CN104284855B - 引导移动幅材的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于对幅材(22)进行导向的设备(20)，所述设备包括：幅材路径，其具有退出辊(26)和至少一个导向辊(24)，每个辊均具有安装座；其中，一个或多个导向辊(26)均具有旋转轴，并且其中所述一个或多个导向辊(26)的安装座能够以总共两个自由度来枢转这些轴。存在包括用于监控幅材(22)的位置的多个传感器(30a)的阵列(30)，所述阵列连接至控制器以便确定幅材(22)的位置和角取向。所述控制器调节一个或多个安装座的一次或多次枢转，以便沿着所述幅材路径在特定点处控制所述幅材(22)的角取向和横向位置。

Description

引导移动幅材的设备

技术领域

本发明涉及用于引导移动幅材的设备和方法。

背景技术

总体上，有两种类型的用于控制移动幅材横向位置的引导系统。第一种类型的用于控制移动幅材横向位置的引导系统是被动式系统。被动式系统的例子是凸面辊(也被称为凸状辊)，其在中心的半径比在边缘的半径大。凸面辊有效地控制相对于幅材宽度来说相对厚的幅材，诸如，砂带和传送带。另一个被动类型的引导系统是具有凸缘的锥形辊。辊上的锥形将幅材导向凸缘。幅材边缘接触凸缘，从而控制幅材的横向位置。带凸缘的锥形辊常常被用于控制窄幅材(诸如，录像带)的横向位置。

然而，被动式引导系统不能引导宽而薄的幅材，因为根据被动式引导系统的类型，幅材的任何边缘往往会弯曲或者幅材往往会形成皱纹。为了有效地控制宽而薄的幅材，需要主动式引导系统。

典型的主动式引导系统包括用于定位幅材位置的感测装置、机械定位装置、用于确定所需横向位置的误差的控制系统以及从控制系统接收信号并且操纵机械定位装置的致动器。用于主动地引导薄而宽的幅材的典型控制系统是闭环反馈控制系统。

通常，将要被处理的幅材已在之前被卷绕成卷。在卷绕过程期间，幅材没有被完美缠绕并且通常具有Z形或织物形式的横向定位误差。当幅材被退绕时，Z形或织物形误差再次出现，从而导致横向幅材定位问题。

已知的是，通过将第一定位引导件定位为接近第二定位引导件，相对于所选择的横向位置控制移动幅材，接着使幅材穿过第一定位引导件，以减少角度和横向位置误差。接着，使幅材穿过第二定位引导件，其中，第二定位引导件独立于具有零反冲的机构的第一定位引导件来定位移动幅材。用传感器在第二定位引导件处感测移动幅材的横向位置，将在第二定位引导件处幅材的横向位置发送给控制器。接着，控制器操纵零反冲致动器，以便控制幅材的横向位置。

发明内容

尽管可以用已知技术以高容差控制幅材的横向位置，但不可以在沿着幅材路径所选的点处控制幅材的横向位置和在那点处的幅材的角取向二者。对于一些应用，控制角取向也将是非常有利的。本发明总体涉及用于控制移动幅材的方法和设备。更具体地讲，本发明涉及幅材引导设备，它能够在控制位置(沿着幅材路径的选择位置)处控制幅材的横向位置以及在此控制位置的幅材的角取向二者。

现在已确定的是，沿着幅材路径在同样的时间和同样的地点控制移动幅材的横向位置，在所述位置，也控制幅材的角取向是可能的。这部分地通过提供能够以两个自由度进行移动的导向辊来实现。当例如幅材将被图案化为具有与幅材上的其它特征对准定位的非常精细的特征时，这种控制发挥大优点。

因此，在一个实施例中，本发明在于一种对幅材进行导向的设备，所述设备包括：幅材路径，包括退出辊和至少一个导向辊，每个辊均具有安装座；其中，至少一个导向辊具有旋转轴，并且其中所述至少一个导向辊的安装座能够以总共两个自由度来枢转和/或平移所述旋转轴；包括多个位置传感器的阵列，用于监控所述幅材的位置；控制器，连接至所述阵列，用于确定所述幅材的横向位置和角取向；两个致动器，在操作上连接至至少一个导向辊，用于定位所述导向辊，以沿着幅材路径在特定点处控制所述幅材的角取向和横向位置。

