CN111516254A - 3d玻璃贴膜装置及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种3D玻璃贴膜装置，包括可水平移动的载台，所述载台上方设置有承载治具，所述承载治具上表面具有用以放置玻璃盖板的定位槽，所述承载治具上方设置有预定位压合组件，所述预定位压合组件包括固定板，所述固定板下表面中部设置有硅胶头，所述硅胶头上套设有环形压板，所述固定板与环形压板之间设有弹簧组件，所述硅胶头与承载治具之间设置有热光源装置，用以照射加热膜片使膜片贴合面上的胶水产生黏性，本发明设计合理，结构简单，使用方便，不会因玻璃盖板边缘弯曲度太大而影响贴膜片，产生空隙或是膜片撕裂，适用于弯曲角度大于60°的玻璃盖板的膜片贴合，效率高，降低不良率，具有广阔应用前景。

Description

3D玻璃贴膜装置及其工艺方法

技术领域

本发明涉及一种3D玻璃贴膜装置及其工艺方法。

背景技术

目前行业内生产手机等设备，前后盖主要使用玻璃材质的盖板。在盖板加工过程中，经常要在玻璃盖板表面贴膜。以往使用较多的玻璃盖板为边缘弯曲的3D玻璃盖板，弯曲角度通常小于60°，业内常规方式为使用带OCA胶的膜片进行贴合，可满足需求。随着盖板加工技术的发展，目前已可制作边缘弯曲角度大于60°的玻璃盖板，特别是四边弯曲，弯曲角度60°~90°的玻璃盖板，如沿用传统的贴膜方式进行贴合，会因弧角内侧无法紧贴，产生空隙或膜片撕裂。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的玻璃盖板的四边缘弯曲角度60°~90°时，造成在玻璃盖板上贴膜片的时候，膜片无法与玻璃盖板表面完全贴合，容易产生空隙或是膜片撕裂。

本发明的具体实施方案是：本发明提供一种3D玻璃贴膜装置，包括可水平移动的载台，所述载台上方设置有承载治具，所述承载治具上表面具有用以放置玻璃盖板的定位槽，所述承载治具上方设置有预定位压合组件，所述预定位压合组件包括固定板，所述固定板下表面中部设置有硅胶头，所述硅胶头上套设有环形压板，所述固定板与环形压板之间设有弹簧组件，所述硅胶头与承载治具之间设置有热光源装置，用以照射加热膜片使膜片贴合面上的胶水产生黏性，或照射加热玻璃使其达到足够温度，在玻璃与膜片贴合时传导热量使胶水产生黏性。

