CN111300161A - 表面划痕修复的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及强化后玻璃表面划痕修复的方法和设备。所述方法包括：(1)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对基材表面进行抛光处理，其中，所述抛光处理在磨料与基材表面接触压力为0.8‑4N、基材表面温度小于40℃的条件下进行；(2)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对步骤(1)之后的基材表面进行镜光处理，其中，所述镜光处理在磨料与基材接触压力为0.4‑2N的压力、基材表面温度小于25℃的温度下进行。本发明所述方法和设备能在不进行拆机的前提下，有效地去除或减轻电子产品上强化后玻璃表面的划痕，恢复玻璃的平整与光洁，达到镜光效果。

Description

表面划痕修复的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种表面划痕修复的方法和设备，具体涉及一种强化玻璃表面划痕修复的数字化抛光方法和设备。
技术背景
目前，日常电子产品(包括大部分品牌的手机、平板电脑和智能手表等)的表面通常覆盖有强化玻璃。在使用中，该强化玻璃常常会出现划痕或刮痕。存在对这种具有划痕或刮痕的强化玻璃表面进行处理、表面抛光和/或划痕修复的需求。
现有技术中，针对手机面板玻璃的抛光方法包括利用抛光磨料与手机面板玻璃表面之间的机械作用和化学作用共同完成玻璃材料抛光；所述抛光磨料通常可以是抛光液或抛光粉。但是，这种抛光方法在加工过程中要求使用抛光液，并且会产生大量的粉尘。由于这些液体和粉尘会损坏电子产品的内部电路，因此并不适用于电子产品整机的玻璃进行处理。特别是当强化后的玻璃与显示屏及电子电路装配后不允许拆装分离，或极难分离，亦或分离会造成显示屏及电路损坏或性能指标极大降低的状况，现有的抛光方法及设备均无法满足使用需求。
因此，需要一种新的表面划痕修复的方法和设备，该方法和设备能在不进行拆机的前提下，有效地去除或减轻电子产品上玻璃表面的划痕，恢复玻璃的平整与光亮(镜光)。
发明内容
本发明示例实施方式的目的在于解决现有技术中存在的上述和其它的不足。本发明所要解决的技术问题在于为克服现有技术中不适用于电子产品整机的抛光方法，该方法可以无需拆卸电子产品，无需担心电子产品的文件丢失；且无需抛光液(只需少量水雾)，不会产生大量粉尘；并且，在本发明的划痕修复过程中不会导致电子产品的温度超过其要求的温度上限，不会导致玻璃裂开或损坏电子产品的内部电路板。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种表面划痕修复的方法，所述方法包括：
(1)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对基材表面进行抛光处理，其中，所述抛光处理在磨料与基材表面接触压力为0.8-4N、基材表面温度小于40℃的条件下进行；
(2)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对步骤(1)之后的基材表面进行镜光处理，其中，所述镜光处理在磨料与基材接触压力为0.4-2N的压力、基材表面温度小于25℃的温度下进行。
在本发明的实施方式中，步骤(1)中所述磨料选自金刚石、碳化硅或它们的组合。
在本发明的实施方式中，步骤(2)中所述磨料包括氧化铈。
在本发明的实施方式中，步骤(1)中，所述磨料的粒度为18-40微米。
在本发明的实施方式中，步骤(2)中，所述磨料的结构是金字塔型。
在本发明的实施方式中，所述磨料以正向-反向对称的方式进行抛光处理或镜光处理。
在本发明的实施方式中，步骤(1)所述抛光处理在磨轮转速3000-4000rpm下进行；步骤(2)所述镜光处理在磨轮转速800-2500rpm下进行。
在本发明的实施方式中，通过控制喷雾量和/或喷雾时间来控制基材表面的温度。
