一种可折叠超薄玻璃盖板的叠片方法、设备及其制备工艺与流程

本发明公开了一种手机盖板制备技术，尤其涉及一种可折叠超薄玻璃盖板的叠片方法、设备及其制备工艺。

背景技术：

折叠屏手机是智能手机的一种造型，柔性amoled屏幕是折叠屏手机实现折叠功能的突破关键，折叠屏手机就像“变形金刚”，屏幕合起来仍是传统手机的大小，方便携带，打开则变成了一个平板电脑，更兼具娱乐和办公的功能，迎合了当下消费者追求便携和功能多样统一的需求。

目前，三星、华为、摩托罗拉、小米等手机商家都开始推出折叠屏手机。为了解决屏幕塑料盖板的折痕问题与加强保护底下amoled面板，三星电子在2020年初已经导入可折叠超薄玻璃(utg)的概念，作为折叠屏手机的保护盖板，成功推出galaxyzflip手机；并将推出新的支持spen功能的折叠屏手机。业界预计，2020年可折叠手机将形成超过1000万部的市场，2022年可能增长到7000万部，utg保护盖板将供不应求。

折叠屏手机价格较高，与其当前的生产技术无法实现量产有直接的关系，在可折叠超薄玻璃(utg)盖板的生产工艺中有一道叠片制程，如图1所示，将utg母板1导入到工作台手上，通过激光对utg母板1进行切割开料，形成若干待叠片utg10，将20～30片激光开料好的待叠片utg10层叠在一起形成成叠utg13，之后对成叠utg13进行cnc(数控)磨边制程。在叠片的制备过程中，传统的层叠方法是将治具放在加热板上，以人工推叠方式放置待叠片utg10，使用蜡作为相邻utg玻璃间的黏合剂。这种操作方式，存在诸多缺陷，例如：

(1)人工操作，制备人员和所用工时多，且生产速度慢，产出率低；制备产品差异化显著，良品率低；

(2)使用蜡作为黏合剂不易自动化生产；

(3)研磨制程后的分片制程中utg容易破裂。

因此，针对现有技术的缺陷，本领域的技术人员致力于开发一种可折叠超薄玻璃盖板的叠片方法、设备及其制备工艺，以实现可折叠超薄玻璃盖板的量产化中提高效率和质量。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种可折叠超薄玻璃盖板的叠片方法、设备及其制备工艺，以改变人工加工的方式，通过机械化生产实现盖板的量产化，提高盖板的良品率，以解决背景技术中的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种可折叠超薄玻璃盖板的叠片方法，该方法为可折叠超薄玻璃盖板的制备工艺中叠片制程的步骤之一，为激光开料的后一环节，在可折叠超薄玻璃(utg)母板被激光开料形成待叠片utg，多片utg层叠后进行cnc磨边；其方法步骤包括：

