CN116765636B - 一种屏幕保护膜的加工处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏幕保护膜及其加工处理装置，具体涉及保护膜激光加工技术领域，该屏幕保护膜加工处理装置包括机台，机台上设置有激光切割单元和支撑单元，支撑单元包括多组支撑模台，激光切割单元包括激光喷头和压缩气流单元，支撑模台上对应保护膜需要倾斜切割的一侧均设置有导热单元，当激光切割单元运动到需要倾斜切割保护膜的区域时，并对因倾斜切割在保护膜的边侧的底部形成的尖角部分进行降温。本发明通过导热单元开启对因倾斜切割在保护膜的边侧的底部形成的尖角部分进行降温，从而避免尖角部分熔化导致成型膜的边侧底部不平整，提高保护膜的边缘质量，保证成型膜使用时能够完整的贴合，不易翘边。

Description

一种屏幕保护膜的加工处理装置

技术领域

本发明涉及保护膜加工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种屏幕保护膜及其加工处理装置。

背景技术

保护膜在功能上讲是要对我们所要保护的实体物品外放一层膜。例如手机保护膜、平板保护膜等屏幕保护膜，屏幕保护膜多使用PET材料，在屏幕保护膜加工时，为了能够使用同一设备可以生产多种型号的保护膜，会使用激光切割设备对一大块保护膜按照需要形状切割出多个成型膜出来，而通常的保护膜切割多是垂直切割，因此生产出的保护膜边侧面是竖直的，而保护膜具有一定的厚度，且边侧面顶部与保护膜远离屏幕的一侧呈直角状态，保护膜贴在手机上后，因其本身的厚度影响，会凸出于屏幕表面，一些需要手动操控的屏幕在使用时，手指从屏幕外侧向保护膜上滑入，触碰到直角边会有割手感，而为了提高保护膜的使用手感，可以在屏幕两侧采用倾斜切割，以形成斜坡，斜坡锐角处贴合在屏幕上，斜坡顶部与保护膜远离手机的一面形成钝角，在手指经过钝角区域时能够减少割手感，而保护膜的两端以及孔洞等无需手指经过的部位则无需设置斜坡，仍旧采用垂直切割。

由于激光切割是将激光束聚焦在材料表面使温度快速升高熔化甚至汽化，同时利用与激光束同轴的压缩气体吹走被汽化和熔化的材料，当激光束方向发生倾斜时，激光束的入射角度增大，而反射率大小与光线入射角大小有密切关系，入射角越大，反射率越大，实际入射到材料中的激光束和能量减少，因此若要保证完整切割，在激光束倾斜的同时需要增加激光器的功率，以保证激光能量能够充足。

在切割过程中，当激光器功率相对增大时，切缝周围的热影响区也会相对变大，由于保护膜的边侧采用倾斜切割，在切割时在保护膜的边侧底部形成有锐角的尖角部分，随着热影响区的变大，尖角部位受激光切割产生的热量影响的区域也增大，而尖角区域的尖端部位相对于保护膜其他区域材料较少，尖角处的热量通过材料本身扩散的范围很小，导致尖角部分热量无法及时被引导并分散，热量形成聚集，会引起尖角部分被熔化，融化的材料向下产生形变，在后续凝固后形成向下的不规则的凸起，在保护膜贴装在屏幕上时，保护膜的边缘无法完全贴合屏幕，容易形成翘边。

发明内容

本发明提供的一种屏幕保护膜及其加工处理装置，所要解决的问题是：倾斜切割并增大激光器功率时，保护膜尖角部分被熔化，并形成向下的不规则的凸起，影响保护膜质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种屏幕保护膜加工处理装置，包括机台，机台上设置有激光切割单元和支撑单元，支撑单元包括多组支撑模台，待加工的膜材料整体铺设在所有的支撑模台上，激光切割单元通过X-Y轴双轴移动驱动单元驱动在支撑单元上方沿X轴或Y轴运动，X-Y轴双轴移动驱动单元与激光切割单元之间设置有X-Y轴双轴转动驱动单元，X-Y轴双轴转动驱动单元用于驱动激光切割单元沿X轴或Y轴进行转动；激光切割单元包括激光喷头和压缩气流单元，激光喷头用于发射激光束，压缩气流单元用于向激光喷头提供非氧化性气体；支撑模台上对应保护膜需要倾斜切割的一侧均设置有导热单元，当激光切割单元运动到需要倾斜切割保护膜的区域时，激光切割单元的激光功率增大，导热单元开启，并对因倾斜切割在保护膜的边侧的底部形成的尖角部分进行降温。