在本发明的实施方式中，通过降低磨料与基材之间的接触压力来控制基材表面的温度。
另一方面，本发明还提供一种表面划痕修复的设备，所述设备包括：
(a)用于测量磨料与玻璃接触压力的压力测量装置；
(b)用于压力增减的精准控制装置；
(c)磨盘转速的控制装置；
(d)表面温度测量装置；
(e)表面温度的精准控制装置；
(f)磨盘路径的精准控制装置；
(g)磨盘与玻璃表面之间接触点(面)一致性的精准控制装置。
在本发明的实施方式中，基于压力测量装置测得的压力，所述用于压力增减的精准控制装置将步骤(1)所述抛光处理的压力控制在0.8-4N下；以及将步骤(2)所述镜光处理的压力控制在0.4-2N下。
在本发明的实施方式中，基于温度测量装置测得的温度，所述表面温度的精准控制装置将步骤(1)所述抛光处理的基材表面的温度控制在小于40℃；以及将步骤(2)所述镜光处理的基材表面的温度控制在小于25℃。
在本发明的实施方式中，在经过步骤(1)和步骤(2)之后，如果仍存在表面划痕，则可以再重复步骤(1)和步骤(2)，只需减少各步骤(1)和步骤(2)中同一位置上磨削次数。
在本发明中，所述表面划痕修复的方法和设备可以在不对电子产品进行拆机的前提下，有效去除或减轻电子产品玻璃表面上的划痕，恢复玻璃表面的平整与光洁，无需担心资料丢失。而且，在去除电子产品整机玻璃上划痕的过程中可以保证电子产品不受损。由于所述抛光处理是在无需抛光液存在下进行，因此，电子产品不存在进水的可能。而且，本发明所述表面划痕修复的方法不会产生大量粉尘，因而不会进入或污染内部电子电路板。此外，所述抛光过程中的温度不会超过40℃，不会使玻璃裂开或损坏产品内部电路板。
通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。
附图说明
通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
图1是本发明一个具体实施方式中所述表面划痕修复设备的整体示意图。
图2是本发明一个具体实施方式中所述表面划痕修复设备的局部装置(手机治具盒9)的示意图。
图3是本发明一个具体实施方式中所述表面划痕修复设备的局部装置(主控装置10)的示意图。
其中，
标记1：机械臂；
标记2：机械臂抓手；
标记3：真空吸盘；
标记4：磨盘；
标记5：压力检测装置；
标记6：压力增减控制装置；
标记7：温度检测装置；
标记8：喷雾装置；
标记9：治具盒；和
标记10：主控装置。
具体实施方式
除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
在本文中，用来对例如磨料的量、浓度、温度、压力、转速和类似数值及其范围，或者组件的尺度和类似数值及其范围进行修饰的“约”指的是可能发生的数值量的改变，例如，源自用于制备材料、温度、压力、厚度、大小或使用制剂所用的常规测量和操作过程；源自这些过程中的偶然性误差；源自用来实施方法的制造、来源或起始材料的纯度或成分的差异；以及类似因素。
在本文中，当给出数值范围例如5-25时，这指至少5或不小于5以及分开地和独立地不大于或小于25。在一些实施例中，这种范围可独立地限定为不小于5,以及分开地和独立地不大于25。具有这种范围例如10-15,或10-20的值也分开地和独立地以相同的方式包括所述范围的下限值和上限值。
在本发明中，术语“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步说明，但本发明不限于下述具体实施方式。
本发明所述表面划痕修复的方法包括：(1)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对基材表面进行抛光处理，其中，所述磨料的粒度为18-40微米。在本发明中，术语“抛光液”是指将磨料在分散液(例如，水)中均匀、游离分布所形成的液体。在无需抛光液存在下，本发明的表面修复方法不会导致电子产品存在进水的可能。
