气浮传输系统中玻璃基板变形研究

发布时间：2020-07-16 07:18

【摘要】：随着液晶玻璃基板生产线不断升级,玻璃基板的尺寸越来越大,厚度越来越薄。从第7代线开始,气浮支承传输逐步取代滚轮支承传输,成为新一代液晶玻璃基板光学自动检测仪器中的一项关键技术。液晶玻璃基板在线检测过程中对玻璃板在垂直方向上的变形量有严格的要求,本文主要从以下两个方面进行研究,首先对气浮支承下的液晶玻璃板变形进行理论分析,进而研究气浮平台的参数对变形的影响。文中基于弹性薄板的小挠度弯曲理论和流体润滑理论对气浮支承下的液晶玻璃板变形进行理论分析,推导了液晶玻璃薄板在吹吸喷嘴作用下的最大挠度计算公式。通过分析玻璃基板单元,可知最大挠度出现在玻璃基板单元的中心,并与毛细管排布间距的四次方成正比。通过Fluent对液晶玻璃基板气浮支承系统进行仿真,得到了不同喷嘴孔间距下的载荷分布以及玻璃基板最大变形处受到载荷的准确值,综合考虑玻璃板的最大变形量要求、气膜面的压力分布状况及经济性,可以得到气膜单元上通孔的横向间距范围。在理论研究的基础上,给出了一组采用气浮支承传输的液晶玻璃基板光学检测仪器的喷嘴布置参数:喷嘴的合理间距应处于20~25mm之间。利用Workbench流固耦合仿真软件对气浮平台支承下的单个玻璃基板进行建模仿真,详细研究了供气压力(正压和负压)、毛细管长度、气腔长度对玻璃基板变形的影响,考虑不同情况下气膜面的压力分布及质量流量,实现对气浮平台进行优化设计。设计了一种新型的供气模式,即提高纵向中心负压孔的压力。仿真结果显示玻璃基板的变形以及气膜面的压力分布都要明显优于原有的供气模式。在理论研究和仿真分析基础上,对气浮平台的结构进行了工程优化设计,试制了原理样机。通过对液晶平板显示屏自动光学检测仪原理样机气浮支承系统的检测,可知当设备稳定运行时玻璃基板的变形及气膜面压力的稳定性均达到项目要求。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ171.1
【图文】：

可弯曲,屏幕

第 7 代生产线以上采用传输装置的都是滚轮传输，、平稳性差以及变形量大等缺点。从第 7 代线开始，以气浮承传输是当前国际上新一代液晶玻璃基板光学自动检测仪器。气浮支承因其无接触、低摩擦、高精度广泛应用于超精密有均化误差的作用，使得整个气浮系统具有很高的稳定性。板检测精度的提高包括检测方案的优化以及降低检测误差。检测方式为人工肉眼翻查缺陷检测方式，人眼进行玻璃基板很低、需要的人力成本高。基于数字图像处理的自动光学检速度快等优点，逐步取代了人工肉眼翻查缺陷检测方式。液，平面刚度很低。玻璃板在 Review 显微成像中，显微镜头小，微米甚至更小范围的抖动或工件垂直方向上的变形，都象发生。随着三星 S6 edge 的推出，柔性屏幕逐渐进入人们熟知，如图 1.1 所示，其轻巧、便携等优点为人们所期待，将到来。可折叠显示屏的厚度非常薄，极易变形，所以玻璃学检测精度的影响显得尤为突出，甚至导致玻璃基板的破裂

通孔,阵列,气浮平台,玻璃基板

高产品的良品率提出了很大的挑战。玻璃基板的弯曲变形响，如何在玻璃基板变形满足光学检测的前提下，提高气，都将是未来液晶显示屏产业必须解决的问题。究问题简介同的供气方式，气浮平台分为正压供气式气浮平台和正负，由于正负压同时供气式气浮平台是一种适用于高精度、因此本文来源项目中选用的是正负压同时供气式气浮平台气浮板单元连接排列而成，每块气浮板单元上设置有毛细管与负压通气孔交替排列，如图 1.2 所示。气浮平台与待运稳定厚度的气膜，气浮力与玻璃基板的重力处于平衡状态膜将玻璃基板浮起，玻璃基板在两侧驱动机构（直线电机移动。本文采用气浮台的分块设计、组合安装和分区域控节的方法，可以在减小压缩空气的消耗的同时，保证了正基板抖动，实现准确测量。

示意图,边界条件,示意图,微分方程

2)43(3zhz （2.1薄板弯曲变形微分方程应力边界条件 qzzh /2( )以及以上公式可以求解出薄板小挠度理论面的微分方程：qxxyyD D ()442244422 （2.1式（2.12）中：12(1)23 EhD ，称为抗弯刚度。边界条件求解公式（2.12）的挠曲线微分方程，必须配有边界条件。本节以矩形来说明如何列出边界条件。如图 2.1，设板的边 x=0 为简支边，边 y=，边 x=a 以及 y=b 为自由边。

【参考文献】