曲面玻璃的贴胶系统及方法与流程

本发明涉及工业自动化领域，尤其涉及一种曲面玻璃的贴胶系统及方法。

背景技术：

曲面/弧面逐渐成了移动终端的设计热点， 屏幕前面的3D 曲面玻璃粘贴是生产具有曲面/弧面移动终端的一个重要环节。具体生产环节中，需要先往3D 曲面玻璃上粘贴OCA光学胶。现有的OCA光学胶件基本上都是纯平面的，一方面需要裁剪才能适合不同大小的玻璃，另一方面，对于3D 曲面玻璃，纯平面OCA光学胶件直接粘贴的话，无法实现与弧面的良好贴合。为了提高3D 曲面玻璃的OCA光学胶的贴合效果，提高加工的自动化程度和生产效率有必要针对3D 曲面玻璃的OCA光学胶对应的胶膜的成型、以及在3D 曲面玻璃上的贴合提供一套自动化的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术问题的一个或多个不足，提供一种曲面玻璃的贴胶系统及方法，它解决了含有曲面的OCA光学胶膜的快速自动化成型、曲面玻璃与曲面胶膜自动贴合等问题，所成型的曲面胶膜与曲面玻璃完全协调一致，而且避免了褶皱和气泡的产生，曲面玻璃与曲面胶膜贴合后一致性和均匀性良好。

本发明的曲面玻璃的贴胶系统，其特征在于：包括胶膜热压成型装置、撕膜装置和贴合装置，所述胶膜热压成型装置将平面的胶膜经真空吸附、加热、压合与剪切后形成与曲面玻璃相适配的曲面胶膜；所述撕膜装置将胶膜热压成型装置所成型的曲面胶膜上表面的离型膜剥离；所述贴合装置从它的对位模组吸取经中心对位的曲面玻璃后，经机械臂驱动至胶膜热压成型装置的胶膜载台上方后与胶膜载台压合使曲面玻璃与曲面胶膜贴合在一起。

优选地，所述胶膜热压成型装置包括胶膜载台和热压模组，所述胶膜载台包括：载板和下加热板, 所述载板上具有产品仿形部，产品仿形部顶部表面设有若干真空吸附通孔；所述热压模组包括：上压板和上加热板，所述上压板具有与产品仿形部相对应匹配的凹部；待成型的胶膜真空吸附在载板上的产品仿形部表面，所述上加热板和下加热板将胶膜加热，热压模组向胶膜载台压合使胶膜成型。

优选地，所述胶膜热压成型装置还包括真空箱和汽缸，汽缸驱动热压模组相对胶膜载台上下移动；所述胶膜载台与真空箱联通，以通过真空吸附通孔在产品仿形部表面对待成型的胶膜形成真空吸附。

优选地，所述的胶膜载台还包括压紧板，用于将下加热板固定安装在载板的下方；所述下加热板与/或压紧板具有与载板的产品仿形部大小匹配的中空部，以在产品仿形部表面形成均匀的真空吸附。

优选地，所述的胶膜载台下方依次还具有互相贴合式安装的下隔热板、吸盘隔板和硅胶片；所述的下隔热板、隔板和密封硅胶片相同位置设有若干出气孔，所述的真空吸附通孔、下加热板与/或压紧板的中空部通过所述的出气孔与真空箱联通。

优选地，所述的热压模组与汽缸之间设有水平调节机构，使热压模组正对所述胶膜载台并与其平行。

优选地，还包括裁剪机构，所述裁剪机构具有与载板的产品仿形部形状匹配的环状切刀，所述裁剪机构压合在胶膜载台上面时，所述裁剪机构的环状切刀将产品仿形部以外的胶膜剪切掉。

优选地，贴合装置包括对位模组和玻璃吸取与贴合模组，所述对位模组用于对放置在其上面的曲面玻璃进行中心对位；所述玻璃吸取与贴合模组用于通过它的吸板将曲面玻璃真空吸取和对位，并被机械臂驱动至胶膜热压成型装置的胶膜载台上方后与胶膜载台压合使曲面玻璃与曲面胶膜贴合在一起。

