有效
一种AR镜片制造设备及其工艺
孙如、陈跃、徐军、孟祥峰
浙江至格科技有限公司
摘要
本发明提供一种AR镜片制造设备及其工艺,AR镜片制造设备包括上料模块、匀胶模块、纳米压印模块、下料模块以及自动输送模块。采用自动输送模块将上料模块内的玻璃晶圆基体输送至匀胶模块进行匀胶处理,得到旋涂压印胶的玻璃晶圆;采用自动输送模块将旋涂压印胶的玻璃晶圆输送至纳米压印模块进行压印、固化以及脱模处理,得到AR镜片;采用自动输送模块将AR镜片输送至下料模块。即采用自动输送模块在上料模块、匀胶模块、纳米压印模块以及下料模块进行AR镜片制造相关物料运输,大大提高AR镜片制造的生产效率。
1.一种AR镜片制造设备,其特征在于,包括上料模块、匀胶模块、纳米压印模块、下料模块以及自动输送模块;所述上料模块用于放置玻璃晶圆基体;所述自动输送模块将所述玻璃晶圆基体输送至所述匀胶模块;所述匀胶模块对所述玻璃晶圆基体进行匀胶处理,得到旋涂压印胶的玻璃晶圆;所述自动输送模块将所述旋涂压印胶的玻璃晶圆输送至纳米压印模块;所述纳米压印模块对所述旋涂压印胶的玻璃晶圆进行压印、固化以及脱模处理,得到AR镜片;所述自动输送模块将所述AR镜片输送至下料模块;所述下料模块用于放置AR镜片;所述纳米压印模块包括第二驱动电机、第一传动轴、第一平台、第二平台、压印模块、固化模块、脱模模块、支撑模块以及夹持模块;所述夹持模块用于夹持压印模板;所述第一平台静止设置在第二平台上方;所述第一平台的下端面分别设置压印模块、固化模块以及脱模模块,所述压印模块、脱模模块以及支撑模块能够与所述夹持模块电磁吸附连接;所述第二平台的上端面在所述压印模块、固化模块以及脱模模块的下方分别对应设置所述支撑模块;所述第二驱动电机与所述第一传动轴连接,所述第一传动轴与所述第二平台固定连接;所述第二驱动电机通过第一传动轴带动第二平台转动。
2.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,还包括等离子处理模块;所述自动输送模块将玻璃晶圆基体输送至等离子处理模块;所述等离子处理模块对所述玻璃晶圆基体的表面进行处理。
3.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述匀胶模块包括吸附载台、增粘剂供应单元、压印胶供应单元;所述吸附载台能够转动;所述自动输送模块将所述玻璃晶圆基体输送至所述吸附载台;所述吸附载台对所述玻璃晶圆基体进行吸附固定;所述增粘剂供应单元向所述玻璃晶圆基体表面滴加增粘剂;所述吸附载台转动,使得所述玻璃晶圆基体的表面旋涂所述增粘剂,得到旋涂增粘剂的玻璃晶圆;所述压印胶供应单元向旋涂增粘剂的玻璃晶圆表面滴加压印胶;所述吸附载台转动,使得压印胶旋涂在玻璃晶圆表面,得到旋涂压印胶的玻璃晶圆。
4.根据权利要求3所述的AR镜片制造设备,其特征在于,还包括第一加热模块;所述自动输送模块将旋涂增粘剂的玻璃晶圆输送至第一加热模块;第一加热模块对旋涂增粘剂的玻璃晶圆表面进行加热处理。
5.根据权利要求3或4所述的AR镜片制造设备,其特征在于,还包括第二加热模块;所述自动输送模块将旋涂压印胶的玻璃晶圆输送至第二加热模块;所述第二加热模块对旋涂压印胶的玻璃晶圆表面进行加热处理。
6.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,还包括冷却模块;所述自动输送模块将所述旋涂压印胶的玻璃晶圆输送至所述冷却模块;所述冷却模块对旋涂压印胶的玻璃晶圆进行降温冷却处理。
7.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述自动输送模块包括第一控制器、输送部件和机械手;所述输送部件包括第一驱动电机、第一传动丝杠、传动滑块、移动轨道;所述第一控制器与所述第一驱动电机通信连接,所述第一驱动电机与所述第一传动丝杠连接,所述第一传动丝杠上设置传动滑块,所述传动滑块与所述移动轨道滑动连接,所述传动滑块上固定设置所述机械手。
8.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述压印模板包括软膜衬底和粘附在软膜衬底下方的软膜胶,所述软膜胶上具有母版的刻蚀结构。
