用于衬底剥离的方法及设备技术

本文中公开用于将衬底的多个部分剥离的方法及设备。在一些实施例中，柔性及/或软性冲击元件围绕旋转轴旋转，以将外围部分跨越所述衬底的衬底平面进行驱动、及/或以反复地与所述衬底碰撞。所述碰撞中的至少一些有效地局部逐出或剥离衬底的一(多个)部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于衬底剥离的方法及设备相关申请交叉参考本申请主张2014年8月26日提出申请的第62041705号美国临时专利申请及2014年9月22日提出申请的第62053490号美国临时专利申请的优先权，所述两个美国临时专利申请以引用方式全文并入本文中。
本专利技术的实施例涉及用于对衬底的一部分进行机械剥离的方法及设备。
技术介绍
转让给海科系统有限公司(HighconSystemsLtd)且将大卫·本-大卫(DavidBen-David)及雅基·斯特恩(YakiStern)列为专利技术人的第9045292号美国专利公开一种用于对硬纸板进行剥离及冲切的方法及系统。以下所发布专利及专利公开案提供可能相关的背景材料，且均以引用方式全文并入本文中：US8783144、DE35369891、US2007028741、US3543623、US4480518、US4840098、US4991478、US5503053、及WO2010024695。
技术实现思路
一种用于将衬底的多个部分剥离的方法，所述方法包括：在局部平整的薄衬底被支撑以界定衬底平面时：使至少一个柔性及/或软性冲击元件旋转，以反复地将所述冲击元件的外围部分跨越所述衬底平面进行驱动，从而剥离所述衬底的至少一个部分。在一些实施例中，在所述衬底平面处所述冲击元件与所述衬底之间的冲击会使所述冲击元件弯曲。在一些实施例中，当所述冲击元件的所述外围部分到达所述衬底平面并接触所述衬底时，冲击元件的所述外围部分的运动向量不垂直于所述衬底平面、优选地是成至少10度而不垂直。在一些实施例中，当所述冲击元件静止时，对于至少一个定向，所述冲击元件在其自身重量下松垂；以及ii.所述柔性及/或软性冲击元件在进行所述旋转时的离心力使所述冲击元件完全延伸，以消除所述松垂。在一些实施例中，所述衬底的第二部分被从所述衬底的第一部分剥离，以形成两个不同的衬底片，使得：(i)在由所述旋转的冲击元件冲击之前，所述第一部分及所述第二部分是通过个别纤维、及/或通过静摩擦、及/或通过机械锁定而被固持至彼此，以及(ii)由所述冲击元件进行的冲击会提供足以将所述第二部分从所述第一部分完全剥离的力。一种用于将衬底的多个部分剥离的设备包括：a.剥离总成，包括(i)一群组的柔性及/或软性冲击元件，所述柔性及/或软性冲击元件分别且可旋转地安装至各自的旋转轴；以及(ii)旋转驱动系统，用以驱动所述柔性及/或软性冲击元件围绕所述旋转轴旋转，所述剥离总成在其下方界定剥离位置；以及b.衬底搬运构造，适以将衬底递送至所述剥离位置，使得在所述剥离位置处，所述衬底被维持在衬底平面处，所述剥离总成及基于片材的衬底搬运构造被配置成使得在衬底同时位于所述剥离位置及所述衬底平面处时，所述旋转驱动系统使所述柔性及/或软性冲击元件旋转，以使所述柔性及/或软性冲击元件反复地与所述衬底碰撞，从而剥离衬底的一(多个)部分。在一些实施例中，所述剥离总成可垂直移动，使得(A)当所述旋转轴处于第一较低高度范围时，所述旋转的柔性及/或软性冲击元件在所述剥离位置处到达所述衬底平面，以及(B)当所述旋转轴处于第二较高高度范围时，所述旋转的柔性及/或软性冲击元件在所述剥离位置处始终保持位于所述衬底平面上方；ii.所述剥离总成包括平移驱动系统，所述平移驱动系统用以使所述剥离总成升高及降低，以分别使所述剥离总成的所述旋转轴升高及降低，从而使所述旋转轴在所述第一高度范围与所述第二高度范围之间来回移动；iii.所述衬底搬运构造适以将多个衬底片材递送至所述剥离位置，每一所述片材具有各自的前缘及后缘；以及iv.所述系统进一步包括控制器，所述控制器用以调节所述平移驱动系统的操作，以：A.