触摸屏盖板玻璃生产线配料系统设计 赵学军

触摸屏盖板玻璃生产线配料系统设计赵学军

发表时间：2018-02-03T17:29:44.257Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：赵学军

[导读] 摘要：触摸屏盖板玻璃具有表面硬度高、厚度薄、透过率高、抗冲击性能较好等优点，可应用于手机、数码相机及平板电视等的触摸屏。

凯茂科技（深圳）有限公司 518000

摘要：触摸屏盖板玻璃具有表面硬度高、厚度薄、透过率高、抗冲击性能较好等优点，可应用于手机、数码相机及平板电视等的触摸屏。基于此，本文就围绕触摸屏盖板玻璃生产线配料系统设计展开分析。

关键词：触摸屏盖板玻璃；生产线；配料系统设计

1、原料配料控制系统的发展

1.1早期原料配料系统

早期玻璃厂采用的原料配料称量设备是机械台秤进行称量。核心控制部分采用继电器进行控制。这种系统结构简单、操作方便、价格低廉。但是称量精度低、人工操作劳动强度大、易损部件多、不能自动记录称量结果。

1.2传统原料配料系统

主要包括配料控制器、PLC、计算机、给料控制装置。配料控制器控制每台秤的补料、排料，PLC控制配料时序，计算机对整个配料过程进行监控和管理。系统硬件线路复杂、计算机与配料控制器的通讯可靠性差、可靠性低。

1.3新型原料配料系统

使用专门的PLC玻璃原料配料控制模块，实现配料控制，目前，支持PLC的计算机控制软件越来越多，使计算机与PLC的数据交换变得简单、可靠。触摸屏盖板玻璃生产线系统采用PLC模块控制。

2、触摸屏盖板玻璃生产线原料配料系统组成

触摸屏盖板玻璃生产线工艺布置实行全封闭式设计，配料系统采用单排与双排库结构。各种原料均为合格粉料进厂，通过机械运输进入各种原料仓，经提升、称重、输送、混合、运输至窑头料仓；碎玻璃原料经生产线处理后，由皮带机送入到玻璃料仓，经称量、运输后，与混合料一起进入窑头料仓，准备进入熔窑。配料系统主要部分如下：

2.1称量系统

称量系统采用电磁振动给料机通过专用减振件连接至给料机。该给料机具有多弹簧板结构，使其工作稳定、噪音低、料流运行平稳。控制部分采用自适应控制方式。配料的称量过程采用模糊算法程序，即系统根据物料的喂料或排料状况自动调整给料速度，使其完全满足工艺误差的要求。自适应控制方式是替代经典的双速+提前量控制方式的新技术，在此类控制器的控制下产量和精度均有大幅度的提高，同时也完全去掉人为设定值对系统的影响。

2.2混合及加水系统

称量好的物料通过配料皮带进入混合机内进行混合操作。混合分为干混和湿混，湿混加水采用智能化加水系统。即设定好混合机出口的混合料的湿度百分比，系统将根据工艺给出的干基量配方和有关物料的含水量，自动的、实时的计算出当前混合机内物料的加水量并将其数值传给加水系统，加水系统根据加入水量值采用气压式向混合机内注水，使其混合料的含水量保持给定的、最佳的工艺数值。混合后排料有正常和排废两种模式。排废时，混合料排入废料仓通过人工排除；正常时，混合料排入中间仓通过振动给料机将物料排入混合料皮带并与碎玻璃秤排下的碎玻璃一起通过斗式提升机以及窑头皮带送入窑头仓。

2.3电气控制系统

电气控制系统系由称量控制柜、数据处理系统、主控柜和动力柜组成。它们独立运作，又以问答的方式相连，提高了系统自动化程度和可靠性。控制范围包括：石英砂、碎玻璃上料、系统喂料、自适应调节、称量、系统排料、配料皮带机、混合机的启停、排料门的开关、混合机的加水、混合机下接料、除尘、混合料皮带、斗式提升机、窑头皮带的启停控制。

控制系统具有全自动、自动和手动功能。无论在何种方式下，都含一种强制功能，可以立即启动或停止某种操作，以应付突发事件。全自动是带有计算机监控及所有数据功能的自动方式；自动是无计算机管理的自动工作方式，系统在称量单元和逻辑单元的控制下，按原配料程序和预定的精度进行操作，配方由PLC的OP操作板的键盘输入。手动去掉系统的连锁功能，单台启动输送或混合设备并利用称量单元的控制功能进行配料操作，该方式一般为试车及紧急状态时使用。系统提供连续配料和定批次配料两种方式，并可自由无扰动转换。