本发明所述表面划痕修复的方法包括：(2)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对步骤(1)之后的基材表面进行抛光处理，其中，所述磨料的结构为金字塔型结构。在本发明中，所述金字塔型结构是一种磨料产品结构，呈金字塔型，常使用于玻璃/LCD液晶面板表面刮痕的修复抛光。这种三维的立体结构是将大小相同的磨粒通过胶粘剂的粘合,模压成金字塔型。该金字塔行可以提高包含磨粒的磨盘的自锐性和一致性。
在一些具体的实施方式中，所述磨料的粒度为18-40微米、18-35微米、18-30微米、18-25微米、18-22微米、22-40微米、22-35微米、22-30微米、22-25微米、25-40微米、25-35微米、25-30微米、30-40微米、30-35微米、35-40微米以及位于上述任意范围内的任意数值。在本发明的实施方式中，步骤(1)中所述磨料材质为金刚石，或者碳化硅。在本发明中，所述步骤(1)中所述磨料包括：购自Mirka公司的ABRALON J3 500、ABRALON J3600(材质为碳化硅)等，购自3M公司的TD3(材质为金刚石)。
在本发明的实施方式中，步骤(2)中所述磨料材质氧化铈。在本发明中，所述步骤(2)中所述磨料包括：购自3M公司的568XA(材质为氧化铈)等。
在本发明的实施方式中，步骤(1)所述抛光处理在0.8-4N的压力下进行。在一些具体实施方式中，所述步骤(1)的压力为0.8-3N、0.8-2.7N、0.8-2.4N、0.8-2N、0.8-1.7N、0.8-1.4N、0.8-1N、1-3N、1-2.7N、1-2.4N、1-2N、1-1.7N、1-1.4N、1.4-3N、1.4-2.7N、1.4-2.4N、1.4-2N、1.4-1.7N、1.7-3N、1.7-2.7N、1.7-2.4N、1.7-2N、2-3N、2-2.7N、2-2.4N、2.4-3N、2.4-2.7N、2.7-3N以及它们之间的任意数值。在本发明中，压力设定值的大小是关键的工艺条件。若压力过大(例如，大于3N)，会使电子产品的玻璃表面出现裂纹或破裂，或者在粗抛/镜光过程中产生过多的热量，导致玻璃表面温度升高，从而导致电子产品的屏幕和/或内部电路出现损坏。另一方面，若压力太低(例如，小于0.8N)，则会使划痕难以去除，或者耗时过多，这会影响粗抛/镜光效率。
在本发明的实施方式中，步骤(1)所述抛光处理中，基材表面的温度小于40℃。在一些具体实施方式中，步骤(1)中玻璃表面的温度控制在小于40℃、小于38℃、小于35℃、小于30℃或小于27℃。在实际操作中，如果玻璃表面的温度超过40℃，容易对电子产品的屏幕或内部电路造成一定的损伤。
在本发明的实施方式中，步骤(2)所述抛光处理在0.4-2N的压力下进行。在一些具体实施方式中，用于镜光工艺的磨盘与玻璃表面接触时的压力为0.4-2N、0.4-1.7N、0.4-1.4N、0.4-1N、0.4-0.7N、0.7-2N、0.7-1.7N、0.7-1.4N、0.7-1N、1-2N、1-1.7N、1-1.4N、1.4-2N、1-1.7N、1.7-2N以及它们之间的任意数值。在本发明中，压力设定值的大小是关键的工艺条件。若压力过大(例如，大于2N)，会使电子产品的玻璃表面出现裂纹或破裂，或者在粗抛/镜光过程中产生过多的热量，导致玻璃表面温度升高，从而导致电子产品的屏幕和/或内部电路出现损坏。另一方面，若压力太低(例如，小于0.4N)，则会使划痕难以去除，或者耗时过多，这会影响粗抛/镜光效率。
在本发明的实施方式中，步骤(2)所述抛光处理中，基材表面的温度小于25℃。整个镜光工艺中玻璃表面的温度控制在小于30℃、小于28℃、小于25℃、小于20℃或小于18℃。
在本发明的实施方式中，通过控制喷雾量和/或喷雾时间来控制基材表面的温度。通常，在本发明所述方法设定的接触压力下，基材的表面温度并不会超出所需的温度控制条件。但当基材表面温度超过时，可以通过向加工中的基材表面少量地喷雾(例如，水喷雾)来降低基材表面的温度。