响应于第一衬底片材的后缘离开所述剥离位置而使所述剥离总成从所述第一高度范围升高至所述第二高度范围；以及B.随后，响应于下一衬底片材的前缘到达所述剥离位置而使所述剥离总成从所述第二高度范围降低至所述第一高度范围。一种用于将衬底的多个部分剥离的系统，所述设备包括：a.剥离总成，包括(i)一群组的柔性及/或软性冲击元件，所述柔性及/或软性冲击元件分别且可旋转地安装至各自的旋转轴；以及(ii)旋转驱动系统，用以驱动所述柔性及/或软性冲击元件围绕所述旋转轴旋转，所述剥离总成在其下方界定剥离位置；以及b.衬底搬运构造，适以将衬底递送至所述剥离位置，使得在所述剥离位置处，所述衬底维持在衬底平面处，所述剥离总成及所述基于片材的衬底搬运构造被配置成使得在衬底同时位于所述剥离位置及所述衬底平面处时，所述旋转驱动系统使所述柔性及/或软性冲击元件旋转，以使所述柔性及/或软性冲击元件反复地与所述衬底碰撞，从而剥离衬底的一(多个)部分。在一些实施例中，所述系统进一步包括：检验系统，用以：(i)分析剥离后衬底的状态，及/或(ii)检测所述剥离后衬底中的剥离错误程度。在一些实施例中，所述系统进一步包括：e.剥离总成控制器，用以响应于所述所检测到的剥离错误程度而更新所述剥离总成的操作参数。在一些实施例中，所述剥离总成控制器、所述检验系统及所述控制器被配置为闭环控制系统，以迭代地更新操作参数，从而将所述剥离后衬底中的剥离错误程度最小化。在一些实施例中，所述操作参数包括以下中的至少一个：所述旋转轴的旋转速度、以及在所述剥离位置处所述旋转轴在所述衬底平面上方的高度。在一些实施例中，所述系统进一步包括：堆叠机，其中(i)所述衬底搬运构造用以通过从所述剥离位置向所述堆叠机递送剥离后衬底片材而为所述堆叠机进行供料；以及(ii)所述堆叠机用以由所述剥离后衬底片材来形成堆叠或使堆叠增长。在一些实施例中，所述系统进一步包括：检验系统，用以检测已通过所述剥离总成被剥离一个(多个)衬底部分的剥离后衬底片材中的剥离错误程度；及/或系统控制器，用以调节所述衬底搬运构造及/或所述堆叠机的操作，所述系统控制器用以响应于且根据所述所检测到的剥离错误程度而阻止至少一些剥离后片材(i)被供应至所述堆叠机及/或(ii)由所述堆叠机进行堆叠。在一些实施例中，所述系统进一步包括：切割站，用以根据每片材切割图案的序列而在衬底片材中形成切痕，所述衬底搬运构造适以将其中包括所述切痕的所述衬底片材从所述切割站递送至所述剥离位置，其中所述系统控制器通过响应于检测到剥离后衬底片材中的剥离错误程度而更新所述切割序列来进一步调节所述切割站的行为。在一些实施例中，响应于剥离后衬底片材中的较高错误程度，所述系统控制器：i.阻止剥离后衬底片材中具有所述较高错误程度的所述剥离后衬底片材被供应至所述堆叠机或由所述堆叠机进行堆叠；及/或ii.使所述切割站返回至所述切割序列中的前一位置且根据所述序列从所述前一位置开始继续切割下一(些)片材。在一些实施例中，所述系统进一步包括：e.剥离总成控制器，用以响应于(i)前一衬底的性质与(ii)后一衬底的性质之间的差异而动态地更新所述剥离总成的操作参数。在一些实施例中，所述系统进一步包括：所述操作参数包括以下中的至少一个(或两个)：所述旋转轴的旋转速度、以及在所述剥离位置处所述旋转轴在所述衬底平面上方的高度。在一些实施例中，在搬运较薄(较厚)衬底片材之后，剥离总成控制器通过以下方式来对所传入的较厚(较薄)衬底片材作出响应：使剥离总成(i)减小(增大)旋转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将衬底的多个部分剥离的方法，所述方法包括：在局部平整的薄衬底被支撑以界定衬底平面时：使至少一个柔性及/或软性冲击元件旋转，以反复地将所述冲击元件的外围部分跨越所述衬底平面进行驱动，从而剥离所述衬底的至少一个部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.26 US 62/041,705;2014.09.22 US 62/053,4901.