專利名稱：一種貼膜機的貼合裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種適用于觸膜屏、IXD及PDP制作過程中用的貼膜機的貼合裝置。該 貼膜機是將膜層與載體相貼合，所述載體可以是膜層，也可以是板體。
背景技術：
觸膜屏，大體結構上由X線膜、Y線膜和保護膜等貼合而成的多層復合膜結構，貼 合時通常將一者稱為被貼的膜層，而另一者稱為載體。觸膜屏的制作工藝中，膜層與載體 的貼合要求很高，一方面膜層與載體的重合位置需精準，第二貼合后不能有氣泡、起皺等問 題。
早先，觸膜屏的貼合多采用人工貼合方式，通過人工來確定膜層與載體位置的對 準，并靠操作者經驗控制貼合壓力大小。這種方式效率低下，并且貼合質量不易保證，對操 作人員的熟練程度的依賴性很大。因此，后來出現了觸膜屏的貼膜機這一設備。
現有的觸膜屏貼合裝置都為半自動式，其代表性結構可參見中國專利公報公開號 為101581850A，名稱為《一種半自動貼合機及其貼合方法》的發(fā)明專利申請公布說明書。工 作時，貼合滾輪在上方將膜層滾壓于載體之上，此貼合方式生產的產品仍易存在氣泡及起 皺問題，貼合質量仍不高。發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種貼膜機的貼合裝置，解決現有貼膜機生產的產品存在氣泡 及起皺的問題，提高貼合質量。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種貼膜機的貼合裝置，包括負壓箱 體、上吸著板以及貼合機構，所述負壓箱體的頂面采用柔性層，并作為膜層吸著面；所述上 吸著板在貼合工作狀態(tài)下位于負壓箱體的膜層吸著面的上方，且其底面作為載體吸著面與 所述膜層吸著面相對；所述貼合機構設置于負壓箱體內，它包括一貼合滾輪，該貼合滾輪橫 跨設于膜層吸著面的下方，該貼合滾輪支承在一滾輪座上，該滾輪座下連接作用一上下垂 直設置的氣缸，該氣缸相對負壓箱體的內底面經導軌副在垂直于貼合滾輪的長度方向上滑 動連接；并且沿導軌副的滑動方向設置有一絲杠，絲杠上螺紋配合有螺母，該螺母與氣缸底 部相固定；所述絲杠上連接有一驅動電機。
上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上述方案中，在實際應用中可能因為機械部件裝配存在誤差，外力影響等因素，載體 吸著面可能會與膜層吸著面不平行。此時，簡單的貼合會使膜層和載體不同區(qū)域貼合的力 度會不同。因此可采用以下進一步方案滾輪座與氣缸間經一鉸鏈機構連接，該鉸鏈機構由 上轉動體、下轉動體以及樞軸構成，所述上轉動體與滾輪座固定連接，下轉動體與氣缸的活 塞桿端部固定連接，而上轉動體和下轉動體在垂直于貼合滾輪的長度方向上穿設所述樞軸 連接，以此使貼合滾輪可繞樞軸擺動將膜層吸著面順應壓合在載體吸著面上。再一步，為避 免貼合滾輪上下運動及貼合時因機構薄弱而導致顫抖，可在所述氣缸缸體固定支承在一底座上，該底座與負壓箱體的內底面經所述導軌副滑動連接；所述氣缸在貼合滾輪的長度方 向的兩側各設有一導桿，導桿上端與下轉動體固定連接，導桿上套設有直線軸承，并且所述 直線軸承固定于底座上，構成上下導向機構。
2、上述方案中，為避免貼合滾輪上下運動及貼合時因機構薄弱而導致顫抖，所述 氣缸缸體固定支承在一底座上，該底座與負壓箱體的內底面經所述導軌副滑動連接；所述 氣缸在貼合滾輪的長度方向的兩側各設有一導桿，導桿上端與滾輪座固定連接，導桿上套 設有直線軸承，并且所述直線軸承固定于底座上，構成上下導向機構。
