技术领域
[0001] 本申请涉及曲面膜贴合技术领域，具体涉及一种贴合装置。
相关背景技术
[0002] 贴附平面膜片至工件的曲面上时，一般先将平面膜片放置在膜片治具中，将工件放置在工件治具中，然后，对接膜片治具和工件治具，使得平面膜片对应至工件的曲面，最后，对膜片治具或工件治具施加作用力，使得平面膜片贴合在工件的曲面上。然而，上述贴合方式中膜片与工件的对接度差，贴合精度低，且容易使得平面膜片在工件的曲面处形成翘起，或，贴合后的膜片与工件的曲面之间产生气泡，在贴合后还需要进行平膜或脱泡处理，从而使得曲面膜的贴合效率低。
具体实施方式
[0114] 下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0115] 在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0116] 以下结合附图，对本案的各实施例进行详细说明。
[0117] 请参见图1，图1为适用于本申请实施例的带有离型膜200的膜片300的结构示意图。具体地，离型膜200贴附在膜片300上，膜片300的初始状态为平面结构，在膜片300的周缘成型为曲面后则撕除离型膜200。
[0118] 请参见图2，图2为通过本申请的贴合装置成型后的膜片300贴附在工件400上的结构示意图。具体地，成型后的膜片300贴附在工件400的表面，以备后续加工。其中，成型后的膜片300的周缘与工件400的表面的周缘均为曲面结构，膜片300可以为多层结构，工件400可以为玻璃或其他组件。
[0119] 为便于描述本申请的贴合装置，在图3、图8和图10中分别增加了三维坐标系。具体地，X轴方向为第一方向，Y轴方向为第二方向，Z轴方向为第三方向。其中，X轴方向、Y轴方向、Z轴方向相互垂直。
[0120] 请参见图3，本申请实施例提供一种贴合装置100，用于将平面的膜片300的周缘成型为曲面并贴合成型后的膜片300至工件400的表面上。贴合装置100包括机台110，分别设于机台110上的翻转机构120、成型模具130、取放料机构140及移膜机构150，翻转机构120用于翻转治具，治具用于承载工件400。
[0121] 本实施例中，贴合装置100可同时将两个平面的膜片300的周缘成型为曲面并贴合两个成型后的膜片300至两个工件400的表面，具体结构参见下文。
[0122] 请参见图4和图5，成型模具130为两个，两个成型模具130的结构相同且沿Y轴方向间隔设置，现以其中一个成型模具130予以详细说明。成型模具130包括真空腔体130a、公模131及顶升组件133。公模131活动设于真空腔体130a内并设有吸附孔131a，顶升组件133设于真空腔体130a的下方，用于推动公模131在真空腔体130a内运动，公模131用于承载并加热带有离型膜200的膜片300，吸附孔131a用于吸附膜片300的四周。
[0123] 请参见图5和图6，在一些实施例中，公模131包括底板1311、凸模件1312及加热件1313。底板1311设于真空腔体130a内并连接顶升组件133，加热件1313设于底板1311，凸模件1312设于加热件1313，用于承载膜片300，凸模件1312开设有吸附孔131a。本实施例中，底板1311设置有多个限位结构，有利于固定加热件1313。
[0124] 在一些实施例中，加热件1313设有方形环状的加热区1313a，凸模件1312包括导热体1312a及隔热体1312b。导热体1312a设于加热件1313上，且导热体1312a设有凸模部1312c和位于导热体1312a中部的开槽1312d。凸模部1312c的周缘为弧形，且对应设置在加热区1313a上，以加热成型膜片300的曲面部分，隔热体1312b嵌设在开槽1312d内，且隔热体
1312b穿过加热件1313并抵接于底板1311，隔热体1312b的顶部为平面，并与导热体1312a的凸模部1312c对接以形成成型面，导热体1312a的凸模部1312c及隔热体1312b均设有吸附孔
131a，当膜片300设置于成型面上时，吸附孔131a能够吸附膜片300的四周，以定位膜片300。
[0125] 故此，导热体1312a与隔热体1312b形成一套设结构，其中，导热体1312a的凸模部1312c用于将加热件1313的加热区1313a产生的热传导至膜片300的周缘，隔热体1312b对膜片300形成支撑并阻隔热量传递，使得膜片300仅在其四周处于被加热的状态，以便于膜片
