劉向勇， 秦 輝， 王佳利

（中電科風(fēng)華信息裝備股份有限公司， 山西 太原 030024）

引言

近年來，智能手機正逐漸普及，大屏手機在市場上更受消費者青睞；車載娛樂系統(tǒng)不斷升級，液晶屏的使用能夠讓駕駛?cè)藛T更方便地操縱車輛；飯店、商場等公共場所也都投入更多的電子顯示設(shè)備來給顧客提供更便捷的服務(wù)。這些都推動了電子行業(yè)的迅速發(fā)展，同時也對LCD液晶顯示屏的技術(shù)以及需求量都有了更高的要求。玻璃切割機作為液晶顯示屏生產(chǎn)過程中最重要的設(shè)備之一，其發(fā)展趨勢也必定是更加高效及智能的。自動檢測處理機構(gòu)在切割機中的應(yīng)用，可以有效檢測經(jīng)過切割之后的單片液晶屏的合格情況，從而極大地提高單片液晶屏的生產(chǎn)效率。

1 切割斷裂生產(chǎn)線概述

如圖1所示，切割斷裂生產(chǎn)線主要由一個上料機構(gòu)、四個移栽部件、兩個切割部件、兩個斷裂部件、兩個翻轉(zhuǎn)搬運部件以及一個檢測處理機構(gòu)相互連接構(gòu)成。此設(shè)備主要是用于把TFT-LCD、TP大板玻璃經(jīng)劃線切割、切縫斷裂、傳送檢測等步驟，處理成多個單片玻璃下料并傳送給后續(xù)設(shè)備。根據(jù)TFT、TP生產(chǎn)工藝的要求，來料大板玻璃經(jīng)上料機構(gòu)被放置到切割部件一上，對玻璃的A面進行切割。然后移栽部件一把玻璃轉(zhuǎn)移到翻轉(zhuǎn)搬運部件一上，玻璃隨之被翻轉(zhuǎn)180°，并放置于斷裂部件一上，玻璃從背面進行切縫斷裂。之后玻璃被移栽部件二轉(zhuǎn)載到切割部件二，對玻璃B面重復(fù)前面切割、斷裂的步驟[1-2]。然后大板玻璃被處理成單片玻璃，通過移栽部件四轉(zhuǎn)載到單片拾取機構(gòu)上（如圖2所示），此機構(gòu)再分片

拾取每片玻璃并傳送給檢測處理機構(gòu)。最終把玻璃下料給后續(xù)設(shè)備，進行清洗、打磨等系列工序。

圖1 切割斷裂生產(chǎn)線流程圖

圖2 單片拾取機構(gòu)

2 單片玻璃的檢測處理

正常情況下，經(jīng)過切割斷裂之后，相鄰的兩塊玻璃之間、廢邊條與玻璃的端子連接區(qū)域之間都會自動分離，但是由于靜電、黏合膠殘留等原因，被切割斷裂之后的玻璃端子面會粘連著廢邊條（如圖3和圖4所示）。如果廢邊條不能從端子區(qū)域清除出去，在隨著玻璃流到下游設(shè)備的過程當(dāng)中，一方面會磨損端子區(qū)域，造成玻璃報廢；另一方面，廢邊條可能隨時從端子區(qū)域掉落到下游設(shè)備，造成機器故障。因此，單片玻璃在被切割斷裂之后必須進行廢邊條處理[3]。

如下頁圖5所示，是裝在圖2單片拾取機構(gòu)上的廢邊條處理部件。分片拾取頭拾取單片玻璃，然后移動到風(fēng)刀區(qū)域當(dāng)中，風(fēng)刀開啟，廢邊條在風(fēng)力作用下與玻璃脫離，掉到下方的廢料收集盒。之后分片拾取頭再把玻璃移栽到如圖6所示的檢測緩存?zhèn)魉蛶稀?/p>

圖3 經(jīng)切割、斷裂處理之后的單片玻璃橫截面示意圖

圖4 大板玻璃被處理成單片玻璃示意圖（橫截面）

圖5 廢邊條處理部件

圖6 檢測下料機構(gòu)

