連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置和方法與流程

2023-05-08 07:03:26

涉及一種擦除輔助治具，具體的為一種連續自動去除觸控屏綁定區域石墨烯的裝置和方法。

背景技術：

隨著科學技術的發展，觸控螢幕的應用越來越廣泛，而且材料的可選擇性也越來越多，目前已知的透明導電材料有傳統的ITO，及新型的納米銀線，碳納米管，石墨烯等材料。傳統ITO觸控屏幕比較脆弱，不能對其進行大幅度彎曲操作，因此在柔性顯示屏幕上不能使用或壽命極短，更不能滿足可穿戴設備對屏幕的需求，另外ITO材料本身成本高昂。

在製作石墨烯觸控屏的過程中，由於石墨烯薄膜中的石墨烯與PET基材之間附著力較差的原因，銀漿絲印在石墨烯表層，綁定柔性電路板後，柔性電路板容易脫落，拉力測試不合格。公開號為CN104793786A的中國專利申請公開了一種利用雷射將綁定位置的石墨烯去除掉再進行貼合的方法，但在實際操作中，採用雷射去除石墨烯要麼會存在石墨烯殘留，要麼會灼傷下面的薄膜，導致PET基底碳化，嚴重影響後續的觸控屏製程。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置和方法，不僅能夠實現將綁定區域石墨烯擦除的技術效果，以達到增加柔性電路板拉力的效果，而且不會損傷PET基層。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明首先提出了一種連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置，包括石墨烯薄膜連續輸送裝置，所述石墨烯薄膜連續輸送裝置上設有用於擦除綁定區域石墨烯的石墨烯擦除機構；

所述石墨烯連續輸送裝置包括機架、設置在機架上的傳送帶和用於驅動所述傳動帶運動的傳動電機，所述機架上設有用於檢測石墨烯薄膜位置的檢測傳感器，所述機架上設有用於定位所述石墨烯薄膜的石墨烯薄膜定位機構；

所述石墨烯擦除機構包括固定安裝在所述機架上的支架，所述支架的下方設有用於限定石墨烯薄膜粗擦區域的粗擦定位罩和用於限定石墨烯薄膜與柔性電路綁定區的精擦定位罩，且所述支架上設有用於驅動所述粗擦定位罩上下運動的粗擦定位驅動機構，所述支架上還設有用於驅動所述精擦定位罩上下運動的精擦定位驅動機構；

所述機架上還設有用於向石墨烯薄膜粗擦區域噴灑石墨烯去除溶液的噴灑機構Ⅰ、用於向石墨烯薄膜與柔性電路綁定區噴灑石墨烯去除溶液的噴灑機構Ⅱ、用於擦除石墨烯薄膜粗擦區域內的石墨烯的石墨烯粗擦機構和用於擦除石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內的石墨烯的石墨烯精擦機構；所述噴灑機構Ⅰ設置在所述石墨烯粗擦機構背向所述石墨烯精擦機構的一側，所述噴灑機構Ⅱ設置在所述石墨烯粗擦機構和石墨烯精擦機構之間。

進一步，所述粗擦定位罩上設有用於限定石墨烯薄膜粗擦區域的粗擦定位面；所述精擦定位罩上設有用於限定石墨烯薄膜與柔性電路綁定區的精擦定位面；且所述粗擦定位罩罩在所述精擦定位罩外。

進一步，所述精擦定位面與所述粗擦定位面之間的間距為0.1-0.5mm。

進一步，所述石墨烯薄膜定位機構包括側向定位機構和行進向定位機構；所述側向定位機構包括設置在所述傳動帶一側的推板和用於推動所述推板移動的定位推動氣缸，所述傳動帶的另一側設有固定安裝在所述機架上並與所述推板平行的擋板；所述行進向定位機構包括設置在所述支架上的定位板，所述定位板的底端設有朝向石墨烯薄膜來料方向水平延伸的阻擋板，且所述支架上設有用於驅動所述定位板上下運動的定位阻擋氣缸。

進一步，所述粗擦定位驅動機構包括安裝在所述支架上並用於驅動所述粗擦定位罩上下移動的粗擦驅動氣缸，且所述支架上還設有與其滑動配合的粗擦豎直導杆，所述粗擦豎直導杆與所述粗擦定位罩固定連接。

