CN101295522A - 用于制造单面单层dvdr刻录光盘的生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CDR、DVDR生产线系统。它主要包括注塑机单元，盘片暂存单元，冷却单元，染料旋涂单元，染料检测单元，烘烤单元，溅镀单元，洗边单元，粘合单元，UV单元以及成品检测单元等。通过对这些单元的合理排列，使其在生产中能相互充分配和运作，尽可能将各单元功能利用到极限；并且结合对个别单元进行有效的设计和布局，从而大大提高了此生产线的生产效率，可以将循环周期缩短到1.5秒。
Description
技术领域
本发明涉及一种光盘生产系统，尤其涉及一种用于制造单面单层DVDR刻录光盘的生产系统。
背景技术
CDR、DVDR，在现今的生产线，由于受到注塑机周期、旋涂单元、洗边单元以及下游粘合单元等的限制而不能提高生产速度。为此各大光盘生产线设备商不断开辟新的途径来突破这种限制以便提高生产效率。其中，为了解决注塑机周期长的问题，欧洲的设备商推出了三头生产线，他们的构思是以一台注塑机用最快的周期进行透明光盘的生产，而另外两台机则以较慢的循环生产DVDR基片。虽然这种设计是在一定限度内可以提高生产速度，但却带来新的问题：一，这种不同模具生产的盘基相粘合的方式在生产中证明是不可行的；因为当透明盘基A调整到可和染料盘基B进行合格的粘合时，和染料盘基C的粘合便显得十分困难。更甚的是由于盘基A的注塑成型条件和盘基B/C相差太远，即使成品盘在离开生产线的一刻是完美的，也通过不了严格的热循环测试，不同的应力分布和成型条件是A-B和A-C成品盘最终因变形和弯曲而无法刻录。二，仅仅只经过这样改善的现有生产线，因机械动作循环及其他单元的限制所能支持的最快循环约在1.7秒至1.8秒之间，即以三头线计算，注塑周期约在5.2至5.5秒之间，这和现用的4.5秒注塑周期比较，有着15％差异，使注塑机的生产能量无法完全发挥。
三头线要有效应用于DVDR生产上，仍需要做出大量改良，真正改善光盘质量和提高生产速度，即为本发明所欲解决的问题所在。
发明内容
本发明提供了一种用于制造光学数据载体盘片的生产系统，尤其是制造单面单层DVDR刻录碟片的生产系统。此生产系统是针对现有同类生产线的不足而设计出来的，达到了提高光盘生产效率和良品率的目的。
本发明的技术方案是：
此生产线主要是针对生产单面单层DVDR刻录碟片而研制的，但也可以生产CD、CDR、DVD5等，根据生产的需要可以配用一台、两台以及三台注塑机。下面是此生产线的主要组成结构单元：
(1)注塑机单元，在生产DVDR时，为了避免因不同成型的盘片内应力不同而影响粘合质量，可以配用最新开发的精密电动机注塑机，此注塑机可以使压力反应增大，能够在低模温通过快速成型挤压和多端的压力变化达到快速成型效果，这样光盘的内应力较易控制。
(2)基片冷却传送单元，基片传输采用传送带，由步进电机控制，传输速度快速平稳可靠。在传送过程中，从上面吹入洁净空气，可以使基片得到快速冷却。
(3)盘片暂存单元，盘片从注塑机出来后经过传送带传送可以暂存到此单元，主要是为了防止后线出现小问题可以在线维修而此时盘片可以暂存到此单元而不造成盘片的浪费，同时如果注塑机出现暂时的问题而导致盘片数不够也可以人为地到别的地方搬盘片放到此暂存单元以满足暂时的生产需要。
(4)冷却单元，这单元将传送来的盘片通过冷却机进行冷却。
(5)恒温恒湿机单元，此单元主要由恒温恒湿机和输气管组成，其中考虑到机械空间布局的因素，把恒温恒湿机放置在生产线最前端而其输气管通往旋涂单元以便给即将需旋涂的盘片进行适当温湿度处理，以使其温湿度能达到旋涂所需的最佳工艺条件。
(6)旋涂单元，用于染料旋涂。由于旋涂时，有固定的最佳工艺速度，不能通过提高旋涂速度来加快旋涂单元的周期时间，因此为了提高此单元的速度，采用了六个旋涂碗同时进行旋涂，这样使得旋涂单元周期能满足整个生产周期的要求；同时为了生产线结构紧凑美观便于机械手传送节约传送时间，将六碗分成两个三碗分别按照半圆形排列在传送带的两侧。
