一种压胶装置、激光胶激活设备及方法与流程

1.本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种压胶装置、激光胶激活设备及方法。


背景技术：

2.电子设备是人们经常使用的设备，电子设备一般包括屏幕和后壳，当前消费者对电子设备的防水性能需求日渐提升，为了实现更好的防水效果，电子设备的屏幕与后壳之间多采用胶合连接以保证气密性。
3.现有技术中，后壳与屏幕的加工多采用喷胶工艺，喷胶工艺使用压机压合将屏贴合在后壳上，将胶水加热后喷射在后壳上，将屏组装到后壳上，再使用保压盒保压，设备复杂，需要喷胶机、胶路检测设备、保压夹具、保压皮带线等设备，且喷胶工艺中保压时间需要4个小时。激光胶是一种胶膜材料，在受到激光照射或者加热时，可以熔融软化并产生较强的粘接能力；常用作各种电子设备中零部件的粘接封装。采用激光胶作为粘合可以节省以上设备及相应的设备操作人员，且激光胶无需保压，缩短了加工所需时间。
4.上述激光胶粘合技术虽然能够缩短加工所需时间，然而实际加工过程中激光胶容易出现压合不均匀的情况，导致屏幕与后壳之间的粘合效果不理想。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的加工过程中激光胶容易出现压合不均匀的缺陷。
6.本发明提供一种压胶装置，包括：
7.安装架；
8.驱动机构，包括驱动件和抵接板，所述驱动件的安装端安装在所述安装架上；
9.自平衡夹具，安装在所述安装架上，所述抵接板与所述自平衡夹具间隔设置，所述自平衡夹具包括：第一框体、第二框体以及连接结构，所述第一框体和所述第二框体通过连接结构连接且相对偏转摆动，且所述第二框体嵌套在所述第一框体内，所述第二框体具有适于容纳待加工件的压合腔；
10.所述驱动件的驱动端与所述抵接板连接和/或所述驱动件的驱动端与所述第一框体连接；
11.在所述驱动件的驱动下，压胶装置具有所述自平衡夹具和所述抵接板相对靠近、所述第一框体和所述第二框体相对偏转摆动，以使所述抵接板与待加工件贴合的压胶状态。
12.可选地，上述的压胶装置中，自平衡夹具还包括第三框体，所述第三框体嵌设在所述第一框体和所述第二框体之间，在第一框体、第二框体和第三框体中，相邻的两个框架支架具有摆动间隙；
13.所述连接结构包括第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴设置在第一框体和所述第三框体之间，所述第二连接轴设置在所述第二框体和所述第三框体之间，所述第一
连接轴的延伸方向和所述第二连接轴的延伸方向呈夹角布置。
14.可选地，上述的压胶装置中，所述第一连接轴和所述第二连接轴之间呈90度夹角。
15.可选地，上述的压胶装置中，所述连接结构还包括第一轴承和第二轴承，所述第一连接轴一端与所述第三框体固定连接，另一端套设有所述第一轴承，所述第一轴承固定于所述第一框体中；
16.所述第二连接轴一端与所述第二框体固定连接，另一端套设有第二轴承，所述第二轴承固定于所述第三框体中。
17.可选地，上述的压胶装置中，所述第一框体包括第一本体和第一压紧块，所述第三框体包括第二本体和第二压紧块；
18.所述第一本体具有第一配合槽，所述第一配合槽设置于所述第一本体与所述第一轴承连接处，所述第一配合槽与所述第一压紧块配合以固定所述第一轴承；
19.所述第二本体包括第二配合槽，所述第二配合槽设置于所述第二本体与所述第二轴承连接处，所述第二配合槽与所述第二压紧块配合以固定所述第二轴承。
20.可选地，上述的压胶装置中，所述连接结构包括成型在所述第一框体上的第一连接部以及成型在所述第二框体上的第二连接部；
21.可选地，上述的压胶装置中，在所述第一连接部和所述第二连接部中，二者之一为球形槽，二者中的另一个为球形凸起，所述球形凸起可偏转地设置在所述球形槽内。
22.可选地，上述的压胶装置中，所述第二框体还包括仿形载具，所述仿形载具与所述第二框体固定连接，所述仿形载具内具有仿形槽与加工件的外壁面适形配合。
