CN207497009U - 一种3d曲面玻璃贴膜机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业自动化术领域，尤其是指一种3D曲面玻璃贴膜机，上密封罩与下密封罩对合密封形成密封腔，真空吸板将玻璃压合于膜片；然后加热装置对真空吸板进行加热，使热量透过玻璃传导到膜片，使膜片软化，从而使膜片能够与玻璃更好地贴合，使膜片能够能更容易地贴附于玻璃各个曲面或者弧面；加热装置在加热的同时，抽真空装置对上密封罩与下密封罩闭合后的内部空间进行抽真空，从而吸除膜片与玻璃被包面之间的空气，有效地避免膜片在贴合时出现气泡和起皱的问题。本实用新型结构简单紧凑，自动化程度高，贴膜效率高以及贴膜质量高。

Description

一种3D曲面玻璃贴膜机

技术领域

本实用新型涉及工业自动化技术领域，尤其是指一种3D曲面玻璃贴膜机。

背景技术

触摸屏作为一种输入端口，被广泛用于各种显示设备上，通过触摸屏，人们可以采用手写或点接触的方式，将信息输送给显示设备。在触摸屏制造过程中，常需要将保护膜贴合在触摸屏的玻璃屏表面。其中，贴合工艺是通过对玻璃屏施加一定的机械外力，使保护膜能够紧密地与玻璃屏结合在一起，从而达到牢固结合的目的，贴合工艺在目前的各种成型工艺方法中占有重要的地位。

但是，上述的贴合工艺只针对平面玻璃屏进行贴膜，然而，随着市场上产品的多样化和复杂化，针对产品保护膜的贴合也越来越复杂，比如圆弧边，圆弧角，斜边等。目前平面带圆弧边，圆弧角类的产品在市场上占有率很高，比如手机后壳，3D曲面玻璃等，所以针对此类产品的贴膜有很广阔的市场。针对3D曲面玻璃，如今很多厂商使用的贴膜机都是采用线性压合，比如用多个机械手线性驱动压膜，或者边与角分开压膜，这样不仅贴膜机的结构复杂，调试困难，自动化程度低，工作效率低。现有技术存在缺陷，亟需一种解决方案。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种简单紧凑，自动化程度高，贴膜效率高以及贴膜质量高的3D曲面玻璃自动化贴膜机。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供的一种3D曲面玻璃贴膜机，包括用于对膜片进行上料和对玻璃进行收料的上下料机构、用于对玻璃进行上料的玻璃上料机构、用于承载上下料机构输送来的膜片的膜片承载机构、用于吸取玻璃上料机构输送来的玻璃并将玻璃与膜片压紧贴合的玻璃压合机构以及抽真空装置；所述膜片承载机构包括下密封罩、设置于下密封罩内部用于承载膜片的膜片载具；所述玻璃压合机构包括上密封罩、设置于上密封罩内部用于吸取玻璃的真空吸板、用于驱动真空吸板将玻璃压合于膜片的吸板驱动装置、用于驱动上密封罩与下密封罩对合密封形成密封腔的密封罩驱动机构以及用于对真空吸板进行加热的加热装置；所述抽真空装置用于对密封腔抽真空。

