一种自动化柔性贴合设备与紧密柔性贴合治具的制作方法

本发明涉及贴合设备技术领域，具体为一种自动化柔性贴合设备与紧密柔性贴合治具。

背景技术：

贴合设备主要是针对电子产品、小型显示器及小型触控组件生产而设计的，是液晶显示器生产的必备设备之一，适合不同外形的产品，配合专用的治具还可对弧形、菱形等不规则的异形产品进行贴合。

现如今大多数的贴合设备只能够对平面、2.5d曲面等结构简单的面进行贴合，对于3d曲面等其它异形面的贴合不够理想，影响后续电子产品的使用，主要原因在于贴合治具的刚度太大，容易对产品造成损伤，且在贴合异形产品时，贴合治具不能对凹面或者内腔进行很好的贴合，容易造成不同贴合层之间贴合不够紧密，导致出现气泡，降低了贴合设备的实用性，且自动化程度不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种自动化柔性贴合设备与紧密柔性贴合治具，以解决上述背景技术中提出现如今贴合设备对3d曲面和其它异形曲面贴合别不够理想，贴合治具的刚性较大，易对产品造成损伤，贴合不够紧密，导致出现气泡，且自动化程度不高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化柔性贴合设备与紧密柔性贴合治具，包括上腔体和下腔体，所述上腔体可拆卸连接于下腔体上端，且上腔体与下腔体相互贴合，所述上腔体由上固定组件、上治具、连接柱、第一真空波纹管、浮动板和压力传感器，所述上固定组件位于两个上腔提升机构之间，所述上腔提升机构位于机架的上端面，所述机架的中间设置有安装槽，所述上治具通过连接柱连接于浮动板上端，且连接柱外侧设置有第一真空波纹管，所述浮动板上端固定连接有导柱，且导柱外侧活动连接有第一直线轴承，所述下腔体由第一固定底板、下固定组件、夹紧机构、紧密柔性贴合治具、下治具背压z轴及调整平台构成，所述调整平台与下固定组件固定连接于第一固定底板，所述调整平台位于下固定组件内侧，所述下治具背压z轴活动连接于调整平台上端，所述调整平台位于机架的内侧，所述夹紧机构固定连接于下固定组件上端，且下固定组件内部可拆卸连接有紧密柔性贴合治具。

所述紧密柔性贴合治具包括有推块，所述推块分为左推块和右推块，所述推块的外侧贴合连接有弹性可充气柔性腔，所述弹性可充气柔性腔的下端面设置有进气口，所述弹性可充气柔性腔与进气口相通，所述进气口位于左推块和右推块之间，所述弹性可充气柔性腔的外侧安装有pad，所述pad通过螺栓固定在推块边侧，所述pad的上端贴合有产品。

优选的，所述上固定组件内部包括有上腔本体，且上腔本体上端固定连接有固定块，所述固定块内部固定连接有导杆，且导杆外侧活动连接有第二直线轴承，所述第二直线轴承外侧固定连接有固定板，所述第一直线轴承固定连接与固定板内部，所述第二直线轴承位于第一直线轴承外侧，所述上腔本体上端与固定板下端固定连接有弹簧安装座，且弹簧安装座之间固定连接有第一弹簧，所述上腔本体通过第一弹簧与固定板活动连接，且固定板下端与压力传感器固定连接，所述压力传感器位于固定板与浮动板之间。

优选的，所述上治具内部包括有治具本体，且治具本体下端固定连接有第二固定底板，所述治具本体一端设置有工件限位块，且治具本体另一端设置有活动限位块，所述第二固定底板上端固定连接有第一气缸，且第一气缸活动端与活动限位块固定连接，所述第二固定底板下端活动连接有治具底板，且治具底板上端设置有螺旋千分尺，且螺旋千分尺活动端与第二固定底板固定连接。

优选的，所述下固定组件内部包括有下腔本体，且下腔本体下端固定连接有四组连接件，所述连接件下端设置有支撑件，且连接件通过调整螺栓与支撑件可拆卸连接，所述支撑件下端固定连接有安装底板，所述下腔本体后端从左至右依次固定连接有破真空组件、真空接头和真空计。

