CHMT贴片机【FPD—TH3C贴片机设计改造】

　　摘要：主要改造了FPD-TH3C贴片机的偏振片送料机构，并增加了玻璃基片全自动上下料机构。　　关键词： 贴片机；设计；改造　　中图分类号：TH16 文献标识码：A
　　1 LCD贴片工艺与设备的介绍[1]
　　FPD（平板显示）技术自20世纪90年代开始迅速发展，并逐步走向成熟，由于其具有清晰度高、图像色彩好、环保、省电、轻、薄和便于携带等优点，已被广泛应用于家用电器、电脑和通信产品中，具有广阔的市场前景。随着平板显示技术的进一步发展，平板显示产品的市场也随之不断扩大，并对传统的CRT产品形成了强力冲击和挑战。
　　目前，TFT- LCD（薄膜晶体管液晶显示器）已成为FPD技术的主流，新建产品线将向大尺寸市场集中。全球巨大的市场需求和TFT-LCD制造工艺技术的不断提高，都表明TFT-LCD技术将是未来平板显示的主流技术，TFT-LCD产品将主导未来的平板显示市场，LCD产品也将取代CRT产品成为未来显示领域的主流产品。
　　LCD贴片机是LCD生产的关键设备，用于偏光片与LCD玻璃基片的准确定位与可靠贴附，在LCD生产中属后道工序。TFT- LCD面板制作流程如图1所示。
　　LCD偏光片贴附机是LCD生产中后道工序的关键设备之一，用于偏光片与LCD玻璃基板的准确定位与可靠贴附，每块成品液晶屏的上下两面分别都要贴附一张相应型号和尺寸的偏光片。贴附过程各个环节必须严格控制，不能产生气泡、偏位、压伤玻盒或偏光片色斑和褶皱等不良缺陷，否则都会大大提高生产成本，并降低生产线良品率。该工序在国内目前主要有手动和自动贴片两种，工作原理主要是利用带有弹性的滚轮在一定的压力下，将偏光片粘贴于玻璃基板正反面上，如图2所示。
　　2 设计改造原理
　　图3是对FPD-TH3C贴片机改造前后的对比图。我们改造设计的贴片机采用独特的设计原理，先把玻璃基片自动放在贴装工位上，然后再将偏光片与其保护膜分离的同时，将置于ITO平台的玻璃基片自动送入贴装工位（同时对其表面进行清洁），从而快速地粘贴偏光片于玻璃基片上，最后把贴好的基片自动取出。该设备具有运行安全可靠、自动化程度高、操作方便、生产率高等功能。
　　该贴片机主要由送料机构、定位机构、贴片机构、ITO平台机构、电器控制、气路控制等组成，其工艺流程如图4所示。
　　3 结构特点
　　3.1 结构参数
　　（1）偏振片规格：宽度20～80mm；长度20～100mm。
　　（2）气源：0.5～0.6Mpa。
　　（3）总电源：AC220V；控制电源：24VDC；送带电机：1.87N·m；上下料电机：0.8N·m；送片电机：0.47N·m。
　　（4）贴片速度：≤3s/面；贴片精度：±0.15mm。
　　（5）外型尺寸：1，400mm×1，300mm×15mm。
　　3.2 贴片方式
　　偏振片与玻璃基片对好位后，保持一定的角度，依靠胶辊的滚动和挤压动作来完成贴片，关键是怎样控制贴片时的压力大小。我们运用机械上常见的铰链机构和气缸，通过调节气缸压力的大小控制其所需的压力，操作方便，缺点是没有量化，凭经验和试验才能知道调节的是否合适。
　　3.3 偏振片吸附原理
　　常用偏振片的厚度仅为0.1～0.3mm，有一定的韧性和平整度，与玻璃贴合前，首先要将其可靠定位。为此，用了90mm×120mm大小的吸附平台，它采取槽孔共吸的结构，运用负压发生器产生真空，根据偏振片的规格不同，分为两个区，各自又可单独控制，以节省气源。
　　3.4 偏振片上料原理
　　把偏光片按一定的方向用机械手放到专用载带上，该载带自身有一定的粘性，呈卷状供料。本机采用了特有的盒式送料机构，能适应不同尺寸的偏振片。有一送料气缸前行将偏振片顶压到载带上，利用载带的粘性，在气缸复位时便可粘下一片偏光片，同时送带电机带动载带前行一定的距离（由外部定时器设定），重复运动，经多次操作（可采用手/自动送料），载带就会按一定间隔传送偏振片，一直到偏光片保护膜分离并吸附于贴装头。这里由检测是否到位的光纤传感器来判定其位置，从而实现有序送料。
　　3.5 玻璃基片上料原理
　　把玻璃基片按一定方向放在特有的盒式送料机构中，能适应大小不同尺寸玻璃基片，每次可填装300片左右。用机械手把玻璃基片放在贴片平台上，拿走玻璃基片后，由步进电机把下一片玻璃基片送到指定位置，位置确定由光纤传感器来判定，料盒没料后会报警提醒，此时贴片机会自动停止，装料后按复位键可继续工作。
　　3.6 贴片后玻璃基片下料原理
　　机械手把贴片后玻璃基片从贴片平台取出，按一定方向放在特有的盒式送料机构中，能适应大小不同尺寸的玻璃基片，每次可填装300片左右。每放一片后，由步进电机带动贴片后玻璃基片下移到指定位置，位置确定由光纤传感器来判定，料盒装满后会报警提醒，此时贴片机会自动停止，取料后按复位键可继续工作。
　　3.7 清洁定位机理
　　上料机械手把玻璃基片放在贴片平台后，玻璃基片并不能准确到位，这时由推片定位气缸把玻璃基片推到指定位置，同时为了保障基片表面的清洁，在推送过程中，用压缩空气吹基片表面，并用清洁刷清洁基片表面。
　　4 结 论
　　本贴片机原来仅是自动贴片的半自动化机械，受“钜鼎（扬州）光电显示科技有限公司”委托进行上下料的全自动设计改造，本文只从机械设计改造的角度进行了介绍。
　　参考文献
　　[1] 吉慧元. 我国LCD贴片机设备的发展历程与展望[J]. 电子工艺技术，2009，30（5）.

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