触控膜用三轴加工平台的制作方法

本实用新型涉及一种触控膜用三轴加工平台，属于触控膜加工技术领域。

背景技术：

触摸膜是一种非常适合人机交互的绝对定位系统，能够实现手指的简单动作即可完成显示界面的复杂操作。传统电容屏的基本结构为接收层、粘贴层、发射层、粘贴层和盖板玻璃。但是随着移动终端、可穿戴设备、智能家电、教育黑板等产品的发展，对触摸屏的需求在不断增大，同时对触摸屏的要求也越来越高。大尺寸触摸屏的要求和需求也越来越大。但是传统方式制作电容屏的工序复杂，设备较多且昂贵，所用药水较多、工序步骤繁杂，生产过程中会产生许多有害物质，对操作人员及环境均会造成伤害或破坏。目前，市场上还不存在能够独立完整规模性生产纳米触控膜的设备，其生产还处于小试规模阶段，其设备器械多为实验性精密设备，价格昂贵，生产成本高，其次，由于设备的局限性，操作工序更复杂，流水线生产不易，浪费人力物力，成品率不易控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种触控膜用三轴加工平台，可以避免Y轴移动机构运行时超出工作台的情况，保证设备工作精度，同时实现了对电机的温度监控与保护，避免当温度下降后，电机重新供电运行，造成对电机的二次伤害。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种触控膜用三轴加工平台，包括机架、工作台、X轴移动机构、Y轴移动机构和Z轴机构，所述工作台水平安装于机架上，所述X轴移动机构安装在机架上；

所述Y轴移动机构可活动的安装于X轴移动机构上，所述Z轴机构通过一安装块与Y轴移动机构的Y轴丝杆连接，此安装块通过至少一个安装板与套装于Y轴丝杆上的Y轴螺母连接，一Y轴电机的输出轴与所述Y轴丝杆连接，所述安装板上连接有一滑动块，此滑动块活动安装于一轨道上；

所述X轴移动机构进一步包括X轴电机、平行设置的第一丝杆、第二丝杆和分别套装于第一丝杆、第二丝杆上的第一丝杆螺母、第二丝杆螺母，所述X轴电机通过连接杆同时驱动第一丝杆和第二丝杆旋转，所述Y轴移动机构的两端分别与第一丝杆螺母、第二丝杆螺母安装连接；

所述Z轴机构进一步包括固定板、直角板和电机，所述固定板与安装块连接，所述直角板可活动的安装于固定板上，所述电机包括壳体部和缠绕有线圈的动子部，所述动子部嵌入壳体部内并可以在壳体部内上下移动，所述电机的壳体部与固定板固定连接，所述电机的动子部与直角板连接，所述直角板上设置有用于安装打印喷头的安装座，所述固定板和直角板上对应安装有一组读数传感器，所述固定板上安装有一滑轨，此滑轨上活动安装有至少两个滑块，所述滑块相背于滑轨的一面与直角板连接；

所述打印喷头上端为圆柱形，下端为圆锥形，此打印喷头中间设置有一中央通孔，一针管嵌入所述中央通孔内并与中央通孔的内壁紧密连接，所述针管中央开有供金属线穿过的通孔；

所述电机连接到一保护电路，此保护电路包括控制板、继电器、报警器和温度传感器，所述温度传感器与控制板连接，用于采集电机的温度信息并将获取的温度信息传送至控制板，所述继电器、电机和报警器分别连接到控制板，所述控制板比较来自温度传感器的温度信息和设定的温度阈值，当温度传感器的温度值高于设定的温度阈值时，生成使能信号控制继电器的通断；

所述电机与控制板形成工作回路，所述报警器与控制板形成报警回路，一双刀双掷开关位于工作回路和报警回路之间，所述双刀双掷开关包括连接于工作回路上的第一动触点、第一常开触点、第一常闭触点和连接于报警回路上的第二动触点、第二常开触点、第二常闭触点，当温度传感器的温度值低于设定的温度阈值时，工作回路导通，报警回路断开，当温度传感器的温度值高于或等于设定的温度阈值时，工作回路断开，报警回路导通。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述控制板给继电器、电机和报警器供电。

