一、3D玻璃的現狀
3D玻璃目前僅用于各品牌高端或旗艦機,與2.5D玻璃相比市場占有率不高,其根本原因是工藝待提升,直通率較低,一般生產直通率70%左右,導致成本過高。其中3D玻璃貼合是全制程中重要的一步,如何提升貼合的良率與效率是降低成本的關鍵因素之一。下面我們首先了解下3D玻璃貼合的工藝制程,并分析幾種典型不良。
二、貼合工藝制程
圖 捷牛3D玻璃貼合工藝制程
三、貼合不良解析
1.氣泡不良
產生原因:硅膠模具結構設計、貼合設備真空值、電缸行程限位、機臺氣壓、脫泡設備氣壓、溫度、時間參數設定有誤。
圖 塊狀及邊緣氣泡不良
2. 刮膠不良
產生原因:成型時間、真空時間有誤,硅膠模具結構設計不合理
圖 刮膠不良
3. 暗影(蚯蚓紋)
產生原因:氣壓不穩定、硅膠模具結構設計不合理、硅膠治具不合理、承載膜設計不合格。
圖 暗影(蚯蚓紋)不良
4. 偏位(露白,透光)
產生原因:貼合設備精度不夠、玻璃尺寸公差,防爆膜尺寸公差不合理、承載膜厚度不對、承載膜和膜片貼合的粘度不合適。
圖 偏位(露白、透光不良)
5. 皺角(反彈)
產生原因:OCA涂布膠量少、曲面玻璃弧度太高、脫泡設備氣壓、溫度、時間參數設定有誤,硅膠結構形狀不對,硅膠硬度選擇不正確。
圖 皺角(反彈)
四、直擊業界痛點
3D玻璃貼膜制程,由于玻璃曲面外形的復雜性,要求貼合工藝設備精準度高,導致生產良率較低、返工較難、設備投入成本高,對車間環境要求更高等。其中,精準智能的CCD視覺對位系統、硅膠和硅膠治具的配合、玻璃的背光源設計、貼合中成型和貼合速度、時間的選擇是提升貼合良率的關鍵因素。捷牛貼合設備從CCD視覺對位著手,從以下幾方面直擊貼合不良業界痛點:
1. CCD自動對位補償
捷牛CCD視覺對位貼合機:
采用視覺軟件抓取玻璃數值,數據傳輸UVW平臺自動對位補償公差值;
利用抽真空硅膠模具貼合,分析玻璃和膜片的公差范圍;
采取對稱補位的方法,最大的保證產品的貼合精度和利用率。
設備精度:±0.03mm,良率≥95%
適應于大型量產工廠,單機雙工150PCS-180PCS/H。而對位系統有缺陷的貼合設備會產生偏差積累,導致每兩小時需要做一次微調。
圖 CCD自動對位補償,提升對位精度,減少調試時間
2. 定位膜降低防爆膜定位、抓取難度
定位膜是為了解決防爆膜不方便定位、不方便抓取的問題,在前端捷牛開發了簡單的平面貼膜機來完成這個動作,定位膜設計了定位孔,防爆膜貼到定位膜上,很方便的投入3D曲面貼合機上,大大解決了操作難度,提高效率。定位膜看似提高了輔料成本,但大大的方便了自動化作業。
圖 定位膜提高防爆膜定位、抓取效率
3. 嚴謹的調試態度、持續優化
在設備研發階段,工程師每天貼合2至3K的玻璃做驗證以便不斷調整設備,優化參數。捷牛開發工程師長期從事手機TP蓋板的貼合自動化行業,廣泛的開發過FOG,COG,ACF等貼合機,并且成熟運用在功能手機和智能手機領域,工程師都是高等院校機械、電子、計算機等專業畢業。團隊里面,本科以上的工程師達90%以上。
圖 部分調試樣品
4. 雙彈簧和雙氣缸拉緊膜機構
對膜片拉緊方面,捷牛貼合設備采取雙彈簧和雙氣缸的結構,保證拉緊力的平衡和合模時的穩定。雙側機構經過力學平衡計算,選擇高精度滑塊,組裝后經過打表測量,保證兩邊結構和力的一致性。
圖雙彈簧和雙氣缸拉緊膜結構
5. 創新研發新動作-貼合檢測相結合
在3D玻璃的貼合制程中防爆膜片及玻璃尺寸公差的不穩定,也是導致不良的重要原因。針對這個痛點,捷牛憑借自主軟件開發主攻尺寸測量十余年的產業化基礎上,積累了豐富的視覺測量經驗,正在研發在3D玻璃貼合機視覺對位前對玻璃和防爆膜進行尺寸數據測量,對于嚴重超差的產品,自動報警,提醒作業員更換產品。除此之外,還可以對不良品做相應的處理,將不良品按照中心貼合原理,讓偏差往兩邊分配,最大限度的提高玻璃和膜的使用率。
圖 檢測與貼合結合,開發中
圖 捷牛智能展臺
本文數據來源深圳市捷牛智能裝備有限公司,艾邦編輯整理
深圳市捷牛智能裝備有限公司成立于2011年8月8日,總部位于深圳市龍崗區高新技術產業園區--大運軟件小鎮園區,占地面積八千多平方米,是一家專業從事機器視覺檢測、3D玻璃貼合裝備、手機打磨機、精密測量等產品的國家級高新技術企業,公司成立以來,已為國內外眾多知名制造業廠商提供產品設備和解決方案,如:三星、華為、OPPO、VIVO等,贏得了廣大客戶的信賴,成為目前國內最強最專業的手機產業鏈裝備企業之一。主要客戶有:三星、華為、OPPO、VIVO、富士康、聞泰、長盈精密、興科、華勤通訊、西可通訊、光弘科技、合力泰集團等。
捷牛智能公司大力推進科技進步,并與多所高校建立了產學研合作協議,目前公司擁有專利技術及軟件著作權二十余項,先后通過“雙軟企業”、“國家高新技術企業”認定及ISO9001質量管理體系認證。先后成功組織了多種機臺的研發及產業化,其中多項核心技術打破國外壟斷,填補了國內空白。公司創始人及董事長李冬雅女士獲得第十五屆(2016)深圳企業創新獎,2017年被認定為“深圳市高層次人才后備級人才”。
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