專利名稱：一種薄膜雙面自動定位模切貼合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及薄膜模切貼合的方法，尤其涉及一種薄膜雙面自動定位模切貼合的方法。
背景技術：
隨著微電子技術及先進制造技術的快速發(fā)展，對薄膜材料加工技術的需求日益增加。通常薄膜原材料一般是只具有某一性能的單層結構，而實際應用中經(jīng)常需要將兩層或多層不同材料的薄膜進行復合使用，即在基底薄膜(如塑料薄膜、玻璃紙、紙張和金屬箔等) 上貼合上其它薄膜材料(簡稱貼敷膜)，從而獲得具有多功能綜合性質(zhì)的薄膜產(chǎn)品。薄膜復合主要采用擠出復合法和粘結復合法并結合相應的設備來實現(xiàn)。某些特定應用領域需將兩層沖切有窗口的貼敷膜對準貼合到基底薄膜兩側，傳統(tǒng)的方法是先對分別對兩貼敷膜進行模切加工，然后再進行貼合加工，這種方法難以保證兩貼敷膜的預定的位置關系。例如
文獻1 “具有對位貼合功能的貼合機(專利號200820047317. 0)”，提供了一種多層對位貼合設備和消除對位偏差的控制方法，這種方法試圖通過控制材料的塑性形變來實現(xiàn)對位貼合，不能用于不允許具有形變的貼敷膜(例如沖切窗口的貼敷膜)的對位貼合。文獻2 “多層復合模切產(chǎn)品加工工藝的改進方法”(CN101186136A)，提供了一種多層復合模切方法，將上下兩層貼合材料上印有光標，分別貼合之后通過追蹤光標進行模切， 采用一臺模切機進行兩次模切，這種工藝方法的兩貼敷膜對準精度受到貼合精度和模切精度的雙重影響，難以實現(xiàn)有相互縱向定位關系的高精度模切貼合。文獻3 “全自動模切機(專利號200620012675. 9)”，提供一種圓壓圓模切機，可以實現(xiàn)不同材質(zhì)薄膜的多層模切和復合功能，但這種加工方法仍是通過控制材料的塑性形變的累積來實現(xiàn)對位貼合，尤其不適于有較大尺寸沖切窗口和易變形貼敷膜的多層貼合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種易于實現(xiàn)、精度高和適用性廣的薄膜雙面自動定位模切貼合方法，以克服上述現(xiàn)有技術的存在的問題。本發(fā)明解決其技術問題采用以下的技術方案
本發(fā)明提供的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，是對具有雙面保護膜的第一貼敷膜、第二貼敷膜以及基底薄膜進行貼合，具體是首先對第一貼敷膜和第二貼敷膜沖切窗口，然后除去第一貼敷膜和第二貼敷膜窗口所在側的保護膜，最后分別貼合到已除去保護膜的基底薄膜的兩面，得到以基底薄膜為中間層且兩面帶有定位沖切窗口的貼敷膜的復合膜。本發(fā)明可以采用包括以下步驟的方法 第1步，沖切貼敷膜
利用沖切模對第一放卷輥Si上的第一貼敷膜沖切窗口，只切斷上面的兩層，同時薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)實時檢測第一貼敷膜的實際沖切位置；對第二放卷輥S2上的第二貼敷膜的沖切位置進行自動定位，并對其進行沖切操作，從而使第一貼敷膜和第二貼敷膜所沖切的窗口具有給定的相互位置；
第2步，利用分離輥分離掉第1步所得第一貼敷膜和第二貼敷膜的上層保護膜，此時第一貼敷膜和第二貼敷膜均變?yōu)閮蓪咏Y構，其中上層為帶有沖切窗口的貼敷膜，下層為保護膜；
第3步，利用分離輥分離掉第三放卷輥S3上的基底薄膜的上層保護膜，此時基地薄膜變?yōu)閮蓪咏Y構，其中上層為基底薄膜，下層為保護膜； 第4步，復合膜的制備
將第3步中所得基底薄膜經(jīng)一次翻轉后，置于第2步中所得第一貼敷膜的正上方，并通過壓輥將基底薄膜層的下表面與帶有定位沖切窗口的第一貼敷膜的上表面緊密貼合在一起，得到具有四層結構的復合膜，即自上而下依次為保護膜、基底薄膜、帶有沖切窗口的貼敷膜和保護膜；