3、系统特点、关键问题及解决措施

3.1系统特点

该系统除具有通常的全自动配料和数据处理及配方管理的功能外，更重要的是引进了国外先进的控制管理的自动化理念。高可靠的现场检测手段和高级的软件功能使系统具有了更加面向操作者、面向工厂管理者、面向提高分析能力的智能化控制系统。

系统的重要特点是在完成所有配料操作的同时，将实时提供全方位的故障说明、排除方法、操作指南、操作记录、设备运行记录、配方使用记录等过程并将及时给出分析及判断，使其系统达到高度自动化的同时具有更强的智能化，为科学的管理提供真实的素材和可行的方法。

3.2关键问题

3.2.1配合料含量问题

配合料中由配料设备引入铁粉的含量＜30ppm；有害杂质Ti、V、Mn、Ni、Cr、Cu等金属含量分别＜3ppm；配合料必须保持一个均匀混合状态，允许分层量为±0.5%；配合料使用的碎玻璃控制碎玻璃细分含量，不需要筛分，粒度尺寸不超过直径20㎜。

3.2.2加料和称量精度问题

称量期间原则上可能出现两种错误，即标准值的平均值和平均值的偏差之间的差异。加料错误通常是系统的特征并且可以被最大限度地消除。加料稳定性通常具有事故性特征，只能通过改变工艺参数降低。静态精度是加静态荷载到电子秤中的误差范围，它是显示重量值和真实荷载重量之间的差别。该数据是使用的电子秤、包括传感器相关的一种定量的质量数据。传感器按照OIML标准制造和检查。动态精度是称重期间料方中给出的标准值和实际称量原材半书牧量之间的差别。该数据是使用的加料技术相关的定量的质量数据。动态精度与加

超薄触摸屏玻璃基板产品对比

超薄触摸屏电子玻璃基板 1150×950 mm 475×575 mm 0.5~3.0mm

Corning? Gorilla? Glass产品信息（第一代产品）成品尺寸 最大长度1365 mm @ 1 mm thickness 1200 mm @ 2 mm thickness 厚度(mm) 2.0, 1.5, 1.0, 0.7, 0.55 粘度 软化点（107.6 poises）896?C 退火点（1013.2 poises）627?C 应变点（1014.7 poises）573?C 力学性能 密度 2.39g/cm3 杨氏模量68 GPa 泊松比0.22 剪切模量27.9 GPa 维氏硬度（200g load） 未强化551Kgf/mm2 强化654 Kgf/mm2 断裂韧性0.69 MPam0.5 热力学性质 膨胀系数（0-300℃）75.5 × 10-7/?C 光学性能 折射率（590 nm） 核心指数（无离子交换） 1.50 压缩层 1.51 化学强化 压应力≥650 MPa @ 40 μm应力层应力层深度≥40 μm

玻璃划伤实验

Corning? Gorilla? Glass 4产品信息（第四代，最新产品）优点 ●保留使用后增强强度 ●高耐划伤和锋利接触伤害 ●提高抗摔伤性能 ●优异的表面质量 应用 ●电子显示器的理想保护盖： -智能手机 -笔记本电脑和平板电脑屏幕 -移动设备 ●触摸屏设备 ●光学元件 ●高强度玻璃制品 生产规格 0.4~1.0mm 粘度 ●软化点（107.6poises）912°C ●退火点（1013.2poises）646°C ●应变点（1014.7poises）596°C 性能 ●密度 2.42g/cm3 ●杨氏模量65.8 GPa ●泊松比0.22 ●剪切模量26 GPa ●维氏硬度（200g load） 未加强489Kgf/mm2 加强596 Kgf/mm2 ●断裂韧性0.67MPa m0.5 ●膨胀系数（0°C - 300°C）86.9×10-7/℃ 化学强化 ●性能：表面压应力＞850MPa，应力层深度＞50μm 光性能 ●折射率（590 nm） 核心玻璃** 1.49 压缩层 1.51 ●光弹性常数30.3 nm/cm/MPa *核心指标是基于FSM的测量由于离子交换条件是不受影响