优选的，所述夹紧机构内部包括有支撑座，且支撑座下端与安装底板固定连接，所述支撑座上端固定连接有安装板，所述安装板外侧固定连接有伺服模组，所述伺服模组活动端固定连接有连接杆，且连接杆一端固定连接有压紧块，所述连接杆外侧设置有第二真空波纹管，所述压紧块下端滑动连接有第一滑轨副，所述压紧块一端下侧固定连接有第二弹簧，且第二弹簧下端固定连接有弹簧座，所述支撑件上端固定连接有第二气缸，且第二气缸一端固定连接有固定连接座，所述第二气缸通过固定连接座与支撑件固定连接，所述第二气缸活动端固定连接有连杆，且连杆一端固定连接有转轴，且转轴通过轴承座与下腔本体转动连接，所述转轴外侧固定连接有下压曲柄，且下压曲柄内侧固定连接有连接块，且连接块上端与压紧块上端固定连接。

优选的，所述推块的形状可根据产品的形状进行更换或者定制，所述pad采用可变形材料制作，所述pad的上端面为上凸弧形结构，进气口通过软管连接外接气源，且外接的软管上安装有气压调节阀。

优选的，所述下治具背压z轴内部包含有第三固定底板，且第三固定底板下端与调整平台活动连接，所述第三固定底板上端固定连接有第二滑轨副，所述第二滑轨副上端滑动连接有第一楔形板，所述第三固定底板上端固定连接有第一驱动模组，且第一驱动模组活动端的丝杆螺母与第一楔形板的一端固定连接，且第一楔形板的斜面端固定连接有第三滑轨副，所述第三滑轨副上端滑动连接有第二楔形板，且第二楔形板短直角边上端固定连接有第四滑轨副，所述第三固定底板上端固定连接有安装横板，所述第二楔形板通过第四滑轨副与安装横板上端滑动连接，所述安装横板上端固定连接有第一支撑柱，且第一支撑柱上端固定连接有安装上板，所述安装上板上端固定连接有第一导轨，且第一导轨上端滑动连接有连接板，所述连接板与pad固定连接，所述紧密柔性贴合治具通过连接板与pad固定连接于下治具背压z轴内部，所述连接板下端固定连有第二支撑柱，且第二支撑柱下端固定连接有移动板，所述移动板下端滑动连接有第二导轨，且第二导轨下端与安装横板固定连接，所述安装横板上端设置有第二驱动模组，且第二驱动模组活动端与移动板固定连接。

优选的，所述下治具背压z轴通过第一支撑柱和第二支撑柱贯穿于下腔本体，且第一支撑柱和第二支撑柱外侧都设置有第三真空波纹管。

优选的，所述上腔提升机构包括有立座，所述立座的内部纵向安装有第三驱动模组，所述立座的边侧固定安装有纵向的第三导轨，所述第三导轨卡合滑动连接在滑块的内侧，所述滑块远离第三导轨的一侧固定安装有固定座，所述固定座通过连接器和固定螺栓与固定板的上端面固定连接。

本发明的有益效果是：该自动化柔性贴合设备与紧密柔性贴合治具，通过设置的上腔提升机构带动上腔体整体上下移动，从而对产品进行贴合加工，自动化程度高，且上腔提升机构在上腔体左右对称设置，提高了上腔体移动的稳定性，同时紧密柔性贴合治具上的进气口通过软管连接外接气源，且外接的软管上安装有气压调节阀，通过进气口可向弹性可充气柔性腔内部充气，同时气压可进行调节，并能保压，通过弹性可充气柔性腔降低了贴合治具的刚度，柔性进行贴合，避免损坏产品，还能够对平面、2.5d曲面、3d曲面进行贴合，尤其能够曲面或者内腔进行良好贴合，还能够对异形的曲面或者内腔进行良好贴合，同时又保证了所需的贴合压力，使贴合更加紧密，提高贴合精度，避免出现气泡影响电子产品使用的问题，有效的保证了贴合的稳定性和操作的便捷性，提高产品的质量和贴合的效率，提高了贴合治具的实用性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明上腔提升机构上腔体结构示意图；

