一種玻璃貼合裝置的設(shè)計(jì).doc

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一種玻璃貼合裝置的設(shè)計(jì) 摘要：隨著觸摸屏的大量應(yīng)用，玻璃貼合技術(shù)受到了更多的重視。根據(jù)目前的玻璃貼合中的先進(jìn)機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)出一款能快速簡(jiǎn)便的實(shí)現(xiàn)玻璃貼合裝置。在設(shè)計(jì)中，機(jī)構(gòu)利用點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、校正機(jī)構(gòu)和貼合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)玻璃的貼合。其中，為了玻璃貼合中良品率的提高，采用噴射點(diǎn)膠和CCD光學(xué)校正來(lái)實(shí)現(xiàn)玻璃的快速貼合。 關(guān)鍵字：觸摸屏 玻璃貼合 光學(xué)校正 快速貼合 Abstract：As the Touch-screen is widely applied, Glass bonding technology has been paid more attention. According to the current advanced mechanism of glass bonding, designed a method for achieving bonding glass fast and easy. This design use dispensing mechanism, rotation mechanism, the correction mechanism and bonding mechanism to achieve bonding glass. In which used jet dispensing and CCD optical correction to achieve rapid bonding of glass in order to improve the yield rate of bonding glass. Key Word：Touch-screen Glass Bonding Optical correction Fast-bonding 1.玻璃貼合裝置的設(shè)計(jì)背景 隨著近幾年來(lái)觸控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，廣泛應(yīng)用于我們?nèi)粘Ｉ罡鱾€(gè)領(lǐng)域，如手機(jī)、媒體播放器、導(dǎo)航系統(tǒng)、數(shù)碼相機(jī)、電器控制、醫(yī)療設(shè)備等等。但是隨著觸摸屏的大量應(yīng)用，觸控廠商都遭遇到一個(gè)相同的問(wèn)題，那就是多點(diǎn)觸控面板的良品率不易提升，在玻璃鍍膜以及貼合等制程方面，良品率的提升相當(dāng)困難，所以貼合技術(shù)已成為決定質(zhì)量的關(guān)鍵，但是目前國(guó)內(nèi)的貼合技術(shù)，繁瑣復(fù)雜，在貼合的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生兩塊玻璃不能正確對(duì)中、玻璃貼合效率不高等問(wèn)題。在玻璃鍍膜以及貼合等制程方面，良品率的提升相當(dāng)困難，所以貼合技術(shù)已成為決定質(zhì)量的關(guān)鍵。在目前國(guó)內(nèi)CF項(xiàng)目中，采用的玻璃貼合裝置存在較大的貼合誤差，在貼合的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生兩塊玻璃不能正確對(duì)中、玻璃貼合效率不高等問(wèn)題。 為了解決玻璃貼合過(guò)程中碰到的一系列問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)手段，設(shè)計(jì)出一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、使用方便的玻璃貼合機(jī)，可以確保兩塊玻璃之間能夠正確對(duì)中、準(zhǔn)確貼合，并且提高玻璃貼合的效率。 2.玻璃貼合裝置的總體分析 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該玻璃貼合裝置包括機(jī)架機(jī)構(gòu)、點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、校正機(jī)構(gòu)、貼合機(jī)構(gòu)。 圖1 玻璃貼合裝置的總體圖 根據(jù)圖1的序號(hào)安排，序號(hào)1為X軸驅(qū)動(dòng)單元，序號(hào)2為Y軸驅(qū)動(dòng)單元，序號(hào)3為Z軸驅(qū)動(dòng)單元，序號(hào)4和序號(hào)15為玻璃厚度測(cè)量?jī)x，序號(hào)5為點(diǎn)膠頭，序號(hào)6為玻璃治具，序號(hào)7為電機(jī)，序號(hào)8為旋轉(zhuǎn)軸，序號(hào)9為玻璃板，序號(hào)10為ITO板，序號(hào)11為XYZ精密對(duì)位平臺(tái)，序號(hào)12為X軸驅(qū)動(dòng)單元，序號(hào)13為Y軸驅(qū)動(dòng)單元，序號(hào)14為ITO板治具。 