一种气囊式真空贴合机构及贴合装置的制作方法

1.本实用新型属于贴合装置技术领域，尤其涉及一种气囊式真空贴合机构及贴合装置。


背景技术：

2.在真空贴合过程中，真空贴合机构的上腔体与下腔体形成密闭腔体，上腔体内的模组与下腔体内治具上的盖板在真空状态下压合，有效的克服了气泡及彩虹纹等工艺缺陷，是3c行业中生产显示模组的必备工艺。
3.显示模组按照屏幕的类型可以分为：平面单屏显示模组、平面双屏(多屏)显示模组、曲面单屏显示模组、曲面双屏(多屏)显示模组四种。目前，需要针对不同的显示模组种类使用不同类型的真空贴合机构，或者在同一真空贴合机构中进行上腔组件与下腔组件的更换，花费较长时间调校，费时费力，而且难以将真空贴合机构应用于全自动生产线上，以提高生产效率。
4.因此，需要一种气囊式真空贴合机构及贴合装置来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种气囊式真空贴合机构及贴合装置，以兼容多种类型的显示模组的真空贴合，提高气囊式真空贴合机构的通用性。
6.为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种气囊式真空贴合机构，包括：
8.机架，
9.上腔组件，包括上腔体、气囊和第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述机架上，所述第一驱动件的输出端吊装有所述上腔体，所述上腔体的底部开口，所述气囊封堵设置于所述上腔体的开口端；所述气囊外侧能够贴合有网板，所述网板上设置有模组；
10.下腔组件，包括下腔体、治具和第二驱动件，所述治具可拆卸地设置于所述下腔体内，并能够承载有盖板；所述第二驱动件的输出端与所述治具传动连接，所述第二驱动件被配置为能够在所述上腔体与所述下腔体对接形成上下两个密闭腔体时，驱动所述治具靠近所述网板；
11.气体发生器，被配置为能够在两个所述密闭腔体抽成真空状态后向所述上腔体内充入气体，以使得所述气囊与所述网板沿所述盖板的上表面发生形变，并将所述模组贴合于所述盖板上。
12.进一步地，所述下腔组件还包括：
13.基座；
14.滑台，所述下腔体设置于所述滑台上，所述滑台能够分别沿x轴方向和y轴方向滑动地设置于所述基座上，并能够沿所述y轴方向移动至所述上腔体的正下方。
15.进一步地，所述气囊式真空贴合机构还包括：
16.视觉组件，被配置为能够分别采集所述模组与所述盖板的位置信息；所述滑台被配置为能够根据所述视觉组件采集的位置信息分别沿所述x轴方向和/或所述y轴方向移动，以使所述模组与所述盖板正对设置。
17.进一步地，所述治具上开设有吸附孔，所述吸附孔与所述气体发生器连通，以使所述治具真空吸附所述盖板。
18.进一步地，所述气囊式真空贴合机构还包括：
19.定位组件，被配置为将所述气囊抵压于所述上腔体的开口端，并能够将所述网板抵压于所述气囊上。
20.进一步地，所述定位组件包括：
21.第三驱动件和压板，所述上腔体外侧壁沿其周向间隔设置多个所述第三驱动件，所述第三驱动件的输出端连接有所述压板；所述气囊的外周具有第一吊板，所述网板的外周具有第二吊板，所述第一吊板与所述第二吊板分别与对应的所述压板抵压配合。
22.进一步地，所述气囊式真空贴合机构还包括：
23.真空检测单元，被配置为能够检测两个所述密闭腔体内的真空度。
24.进一步地，所述气囊式真空贴合机构还包括：
25.摄像机，所述上腔体与所述下腔体的侧壁上均安装有所述摄像机，所述摄像机用于获取所述上腔体与所述下腔体内的图像信息。
26.进一步地，所述上腔体与所述下腔体的侧壁上均开设有观察窗。
27.一种贴合装置，包括上述气囊式真空贴合机构。
28.本实用新型的有益效果为：