2. 上述方案中，所述电机位于第一常闭触点和控制板之间，所述第一动触点连接到控制板。

3. 上述方案中，所述电机位于第一动触点和控制板之间，所述第一常闭触点连接到控制板。

4. 上述方案中，所述报警器位于第二常开触点和控制板之间，所述第二动触点连接到控制板。

5. 上述方案中，所述报警器位于第二动触点和控制板之间，所述第二常开触点连接到控制板。

6. 上述方案中，所述控制板上设置有一点控按钮，此点控按钮用于切断控制板对继电器的供电。

7. 上述方案中，所述电机为音圈电机。

8. 上述方案中，所述Y轴移动机构上设置有一限位传感器。

9. 上述方案中，所述读数传感器为光栅尺，所述光栅尺的读数头和刻度板面对面设置。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型触控膜用三轴加工平台，其X轴移动机构进一步包括X轴电机、平行设置的第一丝杆、第二丝杆和分别套装于第一丝杆、第二丝杆上的第一丝杆螺母、第二丝杆螺母，所述X轴电机通过连接杆同时驱动第一丝杆和第二丝杆旋转，所述Y轴移动机构的两端分别与第一丝杆螺母、第二丝杆螺母安装连接，采用丝杆的结构可以保持X轴移动机构在设备工作的过程中运行时工作台两边的运行速度一致，提高Z轴机构在工作时的精度，对比使用皮带，丝杆可以使用很长时间后才可能出现磨损的现象影响精度，其使用寿命较长，减少了更换次数，提高了工作效率。

2、本实用新型触控膜用三轴加工平台，其所述Y轴移动机构可活动的安装于X轴移动机构上，所述Z轴机构通过一安装块与Y轴移动机构的Y轴丝杆连接，Z轴机构通过丝杆与Y轴移动机构连接提高了移动的稳定性和精度，可以通过预先设定的恒定的速度控制Z轴机构的工作，保证Z轴机构工作的稳定性及精确度。

3、本实用新型触控膜用三轴加工平台，其温度传感器与控制板连接，用于采集电机的温度信息并将获取的温度信息传送至控制板，所述继电器、电机和报警器分别连接到控制板，所述控制板比较来自温度传感器的温度信息和设定的温度阈值，当温度传感器的温度值高于设定的温度阈值时，生成使能信号控制继电器的通断，实现了对电机的温度监控与保护，当电机发生故障而温度上升，温度传感器检测到的电机温度高于设定值时，继电器通电，第一常开触点吸合，切断给电机的供电以避免电机温度继续升高，保护电机，同时第二常开触点吸合，给报警器供电，报警灯或者报警器提示故障，提醒作业人员对设备进行检修。

4、本实用新型触控膜用三轴加工平台，其控制板上设置有一点控按钮，此点控按钮用于切断控制板对继电器的供电，只有当人工排除故障后，手动按下按钮，才可以重新闭合工作回路、切断报警回路，避免当温度下降后，电机重新供电运行，进而造成对电机的二次伤害。

5、本实用新型触控膜用三轴加工平台，其打印喷头上端为圆柱形，下端为圆锥形，此打印喷头中间设置有一中央通孔，一针管嵌入所述中央通孔内并与中央通孔的内壁紧密连接，所述针管中央开有供金属线穿过的通孔，针管的设置，当金属线穿过针管再打印至待加工的触控膜基材上时，为纳米级的金属线提供限位，使得金属线保持竖直状态与触控膜的基材接触，保证对触控膜加工的精度和品质；另外，其固定板上安装有一滑轨，此滑轨上活动安装有至少两个滑块，所述滑块相背于滑轨的一面与直角板连接，采用滑轨和滑块的设置可以更进一步的保证Z轴机构上下活动的时候的精度，保证上下的一致性，避免出现打印头打印出现歪斜的现象。

