第一移动块235的第一丝杠安装座219为内丝杠安装座，第一联接盘217上开设有对应于内丝杠安装座的第一窗口251，透过第一窗口251不但可以直接观看到内丝杠安装座的安装情况，还可以自由拆换内丝杠安装座。

原有机台完全通过步进电机以及丝杠的传动方式来实现Y方向的调整，本发明关于Y方向的动作实现更为快捷简便，可完全通过手动调节实现，Y方向通过手轮丝杠摇动，即可实现Y方向移动，根据精度需求，可设置不同齿距丝杠。

根据本发明一个实施例，X向手动转动机构包括设置在第一联接盘217与第二联接盘218之间且用于实现X方向位移的上滑动机构、设置在第一联接盘217上的第二丝杠安装座222和第三丝杠安装座250、安装在第二丝杠安装座222上的第二Y向丝杠223，第二Y向丝杠223的一端安装有第二手摇轮224，第二Y向丝杠223的另一端安装有主动齿轮盘225，第三丝杠安装座250上安装有X向丝杠236，X向丝杠236的端部安装有与主动齿轮盘225啮合传动的从动齿轮盘226，X向丝杠236上螺纹连接有第二移动块237，第二移动块237固定在第二联接盘218上；通过第二手摇轮224摇动带动第二Y向丝杠223及主动齿轮盘225转动，主动齿轮盘225与从动齿轮盘226啮合传动实现转动的转向，即由Y方向转动变化X方向的转动，进而带动与从动齿轮盘226固定的第二联接盘218在上滑动机构的作用下做X方向的位移。具体地，主动齿轮盘225与从动齿轮盘226工作后，X向丝杠236转动，X向丝杠上的第二移动块237相对移动，此时第二联接盘218移动。

上滑动机构包括配套设置在第一联接盘217和第二联接盘218上的X向滑轨233和X向滑块234。具体地，X向滑轨233固定在第一联接盘217的上表面，X向滑块234固定在第二联接盘218的下表面，X向滑块234沿着X向滑轨233做X向的滑移，即X向滑块234带动第二联接盘218沿着X向滑轨233做X方向上的滑移。

第二丝杠安装座222的数量为两个，两个第二丝杠安装座222的规格相同，其中一个第二丝杠安装座222接近于第二手摇轮224，另外一个第二丝杠安装座222接近于主动齿轮盘225。两个第二丝杠安装座222的轴线和第二Y向丝杠223的轴线位于同一条直线上，且该直线与Y方向平行。第二丝杠安装座222包括轴承座本体、安装在轴承座本体轴孔内的轴承以及用于将轴承座本体固定在第一联接盘217上的定位螺丝，第二Y向丝杠223的外壁与第二丝杠安装座222的轴承内圈相接触。

第三丝杠安装座250的数量为两个，两个第三丝杠安装座250的规格相同，其中一个第三丝杠安装座250接近于从动齿轮盘226，另外一个第三丝杠安装座250接近于第二移动块237。两个第三丝杠安装座250的轴线和X向丝杠236的轴线位于同一条直线上，且该直线与X方向平行。第三丝杠安装座250包括轴承座本体、安装在轴承座本体轴孔内的轴承以及用于将轴承座本体固定在第一联接盘217上的定位螺丝，X向丝杠236的外壁与第三丝杠安装座250的轴承内圈相接触。

第二联接盘218上开设有对应于主动齿轮盘225和从动齿轮盘226的第二窗口252，透过第二窗口252不但可以直接观看到主动齿轮盘225和从动齿轮盘226两者之间的啮合情况，还可以自由拆换主动齿轮盘225和从动齿轮盘226，保证转向的顺利进行。

原有机台完全通过步进电机以及丝杠的传动方式来实现X方向的调整，本发明关于X方向的动作实现更为快捷简便，可完全通过手动调节实现，X方向通过手轮丝杠摇动，即可实现X方向移动，根据精度需求，可设置不同齿距丝杠。

根据本发明一个实施例，θ向手动转动机构包括垂直安装在第二联接盘218上的转轴238、安装在转轴238端部的第三手摇轮239、固定安装在转轴238上的角度齿轮240、与升降承载台202固定连接的角度齿轮盘241、安装在升降承载台202上的上法兰228以及安装在第二联接盘218上的下法兰227，角度齿轮240与角度齿轮盘241啮合传动，升降承载台202与第二联接盘218之间通过上法兰228与下法兰227相连接。

