CN107443862A - 3d贴膜设备及3d贴膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D贴膜设备及3D贴膜方法，所述设备包括型芯、型腔、加热装置、与外部抽真空装置相连通的密封腔室、设于密封腔室内用于驱动型芯相对于型腔来回移动且能将型芯分别保持于初步贴合位置、与初步贴合于待贴膜工件上的膜片相距第一预定距离的第一位置的第一驱动装置，型芯的内部设置有与抽真空装置相连通的负压通道，且型芯朝向型腔的一侧表面还开设有若干个与负压通道相连通用于负压吸住膜片的吸气孔，型芯的外表面包覆有与外接气源相连通且在型芯位于第一位置时充气加压促使已初步贴合的膜片和待贴膜工件二次贴合整形的弹性气囊，弹性气囊在对应于吸气孔处设置有供吸气孔露出的空位。本发明实施例能实现3D贴膜工艺，提高贴膜质量。

Description

3D贴膜设备及3D贴膜方法

技术领域

本发明实施例涉及贴膜技术领域，尤其涉及一种3D贴膜设备及3D贴膜方法。

背景技术

随着电子设备的普及，贴膜已经有十分可观的市场。贴膜又称美容膜、保护膜，是可用于装裱电子设备机身表面或者屏幕的一种冷裱膜。现有的贴膜工艺包括人工贴膜和机械贴膜，其中人工贴膜存在工作效率较低，成本较高，容易污染膜片的缺点；而机械贴膜通常只能实现平面贴膜。

目前，市面上出现半自动2.5D玻璃内表面贴合设备，用于贴合曲面较小的钢化膜，但是这些设备无法对3D玻璃进行膜片的贴合，存在生产的产品不良率高的缺点。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种3D贴膜设备，以有效提高贴膜品质。

本发明实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种3D贴膜方法，以有效提高贴膜品质。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是：提供一种3D贴膜设备，包括型芯、用于容纳待贴膜工件的型腔、用于加热型芯、型腔和膜片的加热装置、用于容纳型芯、型腔和加热装置且与外部抽真空装置相连通的密封腔室，所述3D贴膜设备还包括设于密封腔室内用于驱动型芯相对于型腔来回移动且能将型芯分别保持于初步贴合位置、与初步贴合于待贴膜工件上的膜片相距第一预定距离的第一位置的第一驱动装置，所述型芯的内部设置有与抽真空装置相连通的负压通道，且所述型芯朝向型腔的一侧表面还开设有若干个与所述负压通道相连通用于负压吸住膜片的吸气孔，所述型芯的外表面包覆有与外接气源相连通且在型芯位于第一位置时充气加压促使已初步贴合的膜片和待贴膜工件二次贴合整形的弹性气囊，所述弹性气囊在对应于所述吸气孔处设置有供吸气孔露出的空位。

进一步地，所述加热装置还包括：

第一加热组件，用于对型芯和型腔进行加热并保温；以及

第二加热组件，用于在第一驱动装置将吸住膜片的型芯移动至与型腔相距第二预定距离的第二位置时加热被所述型芯吸住的所述膜片，使所述膜片四周边缘部位塑性化。

进一步地，所述第一加热组件包括紧贴型芯及/或型腔设置或者穿设于型芯及/或型腔内部的电热元件。

进一步地，所述第二加热组件是设于型腔上方四周处的红外加热管。

进一步地，所述3D贴膜设备还包括设于密封腔室内用于冷却定型的冷却装置，所述冷却装置包括穿设于型芯和型腔内部的冷却媒介通道以及在所述冷却媒介通道内流动的冷却媒介。

进一步地，所述密封腔室包括下腔体、倒扣于下腔体开口处的上腔体以及贯穿所述上腔体以引导上腔体相对于下腔体移动的导柱。

进一步地，所述3D贴膜设备还包括用于驱动上腔体沿导柱相对于下腔体来回移动从而闭合或打开密封腔室的第二驱动装置。

另一方面，本发明实施例还提供一种3D贴膜方法，包括：

将待贴膜工件置入位于密封腔室内的型腔内，并将膜片覆盖于所述型腔的开口处；

加热型芯和型腔至预定温度后进行保温；

对膜片进行预热；

对密封腔室抽真空；

驱动型芯移动至初步贴合位置将膜片压入型腔内与型腔内的待贴膜工件初步贴合，并在保持预定时长后驱动型芯退回至与初步贴合于待贴膜工件上的膜片相距第一预定距离的第一位置；