在一些便利的实施例中，所述设备使得所述幅材路径具有一个导向辊并且该导向辊的安装座能够以两个必备自由度枢转。在其它便利的实施例中，设备使得所述幅材路径具有第一导向辊和第二导向辊，并且该第一导向辊和所述第二导向辊的安装座均可以分别以第一自由度和第二自由度枢转。

在一些便利的实施例中，所述第一自由度是在预定点围绕垂直于幅材表面的偏转轴的偏转角度。另外，在一些便利的实施例中，所述第二自由度是在预定点或者可能在不同的预定点围绕平行于幅材表面的卷轴的滚转角。

虽然需要的是具有多个位置传感器的阵列，但一些便利的实施例包括四个传感器。这是因为，用于控制幅材的横向位置和角取向的相关等式需要四个边界条件来得到正确解。

在另一个实施例中，本发明在于一种对幅材进行导向的方法，所述方法包括：提供与幅材相邻的多个位置传感器；通过使用移动幅材的横向动力学的通解解出不止一个位置方程来计算所述幅材的角取向和横向位置；围绕垂直于幅材表面的偏转轴移动导向辊；围绕平行于幅材表面的卷轴移动所述导向辊；将所述幅材引导至沿着幅材路径在所述导向辊下游的选择位置。

一旦考虑了包括“具体实施例”、“实例”和“所附权利要求书”在内的本公开其余部分，本领域普通技术人员即会更全面了解本发明的实质。

附图说明

本领域的普通技术人员应当了解，本发明的讨论仅是针对示例性实施例的描述，其并不旨在限制本发明的更广泛的方面，其中更广泛的方面体现在示例性构造中。

图1是根据现有技术的幅材导向设备的透视示意图，示出其性能方面的某些限制；

图2是根据本发明的一个实施例的幅材导向设备的透视示意图；

图3是图2的幅材导向设备系统的透视示意图，具有位置传感器阵列的一种定位；

图4是图2的幅材导向设备的透视示意图，具有位置传感器阵列的替代定位；

图5是幅材导向设备的替代实施例的透视示意图；

图6是幅材导向设备的另一个替代实施例的透视示意图；

图7是幅材导向设备的特定实施例的前视图；

图8是图7的幅材导向设备的侧视图；

图9是沿着图7中的剖面线9-9截取的幅材导向设备的侧剖视图；

图10是图7的幅材导向设备的分解透视图；并且

图11是根据图10中的细部11的扭矩管安装座的细部图。

在说明书和附图中重复使用的参考标号旨在表示本发明相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

现在，参照图1，示出用于根据现有技术引导幅材的幅材导向设备20p的透视示意图。围绕导向辊24p和退出辊26p传送幅材22。描绘了幅材22众多可能的取向中的两个取向：一个取向用实线表示，另一个取向用虚线表示。导向辊24p能围绕偏转轴“Y”枢转，还描绘了众多可能的取向中的两个取向：一个取向用实线表示，另一个取向用虚线表示，每个取向属于幅材22的相应取向。描绘两个辊之间的幅材边缘传感器的黑色箭头指示沿着正由幅材导向装置20p控制的幅材路径的位置，两个幅材路径在那一点的横向位置相同。然而，在控制点处的两个幅材路径的角取向不同，除了其它结果以外，随着幅材在纵向背离控制点移动，横向控制恶化。因此，通过黑色箭头描绘控制点的下游，通过灰色和白色箭头示出的两个幅材路径的横向位置不再一致。

现在，参见图2，在导向引导实施例中示出根据本发明的用于引导幅材的幅材导向设备20的透视示意图。同样地，幅材22沿着幅材路径围绕导向辊24和退出辊26传送。并且同样地，描绘幅材22众多可能取向中的两个取向：一个取向用实线表示，另一个取向用虚线表示。但是这次，导向辊24能围绕偏转轴“Y”和卷轴“R”两者枢转。描绘了导向辊24的众多可能取向中的两个取向：一个取向用实线表示，另一个取向用虚线表示，每个取向属于进入幅材22的相应取向。箭头指示沿着幅材路径的众多可能位置中的两个位置，导向辊可以在那个特定点控制幅材的角取向和横向位置。换句话说，无论幅材在导向辊之前进入的角取向如何，在退出辊26之前和之后，幅材路径的横向位置在控制点处是相同的。因为在控制点处两个进入幅材的角取向已被校正为是相同的，所以随着幅材22穿过退出辊26保持相同的横向控制，不需要考虑在导向辊24之前进入幅材的横向取向或角取向。

