TW202212082A - 覆膜滾輪與覆膜機構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種覆膜滾輪，包括一連接部以及一滾輪部。連接部用於連接於一機械手臂；滾輪部包括一輪體、一輪盤以及一真空模組，其中輪體包括一覆膜面，且覆膜面上形成有複數個吸附孔；輪盤相對於輪體固定，且連接部透過輪盤連接於滾輪部；真空模組配置於輪體，且包括一腔室以及至少一氣道，腔室用於連接於一真空幫浦，氣道連通於腔室以及吸附孔。此外，本發明還提供一種包括上述覆膜滾輪的覆膜機構。

Description

覆膜滾輪與覆膜機構

本發明提供一種覆膜滾輪與覆膜機構，且特別是關於一種可在不同曲率的表面覆上膜體的覆膜滾輪以及應用上述覆膜滾輪的覆膜機構。

曲面玻璃是一種在工業領域、交通領域以及一般生活當中相當常見的用品，例如電競電腦所使用的曲面螢幕以及車輛的數位儀表板等等。一般而言，為了避免上述的曲面玻璃在運送或使用過程中碰傷或磨損，在出廠前會先在玻璃的表面上覆上一層具有彈性或剛性的薄膜，如此一來可防止環境中的細小灰塵或砂石與玻璃直接接觸而造成玻璃損傷。然而，在目前的業界技術中，上述的覆膜作業通常是以人工的方式將薄膜貼在玻璃的表面，除了曠日廢時外，薄膜與玻璃表面的對位也需要操作員以肉眼進行多次的辨識及校正，嚴重影響覆膜的精度以及生產線的產能。

發明人遂竭其心智悉心研究，進而研發出一種可在不同曲率的表面覆上膜體的覆膜滾輪，以及應用上述覆膜滾輪的覆膜機構，以期達到提高覆膜精度以及生產效率的效果。

本發明提供一種覆膜滾輪，包括一連接部以及一滾輪部。連接部用於連接於一機械手臂；滾輪部包括一輪體、一輪盤以及一真空模組，其中輪體包括一覆膜面，且覆膜面上形成有複數個吸附孔；輪盤相對於輪體固定，且連接部透過輪盤連接於滾輪部；真空模組配置於輪體內，且包括一腔室以及至少一氣道，腔室用於連接於一真空幫浦，氣道連通於腔室以及吸附孔。

在一實施例中，上述輪體的一側面上形成有複數個貫孔，這些貫孔貫通輪體且分別連通於吸附孔。輪盤上形成有至少一氣孔以及至少一開口，其中氣孔以及開口的數量對應於氣道的數量，氣孔連通於這些貫孔中的至少一貫孔，且氣道穿設於開口而連接於氣孔。

在一實施例中，上述的輪體還包括一分氣部，分氣部相對於側面突起且將貫孔分隔為彼此不連通的複數個氣室，氣道、氣孔以及開口為複數個，這些氣室的數量對應於氣孔的數量，且這些氣道透過這些氣孔分別連通於這些氣室。

在一實施例中，上述的真空模組還包括一逆止腔室以及至少一逆止閥，逆止閥配置於逆止腔室上，且真空幫浦透過逆止腔室以及逆止閥連通於腔室。

在一實施例中，上述的連接部包括一懸臂，懸臂架設於輪體上且跨越覆膜面。腔室包括一固定部以及一轉動部，其中固定部以及逆止腔室連接於懸臂，氣道配置於轉動部上，且轉動部相對於輪盤固定。

在一實施例中，上述的逆止閥為複數個，這些逆止閥形成一第一逆止閥組以及一第二逆止閥組，且第一逆止閥組以及第二逆止閥組於固定部的軸向上具有相位差。固定部上配置有複數個分氣閥，這些分氣閥連通於腔室且形成一第一分氣閥組以及一第二分氣閥組，且第一分氣閥組以及第二分氣閥組於固定部的軸向上具有相位差。第一逆止閥組以及第二分氣閥組位於固定部周向上的一側，第二逆止閥組以及第一分氣閥組位於固定部周向上的另一側，第一逆止閥組透過複數個分氣道連接於第一分氣閥組，且第二逆止閥組透過複數個分氣道連接於第二分氣閥組。

