专利名称：一种薄膜双面自动定位模切贴合方法
技术领域：
本发明涉及薄膜模切贴合的方法，尤其涉及一种薄膜双面自动定位模切贴合的方法。
背景技术：
随着微电子技术及先进制造技术的快速发展，对薄膜材料加工技术的需求日益增加。通常薄膜原材料一般是只具有某一性能的单层结构，而实际应用中经常需要将两层或多层不同材料的薄膜进行复合使用，即在基底薄膜(如塑料薄膜、玻璃纸、纸张和金属箔等) 上贴合上其它薄膜材料(简称贴敷膜)，从而获得具有多功能综合性质的薄膜产品。薄膜复合主要采用挤出复合法和粘结复合法并结合相应的设备来实现。某些特定应用领域需将两层冲切有窗口的贴敷膜对准贴合到基底薄膜两侧，传统的方法是先对分别对两贴敷膜进行模切加工，然后再进行贴合加工，这种方法难以保证两贴敷膜的预定的位置关系。例如
文献1 “具有对位贴合功能的贴合机(专利号200820047317. 0)”，提供了一种多层对位贴合设备和消除对位偏差的控制方法，这种方法试图通过控制材料的塑性形变来实现对位贴合，不能用于不允许具有形变的贴敷膜(例如冲切窗口的贴敷膜)的对位贴合。文献2 “多层复合模切产品加工工艺的改进方法”(CN101186136A)，提供了一种多层复合模切方法，将上下两层贴合材料上印有光标，分别贴合之后通过追踪光标进行模切， 采用一台模切机进行两次模切，这种工艺方法的两贴敷膜对准精度受到贴合精度和模切精度的双重影响，难以实现有相互纵向定位关系的高精度模切贴合。文献3 “全自动模切机(专利号200620012675. 9)”，提供一种圆压圆模切机，可以实现不同材质薄膜的多层模切和复合功能，但这种加工方法仍是通过控制材料的塑性形变的累积来实现对位贴合，尤其不适于有较大尺寸冲切窗口和易变形贴敷膜的多层贴合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实现、精度高和适用性广的薄膜双面自动定位模切贴合方法，以克服上述现有技术的存在的问题。本发明解决其技术问题采用以下的技术方案
本发明提供的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，是对具有双面保护膜的第一贴敷膜、第二贴敷膜以及基底薄膜进行贴合，具体是首先对第一贴敷膜和第二贴敷膜冲切窗口，然后除去第一贴敷膜和第二贴敷膜窗口所在侧的保护膜，最后分别贴合到已除去保护膜的基底薄膜的两面，得到以基底薄膜为中间层且两面带有定位冲切窗口的贴敷膜的复合膜。本发明可以采用包括以下步骤的方法 第1步，冲切贴敷膜
利用冲切模对第一放卷辊Si上的第一贴敷膜冲切窗口，只切断上面的两层，同时薄膜双面自定位贴合控制系统实时检测第一贴敷膜的实际冲切位置；对第二放卷辊S2上的第二贴敷膜的冲切位置进行自动定位，并对其进行冲切操作，从而使第一贴敷膜和第二贴敷膜所冲切的窗口具有给定的相互位置；
第2步，利用分离辊分离掉第1步所得第一贴敷膜和第二贴敷膜的上层保护膜，此时第一贴敷膜和第二贴敷膜均变为两层结构，其中上层为带有冲切窗口的贴敷膜，下层为保护膜；
第3步，利用分离辊分离掉第三放卷辊S3上的基底薄膜的上层保护膜，此时基地薄膜变为两层结构，其中上层为基底薄膜，下层为保护膜； 第4步，复合膜的制备
将第3步中所得基底薄膜经一次翻转后，置于第2步中所得第一贴敷膜的正上方，并通过压辊将基底薄膜层的下表面与带有定位冲切窗口的第一贴敷膜的上表面紧密贴合在一起，得到具有四层结构的复合膜，即自上而下依次为保护膜、基底薄膜、带有冲切窗口的贴敷膜和保护膜；
