一种曲面LCD贴膜装置

技术领域

本发明涉及LCD贴膜技术领域，具体涉及一种曲面LCD贴膜装置。

背景技术

LCD指的是液晶显示屏，其英文全称是Liquid Crystal Display，是属于平面显示器的一种，用于电视机及计算机的屏幕显示；液晶显示屏使用了两片极化材料中的液体水晶溶液，使电流通过该液体时会使水晶重新排列达到成像的目的。

随着车载LCD行业发展迅速，小尺寸的平面LCD满足不了新能源汽车的需求，大尺寸曲面车载LCD便应运而生。在贴膜时，曲面贴附相较于平面贴附难度大，对精度和贴附方式要求更高。为此，提出一种曲面LCD贴膜装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决大尺寸曲面车载LCD在贴膜时存在的贴附难度大、对精度和贴附方式要求高的问题，提供了一种曲面LCD贴膜装置。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括设置在机台上的第一料仓、第一取膜机械手、第一撕膜载台、搬运机械手、第一覆膜机械手、第一定位载台、第二定位载台、第二料仓、第二取膜机械手、第二撕膜载台、第二覆膜机械手、第三定位载台、抚平组件、第一CCD相机、第三CCD相机；

所述第一料仓，用于供人工上料LCD膜片，并存储LCD膜片；

所述第一取膜机械手，用于将设定数量的LCD膜片从第一料仓中取出，并移至第一撕膜载台上；

所述第一撕膜载台，用于移动其上的LCD膜片至第一覆膜机械手处；

所述搬运机械手，用于搬运曲面LCD；

所述第一覆膜机械手，用于从第一撕膜载台上剥离一片LCD膜片，移动至第一CCD相机处对LCD膜片进行拍照，并进行覆膜工作；

所述第一定位载台、第二定位载台、第三定位载台，均用于对曲面LCD进行定位；

所述第二料仓，用于供人工上料FPC膜片，并存储FPC膜片；

所述第二取膜机械手，用于从第二料仓中取出多片FPC膜片；

所述第二撕膜载台，用于移动其上的FPC膜片至第二覆膜机械手处；

所述第二覆膜机械手，用于从第二撕膜载台上剥离多片FPC膜片，移动至第三CCD相机处，对FPC膜片进行拍照，并进行覆膜工作；

所述抚平组件，用于对曲面LCD上的FPC进行抚平。

更进一步地，所述第一取膜机械手、第二取膜机械手均包括多个第一真空吸盘、Z轴直线驱动单元、X轴直线驱动单元，所述第一真空吸盘与所述Z轴直线驱动单元连接，所述Z轴直线驱动单元与所述X轴直线驱动单元连接，所述X轴直线驱动单元与所述机台连接。

更进一步地，所述第一撕膜载台、第二撕膜载台包括第一载台框架、第一载台板、多个第一定位气缸、载台直线驱动单元；所述第一载台板通过所述载台直线驱动单元与所述第一载台框架连接，位于所述第一载台框架的一端，所述第一载台框架与机台连接，所述第一定位气缸设置在所述第一载台框架上并与其滑动连接。

更进一步地，所述第一撕膜载台、第二撕膜载台均还包括压膜机构，所述压膜机构设置在所述第一载台框架的另一端，通过所述压膜机构对LCD膜片进行压膜处理。

更进一步地，所述搬运机械手包括第一多轴机械手臂、夹具、多个第二真空吸盘，所述第一多轴机械手臂安装在所述机台上，所述夹具与所述第一多轴机械手臂的末端连接，多个第二真空吸盘均设置在所述夹具上。

更进一步地，所述第一CCD相机位于所述第一撕膜载台的一侧，对LCD膜片进行拍照，获得LCD膜片的位置信息；所述第三CCD相机位于所述第二撕膜载台的一侧，用于对FPC膜片拍照，获得FPC膜片的位置信息。

更进一步地，所述第一覆膜机械手包括第二多轴机械手臂、第一气动覆膜头、滚轮、第二CCD相机，所述第二多轴机械手臂安装在所述机台上，所述第一气动覆膜头设置在所述第二多轴机械手臂的末端，所述滚轮设置在所述第一气动覆膜头上，所述第二CCD相机设置在所述第一气动覆膜头的端部。

更进一步地，第二覆膜机械手包括第三多轴机械手臂、第二气动覆膜头、第四CCD相机，所述第三多轴机械手臂安装在所述机台上，所述第二气动覆膜头、第四CCD相机均设置在所述第三多轴机械手臂的端部。

