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CN116238231A - 一种柔性滤光片卷对卷贴合系统及贴合方法 - Google Patents

一种柔性滤光片卷对卷贴合系统及贴合方法 Download PDF

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CN116238231A
CN116238231A CN202211727594.7A CN202211727594A CN116238231A CN 116238231 A CN116238231 A CN 116238231A CN 202211727594 A CN202211727594 A CN 202211727594A CN 116238231 A CN116238231 A CN 116238231A
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CN
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roll
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optical filter
roller
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CN202211727594.7A
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刘海燕
陈伟岸
谢芯瑀
黄会华
高启仁
胡堂祥
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Jyflex Technology Co ltd
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Jyflex Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种柔性滤光片卷对卷贴合系统及贴合方法，贴合系统包括脱膜单元、半切单元、贴合单元和中央处理控制单元，脱膜单元用于将滤光片卷材的离型膜剥离，脱膜后的滤光片卷材通过限位滚轮依次传送至半切单元对滤光片进行半切处理，再传送至贴合单元通过计算补偿值，下平台移位补偿后，对半切处理后的滤光片和下基板滚压贴合，最终通过余料滚轮回收余料。本发明的贴合系统和贴合方法大大减少了产品等待时间，提升了生成效率，减少了二次污染，大大提升了良品率。

Description

一种柔性滤光片卷对卷贴合系统及贴合方法
技术领域
本发明涉及滤光片贴合技术领域，具体为一种柔性滤光片卷对卷贴合系统及贴合方法。
背景技术
现有技术的高分子膜滤光片大都为双层式结构，安装在PDP屏前玻璃基板上。彩色滤光片（Color Filter）是通过压敏胶（PSA）粘贴复合在PDP屏前玻璃基板上，滤光片通过导电胶带将滤光片的电磁屏蔽膜层引出部分与PDP前框的金属结构件相连接，于是由彩色滤光片的电磁屏蔽膜层、导电胶带、PDP前框金属结构件、PDP 金属后盖形成一个环形腔体并接地，而达到将电磁波辐射屏蔽的效果。
在生产中，彩色滤光片是通过拓印、曝光、固化等工序将图案化的彩色导电材料附着在透明基材上，形成众多彩色滤光片排布的滤光片卷材，现有技术均是先将彩色滤光片先裁切成小片再进行加工，再通过现有的片对片贴合设备进行贴合对位，该方案生产效率较低。且因设备产能的严重不匹配片对片贴合时需要先对产品进行检验，检验后重新包装；包装后放入等待区，需要上机前还需要对产品进行除尘、检验、重新上机再此期间等待时间太长，产品二次污染、二次损耗等状况无时无刻不在袭扰；这也导致产品对环境要求过于苛刻，是造成产品成本高，制造效率低下的主要原因。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种柔性滤光片卷对卷贴合系统及贴合方法，采用卷对卷的制造工艺，能够减少产品等待时间，提升生成效率，减少二次污染，提升良品率。技术方案如下：
一种柔性滤光片卷对卷贴合系统，包括脱膜单元、半切单元、贴合单元和中央处理控制单元；
脱膜单元用于将滤光片卷材的离型膜剥离；