在一實施例中，上述的懸臂上設置有一滑動機構，且固定部以及逆止腔室透過滑動機構滑設於懸臂。

在一實施例中，上述的滾輪部還包括一接觸件，且接觸件配置於覆膜面上。

在一實施例中，上述輪盤的外周上形成有至少一指示單元。

在一實施例中，上述的覆膜面用於吸附一膜體，且吸附孔配置的位置對應於膜體吸附於覆膜面上的形狀。

除此之外，本發明還提供一種覆膜機構，包括一覆膜單元以及一取膜單元。覆膜單元包括一機械手臂、一真空幫浦以及上述的覆膜滾輪，其中連接部連接於機械手臂，且腔室連接於真空幫浦；取膜單元相鄰於覆膜單元，且包括一取膜機械手臂以及一取膜機構，其中取膜機構連接於取膜機械手臂。

藉此，本發明的覆膜滾輪能透過氣道連通腔室以及吸附孔，使膜體穩固地吸附於覆膜面上並附著於工作表面，提高覆膜作業的精度。另一方面，本發明的覆膜機構可藉由取膜單元除去覆膜單元上的外層膜體，再由覆膜單元的機械手臂帶動覆膜滾輪執行覆膜作業，大幅提高生產的效率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其它技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚地呈現。值得一提的是，以下實施例所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明，而非對本發明加以限制。此外，在下列各實施例中，相同或相似的元件將採用相同或相似的標號。

請參考圖1，圖1為本發明的覆膜機構的一實施例的立體示意圖。本實施例的覆膜機構1000包括一覆膜單元1以及一取膜單元2。覆膜單元1用以將操作人員預先準備的膜體覆在如圖所示的凸面玻璃、平面玻璃或凹面玻璃上，且包括一覆膜滾輪10、一機械手臂12以及一真空幫浦14，其中覆膜滾輪10配置於機械手臂12上，且真空幫浦14連接於覆膜滾輪10。另一方面，取膜單元2用以將覆膜單元10提取的膜體的外層薄膜去除，且包括一取膜機構20以及一取膜機械手臂22，其中取膜機構20連接於取膜機械手臂22。

詳細而言，本實施例的覆膜機構1000是透過靜電吸附的方式將膜體覆在玻璃表面上。首先，覆膜單元1的機械手臂12會將覆膜滾輪10移動至備料區的膜體上方，其中膜體的材料例如是聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)，具有良好的堅韌性、耐磨性以及抗衝擊強度，接著讓覆膜滾輪10在膜體上滾動，並藉由真空幫浦14抽氣使膜體吸附在覆膜滾輪10的表面。接著，機械手臂12會將覆膜滾輪10移動至接近取膜單元2的位置，此時取膜單元2會透過取膜機械手臂22移動取膜機構20接近覆膜滾輪10上的膜體表面，取膜機構20可利用膠帶或夾具等提取手段，黏附或夾取膜體外層預先準備的浮起邊角，並將膜體的外層除去，使得吸附於覆膜滾輪上10的膜體的外表面帶有靜電，之後機械手臂12再將覆膜滾輪10移動至欲附上薄膜的玻璃表面，並帶動覆膜滾輪10在上面滾動，透過膜體上的靜電牢固地吸附於玻璃表面上。在滾動過程中，機械手臂12會讓覆膜滾輪10對玻璃表面些許過壓(例如0.5 ~ 1.0毫米)，以使膜體與玻璃之間的微小氣泡能被順利排出，提昇膜體與玻璃的附著強度以及美觀性。

請參考圖2及圖3，其中圖2為本發明的覆膜滾輪的一實施例的立體示意圖，而圖3為圖2的右側視示意圖。本實施例的覆膜滾輪10包括一連接部100以及一滾輪部200，其中連接部100連接於機械手臂12，滾輪部200包括一輪體210、一輪盤220以及一真空模組230，其中輪盤220相對於輪體210固定，連接部100透過輪盤220連接於滾輪部200，且真空模組230配置於輪體210。