更进一步地，所述第一定位载台、第二定位载台、第三定位载台均包括升降吸盘，所述第三定位载台中升降吸盘吸附曲面LCD的凸面，第一定位载台/第二定位载台中升降吸盘吸附曲面LCD凸面。

更进一步地，所述第三定位载台上设置有FPC顶起机构，所述FPC顶起机构包括顶起气缸、上顶块，所述顶起气缸设置所述第三定位载台上，所述上顶块与所述顶起气缸连接；所述抚平组件包括移栽手臂、下压气缸、下压块，所述移栽手臂安装在所述机台上，所述下压气缸设置在所述移栽手臂上，所述下压块与所述下压气缸的缸柱连接。所述下压块与所述上顶块形状匹配。

本发明相比现有技术具有以下优点：该曲面LCD贴膜装置，能够方便地对曲面LCD进行表面以及FPC覆膜工作，通过第一定位载台、第二定位载台，实现LCD膜片的交替覆膜，大大提高了覆膜效率；并且通过设置的多个CCD相机，能够精确地对LCD膜片与曲面LCD相对位置进行矫正，以及对FPC和FPC膜片的相对位置进行矫正，保证了贴附品质。

附图说明

图1是本发明实施例中曲面LCD贴膜装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中第一取膜机械手的结构示意图；

图3是本发明实施例中第一撕膜载台的结构示意图；

图4是本发明实施例中搬运机械手的结构示意图；

图5是本发明实施例中第一CCD相机的结构示意图；

图6是本发明实施例中第一覆膜机械手的结构示意图；

图7是本发明实施例中第一定位载台与第二定位载台的相配合示意图；

图8是本发明实施例中第二覆膜机械手的结构示意图；

图9是本发明实施例中第三定位载台的结构示意图；

图10是本发明实施例中抚平组件的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种曲面LCD贴膜装置，包括机台1、第一料仓11、第一取膜机械手12、第一撕膜载台13、搬运机械手2、第一覆膜机械手31、第一定位载台32、第二定位载台33、第二料仓41、第二取膜机械手42、第二撕膜载台43、第二覆膜机械手51、第三定位载台52、抚平组件6、第一CCD相机7、第三CCD相机8，所述第一料仓11、第一取膜机械手12、第一撕膜载台13、搬运机械手2、第一覆膜机械手31、第一定位载台32、第二定位载台33、第二料仓41、第二取膜机械手42、第二撕膜载台43、第二覆膜机械手51、第三定位载台52、抚平组件6、第一CCD相机7、第三CCD相机8均设置在所述机台1上。

在本实施例中，所述第一料仓11用于供人工上料LCD膜片，并存储LCD膜片。

如图2所示，在本实施例中，所述第一取膜机械手12用于将设定数量的LCD膜片从第一料仓11中取出，并移至第一撕膜载台13上；所述第一取膜机械手12包括多个第一真空吸盘121、Z轴直线驱动单元122、X轴直线驱动单元123，所述第一真空吸盘121与所述Z轴直线驱动单元122连接，所述Z轴直线驱动单元122与所述X轴直线驱动单元123连接，Z轴直线驱动单元122下行，利用第一真空吸盘121将LCD膜片从第一料仓11中取出，同时Z轴直线驱动单元122上行，带动第一真空吸盘121及其吸取的LCD膜片上升，然后通过X轴直线驱动单元123带动Z轴直线驱动单元122水平移动，将LCD膜片移栽至第一撕膜载台13上。

在本实施例中，所述第一取膜机械手还包括两个抖膜气缸124，所述第一真空吸盘121通过所述抖膜气缸124与所述Z轴直线驱动单元122连接，用于在取膜时进行交替抖动，防止将下方的LCD膜片带起。

如图3所示，在本实施例中，所述第一撕膜载台13用于移动其上的LCD膜片至第一覆膜机械手31处，所述第一撕膜载台13包括第一载台框架131、第一载台板132、多个第一定位气缸133、载台直线驱动单元134；所述第一载台板132通过所述载台直线驱动单元134与所述第一载台框架131连接，位于所述第一载台框架131的一端，所述第一载台框架131与机台1固定连接，所述第一定位气缸133设置在所述第一载台框架131上并与其滑动连接，用于对第一载台板132上的LCD膜片进行定位工作，通过所述载台直线驱动单元134将第一载台板132及其上的LCD膜片向另一端运动，方便第一覆膜机械手31从第一载台板132上取LCD膜片。

