光电显示玻璃基板间隔纸取纸装置优化_吴亚平.pdf

年第 卷第期 ：收稿日期：；收到修改稿日期：作者简介：吴亚平（），男 ：光电显示玻璃基板间隔纸取纸装置优化吴亚平，方红义，陈涛涛，林海峰 晶科能源（肥东）有限公司，肥东 ；芜湖东旭光电科技有限公司，芜湖 摘要：光电显示玻璃基板作为 显示面板制程的基础组成部分，其重要性日渐突出。而间隔纸作为玻璃基板之间的间隔物，在玻璃基板的包装过程中也是不可或缺。对当前的取纸装置进行改进优化，解决了纸盒运动过程中的磨损、间隔纸静电以及多纸问题，使其满足生产、品质方面的需要。关键词：光电显示玻璃基板；成品间隔纸；取纸吸盘；取纸装置中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（），；，：，：；光电显示玻璃是当前 面板的重要组成部分，因制作中要求玻璃基板具有低静电、超高洁净度等特性，因此玻璃基板之间的间隔纸也需要具有低静电、高洁净度等特点。一包正常的间隔纸和纸盒重量在 ，由于尺寸较大，需要多人共同操作：将包装好的间隔纸放入纸盒内，并推动纸盒运动至指定位置，然后取纸吸盘将间隔纸从纸盒中吸起，当取纸机器人接收到取纸信号后通过取纸夹爪将间隔纸抓起，待间隔纸完全离开纸盒后取纸吸盘在伺服电机运动下返回，再进行下一次取纸动作，从而完成一次循环。由于目前成品间隔纸和纸盒质量较重，且滑轨和传输轮为不锈钢材质，在运动过程中易产生金属粉末，该粉末随第 卷第期玻璃搪瓷与眼镜着气流运动落到待使用的间隔纸上，间隔纸放置在玻璃基板之间会对玻璃基板板面洁净度造成一定影响。在实际生产过程中，由于间隔纸自身的静电问题，经常出现多张间隔纸粘附在一起的问题，对取纸吸盘取纸造成一定的困扰；且由于取纸机器人夹爪不易识别多纸，容易出现两张玻璃基板之间存在多张间隔纸，因此在客户端取片过程中易发生因取纸后多纸导致的破片问题。针对不同客户端，所使用的间隔纸类型也存在差异性，经常出现取纸吸盘取纸掉纸的问题，影响生产效率。因此需要对当前的取纸装置进行改进优化，解决纸盒运动过程中的磨损、成品间隔纸静电以及取纸掉纸问题，使其满足生产、品质方面的需要。光电显示玻璃基板间隔纸取纸装置现状 光电显示玻璃基板间隔纸取纸装置简介随着 显示技术应用日渐广泛，光电显示用玻璃基板的需求日渐扩大，间隔纸作为玻璃基板不可或缺的间隔物，重要性不言而喻。由于 玻璃基板的尺寸为 ，所使用的间隔纸尺寸一般为 ，为确保原纸浆在切割过程满足所需要的尺寸和洁净度，一般情况下间隔纸厂商单独裁切间隔纸，可确保纸张的齐整，并以每包 张单独包装；正常情况下 玻璃基板所使用的间隔纸重量是 克张，每包间隔纸的重量约 公斤，再加上纸盒重量，其总重量约 公斤。目前的取纸装置主要包括纸盒装置、取纸吸盘、支撑架和取纸机器人等部分，如图所示。人工放置间隔纸时需四人捏住一包间隔纸的个角部，缓慢将间隔纸放置至纸盒内，通过前、后、左、右定位确保整包间隔纸的整齐度，通过滑轨和纸盒上的传输轮缓慢推动纸盒，最终移动至指定位置待用。接到取纸信号后，取纸吸盘通过伺服电机带动向下缓慢移动，将单张间隔纸吸起，取纸机器人将取纸吸盘上的间隔纸取出，根据信号指示移动至指定位置，完成一次取纸动作。间隔纸取纸装置很好地满足了取纸机器人取纸需求，提高了生产效率，确保正常生产顺序，为玻璃基板的正常包装做好准备工作。