詳細而言，輪體210包括一覆膜面212，且覆膜面212上形成有複數個吸附孔212a，而真空模組230包括一腔室231以及至少一氣道232，其中腔室231連接於真空幫浦14，且氣道232連通於腔室231以及吸附孔212a。因此，當機械手臂12將覆膜滾輪10移動至備料區的膜體上時，真空幫浦14會將腔室231內部的空氣抽出形成真空，並透過氣道232連通吸附孔212a使得覆膜面212上的吸附孔212a形成負壓表面，藉此將膜體牢固地吸附於覆膜面212上。同理，當覆膜滾輪10要將膜體覆在玻璃表面上時，真空幫浦14會停止抽氣，並藉由破真空等方式使吸附孔212a解除負壓狀態，從而讓膜體透過表面的靜電吸附在玻璃上。

另一方面，連接部100包括一懸臂110以及一旋轉軸120，其中懸臂110架設於輪體210上且跨越覆膜面212，且腔室231連接於懸臂110，藉由這樣的配置可有效利用輪體210內部的空間且同時帶動腔室231隨著輪體210一起移動，避免輪體210以及腔室231的相對位置改變造成氣道232干擾輪體210的移動或轉動；此外，旋轉軸120固設於輪盤220且用於透過機械手臂12的第六軸帶動，換言之，使用者可透過操作機械手臂12的第六軸使輪體210以及輪盤220主動轉動，藉此可因應輪體210在不同幾何特徵的玻璃表面的滾動情況加速滾動或反轉滾動，提高覆膜作業的機動性。

由於輪體210的材質可能為金屬或陶瓷等較堅硬的物質，為了避免在初始接觸時，欲加工的玻璃因輪體210碰撞而受損，本實施例的滾輪部200還包括一接觸件240，其中接觸件240例如是一矽膠片，且配置於覆膜面212上。更進一步而言，覆膜面212上設置有承載接觸件240用的接觸部212b(請參考圖7)，且接觸件240可透過螺絲或鉚釘等鎖固件鎖固於接觸部212b上。透過這樣的配置，當輪體210即將接觸玻璃時，覆膜滾輪10可透過接觸件240先行接觸玻璃表面，如此一來可避免輪體210剛硬的材質壓傷玻璃。然而，在其它可能的實施例中，滾輪部200也可以不具備接觸件240，而輪體210改用矽膠或橡膠等較柔軟的材質製成，本發明對此並不加以限制。

除此之外，如圖3所示，在懸臂110上設置有一滑動機構112，其中滑動機構112例如是一滑軌以及滑設於滑軌上的滑塊。藉由這樣的配置，在輪體210轉動的過程中，使用者可透過滑動機構112動態調整真空模組230在輪體210內部的位置，不僅可防止真空模組230的元件與輪體210產生碰撞或干涉，且能減少因離心偏轉所產生的慣性矩。

值得一提的是，如圖3所示，吸附孔212a並非平均地分散於覆膜面212上，而是依據膜體承載於覆膜面212上的形狀配置，且在接近膜體輪廓邊緣部份的密度相較於膜體輪廓中央部份的密度為高。也就是說，吸附孔212a配置的位置對應於膜體吸附於覆膜面212上的形狀。藉由這樣的配置，可防止膜體吸附至預定吸附位置以外的區域，免去人工破真空將膜體自覆膜面212上去除並重新吸附的工序。

