CN220963258U - 一种显示面板封装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种显示面板封装系统，属于显示面板封装技术领域；解决了现有LED模组封装存在的成本高、效率低的问题；包括依次设置的上料机构、传输平台、下料机构和固化架，所述上料机构包括下模具上料位和上料机械手，在传输平台靠近上料机构的一侧设置有下模具等待位；传输平台上从前往后依次设置有注胶系统、上板机构、拆模机构和上下模转移机械手，且传输平台两侧分别设置有第一传输线和第二传输线，所述第一传输线用于将待封装产品依次传输至注胶系统、上板机构、拆模机构处进行对应操作，所述第二传输线用于将拆模后的上模具和下模具回流至对应工位，注胶系统设置在上料机构与上板机构之间；本实用新型应用于LED模组封装。

Description

一种显示面板封装系统

技术领域

本实用新型提供了一种显示面板封装系统，属于显示面板封装技术领域。

背景技术

LED屏是一种用发光二极管按顺序排列而制成的新型成像电子设备。由于其亮度高、可视角度广、寿命长等特点，正被广泛应用于户外广告屏等产品中。LED屏的显示面板需要将多个LED模组进行封装，现有的封装生产线还存在以下缺陷：

1、现有生产线无法实现全自动生产，需人工覆膜、上下料、固化等，人工成本高；

2、现有离型膜单面离型，人工覆膜存在铺反等问题，导致产品无法脱模，造成产品报废；

3、现有工艺采取点围坝方式围胶，存在漏胶风险，且点围坝胶水体系与封装胶体系不同，容易造成胶水中毒，造成产品不良，点围坝容易拉胶，造成产品表面沾污；

4、点围坝方式需要点围坝机械手，胶水存储机构，进一步增加设备成本，胶水不能重复利用，造成材料成本增加；

5、上下模具全线不能自动循环使用；

6、现有工艺1采用隧道炉固化，线体长，占用空间大，效率低下，需要大量治具，只能实现单轨固化，造成热量浪费，设备功耗大，进一步增加成本；

7、现有工艺2采取常温固化，人工搬用至晾干架，压块压紧产品，产品存在受力不均匀问题，固化后胶体厚度一致性差的问题，人工搬用过程容易切斜，造成胶水外流，导致产品报废。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有LED模组封装存在的成本高、效率低、制程管控难的问题，提出了一种显示面板封装系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种显示面板封装系统，包括依次设置的上料机构、传输平台、下料机构和固化架，所述上料机构包括下模具上料位和上料机械手，在传输平台靠近上料机构的一侧设置有下模具等待位，所述下模具上料位包括位置1、位置2和位置3，三者位于同一直线的工位上，位置1用来放置下模具等待位上的下模具，位置2用来将下模具、下模治具、离型膜和压膜治具按照上下位关系依次叠放好，位置3用来将叠放好的下模具部分传输至传输平台；

所述传输平台上从前往后依次设置有多头注胶系统、上板机构、拆模机构和上下模转移机械手，且传输平台两侧分别设置有第一传输线和第二传输线，所述第一传输线用于将待封装产品依次传输至注胶系统、上板机构、拆模机构处进行对应操作，所述第二传输线用于将拆模后的上模具和下模具回流至对应工位，注胶系统设置在上料机构与上板机构之间。

所述上板机构放置在传输平台上位于第二传输线一侧靠近下模具等待位处，在上板机构的另一侧设置有等离子清洗工位，其中等离子清洗工位设置在传输平台下方，在上板机构的X方向的传输平台上方还设置有上模具上料机械手，在上模具上料机械手的一侧设置有真空压合系统，所述真空压合系统将上模具、模组与传输的下模具部分进行压合。

所述上板机构包括多层的传递盒，传递盒底部为平台，平台的底部设置有升降机构，平台的四周设置有用于固定平台运动方向的导柱，平台上还设置有用于检测上料过程是否有异常的传感器，传递盒内部设置有软垫，将模组灯面向下放置在传递盒中，在模组上方放置上模具。

所述上板机构上方设置有轨道，所述轨道用于上模具搬运及模组上料。

所述下料机构包括升降平台，所述升降平台的一侧为进料口，另一侧为出料口，其中进料口设置在传输平台的一侧，其中升降平台面设有X方向传输线，底部设置有升降机构和Y方向传动轴。