进一步的，所述预定位组件上方设置有气缸，所述气缸输出轴与固定板固定连接。

进一步的，所述热光源装置包括热光源以及覆盖固定在热光源上方的掩模，掩模四角位置上均设有弧形通孔；所述热光源装置通过旋转电机带动，可调节照射方向为向上或向下。

进一步的，所述预定位压合组件与承载治具之间设有CCD摄像机，用以识别膜片与玻璃盖板，保证贴合对位精准。

进一步的，所述环形压板下表面高于硅胶头下表面，所述环形压板、硅胶头下表面为水平面。

进一步的，所述弹簧组件包括弹簧杆，所述弹簧杆上端与固定板下方连接，所述弹簧杆下端与环形压板上方连接，所述弹簧杆外部套有弹簧。

进一步的，3D玻璃贴膜装置还包括工作台，所述载台设置在工作台上方，所述工作台上侧方设置有用于驱动载台水平移动的驱动装置。

进一步的，一种3D玻璃贴膜的工艺方法，包括步骤如下：（1）将玻璃盖板放入承载治具的定位槽内；（2）将膜片的胶面朝下，膜片的背面朝上，因硅胶头的硅胶材质具有一定粘性，将膜片贴在硅胶头上；（3）CCD摄像机移动到膜片与玻璃盖板之间拍照，通过微调载台的位置，使玻璃盖板与膜片的对位准确；（4）设置 光源朝向上方，在热光源上覆盖掩膜，移动热光源装置到膜片下方，膜片贴合面上涂有胶水，照射加热使胶水产生黏性，整个加热过程最好应该控制在10秒以内，取决于不同胶材质；该步骤也可采用另一方式：光源朝向下方照射，对玻璃进行照射，照射时间控制在10秒以内，在后续贴合中胶水与玻璃接触受热黏连；（5）迅速将热光源移开，驱动气缸带动预定位压合组件下压，间隔时间小于5秒，避免被加热的素材冷却；（6）在下压过程中，硅胶头与膜片先接触，硅胶头持续下压到定位槽内，距离放置在定位槽内的玻璃盖板还有一段深度时，环形压板的下端面开始与承载治具上表面的膜片接触；（7）随着预定位压合组件继续下压，弹簧受力收缩，环形压板的下端面将膜片紧紧压在承载治具上，使膜片不产生皱褶，同时硅胶头将膜片挤压到玻璃盖板的凹面内侧，在此过程中，因膜片的外缘被压紧，故膜片会产生一定的拉伸变形，最终，硅胶头下压至膜片与玻璃盖板完全贴合；（8）气缸复位，将压合好的玻璃盖板、膜片整体取下，玻璃盖板上具有凹面，在玻璃盖板的凹面内放入填充块，将贴好膜片的玻璃盖板及填充孔装入密封袋内，使用真空封口机抽真空后并密封；（9）将密封袋放入加压贴合设备内，启动设备进行加热加压，该过程中膜片贴合面的胶水受热激活产生黏性，再加上填充块受挤压膨胀，使压力均匀作用于膜片上，令膜片和玻璃盖板更加充分的贴合（加压的温度、压力、时间、取决于所用胶水的激活温度及膜材具体的材质、张力及玻璃盖板的形状大小）；（10）加压贴合设备完成后，打开密封袋，取出玻璃盖板-膜片组件，进行固烤；（11）固烤完成后，使用刀片裁去超出玻璃盖板的膜片。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明设计合理，改善因玻璃盖板边缘弯曲度太大而影响贴膜片，产生空隙或是膜片撕裂的问题，尤其适用于弯曲角度大于60°~90°的玻璃盖板进行贴合膜片，效率高，降低不良率，具有广阔应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例整体结构示意图；

图2为本发明实施例预定位压合组件下压结构示意图一；

图3为本发明实施例预定位压合组件下压结构示意图二；

图4为本发明实施例掩模结构示意图；

图5为本发明实施例工艺流程图。

图中：10-载台，20-承载治具，21-定位槽，30-预定位压合组件，31-固定板，32-硅胶头，33-环形压板，40-弹簧组件，41-弹簧杆，42-弹簧，50-热光源装置，51-热光源，52-掩模，521-弧形通孔，53-旋转电机，54-固定支架，60-气缸，70-CCD摄像机，80-工作台，90-膜片，100-玻璃盖板，200-驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例1：如图1~5所示，在本实施例中，本发明涉及一种3D玻璃贴膜装置，包括可水平移动的载台10，所述载台10上方设置有承载治具20，承载治具20可以固定在载台上，所述承载治具上表面具有用以放置玻璃盖板的定位槽21，所述承载治具20上方设置有预定位压合组件30，所述预定位压合组件30包括固定板31，所述固定板下表面中部设置有硅胶头32，所述硅胶头上套设有环形压板33，所述固定板与环形压板之间设有弹簧组件40，所述硅胶头与承载治具之间设置有热光源装置50，用以照射加热膜片使膜片贴合面上的胶水产生黏性。

本实施例中，所述预定位组件上方设置有气缸60，所述气缸输出轴与固定板31固定连接。

本实施例中，所述热光源装置50包括热光源51以及覆盖固定在热光源上方的掩模52，掩模四角位置上均设有弧形通孔521；在贴合过程中，膜片可以先被压入玻璃盖板的凹面内约1/3深度的位置，该过程不会造成膜片的拉伸变形，然后环形压板下端面将膜片压紧，膜片四角处的胶水与玻璃盖板接触，随着硅胶头继续下压，膜片沿玻璃盖板的内凹贴合面贴紧展开，对应玻璃盖板的平面部分、垂直或倾斜的侧边部分膜片并未拉伸变形，对应玻璃盖板四角弯曲部分的膜片存在一定程度的拉伸，取决于上述膜片压入玻璃盖板凹面的深度位置。

本实施例中，所述热光源装置通过旋转电机53带动，可调节照射方向为向上或向下；热光源装置还包括固定支架54，所述热光源位于固定支架上，所述掩模固定在固定支架上且位于热光源上方；旋转电机输出轴与固定支架固定连接，用以调节照射方向。

本实施例中，热光源可以使用红外光源；掩模可以使用耐热硬质不透光的材料制成。

本实施例中，环形压板的形状不局限于圆形，也可以是其他形状，环形压板中部开设有用以避让硅胶头的孔位。

本实施例中，所述预定位压合组件与承载治具之间设有CCD摄像机70，用以识别膜片与玻璃盖板，保证贴合对位精准。

本实施例中，在不受力的初始状态下，所述环形压板下表面高于硅胶头下表面，所述环形压板、硅胶头下表面为水平面。

本实施例中，承载治具可以呈方形，承载治具上可以设有开槽，开槽的形状与玻璃盖板的下表面（即凸面）的形状相配合，开槽的深度可以容纳玻璃盖板完全放入且下沉0~2mm，具体数值依膜片的弹性调整，若膜片的弹性较差，造成贴合后有撕裂，则合理的增加下沉深度；开槽的内底面可以设有通孔，用以方便从通孔内将玻璃盖板推出，方便取料。

