本文介紹了LCD生產(chǎn)工藝流程,玻璃劃片機(jī)的構(gòu)架、技術(shù)特點(diǎn),以及羅升橫河DD馬達(dá)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),適合于LCD玻璃激光劃片機(jī)的應(yīng)用,并且展望了LCD設(shè)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(shù),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(dāng)前LCD液晶顯示器正處于發(fā)展的鼎盛時代,技術(shù)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(dāng)前的TFT-LCD(薄膜晶體管)。LCD現(xiàn)已發(fā)展成為技術(shù)密集、資金密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。液晶顯示器主要由ITO導(dǎo)電玻璃、液晶、偏光片、封接材料(邊框膠)、導(dǎo)電膠、取向?qū)?、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(jìn)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(fù)定位精度測量
       LCD玻璃劃片機(jī)介紹玻璃切割機(jī)是用于切割玻璃基板的自動化設(shè)備。此設(shè)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(shè)置調(diào)整切割深度；切割運(yùn)動平穩(wěn)、振動小、速度高；工作臺可進(jìn)行90度往返擺動末實(shí)現(xiàn)X、Y向的雙向切割。此設(shè)備采用PLC作為主控制系統(tǒng),抗干擾能力強(qiáng)、故障率低；觸摸屏作為機(jī)器參數(shù)及切割參數(shù)輸入的人機(jī)界面,信息豐富；按鈕按鍵及腳踏開關(guān)作為切割操作面板。 玻璃切割機(jī)的切割方式:切割頭進(jìn)行低振動X向運(yùn)動,由左向右單向切割；工作臺作精確的Y向切割間距進(jìn)給運(yùn)動,并可進(jìn)行精確的90度往返擺動,實(shí)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(jī)器確定下來,將基板對位標(biāo)記放入視場即可。
 

圖2 橫河永久磁鐵式DD馬達(dá)與伺服型DD馬達(dá)扭矩曲線比較
      羅升橫河DD馬達(dá)結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)LCD玻璃切割設(shè)備使用DD馬達(dá)作為切割玻璃的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動具有以下特點(diǎn)。
1.間隙誤差被消除普通的傳動機(jī)構(gòu)由于有減速機(jī)、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(yùn)轉(zhuǎn)所造成的機(jī)械磨損更是無法補(bǔ)償。DD馬達(dá)恰恰能很好的解決以上的問題,由于DD直接驅(qū)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(dá)到最理想的控制精度。
2.高解析度和高定位精度DYNASERV DD馬達(dá)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(dāng)精密,最終的絕對精度控制一般可以達(dá)到15s以內(nèi),如圖1所示。
3.高剛性,結(jié)構(gòu)緊湊,使用效率高DD馬達(dá)的剛性很強(qiáng),與負(fù)載結(jié)合后特性很硬,對于其驅(qū)動器要求更高。     

       新型DYNASERV驅(qū)動器可以提供在線增益調(diào)試和共振濾波。橫河DD馬達(dá)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(dá)和輸出同等扭矩的伺服型DD馬達(dá)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(shí)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(dá)中空獨(dú)特設(shè)計(jì)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(jī)械結(jié)構(gòu)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(jī)在平臺旋轉(zhuǎn)上應(yīng)用采用PLC控制,即PLC只提供輸入輸出點(diǎn),在接受到傳感器信號后,輸出一個高電平給DD馬達(dá)的驅(qū)動器,驅(qū)動器通過事先在內(nèi)部設(shè)定好的命令,實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)90度、-90度、歸原點(diǎn)運(yùn)動。下面簡單介紹一下橫河GIII型驅(qū)動器是如何實(shí)現(xiàn)通過輸入點(diǎn)的不同切換從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部指令旋轉(zhuǎn)功能。
1.在驅(qū)動器內(nèi)部編寫運(yùn)行列表橫河GIII驅(qū)動器的運(yùn)行列表有很多種類?？梢栽趦?nèi)部實(shí)現(xiàn)相對位置點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)行、絕對位置點(diǎn)到點(diǎn)、Homing功能、改變參數(shù)等。通過不同的輸入點(diǎn)編碼的切換,就可以運(yùn)行不同的table號碼,簡單實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制。LCD切割設(shè)備上都是通過table date功能實(shí)現(xiàn)。橫河GIII驅(qū)動器一共有60組table可以進(jìn)行任意設(shè)置與編輯。以絕對位置點(diǎn)到點(diǎn)為例子,可以設(shè)定加、減速類型、加減速時間,運(yùn)行速度以及目標(biāo)位置等參數(shù),以符合設(shè)備的要求。
2. 輸入點(diǎn)邏輯切換GIII驅(qū)動器有12個輸入點(diǎn)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(yùn)行、輸入點(diǎn)選擇等。這里的應(yīng)用要使用輸入點(diǎn)選擇,即CODE_1、CODE_2、等,根據(jù)需要執(zhí)行的table號碼,比如設(shè)定的004號table執(zhí)行的命令是正向旋轉(zhuǎn)90度,只要設(shè)定inpit1、input2、input3,3個輸入點(diǎn)就可以對table選擇進(jìn)行編碼,004對應(yīng)的是100,即input3為高電平,其它為低電平,就旋轉(zhuǎn)了004號table。輸入點(diǎn)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(yùn)行。

        羅升橫河DD馬達(dá)使用的GIII驅(qū)動器控制性能較強(qiáng),不需要脈沖定位,直接使用驅(qū)動器內(nèi)部的定位指令,外部接受I/O點(diǎn)觸發(fā)。不僅在控制結(jié)構(gòu)上節(jié)省了PLC的脈沖發(fā)出模塊,而且實(shí)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(shí)現(xiàn)了精確定位?？偨Y(jié)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(yù)計(jì)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(chǔ),但是與先進(jìn)國家地區(qū)相比,差距還較大。羅升企業(yè)以引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),提升制造業(yè)水平為使命,最早將DD馬達(dá)引進(jìn)到國內(nèi)LCD設(shè)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(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,越來越多的高新技術(shù)被應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域。