经过上述步骤，实现薄膜双面自动定位模切贴合的操作。本发明可以利用分离辊分离掉第4步中所得复合膜的最上层保护膜，得到具有三层结构的复合膜，即自上而下依次为基底薄膜层、带有冲切窗口的贴敷膜和保护膜。本发明通过压辊，可以将第2步所得带有冲切窗口的贴敷膜与第5步中所得基底薄膜层相对放置紧密贴合在一起，从而得到以基底薄膜的基底薄膜层为中间层的两面带有定位冲切窗口的第一贴敷膜和第二贴敷膜的复合膜。第1步中，第一贴敷膜和第二贴敷膜冲切窗口时，其另一面有保护膜的保护。第1步中，将第一贴敷膜的上面两层切断时，其中的贴敷膜层被冲切成窗口，而最底层的保护膜起保护作用；对第二贴敷膜的处理方式与对第一贴敷膜的处理方式相同。所述薄膜双面自定位贴合控制系统主要由控制器、驱动器、色标传感器、伺服电机及丝杆传动机构组成，其中色标传感器的输出信号接入控制器的信号输入端，控制器的信号输出端接驱动器以驱动伺服电机，从而带动丝杆传动机构动作，以驱动第二冲切模根据贴合需要进行左右移动。本发明利用薄膜双面自定位贴合控制系统实时检测时，在该系统的传感器的位置，第一贴敷膜上有在上一工位已被第一冲切模冲切的窗口 ；传感器检测第一贴敷膜上的实际窗口标记线与检测基准线b的位移Δ1，Δ1为向右偏移的位移量，该位移信号被控制器处理后向驱动器发出控制信号，伺服电动机带动丝杆机构，驱动第二冲切模移动，使该冲切模窗口刀具标记与第一贴敷膜上的实际窗口标记关于压辊接触线ο对称，即冲切模窗口刀具标记距离检测基准线c为位移-Δ1，_Δ1为向左移动的位移量，此时该冲切模对第二贴敷膜进行冲切；实际窗口标记线与检测基准线b的位移为-Δ1的情况时，第二冲切模的移动方向反之，于是，第二冲切模在第二贴敷膜的冲切窗口与第一贴敷膜上的已冲切窗口的对应位置自动对称对齐。第一冲切模和第二冲切模冲切完毕后，可以将由第一牵引辊Pl和第二牵引辊P2 同步牵引薄膜，进行辊压操作，在牵引薄膜到达下一个工作步距的过程中，第一贴敷膜的上侧保护膜经分离辊与其余两层分离，由收卷辊卷取；类似地，第二贴敷膜的上侧保护膜经分离辊与其余两层分离，由收卷辊卷取；同时，基底薄膜的一侧保护膜经一个分离辊分离后由一个收卷辊卷取，类似地，基底薄膜的另一侧保护膜经另一个分离辊分离后由另一个收卷辊卷取。本发明与现有技术相比具有以下的主要的优点
1.模切与贴合同时进行，且追踪另一层贴敷膜的实际模切位置，对另一层贴敷膜进行实时控制模切，模切贴合工艺方法简洁、模切贴合精度高。2.与圆压圆方法相比，采用平面模切，冲切窗口尺寸变化范围大，适应性更强。3.在薄膜的贴合过程中，对薄膜的一面进行贴合时，另一面有保护膜的支撑，从而有效地避免了在贴合过程中对薄膜的破坏，尤其对于易变形薄膜的贴合加工，减小了原料的损耗。4.本方法制备的具有保护层的复合膜，可避免复合膜在其它工艺工程转移中的损坏，易于进行生产使用。总之，本发明与现有多层膜复合成型工艺方法相比，具有工艺过程简单，定位模切贴合的精度高，适用性强，可实现多层膜复合的连续化加工等优点。
图1是薄膜双面自定位贴合方法的示意图。图中1.贴敷膜；2.贴敷膜；3.基底薄膜；4.复合膜；5.色标传感器；6.第一冲切模；7.第二冲切模；8.丝杆传动机构。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明，但并不局限于下面所述内容。本发明提供的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，是对具有双面保护膜的贴敷膜 1、贴敷膜2以及基底薄膜3进行贴合，贴合方式是首先对贴敷膜1和贴敷膜2冲切窗口， 然后除去贴敷膜1和贴敷膜2窗口所在侧的保护膜，最后分别贴合到已除去保护膜的基底薄膜3的两面，得到复合膜。其贴合要求是
1.能实现对两贴敷膜冲切窗口的自动定位，保证基底薄膜两面的贴敷膜窗口具有给定的相互位置；
2.对贴敷膜的一面进行冲切时，贴敷膜的另一面有保护膜的保护；
3.对贴敷膜的一面进行贴合时，贴敷膜的另一面有保护膜的支撑；