step1：依序放置制备盖板所需的两侧厚玻璃片和置于两侧厚玻璃片之间的待叠片utg；

step2：依次层叠两侧厚玻璃片中的前导厚玻璃片、待叠片utg和两侧厚玻璃片中的后导厚玻璃片，并通过点胶实现相邻两玻璃片之间的粘合；

step3：对如step2中层叠的utg进行加压并固化，完成对可折叠超薄玻璃盖板的层叠工艺，形成成叠utg。

进一步的，两侧厚玻璃片和置于两侧厚玻璃片之间的待叠片utg大小相同。

进一步的，在step2中依次层叠的玻璃片需要设定层叠校准，以实现每次层叠的玻璃片与前一步骤已层叠的玻璃片之间校准对齐。

进一步的，在step2中点胶以涂覆胶框的形式进行，对置放的玻璃片边缘进行点胶框处理。

进一步的，在step2中点胶采用水溶性uv胶作为黏合剂实现相邻两片玻璃片之间的粘合。

进一步的，在step2中相邻两层玻璃片之间放置间隔纸，以固定相邻两层玻璃片之间的间距。

为了实现上述叠片方法，本发明还提供一种可折叠超薄玻璃盖板的叠片制备设备，该设备至少包括进料卡匣、抓取装置和叠片装置；其中，所述进料卡匣用于放置制备成叠utg所需的两侧厚玻璃片和置于两侧厚玻璃片之间的待叠片utg；所述抓取装置至少包括前抓取装置和后抓取装置，其中，所述前抓取装置设置于所述进料卡匣的下游，用于将所述进料卡匣中的玻璃片依序转移到所述叠片装置上，所述后抓取装置设置于所述叠片装置的下游，用于将所述叠片装置上已经层叠完成的成叠utg转移到出料轨道上；所述叠片装置设置于所述前抓取装置和所述后夹取装置之间，用于实现对待叠片utg的层叠和固定。

进一步的，所述进料卡匣为方形结构，待叠片utg在所述进料卡匣中呈垂直位置放置，方便前抓取装置抓取。

进一步的，所述叠片装置至少包括叠片机构、点胶机构、放纸机构和固化机构；其中，所述叠片机构上至少包括承载基台，所述承载基台上用于置放待叠片utg，点胶机构、放纸机构及固化机构分别设置在承载基台实现层叠工艺的两侧，用于在待层叠的utg上点胶、放纸和固化。

进一步的，所述叠片机构的所述承载基台依据待叠片utg形状，呈方形设置，其相邻两侧边缘处设置“l”型层叠校准部，所述承载基台上与所述层叠校准部相对的两侧边缘处设置推板，以所述层叠校准部为基准，通过所述推板的配合推进，实现待叠片utg层层校准。

进一步的，所述承载基台中间设置一垂直向贯通的凹槽，用于实现所述后抓取装置从该凹槽处伸入将成叠utg整体抓取。

进一步的，所述承载基台上位于所述凹槽的外圈设置若干连通的气孔，在前导厚玻璃片放置并校准后，通过该气孔将前导厚玻璃片固定。

进一步的，所述放纸机构的间隔纸放置位置为玻璃片的中间位置，且间隔纸的面积小于玻璃片的面积，在玻璃片的表面形成点胶部。

进一步的，所述点胶机构在玻璃片的点胶部点涂水溶性uv胶。

进一步的，所述固化机构根据所述点胶机构胶水类型，采用uv灯照射对相邻两片玻璃片进行吸附固定。

本发明提供一种可折叠超薄玻璃盖板的制备工艺，该制备工艺的叠片制程至少采用前述所述的可折叠超薄玻璃盖板的叠片方法，并通过前述所述的叠片制备设备实现叠片制备。

通过实施上述可折叠超薄玻璃盖板的叠片方法、设备及其制备工艺，具有如下有益效果：

(1)本发明所涉及的技术方案采用自动化的层叠方式，通过机械机构替代人工层叠，人员投入少，制备快速，产出率高；且标准化制备，良品率高；

(2)本发明所涉及的技术方案用水溶性uv胶作为黏合剂，自动化生产机构简单；且采用水溶性uv胶作为黏合剂在后续的分片制程中，utg容易分离不易破裂；

(3)本发明所涉及的技术方案中，在相邻两个待叠片玻璃片中间放置间格纸，可以固定每两片相邻待叠片玻璃片之间的间距，在后续的研磨与抛光抚平制程中，玻璃片边缘形成一致性的倒角，提高utg的边缘强度。

附图说明

图1为本发明背景技术中utg盖板制程关系结构图；

图2为本发明具体实施方式中叠片设备整体结构图；

图3为图2的进料卡匣结构示意图；

图4为图2的叠片机构结构示意图；

图5为图4承载基台截面示意图；

图6为图5俯视图；

图7为图2层叠时玻璃片表面示意图。

图8为本发明具体实施方式中叠片方法流程图；

其中：

1、utg母板；10、待叠片utg；11、前导厚玻璃片；12、后导厚玻璃片；13、成叠utg；

2、进料卡匣；

30、前抓取装置；31、后抓取装置；

4、叠片装置；40、叠片机构；400承载基台；401、层叠校准部；402、推板；403、凹槽；404、气孔；41、点胶机构；410、点胶部；42、放纸机构；420、间隔纸；43、固化机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明具体实施方式提供一种可折叠超薄玻璃盖板的叠片制备设备，该设备适用于图1所示的可折叠超薄玻璃盖板的制备工艺中叠片制程的步骤当中，为激光开料的后一制备环节使用设备，在可折叠超薄玻璃(utg)母板1被激光开料形成待叠片utg10，多片utg层叠后进行cnc磨边。