所述固化架包括多层采用皮带传输的运输装置，每一层运输装置的两端分别设置有离型膜装置，所述离型膜装置包括气动轴和设置在气动轴上的离型膜，所述气动轴通过电机和编码器进行驱动，两端的离型膜装置在运输装置上方形成一层离型膜，用于保护气囊防止粘胶，两个离型膜的气动轴，一个为放膜装置，一个为收膜装置，收模装置通过压缩气体及刮板清理离型膜残胶，离型膜可循环利用，在离型膜上方设置有气囊，所述运输装置的底部设置有加热平台。

所述位置1底部设置有用于检测下模具到位的传感器，位置2底部设置有用于固定下模具Y方向的传感器，位置3底部设置有用于定位的传感器，其中上料机械手设置在位置1-3上方，采用真空吸盘机械手，用于下模治具、离型膜、压膜治具的上料。

本实用新型相对于现有技术具备的有益效果为：本实用新型的上料机构上设有上料机械手，可自动铺摸、上下模治具片及压膜治具，治具可循环利用，用压膜治具代替现有点围坝，进一步减少成本，且产品可靠性、封装良率进一步提升；固化工位采取皮带传输方式，可实现多层产品自动固化，固化机构设有气囊用于压紧产品，保证固化过程产品平整度及胶体厚度一致性，设有离型膜机构，用于保护产品背面及气囊不粘胶，且设有离型膜清理工位，确保离型膜可以循环利用；本实用新型的全线为全自动生产方式，自动铺膜、上下料、上下模具自动回流、自动固化，简化工艺、降低成本、提升产品品质。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

图1为本实用新型系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型上料机构的结构示意图；

图3为本实用新型上板机构的结构示意图；

图4为本实用新型传递盒的结构示意图；

图5为本实用新型下料机构的结构示意图；

图6为本实用新型固化架的结构示意图；

图中：1为传输平台、2为上料机构、3为下料机构、4为固化架、101为上板机构、102为注胶系统、103为拆模机构、104为上下模转移机械手、105为下模具等待位、106为上模具等待位、107为等离子清洗工位、108为真空压合系统、109为上模具上料机械手、110为第一传输线、111为第二传输线、201为下模具上料位、202为上料机械手、203为下模治具、204为离型膜、205为压膜治具、206为第一传动轴、207为第二传动轴、208为下模具、209为导轨、301为升降平台、302为进料口、303为出料口、304为X方向传动轴、305为升降机构、306为Y方向传动轴、401为离型膜装置、402为运输装置、403为气动轴、404为气囊、405为加热平台、1011为上模具、1012为传递盒、1013为导柱、1014为平台、1015为传递盒、1016为软垫、1017为模组、1018为轨道。

具体实施方式

如图1-6所示，本实用新型提供了一种显示面板封装系统，包括依次设置的上料机构2、注胶机构102、真空压合系统108，拆模机构103、下料机构3和固化架4，其中上料机构2用于将下模具、下模治具、离型膜、压膜治具依次放置在上料机构2的等待工位上，形成一个待处理的整体，然后将上述下模具、下模治具、离型膜、压膜治具整体放置在第一传输线110上，通过第一传输线110将其传输至注胶系统102的工位进行注胶，注胶完成后将其传输至压合等待位处，同时通过上模具上料机械手109到上模具1011处抓取上模具后运动到上板机构101正上方，上模具上料机械手109向下吸取模组后运输至等离子清洗工位107处进行等离子清洗，清洗完成后运输至压合等待位与下模具进行压合。然后将对位后的上下模具放入真空压合系统108进行真空压合，真空腔闭合并抽真空，使封装胶中气泡快速破泡并流平，真空腔底部设有实时检测CCD镜头，当脱泡完成后平台1014向下运动，压紧模具，使胶水包裹模组，压紧后检测无异常后真空腔打开，模具运输至后端；压合后将上模具和下模具通过拆模机构103将其拆除下来，上模具和下模具均通过上下模转移机械手104分别转移至第二传输线111上回流至各自的工位，将压合后的下模治具同模组一起传输至下料机构3处，最后再传输至固化架4上进行固化。