9.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第一平台的中间开设第一通孔;所述第二平台的中间开设第二通孔;所述第一传动轴通过轴承与所述第一通孔连接;所述第一传动轴与所述第二通孔固定连接。
10.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述压印模块包括第一支撑单元、第一辊压单元;所述第一辊压单元设置在所述第一支撑单元内部;所述第一支撑单元设置在所述第一平台的下端面,第一支撑单元能够升降且具有电磁吸附功能;所述第一辊压单元设置在所述第一平台的下端面,第一辊压单元能够升降和水平移动。
11.根据权利要求10所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第一支撑单元包括第三驱动电机、第四驱动电机、第一升降丝杠、第二升降丝杠以及第二控制器;所述第三驱动电机与所述第一升降丝杠的顶端连接,所述第一升降丝杠的底端设置第一电磁吸附件,所述第一电磁吸附件与所述第二控制器通信连接;所述第四驱动电机与所述第二升降丝杠的顶端连接,所述第二升降丝杠的底端设置第二电磁吸附件,所述第二电磁吸附件与所述第二控制器通信连接;所述第一平台上设置第三通孔和第四通孔;所述第一升降丝杠与所述第三通孔螺纹连接,所述第二升降丝杠与所述第四通孔螺纹连接。
12.根据权利要求10所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第一辊压单元包括第一水平滑动组件、第一气缸组件以及第一压辊组件;所述第一水平滑动组件安装在所述第一平台的下端面;所述第一水平滑动组件与所述第一气缸组件连接;所述第一气缸组件与所述第一压辊组件连接。
13.根据权利要求12所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第一水平滑动组件包括第一滑轨、第一滑座、第五驱动电机、第二传动丝杠;所述第一滑轨安装在所述第一平台的下端面;所述第五驱动电机与所述第二传动丝杠连接,所述第二传动丝杠与所述第一滑座连接,所述第一滑座与所述第一滑轨滑动连接;所述第一滑座的底端固定连接所述第一气缸组件。
14.根据权利要求12所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第一压辊组件包括第六驱动电机、第二传动轴以及第一压辊;所述第六驱动电机的底端与所述第一气缸组件连接,所述第六驱动电机侧壁上的输出轴与所述第二传动轴连接,所述第二传动轴与所述第一压辊连接。
15.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述固化模块采用UV灯,所述UV灯安装在所述第一平台的下端面。
16.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述脱模模块包括第二支撑单元、第二辊压单元;所述第二辊压单元设置在所述第二支撑单元内部;所述第二支撑单元设置在所述第一平台的下端面,第二支撑单元能够升降且具有电磁吸附功能;所述第二辊压单元设置在所述第一平台的下端面,第二辊压单元能够升降和水平移动。
17.根据权利要求16所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第二支撑单元包括第七驱动电机、第八驱动电机、第三升降丝杠、第四升降丝杠以及第三控制器;所述第七驱动电机与所述第三升降丝杠的顶端连接,所述第三升降丝杠的底端设置第三电磁吸附件,所述第三电磁吸附件与所述第三控制器通信连接;所述第八驱动电机与所述第四升降丝杠的顶端连接,所述第四升降丝杠的底端设置第四电磁吸附件,所述第四电磁吸附件与所述第三控制器通信连接;所述第一平台上设置第五通孔和第六通孔;所述第三升降丝杠与所述第五通孔螺纹连接,所述第四升降丝杠与所述第六通孔螺纹连接。
18.根据权利要求16所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第二辊压单元包括第二水平滑动组件、第二气缸组件以及第二压辊组件;所述第二水平滑动组件安装在所述第一平台的下端面;所述第二水平滑动组件与所述第二气缸组件连接;所述第二气缸组件与所述第二压辊组件连接。
