撕膜机构及撕膜装置

技术领域

本发明涉及电子产品生产技术领域，特别是涉及一种撕膜机构及撕膜装置。

背景技术

在电子产品的生产制造过程中，很多中间产品表面贴附有保护膜，在其后续加工时，该保护膜需要去除。近些年来人们研发了各种自动撕膜设备，例如通过具有粘性的撕膜胶辊与中间产品接触，并产生相对移动来对中间产品表面的保护膜进行撕离，但是该类型的撕膜机构在针对一些表面为曲面的中间产品时，普遍存在撕膜可靠性差的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中对于曲面基材的撕膜可靠性差的问题，提供一种撕膜机构及撕膜装置。

本申请实施例第一方面提供一种撕膜机构，用于对曲面基材表面贴附的膜层进行撕除，撕膜机构包括：

机械臂，能够向靠近或远离曲面基材的方向移动；

滚轮，滚轮转动连接于机械臂，滚轮的轮面被构造为与曲面基材的用于贴附膜层的表面相匹配，且滚轮的轮面设有胶层；

滚轮夹爪，活动连接于机械臂，并能够与滚轮的轮面配合对膜层进行夹持；

机械臂用于在膜层被夹持时，带动滚轮和滚轮夹爪向远离曲面基材的方向移动，以对膜层进行撕除。

在其中一个实施例中，滚轮的轮面中，滚轮的轴向中心位置的部分的轮径，大于滚轮的轴向两端部位置的部分的轮径。

在其中一个实施例中，滚轮的轮面的轮径被配置为：按照从滚轮的轴向中心位置到滚轮的轴向两端部位置的方向逐渐减小。

在其中一个实施例中，滚轮的轴向中心位置处的切线与滚轮的端部位置处的切线的夹角为2.16°。

在其中一个实施例中，滚轮沿轴向的长度尺寸为8mm，滚轮的直径为18mm。

在其中一个实施例中，机械臂包括安装板、以及设于安装板上的两个支撑杆，两个支撑杆相对且间隔设置，滚轮的两个相对的轴向端部均设有支撑轴；

各支撑轴均转动支撑在一个支撑杆上，以将滚轮转动支撑在两个支撑杆之间。

在其中一个实施例中，两个支撑杆上均设有安装孔，各支撑轴均通过一轴承转动支撑在对应支撑杆的安装孔中；

各支撑杆上背离安装板的端部均开设有与安装孔连通的避让缺口，安装孔中安装的轴承的部分自避让缺口露出安装孔。

在其中一个实施例中，机械臂还包括设于安装板上的驱动单元，驱动单元的驱动端与滚轮夹爪连接，驱动单元用于驱动滚轮夹爪向滚轮的轮面移动，以将膜层夹持在滚轮夹爪和滚轮的轮面之间。

在其中一个实施例中，滚轮夹爪的朝向滚轮的表面被构造为与滚轮的轮面相匹配的凹面。

在其中一个实施例中，机械臂还包括设于安装板上的检测传感器，检测传感器的检测端朝向滚轮的轮面，检测传感器用于检测滚轮夹爪和滚轮之间是否夹持有膜层。

本申请实施例第二方面提供一种撕膜装置，包括前述的撕膜机构。

在其中一个实施例中，撕膜装置还包括机架和废膜回收机构，废膜回收机构和撕膜机构均设于机架；废膜回收机构包括能够将撕膜机构撕除的膜层运送至预设位置的废膜夹爪。

上述的撕膜机构及撕膜装置的有益效果：

在上述方案中，由于滚轮的轮面上设有胶层，并且滚轮的轮面被构造为与曲面基材的用于贴附膜层的表面相匹配，因此在在滚轮的轮面与膜层接触时，会具有较大的接触面积，并可以将膜层的部分结构较为牢固地粘接在滚轮的轮面上，由于滚轮夹爪能够与滚轮的轮面配合将膜层夹持，此时机械臂可以带动滚轮和滚轮夹爪夹着膜层向远离曲面基材的方向移动，就可以对曲面基材表面的膜层进行撕除，本实施例的撕膜机构即使对于表面形成为曲面的曲面基材也能够进行可靠的撕膜操作，适用性较广，可靠性较高。