本实用新型的上料机构2包括下模具上料位201、上料机械手202、第一传动轴206和第二传动轴207，其中第一传动轴206和第二传动轴207分别作为上料机械手202的两个运动轴，在传输平台1靠近上料机构2一侧设置有下模具等待位105，下模具等待位105上有多个从第二传输线111传输回来的下模具，将下模具等位105上的下模具依次传输至下模具上料位201，其中下模具上料位201包括位置1、位置2和位置3，三者位于同一直线的工位上，位置1用来放置下模具等待位105上的下模具，位置2用来将下模具、下模治具203、离型膜204和压膜治具205按照上下位关系依次叠放好，位置3用来将叠放好的下模具部分放置在第一传输线110上，且位置1底部设置有检测是否到位的光纤传感器，位置2底部设置有用于固定下模具Y方向的光纤传感器，位置3底部设置有用于定位的光纤传感器；上料机械手202通过第一传动轴206和第二传动轴207可以分别实现X轴和Y轴的运动，上料机械手202将位置1的下模具运输至位置2，上料机械手202上设置有真空吸嘴，通过真空吸附方式将下模治具203、离型膜204和压膜治具205依次放在下模具中，下模具设有4根导柱、9个磁铁 和4个定位孔，定位孔内设有按压式锁扣，由定位孔、卡扣、上模具导柱、弹簧组成，定位孔内有导槽，卡扣配合导柱实现锁合及弹出。导柱用于校准下模治具203，确保下模治具203完全到位，磁铁用于增加压膜治具205与下模具的吸附力，确保不漏胶以及离型膜204的平整度。

本实用新型的传输平台1上从前往后依次设置有注胶系统102、上板机构101、拆模机构103、上下模转移机械手104，注胶系统102设置在上料机构2与上板机构101之间，上料机构2传输至第一传输线110上的下模具部分先通过注胶系统102进行注胶，注胶系统102采用LED行业现有的成熟注胶机即可，对此，本实用新型不对其进行详细解释。

上板机构101放置在传输平台1上位于第二传输线111一侧靠近下模具等待位105处，在上板机构101的另一侧设置有等离子清洗工位107，等离子清洗工位107上设置有plasma清洗机，其中等离子清洗工位107设置在第二传输线111与轨道1018相交位置正下方，在上板机构101的X方向的传输平台1上方还设置有上模具上料机械手109，在上模具上料机械手109的一侧设置有真空压合系统108，将上模具、模组与传输的下模具部分进行真空压合，然后通过拆模机构103将上下模具进行拆分后，将下模治具连同模组一起传输至下料机构3。

上板机构101包括多层的传递盒1012，传递盒1012由塑料制作而成，传递盒1012底部为平台1014，平台1014的底部设置有升降机构，升降机构可以采用齿轮齿条升降机，平台1014的四周设置有用于固定平台1014运动方向的导柱1013，平台1014上还设置有用于检测上料过程是否有异常的光纤传感器，传递盒1015内部设置有软垫1016，可以防止模组1017刮伤、磕碰等造成失效，模组1017在放置时灯面向下与软垫1016接触，上模具1011最后放置在模组1017上，上模具1011上设置有导柱，下模具上设置有定位孔，下模具上还是自锁机构，压合时通过自锁机构将上模具1011和下模具进行锁紧。

下料机构3包括升降平台301，升降平台301的一侧为进料口302，另一侧为出料口303，其中进料口302设置在传输平台1的一侧，其中升降平台301底部设置有X方向传动轴304、升降机构305和Y方向传动轴306，升降平台301通过升降机构305实现升降，通过X方向传动轴304实现升降平台301的前后移动，通过Y方向传动轴306实现升降平台301的左右移动。

固化架4采取皮带传输方式，可实现多层产品自动固化，每一层均包括运输装置402和设置在运输装置402两端的离型膜装置401，离型膜装置401包括气动轴403，气动轴403通过电机和编码器驱动，通过电机和编码器能够实现对离型膜拉膜长度和张力的控制，在运输装置402底部设置有加热平台405，加热平台405的温度可根据生产工艺需求调节，实时显示实际温度，可根据胶水固化情况设定温度，在离型膜上方设置有用于压紧模组的气囊404，保证固化过程模组平整度及胶体厚度一致性，待一层运输装置402上装满模组后将气囊404充气，达到设定压力时停止充气，开始计时，达到设定时长自动排气，在固化架4的一侧还设置有离型膜清理工位，通过刮板和真空吸附将离型膜上残留的胶清理干净。