对包覆于型芯外表面的弹性气囊充气加压，由加压后的弹性气囊促使已初步贴合的膜片与待贴膜工件二次贴合整形；

冷却型芯和型腔，使膜片冷却定型。

进一步地，所述对膜片进行预热具体包括：

驱动所述型芯从初始位置开始移动靠近膜片；

通过所述型芯负压吸住所述膜片并退回至与型腔相距第二预定距离的第二位置；

加热被所述型芯吸住的所述膜片，使所述膜片四周边缘部位塑性化。

进一步地，所述方法还包括：

停止对弹性气囊的加压，打开密封腔室以解除密封腔室的真空，型芯复位至初始位置，取出贴好膜片的工件。

采用上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：本发明实施例通过驱动型芯向型腔移动以带动膜片与待贴膜工件完成初步贴合后，再驱动型芯退回至第一位置，然后对包裹于型芯外表面的弹性气囊充气加压来促使已初步贴合的膜片和待贴膜工件完成二次贴合整形，从而可以有效地提高贴膜质量。

附图说明

图1是本发明3D贴膜设备一个实施例的纵向剖视示意图。

图2是本发明3D贴膜设备另一个实施例的纵向剖视示意图。

图3是本发明3D贴膜设备再一个实施例的具纵向剖视示意图。

图4是本发明3D贴膜方法一个实施例的具体原理示意图。

图5是本发明3D贴膜方法一个实施例步骤S3的具体原理示意图。

图6是本发明3D贴膜方法另一个实施例的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

本发明实施例提供一种3D贴膜设备，可用于3D工件的表面贴膜，所述3D工件可以是3D玻璃面板等。如图1至图3所示，本发明实施例提供的所述3D贴膜设备包括型芯1、用于容纳待贴膜工件100的型腔2、用于加热型芯1、型腔2和膜片101的加热装置3、用于容纳型芯1、型腔2和加热装置3且与外部抽真空装置（图未示出）相连通的密封腔室4。

所述3D贴膜设备还包括设于密封腔室4内用于驱动型芯1相对于型腔2来回移动且能将型芯1分别保持于初步贴合位置、与初步贴合于待贴膜工件100上的膜片101相距第一预定距离的第一位置的第一驱动装置5，所述型芯1的内部设置有与抽真空装置相连通的负压通道11，且所述型芯1朝向型腔2的一侧表面还开设有若干个与所述负压通道11相连通用于负压吸住膜片101的吸气孔12，所述型芯1的外表面包覆有与外接气源（图未示出）相连通且在型芯1位于第一位置时充气加压促使已初步贴合的膜片101和待贴膜工件100二次贴合整形的弹性气囊6，所述弹性气囊6在对应于所述吸气孔12处设置有供吸气孔12露出的空位61。

在具体实施时，所述型芯1还设有连通弹性气囊6和外接气源的充气通道13，可以理解，所述弹性气囊6还可以通过其它方式连通外接气源，例如：通过导管连接弹性气囊6和外接气源；所述型腔2设有用于连通外部抽真空装置和密封腔室4内部空间的抽真空通道7，所述抽真空通道7能在外部抽真空装置工作时产生负压以吸附住放置于型腔2内的待贴膜工件100，避免待贴膜工件100在贴膜过程中发生位移而与膜片101之间出现错位，进而导致贴膜失败的情况。

本实施例以型腔2容纳待贴膜工件100，配合加热装置3加热膜片101使膜片101塑性化，再通过第一驱动装置5驱动型芯1朝向型腔2移动至初步贴合位置，从而推动膜片101与待贴膜工件100完成初步贴合，然后，型芯1再退回至第一位置，再对包裹于型芯1外表面的弹性气囊6充气加压而使弹性气囊6发生形变来促使已初步贴合的膜片101和待贴膜工件100完成二次贴合整形，使膜片101紧密贴合于待贴膜工件100，可有效提高贴膜质量。

在一个可选实施例中，如图2所示，所述加热装置3还包括：

第一加热组件31，用于对型芯1和型腔2进行加热并保温；以及

第二加热组件32，用于在第一驱动装置5将吸住膜片101的型芯1移动至与型腔2相距第二预定距离的第二位置时加热被所述型芯1吸住的所述膜片101，使所述膜片101四周边缘部位塑性化。

