CS227003B2 - Method of controlling the manufacture of product sequence - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu leptání výrobků z pohybujícího se plechového pásu.

Způsob je zejména vhodný pro zhotovování aperturových masek, které se potom zformují a zamontují do obrazovek pro barevnou televizi.

Přesného leptání se používá pro výrobu výrobků opatřených komplexními řadami otvorů, jejichž rozměry a tvar mají být dodržovány v těsných tolerancích. Aperturová maska, která je důležitou částí obrazovky typu se stínící maskou, používané v barevných televizních přijímačích, je jedním takovým výrobkem. Výroba plochých aperturových masek pomocí fotoexpozice a přesného leptání je známá. U příkladného způsobu výroby se povlaky citlivé na světlo nanesou na oba hlavní povrchy kontinuálního plechového pásu. Oba hlavní povrchy plechového pásu válcovaného za studená o tloušťce 0,15 mm a šířce cca 550 mm sa např. potáhnou kompozicí z kaseinu senzibilizovaného dvojchromanem. Povlaky citlivé na světlo se vystaví sledu obrazů z fotochemického světla, např. jako při kontaktní expozici, aby se exponované části staly méně rozpustné ve vodě. Exponované povlaky se vyvolají pro odstranění lépe rozpustných neexponovaných částí, čímž se vyrobí řada šablon na každém z povrchů pásu, potom se vypálí, aby se méně rozpustné exponované části staly odolné proti leptání. Potom se pás se šablonami odolnými proti leptání postupuje v leptacím zařízení, kde se oba povrchy leptají leptacím roztokem, který se stříká na pás. Pás pokračuje v postupu přes leptací zařízení skrz řadu následujících míst, kde se pás opláchne, šablony se odstraní, pás se vysuší a kontroluje se průchod světla skrz masky. Ploché masky vyrobené uvedeným způsobem mají na sobě řadu otvorů ve tvaru kulatých děr nebo obdélníkových štěrbin nebo jakéhokoliv požadovaného tvaru. Kulaté otvory mají např. průměr 0,30 až 0,38 mm a obdélníkové otvory např. šířku 0,13 až 0,20 mm a výšku 0,76 až 1,27 milimetru. Plochá maska se vytvaruje na požadovaný tvar a snímatelně připevní na panel čelní desky obrazovky. Zformovaná a připevněná maska se použije jako optická matrice pro fotografické nanášení jedné nebo více stínítkových struktur obrazovky. Maska se použije rovněž pro stínění rádkovacích elektronových paprsků během činnosti obrazovky.

Rozměry a tvary otvorů jsou rozhodující pro spolehlivé a reprodukovatelné plnění těchto funkcí. Rozměry otvorů v masce jsou ovlivňovány mnoha činiteli. Několik důležitých proměnných při výrobě, týkajících se fotoexpozice a leptání, které jsou nyní pečlivě kontrolovány, jsou teplota leptacího roztoku, hustota leptacího roztoku, tlak použitý pro stříkání leptacího roztoku, tloušťka šablon, vypalovací teplota šablon, rozměr otvorů ve vyvolaných, šablonách a podmínky pro fotoexpozici povlaku citlivého na světlo. Přestože je prováděno mnoho těchto výrobních kontrol, stále je třeba omezovat změny rozměrů otvorů ve vyleptaných maskách.

Bylo zjištěno, že při dřívějších způsobech výroby masek pomocí fotoexpozice a leptání jsou rozměry otvorů, a tím i přenos světla maskami velmi závislé na malých změnách tloušťky plechového pásu a že normální rozmezí tloušťky kovového pásu dodaného dodavatelem kovu může způsobit změny v rozměrech otvorů, které jsou větší, než může odběratel masky tolerovat. Např. změna tloušťky o 0,025 mm u ocelového pásu silného 0,150 mm může způsobit změnu ve světelné propustnosti vyleptané masky o 0,3 % nebo kolem jedné třetiny přípustné tolerance leptání. Ocelový pás dodaný dodavatelem může mít proměnlivou tloušťku o +0,0125 mm, z kterého by se vyrobily masky s proměnným přenosem světla větším než je přípustný rozdíl v případě, že by nebyla prováděna, kompenzace kolísání tloušťky.

Pokud tyto velké rozdíly v tloušťce pásu existují, masky musí být důkladněji kontrolovány a podstatná část masek musí být vyřazena, protože jsou mimo tolerance. Často se stává, že masky vybrané po zadržení jsou zatříděny do několika skupin podle přenosu světla, takže masky se širším rozmezím rozměrů otvorů mohou být tolerovány jinými kompenzacemi v dalším výrobním procesu.