4.所得复合膜在最终使用时，需去除最外侧两层的保护膜，即最终使用膜为3层结构中间层为基底薄膜，外侧两层分别为带有定位冲切窗口的贴敷膜。本发明提供的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，参见图1，其步骤包括 第1步，冲切贴敷膜
利用冲切模对放卷辊Si上的贴敷膜1冲切窗口，只切断上面的两层，同时薄膜双面自定位贴合控制系统实时检测贴敷膜1的实际冲切位置；对放卷辊S2上的贴敷膜2的冲切位置进行自动定位，并对其进行冲切操作，从而使贴敷膜1和贴敷膜2所冲切的窗口具有给定的相互位置。所述贴敷膜1和贴敷膜2均有三层结构，即自上而下依次是保护膜、贴敷膜、保护膜。
所述薄膜双面自定位贴合控制系统主要由控制器、驱动器、色标传感器、伺服电机及丝杆传动机构组成，其中色标传感器的输出信号接入控制器的信号输入端，控制器的信号输出端接驱动器以驱动伺服电机，从而带动丝杆传动机构动作，以驱动第二冲切模7根据贴合需要进行左右移动。第1步中所述的方法，保证了对贴敷膜的一面进行冲切时，另一面有保护膜的保护。第2步，利用分离辊分离掉第1步中所得贴敷膜1和贴敷膜2的上层保护膜，即此时贴敷膜1和贴敷膜2变为两层结构，其中上层为带有冲切窗口的贴敷膜，下层为保护膜。第3步，利用分离辊分离掉放卷辊S3上的基底薄膜3的上层保护膜，即此时基地薄膜3变为2层结构，其中上层为基底薄膜，下层为保护膜。所述基底薄膜3有三层结构，即自上而下依次是保护膜、基底薄膜、保护膜。第4步，将第3步中所得薄膜经一次翻转后(即其保护膜层居上层，基底薄膜层处下层)置于第2步中所得贴敷膜1的正上方，并通过压辊将基底薄膜层的下表面与带有定位冲切窗口的贴敷膜层的上表面紧密贴合在一起，得到具有4层结构的复合膜，即自上而下依次为保护膜、基底薄膜、带有冲切窗口的贴敷膜和保护膜。第5步，利用分离辊分离掉第4步中所得复合膜的最上层保护膜，得到具有3层结构的复合膜，即自上而下依次为基底薄膜、带有冲切窗口的贴敷膜和保护膜。第6步，复合膜4的制备
将第2步所得薄膜的上层(即贴敷膜层)与第5步中所得薄膜的上层(即基底薄膜层)相对放置并通过压辊紧密贴合在一起，从而得到以基底薄膜3的基底薄膜层为中间层的两面带有定位冲切窗口的贴敷膜1和贴敷膜2的复合膜4。所得复合膜4，其结构为最外侧的两层为保护膜，次外侧的两层为带有定位冲切窗口的贴敷膜，中间层为基底薄膜，若将窗口部分计算在内，其为7层结构，若不将窗口部分计算在内而只计算贴合部分，其为5层结构。上述第2步、第3步以及第5步中所述的方法，目的在于在执行贴合操作前，去除贴敷膜与基底薄膜对应贴合面的保护膜，使下一步的贴合操作能顺利地进行。上述第4步和第6步所述的方法，保证了对贴敷膜的一面进行贴合时，另一面有保护膜的支撑。本实施例根据上述薄膜双面自定位贴合方法的工艺流程，薄膜双面自定位贴合操作的具体实施方式
如下
在一个工位时，第一冲切模6冲切贴敷膜1，将贴敷膜1的上面两层切断，中间膜(即贴敷膜)被冲切成窗口，图中a为第一冲切模的中心线。在色标传感器5的位置，贴敷膜1上有在上一工位已冲切的窗口。色标传感器5检测贴敷膜1上的实际窗口标记线与检测基准线b的位移Δ1(即向右偏移)，位移信号被控制系统中的控制器处理后向驱动器发出控制信号，伺服电动机带动丝杆传动机构8，驱动第二冲切模7移动，使第二冲切模窗口刀具标记与贴敷膜1上的实际窗口标记关于压辊接触线ο对称，即第二冲切模窗口刀具标记距离检测基准线c为位移-Δ1 (即向左移动)，第二冲切模对贴敷膜2进行冲切。当实际窗口标记线与检测基准线b的位移为-Δ1 (即向左偏移)时，驱动第二冲切模移动，使第二冲切模窗口刀具标记距离检测基准线c为位移Δ1(即向右移动)。于是，第二冲切模在贴敷膜2的冲切窗口与贴敷膜1上的已冲切窗口的对应位置自动对称对齐。