CN114228298A - 一种触摸板贴合工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触摸板贴合工艺，该贴合工艺先通过人工或自动输送装置放置柔性板，使柔性板在平整吸附在吸孔区；吸附治具通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作，并通过吸附治具上的真空吸盘吸取面板，再通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作运送面板至柔性板上方；接着对面板与柔性板进行位置识别，并调整面板位置与柔性板相对应，之后进行面板与柔性板的初贴合和面板与柔性板的终贴合，完成触摸板贴合，最后贴合设备复位等待进入下一轮触摸板贴合工作。本发明提高了柔性板与面板贴合对位精度和贴合效率高，保证了产品质量。

Description

一种触摸板贴合工艺
技术领域
本发明属于触控面板生产技术领域，具体涉及一种触摸屏或触摸板的贴合工艺。
背景技术
随着触控技术的发展，触摸屏或触摸板的使用范围越来越广，如初始的手机、电脑等的触摸屏/板，以及现在常见的各种自助终端、自动化设备、高端设备中的触摸屏/板。各种触摸屏/板在生产过程中，柔性板与面板贴合是其中的重要环节之一，而目前的生产过程中大多采用将面板置于治具下模的限位框内，吸附治具吸附柔性板，然后通过视觉相机对柔性板或面板分别拍照或对柔性板进行拍照，然后进行图像信息处理，以面板作为基准值来判定柔性板的位置偏差，并根据该偏差调整柔性板位置，利用X向、Y向和Z向模组协调动作将柔性板置于面板上将柔性板与面板贴合。而这种对柔性板或面板分别拍照比对的方式调整二者位置一致耗时长，效率低；而以治具下模限位框内的面板位置作为基准值输入，对柔性板拍照比对后调整位置一致时，必须保证治具下模的加工精度高，且要保证每一次放入到治具下模限位框内的面板位置要始终一致；此外，现有技术中有些柔性板则以背胶卷材的方式供料，而对于不可弯曲的柔性板而言，其无法以卷料的形式进行输出；显然，现有的触摸板贴合工艺无法满足生产需求，为此，提出一种全新的触摸板贴合工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种触摸板贴合工艺，用以解决现有的贴合工艺不能满足生产需求，提高了柔性板与面板贴合对位精度和贴合效率高，保证了产品质量。
为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：
一种触摸板贴合工艺，提供一贴合设备，该贴合设备设有位于上方的调整装置和位于下方的贴合装置；所述调整装置设有X向模组、Y向模组、Z向模组、角度调整模组和吸附治具，所述Z向模组竖直安装在X向模组的驱动端，所述Y向模组水平安装在Z向模组驱动端，所述角度调整模组安装在Y向模组驱动端，所述吸附治具水平安装在角度调整模组驱动端，吸附治具的底部面板吸附区内设有与其内部吸气通道相通的真空吸盘，面板吸附区对角处开设有L型通孔，面板的外尺寸介于两通孔的内侧直角边所形成的矩形区域的外尺寸与两通孔外侧直角边所形成的矩形区域外尺寸，所述吸附治具上表面覆盖通孔安装有下端带平面光源的视觉相机；所述贴合装置设有盒体和设置在盒体内的贴合机构，所述盒体设有抽气接口，盒体的顶部设置有一吸附板，所述吸附板中部设有与柔性板外形匹配的吸孔区；所述贴合机构包括设置在盒体内底的直线行走组件、设置在直线行走组件上的升降组件和设置在升降组件上的压辊，所述压辊的长度方向与直线行走组件的行走方向垂直，且其可在直线行走组件与升降组件的共同配合下抵靠吸附板的下表面滚动；所述贴合工艺包括以下贴合步骤：