23.本发明还提供一种激光胶激活设备，包括上述的压胶装置，还包括激光模组，设置在所述安装架上，所述激光模组适于对加工件照射激光；
24.所述抵接板为透光材质。
25.可选地，上述的激光胶激活设备中，还包括：
26.基架；
27.运动模组，包括第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组；
28.定位模组，用于定位产品位置信息；
29.所述第一运动模组的安装端与基架连接，所述第一运动模组的驱动端与所述压胶装置连接，所述第一运动模组驱动所述压胶装置在第一方向上运动；
30.所述第二运动模组和第三运动模组层叠布置，且所述第二运动模组的安装端与基架连接，所述第二运动模组的驱动端与所述第三运动模组的安装端连接，所述第三运动模组的驱动端与所述激光模组和定位模组连接，所述第二运动模组和第三运动模组分别用于驱动所述激光模组和定位模组在第二方向和第三方向上运动；
31.所述第一方向、第二方向和第三方向的所在直线不共线。
32.可选地，上述的激光胶激活设备中，所述第一方向、第二方向和第三方向的所在直线垂直。
33.本发明还提供一种激光胶激活方法，其特征在于：
34.上料：将预贴合的后壳和屏幕放入仿形载具内；
35.预压：驱动件顶升自平衡夹具沿z轴方向运动，使屏幕表面紧贴抵接板，在反作用力下，抵接板、自平衡夹具共同使预贴合的后壳和屏幕保持受力均匀。
36.在所述上料步骤中：将预贴合的后壳和屏幕放入仿形载具内；
37.在所述上料步骤后，还包括：输送：预贴合的后壳和屏幕及自平衡夹具由第一运动模组驱动沿y轴方向进入设备；
38.在所述预压步骤后还包括：激活：第二运动模组和第三运动模组驱动定位模组和激光模组在x、z轴方向运动，定位模组对产品拍照搜集位置信息，激光模组发射激光，激光穿透抵接板和屏幕，激活激光胶。
39.本发明技术方案，具有如下优点：
40.1.本发明提供的压胶装置，包括安装架、驱动机构和自平衡夹具，驱动机构安装于安装架上，驱动件的驱动端与自平衡夹具连接；驱动机构用于驱动自平衡夹具与抵接板接触，在所述驱动件的驱动下，压胶装置具有所述自平衡夹具和所述抵接板相对靠近、所述第一框体和所述第二框体相对偏转摆动，以使所述抵接板与待加工件贴合的压胶状态。
41.此装置中的自平衡夹具，包括第一框体、第二框体和连接结构，第二框体嵌套在第一框体内且具有用于容纳待加工件的压合腔；第一框体和第二框体通过连接结构连接且可以产生相对偏转摆动，从而可以自动进行微调，使抵接板与待加工件表面充分接触，压合力均匀释放。
42.该自平衡夹具在加工过程中，将待加工件置于第二框体内固定后，由驱动机构沿第一方向驱动自平衡夹具靠近抵接板，使抵接板与自平衡夹具接触；抵接板与自平衡夹具接触后，自平衡夹具在驱动件的驱动力及抵接板的反作用力下，在连接结构提供的活动范围内自动调整，直至自平衡夹具与抵接板完全接触；由于自平衡夹具与抵接板完全接触，因此作用在自平衡夹具上的驱动力及反作用力得到均匀释放，从而使得待加工件受压均匀，提高了压胶装置的压合效果。
43.2.本发明提供的压胶装置中，自平衡夹具还包括第三框体，第三框体嵌设在第一框体和第二框体之间，在第一框体、第二框体和第三框体中，相邻的两个框架支架具有摆动间隙；自平衡夹具的连接结构包括第一连接轴和第二连接轴，第一连接轴设置在第一框体和第三框体之间，第二连接轴设置在第二框体和第三框体之间，第一连接轴的延伸方向和第二连接轴的延伸方向呈90度夹角布置。
44.通过设置第三框体及第二连接轴，自平衡夹具获得了两个方向的偏转自由度，加工时，自平衡夹具在顶升气缸和抵接板的作用下自平衡夹可沿两个不同方向进行偏转，从而可以在多个角度自动进行微调，提高了装置在不同加工情况下的适应性，使抵接板与待加工件表面充分接触，压合力均匀释放。