图3为本发明上腔体立体结构示意图；

图4为本发明上固定组件立体结构示意图；

图5为本发明上治具立体结构示意图；

图6为本发明下腔体立体结构示意图；

图7为本发明下固定组件立体结构示意图；

图8为本发明夹紧机构立体结构示意图；

图9为本发明紧密柔性贴合治具立体结构示意图；

图10为本发明紧密柔性贴合治具剖视结构示意图；

图11为本发明下治具背压z轴立体结构示意图。

图中：1、上腔体；2、下腔体；11、上固定组件；12、上治具；13、连接柱；14、第一真空波纹管；15、浮动板；16、压力传感器；17、导柱；18、第一直线轴承；21、下固定组件；22、夹紧机构；23、紧密柔性贴合治具；24、下治具背压z轴；25、调整平台；26、第一固定底板；27、上腔提升机构；28、机架；1101、上腔本体；1102、固定块；1103、导杆；1104、第二直线轴承；1105、固定板；1106、弹簧安装座；1107、第一弹簧；1201、治具本体；1202、工件限位块；1203、活动限位块；1204、第一气缸；1205、治具底板；1206、第二固定底板；1207、螺旋千分尺；2101、下腔本体；2102、连接件；2103、调整螺栓；2104、支撑件；2105、安装底板；2106、真空接头；2107、破真空组件；2108、真空计；2201、支撑座；2202、安装板；2203、伺服模组；2204、连接杆；2205、压紧块；2206、第二真空波纹管；2207、第一滑轨副；2208、第二弹簧；2209、弹簧座；2210、第二气缸；2211、固定连接座；2212、连杆；2213、转轴；2214、下压曲柄；2215、连接块；2216、轴承座；2301、推块；2302、左推块；2303、右推块；2304、弹性可充气柔性腔；2305、进气口；2306、pad；2307、产品；2401、第三固定底板；2402、第二滑轨副；2403、第一楔形板；2404、第一驱动模组；2405、第三滑轨副；2406、第二楔形板；2407、第四滑轨副；2408、安装横板；2409、第一支撑柱；2410、安装上板；2411、第一导轨；2412、连接板；2413、第二支撑柱；2414、移动板；2415、第二导轨；2416、第二驱动模组；2417、第三真空波纹管；2701、立座；2702、第三驱动模组；2703、第三导轨；2704、滑块；2705、固定座；2706、连接器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种自动化柔性贴合设备与紧密柔性贴合治具，包括上腔体1和下腔体2，上腔体1可拆卸连接于下腔体2上端，且上腔体1与下腔体2相互贴合，上腔体1由上固定组件11、上治具12、连接柱13、第一真空波纹管14、浮动板15和压力传感器16，上固定组件11位于两个上腔提升机构27之间，上腔提升机构27位于机架28的上端面，机架28的中间设置有安装槽，上治具12通过连接柱13连接于浮动板15上端，且连接柱13外侧设置有第一真空波纹管14，浮动板15上端固定连接有导柱17，且导柱17外侧活动连接有第一直线轴承18，下腔体2由第一固定底板26、下固定组件21、夹紧机构22、紧密柔性贴合治具23、下治具背压z轴24及调整平台25构成，调整平台25与下固定组件21固定连接于第一固定底板26，调整平台25位于下固定组件21内侧，下治具背压z轴24活动连接于调整平台25上端，调整平台25位于机架28的内侧，夹紧机构22固定连接于下固定组件21上端，且下固定组件21内部可拆卸连接有紧密柔性贴合治具23。

紧密柔性贴合治具23包括有推块2301，推块2301分为左推块2302和右推块2303，推块2301的外侧贴合连接有弹性可充气柔性腔2304，弹性可充气柔性腔2304的下端面设置有进气口2305，弹性可充气柔性腔2304与进气口2305相通，进气口2305位于左推块2302和右推块2303之间，弹性可充气柔性腔2304的外侧安装有pad2306，pad2306通过螺栓固定在推块2301边侧，pad2306的上端贴合有产品2307。

进一步的，上固定组件11内部包括有上腔本体1101，且上腔本体1101上端固定连接有固定块1102，固定块1102内部固定连接有导杆1103，且导杆1103外侧活动连接有第二直线轴承1104，第二直线轴承1104外侧固定连接有固定板1105，第一直线轴承18固定连接与固定板1105内部，第二直线轴承1104位于第一直线轴承18外侧，上腔本体1101上端与固定板1105下端固定连接有弹簧安装座1106，且弹簧安装座1106之间固定连接有第一弹簧1107，上腔本体1101通过第一弹簧1107与固定板1105活动连接，且固定板1105下端与压力传感器16固定连接，压力传感器16位于固定板1105与浮动板15之间，上固定组件11内部的固定板1105的位置可以进行调整，方便整体对上治具12的位置进行调整，且固定板1105的移动通过导杆1103和第二直线轴承1104进行移动移动较为平稳，且固定板1105与上腔本体1101之间设置有第一弹簧1107可以防止装置的相互碰撞，增加了装置的安全性。

进一步的，上治具12内部包括有治具本体1201，且治具本体1201下端固定连接有第二固定底板1206，治具本体1201一端设置有工件限位块1202，且治具本体1201另一端设置有活动限位块1203，第二固定底板1206上端固定连接有第一气缸1204，且第一气缸1204活动端与活动限位块1203固定连接，第二固定底板1206下端活动连接有治具底板1205，且治具底板1205上端设置有螺旋千分尺1207，且螺旋千分尺1207活动端与第二固定底板1206固定连接，螺旋千分尺1207可以对治具本体1201的x轴向位置进行调整，且工件限位块1202和活动限位块1203相互配合可以限制治具本体1201的y轴向位置进行限定和调整，使治具本体1201可以进行多方位的调整，从而增加装置整体的灵活性，从而增加产品2307贴合的质量。