(7)染料检测单元，此单元紧挨着旋涂单元，它用于检测染料旋涂的好坏，因为这直接影响到最终光盘的质量。如果检测到不合格的盘片就将其放在存放轴不再进行下一步，合格的盘片被传送到下一环节。
(8)烘烤单元，此单元将经过旋涂以及刻码后的盘片进行适当地烘干，以满足下一环节所需的工艺条件。
(9)溅镀单元，此单元溅镀盘片所需的反射膜。
(10)洗边单元，此单元用于去除碟片外围的处于溅镀范围之外的区域上涂附的染料。此单元与旋涂单元相似不能通过提高本身的速度来加快本单元的周期，但为了不影响整个生产线周期，采用了三个洗边碗同时进行洗边来提升本单元速度。
(11)粘合单元，为了提高本单元速度，采用了双通道粘合线路即本单元有两个可以同时下胶粘合的结构。
(12)UV单元，用于固化粘合胶的UV灯系统。
(13)成品检测单元，此单元检测成品的质量，将好坏碟片分别放在不同的储柜台。
上面所述这些单元基本上依次按直线型排列，还有个别单元的组成部分对称地分布在传送带两侧。单元与单元之间通过夹具衔接起来，在这系统中碟片通过传送带传送，通过机械手拿取。
本发明的这种结构布局，能使各单元可以完全充分地发挥各自的功能而不会出现某一单元等待闲暇不做功的现象，从而可以使生产周期达到机械动作的极限速度。
本发明在用于DVDR生产时采用了三头线，这可以解决注塑机周期长的问题；同时如果配用最新紧密电动注塑机采用低模温进行压缩成型能很好地控制盘片内应力从而大大地避免了以前高模温注塑出现不同模具生产的盘片粘合不合格的问题，提高了产品质量。
通过采用六碗同时旋涂，三碗同时洗边以及双通道粘合等对个别影响生产线速度的单元进行结构改良，使得生产周期可以达到1.5秒，比现今同类型生产线最快循环约1.7秒至1.8秒之间要快得多，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为根据本发明实施例的DVDR生产系统设计流程图；
图2为根据本发明实施例的DVDR生产系统设计流程图中的模块1示意图；
图3为根据本发明实施例的DVDR生产系统设计流程图中的模块2示意图；
图4为根据本发明实施例的DVDR生产系统设计流程图中的模块3示意图。
附图标记说明：
1、2、3注塑机；4、5、6注塑机的接碟手；7、8、9冷却传输带；10、11单臂传送机械手；12、13盘片暂存轴；14转换手；15 双臂机械手 16、18冷却机；17、19拾取手；20、21传送手臂；22、23传送带；24 双臂机械手；25三臂机械手；26传送带 27染料检测仪；28机械手；29传送带；30碟片存放柜；31机械手；32刻码机；33机械手；34、35拾取手；36、41烘炉；37传送带；38机械手；39、40拾取手；42溅镀机；43机械手；44传送带；45单臂抓碟手；46洗边碗；47三臂机械手；48传送带；49恒温恒湿机；50、51碟片缓冲转盘；52、53传送机械手；54、55粘合机械手；56交换转盘；57传送机械手；58、59下胶转盘；60、61下胶机械手；62、63下胶托盘；64、65甩胶系统；66胶水固化系统缓冲转盘；67胶水固化系统；68拾取机械手；69成品碟翻碟手；70送检机械手；71成品检验组件；72传送机械手；73合格碟片转盘；74不合格碟片存放轴
具体实施方式
图1所示的本发明实施例的制造DVDR盘片的生产系统，由注塑机单元，基片冷却传输装置，基片暂存单元，冷却单元，恒温恒湿机单元，染料旋涂单元，染料检测单元，烘烤单元，溅镀单元，洗边单元，粘合单元，UV单元，成品检测单元等组成。其中在暂存单元与冷却单元之间的基片冷却传输装置中安装有一个单臂转换机械手，它用来将两传送带的碟片互换位置；冷却单元包括冷却机、一个双臂机械手以及拿碟机械手；染料旋涂单元具有六个旋涂碗(每三个碗成半圆形对称排列在传送带两侧)、三个传送带、三个下胶装置以及两个双臂机械手；染料检测单元包括一台检测仪、一个三臂机械手、两个单臂传送机械手以及样品存放台；烘烤单元包括刻码机、两个单臂传送机械手以及两个烘炉；洗边单元包括三个洗边碗、三个双爪机械手以及三个下胶装置。图2-4分别为根据本实用新型实施例的DVDR生产系统设计流程图中的模块1、模块2和模块3的示意图。
