【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学窗口加工工艺技术，具体涉及一种光学异形平面窗口吹胶装置及方法。
技术介绍
1、光学异形平面窗口吹胶设备是在光学窗口表面制作一层厚度均匀的纳米级光刻胶膜层，其作用是为后续在光学表面做图形加工提供可能性。其工作原理是气体在涂有光刻胶的表面匀速吹过，大部分光刻胶被吹走，剩余少部分光刻胶形成均匀的膜层。
2、目前针对在光学窗口上制作光刻胶膜层的加工方法有两种：a方法是采用旋转匀胶法，如图1所示，该工艺过程为工件03安装在夹具02上，滴胶头04把一定量的光刻胶05滴在工件03上；旋转轴01先缓慢旋转，确保光刻胶05涂满工件03表面；旋转轴01再高速旋转，在离心力的作用下大部分光刻胶甩出工件03表面，剩余少量胶形成均匀胶膜层。此法目前广泛使用在晶元片的匀胶上，但是作为光学窗口零件的匀胶存在以下问题：1.非圆形的光学窗口，匀胶后产生内切圆效应，胶层厚度误差大；2.非圆形的光学窗口匀胶过程背风侧和迎风侧出现非对称不均匀胶层；3.非圆形的光学窗口匀胶边缘胶层较厚的现象不可消除。
3、b方法是辊式涂胶法，如图2所示，滴胶头001将光刻胶002滴在匀胶辊003和涂胶辊004之间，匀胶辊003和涂胶辊004旋转使得涂胶辊4表面形成一层胶膜，工件005在支撑辊006的作用下，经过涂胶辊，在工件005工表面上形成一层均匀的光刻胶膜层。辊式涂胶法适合大规模流水线生产，可做大尺寸工件，不受零件形状影响，一般应用在ito玻璃，lcd和太阳能电池板生产等。但是存在的问题是前期加工准备时间较长，需要清洗胶管道系统和胶辊，单次
4、针对目前光学窗口越来越多以异形平面的形式出现，因此开发能够满足在异形平面玻璃表面涂光刻胶的装置和方法势在必行，吹胶法很早以前已经有人提出来，采用旋转吹气的方式在一些圆形平面上实现，但是在异形平面上尚未存在成熟的方案。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种光学异形平面窗口吹胶装置及方法，不受被加工光学平面窗口的外形限制，采用吹胶的原理实现胶层厚度均匀一致，降低厚度误差，适合小批量生产。
2、本专利技术是通过下述技术方案实现的：
3、一种光学异形平面窗口吹胶装置，包括：平台、x轴平移机构、y轴平移机构、吹气装置和喷胶头；
4、待涂胶的工件设置在平台上，且待涂胶的表面朝上；
5、令平台的高度方向为z轴，与z轴垂直的平面上两个任意垂直的方向为x轴和y轴；x轴平移机构设置在平台上，y轴平移机构设置在x轴平移机构上；x轴平移机构内设置有x轴平移平台，x轴平移平台可沿x轴方向往复运动；y轴平移机构内设置有胶管座，胶管座可沿y轴方向往复运动；
6、喷胶头设置在胶管座上，喷胶头的出口朝向工件的表面，喷胶头可随胶管座沿y轴方向往复运动，胶管座可随x轴平移平台沿x轴方向往复运动，从而实现工件表面的全方位布胶；
7、吹气装置设置在x轴平移平台上，能够随x轴平移平台沿x轴方向运动；吹气装置的吹口朝向工件的表面，用于匀胶。
8、进一步的，所述吹胶装置还包括升降溢胶辊组件，升降溢胶辊组件设置在x轴平移平台上，能够随x轴平移平台沿x轴方向运动；升降溢胶辊组件内设置有可升降的溢胶辊，用于挤压工件表面，排除工件表面多余的胶；在吹胶时，吹气装置位于溢胶辊的前进方向的相反方向。
9、进一步的，所述吹气装置包括气舱和吹气口；
10、气舱为圆筒型结构，气舱的轴线沿y轴方向设置；气舱的轴线处设置有进气口，外圆周设置有沿径向的出气口，且出气口为直线形孔，直线型孔的长度方向与气舱的轴线平行；气舱内的气道为螺旋结构；气体由进气口进入螺旋气道，在螺旋气道中经过若干圈的旋转后，在出气口处形成等压差的一字线型气流；
11、吹气口设置在气舱的出气口处，吹气口为一字线型吹气口。
12、进一步的，所述吹气口可以以气舱的轴线为旋转中心随气舱同步转动。
13、进一步的，所述溢胶辊为圆柱形结构，圆柱形结构的外圆周表面设置有沿圆周方向分布的锯齿，每个锯齿的长度方向沿轴向设置，在吹胶工作时，锯齿弯曲的朝向与溢胶辊的滚动方向相同；溢胶辊的锯齿在压力作用下可以发生弹性变形。
14、进一步的，x轴平移机构还包括x轴电机、x轴丝杠和x轴丝杠螺母；x轴电机固定设置在平台上，x轴丝杠一端与x轴电机的输出轴连接，另一端与平台旋转连接；x轴平移平台与x轴丝杠螺母固定连接，从而实现x轴方向的运动；
15、y轴平移机构还包括y轴电机、y轴丝杠和y轴丝杠螺母；y轴电机与x轴平移平台相对固定，y轴电机的输出端与y轴丝杠的一端连接，y轴丝杠的另一端与x轴平移平台相对旋转连接；y轴丝杠螺母同轴设置在y轴丝杠上；胶管座与y轴丝杠螺母固定连接，喷胶头固定设置在胶管座上，从而实现喷胶头在y轴方向的移动。
16、进一步的，升降溢胶辊组件还包括z轴升降丝杠、z轴丝杠螺母、z轴升降电机和z轴升降支架；z轴升降支架与x轴平移平台相对固定，z轴升降电机设置在z轴升降支架顶部，z轴丝杠螺母固定设置在z轴升降支架上；z轴升降电机的输出端与z轴升降丝杠的一端固定连接；升降丝杠的另一端穿过z轴丝杠螺母后与溢胶辊的中心轴固定连接，通过z轴升降电机的旋转，实现溢胶辊的升降。
17、进一步的，包括：工件支撑座、存胶池和排胶管；
18、存胶池设置在平台上，工件支撑座设置在存胶池的内部，用于放置工件；排胶管设置在存胶池的内底部并通过平台底部的开孔引出；从而将工作过程中产生的多余残胶流入存胶池中，通过排胶管排出。
19、一种光学异形平面窗口吹胶方法，基于一种光学异形平面窗口吹胶装置，包括以下步骤：
20、步骤一：运动系统各部件处于初始位置；
