压合装置的制作方法

本公开涉及一种压合装置，特别涉及一种稳定型压合装置。

背景技术：

在电子装置组装领域中，各组件间的结合常需通过压合的方式进行。以显示器屏面与中框或后壳的结合为例，通过显示器屏面表面的施压作用来激活背胶，从而使显示器能与中框或后壳紧密的结合。现行压合装置是单存的利用软胶材料做为压头部分，在进行显示器组装的压合过程中，软胶材料的变形易影响压力传感器感应到的压力值，使测得的压力值变化较大，造成实际输出到显示器产品表面的压力值不稳定，进而导致显示器屏面产生破裂或因背胶激活不完全而无法紧密结合的风险。另一方面，一般压合装置使用的压合冶具亦可能因使用的气压不稳定、电缸的输出不稳定而使显示器产品在压合过程中产生压力不均匀和不稳定的问题，进而导致显示器屏面的内裂现象或压头行程过载致使压力传感器损坏等问题。再者，对于无法有效结合的显示器产品，于后续的摔落测试中，将进一步产生问题，使量产阶段的产品无法再行加工而需报废。

有鉴于此，本领域实有必要提供一种稳定型压合装置，实现对压力输出的稳定性和压力传器的保护，以解决现有技术无法解决的问题。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种稳定型压合装置。利用电缸为力的输出装置，且采用线性导轨、弹簧和限位块来实现对压力输出的稳定性以及对压力传感器的保护。其中电缸输出可精密控制运动行程；线性导轨使压合装置的压头在承受很大的输出压合力时不会因为框架平台不稳定而导致偏移。另外，利用弹簧对压头在运动过程中的反作用力且通过控制系统给伺服电机的反馈，可确保压力传器感应到的压力值稳定，使压合力在微小的范围内变化，符合应用需求。再者，线性导轨上增加的限位块可调节控制弹簧的运动距离，确保不会因压头的运动行程过载导致压力传感器损坏。故本公开稳定型压合装置可有效的防止一般压合治具由于气压不稳定、电缸的输出不稳定导致例如显示器屏面等产品产生内裂现象，且避免因压头行程过载而导致压力传感器损坏的问题。

本公开的另一目的在于提供一种稳定型压合装置。通过稳定压力输出机制，对例如显示器屏面等产生均匀施加压力，确保产品不会在压合的过程中因压合受力不均或不稳定而无法有效紧密贴合或产生变形、显示屏内裂、组件脱落等现象。

为达前述目的，本公开遂提供一种稳定型压合装置，用以对一物件施加一压合力。压合装置包含框架平台、动力单元以及压合组件。框架平台具有一承载面，以组配及承载物件。动力单元设置于框架平台，具有一推抵端。压合组件设置于框架平台，且与动力单元连接，以架构相对于框架平台纵向滑动，且施加压合力于承载面上的物件。其中压合组件包括压块载板、压力传感器、弹性件、导轨单元以及限位单元。压块载板架构于框架平台，以相对于框架平台纵向滑动，且具有彼此相对的一压合面与一抵顶面，其中压合面面向承载面。压力传感器设置于压块载板的抵顶面上。弹性件的一端连接至压力传感器，另一端连接至动力单元的推抵端，其中当弹性件受动力单元的推抵端的推抵，对应产生一弹性力以作为该压合力，且压力传感器组配量测弹性力。导轨单元，设置于压块载板的抵顶面上，以组配导引动力单元的推抵端经弹性件而作用于压力传感器的方向。限位单元邻设于导轨单元，且连接于动力单元的推抵端，以组配限制弹性件作用于压力传感器的弹性力。

于一实施例中，限位单元包括限位顶部、限位底部，以及限位块。限位顶部与限位底部彼此相对。限位块容置于限位顶部与限位底部之间，且连接至动力单元的推抵端，于动力单元的推抵端受导轨单元导引时，限制推抵端纵向滑动的运动行程，以组配限制弹性件作用于压力传感器的弹性力。