經(jīng)過上述步驟，實現(xiàn)薄膜雙面自動定位模切貼合的操作。本發(fā)明可以利用分離輥分離掉第4步中所得復合膜的最上層保護膜，得到具有三層結構的復合膜，即自上而下依次為基底薄膜層、帶有沖切窗口的貼敷膜和保護膜。本發(fā)明通過壓輥，可以將第2步所得帶有沖切窗口的貼敷膜與第5步中所得基底薄膜層相對放置緊密貼合在一起，從而得到以基底薄膜的基底薄膜層為中間層的兩面帶有定位沖切窗口的第一貼敷膜和第二貼敷膜的復合膜。第1步中，第一貼敷膜和第二貼敷膜沖切窗口時，其另一面有保護膜的保護。第1步中，將第一貼敷膜的上面兩層切斷時，其中的貼敷膜層被沖切成窗口，而最底層的保護膜起保護作用；對第二貼敷膜的處理方式與對第一貼敷膜的處理方式相同。所述薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)主要由控制器、驅動器、色標傳感器、伺服電機及絲桿傳動機構組成，其中色標傳感器的輸出信號接入控制器的信號輸入端，控制器的信號輸出端接驅動器以驅動伺服電機，從而帶動絲桿傳動機構動作，以驅動第二沖切模根據(jù)貼合需要進行左右移動。本發(fā)明利用薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)實時檢測時，在該系統(tǒng)的傳感器的位置，第一貼敷膜上有在上一工位已被第一沖切模沖切的窗口 ；傳感器檢測第一貼敷膜上的實際窗口標記線與檢測基準線b的位移Δ1，Δ1為向右偏移的位移量，該位移信號被控制器處理后向驅動器發(fā)出控制信號，伺服電動機帶動絲桿機構，驅動第二沖切模移動，使該沖切模窗口刀具標記與第一貼敷膜上的實際窗口標記關于壓輥接觸線ο對稱，即沖切模窗口刀具標記距離檢測基準線c為位移-Δ1，_Δ1為向左移動的位移量，此時該沖切模對第二貼敷膜進行沖切；實際窗口標記線與檢測基準線b的位移為-Δ1的情況時，第二沖切模的移動方向反之，于是，第二沖切模在第二貼敷膜的沖切窗口與第一貼敷膜上的已沖切窗口的對應位置自動對稱對齊。第一沖切模和第二沖切模沖切完畢后，可以將由第一牽引輥Pl和第二牽引輥P2 同步牽引薄膜，進行輥壓操作，在牽引薄膜到達下一個工作步距的過程中，第一貼敷膜的上側保護膜經(jīng)分離輥與其余兩層分離，由收卷輥卷??；類似地，第二貼敷膜的上側保護膜經(jīng)分離輥與其余兩層分離，由收卷輥卷?。煌瑫r，基底薄膜的一側保護膜經(jīng)一個分離輥分離后由一個收卷輥卷取，類似地，基底薄膜的另一側保護膜經(jīng)另一個分離輥分離后由另一個收卷輥卷取。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下的主要的優(yōu)點
1.模切與貼合同時進行，且追蹤另一層貼敷膜的實際模切位置，對另一層貼敷膜進行實時控制模切，模切貼合工藝方法簡潔、模切貼合精度高。2.與圓壓圓方法相比，采用平面模切，沖切窗口尺寸變化范圍大，適應性更強。3.在薄膜的貼合過程中，對薄膜的一面進行貼合時，另一面有保護膜的支撐，從而有效地避免了在貼合過程中對薄膜的破壞，尤其對于易變形薄膜的貼合加工，減小了原料的損耗。4.本方法制備的具有保護層的復合膜，可避免復合膜在其它工藝工程轉移中的損壞，易于進行生產(chǎn)使用?？傊景l(fā)明與現(xiàn)有多層膜復合成型工藝方法相比，具有工藝過程簡單，定位模切貼合的精度高，適用性強，可實現(xiàn)多層膜復合的連續(xù)化加工等優(yōu)點。


圖1是薄膜雙面自定位貼合方法的示意圖。圖中1.貼敷膜；2.貼敷膜；3.基底薄膜；4.復合膜；5.色標傳感器；6.第一沖切模；7.第二沖切模；8.絲桿傳動機構。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。本發(fā)明提供的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，是對具有雙面保護膜的貼敷膜 1、貼敷膜2以及基底薄膜3進行貼合，貼合方式是首先對貼敷膜1和貼敷膜2沖切窗口， 然后除去貼敷膜1和貼敷膜2窗口所在側的保護膜，最后分別貼合到已除去保護膜的基底薄膜3的兩面，得到復合膜。其貼合要求是
1.能實現(xiàn)對兩貼敷膜沖切窗口的自動定位，保證基底薄膜兩面的貼敷膜窗口具有給定的相互位置；
2.對貼敷膜的一面進行沖切時，貼敷膜的另一面有保護膜的保護；