所述第一撕膜载台13还包括压膜机构135，所述压膜机构135设置在所述第一载台框架131的另一端，所述压膜机构135用于对LCD膜片进行压膜处理，防止在取LCD膜片时，将底部的底膜带起，造成取膜失败(LCD膜片下方有层底膜，5片LCD膜片共用一片底膜，需要将要贴在LCD上的LCD膜片从底膜上剥离下来)。

所述第一撕膜载台13还包括废膜回收机构，所述废膜回收机构包括夹取气缸1361、废膜桶1362，所述夹取气缸1361、废膜桶1362均设置在所述第一载台框架131上，所述废膜桶1362位于所述夹取气缸1361的一侧，夹取气缸1361用于夹取LCD膜片的底膜(废膜)，并将其移动到废膜桶1362处进行释放，实现废膜回收。

如图4所示，在本实施例中，所述搬运机械手2用于搬运曲面LCD，所述搬运机械手2包括第一多轴机械手臂21、夹具22、多个第二真空吸盘23，所述第一多轴机械手臂21固定安装在所述机台1上，所述夹具22与所述第一多轴机械手臂21的末端连接，多个第二真空吸盘23均设置在所述夹具22上，用于对曲面LCD起到真空吸附作用，进而实现搬运。

如图5所示，在本实施例中，所述第一CCD相机7位于所述第一撕膜载台13的一侧，所述第一CCD相机7包括相机71、连接板72，所述相机71成切线垂直方向(垂直于待贴膜的曲面LCD的起始位置的切线)设置并与所述连接板72连接，所述连接板72固定于所述机台1上。

如图6所示，在本实施例中，所述第一覆膜机械手31用于从第一撕膜载台13上剥离一片LCD膜片，移动至第一CCD相机7处对LCD膜片进行拍照标定坐标，并进行覆膜工作；所述第一覆膜机械手31包括第二多轴机械手臂311、第一气动覆膜头312、滚轮313，所述第二多轴机械手臂311安装在所述机台1上，所述第一气动覆膜头312设置在所述第二多轴机械手臂311的末端，所述滚轮313设置在所述第一气动覆膜头312上。

在本实施例中，所述第一覆膜机械手31还包括第二CCD相机314，所述第二CCD相机314设置在所述第一气动覆膜头312的端部。

在进行覆膜时，第一覆膜机械手31从第一撕膜载台13上剥离一片LCD膜片，随后第一撕膜载台13开启真空(负压，吸气，通过PLC控制开启关闭)将LCD膜片吸牢，利用所述压膜机构135将底膜压牢，第一覆膜机械手31开启第一真空吸盘121，将LCD膜片吸住，沿着尾部，成一定角度，利用真空吸附将LCD膜片从底膜上剥离，然后将LCD膜片移动至第一CCD相机7处，对LCD膜片进行拍照标定坐标，然后再利用第二多轴机械手臂311将LCD膜片移动至第一定位载台32、第二定位载台33上方，利用第二CCD相机314沿着曲面对曲面LCD进行拍照，标定坐标，第二多轴机械手臂311对LCD膜片矫正位置，再控制LCD膜片下行，对曲面LCD进行覆膜，边破真空，边利用滚轮下压对LCD膜片进行压实。

如图7所示，所述第一定位载台32、第二定位载台33用于对曲面LCD进行定位，供第一覆膜机械手31进行覆膜工作。所述第二定位载台33位于所述第一定位载台32的上方，第一定位载台32、第二定位载台33交替作业，可一定程度上提高贴膜效率。

所述第一定位载台32包括下定位载台板321、升降吸盘322、多个第二定位气缸323，所述下定位载台板321通过Y轴直线驱动单元324与所述机台1连接，多个第二定位气缸323、所述升降吸盘322均设置在所述下定位载台板321上，其中升降吸盘322用于将曲面LCD吸紧，多个第二定位气缸323用于将曲面LCD定位在下定位载台板321上。

所述第二定位载台33包括上定位载台板331、升降吸盘322、多个第二定位气缸323，所述上定位载台板331通过Y轴直线驱动单元332与所述机台1连接，多个第二定位气缸323、所述升降吸盘322均设置在所述上定位载台板331上，其中升降吸盘322用于将曲面LCD吸紧，多个第二定位气缸323用于将曲面LCD定位在上定位载台板331上。