需要说明的是，在现有的叠片utg制备过程中，形成成叠utg13一般需要20-30片待叠片utg10，前后设置两导片厚玻璃片(11、12)，通常采用的前后两导片厚玻璃片(11、12)的厚度为0.7mm，制备的相邻两玻璃片之间的间隔一般在10-15μm。

本技术方案的叠片制备设备的结构如图2所示,至少包括进料卡匣2、抓取装置和叠片装置4。

其中，进料卡匣2如图3所示方形结构，用于放置制备成叠utg13所需的前导厚玻璃片11、后导厚玻璃片12和置于两侧导片厚玻璃片(11、12)之间的待叠片utg10，utg母板1在激光开料后形成待叠片utg10放置在进料卡匣2当中，一般一个进料卡匣2内，放置10-50片待叠片utg10，优选的片数为30片；在本技术方案当中，前导厚玻璃片11和后导厚玻璃片12的厚度范围为0.7-1.1mm，作为成叠utg13的上下基板，在后续磨边和其他加工时保护成叠utg13的作用。

进料卡匣2方形结构的长度和宽度与待叠片utg10的长度和宽度相同，使得待叠片utg10呈垂直放置形式，前端放置一片前导厚玻璃片11，后端放置一片后导厚玻璃片12，中间放置待叠片utg10，以方便抓取装置抓取。

其中，如图2、图4所示，抓取装置至少包括前抓取装置30和后抓取装置31，其中，前抓取装置30设置于进料卡匣2的下游，用于将进料卡匣2中的玻璃片依序转移到叠片装置4上，后抓取装置31设置于叠片装置4的下游，用于将叠片装置4上已经层叠完成的成叠utg13转移到出料轨道上。

在本实施例中，前抓取装置30采用吸盘机械手，该吸盘机械手在竖直方向上夹起前导厚玻璃11或待叠片utg10或后导厚玻璃片12，反转后使前导厚玻璃11或待叠片utg10或后导厚玻璃片12呈水平，放置到叠片装置4上。

在本实施例中，后抓取装置31采用夹持机械手，该夹持机械手从叠片装置4上夹取成叠utg13。

其中，如图2、图4所示，叠片装置4设置于前抓取装置30和后夹取装置31之间，用于实现待叠片utg10的层叠和固定；该叠片装置4至少包括叠片机构40、点胶机构41、放纸机构42和固化机构43；其中，叠片机构40上至少包括承载基台400，如图5所示，承载基台400上用于置放待叠片utg10，依据待叠片utg10的形状，呈方形设置，且具有长边和短边，前抓取装置30和后抓取装置31分别设置承载基台400的两短边方向上，使得待叠片utg10沿短边所在方向移动；承载基台400的一组相邻长边和短边的边缘处设置层叠校准部401，层叠校准部401总体呈“l”型布局；同时，在承载基台400的另一组与层叠校准部相对的长边和短边处设置推板402，如图所示，长边处设置两个推板402，短边处设置一个推板402，以层叠校准部401为基准，通过推板402的配合推进，实现待叠片utg10的层层校准，实际操作时，长边的两个推板402先推，然后再推短边的一个推板402，保证推玻璃工件时不会推歪。值得注意的是，待叠片utg如果是正方形，也是同理，其中一边设置两个推板402即可。

如图2、图5、图6所示，承载基台10的中间具有一垂直向贯通的凹槽403，该凹槽403的一边与承载基台400设置有两个推板402的一侧长边贯通，从俯视的角度呈倒“凸”型，后抓取装置31即本技术方案中使用的夹持机械手从凹槽403处伸入承载基台400，将层叠完成的成叠utg13一起夹起转移。