为了用本发明实现最好的结果，能围绕卷轴枢转的导向辊24需要很小角度的控制。这有利地包括反冲自由旋转机构和致动机构，诸如，预加载的轴承或轴衬，或者机械挠曲件。另外，因为幅材角旋转可以是大约0.0001弧度，所以随着幅材接近导向辊24，使用角度很小的非常准确的测定是有利的。

现在已发现的是，可以通过使用不止一个位置传感器来计算幅材形状的准确位置和角度模型。在俄克拉荷马州立大学(Oklahoma StateUniversity)的J.J.Shelton 1969论文的第2章“移动幅材的横向动力学(Lateral Dynamics of a Moving Web)”得出张紧幅材的大体形状为四阶微分方程式。这种轴向张紧梁的通解具有四个积分常数。Shelton继续向通解应用四个稳态边界条件，以寻求稳态下幅材的特解。Shelton将这种稳态条件描述为“静态幅材形状”，因为幅材的横向移动是静态的，但它在纵向上可以正在移动。

发明人已发现，Shelton的通解可以被应用于幅材导向引导件并可以通过以下步骤进行求解：使用四个位置传感器作为输入，产生四个独立的位置方程(每个传感器的位置对应于一个)，接着可以同时对四个独立的位置方程进行求解，以及时在此瞬间得到幅材横向位置的准确模型。接着，可以求那个建模解的微分，从而获得在那个段内幅材准确的角取向(旋转)模型。控制器可以使用这个横向位置和角度旋转计算数据，以非常准确地控制幅材的横向位置，以及通过调节导向辊(一个或多个)在此过程的后面在某点上控制幅材的角取向。

Shelton还示出了随着张力向零降，或者随着梁刚性变向无穷大，这个通解退化为三次多项式。随着梁刚性向零降或者随着张力变向无穷大，这个通解退化为两个自由度的倾斜线，致使梁表现得更像线丝。Shelton还制定了具有显著剪力挠曲的轴向张紧梁的通解，其将适用于短的幅材段。因此，可以使用段的长度、幅材的宽度和段中的张力来确定哪个通解是最适合于在那个幅材段建模的。如此，可以将张力传感器供应到控制器，以用作确定应该选择哪个通解来对幅材的位置和取向建模的选择工具。

此外，可以假设，方程式中的一个或多个边界条件用于减少评估幅材形状所需的自由度(并且同时要求解出方程式)。因此，也可以使用三个或两个位置传感器或者使用或不使用时间导数进行的测量。使用这种技术可以导致减少对幅材瞬时横向位置和角度旋转的了解，但完全可以适用于不需要极限精度的许多幅材处理应用。因此，通过向控制器输入至少两个、至少三个或至少四个位置传感器测量结果并使用用于移动幅材横向动力学的通解解出两个、三个或四个位置方程，可以实现使用用于移动幅材横向动力学的通解解出不止一个位置方程来计算幅材的角取向和横向位置。反之，五个或更多个传感器可以与诸如最小平方的已知曲线拟合算法相关地使用，以从统计学上改善四阶通解的拟合，从而降低传感器噪声的不良影响。如此，在对幅材形状(横向取向和角取向)建模的同时，可以解出使用用于移动幅材横向动力学的通解的两个、三个、四个、五个或更多个位置方程。

