PLC在液晶显示面板模组FPCbonding机台的应用_开题报告

一、文献综述

TFT-LCD，Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，即薄膜晶体管液晶显示屏，1973年，日本夏普公司利用液晶显示生产的计算器实现了商业化应用。1983年，日本精工用TFT—LCD技术研制出第一台2英寸微型彩色液晶电视。1985年，日本东芝研制出第一台使用液晶显示器的笔记本电脑，开启了TFT-LCD显示技术的工业化进程。从LCD计算器开始，日本企业根据市场需要，先后攻克了生产设备、工艺技术、原材料等一系列技术难题，形成了企业链，实现了液晶显示技术的产业化，推动了世界液晶工业的形成。目前TFT-LCD技术已广泛应用于电视、显示器、车载显示屏、平板电脑、手机、手表等等我们的日常生活和工作之中。

在TFT-LCD的制造过程中，其中一道关键的工艺FPC Bonding制程，即将FPC 按照一定的时间、温度、压力，结合ACF的导电和固化作用，将FPC于液晶面板牢固的结合在一起，再通过FPC与主板连接，从而达到控制液晶显示屏的显示及画面切换动作。这其中有几点关键的工艺要求：

ACF贴附的时间0~1sec、温度100℃、压力80N，参数设置不对，导致ACF贴附不上面板或提前固化的问题

FPC mark、与液晶面板mark、对位的精度要求在±8um范围内

FPC本压的时间5sec、温度180±10℃、压力192N±10N

随着计算机技术、PLC技术、工业自动化的不断发展进步，这样的FPC bonding生产设备，在国外也经历了三个时代的跨越。第一代主要为人工作业，由大量继电器、接触器控制的复杂设备，设备控制系统复杂，生产效率低，精度低。第二代引入中小型PLC控制的半自动人工作业，大大降低了控制系统的复杂程度，生产效率和精度也有所提高。第三阶段引入大型PLC控制的全自动化设备，自动上料、自动识别、自动检测、自动对位，大大提高了生产效率及bonding精度。日本企业在该行业的设备制造时间较早，市场份额较高的主要是Panasonic、YKT、shibaura三家日企，设备很多方面会从现场人员使用的角度设计，集成化程度较高，技术相对成熟，但是价格也相对昂贵。

国内企业在21世纪初期进入TFT-LCD行业的设备制造，起步较晚，主要有联得装备、鑫三立、九天、太原风华等企业，由初期的仿造，慢慢加入自己的创新，经过十几年的发展，也在逐步替代日企设备，取得了不错的成绩。但是，与日本设备相比，仍存在一下几个问题：

PLC系统与视觉系统、伺服系统控制相对独立，没有完全整合在一起，各个系统控制相对独立，没有充分运用PLC的全部功能，没有用PLC综合操作控制其他系统，不便于现场人员的操作和调试

机台温度控制采用独立的温控器控制，不敢大胆尝试新的元器件、新技术，控制系统复杂且参数设定复杂，且受干扰影响较大，设备运行不稳定。 

PLC编程规划不完善，软体像打补丁一样经常修修补补，设备的基本动作国内开发人员均能实现，但是设备机构防撞、人员操作便利性等方面考虑不周，很大程度上加大了现场调试人员的工作强度。

报警系统设计不完善，设备经常出现无提示自动停止，增加了现场维护人员的维修难度。

所以，针对以上问题，我们在PLC开发初期就要做好以下几点：①规划好PLC控制流程，②找寻PLC最佳的伺服系统、温度系统控制方式，③多思考可能出现的问题，提前做好PLC程序防呆，④设计由PLC可操作及控制一整台机器的设备，⑤设计完善的操作界面及报警系统。

现如今，我们也应该注意到中国显示产业与海外企业的差距所在，国内设备制造商亦要提升自己的设备竞争力指数。日前，中国大力推行的“中国制造2025”，加上德国的“工业4.0”，美国的“工业互联网”规划，都在朝着智能化方向发展，而智能化的基础就是设备要高度自动化。但是，我国显示行业产业要达到“中国制造2025”的目标仍需付出巨大努力。所以，我国的开发技术人员应该多运用PLC的新技术，实现高度自动化，高度集成化，方能为后续的智能化发展奠定基础，带动我国由“中国制造”向“中国智造”的方向迈进。

    综上，结合PLC控制的特点及FPC bonding制程的特殊要求以及目前国产设备的问题点，所以在这台设备上，我们选用三菱PLC来精确集成控制，搭配三菱伺服模块、温度控制模块，再结合高精度视觉系统进行mark抓取，设计出我们 FPC bonding制程的高精度、高安全性、高可靠性的自动化设备。

二、^范文提纲

绪论---FPC bonding设备研究的背景及意义

1 基础知识介绍

1.1液晶显示模组

1.1.1液晶显示模组工艺简介

1.1.2 FPC Bonding制程简介

1.1.3 FPC Bonding制程工艺要求

2 FPC bonding设备的总体设计

2.1 FPC bonding机台工作原理

2.2 FPC bonding设备总体设计方案

2.3 电气控制系统选型

2.3.1 三菱温度模块Q64TCTTBW

2.3.2 三菱运动模块QD75M4

2.3.3 三菱HMI

2.3.4 SMC压力比例阀

3 FPC Bonding设备硬件和软件设计

3.1 FPC Bonding设备硬件设计

3.1.1 FPC Bonding设备动作逻辑

3.1.2 电气控制原理图

3.1.3 PLC的型号选择及I/O分配

3.2 FPC Bonding设备软件的设计

3.2.1人机界面设计

3.2.2 PLC系统程序设计

3.2.2.1 自动运行程序

3.2.2.2 手动运行程序

3.3.3 网络的连接

4 系统的仿真与调试

结语

致  谢

参考文献

附 录 PLC程序图

三、参考文献

[1]陈忠平.《三菱FX/Q系列PLC自学手册》[M]北京：人民邮电出版社,2019.01 

[2]赵杰 罗志勇 岂兴明 刘国忠.《三菱FX/Q系列PLC工程实例详解》[M]北京：人民邮电出版社,2019.02

[3]侯玉宝,陈忠平,《邬书跃.三菱Q系列PLC从入门到精通》[M]北京：人民电力出版社,2017

[4]陈忠平.《电气控制与PLC原理及应用》[M]北京：人民电力出版社,2017

[5]韩雪涛.《自动化综合技能从入门到精通(图解版)》[M]北京：机械工业出版社,2017

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[7]刘兵,王娅.《三菱PLC应用技术(三菱机型)》[M]重庆：重庆大学出版社,2017

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[12]G.L. Batten.《Programmable Controllers: hardware. software and Application》[M].New York: MC Graw-Hill.1994

[13]曹永城 ,漫谈PC-Base控制程式设计[J].工业电机&自动控制装置与设计杂志,1998年7月刊，16期