类似的，本发明也通过降低磨料与基材之间的接触压力来控制基材表面的温度。但当基材表面温度超过时，可以降低磨料与基材之间的接触压力，将因摩擦产生的热量减小到小于散热量，由此降低基材表面的温度。
在本发明的实施方式中，所述磨料以正向-反向对称的方式进行抛光处理。通过这种方式，本发明所述方法可以进一步减少基材表面上出现过深的磨痕。
在本发明的实施方式中，在经过步骤(1)和步骤(2)之后，如果仍存在表面划痕，则可以再重复步骤(1)和步骤(2)，只需减少各步骤(1)和步骤(2)中同一位置上磨削次数。
在本发明中，强化玻璃表面划痕修复的方法包括：
(1)粗抛(磨)工序：
所述粗抛(磨)工序能有效去除强化玻璃表面上深浅不一的划痕。可用的磨料材质可以是金刚石或者碳化硅，所述磨料的粒度通常为18-40微米。在本发明粗抛工序中，粒度大于40微米的磨料会在去除原有划痕的同时产生新的较深磨痕，大大增加抛光时间，效率降低。而粒度小于18的磨料会大幅增加去除划痕所需的时间，甚至不能有效去除划痕。经过发明人的不懈的研究与试验分析对比，粒度在18-40范围内的磨料可以有效去除强化玻璃表面上深浅不一的划痕，不会产生较深的磨痕，且抛光时间能大幅缩短。通常，粗抛工艺使用的磨料包括但不限于，购自购自Mirka公司的ABRALON J3 500、ABRALON J3 600(材质为碳化硅)等，购自3M公司的TD3(材质为金刚石)等。
(2)镜光(精磨)工序：
所述镜光(精磨)工序能有效去除经过粗抛(磨)工序必然产生的磨痕印记，达到强化玻璃表面镜光的效果，即，实现与新强化玻璃表面无异的效果。
可用的磨料材质可以是氧化铈，所述磨料的结构为金字塔型。这种结构的材料可以均匀消除磨痕，达到镜光效果，且材料使用磨削的次数可以达到10-30次，具体磨削寿命次数和磨削压力大小及磨痕印的多少和深浅相关；而非此结构的磨料会大幅增加去除磨痕印记所需的时间，甚至不能有效去除磨痕。经过发明人的不懈的研究与试验对比分析，在磨削次数5-10的范围内，磨料可以有效去除强化玻璃表面由粗抛(磨)工序产生的磨痕印。通常，镜光工序使用的磨料包括但不限于，购自3M有限公司的568XA(材质为氧化铈)等。一片磨料在一般情况下可以抛3个工件(手机屏)，但前后工件磨削时间略有差异，第1个工件磨削时间最短，后续工件需要增加磨削时间。
在本发明具体的实施方式中，所述粗抛(磨)工序可以在以下一种或多种条件下进行：
(1)磨料的选择：使用ABRALON J3 500或ABRALON J3 600(材质为碳化硅)或其它等；
(2)磨料形式：圆盘，直径大于6吋(或6英寸)，磨盘转速为3000-4000转/分钟(RPM)；
(3)粗抛压力：磨盘与玻璃表面接触时的压力为0.8-4N；
(4)粗抛时间：1-3分钟；
(5)同一位置上磨盘的磨削次数：3-10次，根据划痕深浅决定，一般的划痕(不超过0.2毫米)在上述压力控制条件下，磨削次数5次即可有效去除划痕。
在本发明具体的实施方式中，所述粗抛(磨)工序可以在以下一种或多种条件下进行：
(1)磨料的选择：使用TD3(材质为金刚石)；
(2)磨料形式：圆盘，直径为5吋，磨盘转速为800-2500转/分钟(RPM)；
(3)粗抛压力：磨盘与玻璃表面接触时的压力为0.8-3N；
(4)粗抛时间：1-3分钟；和
(5)同一位置上磨盘的磨削次数：10-80次，根据划痕深浅决定，一般的划痕(不超过0.2毫米)在上述压力控制条件下，磨削次数20次即可有效去除划痕。
本发明粗抛工艺中，因磨料与玻璃表面之间的摩擦会出现热效应，使玻璃表面发热。因此，在整个粗抛工艺中，玻璃表面的温度控制在小于40℃，优选小于35℃。采用非接触式测温系统(红外测温仪)测量玻璃表面的温度，基于所测温度通过控制(水)喷雾量及时间等措施来进行温度控制；当然也可通过改变压力设定值的大小来降低摩擦产生的热量，但会降低磨削效率，增加磨削时间，需要综合权衡。
在本发明中，所述镜光工序可以在以下一种或多种条件下进行：
(1)磨料的选择：568XA(材质为氧化铈)；