进一步的，下固定组件21内部包括有下腔本体2101，且下腔本体2101下端固定连接有四组连接件2102，连接件2102下端设置有支撑件2104，且连接件2102通过调整螺栓2103与支撑件2104可拆卸连接，支撑件2104下端固定连接有安装底板2105，下腔本体2101后端从左至右依次固定连接有破真空组件2107、真空接头2106和真空计2108，下固定组件21设置有破真空组件2107、真空接头2106和真空计2108可以对下腔本体2101进行抽真空操作，在真空状态下进行贴合，增加了产品2307贴合的效果，且连接件2102通过调整螺栓2103与支撑件2104相互连接，可以保证下腔本体2101平行于底面，增加了整体安装的精确性和稳定性。

进一步的，夹紧机构22内部包括有支撑座2201，且支撑座2201下端与安装底板2105固定连接，支撑座2201上端固定连接有安装板2202，安装板2202外侧固定连接有伺服模组2203，伺服模组2203活动端固定连接有连接杆2204，且连接杆2204一端固定连接有压紧块2205，连接杆2204外侧设置有第二真空波纹管2206，压紧块2205下端滑动连接有第一滑轨副2207，压紧块2205一端下侧固定连接有第二弹簧2208，且第二弹簧2208下端固定连接有弹簧座2209，支撑件2104上端固定连接有第二气缸2210，且第二气缸2210一端固定连接有固定连接座2211，第二气缸2210通过固定连接座2211与支撑件2104固定连接，第二气缸2210活动端固定连接有连杆2212，且连杆2212一端固定连接有转轴2213，且转轴2213通过轴承座2216与下腔本体2101转动连接，转轴2213外侧固定连接有下压曲柄2214，且下压曲柄2214内侧固定连接有连接块2215，且连接块2215上端与压紧块2205上端固定连接，伺服模组2203可以控制压紧块2205对下固定组件21内部的紧密柔性贴合治具23进行横向固定，同时第二气缸2210通过连杆2212带动转轴2213进行旋转从而控制压紧块2205下压，使夹紧机构22可以对下固定组件21内部的紧密柔性贴合治具23进行纵向固定，使紧密柔性贴合治具23稳定的固定在下固定组件21内部，且压紧块2205的位置可以通过第二气缸2210的运动进行调整，方便对紧密柔性贴合治具23进行固定，增加了装置贴合时的稳定性。

进一步的，推块2301的形状可根据产品2307的形状进行更换或者定制，pad2306采用可变形材料制作，pad2306的上端面为上凸弧形结构，进气口2305通过软管连接外接气源，且外接的软管上安装有气压调节阀，通过进气口2305可向弹性可充气柔性腔2304内部充气，同时气压可进行调节，并能保压，通过弹性可充气柔性腔2304降低了紧密柔性贴合治具23的刚度，柔性进行贴合，避免损坏产品2307，还能够对平面、2.5d曲面、3d曲面进行贴合，尤其能够曲面或者内腔进行良好贴合，还能够对异形的曲面或者内腔进行良好贴合，同时又保证了所需的贴合压力，使贴合更加紧密，提高贴合精度，避免出现气泡影响电子产品使用的问题，有效的保证了贴合的稳定性和操作的便捷性，提高产品2307的质量和贴合的效率，提高了紧密柔性贴合治具23的实用性。

进一步的，下治具背压z轴24内部包含有第三固定底板2401，且第三固定底板2401下端与调整平台25活动连接，第三固定底板2401上端固定连接有第二滑轨副2402，第二滑轨副2402上端滑动连接有第一楔形板2403，第三固定底板2401上端固定连接有第一驱动模组2404，且第一驱动模组2404活动端的丝杆螺母与第一楔形板2403的一端固定连接，且第一楔形板2403的斜面端固定连接有第三滑轨副2405，第三滑轨副2405上端滑动连接有第二楔形板2406，且第二楔形板2406短直角边上端固定连接有第四滑轨副2407，第三固定底板2401上端固定连接有安装横板2408，第二楔形板2406通过第四滑轨副2407与安装横板2408上端滑动连接，安装横板2408上端固定连接有第一支撑柱2409，且第一支撑柱2409上端固定连接有安装上板2410，安装上板2410上端固定连接有第一导轨2411，且第一导轨2411上端滑动连接有连接板2412，连接板2412与pad2306固定连接，紧密柔性贴合治具23通过连接板2412与pad2306固定连接于下治具背压z轴24内部，连接板2412下端固定连有第二支撑柱2413，且第二支撑柱2413下端固定连接有移动板2414，移动板2414下端滑动连接有第二导轨2415，且第二导轨2415下端与安装横板2408固定连接，安装横板2408上端设置有第二驱动模组2416，且第二驱动模组2416活动端与移动板2414固定连接，下治具背压z轴24通过第一驱动模组2404带动第一楔形板2403进行移动，控制第二楔形板2406的纵向位置，使装置的纵向z轴位置进行调整，并且通过第二驱动模组2416控制移动板2414移动，从而控制紧密柔性贴合治具23的x轴的位置，从而方便整体进行调整，从而增加了装置贴合的精度。