圖2 貼合裝置的3D示意圖 所述機(jī)架機(jī)構(gòu)處于玻璃貼合裝置的下部，所述點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)連接于機(jī)架上方，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接于機(jī)架中部，所述校正機(jī)構(gòu)包括玻璃厚度測(cè)量?jī)x，VCR裝置，XYO精密對(duì)位平臺(tái)，分別固定于機(jī)架的對(duì)應(yīng)位置，所述貼合機(jī)構(gòu)主要部分是玻璃板治具Y軸驅(qū)動(dòng)單元，固連在機(jī)架側(cè)面。 圖3玻璃貼合的流程 基于上述流程進(jìn)行分析，貼合裝置在整個(gè)的工作中，讓玻璃板和ITO板能夠準(zhǔn)確的貼合，當(dāng)玻璃板（9）被玻璃板治具（6）上的真空吸盤(pán)吸附后，點(diǎn)膠頭（5）通過(guò)X軸驅(qū)動(dòng)單元（1）、Y軸驅(qū)動(dòng)單元（2）、Z軸驅(qū)動(dòng)單元（3）的協(xié)同運(yùn)動(dòng)將光學(xué)膠涂均勻在玻璃板（9）上，同時(shí)玻璃厚度測(cè)量?jī)x（4、15）測(cè)量玻璃板（9）和ITO板（10）的厚度。驅(qū)動(dòng)電機(jī)（7）動(dòng)作，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸（8）的轉(zhuǎn)動(dòng)，并同時(shí)帶動(dòng)玻璃板治具（6）翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)角度為180°。VCR（15）分別讀取玻璃板（9）和ITO板（10）的水平位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，控制XYO精密對(duì)位平臺(tái)（11）調(diào)整ITO板（10）的水平位置，將ITO板與玻璃板在水平方向的投影重合。Z軸驅(qū)動(dòng)單元（16）運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)玻璃板治具（6）慢慢向ITO板治具（14）移動(dòng)，根據(jù)玻璃厚度測(cè)量?jī)x（4、15）所測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算出移動(dòng)的距離，完成最終的玻璃板貼合動(dòng)作。 3.點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的分析 點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的功能是在ITO板和玻璃板之間應(yīng)用專(zhuān)門(mén)的設(shè)備添加專(zhuān)用的玻璃貼合膠水。在膠水注入的過(guò)程中，要求膠水能均勻涂抹在ITO板和玻璃板的表面。對(duì)此，在貼合裝置中，點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)需要設(shè)計(jì)兩個(gè)點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)，在整個(gè)貼合裝置的上部設(shè)計(jì)出點(diǎn)膠玻璃板的點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)，在下部設(shè)計(jì)出點(diǎn)膠ITO板的點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)。 3.1點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的點(diǎn)膠方式 根據(jù)觸摸屏的點(diǎn)膠精度和規(guī)格，在設(shè)計(jì)時(shí)采用噴射式點(diǎn)膠方式。此點(diǎn)膠方式是非接觸式點(diǎn)膠，精度高，膠線寬且容易控制。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展，非接觸噴射式點(diǎn)膠技術(shù)在速度、質(zhì)量、成本和應(yīng)用范圍上都有很高的優(yōu)勢(shì)。 （1）速度和生產(chǎn)效率：高噴射率多達(dá)每秒 200點(diǎn)、無(wú)Z軸移動(dòng)現(xiàn)象、“在空中”噴射要求各滴涂點(diǎn)之間無(wú)停動(dòng)現(xiàn)象、要求高度校準(zhǔn)工作更少、防止膠體拉絲的無(wú)針頭式退回技術(shù)，生產(chǎn)效率可提高至100%。 （2）質(zhì)量和可靠性：高點(diǎn)膠精度、較小的浸濕范圍、圓形均勻的滴涂點(diǎn)、提高了膠水涂抹密封效果；另外無(wú)接觸試噴膠無(wú)芯片刮傷的現(xiàn)象、無(wú)滴液現(xiàn)象、無(wú)引線損傷現(xiàn)象，大大提高產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。 （3）成本及良品率：消耗部件極易快速地進(jìn)行清洗、且使用壽命長(zhǎng)成本較低，同時(shí)良品率達(dá)99.9%以上。 （4）靈活性及應(yīng)用范圍：多種形式的應(yīng)用，底部填充、表面涂料及包封、芯片沾貼、圍堰狹小空間結(jié)構(gòu)內(nèi)部的噴膠。 3.2點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式 根據(jù)整個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)玻璃板的點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)包括點(diǎn)膠頭、X軸驅(qū)動(dòng)單元、Y軸驅(qū)動(dòng)單元、Z軸驅(qū)動(dòng)單元。