CN107737679A - 多边多曲3d曲面板喷涂治具、治具制造方法及治具的应用 - Google Patents

Abstract

一种多边多曲3D曲面板喷涂治具、治具制造方法及治具的应用，其中治具包括：硬质板，用于界定治具的外围尺寸及形状；软质容置件，包覆在所述硬质板上，并在硬质板的大面的同一侧向上延伸，形成用于容置工件的容置部，所述容置部的内围尺寸和形状与工作的外围尺寸和形状基本吻合，当所述工作置入到所述容置部内后，所述工作的外围侧面在所述软质容置件的弹力作用下被包紧。本发明具有不会产生溢墨或溢胶的现象，大大降低喷涂成本的优点。

Description

多边多曲3D曲面板喷涂治具、治具制造方法及治具的应用

技术领域

本发明涉一种用于对具有多边多曲3D曲面的电子产品的盖板的一面进行喷涂的治具的治具、治具制造方法及治具的应用。

背景技术

由于现有的电器产品越来越多样化设计，使得与之配合的盖板形状也呈现出不同形状的多边多曲3D曲面板结构，例如，适合于手机上使用的前后盖板、各种车载电器的盖板以及工业使用的工控盖板等。为了产品多样化的需要，都会在这些产品的一面喷涂一层功能涂层，如喷涂油墨、银胶、防水胶或防爆胶等。下面以手机后盖板为例，来说明现有的功能涂层的基本做法，以及存在的问题。现有一种手机后盖板是以玻璃或PC/PMMA板制成的透明盖板，为了满足不同花色的需要，会在透明盖板的凹面喷涂不同颜色的油墨，如需要黑色后盖板就涂黑色油墨、如要白色后盖板就涂白色油墨，其它颜色类推，需要什么颜色，只需要预先调出油墨颜色，用不同颜色的油墨，就可以制出同一规格的不同花色产品，大大地方便了制造和降低了制造成本。其喷涂装置如图1所示，图1所示的喷涂装置中的治具110是以矩形的为例来加以说明，对于其它异形的盖板，其原理一样，不加以详述。图1中的喷涂装置一般包括托盘100大多为400X418毫米的铝版制成，在托盘100上用螺丝112固定有6个治具110，其中，治具110包括用于容置手机后盖板的底座111，所述底座111是用金属材料制作，并通过螺丝112固定在托盘100上，为了防止底座111刮伤手机后盖板，一般在制做底座111时，其容纳手机后盖板的容置部外围尺寸比手机后盖板外围尺寸周边都要大5-10um的间隙，在对手机后盖板的凹面喷涂时，为了防止油墨从这5-10um的间隙流到手机后盖板的凸面，在所述底座111上还设有用于盖住这5-10um的间隙的盖板113；为了方便盖板113的盖取，在治具110的四周都留有供手指活动的间距，间距一般为30-40毫米，如此设计，一块400X418毫米托板100，就只能安排盖板为90X170毫米的治具6个，如图1所示。现有的喷涂方法是采用多排版整列喷涂，即喷嘴从托盘的长边即长度为418毫米的边开始，从左至右将所有手机后盖板喷涂一遍，然后，托盘100带着治具100及手机后盖板一起进入烘箱，将油墨烘干，依次取下盖板113及手机盖板，手机盖板的喷涂完成。

图1所示的喷涂装置存在以下几个问题，被喷涂后的手机盖板大约有40%在手机盖板的凸面上或多或少留存有溢墨，以一条每小时生产300片的喷涂线而言，一条生产线仅用于擦拭溢墨的人员就需要6人来专门擦拭，并且这40%的产品中大约有8-10%的产品会因为擦拭不好而返工，返工需将原来涂上去的油墨全部洗净，干燥后重新喷涂。擦拭溢墨需要大量地用于溶解油墨的溶解液，这些溶解液大多具有很强的挥发性和刺激性，一方面对人员身体健康不利，另一方面排入空气后也污染环境。还有就是治具110的四周都留置供手指活动的间距的面盖整体面盖时或托盘分体面盖时，在喷涂时也被喷涂上了油墨，这部分油墨被浪费了，并且还需要溶剂清洗，不仅增加了油墨使用量，而且需要大量的清洗溶剂和人工成本，也造成产品成本的增加。