(2)磨料形式：圆盘，直径为5吋，磨盘转速为1000-2000转/分钟(RPM)；
(3)镜光压力：磨盘与玻璃表面接触时的压力为0.4-2N；
(4)镜光时间：1-3分钟；和
(5)同一位置上磨盘的磨削次数：1-5次。
本发明镜光工序中，因磨料(例如，氧化铈)与玻璃表面之间的摩擦及化学反应(氧化铈与强化玻璃)会产生热效应，使玻璃表面发热。因此，在整个镜光工序中，玻璃表面的温度控制在小于30℃，优选小于25℃，更优选为25℃。采用非接触式测温系统(红外测温仪)测量玻璃表面的温度，基于所测温度通过控制(水)喷雾量及时间等措施来进行温度控制；当然也可通过改变压力设定值的大小来降低摩擦产生的热量，但会降低磨削效率，增加磨削时间，需要综合权衡。经过发明人的大量试验分析对比发现：在使用氧化铈磨料进行镜光工序时，将玻璃表面的温度控制在25℃时，强化玻璃表面上的镜光效应最好。
在本发明中，用于表面划痕修复的设备包括以下一种或多种装置：
(1)用于测量磨盘与玻璃表面接触压力的压力测量装置；
(2)用于压力增减的精准控制装置；
(3)磨盘转速的控制装置；
(4)玻璃表面的温度测量装置；
(5)温度的精准控制装置；
(6)磨盘路径的精准控制装置；和
(7)磨盘与玻璃表面之间接触点(面)一致性的精准控制装置。
在本发明中，压力测量装置(1)可以用于实时检测粗抛/镜光过程中磨盘与玻璃表面之间在磨盘高速旋转时的压力大小，以此作为粗抛/镜光过程中压力控制的目标压力值/基准。在本发明中，所述压力测量装置为采用本发明人另外一项已获得的发明专利(专利号CN106553126B)技术，(1)也可包括但不限于此，例如多轴力/转矩检测仪的等，但根据本发明所列参数进行变化。
在本发明中，用于压力增减的精准控制装置(2)根据压力测量装置(1)提供的实时压力检测信号来增加或减小磨盘与玻璃表面接触时的压力。在一些实施方式中，用于压力增减的精准控制装置(2)根据压力测量装置(1)提供的实时压力检测信号与粗抛/镜光过程中的压力设定值之差来增加或减小磨盘与玻璃表面接触时的压力。通过粗抛/镜光过程中压力的精准控制，可以保证玻璃表面所需的粗抛/镜光效果。
在一些具体实施方式中，用于粗抛工艺的磨盘与玻璃表面接触时的压力为0.8-3N、0.8-2.7N、0.8-2.4N、0.8-2N、0.8-1.7N、0.8-1.4N、0.8-1N、1-3N、1-2.7N、1-2.4N、1-2N、1-1.7N、1-1.4N、1.4-3N、1.4-2.7N、1.4-2.4N、1.4-2N、1.4-1.7N、1.7-3N、1.7-2.7N、1.7-2.4N、1.7-2N、2-3N、2-2.7N、2-2.4N、2.4-3N、2.4-2.7N、2.7-3N以及它们之间的任意数值。在本发明中，压力设定值的大小是关键的工艺条件。若压力过大(例如，大于3N)，会使电子产品的玻璃表面出现裂纹或破裂，或者在粗抛/镜光过程中产生过多的热量，导致玻璃表面温度升高，从而导致电子产品的屏幕和/或内部电路出现损坏。另一方面，若压力太低(例如，小于0.8N)，则会使划痕难以去除，或者耗时过多，这会影响粗抛效率。
在一些具体实施方式中，用于镜光工艺的磨盘与玻璃表面接触时的压力为0.4-2N、0.4-1.7N、0.4-1.4N、0.4-1N、0.4-0.7N、0.7-2N、0.7-1.7N、0.7-1.4N、0.7-1N、1-2N、1-1.7N、1-1.4N、1.4-2N、1-1.7N、1.7-2N以及它们之间的任意数值。在本发明中，压力设定值的大小是关键的工艺条件。若压力过大(例如，大于2N)，会使电子产品的玻璃表面出现裂纹或破裂，或者在镜光过程中产生过多的热量，导致玻璃表面温度升高，从而导致电子产品的屏幕和/或内部电路出现损坏。另一方面，若压力太低(例如，小于0.4N)，则会使由粗抛工序产生的磨痕难以去除，或者耗时过多，这会影响精抛/镜光效率。
在本发明中，磨盘转速的控制装置(3)可以通过伺服或变频电机来实现。磨盘转速可无级调整，且正反方向可变。在一些具体实施方式中，在实际粗抛/镜光工序中磨盘可以采用正向-反向对称的方式运行，以加快抛光磨痕印散失。