盖板玻璃行业分析

触摸屏盖板玻璃行业 调研报告

目录 第一章触摸屏盖板玻璃行业相关概述 (1) 一、触摸屏盖板玻璃的特性\应用领域 (1) 二、盖板玻璃行业现状分析 (2) 第二章盖板玻璃保护原理生产技术步骤及工艺 (3) 一、玻璃盖板是各触控技术的主流保护方案 (3) 二、触摸屏盖板玻璃的主要生产技术步骤及原理 (4) 三、工艺分析 (6) 第三章触摸屏玻璃盖板基板行业市场分析 (8) 一、玻璃盖板基板是产业链上最赚钱的环节 (8) 二、玻璃盖板基板市场需求增长依然处于快车道 (9) 三、溢流高铝玻璃盖板性能最好，霸占高端市场 (10) 四、全球供给市场 (11) 五、国内现状：国内企业寻求突破 (12) 第四章触摸屏产业中触摸屏玻璃基板未来的替代性材料 (13) 第五章触摸屏玻璃基板行业重点生产企业分析 (15) 一、东旭光电（000413.SZ） (15) 二、华映科技 (16) 三、洛阳玻璃 (16) 四、南玻A (17) 五、胜利精密（002426.SZ） (17) 六、康宁公司 (18) 七、旭硝子株式会社 (18)

第一章触摸屏盖板玻璃行业相关概述 一、触摸屏盖板玻璃的特性\应用领域 盖板玻璃，主要应用于触摸屏最外层，英文名为Cover Lens，又称强化光学玻璃、玻璃视窗、强化手机镜片等。产品的主要原材料为超薄平板玻璃，经过切割、CNC精雕、减薄、强化、镀膜、印刷等工艺处理后，具有防冲击、耐刮花、耐油污、防指纹、增强透光率等功能。盖板玻璃贴合在触摸屏外表层后，一方面起到保护触摸屏的作用，另一方面可印刷不同颜色、图案、标志物，起到装饰及美化产品的作用。在进入以苹果产品为标志的触控时代以来，电容式触摸屏解决方案凭借其性能稳定、触感良好等优势，已然成为手机、平板、触控笔记本等移动终端人机交互的主流。无论何种触控技术，盖板都是必不可少的保护部件，而玻璃盖板由于其高透光性、强防刮性等特性，逐渐成为盖板的主流。 图表1 产品示意图 盖板玻璃可广泛应用于带触控功能和显示功能的多种电子消费产品，包括电容式触摸屏手机、平板电脑、数码相机、GPS、各类查询终端、各类自助终端、ATM机、点播机、大屏幕触摸式电子白板等。

盖板、显示屏以及盖板的制作方法与设计方案

本技术提供一种盖板、显示面板以及盖板的制作方法，该盖板包括玻璃盖板，玻璃盖板上包括挖孔区域；封装层，封装层设置在玻璃盖板的一侧；缓冲层，缓冲层设置在玻璃盖板远离封装层的一侧，缓冲层设置在玻璃盖板上的挖孔区域上，缓冲层用于在挖孔区域挖孔时，对封装层产生的应力进行缓冲。该方案通过在玻璃盖板挖孔区域上设置缓冲层，降低了在挖孔区域挖孔时，对封装层的应力，提高了盖板的良率。 权利要求书 1.一种盖板，其特征在于，包括： 玻璃盖板，所述玻璃盖板上包括挖孔区域； 封装层，所述封装层设置在所述玻璃盖板的一侧； 缓冲层，所述缓冲层设置在所述玻璃盖板远离所述封装层的一侧，所述缓冲层设置在所述玻璃盖板上的所述挖孔区域上，所述缓冲层用于在所述挖孔区域挖孔时，对所述封装层产生的应力进行缓冲。 2.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述缓冲层的组成材料包括胶材。

3.根据权利要求2所述的盖板，其特征在于，所述胶材包括高分子类胶材或光敏胶。 4.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述缓冲层的组成材料包括环氧丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚四氢呋喃、聚(1,4-丁二醇丁二酸)酯或聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述缓冲层完全覆盖所述挖孔区域，或所述缓冲层部分覆盖所述挖孔区域。 6.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述封装层包括： 第一封装层，所述第一封装层环绕所述挖孔区域设置； 第二封装层，所述第二封装层环绕所述玻璃盖板边缘设置。 7.根据权利要求1所述的盖板，其特征在于，所述缓冲层的高度大于或等于所述第一封装层的高度。 8.一种显示屏，其特征在于，包括：基板和如权利要求1-7任意一项所述的盖板； 所述基板和所述盖板相对设置，所述基板和所述盖板通过所述封装层固定在一起。 9.一种盖板的制作方法，其特征在于，包括： 提供一玻璃盖板，所述玻璃盖板上包括挖孔区域； 在所述玻璃盖板的一侧，形成封装层； 在所述玻璃盖板远离所述封装层的一侧，形成缓冲层，并使所述缓冲层设置在所述玻璃盖板