在一个优选的实施方式中，X-Y轴双轴移动驱动单元包括Y轴导轨、X轴导轨和滑座，Y轴导轨沿Y轴设置，并固定安装在机台上，X轴导轨沿X轴设置，并滑动安装在Y轴导轨上，滑座滑动安装在X轴导轨上，X-Y轴双轴转动驱动单元安装在滑座上，Y轴导轨上设置有用于驱动X轴导轨沿Y轴移动的直线驱动单元，X轴导轨上设置有用于驱动滑座沿X轴移动的直线驱动单元。

在一个优选的实施方式中，X-Y轴双轴转动驱动单元包括X轴转动连接座和Y轴转动连接座，X轴转动连接座的其中一个转动部固定安装在滑座上，X轴转动连接座的另一个转动部与Y轴转动连接座的其中一个转动部固定连接，Y轴转动连接座的另一个转动部与激光喷头固定连接，且X轴转动连接座的两个转动部之间以及Y轴转动连接座的两个转动部之间均设置转动驱动单元，两组转动驱动单元分别用于驱动激光喷头以X轴或Y轴为转轴转动。

在一个优选的实施方式中，导热单元为导热薄片，导热薄片固定安装在支撑模台的顶部边缘，保护膜贴合在导热薄片上，且导热薄片的底侧设置有降温通道，降温通道通过降温流体输送管与降温气泵连接，当激光喷头运动到需要倾斜切割的位置时，降温气泵开启，向降温通道中输送气流，气流从降温通道向外吹出。

在一个优选的实施方式中，导热薄片的外侧边缘呈刀刃状，导热薄片边缘的倾斜刀刃侧位于下方位置，导热薄片上设置有多个负压孔，负压孔用于连通导热薄片的顶部区域和降温通道之间的区域，降温通道为对应导热薄片底部区域的扁平腔体，该扁平腔体在导热薄片的刃口处设置有水平的出风口。

在一个优选的实施方式中，支撑模台上设置有真空孔，真空孔通过分级流道和抽真空管连接抽真空泵，保护膜放置在支撑模台上后抽真空泵开启，真空孔形成负压，对保护膜进行吸附。

在一个优选的实施方式中，分级流道为矩形环结构，且分级流道设置为多个，且各分级流道由支撑模台的内部向外部方向上逐渐放大设置，每个分级流道上均设置多个真空孔，各分级流道分别安装有相互独立的抽真空管。

在一个优选的实施方式中，支撑模台的外侧设置有废料收集槽，废料收集槽中存储有低温液体，废料收集槽的内部设置有一根长轴和多个转动套，转动套转动安装在长轴上，转动套上固定连接有多个叶板，叶板转动至下方区域时浸入低温液体中。

在一个优选的实施方式中，废料收集槽两侧内壁的顶部均设置有集气槽，集气槽靠近废料收集槽内腔的一侧设置有网孔，集气槽通过集气管与烟气回收设备中的抽气装置连接。

一种屏幕保护膜，包括成型膜，成型膜为PET材料，成型膜的边侧设置有斜坡，手指从成型膜外部区域向成型膜上滑动时，斜坡用于对手指肌肤进行引导。

本发明的有益效果在于：

本发明通过开启导热单元对因倾斜切割在保护膜的边侧的底部形成的尖角部分进行降温，从而避免尖角部分熔化导致成型膜的边侧底部不平整，提高保护膜的边缘质量，保证成型膜使用时能够完整的贴合，不易翘边。

本发明通过由内而外逐一启动分级流道和真空孔先开启对保护膜进行吸附固定，会有一个将保护膜向外圈拉扯的力度，依次操作，即可使保护膜平整的被吸附在支撑模台上，不会产生褶皱和变形，进一步的提高对保护膜的固定效果，提高装置的加工精度。

本发明激光切割时产生的气流携带着熔化和汽化的材料向下冲击到叶板上，使叶板向下翻转至低温液体中，使材料形成凝固并落入液体中，从而避免废料落在设备的其他位置而无法收集。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明X-Y轴双轴转动驱动器的整体结构示意图。