S1、放置柔性板：通过人工或自动输送装置将柔性板放入到吸附板的吸孔区，与抽气接口连接的抽气装置通过对盒体抽气，使柔性板在平整吸附在吸孔区；
S2、吸取面板：吸附治具通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作运行至面板处，并使真空吸盘下端面抵接面板表面，与吸附治具相连的抽气装置进行抽气工作，真空吸盘将面板吸取在其下表面的面板吸附区；
S3、面板运送：通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作将吸附治具吸取的面板运送至柔性板上方一定距离；
S4、面板与柔性板的位置识别：视觉相机通过通孔自上向下对面板及柔性板拍照并上传图片信息，视觉检测系统根据图片中面板与柔性板的边缘偏差计算面板所需调整的位置信息；
S5、面板位置调整：根据接收的视觉检测系统计算出的面板所需调整的位置信息，X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作驱动面板运动，使面板中心与柔性板中心位于同一铅垂线上，角度调整模组驱动面板旋转一定角度，使面板各边缘与柔性板的各边缘对应位于同一立面上；
S6、面板与柔性板的初贴合：Z向模组驱动吸取的面板下行一定距离，面板下表面恰好贴接后，真空吸盘释放面板；
S7、面板与柔性板的终贴合：升降组件先驱动压辊顶压吸附板，直线行走组件再驱动压辊从向吸孔区一侧向另一侧滚动，使柔性板紧紧贴合在面板上；
S8、贴合设备复位：贴合装置的直线行走组件及升降组件复位，调整装置的X向模组、Y向模组、Z向模组及角度调整模组复位。
进一步地，所述步骤S1的放置柔性板和步骤S2的吸取面板不分先后，可同步进行。
进一步地，所述步骤S1放置柔性板中放入的柔性板的上表面预设有贴合胶层；或者，所述步骤S3面板运送中运送至柔性板上方的面板下表面设有贴合胶层。
进一步地，所述步骤S7面板与柔性板的终贴合中，压辊采用外表面有包胶层的柔性辊，且为两端安装轴承的无动力辊。所述压辊下方需采用无动力刚性支撑辊抵接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明贴合工艺通过采用在L型通孔处通过通孔对面板及柔性板一次性拍照比对面板与柔性板的位置偏差，驱动面板调整位置与柔性板一致，从而本发明在触摸板贴合时面板与柔性板对位准确，提高了二者的贴合精度，节省了二者对位时间，提升了贴合效率。通过将柔性板置于吸附板上，采用抽真空模式使得柔性板在与面板贴合前为平整状态，通过驱动压辊顶压吸附板，并驱动压辊从向吸孔区一侧向另一侧滚动，从而保证了柔性板与面板贴合时不会导致柔性板的弯曲、皱褶等现象发生以及鼓包的存在，提高了柔性板与面板之间的贴合平整度和贴合质量；通过在柔性压辊下方抵接刚性支撑辊，避免了无动力的柔性压辊在滚动过程中产生扭矩而导致贴合错位、存在皱褶的现象，进一步提高了贴合质量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，另外需指出的是，下述实施例中提到的视觉检测系统、各运动模组的协调动作等在自动化行业中属于现有技术，实施例中不再详细描述。
附图说明
图1为本发明贴合工艺流程图；
图2为本发明贴合工艺使用的贴合设备结构示意图；
图3为不含防护罩的贴合装置的立体结构示意图；
图4为本吸附治具的分解图；
图5为本吸附治具的剖视图；
图6为本角度调整模组与吸附治具的组装结构示意图；
图7为Y向模组与角度调整模组及吸附治具的组装结构主视图；
图8为Y向模组的立体结构示意图；
图9为Y向模组的另一方向的立体结构示意图；
图10为Z向模组的立体结构示意图；
图11为贴合装置的分解图；
图12为贴合机构的结构示意图；
图13为直线行走组件的结构示意图；
图14为升降组件正面的结构示意图；
图15为升降组件背面的结构示意图；
图16为竖板与导轨滑块结构的连接示意图。
其中：
1.Y向模组； 11.Y座板； 111.立面板；
112.水平板； 113.连接板； 12.防护罩；
13.Y向滑轨组件； 14.驱动块； 15.限位挡块；
16.Y向行程检测传感器组件； 17.标尺光栅；
18.光栅读数头； 19.L型板； 2.Z向模组；
21.Z座板； 211.竖向板； 212.顶部围板；
213.侧面围板； 214.底部围板； 22.盖挡板；
23.滑块； 231.凸块； 24.坦克链；
25.Z向行程检测传感器组件； 3.角度调整模组；
31.角度整电机； 32.水平座板； 33.角度传感器组件；
4.吸附治具； 41.治具座； 42.吸附板；
43.安装孔； 44.真空吸盘； 45.吸气通道；
46.吸气孔； 47.通孔； 48.撕膜板；
5.视觉相机； 51.光源； 6.面板。
7.盒体； 71.负压接口； 72.吸附板；
721.吸孔区； 73.测距传感器； 8.直线行走组件；
81.丝杠模组； 82.移动架； 83.滑轨；
84.驱动单元； 85.固定轨； 86.极限位传感器；
87.触片； 9.升降组件； 91.压辊；
92.气缸； 93.升降板； 94.安装板；
941.腰槽； 95.临时支撑； 96.竖板；
97.上限位挡块； 98.导轨滑块结构； 99.支撑辊。
具体实施方式
一种触摸板贴合工艺，如图1所示，该贴合工艺包括以下贴合步骤：
S1、放置柔性板：通过人工或自动输送装置将柔性板放入到贴合装置的吸附板的吸孔区，检测系统检测到柔性板到位后，与抽气接口连接的抽气装置开始对盒体抽气，使柔性板在平整吸附在吸孔区；
S2、吸取面板：吸附治具通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作运行至面板处，并使真空吸盘下端面抵接面板表面，与吸附治具相连的抽气装置进行抽气工作，真空吸盘将面板吸取在其下表面的面板吸附区；
S3、面板运送：通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作将吸附治具吸取的面板运送至柔性板上方一定距离；
S4、面板与柔性板的位置识别：视觉相机通过通孔自上向下对面板及柔性板拍照并上传图片信息，视觉检测系统根据图片中面板与柔性板的边缘偏差计算面板所需调整的位置信息；
S5、面板位置调整：根据接收的视觉检测系统计算出的面板所需调整的位置信息，X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作驱动面板运动，使面板中心与柔性板中心位于同一铅垂线上，角度调整模组的角度调整电机动作，驱动面板旋转一定角度，使面板各边缘与柔性板的各边缘对应位于同一立面上；
S6、面板与柔性板的初贴合：Z向模组驱动吸取的面板下行一定距离，面板下表面恰好贴接后，真空吸盘释放面板；
S7、面板与柔性板的终贴合：升降组件先驱动压辊顶压吸附板，直线行走组件再驱动压辊从向吸孔区一侧向另一侧滚动，使柔性板逐步紧紧贴合在面板上；
S8、贴合设备复位：贴合装置的直线行走组件及升降组件复位，调整装置的X向模组、Y向模组、Z向模组及角度调整模组复位，等待进入下一轮触摸板贴合工作。
其中，步骤S1的放置柔性板和步骤S2的吸取面板互不干涉，任一步骤可先进行，也可同步进行。在步骤S4面板与柔性板的位置识别前，面板下表面或柔性板上表面之一预设有贴合胶层。可以理解为：步骤S1放置柔性板中放入的柔性板的上表面预设有贴合胶层；或者，步骤S3面板运送中运送至柔性板上方的面板下表面设有贴合胶层。在当面板下表面设有贴合胶层时，可以理解为，本发明步骤S2吸取面板中，吸附治具通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作运行至面板处，此处的面板的下表面具有粘结胶层，而粘结胶层下表面粘贴有离型纸，本吸附治具吸取面板的同时，配合面板工位上的剥离装置将粘结胶层下表面的离型纸剥离，另外，也可以理解为，步骤S2中吸取的面板下表面不含粘结胶层，本发明在步骤S3面板运送至柔性板上方之前，还含有一将面板运送至一底部粘贴有离型纸的双面胶(粘贴胶层)上方，通过视觉检测系统对面板和双面胶进行图像视觉识别后，调整面板位置与双面胶一致(原理同步骤S4面板与柔性板的位置识别和步骤S5面板位置调整)，然后驱动面板压向双面胶，再配合双面胶工位处的剥离装置将粘结胶层下表面的离型纸剥离。
本发明贴合工艺通过采用在L型通孔处通过通孔对面板及柔性板一次性拍照比对面板与柔性板的位置偏差，驱动面板调整位置与柔性板一致，从而本发明在触摸板贴合时面板与柔性板对位准确，提高了二者的贴合精度，节省了二者对位时间，提升了贴合效率。通过将柔性板置于吸附板上，采用抽真空模式使得柔性板在与面板贴合前为平整状态，通过驱动压辊顶压吸附板，并驱动压辊从向吸孔区一侧向另一侧滚动，从而保证了柔性板与面板贴合时不会导致柔性板的弯曲、皱褶等现象发生以及鼓包的存在，提高了柔性板与面板之间的贴合平整度和贴合质量；通过在柔性压辊下方抵接刚性支撑辊，避免了无动力的柔性压辊在滚动过程中产生扭矩而导致贴合错位、存在皱褶的现象，进一步提高了贴合质量。
如图2所示为本发明贴合工艺采用的一种贴合设备，该贴合设备包括位于上方的调整装置和位于下方的贴合装置。
其中，调整装置如图2、3所示，包括X向模组(图中未示出)、Y向模组1、Z向模组2、角度调整模组3和吸附治具4，Z向模组2通过Z座板21与X向模组的驱动端连接，Y向模组1通过Y座板11与Z向模组2的驱动端连接。角度调整模组3设有角度整电机31和水平座板32，水平座板32与Y向模组1的驱动端连接，角度调整电机31竖直固定在水平座板32上，吸附治具4水平固定安装在角度调整电机3的驱动端。其中，Z向模组2与Y向模组1之间前设有盖挡板22，Y向模组1与角度调整模组3外罩设有防护罩12。
如图4-6所示，吸附治具4包括治具座41和吸附板42，治具座41固定安装在角度调整电机31的驱动端，吸附板42固定安装在治具座41下表面。吸附板42的侧面安装有L型的撕膜板48，吸附板42在下端面的面板吸附区域内阵列分布有九个安装孔43，每个安装孔43内均安装有一真空吸盘44，且真空吸盘44下端面稍凸出于吸附板42的下表面。吸附板42内部设有与真空吸盘44相连通的吸气通道45，吸气通道45由三条X向槽与三条等间距分布的Y向槽形成，吸附板42侧壁设有与吸气通道45相通的吸气孔46，用于连接外部的吸气装置。吸附板42在面板吸附区域的对角上开设有上下贯穿的L型通孔47，两通孔47的内侧直角边所形成的矩形区域小于的待吸附的面板6的外尺寸，且两通孔47的外侧直角边所形成的矩形区域大于的待吸附的面板6的外尺寸。治具座41在通孔47处设有缺失部，治具座41在缺失部处固定安装有覆盖通孔47的视觉相机5，视觉相机5下端具有平面光源51。角度调整电机3的机壳及吸附治具上对应安装有角度传感器组件33。
如图7-9所示，Y向模组1的Y座板11为一立面板111和一水平板112所形成的L型板，水平板112前端中部设有开口槽，水平板112在开口槽两侧的下表面安装有Y向滑轨组件13，水平座板32两端固定安装在Y向滑轨组件的滑块上；Y向模组1的驱动器固定安装在水平板112上表面一侧，Y向模组1的驱动端通过驱动块14向下穿过开口槽固定连接水平座板32，水平板112在驱动块14的前后方安装有限位挡块15。角度调整电机31设于开口槽处，其前端面不超出水平板111前端面。Y座板两侧边缘处安装有连接板113，连接板113后端固定连接立面板111，下端固定连接水平板112，连接板112的顶面与前端面的连接处设有倒斜面。防护罩12固定安装在Y座板11的外侧，防护罩12的顶面与前端面的连接处设有倒斜面。驱动块14与驱动块14所在侧的连接板113上对应安装有Y向行程检测传感器组件16，另一连接板113上安装有标尺光栅17，标尺光栅17处对应安装有光栅读数头18，光栅读数头18通过一横向和一竖向的连接块构成的L型板19穿过开口槽与水平座板32固定连接。
如图10所示，Z向模组2的Z座板21设有竖向板211和安装在竖向板211四周的围板，位于竖向板211的顶部的顶部围板212与一侧的侧面围板213形成有缺口，竖向板211与X向模组驱动端固定连接，Z向模组2的驱动器固定安装在竖向板211上端的缺口处，Z向模组1的驱动器的驱动端固定安装有滑块23，滑块23侧面两端设有凸块231，立面板111固定安装在两凸块231前端面上，滑块23与立面板111在两凸块231之间形成有空腔，盖挡板22穿设在空腔内，盖挡板22与竖向板211上的顶部围板212及竖向板上的底部围板214固定连接。Z座板21一侧安装有坦克链24，Z座板21另一侧的侧面围板213与滑块23侧面对应安装有Z向行程检测传感器组件25。
其中，贴合装置如图1、11-16所示，该贴合装置包括一盒体7和设置在盒体7内的贴合机构，盒体7的底部设置有一负压接口71，盒体7的顶部设置有一吸附板72，吸附板72上设有与柔性板外形匹配的吸孔区721。吸附板72上还设置有扫描定位线74，扫描定位线74围设在吸孔区的外周。贴合机构包括设置在盒体内底的直线行走组件8、设置在直线行走组件8上的升降组件9和设置在升降组件9上的压辊91，压辊91的长度方向与直线行走组件8的行走方向垂直，且其可在直线行走组件8与升降组件9的共同配合下抵靠吸附板72的下端面滚动。压辊91为刚性辊外包裹柔性材料(橡胶等)而成的柔性辊，压辊91的下方设置有支撑辊99，支撑辊99始终与弹性胶层紧密贴靠，用以保证压辊滚动的稳定性，压辊91和支撑辊99均采用无动力辊。直线行走组件8包括设置在盒体7内底的丝杠模组81、设置在丝杠模组81滑座上的移动架82和设置在移动架82下方的滑轨83，丝杆模组81与设置在盒体7外的驱动单元84传动连接，用于驱动移动架82沿导轨水平滑动。滑轨83一侧设置有行程控制单元，行程控制单元包括同向设置在滑轨43一侧的固定轨85、分置在固定轨85两端的极限位传感器86和设置在移动架82下方的触片87，触片87沿固定轨长度方向可在两个极限位传感器86之间移动。升降组件9包括设置在移动架82下方的气缸92、设置在移动架82上方的升降板93和固定在升降板93后侧的安装板94，气缸92的活塞杆贯穿移动架82后与升降板93连接，压辊91通过轴承座固定在升降板93上。安装板94为由竖向部和水平部组成的T形结构，竖向部上设置有上下方向的腰槽，水平部与升降板93之间设置有间距可调的临时支撑。升降板93的前侧设置有与移动架82固定的竖板，竖板上方设置有一上限位挡块，竖板与升降板93之间通过导轨滑块结构98连接。盒体7内还设置有一测距传感器73，测距传感器73的顶针部分位于吸附板72的上方。