進一步，所述精擦定位驅動機構包括安裝在所述支架上並用於驅動所述精擦定位罩上下移動的精擦驅動氣缸，所述支架上設有與其滑動配合的精擦豎直導杆，所述粗擦定位罩上分別設有用於所述精擦驅動氣缸的活塞杆和所述精擦豎直導杆穿過的穿孔，所述精擦驅動氣缸的活塞杆與所述精擦定位罩固定連接，所述精擦豎直導杆與所述精擦定位罩固定連接。

進一步，所述機架上設有位於所述支架兩端的安裝座，所述噴灑機構Ⅰ和噴灑機構Ⅱ採用相同結構的噴灑機構，所述噴灑機構包括噴灑座，所述噴灑座上設有用於噴灑石墨烯去除溶液的噴管，兩個所述安裝座之間設有無杆氣缸Ⅰ，所述噴灑座與所述無杆氣缸Ⅰ傳動連接並在所述無杆氣缸Ⅰ的作用下沿著所述傳動帶行進方向移動。

進一步，所述石墨烯粗擦機構包括粗擦座，所述粗擦座上設有用於擦除石墨烯薄膜粗擦區域的石墨烯的粗擦棉製擦除頭；兩個所述安裝座之間設有無杆氣缸Ⅱ，所述粗擦座與所述無杆氣缸Ⅱ傳動連接並在所述無杆氣缸Ⅱ的作用下沿著所述傳動帶行進方向移動。

進一步，所述石墨烯精擦機構包括精擦座，所述精擦座上設有用於擦除石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內殘留的石墨烯的精擦棉製擦除頭；兩個所述安裝座之間設有無杆氣缸Ⅲ，所述精擦座與所述無杆氣缸Ⅲ傳動連接並在所述無杆氣缸Ⅲ的作用下沿著所述傳動帶行進方向移動。

本發明還提出了一種採用如上所述連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置的連續自動去除綁定區域石墨烯的方法，包括如下步驟：

1）當所述檢測傳感器檢測到石墨烯薄膜工件到達設定位置後，利用所述石墨烯薄膜定位機構將石墨烯薄膜工件固定在傳送帶上，同時停止傳動電機；

2）利用粗擦定位驅動機構驅動粗擦定位罩向下運動罩在石墨烯薄膜工件上，並在粗擦定位罩與石墨烯薄膜工件的邊緣之間露出石墨烯薄膜粗擦區域；

3）利用噴灑機構Ⅰ向所述石墨烯薄膜粗擦區域噴灑石墨烯去除溶液，並利用石墨烯粗擦機構擦除所述石墨烯薄膜粗擦區域內的石墨烯；

4）利用粗擦定位驅動機構驅動粗擦定位罩向上運動復位後，再利用精擦定位驅動機構驅動精擦定位罩向下運動罩在石墨烯薄膜工件上，並在精擦定位罩與石墨烯薄膜工件的邊緣之間露出所述石墨烯薄膜與柔性電路綁定區；

5）利用噴灑機構Ⅱ向所述石墨烯薄膜與柔性電路綁定區噴灑石墨烯去除溶液，並利用石墨烯精擦機構擦除所述石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內殘留的石墨烯；

6）利用精擦定位驅動機構驅動精擦定位罩向上運動復位，同時將所述石墨烯粗擦機構、石墨烯精擦機構、噴灑機構Ⅰ和噴灑機構Ⅱ復位，利用石墨烯薄膜定位機構將石墨烯薄膜工件鬆開，並啟動傳動電機驅動傳動帶運動；

7）重複步驟1）至步驟6）。

本發明的有益效果在於：

本發明連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置，通過在石墨烯薄膜連續輸送裝置上設置石墨烯擦除機構，使用時，當檢測傳感器檢測到石墨烯薄膜工件到達設定位置後，利用石墨烯薄膜定位機構將石墨烯薄膜工件的位置固定，而後利用粗擦定位罩和粗擦定位驅動機構限定石墨烯薄膜粗擦區域，利用噴灑機構Ⅰ噴灑石墨烯去除溶液後再利用石墨烯粗擦機構將石墨烯薄膜粗擦區域內的石墨烯擦除；而後利用精擦定位罩和精擦定位驅動機構限定石墨烯薄膜與柔性電路綁定區，再利用噴灑機構Ⅱ和石墨烯精擦機構將石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內的石墨烯擦除乾淨；如此往復，即可滿足在石墨烯薄膜工件連續自動去除綁定區石墨烯的技術效果，通過採用粗擦和精擦兩道工序擦除石墨烯，能夠有效解決現有技術中石墨烯擦拭不乾淨的問題，且不會對PET基底造成損傷。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明：