300的四周形成曲面。
[0126] 请参见图4和图6，在一些实施例中，成型模具130还包括安装架134、贴合座135及抽真空件136。安装架134设于机台110，顶升组件133设于安装架134，贴合座135设于安装架134并位于顶升组件133上方，真空腔体130a设于贴合座135，抽真空件136设于安装架134并连通真空腔体130a，以使真空腔体130a内形成真空状态。本实施例中，抽真空件136为真空泵。
[0127] 请参见图6和图7，在一些实施例中，成型模具130还包括密封圈137，密封圈137的部分嵌设于贴合座135，密封圈137的另一份延伸至真空腔体130a内。顶升组件133包括顶升板1330、顶升驱动件1331、导向件1332、顶升轴1333、压力检测件1334及压力轴1335，顶升轴1333的一端连接压力轴1335，顶升轴1333的另一端活动穿设于贴合座135并与公模131连接，密封圈137套设于顶升轴1333并与顶升轴1333过盈配合，以阻止外部气体进入真空腔体
130a。导向件1332嵌设于贴合座135并设于密封圈137背离公模131的一侧，导向件1332套设于顶升轴1333并与顶升轴1333间隙配合。压力检测件1334设于压力轴1335和顶升板1330之间，用于检测顶升轴1333传递给公模131的作用力。顶升驱动件1331设于安装架134，用于驱动顶升板1330带动压力检测件1334、压力轴1335及顶升轴1333整体上移。本实施例中，顶升驱动件1331为气缸。
[0128] 故此，通过密封圈137和顶升轴1333的过盈配合，能够在满足顶升轴1333推动公模131的过程中，保证真空腔体130a内形成的真空状态不会被破坏，以确保贴合质量，减少产生的褶皱和气泡。而且压力检测件1334可实时检测顶升轴1333施加在公模131上的作用力，从而实时监测工件400与膜片300的贴合压力，有利于表征工件400与膜片300关于压力和贴合效果之间的关系，同时能够避免因顶升轴1333作用在公模131上的压力过大所导致的损坏膜片300或工件400。
[0129] 请参见图4，在一些实施例中，成型模具130还包括压持组件138。压持组件138包括压持驱动件1381及抵持件1382，压持驱动件1381设于安装架134并连接抵持件1382，用于驱动抵持件1382转动，以使抵持件1382压持治具至贴合座135。本实施例中，压持驱动件1381为旋转气缸，或者旋转气缸和升降气缸的复合件。
[0130] 本实施例中，每个成型模具130中的压持组件138为两个，两个压持组件138位于贴合座135的相对两侧。
[0131] 故此，通过压持组件138可在膜片300贴合至工件400上时，保持治具相对贴合座135相对固定，能够避免真空腔体130a内气体的泄露，有利于提高膜片300贴合至工件400上的质量。
[0132] 请参见图3和图8，取放料机构140包括搬运组件141、第一取放组件142及第二取放组件143。搬运组件141设于机台110，并连接第一取放组件142和第二取放组件143，搬运组件141用于带动第一取放组件142和第二取放组件143沿X轴方向和Y轴方向运动，以使第一取放组件142带动翻转机构120上的治具盖设于真空腔体130a且使治具上的工件400收纳于真空腔体130a内，并使第二取放组件143将带有离型膜200的膜片300放置在公模131上。
[0133] 请参见图8，在一些实施例中，搬运组件141包括取放料支架1411、第一平移驱动件1412、第一平移座1413、第二平移驱动件1414、第二平移座1415，取放料支架1411设于机台
110，第一平移驱动件1412设于取放料支架1411并连接第一平移座1413，用于驱动第一平移座1413沿X轴方向运动，第二平移驱动件1414设于第一平移座1413并连接第二平移座1415，用于驱动第二平移座1415沿Y轴方向运动。第一取放组件142包括第一升降驱动件1421、第一移载座1422及取放夹爪1423。第一升降驱动件1421设于第二平移座1415并连接第一移载座1422，用于驱动第一移载座1422沿Z轴方向运动，取放夹爪1423连接第一移载座1422，用于夹持治具。
[0134] 本实施例中，第一平移驱动件1412为步进电机，第二平移驱动件1414及第一升降驱动件1421分别为气缸。