3、上述方案中，所述氣缸可采用導桿氣缸。
4、上述方案中，沿貼合滾輪的運動方向所述貼合滾輪的前方平行設有一輔助小滾 輪，該輔助小滾輪也支承在滾輪座上，以避免因貼合滾輪直徑較大，在貼合時，過大的貼合 高度差及滾壓半徑，會使貼合完畢的膜彎曲，且可能產生氣泡排不干凈的情況，因此，在貼 合滾輪貼合的同時，以前方的輔助小滾輪為下一段需要貼合的膜提供一個貼合的傾角。
5、上述方案中，所述膜層吸著面應為柔性層，較佳采用絲網層，此絲網層可在在滿 足了一定平面張力后，又能達到一定的形變量，表面平整，柔軟的特性又不會損壞膜內的金 屬線絲的構造。在我們反復測試，結果在負壓下，20(Γ300目，8曠16Ν張力，線徑4-8個絲的 絲網層均能滿足貼合時的要求。
6、上述方案中，為保證所述膜層與載體在未貼合時就已粘合，需保證載體吸著面 與膜層吸著面的間距控制在一定的距離，且不能太大，經測試l_3mm的間距較為合適，并且 其間隙可以通過定位銷微量調節(jié)。
7、上述方案中，為了更好的排出氣泡，所述貼合滾輪可由一芯體上外包聚氨酯或 硅膠包膠層構成，所述聚氨酯或硅膠包膠層的厚度應為5mm-20mm，以使之具有最合適的軟硬度。
8、上述方案中，“所述上吸著板在貼合工作狀態(tài)下位于負壓箱體的膜層吸著面的 上方，且其底面作為載體吸著面與所述膜層吸著面相對；”此句是指上吸著板在貼合時位 于壓箱體的膜層吸著面的上方，而在貼合工作前放置膜層與載體時，上吸著板就不一定位 于負壓箱體的膜層吸著面的上方，它可以翻轉打開于負壓箱體的一側的，也可平移于負壓 箱體的一側。
由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點和效果1、由于本發(fā)明的貼合機構設于負壓箱體的膜層吸著面下方，工作時貼合滾輪是從下向 上頂起并沿載體吸著面滾動貼合，貼合時膜層和載體由負壓吸著定位不易跑位，從而貼合 時不易出現起皺及氣泡。
2、由于本發(fā)明采用驅動電機經絲杠螺母機構來帶動貼合滾輪的平移運動，并由氣 缸將滾輪上頂來提供貼合滾輪滾壓的壓力，從而可根據待貼合的膜層與載體的產品特性來 調整和精確控制滾輪的位移行程、滾壓速度以及滾壓壓力等參數要求，從而保證貼合質量。


附圖1為本發(fā)明實施例結構主視示意圖； 附圖2為附圖1的A-A剖視示意圖。
以上附圖中1、負壓箱體；2、上吸著板；3、貼合機構；4、膜層吸著面；5、載體吸著面；6、貼合滾輪；7、滾輪座；8、氣缸；9、導軌副；10、絲杠；11、驅動電機；12、鉸鏈機構；13、 上轉動體；14、下轉動體；15、樞軸；16、底座；17、導桿；18、直線軸承；19、輔助小滾輪；20、 支架；21、翻轉伺服電機；22、減速機；23、托膜板；24、筆形氣缸；25、上吸著板鎖緊機構。具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述 實施例參見附圖1、2所示一種貼膜機的貼合裝置，包括負壓箱體1、上吸著板2以及貼合機構3，所述負壓箱體1 的頂面采用柔性層，并作為用于吸著膜層的膜層吸著面4。所述上吸著板2在貼合工作狀態(tài) 下位于負壓箱體1的膜層吸著面4的上方，且其底面作為載體吸著面5與所述膜層吸著面 4相對。