图3为本发明激光切割单元的主视图。

图4为现有技术中激光垂直切割得到的保护膜的边侧状态示意图。

图5为对保护膜边侧无支撑无降温的情况下采用倾斜切割得到带有斜坡的保护膜的边侧状态示意图。

图6为本发明图5中的A部结构放大图。

图7为本发明采用支撑模台对保护膜边侧进行支撑降温时进行倾斜切割的状态图。

图8为本发明图7中降温通道的结构示意图。

图9为本发明导热薄片的结构示意图。

图10为本发明支撑模台的局部区域侧视图。

图11为本发明支撑模台的纵向剖视图。

图12为本发明支撑模台的俯视图。

图13为本发明支撑模台内各分级流道的分布图。

图14为本发明废料收集槽的内部结构的主视图。

图15为本发明废料收集槽的内部的局部结构侧视图。

图16为本发明加工制得成型膜的结构示意图。

附图标记为：1、机台；2、激光切割单元；21、激光喷头；22、压缩气流单元；3、支撑单元；31、支撑模台；32、导热薄片；321、负压孔；33、降温通道；331、降温流体输送管；34、真空孔；35、分级流道；351、抽真空管；4、X-Y轴双轴移动驱动单元；41、Y轴导轨；42、X轴导轨；43、滑座；5、X-Y轴双轴转动驱动单元；51、X轴转动连接座；52、Y轴转动连接座；6、废料收集槽；61、转动套；62、叶板；63、集气槽；631、集气管；

a、成型膜；a1、斜坡。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

参照说明书附图16，一种屏幕保护膜，包括成型膜（a），所述成型膜（a）为PET材料，所述成型膜（a）的边侧设置有斜坡（a1），所述成型膜（a）在贴装在屏幕上后，手指从成型膜（a）外部区域向成型膜（a）上滑动时，所述斜坡（a1）用于对手指肌肤进行引导，避免肌肤与斜坡（a1）产生阻碍，降低割手感。

参照说明书附图1-图16，一种屏幕保护膜加工处理装置，包括机台1，机台1上设置有激光切割单元2和支撑单元3，支撑单元3包括多组支撑模台31，支撑模台31通过安装板固定安装在机台1上，待加工的膜材料整体铺设在所有的支撑模台31上，与支撑模台31贴合，支撑模台31的轮廓与所加工得到的成型膜a的外廓形状相同，不同型号的成型膜a选用不同形状的支撑模台31，激光切割单元2通过X-Y轴双轴移动驱动单元4驱动在支撑单元3上方沿X轴或Y轴运动，X-Y轴双轴移动驱动单元4与激光切割单元2之间设置有X-Y轴双轴转动驱动单元5，X-Y轴双轴转动驱动单元5用于驱动激光切割单元2沿X轴或Y轴进行转动；

激光切割单元2包括激光喷头21和压缩气流单元22，激光喷头21用于发射激光束，利用激光的能量使保护膜材料汽化（还会产生部分未汽化仅熔化的废料），压缩气流单元22用于向激光喷头21提供非氧化性气体（Ar、He、N等），并使激光喷头21喷出与激光束同轴的气流，依靠气体的强大压力带走汽化和熔化的膜材料，实现激光切割，以上均为现有技术中激光切割机常用的技术方案；

支撑模台31上对应保护膜需要倾斜切割的一侧均设置有导热单元，当激光切割单元2运动到需要倾斜切割保护膜的区域时，激光切割单元2的激光功率增大，导热单元开启，并对因倾斜切割在保护膜的边侧的底部形成的尖角部分进行降温，从而避免尖角部分熔化导致成型膜a的边侧底部不平整，提高保护膜的边缘质量，保证成型膜a使用时能够完整的贴合，不易翘边。

进一步的，X-Y轴双轴移动驱动单元4包括Y轴导轨41、X轴导轨42和滑座43，Y轴导轨41沿Y轴设置，并固定安装在机台1上，X轴导轨42沿X轴设置，并滑动安装在Y轴导轨41上，滑座43滑动安装在X轴导轨42上，激光切割单元2和X-Y轴双轴转动驱动单元5安装在滑座43上。

需要说明的是，Y轴导轨41上设置有用于驱动X轴导轨42沿Y轴移动的直线驱动单元，X轴导轨42上设置有用于驱动滑座43沿X轴移动的直线驱动单元，本实施例中所使用的直线驱动单元，可以选用丝杆电机、气缸结构或者皮带传送组件等直线驱动设备中的任意一种。

进一步的，X-Y轴双轴转动驱动单元5包括X轴转动连接座51和Y轴转动连接座52，X轴转动连接座51的其中一个转动部固定安装在滑座43上，X轴转动连接座51的另一个转动部与Y轴转动连接座52的其中一个转动部固定连接，Y轴转动连接座52的另一个转动部与激光喷头21固定连接，且X轴转动连接座51的两个转动部之间以及Y轴转动连接座52的两个转动部之间均设置转动驱动单元。