6、本实用新型触控膜用三轴加工平台，其Y轴移动机构上设置有一限位传感器，采用限位传感器可以避免出现故障时Y轴移动机构运行时超出工作台，影响设备工作精度，不需要工作人员重新设定机器，不影响工作的效率；另外，其电机为音圈电机，音圈电机的结构简单，体积小不占地方，高速、高加速响应快，保证打印的精度；另外，其光栅尺的读数头安装于固定板上，所述光栅尺的刻度板安装于直角板上，光栅尺的设置，在短距离的量程以及高速度工作的需求下时候使用光栅尺精确度较高，能实现高精度定位。

附图说明

附图1为本实用新型触控膜用三轴加工平台结构示意图；

附图2为本实用新型触控膜用三轴加工平台中X轴移动机构结构示意图；

附图3为本实用新型触控膜用三轴加工平台中Z轴机构结构示意图；

附图4为本实用新型触控膜用三轴加工平台读数传感器示意图；

附图5为本实用新型触控膜用三轴加工平台局部结构示意图；

附图6为本实用新型触控膜用三轴加工平台打印喷头结构示意图；

附图7为本实用新三轴加工平台中电机电路正常状态下结构示意图；

附图8为本实用新型三轴加工平台中电机电路报警状态下结构示意图；

附图9为本实用新型触控膜用三轴加工平台中电机结构示意图。

以上附图中：1、机架；2、工作台；3、X轴移动机构；301、第一丝杆；302、第一丝杆螺母；303、第二丝杆；304、第二丝杆螺母；305、X轴电机；4、Y轴移动机构；5、Z轴机构；501、固定板；502、直角板；503、电机；201、壳体部；202、动子部；504、安装座；505、限位传感器；506、滑轨；507、滑块；508、读数头；509、刻度板；6、安装块；7、Y轴螺母；8、Y轴丝杆；9、滑动块；10、轨道；11、安装板；12、打印喷头；13、中央通孔；14、针管；15、金属线；16、Y轴电机；1a、控制板；2a、继电器；4a、报警器；5a、温度传感器；6a、双刀双掷开关；61a、第一动触点；62a、第二动触点；63a、第一常开触点；64a、第一常闭触点；65a、第二常开触点；66a、第二常闭触点；7a、点控按钮。

具体实施方式

实施例1：一种触控膜用三轴加工平台，包括机架1、工作台2、X轴移动机构3、Y轴移动机构4和Z轴机构5，所述工作台2水平安装于机架1上，所述X轴移动机构3安装在机架1上；

所述Y轴移动机构4可活动的安装于X轴移动机构3上，所述Z轴机构5通过一安装块6与Y轴移动机构4的Y轴丝杆8连接，此安装块6通过至少一个安装板11与套装于Y轴丝杆8上的Y轴螺母7连接，一Y轴电机16的输出轴与所述Y轴丝杆8连接，所述安装板11上连接有一滑动块9，此滑动块9活动安装于一轨道10上；

所述X轴移动机构3进一步包括X轴电机305、平行设置的第一丝杆301、第二丝杆303和分别套装于第一丝杆301、第二丝杆303上的第一丝杆螺母302、第二丝杆螺母304，所述X轴电机305通过连接杆同时驱动第一丝杆301和第二丝杆303旋转，所述Y轴移动机构4的两端分别与第一丝杆螺母302、第二丝杆螺母304安装连接；

所述Z轴机构5进一步包括固定板501、直角板502和电机503，所述固定板501与安装块6连接，所述直角板502可活动的安装于固定板501上，所述电机503包括壳体部201和缠绕有线圈的动子部202，所述动子部202嵌入壳体部201内并可以在壳体部201内上下移动，所述电机503的壳体部201与固定板501固定连接，所述电机503的动子部202与直角板502连接，所述直角板502上设置有用于安装打印喷头12的安装座504，所述固定板501和直角板502上对应安装有一组读数传感器，所述固定板501上安装有一滑轨506，此滑轨506上活动安装有至少两个滑块507，所述滑块507相背于滑轨506的一面与直角板502连接；