請參考圖4及圖5，其中圖4為圖2的前視示意圖，而圖5為圖2的後視示意圖。在本實施例中，輪體210的兩側上形成有複數個鎖固孔218，而輪盤220上形成有複數個鎖固孔228，且輪盤220透過螺絲或鉚釘等鎖固件穿設於鎖固孔218以及鎖固孔228，從而將輪盤220固設於輪體210。另一方面，輪體210的一側面上形成有複數個貫孔214a，這些貫孔214a貫通輪體210且分別連通於吸附孔212a，而輪盤220上形成有複數個氣孔222以及複數個開口224，其中氣孔222以及開口224的數量對應於氣道232的數量，在本實施例中以八個為例。這些氣孔222連通於這些貫孔214a中的至少一貫孔214a，且氣道232自輪盤220的背面穿設於開口224到達輪盤220的正面而連接於氣孔222。藉此，真空模組230可透過這些氣道232平均地對輪體210上的貫孔214a進行抽氣，使得覆膜面212上各處的吸附孔212a都具有相同大小的吸力。除此之外，由於氣道232可直接穿設於開口224而連接於氣孔222，因此可使配管的複雜度大幅降低，減少人員偵錯時的不便。

除此之外，輪盤220還包括一側面221、一外緣223、一連接孔225以及一組合部227，其中氣孔222設置於外緣223以及組合部227之間，外緣223以及組合部227相對於側面221突起，用以與輪體210相互結合，開口224以及連接孔225設置於組合部227上，且旋轉軸120透過螺絲或鉚釘等鎖固件嵌設於連接孔225內。

值得一提的是，本實施例的輪盤220的外周上形成有至少一指示單元226，其中指示單元226例如是標記位置用的刻度，可使設計者或測試人員在設計吸附孔212a配置的位置時清楚辨識膜體在輪體210上的方位，提高作業時的便利性。然而，在其它可能的實施例中，指示單元226也可以標記不同加工玻璃膜體的起點與終點，或者是鄰近氣孔222的對應氣道232等等，本發明對此並不加以限制。

除此之外，為了防止真空幫浦14的氣體經由腔室231、氣道232回流至氣孔222以及貫孔214a，從而降低吸附孔212a對膜體的吸附力，真空模組230還包括一逆止腔室233以及複數個逆止閥234a, 235a，其中逆止閥234a, 235a配置於逆止腔室233上，且真空幫浦14透過逆止腔室233以及逆止閥234a, 235a連通於腔室231。

具體而言，逆止閥234a, 235a可限制氣體僅能從腔室231流至逆止腔室233。當氣體要從逆止腔室233流向腔室231時，逆止閥234a, 235a的閥體會閉合而使得氣體無法通過，從而避免氣體回流造成吸附孔212的吸附力下降。另一方面，腔室231上配置有複數個分氣閥236a, 237a，且逆止閥234a, 235a透過複數個分氣道238連接於分氣閥236a, 237a。換言之，藉由配置逆止腔室233以及逆止閥234a, 235a，氣體的流向被限定為自吸附孔212a、貫孔214a、氣孔222、氣道232、腔室231、分氣閥236a, 237a、分氣道238、逆止閥234a, 235a、逆止腔室233至真空幫浦14的單一途徑。除此之外，這些逆止閥234a、235a也有助於輪體210不同位置的貫孔214a具備不同的真空狀態，具體細節將於下文中詳述。

請參考圖6，圖6為圖5沿A-A剖面的剖視示意圖。如圖所示，腔室231包括一固定部231a以及一轉動部231b，其中固定部231a以及逆止腔室233透過滑動機構112滑設於懸臂110，分氣閥236a配置於固定部231a上，而氣道232配置於轉動部231b上，且轉動部231b相對於輪盤220固定。詳細而言，固定部231a以及轉動部231b彼此連通但可相對轉動，當輪體210在膜體或玻璃表面轉動時，固定部231a以及逆止腔室233連接且相對固定於懸臂110，而轉動部231b以及配置於轉動部231b上的氣道232會隨著輪體210以及轉盤220一起轉動。藉由這樣的配置，可避免氣道232因為輪盤220轉動而紊亂甚至管路彼此之間互相干涉，且由於真空幫浦14以及懸臂110並不會隨著輪體210的轉動改變真空幫浦14與覆膜滾輪10之間的相對位置，因此連接於真空幫浦14的逆止腔室233以及透過分氣道238連接於逆止腔室233的固定部231a可維持原本的位置，獨立於輪體210的轉動。此外，貫孔214a透過複數個沿輪體210徑向延伸的小孔連通於吸附孔212a。