本实施例通过第一加热组件31加热型芯1和型腔2以进一步加热膜片101和待贴膜工件100，从而使得膜片101和待贴膜工件100的温度达到一致，然后通过第二加热组件32对吸附于型芯1上的膜片101的四周边缘部件进行加热，使膜片101整体处于塑性化状态，使膜片101紧密贴合于待贴膜工件100上，提高贴合质量。

在一个可选实施例中，所述第一加热组件31包括紧贴型芯1及/或型腔2设置或者穿设于型芯1及/或型腔2内部的电热元件（图未示出）。在具体实施时，所述第一加热组件31可以设计成电热合金、电磁感应热装置、电热线、电热板、电热带、电热偶以及电热丝等电热元件中的任意一种。

本实施例通过将第一加热组件31设计成可紧贴新型1或者型腔2，还可以将第一加热组件31设计成穿设于型芯1或者型腔2内部以对型芯1和型腔2进行加热，提高第一加热组件31加热型芯1和型腔2的效率，减少能源损耗。

在一个可选实施例中，所述第二加热组件32是设于型腔2上方四周处的红外加热管。

在一个具体实施中，所述第二加热组件32还可以选用电热丝、电阻丝或者其它发热器件以对吸附与型芯1上的膜片101的四周边缘部位进行加热。本实施例通过在型腔2上方四周处设有第二加热组件32以对吸附于型芯1上的膜片101的四周边缘处进行加热，使得膜片101四周边缘部位被加热塑性化，能有效提高膜片101与待贴膜工件100的贴合紧密度，提高贴膜质量。

在一个可选实施例中，所述3D贴膜设备还包括设于密封腔室4内用于冷却定型的冷却装置，所述冷却装置包括穿设于型芯1和型腔2内部的冷却媒介通道8以及在所述冷却媒介通道8内流动的冷却媒介（图未示出）。所述冷却装置的冷却媒介通道8可外接冷却媒介供应装置，从而可以在冷却媒介供应装置的推动下促使冷却媒介循环流动，提高冷却效率。

在具体实施时，所述冷却媒介可以选用水、煤油或者其他比热容高的流体。

本实施例通过设于冷却媒介通道8内的冷却媒介对完成贴膜后的产品进行冷却定型，使膜片101不会再恢复原来的平整形状，而可与待贴膜工件100之间的贴合更加紧密可靠，提高贴膜质量。

在一个可选实施例中，所述密封腔室4包括下腔体41、倒扣于下腔体41开口处的上腔体42以及贯穿所述上腔体42以引导上腔体42相对于下腔体41移动的导柱43。

在一个具体实施例中，所述导柱43远离下腔体41一端还设有用于安装固定所述第一驱动装置5的安装支架44。本实施例通过上腔体42和下腔体41组装成密封腔室4，在具体实施时，导柱43设于下腔体41上且导柱43贯穿上腔体42从而使得上腔体42能够与下腔体41位置对正以提高密封腔室4的密封性，进而提高贴膜环境的洁净度，避免空气中的灰尘、水汽等异物污染膜片或者待贴膜工件，进而影响后续的贴合效果，能有效提高贴膜质量，提高产品品质。

在一个可选实施例中，所述3D贴膜设备还包括用于驱动上腔体42沿导柱43相对于下腔体41来回移动从而闭合或打开密封腔室的第二驱动装置。

在具体实施时，可以将所述第二驱动装置和第一驱动装置5设计成同一动力源的两个不同的输出单元，具体地，所述动力源设有两个输出轴，包括与型芯1连接的第一输出轴51和与上腔体41连接的第二输出轴52，其中，第一输出轴51为第一驱动装置5的输出轴，第二输出轴52为第二驱动装置的输出轴。当然，也可以将第二驱动装置和第一驱动装置5设置为不同的驱动装置，而分别实施动作。所述第一驱动装置5和第二驱动装置可以是直线电机、气缸、丝杆螺母机构等直线动力机构。

本实施例通过第二驱动装置驱动上腔体42来回移动实现密封腔室4的闭合或打开，简化密封腔室4的设计，方便贴膜操作。

另一方面，如图4所示，本发明实施例还提供一种3D贴膜方法，包括：

S1：将待贴膜工件100置入位于密封腔室4内的型腔2内，并将膜片101覆盖于所述型腔2的开口处；

S2：加热型芯1和型腔2至预定温度后进行保温；

S3：对膜片101进行预热；

S4：对密封腔室4抽真空；

S5：驱动型芯1移动至初步贴合位置将膜片101压入型腔2内与型腔2内的待贴膜工件100初步贴合，并在保持预定时长后驱动型芯1退回至与初步贴合于待贴膜工件100上的膜片101相距第一预定距离的第一位置；