[0135] 故此，第一取放组件142可配合搬运组件141带动取放夹爪1423在X轴、Y轴及Z轴三个方向运动，提高了取放夹爪1423夹持治具的效率。
[0136] 本实施例中，第一取放组件142为两个，两个第一取放组件142沿X轴方向间隔设置，以同时夹持两个治具。
[0137] 请参见图8和图9，第二取放组件143包括第二升降驱动件1431、第二移载座1432及取放吸附件1433。第二升降驱动件1431设于第二平移座1415并连接第二移载座1432，用于驱动第二移载座1432沿Z轴方向运动，取放吸附件1433连接第二移载座1432，用于吸附带有离型膜200的膜片300。
[0138] 本实施例中，第二升降驱动件1431为气缸。第二移载座1432和取放吸附件1433均为两个，且每个第二移载座1432的两端分别连接第二升降驱动件1431和一个取放吸附件1433，以使得第二取放组件143可同时吸附两个带有离型膜200的膜片300。
[0139] 请参见图3和图10，移膜机构150包括设于机台110的安装支架151、设于安装支架151的移载组件152、连接移载组件152的撕膜组件153及连接撕膜组件153的母模组件154。
移载组件152用于驱动撕膜组件153和母模组件154盖设于真空腔体130a。顶升组件133用于推动公模131带动加热后的膜片300及离型膜200抵压至母模组件154，以使膜片300的四周成型为曲面，吸附孔131a用于吸附成型后的膜片300的曲面部分，撕膜组件153还用于撕取成型后的膜片300上的离型膜200，顶升组件133还用于推动公模131带动成型后的膜片300抵压至治具上的工件400，以贴合膜片300至工件400上。
[0140] 压持驱动件1381还驱动抵持件1382压持母模组件154至贴合座135上，以在加热带有离型膜200的膜片300时，保持母模组件154相对贴合座135的固定，能够避免真空腔体130a内气体的泄露，有利于提高带有离型膜200的膜片300被加热的稳定性，从而提高了膜片300成型后的质量。
[0141] 请参见图10和图11，在一些实施例中，移载组件152包括横向移载驱动件1521、横向移载座1522、纵向移载驱动件1523、纵向移载座1524、第三升降驱动件1525及第三移载座1526。横向移载驱动件1521设于安装支架151并连接横向移载座1522，用于驱动横向移载座
1522沿X轴方向运动，纵向移载驱动件1523设于横向移载座1522并连接纵向移载座1524，用于驱动纵向移载座1524沿Y轴方向运动，第三升降驱动件1525设于纵向移载座1524并连接第三移载座1526，用于驱动第三移载座1526沿Z轴方向运动。撕膜组件153包括撕膜驱动件
1531及撕膜夹爪1532，撕膜驱动件1531设于第三移载座1526并连接撕膜夹爪1532，用于驱动撕膜夹爪1532夹持成型后膜片300上的离型膜200。母模组件154包括母模驱动件1541和母模1542，母模驱动件1541设于第三移载座1526，用于夹持母模1542，撕膜夹爪1532连接第三移载座1526。
[0142] 本实施例中，横向移载驱动件1521及纵向移载驱动件1523分别为步进电机，第三升降驱动件1525、撕膜驱动件1531及母模驱动件1541均为气缸。
[0143] 本实施例中，膜片300成型后，母模驱动件1541夹持母模1542与撕膜驱动件1531夹持成型后膜片300上的离型膜200同步进行，以提高移膜的效率。
[0144] 请参见图3和图12，在一些实施例中，翻转机构120包括翻转支架121、翻转驱动件122、夹持驱动件123及卡持件124。翻转支架121设于机台110，治具500与翻转支架121转动连接，翻转驱动件122设于翻转支架121并连接治具500，用于驱动治具500翻转，夹持驱动件
123设于翻转支架121并连接卡持件124，用于驱动卡持件124卡持至治具500。
[0145] 本实施例中，翻转驱动件122为气缸，工件400可通过卡扣的方式固定在治具500上。翻转驱动件122、夹持驱动件123及卡持件124均为两个，用于同时带动对应连接的治具500翻转。其中，每个翻转驱动件122连接一个治具500，两个夹持驱动件123间隔设于翻转支架121，并分别连接两个卡持件124。
[0146] 上述的贴合装置100的工作过程可大致包括如下步骤：