請參考圖7，其中圖7為圖2中輪體的立體示意圖。承上所述，本實施例的覆膜滾輪10可針對不同區域的吸附孔212a調整真空度及負壓狀態，如圖7所示，輪體210還包括一分氣部216，分氣部216相對於輪體210的側面214突起，且將沿輪體210周向配置的貫孔214a分隔為彼此不連通的複數個氣室216a，其中氣室216a的數量對應於氣孔222的數量，在本實施例中為八個，且氣道232透過氣孔222分別連通於氣室216a。具體而言，當輪體210與輪盤220相互結合時，外緣223嵌合於分氣部216徑向外側的凹部，而組合部227嵌合於輪體210的徑向內側，因此輪盤220的側面221將密合於分氣部216的表面，使得各個氣室216a僅連通於對應的氣孔222、貫孔214a以及吸附孔212a。換言之，使用者可透過開啟或關閉特定的逆止閥235a, 236a或分氣閥236a, 237a進而調整不同位置的吸附孔212a的真空狀態，且當特定位置的吸附孔212a吸附力不足時，使用者可立刻得知哪一個氣道232、逆止閥235a, 236a或分氣閥236a, 237a發生問題，從而減少維修所需的檢查時間。

請參考圖8，圖8為圖2的覆膜滾輪除去懸臂及輪體後的仰視示意圖。如圖8所示，這些逆止閥234a, 235a分別形成一第一逆止閥組234以及一第二逆止閥組235，這些分氣閥236a, 237a分別形成一第一分氣閥組236以及一第二分氣閥組237，其中第一逆止閥組234以及第二逆止閥組235於固定部231a的軸向上具有相位差，第一分氣閥組236以及第二分氣閥組237於固定部231a的軸向上具有相位差，且第一逆止閥組234以及第二分氣閥組237位於固定部231a周向上的一側，第二逆止閥組235以及第一分氣閥組236位於固定部231a周向上的另一側。當這些逆止閥234a, 235a以及分氣閥236a, 237a彼此接合時，是以第一逆止閥組234透過分氣道238連接於第一分氣閥組236，且第二逆止閥組235透過分氣道238連接於第二分氣閥組237的形式連接。藉由這樣的配置，可在長度較短的逆止腔室233以及固定部231a上分別配置足夠數量的逆止閥234a, 235a以及分氣閥236a, 237a，且由於第一逆止閥組234與第二逆止閥組235以及第一分氣閥組236與第二分氣閥組237於固定部231a的軸向上具有相位差，因此各個逆止閥234a, 235a連接各個分氣閥236a, 237a的分氣道238會彼此錯開而不會相互接觸，從而能進一步地提高輪體210內空間的利用效率。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，上述實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。且應注意的是，舉凡與上述實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

1000:覆膜機構 1:覆膜單元 10:覆膜滾輪 100:連接部 110:懸臂 112:滑動機構 120:旋轉軸 200:滾輪部 210:輪體 212:覆膜面 212a:吸附孔 212b:接觸部 214:側面 214a:貫孔 216:分氣部 216a:氣室 218:鎖固孔 220:輪盤 221:側面 222:氣孔 223:外緣 224:開口 225:連接孔 226:指示單元 227:組合部 228:鎖固孔 230:真空模組 231:腔室 231a:固定部 231b:轉動部 232:氣道 233:逆止腔室 234:第一逆止閥組 235:第二逆止閥組 236:第一分氣閥組 237:第二分氣閥組 234a、235a:逆止閥 236a、237a:分氣閥 238:分氣道 240:接觸件 12:機械手臂 14:真空幫浦 2:取膜單元 20:取膜機構 22:取膜機械手臂 A-A:剖面

圖1為本發明的覆膜機構的一實施例的立體示意圖。 圖2為本發明的覆膜滾輪的一實施例的立體示意圖。 圖3為圖2的右側視示意圖。 圖4為圖2的前視示意圖。 圖5為圖2的後視示意圖。 圖6為圖5沿A-A剖面的剖視示意圖。 圖7為圖2中輪體的立體示意圖。 圖8為圖2的覆膜滾輪除去懸臂及輪體後的仰視示意圖。