附图说明

图1为本申请实施例提供的撕膜机构的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的撕膜机构中滚轮夹爪和滚轮分离状态的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的撕膜机构中滚轮和曲面基材相配合的结构示意图；

图4为图3的A处的局部放大图；

图5为本申请实施例提供的撕膜机构的另一个角度的结构示意图；

图6为图5的B处的局部放大图；

图7为本申请实施例提供的撕膜装置的结构示意图。

附图标号说明：

100、撕膜机构；10、机械臂；11、安装板；12、支撑杆；121、安装孔；122、轴承；123、避让缺口；13、驱动单元；131、本体；132、驱动端；14、检测传感器；

20、滚轮；21、轮面；22、支撑轴；30、滚轮夹爪；

40、膜层；

200、撕膜装置；210、工作台；211、真空吸附孔；220、废膜回收机构；221、废膜夹爪。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

下面结合附图说明本申请实施例的撕膜机构和撕膜装置。

图1为本申请实施例提供的撕膜机构的结构示意图，图2为本申请实施例提供的撕膜机构中滚轮夹爪和滚轮分离的结构示意图，图3为本申请实施例提供的撕膜机构中滚轮和膜层相配合的结构示意图，图4为图3的A处的局部放大图。

参照图1、图2，本申请实施例一方面提供一种撕膜机构100，用于对曲面基材表面贴附的膜层40进行撕除；撕膜机构100可以包括机械臂10、滚轮20和滚轮夹爪30。

其中，机械臂10能够向靠近或远离曲面基材的方向移动，滚轮20转动连接于机械臂10，滚轮20的轮面21被构造为与曲面基材的用于贴附膜层40的表面相匹配，且滚轮20的轮面21设有胶层；滚轮夹爪30活动连接于机械臂10，并能够与滚轮20的轮面21配合对膜层40进行夹持；机械臂10用于在膜层40被夹持时，带动滚轮20和滚轮夹爪30向远离曲面基材的方向移动，以对膜层40进行撕除。

在上述方案中，由于滚轮20的轮面21上设有胶层，并且滚轮20的轮面21被构造为与曲面基材的用于贴附膜层40的表面相匹配，因此在在滚轮20的轮面21与膜层40接触时，会具有较大的接触面积，并可以将膜层40的部分结构较为牢固地粘接在滚轮20的轮面21上，由于滚轮夹爪30能够与滚轮20的轮面21配合将膜层40夹持，此时机械臂10可以带动滚轮20和滚轮夹爪30夹着膜层40向远离曲面基材的方向移动，就可以对曲面基材表面的膜层40进行撕除，本实施例的撕膜机构100即使对于表面形成为曲面的曲面基材也能够进行撕膜操作，适用性较广。

其中，曲面基材可以是偏光片等光学膜层，例如可以是应用在VR眼镜表面的光学膜层等，曲面基材的表面一般会贴附有保护膜(以下也称为膜层40)，本申请实施示例的撕膜机构100用于对该膜层40进行层撕离。

本申请实施例中，该曲面基材在放置在工作台210上时呈曲面造型。例如，该曲面基材在未放置在工作台210上时，呈平面状造型，在放置到表面构造为曲面的工作台210上时，与工作台210的构造为曲面的表面贴合，形成了曲面造型。当然，本申请不限于此，也可以是曲面基材在自然状态下，也为曲面造型。本申请实施例以曲面基材放置到工作台210上才呈现出曲面造型为例进行说明。

曲面基材可以通过背胶等粘接在承载膜(未图示)上，承载膜放置在工作台210上后，通过工作台210上设置的真空吸附孔211等结构牢牢固定在工作台210上。

本申请实施例中，机械臂10可以设置在撕膜装置200的机架上，并能够在机架上设置的驱动装置的驱动下靠近或远离曲面基材的表面。

滚轮夹爪30能够与滚轮20的轮面21配合对膜层40进行夹持具体是指，滚轮夹爪30能够将膜层40抵压在滚轮20的轮面21上。这样机械臂10能够在膜层40被夹持在滚轮夹爪30和滚轮20的轮面21之间时，带动滚轮20和滚轮夹爪30、以及膜层40一起向远离曲面基材的方向移动，以进行撕膜操作。