本实施例中，所述弹簧组件40包括弹簧杆41，所述弹簧杆上端可以贯穿固定板，固定板上具有用于弹簧杆穿过的穿孔，当气缸下压时，环形压板压在承载治具上的时候，弹簧压缩，弹簧杆可以由穿孔穿过，弹簧杆上端设有大于穿孔直径的定位部；所述弹簧杆下端可以与环形压板上方固定连接，所述弹簧杆41外部套有弹簧42，弹簧的两端可以分别顶在固定板、环形压板的端面上。

本实施例中，3D玻璃贴膜装置还包括工作台80，所述载台设置在工作台上方，所述工作台上侧方设置有用于驱动载台水平移动的驱动装置；驱动装置可以采用伺服电机，工作台上可以设有丝杆，载台套设在丝杆上，伺服电机输出轴与丝杆连接，通过驱动伺服电机来带动载台水平移动，微调位置，方便快捷。

本实施例中，膜片90可以采用改性TPU、改性PET或改性PC材质，或TPU和PET材质的复合结构，该种膜片材质相比常规PET膜片更具弹性；膜片的贴合面涂有胶水，胶水在常温下不具有黏性，而受热后会产生黏性。玻璃盖板的平面区域内开设有若干摄像孔、听筒孔等，膜片与玻璃盖板开孔形状位置一致；膜片的各边尺寸都比玻璃盖板展开尺寸略大，单边外扩3~5mm。

本实施例中，生产时，将玻璃盖板100放入承载治具的定位槽21内；将膜片的胶面朝下，膜片的背面朝上，因硅胶头的硅胶材质具有一定粘性，将膜片贴在硅胶头上； CCD摄像机70移动到膜片与玻璃盖板之间拍照，可以选取合适的开孔位置进行参考，通过微调载的位置，使玻璃盖板与膜片的对位准确；在热光源51上方覆盖固定掩膜，移动热光源装置50到膜片下方，膜片贴合面上涂有胶水，照射加热使胶水产生黏性，整个加热过程最好应该控制在10秒以内，取决于不同胶材质；迅速将热光源移开，驱动气缸60带动预定位压合组件30下压，间隔时间小于5秒，避免胶水冷却失效；在下压过程中，硅胶头与膜片先接触，硅胶头持续下压到定位槽内，距离放置在定位槽内的玻璃盖板还有一段深度时，环形压板的下端面开始与承载治具上表面的膜片接触；随着预定位压合组件继续下压，弹簧受力收缩，环形压板的下端面将膜片紧紧压在承载治具上，使膜片不产生皱褶，同时硅胶头将膜片挤压到玻璃盖板的凹面内侧，在此过程中，因膜片的外缘被压紧，故膜片会产生一定的拉伸变形，最终，硅胶头下压至膜片与玻璃盖板完全贴合；气缸60复位，将压合好的玻璃盖板、膜片整体取下，玻璃盖板上具有凹面，在玻璃盖板的凹面内放入填充块，将贴好膜片的玻璃盖板及填充孔装入密封袋内，使用真空封口机抽真空后并密封；将密封袋放入加压贴合设备内，启动设备进行加热加压，该过程中膜片贴合面的胶水受热激活产生黏性，再加上填充块受挤压膨胀，使压力均匀作用于膜片上，令膜片和玻璃盖板更加充分的贴合（加压的温度、压力、时间、取决于所用胶水的激活温度及膜材具体的材质、张力及玻璃盖板的形状大小）；加压贴合设备完成后，打开密封袋，取出玻璃盖板-膜片组件，进行固烤；固烤完成后，使用刀片裁去超出玻璃盖板的多余膜片。

本实施例中，填充块采用软材质的硅胶制成，用以在高压贴合过程中填充玻璃盖板上方的凹面，填充块的尺寸略小于玻璃盖板内侧的尺寸，比如单边尺寸内缩0.3~0.6mm；密封袋的材质为软质PE或尼龙；加压贴合设备及真空封口机为现有技术设备，此外，加压贴合设备，具有封闭的工作腔，腔内可填充液体并加温加压，如需加热至70~90摄氏度可使用水作为填充液，如需加热至100~150摄氏度可使用甘油、聚乙二醇、聚乙二醇醚等作为填充液。

实施例2：在实施例1的基础上，本实施例中，承载治具内还可以设置加热电路及发热元件，发热元件与玻璃盖板的指定位置接触，对玻璃盖板进行加热，因为膜片贴合面上的胶水受热激活后，若不及时贴合，胶水冷却后即可能失效，如改良为先对玻璃盖板进行加热，在膜片受热的同时即开始贴合膜片，可避免上述问题。