29.本实用新型提出的气囊式真空贴合机构，气囊封堵于上腔体的开口端，使得上腔体形成密闭腔体。当下腔体与上腔体对接后，下腔体形成密闭腔体，且第二驱动件驱动治具升高并靠近上腔体的网板，使得治具上的盖板与网板上的模组正对设置。气体发生器能够将两个密闭腔体抽成真空状态，然后再向上腔体内充入气体，上腔体产生正压并与下腔体产生压力差。气囊在正压气体的作用下膨胀变形，并挤压网板和模组同步变形，使得气囊与网板沿盖板的上表面发生形变，并将模组贴合于盖板上，实现了模组与盖板的真空贴合。同时，治具可拆卸地设置于下腔体内，根据不同类型的显示模组更换相适配的治具即可实现不同显示模组的真空贴合，使得气囊式真空贴合机构能够兼容多种显示模组的真空贴合，提高了气囊式真空贴合机构的通用性。
30.本实用新型提出的贴合装置包括上述的气囊式真空贴合机构，通过气囊实现模组与盖板的真空贴合。根据不同类型的显示模组更换相适配的治具即可实现不同显示模组的真空贴合，使得贴合装置能够兼容多种显示模组的真空贴合，提高了贴合装置的通用性，有利于贴合装置应用到全自动生产线上。
附图说明
31.图1是本实用新型实施例提供贴合过程中的气囊式真空贴合机构的结构示意图；
32.图2是本实用新型实施例提供的安装有网板的上腔组件的结构示意图；
33.图3是图2中a处的局部放大图；
34.图4是本实用新型实施例提供的下腔组件的结构示意图。
35.图中部件名称和标号如下：
36.10、网板；101、第二吊板；
37.1、机架；11、运输梁；
38.2、上腔组件；21、上腔体；221、气囊框；222、第一吊板；23、第一驱动件；24、第三驱动件；25、压板；
39.3、下腔组件；31、下腔体；32、治具；321、吸附孔；33、基座；331、支脚；332、万向轮；34、滑台；
40.4、摄像机；5、观察窗。
具体实施方式
41.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
42.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
45.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
46.本实施例公开了一种气囊式真空贴合机构，该气囊式真空贴合机构包括机架1、上腔组件2、下腔组件3以及气体发生器。上腔组件2包括上腔体21、气囊和第一驱动件23。第一驱动件23设置于机架1上，第一驱动件23的输出端吊装有上腔体21。上腔体21的底部开口，气囊封堵设置于上腔体21的开口端。气囊外侧能够贴合有网板10，网板10上设置有模组(图中未显示)。下腔组件3包括下腔体31、治具32和第二驱动件，治具32可拆卸地设置于下腔体31内，并能够承载有盖板(图中未显示)。第二驱动件的输出端与治具32传动连接。当上腔体21与下腔体31对接形成上下两个密闭腔体时，第二驱动件驱动治具32靠近网板10。气体发生器在两个密闭腔体抽成真空状态后向上腔体21内充入气体，以使得气囊与网板10沿盖板的上表面发生形变，并将模组贴合于盖板上。
47.该气囊式真空贴合机构的具体贴合过程为：气囊封堵于上腔体21的开口端，使得上腔体21形成密闭腔体。当下腔体31与上腔体21对接后，下腔体31形成密闭腔体，且第二驱动件驱动治具32升高并靠近上腔体21的网板10，使得治具32上的盖板与网板10上的模组正对设置。气体发生器能够将两个密闭腔体抽成真空状态，然后再向上腔体21内充入气体，上腔体21内产生正压并与下腔体31产生压力差。气囊在正压气体的作用下膨胀变形，并挤压网板10和模组同步变形，使得气囊与网板10沿盖板的上表面发生形变，并将模组贴合于盖板上，实现了模组与盖板的真空贴合。
48.需要说明的是，气体发生器为现有的成熟产品，能够进行抽气和充气操作，从而将下腔体31与上腔体21抽成真空状态，并能够向上腔体21充气。可以理解的是，气体发生器通过管路分别与下腔体31与上腔体21连通，对于其具体的连接结构，在此不再进行赘述。