其中的，所述真空吸板内设置有循环水道，所述加热装置包括用于对循环水道供给热水或者冷却水的水泵。

其中的，所密封罩驱动机构包括用于驱动上密封罩升降的第一驱动装置和在上密封罩与下密封罩对合密封后，用于挡止上密封罩移动的挡止装置。

其中的，所述下密封罩的罩壁内设置有通气槽，所述下密封罩的内壁分别设有若干个与通气槽连通的通气孔；所述抽真空装置包括用于对通气槽进行抽真空的真空泵。

其中的，所述膜片载具设有用于承载膜片的粘性软胶体；所述上密封罩还包括用于将贴有膜片的玻璃从粘性软胶体脱离的吸取装置。

进一步的，所述吸取装置包括装设于上密封罩外部的斜面块、滑块以及用于驱动滑块沿着斜面块的斜面滑动的滑块驱动装置，所述滑块靠近承载治具的一面设有若干个吸盘。

其中的，所述膜片承载机构还包括用于驱动膜片载具分别沿X 轴和Y轴移动，并且能够绕Z轴转动的XYQ轴驱动机构。

进一步的，本自动化贴膜机还包括有用于对玻璃进行拍照对位的第一视觉对位装置和用于对膜片进行拍照对位第二视觉对位装置。

其中的，本自动化贴膜机还包括有用于撕除贴合在膜片上的离型膜的撕膜机构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的本实用新型提供的一种3D曲面玻璃贴膜机，首先通过膜片承载机构承载膜片上下料机构输送来的膜片，玻璃压合机构吸取玻璃上料机构输送来的玻璃；接着上密封罩与下密封罩对合密封形成密封腔，真空吸板将玻璃压合于膜片；然后加热装置对真空吸板进行加热，使热量透过玻璃传导到膜片，使膜片软化，从而使膜片能够与玻璃更好地贴合，使膜片能够能更容易地贴附于玻璃各个曲面或者弧面；加热装置在加热的同时，抽真空装置对上密封罩与下密封罩闭合后的内部空间进行抽真空，从而吸除膜片与玻璃被包面之间的空气，有效地避免膜片在贴合时出现气泡和起皱的问题。本实用新型结构简单紧凑，自动化程度高，贴膜效率高以及贴膜质量高。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的另一视角结构示意图；

图3为本实用新型的玻璃压合机构与膜片承载机构的立体结构示意图；

图4为本实用新型的玻璃压合机构与膜片承载机构闭合时的剖视图；

图5为本实用新型的吸取装置的工作状态图；

图6为本实用新型的真空吸板的结构示意图；

图7为本实用新型的下密封罩的剖视图。

附图标记说明

1-玻璃压合组件；101-X轴驱动机构；11-上密封罩；111-进水接口； 112-出水接口；12-真空吸板；121-进水嘴；122-出水嘴；13-循环水道；142-吸板驱动装置；15-密封罩驱动机构；153-滑动板；154-第一驱动装置；16-顶杆；161-通孔；162-顶杆驱动装置；17-吸取装置； 171-斜面块；172-滑块；173-滑块驱动装置；174-吸盘；2-膜片承载组件；201-XYQ轴驱动机构；21-下密封罩；211-通气槽；212-通气孔； 22-膜片载具；221-粘性软胶体；3-上下料机构；31-膜片储料装置； 32-玻璃储料装置；34-膜片整位装置；33-机械手；4-撕膜机构；41- 撕膜手指；42-撕膜驱动机构；51-第一视觉定位装置；52-第二视觉定位装置；7-玻璃上料机构。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1至图7所示，本实用新型提供的一种3D曲面玻璃贴膜机，包括用于对膜片进行上料和对玻璃进行收料的上下料机构3、用于对玻璃进行上料的玻璃上料机构7、用于承载上下料机构3输送来的膜片的膜片承载机构2、用于吸取玻璃上料机构7输送来的玻璃并将玻璃与膜片压紧贴合的玻璃压合机构1以及抽真空装置；所述膜片承载机构2包括下密封罩21、设置于下密封罩21内部用于承载膜片的膜片载具22；所述玻璃压合机构1包括上密封罩11、设置于上密封罩 11内部用于吸取玻璃的真空吸板12、用于驱动真空吸板12将玻璃压合于膜片的吸板驱动装置142、用于驱动上密封罩11与下密封罩21 对合密封形成密封腔的密封罩驱动机构15以及用于对真空吸板12进行加热的加热装置；所述抽真空装置用于对密封腔抽真空。具体地，本实用新型还包括用于驱动玻璃压合机构1沿X轴移动的X轴驱动机构101。

