本文介紹了LCD生產(chǎn)工藝流程,玻璃劃片機的構架、技術特點,以及羅升橫河DD馬達的結構特點,適合于LCD玻璃激光劃片機的應用,并且展望了LCD設備在國內(nèi)的發(fā)展方向。

       LCD為英文Liquid Crystal Display的縮寫,即液晶顯示器,是一種數(shù)字顯示技術,可以通過液晶和彩色過濾器過濾光源,在平面面板上產(chǎn)生圖像。 當前LCD液晶顯示器正處于發(fā)展的鼎盛時代,技術發(fā)展非常迅速,已由最初的TN-LCD(扭曲向列相),發(fā)展到STN-LCD(超扭曲向列相),再到當前的TFT-LCD(薄膜晶體管)。LCD現(xiàn)已發(fā)展成為技術密集、資金密集型的高新技術產(chǎn)業(yè)。液晶顯示器主要由ITO導電玻璃、液晶、偏光片、封接材料(邊框膠)、導電膠、取向層、襯墊料等組成。液晶顯示器制造工藝流程就是這些材料的加工組合過程。液晶顯示器的制造是在潔凈室環(huán)境下進行的,在工藝上可以大體分成清洗與干燥、光刻、取向排列、制盒、切割、灌注液晶、目測、電測、貼片、上引線及包裝等工序。 
 

圖1 重復定位精度測量
       LCD玻璃劃片機介紹玻璃切割機是用于切割玻璃基板的自動化設備。此設備自動化程度較高:具有自動對位；自動判斷切割位置是否正確；自動尋找切割零位并按設置調(diào)整切割深度；切割運動平穩(wěn)、振動小、速度高；工作臺可進行90度往返擺動末實現(xiàn)X、Y向的雙向切割。此設備采用PLC作為主控制系統(tǒng),抗干擾能力強、故障率低；觸摸屏作為機器參數(shù)及切割參數(shù)輸入的人機界面,信息豐富；按鈕按鍵及腳踏開關作為切割操作面板。 玻璃切割機的切割方式:切割頭進行低振動X向運動,由左向右單向切割；工作臺作精確的Y向切割間距進給運動,并可進行精確的90度往返擺動,實現(xiàn)X、Y雙向切割。基板防置及對位方式:按規(guī)定輸入切割數(shù)據(jù)后,基板的放置位置就由機器確定下來,將基板對位標記放入視場即可。
 

圖2 橫河永久磁鐵式DD馬達與伺服型DD馬達扭矩曲線比較
      羅升橫河DD馬達結構與性能特點LCD玻璃切割設備使用DD馬達作為切割玻璃的旋轉驅動具有以下特點。
1.間隙誤差被消除普通的傳動機構由于有減速機、聯(lián)軸器、齒輪、皮帶或絲杠等中間環(huán)節(jié),間隙誤差是肯定無法避免的,尤其是對于長時間運轉所造成的機械磨損更是無法補償。DD馬達恰恰能很好的解決以上的問題,由于DD直接驅動的安裝方式,誤差被減為最少；而且它的伺服特性也可以隨時修正誤差,達到最理想的控制精度。
2.高解析度和高定位精度DYNASERV DD馬達選配的編碼器分辨率很高,DM1A的解析度為4,096,000PPR,電器控制精度高,已經(jīng)超過普通伺服的控制精度幾個個數(shù)量級。由于制作相當精密,最終的絕對精度控制一般可以達到15s以內(nèi),如圖1所示。
3.高剛性,結構緊湊,使用效率高DD馬達的剛性很強,與負載結合后特性很硬,對于其驅動器要求更高。     

       新型DYNASERV驅動器可以提供在線增益調(diào)試和共振濾波。橫河DD馬達的定子是永久磁鐵,可以產(chǎn)生恒定磁場,在單位電流下能夠產(chǎn)生最大的扭矩輸出。羅升橫河DD馬達和輸出同等扭矩的伺服型DD馬達相比,電功率消耗低,發(fā)熱量少。在低速下能夠保持恒定扭矩輸出,不會產(chǎn)生低速下扭矩的死區(qū),如圖2所示。在停止定位的時候由于永久磁鐵產(chǎn)生的永久磁場,因此能夠在更短的時間內(nèi)實現(xiàn)精確定位,小于20ms的時間可以把位置固定,如圖3所示。馬達中空獨特設計不但減輕了自身慣量,也給客戶提供了更多的安裝形式。組合后的機械結構會更加緊湊,使用效率比較其他方式最高。
 

圖3 定位完成曲線
      電氣控制方法目前LCD玻璃劃片機在平臺旋轉上應用采用PLC控制,即PLC只提供輸入輸出點,在接受到傳感器信號后,輸出一個高電平給DD馬達的驅動器,驅動器通過事先在內(nèi)部設定好的命令,實現(xiàn)旋轉90度、-90度、歸原點運動。下面簡單介紹一下橫河GIII型驅動器是如何實現(xiàn)通過輸入點的不同切換從而實現(xiàn)內(nèi)部指令旋轉功能。
1.在驅動器內(nèi)部編寫運行列表橫河GIII驅動器的運行列表有很多種類。可以在內(nèi)部實現(xiàn)相對位置點到點運行、絕對位置點到點、Homing功能、改變參數(shù)等。通過不同的輸入點編碼的切換,就可以運行不同的table號碼,簡單實現(xiàn)運動控制。LCD切割設備上都是通過table date功能實現(xiàn)。橫河GIII驅動器一共有60組table可以進行任意設置與編輯。以絕對位置點到點為例子,可以設定加、減速類型、加減速時間,運行速度以及目標位置等參數(shù),以符合設備的要求。
2. 輸入點邏輯切換GIII驅動器有12個輸入點可以使用,其邏輯與定義可以任意改變,功能包括 servo-on、start、stop、連續(xù)運行、輸入點選擇等。這里的應用要使用輸入點選擇,即CODE_1、CODE_2、等,根據(jù)需要執(zhí)行的table號碼,比如設定的004號table執(zhí)行的命令是正向旋轉90度,只要設定inpit1、input2、input3,3個輸入點就可以對table選擇進行編碼,004對應的是100,即input3為高電平,其它為低電平,就旋轉了004號table。輸入點servo-on、start、stop也是必不可少的,servo-on之后然后start,這樣就會完成正向900的運行。

        羅升橫河DD馬達使用的GIII驅動器控制性能較強,不需要脈沖定位,直接使用驅動器內(nèi)部的定位指令,外部接受I/O點觸發(fā)。不僅在控制結構上節(jié)省了PLC的脈沖發(fā)出模塊,而且實現(xiàn)了較高的抗干擾能力。完全采用內(nèi)部指令控制,不會出現(xiàn)脈沖丟失的現(xiàn)象,實現(xiàn)了精確定位。總結從世界范圍來看,液晶顯示產(chǎn)業(yè)方興未艾,發(fā)展勢頭正旺。預計今后十年、二十年液晶顯示器都將是平板顯示的主流產(chǎn)品。我國的液晶顯示行業(yè)盡管也走過了十年多,有一定的基礎,但是與先進國家地區(qū)相比,差距還較大。羅升企業(yè)以引進先進技術,提升制造業(yè)水平為使命,最早將DD馬達引進到國內(nèi)LCD設備生產(chǎn)廠商,并形成規(guī)模生產(chǎn),國內(nèi)廠商也在逐步應用此項技術。隨著國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展,越來越多的高新技術被應用到工業(yè)領域。