所述貼合機構3設置于負壓箱體1內，它包括一貼合滾輪6，該貼合滾輪6橫跨設 于膜層吸著面4的下方，該貼合滾輪6支承在一滾輪座7上，該滾輪座7下連接作用一上下 垂直設置的氣缸8，該氣缸8為導桿氣缸，它相對負壓箱體1的內底面經導軌副9在垂直于 貼合滾輪的長度方向上滑動連接。并且，在導軌副9旁沿導軌副9的滑動方向設置有一絲 杠10，絲杠10上螺紋配合有螺母，該螺母與氣缸8底部相固定；所述絲杠10—端上經皮帶 皮帶輪傳動連接有一驅動電機11，該驅動電機11較佳采用伺服電機。
為了克服實際應用中可能因為機械部件裝配存在誤差，外力影響等因素，膜層吸 著面4可能會與載體吸著面5不平行，易造成不同區(qū)域貼合的力度不同的問題，在所述滾輪 座7與氣缸8間經一鉸鏈機構12連接，該鉸鏈機構12由上轉動體13、下轉動體14以及樞 軸15構成，所述上轉動體13與滾輪座7固定連接，下轉動體14與氣缸8的活塞桿端部固 定連接，而上轉動體13和下轉動體14在垂直于貼合滾輪6的長度方向上穿設所述樞軸15 連接，且，鉸鏈機構12內部設計有緩沖墊。
具體，所述氣缸8的缸體固定支承在一底座16上，該底座16與負壓箱體1的內底 面經所述導軌副9滑動連接，且底座16上固定連接所述與絲杠10配合的螺母。所述氣缸 8在貼合滾輪6的長度方向的兩側各設有一導桿17，導桿17上端與下轉動體14固定連接， 導桿17上套設有直線軸承18，并且所述直線軸承18固定于底座16上，構成上下導向機構， 以加強貼合機構，避免在貼合滾輪上下運動及貼合時因機構薄弱而導致顫抖。
并且，為避免因貼合滾輪6直徑較大，在貼合時，過大的貼合高度差及滾壓半徑， 會使貼合完畢的膜彎曲，且可能產生氣泡排不干凈的情況，因此，在沿貼合滾輪6的運動方 向所述貼合滾輪6的前方平行設有一輔助小滾輪19，該輔助小滾輪19也支承在滾輪座7 上，從而在貼合滾輪6貼合的同時，以前方的輔助小滾輪19為下一段需要貼合的膜提供一 個貼合的傾角，進一步保證貼合質量。
具體，所述膜層吸著面4與載體吸著面5間的間距為l_3mm，且膜層吸著面4采用 目數為200 300目、張力為8曠16Ν、線徑4-8個絲的絲網層。它能滿足一定平面張力，又能 具有一定的形變量，表面平整，柔軟的特性又不會損壞膜內的金屬線絲的構造。而載體吸著 面5以往通常的設計是在金屬板上加工小孔，利用負壓通過小孔來吸附，但是這種設計很 容易導致膜內的金屬線絲斷線。載體吸著面5最佳是采用一種名叫“微孔板”的鋁板，利用 其本身細而密的小孔的物理特性來達到吸附的目標，且保護膜內構造。
為了更好的排出氣泡，貼合滾輪6需要有合適的軟硬度，較佳是采用以下結構所 述貼合滾輪6為一芯體上外包聚氨酯或硅膠包膠層構成，所述聚氨酯或硅膠包膠層的厚度 應為 5mm-20mmo
在貼合前，為了所述上吸著板2可以翻轉打開，上吸著板2轉動連接在一支架20 上，且上吸著板2的轉軸經傳動機構、高精度的減速機22與一翻轉伺服電機21連接，由翻 轉伺服電機21經傳動機構(譬如齒輪)、高精度的減速機22帶動上吸著板2翻轉打開及關 閉動作。高精度減速機22保證了輸出力矩的同時，避免了傳動機構中齒輪運動的間隙，保 證上吸著板2每次翻轉的精度，保證每次上吸著板2翻轉時與絲網的間隙相同。