所述打印喷头12上端为圆柱形，下端为圆锥形，此打印喷头12中间设置有一中央通孔13，一针管14嵌入所述中央通孔13内并与中央通孔13的内壁紧密连接，所述针管14中央开有供金属线15穿过的通孔；

所述电机503连接到一保护电路，此保护电路包括控制板1a、继电器2a、报警器4a和温度传感器5a，所述温度传感器5a与控制板1a连接，用于采集电机503的温度信息并将获取的温度信息传送至控制板1a，所述继电器2a、电机503和报警器4a分别连接到控制板1a，所述控制板1a比较来自温度传感器5a的温度信息和设定的温度阈值，当温度传感器5a的温度值高于设定的温度阈值时，生成使能信号控制继电器2a的通断；

所述电机503与控制板1a形成工作回路，所述报警器4a与控制板1a形成报警回路，一双刀双掷开关6a位于工作回路和报警回路之间，所述双刀双掷开关6a包括连接于工作回路上的第一动触点61a、第一常开触点63a、第一常闭触点64a和连接于报警回路上的第二动触点62a、第二常开触点65a、第二常闭触点66a，当温度传感器5a的温度值低于设定的温度阈值时，工作回路导通，报警回路断开，当温度传感器5a的温度值高于或等于设定的温度阈值时，工作回路断开，报警回路导通。

上述电机503为音圈电机；上述温度传感器5a设置于电机503的动子部202上，上述电机503位于第一常闭触点64a和控制板1a之间，上述第一动触点61a连接到控制板1a；上述报警器4a位于第二常开触点65a和控制板1a之间，上述第二动触点62a连接到控制板1a；

上述电机503位于第一常闭触点64a和控制板1a之间，上述第一动触点61a连接到控制板1a；上述报警器4a位于第二常开触点65a和控制板1a之间，上述第二动触点62a连接到控制板1a。

实施例2：一种触控膜用三轴加工平台，包括机架1、工作台2、X轴移动机构3、Y轴移动机构4和Z轴机构5，所述工作台2水平安装于机架1上，所述X轴移动机构3安装在机架1上；

所述Y轴移动机构4可活动的安装于X轴移动机构3上，所述Z轴机构5通过一安装块6与Y轴移动机构4的Y轴丝杆8连接，此安装块6通过至少一个安装板11与套装于Y轴丝杆8上的Y轴螺母7连接，一Y轴电机16的输出轴与所述Y轴丝杆8连接，所述安装板11上连接有一滑动块9，此滑动块9活动安装于一轨道10上；

所述X轴移动机构3进一步包括X轴电机305、平行设置的第一丝杆301、第二丝杆303和分别套装于第一丝杆301、第二丝杆303上的第一丝杆螺母302、第二丝杆螺母304，所述X轴电机305通过连接杆同时驱动第一丝杆301和第二丝杆303旋转，所述Y轴移动机构4的两端分别与第一丝杆螺母302、第二丝杆螺母304安装连接；

所述Z轴机构5进一步包括固定板501、直角板502和电机503，所述固定板501与安装块6连接，所述直角板502可活动的安装于固定板501上，所述电机503包括壳体部201和缠绕有线圈的动子部202，所述动子部202嵌入壳体部201内并可以在壳体部201内上下移动，所述电机503的壳体部201与固定板501固定连接，所述电机503的动子部202与直角板502连接，所述直角板502上设置有用于安装打印喷头12的安装座504，所述固定板501和直角板502上对应安装有一组读数传感器，所述固定板501上安装有一滑轨506，此滑轨506上活动安装有至少两个滑块507，所述滑块507相背于滑轨506的一面与直角板502连接；