在一些具体实施方式中，用于粗抛工艺的磨盘转速为3000-4000转/分钟(RPM)、3000-3800RPM、3000-3500RPM、3000-3300RPM、3200-4000RPM、3200-3800RPM、3200-3500RPM、3500-4000RPM、3500-3800RPM、3800-4000RPM以及它们之间的任意数值。在一些具体实施方式中，用于镜光工艺的磨盘转速为1000-2000转/分钟(RPM)、1000-1800RPM、1000-1600RPM、1000-1400RPM、1000-1200RPM、1200-2000RPM、1200-1800RPM、1200-1600RPM、1200-1400RPM、1400-2000RPM、1400-1800RPM、1400-1600RPM、1600-2000RPM、1600-1800RPM、1800-2000RPM以及它们之间的任意数值。
在本发明中，玻璃表面的温度测量装置(4)可以实时检测粗抛/镜光过程中玻璃表面的温度变化值。在本发明中，所述温度测量装置(4)包括但不限于，气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、指针式温度计、玻璃管温度计、压力式温度计、红外测温仪、转动式温度计、半导体温度计、热电偶温度计等。在本发明中，要求对电子产品整机的表面进行粗抛/镜光，无需对任何电子部件进行拆卸，因此，对粗抛/镜光过程中产生的热量需要进行严格管控，避免热量传导到屏幕和内部电路中，因为过高的温度会对屏幕或内部电路造成一定的损坏。
在本发明中，温度的精准控制装置(5)通常包括但不限于喷雾装置、吹气装置等，用于在抛光过程中对磨盘或玻璃表面进行喷雾和吹气。在一些实施方式中，温度的精准控制装置(5)运行可以根据温度测量装置(4)实时提供的温度变化值来进行。在另一些实施方式中，温度的精准控制装置(5)运行可以在某一工序启动是自动进行。在本发明中，喷雾装置可以根据温度测量装置(4)实时提供的温度变化值来对玻璃表面进行降温，另一方面，喷雾装置可以在粗抛/镜光工序中起到降尘的作用。最后，喷雾装置还可以促进玻璃表面与氧化铈磨料之间的化学反应，因为喷雾装置提供的湿气可以参与该化学反应，提高镜光效果。
在一些具体实施方式中，整个粗抛工艺中玻璃表面的温度控制在小于40℃、小于38℃、小于35℃、小于30℃或小于27℃；整个镜光工艺中玻璃表面的温度控制在小于30℃、小于28℃、小于25℃、小于20℃或小于18℃。在实际操作中，如果玻璃表面的温度超过40℃，容易对电子产品的屏幕或内部电路造成一定的损伤。
在本发明中，装置(6)和(7)可以通过机械臂例如6-轴机械臂来实现。通过6轴机械臂可以实现玻璃表面与磨盘接触的任意路径控制以及它们之间接触点(面)的一致性。通常，电子产品种类不同，具有不同型号与规格；根据各自玻璃表面的大小、形状、正反面，通过计算机系统可以规划不同的粗抛或镜光路径。原则上，路径规划使每一玻璃表面区域与磨盘接触面保持均匀、对称与一致。
在具体实施方式中，电子产品可以通过机械手来实现抓取和释放。机械手可以保证其与电子产品之间的无缝贴合。在优选的实施方式中，机械手边缘有弹性层，使玻璃表面在粗抛/镜光的受力过程中不会发生位移或从机械手上脱落。
在另一具体实施方式中，电子产品可以通过真空吸盘和真空发生器来实现抓取和释放。所述真空吸盘可以包括多个吸附位点，且吸附位点的位置可调，用于确保粗抛/镜光过程中玻璃表面的每个区域都有合适的支撑力。
在本发明中，所述磨盘包括圆形盘架和一个或多个磨料片。在一些实施方式中，可以将不同直径的磨料片粘贴于同一圆形盘架上。优选的，通过保证各磨料片相同的粘贴同心度，可以减少不同工序中抛光路径的调整时间。
为协助控制位置、动作或两者，本发明设备还可以包括治具或模型工具，用于不同电子产品的摆放和抓取。通过使用治具，可以确保机械臂取件/放件的一致性，保证每次粗抛/镜光工序的加工稳定性。