滚轮20的轮面21被构造为与曲面基材的用于贴附膜层40的表面相匹配具体是指，当滚轮20的轮面21压接在贴附有膜层40的曲面基材上时，无论曲面基材用于贴附膜层40的表面(以下简称为曲面基材的表面)是何种曲面造型，曲面基材表面上至少有部分区域与滚轮20的轮面21能够完全吻合。并且由于膜层40一般为厚度较为均匀的薄膜，因此滚轮20的轮面21被构造为与曲面基材的用于贴附膜层40的表面相匹配，实际上相当于滚轮20的轮面21被构造为与曲面基材的贴附有膜层40的表面相匹配，这就保证了滚轮20的轮面21压接到膜层40上时，滚轮20的轮面21能够与膜层40完全贴附在一起。

可以理解的是，滚轮20的轮面21设有胶层，这里的胶层是较薄的一层材料，换言之，滚轮20的轮面21在其上设有胶层的情况下，不会影响到轮面21的表面形状。即设有胶层的滚轮20的轮面21与曲面基材的表面相匹配。

本申请实施例中，通过在滚轮20的轮面21上设置胶层，而不是在滚轮上缠绕胶带，这样能够减少耗材。

图3为本申请实施例提供的撕膜机构中滚轮和膜层相配合的结构示意图，图4为图3的A处的局部放大图。

参照图3、图4，本申请实施例中，滚轮20的轮面21中，滚轮20的轴向中心O位置的部分的轮径，大于滚轮20的轴向两端部位置的部分的轮径。这里滚轮20的轴向中心位置O，具体可以是一个圆(图3中单点划线所示)，该圆的圆心位于滚轮20的轴线上，该圆整体位于轮面21表面上，并位于滚轮20的轴向方向正中央位置。

更进一步的，滚轮20的轮面21的轮径被配置为：按照从滚轮20的轴向中心位置O到滚轮20的轴向两端部位置的方向逐渐减小。

结合图2、图3、图4，曲面基材的用于贴附膜层40的表面形成为轴对称图形，对称轴为垂直于图3的图面的轴线P，曲面基材的表面被构造为从轴线P到曲面基材的两端部位置的方向厚度逐渐增加，为了与之相匹配，可以将滚轮20的轮面21的轮径被配置为：按照从滚轮20的轴向中心位置到滚轮20的轴向两端部位置的方向逐渐减小，这样能够保证滚轮20的轮面21与曲面基材的表面完全贴合。

在本申请实施例中，为了便于说明，将曲面基材的轴线P定义为Y方向，将曲面基材的厚度方向定义为Z方向，将与Y方向、Z方向均垂直的方向定义为X方向。

本申请实施例中，继续参照图4，滚轮20的轴向中心位置O处的切线与滚轮20的端部位置处的切线的夹角α为2.16°。这样能够使滚轮20带着膜层40更好地与曲面基材分离。

本申请实施例中，滚轮20沿轴向的长度尺寸h1可以为8mm，滚轮20的直径为18mm。这样能够保证撕膜效果达到最佳。

具体的，若滚轮20沿轴向的长度尺寸大于8mm，则滚轮20的轮面21上设置的胶层有可能会残留在用于暂时固定曲面基材的承载膜上；若滚轮20沿轴向的长度尺寸小于8mm，则滚轮20的轮面21上胶层作用在曲面基材上的面积过小，并且由于膜层40本身的应力作用，有可能会导致撕膜失败。

若滚轮20的直径小于18mm，则滚轮20的轴向两端有可能会与工作台210干涉，若滚轮20的直径大于18mm，则滚轮20的轮面21过大有可能在撕膜过程中，将整个曲面基材全部卷起，导致撕膜失败。

本申请实施例中，图5为本申请实施例提供的撕膜机构的另一个角度的结构示意图，图6为图5的B处的局部放大图。

参照5、图6，机械臂10可以包括安装板11、以及设于安装板11上的两个支撑杆12，两个支撑杆12相对且间隔设置，滚轮20的两个相对的轴向端部均设有支撑轴22；各支撑轴22均转动支撑在一个支撑杆12上，以将滚轮20转动支撑在两个支撑杆12之间。