本实施例中，热光源装置还可以用于照射玻璃盖板指定位置进行照射加热，在膜片与玻璃盖板接触后，通过热传导，使胶水达到激活温度，产生黏性。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种3D玻璃贴膜装置，其特征在于，包括可水平移动的载台，所述载台上方设置有承载治具，所述承载治具上表面具有用以放置玻璃盖板的定位槽，所述承载治具上方设置有预定位压合组件，所述预定位压合组件包括固定板，所述固定板下表面中部设置有硅胶头，所述硅胶头上套设有环形压板，所述固定板与环形压板之间设有弹簧组件，所述硅胶头与承载治具之间设置有热光源装置，用以照射加热膜片使膜片贴合面上的胶水产生黏性。

2.根据权利要求1所述的3D玻璃贴膜装置，其特征在于，所述预定位组件上方设置有气缸，所述气缸输出轴与固定板固定连接。

3.根据权利要求2所述的3D玻璃贴膜装置，其特征在于，所述热光源装置包括热光源以及覆盖固定在热光源上方的掩模，掩模四角位置上均设有弧形通孔；所述热光源装置通过旋转电机带动，可调节照射方向为向上或向下。

4.根据权利要求3所述的3D玻璃贴膜装置，其特征在于，所述预定位压合组件与承载治具之间设有CCD摄像机，用以识别膜片与玻璃盖板，保证贴合对位精准。

5.根据权利要求4所述的3D玻璃贴膜装置，其特征在于，所述环形压板下表面高于硅胶头下表面，所述环形压板、硅胶头下表面为水平面。

6.根据权利要求5所述的3D玻璃贴膜装置，其特征在于，所述弹簧组件包括弹簧杆，所述弹簧杆上端与固定板下方连接，所述弹簧杆下端与环形压板上方连接，所述弹簧杆外部套有弹簧。

7.根据权利要求6所述的3D玻璃贴膜装置，其特征在于，3D玻璃贴膜装置还包括工作台，所述载台设置在工作台上方，所述工作台上侧方设置有用于驱动载台左右水平移动的驱动装置。

8.一种利用如权利要求7所述的一种3D玻璃贴膜的工艺方法，其特征在于，包括步骤如下：（1）将玻璃盖板放入承载治具的定位槽内；（2）将膜片的胶面朝下，膜片的背面朝上，因硅胶头的硅胶材质具有一定粘性，将膜片贴在硅胶头上；（3）CCD摄像机移动到膜片与玻璃盖板之间拍照，通过微调载台的位置，使玻璃盖板与膜片的对位准确；（4）设置 光源朝向上方，在热光源上覆盖掩膜，移动热光源装置到膜片下方，膜片贴合面上涂有胶水，照射加热使胶水产生黏性，整个加热过程最好应该控制在10秒以内，取决于不同胶材质；该步骤也可采用另一方式：光源朝向下方照射，对玻璃进行照射，照射时间控制在10秒以内，在后续贴合中胶水与玻璃接触受热黏连；（5）迅速将热光源移开，驱动气缸带动预定位压合组件下压，间隔时间小于5秒，避免被加热的素材冷却；（6）在下压过程中，硅胶头与膜片先接触，硅胶头持续下压到定位槽内，距离放置在定位槽内的玻璃盖板还有一段深度时，环形压板的下端面开始与承载治具上表面的膜片接触；（7）随着预定位压合组件继续下压，弹簧受力收缩，环形压板的下端面将膜片紧紧压在承载治具上，使膜片不产生皱褶，同时硅胶头将膜片挤压到玻璃盖板的凹面内侧，在此过程中，因膜片的外缘被压紧，故膜片会产生一定的拉伸变形，最终，硅胶头下压至膜片与玻璃盖板完全贴合；（8）气缸复位，将压合好的玻璃盖板、膜片整体取下，玻璃盖板上具有凹面，在玻璃盖板的凹面内放入填充块，将贴好膜片的玻璃盖板及填充块装入密封袋内，使用真空封口机抽真空后并密封；（9）将密封袋放入加压贴合设备内，启动设备进行加热加压，该过程中膜片贴合面的胶水受热激活产生黏性，再加上填充块受挤压膨胀，使压力均匀作用于膜片上，令膜片和玻璃盖板更加充分的贴合（加压的温度、压力、时间、取决于所用胶水的激活温度及膜材具体的材质、张力及玻璃盖板的形状大小）；（10）加压贴合设备完成后，打开密封袋，取出玻璃盖板-膜片组件，进行固烤；（11）固烤完成后，使用刀片裁去超出玻璃盖板的膜片。

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