以下结合图1-4对本发明作进一步描述。
注塑机1用最快的周期进行透明白片的生产，而另外两台注塑机2、3则以较慢的循环生产DVDR基片；三个接碟手4、5和6分别从注塑机1、2和3接取注塑成型的白片和DVDR基片，并分别放置在冷却传输带7、8和9上，在传送到暂存单元时，在生产线正常情况下，单臂传送机械手10和11直接将这些基片传送到下一段传送带；在生产线出现问题，需要进行在线维修时，单臂传送机械手10和11分别将盘片存放在暂存轴12和13，转入正常时单臂传送机械手10和11可以将盘片放置到下一段传送带。
在暂存单元与冷却单元之间的传送带安装了一个转换机械手，可以将传送带7和8的盘片对称转移位置，并且是在传送带每传送一个盘片时此转换手14进行一次盘片位置转移。进入冷却单元时，双臂机械手15的抓碟手A抓住白片，同时抓碟手B抓住DVDR基片，随后逆时针转动将白片放在中间传送带上而把DVDR基片放在拾取手17上；然后双臂机械手15返回原位开始抓碟，经过转换手14的转换，此时抓碟手A抓的是DVDR基片而抓碟手B抓的是白片，随后逆时针转动将白片照样放在中间传送带上而把DVDR基片则放在拾取手19上。
DVDR基片经过冷却机处理后，分别经过传送手臂20、21将其放置在染料旋涂单元的传送带22、23上；然后双臂机械手24从传送带23抓一片碟放在旋涂碗a，接着回到原位抓一片碟放在旋涂碗b中，同时另一臂将旋涂碗a旋涂了染料的碟片放到传送带，这样连续地在旋涂碗a、b、c循环地取放碟片；同样旋涂单元的另外一半也是这样运作的。
三臂机械手25中的两侧臂用来抓染料碟，中间臂抓白碟，旋转后将白碟放在传送带26，染料碟片放在染料检测仪27进行检测，符合规格的好碟通过机械手28将其放在传送带29，不符规格的碟片被放在存放柜30；好碟经传送带29传送，然后机械手31将其放在刻码机32上进行刻码，接着机械手33将其放在拾取手34、35上，然后传送到烘炉36中加以烘烤；同时白片经过传送带37传送后，通过机械手38将其放在拾取手39、40，然后送到烘炉41中加以烘烤。
出炉后，染料碟被送到溅镀机42中进行溅镀所需的反射膜层；然后经过机械手43将已经溅镀后的碟片放在传送带44上，继而开始洗边；此单元有三个洗边碗并且每个洗边碗都隔一个盘片位直线排列着，每个洗边碗上都配有一个单臂抓碟手；单臂抓碟手45从传送带44中抓一碟片，通过旋转180度后将此碟片放在洗边碗46中，此时洗边碗和下胶装置开始按照设定的参数进行旋转和下胶，在洗边时传送带向前传送一个盘片位，经过洗边后的碟片被抓碟手的一头抓着，同时抓碟手的另一头也抓着了传送带44的碟片，然后旋转180度后，洗边后的碟片被放在传送带44上而另一段的碟片被放在洗边碗上又开始洗边；其他的两个洗边碗系统也是进行上述相同运作。
三臂机械手47可以360度旋转，从传送带48和44上抓取白片和洗边后的基片。其中白片被传送到碟片缓冲转盘50和51上，然后被传送机械手52和53抓取，旋转180度后在粘合组件机械手54和55的上方等待与洗边后的基片粘合。洗边后的基片被送到180度交换转盘56上，旋转180度后被传送机械手57送到下胶转盘58和59。下胶转盘58和59转动把洗边后的基片送到下胶位置，下胶系统在下胶机械手60和61的带动下转动下胶位置，下胶托盘62和63上升托起洗边后的基片并旋转，UV粘合胶通过一个定量的下胶针头涂布在洗边后的基片上，完成下胶。之后下胶托盘会按照设定的程序旋转一定的角度，实现与白片重心的相对位置的动态调整，以减少两个基片粘合后整个碟片的重量偏心。
