TFT-LCD基板玻璃断板检测系统设计及应用

0引言在TFT－LCD液晶玻璃基板生产行业中，传送和清洗是很重要的两个环节。传送用于各个工序之间产品的运输，清洗工序常用毛刷和超声波来清洗产品，达到用户要求。而一般TFT－LCD液晶玻璃基板产品尺寸的长和宽都在1m以上，厚度却在0.7mm以下。这就导致这类产品在传送和清洗时很容易从中间裂开断板。行业内的检测方法要么由于花费大只能在关键工序进行检测，要么就是效果不理想。如果在断板时没有及时检测发现，很容易对下一个完好产品造成损坏，从而引起一系列不必要的损失。最严重的是这些损坏产品没有被检测到，如果流到客户端，会对公司造成无法挽回的名誉损失和经济损失。

1系统简介断板检测系统是一种耗资少且能对处于行进状态和静止状态的产品检测是否断板的系统。该系统主要包括PLC控制器、触摸显示屏、传动系统和感应开关。PLC控制器用于数据信号的处理和传输；触摸显示屏用于相关参数的输入，以及与PLC进行信号和数据的交互使用；传动系统用于对产品或感应开关进行移动，让产品和感应开关有相对运动；感应开关则用于对产品进行检测，通过PLC程序计算出产品经过感应开关的实际时间。操作人员只需要在与PLC控制器连接的触摸显示屏上输入理论上产品经过感应开关的时间，PLC控制器将产品经过感应开关的实际时间与之进行比较，从而确定产品是否断板。

2工作原理断板检测系统是通过对产品经过感应开关的实际时间与理论时间进行比较从而确定产品是否断板的一种应用。在实际生产中，如果产品经过感应开关的实际时间大于或等于理论时间，说明该产品没有断板；如果产品经过感应开关的实际时间小于理论时间，说明产品已经断板，这时PLC系统报警，提示操作人员取出断板产品，防止断板产品对后续产品造成损坏。清理完成后，操作员复位PLC报警，继续正常运行，完成该循环。该系统工作原理如图1所示。图1断板检测系统工作原理3操作步骤该系统简单明了，投资小，便于实际操作，能够有效地对行进和静止状态的产品进行检测。操作步骤如下：（1）PLC控制器根据感应开关信号接通的实际时间T1用时间寄存器记录下来，并反馈于触摸显示屏，供操作员参考观察。（2）根据公式计算出产品经过感应开关的理论时间。比如，产品传送与感应开关的相对速度为V，产品经过感应开关那侧长度为L，理论时间T2（s）＝L/V，或者参考观察产品行进正常且产品无损时触摸屏的实际时间T1，取该时间作为T2。（3）PLC控制器通过PLC控制器中的程序让实际时间T1与理论时间T2进行比对。如果实际时间T1大于理论时间T2，说明该产品传动有卡顿问题，请对传动系统进行检查。如果实际时间T1等于理论时间T2，说明该产品尺寸正常，产品继续正常行走。反之，如果实际时间T1小于理论时间T2，说明该产品断板，PLC系统报警，提示操作员工采取相应对策。该断板检测系统的内部运算程序如图2所示。图2断板检测系统的运算程序

4应用实例分析断板检测系统在玻璃基板类产品规则且容易破损的行业中能够得到很好的应用，具有投入少、结构简单、效果显著和实用性强的特点。该系统只有在感应开关和产品有相对运动时才能运用。通过断板检测系统能够很好地对产品是否断板进行检测判断，分两种情况介绍：（1）产品处于恒速行进状态。产品在行进时可以加装一个静止的感应开关对其进行检测，感应开关接通时间为实际时间。如产品恒速，开关静止时有以下一组数据，如表1所示。表1行进产品经过3段传送带的理论时间和实际时间从表1中可以得到产品传送与感应开关的相对速度为100－0＝100（mm/s），产品经过感应开关那侧长度为1000mm，所以通过公式理论时间T2＝L/V＝10s。通过断板检测系统进行判断，产品经过传送带1的实际时间小于理论时间，说明该产品断板；产品经过传送带2的实际时间等于理论时间，说明该产品尺寸正常；产品经过传送带3的实际时间大于理论时间，说明玻璃行走有问题，比如有卡顿现象，应对玻璃传动系统进行检查维修。（2）产品处于静止状态。产品在静止状态时可以加装一个恒速移动的感应开关对其进行检测，感应开关接通时间为实际时间。如产品静止，开关恒速时有以下一组数据，如表2所示。表2静止产品经过3段传送带的理论时间和实际时间从表2中可以得到产品传送与感应开关的相对速度为100－0＝100（mm/s），产品经过感应开关那侧长度为1000mm，所以通过公式理论时间T2＝L/V＝10s。通过断板检测系统进行判断，产品经过传送带1的实际时间小于理论时间，说明该产品断板；产品经过传送带2的实际时间等于理论时间，说明该产品尺寸正常；产品经过传送带3的实际时间大于理论时间，说明该感应开关移动有问题。如有卡顿现象，应对感应开关移动系统进行检查维修。需要说明一点的是，只有在感应开关和产品有相对运动时，断板检测系统才能使用，才能进行运作。即使感应开关和产品都在运动，只要速度不同，也能运行，其中相对速度V＝产品速度V1－感应开关速度V2，必须确定其中一个速度方向为正方向。

5系统的优点该系统的主要组成部分是：PLC控制器、触摸显示屏、传动系统和感应开关。主要具有3个优点：①这些部件在平时生产中几乎每个工序都有，不需要另外投入资金购买，基本是零消耗；②该程序部分构成简单易懂，易写易操作；③该系统不管是对行进中的产品还是静止的产品都能进行检测，实用性强。在实际生产中，每个工序、每个产品都是检测的越严格越好，而这往往会浪费大量的人力物力，该系统却能够简单有效地解决此问题，是该检测方法的一个优点。6

结语以TFT-LCD基板玻璃断板检测系统为研究对象，对该系统进行了详细地介绍和原理分析，并在此基础上总结了该系统在基板行业中的实际应用。虽然该系统在实际生产中还有一些缺陷：只能检测到经过感应开关的产品部位，如果没经过感应开关的部位有掉片等，该系统检测不到，所以该