光学膜片贴合解决方案——
东莞市德派精密机械有限公司是集研发与生产销售自动化精密机械的高科技公司,也是国内第一家致力于自动贴膜机生产厂家。自公司成立以来,公司专注于LCD(液晶平面显示器)和LED(发光二极管)生产设备的创新与研发。截止目前,我们研发出的项目成果包括国内第一台LCD玻璃切割机、国内第一台背光源多工位自动贴膜机、大尺寸光学膜复合贴膜机,自动贴标机、PCB自动分板打孔机、PCB视觉检测机等。
此外,在生产技术中,运动控制是占据很重要的地位。德派机械有限公司自创立以来,致力于在运动控制技术软硬件开发与研究,这些技术在本公司产品中都得到很多的应用和体现。这为本项目开发提供了强有力技术保障。不管是国内第一台LCD切割机的诞生,到现在的多工位自动贴膜机的推出,我们都是走在国内技术的前沿。
中国是世界头号手机和手持视频电子产品生产和消费国,本公司的多工位自动贴膜机,解决了该类产品长期依耐人工作业而导致的效率低下和精度欠高的问题。我们该设备是继日本韩国之后又一家成功开发该产品的中国企业,也填补了我国在自动化设备领域的空白。围绕着提高效力,降低成本的宗旨,在不久的将来本产品必将在市场上得到广泛的应用与欢迎。
项目概述:
德派贴膜机将光学扩散膜、上下增光膜、遮光膜等膜片贴在手机、GPS、MP4等显示屏的LCD背光源模块上,国内现有的贴膜主要依靠人手作业,工作效率极低,贴膜精度不高,且人工操作时手容易碰到膜片,易使膜片变型和受到污染,影响产品质量,合格率低。
本项目开发的自动贴膜机是一种多个工位同时自动工作、能够同时贴多种膜、可自动检测的自动贴膜机,适用于1.5-5.0英寸扩散膜、增光膜、保护膜等自动贴合组立,系统通过8工位精密旋转平台移动作业,具有自动化程度高、定位精准、生产效率高等特点。
本项目应用机械传动和机械加工、图像处理技术、运动控制技术等光机电一体化技术,设计了从膜片的除尘、剥离、整位、送料、定位、叠合整压、自动检测、自动取料输送和计数等多道工序的工艺流程,开发了高分辨率旋转平台及其治具、多轴精密取料机械臂、整位机构、剥膜送料机构、真空吸取压贴机构、离子除静电装置、FFU隔离过滤装置等新型机械传动部件;进行了基于CCD视觉自动检测装置的设计开发,完善贴膜机具有自动检测筛选功能。
控制系统以触摸屏工控机作为上位机,以PLC作为下位机来组成RS232C通信,加强整套多工位生产线管理功能。为了实现贴膜高精度和快速性,进行DD马达系统的设计应用,继续研究步进电机的位置伺服系统升降曲线,根据模型导出初PID控制参数以及完善PLC程序实现,采用软件平台GP-Pro EX对PRO-FACE触摸屏开发了强大的人机界面,实现多工位自动贴膜机的协调运行。
项目已经完成了贴膜机生产工艺、各工位机构及其传动控制等关键技术,相关技术申请四项专利,其中发明专利为“一种可自动检测产品的贴膜机”(申请号201010247688.5)。项目已经制备出样机,经华南国家计量测试中心检测,贴膜机样机运行过程中其贴膜精度在0.02mm内。客户订购的几台样机经试用后,性能稳定,贴膜精度高,工作效率高,大大提高了生产效率和产品合格率。
一、项目总体技术概述
德派多工位自动贴膜机适用于1.5-5.0英寸的 的 扩散膜、增光膜、保护膜的 自动贴合组立,系统通过16工位精密旋转平台移动作业,依次完成产品的 除尘、撕膜、送料、定位、叠合、整压、取料等多道工序。自动化程度高,定位精准、速度快捷生产效率高和 品质稳定等特点。
主要应用于手机、GPS、手持电脑、MP4等产品显示屏的贴合组立和检测上。
机台设计新颖、外型美观、结构合理、操控方便、效率高、品质可靠、性能稳定。选用器材先进,有效填补我国在该领域市场空白。
1、 项目功能结构:
本项目多工位自动贴膜机广泛应用机械传动和机械加工、图像处理技术、运动控制技术等领域技术,集光、机、电于一身。主要由程控马达、模块式PLC、高分辨率旋转平台、多轴精密机械臂、整位机构、压取机构、送料机构,离子除尘装置、FFU隔离过滤装置、人机界面等多部件组成。整机由*台伺服、*个马达、1台高精度DD马达、*个气缸、*套模组等运动机构和若干工件构成。
1) 系统结构复杂,是一台集光机电工控等于一身的产品,几乎集中了所有光电、传动丝杆、伺服、马达、汽缸、PLC、触摸屏等自动化部件。PLC配备400多个IO,共8轴控制,程序共计15000多步;
2) 贴合精度高可以达到正负1丝的精度,采用当今最优异的横河、三菱、安川、SMC等业界最领先的电控和气动产品,所有工件均经过严格检查和测试以确保机台的性能优异;
3) 保质高效:工作效率高是人工的上百倍,且品质可靠。
4) 兼容性强:考虑到不同规格产品尺寸不同,系统设计治具和整位机构均可灵活调整大小,可适应1.5英寸到5英寸的各种规格产品尺寸,几乎含盖市场上常用的手机、GPS、MP4等常用产品。
2、 自动贴膜机的工位结构:
本多工位自动贴膜机共由八个工位组成,分别为:
1) 一工位:上料机构
2) 二工位:离子风除静电装置
3) 三工位:扩散膜贴合机构
4) 四工位:上增光膜贴合机构
5) 五工位:下增光膜贴合机构
6) 六工位:保护膜贴合机构
7) 七工位:CCD视觉检测机构
8) 八工位:压取成品出料机构
9) 旋转平台:DD马达承载旋转平台作业运行
3、 主要技术参数:
1) 16分度8工位旋转工作台,便于产品换型切换,采用高精度DD马达驱动旋转。
2) 叠膜速度 3inch以下3s每片3inch~5inch 4s每片;
3) 叠膜精度±0.05mm
4) 适用产品范围:3inch~5inch
5) 机器外观尺寸:2600*1700*2200mm
6) 电源:AC 220V 功率:4.8KW 气源:6KG
4、 机器的性能特点:
1) 用户可根据不同的工艺要求设置相应的真空吸附力,移载速度,膜上料速度等参数,调节方便,提高了整个运动系统的叠合效率。
2) 可适应1.5英寸到5英寸的各种尺寸。
3) 用知名PLC,具有强大方便的运动控制功能,再配以伺服电机,提高了整个运动系统的定位精度。
4) 运动平稳,操作灵活,具有多个安全限位传感器,提高了设备的安全性能。
5) 具有手动,半自动,自动三种状态,用户可根据需要选择手动,半自动或自动状态。
6) 关键部件如PLC,导轨,丝杆,伺服电机等均选用进口元件,使系统具有高精度,高可靠性的特点。