玻璃切割机控制系统及视觉系统的开发

论文摘要

随着液晶显示技术的迅速发展，薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器（TFT-LCD）由于具有出色的色彩饱和度、色还原能力和较高的对比度，已经成为信息显示领域的主导技术和研究开发的热点。近年来，TFT-LCD占据高端平板显示器的市场份额正在迅速增加，但是TFT-LCD的制造还存在着工艺过程复杂和良品率不太高的缺点，特别是切割/裂片工序，在许多面板厂还是影响产品良品率的主要因素之一。本文对TFT-LCD制造过程中的切割/裂片工序的关键设备液晶玻璃自动切割机进行了详细的研究,以液晶玻璃切割工艺流程为基础，对液晶玻璃切割机的控制系统实现的关键技术进行深入的比较和剖析，选择了最合适的方案并给出了详细的说明。本系统以IPC为开发平台，采用面向对象开发的Visua1Basic6.0高级语言，增强了程序的可读性、可靠性和可维护性,实现了玻璃切割机的七轴联动，同时采用了机器视觉自动定位系统，大大提高了系统的切割精度。本文提出了基于机器视觉的自动切割对位系统，根据实际工程的需要，选择合适的硬件，搭建合理的机器视觉系统，并给出了具体的系统组成结构及其工作流程。在先进的开发平台上，结合液晶玻璃切割控制系统，对图像采集卡进行二次开发，设计定位算法，为了验证定位算法的性能和效果，本文对系统进行了实验，实验结果表明，该定位系统达到了预期目标。通过对视觉系统的开发应用，实现了液晶玻璃的自动对位，为高精度切割系统奠定了一定的基础。通过本项目研究，成功研制开发出了国内首台适用于LCD G4.5代线面板的切割设备，填补了我国中大尺寸TFT-LCD玻璃切割设备领域的空白，对我国的LCD产业发展具有积极的推动作用。在论文最后，对整个论文的工作进行了总结，并指出进一步研究探索的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 市场与行业分析
• 1.2 国内外技术对比
• 1.3 研究的内容、目的和意义
• 第二章 ZFD-900 TFT-LCD 玻璃切割机工作原理及结构
• 2.1 液晶显示器及其制造工艺流程简介
• 2.2 玻璃切割工艺介绍
• 2.3 玻璃切割原理
• 2.4 工艺参数对玻璃切割影响
• 2.4.1 工艺参数对纵向裂纹的影响
• 2.4.2 工艺参数对横向裂纹的影响
• 2.5 玻璃切割机的结构组成
• 2.5.1 整机外形
• 2.5.2 主要部件结构、功能及工作原理
• 2.6 机器设计性能特点及指标
• 2.7 本章小节
• 第三章 控制系统硬件设计
• 3.1 控制系统任务
• 3.2 控制系统电气硬件设计
• 3.2.1 总体设计
• 3.2.2 硬件选型及参数
• 3.3 机器视觉系统设计
• 3.3.1 机器视觉的概念
• 3.3.2 机器视觉的工作原理
• 3.3.3 机器视觉的基本组成
• 3.3.4 机器视觉的设计要点
• 3.3.5 机器视觉方案
• 3.4 可靠性设计
• 3.5 本章小节
• 第四章 控制系统软件设计
• 4.1 软件系统组成
• 4.1.1 软件结构功能
• 4.1.2 人机交互界面设计
• 4.2 软件流程控制
• 4.2.1 初始化控制
• 4.2.2 自动运行控制
• 4.3 视觉系统坐标标定与计算方法
• 4.3.1 标定的概念
• 4.3.2 标定分类
• 4.3.3 标定坐标系和标定方法
• 4.3.4 玻璃切割机坐标系的标定转换
• 4.4 定位测量分析
• 4.5 本章小节
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间的研究成果