第一冲切模和第二冲切模冲切完毕后，将由牵引辊Pl和牵引辊P2同步牵引薄膜， 进行辊压操作。在牵引薄膜到达下一个工作步距的过程中，贴敷膜1的上侧保护膜经分离辊Fl与其余两层分离，由收卷辊Rl-I卷取。类似地，贴敷膜2的上侧保护膜经分离辊F4 与其余两层分离，由收卷辊R2-1卷取。同时，基底薄膜3的一侧保护膜经分离辊F2分离， 由收卷辊R3-1卷取；类似地，基底薄膜3的另一侧保护膜经分离辊F3分离，由收卷辊R3-2 卷取。经过压辊P1，基底薄膜3的中间层(即基底薄膜)的一侧与贴敷膜中间层(即贴敷膜)的上侧贴合在一起；经过压辊P2，在基底薄膜中间层的另一侧，贴合上已处理的贴敷膜 2，由收卷辊M卷取。于是在经过压辊P2后，得到了以基底薄膜3为中间层的两面带有定位冲切窗口的贴敷膜1和贴敷膜2的复合膜4，该复合膜由收卷辊M卷取。图1中，bo与oc等距离；ab = NL，其中，L是相邻窗口的中心距，N为整数。本发明提供的上述方法由薄膜双面自定位贴合控制系统来实现，该控制系统主要由控制器、驱动器、传感器、伺服电机以及丝杆传动机构等组成，其主要的功能为控制器控制各伺服机构的工作，进而带动传动装置开始对薄膜进行相关操作；检测贴敷膜1上的实际窗口标记线与检测基准线b的位移Δ1，并将位移信号通过A/D转换后传送给控制器；控制器将该位移信号处理后，向驱动器发出控制信号，伺服电动机带动丝杆传动机构，驱动第二冲切模移动，使第二冲切模窗口刀具标记距离检测基准线c为给定的位移-Δ1，从而实现对贴敷膜2冲切位置的自动对称定位。
权利要求
1.一种薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征在于该方法是对具有双面保护膜的第一贴敷膜(1)、第二贴敷膜(2)以及基底薄膜(3)进行贴合，具体是首先对第一贴敷膜 (1)和第二贴敷膜(2)冲切窗口，然后除去第一贴敷膜(1)和第二贴敷膜(2)窗口所在侧的保护膜，最后分别贴合到已除去保护膜的基底薄膜(3)的两面，得到以基底薄膜为中间层且两面带有定位冲切窗口的贴敷膜的复合膜。
2.根据权利要求1所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征是采用包括以下步骤的方法第1步，冲切贴敷膜利用冲切模对第一放卷辊Sl上的第一贴敷膜(1)冲切窗口，只切断上面的两层，同时薄膜双面自定位贴合控制系统实时检测第一贴敷膜(1)的实际冲切位置；对第二放卷辊S2 上的第二贴敷膜(2)的冲切位置进行自动定位，并对其进行冲切操作，从而使第一贴敷膜 (1)和第二贴敷膜(2)所冲切的窗口具有给定的相互位置；第2步，利用分离辊分离掉第1步中所得第一贴敷膜(1)和第二贴敷膜(2)的上层保护膜，此时第一贴敷膜(1)和第二贴敷膜(2)均变为两层结构，其中上层为带有冲切窗口的贴敷膜，下层为保护膜；第3步，利用分离辊分离掉第三放卷辊S3上的基底薄膜(3)的上层保护膜，此时基地薄膜变为两层结构，其中上层为基底薄膜，下层为保护膜；第4步，复合膜的制备将第3步中所得基底薄膜经一次翻转后，置于第2步中所得第一贴敷膜(1)的正上方， 并通过压辊将基底薄膜层(3)的下表面与带有定位冲切窗口的第一贴敷膜(1)的上表面紧密贴合在一起，得到具有四层结构的复合膜，即自上而下依次为保护膜、基底薄膜、带有冲切窗口的贴敷膜和保护膜；经过上述步骤，实现薄膜双面自动定位模切贴合的操作。
3.根据权利要求2所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征是利用分离辊分离掉第4步中所得复合膜的最上层保护膜，得到具有三层结构的复合膜，即自上而下依次为基底薄膜层、带有冲切窗口的贴敷膜和保护膜。