19.根据权利要求18所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第二水平滑动组件包括第二滑轨、第二滑座、第九驱动电机、第三传动丝杠;所述第二滑轨安装在所述第一平台的下端面;所述第九驱动电机与所述第三传动丝杠连接,所述第三传动丝杠与所述第二滑座连接,所述第二滑座与所述第二滑轨滑动连接;所述第二滑座的底端固定连接所述第二气缸组件。
20.根据权利要求18所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述第二压辊组件包括第十驱动电机、第三传动轴以及第二压辊;所述第十驱动电机的底端与所述第二气缸组件连接,所述第十驱动电机侧壁上的输出轴与所述第三传动轴连接,所述第三传动轴与所述第二压辊连接。
21.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述支撑模块包括升降单元和支撑台;所述支撑台安装在所述第二平台的上端面;所述升降单元设置在所述支撑台的两侧;所述升降单元的顶端具有电磁吸附功能。
22.根据权利要求21所述的AR镜片制造设备,其特征在于,所述升降单元包括第十一驱动电机、第十二驱动电机、第五升降丝杠、第六升降丝杠以及第四控制器;所述第五升降丝杠和第六升降丝杠设置在所述支撑台的两侧;所述第十一驱动电机与所述第五升降丝杠的底端连接,所述第五升降丝杠的顶端设置第五电磁吸附件,所述第五电磁吸附件与所述第四控制器通信连接;所述第十二驱动电机与所述第六升降丝杠的底端连接,所述第六升降丝杠的顶端设置第六电磁吸附件,所述第六电磁吸附件与所述第四控制器通信连接;所述第二平台上设置第七通孔和第八通孔;所述第五升降丝杠与所述第七通孔螺纹连接,所述第六升降丝杠与所述第八通孔螺纹连接。
23.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,还包括烘烤模块;所述自动输送模块将所述AR镜片输送至烘烤模块;所述烘烤模块对所述AR镜片进行烘烤处理。
24.根据权利要求1所述的AR镜片制造设备,其特征在于,还包括后固化模块;所述自动输送模块将所述AR镜片输送至后固化模块;所述后固化模块对所述AR镜片进行固化处理。
25.一种AR镜片制造工艺,其特征在于,包括如下步骤:在上料模块上放置玻璃晶圆基体;采用自动输送模块将所述玻璃晶圆基体输送至匀胶模块;所述匀胶模块对所述玻璃晶圆基体进行匀胶处理,得到旋涂压印胶的玻璃晶圆;所述自动输送模块将所述旋涂压印胶的玻璃晶圆输送至纳米压印模块;所述纳米压印模块对所述旋涂压印胶的玻璃晶圆进行压印、固化以及脱模处理,得到AR镜片;所述自动输送模块将所述AR镜片输送至下料模块;所述纳米压印模块包括第二驱动电机、第一传动轴、第一平台、第二平台、压印模块、固化模块、脱模模块、支撑模块以及夹持模块;所述夹持模块用于夹持压印模板;所述第一平台静止设置在第二平台上方;所述第一平台的下端面分别设置压印模块、固化模块以及脱模模块,所述压印模块、脱模模块以及支撑模块能够与所述夹持模块电磁吸附连接;所述第二平台的上端面在所述压印模块、固化模块以及脱模模块的下方分别设置所述支撑模块;所述第二驱动电机与所述第一传动轴连接,所述第一传动轴与所述第二平台固定连接;所述第二驱动电机通过第一传动轴带动第二平台转动。
26.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述采用自动输送模块将所述玻璃晶圆基体输送至匀胶模块之前,还包括:所述自动输送模块将玻璃晶圆基体输送至等离子处理模块;所述等离子处理模块对所述玻璃晶圆基体的表面进行处理。
27.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述匀胶模块对所述玻璃晶圆基体进行匀胶处理,得到旋涂压印胶的玻璃晶圆,具体包括:采用吸附载台对自动输送模块输送的所述玻璃晶圆基体进行吸附固定;采用增粘剂供应单元向所述玻璃晶圆基体表面滴加增粘剂;所述吸附载台转动,使得所述玻璃晶圆基体的表面旋涂所述增粘剂,得到旋涂增粘剂的玻璃晶圆;采用压印胶供应单元向旋涂增粘剂的玻璃晶圆表面滴加压印胶;所述吸附载台转动,使得压印胶旋涂在玻璃晶圆表面,得到旋涂压印胶的玻璃晶圆。