上面是手机后盖喷涂来说明现有技术中存在的问题的，对于其它的电子产品盖板涂墨、涂胶或涂防爆液，只在是只需要涂其一面的盖板，都存在上述诸多类似的问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明向社会提供一种多边多曲3D曲面板喷涂治具，用该治具不会产生溢墨或溢胶的现象。

本发明还提供一种上述治具的制造方法。

本发明还提供一种上述治具在喷油墨、喷胶和喷防爆液方面的应用。

本发明的一种技术方案是：提供一种多边多曲3D曲面板治具，包括：

硬质板，用于界定治具的外围尺寸及形状；

软质容置件，包覆在所述硬质板上，并在硬质板的大面的同一侧向上延伸，形成用于容置工件的容置部，所述容置部的内围尺寸和形状与工作的外围尺寸和形状基本吻合，当所述工作置入到所述容置部内后，所述工作的外围侧面在所述软质容置件的弹力作用下被包紧。

作为对本发明的改进，所述软质容置件的材料是硬度在20-70HRC洛式硬度的硅橡胶或氟橡胶。

作为对本发明的改进，所述硬度是30-60HRC洛式硬度。

作为对本发明的改进，所述软质容置件的材料是防静电材料，其电阻在10⁶-10¹²欧之间选择。

作为对本发明的改进，所述电阻在10⁸-10¹⁰欧之间选择。

作为对本发明的改进，在所述软质容置件上设有一圈向容置部延伸的包边，当所述工作置入到所述容置部内后，所述包边覆盖在所述工作的周边上。

作为对本发明的改进，在所述软质容置件的容置部内周侧面上设有凸缘，当所述工作置入到所述容置部内后，所述工件搁在所述凸缘上，并在所述工作的下底面与所述容置部之间形成避让空间。

作为对本发明的改进，在所述容置部所对应的治具底板上设有让吸附工具通过并将工件牢牢地吸附在软质容置件上的吸附孔。

作为对本发明的改进，在所述容置部所对应的治具底板上设有用于取件的出件孔。

作为对本发明的改进，在所述软质容置件的容置部内底面上设有向上凸起的凸台，所述凸台的数量、大小及形状，依据工作相应孔而预留，当所述工作置入到所述容置部内时，所述凸台正好伸入到孔内，将孔塞住。

作为对本发明的改进，所述硬质板1是非金属或金属材料制成，所述非金属材料包括但不限于陶瓷板、硬质木板、塑料板等；所述金属材料包括但不限于铝及铝合金板、铜及铜合金板和不锈钢板等。

本发明还提供一种多边多曲3D曲面板喷涂治具的方法，包括如下步骤：

S1、依据工作的外围尺寸及形状，制出硬质板；

S2、对硬质板的表面进行粗化处理和除污处理；

S3、在经过粗化处理和除污处理的硬质板上涂布粘合剂，用于加强与软质容置件的结合；

S4、对粘合剂进行干燥；

S5、将干燥后的硬质板置于入预先制定的硅胶模具型腔内；

S6、软质容置件成形包覆在硬质板上，成形后的软质容置件在硬质板的大面的同一侧向上延伸，形成用于容置工件的容置部，所述容置部的内围尺寸和形状与工作的外围尺寸和形状基本吻合，当所述工作置入到所述容置部内后，所述工作的外围侧面在所述软质容置件的弹力作用下被包紧的结构；