传感器的精度影响可以实现的横向位置和角度控制的准确性。考虑适于使用的得自各个销售商的面积扫描和线性扫描相机，或者LED/CCD光学微米位置传感器。

现在，参见图3，示出图2的幅材导向设备的透视示意图，具有位置传感器30a的阵列30的一种定位。在这个实施例中，阵列30具有四个位置传感器30a；根据上面的讨论，四个是方便的数字。阵列30被定位在导向辊24的上游。相比之下，现在参见图4，示出图2的幅材导向设备的透视示意图，具有位置传感器30a的阵列30’的替代的定位。阵列30’被定位在导向辊24下游。任一种定位可以有效地控制幅材22的横向位置和角取向。传感器位置的其它变形形式是可操作的并且被视为在本发明的范围内，例如，导向辊24的上游的一些传感器和下游的其它传感器。可供选择地，可以提供相机系统，以同时从数个点获得数据。

已知用于感测幅材边缘位置的众多技术。这些包括光学的、超声的、流体的和机械的权宜之计。虽然这些技术中的任一种都可以被用于与本发明结合地作用，但与直接施用于幅材的跟踪基准结合的光学感测被认为是特别适合的。参见图4，幅材22具有跟踪基准31并且位置传感器30a监控跟踪基准的横向位置。可以在共同待审并且共同受让的美国专利公开2010/0187277“指示幅材位置的系统和方法(Systemsand Methods for Indicating the Position of a Web)”、共同待审并且共同受让的美国专利公开US2009/067273“在基底上制造基准的设备和方法(Apparatus and Method for Making Fiducials on a Substrate)”、共同待审并且共同受让的美国专利公开US2009/066945“使用幅材基准的相位锁定幅材位置信号(Phase-locked Web Position Signal Using WebFiducials)”、共同待审并且共同受让的美国专利公开US2007/088090“幅材纵向位置传感器(Web Longitudinal Position Sensor)”、共同待审并且共同受让的美国专利公开US2008/067371“总的内部反射位移标尺(Total Internal Reflection Displacement Scale)”以及共同待审并且共同受让的美国专利公开US2008/067311“用于制造位移标尺的系统和方法(Systems and Methods for Fabricating Displacement Scales)”找到关于这些边缘感测系统的更多信息。以这些技术，具有数十纳米位置解的连续高信号至噪声的幅材位置反馈是可能的。

在需要高幅材引导准确度水平的情况下，通常需要相对于工艺操作引导此幅材上的一些特征。例如，需要精确地对准幅材上多层半导体电路上的结构。因此，高度期望的是，与此过程中的第一步结合地施用跟踪基准。这允许下游处理中的后续步骤与之前已施用至幅材的特征对准。另外，即使有变形(由于局部张力或温度变化导致的暂时变形，或者由于幅材因加工或运输而产生的永久变形)，施用至幅材的基准将类似地受到影响。这允许更准确地跟踪特征。

现在，参见图5，在位移引导实施例中示出用于引导幅材的替代的幅材导向设备20a的透视示意图。在这个实施例中，在两个不同的辊之中分出两个自由度。更具体地讲，这个实施例包括第一导向辊40和第二导向辊42。在所描绘的实施例中，第一导向辊40和第二导向辊42以及操纵其取向的一些机构全部被便利地安装在偏转轴旋转框架44(为了看得更清楚，在这个图中示意性地表示旋转框架44)上，所述偏转轴旋转框架44围绕偏转轴枢转点移动两个辊。另外便利的表示是进入辊46和退出辊26。在概念上，这将幅材22分成三段，进入段48、位移框架段50和退出段52。将存在位置传感器阵列(等同于图3或图4中的30)并且各个传感器可以是在三个段48、50和52中的一个上，或者被分到其中不止一个段之中。在所描绘的实施例中，第一导向辊40和第二导向辊42已控制围绕偏转轴“Y”移动的自由度，并且第二导向辊42已另外地控制围绕卷轴“R”移动的自由度，所述卷轴“R”是由将所述第二导向辊42连接至偏转轴旋转框架44的卷轴框架(未示出)所提供的。两个导向辊40和42能一起有效地控制幅材22的横向位置和角取向，达到沿着幅材路径在第二导向辊42下游的选择位置。