負(fù)責(zé)ITO板的點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)包括X軸驅(qū)動(dòng)單元、Y軸驅(qū)動(dòng)單元。在貼合裝置的設(shè)計(jì)中，采用螺旋點(diǎn)膠的方式進(jìn)行整個(gè)玻璃板的表面點(diǎn)膠。 鑒于玻璃貼合的流程規(guī)劃，玻璃板在點(diǎn)膠之后需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將點(diǎn)膠面旋轉(zhuǎn)至下端面，此時(shí)，應(yīng)該注意空間的避讓與合理安排，在上部的點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)中設(shè)計(jì)出Z軸驅(qū)動(dòng)單元，實(shí)現(xiàn)在玻璃板點(diǎn)膠完成后的空間安排。 圖4 點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的三維示意圖 圖4中，序號(hào)1表示的是400行程的電動(dòng)缸，構(gòu)成X軸驅(qū)動(dòng)；序號(hào)2為點(diǎn)膠頭；序號(hào)3為200行程的電動(dòng)缸，構(gòu)成Z軸驅(qū)動(dòng)；序號(hào)4為200行程的電動(dòng)缸，構(gòu)成Y軸驅(qū)動(dòng)。 在設(shè)計(jì)時(shí)，采用FED全新的ValveMate 7100控制器完成單個(gè)點(diǎn)膠閥的控制。通過(guò)系統(tǒng)控制，通過(guò)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)間來(lái)控制點(diǎn)膠量。實(shí)際中，膠點(diǎn)的大小取決于多種因素，包括流體壓力、閥門(mén)行程、 噴嘴尺寸和閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)間，其中閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)間是對(duì)膠量控制的最主要手段。EFD ValveMate 7100控制器能夠快速方便調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)啟的時(shí)間，其時(shí)間增量小至0.001秒。它無(wú)需耗時(shí)進(jìn)行程序編制或關(guān)掉生產(chǎn)線進(jìn)行機(jī)械調(diào)節(jié)就可以完成各種復(fù)雜的流程控制。 圖5 EFD ValveMate 7100控制器的控制原理 EFD ValveMate控制器的特點(diǎn)是利用微處理器電路對(duì)點(diǎn)膠量進(jìn)行非常精確的控制。無(wú)需停機(jī)就可在線對(duì)點(diǎn)膠量進(jìn)行初始設(shè)定，設(shè)定管路和閥的清洗功能，并且快速方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)。ValveMate控制器安裝操作簡(jiǎn)單，與PLC及其他設(shè)備的連接也很方便。收到開(kāi)始循環(huán)的信號(hào)后，ValveMate的微處理器就可以接收和調(diào)節(jié)點(diǎn)膠液體的數(shù)量，在循環(huán)結(jié)束時(shí)，ValveMate會(huì)發(fā)出過(guò)程已完成的信號(hào)。 4.翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的分析 根據(jù)貼合裝置的運(yùn)動(dòng)流程，點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的動(dòng)作完成后，需要對(duì)上部的玻璃板進(jìn)行180°旋轉(zhuǎn)，使ITO板的點(diǎn)膠面面向下部的玻璃板，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的貼合動(dòng)作。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的功能主要是實(shí)現(xiàn)整個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)，且要配合下一步貼合機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，于是采用了小型電機(jī)帶動(dòng)整個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。 圖6翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的三維示意圖 從圖5的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)三維圖中，序號(hào)1表示的是電機(jī)，為翻轉(zhuǎn)單元的驅(qū)動(dòng)單元；序號(hào)2為翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的框架；序號(hào)3為ITO治具；序號(hào)4為旋轉(zhuǎn)軸。其中，旋轉(zhuǎn)軸4與框架2由軸承進(jìn)行連接，便于相對(duì)位置的轉(zhuǎn)動(dòng)。 