S7、出模。

本发明还提供一种多边多曲3D曲面板喷涂治具在油墨喷涂、防水胶喷涂、银胶喷涂，以及防爆液喷涂方面的应用。

本发明采用硬质板为骨芯，保证治具不变形，不缩水；采用包覆在硬质板上的软质材料与被喷涂工件紧密配合，克服了溢墨、溢胶的问题。喷涂后工件无溢墨、无溢胶问题，一次合格率达到98%以上。取得了巨大地经济效益，节省了大量的擦拭人员和擦拭用的溶剂，不仅可以保护工作的健康，也不存在对环境污染的问题。

附图说明

图1是现有技术中的实施例平面结构示意图。

图2是本发明一种实施例的平面结构示意图。

图3是图2中的A-A剖面结构示意图。

图4是图2中的B-B剖面结构示意图。

图5是本发明的加工流程方框图。

图6是图2所示实施例在托盘上平面布置示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

请参见图2至图4，图2至图4揭示的是本发明一种多边多曲3D曲面板喷涂治具，包括：

硬质板1，用于界定治具的外围尺寸及形状；本实施例中，采用的是一个矩形的手机后盖（如，手机3D曲面玻璃盖板）为例加以说明的，需要说明的是本发明的治具不仅适合于手机后盖，也适合于手机前盖，以及其它的电器产品的盖板，如各种车载电器的盖板以及工业使用的工控盖板等，只是根据产品本身的形状和尺寸来确定硬质板1的形状或大小；本实施例中的硬质板1可以是非金属或金属材料制成，所述非金属材料包括但不限于陶瓷板、硬质木板、塑料板等；所述金属材料包括但不限于铝及铝合金板、铜及铜合金板和不锈钢板等。

软质容置件2，包覆在所述硬质板1上，并在硬质板1的大面的同一侧向上延伸，形成用于容置工件3的容置部21，所述容置部21的内围尺寸和形状与工作3的外围尺寸和形状基本吻合，当所述工作3置入到所述容置部21内后，所述工作3的外围侧面在所述软质容置件2的弹力作用下被包紧。本实施例的软质容置件2的材料可以是硬度在20-70HRC洛式硬度的硅橡胶或氟橡胶；优选的，所述硬度最好是在30-60HRC洛式硬度之间选择。所谓硅橡胶是指注塑领域用的有机硅胶中一种。所述硅橡胶或氟橡胶的耐温性最好在180摄氏度以上。

为了防喷涂物，如油墨、防水胶、银胶或防爆液沾在治具上不易清洗，所述软质容置件2的材料可以用含有防静电材料的硅橡胶或氟橡胶制作，防静电硅橡胶或氟橡胶的电阻可以在10⁶-10¹²欧之间选择。最好的，所述电阻可以在10⁸-10¹⁰欧之间选择。本发明中的防静电材料可以选用离子导电性防静电剂、导电粉或氨酸盐等，其比例为硅橡胶或氟橡胶与防静电材料的重量份之比为100：0.0002-4。

优选的，在所述软质容置件2上设有一圈向容置部21延伸的包边22，当所述工作3置入到所述容置部21内后，所述包边22覆盖在所述工作3的周边上；设置包边22可以更好防止喷涂物渗入工作3与软质容置件2内侧面之间间隙，而形成溢墨（或溢胶）的问题。

优选的，在所述软质容置件2的容置部21内周侧面上设有凸缘23，当所述工作3置入到所述容置部21内后，所述工件3搁在所述凸缘23上，并在所述工作3的下底面与所述容置部21上底面之间形成避让空间24，不使工件3的下底面与所述容置部21上底面直接接触，可以避免使工件3的下底面被意外刮伤问题出现。

优选的，在所述容置部21所对应的治具底板上设有让吸附工具通过并将工件3牢牢地吸附在软质容置件2上的吸附孔25。这种结构可检测工件3与软质容置件2之间是否密配好了，如果负压总是没有达标，说明不是工件3有问题，就是治具有问题，可以提醒人们及时检查，避免盲目喷涂后，造成次品出现。