优选地，所述玻璃吸取与贴合模组包括安装支架，所述安装支架吊装马达；所述马达转子向下延伸的转轴上吊装有定位箱；所述定位箱具有与真空箱相匹配的开口，定位箱内部具有吸板，所述吸板上具有若干吸孔，吸板与安装在马达转子上的真空连接管连接。

优选地，所述撕膜装置包括小耳朵上料机构、夹爪汽缸和伺服电机，所述小耳朵上料机构完成对小耳朵的上料，夹爪汽缸用于抓取小耳朵粘贴在曲面胶膜上表面的离型膜，并经过伺服电机驱动完成离型膜的移走。

优选地，还包括用于驱动胶膜载台、热压模组、玻璃吸取与贴合模组向目标位置移动的机械手机构；以及真空泵，用于通过与真空箱与/或真空连接管真空连接。

本发明还提供一种曲面玻璃的贴胶方法，其特征在于，包括以下步骤：

平面的胶膜经胶膜热压成型装置的真空吸附、加热、压合与剪切后形成具有与曲面玻璃相适配的曲面胶膜；

撕膜装置对小耳朵进行上料，夹爪汽缸抓取小耳朵粘贴在曲面胶膜上表面的离型膜，并经过伺服电机驱动完成离型膜的移走；

贴合装置的对位模组对放置在其上面的曲面玻璃进行中心对位后，贴合装置的玻璃吸取与贴合模组将曲面玻璃真空吸取和对位，并将曲面玻璃搬运至胶膜热压成型装置使其与曲面胶膜贴合在一起。

与现有技术相比，发明效果包括但不限于：提供了一种曲面胶膜成型以及与曲面玻璃贴合的自动化解决方案，所成型的曲面胶膜曲面玻璃完全协调一致；并且避免了褶皱和气泡，克服曲面玻璃贴胶难的问题。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为某个实施例中曲面玻璃的贴胶系统的整体结构示意图；

图3为某个实施例中曲面玻璃的贴胶系统的局部结构示意图；

图4为某个实施例中玻璃吸取与贴合模组的结构示意图；

图5为某个实施例中的胶膜热压成型装置的结构示意图；

图6为某个实施例中胶膜载台的爆炸图；

图7为热压模组、汽缸、水平调节机构组装在一起的结构示意图；

图8为水平调节机构的结构示意图；

图9为裁剪机构的结构示意图；

图10为裁剪机构的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

如图1至3所示，某个实施例中曲面玻璃的贴胶系统包括胶膜热压成型装置1、撕膜装置2、贴合装置3三大主要部分。其中，胶膜热压成型装置1将平面的胶膜经真空吸附、加热、压合与剪切后形成与曲面玻璃相适配的曲面胶膜；撕膜装置2将胶膜热压成型装置1所成型的曲面胶膜上表面的离型膜剥离；贴合装置3从它的对位模组吸取经中心对位的曲面玻璃后，经机械臂驱动至胶膜热压成型装置1的胶膜载台11上方后与胶膜载台11压合使曲面玻璃与曲面胶膜贴合在一起。

如图2和4所示，贴合装置3包括对位模组31和玻璃吸取与贴合模组32，对位模组31用于对放置在其上面的曲面玻璃进行中心对位；玻璃吸取与贴合模组32用于通过它的吸板321将曲面玻璃真空吸取和对位，并被机械臂驱动至胶膜热压成型装置1的胶膜载台11上方后与胶膜载台11压合使曲面玻璃与曲面胶膜贴合在一起。玻璃吸取与贴合模组32包括安装支架326，安装支架326吊装马达327；马达327转子向下延伸的转轴上吊装有定位箱323；定位箱323具有与真空箱13相匹配的开口，定位箱323内部具有吸板321，吸板321上具有若干吸孔322，吸板321与安装在马达327转子上的真空连接管325连接。另外优选方案中，定位箱323与安装支架326之间的连接柱324上还套设有弹簧3241以起到缓冲保护作用，避免压合力过大对产品的损伤。撕膜装置2包括小耳朵上料机构、夹爪汽缸和伺服电机，小耳朵上料机构完成对小耳朵的上料，夹爪汽缸用于抓取小耳朵粘贴在曲面胶膜上表面的离型膜，并经过伺服电机驱动完成离型膜的移走。另外，如图2、4、5所示曲面玻璃的贴胶系统还包括用于驱动胶膜载台11、热压模组12、玻璃吸取与贴合模组32向目标位置移动的机械手机构；以及真空泵4，用于通过与真空箱13与/或真空连接管325真空连接。

