硬厚模切件品檢工藝參數(shù)分析

王 敏，文全興，胡童童，肖 傲，康曉偉，呂 沛

（北華航天工業(yè)學(xué)院材料工程學(xué)院，河北 廊坊 065000）

模切是把原材料根據(jù)預(yù)定形狀，通過精密加工和切割的方式使材料形成特定形狀零件配件的加工方式，常用于工業(yè)電子產(chǎn)品輔助材料的生產(chǎn)，例如手機(jī)、汽車、LED等產(chǎn)品方面。應(yīng)用于產(chǎn)品中的粘接、防塵、防震、屏蔽等方面，模切原材料有橡膠、膠帶、塑料、金屬薄片等。品檢機(jī)主要用來檢驗(yàn)?zāi)Ｇ屑馁|(zhì)量，目前普通品檢機(jī)主要用于檢測軟質(zhì)模切件，當(dāng)硬質(zhì)模切件在現(xiàn)有品檢機(jī)上進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，由于底帶在檢驗(yàn)中的反復(fù)折彎現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)模切件與料帶脫離的情況。針對(duì)這種情況，文章對(duì)三星手機(jī)背光模切件（硬質(zhì)）在現(xiàn)有品檢機(jī)上進(jìn)行不同運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)，分析影響剝離的品檢工藝參數(shù)。

1 檢驗(yàn)與分析

1.1 檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備與樣件

三星手機(jī)背光模切件如圖1所示，模切件厚度為0.1mm，長度為127mm，寬度70mm，硬質(zhì)PET和雙面膠的復(fù)合結(jié)構(gòu)，等間距附著在離型紙上。在輪轉(zhuǎn)模切機(jī)上生產(chǎn)完成后，送入檢驗(yàn)工位。品檢機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示，待檢料卷放在放料軸上，放料軸提供摩擦阻力，料帶經(jīng)過進(jìn)料托料軸從檢驗(yàn)平臺(tái)上方通過，工人人工進(jìn)行目測檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不合格零件予以更換，經(jīng)過出料托料軸，由收料軸收卷。模切件附著在底帶上面。對(duì)于普通軟質(zhì)的模切件，這種機(jī)器可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而對(duì)于硬厚的模切件，容易出現(xiàn)的工藝問題是在料帶經(jīng)過進(jìn)料和出料托料軸時(shí)，由于料帶的彎曲變形，使得粘貼在帶有硅膠底帶上的硬厚模切件發(fā)生剝離，輕者通過后又恢復(fù)原狀，但是粘貼力度明顯下降，重者發(fā)生偏離，而這種情況在生產(chǎn)中是不允許的，會(huì)造成后續(xù)自動(dòng)貼裝工位貼裝機(jī)取料發(fā)生偏移，造成產(chǎn)品返修。

圖1 三星手機(jī)背光模切件

圖2 品檢機(jī)示意圖

1.2 品檢過程工藝問題及影響因素分析

（1）工藝問題。品檢過程的工作部分如圖3所示，硬厚模切件經(jīng)過托料軸的時(shí)候，由于模切件剛度較大，不容易發(fā)生變形，同時(shí)底帶的硅膠涂層使得件上附著的雙面膠粘貼力較小，二者達(dá)到一定程度的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生剝離現(xiàn)象。

（2）剝離問題影響因素。模切件本身的問題，即模切件形狀和材料，而這是由用戶要求的，不能進(jìn)行調(diào)整。另一方面是品檢時(shí)的工藝參數(shù)，主要有放料圈半徑R1、料帶與檢驗(yàn)平臺(tái)夾角A、托料軸直徑R2。

（3）參數(shù)分析。放料圈半徑R1和底帶與檢驗(yàn)平臺(tái)夾角A是一對(duì)相關(guān)參數(shù)，R1隨著檢驗(yàn)的進(jìn)行，越來越小，同時(shí)A也隨著越來越大，模切件剝離的可能性也越來越大。托料軸半徑R2是個(gè)固定的值，一般的半徑是15mm，由品檢機(jī)廠家確定，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，不容易實(shí)現(xiàn)調(diào)整或更換。因此最直接的方法是控制底帶與檢驗(yàn)平臺(tái)夾角A。

圖3 品檢工藝參數(shù)

1.3 品檢工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)

（1）實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)在托料軸直徑為30mm的品檢機(jī)上進(jìn)行，運(yùn)行速度5米/分鐘，測量底帶與檢驗(yàn)平臺(tái)夾角，每個(gè)角度觀察50個(gè)件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，統(tǒng)計(jì)發(fā)生剝離現(xiàn)象的件的數(shù)量，記錄實(shí)驗(yàn)。通過調(diào)節(jié)底帶與檢測平臺(tái)的角度，得出產(chǎn)生模切件從底帶上剝離現(xiàn)象的底帶與檢測平臺(tái)角度的臨界值。

（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。通過對(duì)三星手機(jī)背光模切件（硬質(zhì)）在現(xiàn)有品檢機(jī)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，找出了剝離與品檢工藝參數(shù)的關(guān)系，運(yùn)用origin軟件中的Boltzann公式（見公式1-1）進(jìn)行擬合分析，得到擬合曲線，如圖4。

式中：x為料帶與檢測平臺(tái)角度；y為模切件翹起率。

圖4 模切件翹起擬合曲線

2 結(jié) 語

通過對(duì)托料軸直徑一定情況下的料帶與檢測平臺(tái)角度參數(shù)實(shí)驗(yàn)，得出了模切件剝離情況的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出了料帶與檢測平臺(tái)角度8.4°為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｇ屑欠癞a(chǎn)生剝離的臨界數(shù)值，對(duì)品檢機(jī)上硬厚模切件正常檢驗(yàn)提供了方法，通過調(diào)節(jié)收放料軸高度的方式達(dá)到不產(chǎn)生模切件剝離的目的，并為品檢機(jī)的持續(xù)改進(jìn)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。