上法兰228的轴线与下法兰227的轴线位于同一条直线上，且该直线与Z向平行。转轴238的轴线与角度齿轮240的轴线位于同一条直线上，且该直线与Z向平行。第二联接盘218的下表面安装有转轴安装座253，转轴238的底端安装在转轴安装座253上，第三手摇轮239位于转轴238的顶端，角度齿轮240固定在转轴238的中部。角度齿轮盘241固定在升降承载台202的下表面，角度齿轮240位于第二联接盘218的上方。角度齿轮240的上端面与角度齿轮盘241的上端面位于同一水平面上，角度齿轮240的下端面与角度齿轮盘241的下端面位于同一水平面上。

当手动转动第三手摇轮239，使得角度齿轮240带动角度齿轮盘241做旋转运动，由于角度齿轮盘241与升降承载台202固定，所以升降承载台202也一起转动；另外，之所以第二联接盘218与升降承载台202之间使用法兰连接，是为了使升降承载台202的转动不影响第二联接盘218。如果设定角度齿轮盘241为10度旋转范围，即±5度，角度齿轮盘241上假设有100个齿，即每转动一个齿，代表可以实现角度变化0.1度。

原有机台完全通过步进电机以及丝杠的传动方式来实现θ方向的调整，本发明关于θ方向的动作实现更为快捷简便，可完全通过手动调节实现，θ方向的实现通过两个上下法兰盘的齿轮啮合，每摇动一齿轮，实现一定角度旋转。

根据本发明一个实施例，金属框传送定位及反作用力加载部，原有技术是使用步进电机控制的方式，实现对位和反作用力加载，同时原有技术是对金属框的一个长边和一个短边进行定位，另外两边将金属框敲正。本发明通过固定块以及气缸加压的形式，实现定位和反作用力的加载，具体如下：

金属框上料部分2还包括金属框传送定位及反作用力加载部，金属框传送定位及反作用力加载部包括用于对金属框进行快速定位的定位块229和用于对金属框施加反作用力的加力单元230，定位块229和加力单元230安装在金属框承载台203上，金属框的三个边利用定位块229进行定位，具体地，金属框的一个长边和两个短边利用定位块229进行定位，定位块229具有升降功能以用于承接金属框，定位块229升起后将金属框接住，定位块229下降后将金属框降落至金属框承载台203上。加力单元230是通过气动方式控制的，通过换算，使用不同气压可以实现不同加载力大小，即外部气缸通过设定气缸压力，实现控制加力单元230的施力，具体换算方法是：设定加载力为F，气压为P，加力单元230受气压面积为S1，则加力单元230加载力F的计算公式是：F=P* S1。

需要说明的是，对于不同的产品，加力单元230的加载力大小的设定也不一样，且每次加载在金属框长边和短边上的加载力是不一样的，但加载在金属框两个长边上的加载力是一样的，加载在金属框两个短边上的加载力也是一样的。

如果在共通金属掩膜版和金属框焊接前，不对金属框施加反向作用力，金属框会受力XY变形导致共通金属掩膜版原有精度跑偏。现在在共通金属掩膜版和金属框焊接前，通过对金属框施加反向作用力，这样共通金属掩膜版和金属框焊接后精度不会存在跑偏的问题，同时，共通金属掩膜版和金属框焊接后再将施加给金属框的反向作用力撤出，则原先的金属框变形反力与共通金属掩膜版张力抵消。

根据本发明一个实施例，机架部分1，结构简化，将原有大理石平台以及阻尼弹簧减震器取消，通过螺丝旋钮调节，保持水平度，达到水平效果，具体如下：

金属框上料部分2和拉力控制部分3等部件均承载在机架部分1上，机架部分1可以由铝合金或钢构件制成，机架部分1包括矩形的机架框体101、设置在所述机架框体101中间区域且用于安装金属框上料部分2的安装支架102、架设在所述机架框体101两侧且让所述安装支架102露出的机架承重平台103以及设置在所述机架框体101下表面的多个支架支撑脚104，具体地，对应于安装支架102的底部具有四个支架支撑脚104，对应于一侧的机架承重平台103底部具有四个支架支撑脚104，各个支架支撑脚104上均设置有两个螺丝旋钮105，其中一个螺丝旋钮105位于上方，另外一个螺丝旋钮105位于下方，这两个螺丝旋钮105之间有一段距离，通过调节两个螺丝旋钮105之间的距离，配合水平测量仪器调节各个角落的高度，以保持机架部分1的水平度，即可通过螺丝旋钮105单独调节高度，实现水平度，相比原有机台，通过大理石平台的水平度保证，能够更快捷高效的实现水平度。