Způsob řízení podle vynálezu při výrobě sledu výrobků z pohybujícího se pásu plechu, jehož Houška, se nepravidelně mění podél jeho délky, leptáním pásu v definovaných oblastech na stupeň, který je ovlivněn nejméně jedním technologickým proměnným parametrem, spočívá v tom, že se před leptáním sleduje tloušťka pásu podél směru jeho pohybu. Podle zjištěné tloušťky se nastavuje proměnný technologický parametr.

Proměnným technologickým parametrem je např. rychlost leptání pásu nebo rychlost pohybu pásu. Rychlost pohybu pásu při průchodu leptacím zařízením se seřizuje podle sledované tloušťky kovového pásu, přičemž se použije nepřímé závislosti: čím tlustší je pás, tím menší je rychlost pohybu pásu. Další parametry, které ovlivňují rozměry otvorů a mohou se seřídit podle měřené tloušťky, jsou např. tlak a/nebo turbulence leptajícího roztoku nebo relativní chemická aktivita leptadla.

U jednoho provedení podle vynálezu se tloušťka pásu zjišťuje průchodem rentgenového záření o konstantní intenzitě skrz pás. Intenzita záření se zeslabuje v závislosti na tloušce pásu. Snímá se intenzita zeslabeného paprsku.

U příkladného provedení se sleduje tloušťka pásu v řadě bodů za sebou podél pásu. Vytvoří se sled signálů, které jsou funkcí tloušťky pásu. Sled signálů se s výhodou zpracuje pro získání posledního provozního průměrného signálu pro předem stanovený poslední časový interval. Poslední provozní průměrný signál a provozní průměrný signál použitý pro předešlou korekci se navzájem odečtou pro získání rozdílového signálu. Tento rozdílový signál se použije za předpokladu, že tento je větší než předem stanovená prahová hodnota, pro nastavení rychlosti pásu o předem stanovený přírůstek.

Použitím způsobu řízení podle vynálezu se mohou podstatně omezit nebo úplně kompenzovat změny rozměrů otvorů na leptaných výrobcích, způsobené změnami tloušťky kovového pásu. Z toho plyne omezení počtu výrobků s nevyhovujícími otvory a přenosem světla, s následujícím vzestupem zisku výroby. Měření tloušťky se provádějí před leptáním a údaje o kontrole se dodávají dopředu pro seřízení jednoho nebo více parametrů procesu v leptacím zařízení. Protože tloušťka ocelového pásu se mění pomalu podél jeho délky, může se měření tloušťky provádět po leptání a údaje o kontrole dodat zpět do leptacího zařízení. Nový způsob se může využít u kteréhokoliv z dosud používaných způsobů regulace.

Způsob leptání výrobků z plechového pásu při sériové výrobě je dále podrobněji vysvětlen s odkazem na výkres, kde na obr. 1 je schematické znázornění zařízení pro příkladné použití způsobu, na obr. 2 je schematické znázornění jiného příkladu zařízení pro použití způsobu a na obr. 3 je částečný schematický půdorys kovového pásu, procházejícího leptacím zařízením z obr. 2, na kterém jsou znázorněny napříč rozmístěné detektory a rozprašovací hlavy nad pásem.

Na obr. 1 je znázorněn kovový pás 11, který se má vyleptat při pohybu skrz leptací zařízení 13 zleva doprava. Kovový pás 11 se pohybuje rychlostí asi 27 až 35 mm/s. Pás 11, který je opatřen na obou svých hlavních površích šablonami odolnými proti leptání, je veden prvním 15A, 15B a druhým 17A, 17B párem válců. Pás 11 je pohybován otáčením horního druhého válce 17A, který je mechanicky poháněn motorem 19 přes proměnný snižovač rychlosti 21. Leptací zařízení 13 obsahuje uzavřenou komoru 23, jejíž obsah ze dna stéká do jímky 25 pod pásem 11. Tekuté leptadlo se z jímky 25 přečerpává pomocí čerpadla 27, potrubím 29 přes horní 31A a dolní 31B ventil a skrz horní 33A a dolní 33B rozprašovací hlavu a rozprašuje z trysek 35 na pohybující se pás 11. Leptadlo se rozprašuje tlakem v rozmezí od 0,068 do 0,205 MPa. Rozprašované leptadlo potom stéká do jímky 25. Výše popsané zařízení pro leptání z obou stran vodorovného pásu se v současnosti používá v tomto oboru.