具体实现时，各支撑轴22可以均转动支撑在一个支撑杆12的背离安装板11的端部上，这样能够避免在滚轮20的轮面21与曲面基材接触时，两个支撑杆12与工作台210干涉。

安装板11可以与前述的驱动装置连接，以在驱动装置的驱动下靠近或远离工作台210。

继续参照图6，两个支撑杆12上均设有安装孔121，各支撑轴22均通过一轴承122转动支撑在对应支撑杆12的安装孔121中，这样，各支撑轴22的端部就可以转动支撑在对应的支撑杆12上。

进一步的，为了尽量减小支撑杆12与工作台210干涉的可能性，在各支撑杆12上背离安装板11的端部均开设有与安装孔121连通的避让缺口123，安装孔121中安装的轴承122的部分自避让缺口123露出安装孔121。换言之，在支撑轴22和工作台210之间只有轴承122结构。

本申请实施例中，继续参照图2，机械臂10还包括设于安装板11上的驱动单元13，驱动单元13的驱动端132与滚轮夹爪30连接，驱动单元13用于驱动滚轮夹爪30向滚轮20的轮面21移动，以将膜层40夹持在滚轮夹爪30和滚轮20的轮面21之间。

具体实现时，驱动单元13可以为直线驱动机构，例如气缸等。驱动单元13还可以包括本体131，驱动端132可以相对于本体131沿Y方向直线移动。具体的，滚轮夹爪30可以连接在驱动端132，在驱动端132相对于本体131沿Y方向移动时，带动滚轮夹爪30沿Y方向朝向或远离工作台210移动。

示例性的，滚轮夹爪30的朝向滚轮20的表面被构造为与滚轮20的轮面21相匹配的凹面。这样利于滚轮夹爪30与滚轮20的轮面21更好地配合。

本申请实施例中，机械臂10还包括设于安装板11上的检测传感器14，检测传感器14的检测端朝向滚轮20的轮面21，检测传感器14用于检测滚轮夹爪30和滚轮20之间是否夹持有膜层40。检测传感器14例如可以是接近传感器等。

图7为本申请实施例提供的撕膜装置的结构示意图。

参照图7，本申请实施例第二方面还提供一种撕膜装置200，包括前述实施例的撕膜机构100。另外，撕膜机构100的结构、功能、工作原理等已经进行过详细说明，此处不再赘述。

本申请实施例中，撕膜装置200还包括机架(未图示)和废膜回收机构220，废膜回收机构220和撕膜机构100均设于机架；废膜回收机构220包括能够将撕膜机构100撕除的膜层运送至预设位置的废膜夹爪221。

具体实现时，废膜夹爪221的数量为两个，且可以相对打开或闭合，在两个废膜夹爪221相对闭合时，能够夹持已经撕掉的膜层40。图7所示的状态对应于废膜夹爪221打开的状态。

下面结合图7说明撕膜装置200的工作过程。

机械臂10带动滚轮20移动至膜层40的边缘位置，使滚轮20的轮面21与膜层40接触，并使膜层40的边缘粘接在滚轮20的轮面21上。机械臂10带动膜层40的边缘沿着图7中所示的Y方向移动，即向靠近废膜回收机构220的方向移动，与此同时滚轮20发生转动，并将膜层40的边缘翻起，完成起膜操作。此时，驱动单元13驱动滚轮夹爪30抵压在粘接有膜层40的滚轮20轮面21上，机械臂10进一步向靠近废膜回收机构220的方向移动时，带动膜层40与曲面基材分离，完成撕膜过程。

检测传感器14用于检测滚轮20和滚轮夹爪30之间是否夹持有膜层40，即检测本轮撕膜操作是否顺利完成。

在撕膜过程完成后，机械臂10带动撕除的膜层40移动至废膜夹爪221附近，废膜夹爪221闭合，将撕除的膜层40夹持，并且滚轮夹爪30向远离滚轮20的方向移动，废膜夹爪221夹持着废膜并将废膜存放至预设的储存位置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。