45.3.本发明提供的激光胶激活设备，包括上述的压胶装置，还包括激光模组、基架、运动模组和定位模组，激光模组设置在所述安装架上，所述激光模组用于对加工件照射激光，由于采用了激光模组，因此抵接板对应地采用了透光材料以使得激光穿透。
46.运动模组包括包括第一运动模组、第二运动模组和第三运动模组，分别用于驱动压胶装置在y轴方向运动和驱动激光模组及定位模组在x、z方向运动，定位模组与运动模组配合，提高了对不同尺寸待加工件的适应性和加工精度；基架用于安装上述压胶装置、运动模组、激光模组和定位模组。
47.此结构的激光胶激活设备，通过设置多个运动模组，加工时激光模组的工作范围和自由度得到提高，从而可以适应不同尺寸和类型的待加工件；定位模组的加入使得激光
模组在照射时的精度得到提升，对不同类型的加工件或同一加工件的不同待照射位置都能有很好的加工效果；本装置采用压合并激活激光胶的加工方法，提高了加工件的粘合强度，保证了产品的密封性。
48.4.本发明提供的使用激光胶激活设备的方法，由于该方法采用了上述装置及设备，因此具有上述装置及设备所述的任一项优点。
附图说明
49.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
50.图1为本技术的实施例中提供的压胶装置的结构示意图；
51.图2为本技术的实施例中提供的自平衡夹具的结构示意图；
52.图3本技术的实施例中提供的平衡夹具与仿形载具配合的结构示意图；
53.图4为本技术的实施例中提供的自平衡夹具、安装台架与台架的装配结构示意图；
54.图5为本技术的实施例中提供的一种包含自平衡夹具的激光胶激活设备的整体结构示意图；
55.附图标记说明：
56.1-安装架；
57.2-驱动机构；21-驱动件；22-抵接板；
58.3-自平衡夹具；31-第一框体；311-第一本体；3111-第一配合槽；312-第一压紧块；32-第二框体；321-仿形载具；33-第三框体；331-第二本体；3311-第二配合槽；332-第二压紧块；34-连接结构；341-第一连接轴；342-第二连接轴；343-第一轴承；344-第二轴承；
59.4-基架；
60.5-运动模组；51-第一运动模组；52-第二运动模组；53-第三运动模组；
61.6-激光模组；
62.7-定位模组；
63.8-箱体；81-外框；82-电控箱；83-操作面板；84-脚轮；85-顶板；86-三色灯。
具体实施方式
64.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
65.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
66.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
67.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
68.实施例1
69.本实施例提供了一种压胶装置，适用于压合待加工件的屏幕与后盖，如图1所示，压胶装置包括安装架1、驱动机构2和自平衡夹具3，自平衡夹具3和驱动机构2的安装端安装在安装架1上。在驱动件21的驱动下，压胶装置具有自平衡夹具3和抵接板22相对靠近、第一框体31和第二框体32相对偏转摆动，以使抵接板22与待加工件贴合的压胶状态。
70.如图1所示，驱动机构2包括驱动件21和抵接板22，驱动件21的安装端安装在安装架1上，驱动端与自平衡夹具3的底面相连以顶升自平衡夹具3，抵接板22与自平衡夹具3间隔设置。本实施例中，自平衡夹具3的重心与驱动件21的顶升力作用线在水平方向上重合，以保证顶升过程的稳定；自平衡夹具3与安装架1通过导向轴连接，在驱动件21顶升过程中，自平衡夹具3沿导向轴向上运动，提高了顶升过程的稳定的同时使自平衡夹具3在受到抵接板22反作用力时受力由多个导向轴分担，受力更稳定，能够承受更大的载荷。