S6：对包覆于型芯1外表面的弹性气囊6充气加压，由加压后的弹性气囊6促使已初步贴合的膜片101与待贴膜工件100二次贴合整形；

S7：冷却型芯1和型腔2，使膜片101冷却定型。

本发明实施例通过驱动型芯1向型腔2移动以带动膜片101与待贴膜工件100完成初步贴合后，再驱动型芯1退回至第一位置，然后对包裹于型芯1外表面的弹性气囊6充气加压来促使已初步贴合的膜片101和待贴膜工件100完成二次贴合整形，从而可以有效地提高贴膜质量及贴膜。

在一个可选实施例中，如图5所示，所述对膜片101进行预热具体包括：

S31：驱动所述型芯1从初始位置开始移动靠近膜片101；

S32：通过所述型芯1负压吸住所述膜片101并退回至与型腔2相距第二预定距离的第二位置；

S33：加热被所述型芯1吸住的所述膜片101，使所述膜片101四周边缘部位塑性化。

本实施例通过型芯1吸附膜片101后退回至于型腔2相距第二预定距离的第二位置，再加热膜片101四周边缘部位，从而使得膜片101的四周边缘部位处于塑性化状态，能有效提高膜片101与待贴膜工件100的贴合质量，避免贴合后出现气泡等不良情况，提高产品品质。

在一个可选实施例中，如图6所示，所述方法还包括：

S8：停止对弹性气囊6的加压，打开密封腔室4以解除密封腔室4的真空，型芯复位至初始位置，取出贴好膜片101的工件。

本实施例通过在完成膜片101与待贴膜工件100之间的贴合之后停止对弹性气囊6的加压并解除密封腔室4的真空状态，然后恢复型芯1至初始位置以取出贴好膜片101的待贴膜工件100进行下一步工序，再放置另一块待贴膜工件100和膜片101至密封腔室4内进行贴膜，提高贴膜工序的自动化程度，提高生产效率。

在一个可选实施例中，所述加热装置3还包括用于检测型芯1和型腔2的温度以控制设备工作状态的第一温度检测单元（图未示出）和用于检测膜片101温度的第二温度检测单元（图未示出）。

本实施例通过设有第一温度检测单元以对型芯1和型腔2的温度进行检测监控，第一加热组件31对型芯1和型腔2进行加热，当第一温度检测单元检测型芯1和型腔2的达到一定温度时，控制第二驱动装置驱动上腔体42向下运动，上腔体42与下腔体41闭合密封，第一驱动装置5驱动型芯1达到膜片101的上表面并吸气膜片101后抬高到第一位置，再控制第二加热组件32工作加热膜片101的四周边缘部位，当第二温度检测单元检测到膜片101四周边缘部位到达预设温度而处于塑性化状态时，将密封腔室4抽真空，待预定时间后，第一驱动装置5驱动型芯1把膜片101压紧贴合于待贴膜工件100，精确控制膜片101与待贴膜工件100之间的贴合时间，能有效提高贴膜质量。

本发明3D贴膜设备的工作原理和使用方法如下：

以第一驱动装置5和第二驱动装置为同一动力源的两个不同的输出单元为例，首先，上壳体42和下壳体41处于分离状态，将待贴膜工件100放置于型腔2里面，再将膜片101放置于型腔2的开口处，使膜片101对正待贴膜工件100。

加热装置3的第一加热组件31开始工作加热型芯1和型腔2，当型芯1和型腔2加热到指定温度时，第二输出轴52驱动上壳体42向下壳体41靠拢并闭合以组装成密封腔室4；第一输出轴51驱动型芯1抵接膜片101的上表面并吸附膜片101后抬高到一定的位置，此时，位于型腔2四周的第二加热组件32开始工作加热膜片101的四周边缘部位使膜片101的四周边缘部位处于塑性化状态，然后外部抽真空装置工作将密封腔室4抽真空。

第一输出轴51驱动型芯1带动膜片101向待贴膜工件100方向运动，使膜片101压紧贴合于待贴膜工件100上完成初步贴合，保持一定时间后，第一输出轴51驱动型芯1回程移动一定距离至第一位置，这时，通过外接气源向弹性气囊6内充气，使弹性气囊6在气压的作用下变形膨胀，弹性气囊6在膨胀过程中挤压膜片101从而完成待贴膜工件100和膜片101的二次整形贴合。

