本發(fā)明屬于電子產(chǎn)品配件技術(shù)領(lǐng)域，涉及3D曲面玻璃蓋板的印刷，具體涉及一種3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)，以及使用該系統(tǒng)實現(xiàn)3D曲面玻璃蓋板的噴墨加工方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展和人們對辦公和娛樂的即時需求，手持電子設(shè)備越來越受到人們的喜愛，如平板電腦、手機(jī)等手持電子設(shè)備。電子設(shè)備行業(yè)日新月異，從平面蓋板發(fā)展到2.5D結(jié)構(gòu)蓋板，現(xiàn)在又從2.5D蓋板發(fā)展成3D蓋板，而且3D蓋板由原來的雙邊曲面發(fā)展成四周曲面。

手機(jī)或平板在用戶操作側(cè)正面及側(cè)面均有裝飾的需要，分別有白色，黑色，金色，或各種客戶喜好顏色。若將裝飾膜直接放置于用戶操作側(cè)時容易被劃傷及彎折、變色，極為影響觸控體驗，需要使用超硬或耐劃傷的材質(zhì)(強(qiáng)化玻璃)代替容易受傷的裝飾膜及提高薄膜的可靠性。然而，在玻璃表面不易形成客制化的圖案或圖形，難以滿足用戶的多樣需求。

不管雙邊曲面或者四周曲面的技術(shù)對傳統(tǒng)的網(wǎng)版絲印都存在極大的工藝挑戰(zhàn)，因為網(wǎng)版只能在單面單邊絲印圖案，在凸起邊緣容易造成網(wǎng)版破裂、邊緣油墨不均等工藝重大缺陷。網(wǎng)版絲印使用刮刀將絲網(wǎng)網(wǎng)格中的油墨通過刮除的動作印刷至下基片上，在刮除動作時網(wǎng)板有形變量，受力較大，網(wǎng)板很薄，如果被四邊或單邊邊緣玻璃刺傷或劃傷，極易破網(wǎng)，把產(chǎn)品和網(wǎng)板同時壓破，該制程工藝不能實現(xiàn)四面彎曲3D蓋板的印刷要求。再者，移印可用于邊緣凸凹不平的物體印刷，但是對于邊緣翹曲度大的產(chǎn)品就沒有辦法實現(xiàn)，使用多次重疊印刷以改善大面積移印工藝對產(chǎn)品有二次污染的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述技術(shù)缺陷，提供一種3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)。所述打印系統(tǒng)既可以使用于3D曲面玻璃蓋板(鋼化玻璃)的打印，包括兩面彎曲或四面彎曲3D曲面玻璃蓋板，也可適用于普通平面蓋板玻璃或Lens的打印。

具體而言，這種3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)，包括供油墨系統(tǒng)、噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)、多軸機(jī)械手臂和控制系統(tǒng)，供油墨系統(tǒng)向噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)供給印刷油墨，噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)用于印刷3D曲面玻璃蓋板，多軸機(jī)械手臂用于安裝噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)分別與所述供油墨系統(tǒng)、噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)、多軸機(jī)械手臂建立數(shù)據(jù)信息互通。

所述噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)包括打印頭，打印頭安裝于所述多軸機(jī)械手臂，多軸機(jī)械手臂帶動打印頭自由轉(zhuǎn)向/移動，使得打印頭始終垂直于3D曲面玻璃蓋板的印刷平面，打印頭連接所述供油墨系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過控制打印頭的開閉完成3D曲面玻璃蓋板的印刷作業(yè)。

進(jìn)一步地，所述3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)的打印頭包括打印頭基體，在打印頭基體上排布有噴墨印刷陣列，噴墨印刷陣列由多個噴墨印刷單元構(gòu)成，每個噴墨印刷單元包含多個微型噴墨頭。

作為所述方案的優(yōu)選方式之一，所述微型噴墨頭為壓電式噴墨頭或熱氣泡式噴墨頭。

作為所述方案的優(yōu)選方式之一，所述多軸機(jī)械手臂為4軸機(jī)械手臂，可在水平橫軸、水平縱軸、垂直豎軸、垂直旋轉(zhuǎn)軸方向上的運(yùn)動。

進(jìn)一步地，所述3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)還包括CCD自動對位系統(tǒng)，CCD自動對位系統(tǒng)用于實現(xiàn)3D曲面玻璃蓋板印刷作業(yè)過程中的自動對位，并與控制系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)信息互通。