随后洗边后的基片在下胶转盘上继续旋转到粘合位置，粘合机械手54和55上升托起涂布完UV粘合胶的洗边后的基片，与等在这里的白片相互叠放，加压粘合。粘合时，应用脉冲粘合技术，即在两个基片之间施加一个脉冲极短的高压静电，使两个基片快速粘合在一起，减少粘合气泡的产生。粘合后的碟片在下胶转盘上继续旋转到传送机械手57的接碟位置，传送机械手57将粘合的碟片送到甩胶系统64和65。
在甩胶系统，碟片进行高速甩胶处理，使粘合胶水通过离心力和侵润作用在两个基片之间迅速平稳铺开，在两个基片之间形成一厚度均匀一致的粘合胶水层，多余的胶水被甩掉，回流到胶水回收装置循环使用。
甩胶后，同样由360度传送机械手57将甩干后的碟片送到UV粘合胶水固化系统缓冲转盘66，转盘66内碟片存放组件的中心定位销具有弹性卡盘机构以卡紧碟片。转盘66逆时针转动，将碟片送到UV胶水固化系统67，用紫外灯照射UV粘合胶，使之固化。固化后的碟片通过拾取机械手68送到成品碟翻碟位置，成品碟翻碟手69将碟片翻转，之后送检机械手70将成品碟送到检验组件71，按照设定的质量标准对成品碟进行检验，并通过传送机械手72将成品碟按照检验结果分别送到合格碟片转盘73上的碟片存放轴，或固定的不合格碟片存放轴74。至此DVDR盘片的整个生产就完成了。
以上对本发明做了示例性的描述，应该理解到的是，在不脱离本发明的精神和附属权利要求保护的范围的情况下，任何变形、修改或等同替换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种主要用于制造单面单层DVDR刻录光盘的生产系统，但也可以生产CD、CDR、DVD5等光盘，根据生产的需要可以配用一台、两台以及三台注塑机。此生产系统包括：
(1)用于制造白片的注塑机和用于制造DVDR基片的注塑机；
(2)基片冷却传送装置；
(3)基片暂存装置，其中包括传送碟片的180度传送机械手；用于存放基片的存放轴；
(4)冷却单元装置，其中包括冷却机以及用于传送碟片的双臂机械手和拿碟机械手；
(5)恒温恒湿机单元，其中包括恒温恒湿机以及输气管；
(6)染料旋涂装置，其特征在于具有：六个旋涂碗，其中每三个碗成半圆形对称排列在传送带两侧；三个下胶装置；以及两个双臂机械手；
(7)染料检测装置，其中包括三臂机械手，检测仪，以及坏碟存放轴；
(8)烘炉装置，其中具有四个烘炉，两个用于烘烤白片，另两个用于烘烤DVDR基片；
(9)用于在DVDR基片上溅镀所需反射膜层的溅镀站；
(10)洗边装置，其中包括三个洗边碗、三个180度旋转机械手以及三个下胶装置；
(11)将白片和DVDR基片粘合为一个碟片的粘合装置；
(12)用于固化粘合胶的UV灯系统；
(13)碟片质量检验组件；
2.如权利要求1所述的生产系统，其特征在于：
所述基片冷却传输装置在暂存单元与冷却单元段之间安装有一个单臂转换机械手，用于对白片和DVDR基片在两个传送带上互换位置；并且在染料旋涂单元中，此传输装置具有三个传送带，中间的一条传送带用来传送白片，两侧的两条传送带用来传送DVDR基片。
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Denomination of invention: Production system for manufacturing single-face single-layer DVDR recordable optical disk Effective date of registration: 20130918 Granted publication date: 20100609 Pledgee: Beijing AVIC Information Technology Co., Ltd. Pledgor: Henan Kerry Digital Co., Ltd. Registration number: 2013990000685 |
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