一种用于将衬底的多个部分剥离的方法，所述方法包括：在局部平整的薄衬底被支撑以界定衬底平面时：使至少一个柔性及/或软性冲击元件旋转，以反复地将所述冲击元件的外围部分跨越所述衬底平面进行驱动，从而剥离所述衬底的至少一个部分。2.如权利要求1所述的方法，其中在所述衬底平面处所述冲击元件与所述衬底之间的冲击会使所述冲击元件弯曲。3.如任一前述权利要求所述的方法，其中当所述冲击元件的所述外围部分到达所述衬底平面并接触所述衬底时，所述冲击元件的所述外围部分的运动向量不垂直于所述衬底平面、优选地是成至少10度而不垂直。4.如任一前述权利要求所述的方法，其中：i.当所述冲击元件静止时，对于至少一个定向，所述冲击元件在其自身重量下松垂；以及ii.所述柔性及/或软性冲击元件在进行所述旋转时的离心力使所述冲击元件完全延伸，以消除所述松垂。5.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述衬底的第二部分被从所述衬底的第一部分剥离，以形成两个不同的衬底片，使得：(i)在由所述旋转的冲击元件冲击之前，所述第一部分及所述第二部分是通过个别纤维、及/或通过静摩擦、及/或通过机械锁定而被固持至彼此，以及(ii)由所述冲击元件进行的冲击会提供足以将所述第二部分从所述第一部分完全剥离的力。6.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述冲击元件的肖氏D硬度介于60与90之间。7.一种用于将衬底的多个部分剥离的设备，所述设备包括：a.衬底搬运构造，适以对平整的薄衬底进行水平支撑，以界定衬底平面；以及b.第一剥离总成及第二剥离总成，每一所述剥离总成包括各自的柔性冲击元件及旋转驱动器，所述旋转驱动器被定位成且用以使所述柔性冲击元件围绕旋转轴旋转，以反复地将所述冲击元件的外围部分跨越所述衬底平面进行驱动，其中所述第一剥离总成及所述第二剥离总成安置在所述衬底平面的相对侧上，使得在操作期间，当所述衬底平面上存在衬底时：i.所述第一剥离总成的冲击元件与所述衬底碰撞，以使所述衬底的一部分旋转出所述衬底平面，使得所述被旋转的部分从剩余衬底部分被局部逐出；以及ii.随后，所述第二剥离总成的冲击元件使衬底的所述经局部逐出的被旋转部分从所述剩余衬底部分完全脱离。8.如权利要求7所述的设备，其中所述第一剥离总成及所述第二剥离总成的所述旋转驱动器使其各自的冲击元件沿相反方向旋转。9.如权利要求7至8中任一项所述的设备，其中所述第二剥离总成被配置及设置成使得所述第二剥离总成的所述冲击元件与所述剩余衬底部分或与所述经局部逐出的部分碰撞，以使衬底的所述经局部逐出的被旋转部分从所述剩余衬底部分完全脱离。10.一种用于将衬底的多个部分剥离的设备，所述设备包括：a.衬底搬运构造，适以对平整的薄衬底进行水平支撑，以界定衬底平面；以及b.剥离总成，包括至少一个柔性及/或软性冲击元件、及旋转驱动器，所述旋转驱动器被定位成且用以使所述柔性冲击元件围绕旋转轴旋转，以反复地将所述冲击元件的外围部分跨越所述衬底平面进行驱动。11.一种用于将衬底的多个部分剥离的设备，所述设备包括：a.剥离总成，包括(i)一群组的柔性及/或软性冲击元件，所述柔性及/或软性冲击元件分别且可旋转地安装至各自的旋转轴；以及(ii)旋转驱动系统，用以驱动所述柔性及/或软性冲击元件围绕所述旋转轴旋转，所述剥离总成在其下方界定剥离位置；以及b.衬底搬运构造，适以将衬底递送至所述剥离位置，使得在所述剥离位置处，所述衬底被维持在衬底平面处，所述剥离总成及所述基于片材的衬底搬运构造被配置成使得在衬底同时位于所述剥离位置及所述衬底平面处时，所述旋转驱动系统使所述柔性及/或软性冲击元件旋转，以使所述柔性及/或软性冲击元件反复地与所述衬底碰撞，从而剥离衬底的一(多个)部分。12.如权利要求11所述的系统，其中：i.所述剥离总成可垂直移动，使得(A)当所述旋转轴处于第一较低高度范围时，所述旋转的柔性及/或软性冲击元件在所述剥离位置处到达所述衬底平面，以及(B)当所述旋转轴处于第二较高高度范围时，所述旋转的柔性及/或软性冲击元件在所述剥离位置处始终保持位于所述衬底平面上方；ii.