现在，参见图6，示出侧放实施例中用于引导幅材的替代的幅材导向设备20b的透视示意图。如图5中的实施例中一样，在两个不同的辊之中分出两个自由度。然而，在这种情况下，一个自由度是在幅材横向方向上的平移移动的自由度。另外，在这个实施例中，具有平移自由度的辊相当于两个退卷架的功能。更具体地讲，这个实施例包括退卷辊60和导向辊62。在所描绘的实施例中，退卷辊60和导向辊62以及操纵其取向的一些机构一起被便利地安装在横向移动框架64上，为了看得更清楚，这个图中示意性地表示横向移动框架64。另外，简便地表示了未安装在移动框架64上的退出辊26。在概念上，这将幅材22分成两段，进入段66和退出段68。将存在位置传感器的阵列(等同于图3和图4中的30)，并且单个传感器可以是在两段66和68中的一个上或者被分到两段66和68之中。在所描绘的实施例中，退卷辊60和导向辊62在幅材横向方向“L”上均具有受到控制的移动自由度，并且导向辊62围绕卷轴“R”具有另外受控的移动自由度。导向辊62被以可旋转的方式安装至横向移动框架64，以围绕平行于退卷幅材段66的表面的卷轴旋转。两个导向辊60和62能一起有效地控制幅材22的横向位置和角取向，从而将幅材引导至沿着幅材路径在导向辊62下游的选择位置。

现在，参见图7，示出用于引导幅材120的幅材导向设备100的具体实施例的前视图。为了看得更清楚，已省略了可以用于支承所示的幅材导向设备100的元件的一些常规类型的普通的架、支架和托架。在这个视图中，可以看到第一导向辊114，但是第二导向辊116大部分被隐藏在幅材120的后面。更具体地讲，120a是幅材120正接近幅材导向设备100的部分，120b是幅材120已被导向之后正离开幅材导向设备100的部分。

在这个具体实施例中，第二导向辊116具有两个自由度。存在偏转轴致动器122和卷轴致动器124。合适的致动器是线性球螺纹致动器。第二导向辊116被安装在具有轴承支架132和134的卷轴框架130。卷轴框架130依次被安装在偏转轴旋转框架135上(图10)，从而为辊116提供两个自由度。偏转轴旋转框架135包括多个挠曲件，用于从固定支架悬挂板。通过诸如线性挠曲件联轴器的无反冲线性联轴器136由卷轴致动器124操纵卷轴框架130。便利地，联轴器136沿着致动轴是刚性的，但是使用挠曲件138允许通过围绕偏转轴旋转导致的致动器角度未对准和横向移动。便利地，通过硬障碍物将卷轴致动器124的行进限制于尽头，以确保联接的完整性。在这个视图中，可以看到便利的数个(最便利的为四个)位置传感器140中的一个。下面讨论的其它图中将看到其它的位置传感器。

现在，参见图8，示出图7的幅材导向设备100的侧视图。在这个视图中，示出的四个位置传感器140沿着位于第一导向辊和第二导向辊之间的幅材间隔开，其中的一个以卷轴致动器124之后的虚线描述。在一些便利的实施例中，支承这些位置传感器140的托架(未示出)是能调节的，使得位置传感器140可以被准确地瞄准到第一导向辊114和第二导向辊116之间的幅材路径上。如之前所描述的位置传感器是合适的。另外，在这个视图中，看到平台150，其用作用于定位并保持幅材导向设备在幅材处理线上的固定支架。便利地将通道152、154和156附接至其上，以赋予刚性。通道154和156也是用于相对于地和/或其它旨在作用于幅材的设备固定幅材导向设备100的便利的点。偏转轴旋转框架135包括通过两对挠曲件182a和182b、184a和184b从平台150悬挂的板180(挠曲件182b和184b被隐藏了，但将在图10中看到它们)。通过分裂安装环将包括惰辊轴辊的第一导向辊114安装至板180。

现在，参见图9，示出沿着图7的幅材导向设备100的剖面线9-9截取的侧剖视图。在这个视图中，可以看见挠曲件182b。设置在平台150和板180之间的是扭矩管安装座190(图10)和192，用扭矩管194将它们连接起来。

