KR101555082B1 - 웨브 공정 라인의 다중-롤러 정합된 반복 결함 검출 - Google Patents

웨브 공정 라인의 다중-롤러 정합된 반복 결함 검출 Download PDF

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Abstract

제조 시스템은 완전한 회전을 나타내는 동기화 마크를 가지는 롤러를 포함한다. 동기화 마크 판독기는 복수의 롤러의 동기화 마크를 판독하고 롤 동기화 신호를 출력한다. 인코더는 웨브의 다운-웨브 거리를 나타내는 위치 신호를 출력한다. 검사 시스템은 웨브를 검사하고 웨브 상의 이상의 위치를 식별해주는 이상 데이터를 출력한다. 동기화 유닛은 인코더로부터의 위치 신호 및 동기화 마크 판독기로부터의 복수의 롤 동기화 신호를 수신하고, 각각의 롤 동기화 신호의 발생을 웨브 공정 라인과 연관된 좌표 시스템 내의 다운-웨브 위치로 변환한다. 분석 컴퓨터는 이상 데이터 및 동기화 신호를 처리하여 반복 이상을 식별하고 롤러들 중 어느 롤러가 반복 이상을 야기했는지를 결정한다.

Description

웨브 공정 라인의 다중-롤러 정합된 반복 결함 검출{MULTI-ROLLER REGISTERED REPEAT DEFECT DETECTION OF A WEB PROCESS LINE}
본 발명은 자동 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동 웨브를 검사하는 시스템에 관한 것이다.
이동 웨브 재료의 분석을 위한 검사 시스템은 현대의 제조 작업에 중요한 것으로 판명되었다. 금속 제조, 종이, 부직물 재료, 및 필름 등의 다양한 산업은 제품 인증 및 온라인 공정 모니터링 둘다를 위해 이러한 검사 시스템에 의존한다.
웨브 공정 라인에서 제조된 제품은 많은 원인으로 이상(anomaly) 또는 결함을 겪게 된다. 한가지 특정의 관심사는 규칙적인 반복 패턴으로 웨브와 접촉하는 계속 회전하는 장비에 의해 야기되는 이상 등 웨브 라인에서 유발되는 이상이다. 이러한 장비는 일반적으로 "롤"이라고 할 수 있다. 웨브 제조 라인 내에서 이용되는 전형적인 롤은 주조 휠(casting wheel), 풀 롤(pull roll), 닙 롤(nip roll), 미세복제 롤(microreplicating roll), 웨브 세척 구성요소, 및 아이들러(idler)를 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다.
예를 들어, 롤의 표면이 손상(예를 들어, 스크래치)될 수 있거나, 롤에 의해 운반되는 이동 웨브에 이상 또는 결함을 유발하는 오염 물질(예를 들어, 먼지 또는 기타 입자)을 가질 수 있다. 게다가, 롤은, 롤의 각각의 회전마다 새로운 이상이 이동 웨브에 생길 수 있다는 점에서, 소위 "반복 이상"을 야기할 수 있다. 얻어지는 웨브 제품에서, 이들 이상이 동일한 교차-방향 또는 "교차-웨브" 위치에서 롤의 원주와 같은 간격으로 반복된다. 웨브 공정 라인은 수백개의 롤을 가질 수 있고, 그 중 다수는 유사한 직경을 가질 수 있다. 웨브 내에 반복 이상 또는 결함을 유발한 특정의 말썽을 일으킨 롤을 식별하는 것이 종래의 검사 시스템으로는 어려울 수 있다.
예를 들어, 구매가능한 웨브 검사 시스템은 교차-웨브 위치 및 다운-웨브 반복 거리를 비롯한 반복 결함의 식별을 제공한다. 그렇지만, 이들 시스템은 전형적으로 전체 데이터 스트림으로부터 반복 결함 정보를 추출하기 위해 주어진 공정 라인 상의 기존의 롤 직경에 대한 사전 지식을 필요로 한다. 게다가, 많은 경우에, 반복 이상의 주어진 반복 거리와 비슷한 원주를 가지는 많은 아이들러 또는 다른 롤러가 주어진 웨브 공정 라인 내에 있을 수 있으며, 이는 결함-야기 롤의 식별을 어렵게 만든다. 한 일례로서, 필름 제조 라인 상의 길이 방향 연신 장치(length orienter)는 수많은 롤(예를 들어, 20개 이상)을 가질 수 있으며, 모두가 공칭적으로 동일한 20.3 ㎝(8 인치) 직경을 가진다. 부분적으로 이들 롤 각각의 직경의 약간의 변동으로 인해 종래의 방법을 사용하여 고유의 결함-야기 롤을 결정하는 것이 종종 어렵다. 그에 부가하여, 종래의 시스템은 종종 결함-야기 롤과 웨브 검사 시스템 사이의 웨브의 임의의 공간적 왜곡(예를 들어, 신장)을 고려하지 못할 수 있다. 게다가, 웨브 공정 라인에 대한 문서화되지 않은 롤 변화도 일어날 수 있다. 예를 들어, 15.2 ㎝(6 인치) 직경 롤이 12.7 ㎝(5 인치) 직경 롤로 교체될 수 있고, 반복 결함을 유입시키기 시작할 수 있다. 종래의 웨브 검사 시스템을 사용하는 공정 운영자는 문서화되지 않은 변화 및 가정된 롤 직경이 부정확한 것으로 인한 이상 또는 결함의 원인으로서 교환된 롤을 검사하지 않을지도 모른다.
일반적으로, 본 출원은 이동 웨브를 자동으로 검사하는 기술을 설명한다. 보다 구체적으로는, 본 명세서에 기술된 기술은 자동 검사 시스템이 확인가능한 원인으로부터 반복적으로 발생하는 이상과 원인을 알 수 없는 랜덤한 이상을 구분할 수 있게 해준다. 웨브 제조 라인의 특정 요소가 웨브 내에 반복 이상 또는 결함을 유입시킬 수 있다. 예를 들어, 웨브가 시스템을 통과할 때 웨브를 지지하는 아이들러 롤러(일반적으로 본 명세서에서 "롤"이라고 함)는 웨브 내에 규칙적인 간격으로 반복 이상을 유입시킬 수 있다. 본 명세서에 기재된 기술에 따르면, 자동 검사 시스템은 웨브 내의 이들 반복 이상을 식별하고 이상의 원인을 결정할 수 있다. 이것은 제조 라인의 운영자가 말썽을 일으킨 요소를 수리하거나 교체하기 위해 이상-야기 요소를 찾아낼 수 있게 해줄 수 있다. 예시를 위해 이상을 참조하여 설명되고 있지만, 본 명세서에 기재된 기술은 결함에 곧바로 적용될 수 있으며, '이상'이라는 용어는 본 명세서에서 잠재적 또는 실제 결함을 의미하는 데 사용된다.
본 명세서에 기술된 바와 같이, 웨브 검사 시스템은 웨브 내의 이상 또는 결함의 위치를 식별하고, 이어서 그 위치를 웨브의 제조 동안에 수신된 롤 동기화 신호와 상관시킨다. 예를 들어, 웨브 제조 공정에 대한 각각의 관심 롤은 동기화 마크를 구비하고 있다. 웨브의 제조 동안에, 웨브 검사 시스템은 각자의 롤이 한바퀴 회전을 완료했다는 것을 나타내는 롤 동기화 신호를 각각의 롤로부터 수신한다. 웨브 검사 시스템은 그의 다운-웨브 위치 좌표 시스템에 대한 이들 동기화 마크 각각이 나오는 위치를 기록한다. 웨브 검사 시스템은 이어서 롤 동기화 신호의 위치 데이터를 이상 또는 결함의 위치 데이터와 상관시킨다.
일 실시 형태에서, 본 발명은 웨브 제조 시스템의 복수의 센서로부터 롤 동기화 신호를 수신하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이며, 각각의 센서는 웨브 제조 시스템의 상이한 롤러에 대응하고, 각각의 롤 동기화 신호는 대응하는 롤러가 재료의 웨브의 제조 동안에 한바퀴 회전를 완료했다는 것을 나타낸다. 이 방법은 웨브 상의 이상의 위치를 식별해주는 이상 데이터(anomaly data)를 웨브 검사 시스템으로부터 수신하는 단계를 추가로 포함한다. 이 방법은 일련의 2개 이상의 이상을 반복 이상으로서 식별하는 단계, 반복 이상의 위치를 롤 동기화 신호와 상관시킴으로써 롤러들 중 어느 롤러가 반복 이상을 야기했는지를 식별하는 단계, 및 롤러들 중 말썽을 일으킨 롤러의 ID(identification)를 출력하는 단계를 추가로 포함한다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 재료의 웨브와 접촉하고 있는 복수의 롤러를 포함하는 시스템에 관한 것이며, 롤러들 중 2개 이상의 롤러 각각은 대응하는 롤러가 한바퀴 회전를 완료했을 때를 나타내는 동기화 마크를 포함한다. 이 시스템은 복수의 롤러의 동기화 마크를 판독하고 롤 동기화 신호를 출력하는 복수의 동기화 마크 판독기를 포함한다. 각각의 롤 동기화 신호는 대응하는 롤러가 웨브의 제조 동안에 한바퀴 회전를 완료했다는 것을 나타낸다. 이 시스템은 또한 웨브의 다운-웨브 거리를 나타내는 위치 신호를 출력하는 적어도 하나의 롤러 상의 인코더, 및 웨브를 검사하고 웨브 상의 이상의 위치를 알려주는 이상 데이터를 출력하는 검사 시스템을 포함한다. 동기화 유닛은 인코더로부터의 위치 신호 및 동기화 마크 판독기로부터의 복수의 롤 동기화 신호를 수신하고, 각각의 롤 동기화 신호의 발생을 웨브 공정 라인과 연관된 좌표 시스템 내의 다운-웨브 위치로 변환한다. 분석 컴퓨터는 이상 데이터를 처리하여, 일련의 2개 이상의 이상을 반복 이상으로서 식별한다. 분석 컴퓨터는, 반복 이상의 위치를 롤 동기화 신호의 다운-웨브 위치와 상관시킴으로써, 롤러들 중 어느 롤러가 반복 이상을 야기했는지의 표시를 출력한다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 소프트웨어 명령어를 포함하는 컴퓨터-판독가능 저장 매체에 관한 것이다. 명령어는 컴퓨터의 프로그램가능 프로세서로 하여금 소프트웨어 명령어를 실행하여 본 명세서에 기재된 기능들 중 적어도 일부를 수행하게 한다.
본 명세서에 설명된 기술은 몇 가지 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이 기술은 종래의 시스템보다 상당한 정확도 향상을 달성할 수 있다. 예를 들어, 이 기술은 25㎛ 미만의 차이가 나는 롤 크기를 쉽게 구분하는 데 사용될 수 있다. 이것에 의해 말썽을 일으킨 롤이 유사한 직경의 롤 그룹으로부터 식별될 수 있고, 그로써 보다 간단하고 보다 견고한 제조 공정 유지 관리가 가능하게 된다. 게다가, 이 기술은 웨브 상의 반복 이상 또는 결함이 많은 수의 랜덤한 결함 중에서도 검출될 수 있게 해준다. 그에 부가하여, 이 기술에 의해 시스템은 롤의 결함 생성 영역의 정확한 교차-웨브 및 원주 위치를 측정할 수 있고 심지어 동일한 교차-웨브 위치에 있는 다수의 반복 결함 간의 구분을 할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시 형태들의 상세 사항이 첨부 도면 및 이하의 설명에 기술되어 있다. 본 발명의 다른 특징부, 목적 및 이점이 설명 및 도면, 그리고 특허청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 개조 제어 시스템이 웨브 재료의 개조를 제어하는 전역 네트워크 환경을 도시하는 블록 다이어그램.
도 2는 예시적인 웨브 제조 공장에서의 검사 시스템의 예시적인 실시 형태를 나타낸 블록도.
도 3은 웨브 제조 공장의 예시적인 실시 형태에서의 웨브 제조 시스템의 예시적인 실시 형태를 나타낸 블록도.
도 4는 원격 동기화 유닛의 예시적인 실시 형태를 더 상세히 나타낸 블록도.
도 5는 롤러가 반복 이상을 야기하고 있는지 여부를 결정하고, 그러한 경우, 롤러들 중 어느 롤러가 반복 이상을 야기하고 있는지를 결정하기 위해, 롤 위치 데이터를 검사 데이터와 결합하는 시스템을 나타낸 블록도.