在实际应用中，玻璃上料机构7将玻璃移送到玻璃压合机构1的下方，真空吸板12将玻璃吸附，玻璃压合机构1带着玻璃移动到膜片载具22的上方；同时，上下料机构3将膜片移送到膜片承载机构 2的膜片载具22上，膜片承载机构2带着膜片移动到玻璃压合机构1的下方；然后密封罩驱动机构15驱动上密封罩11下移，使上密封罩 11与下密封罩21对合密封形成密封腔，吸板驱动装置142驱动真空吸板12下移，使吸附在真空吸板12上的玻璃与放置在膜片载具22 上的膜片进行压紧贴合；接着加热装置对真空吸板12进行加热，真空吸板12的热量能够透过玻璃传导到膜片，由此使膜片软化，从而使膜片能够与玻璃更好地贴合，使膜片能够能更容易地贴附于玻璃各个曲面或者弧面；加热装置在加热的同时，抽真空装置密封腔抽真空进行抽真空，从而吸除膜片与玻璃被包面之间的空气，有效地避免膜片在贴合时出现气泡或者起皱的问题；当玻璃完成贴膜后，密封罩驱动机构15驱动上密封罩11上升，使上密封罩11与下密封罩21分离，接着上下料机构3将已经贴膜的玻璃取走。本实用新型结构简单紧凑、自动化程度高和贴膜质量高，同时，本实用新型无需采用多个机械结构分别对玻璃进行线性压膜和边角压膜，从而节省机器的制造成本和提高玻璃的贴膜效率。

在本技术方案中，参见图3，所述真空吸板12内设置有循环水道13，所述加热装置包括用于对循环水道13供给热水或者冷却水的水泵。具体地，如图4和图6所示，循环水道13覆盖于整个真空吸板12，循环水道13的排布方式可以根据生产条件的要求而设计；在循环水道13通入热水时，循环水道13内的热水能够使整块真空吸板 12均匀受热，从而使传导到膜片的热量更为均匀，有效地提高膜片的软化效果，使膜片更好地贴附于玻璃；所述真空吸板12设有与循环水道13连通的进水嘴121和出水嘴122，所述密封罩设有进水接口111和出水接口112，所述进水嘴121通过水管与进水接口111连接，出水嘴122通过水管与出水接口112连接；所述水泵(图中未标示)通过水管分别与进水接口111与出水接口112连接。

在实际应用中，在吸板驱动装置142驱动真空吸板12带着玻璃与膜片将要压合前，水泵(图中未标示)往循环水道13里面通入预定温度的热水，从而对玻璃进行加热；在玻璃与膜片压紧贴合时，玻璃的热量传导到膜片上，由此使膜片软化；持续通入热水一段时间后，水泵(图中未标示)向循环水道13内通入常温水或者冷水，使真空吸板12的温度快速冷却，从而避免真空吸板12内的热水对玻璃产生过度加热而损坏玻璃，有效地提高了本实用新型的贴合质量和实用性。

在本技术方案中，所密封罩驱动机构15包括用于驱动上密封罩 11升降的第一驱动装置154和在上密封罩11与下密封罩21对合密封后，用于挡止上密封罩11移动的挡止装置。由于玻璃与膜片在压紧贴合的过程中，真空吸板12会对上密封罩11产生反作用力，同时，加热装置需要对真空吸板12进行加热，因而在上密封罩11与下密封罩21闭合的密封空间内的空气会受热膨胀，进而对上密封罩11也会产生一定的反作用力，这些反作用力会迫使上密封罩11产生位移，导致上密封罩11与下密封罩21之间产生间隙，最终影响密封空间内的抽真空效果；为了使上密封罩11与下密封罩21能够稳定紧密地闭合，本实用新型设置有挡止上密封罩11移动的挡止装置。