檢測下料機構(gòu)的功能是緩存被搬運過來的單片玻璃，對玻璃的廢邊條是否脫落進行檢測。如果廢邊條完全脫離，下料拾取機構(gòu)把玻璃移栽到后續(xù)設(shè)備；如果廢邊條依然遺留在玻璃上，則被視為不合格品并傳送到下料緩存機構(gòu)，等待人工處理。由于玻璃的端子區(qū)域可能設(shè)計在長邊側(cè)，也可能在短邊側(cè)，或者同時存在于長邊側(cè)和短邊側(cè)，所以應(yīng)該對玻璃的兩個方向進行檢測。

如圖7所示，玻璃隨著前端的緩存?zhèn)魉蛶П惠斔偷讲Ａы斊疠喗M上，玻璃頂起輪組隨之上升，玻璃在被對位之后，激光檢測器掃描玻璃端子區(qū)域。玻璃的端子區(qū)域有無廢邊條，存在著高度差，激光檢測器通過計算這個高度差來判別廢邊條是否脫落。

這套檢測處理機構(gòu)在運行當(dāng)中暴露出一些問題：

圖7 玻璃頂起部件

1）下料速率慢，每片玻璃的下料平均時間約9.6s。

2）風(fēng)刀吹玻璃端子區(qū)域的廢邊條，難以掌握廢邊條的掉落軌跡，會劃傷玻璃端子，造成殘次品。

3）檢測輸送部件過于復(fù)雜，難以進行維護以及部件調(diào)節(jié)。

4）更換玻璃尺寸時，需要調(diào)節(jié)玻璃廢邊條檢測位置，玻璃頂起部件的位置往復(fù)性不精確，造成激光檢測器的錯檢。實際運行中的錯檢率約為15%。

3 新一代檢測處理機構(gòu)

如圖8所示是新一代的檢測處理機構(gòu)。其中，單片拾取機構(gòu)依然保留，主要針對檢測下料部件做出了大的改動。分片拾取頭把單片玻璃移栽到拾取中轉(zhuǎn)臺上，隨后玻璃又被拾取機器人放到廢邊條處理機構(gòu)的工作區(qū)域（如圖9所示）。此時，廢邊條在玻璃端子下方。機器人移動單片玻璃，使玻璃的廢邊條正好落在真空吸附部件上，然后真空開啟，廢邊條被吸住，拾取機器人向上移走玻璃，廢邊條與玻璃隨著上下分離。之后，旋轉(zhuǎn)氣缸帶動吸附部件轉(zhuǎn)動，把廢邊條吹到下方的廢邊收集盒中。

圖8 新的檢測處理機構(gòu)

圖9 廢邊條處理部件

玻璃經(jīng)廢邊條處理之后，被拾取機器人放到翻轉(zhuǎn)部件上。然后，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)翻轉(zhuǎn)180°，并把玻璃放置于檢測中轉(zhuǎn)臺上，使玻璃端子區(qū)域面朝上，便于檢測廢邊條是否脫落。下料機器人末端裝有廢邊條檢測器，可以利用廢邊條脫落與否的高度差給出判別信號：如果廢邊條依然遺留，機器人直接拾取并放入圖中所示的不良品緩存區(qū)里。經(jīng)檢測確定可以的玻璃，機器人把其下料到后續(xù)設(shè)備。

與上一代檢測下料機構(gòu)相比，新機構(gòu)有以下優(yōu)點：

1）下料速率快，每片玻璃的下料平均時間約6 s。

2）使用吸附的方式使廢邊條與玻璃脫離，有效避免了廢邊條劃傷端子區(qū)域的可能性。

3）使上一代機構(gòu)里37個電機簡化到13個電機，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，便于日常清潔與維護。

4）檢測玻璃的廢邊條是否脫落時，玻璃處于固定的平臺之上，使激光檢測器可以穩(wěn)定地對玻璃進行檢測。實際運行中的錯檢率約為1%。

5）減少了玻璃搬送過程中與其他部件（皮帶、平臺）接觸的次數(shù)，降低了玻璃表面被劃傷的概率。

[1] 孫立蓉，李亞麗.AMLCD基板玻璃切割條件的選擇[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報，2005，23（4）：103-107.

[2] 李亞利，張方輝.TFT—LCD切割裂片工藝參數(shù)探討[J].液晶與顯示，2006（1）：43-44.

[3] 呂沫，張飛特，王建花.TP玻璃切割工藝研究[J].電子工藝技術(shù)，2014，35（4）：242-245.