现在，参见图10，示出图7的幅材导向设备100的分解透视图。为了弄清楚如何装配分离的部件，将参照点A附接至参照点A’，并且类似地，将参照点B、C、D、E和F附接至与它们配对的参照点B’、C’、D’、E’和F’。在这个视图中，可以理解的是，偏转轴致动器122操纵便利地使用挠曲件202通过联轴器200连接至它的板180(偏转轴旋转框架)的旋转位置。因此，致动器122围绕偏转轴“Y”旋转第一导向辊114(进入辊)和第二导向辊116(退出辊)二者。联轴器200沿着致动轴是刚性的，但使用挠曲件202以允许通过板180的偏转旋转移动导致的致动器角度未对准和横向移动。在一些便利的实施例中，通过硬障碍物将偏转轴致动器122的行进限制于尽头，以确保联接的完整性。

板180进而两个导向辊围绕通过一对挠曲件182和184建立的虚拟枢转点旋转。如所看到的，挠曲件184a和184b设置在板180的第一侧，其被取向为与第一侧成约45度的角。挠曲件182a和182b设置在板180相对的第二侧并且被取向为以约0度的角平行于第二侧。因此，板180具有位于板每个角的挠曲件，所述挠曲件将板附接至平台150，其中，第一对挠曲件以45度角取向被设置在第一侧，并且第二对挠曲件以0度取向设置在相对的第二侧。四条线相交于虚拟枢转点，其中，在板的平面内绘制与每个挠曲件相切的一条线。通过这个虚拟枢转点的竖直轴构建偏转轴“Y”，当被偏转轴致动器122移动时，板围绕偏转轴“Y”旋转。

挠曲件每端处合适的块式夹具将板180附接至挠曲件的一端并且将挠曲件附接至平台150上的合适位置。偏转轴致动器122具有通过合适托架附接至板180的工作端，使得其致动线与挠曲件184b的切线约成90度角。这提供了用于使板围绕偏转轴旋转的最大杠杆。

挠曲件组182a和182b以及挠曲件组184a和184b消除了辊116在除了绕“Y”轴偏转和围绕“R”轴卷起之外的任何方向的平移移动或旋转移动，挠曲件组182a和182b以及挠曲件组184a和184b彼此分隔开并且如所示出地与扭矩管和卷轴框架130结合地取向。然而，普通技术人员将察觉，可以使用诸如预载轴承或轴衬的其他精确元件在限制所有其它平移和旋转的同时为辊提供偏转和旋转移动。

在挠曲件184a和184b之间沿着第一侧将扭矩管安装座190附接至板180。在挠曲件182a和182b之间沿着相对的第二侧将扭矩管安装座192附接至板180。扭矩管194的每端螺栓连接于在每个扭矩管安装座内的挠曲件组件，这允许扭矩管相对于扭矩管安装座旋转。如在图11中看到的，扭矩管安装座192的细部图示出一种便利的提供挠曲件200的方式，挠曲件200在没有反冲的情况下围绕卷轴“R”旋转移动。每个挠曲件组件具有连接中心锥形部分的三个等距间隔开的挠曲件，所述中心锥形部分终止于用于附接扭矩管的平坦安装表面。扭矩管安装座190中的挠曲件组件设有第二安装板，第二安装板用于将卷轴框架130螺栓连接至扭矩管。因此，所示出的旋转系统是很具刚性的，没有用于控制第二导向辊116围绕卷轴R卷起的机械反冲。

另外，在图10中所示的是控制器212，这种可编程逻辑控制器具有来自每个幅材位置传感器140的输入和通向卷轴致动器124的输出和通向偏转轴致动器122的输出。PLC可以利用之前所讨论的四阶微分梁方程式针对位置、速度和力使用PID控制回路，将幅材120引导至所需位置，以通过按受控方式移动致动器进行进一步处理。所需的是，很好地调谐PID回路并且在可能的情况下使用预测和前馈控制。可以在最终的外回路中使用高级算法，以创建致动器最后的位置指令。所描述的控制技术对于控制工程师来说是很容易知道的。与致动器和机械组件结合的被编程控制器移动导向辊，从而在沿着幅材路径在第二导向辊下游的特定或选择位置处控制幅材的角取向和横向位置。

