液晶面板組裝工藝研究與設(shè)計
時間:2022-01-14 04:32:39
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摘要:針對液晶面板生產(chǎn)客戶的實際需求,研究了液晶面板在組裝生產(chǎn)過程中各個工序的自動化實現(xiàn)方法,設(shè)計了液晶面板組裝機,實現(xiàn)了液晶面板的各個工序全自動生產(chǎn)。實踐表明,該設(shè)備的研發(fā)成功滿足了客戶實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的需求,有效提高了現(xiàn)場的生產(chǎn)效率,大大減少了人工成本,得到客戶現(xiàn)場的一致好評。
關(guān)鍵詞:液晶面板;組裝;PLC
1研究背景
液晶面板決定了液晶顯示器亮度、對比度、色彩、可視角度的材料,液晶面板價格走勢直接影響到液晶顯示器的價格,液晶面板質(zhì)量、技術(shù)的好壞關(guān)系到液晶顯示器整體性能的高低[1]。目前,客戶現(xiàn)場沒有全自動設(shè)備,組裝生產(chǎn)線主要由一些手動機臺、單機機臺、半自動機臺拼湊而成,自動化水平較低,精度較差,成品合格率較低。因此,主要研究了液晶面板在組裝生產(chǎn)過程中各個工序的自動化實現(xiàn)方法,設(shè)計了液晶面板組裝機,實現(xiàn)了液晶面板的各個工序全自動生產(chǎn)。
2工藝流程
本設(shè)備主要分為上料單元、清潔單元、OCA光學(xué)膠貼附單元、RealTape背膠貼附單元。設(shè)備大體流程如下:由上料機將液晶玻璃基板通過視覺對位精準的放置在清潔平臺上,清潔單元通過酒精噴灑與無塵布擦拭機構(gòu),將玻璃基板表面清潔干凈;通過搬運機械手將清潔好的玻璃基板搬運到OCA光學(xué)膠貼附平臺;在光學(xué)膠貼附平臺上經(jīng)過視覺對位后,通過貼片頭機構(gòu)將基板與光學(xué)膠貼合在一起(精度誤差±0.1mm)。貼合完成后,通過翻轉(zhuǎn)機械手將玻璃基板反面朝上放置在RealTape貼附平臺,在經(jīng)過視覺光學(xué)對位后,將RealTape背膠與基板反面貼合在一起。整機工藝流程如圖1所示。該單元主要由功能是將玻璃基板通過皮帶傳輸?shù)缴狭弦曈X對位相機下方,通過視覺對位,將玻璃基板準確的放置在清潔平臺上,在清潔平臺掃碼后,傳送掃清潔工位。機構(gòu)如圖2所示。該單元主要由功能是將玻璃基板徹底的清洗,去除基板表面的臟污、殘膠等異物,使OCA光學(xué)膠與玻璃基板貼合完成后,中間沒有雜質(zhì),保證屏幕的潔凈度。清潔單元主要由酒精清潔和無塵布清潔兩部分組成。當清潔平臺到達酒精工位后,酒精噴頭會根據(jù)設(shè)定好的噴灑延時,向清潔平臺噴出霧狀酒精,將玻璃基板完全覆蓋,然后等待一定延時,清潔平臺運動到無塵布清潔機構(gòu)下方,使用無塵布再將基板表層的酒精擦拭干凈,擦拭完成后,平臺會繼續(xù)運動到清潔風(fēng)刀機構(gòu)下方,使用清潔離子風(fēng)將基板吹幾次,吹干殘余的剩余酒精。機構(gòu)如圖3所示。該單元主要功能是將清洗過的玻璃基板和OCA光學(xué)膠通過視覺對位,準確地貼附在一起[2]。貼附單元主要的部件是貼片頭,貼片頭由主貼附面板,補償貼附塊、轉(zhuǎn)角機構(gòu)等組成。主貼附面板分四路真空,在貼附過程中,通過計算貼片的當前長度,來逐級關(guān)真空,保證在貼附過程中OCA光學(xué)膠不會掉落。機構(gòu)如圖4所示。該單元主要由功能是將清洗過的玻璃基板背板和RealTape背膠貼附,背膠的主要作用是面板IC芯片的固定、FPC電路帶的固定機構(gòu)等,貼附機構(gòu)與OCA基本相同,貼片頭如圖5所示。
3硬件設(shè)計
本設(shè)備整機共有31個三菱伺服電機、4個安川DD馬達、4個步進電機、2個東方交流電機、1臺三菱機器人、1臺搬運機器人、26個SMC氣缸等。根據(jù)統(tǒng)計的輸入量輸出量以及程序量,選擇三菱Q26系列CPU;選用兩個QD77MS16總線定位模塊來驅(qū)動31個三菱伺服電機;一個QD75MS4脈沖定位模塊來驅(qū)動2個DD馬達;選用4個QH42P(32IN、32OUT)輸入輸出混合模塊;選用Q64AD模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)對貼合壓力的控制。設(shè)備整體硬件架構(gòu)圖如下圖6所示。
4軟件設(shè)計
控制系統(tǒng)使用三菱PLC編程軟件GXWorks2的梯形圖進行編寫,人機交互使用三菱機交互軟件GTDesigner3分別進行編寫,三菱機器人程序使用三菱自帶編寫軟件編寫。觸摸屏編寫界面如圖7所示。
5結(jié)論
該設(shè)備的研發(fā)成功滿足了客戶實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的需求,有效提高了現(xiàn)場的生產(chǎn)效率,大大減少了人工成本,得到客戶現(xiàn)場的一致好評。
參考文獻
[1]趙茹,陶曉杰,王鵬飛.基于圖像處理的貼合機自動糾偏系統(tǒng)[J].電子設(shè)計工程,2013(9):11.
[2]冀鈺.液晶玻璃全自動對位貼合機的控制及視覺系統(tǒng)開發(fā)[D].太原:中北大學(xué),2015.
作者:王芳 單位:中國電子科技集團公司第二研究所