在設(shè)計(jì)中，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)要保證翻轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定與快速。在電機(jī)上會(huì)安裝有光電編碼器，將電機(jī)翻轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)的脈沖信號(hào)進(jìn)行采集，反饋到PLC，經(jīng)過(guò)計(jì)算，確保翻轉(zhuǎn)角度的誤差。 設(shè)計(jì)采用的是三菱的高精度電機(jī)，精度為7微分，經(jīng)過(guò)減速器，計(jì)算出翻轉(zhuǎn)后的角度誤差為±0.07°，且在設(shè)計(jì)中在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)架上會(huì)安裝有傳感器進(jìn)行翻轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)，確保翻轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)定的180°。 5.校正機(jī)構(gòu)的分析 5.1校正機(jī)構(gòu)的原理 由“機(jī)器視覺(jué)”和“運(yùn)動(dòng)控制”組成的“影像伺服”技術(shù)，才能夠達(dá)到的視覺(jué)精密對(duì)位，如今已是觸控制程設(shè)備必須依賴(lài)的關(guān)鍵技術(shù)。此技術(shù)不僅對(duì)位精準(zhǔn)，而且比人工校正的方式快上數(shù)百倍以上。本設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)是用先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)采集上、下玻璃的MARK點(diǎn)位置（即VCR機(jī)構(gòu)校正），使用IPD模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算，通過(guò)PLC程序控制完成自動(dòng)對(duì)位功能，圍繞著影像伺服精密對(duì)位技術(shù)，仍有一些關(guān)鍵技術(shù)存在需突破的瓶頸，包括對(duì)位方法、影像處理、同動(dòng)補(bǔ)償、標(biāo)記對(duì)位、制程整合、系統(tǒng)整合等。 光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD鏡頭進(jìn)行物體的檢測(cè)，系統(tǒng)采用了雙視覺(jué)定位整合技術(shù)。設(shè)備對(duì)加工貼合的上下基板都采用了影像辨識(shí)，然后采用專(zhuān)用算法對(duì)兩個(gè)不同坐標(biāo)系內(nèi)的基板位置進(jìn)行整合運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果調(diào)整下基板位置，保證了基板的貼合精度，避免了以往設(shè)備采用僅對(duì)下基板采用影像辨識(shí)定位而無(wú)法糾正上基板的來(lái)料誤差和機(jī)械定位誤差。 圖7 CCD視覺(jué)原理圖 5.2校正機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu) 在整個(gè)貼合機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的點(diǎn)膠動(dòng)作完成后，電機(jī)帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)180°翻轉(zhuǎn)，使玻璃板的點(diǎn)膠面翻轉(zhuǎn)朝下，便于下一步的動(dòng)作，使玻璃板與ITO板的點(diǎn)膠面進(jìn)行貼合。但是根據(jù)機(jī)械誤差的存在 ，整個(gè)機(jī)構(gòu)的加工誤差和機(jī)械原件的安裝誤差，上部玻璃板和下部ITO板不可能在翻轉(zhuǎn)后能進(jìn)行完全的重合。此時(shí)，需要對(duì)下部的ITO板進(jìn)行細(xì)微的精密調(diào)整，使上下兩塊貼合的面板能盡量的重合在一起。 在校正機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，采用VCR測(cè)量進(jìn)行ITO板和玻璃板之間的間隙測(cè)量和位置對(duì)準(zhǔn)。在玻璃板下方安置XYZ精密平臺(tái)對(duì)下方的ITO板進(jìn)行空間XYZ位置的微調(diào)，使其與上面的玻璃板能在XY方向上能做到最大限度的重合，提高玻璃貼合的精度。 圖8 校正機(jī)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu) 圖8為精密調(diào)整機(jī)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)，序號(hào)1為頂升氣缸，序號(hào)2為導(dǎo)向軸，序號(hào)3為精密平臺(tái)，序號(hào)4為連接平臺(tái)。在校正機(jī)構(gòu)的動(dòng)作指令中，當(dāng)VCR測(cè)量時(shí)，ITO板與玻璃板在空間的方位出現(xiàn)偏差時(shí)，精密平臺(tái)會(huì)進(jìn)行XY方向上的精微調(diào)整，待VCR確認(rèn)完成后，頂升氣缸會(huì)收到指令，頂起整個(gè)平臺(tái)，完成下一步的貼合流程。 6.貼合機(jī)構(gòu)的分析 貼合動(dòng)作是整個(gè)貼合裝置流程的最后一步，在完成貼合動(dòng)作時(shí)，需要將上方的玻璃板和下方的ITO板進(jìn)行貼合。