进一步的，下治具背压z轴24通过第一支撑柱2409和第二支撑柱2413贯穿于下腔本体2101，且第一支撑柱2409和第二支撑柱2413外侧都设置有第三真空波纹管2417，整体连接稳定，从而使装置可以进行正常的调整，方便整体位置上的调整，增加了装置的灵活性。

进一步的，上腔提升机构27包括有立座2701，立座2701的内部纵向安装有第三驱动模组2702，立座2701的边侧固定安装有纵向的第三导轨2703，第三导轨2703卡合滑动连接在滑块2704的内侧，滑块2704远离第三导轨2703的一侧固定安装有固定座2705，固定座2705通过连接器2706和固定螺栓与固定板1105的上端面固定连接，通过第三驱动模组2702带动上固定组件11上下移动，上腔提升机构27在上固定组件11的左右两侧对称设置有两组，使上固定组件11能够上下稳定移动，实现自动化柔性贴合，且自动化程度高。

工作原理：首先将需要贴合的工件放入治具本体1201内部，并通过螺旋千分尺1207进行调整，使治具本体1201的x轴向的位置可以进行精确调整，同时通过第一气缸1204推动活动限位块1203，使活动限位块1203和工件限位块1202对治具本体1201的y轴向的位置可以进行调整，从而使治具本体1201移动至适当位置，接着将治具本体1201安装在浮动板15上端，并通过第一直线轴承18和导柱17对浮动板15的位置进行调整，从而对治具本体1201的z轴向的位置进行调整，将治具本体1201调整至适当位置时，通过第二直线轴承1104和导杆1103对固定板1105的位置进行调整，并通过固定板1105下端的压力传感器16精准控制贴合压力，接着将紧密柔性贴合治具23安装在下治具背压z轴24内部，使pad2306与连接板2412固定，同时通过第一驱动模组2404推动第一楔形板2403进行移动，第一楔形板2403在下端的第二滑轨副2402的作用下移动，同时第一楔形板2403相对于第二楔形板2406通过第三滑轨副2405进行移动，从而使第二楔形板2406沿着第四滑轨副2407进行下滑，从而对紧密柔性贴合治具23的z轴向位置进行调整，同时控制第二驱动模组2416推动移动板2414进行移动，从而带动连接板2412进行移动，达到控制紧密柔性贴合治具23x轴向移动的效果，位置调整结束后，控制夹紧机构22内部的伺服模组2203推动连接杆2204，使压紧块2205对紧密柔性贴合治具23进行夹紧，同时压紧块2205的z轴向位置可以通过第二气缸2210带动连杆2212使转轴2213进行旋转，从而使压紧块2205的z轴向位置放生改变，方便对紧密柔性贴合治具23进行夹紧，然后通过第三驱动模组2702带动上固定组件11向下移动，上腔提升机构27在上固定组件11的左右两侧对称设置有两组，使上固定组件11能够上下稳定移动，实现自动化柔性贴合，且自动化程度高，将上腔体1和下腔体2相互卡合，通过进气口2305可向弹性可充气柔性腔2304内部充气，同时气压可进行调节，并能保压，通过弹性可充气柔性腔2304降低了紧密柔性贴合治具23的刚度，柔性进行贴合，避免损坏产品2307，还能够对平面、2.5d曲面、3d曲面进行贴合，尤其能够曲面或者内腔进行良好贴合，还能够对异形的曲面或者内腔进行良好贴合，同时又保证了所需的贴合压力，使贴合更加紧密，提高贴合精度，避免出现气泡影响电子产品使用的问题，有效的保证了贴合的稳定性和操作的便捷性，提高产品2307的质量和贴合的效率，提高了紧密柔性贴合治具23的实用性，最后第三驱动模组2702带动上固定组件11向上移动回到原位，取出产品2307即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。