4.根据权利要求2所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征是通过压辊，将第2步所得带有冲切窗口的贴敷膜与第5步中所得基底薄膜层相对放置紧密贴合在一起， 从而得到以基底薄膜(3)的基底薄膜层为中间层的两面带有定位冲切窗口的第一贴敷膜 (1)和第二贴敷膜(2)的复合膜。
5.根据权利要求2所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征在于第1步中， 第一贴敷膜(1)和第二贴敷膜(2)冲切窗口时，其另一面有保护膜的保护。
6.根据权利要求2所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征在于第1步中， 将第一贴敷膜(1)的上面两层切断时，其中的贴敷膜层被冲切成窗口，而最底层的保护膜起保护作用；对第二贴敷膜(2)的处理方式与对第一贴敷膜(1)的处理方式相同。
7.根据权利要求2所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征在于所述薄膜双面自定位贴合控制系统主要由控制器、驱动器、色标传感器、伺服电机及丝杆传动机构组成，其中色标传感器的输出信号接入控制器的信号输入端，控制器的信号输出端接驱动器以驱动伺服电机，从而带动丝杆传动机构动作，以驱动第二冲切模根据贴合需要进行左右移动。
8.根据权利要求7所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征在于利用薄膜双面自定位贴合控制系统实时检测时，在该系统的传感器的位置，第一贴敷膜(1)上有在上一工位已被第一冲切模冲切的窗口 ；传感器检测第一贴敷膜(1)上的实际窗口标记线与检测基准线b的位移Δ1，Δ1为向右偏移的位移量，该位移信号被控制器处理后向驱动器发出控制信号，伺服电动机带动丝杆机构，驱动第二冲切模移动，使该冲切模窗口刀具标记与第一贴敷膜上的实际窗口标记关于压辊接触线ο对称，即冲切模窗口刀具标记距离检测基准线c为位移-Δ1，-Δ1为向左移动的位移量，此时该冲切模对第二贴敷膜(2)进行冲切；实际窗口标记线与检测基准线b的位移为-Δ1的情况时，第二冲切模的移动方向反之，于是， 第二冲切模在第二贴敷膜(2)的冲切窗口与第一贴敷膜(1)上的已冲切窗口的对应位置自动对称对齐。
9.根据权利要求7所述的薄膜双面自动定位模切贴合的方法，其特征在于第一冲切模和第二冲切模冲切完毕后，将由第一牵引辊Pl和第二牵引辊P2同步牵引薄膜，进行辊压操作，在牵引薄膜到达下一个工作步距的过程中，第一贴敷膜的上侧保护膜经分离辊与其余两层分离，由收卷辊卷取；类似地，第二贴敷膜的上侧保护膜经分离辊与其余两层分离， 由收卷辊卷取；同时，基底薄膜的一侧保护膜经一个分离辊分离后由一个收卷辊卷取，类似地，基底薄膜的另一侧保护膜经另一个分离辊分离后由另一个收卷辊卷取。
全文摘要
本发明提供的一种薄膜双面自动定位模切贴合的方法，是对具有双面保护膜的第一贴敷膜(1)、第二贴敷膜(2)以及基底薄膜(3)进行贴合，具体是首先对第一贴敷膜(1)和第二贴敷膜(2)冲切窗口，然后除去第一贴敷膜(1)和第二贴敷膜(2)窗口所在侧的保护膜，最后分别贴合到已除去保护膜的基底薄膜(3)的两面，得到以基底薄膜为中间层且两面带有定位冲切窗口的贴敷膜的复合膜。本发明与现有多层膜复合成型工艺方法相比，具有工艺过程简单，定位模切贴合的精度高，适用性强，可实现多层膜复合的连续化加工等优点。
文档编号B32B41/00GK102275371SQ201110216418
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者夏泽中, 杨坤, 肖纯, 袁佑新, 陈静 申请人:武汉理工大学