图光电显示玻璃基板间隔纸取纸装置示意图 存在的问题在实际生产过程中，纸盒包括纸盒支撑架、定位、传输轮以及滑轨。滑轨和传输轮均为金属材质，由于纸盒整体较重，传输轮与滑轨之间长时间的相互运动摩擦会导致磨损产生金属粉末，而金属粉末随着空气气流运动会粘附在间隔纸上；由于间隔纸作为玻璃基板之间的间隔物会对玻璃基板造成污染，而金属粉末对液晶面板的制程影响严重，因此需要杜绝滑轨和传输轮运动过程中产生金属粉末。不同部件（或物质）之间自身原子核对电子的束缚力不同，或者说对电子有不同的亲疏特性。当两种不同部件（或物质）密切接触时，疏电子一方对电子的束缚力较弱，一些电子就会穿过交界面附着到亲电子一方的表面，这种电子转移的结果会在交界面上形成一个双电层。这时如果两种部件（或物质）迅速分离，疏电子一方由于失去电子而带正电，亲电子一方由于得到电子而带负电。在间隔纸裁切厂裁切过程中纸张与各玻璃搪瓷与眼镜 年月运动部件直接接触，在玻璃基板整个包装期间也与各种零部件直接接触，由于各零件之间带电不一致，在运动过程中会产生摩擦，导致产生静电。而目前一般所使用的 成品间隔纸的尺寸较大，且单张厚度较薄约，重量较轻（约 克张），因此在取纸过程中会产生多张间隔纸因静电问题同时被吸起，造成多纸问题，平均每包间隔纸在实际生产过程中多纸的发生频次在左右，如果不及时发现和处理，会造成客户端实际取片过程中因多纸问题导致破片，影响生产，引起客户投诉。客户端根据自身取纸机器人的取纸能力，对成品间隔纸的类型有不同的需求。目前在 玻璃基板的生产过程中主要使用 光面间隔纸和 毛面间隔纸两种，但两种间隔纸存在克重、厚度、抗张强度以及平滑度性能参数的差异性（详见表），导致在实际生产过程中经常出现取纸吸盘在吸起间隔纸期间出现掉纸问题，发生概率在 左右，对生产效率造成一定的影响。表不同类型 间隔纸性能参数对比序号性能参数 光面间隔纸 毛面间隔纸质量 厚度 抗张强度（）横纵 平滑度 正 反 间隔纸取纸装置的改进 改进纸盒装置部分部件的材质为了解决纸盒装置中传输轮与滑轨长时间磨损产生金属粉末的问题，将现有的不锈钢传输轮与滑轨改为耐磨损的尼龙传输轮。由于尼龙材质在抗拉伸和耐磨方面具有极为优异的性能，降低了纸盒在上纸过程中长时间磨损产生的金属粉末随气流漂浮至间隔纸上的风险，确保了产品品质。尼龙材质与不锈钢传送轮材质对产品性能的影响如表所示。表尼龙材质与不锈钢传送轮材质对产品性能影响材质不锈钢尼龙传送轮运动时，周边 内 环境颗粒数 使用寿命年相比不锈钢材质传送轮，尼龙材质传送轮磨损量小，洁净度高，但使用寿命低。为了保证产品品质，应优先选用洁净度高的材质，并定期（年）更换，保证尼龙传送轮的传送性能。改进间隔纸取纸装置结构为了减少上纸过程中的磨损、间隔纸静电以及不同类型间隔纸取纸掉纸问题，需要对间隔纸取纸装置结构进行适当改造，实现多功能使用。纸盒装置减小磨损如图所示，为了减少纸盒在上纸过程中的磨损问题，需要将安装在纸盒上的传输轮安装至纸盒支撑架上，并使用万向轮，使其具备上纸定向传输的功能，减少传输轮的运动，从而降低纸盒装置各部件之间的运动磨损。间隔纸装置除静电在纸盒前端增加离子风棒装置（见图），通过对离子风棒吹出的压缩空气（）进行电离，使气体带有正负电荷，中和经过离子风棒吹扫区域内的间隔纸表面电荷，实现去除纸张表面静电的作用。