为了方便取出治具的工作3，在所述容置部21所对应的治具底板上设有用于取件的出件孔26。

为了配合工件3所需的功能孔，如手机上的照相头孔等，在所述软质容置件2的容置部21内底面上设有向上凸起的凸台27，所述凸台27的数量、大小及形状，依据工作3相应孔而预留，当所述工作3置入到所述容置部21内时，所述凸台27正好伸入到孔内，将孔塞住。这样，在喷涂时，油墨或胶水也不会从孔内溢流到工作3的背面。

请参见图5，图5揭示是一种多边多曲3D曲面板喷涂治具的方法，包括如下步骤：

S1、依据工作的外围尺寸及形状，制出硬质板1；本实施例中，采用的是一个矩形的手机后盖为例加以说明的，需要说明的是本发明的治具不仅适合于手机后盖，也适合于手机前盖，以及其它的电器产品的盖板，如各种车载电器的盖板以及工业使用的工控盖板等，只是根据产品本身的形状和尺寸来确定硬质板1的形状或大小；本实施例中的硬质板1可以是非金属或金属材料制成，所述非金属材料包括但不限于陶瓷板、硬质木板、塑料板等；所述金属材料包括但不限于铝及铝合金板、铜及铜合金板和不锈钢板等。

S2、对硬质板1的表面进行粗化处理和除污处理；将S1制做好的硬质板1的表面采用喷砂工艺进行粗化处理，用各种除油剂对对硬质板1的表面清洗，是为了在后续过程中增加硬质板1与软质容置件2的粘合力；

S3、在经过粗化处理和除污处理的硬质板1上涂布粘合剂，用于加强与软质容置件2的结合；对于不同的加硬质板1需要采用不同的粘合剂（也称偶联剂），如对于金属的硬质板1可以采用上海佑威新材料科技有限公司的型号为PM-12016的粘合剂，对于其它材质的硬质板1可以采用相适应的粘合剂，具品牌及型号是现有技术，这里不再详述。

S4、对粘合剂进行干燥；一般采用60-80摄氏度，烘10-15分钟即可；

S5、将干燥后的硬质板1置于入预先制定的硅胶模具型腔内；

S6、将软质容置件2成形包覆在硬质板1上，成形后的软质容置件2在硬质板1的大面的同一侧向上延伸，形成用于容置工件3的容置部21，所述容置部21的内围尺寸和形状与工作3的外围尺寸和形状基本吻合，当所述工作3置入到所述容置部21内后，所述工作3的外围侧面在所述软质容置件2的弹力作用下被包紧的结构；

S7、出模。

本发明还提供一种多边多曲3D曲面板喷涂治具在油墨喷涂、防水胶喷涂、银胶喷涂，以及防爆液喷涂方面的应用。

本发明采用硬质板1为骨芯，硬质板1可保证治具不变形，不缩水；采用包覆在硬质板1上的软质容置件2与被喷涂工件3紧密配合，克服了溢墨、溢胶的问题，一次喷涂合格率可达98%以上。以现有一条喷涂线，每小时喷涂300片计算，现有喷涂不良率为40%，每小时产生120片不良品，其中有30片需要返工。现在是每条生产线需要配备6个工人来擦拭背面的溢墨，按人工工次每小时15-20元计算，不包括返工增加的成本，仅擦拭的人工分推到每片上的成本就是0.3-0.4元，再加上擦拭所用的溶剂和擦拭布，经测算每片又要增加0.1元成本，如果出现10%返工，则会每片再增加0.5-1元的成本；也就是说，本发明可以减少不良率为38%，如果不算返工所增加的成本，本发明可以每片节省擦拭的费用接近0.4-0.5元，我国每年仅华为就需要3000万件手机后盖，仅此一项就要节省1200-1500万元的成本，如果加上10%返工率，则可节省2400-4200万元的成本，还可以节省400-500名擦拭工人。