3.對貼敷膜的一面進行貼合時，貼敷膜的另一面有保護膜的支撐；
4.所得復合膜在最終使用時，需去除最外側兩層的保護膜，即最終使用膜為3層結構中間層為基底薄膜，外側兩層分別為帶有定位沖切窗口的貼敷膜。本發(fā)明提供的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，參見圖1，其步驟包括 第1步，沖切貼敷膜
利用沖切模對放卷輥Si上的貼敷膜1沖切窗口，只切斷上面的兩層，同時薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)實時檢測貼敷膜1的實際沖切位置；對放卷輥S2上的貼敷膜2的沖切位置進行自動定位，并對其進行沖切操作，從而使貼敷膜1和貼敷膜2所沖切的窗口具有給定的相互位置。所述貼敷膜1和貼敷膜2均有三層結構，即自上而下依次是保護膜、貼敷膜、保護膜。
所述薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)主要由控制器、驅動器、色標傳感器、伺服電機及絲桿傳動機構組成，其中色標傳感器的輸出信號接入控制器的信號輸入端，控制器的信號輸出端接驅動器以驅動伺服電機，從而帶動絲桿傳動機構動作，以驅動第二沖切模7根據(jù)貼合需要進行左右移動。第1步中所述的方法，保證了對貼敷膜的一面進行沖切時，另一面有保護膜的保護。第2步，利用分離輥分離掉第1步中所得貼敷膜1和貼敷膜2的上層保護膜，即此時貼敷膜1和貼敷膜2變?yōu)閮蓪咏Y構，其中上層為帶有沖切窗口的貼敷膜，下層為保護膜。第3步，利用分離輥分離掉放卷輥S3上的基底薄膜3的上層保護膜，即此時基地薄膜3變?yōu)?層結構，其中上層為基底薄膜，下層為保護膜。所述基底薄膜3有三層結構，即自上而下依次是保護膜、基底薄膜、保護膜。第4步，將第3步中所得薄膜經(jīng)一次翻轉后(即其保護膜層居上層，基底薄膜層處下層)置于第2步中所得貼敷膜1的正上方，并通過壓輥將基底薄膜層的下表面與帶有定位沖切窗口的貼敷膜層的上表面緊密貼合在一起，得到具有4層結構的復合膜，即自上而下依次為保護膜、基底薄膜、帶有沖切窗口的貼敷膜和保護膜。第5步，利用分離輥分離掉第4步中所得復合膜的最上層保護膜，得到具有3層結構的復合膜，即自上而下依次為基底薄膜、帶有沖切窗口的貼敷膜和保護膜。第6步，復合膜4的制備
將第2步所得薄膜的上層(即貼敷膜層)與第5步中所得薄膜的上層(即基底薄膜層)相對放置并通過壓輥緊密貼合在一起，從而得到以基底薄膜3的基底薄膜層為中間層的兩面帶有定位沖切窗口的貼敷膜1和貼敷膜2的復合膜4。所得復合膜4，其結構為最外側的兩層為保護膜，次外側的兩層為帶有定位沖切窗口的貼敷膜，中間層為基底薄膜，若將窗口部分計算在內(nèi)，其為7層結構，若不將窗口部分計算在內(nèi)而只計算貼合部分，其為5層結構。上述第2步、第3步以及第5步中所述的方法，目的在于在執(zhí)行貼合操作前，去除貼敷膜與基底薄膜對應貼合面的保護膜，使下一步的貼合操作能順利地進行。上述第4步和第6步所述的方法，保證了對貼敷膜的一面進行貼合時，另一面有保護膜的支撐。本實施例根據(jù)上述薄膜雙面自定位貼合方法的工藝流程，薄膜雙面自定位貼合操作的具體實施方式

如下
在一個工位時，第一沖切模6沖切貼敷膜1，將貼敷膜1的上面兩層切斷，中間膜(即貼敷膜)被沖切成窗口，圖中a為第一沖切模的中心線。在色標傳感器5的位置，貼敷膜1上有在上一工位已沖切的窗口。色標傳感器5檢測貼敷膜1上的實際窗口標記線與檢測基準線b的位移Δ1(即向右偏移)，位移信號被控制系統(tǒng)中的控制器處理后向驅動器發(fā)出控制信號，伺服電動機帶動絲桿傳動機構8，驅動第二沖切模7移動，使第二沖切模窗口刀具標記與貼敷膜1上的實際窗口標記關于壓輥接觸線ο對稱，即第二沖切模窗口刀具標記距離檢測基準線c為位移-Δ1 (即向左移動)，第二沖切模對貼敷膜2進行沖切。當實際窗口標記線與檢測基準線b的位移為-Δ1 (即向左偏移)時，驅動第二沖切模移動，使第二沖切模窗口刀具標記距離檢測基準線c為位移Δ1(即向右移動)。于是，第二沖切模在貼敷膜2的沖切窗口與貼敷膜1上的已沖切窗口的對應位置自動對稱對齊。