于一实施例中，压块载板包括一压头，可拆地设置于压块载板的底面，且该压头具有一硅胶层，以架构压合面。

于一实施例中，弹性件为一弹簧。

于一实施例中，动力单元包括一电缸与一滑动连杆，滑动连杆连接至电缸，且滑动连杆的一端组配为推抵端，于滑动连杆受电缸的趋动时，产生纵向滑动的运动行程。

于一实施例中，压合装置还包含一控制器，连接至动力单元与压力传感器。

于一实施例中，框架平台包含一底板、一顶板以及多个连柱，底板与顶板彼此相对，且通过多个连柱连接，其中动力单元设置于顶板，且承载面设置于底板。

于一实施例中，框架平台包含一承载座，设置于底板，以架构承载面。

于一实施例中，压合组件包含多个套件，设置于压块载板的周边，且相对套设置于框架平台的多个连柱上，使压块载板架构于框架平台上，且相对于框架平台纵向滑动。

附图说明

图1是公开本公开优选实施的压合装置的立体结构图。

图2是公开本公开优选实施的压合装置的结构分解图。

图3至图6是分别公开本公开优选实施例的压合装置于不同操作程序中的剖面结构示意图。

附图标记说明：

1：压合装置

10：框架平台

11：承载面

12：底板

13：顶板

14：连柱

15：承载座

20：动力单元

21：推抵端

22：电缸

23：滑动连杆

30：压合组件

31：压块载板

311：压合面

312：抵顶面

313：压头

314：硅胶层

315：套件

32：压力传感器

34：导轨单元

33：弹性件

35：限位单元

351：限位顶部

352：限位底部

353：限位块

9：物件

具体实施方式

体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用于限制本公开。

图1是公开本公开优选实施的压合装置的立体结构图。图2是公开本公开优选实施的压合装置的结构分解图。如图所示，压合装置1，用以对例如是但不限于一PC或PAD显示屏组件(内含背胶)等物件9施加一压合力，以完成压合组装作业。压合装置1的结构包含框架平台10、动力单元20以及压合组件30。框架平台10具有一承载面11，以组配承载欲施加压合力的物件9。于本实施例中，框架平台10还包含一底板12、一顶板13以及多个连柱14，底板12与顶板13彼此相对，且通过多个连柱14连接，其中动力单元20设置于顶板13，且承载面11设置于底板12。于本实施例中，框架平台10还包含一承载座15，设置于底板12，以架构承载面11。其中承载座15为一可拆式承载座，可因应实际应用需求拆换，以组配架构不同的承载面11，使压合装置1可用以压合各式不同物件9，而其非限制本公开的必要技术特征，于此不再赘述。

另外，本公开的动力单元20设置于例如是框架平台10的顶板13上，且具有一推抵端21。于本实施例中，动力单元20还包括一电缸22与一滑动连杆23，滑动连杆23连接至电缸22，且滑动连杆23的一端即组配为推抵端21，于滑动连杆23受电缸22的趋动时，产生纵向滑动的运动行程。值得注意的是，由于动力单元20的滑动连杆23受电缸22趋动，故推抵端 21纵向滑动的运动行程可精确的受控制。

再者，本公开的压合组件30设置于框架平台10上，且与动力单元20 连接，以架构相对于框架平台10纵向滑动，且施加压合力于承载面11上的物件9。于本实施例中，压合组件30包括压块载板31、压力传感器32、弹性件33、导轨单元34以及限位单元35。压块载板31架构于框架平台10 上，以相对于框架平台10纵向滑动，且具有彼此相对的一压合面311与一抵顶面312，其中压合面311面向承载面11。于本实施例中，压合组件30 还包含多个套件315，设置于压块载板31的周边，且相对套设置于框架平台10的多个连柱14上，使压块载板31构于框架平台10上，且相对于框架平台10纵向滑动。于本实施例中，压块载板31的顶面架构为抵顶面312，另外，压块载板31还包含一压头313，相对抵顶面312，可拆地设置于压块载板31的底面，且压头313更具有一例如是硅胶层314的结构，以组配形成前述压合组件30的压合面311。与前述具承载面11的可拆式承载座 15相似，压合组件30上的压头313亦可因应实际应用需求拆换，以组配架构不同的压合面311，使压合装置1可用以压合各式不同物件9，而其非限制本公开的必要技术特征，于此不再赘述。

另一方面，于压合组件30上，压力传感器32设置于压块载板31的抵顶面312上。其中弹性件33的一端连接至压力传感器32，另一端则连接至动力单元20的推抵端21。于本实施例中，弹性件33例如是一弹簧，两端分别可拆地套接于推抵端21与压力传感器32上的凸部或套筒结构。其中弹性件33受动力单元20的推抵端21的推抵，对应产生一弹性力以作为压合力，且压力传感器32组配量测该弹性力，即压合力。应强调的是，本公开压合装置1的压头313于其压合运动过程中以压合面上311的压合力作用于物件9时，同时以抵顶面312上的反作用力作用于例如是弹簧的弹性件33，所以压合组件30提供的压合力即等于压力传感器32所量测的弹性力，可通过连接至动力单元20与压力传感器32间例如是控制器或控制系统提供量测值的反馈给伺服电机而控制，确保压力传感器32量测到的压合力数值稳定，且使压合力在微小的范围内变化，符合实际应用需求。

