手機3D玻璃解決方案

蔡司工業測量技術（上海）有限公司

從上世紀90年代2G時代到2010年左右4G網絡的興起，通信世界幾乎10年演化一個時代。2020年5G網絡將正式商用。而手機，這個作為通信世界的代表產物，也正為迎接新的通信時代的到來，做出新的改變。北京時間2017年9月13日凌晨1點，這個行業的巨頭Apple發布了全新的iphone系列產品皆采用全玻璃機身設計。

3D曲面玻璃主要具有輕薄、透明潔凈、抗指紋、防炫光、堅硬、耐刮傷、耐候性等物理特點；從外觀上看，曲面玻璃的弧面邊緣高于中框，整個屏幕都顯得更加飽滿，視覺效果明顯優于普通2D屏幕；從觸控手感上看，曲面玻璃與中框180度平滑對接，更符合人體工程學原理，大幅度提高了滑動屏幕的手感。目前3D曲面玻璃主要應用于手機的防護屏及后蓋。

而作為質量管控的我們，不得不思考一個問題：如何保證3D曲面玻璃的生產過程并提供快速且全尺寸的檢測方案？

目前市面上的檢測主要以接觸式掃描測量及3D激光掃描測量為主：對于接觸式掃描測量，其優勢在于測量效率高，單片玻璃測量時間約1-2分鐘且設備的測量精度較高，精度于1-2微米之間。但是由于采用接觸式的方式，必定存在測力的因素，影響測量結果且易造成產品表面的細小劃痕。對于3D激光掃描測量，其優勢在于采用非接觸式的測量方式，避免了破化產品的表面質量，且全面的掃描產品表面，更真實的反應工件的實際狀況。但是由于激光無法測量透明玻璃，需要在產品表面撒上顯像劑，這無疑是給測量帶來了誤差，其次，這類設備本身的精度無法滿足應用的需求，一般為0.01-0.02mm之間。此外，測量效率低，單片玻璃的掃描時間約8-10分鐘，無法滿足生產及測量需求。

那么對于這種情況，我們不得不去思考是不是還有其他的方案可以滿足這樣的需求？首先我們希望3D曲面玻璃采用非接觸式測量，其次也要滿足高效率、高精度、低成本、全尺寸測量這四個基本原則。

基于上述的需求，蔡司3D曲面玻璃測量方案由CALYPSO測量軟件和配置了四軸聯動的高精度轉臺、高精度接觸式掃描側頭、高精度共聚焦白光測頭、CCD測頭的復合式坐標測量機組成。

硬件上ZEISS復合式坐標測量機完美的融合了多傳感器并搭載高精度四軸聯動轉臺，于同一裝夾方式，同一坐標系下，實現3D曲面玻璃的全尺寸、高精度、高效率的測量。針對3D尺寸及坐標系的建立可以借助接觸式測頭實現；針對涉及的2D尺寸可以采用CCD影像測量；針對玻璃表面3D輪廓、厚度及平面度選用非接觸式共聚焦白光測量。完美的解決了接觸式測量產生的表面劃痕。

軟件上ZEISS采用高性能CALYPSO測量平臺，作為全球用戶數量最多的通用型測量軟件。ZEISS CALYPSO完美的融合了3維及2維的尺寸測量功能，具有優秀的輪廓度分析能力，針對曲面玻璃的輪廓度給出可視化的評價結果，進一步指導工藝改進，設備加工，確保生產過程的質量。

當然作為一個通用型高精密測量設備，ZEISS O-INSPECT復合式坐標測量機，不僅應用于3D曲面玻璃的檢測，還可以應用于其他精密加工、精密模具、注塑產品等復雜工件的所有形位公差的測量。高精度的接觸式掃描測頭、12倍變焦的影像測頭、共聚焦白光測頭并配合高精度四軸聯動的轉臺，使其面對各類復雜工件可以得心應手，輕松搞定。 □