第一沖切模和第二沖切模沖切完畢后，將由牽引輥Pl和牽引輥P2同步牽引薄膜， 進行輥壓操作。在牽引薄膜到達下一個工作步距的過程中，貼敷膜1的上側保護膜經(jīng)分離輥Fl與其余兩層分離，由收卷輥Rl-I卷取。類似地，貼敷膜2的上側保護膜經(jīng)分離輥F4 與其余兩層分離，由收卷輥R2-1卷取。同時，基底薄膜3的一側保護膜經(jīng)分離輥F2分離， 由收卷輥R3-1卷取；類似地，基底薄膜3的另一側保護膜經(jīng)分離輥F3分離，由收卷輥R3-2 卷取。經(jīng)過壓輥P1，基底薄膜3的中間層(即基底薄膜)的一側與貼敷膜中間層(即貼敷膜)的上側貼合在一起；經(jīng)過壓輥P2，在基底薄膜中間層的另一側，貼合上已處理的貼敷膜 2，由收卷輥M卷取。于是在經(jīng)過壓輥P2后，得到了以基底薄膜3為中間層的兩面帶有定位沖切窗口的貼敷膜1和貼敷膜2的復合膜4，該復合膜由收卷輥M卷取。圖1中，bo與oc等距離；ab = NL，其中，L是相鄰窗口的中心距，N為整數(shù)。本發(fā)明提供的上述方法由薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，該控制系統(tǒng)主要由控制器、驅動器、傳感器、伺服電機以及絲桿傳動機構等組成，其主要的功能為控制器控制各伺服機構的工作，進而帶動傳動裝置開始對薄膜進行相關操作；檢測貼敷膜1上的實際窗口標記線與檢測基準線b的位移Δ1，并將位移信號通過A/D轉換后傳送給控制器；控制器將該位移信號處理后，向驅動器發(fā)出控制信號，伺服電動機帶動絲桿傳動機構，驅動第二沖切模移動，使第二沖切模窗口刀具標記距離檢測基準線c為給定的位移-Δ1，從而實現(xiàn)對貼敷膜2沖切位置的自動對稱定位。
權利要求
1.一種薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征在于該方法是對具有雙面保護膜的第一貼敷膜(1)、第二貼敷膜(2)以及基底薄膜(3)進行貼合，具體是首先對第一貼敷膜 (1)和第二貼敷膜(2)沖切窗口，然后除去第一貼敷膜(1)和第二貼敷膜(2)窗口所在側的保護膜，最后分別貼合到已除去保護膜的基底薄膜(3)的兩面，得到以基底薄膜為中間層且兩面帶有定位沖切窗口的貼敷膜的復合膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征是采用包括以下步驟的方法第1步，沖切貼敷膜利用沖切模對第一放卷輥Sl上的第一貼敷膜(1)沖切窗口，只切斷上面的兩層，同時薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)實時檢測第一貼敷膜(1)的實際沖切位置；對第二放卷輥S2 上的第二貼敷膜(2)的沖切位置進行自動定位，并對其進行沖切操作，從而使第一貼敷膜 (1)和第二貼敷膜(2)所沖切的窗口具有給定的相互位置；第2步，利用分離輥分離掉第1步中所得第一貼敷膜(1)和第二貼敷膜(2)的上層保護膜，此時第一貼敷膜(1)和第二貼敷膜(2)均變?yōu)閮蓪咏Y構，其中上層為帶有沖切窗口的貼敷膜，下層為保護膜；第3步，利用分離輥分離掉第三放卷輥S3上的基底薄膜(3)的上層保護膜，此時基地薄膜變?yōu)閮蓪咏Y構，其中上層為基底薄膜，下層為保護膜；第4步，復合膜的制備將第3步中所得基底薄膜經(jīng)一次翻轉后，置于第2步中所得第一貼敷膜(1)的正上方， 并通過壓輥將基底薄膜層(3)的下表面與帶有定位沖切窗口的第一貼敷膜(1)的上表面緊密貼合在一起，得到具有四層結構的復合膜，即自上而下依次為保護膜、基底薄膜、帶有沖切窗口的貼敷膜和保護膜；經(jīng)過上述步驟，實現(xiàn)薄膜雙面自動定位模切貼合的操作。
3.根據(jù)權利要求2所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征是利用分離輥分離掉第4步中所得復合膜的最上層保護膜，得到具有三層結構的復合膜，即自上而下依次為基底薄膜層、帶有沖切窗口的貼敷膜和保護膜。