具体地，参见图4，所述挡止装置包括与上密封罩11连接的滑动板153、滑动设置于滑动板153上方的顶杆16以及用于驱动顶杆 16位移的顶杆驱动装置162，所述第一驱动装置154与滑动板153连接，第一驱动装置154驱动滑动板153移动，滑动板153的移动便带动上密封罩11移动，从而实现上密封罩11与下密封罩21的闭合与分离；所述滑动板153设有与顶杆16相配合的通孔161，当上密封罩11与下密封罩21分离时，如图3所示，顶杆16的一端插设于通孔161；当上密封罩11与下密封罩21对合密封时，如图4所示，顶杆16的一端脱离通孔161；此时顶杆驱动装置162便驱动顶杆16 远离通孔161位置移动，以使顶杆16的一端与滑动板153抵触，以抵消上密封罩11所受到的反作用力，从而阻止上密封罩11在反作用力的作用下产生移动，有效地提高了本实用新型的工作稳定性。

在本技术方案中，参见图7，所述下密封罩21的罩壁内设置有通气槽211，所述下密封罩21的内壁分别设有若干个与通气槽211 连通的通气孔212；所述抽真空装置包括用于对通气槽211进行抽真空的真空泵。

当抽真空装置对上密封罩11与下密封罩21闭合后的密封空间进行抽真空时，真空泵(图中未标示)通过罩壁上的通气孔212将密封空间内的空气抽出，从而将膜片与玻璃被包面之间的空气吸走，使膜片能够贴附于玻璃的被包面上；尤其在对3D曲面玻璃贴膜时，为了使3D曲面玻璃的各个弧面能够实现与膜片更好地贴合，因此，本实用新型的下密封罩21在各个罩壁分别设有一个通气孔212，真空泵 (图中未标示)可以通过通气孔212有效地从玻璃的四周同时进行抽真空，使玻璃的被包面内空气能够从四周均匀迅速地排出，有效地使膜片与玻璃能够更好地贴合，最大程度地减少气泡的残留，从而使玻璃的各个弧面不易产生气泡或者起皱。

在本技术方案中，参见图1，所述上下料机构3包括用于储放膜片的膜片储料装置31、用于储放已经完成贴膜的玻璃的玻璃储料装置32、用于对膜片进行整位的膜片整位装置34以及用于移送膜片和完成贴膜的玻璃的机械手33。在工作时，机械手33从膜片储料装置 31取出膜片，接着将膜片移送膜片整位装置34对膜片进行整位；同时，玻璃上料机构7还包括用于对玻璃进行整位的玻璃整位装置；玻璃整位装置与膜片整位装置34的设计，可以保证玻璃与膜片的贴合对位精度，从而提高本实用新型的贴合质量。

在本技术方案中，本实用新型可以包括多个玻璃压合机构1和与玻璃压合机构1数量相对应的膜片承载机构2，以满足大批量生产需求；如图1和图2所示，本实用新型优选的设计有两个玻璃压合机构 1和两个膜片承载机构2。在工作中，当其中一个玻璃压合机构1与一个膜片承载机构2在进行玻璃与膜片的压紧贴合时，机械手33便可对另外一个膜片承载机构2进行膜片的上料与整位，由此循环工作，使机械手33一直处于工作状态，减少空闲的时间，从而提高本实用新型的生产量和生产效率。

在本技术方案中，所述膜片承载机构2还包括用于驱动膜片载具 22分别沿X轴和Y轴移动，并且能够绕Z轴转动的XYQ轴驱动机构201。作为优选的，本自动化贴膜机还包括有用于对玻璃进行拍照对位的第一视觉对位装置51和用于对膜片进行拍照对位第二视觉对位装置52。

在工作时，当真空吸板12吸取玻璃后，X轴驱动机构101驱动玻璃压合机构1往移动第一视觉对位装置51的上方，第一视觉对位装置51对玻璃进行拍照并记录其坐标数据，玻璃完成拍照对位后，玻璃压合机构1移动到膜片承载机构2的上方；当膜片被移送到膜片载具22后，XYQ轴驱动机构201驱动膜片承载机构2移动到第二视觉对位装置52的下方，第二视觉对位装置52对膜片进行拍照并记录其坐标数据，膜片完成拍照对位后，膜片承载机构2将膜片移动到玻璃压合机构1的下方；此时，本实用新型的电脑通过对比第一视觉对位装置51与第二视觉对位装置52所记录的坐标数值并分析，然后电脑发命令给XYQ轴驱动机构201，XYQ轴驱动机构201便驱动膜片承载机构2进行多个轴向的调整，以使玻璃与膜片能够整齐对位，防止玻璃与膜片之间贴合错位，保证玻璃与膜片的贴合精度，从而提高本实用新型的贴合质量。