出于自动化的需求，本发明设备还可以包括各种主控制装置，用于实现完整粗抛/镜光过程的自动控制。通常，所述主控制装置的核心部件包括程序控制器PLC(例如，购自日本三菱的R系列产品)、伺服电机，机械臂控制器等。
在本发明的实施方式中，基于压力测量装置测得的压力，所述用于压力增减的精准控制装置将步骤(1)所述抛光处理的压力控制在0.8-4N下；以及将步骤(2)所述抛光处理的压力控制在0.4-2N下。
在本发明的实施方式中，基于温度测量装置测得的温度，所述表面温度的精准控制装置将步骤(1)所述抛光处理的基材表面的温度控制在小于40℃；以及将步骤(2)所述抛光处理的基材表面的温度控制在小于25℃。
在本发明中，使用所述设备进行表面划痕修复的工艺包括：
(1)启动粗抛工序
-机械臂自动移位至治具盒的位置，根据电子产品的类型或型号，机械臂抓手自动抓取或吸取待粗抛电子产品，移至待加工位置；
-根据设定的转速与方向，启动磨盘；
-根据预设粗抛路径，机械臂与磨盘面运动接触；
-根据预设压力值与实时压力检测值的差值，压力控制装置自动调整压力，使得在整个粗抛过程中预设压力值与实时压力检测值的差值尽可能小；本发明所述压力控制的原理与详细过程可以是本领域普通技术人员熟知的；也可以参照本发明人在中国专利网公布CN106553126B中提及的方式进行，其中，该中国专利公布以全文引用的方式结合在本文中；
-根据玻璃表面的实时温度检测值和/或程序设定值，自动控制喷雾装置；
-当机械臂根据预设粗抛路径走完一个完整的路径以及预设的循环次数后，机械臂移位至治具盒，释放抓手或关闭真空吸盘，将粗抛后电子产品自动放入治具盒。
(2)启动镜光工序
-机械臂自动移位至治具盒的位置，根据电子产品的类型或型号，机械臂抓手自动抓取或吸取待镜光电子产品，移至待加工位置；
-根据设定的转速与方向，启动磨盘；
-根据预设镜光路径，机械臂与磨盘面运动接触；
-根据预设压力值与实时压力检测值的差值，压力控制装置自动调整压力，使得在整个镜光过程中预设压力值与实时压力检测值的差值尽可能小；
-根据玻璃表面的实时温度检测值和/或程序设定值，自动控制喷雾装置；
-当机械臂根据预设镜光路径走完一个完整的路径以及预设的循环次数后，机械臂移位至治具盒，释放抓手或关闭真空吸盘，将镜光后电子产品自动放入治具盒。
实施例1
使用本发明所述表面划痕修复的设备，按照以下所述工艺条件对手机的玻璃表面进行修复。
1.粗抛工艺条件
(1)使用ABRALON J3 500磨料片，其中磨料的粒度为30微米；
(2)将上述磨料片安装到直径为6吋(或6英寸)的圆磨盘架上；
(3)磨盘转速为3500转/分钟(RPM)，方向：顺时针(正向)；
(4)磨盘与玻璃表面接触时的压力值为1N；
(5)粗抛时间：3分钟；
(6)粗抛路径：沿周边进行，不断缩小半径，直到中间；和
(7)循环次数为8次。
2.粗抛工序
(1)机械臂自动移位至治具盒的位置，自动抓取待粗抛手机，移至待加工位置；
(2)根据上述的磨盘转速与方向，启动磨盘；
(3)根据上述粗抛路径，机械臂与磨盘面运动接触；
(4)基于所述设定的压力值，自动调整压力，使得在整个粗抛过程中预设压力值与实时压力检测值相等(或两者之差小于0.05N)；
(4)自动控制喷雾装置，将手机玻璃表面的温度控制在不超过40℃；
(5)当机械臂根据预设粗抛路径循环8次后，机械臂移位至治具盒，释放抓手或关闭真空吸盘，将粗抛后电子产品自动放入治具盒。
3.镜光工艺条件
(1)使用568XA磨料片；
(2)将上述磨料片安装到直径为5吋的圆磨盘架上；
(3)磨盘转速为1500转/分钟(RPM)，方向：逆时针(反向)；
(4)磨盘与玻璃表面接触时的压力值为0.8N；
(5)镜光时间：3分钟；
(6)镜光路径：沿周边进行，不断缩小半径，直到中间；和
(7)循环次数为4次。
4.镜光工序
(1)机械臂自动移位至治具盒的位置，自动抓取待镜光手机，移至待加工位置；
(2)根据上述的磨盘转速与方向，启动磨盘；
(3)根据上述镜光路径，机械臂与磨盘面运动接触；
(4)基于所述设定的压力值，自动调整压力，使得在整个镜光过程中预设压力值与实时压力检测值相等(或两者的差值小于0.03N)；