需要说明的是，本实施例中，X轴转动连接座51和Y轴转动连接座52作为转动支撑结构，用以支撑激光喷头21激光束的倾斜方向和倾斜角度的调整，从而适应保护膜不同区域的切割状态，并在需要从垂直向倾斜状态转换时，对激光切割单元2进行偏转驱动，转动驱动单元可简单的采用伺服电机对其各自的转轴进行驱动，也可以配合齿轮等其他传动结构对其进行转动驱动。

在上述技术方案中，导热单元为导热薄片32，导热薄片32固定安装在支撑模台31的顶部边缘，保护膜贴合在导热薄片32上，利用导热薄片32可以将保护膜切割区域的尖角部位的热量快速传导，降低保护膜尖角区域的热量，且导热薄片32的底侧设置有降温通道33，降温通道33通过降温流体输送管331与降温气泵连接，当激光喷头21运动到需要倾斜切割的位置时，降温气泵开启，向降温通道33中输送气流，气流从降温通道33向外吹出，利用气流带走导热薄片32的热量，避免热量在导热薄片32上聚集。

需要说明的是，由于铜具有优异的导热性，本实施例的导热薄片32优选铜材质，可以在支撑模台31的两侧设置导热薄片32，也可以在支撑模台31的四周都设置导热薄片32，具体视成型膜a上所需要倾斜切割的区域而定，而连接气泵和降温流体输送管331之间的管路可以设置在制冷设备中，对空气进行降温，也可以直接将降温气泵设置在低温环境中，从而提供我温度较低的气流，提高散热效果。

在上述技术方案中，导热薄片32的外侧边缘呈刀刃状，而导热薄片32边缘的倾斜刀刃侧位于下方位置，降温通道33为对应导热薄片32底部区域的扁平腔体，该扁平腔体在导热薄片32的刃口处设置有水平的出风口。

需要说明的是，在激光切割加工时，激光喷头21发出的激光和气流在保护膜的切断区域中倾斜向下，从而将汽化的膜材料倾斜向下吹出，而部分仅熔化未汽化的材料会在尖角处附着，并呈下滴状态，若不及时处理，在结束后，未脱离的材料凝固，并在尖角区域下方形成微小的凸起，影响成型膜a的质量，但是通过降温通道33的设置，在激光喷头21的气流倾斜向下吹动时，降温通道33在尖角下方形成横向的气流，从而可以附着将尖角底部的熔化物横向吹走脱离，且通过导热薄片32刃口的设置，横向气流会经过导热薄片32的刃口尖端，直接对尖角尖端进行降温，保证成型膜a边侧的光滑。

进一步的，导热薄片32上设置有多个负压孔321，负压孔321用于连通导热薄片32的顶部区域和降温通道33之间的区域，从而在降温通道33吹出气流时，流速大的地方压强小，从而使降温通道33中压强小于导热薄片32上部的压强，在大气压的作用下，使保护膜的边缘被紧密的吸附在导热薄片32上，对保护膜有固定作用，避免保护膜的边缘产生位移而影响加工质量。

参照说明书附图11-图13，一种屏幕保护膜加工处理装置，由于屏幕保护膜大多为软膜，在加工时，如果不进行固定，则容易产生形变影响加工变形，因此，本实施例还提供一种用于多保护膜进行定位固定的方案，具体的，支撑模台31上设置有真空孔34，真空孔34通过分级流道35和抽真空管351连接抽真空泵，保护膜放置在支撑模台31上后抽真空泵开启，真空孔34形成负压，对保护膜进行吸附。

进一步的，分级流道35为矩形环结构，且分级流道35设置为多个，且各分级流道35由支撑模台31的内部向外部方向上逐渐放大设置，每个分级流道35上均设置多个真空孔34，各分级流道35分别安装有相互独立的抽真空管351，且各分级流道35分别通过各自的抽真空管351连接一个单独的抽真空泵，或者各抽真空管351连接同一个抽真空泵，但设置换向阀依次控制抽真空管351。

需要说明的是，在实际吸附时，按照由内而外的顺序依次开启各分级流道35对应的抽真空管351进行抽真空，所以位于中心处的分级流道35和真空孔34先开启对保护膜进行吸附固定，而后外圈分级流道35和真空孔34开始吸附，在外圈的真空孔34对保护膜形成吸附的同时，会将保护膜向外圈拉扯，依次操作，即可使保护膜平整的被吸附在支撑模台31上，不会产生褶皱和变形，进一步的提高对保护膜的固定效果，提高装置的加工精度。