71.如图2所示，自平衡夹具3包括第一框体31、第二框体32以及连接结构34，第一框体31和第二框体32通过连接结构34连接且相对偏转摆动，且第二框体32嵌套在第一框体31内，第二框体32具有适于容纳待加工件的压合腔。
72.本发明提供的压胶装置，在加工过程中，将待加工件置于第二框体内固定后，由驱动机构沿第一方向驱动自平衡夹具靠近抵接板，使抵接板与自平衡夹具接触；抵接板与自平衡夹具接触后，自平衡夹具在驱动件的驱动力及抵接板的反作用力下，在连接结构提供的活动范围内自动调整，直至自平衡夹具与抵接板完全接触；由于自平衡夹具与抵接板完全接触，因此作用在自平衡夹具上的驱动力及反作用力得到均匀释放，从而使得待加工件受压均匀，提高了压胶装置的压合效果。
73.作为本实施例的一种替换的实施方式，如图2和图3所示，自平衡夹具3还包括第三框体33，第三框体33嵌设在第一框体31和第二框体32之间，在第一框体31、第二框体32和第三框体33中，相邻的两个框架之间具有摆动间隙。
74.本发明提供的压胶装置，如图3所示，连接结构34还包括第一轴承343和第二轴承344，第一连接轴341一端与第三框体33固定连接，另一端套设有第一轴承343，第一轴承343固定于第一框体31中；第二连接轴342一端与第二框体32固定连接，另一端套设有第二轴承344，第二轴承344固定于第三框体33中。在本实施例中，第一轴承343和第二轴承344可以降低相邻两个框体偏转时的摩擦阻力，从而驱动件21即顶升气缸将自平衡夹具3顶升至与抵接板接触后只需施加较小的压力，自平衡夹具3便可自动调平使待加工件屏幕与抵接板22充分接触。
75.本发明提供的压胶装置，如图3所示，连接结构34包括第一连接轴341和第二连接轴342，第一连接轴341设置在第一框体31和第三框体33之间，第二连接轴342设置在第二框体32和第三框体33之间，第一连接轴341的延伸方向和第二连接轴342的延伸方向呈90度夹
角布置。在本实施例中，第一连接轴341和第二连接轴342与对应框体均为过盈连接，用于提高连接强度；第一连接轴341和第二连接轴342采用垂直的布置方法使得自平衡夹具3在xoy的水平面内可以自由调平；第三框体33与所述第一连接轴341连接处设有结构补强，用于提高第三框体33与所述第一连接轴341连接处的结构强度从而提高自平衡夹具3能承受的最大压力；第二框体32与结构补强对应处设有避让结构，用于提高第二框体32与第三框体33之间的偏转角度。
76.本发明提供的压胶装置，如图2和图3所示，第一框体31还包括第一本体311和第一压紧块312，第三框体33包括第二本体331和第二压紧块332；第一本体311具有第一配合槽3111，第一配合槽3111设置于第一本体311与第一轴承343连接处，第一配合槽3111与第一压紧块312配合以固定第一轴承343；第二本体331包括第二配合槽3311，第二配合槽3311设置于第二本体331与第二轴承344连接处，第二配合槽3311与第二压紧块332配合以固定第二轴承344。
77.本发明提供的压胶装置，如图3所示，第二框体32还包括仿形载具321，仿形载具321与第二框体32固定连接，仿形载具321内具有仿形槽与加工件的外壁面适形配合。在本实施例中，仿形载具321的凹槽形状主要与待加工件的后壳形状适配，从而夹持时能够更加稳固；第二框体32底部设有若干通孔用于固定连接仿形载具321，第一框体31、第二框体32和第三框体33形状均与仿形载具321配合。
78.通过设置第三框体及第二连接轴，自平衡夹具获得了两个方向的偏转自由度，加工时，自平衡夹具在顶升气缸和抵接板的作用下自平衡夹可沿两个不同方向进行偏转，从而可以在多个角度自动进行微调，提高了装置在不同加工情况下的适应性，使抵接板与待加工件表面充分接触，压合力均匀释放。