Zařízení znázorněné na obr. 1 obsahuje také zdroj 37 rentgenového záření, který vysílá rentgenové paprsky zdola skrz pohybující se pás před leptacím zařízením 13. Na protější straně pásu 11 je umístěn detektor 39 rentgenového záření pro snímání rentgenových paprsků, které prošly skrz pás 11, a pro přemenu přijatých rentgenových paprsků na sled elektrických signálů. Intenzita vysílaného světla je úměrná intenzitě rentgenových paprsků dopadajících na vrstvu. Protože intenzita rentgenových paprsků je funkcí tloušťky pásu 11, je intenzita vyslaného světla rovněž funkcí tloušťky pásu

11. Vyslané světlo je detekováno a zesíleno pomocí fotonky s násobičem elektronů, která vydává primární elektrický signál, který je úměrný zeslabenému a detekovanému rentgenovému paprsku.

Elektrický signál se vedením 41 přivádí do obvodu 43 pro zpracování signálu, který převádí primární elektrické signály na sled sekundárních elektrických signálů, které jsou dalším vedením 45 a přes přepínač 46 přiváděny do regulačního obvodu 47. Regulační obvod 47 obsahuje paměťovou Část a část na zpracování signálů, uspořádané tak, aby přijímaly sled sekundárních signálů, vytvořily poslední provozní průměrný signál sekundární pro předem stanovený poslední časový interval, aby porovnaly poslední provozní průměrný sekundární signál s provozním průměrným sekundárním signálem použitým pro vytvoření posledního regulačního signálu a pro generování regulačního signálu o dané velikosti, když rozdíl mezi dvěma provozními průměrnými signály je větší než předem stanovená velikost. Regulační signál se vedením 49 přivádí na proměnný snižovač rychlosti 21 pro přeměnu výstupní rychlosti na požadovanou hodnotu. Výstupní rychlost snižovače rychlosti 21 se snímá snímačem 51 a obvodem 53 a příslušné informace se vedením 55 přivádějí do regulačního obvodu 47 pro potvrzení toho, že bylo reagováno na regulační signál. Regulační obvod 47 vytvoří svůj řídicí signál z průměrných signálů, takže účinky šumových a parazitních signálů jsou minimální. Regulační obvod poskytuje také řídicí signály, které provádějí v podstatě rovnoměrné přírůstky změny rychlosti, avšak s odlišnými intervaly mezi jednotlivými změnami rychlosti. Zařízení znázorněné na obr. 1 může obsahovat vnější zdroj 57 sekundárních signálů, které představují tloušťku pásu, zapojený na systém pomocí vedení 59 a přepínače 46. Zařízení může obsahovat i jiné regulační obvody zabudované do systému. Například, jak je znázorněno na obr. 1, přenos světla leptaným výrobkem na pásu může být sledován zaměřením světelného paprsku ze světelného zdroje 61 skrz vyleptaný pás 11 a detekováním přeneseného paprsku pomocí světelného detektoru 63 na opačné straně pásu 11. Elektrické signály ze světelného detektoru 63 jsou vedeny po vedení 65 přímo nebo nepřímo do obvodu 43 na zpracování signálů, ve kterém regulační signál může být upraven podle signálů generovaných změnou přenosu světla.

Jednotlivé obvody a složky použité v systému znázorněném na obr. 1 jsou samy o sobě známy v příslušném oboru, stejně tak i jejich způsob činnosti. Různé obvody, složky a uspořádání — o sobě známé — mohou být nahrazeny, pro účely popsané s odkazem na obr. 1. Například místo kontroly na vstupu, zdroje rentgenového záření a detektor mohou být umístěny podél pásku 11 na výstupní straně leptacího zařízení. V tomto případě je žádoucí, aby pás byl opláchnut a osušen před měřením tloušťky.

Tento nový způsob může být použit u mnoho známých systémů. Příklad takového systému je použit v zařízení podle obr. 2 a obr. 3. V tomto systému je tloušťka měřena ve třech míístech na šířce pohybujícího se pásu. Údaj z každého detektoru je dále použit pro řízení tlaku nebo rychlosti rozprašování leptadla v každé ze tří rozprašovacích hlav, které rozprašují leptadlo přes předem stanovené, překrývající se plochy pásu, kdy byly sejmuty odpovídající tloušťky.

Například na obr. 2 a obr. 3 je znázorněno zařízení obsahující pás 111, který se pohybuje skrz leptací zařízení 113 zleva doprava. Pás 111 opatřený na obou hlavních površích šablonami odolnými proti leptání je veden mezi prvním párem vválců 115A a 115B a druhým párem válců (není znázorněno) jako podle obr. 1. Leptací zařízení 113 je tvořeno uzavřenou komorou 123, z jejíhož dna obsah stéká do jímky 125 pod pásem 111. Kapalné leptadlo z jímky 125 se přečerpává čerpadlem 127 a potrubím 129 přes tři horní regulační tlakové ventily 131T a tři dolní regulační tlakové ventily 131B do tří horních rozprašovacích hlav 133T a tří dolních rozprašovacích hlav 133B. Každá hlava je umístěna v podélném směru, tj. ve směru pohybu pásu 111. Horní hlavy jsou rozmístěny ve stejné příčné vzdálenosti nad pásem 111 a dolní hlavy jsou rozmístěny ve stejné příčné vzdálenosti pod pásem 111. Každá hlava je opatřena větším počtem rozprašovacích trysek, kterými se leptadlo může rozprašovat na pás 111. Každá hlava je pomocí kyvného ramene 132 spojena s kyvným mechanismem 134, který otáčí hlavu kolem její podélné osy tak, aby rozptylovala rozprašované leptadlo napříč po pásu

111. Rozprašované leptadlo potom 'stéká do jímky 125.

Zařízení znázorněné na obr. 2 a obr. 3 obsahuje také tři zdroje 137 rentgenového záření, jehož paprsky jsou zaměřeny skrz pohybující se pás na tři detektory 139 rentgenového záření, z nichž každý je proti jednomu ze zdrojů 137 rentgenového záření, jako na obr. 1. Tři kombinace zdroje a detektoru rentgenového záření, které mohou.

být stejné jako u kombinace popsané s odkazem na obr. 1, jsou umístěné před leptacím zařízením 113, seřazené za sebou napříč pásu a jsou navzájem stejně vzdálené v příčném směru pásu. Každá kombinace generuje sled primárních signálů, úměrných zeslabeným rentgenovým paprskům, přeneseným skrz pás v jedné ze tří ploch pásu

111. Tři primární signály jsou přivedeny vedením 141 do obvodu 143 pro zpracování signálů, který přemění sled primárních signálů na tři sledy sekundárních signálů, které jsou potom přes přepínač 14S přivedeny do regulačního obvodu 147. Regulační obvod zpracuje každý ze tří sledů signálů jako v

Claims (6)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob řízení při výrobě sledu výrobků z pohybujícího se pásu plechu, jehož tloušťka se nepravidelně mění podél jeho délky, leptáním pásu v definovaných oblastech na stupeň, který je ovlivněn nejméně jedním technologickým proměnným parametrem., vyznačující se tím, že se před leptáním sleduje tloušťka pásu podél směru jeho pohybu a nastavuje se proměnný technologický parametr podle zjištěné tloušťky.
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že proměnným technologickým parametrem je rychlost pohybu pásu.
3. 3. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že proměnným technologickým parametrem je rychlost leptání pásu.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3 vyznačující se tím, že tloušťka pásu se zjišťuje průchodem rentgenového záření o konstantní in obvodě 47 z obr. 1, vyrobí tři oddělené páry regulačních signálů, které jsou potom přivedeny do horních a dolních regulačních tlakových ventilů 131T a 131B, které regulují tlak a/nebo rychlost leptadla, které jimi prochází do pravého, středního nebo levého páru rozprašovacích hlav 133T a 133B. Zařízení může obsahovat vnější zdroj 157 umělých sekundárních signálů, úměrných tloušťce pásu. Tlak a/nebo rychlost leptadla, které prochází každou hlavou, mohou být snímány snímačem 151 a údaje přiváděny do regulačního obvodu 147 pro potvrzení toho, že bylo reagováno na regulační signál.

   vynalezu tenzitě skrz pás, přičemž intenzita záření se zeslabuje v závislosti na tloušťce pásu a snímá se intenzita zeslabeného paprsku.
5. 5. Způsob podle bodů 1 až 4 vyznačující se tím, že se sleduje tloušťka pásu v řadě bodů za sebou podél pásu a vytvoří se sled signálů, které jsou funkcí tloušťky pásu.
6. 6. Způsob podle bodu 5 vyznačující se tím, že sled signálů se zpracuje pro získání posledního provozního průměrného signálu pro předem stanovený poslední časový interval, poslední provozní průměrný signál a provozní průměrný signál použitý pro předešlou korekci se navzájem odečtou pro získání rozdílového signálu a potom se tento rozdílový signál, za předpokladu, že tento je větší než předem stanovená prahová hodnota, použije pro nastavení rychlosti pásu o předem stanovený přírůstek.