背光源膜片吸取装置的设计

Design of Vacuum Chuck in Backlight Used to FetchedOptical FilmGA0 Yan。WANG Chun，LI Li(Taiyuan FenghHa Information-equipment CO.，LTD.，Taiyuan 030024，China)Abstract：Backlight production mainly rely on manual to completion，this situation restrict greatly onreducing production cost.Machine production to replace manual production has become the inevitabledirection of development.This paper mainly discusses the design process of fetching device inbacklight production equipment BLU Automatic Lamination Machine，determined the optimal schemeof the production process.At the same time，this paper solves some technical problems，for example，precise positioning，antistatic，no damage and SO Oil。

Keywords：Backlight；Fetching device；Mechanical arm；Vacuum chuck近年来，背光源产业伴随着平板显示器特别是液晶显示器的发展逐步形成了规模。我国-跃成为背光源的第-大生产基地。在人力资源紧缺的压力下，背光源由人工生产向自动化生产大步迈进。由于膜片品种繁多，精确度要求高，其贴附过程是最耗费人力和时间的，也是最难控制其质收 稿 日期 .203-02-21量的。自动 BLU叠片机”是-种能同时满足高精度和高效率要求的新型 自动化膜片贴附设备，在生产过程中，背光源膜片从送料平台到定位平台的运送是靠机械手臂完成，运送时，膜片的取放需要 自动完成。通常机械手臂利用程序控制采用夹、拉等方式进行取放物品，而夹、拉的力量是不能精- 电 子 工 业 董 用 设 备 电子专用设备研制确控制。由于膜片较薄，表面容易损伤，取放时要保证膜片的完好无损是-个技术难题。因此，该设备设计了可以精确控制力量的负压吸取方式来取放膜片，这种方式继承了传统机械手臂自动取放物品的高效、精准等优点，又具有结构简单的特点。该结构采用新型抗静电材料加工制作，可以精确取放膜片，并能够用于高洁净度的空间，具有十分广阔的应用前景。

1 相关工艺介绍在 自动 BLU叠片机 中，膜片从卷料上剥离后，通过移载臂运送，将其从送料平台取放至定位平台并进行定位，是-个全 自动的过程。由于膜片软、雹易产生静电，在多种因素制约下要实现取放这个动作，目前主要有以下几种方式：(1)夹取方式，控制气缸的动作来完成；(2)采用硅胶真空吸笔的吸取方式；(3)铝质吸头贴附泡棉的吸取方式；(4)采用抗静电尼龙材料制作吸头的吸取方式。

这几种吸取方式分别具有以下特点：方式 1：机械化程度高，但气缸运动呆板，夹取的力量无法精确控制，易损伤膜片。

方式 2：结构简单，静电小，但吸盘采用硅胶材料，吸起后不易放下且易压伤膜片。

方式 3：铝质吸头成本较低，但海棉的静电较大，易移位。

方式 4：结构简单，材料较软不易损伤膜片 ，且静电校显然，在 自动运送过程中宜采取方式 4来实现膜片的取放动作。

2 吸取装置的结构设计在自动 BLU叠片机中，为了提高生产效率，机械手臂按照双臂结构设计，如图 1、图 2所示。

生产工艺要求膜片不能有丝毫损伤，在整个生产过程中接触面须尽量小，为此，设计了点接触吸头，每个点上设计了固定柱，以达到放下膜片时不移位，为能够适应不同膜片的尺寸，制作了不同图 1 取料 机械 手臂图 2 吸取 装 置结构 示意 图大小的吸头，如图3所示∮触面仅仅是固定柱的圆柱截面，并在固定柱上开凶，负压发生器产生的负压气流通过凶将膜片吸起，如图4所示。采用压力显示器来监测膜片受到的压力大小，起到精确控制吸取力量的作用。由于膜片的作用不同，采用的加工材料和加工工艺也不同，导致了同尺寸膜片厚度和质量不等的情况。为了使用更加安全，设计时进行了大量的采样和检测，选取了常用膜片中较薄的-种进行实验。使得在接触最少的前提下可以稳定地将膜片吸起。

通过实验可得出，当负压值在 15 kPa时，可将膜片吸起并且无形变。

将膜片准确无误地放在半成品中除了要保证机械运动的动作精度要达到要求外，吸头放置膜片时的稳定性也是重要因素。吸头将膜片放下时，加入真空破坏，这是-个短暂吹气的过程。吹气易将膜片吹偏，导致移位现象，所 以在吹气的时候需要-个固定装置将膜片固定在指定位置上且保持膜片的完好。设计如图5、图6、图 7、图 8所示。固定柱在吸取膜片时收回，在放下膜片时落下。

电子专用设备研制 电 子 工 业 苣 用 设 备 -图 3 吸取装 置图 4 固 定 柱图 5 膜 片放 下 1图 6 膜片放 下 2在选取材料时充分考虑了材料密度，加工性能以及防静电能力，以保证在最少增加负压值的情况下能够将膜片及固定柱都吸起 。放下时则要求固定柱的自身质量可将膜片压下且不伤及膜片图 7 膜片吸取 l气流方向图 8 膜 片吸取 2表面。更不能因为静 电将膜片带起。因固定柱尺寸较小，加工时很难达到精度要求，为了节约成本减少加工产生的不合格品，在尺寸精度上通过放大名义尺寸来达到配合的实用性。

3 结束语本文讨论了如何用负压吸头装置使机械手臂将膜片精确且完好无损地运送、取放。通过对膜片进行受力分析，选取最优值进行结构设计。同时采用固定柱自身重力作用，在放置时确保膜片不移位不粘连。与其它自动取放装置进行比较，该装置具有结构简单，材料新颖，精度高和控制方便等优点。