在不脱离本发明的实质和范围的前提下，更具体地讲，在不脱离所附权利要求书中所示出的实质和范围的前提下，本领域的普通技术人员可以实践本发明的其他修改形式和变型形式。应当理解，多种实施例的方面可以整体地或部分地与多种实施例的其他方面互换或结合。以上获得专利证书的专利申请中所有引用的参考文献、专利或专利申请的全文通过一致的方式以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本专利申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本发明而给定的前述说明不应理解为是对本发明的范围的限制，本发明的范围由权利要求书及其所有等同形式所限定。

Claims (21)

1.一种用于对幅材进行导向的设备，其特征在于，所述设备包括：

幅材路径，包括退出辊和至少一个导向辊，每个辊均具有安装座；其中，所述至少一个导向辊具有旋转轴，并且其中所述至少一个导向辊的安装座能够以总共两个自由度来枢转和/或平移所述旋转轴；

包括多个位置传感器的阵列，用于监控所述幅材的位置；

控制器，连接至所述阵列，用于确定所述幅材的横向位置和角取向；以及

两个致动器，在操作上连接至所述至少一个导向辊，用于定位所述导向辊，以沿着所述幅材路径在特定点处控制所述幅材的角取向和横向位置。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述幅材路径具有一个导向辊，并且该导向辊的安装座能够以两个自由度枢转。

3.根据权利要求2所述的设备，其中第一自由度是在预定点处绕垂直于幅材表面的偏转轴的偏转角度。

4.根据权利要求3所述的设备，其中第二自由度是在预定点处绕平行于幅材表面的卷轴的滚转角。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述导向辊被安装在卷轴框架上以围绕所述卷轴旋转，并且其中所述卷轴框架连接至受所述控制器控制的卷轴致动器。

6.根据权利要求5所述的设备，其中所述卷轴框架被安装在偏转轴旋转框架上，并且所述偏转轴旋转框架连接至受所述控制器控制的偏转轴致动器。

7.根据权利要求1所述的设备，包括安装至偏转轴旋转框架的第一导向辊和第二导向辊，并且还包括将所述第二导向辊附接至所述偏转轴旋转框架的卷轴框架。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述卷轴框架被附接至一对扭矩管安装座，所述一对扭矩管安装座定位在所述偏转轴旋转框架上，使扭矩管连接在所述一对扭矩管安装座之间。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述扭矩管安装座各自具有允许所述扭矩管旋转的多个挠曲件。

10.根据权利要求7所述的设备，其中所述偏转轴旋转框架通过多个挠曲件以可旋转的方式连接至支架。

11.根据权利要求7所述的设备，其中所述阵列包括位于所述第一导向辊和所述第二导向辊之间的四个位置传感器。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个位置传感器中的至少一个在导向辊的上游。

13.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个位置传感器中的至少一个在导向辊的下游。

14.根据权利要求1所述的设备，其中所述阵列包括沿着所述幅材间隔开的四个位置传感器。

15.根据权利要求1所述的设备，包括退卷辊，并且其中所述退卷辊和所述至少一个导向辊均被安装在横向位移框架上，其中所述至少一个导向辊进一步以可旋转的方式安装至所述横向位移框架，以围绕平行于退卷幅材表面的卷轴旋转。

16.一种对幅材进行导向的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供与所述幅材相邻的多个位置传感器；

通过使用移动幅材的横向动力学的通解解出不止一个位置方程来计算所述幅材的角取向和横向位置；

围绕垂直于幅材表面的偏转轴移动导向辊；

围绕平行于幅材表面的卷轴移动所述导向辊；以及

将所述幅材引导至沿着幅材路径在所述导向辊下游的选择位置。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述多个位置传感器包括沿着所述幅材间隔开的四个位置传感器。

18.根据权利要求17所述的方法，其中解出不止一个位置方程包括使用移动幅材的横向动力学的通解解出四个位置方程。

19.根据权利要求16所述的方法，其中解出不止一个位置方程包括使用移动幅材的横向动力学的通解解出两个位置方程。

20.根据权利要求16所述的方法，其中解出不止一个位置方程包括使用移动幅材的横向动力学的通解解出三个位置方程。

21.根据权利要求16所述的方法，其中所述幅材包括跟踪基准，并且所述位置传感器监控所述跟踪基准的位置。