在进行覆膜前，通过搬运机械手2将待覆膜的曲面LCD分别放置在所述第一定位载台32、第二定位载台33上，通过第二定位气缸323、升降吸盘322对曲面LCD进行吸紧定位，然后再利用第一覆膜机械手31所述第一定位载台32、第二定位载台33上的曲面LCD进行交替覆膜，通过Y轴直线驱动单元332、Y轴直线驱动单元324分别带动上定位载台板331、下定位载台板321在水平面上运行，进而实现交替覆膜。

在本实施例中，所述第二料仓41用于供人工上料FPC膜片，并存储FPC膜片。

在本实施例中，所述第二取膜机械手42用于从第二料仓41中取出三片FPC膜片。所述第一取膜机械手12的结构与所述第二取膜机械手42的结构相同，但第二取膜机械手42中多个第一真空吸盘121之间的间距与第一取膜机械手12中多个第一真空吸盘121之间的间距不同，根据LCD膜片与FPC膜片的结构进行设计。

在本实施例中，所述第二撕膜载台43用于移动其上的FPC膜片至第二覆膜机械手51处；第二撕膜载台43的结构与第一撕膜载台13的结构相同，但第二撕膜载台43中多个第一定位气缸133之间的间距与第一撕膜载台13中多个第一定位气缸133之间的间距不同，根据LCD膜片与FPC膜片的结构进行设计。

在本实施例中，所述第二覆膜机械手51用于从第二撕膜载台43上剥离三片FPC膜片，移动至第三CCD相机8处对FPC膜片进行拍照标定坐标，并进行覆膜工作。

在本实施例中，所述第三CCD相机8与所述第一CCD相机7结构相同。

如图8所示，所述第二覆膜机械手51用于从第二撕膜载台43上剥离三片FPC膜片，移动至第三CCD相机8处对FPC膜片进行拍照标定坐标，并进行覆膜工作；第二覆膜机械手51包括第三多轴机械手臂511、第二气动覆膜头512、第四CCD相机413，所述第三多轴机械手臂511安装在所述机台1上，所述第二气动覆膜头512、第四CCD相机413均设置在所述第三多轴机械手臂511的端部。

如图9所示，所述第三定位载台52用于对曲面LCD进行定位，供第二取膜机械手42进行覆膜工作，结构与所述第一定位载台32/第二定位载台33相同，但第三定位载台52中升降吸盘322吸附曲面LCD的凸面，第一定位载台32/第二定位载台33中升降吸盘322吸附曲面LCD凸面。

所述第三定位载台52上设置有FPC顶起机构，所述FPC顶起机构包括顶起气缸91、上顶块92，所述顶起气缸91设置所述第三定位载台52上，所述上顶块92与所述顶起气缸91连接，在顶起气缸91的带动下，将曲面LCD上的FPC顶起，配合抚平组件6对FPC进行下压抚平，然后通过第二覆膜机械手51对曲面LCD的FPC进行CCD拍照与FPC的覆膜。

如图10所示，所述抚平组件6用于对曲面LCD上的FPC进行抚平；包括移栽手臂61、下压气缸62、下压块(仿形压头)93；所述移栽手臂61安装在所述机台1上，所述下压气缸62设置在所述移栽手臂61上，所述下压块93与所述下压气缸62的缸柱连接。所述下压块93与所述上顶块92形状匹配。

需要说明的是，本实施例中移栽手臂、直线驱动单元均通过电机带动同步带机构实现。

工作原理：人工上料第一料仓11，第一取膜机械手12将LCD膜片从第一料仓11取出，利用第一撕膜载台13移栽，移栽至第一CCD相机7拍照矫正。搬运机械手2搬运曲面LCD至第一定位载台32、第二定位载台33进行定位，第一覆膜机械手31上的第二CCD相机314对曲面LCD进行拍照。第一覆膜机械手31矫正其上的LCD膜片位置，覆膜头312、滚轮313对曲面LCD进行多段破真空覆膜。搬运机械手2将曲面LCD翻转，放置第三定位载台52，FPC顶起机构托起FPC，抚平组件6将FPC进行抚平。人工上料第二料仓41，第二取膜机械手42将EPC膜片丛第二料仓41取出，第二撕膜载台43移栽，第二取膜机械手42取连续取三片FPC膜片，移栽至第四CCD相机8三次拍照，标定位置。第二覆膜机械手51上的CCD相机对FPC进行拍照，第二覆膜机械手51矫正其上的FPC膜片位置，第二覆膜机械手51上的覆膜头对三个FPC进行一次性覆膜。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。