脱膜后的滤光片卷材通过限位滚轮依次传送至半切单元和贴合单元，最终通过余料滚轮回收余料；
所述半切单元包括设置于滤光片卷材上方的半切刀模和设置于滤光片卷材下方的半切平台；通过中央处理控制单元控制半切刀模下切和半切平台上移，完成对滤光片卷材中的滤光片的半切处理；
所述贴合单元包括设置于滤光片卷材下方的下平台和设置于滤光片卷材上方的贴合滚轮；下平台用于放置与滤光片进行贴合的下基板；还包括上下连杆CCD和运输夹爪；
所述上下连杆CCD用于拍摄滤光片卷材和下基板上的Mark点位，并发送置中央处理控制单元；中央处理控制单元计算出使滤光片和下基板对齐的下平台补偿位移及补偿角度，并控制下平台移动调整，使下基板对准滤光片；再控制贴合滚轮对半切处理后的滤光片和下基板滚压贴合，以及将贴合成品与滤光片卷材的余料分离；
所述运输夹爪用于取出贴合成品并放置下一片下基板。
进一步的，所述脱膜单元包括脱模滚轮对和离型膜滚轮，设置在卷材滚轮上的滤光片卷材穿过脱模滚轮对，脱膜后的滤光片卷材绕过脱模滚轮对的上滚轮；剥离下的离型膜绕过脱模滚轮对的下滚轮，并通过离型膜滚轮回收。
更进一步的，所述脱膜单元和半切单元之间还设有自动光学检测设备，自动光学检测设备用于对滤光片的尺寸进行检测，并将检测结果发送至中央处理控制单元，中央处理控制单元对尺寸不合格的滤光片进行标记，标记不合格的滤光片后续工序自动跳过。
更进一步的，所述半切平台上方还设有用于衬垫的半切载膜，半切载膜通过设置在半切平台两端的滚轴机构进行放料和收料。
一种采用柔性滤光片卷对卷贴合系统的贴合方法，包括以下步骤：
步骤1：将滤光片卷材放入卷材滚轮上，通过脱膜单元将滤光片卷材的离型膜剥离；
步骤2：通过半切单元对滤光片卷材上的滤光片的进行半切处理；
步骤3：通过上下连杆CCD拍摄滤光片卷材和下基板上的Mark点位；
步骤4：中央处理控制单元根据滤光片卷材和下基板上的Mark点位，计算使滤光片和下基板对齐的下平台补偿位移及补偿角度；
步骤5：根据补偿位移及补偿角度，控制下平台移动至贴合位置，使下基板对准滤光片；
步骤6：控制贴合滚轮移动至贴合位，对半切处理后的滤光片和下基板滚压贴合，以及将贴合成品与滤光片卷材的余料分离；
步骤7：控制下平台移动至下料位，控制运输夹爪取出贴合成品，并放置下一片下基板；
步骤8：循环步骤2-7进行下一片作业。
进一步的，所述步骤1和步骤2之间还包括通过自动光学检测设备对滤光片的尺寸进行检测：根据滤光片四角上的Mark点位ABCD，判断AB和CD的距离是否在水平方向标准范围内，判断AC和BD的距离是否在垂直方向标准范围内；任意一边距离不在标准范围内，则判断该片滤光片不合格，对其进行不合格标记，后续工序不处理该片滤光片。
更进一步的，所述步骤3具体包括：
步骤3.1：控制上下连杆CCD移动至拍照位；
步骤3.2：通过上下连杆CCD对滤光片卷材上的Mark点位A、B进行拍照，再对滤光片卷材上的Mark点位C、D进行拍照，并将照片发送至中央处理控制单元；
步骤3.3：控制上下连杆CCD移动至原位；
步骤3.4：控制下平台移动至拍照位；
步骤3.5：通过上下连杆CCD对下基板上的Mark点位a、b进行拍照，再对下基板上的Mark点位c、d进行拍照，并将照片发送至中央处理控制单元；
步骤3.6：控制下平台移动至原位。
更进一步的，所述步骤4具体包括：
步骤4.1：对拍摄到的照片进行光学识别处理，得到滤光片卷材上的Mark点位ABCD的坐标：（xA，yA）、（xB，yB）、（xC，yC）和（xD，yD），以及下基板上的Mark点位abcd的坐标：（xa，ya）、（xb，yb）、（xc，yc）和（xd，yd）；
步骤4.2：通过4个坐标的平均值计算得到矩形ABCD的中心点坐标（N1,M1），N1=（xA+xB+xC+xD）/4，M1=（yA+yB+yC+yD）/4；同理计算矩形abcd的中心点坐标位置（n1,m1），n1=（xa+xb+xc+xd）/4，m1=（ya+yb+yc+yd）/4；
步骤4.3：计算下平台移动的补偿位移n1-N1和m1-M1；
步骤4.4：根据线段AD的斜率K1=（yd-ya）/（xd-xa），以及线段ad的斜率K2=（yD-yA）/（xD-xA），得到两条线段的夹角θ=arctan(|（K2-K1）/（1-K2*K1）|)，以此作为下平台需要旋转的补偿角度。