位于拆模机构103处的第一传输线110上设置有顶膜装置，可以将下模治具203同压合后的模组顶起，再由上下模转移机械手109将下模具放置在第二传输线111然后回流至下模具等待位105。其中顶膜装置采用LED行业现有的顶膜装置。同时本实用新型中采用的真空压合系统108采用LED行业现有的全自动真空压合系统实现，对此，本实用新型不对上述设备进行改进，因此，对其结构不再详细说明。

根据本实用新型提出的显示面板封装系统实现显示面板封装的流程如下，具体包括：

S1、铺膜及治具上料：下模具208通过第二传输线111到达下模具上料位201处的位置1，此时位置1处的感应器检测下模具是否到位，到位后上料机械手202将下模具208吸附然后运输至位置2，位置2两侧设有导轨209，用于固定下模具X方向坐标，位置2底部设有传感器，用于固定下模具Y方向，当下模具到位后上料机械手202停止运动，上料机械手202设有真空吸盘，通过第二传动轴207正反转实现Y轴运动，上料机械手202上面设有气缸，通过气缸实现上下Z轴运动，通过真空吸附方式将下模治具203、离型膜204、压膜治具205依次放入下模具内，下模具设有4根导柱、9个磁铁，导柱用于校准下模治具203，确保下模治具203完全到位，磁铁用于增加压膜治具205与下模具的吸附力，确保不漏胶以及离型膜204的平整度，且位置2上设有CCD镜头进行实时监控，保证摆放次序、位置摆放正确，待摆放完成后运输至位置3，位置3设有传感器，用于定位，到位后上料机械手202下降，将已完成摆放的下模具部分放置在第一传输线110上，传输至后端工位；

S2、注胶：使用VALAE复合型胶水专用出胶阀动态混胶，由注胶系统102的多头注胶机械手将已按比例配好的胶水均匀注在离型膜204上，多头注胶机械手的X,Y,Z三轴采用滚珠丝杆+直线导轨+伺服电机控制的方式，可按照产品型号设定点胶路劲、胶量，注胶头设有自动回吸功能，防止漏胶，胶水包装采用40L防静电包装灌，直接放入设备中，通过搅拌功能搅拌均匀后进行脱泡处理，再通过精密定量柱塞泵浦将胶水送至出胶阀，混合后注入下模离型膜204内，注胶系统102后边设有多个下模具等待位105；

S3、上板：将模组灯面向下放置在对应型号的传递盒1015中，传递盒1015底部设有软垫1016，用于保护产品，底部设有支撑及定位槽，可以重叠多层，由传递车运输至上板工位，人工将多层传递盒1015放置在上料位，上模具上料机械手109抓取上模具1011至上板位，上模具1011自动吸取模组后至等离子清洗工位107进行清洗，上板机构101通过底部的升降机构让平台1014按照设定值上升下降，导柱1013用于固定平台1014运动方向，上模具1011具体为四角设有导柱的平板，当平台1014上升至设定位置时上模具1011通过轨道1018运输至平台1014正上方吸取模组1017，平台1014设有光纤传感器，用于检测上料过程是否存在异常，上模具上料机械手109采取丝杆+升降气缸+加紧气缸组成；

S4、plasma清洗：通过伺服电机+丝杆带动上模具上料机械手109沿Y轴运动至上料位，通过伸缩气缸配合机械手上下运动，通过加紧气缸完成上模具1011夹取，加紧后将上模具1011运输至上料位，上模具1011吸取模组后，通过上模具上料机械手109运输至清洗位，当清洗位感应到上模具1011及模组后，由plasma机进行清洗；

S5、压合：通过上模具上料机械手109将清洗好的模组放在合模位等待，传感器感应下模具部分到合模位后，上模具上料机械手109向下运动，完成上下模具对位并锁紧，上模具1011设有4个导柱，下模具设有定位孔，自动纠正对位，确保上下模具合模无偏差，然后将对位后的上下模具放入真空压合系统108进行压合；

S6、分模：采用拆模机构103将压合后模具拆开，将下模治具203同模组通过第一传输线110底部气缸顶起后通过上下模转移机械手104推送至第二传输线111，由下料机构3送入固化架4进行固化，上下模具回流至各自的上料工位；下料机构3上设置有可XYZ三轴运动的升降平台301可以与多层固化架4上的固化运输装置402进行模组的传输；