贴合完成后，通过冷却装置的冷却媒介通道8中的冷却媒介对型腔2和型芯1进行冷却，使贴合于待贴膜工件100的膜片101冷却定型，膜片101定型稳定之后放出弹性气囊6中的空气，弹性气囊6开始回缩，解除密封腔室4的真空状态，第二输出轴52和第一输出轴51分别驱动上壳体42和型芯1回到初始位置，取出完成贴膜的工件即可进行下一步工序。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种3D贴膜设备，包括型芯、用于容纳待贴膜工件的型腔、用于加热型芯、型腔和膜片的加热装置、用于容纳型芯、型腔和加热装置且与外部抽真空装置相连通的密封腔室，其特征在于，所述3D贴膜设备还包括设于密封腔室内用于驱动型芯相对于型腔来回移动且能将型芯分别保持于初步贴合位置、与初步贴合于待贴膜工件上的膜片相距第一预定距离的第一位置的第一驱动装置，所述型芯的内部设置有与抽真空装置相连通的负压通道，且所述型芯朝向型腔的一侧表面还开设有若干个与所述负压通道相连通用于负压吸住膜片的吸气孔，所述型芯的外表面包覆有与外接气源相连通且在型芯位于第一位置时充气加压促使已初步贴合的膜片和待贴膜工件二次贴合整形的弹性气囊，所述弹性气囊在对应于所述吸气孔处设置有供吸气孔露出的空位。

2. 根据权利要求1所述的3D贴膜设备，其特征在于：所述加热装置还包括：

第一加热组件，用于对型芯和型腔进行加热并保温；以及

第二加热组件，用于在第一驱动装置将吸住膜片的型芯移动至与型腔相距第二预定距离的第二位置时加热被所述型芯吸住的所述膜片，使所述膜片四周边缘部位塑性化。

3.根据权利要求2所述的3D贴膜设备，其特征在于：所述第一加热组件包括紧贴型芯及/或型腔设置或者穿设于型芯及/或型腔内部的电热元件。

4.根据权利要求2所述的3D贴膜设备，其特征在于：所述第二加热组件是设于型腔上方四周处的红外加热管。

5.根据权利要求1所述的3D贴膜设备，其特征在于：所述3D贴膜设备还包括设于密封腔室内用于冷却定型的冷却装置，所述冷却装置包括穿设于型芯和型腔内部的冷却媒介通道以及在所述冷却媒介通道内流动的冷却媒介。

6.根据权利要求1所述的3D贴膜设备，其特征在于：所述密封腔室包括下腔体、倒扣于下腔体开口处的上腔体以及贯穿所述上腔体以引导上腔体相对于下腔体移动的导柱。

7.根据权利要求6所述的3D贴膜设备，其特征在于：所述3D贴膜设备还包括用于驱动上腔体沿导柱相对于下腔体来回移动从而闭合或打开密封腔室的第二驱动装置。

8.一种3D贴膜方法，其特征在于，包括：

将待贴膜工件置入位于密封腔室内的型腔内，并将膜片覆盖于所述型腔的开口处；

加热型芯和型腔至预定温度后进行保温；

对膜片进行预热；

对密封腔室抽真空；

驱动型芯移动至初步贴合位置将膜片压入型腔内与型腔内的待贴膜工件初步贴合，并在保持预定时长后驱动型芯退回至与初步贴合于待贴膜工件上的膜片相距第一预定距离的第一位置；

对包覆于型芯外表面的弹性气囊充气加压，由加压后的弹性气囊促使已初步贴合的膜片与待贴膜工件二次贴合整形；

冷却型芯和型腔，使膜片冷却定型。

9.根据权利要求8所述的3D贴膜方法，其特征在于，所述对膜片进行预热具体包括：

驱动所述型芯从初始位置开始移动靠近膜片；

通过所述型芯负压吸住所述膜片并退回至与型腔相距第二预定距离的第二位置；

加热被所述型芯吸住的所述膜片，使所述膜片四周边缘部位塑性化。

10.根据权利要求8所述的3D贴膜方法，其特征在于，所述方法还包括：

停止对弹性气囊的加压，打开密封腔室以解除密封腔室的真空，型芯复位至初始位置，取出贴好膜片的工件。