21、步骤二：工件放置至指定位置；
22、步骤三：控制x轴平移平台移动，同时吹气装置启动，去除工件表面灰尘等异物，工作完成后x轴平移平台返回起始位置；
23、步骤四：控制x轴平移平台和胶管座移动，从而控制喷胶头在工件表面做全面域逐行扫描移动；同时喷胶头启动喷胶做业，完成做业后，x轴平移平台和胶管座返回初始位置；
24、步骤五：吹气装置启动，x轴平移平台前进，完成吹胶做业工作；吹气装置停止，返回初始位置；
25、步骤六：取出工件，完成工件的吹胶。
26、进一步的，步骤五还包括：吹气装置启动时，升降溢胶辊组件也启动，溢胶辊下降到接触工件表面；步骤六还包括：溢胶辊沿着z轴方向上升，返回初始位置。
27、有益效果：
28、(1)本专利技术可利用沿x轴和y轴移动的喷胶头在工件待涂胶的表面进行全方位补胶，再利用吹气装置将工件表面的胶吹均匀，从而实现工件表面的胶层厚度一致，不受被加工光学平面窗口的形状限制，不会出现边缘处胶层较厚的现象，可实现全表面胶层厚度差小于5％。
29、(2)本专利技术设置有升降溢胶辊组件，升降溢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，包括：平台、X轴平移机构、Y轴平移机构、吹气装置和喷胶头；
2.如权利要求1所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述吹胶装置还包括升降溢胶辊组件，升降溢胶辊组件设置在X轴平移平台上，能够随X轴平移平台沿X轴方向运动；升降溢胶辊组件内设置有可升降的溢胶辊，用于挤压工件表面，排除工件表面多余的胶；在吹胶时，吹气装置位于溢胶辊的前进方向的相反方向。
3.如权利要求1所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述吹气装置包括气舱和吹气口；
4.如权利要求3所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述吹气口可以以气舱的轴线为旋转中心随气舱同步转动。
5.如权利要求2所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述溢胶辊为圆柱形结构，圆柱形结构的外圆周表面设置有沿圆周方向分布的锯齿，每个锯齿的长度方向沿轴向设置，在吹胶工作时，锯齿弯曲的朝向与溢胶辊的滚动方向相同；溢胶辊的锯齿在压力作用下可以发生弹性变形。
6.如权利要求1-5任意一项所述一种光学异形平面窗口吹胶装置
7.如权利要求2-5任意一项所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，升降溢胶辊组件还包括Z轴升降丝杠、Z轴丝杠螺母、Z轴升降电机和Z轴升降支架；Z轴升降支架与X轴平移平台相对固定，Z轴升降电机设置在Z轴升降支架顶部，Z轴丝杠螺母固定设置在Z轴升降支架上；Z轴升降电机的输出端与Z轴升降丝杠的一端固定连接；升降丝杠的另一端穿过Z轴丝杠螺母后与溢胶辊的中心轴固定连接，通过Z轴升降电机的旋转，实现溢胶辊的升降。
8.如权利要求1-5任意一项所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，包括：工件支撑座、存胶池和排胶管；
9.一种光学异形平面窗口吹胶方法，基于权利要求2-8任意一项所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，包括以下步骤：
10.如权利要求9所述一种光学异形平面窗口吹胶方法，其特征在于，步骤五还包括：吹气装置启动时，升降溢胶辊组件也启动，溢胶辊下降到接触工件表面；步骤六还包括：溢胶辊沿着Z轴方向上升，返回初始位置。
...【技术特征摘要】
1.一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，包括：平台、x轴平移机构、y轴平移机构、吹气装置和喷胶头；
2.如权利要求1所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述吹胶装置还包括升降溢胶辊组件，升降溢胶辊组件设置在x轴平移平台上，能够随x轴平移平台沿x轴方向运动；升降溢胶辊组件内设置有可升降的溢胶辊，用于挤压工件表面，排除工件表面多余的胶；在吹胶时，吹气装置位于溢胶辊的前进方向的相反方向。
3.如权利要求1所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述吹气装置包括气舱和吹气口；
4.如权利要求3所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述吹气口可以以气舱的轴线为旋转中心随气舱同步转动。
5.如权利要求2所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，所述溢胶辊为圆柱形结构，圆柱形结构的外圆周表面设置有沿圆周方向分布的锯齿，每个锯齿的长度方向沿轴向设置，在吹胶工作时，锯齿弯曲的朝向与溢胶辊的滚动方向相同；溢胶辊的锯齿在压力作用下可以发生弹性变形。
6.如权利要求1-5任意一项所述一种光学异形平面窗口吹胶装置，其特征在于，x轴平移机构还包括x轴电机、x轴丝杠和x...
【专利技术属性】
技术研发人员：惠建平，李涛，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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