在纸盒间隔纸第 卷第期玻璃搪瓷与眼镜图纸盒装置传输部件改进示意图两侧增加导电旋转轮，及时导出各运动部件运动过程中产生的正负电荷。通过导电旋转轮和离子风棒的配合使用，有效地解决了间隔纸静电问题，改善前后对比效果如表所示。图间隔纸取纸除静电装置改进示意图表改善前后因间隔纸表面静电导致的取纸带纸发生率及生产效率变化项目改善前改善后取纸带纸发生率占比 生产效率影响 减少间隔纸装置取纸掉纸由于不同类型的间隔纸克重、厚度、抗张强度以及平滑度性能参数的差异，导致取纸吸盘吸纸过程中存在掉纸问题。为了确保吸盘质量和使用需求，不同客户使用不同直径的取纸吸盘。一般情况下，当客户需要 毛面间隔纸时，取纸吸盘只采用 品牌 直径的小吸盘。当客户需要 成品光面间隔纸时，纸张各项性能参数均不同程度的增加，纸张之间吸附力强，取纸吸盘采用 品牌 直径的小吸盘取纸时容易发生掉纸；若将现有的取纸吸盘最边缘位置吸盘尺寸更改为直径的大号吸盘，同时在取纸两侧各增加一个吹气装置（见图），吹气装置的鸭嘴口中心与纸张保持一个平面吹气，使上下间隔纸之间分离，就可以解决取纸掉纸问题，可满足不同类型的间隔纸取纸需求，且每次切换不同类型间隔纸时，产线本身需要进行停机更换纸张，期间只需换下左右侧吸盘，吹气装置由 控制电磁阀开启，不影响生产效率。结语通过对光电显示玻璃基板间隔纸取纸装置中纸盒装置部分部件材质和零部件运动方式进行改进，显著玻璃搪瓷与眼镜 年月图间隔纸装置取纸掉纸装置改进示意图降低了纸盒零部件之间的磨损，解决了上纸过程中因磨损产生的金属粉末问题。通过改进除静电和取纸掉纸装置，解决了实际生产过程中的取纸带纸、多纸、掉纸等问题。通过对间隔纸取纸装置的整体改进，不仅解决了日常生产取纸过程中影响生产效率和品质，同时也避免了对后面客户端生产的影响，杜绝客户投诉，提高生产效率，确保产品品质，提升客户满意度。参考文献：盛广智，许华应，刘孝严，等 中国古今工具书大辞典 长春：吉林人民出版社，菅义夫 静电手册 北京：科学出版社，中国科学院化学研究所 铸型尼龙 编写小组铸型尼龙 化学、工艺、性能、应用北京：科学出版社，李青，李赫然，吴亚平 上纸装置和玻璃基板包装系统：中国，林海峰，陈涛涛，吴亚平 玻璃基板包装纸盒：中国，（上接第 页）通道本体绝缘不良气泡通道绝缘不良气泡的主要成分是，部分为，少量为。由于通道本体绝缘原因，玻璃液会发生轻微的电离作用，所以气体成分中含有少量的。通道本体绝缘不良气泡样品气体成分如表所示。表通道本体绝缘不良气泡样品的气体成分样品编号直径压强 气体成分的体积百分比 结语气泡缺陷作为液晶玻璃基板的主要缺陷之一，常成为影响产品质量和制约产线效率提升的重要因素。通过长期的生产实践和不断地总结分析，按照气泡的产生原因，将气泡缺陷分为澄清气泡、搅拌桶结晶掉落气泡、搅拌棒卷入气泡、二次气泡和通道本体绝缘不良气泡。通过气泡形态、分布等外部特征，可快速初判气泡的种类，借助气泡成分分析等技术手段判定气泡的类型，进而分析气泡的产生原因，有助于快速有效地解决气泡缺陷，降低气泡缺陷对产品质量的影响。参考文献：李青，王世岚，周波，等无碱高铝硼硅酸盐玻璃澄清工艺研究现代化工，（）：韩复兴对电极熔炉压延微晶玻璃气泡问题的答疑佛山陶瓷，（）：