49.在本实施例中，由于治具32可拆卸地设置于下腔体31内，因此可以根据不同类型的显示模组更换相适配的治具32即可实现不同显示模组的真空贴合，使得气囊式真空贴合机构能够兼容多种显示模组的真空贴合，提高了气囊式真空贴合机构的通用性。
50.如图1和图2所示，本实施例的机架1为龙门架，具有四根呈矩阵布置的竖梁，提高了机架1的稳定支撑。第一驱动件23的数量为六个，其中四个第一驱动件23沿上腔体21的周向分布，另外两个第一驱动件23位于上腔体21的上方，使得上腔体21受力均匀，提高了上腔体21的升降运动的平稳性。由于六个第一驱动件23能够同步动作，避免上腔体21发生倾斜，有利于上腔体21与下腔体31的贴合对接。
51.为避免气囊式真空贴合机构运输过程中上腔体21发生晃动，本实施例的气囊式真空贴合机构还包括运输梁11，该运输梁11的两端分别通过螺栓与机架1和上腔体21的外壁固定连接，以锁定上腔体21与机架1的相对位置，从而避免上腔体21在运输过程中发生晃动。当气囊式真空贴合机构移动至指定工位并在开启前，需要将运输梁11拆下，以保证气囊式真空贴合机构正常工作。
52.本实施例的第一驱动件23可以为伺服电机，具有控制精度高的特点，有利于精确控制上腔体21的升降位移。伺服电机的电推杆伸长，能够带动上腔体21竖直下降，以与下腔体31对接形成上下两个密闭腔体。当贴合完成后，伺服电机的电推杆收缩，能够带动上腔体21竖直升高，以与下腔体31脱离接触。当然，第一驱动件23还可以为气缸或液压缸等。
53.如图2所示，本实施例的气囊包括气囊本体和气囊框221，气囊本体的外缘封装于气囊框221内，使得气囊本体保持水平绷紧状态，从而使气囊本体具有足够的弹性挤压力。气囊框221的外周通过螺栓安装有多个第一吊板222，以便于搬运或安装。
54.需要说明的是，网板10由外部的网箱装置提供，气囊与网板10沿竖直方向依次叠置于上腔体21的开口端。需要注意的是，模组通过粘接方式安装于网板10的下端面，使得上腔体21被抽成真空状态时模组依然能够稳定地安装在网板10上。
55.为实现气囊与网板10的稳定安装，气囊式真空贴合机构还包括定位组件，定位组件能够将气囊抵压于上腔体21的开口端，并能够将网板10抵压于气囊上。
56.如图2和图3所示，定位组件包括第三驱动件24和压板25，上腔体21外侧壁沿其周向间隔设置多个第三驱动件24，第三驱动件24的输出端连接有压板25。网板10的外周具有第二吊板101，第一吊板222与第二吊板101分别与对应的压板25抵压配合。
57.具体地，本实施例的第三驱动件24为气缸，气缸的活塞杆的端部连接有压板25。本
实施例的第三驱动件24的数量为多个，并沿上腔体21的周向安装于上腔体21的侧壁上。其中一部分的第三驱动件24的活塞杆收缩，使得对应的压板25抵压于第一吊板222，从而拉紧气囊框221，实现了气囊的稳固安装。另一部分的第三驱动件24的活塞杆收缩，使得对应的压板25抵压于第二吊板101，从而拉紧网板10，实现了网板10的稳定安装。第三驱动件24还可以为电机或液压缸等。
58.气囊式真空贴合机构还包括真空检测单元，真空检测单元能够检测两个密闭腔体内的真空度。本实施例的真空检测单元可以为压力传感器，在上腔体21与下腔体31内均安装有压力传感器，以分别测量上腔体21和下腔体31的压力值。
59.当两个压力传感器测得的上腔体21与下腔体31的压力值低至系统设定值后，判定上腔体21与下腔体31内呈真空状态。同时，该真空检测单元还能够监测上腔体21内充入气体后的压力值，从而精确控制上腔体21的正压压强，使上腔体21与下腔体31保持稳定的压力差。上述系统设定值可以根据真空贴合需求进行设定，对于其具体数值不作限定。
60.如图1和图4所示，下腔组件3还包括基座33和滑台34，下腔体31设置于滑台34上，滑台34能够分别沿x轴方向和y轴方向滑动地设置于基座33上，并能够沿y轴方向移动至上腔体21的正下方。