設(shè)計(jì)時(shí)，將整個(gè)玻璃板治具向下運(yùn)動(dòng)，ITO治具向上運(yùn)動(dòng)，完成貼合動(dòng)作。 圖9 貼合機(jī)構(gòu)的三維圖 從圖9中，序號(hào)1為精密滑軌，在貼合中使整個(gè)貼合平臺(tái)在Z方向上能盡量減小誤差來(lái)進(jìn)行貼合，和圖9中的導(dǎo)向軸的功能是同樣的；序號(hào)2為貼合電機(jī)的安裝底座；序號(hào)3為貼合機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)部件——滾珠絲杠；序號(hào)4為連接平臺(tái)；序號(hào)5為貼合裝置的框架。 在貼合裝置收到貼合的指令后，固定在底座上的貼合電機(jī)提供動(dòng)力，滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，活棱上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)整個(gè)連接平臺(tái)向下進(jìn)行貼合動(dòng)作。同時(shí)，位于底部精密調(diào)整平臺(tái)下方的頂升氣缸也向上運(yùn)動(dòng)，使整個(gè)ITO板治具向上頂起，完成玻璃板與ITO板的貼合動(dòng)作。 7.貼合裝置的節(jié)拍性計(jì)算 7.1點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的節(jié)拍計(jì)算 根據(jù)整個(gè)貼合裝置的工序規(guī)劃，在點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)上考慮點(diǎn)膠工序的節(jié)拍。在設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)設(shè)整個(gè)點(diǎn)膠開(kāi)始到完成的時(shí)間不超過(guò)10s。 點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)從三維圖中可以分析出其XYZ驅(qū)動(dòng)方式，在驅(qū)動(dòng)原件的選擇上，選擇的是FESTO的電動(dòng)缸，型號(hào)為DNCE-40-400-LAS-H，其為400行程的電動(dòng)缸（如圖4所示）；型號(hào)為DNCE-32-200-LAS-H，行程為200的電動(dòng)缸（如圖4所示）。 根據(jù)FESTO的電動(dòng)缸特性，DNCE-40-400-LAS-H電動(dòng)缸的數(shù)據(jù)參數(shù)如下表所示： 表1 電動(dòng)缸的數(shù)據(jù)參數(shù) 根據(jù)表中的詳細(xì)數(shù)據(jù)，得知選用的電動(dòng)缸的最高移動(dòng)速度為2m/s，在安裝之初，設(shè)定電缸移動(dòng)速度為0.01m/s。貼合裝置貼合的玻璃和ITO板的尺寸為82mmx54mm，在點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，即可根據(jù)選用的電動(dòng)缸運(yùn)行參數(shù)計(jì)算出光學(xué)膠鋪滿(mǎn)整個(gè)玻璃面所需要的時(shí)間。 根據(jù)公式，在時(shí)間計(jì)算中，假設(shè)Z軸驅(qū)動(dòng)下降的距離為150mm，使用時(shí)間為 當(dāng)Z軸驅(qū)動(dòng)到達(dá)指定位置時(shí)，X軸和Y軸驅(qū)動(dòng)會(huì)根據(jù)設(shè)定的程序完成整個(gè)表面的點(diǎn)膠工作。設(shè)定程序?yàn)橄萗軸方向整體涂膠，X軸分步點(diǎn)膠的步驟進(jìn)行表面點(diǎn)膠。將整個(gè)X軸分為10步，整個(gè)Y軸點(diǎn)膠完成需要，當(dāng)整個(gè)表面點(diǎn)膠完成需要，因此，總的點(diǎn)膠時(shí)間為，在點(diǎn)膠的整個(gè)動(dòng)作中，時(shí)間滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)合理。 7.2翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的節(jié)拍驗(yàn)算 在整個(gè)貼合裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程重，翻轉(zhuǎn)是基于整個(gè)貼合裝置的空間計(jì)算和效率計(jì)算，在設(shè)計(jì)中考慮了采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式。 在設(shè)計(jì)的原件選擇上，我們選用伺服電機(jī)，此電機(jī)的功率為200W，選用的減速器的減速比為1:10。在運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為100r/min，經(jīng)過(guò)減速器后，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速為10r/min，計(jì)算出翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)完成動(dòng)作需要的時(shí)間。 