本发明的有益效果是：本发明将原有的片对片贴合方案改进成卷对卷的贴合，并利用自动光学检测（AOI Automated Optical Inspection）技术对产品进行检验判断其是否为良品，然后移位至贴合区域，通过计算补偿值，下平台移位补偿后进行滚压贴合，大大减少了产品等待时间，提升了生成效率，减少了二次污染，大大提升了良品率。
附图说明
图1为本发明柔性滤光片卷对卷贴合系统的结构示意图。
图2为滤光片四角的Mark点位示意图。
图3贴合单元的工作流程图。
图中：1-卷材滚轮；2-滤光片卷材；3-离型膜；4-离型膜滚轮；5-脱模滚轮对；6-自动光学检测设备；7-半切平台；8-半切载膜；9-半切刀模；10-限位滚轮；11-滤光片；12-上下连杆CCD；13-下基板；14-下平台；15-运输夹爪；16-贴合滚轮；17-余料滚轮；18-滚轴机构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明的柔性滤光片卷对卷贴合系统包括脱膜单元、半切单元、贴合单元和中央处理控制单元。
脱膜单元用于将滤光片卷材2的离型膜3剥离。脱膜单元包括脱模滚轮对5和离型膜滚轮4，设置在卷材滚轮1上的滤光片卷材2穿过脱模滚轮对5，脱膜后的滤光片卷材2绕过脱模滚轮对5的上滚轮；剥离下的离型膜3绕过脱模滚轮对5的下滚轮，并通过离型膜滚轮4回收。
脱膜单元和半切单元之间还设有自动光学检测设备6。自动光学检测设备6用于对滤光片11的尺寸进行检测，并将检测结果发送至中央处理控制单元，中央处理控制单元对尺寸不合格的滤光片11进行标记，标记不合格的滤光片11后续工序自动跳过。
AOI分析判定功能具体分析如下：滤光片四角上有Mark点位ABCD，如图2所示，且水平、垂直方向标准范围分别为：（X1,X2）和(Y1,Y2)，当AB、CD距离在（X1,X2）范围内，且AC、BD距离在（Y1,Y2）范围内则判定该滤光片为合格品，任意一边距离不在标准范围内则该产品均NG。距离判定方式包括但不限于上述方式，也可判定对角线距离等。不合格标记主要通过中央处理控制单元实现，整个卷对卷装置是联动的，中央处理控制单元控制硬件不对合格品进行作业。
脱膜后的滤光片卷材2通过限位滚轮10依次传送至半切单元和贴合单元，最终通过余料滚轮17回收余料。
半切单元对上一步判断OK的产品进行半切处理，半切处理后滤光片11可以留在卷材上，在贴合后可以利用卷材最后的拉力将滤光片11与卷材剥离。半切单元包括设置于滤光片卷材2上方的半切刀模9和设置于滤光片卷材2下方的半切平台7；通过中央处理控制单元控制半切刀模9下切和半切平台7上移，完成对滤光片卷材2上的滤光片11的半切处理。半切平台7上方还设有用于衬垫的半切载膜8，半切载膜8通过设置在半切平台7两侧的滚轴机构18进行放料和收料。
贴合单元包括设置于滤光片卷材2下方的下平台14和设置于滤光片卷材2上方的贴合滚轮16；下平台14用于放置与滤光片11进行贴合的下基板13；下平台14和滤光片卷材2之间还设置有上下连杆CCD12和运输夹爪15。
4个CCD由固定的上下两组镜头组成，其中间连杆上下两头均固定装有1个CCD使其可以对上下均进行拍照处理，拍出来的上下两张照片的中心基本上可以呈现处固定差值可以定期维护至设备信息中。
上下连杆CCD12用于拍摄滤光片卷材2和下基板13上的Mark点位，并发送置中央处理控制单元；中央处理控制单元计算出使滤光片11和下基板13对齐的下平台14补偿位移及补偿角度，并控制下平台14移动调整，使下基板13对准滤光片11；再控制贴合滚轮16对半切处理后的滤光片11和下基板13滚压贴合，以及将贴合成品与滤光片卷材2的余料分离。
运输夹爪15用于取出贴合成品并放置下一片下基板13。
贴合单元的工作流程图如图3所示。
本发明还公开一种采用柔性滤光片卷对卷贴合系统的贴合方法，包括以下步骤：
步骤1：将滤光片卷材2放入卷材滚轮1上，通过脱膜单元将滤光片卷材2的离型膜3剥离。
通过自动光学检测设备6对滤光片11的尺寸进行检测：根据滤光片四角上的Mark点位ABCD，判断AB和CD的距离是否在水平方向标准范围内，判断AC和BD的距离是否在垂直方向标准范围内；任意一边距离不在标准范围内，则判断该片滤光片不合格，对其进行不合格标记，后续工序不处理该片滤光片。
步骤2：通过半切单元对滤光片卷材2上的滤光片11的进行半切处理。
步骤3：通过上下连杆CCD12用于拍摄滤光片卷材2和下基板13上的Mark点位。
具体过程如下：
步骤3.1：控制上下连杆CCD12移动至拍照位；