所述剥离总成包括平移驱动系统，所述平移驱动系统用以使所述剥离总成升高及降低，以分别使所述剥离总成的所述旋转轴升高及降低，从而使所述旋转轴在所述第一高度范围与所述第二高度范围之间来回移动；以及iii.所述衬底搬运构造适以将多个衬底片材递送至所述剥离位置，每一所述片材具有各自的前缘及后缘；iv.所述系统进一步包括控制器，所述控制器用以调节所述平移驱动系统的操作，以：A.响应于第一衬底片材的后缘离开所述剥离位置而使所述剥离总成从所述第一高度范围升高至所述第二高度范围；以及B.随后，响应于下一衬底片材的前缘到达所述剥离位置而使所述剥离总成从所述第二高度范围降低至所述第一高度范围。13.一种用于将衬底的多个部分剥离的系统，所述系统包括：a.剥离总成，包括(i)一群组的柔性及/或软性冲击元件，所述柔性及/或软性冲击元件分别且可旋转地安装至各自的旋转轴；以及(ii)旋转驱动系统，用以驱动所述柔性及/或软性冲击元件围绕所述旋转轴旋转，所述剥离总成在其下方界定剥离位置；以及b.衬底搬运构造，适以将衬底递送至所述剥离位置，使得在所述剥离位置处，所述衬底维持在衬底平面处，所述剥离总成及所述基于片材的衬底搬运构造被配置成使得在衬底同时位于所述剥离位置及所述衬底平面处时，所述旋转驱动系统使所述柔性及/或软性冲击元件旋转，以使所述柔性及/或软性冲击元件反复地与所述衬底碰撞，从而剥离衬底的一(多个)部分。14.如任一前述权利要求所述的系统，进一步包括：检验系统，用以：(i)分析剥离后衬底的状态，及/或(ii)检测所述剥离后衬底中的剥离错误程度。15.如权利要求14所述的系统，进一步包括e.剥离总成控制器，用以响应于所述所检测到的剥离错误程度而更新所述剥离总成的操作参数。16.如权利要求15所述的系统，其中所述剥离总成控制器、所述检验系统及所述控制器被配置为闭环控制系统，以迭代地更新操作参数，从而将所述剥离后衬底中的剥离错误程度最小化。17.如权利要求14至16中任一项所述的系统，其中所述操作参数包括以下中的至少一个：所述旋转轴的旋转速度、以及在所述剥离位置处所述旋转轴在所述衬底平面上方的高度。18.如任一前述权利要求所述的系统，进一步包括：堆叠机，其中(i)所述衬底搬运构造用以通过从所述剥离位置向所述堆叠机递送剥离后衬底片材而为所述堆叠机进行供料；以及(ii)所述堆叠机用以由所述剥离后衬底片材来形成堆叠或使堆叠增长。19.如任一权利要求18所述的系统，进一步包括：检验系统，用以检测已通过所述剥离总成被剥离一个(多个)衬底部分的剥离后衬底片材中的剥离错误程度；及/或系统控制器，用以调节所述衬底搬运构造及/或所述堆叠机的操作，所述系统控制器用以响应于且根据所述所检测到的剥离错误程度而阻止至少一些剥离后片材(i)被供应至所述堆叠机及/或(ii)由所述堆叠机进行堆叠。20.如权利要求19所述的系统，进一步包括切割站，用以根据每片材切割图案的序列而在衬底片材中形成切痕，所述衬底搬运构造适以将其中包括所述切痕的所述衬底片材从所述切割站递送至所述剥离位置，其中所述系统控制器通过响应于检测到剥离后衬底片材中的剥离错误程度而更新所述切割序列来进一步调节所述切割站的行为。21.如权利要求20所述的系统，其中响应于剥离后衬底片材中的较高错误程度，所述系统控制器：i.阻止剥离后衬底片材中具有所述较高错误程度的所述剥离后衬底片材被供应至所述堆叠机或由所述堆叠机进行堆叠；及/或ii.使所述切割站返回至所述切割序列中的前一位置且根据所述序列从所述前一位置开始继续切割下一(些)片材。22.一种用于将衬底的多个部分剥离的设备，所述设备包括：a.第一剥离总成及第二剥离总成，每一所述剥离总成包括各自群组的柔性及/或软性冲击元件，所述柔性及/或软性冲击元件分别且可旋转地安装至各自的旋转轴，所述第一剥离总成及所述第二剥...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·本大卫，伊莱·伊瑞尼，迈克尔·齐默，
申请(专利权)人：海克恩系统有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL