CN203410132U - 一种贴膜机的贴合装置 - Google Patents

Abstract

一种贴膜机的贴合装置，其特征在于：包括固定基架、滑动座或底座、XYθ校位平台、前端升降台、后端升降台、贴合滚轮；所述XYθ校位平台设置于滑动座或底座上，该XYθ校位平台的台面上设有用于承载下贴合材料的吸附面；以吸附面为基准，所述前端升降台位于吸附面前侧，所述后端升降台位于吸附面后侧；前端升降台设置于滑动座或底座上；前端升降台包括第一支撑体以及第一升降驱动机构，第一支撑体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料的真空吸嘴；后端升降台设置于滑动座或底座或XYθ校位平台上；后端升降台包括第二支撑体以及第二升降驱动机构；所述贴合滚轮设于吸附面的上方。本实用新型的贴合装置贴合质量高、精度高，并且贴合操作的适应性强。

Description

一种贴膜机的贴合装置

技术领域

本实用新型涉及一种适用于触摸屏制作过程中用的贴膜机的贴合装置，具体涉及一种在常压环境下完成贴合工作的贴膜机的贴合装置。

背景技术

触摸屏，大体结构上由X线膜、Y线膜和保护膜等贴合而成的多层复合膜结构，贴合时通常将一者称为被贴的膜层，另一者称为载体，被贴的膜层与载体之间具有贴合剂。触摸屏的制作工艺中，膜层与载体的贴合要求很高，一方面膜层与载体的重合位置需精准，另一方面贴合后不能有气泡、起皱等问题。

现有技术一般在真空环境下完成触摸屏制作过程中的贴合工作，以确保膜层与载体之间平整、没有气泡，代表性结构参见中国专利CN201824613U，名称为《贴膜机的贴合装置》。但这种在真空环境下的贴合方式也有其不足，主要体现在贴合工艺繁琐，贴合在真空环境下进行，成本高；贴合精度也有待提高；适用的触摸屏的规格范围小，只能贴合尺寸固定的几种屏幕，如需更换范围外的屏幕规格，则需更换提升机构，装配精度要求高，因此更换繁琐。为此，如何提供一种贴合精度高、操作适应性强的贴膜机的贴合装置成为本实用新型研究的课题。

发明内容

本实用新型提供一种贴膜机的贴合装置，其目的在于解决现有贴膜机的贴合装置贴合质量较差、贴合精度较差以及操作适应性差的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的第一技术方案是：一种贴膜机的贴合装置，该贴合装置包括固定基架、滑动座、XYθ校位平台、前端升降台、后端升降台以及贴合滚轮；

所述滑动座相对固定基架沿水平坐标系的X向滑动连接，滑动座上作用有第一直线驱动机构；

所述XYθ校位平台设置于滑动座上，该XYθ校位平台的台面上布设有若干个真空吸嘴，以构成用于承载下贴合材料的吸附面；所述XYθ校位平台在所述水平坐标系中能够驱动吸附面进行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动；

以所述吸附面为基准，所述前端升降台位于吸附面的前侧，所述后端升降台位于吸附面的后侧；

所述前端升降台设置于所述滑动座上；所述前端升降台包括第一支撑体以及第一升降驱动机构，所述第一支撑体是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料的真空吸嘴；所述第一升降驱动机构驱动第一支撑体在Z向进行升降；

所述后端升降台设置于滑动座或XYθ校位平台上；所述后端升降台包括第二支撑体以及第二升降驱动机构，所述第二支撑体是一沿Y向设置的长条体；所述第二升降驱动机构驱动第二支撑体在Z向进行升降；

所述贴合滚轮设于所述吸附面的上方。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，较佳的方案是所述XYθ校位平台由X轴移动平台、第二直线驱动机构、Y轴移动平台、第三直线驱动机构、θ角旋转平台以及旋转驱动机构组成；所述X轴移动平台设置于所述滑动座上，所述第二直线驱动机构驱动X轴移动平台在X向上移动；所述Y轴移动平台设置于所述X轴移动平台的上，所述第三直线驱动机构驱动Y轴移动平台在Y向上移动；所述θ角旋转平台设置于所述Y轴移动平台上，所述旋转驱动机构驱动θ角旋转平台在绕Z轴的θ向上转动。

2、上述方案中，较佳的方案是所述贴合滚轮支承在一滚轮座上，该滚轮座的顶部连接作用有一上下垂直设置的气缸，气缸驱动贴合滚轮在Z向进行升降，以滚压上贴合材料和下贴合材料。

3、上述方案中，“所述前端升降台位于吸附面的前侧，所述后端升降台位于吸附面的后侧”中的“前侧”和“后侧”是按照贴合滚轮相对吸附面滚压的方向来定义，在进行贴合时以贴合滚轮滚压贴合材料的起始端一侧作为“前侧”，贴合结束位置一侧作为“后侧”。

4、上述方案中， 所述第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构、第一升降驱动机构、第二升降驱动机构以及旋转驱动机构均采用电机，较佳的电机为步进电机，最佳的电机为伺服电机。

为达到上述目的，本实用新型采用的第二技术方案是：一种贴膜机的贴合装置，其特征在于：该贴合装置包括固定基架、底座、XYθ校位平台、前端升降台、后端升降台以及贴合滚轮；

所述XYθ校位平台设置于底座上，该XYθ校位平台的台面上布设有若干个真空吸嘴，以构成用于承载下贴合材料的吸附面；所述XYθ校位平台在所述水平坐标系中能够驱动吸附面进行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动；

以所述吸附面为基准，所述前端升降台位于吸附面的前侧，所述后端升降台位于吸附面的后侧；

所述前端升降台设置于所述底座上；所述前端升降台包括第一支撑体以及第一升降驱动机构，所述第一支撑体是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料的真空吸嘴；所述第一升降驱动机构驱动第一支撑体在Z向进行升降；

所述后端升降台设置于底座或XYθ校位平台上；所述后端升降台包括第二支撑体以及第二升降驱动机构，所述第二支撑体是一沿Y向设置的长条体；所述第二升降驱动机构驱动第二支撑体在Z向进行升降；

所述贴合滚轮设于所述吸附面的上方，贴合滚轮相对固定基架沿水平坐标系的X向滑动连接，贴合滚轮上作用有第四直线驱动机构。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，较佳的方案是所述XYθ校位平台由X轴移动平台、第二直线驱动机构、Y轴移动平台、第三直线驱动机构、θ角旋转平台以及旋转驱动机构组成；所述X轴移动平台设置于所述底座上，所述第二直线驱动机构驱动X轴移动平台在X向上移动；所述Y轴移动平台设置于所述X轴移动平台的上，所述第三直线驱动机构驱动Y轴移动平台在Y向上移动；所述θ角旋转平台设置于所述Y轴移动平台上，所述旋转驱动机构驱动θ角旋转平台在绕Z轴的θ向上转动。

2、上述方案中，所述贴合滚轮支承在一滚轮座上，该滚轮座的顶部连接作用有一上下垂直设置的气缸，气缸驱动贴合滚轮在Z向进行升降，以滚压上贴合材料和下贴合材料。

3、上述方案中，“所述前端升降台位于吸附面的前侧，所述后端升降台位于吸附面的后侧”中的“前侧”和“后侧”是按照贴合滚轮相对吸附面滚压的方向来定义，在进行贴合时以贴合滚轮滚压贴合材料的起始端一侧作为“前侧”，贴合结束位置一侧作为“后侧”。

4、上述方案中， 所述第一直线驱动机构、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构、第一升降驱动机构、第二升降驱动机构以及旋转驱动机构均采用电机，较佳的电机为步进电机，最佳的电机为伺服电机。 

本实用新型工作原理：在准备贴合时，前端升降台和后端升降台均低于吸附面；

下贴合材料连同贴合剂被搬运至吸附面上，并被吸附牢固，此时由图像处理单元拍摄并获取该下贴合材料的定位点；

前端升降台在Z轴方向上上升至超过吸附面的高度；

上贴合材料被搬运至前端升降台上，由于第一支撑体是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料的真空吸嘴，因此上贴合材料被真空吸嘴吸附固定在第一支撑体上，此时相当于真空吸嘴吸附了上贴合材料与第一支撑体接触的那一部分，上贴合材料的其他部分悬空，值得注意的是上贴合材料与下贴合材料彼此间没有接触，由图像处理单元摄取上贴合材料的定位点；

然后，XYθ校位平台在水平坐标系中分别执行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动，使上贴合材料与下贴合材料二者精确对位；

后端升降台上升至与前端升降台相同的高度，与前端升降台共同支撑上贴合材料；前端升降台下降至上贴合材料与贴合剂接触的起始位置的高度；

滑动座通过第一直线驱动机构的驱动带动吸附面沿X向滑动，使贴合的起始位置移动至贴合滚轮下；

贴合滚轮在气缸的驱动作用下下降，并压在贴合的起始位置处；

吸附面继续在同一方向上移动，同时后端升降台根据吸附面前进的速度、贴合材料的变形度逐步下降，以保证上贴合材料与贴合剂之间保持一个α角的角度，同时也赶走了贴合材料之间的气泡，也即在贴合的过程中后端升降台的高度始终比前端升降台略高，并且上贴合材料靠近后端升降台的部分向上翘起具有一定的弧度，其中，该α角的顶点为上贴合材料与贴合剂之间已经被贴合和未被贴合的临界点，α角的一条边为上贴合材料向上翘起部分形成的弧线的过前述顶点的切线，α角的另一条边为吸附面上平行于X轴的一条直线，需要说明的是α角为一可变值，随着上下贴合材料之间已贴合部分的逐渐增加，α角也逐渐变小，直至在上下贴合材料贴合完成时α角变为零度角；

吸附面移动至贴合结束位置，贴合完成。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于前端升降台与后端升降台相互协调工作，在贴合时使上贴合材料与贴合剂之间保持一个α角的角度，因此在贴合完成时保证了贴合材料之间没有气泡，贴合质量高。

1、由于前端升降台的第一支撑体上布设有真空吸嘴，可以使工件初压部位进入贴合时没有位移，保证贴合的高精度。

2、由于前端升降台、后端升降台以及吸附面能够各自独立运作并且相互协调，因此本实用新型的贴合装置能适应长度不同的多个工件规格，即进行贴合操作的适应性强。

3、由于本实用新型是在常压条件下进行贴合工作，因此贴合工作简单易行、节约成本，克服了以往在真空条件下贴合工艺带来的成本高的问题。

附图说明

附图1为本实用新型贴合装置的第一结构示意图；

附图2为本实用新型贴合装置的第二结构示意图。

以上附图中：1、滑动座；2、第一直线驱动机构；3、吸附面；31、真空吸嘴；4、前端升降台；5、后端升降台；6、贴合滚轮；7、第一升降驱动机构；8、第一支撑体；9、第二升降驱动机构；10、第二支撑体；11、X轴移动平台； 12、第二直线驱动机构；13、Y轴移动平台；14、第三直线驱动机构；15、θ角旋转平台；16、旋转驱动机构；17、底座；18、第四直线驱动机构；20、气缸；21、上贴合材料；22、下贴合材料；23、贴合剂。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：一种贴膜机的贴合装置

参见附图1所示，该贴合装置包括固定基架、滑动座1、XYθ校位平台、前端升降台4、后端升降台5以及贴合滚轮6；

所述滑动座1相对固定基架沿水平坐标系的X向滑动连接，滑动座1上作用有第一直线驱动机构2；

所述XYθ校位平台由X轴移动平台11、第二直线驱动机构12、Y轴移动平台13、第三直线驱动机构14、θ角旋转平台15以及旋转驱动机构16组成；所述X轴移动平台11设置于所述滑动座1上，所述第二直线驱动机构12驱动X轴移动平台11在X向上移动；所述Y轴移动平台13设置于所述X轴移动平台11的上，所述第三直线驱动机构14驱动Y轴移动平台13在Y向上移动；所述θ角旋转平台15设置于所述Y轴移动平台13上，所述旋转驱动机构16驱动θ角旋转平台15在绕Z轴的θ向上转动；

所述XYθ校位平台设置于滑动座1上，该XYθ校位平台的台面上布设有若干个真空吸嘴31，以构成用于承载下贴合材料22的吸附面3；所述XYθ校位平台在所述水平坐标系中能够驱动吸附面3进行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动；

以所述吸附面3为基准，所述前端升降台4位于吸附面3的前侧，所述后端升降台5位于吸附面3的后侧；

所述前端升降台4设置于所述滑动座1上；所述前端升降台4包括第一支撑体8以及第一升降驱动机构7，所述第一支撑体8是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料21的真空吸嘴31；所述第一升降驱动机构7驱动第一支撑体8在Z向进行升降；

所述后端升降台5设置于XYθ校位平台上；所述后端升降台5包括第二支撑体10以及第二升降驱动机构9，所述第二支撑体10是一沿Y向设置的长条体；所述第二升降驱动机构9驱动第二支撑体10在Z向进行升降；

所述贴合滚轮6设于所述吸附面3的上方；贴合滚轮6支承在一滚轮座上，该滚轮座的顶部连接作用有一上下垂直设置的气缸20，气缸20驱动贴合滚轮6在Z向进行升降，以滚压上贴合材料21和下贴合材料22。

实施例二：一种贴膜机的贴合装置

参见附图2所示，该贴合装置包括固定基架、底座17、XYθ校位平台、前端升降台4、后端升降台5以及贴合滚轮6；

所述XYθ校位平台由X轴移动平台11、第二直线驱动机构12、Y轴移动平台13、第三直线驱动机构14、θ角旋转平台15以及旋转驱动机构16组成；所述X轴移动平台11设置于所述底座1上，所述第二直线驱动机构12驱动X轴移动平台11在X向上移动；所述Y轴移动平台13设置于所述X轴移动平台11的上，所述第三直线驱动机构14驱动Y轴移动平台13在Y向上移动；所述θ角旋转平台15设置于所述Y轴移动平台13上，所述旋转驱动机构16驱动θ角旋转平台15在绕Z轴的θ向上转动；

所述XYθ校位平台设置于底座17上，该XYθ校位平台的台面上布设有若干个真空吸嘴31，以构成用于承载下贴合材料22的吸附面3；所述XYθ校位平台在所述水平坐标系中能够驱动吸附面3进行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动；

以所述吸附面3为基准，所述前端升降台4位于吸附面3的前侧，所述后端升降台5位于吸附面3的后侧；

所述前端升降台4设置于所述底座17上；所述前端升降台4包括第一支撑体8以及第一升降驱动机构7，所述第一支撑体8是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料21的真空吸嘴31；所述第一升降驱动机构7驱动第一支撑体8在Z向进行升降；

所述后端升降台5设置于底座17或XYθ校位平台上；所述后端升降台5包括第二支撑体10以及第二升降驱动机构9，所述第二支撑体10是一沿Y向设置的长条体；所述第二升降驱动机构9驱动第二支撑体10在Z向进行升降；

所述贴合滚轮6设于所述吸附面3的上方，贴合滚轮6相对固定基架沿水平坐标系的X向滑动连接，贴合滚轮6上作用有第四直线驱动机构18；所述贴合滚轮6支承在一滚轮座上，该滚轮座的顶部连接作用有一上下垂直设置的气缸20，气缸20驱动贴合滚轮6在Z向进行升降，以滚压上贴合材料21和下贴合材料22。

实施例二的工作原理：在准备贴合时，前端升降台4和后端升降台5均低于吸附面3；

下贴合材料22连同贴合剂23被搬运至吸附面3上，并被吸附牢固，此时由图像处理单元拍摄并获取该下贴合材料22的定位点；

前端升降台4在Z轴方向上上升至超过吸附面3的高度；

上贴合材料21被搬运至前端升降台4上，由于第一支撑体8是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料21的真空吸嘴31，因此上贴合材料21被真空吸嘴31吸附固定在第一支撑体8上，此时相当于真空吸嘴31吸附了上贴合材料21与第一支撑体8接触的那一部分，上贴合材料21的其他部分悬空，值得注意的是上贴合材料21与下贴合材料22彼此间没有接触，由图像处理单元摄取上贴合材料21的定位点；

然后，XYθ校位平台在水平坐标系中分别执行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动，使上贴合材21料与下贴合材料22二者精确对位；

后端升降台5上升至与前端升降台4相同的高度，与前端升降台4共同支撑上贴合材料21；前端升降台4下降至上贴合材料21与贴合剂23接触的起始位置的高度；

底座17在X向上相对固定，第四直线驱动机构18驱动贴合滚轮6沿水平坐标系的X向滑动至贴合的起始位置；

贴合滚轮6在气缸20的驱动作用下下降，并压在贴合的起始位置处；

贴合滚轮6继续在X向移动，同时后端升降台5根据贴合滚轮6前进的速度、贴合材料的变形度逐步下降，以保证上贴合材料21与贴合剂23之间保持一个α角的角度，同时也赶走了贴合材料之间的气泡，也即在贴合的过程中后端升降台5的高度始终比前端升降台4略高，并且上贴合材料21靠近后端升降台5的部分向上翘起具有一定的弧度，其中，该α角的顶点为上贴合材料21与贴合剂23之间已经被贴合和未被贴合的临界点，α角的一条边为上贴合材料21向上翘起部分形成的弧线的过前述顶点的切线，α角的另一条边为吸附面3上平行于X轴的一条直线，需要说明的是α角为一可变值，随着上下贴合材料之间已贴合部分的逐渐增加，α角也逐渐变小，直至在上下贴合材料贴合完成时α角变为零度角；

贴合滚轮6移动至贴合结束位置，贴合完成。

有关上述实施例部分内容的解释：

1、在实施例一和实施例二中所述第一直线驱动机构2、第二直线驱动机构12、第三直线驱动机构14、旋转驱动机构16以及第四直线驱动机构18均采用电机，较佳的方案是采用步进电机，最佳的方案是采用伺服电机。具体采用何种现有技术中的电机不影响实施例一和实施例二在结构上实质性内容的实施，更不影响本实用新型的保护范围。

2、实施例一和实施例二中的XYθ校位平台的结构也可以采用中国专利CN102029771A所述的对位平台的结构。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种贴膜机的贴合装置，其特征在于：该贴合装置包括固定基架、滑动座（1）、XYθ校位平台、前端升降台（4）、后端升降台（5）以及贴合滚轮（6）；

所述滑动座（1）相对固定基架沿水平坐标系的X向滑动连接，滑动座（1）上作用有第一直线驱动机构（2）；

所述XYθ校位平台设置于滑动座（1）上，该XYθ校位平台的台面上布设有若干个真空吸嘴（31），以构成用于承载下贴合材料的吸附面（3）；所述XYθ校位平台在所述水平坐标系中能够驱动吸附面（3）进行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动；

以所述吸附面（3）为基准，所述前端升降台（4）位于吸附面（3）的前侧，所述后端升降台（5）位于吸附面（3）的后侧；

所述前端升降台（4）设置于所述滑动座（1）上；所述前端升降台（4）包括第一支撑体（8）以及第一升降驱动机构（7），所述第一支撑体（8）是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料的真空吸嘴（31）；所述第一升降驱动机构（7）驱动第一支撑体（8）在Z向进行升降；

所述后端升降台（5）设置于滑动座（1）或XYθ校位平台上；所述后端升降台（5）包括第二支撑体（10）以及第二升降驱动机构（9），所述第二支撑体（10）是一沿Y向设置的长条体；所述第二升降驱动机构（9）驱动第二支撑体（10）在Z向进行升降；

所述贴合滚轮（6）设于所述吸附面（3）的上方。

2.根据权利要求1所述的贴合装置，其特征在于：所述XYθ校位平台由X轴移动平台（11）、第二直线驱动机构（12）、Y轴移动平台（13）、第三直线驱动机构（14）、θ角旋转平台（15）以及旋转驱动机构（16）组成；所述X轴移动平台（11）设置于所述滑动座（1）上，所述第二直线驱动机构（12）驱动X轴移动平台（11）在X向上移动；所述Y轴移动平台（13）设置于所述X轴移动平台（11）的上，所述第三直线驱动机构（14）驱动Y轴移动平台（13）在Y向上移动；所述θ角旋转平台（15）设置于所述Y轴移动平台（13）上，所述旋转驱动机构（16）驱动θ角旋转平台（15）在绕Z轴的θ向上转动。

3.根据权利要求1所述的贴合装置，其特征在于：所述贴合滚轮（6）支承在一滚轮座上，该滚轮座的顶部连接作用有一上下垂直设置的气缸（20），气缸（20）驱动贴合滚轮（6）在Z向进行升降，以滚压上贴合材料和下贴合材料。

4.一种贴膜机的贴合装置，其特征在于：该贴合装置包括固定基架、底座（17）、XYθ校位平台、前端升降台（4）、后端升降台（5）以及贴合滚轮（6）；

所述XYθ校位平台设置于底座（17）上，该XYθ校位平台的台面上布设有若干个真空吸嘴（31），以构成用于承载下贴合材料的吸附面（3）；所述XYθ校位平台在所述水平坐标系中能够驱动吸附面（3）进行X向移动、Y向移动以及绕Z轴的θ向转动；

以所述吸附面（3）为基准，所述前端升降台（4）位于吸附面（3）的前侧，所述后端升降台（5）位于吸附面（3）的后侧；

所述前端升降台（4）设置于所述底座（17）上；所述前端升降台（4）包括第一支撑体（8）以及第一升降驱动机构（7），所述第一支撑体（8）是一沿Y向设置的长条体，该长条体的顶面上布设有用于吸附上贴合材料的真空吸嘴（31）；所述第一升降驱动机构（7）驱动第一支撑体（8）在Z向进行升降；

所述后端升降台（5）设置于底座（17）或XYθ校位平台上；所述后端升降台（5）包括第二支撑体（10）以及第二升降驱动机构（9），所述第二支撑体（10）是一沿Y向设置的长条体；所述第二升降驱动机构（9）驱动第二支撑体（10）在Z向进行升降；

所述贴合滚轮（6）设于所述吸附面（3）的上方，贴合滚轮（6）相对固定基架沿水平坐标系的X向滑动连接，贴合滚轮（6）上作用有第四直线驱动机构（18）。

5.根据权利要求4所述的贴合装置，其特征在于：所述XYθ校位平台由X轴移动平台（11）、第二直线驱动机构（12）、Y轴移动平台（13）、第三直线驱动机构（14）、θ角旋转平台（15）以及旋转驱动机构（16）组成；所述X轴移动平台（11）设置于所述底座（1）上，所述第二直线驱动机构（12）驱动X轴移动平台（11）在X向上移动；所述Y轴移动平台（13）设置于所述X轴移动平台（11）的上，所述第三直线驱动机构（14）驱动Y轴移动平台（13）在Y向上移动；所述θ角旋转平台（15）设置于所述Y轴移动平台（13）上，所述旋转驱动机构（16）驱动θ角旋转平台（15）在绕Z轴的θ向上转动。

6.根据权利要求4所述的贴合装置，其特征在于：所述贴合滚轮（6）支承在一滚轮座上，该滚轮座的顶部连接作用有一上下垂直设置的气缸（20），气缸（20）驱动贴合滚轮（6）在Z向进行升降，以滚压上贴合材料和下贴合材料。