另一方面，本發(fā)明通過所述3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)，建立一種3D曲面玻璃蓋板噴墨打印加工方法，所述加工方法至少包括下述步驟：

6.1)待預(yù)定位后，CCD自動對位系統(tǒng)抓邊并建立加工坐標(biāo)系；

6.2)多軸機(jī)械手臂將噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)的打印頭移動至起始打印位置；

6.3)控制系統(tǒng)向打印頭傳輸打印訊號，在打印訊號的控制下，打印頭開始對3D曲面玻璃蓋板進(jìn)行噴墨打??；打印順序設(shè)定為：先3D曲面玻璃蓋板油墨左遮蔽區(qū)，再3D曲面玻璃蓋板中間視圖區(qū)，后3D曲面玻璃蓋板油墨右遮蔽區(qū)；

在打印3D曲面玻璃蓋板油墨左遮蔽區(qū)時，打印頭向右傾斜打印，此時打印頭與3D曲面玻璃蓋板的左邊緣平行；

在打印3D曲面玻璃蓋板中間視圖區(qū)時，打印頭回正且與3D曲面玻璃蓋板平行；

在打印3D曲面玻璃蓋板油墨右遮蔽區(qū)時，打印頭向左傾斜打印，此時打印頭與3D曲面玻璃蓋板的右邊緣平行。

作為所述加工方法優(yōu)選方式之一，所述打印頭在水平橫軸、水平縱軸、垂直豎軸3個方向上移動。

作為所述加工方法優(yōu)選方式之一，所述打印頭單點噴墨次數(shù)為10～80次。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有下述的有益效果或優(yōu)點：

本發(fā)明優(yōu)化了3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)的組成，除包括供油墨系統(tǒng)、噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)、多軸機(jī)械手臂和控制系統(tǒng)外，還包括CCD自動對位系統(tǒng)。CCD自動對位系統(tǒng)用于實現(xiàn)3D曲面玻璃蓋板印刷作業(yè)過程中的自動對位，并與控制系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)信息互通，提高了噴墨對位的精準(zhǔn)度。

特別地，在多軸機(jī)械手臂上安裝打印頭，多軸機(jī)械手臂帶動打印頭自由轉(zhuǎn)向/移動，使得打印頭始終垂直于3D曲面玻璃蓋板的印刷平面。優(yōu)選地，多軸機(jī)械手臂連同打印頭，可在水平橫軸、水平縱軸、垂直豎軸、垂直旋轉(zhuǎn)軸方向上的運(yùn)動。打印頭在多軸機(jī)械手臂上的安裝方式，實現(xiàn)3D曲面玻璃蓋板與噴墨頭垂直噴墨加工，降低積墨、漏墨、不均勻、色差等異常。在打印頭基體上排布有噴墨印刷陣列，噴墨印刷陣列由多個噴墨印刷單元構(gòu)成，每個噴墨印刷單元包含多個微型噴墨頭。本發(fā)明通過采用陣列微型噴墨壓頭，提升了加工精度及加工效率。

本發(fā)明克服了網(wǎng)版絲印的技術(shù)缺陷，簡化了打印工序，良率高，一次成型，對顯示區(qū)無二次污染風(fēng)險。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)的架構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明所述打印頭的工作示意圖。

圖3是本發(fā)明所述噴墨印刷陣列示意圖。

圖4是本發(fā)明所述多軸機(jī)械手臂運(yùn)動方向示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、供油墨系統(tǒng)；2、噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)；3、多軸機(jī)械手臂；4、控制系統(tǒng)；5、CCD自動對位系統(tǒng)；6、打印頭；7、打印頭基體；8、微型噴墨頭；9、3D曲面玻璃蓋板；10、噴墨印刷陣列。

具體實施方式

以下將結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)闡述。

圖1給出了一種3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)的架構(gòu)圖。在本實施例中，所述噴墨打印系統(tǒng)包括供油墨系統(tǒng)1、噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)2、多軸機(jī)械手臂3和控制系統(tǒng)4。控制系統(tǒng)4又稱為人機(jī)操作界面，與所述供油墨系統(tǒng)1、噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)2、多軸機(jī)械手臂3均建立有訊號鏈接。作為本實施例的優(yōu)選，所述噴墨打印系統(tǒng)還進(jìn)一步包括產(chǎn)品上料及下料系統(tǒng)，產(chǎn)品上料及下料系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)運(yùn)待打印的3D曲面玻璃蓋板9，還有，產(chǎn)品上料及下料系統(tǒng)還與控制系統(tǒng)4建立數(shù)據(jù)信息互通?？刂葡到y(tǒng)4的操作指令是基于MZ07-01自開發(fā)系統(tǒng)3D Print system。