图5示出了某个实施例中，胶膜热压成型装置1主体的结构示意图。胶膜热压成型装置1包括胶膜载台11和热压模组12、真空箱13、水平调节机构15、汽缸14等。胶膜载台11用于放置和固定待成型的胶膜（如OCA光学胶膜），并且为胶膜提供成型的模具。胶膜载台11安装在真空箱13上面。作为延伸，胶膜载台11也可以连接其它抽真空的设备，但是优选方案，安装在真空箱13上面，可以提高真空吸附力的均匀性和力度大小，避免吸附力过大或不均造成胶膜变形。真空箱13还可以连接真空泵（图中未示）。热压模组12用于与胶膜载台11配合构成胶膜成型的模具，同时压合后，使胶膜成型。热压模组12与汽缸14连接，汽缸14驱动热压模组12在第一滑轨16上相对于胶膜载台11上下移动。优选方案中，汽缸14与热压模组12还设有水平调节机构15，使热压模组12正对胶膜载台11并与其平行，提高压合的精准度和最终成型的胶膜的质量。某些优选实施方案中，真空箱13安装在一组第二滑轨17上，可以控制整个胶膜热压成型装置水平移动，以配合其它工序的实施。

图6示出了图5对应的实施中的胶膜载台11的爆炸图。胶膜载台11主体由载板111和下加热板112组成。载板111上具有产品仿形部1111，产品仿形部1111上表面设有若干真空吸附通孔11111。真空吸附通孔11111的数量和密度可以根据实际需要而定，优选为均匀分布。与3D 曲面玻璃或者3D曲面屏幕对应，产品仿形部1111具有弧形边框部11112（即曲面边框）。产品仿形部1111的产品仿形部根据3D 曲面玻璃或者3D曲面屏幕进行定制仿形，与它们的大小、形状、弧度等匹配。载板111的载板底座11113面积要大于产品仿形部1111面积，留有余量，对于不同大小的产品，产品仿形部1111大小可以不一样，但是载板底座11113大小可以固定，这样生产不同型号的3D 曲面玻璃或者3D曲面屏幕所需的胶膜时，只需把整个载板111替换即可，其它后续所提到的零部件和结构可以重复利用。下加热板112被固定安装在载板111底部，下加热板112集成若干组发热丝，并被导线1122通电后发热。优选方案中，下加热板112通过压紧板114压紧和安装在载板111底部。下加热板112和压紧板114具有中空部，即下加热板112的第一中空部1121和压紧板114的第二中空部1141，第一中空部1121和第二中空部1141的大小与产品仿形部1111大小匹配。这样，在载板111的产品仿形部1111（尤其是真空吸附通孔11111下方）形成一个真空空间，有利于提高对胶膜的真空吸附的均匀性，防止局部吸附力过大，避免造成热成型过程胶膜容易褶皱的难题。

又如图6所示，胶膜载台11自上而下还可以包括下隔热板113、隔板115、密封硅胶片116，载板111、下加热板112、压紧板114、下隔热板113、隔板115、密封硅胶片116自上而下互相贴合安装在一起，紧固方式可以是螺丝或螺栓固定，也可以是常见的其它固定方式。下隔热板113、隔板115、密封硅胶片116相同的位置分别设有若干出气孔，即第一出气孔1131、第二出气孔1151、第三出气孔1161。真空吸附通孔11111、下加热板112与/或压紧板114的中空部（即第一中空部1121和第二中空部1141依次通过第一出气孔1131、、第三出气孔1161与真空箱13联通。 当连接真空箱13的真空泵工作时，真空箱13及真空吸附通孔11111底部的第一中空部1121和第二中空部1141形成真空，胶膜被真空牢固且均匀的吸附在产品仿形部1111上。在某些实施例中，下隔热板113的第一出气孔1131与隔板115的第二出气孔1151对应接触面位置还具有密封圈1152以提高密封性能。