所述打印喷头12上端为圆柱形，下端为圆锥形，此打印喷头12中间设置有一中央通孔13，一针管14嵌入所述中央通孔13内并与中央通孔13的内壁紧密连接，所述针管14中央开有供金属线15穿过的通孔；

所述电机503连接到一保护电路，此保护电路包括控制板1a、继电器2a、报警器4a和温度传感器5a，所述温度传感器5a与控制板1a连接，用于采集电机503的温度信息并将获取的温度信息传送至控制板1a，所述继电器2a、电机503和报警器4a分别连接到控制板1a，所述控制板1a比较来自温度传感器5a的温度信息和设定的温度阈值，当温度传感器5a的温度值高于设定的温度阈值时，生成使能信号控制继电器2a的通断；

所述电机503与控制板1a形成工作回路，所述报警器4a与控制板1a形成报警回路，一双刀双掷开关6a位于工作回路和报警回路之间，所述双刀双掷开关6a包括连接于工作回路上的第一动触点61a、第一常开触点63a、第一常闭触点64a和连接于报警回路上的第二动触点62a、第二常开触点65a、第二常闭触点66a，当温度传感器5a的温度值低于设定的温度阈值时，工作回路导通，报警回路断开，当温度传感器5a的温度值高于或等于设定的温度阈值时，工作回路断开，报警回路导通。

上述控制板1a上设置有一点控按钮7a，此点控按钮7a用于切断控制板1a对继电器2a的供电；上述控制板1a给继电器2a、电机503和报警器4a供电；

上述电机503位于第一动触点61a和控制板1a之间，上述第一常闭触点64a连接到控制板1a；上述报警器4a位于第二动触点62a和控制板1a之间，上述第二常开触点65a连接到控制板1a；上述Y轴移动机构4上设置有一限位传感器505；上述读数传感器为光栅尺，上述光栅尺的读数头508和刻度板509面对面设置。

采用上述触控膜用三轴加工平台，其采用丝杆的结构可以保持X轴移动机构在设备工作的过程中运行时工作台两边的运行速度一致，提高Z轴机构在工作时的精度，对比使用皮带，丝杆可以使用很长时间后才可能出现磨损的现象影响精度，其使用寿命较长，减少了更换次数，提高了工作效率；

另外，其Z轴机构通过丝杆与Y轴移动机构连接提高了移动的稳定性和精度，可以通过预先设定的恒定的速度控制Z轴机构的工作，保证Z轴机构工作的稳定性及精确度；另外，其采用滑轨和滑块的设置可以更进一步的保证Z轴机构上下活动的时候的精度，保证上下的一致性，避免出现打印头打印出现歪斜的现象；另外，其采用限位传感器可以避免出现故障时Y轴移动机构运行时超出工作台，影响设备工作精度，不需要工作人员重新设定机器，不影响工作的效率；

另外，其针管的设置，当金属线穿过针管再打印至待加工的触控膜基材上时，为纳米级的金属线提供限位，使得金属线保持竖直状态与触控膜的基材接触，保证对触控膜加工的精度和品质；另外，其音圈电机的结构简单，体积小不占地方，高速、高加速响应快，采用音圈电机可以更加保证打印的精度；另外，其光栅尺的设置，在短距离的量程以及高速度工作的需求下时候使用光栅尺精确度较高，能实现高精度定位；

另外，其实现了对电机的温度监控与保护，当电机发生故障而温度上升，温度传感器检测到的电机温度高于设定值时，继电器通电，第一常开触点吸合，切断给电机的供电以避免电机温度继续升高，保护电机，同时第二常开触点吸合，给报警器供电，报警灯或者报警器提示故障，提醒作业人员对设备进行检修；

另外，只有当人工排除故障后，手动按下按钮，才可以重新闭合工作回路、切断报警回路，避免当温度下降后，电机重新供电运行，进而造成对电机的二次伤害。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。