(4)自动控制喷雾装置，将手机玻璃表面的温度控制在不超过25℃；
(5)当机械臂根据预设镜光路径循环5次后，机械臂移位至治具盒，释放抓手或关闭真空吸盘，将镜光后电子产品自动放入治具盒。
在实施例1中，所述手机玻璃表面经过粗抛和镜光工序后表面光滑、无肉眼可见的划痕。
实施例2
除了粗抛工序使用ABRALON J3 600、磨盘转速为4000转/分钟(RPM)、磨盘与玻璃表面接触时的压力为3N以外，按照实施例1相同的方式进行粗抛和镜光工序。
在实施例2中，所述手机玻璃表面经过粗抛和镜光工序后表面光滑、无肉眼可见的划痕。
实施例3
除了手机固定位置，机械臂抓取磨盘进行粗抛和镜光工序以外，按照实施例1相同的方式进行粗抛和镜光工序。
在实施例3中，所述手机玻璃表面经过粗抛和镜光工序后表面光滑、无肉眼可见的划痕。
实施例4
除了采用数控机床代替机械臂、磨盘代替削刀以外，按照实施例1相同的方式进行粗抛和镜光工序。
在实施例4中，所述手机玻璃表面经过粗抛和镜光工序后表面光滑、无肉眼可见的划痕。
虽然结合特定的实施例对本发明进行了描述，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (10)

1.一种表面划痕修复的方法，所述方法包括：
(1)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对基材表面进行抛光处理，其中，所述抛光处理在磨料与基材表面接触压力为0.8-4N、基材表面温度小于40℃的条件下进行；
(2)在无需抛光液存在的条件下，使用磨料对步骤(1)之后的基材表面进行镜光处理，其中，所述镜光处理在磨料与基材接触压力为0.4-2N的压力、基材表面温度小于25℃的温度下进行。
2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述磨料材质选自金刚石、碳化硅或它们的组合。
3.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中所述磨料材质包括氧化铈。
4.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述磨料的粒度为18-40微米；和步骤(2)中，所述磨料的结构是金字塔型。
5.如权利要求1所述的方法，其中，在经过步骤(1)和步骤(2)之后，如果仍存在表面划痕，则再重复步骤(1)和步骤(2)，前提是减少步骤(1)和步骤(2)在同一位置上磨削次数。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述磨料以正向-反向对称的方式进行抛光处理或镜光处理。
7.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)所述抛光处理在磨轮转速3000-4000rpm下进行；步骤(2)所述镜光处理在磨轮转速800-2500rpm下进行。
8.一种执行权利要求1-7任一项所述方法的设备，所述设备包括：
(a)用于测量磨料与玻璃接触压力的压力测量装置；
(b)用于压力增减的精准控制装置；
(c)磨盘转速的控制装置；
(d)表面温度测量装置；
(e)表面温度的精准控制装置；
(f)磨盘路径的精准控制装置；
(g)磨盘与玻璃表面之间接触点(面)一致性的精准控制装置。
9.如权利要求8所述的设备，其中，基于压力测量装置测得的压力，所述用于压力增减的精准控制装置将步骤(1)所述抛光处理的压力控制在0.8-4N下；以及将步骤(2)所述镜光处理的压力控制在0.4-2N下。
10.如权利要求8所述的设备，其中，基于温度测量装置测得的温度，所述表面温度的精准控制装置将步骤(1)所述抛光处理的基材表面的温度控制在小于40℃；以及将步骤(2)所述镜光处理的基材表面的温度控制在小于25℃。
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