S7、固化：待一层装满后进行固化，固化工位采取皮带传输方式，可实现多层产品自动固化，固化架4的每一层运输装置402上都设有气囊404用于压紧产品，保证固化过程模组平整度及胶体厚度一致性，设有离型膜装置401，采用电机和气动轴403的配合实现离型膜的收放卷功能，通过电机和编码器可设定任意拉膜长度和张力，用于保护模组背面及气囊404不粘胶，且设有离型膜清理工位，通过刮板及真空吸附将离型膜上残留的胶清理干净，确保离型膜可以循环利用，运输装置402设有加热平台405，温度可根据生产工艺需求调节，实时显示实际温度，可根据胶水固化情况设定温度，待一层装满后气囊404充气，达到设定压力时停止充气，开始计时，达到设定时长自动排气，将模组运输至下一工位；

S8、检验：机械手抓取封胶后的显示面板到产品外观检测工位，通过CCD拍照方式检测封胶后的显示面板有无缺胶和溢胶现象并分选下料，可将拍照后的图片保存到本地。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种显示面板封装系统，包括依次设置的上料机构、传输平台、下料机构和固化架，其特征在于：所述上料机构包括下模具上料位和上料机械手，在传输平台靠近上料机构的一侧设置有下模具等待位，所述下模具上料位包括位置1、位置2和位置3，三者位于同一直线的工位上，位置1用来放置下模具等待位上的下模具，位置2用来将下模具、下模治具、离型膜和压膜治具按照上下位关系依次叠放好，位置3用来将叠放好的下模具部分传输至传输平台；

所述传输平台上从前往后依次设置有多头注胶系统、上板机构、拆模机构和上下模转移机械手，且传输平台两侧分别设置有第一传输线和第二传输线，所述第一传输线用于将待封装产品依次传输至注胶系统、上板机构、拆模机构处进行对应操作，所述第二传输线用于将拆模后的上模具和下模具回流至对应工位，注胶系统设置在上料机构与上板机构之间。

2.根据权利要求1所述的一种显示面板封装系统，其特征在于：所述上板机构放置在传输平台上位于第二传输线一侧靠近下模具等待位处，在上板机构的另一侧设置有等离子清洗工位，其中等离子清洗工位设置在传输平台下方，在上板机构的X方向的传输平台上方还设置有上模具上料机械手，在上模具上料机械手的一侧设置有真空压合系统，所述真空压合系统将上模具、模组与传输的下模具部分进行压合。

3.根据权利要求2所述的一种显示面板封装系统，其特征在于：所述上板机构包括多层的传递盒，传递盒底部为平台，平台的底部设置有升降机构，平台的四周设置有用于固定平台运动方向的导柱，平台上还设置有用于检测上料过程是否有异常的传感器，传递盒内部设置有软垫，将模组灯面向下放置在传递盒中，在模组上方放置上模具。

4.根据权利要求3所述的一种显示面板封装系统，其特征在于：所述上板机构上方设置有轨道，所述轨道用于上模具搬运及模组上料。

5.根据权利要求4所述的一种显示面板封装系统，其特征在于：所述下料机构包括升降平台，所述升降平台的一侧为进料口，另一侧为出料口，其中进料口设置在传输平台的一侧，其中升降平台面设有X方向传输线，底部设置有升降机构和Y方向传动轴。

6.根据权利要求5所述的一种显示面板封装系统，其特征在于：所述固化架包括多层采用皮带传输的运输装置，每一层运输装置的两端分别设置有离型膜装置，所述离型膜装置包括气动轴和设置在气动轴上的离型膜，所述气动轴通过电机和编码器进行驱动，两端的离型膜装置在运输装置上方形成一层离型膜，用于保护气囊防止粘胶，两个离型膜的气动轴，一个为放膜装置，一个为收膜装置，收模装置通过压缩气体及刮板清理离型膜残胶，离型膜可循环利用，在离型膜上方设置有气囊，所述运输装置的底部设置有加热平台。

7.根据权利要求6所述的一种显示面板封装系统，其特征在于：所述位置1底部设置有用于检测下模具到位的传感器，位置2底部设置有用于固定下模具Y方向的传感器，位置3底部设置有用于定位的传感器，其中上料机械手设置在位置1-3上方，采用真空吸盘机械手，用于下模治具、离型膜、压膜治具的上料。