电容式触摸屏盖板玻璃全自动生产线建设项目

月产600万片电容式触摸屏盖板玻璃（天津）全自动生产线建设项目 可行性研究报告 金龙机电股份有限公司 二O一二年三月

一、项目概览及可行性分析总论 1、项目名称及实施主体 （1）项目名称 月产600万片电容式触摸屏盖板玻璃（天津）项目。（注：此文中每片盖板玻璃尺寸均按4英寸折算） （2）项目实施主体 本项目由金进光电（天津）有限公司负责实施。 金进光电（天津）有限公司（暂定名，具体名称将以工商行政管理部门核准的名称为准）为金龙机电股份有限公司（股权占比51%）与韩国进宇工程公司（股权占比49%）共同投资成立的中外合资公司。（后文均简称为“金进光电”） 2、项目概览 （1）产品简介 本项目的主要产品为盖板玻璃，应用于电容式触摸屏最外层（参见下文产品示意图），英文名为Cover Lens ，又称强化光学玻璃、玻璃视窗、强化手机镜片等。产品的主要原材料为超薄平板玻璃，经过切割、CNC 精雕、减薄、强化、镀膜、印刷等工艺处理后，具有防冲击、耐刮花、耐油污、防指纹、增强透光率等功能。盖板玻璃在贴合在触摸屏外表层后，一方面起到保护触摸屏的作用，另一方面可印刷不同颜色、图案、标志物，起到装饰及美化产品的作用。 图 1 产品示意图 本项目产出的盖板玻璃可广泛应用于带触控功能和显示功能的多种电子消费产品，包括电容式触摸屏手机、平板电脑、数码相机、GPS 、各类查询终端、各类自助终端、ATM 机、点播机、大屏幕触摸式电子白板等。 电容式触摸屏 L C D 盖板玻璃 Cover Lens

图2 产品应用图例 （2）项目建设规模 月产电容式触摸屏盖板玻璃600万片。其中项目一期规模为月产300万片，项目二期规模为月产300万片，两期项目合计月产600万片。 （3）建设地点 本项目建设地点为天津市西青区中北大道，面积约20,000平方米。厂区位于中北大道及107国道交叉口，交通便利。 （4）建设进度计划 本项目总建设期计划7个月。本项目的实施拟分三个主要阶段进行： 第一阶段为厂房建设及厂房装修阶段，主要是在项目建设地点完成厂房建设工作，并完成厂房内的洁净房建设及装修工作，以达到本项目在无尘环境下生产之要求。此阶段计划3个月。其中厂房及洁净房的规模均按月产600万片规模设计。 第二阶段为项目一期设备安装调试及试生产阶段，在完成设备安装及调试，人员培训等过程后，进入试生产状态，对设备进行充分磨合，提高员工操作熟练程度，使项目一期达到大规模量产状态。此阶段计划2个月，项目一期生产规模规划为月产300万片。

手机玻璃盖板外观缺陷检测

手机玻璃盖板外观缺陷检测 1、玻璃盖板发展趋势及现状 手机玻璃盖板虽然是生产行业中较为细分的一个小市场，在全球手机保有量如此巨大的情况下（2018年出货约17.5亿部），手机屏幕作为配件其每年出货量非常可观。据市场数据反馈，现手机盖板（也称玻璃盖板）每年出货量达到了20亿片/年。3D玻璃盖板作为下一代手机的必备配件，到2020年为止3D玻璃盖板的市场规模将近192亿元。作为智能终端产品最重要的构成部件之一，玻璃盖板的制造拥有巨大的市场存量以及增长潜力，是众多国家和企业争夺的焦点。其中检测作为玻璃盖板生产的最后一道工序，是产品品质控制的关键。但是目前国内企业在玻璃盖板的检测，基本上采用的是人工目检。但人工目检面临着效率低下、漏检率高、人工成本不断上升等诸多缺陷。