根据本发明一个实施例，镭射焊接部分4包括坦克链401、龙门滑轨402、升降器403以及焊接头404，焊接头404安装在升降器403上。镭射焊接部分4整体呈龙门型结构，龙门滑轨402由三个部分构成，三个部分分别为与Y轴方向平行的第一部分、与X轴方向平行的第二部分以及与X轴方向平行的第三部分，焊接头404滑动设置在第一部分上，坦克链401和龙门滑轨402使焊接头404实现在XY平面上运动，升降器403实现在Z方向上的运动，通过焊接头404使金属框和金属掩膜版实现热熔焊接。

本发明通过更为简便的方式，达到相同的作用以及可靠性和对应功能精度，其中共通金属掩膜版以及金属框上料部分2，可通过更为简单的方式进行精度保证，一般上料精度可控制在1mm以内，使用具有一定加工精度的小车进行共通金属掩膜版的上料动作，也可以达到相同效果，过程简便易行；拉力控制部分3，可通过气缸和弹簧阻尼调节，通过实现的拉力控制计算，进行拉力的调节，也可完成相对应的拉力控制；本发明实现可靠，方便使用，且具有成本优势。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：包括机架部分（1）、金属框上料部分（2）、用于将共通金属掩膜版精确拉到设计位置的拉力控制部分（3）以及用于将金属框和共通金属掩膜版镭射焊接的镭射焊接部分（4）；所述金属框上料部分（2）、所述拉力控制部分（3）以及所述镭射焊接部分（4）均安装在所述机架部分（1）上；所述拉力控制部分（3）包括基座（301）和固定在所述基座（301）上的多个气缸夹持头单元，所述气缸夹持头单元包括气缸（302）、夹头（303）、底板（304）以及与所述底板（304）相连接的手动预设力机构；所述气缸夹持头单元通过所述气缸（302）推动带动所述夹头（303）旋转，致使所述夹头（303）和所述底板（304）紧密贴合，从而使所述夹头（303）和所述底板（304）夹持住共通金属掩膜版；当所述基座（301）整体移动时，各个所述气缸夹持头单元通过对应的所述手动预设力机构实现不同力的控制；

所述手动预设力机构包括固定在所述基座（301）上的夹头底座限位块（305）、固定在所述夹头底座限位块（305）上的夹头底座底板（306）、从后往前依次设置在所述夹头底座底板（306）上的后限位块（307）、轴座（308）和前限位块（309）、用于调节所述前限位块（309）前后方向的调节旋钮（310）、安装在所述前限位块（309）与所述轴座（308）两者之间的轴（311）以及套设在所述轴（311）上的弹簧（312），所述弹簧（312）的前端与所述前限位块（309）的后端面弹性接触，所述弹簧（312）的后端与所述轴座（308）的前端面弹性接触；

所述金属框上料部分（2）包括从下往上依次分布的基础底盘（201）、升降承载台（202）以及金属框承载台（203），所述金属框上料部分（2）还包括位于所述基础底盘（201）与所述升降承载台（202）两者之间的第一联接盘（217）和第二联接盘（218），且所述第二联接盘（218）位于所述第一联接盘（217）的上方；

所述金属框上料部分（2）包括用于实现θ方向调节的θ向手动转动机构，所述θ向手动转动机构设置在所述基础底盘（201）与所述升降承载台（202）之间；所述θ向手动转动机构包括垂直安装在所述第二联接盘（218）上的转轴（238）、安装在所述转轴（238）端部的第三手摇轮（239）、固定安装在所述转轴（238）上的角度齿轮（240）、与所述升降承载台（202）固定连接的角度齿轮盘（241）、安装在所述升降承载台（202）上的上法兰（228）以及安装在所述第二联接盘（218）上的下法兰（227），所述角度齿轮（240）与所述角度齿轮盘（241）啮合传动，所述升降承载台（202）与所述第二联接盘（218）之间通过所述上法兰（228）与所述下法兰（227）相连接。

2.根据权利要求1所述的共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：所述底板（304）固定在所述轴座（308）上，所述底板（304）上从后往前依次固定有旋转压板支架（313）和夹头支架（314）；所述气缸（302）的缸体上固定有旋转压板（315），所述旋转压板（315）通过定位销（316）安装在所述旋转压板支架（313）上，以调节所述气缸（302）与所述底板（304）之间的夹角；所述夹头（303）的中部铰接在所述夹头支架（314）上，所述气缸（302）的伸缩杆前端与所述夹头（303）的后端固定连接。

3.根据权利要求1所述的共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：所述金属框上料部分（2）还包括用于实现Z方向升降的Z向手动铰片机构、用于实现X方向调节的X向手动转动机构以及用于实现Y方向调节的Y向手动转动机构；所述Z向手动铰片机构设置在所述升降承载台（202）与所述金属框承载台（203）之间；所述X向手动转动机构和所述Y向手动转动机构均设置在所述基础底盘（201）与所述升降承载台（202）之间。

