1设备结构及工作原理
本覆膜机结构如图1所示：主要由机架，贴膜放料装置，工作台，自动上下料装置和整理台等组成。工作台由切断组件、拉膜组件、压膜组件和送膜组件组成。设备工作时首先将膜卷装入贴膜放料装置上，待贴膜的生瓷片放入自动上下料装置料框1中。通过拉膜组件把膜拉一固定长度，同时由自动上下料装置把膜放到整理台整理，整理后放入送膜组件工作台，送膜组件工作台运行到拉膜组件下方，由切断组件把膜切断，压膜组件通过压膜滚轮把膜覆在生瓷片上，最后送膜组件运行到上下料下方，通过上下料装置搬运到料框2中完成整个工艺。覆膜机主要技术指标如下：最大加工尺寸：203mm×203mm；贴膜生瓷片厚度：70-300μm；贴膜膜厚度：25-50μm；贴膜精度：±0.5mm；生瓷片允许变形量：±15μm（有效打孔范围120mm×120mm）。
1.1贴膜放料装置
贴膜放料装置主要有放料钢架、放卷气胀轴、收卷气胀轴、料带导向架和料铲盒等结构组成，其主体结构如图2。其主要功能是完成膜的分离、张紧和输送。设备工作时，把膜卷装入放卷气胀轴上，膜卷由保护膜与粘性膜组成。手动把保护膜撕开，绕过料带导向架导向辊1，套入收卷气胀轴上。粘性膜绕过料带导向架导向辊2，把膜通过切断组件，并由压紧板夹紧。
1.2覆膜机工作台
工作台结构是覆膜机的主要部分，主要包括切断组件、切刀组件、拉膜组件、压膜组件、送膜组件及辅助结构组成，其主要功能是完成膜的定位、裁切、对位和贴覆。切断组件由主体结构与辅助结构组成，主体结构通过气缸推动上下夹紧板与压紧条来实现膜的夹紧和放松，夹紧板通过直线轴承与导向柱与气缸连接。辅助结构主要用来与拉膜结构一起完成膜的拉动，通过直线轴承与导向轴由气缸驱动压紧块实现膜的压紧，为了防止破坏膜的表面，在压紧块上固定上静电海绵。其水平运动由电缸控制。拉膜组件的主要功能是把膜拉到符合生瓷片尺寸的距离。其夹紧膜部件通过气缸驱动夹紧块实现。水平运动由电缸与直线导轨控制，其中夹紧部分与拉膜组件可以相对运动，在拉膜过程中由锁紧装置锁住相对运动，在贴膜过程中通过相对运动保持膜的张紧。压模组件主要用来实现膜的贴覆，水平运动由电缸与直线导轨来完成，贴膜过程由气缸驱动压膜滚轮来实现。送膜组件主要通过气动滑台与吸盘来实现生瓷片覆膜前后的搬运。
1.3自动上下料装置
覆膜机自动上下料装置结构如图3，主要有框架、X轴电缸、Z轴电缸、吸附结构和除静电结构组成。吸附结构由吸片与吸盘结构组成。吸片结构由负压吸盘与内圈硅橡胶吸盘吸附生瓷片，吸盘结构由外圈硅橡胶吸盘吸附料盘。在设备运行过程中，首先把待贴膜的生瓷片放入料盘中，装入上下料结构左侧的料框中。通过X、Z轴电缸驱动吸附结构靠近料框，同时料框中托盘的升降由一个三位中封气缸配合传感器来完成料盘和生瓷片的升降。通过吸盘结构把生瓷片搬运到整理台上，在整理台整理生瓷片的过程中，吸附结构通过吸盘装置把料盘搬运到右边料框中。待整理台整理完生瓷片后，吸附结构把生瓷片搬运到送膜结构吸附盘上，等待覆膜工艺结束后再由吸附结构把生瓷片搬运到有料框的料盘上，完成整个工艺。
1.4覆膜机整理台
整理台结构主要有整理台吸盘、整理定位块、旋转气缸和整理台底板等辅助结构组成，其主体结构如图4。在工作过程中，由上下料装置吸附结构把生瓷片搬运到整理台上后，由气缸控制的两个定位块处于锁紧状态，旋转气缸拉动吸盘倾斜使生瓷片贴住定位块，这时吸盘通入负压吸住生瓷片，再由旋转气缸驱动吸盘处于水平状态，定位块气缸切换到松开状态，完成生瓷片定位整理。旋转气缸装有定位气缸限位环来调整吸盘倾斜角度。
2贴膜工艺过程
膜的贴覆是衡量覆膜机稳定运行的重要指标。本设备贴膜的工艺过程通过电缸驱动橡胶滚轮完成膜的贴覆。膜的贴覆工艺过程如图5所示。覆膜机贴膜工艺过程如图5所示，首先完成右边膜的贴覆，然后完成左边膜的贴覆。整个贴膜工艺主要靠拉膜组件与贴膜组件实现，拉膜组件结构如图6。在拉膜过程中部件1与部件2由气缸推动导向块中导向轴插入锁紧块中，实现两部件同时运动。在贴膜过程中，首先由电缸驱动贴膜组件运行到生瓷片的中间位置，打开锁紧装置，通过立柱1与立柱2之间安装的弹簧实现两部件相对运动，由气缸通过直线轴承驱动橡胶滚轮向下运动，使滚轮把膜压到生瓷片上，通过弹簧力保持膜的张紧。由电缸带动贴膜组件向右滚动，完成右半边膜的贴膜，然后电缸带动滚轮向左运动完成左半生瓷片膜的贴覆。在完成左边膜的贴覆时，为了保持膜的张紧，在压膜滚轮像左运动到一定距离后，整个拉磨组件向左运动。完成膜的贴覆时部件2靠弹簧力恢复初始位置，同时部件1与部件2处于锁紧状态。
3贴膜关键技术
3.1拉膜组件拉力控制
拉膜组件的拉力控制影响膜的张紧程度。在膜的贴覆工艺过程中，要求膜有一定的程度的张紧，同时张紧力不能过大，过大会导致膜发生形变。本覆膜机拉力的控制主要通过拉膜组件零部件控制，如图6所示。该组件要求在张紧螺钉上装入弹簧，通过弹簧力的不同实现对拉膜压紧轴不同程度的压紧，同时通过调节气缸的行程，实现压紧板与压紧轴的压力大小。在完成左边膜的贴覆是立柱1与立柱2之间的弹簧也是影响贴覆好坏的重要因素。弹簧力必须能克服部件2的阻力进行复位，同时弹簧力不能过大，过大会导致部件1与部件2不会发生相对运动。覆膜机的放料装置也是影响膜拉力的重要因素。放料装置简图如图7所示。其中收料轴与放料轴的电机选用力矩电机，力矩的设置必须与拉膜组件运动的快慢相对应。拉膜组件与力矩电机设置不一致会造成膜的松散或膜的破坏。
3.2压膜组件压力控制
压模组件压力控制是影响贴膜质量好坏、有无气泡的重要指标之一。本覆膜机结构压膜简图如图8所示。主要通过调节气缸的行程来实现压到膜上压力的大小，同时在压膜导向轴上下装有弹簧，来平衡压膜滚轮的上下运动。
作者：庄园 姬臻杰 张燕 单位：中国电子科技集团公司第二研究所