如圖2所示，所述供油墨系統(tǒng)1連接打印頭6，用于向打印頭6供給油墨。這里的油墨優(yōu)選為可噴涂型低粘度油墨，包括但不限于白色，黑色等顏色。優(yōu)選地，油墨的型號為U Win(優(yōu)偉)PR-1140系列。打印頭6還連接有控制系統(tǒng)4，控制系統(tǒng)4通過控制打印頭6的開閉完成3D曲面玻璃蓋板9的印刷作業(yè)。

所述打印頭6是構(gòu)成噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)2的核心組件之一。噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)2用于印刷3D曲面玻璃蓋板9，而多軸機(jī)械手臂3用于安裝噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)2。噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)2包括打印頭6，打印頭6安裝于所述多軸機(jī)械手臂3，多軸機(jī)械手臂3帶動打印頭6自由轉(zhuǎn)向/移動，使得打印頭6始終垂直于3D曲面玻璃蓋板9的印刷平面。

2.如圖2和圖3所示，打印頭6包括打印頭基體7，在打印頭基體7上排布有噴墨印刷陣列10，噴墨印刷陣列10由多個噴墨印刷單元構(gòu)成，每個噴墨印刷單元包含多個微型噴墨頭8。優(yōu)選地，所使用的噴墨頭不僅可以為壓電噴墨頭，也可以是熱氣泡式噴墨頭。

如圖4所示，所述多軸機(jī)械手臂3為4軸機(jī)械手臂，可在水平橫軸、水平縱軸、垂直豎軸、垂直旋轉(zhuǎn)軸方向上的運(yùn)動。優(yōu)選地，多軸機(jī)械手臂3的具體型號為雅馬哈MZ07-01。

如上所述，所述噴墨打印系統(tǒng)包括CCD自動對位系統(tǒng)5。作為優(yōu)選的實施方式之一，CCD自動對位系統(tǒng)5為諾峰視窗視覺對位系統(tǒng)。CCD自動對位系統(tǒng)5用于實現(xiàn)3D曲面玻璃蓋板9印刷作業(yè)過程中的自動對位，并與控制系統(tǒng)4建立數(shù)據(jù)信息互通。

本實施例所述3D曲面玻璃蓋板噴墨打印系統(tǒng)，可用于3D曲面玻璃蓋板噴墨打印加工方法，加工方法至少包括下述步驟：

1)待預(yù)定位后，CCD自動對位系統(tǒng)5抓邊并建立加工坐標(biāo)系；

2)多軸機(jī)械手臂3將噴墨頭移載及印刷機(jī)構(gòu)2的打印頭6移動至起始打印位置；

3)控制系統(tǒng)4向打印頭6傳輸打印訊號，在打印訊號的控制下，打印頭6開始對3D曲面玻璃蓋板9進(jìn)行噴墨打??；打印順序設(shè)定為：先3D曲面玻璃蓋板油墨左遮蔽區(qū)(AB段)，再3D曲面玻璃蓋板中間視圖區(qū)(BC段)，后3D曲面玻璃蓋板油墨右遮蔽區(qū)(CD段)。

在打印3D曲面玻璃蓋板油墨左遮蔽區(qū)(AB段)時，打印頭6向右傾斜打印，此時打印頭6與3D曲面玻璃蓋板9的左邊緣平行。

在打印3D曲面玻璃蓋板中間視圖區(qū)(BC段)時，打印頭6回正且與3D曲面玻璃蓋板9平行。

在打印3D曲面玻璃蓋板油墨右遮蔽區(qū)(CD段)時，打印頭6向左傾斜打印，此時打印頭6與3D曲面玻璃蓋板9的右邊緣平行。

3D曲面玻璃蓋板噴墨打印加工方法的加工參數(shù)：

噴墨厚度：單次1um～5um，可根據(jù)實際需要疊加噴涂不同厚度。

噴涂壓力：0.05～0.5Mpa。

噴涂材質(zhì)：玻璃/PC等透明材質(zhì)。

烘烤溫度：80～150℃。

噴墨精度：±0.1mm。

上面結(jié)合實施例對本發(fā)明做了進(jìn)一步的敘述，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。