步骤3.2：通过上下连杆CCD12对滤光片卷材2上的Mark点位A、B进行拍照，再对滤光片卷材2上的Mark点位C、D进行拍照，并将照片发送至中央处理控制单元；
步骤3.3：控制上下连杆CCD12移动至原位；
步骤3.4：控制下平台14移动至拍照位；
步骤3.5：通过上下连杆CCD12对下基板13上的Mark点位a、b进行拍照，再对下基板13上的Mark点位c、d进行拍照，并将照片发送至中央处理控制单元；
步骤3.6：控制下平台14移动至原位。
步骤4：中央处理控制单元根据滤光片卷材2和下基板13上的Mark点位，计算使滤光片11和下基板13对齐的下平台14补偿位移及补偿角度。
具体过程如下：
步骤4.1：对拍摄到的照片进行光学识别处理，以CCD摄像头拍照的绝对中心为原点，得到各对位Mark点位的相对位置为坐标。
滤光片卷材2上的Mark点位ABCD的原始数据（A,A’）(B,B’)(C,C’)(D,D’)；此四个坐标为Mark点位相对于CCD原点的相对位置，因实际上CCD的原点在平面中为一个长边为k，短边为h的类似矩形。在实际数据处理中还需要进一步处理。以CCD的ABCD点的中心点为原点得到在实际平面中4点的实际位置分别为（A,A’）、(B+k，B’)、（C,C’+h）和（D+k，D’+h），以下为方便简写为（xA，yA）（xB，yB）（xC，yC）（xD，yD）；同理得到下基板13上的Mark点位abcd的坐标（xa，ya）（xb，yb）（xc，yc）（xd，yd）；
步骤4.2：通过4个坐标的平均值计算得到矩形ABCD的中心点坐标（N1,M1），N1=（xA+xB+xC+xD）/4，M1=（yA+yB+yC+yD）/4；同理计算矩形abcd的中心点坐标位置（n1,m1），n1=（xa+xb+xc+xd）/4，m1=（ya+yb+yc+yd）/4；
步骤4.3：计算下平台移动的补偿位移n1-N1和m1-M1；
步骤4.4：根据线段AD的斜率K1=（yd-ya）/（xd-xa），以及线段ad的斜率K2=（yD-yA）/（xD-xA），得到两条线段的夹角θ=arctan(|（K2-K1）/（1-K2*K1）|)，以此作为下平台需要旋转的补偿角度。
步骤5：根据补偿位移及补偿角度，控制下平台14移动至贴合位置，使下基板13对准滤光片11。
步骤6：控制贴合滚轮16移动至贴合位，对半切处理后的滤光片11和下基板13滚压贴合，通过滚轮滚压的压力将贴合成品与滤光片卷材2的余料分离。
步骤7：控制下平台14移动至下料位，并控制运输夹爪15取出贴合成品，并放置下一片下基板13。
步骤8：循环步骤2-7进行下一片作业。
本发明提供的贴合系统和贴合方法能够大大减少产品等待时间，提升生成效率，减少二次污染，大大提升良品率。

Claims (8)

1.一种柔性滤光片卷对卷贴合系统，其特征在于，包括脱膜单元、半切单元、贴合单元和中央处理控制单元；
脱膜单元用于将滤光片卷材（2）的离型膜（3）剥离；
脱膜后的滤光片卷材（2）通过限位滚轮（10）依次传送至半切单元和贴合单元，最终通过余料滚轮（17）回收余料；
所述半切单元包括设置于滤光片卷材（2）上方的半切刀模（9）和设置于滤光片卷材（2）下方的半切平台（7）；通过中央处理控制单元控制半切刀模（9）下切和半切平台（7）上移，完成对滤光片卷材（2）中的滤光片（11）的半切处理；
所述贴合单元包括设置于滤光片卷材（2）下方的下平台（14）和设置于滤光片卷材（2）上方的贴合滚轮（16）；下平台（14）用于放置与滤光片（11）进行贴合的下基板（13）；还包括上下连杆CCD（12）和运输夹爪（15）；
所述上下连杆CCD（12）用于拍摄滤光片卷材（2）和下基板（13）上的Mark点位，并发送置中央处理控制单元；中央处理控制单元计算出使滤光片（11）和下基板（13）对齐的下平台（14）补偿位移及补偿角度，并控制下平台（14）移动调整，使下基板（13）对准滤光片（11）；再控制贴合滚轮（16）对半切处理后的滤光片（11）和下基板（13）滚压贴合，以及将贴合成品与滤光片卷材（2）的余料分离；
所述运输夹爪（15）用于取出贴合成品并放置下一片下基板（13）。
2.根据权利要求1所述的柔性滤光片卷对卷贴合系统，其特征在于，所述脱膜单元包括脱模滚轮对（5）和离型膜滚轮（4），设置在卷材滚轮（1）上的滤光片卷材（2）穿过脱模滚轮对（5），脱膜后的滤光片卷材（2）绕过脱模滚轮对（5）的上滚轮；剥离下的离型膜（3）绕过脱模滚轮对（5）的下滚轮，并通过离型膜滚轮（4）回收。