在貼合機構工作貼合前，負壓箱體1可相對上吸著板2平移運動完成校位工作，即 使載體的MARK和膜層的的MARK相對準。該校位工作可以由照相裝置加校位自動驅動裝置 來全自動實現，也可以由人工觀察加手搖調整來手動進行。故在校位工作時，因膜層吸著面 4的柔軟性，在負壓下，膜層可能呈現中心下凹的狀態(tài)，這對膜層和載體的校位來說，是有很 大影響的。因此在真空箱內還可設計一套托膜板機構，使得的膜層在校位時保持水平。所 述托膜板機構由兩對稱的托膜板23，以及作用于托膜板23的驅動機構組成，所述兩托膜板 23拼合襯于膜層吸著面4下，兩托膜板23的外側邊與負壓箱體1的側壁相鉸接構成對開結 構，各托膜板23下方作用的驅動機構相同，均主要由一筆形氣缸M構成，筆形氣缸M的缸 體底端相對負壓箱體1的內底面鉸接，而筆形氣缸M的活塞桿端部與托膜板23底面相鉸 接。在貼合時，兩托膜板23放下，避讓空間給貼合機構3動作。托膜板23的運動靠筆形氣 紅24控制。
在實際貼合機構動作時，貼合滾輪6頂出的壓力可能使上吸著板2發(fā)生晃動，因此 在上吸著板2上設置作用有一上吸著板鎖緊機構25，來鎖住上吸著板2，以此來消除上吸著 板2的晃動導致的貼合壓力不均勻。上吸著板鎖緊機構25可以是各式手動、氣動或電動結 構，譬如插銷等，如圖所示上吸著板鎖緊機構25為一小氣缸帶動一鎖緊頭，以鎖緊頭上的 卡槽卡嵌住上吸著板2的邊沿，將其鎖緊定位。
工作時，先控制翻轉伺服電機21將上吸著板2翻轉打開，在上吸著板2的載體吸 著面5上人工擺放載體(一般對于觸摸屏來說，載體也為一膜層)，在負壓箱體1的膜層吸著 面4上人工擺放上膜層，接著，啟動上吸著板2和負壓箱體1都抽負壓，使載體和膜層吸著 定位，再撕去載體和膜層上的保護層；然后，控制翻轉伺服電機21動作驅動上吸著板2翻轉 至負壓箱體1的上方，使載體和膜層重合相靠。此狀態(tài)下，兩托膜板23平襯于膜層吸著面 4下，此時通過上吸著板2上透明窗人工觀察或由照相裝置自動攝像，并經驅動裝置相對上 吸著板2移動負壓箱體1進行校位工作，即使載體和膜層的MARK相重合。當校位工作結束， 兩托膜板23下翻放下讓開，并且上吸著板鎖緊機構25將上吸著板2位置鎖定。再接著，啟 動貼合機構3，氣缸8驅動貼合滾輪6上移將膜層吸著面4上頂使膜層與載體貼緊，并且驅 動電機11經絲杠10螺母帶動貼合滾輪6以一定速度在膜層吸著面4上滾壓，即對膜層滾 壓，使膜層與載體完全貼合。
在針對貼合不同材質，厚度的，性能的光學膜、靜電膜時，對貼合的壓力、速度都有 一定的要求。作為一個可廣泛應用貼合的設備，必須具有采用一定的適應性。對了貼合滾 輪6滾壓的壓力可調設置，我們采用了壓力調節(jié)閥，可調范圍為flMpa，適用所有的氣源壓 力。而貼合速度的控制采用絲杠10、驅動電機11的帶動的控制方式，特別當驅動電機11采用伺服電機時，體現出以下優(yōu)點1、貼合速度利于控制，可直接在觸摸屏上設定和修改； 2、貼合滾輪6的運動行程更便于控制，根據所需貼合膜的大小，控制行程，利于縮短貼合時 間。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種貼膜機的貼合裝置，其特征在于包括負壓箱體、上吸著板以及貼合機構，所述 負壓箱體的頂面采用柔性層，并作為膜層吸著面；所述上吸著板在貼合工作狀態(tài)下位于負 壓箱體的膜層吸著面的上方，且其底面作為載體吸著面與所述膜層吸著面相對；所述貼合 機構設置于負壓箱體內，它包括一貼合滾輪，該貼合滾輪橫跨設于膜層吸著面的下方，該貼 合滾輪支承在一滾輪座上，該滾輪座下連接作用一上下垂直設置的氣缸，該氣缸相對負壓 箱體的內底面經導軌副在垂直于貼合滾輪的長度方向上滑動連接；并且沿導軌副的滑動方 向設置有一絲杠，絲杠上螺紋配合有螺母，該螺母與氣缸底部相固定；所述絲杠上連接有一 驅動電機。