79.作为本实施例的二种替换的实施方式，驱动件21的驱动端与所述抵接板22连接，将驱动方式由驱动自平衡夹具3靠近抵接板22变为驱动抵接板22靠近自平衡夹具3；连接结构34包括成型在第一框体31上的第一连接部以及成型在第二框体32上的第二连接部；在第一连接部和第二连接部中，二者之一为球形槽，二者中的另一个为球形凸起，球形凸起可偏转地设置在球形槽内，球形槽使得自平衡夹具3自带了多个方向调平的自由度，相比本实施例中的方式可以作为替换方式。
80.实施例2
81.本实施例提供一种激光胶激活设备，用于在待加工件压合完成后进行位置调整及激光胶激活。如图4所示，激光胶激活设备包括上述实施例中的压胶装置，还包括激光模组6、基架4、运动模组5和定位模组7，激光模组6、运动模组5和定位模组7均安装在基架4上。
82.如图4所示，激光模组6设置在安装架1上，激光模组6适于对加工件照射激光从而激活加工件屏幕与中框之间的激光胶，激光胶产生粘性后屏幕与后盖才能更好地粘合；由于激光最终需要照射到屏幕与后盖之间的激光胶，因此激光模组6与激光胶中间的部件需要能够透射激光，故抵接板22采用透光材质。
83.本发明提供的激光胶激活设备，如图4所示，还包括定位模组7，用于定位产品位置信息；定位模组与运动模组配合，提高了对不同尺寸待加工件的适应性和加工精度。
84.本发明提供的激光胶激活设备，如图4所示，运动模组5包括第一运动模组51、第二运动模组52和第三运动模组53；第一运动模组51的安装端与基架连接，第一运动模组的驱
动端与压胶装置连接，第一运动模组51驱动压胶装置在第一方向上运动；第二运动模组52和第三运动模组53层叠布置，且第二运动模组52的安装端与基架连接，第二运动模组52的驱动端与第三运动模组53的安装端连接，第三运动模组53的驱动端与激光模组6和定位模组7连接，第二运动模组52和第三运动模组53分别用于驱动激光模组6和定位模组7在第二方向和第三方向上运动。在本实施例中，第一方向、第二方向和第三方向的所在直线垂直；压胶装置设置于基架4底板上的滑轨上，由第一运动模组51驱动沿y轴运动；基架4上还固定连接有龙门架，龙门架顶部横杆上设有第二运动模组52，第二运动模组52驱动第三运动模组53沿x轴运动；第三运动模组53上安装有激光模组6和定位模组7，第三运动模组53驱动激光模组6和定位模组7沿z轴运动。第一运动模组51、第二运动模组52和第三运动模组53的设置，能够在较大范围内调节加工台架。
85.此结构的激光胶激活设备，通过设置多个运动模组，加工时激光模组的工作范围和自由度得到提高，从而可以适应不同尺寸和类型的待加工件；定位模组的加入使得激光模组在照射时的精度得到提升，对不同类型的加工件或同一加工件的不同待照射位置都能有很好的加工效果；本装置采用压合并激活激光胶的加工方法，提高了加工件的粘合强度，保证了产品的密封性。
86.作为本实施例的一种替换的实施方式，第一方向、第二方向和第三方向的所在直线不共线。
87.作为本实施例的另一种替换的实施方式，如图5所示，上述的激光胶激活设备设置于整体机架中，整体机架包括箱体8、位于箱体8下方的电控箱82、脚轮84、顶板85及位于顶板85上方的三色灯86，机架正面设有操作面板83，操作面板83设有若干操作按钮。
88.实施例3
89.本实施例提供一种激光胶激活方法，包括如下步骤：
90.s1:上料：将预贴合的后壳和屏幕放入仿形载具321内；
91.s2：输送：预贴合的后壳和屏幕及自平衡夹具3由第一运动模组51驱动沿y轴方向进入设备；
92.s3：预压：驱动件21顶升自平衡夹具3沿z轴方向运动，使屏幕表面紧贴抵接板22，在反作用力下，抵接板22、自平衡夹具3共同使预贴合的后壳和屏幕保持受力均匀。
93.s4：激活：第二运动模组52和第三运动模组53驱动定位模组7和激光模组6在x、z轴方向运动，定位模组7对产品拍照搜集位置信息，激光模组6发射激光，激光穿透抵接板22和屏幕，激活激光胶，激活步骤晚于预压步骤开始，早于预压步骤结束。
94.在本技术实施例中，采用实施例1和2所述的激光胶激活设备。
95.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。