蔡司：手机3D玻璃解决方案

2021-08-20 09:04:52 41

从上世纪90年代2G时代到2010年左右4G网络的兴起，通信世界几乎10年演化一个时代。2020年5G网络将正式商用。而手机，这个作为通信世界的代表产物，也正为迎接新的通信时代的到来，做出新的改变。北京时间2017年9月13日凌晨1点，这个行业的巨头Apple发布了全新的iphone系列产品皆采用全玻璃机身设计。

3D曲面玻璃主要具有轻薄、透明洁净、抗指纹、防炫光、坚硬、耐刮伤、耐候性等物理特点；从外观上看，曲面玻璃的弧面边缘高于中框，整个屏幕都显得更加饱满，视觉效果明显优于普通2D屏幕；从触控手感上看，曲面玻璃与中框180度平滑对接，更符合人体工程学原理，大幅度提高了滑动屏幕的手感。目前3D曲面玻璃主要应用于手机的防护屏及后盖。

而作为质量管控的我们，不得不思考一个问题：如何保证3D曲面玻璃的生产过程并提供快速且全尺寸的检测方案？

目前市面上的检测主要以接触式扫描测量及3D激光扫描测量为主：对于接触式扫描测量，其优势在于测量效率高，单片玻璃测量时间约1-2分钟且设备的测量精度较高，精度于1-2微米之间。但是由于采用接触式的方式，必定存在测力的因素，影响测量结果且易造成产品表面的细小划痕。对于3D激光扫描测量，其优势在于采用非接触式的测量方式，避免了破化产品的表面质量，且全面的扫描产品表面，更真实的反应工件的实际状况。但是由于激光无法测量透明玻璃，需要在产品表面撒上显像剂，这无疑是给测量带来了误差，其次，这类设备本身的精度无法满足应用的需求，一般为0.01-0.02mm之间。此外，测量效率低，单片玻璃的扫描时间约8-10分钟，无法满足生产及测量需求。

那么对于这种情况，我们不得不去思考是不是还有其他的方案可以满足这样的需求？首先我们希望3D曲面玻璃采用非接触式测量，其次也要满足高效率、高精度、低成本、全尺寸测量这四个基本原则。

基于上述的需求，蔡司3D曲面玻璃测量方案由CALYPSO测量软件和配置了四轴联动的高精度转台、高精度接触式扫描侧头、高精度共聚焦白光测头、CCD测头的复合式坐标测量机组成。

硬件上ZEISS复合式坐标测量机融合了多传感器并搭载高精度四轴联动转台，于同一装夹方式，同一坐标系下，实现3D曲面玻璃的全尺寸、高精度、高效率的测量。针对3D尺寸及坐标系的建立可以借助接触式测头实现；针对涉及的2D尺寸可以采用CCD影像测量；针对玻璃表面3D轮廓、厚度及平面度选用非接触式共聚焦白光测量。解决了接触式测量产生的表面划痕。

软件上ZEISS采用高性能CALYPSO测量平台，作为数量较多的通用型测量软件。ZEISSCALYPSO融合了3维及2维的尺寸测量功能，具有轮廓度分析能力，针对曲面玻璃的轮廓度给出可视化的评价结果，进一步指导工艺改进，设备加工，确保生产过程的质量。

采用共聚焦白光测量手机3D曲面玻璃的轮廓度图形报告

当然作为一个通用型高精密测量设备，ZEISSO-INSPECT复合式坐标测量机，不仅应用于3D曲面玻璃的检测，还可以应用于其他精密加工、精密模具、注塑产品等复杂工件的所有形位公差的测量。高精度的接触式扫描测头、12倍变焦的影像测头、共聚焦白光测头并配合高精度四轴联动的转台，使其面对各类复杂工件可以得心应手，轻松搞定。

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