液晶基板研磨機工作臺氣路系統優化改造

任曉金

鄭州旭飛光電科技有限公司

1 概述

液晶玻璃基板是TFT-LCD的主要制程原料，是一種高精密透明的電子零件，制造技術長期以來被國外壟斷。近幾年國內企業通過自主創新，打破國外技術封鎖，實現了液晶玻璃基板的批量生產。液晶玻璃基板研磨機主要用于將切割好的玻璃基板進行各邊角的研磨處理，消除玻璃基板切割后造成的邊部微小掉片及微小裂紋，避免裂紋向玻璃內部的擴散[1]。

某型G5液晶玻璃基板研磨機在業內多家企業生產試運行期間，均發現工作臺真空主管路內在真空吸著時有小股水流的現象，工作臺數顯真空壓力表都因進水遭受不同程度損壞，真空泵儲氣罐有積水現象，甚至因積水嚴重導致真空泵損壞，嚴重影響到正常的生產運行。針對這一問題，對氣路進行優化改造，同時優化電磁閥動作時序，徹底解決了真空氣路積水帶來的一系列設備問題。

2 現有氣路系統

2.1 工作原理分析

某型G5液晶玻璃基板研磨機研磨工作臺氣路系統如圖1所示，研磨機共設有3個工作臺，分別為1#、2#、3#工作臺。圖1為其中一個工作臺示意圖。每個工作臺由兩塊吸附臺條組成，每塊吸附臺條上有4個抽真空孔，玻璃基板被放置在工作臺上，研磨之前有噴水管噴水對玻璃進行預濕潤滑和初步清洗。

當玻璃基板被研磨機夾爪放置在工作臺上時，電磁閥3、4打開，電磁閥1、2、5關閉，氣路中通入真空，將玻璃吸附在工作臺上，然后研磨機對玻璃基板進行研磨。氣路中的水汽通過水氣分離器被分離，研磨完畢后，設備處于正常運行狀態且工作臺上無玻璃時，電磁閥1、2、5打開，電磁閥3、4關閉，氣路通入壓縮空氣將水氣分離器及管路中的水排出。

圖1

2.2 存在的問題

由于玻璃在傳送過程中為減少摩擦及研磨粉塵漂浮，研磨機不斷對玻璃進行噴水，進行潤滑和沖洗，因此玻璃表面殘留水較多，在工作臺上進行真空吸附時，將過多水吸進氣路系統中，水汽分離器只能分離出少部分水。更多的水被管路帶進真空泵，同時滲入真空壓力表，導致真空泵和壓力表損壞。甚至真空泵因積水導致損壞，嚴重影響到正常的生產運行。

3 氣路改造方案及原理分析

3.1 氣路改造方案

原氣路存在的問題在于不能有效地將真空管路的水分離出來，導致設備損壞。針對研磨機真空管路進水問題，我們根據設備動作，制定出研磨機真空排水改造方案。改造方案如圖2。

圖2

在原氣路僅有一個水汽分離器基礎上增加兩路獨立的真空排水裝置。通過改變工作臺臺條吹氣及儲水罐排水時間達到真空管路無水的目的。研磨機原工作臺氣路增加儲水罐1、2，并通過電磁閥控制。進行真空吸著動作時，從工作臺條吸入真空管路內的水存入儲水罐中。工作臺上無玻璃時，真空關閉，利用壓縮空氣將工作臺條、儲水罐、過濾器及氣管內的水排出。通過電磁閥對排水時間進行控制。

3.2 工作原理分析

（1）當設備處于正常運行狀態且工作臺上存在玻璃時，電磁閥3、4打開，其余均關閉。利用真空將玻璃吸附在工作臺上，進行研磨動作。此時，真空管路內的水存入儲水罐1中，水汽過濾到水氣分離器中。

（2）設備處于正常運行狀態且工作臺上無玻璃時，電磁閥1、2、5、6打開，其余關閉。利用壓縮空氣將儲水罐1、水氣分離器及管路中的水排出。

（3）當設備處于待機狀態且工作臺上有玻璃時，電磁閥3、8打開，其余關閉，水存入儲水罐2中。每隔5分鐘，電磁閥2、7打開，其余關閉，儲水罐2 進行排水動作。

3.3 特點與優勢

（1）對于研磨機工作臺來說，用水量大，原有氣路排水功能弱，改造后的氣路彌補了這一缺陷。

（2）改造后的氣路，對正常工作狀態與待機狀態進行了區分，滿足不同工作狀態排水的需要，使氣路功能更加完善。

4 改造效果

解決了研磨機工作臺真空管路積水問題，消除了研磨機正常運行時真空泵儲氣罐積水的隱患。改造前，研磨機正常運行三周，真空泵停泵排水及維護2.5個小時。改造后，研磨機正常運行工作臺真空管路無積水，真空泵正常維護與保養。

5 結束語

對于液晶基板研磨機的改造，現有的資料及所做的工作都不多，其原因在于此類設備基本全部依靠進口，國內相關制造企業基本處于空白。其次由于改造成本、安裝精度等方面原因，有些改造方案在生產中沒有得到實施或推廣，對于整機的改造更是很少涉及。本文介紹的研磨機工作臺氣路的改造方案，成本低、安裝方便，已在我公司的G5液晶玻璃基板研磨機上進行了改造，效果良好，可為國內相關企業的生產和改造提供參考和借鑒.

[1]馮振華,白變香. LCD玻璃研磨機的工藝探討[J].電子工藝技術，2010,31（2）：110-111