10:覆膜滾輪

100:連接部

110:懸臂

200:滾輪部

210:輪體

212:覆膜面

212a:吸附孔

220:輪盤

232:氣道

Claims (10)

1. 一種覆膜滾輪，包括： 一連接部，用於連接於一機械手臂；以及 一滾輪部，包括： 一輪體，包括一覆膜面，且該覆膜面上形成有複數個吸附孔； 一輪盤，相對於該輪體固定，且該連接部透過該輪盤連接於該滾輪部；以及 一真空模組，配置於該輪體，且包括： 一腔室，用於連接於一真空幫浦；以及 至少一氣道，連通於該腔室以及該複數個吸附孔。
2. 如請求項1所述的覆膜滾輪，其中該輪體的一側面上形成有複數個貫孔，該複數個貫孔貫通該輪體且分別連通於該複數個吸附孔，該輪盤上形成有至少一氣孔以及至少一開口，該氣孔以及該開口的數量對應於該氣道的數量，該氣孔連通於該複數個貫孔中的至少一貫孔，且該氣道穿設於該開口而連接於該氣孔。
3. 如請求項2所述的覆膜滾輪，其中該輪體還包括一分氣部，該分氣部相對於該側面突起且將該複數個貫孔分隔為彼此不連通的複數個氣室，該氣道、該氣孔以及該開口為複數個，該複數個氣室的數量對應於該複數個氣孔的數量，且該複數個氣道透過該複數個氣孔分別連通於該複數個氣室。
4. 如請求項1所述的覆膜滾輪，其中該真空模組還包括一逆止腔室以及至少一逆止閥，該逆止閥配置於該逆止腔室上，且該真空幫浦透過該逆止腔室以及該逆止閥連通於該腔室。
5. 如請求項4所述的覆膜滾輪，其中該連接部包括一懸臂，該懸臂架設於該輪體上且跨越該覆膜面，該腔室包括一固定部以及一轉動部，該固定部以及該逆止腔室連接於該懸臂，該氣道配置於該轉動部上，且該轉動部相對於該輪盤固定。
6. 如請求項5所述的覆膜滾輪，其中該逆止閥為複數個，該複數個逆止閥形成一第一逆止閥組以及一第二逆止閥組，且該第一逆止閥組以及該第二逆止閥組於該固定部的軸向上具有相位差，該固定部上配置有複數個分氣閥，該複數個分氣閥連通於該腔室且形成一第一分氣閥組以及一第二分氣閥組，該第一分氣閥組以及該第二分氣閥組於該固定部的軸向上具有相位差，該第一逆止閥組以及該第二分氣閥組位於該固定部周向上的一側，該第二逆止閥組以及該第一分氣閥組位於該固定部周向上的另一側，該第一逆止閥組透過複數個分氣道連接於該第一分氣閥組，且該第二逆止閥組透過複數個分氣道連接於該第二分氣閥組。
7. 如請求項5所述的覆膜滾輪，其中該懸臂上設置有一滑動機構，且該固定部以及該逆止腔室透過該滑動機構滑設於該懸臂。
8. 如請求項1所述的覆膜滾輪，其中該滾輪部還包括一接觸件，且該接觸件配置於該覆膜面上。
9. 如請求項1所述的覆膜滾輪，其中該覆膜面用於吸附一膜體，且該複數個吸附孔配置的位置對應於該膜體吸附於該覆膜面上的形狀。
10. 一種覆膜機構，包括： 一覆膜單元，包括： 一機械手臂； 一真空幫浦；以及 一種如請求項1至9中任一項所述的覆膜滾輪，其中該連接部連接於該機械手臂，且該腔室連接於該真空幫浦；以及 一取膜單元，相鄰於該覆膜單元，且包括： 一取膜機械手臂；以及 一取膜機構，連接於該取膜機械手臂。

Images