4.根據(jù)權利要求2所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征是通過壓輥，將第2步所得帶有沖切窗口的貼敷膜與第5步中所得基底薄膜層相對放置緊密貼合在一起， 從而得到以基底薄膜(3)的基底薄膜層為中間層的兩面帶有定位沖切窗口的第一貼敷膜 (1)和第二貼敷膜(2)的復合膜。
5.根據(jù)權利要求2所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征在于第1步中， 第一貼敷膜(1)和第二貼敷膜(2)沖切窗口時，其另一面有保護膜的保護。
6.根據(jù)權利要求2所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征在于第1步中， 將第一貼敷膜(1)的上面兩層切斷時，其中的貼敷膜層被沖切成窗口，而最底層的保護膜起保護作用；對第二貼敷膜(2)的處理方式與對第一貼敷膜(1)的處理方式相同。
7.根據(jù)權利要求2所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征在于所述薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)主要由控制器、驅動器、色標傳感器、伺服電機及絲桿傳動機構組成，其中色標傳感器的輸出信號接入控制器的信號輸入端，控制器的信號輸出端接驅動器以驅動伺服電機，從而帶動絲桿傳動機構動作，以驅動第二沖切模根據(jù)貼合需要進行左右移動。
8.根據(jù)權利要求7所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征在于利用薄膜雙面自定位貼合控制系統(tǒng)實時檢測時，在該系統(tǒng)的傳感器的位置，第一貼敷膜(1)上有在上一工位已被第一沖切模沖切的窗口 ；傳感器檢測第一貼敷膜(1)上的實際窗口標記線與檢測基準線b的位移Δ1，Δ1為向右偏移的位移量，該位移信號被控制器處理后向驅動器發(fā)出控制信號，伺服電動機帶動絲桿機構，驅動第二沖切模移動，使該沖切模窗口刀具標記與第一貼敷膜上的實際窗口標記關于壓輥接觸線ο對稱，即沖切模窗口刀具標記距離檢測基準線c為位移-Δ1，-Δ1為向左移動的位移量，此時該沖切模對第二貼敷膜(2)進行沖切；實際窗口標記線與檢測基準線b的位移為-Δ1的情況時，第二沖切模的移動方向反之，于是， 第二沖切模在第二貼敷膜(2)的沖切窗口與第一貼敷膜(1)上的已沖切窗口的對應位置自動對稱對齊。
9.根據(jù)權利要求7所述的薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，其特征在于第一沖切模和第二沖切模沖切完畢后，將由第一牽引輥Pl和第二牽引輥P2同步牽引薄膜，進行輥壓操作，在牽引薄膜到達下一個工作步距的過程中，第一貼敷膜的上側保護膜經(jīng)分離輥與其余兩層分離，由收卷輥卷??；類似地，第二貼敷膜的上側保護膜經(jīng)分離輥與其余兩層分離， 由收卷輥卷??；同時，基底薄膜的一側保護膜經(jīng)一個分離輥分離后由一個收卷輥卷取，類似地，基底薄膜的另一側保護膜經(jīng)另一個分離輥分離后由另一個收卷輥卷取。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種薄膜雙面自動定位模切貼合的方法，是對具有雙面保護膜的第一貼敷膜(1)、第二貼敷膜(2)以及基底薄膜(3)進行貼合，具體是首先對第一貼敷膜(1)和第二貼敷膜(2)沖切窗口，然后除去第一貼敷膜(1)和第二貼敷膜(2)窗口所在側的保護膜，最后分別貼合到已除去保護膜的基底薄膜(3)的兩面，得到以基底薄膜為中間層且兩面帶有定位沖切窗口的貼敷膜的復合膜。本發(fā)明與現(xiàn)有多層膜復合成型工藝方法相比，具有工藝過程簡單，定位模切貼合的精度高，適用性強，可實現(xiàn)多層膜復合的連續(xù)化加工等優(yōu)點。
文檔編號B32B41/00GK102275371SQ201110216418
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者夏澤中, 楊坤, 肖純, 袁佑新, 陳靜 申請人:武漢理工大學