圖1為本發明連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置實施例的結構示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明並能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。

如圖1所示，為本發明連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置實施例的結構示意圖。本實施例連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置，包括石墨烯薄膜連續輸送裝置，石墨烯薄膜連續輸送裝置上設有用於擦除綁定區域石墨烯的石墨烯擦除機構。

石墨烯連續輸送裝置包括機架1、設置在機架1上的傳送帶2和用於驅動傳動帶2運動的傳動電機，機架1上設有用於檢測石墨烯薄膜3位置的檢測傳感器，機架1上設有用於定位石墨烯薄膜3的石墨烯薄膜定位機構。本實施例的石墨烯薄膜定位機構包括側向定位機構和行進向定位機構。

石墨烯擦除機構包括固定安裝在機架1上的支架4，支架4的下方設有用於限定石墨烯薄膜粗擦區域的粗擦定位罩5和用於限定石墨烯薄膜與柔性電路綁定區的精擦定位罩6，且支架4上設有用於驅動粗擦定位罩5上下運動的粗擦定位驅動機構，支架4上還設有用於驅動精擦定位罩6上下運動的精擦定位驅動機構。本實施例的粗擦定位驅動機構包括安裝在支架4上並用於驅動粗擦定位罩5上下移動的粗擦驅動氣缸7，且支架4上還設有與其滑動配合的粗擦豎直導杆8，粗擦豎直導杆8與粗擦定位罩5固定連接。本實施例的精擦定位驅動機構包括安裝在支架4上並用於驅動精擦定位罩6上下移動的精擦驅動氣缸9，支架4上設有與其滑動配合的精擦豎直導杆10，粗擦定位罩5上分別設有用於精擦驅動氣缸9的活塞杆和精擦豎直導杆10穿過的穿孔，精擦驅動氣缸9的活塞杆與精擦定位罩6固定連接，精擦豎直導杆10與精擦定位罩6固定連接。

機架1上還設有用於向石墨烯薄膜粗擦區域噴灑石墨烯去除溶液的噴灑機構Ⅰ、用於向石墨烯薄膜與柔性電路綁定區噴灑石墨烯去除溶液的噴灑機構Ⅱ、用於擦除石墨烯薄膜粗擦區域內的石墨烯的石墨烯粗擦機構和用於擦除石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內的石墨烯的石墨烯精擦機構；噴灑機構Ⅰ設置在石墨烯粗擦機構背向石墨烯精擦機構的一側，噴灑機構Ⅱ設置在石墨烯粗擦機構和石墨烯精擦機構之間。

本實施例的機架1上設有位於支架兩端的安裝座11，噴灑機構Ⅰ和噴灑機構Ⅱ採用相同結構的噴灑機構，噴灑機構包括噴灑座12，噴灑座12上設有用於噴灑石墨烯去除溶液的噴管13，兩個安裝座11之間設有無杆氣缸Ⅰ14，噴灑座12與無杆氣缸Ⅰ14傳動連接並在無杆氣缸Ⅰ14的作用下沿著傳動帶2行進方向移動。

本實施例的石墨烯粗擦機構包括粗擦座15，粗擦座15上設有用於擦除石墨烯薄膜粗擦區域的石墨烯的粗擦棉製擦除頭16。兩個安裝座11之間設有無杆氣缸Ⅱ17，粗擦座15與無杆氣缸Ⅱ17傳動連接並在無杆氣缸Ⅱ17的作用下沿著傳動帶2行進方向移動。