本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种触摸板贴合工艺，其特征在于，提供一贴合设备，该贴合设备设有位于上方的调整装置和位于下方的贴合装置；所述调整装置设有X向模组、Y向模组、Z向模组、角度调整模组和吸附治具，所述Z向模组竖直安装在X向模组的驱动端，所述Y向模组水平安装在Z向模组驱动端，所述角度调整模组安装在Y向模组驱动端，所述吸附治具水平安装在角度调整模组驱动端，吸附治具的底部面板吸附区内设有与其内部吸气通道相通的真空吸盘，面板吸附区对角处开设有L型通孔，面板的外尺寸介于两通孔的内侧直角边所形成的矩形区域的外尺寸与两通孔外侧直角边所形成的矩形区域外尺寸，所述吸附治具上表面覆盖通孔安装有下端带平面光源的视觉相机；所述贴合装置设有盒体和设置在盒体内的贴合机构，所述盒体设有抽气接口，盒体的顶部设置有一吸附板，所述吸附板中部设有与柔性板外形匹配的吸孔区；所述贴合机构包括设置在盒体内底的直线行走组件、设置在直线行走组件上的升降组件和设置在升降组件上的压辊，所述压辊的长度方向与直线行走组件的行走方向垂直，且其可在直线行走组件与升降组件的共同配合下抵靠吸附板的下表面滚动；所述贴合工艺包括以下贴合步骤：
S1、放置柔性板：通过人工或自动输送装置将柔性板放入到吸附板的吸孔区，与抽气接口连接的抽气装置通过对盒体抽气，使柔性板在平整吸附在吸孔区；
S2、吸取面板：吸附治具通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作运行至面板处，并使真空吸盘下端面抵接面板表面，与吸附治具相连的抽气装置进行抽气工作，真空吸盘将面板吸取在其下表面的面板吸附区；
S3、面板运送：通过X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作将吸附治具吸取的面板运送至柔性板上方一定距离；
S4、面板与柔性板的位置识别：视觉相机通过通孔自上向下对面板及柔性板拍照并上传图片信息，视觉检测系统根据图片中面板与柔性板的边缘偏差计算面板所需调整的位置信息；
S5、面板位置调整：根据接收的视觉检测系统计算出的面板所需调整的位置信息，X向模组、Y向模组和Z向模组协调动作驱动面板运动，使面板中心与柔性板中心位于同一铅垂线上，角度调整模组驱动面板旋转一定角度，使面板各边缘与柔性板的各边缘对应位于同一立面上；
S6、面板与柔性板的初贴合：Z向模组驱动吸取的面板下行一定距离，面板下表面恰好贴接后，真空吸盘释放面板；
S7、面板与柔性板的终贴合：升降组件先驱动压辊顶压吸附板，直线行走组件再驱动压辊从向吸孔区一侧向另一侧滚动，使柔性板紧紧贴合在面板上；
S8、贴合设备复位：贴合装置的直线行走组件及升降组件复位，调整装置的X向模组、Y向模组、Z向模组及角度调整模组复位。
2.根据权利要求1所述的一种触摸板贴合工艺，其特征在于，所述步骤S1的放置柔性板和步骤S2的吸取面板不分先后，可同步进行。
3.根据权利要求1所述的一种触摸板贴合工艺，其特征在于，所述步骤S1放置柔性板中，放入的柔性板的上表面预设有贴合胶层。
4.根据权利要求1所述的一种触摸板贴合工艺，其特征在于，所述步骤S3面板运送中，运送至柔性板上方的面板下表面设有贴合胶层。
5.根据权利要求1所述的一种触摸板贴合工艺，其特征在于，所述步骤S7面板与柔性板的终贴合中，压辊采用外表面有包胶层的柔性辊，且为两端安装轴承的无动力辊。
6.根据权利要求5所述的一种触摸板贴合工艺，其特征在于，所述压辊下方需采用无动力刚性支撑辊抵接。
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