如图5、图6所示，承载基台400上位于凹槽403的外圈设置若干连通的气孔404，气孔404外接真空发生器，在前导厚玻璃片11放置在承载基台400上，并通过层叠校准部401和推板402校准后，通过该气孔404将前导厚玻璃片11固定。

其中，点胶机构41、放纸机构42及固化机构43分别设置在承载基台400实现层叠工艺的两侧，用于在待叠片utg10上点胶、放纸和固化。如图2、图4所示，承载基台400设置有推板402的长边一侧设置放纸机构42和固化机构43，此处的放纸机构42选用常规放纸机，在放入一片玻璃片后，放纸机随即在玻璃片上表面放入一片间隔纸420，如图7所示，间隔纸420放置在玻璃片靠中间位置，面积小于玻璃片上表面积，间隔纸420与玻璃片面积的差值部分形成点胶部410；点胶机构41设置在承载基台400设置层叠基准部401的长边一侧。

点胶机构41采用常规的点胶机即可，胶点采用水溶性uv胶，点胶机在玻璃片上表面的点胶部410处对称分散地点上若干点水溶性uv胶；在实际操作中，uv胶点涂在间隔纸420外，可以点涂若干点，也可以涂一圈。

固化机构43根据点胶机构41的点胶类型，采用uv灯照射对相邻两片玻璃片进行固定，实际操作中，点完水溶性uv胶之后，前抓取装置30即本技术方案中采用的吸盘机械手抓取另一片玻璃片，校准对位后，该吸盘机械手对上一层玻璃片进行轻压住，压住后采用uv灯对其照射，使玻璃片固定。

结合上述叠片制备机构，本实施方式采用如图8所示的叠片方法：

stepa：在进料卡匣2中依序放置制备盖板所需的一片前导厚玻璃片11、二十至三十片待叠片utg10以及一片后导厚玻璃片12，并置于承载基台400前一环节；

stepb：通过前抓取装置30(即本方案中采用的吸盘机械手)抓取一片前导厚玻璃片11放置在承载基台400上，通过承载基台400上设置的层叠校准部401和推板402进行校准后，通过承载基台400外圈设置的若干连通的气孔404进行吸附固定；

stepc：通过放纸机构42(即本方案中采用的放纸机)在前导厚玻璃片11上表面中心位置放置一层间隔纸420，间隔纸420的厚度一般为10μm；在间隔纸420与前导厚玻璃片11上表面为接触的部分形成点胶部410；

stepd：通过点胶机构41(即本方案中采用的点胶机)在点胶部410上涂覆uv胶框，一般的涂覆厚度为15μm；

stepe：通过前抓取装置30(即本方案中采用的吸盘机械手)抓取一片待叠片utg10重复stepb校准步骤至stepd，通过前抓取装置30(即本方案中采用的吸盘机械手)对上一层玻璃片进行轻压住，压住后采用uv灯对其照射，使上下两片玻璃片固化；

stepf：重复stepe步骤二十至三十次(根据待叠片utg10的实际数量重复相应次数)；将待叠片utg10全部放置完毕后，通过前抓取装置30(即本方案中采用的吸盘机械手)抓取后导厚玻璃片12重复stepe的固化步骤；

stepg：后抓取装置31(本方案中采用的夹取机械手)通过承载基台400上设置的凹槽403夹取前述步骤stepb-stepf形成的成叠utg13，传输到出料轨道，进入下一道制程。

在实际操作中，申请人以30片待叠片utg作为试验对象，采用上述设备和方法进行制备花费时长为10分钟，一天(以20个工作时长计)产出量为120批成叠utg，共计完成对3600片待叠片utg的层叠，单机的月产能约可完成对10万片待叠片utg的层叠，批量生产效率大大提高，且良品率高。

需要补充说明的是，除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何用途或者适应性变化，这些用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求书指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围的前提下进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求书来限制。