本實施例的石墨烯精擦機構包括精擦座18，精擦座18上設有用於擦除石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內殘留的石墨烯的精擦棉製擦除頭19；兩個安裝座11之間設有無杆氣缸Ⅲ20，精擦座18與無杆氣缸Ⅲ20傳動連接並在無杆氣缸Ⅲ20的作用下沿著傳動帶2行進方向移動。

進一步，粗擦定位罩5上設有用於限定石墨烯薄膜粗擦區域的粗擦定位面5a；精擦定位罩6上設有用於限定石墨烯薄膜與柔性電路綁定區的精擦定位面6a；且粗擦定位罩5罩在精擦定位罩6外。精擦定位面5a與粗擦定位面6a之間的間距為0.1-0.5mm。本實施例的精擦定位面5a與粗擦定位面6a之間的間距為0.2mm。

進一步，側向定位機構包括設置在傳動帶2一側的推板21和用於推動推板21移動的定位推動氣缸22，傳動帶2的另一側設有固定安裝在機架1上並與推板21平行的擋板23。行進向定位機構包括設置在支架上的定位板24，定位板24的底端設有朝向石墨烯薄膜3來料方向水平延伸的阻擋板25，且支架4上設有用於驅動定位板24上下運動的定位阻擋氣缸26。

本實施例連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置，通過在石墨烯薄膜連續輸送裝置上設置石墨烯擦除機構，使用時，當檢測傳感器檢測到石墨烯薄膜工件到達設定位置後，利用石墨烯薄膜定位機構將石墨烯薄膜工件的位置固定，而後利用粗擦定位罩和粗擦定位驅動機構限定石墨烯薄膜粗擦區域，利用噴灑機構Ⅰ噴灑石墨烯去除溶液後再利用石墨烯粗擦機構將石墨烯薄膜粗擦區域內的石墨烯擦除；而後利用精擦定位罩和精擦定位驅動機構限定石墨烯薄膜與柔性電路綁定區，再利用噴灑機構Ⅱ和石墨烯精擦機構將石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內的石墨烯擦除乾淨；如此往復，即可滿足在石墨烯薄膜工件連續自動去除綁定區石墨烯的技術效果，通過採用粗擦和精擦兩道工序擦除石墨烯，能夠有效解決現有技術中石墨烯擦拭不乾淨的問題，且不會對PET基底造成損傷。

具體的，下面對採用本實施例連續自動去除綁定區域石墨烯的裝置的連續自動去除綁定區域石墨烯的方法進行詳細說明，包括如下步驟：

1）當檢測傳感器檢測到石墨烯薄膜工件3到達設定位置後，利用石墨烯薄膜定位機構將石墨烯薄膜工件固定在傳送帶2上，同時停止傳動電機；

2）利用粗擦定位驅動機構驅動粗擦定位罩5向下運動罩在石墨烯薄膜工件3上，並在粗擦定位罩5與石墨烯薄膜工件3的邊緣之間露出石墨烯薄膜粗擦區域；

3）利用噴灑機構Ⅰ向石墨烯薄膜粗擦區域噴灑石墨烯去除溶液，並利用石墨烯粗擦機構擦除石墨烯薄膜粗擦區域內的石墨烯；

4）利用粗擦定位驅動機構驅動粗擦定位罩5向上運動復位後，再利用精擦定位驅動機構驅動精擦定位罩6向下運動罩在石墨烯薄膜工件3上，並在精擦定位罩與石墨烯薄膜工件的邊緣之間露出石墨烯薄膜與柔性電路綁定區；

5）利用噴灑機構Ⅱ向石墨烯薄膜與柔性電路綁定區域噴灑石墨烯去除溶液，並利用石墨烯精擦機構擦除石墨烯薄膜與柔性電路綁定區內殘留的石墨烯；

6）利用精擦定位驅動機構驅動精擦定位罩6向上運動復位，同時將石墨烯粗擦機構、石墨烯精擦機構、噴灑機構Ⅰ和噴灑機構Ⅱ復位，利用石墨烯薄膜定位機構將石墨烯薄膜工件鬆開，並啟動傳動電機驅動傳動帶運動；

7）重複步驟1）至步驟6）。

註：本文中的石墨烯去除溶液包括酒精、丙酮和石油醚之類的常用擦除溶劑。

以上所述實施例僅是為充分說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護範圍之內。本發明的保護範圍以權利要求書為準。