4.根据权利要求3所述的共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：所述Z向手动铰片机构包括固定在所述金属框承载台（203）下方的第三联接盘（204）和对称设置在所述第三联接盘（204）与所述升降承载台（202）之间的两个铰片机构；所述铰片机构包括交叉设置的两根铰片，所述两根铰片分别为第一铰片（205）和第二铰片（206）；所述第三联接盘（204）下表面的一侧固定有上旋转盘（207），所述升降承载台（202）上表面与之对应的一侧也固定有下旋转盘（208）；所述第三联接盘（204）下表面的另一侧固定有上滑槽座（209），所述升降承载台（202）上表面与之对应的另一侧也固定有下滑槽座（210）；所述第一铰片（205）的中部和第二铰片（206）的中部相互销接形成第一固定点（211）；所述第一铰片（205）的一个端部与所述上旋转盘（207）相连接形成第二固定点（212）；所述第二铰片（206）的一个端部与所述下旋转盘（208）相连接形成第三固定点（213）；所述第一铰片（205）的另一个端部上设置有下滑块（214），所述下滑块（214）沿着所述下滑槽座（210）上的下滑槽水平滑移；所述第二铰片（206）的另一个端部上设置有上滑块（215），所述上滑块（215）沿着所述上滑槽座（209）上的上滑槽水平滑移；当所述下滑块（214）和所述上滑块（215）同步向靠近所述第一固定点（211）的方向滑移时，所述第三联接盘（204）带动所述金属框承载台（203）上升；当所述下滑块（214）和所述上滑块（215）同步向远离所述第一固定点（211）的方向滑移时，所述第三联接盘（204）带动所述金属框承载台（203）下降。

5.根据权利要求4所述的共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：在所述两个铰片机构中，两个所述第一固定点（211）之间由同步轴（216）相连接，两个所述第二固定点（212）之间由同步轴（216）相连接，两个所述下滑块（214）之间由同步轴（216）相连接。

6.根据权利要求4所述的共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：所述Y向手动转动机构包括设置在所述第一联接盘（217）与所述基础底盘（201）之间且用于实现Y方向位移的下滑动机构、设置在所述基础底盘（201）上的第一丝杠安装座（219）、安装在所述第一丝杠安装座（219）上的第一Y向丝杠（220）以及套设在所述第一Y向丝杠（220）上的第一移动块（235），所述第一移动块（235）固定在所述第一联接盘（217）上，所述第一移动块（235）与所述第一Y向丝杠（220）螺纹连接，所述第一Y向丝杠（220）的一端安装有第一手摇轮（221）；通过所述第一手摇轮（221）摇动带动所述第一Y向丝杠（220）转动，进而带动与所述第一移动块（235）固定连接的第一联接盘（217）在所述下滑动机构的作用下做Y方向的位移。

7.根据权利要求6所述的共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：所述X向手动转动机构包括设置在所述第一联接盘（217）与所述第二联接盘（218）之间且用于实现X方向位移的上滑动机构、设置在所述第一联接盘（217）上的第二丝杠安装座（222）和第三丝杠安装座（250）、安装在所述第二丝杠安装座（222）上的第二Y向丝杠（223），所述第二Y向丝杠（223）的一端安装有第二手摇轮（224），所述第二Y向丝杠（223）的另一端安装有主动齿轮盘（225），所述第三丝杠安装座（250）上安装有X向丝杠（236），所述X向丝杠（236）的端部安装有与所述主动齿轮盘（225）啮合传动的从动齿轮盘（226），所述X向丝杠（236）上螺纹连接有第二移动块（237），所述第二移动块（237）固定在所述第二联接盘（218）上；通过所述第二手摇轮（224）摇动带动所述第二Y向丝杠（223）及所述主动齿轮盘（225）转动，主动齿轮盘（225）与从动齿轮盘（226）啮合传动实现转动的转向，进而带动与所述从动齿轮盘（226）固定的第二联接盘（218）在所述上滑动机构的作用下做X方向的位移。

8.根据权利要求7所述的共通金属掩膜版手动张网机，其特征在于：所述金属框上料部分（2）还包括金属框传送定位及反作用力加载部，所述金属框传送定位及反作用力加载部包括用于对金属框进行快速定位的定位块（229）和用于对金属框施加反作用力的加力单元（230），所述定位块（229）和所述加力单元（230）安装在所述金属框承载台（203）上。

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