在本技术方案中，参见图1，本自动化贴膜机还包括有用于撕除贴合在膜片上的离型膜的撕膜机构4。由于膜片会存在一层离型膜，因此，在玻璃与膜片贴合压紧之前，需要撕膜机构4将离型膜从膜片中撕掉再将膜片贴合到玻璃上。具体地，撕膜机构4包括撕膜手指41和用于驱动撕膜手指41分别沿Y轴和Z轴移动的撕膜驱动机构42。其中，撕膜手指41为手指气缸,撕膜驱动机构42分别为X轴直线模组和Y轴直线模组。

在实际应用中，当膜片被移送到膜片载具22上时，在对膜片进行撕取离型膜之前，XYQ轴驱动机构201驱动膜片载具22绕Z轴转动，使膜片的对角位于Y轴方向上；接着机械手33会压住膜片的一部分，用以固定膜片，防止撕膜手指41在开始撕膜的瞬间使膜片产生偏移；撕膜驱动机构42驱动撕膜手指41移动并夹紧离型膜角落上的凸耳，接着撕膜驱动机构42驱动撕膜手指41对膜片进行一个下压的动作，以增大膜片与粘性软胶体221的粘性，使离型膜在撕离时，膜片不易被带走；膜手指41对膜片下压后，撕膜手指41从膜片的角落撕掉一小段，此时机械手33便离开膜片，以避让撕膜手指41沿Y 轴移动进行撕膜，防止机械手33与撕膜手指41发生干涉。该撕膜驱动机构42完全代替了人工撕膜，大大地节省了劳动成本，提高了生产效率。

在本技术方案中，所述膜片载具22设有用于承载膜片的粘性软胶体221，作为优选的，该粘性软胶体221为硅胶体。在玻璃与膜片压紧贴合时，该硅胶体可以起到缓冲作用，防止玻璃被压坏；由于粘性软胶体221对压紧贴合后的玻璃具有较大的粘性，使玻璃难以从粘性软胶体221中脱离，因此，所述上密封罩11还包括用于将贴有膜片的玻璃从粘性软胶体221脱离的吸取装置17。该吸取装置17可在玻璃完成贴膜后，吸取玻璃从粘性软胶体221中逐渐脱离，以降低粘性软胶体221对玻璃的粘性，便于上下料机构3将玻璃取走。作为优选的，所述吸取装置17包括装设于上密封罩11外部的斜面块171、滑块172以及用于驱动滑块172沿着斜面块171的斜面滑动的滑块驱动装置173，所述滑块172靠近膜片载具22的一面设有若干个吸盘 174。

具体地，滑块驱动装置173为驱动气缸；斜面块171的斜面自靠近下密封罩21的一端从高往底地斜向斜面块171的另一端，驱动气缸的缸体连接于斜面块171的斜面，驱动气缸的活塞杆与滑块172连接，由此，如图5所示，滑块172与膜片载具22的水平面倾斜设置，使滑块172从右往左逐渐远离膜片载具22的水平面。

在实际应用中，当玻璃与膜片完成贴合后，下密封罩21在XYQ 轴驱动机构201的驱动下沿Y轴移动，使设置于上密封罩11的吸取装置17位于膜片载具22的上方，接着滑块驱动装置173驱动滑块 172往膜片载具22的方向移动，使滑块172的吸盘174与已经贴好膜片的玻璃接触并吸住，然后将玻璃从粘性软胶体221中脱离，当玻璃粘性软胶体221脱离后，吸盘174释放对玻璃的吸附状态，使玻璃下落到在粘性软胶体221，此时粘性软胶体221对玻璃的粘性远小于玻璃刚被压合后与胶体211的粘性，使玻璃易于被机械手33从粘性软胶体221中取走。