目前全球最大玻璃盖板厂商蓝思科技、伯恩光学，其产线上仍然以人力检测辅助设备的方式为主。在智能装备制造大潮流及国内人口红利逐渐消逝的环境下，自动化检测设备开始步入市场。 2、玻璃盖板外观缺陷检测难点以及检测设备国内外现状 玻璃盖板生产工艺复杂，特别是进入2.5D和3D盖板时代后，由于导入了更多更复杂的工序以及最终客户对外观要求的不断提高，在生产过程中无可避免的会产生各种各样类特征不同的缺陷，常见的有划痕、凹坑、丝印不良、杂质、异色等外观缺陷。各类特征的缺陷需要检测员不断翻转盖板，并在一些特定光线角度或观察视角下才能捕捉到。这就对用于取代人工目视检查的玻璃盖板自动化检测设备的设计和制造提出了非常高的要求。 现今国际上比较领先的玻璃盖板检测设备厂家，主要分布于欧洲，例如德国ISRA Vision和Dr.Schenk、瑞士的BUCHER和丹麦的JLI Vision等。目前在国内应用最多的是德国的Dr.Schenk，部分国内玻璃面板生产厂家采购了其设备，但是仍然存在较多问题，一是价格昂贵，只有极少数的大公司能负担相关费用；二是Dr.Schenk目前只能够检测素玻璃（白片），并且2.5D或3D玻璃盖板的弧面处也无法检出，因此该设备不能适应现在市场的需要。 目前国内在玻璃盖板检测方面取得了一些技术突破，但还没有特别突出的企业来代替国外的设备。国内某企业试图通过增加多个检测工位，实现对2.5D玻璃盖板的检测，但检测效果并不理想。该设备在更换不同类型盖板检测时，需要重新制作并更换治具，同时需要对设备的多个工位的光源或者相机进行调整，并

浅谈智能手机玻璃盖板发展及应用研究

浅谈智能手机玻璃盖板发展及应用研究 玻璃盖板具备高硬度、高强度、耐划伤、高透过率及优异的抗冲击等性能，广泛应用于智能手机、平板电脑等领域，其应用前景十分广阔。文章论述了玻璃盖板的发展和应用，对我国玻璃盖板原材现状进行分析，指出我国玻璃盖板现有问题并提出发展方向。 标签：玻璃盖板；智能手机；平板电脑 1 玻璃盖板简介 随着触控屏的应用普及，玻璃盖板凭借着其优异的力学性能和光学性能成为智能手机、平板电脑等产品触控模组的保护盖板主流产品。 玻璃盖板的原材料母玻璃目前有两种主流生产工艺，分别为以美国康宁公司为代表的溢流法工艺和以日本旭硝子公司为代表的浮法工艺。按照原材料配方可分为钠钙玻璃和铝硅玻璃。从工艺角度对比，溢流法优点在于玻璃两侧应力分布均匀，产品平坦度更好，缺点是投资大、产能低。浮法工艺是非常成熟的平板玻璃制造工艺，优点是产能大，缺点是玻璃在锡槽成型过程中玻璃棉与锡面及保护气体面张力差异导致产品翘曲度大，在后段化学强化过程中翘曲更明显，需要对半成品进行研磨以保证翘曲度在规格要求之内。采用溢流法工艺的厂商有美国康宁、日本电气硝子等，采用浮法工艺的厂商有日本旭硝子、日本板硝子、中国东旭集团等。从原材配方对比，铝硅玻璃中Al2O3及K2O含量远超过钠钙玻璃，SiO2组分低于钠钙玻璃。Al2O3以【AlO4】四面体存在，并且Na2O+K2O+MgO-Al2O3≥10%，从而保证玻璃具有较低的熔融温度[1]，此外【AlO4】的存在有利于玻璃盖板化学强化深度增加从而大幅提升强化后玻璃的力学性能。以日本旭硝子AS2钠钙玻璃与Dragon Trail铝硅玻璃为例进行对比，龙迹玻璃强化后表面维氏硬度由595Mpa提升到646Mpa，有利于玻璃盖板耐划伤性能的提升[2]。 2 玻璃盖板性能 玻璃盖板主要作用是保护显示屏，应具有优异的力学性能。为达到以上要求，玻璃盖板在加工过程中通常采用化学强化，以CS（Compressed Stress）-表面压应力，CT（Center Tension）-中心张应力，DOL（Depth of Layers）-强化层深度三个指标来评估，三者之间的经验式为：CS=CT（t-DOL）/DOL，式中t表示玻璃厚度[3]。化学强化过程中K+替换Na+，随着强化深度的增加，玻璃盖板的表面压应力CS和CT均提升，CS数值增加能有效提升玻璃盖板的表面硬度，CT 数值增加则增加了玻璃自爆的风险，因此各厂家会给出最佳的强化时间、温度和KNO3溶液离子浓度。 3 玻璃盖板行业发展现状