图7示出了热压模组12、汽缸14、水平调节机构15组装在一起的结构示意图。其中，热压模组12包括上压板122、上加热板121和上隔热板122；自下而上，上压板122、上加热板121和上隔热板122依次紧固安装在一起。上压板122具有与产品仿形部1111相对应匹配的凹部（图中为示）。这样，热压模组12 与胶膜载台11压合在一起时，上压板122的凹部与产品仿形部1111共同形成胶膜的成型模具。某些实施例中，汽缸14与水平调节机构15之间还可以通过连接块18连接在一起，然后将热压模组12固定安装在水平调节机构15下方。

如图8所示，是水平调节机构15其中一种结构方案。水平调节机构15上方具有第一调节螺钉152和第一旋转轴151，通过第一调节螺钉152的松紧，可以调节热压模组12与载板111接触面前后缝隙大小；水平调节机构15下方设置有第二调节螺钉153和第二旋转轴154，第二调节螺钉153直接连接热压模组12顶部；第二旋转轴154则活动连接热压模组12与水平调节机构15，这样通过第二调节螺钉153的松紧，可以调节热压模组12与载板111接触面左右缝隙大小。通过水平调节机构15可以使热压模组12正对胶膜载台11并相互平行，提高压合成型的效果。

图9和10示出了裁剪机构的结构示意图。在某些优选实施方式中，胶膜热压成型装置还包括裁剪机构19，裁剪机构19具有与载板111的产品仿形部1111形状匹配的环状切刀，裁剪机构19压合在胶膜载台11上面时，裁剪机构19的环状切刀将产品仿形部1111以外的胶膜剪切掉。裁剪机构19上方是底板195，裁剪机构19通过底板195固定安装在其它机械臂（图中未示）上。底板195两侧是第三滑轨192；连接板193安装在滑轨192上。连接板193底部固定安装环状切刀194。环状切刀194与底板195之间设置一第二汽缸191，第二汽缸191驱动环状切刀194上下沿滑轨192移动。

胶膜热压成型装置整体的工作原理是：通过调节机构15将热压模组12调至水平；将待成型胶膜放置在胶膜载台11的产品仿形部1111上面；产品仿形部1111上面的真空吸附通孔11111将胶膜均匀牢固的吸附；胶膜载台11的下加热板112和热压模组12的上加热板121共同将产品仿形部与/或胶膜加热至理想温度；汽缸14驱动热压模组12下压，实现胶膜成型；胶膜成型后，热压模组12移走，裁剪机构19通过机械臂移动到胶膜载台11上方，第二汽缸191驱动环状切刀194下压，把产品仿形部1111以外的胶膜剪切掉。这样，最后成型的胶膜具有与产品仿形部1111（即3D 曲面玻璃或者3D曲面屏幕）对应的曲面，并且大小、现状、曲面特征等与它们高度一致，能与对应的3D 曲面玻璃或者3D曲面屏幕高度贴合。利用本发明装置的成型的曲面胶膜工艺简单、标准化程度高，同时避免了成型过程吸附不牢、容易产生褶皱等问题。

基于上面的曲面玻璃的贴胶系统结构方案，曲面玻璃的贴胶方法和原理是：

首先平面的胶膜经胶膜热压成型装置的真空吸附、加热、压合与剪切后形成具有与曲面玻璃相适配的曲面胶膜；撕膜装置对小耳朵进行上料，夹爪汽缸抓取小耳朵粘贴在曲面胶膜上表面的离型膜，并经过伺服电机驱动完成离型膜的移走；贴合装置的对位模组对放置在其上面的曲面玻璃进行中心对位后，贴合装置的玻璃吸取与贴合模组将曲面玻璃真空吸取和对位，并将曲面玻璃搬运至胶膜热压成型装置使其与曲面胶膜贴合在一起。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。另外，以上文字描述未尽之处可以参考图1至10的表示去实施；本发明方案除了可以用于OCA光学胶膜成型，也可以用于其它材料胶膜的成型。