2.根據權利要求1所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于所述滾輪座與氣缸間經一鉸 鏈機構連接，該鉸鏈機構由上轉動體、下轉動體以及樞軸構成，所述上轉動體與滾輪座固定 連接，下轉動體與氣缸的活塞桿端部固定連接，而上轉動體和下轉動體在垂直于貼合滾輪 的長度方向上穿設所述樞軸連接。
3.根據權利要求2所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于所述氣缸的缸體固定支承在 一底座上，該底座與負壓箱體的內底面經所述導軌副滑動連接；所述氣缸在貼合滾輪的長 度方向的兩側各設有一導桿，導桿上端與下轉動體固定連接，導桿上套設有直線軸承，并且 所述直線軸承固定于底座上，構成上下導向機構。
4.根據權利要求1所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于所述氣缸的缸體固定支承在 一底座上，該底座與負壓箱體的內底面經所述導軌副滑動連接；所述氣缸在貼合滾輪的長 度方向的兩側各設有一導桿，導桿上端與滾輪座固定連接，導桿上套設有直線軸承，并且所 述直線軸承固定于底座上，構成上下導向機構。
5.根據權利要求1所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于所述氣缸為導桿氣缸。
6.根據權利要求1所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于沿貼合滾輪的運動方向所述 貼合滾輪的前方平行設有一輔助小滾輪，該輔助小滾輪也支承在滾輪座上。
7.根據權利要求1所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于所述膜層吸著面為絲網層，其 目數為200 300目，張力為8Π6Ν,線徑4-8個絲。
8.根據權利要求1或7所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于所述膜層吸著面與載體 吸著面間的間距為l_3mm。
9.根據權利要求1所述貼膜機的貼合裝置，其特征在于所述貼合滾輪為一芯體上外 包聚氨酯或硅膠包膠層構成，所述聚氨酯或硅膠包膠層的厚度應為5mm-20mm。
全文摘要
一種貼膜機的貼合裝置，包括負壓箱體、上吸著板以及貼合機構，所述負壓箱體的頂面采用柔性層，并作為膜層吸著面；上吸著板在貼合工作狀態(tài)下位于負壓箱體的膜層吸著面的上方，且其底面作為載體吸著面與所述膜層吸著面相對；貼合機構設置于負壓箱體內，它包括一貼合滾輪，該貼合滾輪支承在一滾輪座上，該滾輪座下連接作用一上下垂直設置的氣缸，該氣缸相對負壓箱體的內底面經導軌副滑動連接；并且沿氣缸滑動方向設置有一絲杠，絲杠上的螺母與氣缸底部相固定；所述絲杠上連接有一驅動電機。本發(fā)明工作時貼合滾輪是從下向上頂起并沿載體吸著面滾動貼合，貼合時膜層和載體由負壓吸著定位不易跑位，從而貼合時不易出現起皺及氣泡問題。
文檔編號B32B41/00GK102029768SQ201010522
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者劉宏宇, 唐志穩(wěn), 景建平 申請人:蘇州凱蒂亞半導體制造設備有限公司