3.根据权利要求1所述的柔性滤光片卷对卷贴合系统，其特征在于，所述脱膜单元和半切单元之间还设有自动光学检测设备（6），自动光学检测设备（6）用于对滤光片（11）的尺寸进行检测，并将检测结果发送至中央处理控制单元，中央处理控制单元对尺寸不合格的滤光片（11）进行标记，标记不合格的滤光片（11）后续工序自动跳过。
4.根据权利要求1所述的柔性滤光片卷对卷贴合系统，其特征在于，所述半切平台（7）上方还设有用于衬垫的半切载膜（8），半切载膜（8）通过设置在半切平台（7）两端的滚轴机构（18）进行放料和收料。
5.一种采用权利要求1所述柔性滤光片卷对卷贴合系统的贴合方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将滤光片卷材（2）放入卷材滚轮（1）上，通过脱膜单元将滤光片卷材（2）的离型膜（3）剥离；
步骤2：通过半切单元对滤光片卷材（2）上的滤光片（11）的进行半切处理；
步骤3：通过上下连杆CCD（12）拍摄滤光片卷材（2）和下基板（13）上的Mark点位；
步骤4：中央处理控制单元根据滤光片卷材（2）和下基板（13）上的Mark点位，计算使滤光片（11）和下基板（13）对齐的下平台（14）补偿位移及补偿角度；
步骤5：根据补偿位移及补偿角度，控制下平台（14）移动至贴合位置，使下基板（13）对准滤光片（11）；
步骤6：控制贴合滚轮（16）移动至贴合位，对半切处理后的滤光片（11）和下基板（13）滚压贴合，以及将贴合成品与滤光片卷材（2）的余料分离；
步骤7：控制下平台（14）移动至下料位，控制运输夹爪（15）取出贴合成品，并放置下一片下基板（13）；
步骤8：循环步骤2-7进行下一片作业。
6.根据权利要求5所述的贴合方法，其特征在于，所述步骤1和步骤2之间还包括通过自动光学检测设备（6）对滤光片（11）的尺寸进行检测：根据滤光片四角上的Mark点位ABCD，判断AB和CD的距离是否在水平方向标准范围内，判断AC和BD的距离是否在垂直方向标准范围内；任意一边距离不在标准范围内，则判断该片滤光片不合格，对其进行不合格标记，后续工序不处理该片滤光片。
7.根据权利要求5所述的贴合方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
步骤3.1：控制上下连杆CCD（12）移动至拍照位；
步骤3.2：通过上下连杆CCD（12）对滤光片卷材（2）上的Mark点位A、B进行拍照，再对滤光片卷材（2）上的Mark点位C、D进行拍照，并将照片发送至中央处理控制单元；
步骤3.3：控制上下连杆CCD（12）移动至原位；
步骤3.4：控制下平台（14）移动至拍照位；
步骤3.5：通过上下连杆CCD（12）对下基板（13）上的Mark点位a、b进行拍照，再对下基板（13）上的Mark点位c、d进行拍照，并将照片发送至中央处理控制单元；
步骤3.6：控制下平台（14）移动至原位。
8.根据权利要求5所述的贴合方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：
步骤4.1：对拍摄到的照片进行光学识别处理，得到滤光片卷材（2）上的Mark点位ABCD的坐标：（xA，yA）、（xB，yB）、（xC，yC）和（xD，yD），以及下基板（13）上的Mark点位abcd的坐标：（xa，ya）、（xb，yb）、（xc，yc）和（xd，yd）；
步骤4.2：通过4个坐标的平均值计算得到矩形ABCD的中心点坐标（N1,M1），N1=（xA+xB+xC+xD）/4，M1=（yA+yB+yC+yD）/4；同理计算矩形abcd的中心点坐标位置（n1,m1），n1=（xa+xb+xc+xd）/4，m1=（ya+yb+yc+yd）/4；
步骤4.3：计算下平台移动的补偿位移n1-N1和m1-M1；
步骤4.4：根据线段AD的斜率K1=（yd-ya）/（xd-xa），以及线段ad的斜率K2=（yD-yA）/（xD-xA），得到两条线段的夹角θ=arctan(|（K2-K1）/（1-K2*K1）|)，以此作为下平台需要旋转的补偿角度。
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