本实用新型还提供一种3D曲面玻璃贴膜机的使用方法，包括以下步骤：

S1，真空吸板12吸取从玻璃上料机构7输送来的玻璃，膜片载具22承载从上下料机构3输送来的膜片，上密封罩11与下密封罩 21对合密封形成密封腔；

S2，在玻璃与膜片压合前3秒，加热装置向真空吸板12内的循环水道13通入预定温度的热水，接着真空吸板12将玻璃与膜片压紧贴合，热水的热量透过玻璃传导到膜片，使膜片受热软化，在加热 3～5秒后，加热装置向真空吸板12通入冷却水，对真空吸板12的温度进行冷却，从而防止对玻璃过度加热而损坏玻璃；

S3，在玻璃与膜片压紧贴合时，抽真空装置对上密封罩11与下密封罩21对合密封形成的密封腔进行抽真空，以吸除膜片与玻璃的被包面之间的空气，使膜片贴附于玻璃的曲面上。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：包括用于对膜片进行上料和对玻璃进行收料的上下料机构(3)、用于对玻璃进行上料的玻璃上料机构(7)、用于承载上下料机构(3)输送来的膜片的膜片承载机构(2)、用于吸取玻璃上料机构(7)输送来的玻璃并将玻璃与膜片压紧贴合的玻璃压合机构(1)以及抽真空装置；

所述膜片承载机构(2)包括下密封罩(21)、设置于下密封罩(21)内部用于承载膜片的膜片载具(22)；

所述玻璃压合机构(1)包括上密封罩(11)、设置于上密封罩(11)内部用于吸取玻璃的真空吸板(12)、用于驱动真空吸板(12)将玻璃压合于膜片的吸板驱动装置(142)、用于驱动上密封罩(11)与下密封罩(21)对合密封形成密封腔的密封罩驱动机构(15)以及用于对真空吸板(12)进行加热的加热装置；

所述抽真空装置用于对密封腔抽真空。

2.根据权利要求1所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：所述真空吸板(12)内设置有循环水道(13)，所述加热装置包括用于对循环水道(13)供给热水或者冷却水的水泵。

3.根据权利要求1所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：所密封罩驱动机构(15)包括用于驱动上密封罩(11)升降的第一驱动装置(154)和在上密封罩(11)与下密封罩(21)对合密封后，用于挡止上密封罩(11)移动的挡止装置。

4.根据权利要求1所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：所述下密封罩(21)的罩壁内设置有通气槽(211)，所述下密封罩(21)的内壁分别设有若干个与通气槽(211)连通的通气孔(212)；所述抽真空装置包括用于对通气槽(211)进行抽真空的真空泵。

5.根据权利要求1所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：所述膜片载具(22)设有用于承载膜片的粘性软胶体(221)；所述上密封罩(11)还包括用于将贴有膜片的玻璃从粘性软胶体(221)脱离的吸取装置(17)。

6.根据权利要求5所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：所述吸取装置(17)包括装设于上密封罩(11)外部的斜面块(171)、滑块(172)以及用于驱动滑块(172)沿着斜面块(171)的斜面滑动的滑块驱动装置(173)，所述滑块(172)靠近所述膜片载具(22)的一面设有若干个吸盘(174)。

7.根据权利要求1所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：所述膜片承载机构(2)还包括用于驱动膜片载具(22)分别沿X轴和Y轴移动，并且能够绕Z轴转动的XYQ轴驱动机构(201)。

8.根据权利要求6所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：本自动化贴膜机还包括有用于对玻璃进行拍照对位的第一视觉对位装置(51)和用于对膜片进行拍照对位第二视觉对位装置(52)。

9.根据权利要求1所述的一种3D曲面玻璃贴膜机，其特征在于：本自动化贴膜机还包括有用于撕除贴合在膜片上的离型膜的撕膜机构(4)。