61.本实施例的模组通过人工上料，基座33上沿y轴方向具有上料工位和贴合工位，且贴合工位位于上腔体21的正下方。下腔体31随滑台34在上料工位和贴合工位之间切换。当滑台34位于上料工位时，通过人工将待贴合的盖板放置于下腔体31的治具32上。然后滑台34滑动至贴合工位，使得下腔体31位于上腔体21的正下方，以便于两个腔体贴合对接。
62.需要说明的是，本实施例的治具32为仿形治具，根据盖板的不同类型，治具32可以为平面治具和曲面治具。同时，当进行曲面双屏显示模组的贴合时，若两个盖板的曲率相同，则曲面治具的上表面具有相同的曲率。若两个盖板的曲率不同，则曲面治具的上表面具有不同的曲率，以满足曲面双屏显示模组的贴合需求。
63.在本实施例中，根据不同类型的盖板更换相适配的治具32即可使气囊式真空贴合机构能够兼容多种显示模组的真空贴合，提高了气囊式真空贴合机构的贴合效率和适用范围，具有良好的通用性。
64.具体地，治具32上开设有吸附孔321，吸附孔321与气体发生器连通，以使治具32真空吸附盖板。通过真空吸附的方式提高了盖板的稳定性，同时，性对于夹持固定，本实施例的治具32能够保护盖板免受挤压力或夹持力的损伤。
65.需要说明的是，本实施例的第二驱动件可以为伺服电机，具有控制精度高的特点，有利于精确控制治具32的升降位移。伺服电机的电推杆伸长，能够带动治具32升高，以靠近网板10，从而使盖板与模组相靠近。当贴合完成后，伺服电机的电推杆收缩，能够带动治具32竖直下降，以与网板10脱离接触。当然，第二驱动件还可以为气缸或液压缸等。
66.如图1所示，机架1安装于基座33上，便于上腔体21和下腔体31对接。同时使上腔组件2与下腔组件3连接为一个整体，便于气囊式真空贴合机构的移动，同时便于将气囊式真空贴合机构应用于贴合工艺的全自动生产线上。
67.进一步地，基座33的底端周向分布有多个支脚331和多个万向轮332。本实施例的支脚331螺纹连接于基座33的底端，以便于通过旋拧支脚331提高基座33与地面的距离。当需要使用气囊式真空贴合机构时，通过万向轮332快速将气囊式真空贴合机构移动至指定
工位上，然后旋转支脚331，使得万向轮332与地面脱离接触，并顶升基座33，实现了气囊式真空贴合机构的稳固定位。
68.为了保证盖板与模组的贴合精度，气囊式真空贴合机构还包括视觉组件，视觉组件能够分别采集模组与盖板的位置信息。滑台34根据视觉组件采集的位置信息分别沿x轴方向和/或y轴方向移动，以使模组与盖板正对设置。通过滑台34在贴合工位的位置微调，提高了盖板与模组的贴合精度，保证了贴合质量。
69.本实施例的是视觉组件可以为ccd相机，从而准确获取模组与盖板的位置信息。当然，视觉组件还可为激光扫描仪等机构，只需能够准确获取模组与盖板的位置信息即可。可以理解的是，气囊式真空贴合机构还包括第四驱动件，该第四驱动件与滑台34传动连接，以驱动滑台34在上料工位和贴合工位之间切换。第四驱动件可以为电机、气缸或液压缸等。
70.如图1、图2和图4所示，气囊式真空贴合机构还包括摄像机4，上腔体21与下腔体31的侧壁上均安装有摄像机4，摄像机4用于获取上腔体21与下腔体31内的图像信息。操作人员能够通过摄像机4监控上腔体21与下腔体31内的贴合过程，避免盖板与模组发生错位等情况，保证了贴合质量，有利于降低显示模组的不良率。
71.进一步地，上腔体21与下腔体31的侧壁上均开设有观察窗5，以方便操作人员通过观察窗5直观地观测上腔体21与下腔体31内的贴合过程，进一步避免盖板与模组发生错位等情况，保证了贴合质量。
72.本实施例还公开了一种贴合装置，该贴合装置包括上述的气囊式真空贴合机构。通过气囊实现模组与盖板的真空贴合。根据不同类型的显示模组更换相适配的治具32即可实现不同显示模组的真空贴合，使得贴合装置能够兼容多种显示模组的真空贴合，提高了贴合装置的通用性，有利于贴合装置应用到全自动生产线上。
73.以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。