在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，所使用的時(shí)間小于1s，在設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)實(shí)際情況，可適當(dāng)?shù)臏p小伺服電機(jī)的功率大小，這樣就能適當(dāng)?shù)臏p小旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，加大旋轉(zhuǎn)時(shí)間，此外還利用了傳感器和光電編碼器對(duì)翻轉(zhuǎn)精度進(jìn)行微調(diào)和校正，預(yù)定翻轉(zhuǎn)時(shí)間為 在執(zhí)行翻轉(zhuǎn)指令時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，根據(jù)圖5所示的三維圖中，ITO板治具隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。為了保證旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，動(dòng)力原件采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且根據(jù)固定于旋轉(zhuǎn)軸的傳感器確定旋轉(zhuǎn)角度，保證角度為180°，確保玻璃板的點(diǎn)膠面能從正上方旋轉(zhuǎn)到正下方。 7.3校正機(jī)構(gòu)的節(jié)拍計(jì)算 圖 10 校正機(jī)構(gòu)的控制原理圖 根據(jù)貼合裝置的設(shè)計(jì)，校正機(jī)構(gòu)的主要校正原件為精密平臺(tái)。根據(jù)PLC的操作結(jié)構(gòu)，CCD機(jī)器視覺(jué)的反應(yīng)時(shí)間小于1s，精密平臺(tái)的調(diào)整時(shí)間為，整個(gè)光學(xué)校正的時(shí)間為。 7.4貼合機(jī)構(gòu)的節(jié)拍計(jì)算 在貼合機(jī)構(gòu)的組成中，滾珠絲杠是主要的運(yùn)動(dòng)單元，電機(jī)是動(dòng)力單元。在原件選擇上，選用的電機(jī)的額定功率為2000w，額定轉(zhuǎn)速為2000r/min，減速器的減速比為1:15，經(jīng)過(guò)減速器的減速后，輸入到滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速為133.3r/min，選用的滾珠絲杠的螺距為3.6mm。 其中，v為提升平臺(tái)的提升速率，T為旋轉(zhuǎn)周期，f為滾珠絲杠螺距。 滿(mǎn)足提升裝置的速度要求，因此設(shè)計(jì)合理。 7.4貼合裝置的總結(jié)拍 貼合裝置在運(yùn)行時(shí)，主要工作機(jī)構(gòu)為點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、校正機(jī)構(gòu)和貼合機(jī)構(gòu)。根據(jù)上述節(jié)拍計(jì)算。點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)的節(jié)拍為，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的節(jié)拍為，校正機(jī)構(gòu)的節(jié)拍為，貼合機(jī)構(gòu)的節(jié)拍為，在玻璃貼合后，需要對(duì)玻璃基板和ITO板進(jìn)行外力擠壓過(guò)程，使兩塊板能更緊密的貼合，設(shè)定擠壓貼合時(shí)間為，整個(gè)的響應(yīng)節(jié)拍為。根據(jù)現(xiàn)代化的生產(chǎn)節(jié)奏，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)設(shè)節(jié)拍，因此整個(gè)貼合裝置的節(jié)拍設(shè)計(jì)合理。 8.結(jié)論 根據(jù)玻璃貼合的裝置要求，設(shè)計(jì)出一款能快速準(zhǔn)確進(jìn)行ITO板和玻璃板貼合的裝置。在設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)出點(diǎn)膠機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行ITO板和玻璃板的表面點(diǎn)膠；設(shè)計(jì)出了翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，進(jìn)行玻璃板點(diǎn)膠之后的表面旋轉(zhuǎn)，使點(diǎn)膠面相互重合；設(shè)計(jì)出校正機(jī)構(gòu)進(jìn)行下部ITO板的細(xì)微調(diào)整，使上下兩塊板能準(zhǔn)確的貼合在一起；設(shè)計(jì)出貼合機(jī)構(gòu)，使ITO板和玻璃板能快速穩(wěn)定的進(jìn)行貼合。設(shè)計(jì)出貼合裝置后，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，ITO板和玻璃板貼合過(guò)程中穩(wěn)定快速，滿(mǎn)足液晶生產(chǎn)線要求。 9.參考文獻(xiàn) [1] 劉永平,陳禎,芮執(zhí)元等.高速空心滾珠絲杠副動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)平臺(tái)的研發(fā)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2013,(4):114-116,120.DOI:10.3969/j.issn.1001-3997.2013.04.036. 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