参照说明书附图14和图15，一种屏幕保护膜加工处理装置，在上述技术方案中，激光喷头21激光切割产生的熔化和汽化的材料被气流向下吹出，若不及时处理，会产生堆积，后续更加难以处理，因此，本实施例还提供一种用于对激光切割带出的废料进行收集的方案，具体的，支撑模台31的外侧设置有废料收集槽6，废料收集槽6中存储有低温液体，废料收集槽6的内部设置有一根长轴和多个转动套61，转动套61转动安装在长轴上，转动套61上固定连接有多个叶板62，叶板62转动至下方区域时浸入低温液体中。

需要说明的是，激光喷头21激光切割时产生的气流携带着熔化和汽化的材料向下冲击到叶板62上，材料在叶板62上降温形成附着，而气流会吹动转动套61产生转动，从而使叶板62向下翻转至低温液体中，使材料形成凝固并脱离叶板62，落入低温液体中，此时可以通过对废料收集槽6内部的液体进行循环，即可将废料带出，也可以在加工完毕后将废料收集槽6取出，对液体进行更换，从而避免废料落在设备的其他位置而无法收集。

进一步的，废料收集槽6两侧内壁的顶部均设置有集气槽63，集气槽63靠近废料收集槽6内腔的一侧设置有网孔，集气槽63通过集气管631与烟气回收设备中的抽气装置连接，当设备加工时，抽气装置开启，使激光切割产生的烟气从集气槽63被吸附出，并进行集中处理，避免刺鼻的气味在设备中散发而影响加工环境。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种屏幕保护膜加工处理装置，其特征在于：包括机台（1），所述机台（1）上设置有激光切割单元（2）、支撑单元（3）和切割驱动单元，所述支撑单元（3）包括多组支撑模台（31），待加工的膜材料铺设在所有的支撑模台（31）上；

所述激光切割单元（2）包括激光喷头（21）和压缩气流单元（22），所述激光喷头（21）用于发射激光束，所述压缩气流单元（22）用于向激光喷头（21）提供气流，并使激光喷头（21）喷出与激光束同轴的气流；

所述切割驱动单元用于驱动激光喷头（21）沿保护膜成品轮廓的轨迹运动并对膜材料进行切割；

所述支撑模台（31）上对应保护膜需要倾斜切割的一侧均设置有导热单元，所述导热单元为导热薄片（32），所述导热薄片（32）固定安装在支撑模台（31）的顶部边缘，保护膜贴合在导热薄片（32）上，且所述导热薄片（32）的底侧设置有降温通道（33），所述降温通道（33）通过降温流体输送管（331）与降温气泵连接，当激光切割单元（2）运动到需要倾斜切割保护膜的区域时，所述激光切割单元（2）的激光功率增大，降温气泵开启，向降温通道（33）中输送气流，气流从降温通道（33）向外吹出对因倾斜切割在保护膜的边侧的底部形成的尖角部分进行降温；

所述导热薄片（32）的外侧边缘呈刀刃状，所述导热薄片（32）边缘的倾斜刀刃侧位于下方位置，所述降温通道（33）为对应导热薄片（32）底部区域的扁平腔体，该扁平腔体在导热薄片（32）的刃口处设置有水平的出风口；

在激光喷头（21）的气流倾斜向下吹动时，降温通道（33）在尖角下方形成横向的气流，将尖角底部的熔化物横向吹走脱离，横向气流经过导热薄片（32）的刃口尖端，对尖角尖端进行降温；

所述导热薄片（32）上设置有多个负压孔（321），所述负压孔（321）用于连通导热薄片（32）的顶部区域和降温通道（33）之间的区域；

所述支撑模台（31）上设置有真空孔（34），所述真空孔（34）通过分级流道（35）和抽真空管（351）连接抽真空泵，保护膜放置在支撑模台（31）上后抽真空泵开启，真空孔（34）形成负压，对保护膜进行吸附；

所述分级流道（35）为矩形环结构，且所述分级流道（35）设置为多个，且各分级流道（35）由支撑模台（31）的内部向外部方向上逐渐放大设置，每个分级流道（35）上均设置多个真空孔（34），各分级流道（35）分别安装有相互独立的抽真空管（351）；

所述支撑模台（31）的外侧设置有废料收集槽（6），所述废料收集槽（6）中存储有低温液体，所述废料收集槽（6）的内部设置有一根长轴和多个转动套（61），所述转动套（61）转动安装在长轴上，所述转动套（61）上固定连接有多个叶板（62），所述叶板（62）转动至下方区域时浸入低温液体中。

2.根据权利要求1所述的一种屏幕保护膜加工处理装置，其特征在于：所述废料收集槽（6）两侧内壁的顶部均设置有集气槽（63），所述集气槽（63）靠近废料收集槽（6）内腔的一侧设置有网孔，所述集气槽（63）通过集气管（631）与烟气回收设备中的抽气装置连接。