浅谈TFT-LCD基板玻璃加工设备管理与维护

2023年6月23日建筑工程7阅读模式

0 引言

TFT-LCD基板玻璃制造作为国家战略性新兴产业、骨干产业，承担着国家平板显示行业改革性创新和转型升级的重要任务，基板玻璃生产设备作为产业基础，其使用寿命直接关系到企业的成本投入和效益水平。总结设备的管理维护经验对产业升级和经济的持续发展至关重要。

1 TFT-LCD基板玻璃加工设备技术现状

目前，全球生产制造TFT-LCD基板玻璃的单位主要有美国康宁公司、韩国三星公司、日本旭硝子株式会社、日本板硝子株式会社、日本电气硝子株式会社及中国大陆的东旭光电等龙头企业。伴随TFT-LCD基板玻璃尺寸增大与厚度减薄，基板玻璃加工设备一方面在一体化、集成化、高精度加工等方面要求越来越高，另一方面加工设备整体框架跨度大，基本上都在10m左右。由于TFT-LCD基板玻璃加工尺寸精度要求高，运行在长距离精密导轨上的加工设备执行机构的精度要求也就更高，而当下国内生产基板玻璃的加工设备部分为进口设备，如图1（a）所示，日本白井公司制造的研磨机工作台行车导轨总长7940mm，两根导轨间距640mm，导轨直线性和平行度要求在0.02mm，对于长距离导轨来说，精度要求非常高。随着下游显示面板技术品质的升级，对基板玻璃加工设备精度要求也越来越高，尤其是面向高端显示面板机种应用的TFT-LCD基板玻璃研磨幅尺寸已降低到0.10~0.12mm。在基板玻璃研磨幅尺寸减小、精度提高要求下，为保证研磨质量，研磨机精密滚珠丝杆长720mm，滚珠丝杆传动精度要求在0.016mm以内，如图1（b）所示。

图1 加工设备示意

2 TFT-LCD基板玻璃加工设备管理与维护保养

2.1 加工设备管理

TFT-LCD基板玻璃加工设备管理与常规的机械设备管理具有相似相通性，但由于进口型TFT-LCD基板玻璃加工设备在后期维修保养过程中备件费用较高，因此在设备管理方面更要强化管理制度规程，细化维护保养规范标准。

在TFT-LCD基板玻璃加工设备安装准备阶段，要根据厂家提供的设备安装清单不断细化备件手册，建立健全设备档案，根据备件重要程度，针对进口设备有层次地制定备件国产化计划。在TFT-LCD基板玻璃加工设备安装施工阶段，要统筹考虑其它设备操作和维护保养的便利性，对于不便之处通过适时改造，实现设备合理布局。在TFT-LCD基板玻璃加工设备调试阶段，根据设备特点和运行情况编制设备大修、中修、小修和日常检修作业周期，制定出设备定期维护保养计划表。在TFT-LCD基板玻璃加工设备运行阶段，实行定人、定岗、定设备的专属责任制，编写岗位说明书，明确岗位职责管理，并根据TFT-LCD基板玻璃各加工设备工作条件和设备参数追踪溯源，寻找备件原始厂家，避免因多重代理造成备件价格虚高。

2.2 加工设备维护保养

对于TFT-LCD基板玻璃加工设备维护保养，国内虽然有部分经验方法积累，但在更庞大、更先进、精度要求更高的加工设备维护保养方面，如何利用现有条件，用更先进、更科学的维护保养方案和方法，让设备运行更稳定、设备开机率更高，并延长设备使用寿命、节约备件消耗等，仍是摆在国内TFT-LCD基板玻璃制造企业面前的技术难题。

设备维护重点在于提前预防，国内以东旭光电为代表的公司，在TFT-LCD基板玻璃加工设备维护保养实践中已积累了一定的经验，其通过制定设备维护保养标准化操作流程（SOP），针对定岗人员定期培训和专项学习，持续提高设备操作和维护人员的知识技能水平，确保设备维护人员掌握设备的使用和维护技术。表1是东旭光电公司根据部件寿命确定备件更换周期，根据定期保养计划表对设备进行检修，计划检修和实际检修内容汇总整理出《加工设备检修档案》，并利用Excel或其他软件的提醒功能指导实际工作，实现TFT-LCD基板玻璃加工设备的规范管理和维保。

表1 加工设备检修档案

3 TFT-LCD基板玻璃加工设备维护改进

在TFT-LCD基板玻璃加工过程中，玻璃搬运传送旋转换向、研磨抛光等动作均通过精密滚珠丝杆与精密导轨导柱作用于动作机构实现。精密滚珠丝杆高速运动的理想条件是清洁干燥环境，降低运动部件机械磨损则需要油脂润滑处理，玻璃边角研磨却需要水介质冷却处理，而降低基板玻璃表面油污污渍则更要求减少润滑油脂使用，由此必须在满足加工设备稳定运行和加工工艺品质控制的相悖要求之中取得平衡，才能在保证产品品质以及工艺稳定的前提下延长设备使用寿命。

针对基板玻璃加工设备运行与加工工艺控制要求特点，在实践中通过以下几点改进可以收到良好效果。首先，改造研磨轮罩喷水孔设计，将研磨水罩大面积伞状喷水设计改造为在磨削位置点喷，从而减少不必要的喷水，满足玻璃边部研磨降温需求的同时降低用水量。其次，用高质量三防布在研磨机内部全方位安装风琴护罩，防止高压水喷溅到导轨丝杆上，也杜绝多余润滑脂飞溅到基板玻璃表面而造成污染。第三，选用高粘度润滑脂，使润滑脂在导轨丝杆上形成油膜，降低运动件生锈的可能性，延长备件使用寿命。最后，针对精密滚珠丝杆，精密电动缸。在其使用的密闭小环境中接入CDA，在内部形成一个相对高压，防止水雾进入，营造干燥清洁的运动环境，减少精密机构锈蚀磨损，确保机构的运行精度，如图2所示。