[0147] S100，放置工件400至位于翻转机构120的治具500上，翻转机构120驱动治具500带动工件400翻转预设角度。
[0148] 具体地，可通过机械手移载工件400至治具500上。本实施例中，预设角度为180°。
[0149] S200，通过贴合装置100的搬运组件141和第二取放组件143放置带有离型膜200的膜片300至贴合装置100的公模131上，并使膜片300抵接至公模131。
[0150] 膜片300抵接至公模131时，离型膜200位于膜片300背离公模131的一侧。
[0151] S300，通过贴合装置100的移载组件152带动母模组件154盖设于真空腔体130a，压持驱动件1381驱动抵持件1382压持母模组件154的母模1542至贴合座135上，母模驱动件1541与母模1542分离，通过公模131中的加热件1313对膜片300加热并加热至预设温度。
[0152] 膜片300在被加热过程中可与离型膜200的周缘发生分离，以便于后续撕膜组件153带动离型膜200脱离加热后的膜片300。
[0153] S400，通过贴合装置100的顶升组件133推动公模131靠近母模1542，以使加热后的离型膜200抵压至母模1542。
[0154] 具体地，当加热温度达到预设需求后，公模131中的凸模件1312在顶升组件133的推动下挤压加热后的离型膜200和膜片300至母模1542上，凸模件1312与母模1542对接围设的结构与所需的膜片300的结构相同。
[0155] S500，通过贴合装置100的成型模具130使真空腔体130a内形成真空状态，并保压预定时长，以使膜片300的四周被成型为曲面。
[0156] S600，顶升组件133带动公模131及成型后的膜片300及离型膜200脱离母模1542，移载组件152带动母模组件154的母模驱动件1541夹持母模1542以脱离成型模具130，同时，撕膜驱动件1531驱动撕膜夹爪1532撕取离型膜200脱离成型后的膜片300，从而同时完成开模和撕膜动作。
[0157] 具体地，离型膜200脱离成型后的膜片300后，成型后的膜片300的粘结层朝上，以便于成型后的膜片300通过粘结层贴合在工件400上。
[0158] S700，通过贴合装置100的搬运组件141和第一取放组件142带动翻转机构120上承载有工件400的治具500盖设于真空腔体130a，并使工件400与成型后的膜片300相对应，压持驱动件1381驱动抵持件1382压持治具500至贴合座135上。
[0159] 具体地，工件400上需要贴合的位置与成型后的膜片300上的粘结层在Z轴方向上相对应。
[0160] S800，通过成型模具130使真空腔体130a内形成真空状态。
[0161] 具体地，通过成型模具130的中抽真空件136使真空腔体130a内形成真空状态。
[0162] S900，顶升组件133推动公模131带动成型后的膜片30抵压至工件400，通过成型模具130使得真空腔体130a内的压力达到预设值并保压预定时长，以使成型后的膜片300贴合至工件400上。
[0163] 具体地，压力的预设值和保压的时长可基于实际需要进行适时调整。
[0164] S1000，顶升组件133带动公模131脱离成型后的膜片300，搬运组件141和第一取放组件142带动治具500及贴附有成型后的膜片300的工件400脱离成型模具130。
[0165] 上述贴合装置100中，取放料机构140中的搬运组件141和第二取放组件143将带有离型膜200的膜片300放置在公模131上，取放料机构140中的搬运组件141和第一取放组件142带动承载有工件400的治具500盖设于真空腔体130a并使工件400收纳于在真空腔体
130a内，移膜机构150中的母模组件154可在移载组件152的带动下盖设于真空腔体130a，使得膜片300的成型、真空环境的形成以及成型后的膜片300的贴合均在成型模具130完成，膜片300和工件400的对接精度高，提高了曲面膜的贴合精度，且简化了贴合流程，缩短了贴合时长，从而提高了曲面膜的贴合效率。
[0166] 对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。
[0167] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。