于本实施例中，导轨单元34设置于压块载板31的抵顶面312上，以组配导引动力单元20的推抵端21经弹性件33而作用于压力传感器32的方向。由于动力单元20的推抵端21在纵向滑动时采用线性的导轨单元34 作为导向，输出力通过弹性件33、压力传感器32以及压块载板31至压头 313的压合面311施加于物件9，即便压头313在承受很大输出力的条件下，不会因为框架平台10不稳定而导致偏移问题。此外，压合组件30上的限位单元35更邻设于导轨单元34，且连接于动力单元20的推抵端21，以组配限制弹性件33作用于压力传感器32的弹性力。于本实施例中，限位单元35可例如包含限位顶部351、限位底部352以及限位块353。限位底部 352与限位顶部351彼此相对。限位块353例如容置于限位顶部351与限位底部352之间，且连接至动力单元20的推抵端21，于动力单元20的推抵端21受导轨单元34导引时，限制推抵端21纵向滑动的运动行程，以组配限制弹性件33作用于压力传感器32的弹性力，确保弹性件33不会因为压合组件30的运动行程过载而导致压力传感器32损坏。值得注意的是，于前述实施例中，限位顶部351、限位底部352以及限位块353的尺寸及对应距离均可视实际需求而调变。以弹性件33为一具有弹簧系数为K的弹簧为例，当限位块353抵顶限位顶部351时，弹性件33的弹簧形变量为X1，提供压合力F1＝KX1；而当限位块353抵顶限位底部352时，弹性件的弹簧形变量为X2，提供压合力F2＝KX2，X1<X2。则压合组件30提供的压合力，即压传感器32量测的弹性力范围介于F1＝KX1与F2＝KX2间。当弹性件33 替换为其他具有不同弹簧系数的弹簧时，压合组件30提供的压合力范围亦将相对调变。另外，应强调的是，导轨单元34与限位单元35的形式、数量与布设位置均可视实际应用需求而调变，于此便不再赘述。

图3至图6是分别公开本公开优选实施例的压合装置于不同操作程序中的剖面结构示意图。首先，如图3所示，于本公开压合装置1用以对例如是但不限于一PC或PAD显示屏组件(内含背胶)等物件9进行压合作业前，压合组件30的压合面311趋离承载座15的承载面11，以于压合面311与承载面11形成足够的操作空间，使物件9可载入承载座15且置于承载面 11上。接着，于物件9载入承载座15且置于承载面11上开始进行压合作业时，动力单元20的电缸22趋动滑动连杆23纵向滑动向下，使压合组件 30的压合面311贴合于物件9的表面，如图4所示。此时，限位块353抵顶限位顶部351，压合面311开始施力于物件9的表面，于具弹簧系数为K 的弹性件33开始自弹簧形变量X1产生形变作用时，压合力暨弹性件33的弹性力由F1＝KX1开始变化。值得注意的是，于动力单元20的电缸22启动带动滑动连杆23的推抵端21纵向滑动向下开始接触物件9的表面时，由于压头313部分的硅胶层314容易因受力而产生形变，导致压力传感器 32量测的实际压力值不断变化。此时，本公开的压合装置1的控制器(未图示)可根据压力传感器32得到压力下降的反馈致使动力单元20的电缸22 带动滑动连杆23调整抵顶端21的运动行程，进而调整压力值，使其稳定趋于设定值，直至压合力与预先的设定值相等，如图5所示。于压合程序中，压合装置1于设定的压力值下持续作用压合物件9。如压合例如是显示屏组件的物件9时，压合力控制在200kgf，压合时间则控制在30秒至60 移间，则由图4至图5的压合力变化，由0kgf至200kgf需时约2秒，待压力值稳定于200kgf后再持续压合30移至60秒。待完成压合作业后，动力单元20的电缸22带动滑动连杆23的推抵端21纵向滑动向上脱离物件9 的表面，使压合组件30复位，如图6所示。则压合后的物件9即可自承载座15上的承载面11卸载。值得注意的是，本公开压合装置1的限位单元 35除了限位顶部351外更具有限位底部352，当限位块353抵顶限位底部 352时，弹性件的弹簧形变量为X2，提供压合力F2＝KX2，其中X1<X2。于进行物件9的压合作业时，预先设定的压力值则可定于F1＝KX1与 F2＝KX2间，借此可控制压合力在微小的范围内变化，限位单元35更限制弹性件33作用于压力传感器32的弹性力范围，实现对压合力输出的稳定性以及对压力传感器的保护。

综上所述，本公开提供一种稳定型压合装置。利用电缸为力的输出装置，且采用线性导轨、弹簧和限位块来实现对压力输出的稳定性以及对压力传感器的保护。其中电缸输出可精密控制运动行程；线性导轨使压合装置的压头在承受很大的输出压合力时不会因为框架平台不稳定而导致偏移。另外，利用弹簧对压头在运动过程中的反作用力且通过控制系统给伺服电机的反馈，可确保压力传器感应到的压力值稳定，使压合力在微小的范围内变化，符合应用需求。再者，线性导轨上增加的限位块可调节控制弹簧的运动距离，确保不会因压头的运动行程过载导致压力传感器损坏。故本公开稳定型压合装置可有效的防止一般压合治具由于气压不稳定、电缸的输出不稳定导致例如显示器屏面等产品产生内裂现象，且避免因压头行程过载而导致压力传感器损坏的问题。此外，通过稳定压力输出机制，对例如显示器屏面等产生均匀施加压力，确保产品不会在压合的过程中因压合受力不均或不稳定而无法有效紧密贴合或产生变形、显示屏内裂、组件脱落等现象。

本公开内容可由本领域技术人员进行各种修改，而不脱离权利要求书所要求保护的范围。