28.根据权利要求27所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述采用压印胶供应单元向旋涂增粘剂的玻璃晶圆表面滴加压印胶之前,还包括:所述自动输送模块将旋涂增粘剂的玻璃晶圆输送至第一加热模块;第一加热模块对旋涂增粘剂的玻璃晶圆表面进行加热处理。
29.根据权利要求27或28所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,还包括:所述自动输送模块将旋涂压印胶的玻璃晶圆输送至第二加热模块;所述第二加热模块对旋涂压印胶的玻璃晶圆表面进行加热处理。
30.根据权利要求29所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述第二加热模块对旋涂压印胶的玻璃晶圆表面进行加热处理之后,还包括:所述自动输送模块将加热处理后的所述旋涂压印胶的玻璃晶圆输送至冷却模块;所述冷却模块对加热处理后的旋涂压印胶的玻璃晶圆进行降温冷却处理。
31.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述自动输送模块包括第一控制器、输送部件和机械手;所述输送部件包括第一驱动电机、第一传动丝杠、传动滑块、移动轨道;所述第一控制器与所述第一驱动电机通信连接,所述第一驱动电机与所述第一传动丝杠连接,所述第一传动丝杠上设置传动滑块,所述传动滑块与所述移动轨道滑动连接,所述传动滑块上固定设置所述机械手。
32.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述纳米压印模块对所述旋涂压印胶的玻璃晶圆进行压印、固化以及脱模处理,得到AR镜片,包括:多个所述旋涂压印胶的玻璃晶圆同时放置在压印、固化以及脱模工艺同步运作的纳米压印模块内;每个所述旋涂压印胶的玻璃晶圆按照压印、固化以及脱模的工序在对应工序上进行处理。
33.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述压印模板的制备工艺如下:在具有刻蚀结构的母版上旋涂软膜胶;将软膜衬底与所述母版贴合,对所述软膜衬底施加压力,使得母版上的刻蚀结构转印到软膜胶上,得到具有刻蚀结构的软膜胶;依次利用紫外光固化以及脱模工序,将所述具有刻蚀结构的软膜胶粘附于软膜衬底上,得到所述压印模板。
34.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,多个所述旋涂压印胶的玻璃晶圆同时放置在压印、固化以及脱模工艺同步运作的纳米压印模块内;每个所述旋涂压印胶的玻璃晶圆按照压印、固化以及脱模的工序在对应工序上进行处理,包括如下步骤:S1将旋涂压印胶的玻璃晶圆放置在压印模块下方的支撑模块上进行压印操作,得到玻璃晶圆压印单元;S2-1驱动第二驱动电机通过第一传动轴带动第二平台转动,将玻璃晶圆压印单元移动至固化模块下方,对所述玻璃晶圆压印单元进行固化操作,得到玻璃晶圆固化单元;S2-2同时,将旋涂压印胶的玻璃晶圆放置在压印模块下方的支撑模块执行步骤S1的压印操作,得到玻璃晶圆压印单元;S3-1驱动第二驱动电机通过第一传动轴带动第二平台转动,使得玻璃晶圆固化单元移动至脱模模块下方进行脱模操作,得到AR镜片;S3-2同时,玻璃晶圆压印单元移动到固化模块下方执行步骤S2-1的固化操作,得到玻璃晶圆固化单元;将旋涂压印胶的玻璃晶圆放置在压印模块下方的支撑模块执行步骤S1的压印操作,得到玻璃晶圆压印单元;S4重复上述操作,使得每个旋涂压印胶的玻璃晶圆按照上述压印、固化以及脱模的工序进行处理,且不同的旋涂压印胶的玻璃晶圆同时在压印、固化以及脱模中的对应工序上进行处理。
35.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述自动输送模块将所述AR镜片输送至下料模块之前,还包括:所述自动输送模块将所述AR镜片输送至烘烤模块;所述烘烤模块对所述AR镜片进行烘烤处理。
36.根据权利要求25所述的AR镜片制造工艺,其特征在于,所述自动输送模块将所述AR镜片输送至下料模块之前,还包括:所述自动输送模块将所述AR镜片输送至后固化模块;所述后固化模块对所述AR镜片进行固化处理。