如果把其它工厂的手机后盖，以及手机面板、其它电器产品的盖板都考虑，本发明将会创造无法计算的价值，以及把成千上万的擦拭工人从工序解放出来，从事其它工种的工作，可以有效地缓解用工荒的问题。

本发明还可节省由于传治具在喷涂中涂面托盘空白处所造成的油墨（或胶）损失，因为，本发明不需人工上盖或取盖，所以在治具之间不用留间隙，也就在存在在喷涂中涂面托盘空白处所造成的油墨（或胶）损失；另外，相同大小的托盘，传统只能排6个治具，而本发明可以排12个治具30，见图6，可以提高生产效率一倍，原来每小时只能生产300片的生产线，不用增加任何成本，就可以达到生产600片的能力，又可以大大地降低手机后盖的生产成本。

需要说明的是，针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地解释本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，包括：

硬质板（1），用于界定治具的外围尺寸及形状；

软质容置件（2），包覆在所述硬质板（1）上，并在硬质板（1）的大面的同一侧向上延伸，形成用于容置工件（3）的容置部（21），所述容置部（21）的内围尺寸和形状与工作（3）的外围尺寸和形状基本吻合，当所述工作（3）置入到所述容置部（21）内后，所述工作（3）的外围侧面在所述软质容置件（2）的弹力作用下被包紧。

2.根据权利要求1所述的多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，所述软质容置件（2）的材料是硬度在30-60HRC洛式硬度的硅橡胶或氟橡胶。

3.根据权利要求1或2 所述的多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，所述软质容置件（2）的材料是防静电材料，其电阻在10⁶-10¹²欧之间选择。

4.根据权利要求3所述的多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，所述电阻在10⁸-10¹⁰欧之间选择。

5.根据权利要求1或2所述的多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，在所述软质容置件（2）上设有一圈向容置部（21）延伸的包边（22），当所述工作（3）置入到所述容置部（21）内后，所述包边（22）覆盖在所述工作（3）的周边上。

6.根据权利要求1或2所述的多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，在所述软质容置件（2）的容置部（21）内周侧面上设有凸缘（23），当所述工作（3）置入到所述容置部（21）内后，所述工件（3）搁在所述凸缘（23）上，并在所述工作（3）的下底面与所述容置部（21）之间形成避让空间（24）。

7.根据权利要求1或2所述的多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，在所述容置部（21）所对应的治具底板上设有让吸附工具通过并将工件（3）牢牢地吸附在软质容置件（2）上的吸附孔（25）。

8.根据权利要求1或2所述的多边多曲3D曲面板喷涂治具，其特征在于，在所述软质容置件（2）的容置部（21）内底面上设有向上凸起的凸台（27），所述凸台（27）的数量、大小及形状，依据工作（3）相应孔而预留，当所述工作（3）置入到所述容置部（21）内时，所述凸台（27）正好伸入到孔内，将孔塞住。

9.一种制造权利要求1至8中任一项权利要求所述的治具的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、依据工作的外围尺寸及形状，制出硬质板；

S2、对硬质板的表面进行粗化处理和除污处理；

S3、在经过粗化处理和除污处理的硬质板上涂布粘合剂，用于加强与软质容置件的结合；

S4、对粘合剂进行干燥；

S5、将干燥后的硬质板置于入预先制定的硅胶模具型腔内；

S6、软质容置件成形包覆在硬质板上，成形后的软质容置件在硬质板的大面的同一侧向上延伸，形成用于容置工件的容置部，所述容置部的内围尺寸和形状与工作的外围尺寸和形状基本吻合，当所述工作置入到所述容置部内后，所述工作的外围侧面在所述软质容置件的弹力作用下被包紧的结构；

S7、出模。

10.一种权利要求1至8中任一项权利要求所述的治具在油墨喷涂、防水胶喷涂、银胶喷涂，以及防爆液喷涂方面的应用。