도 6은 롤러로부터의 일련의 이상 데이터 및 대응하는 위치 데이터의 예를 나타낸 블록도.
도 7은 랜덤한 이상 및 반복 이상이 몇번 나오는 예시적인 웨브를 나타낸 블록도.
도 8은 도 7의 데이터로부터 형성되는 예시적인 합성 맵(composite map)을 나타낸 블록도.
도 9는 반복 이상을 야기하고 있는 롤러를 식별하는 예시적인 방법을 나타내는 플로우차트.
도 10은 각각의 레인(lane)의 분석을 위해 레인들로 분할되는 예시적인 웨브를 나타낸 블록도.
도 11은 반복 이상의 존재를 결정하는 예시적인 알고리즘을 나타내는 플로우차트.
도 12는 예시적인 사용자 인터페이스를 나타낸 블록도.
도 1은 개조 제어 시스템(4)이 웨브 재료의 개조를 제어하는 전역 네트워크 환경(2)을 도시하는 블록도이다. 보다 구체적으로는, 웨브 제조 공장(6A 내지 6M)(웨브 제조 공장(6))은 웨브 재료를 웨브 롤(7)의 형태로 제조하여 상호 간에 운송하고 완성된 웨브 롤(10)을 개조 장소(8A 내지 8N)(개조 장소(8))로 운송하는 제조 장소를 나타낸다. 웨브 제조 공장(6)은 지리적으로 분산되어 있을 수 있고, 각각의 웨브 제조 공장은 하나 이상의 제조 공정 라인을 포함할 수 있다. 개조 장소(8)는 웨브 제조 공장(6)과 동일한 엔티티의 일부일 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예에서, 개조 장소(8)는 완성된 웨브 롤(10)의 소비처가 된다. 개조 장소(8)는 웨브 제조 공장(6)으로부터 완성된 웨브 롤(10)을 구매할 수 있고, 완성된 웨브 롤(10)을 등급 레벨에 기초하여 제품(12)에 포함시킬 개별 시트들로 개조한다. 즉, 어느 시트가 어떤 제품(12)에 포함되어야 하는지의 선택 공정은 각각의 시트가 어떤 등급 레벨을 만족시키는지에 기초할 수 있다. 본 명세서에 기술된 기술에 따르면, 개조 장소(8)는 완성된 웨브 롤(10)에서의 이상, 즉 잠재적인 결함에 관한 데이터를 또한 수신할 수 있다. 궁극적으로, 개조 장소(8)는 완성된 웨브 롤(10)을 고객(14A 내지 14N)(고객(14))에 판매하기 위한 제품(12)에 포함될 수 있는 개별 시트들로 개조할 수 있다.
일반적으로, 웨브 롤(7, 10)은, 하나의 방향으로 고정된 치수를 갖고 직교하는 방향으로 미리설정된 또는 부정의 길이를 갖는 임의의 시트형 재료일 수 있는 제조된 웨브 재료를 포함할 수 있다. 웨브 재료의 예는 금속, 종이, 직물(woven), 부직물(non-woven), 유리, 중합체 필름, 연성 회로 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 금속은 강철 또는 알루미늄과 같은 재료를 포함할 수 있다. 직물은 일반적으로 다양한 천(fabric)을 포함한다. 부직물은 종이, 필터 매체, 또는 절연 재료와 같은 재료를 포함한다. 필름은 예를 들어 라미네이트 및 코팅된 필름을 비롯한 투명 및 불투명 중합체 필름을 포함한다.
제품(12)에 포함시킬 개별 시트로 개조할 준비가 된 완성된 웨브 롤(10)을 생산하기 위해, 미완성된 웨브 롤(7)은 하나의 웨브 제조 공장, 예를 들어, 웨브 제조 공장(6A) 내에서 또는 다수의 제조 공장 내에서 다수의 공정 라인의 처리를 거칠 필요가 있을 수 있다. 각각의 공정에 대해, 웨브 롤은 전형적으로 그로부터 웨브가 제조 공정으로 공급되도록 하는 소스 롤(source roll)로서 사용된다. 각각의 공정 후, 웨브는 전형적으로 웨브 롤(7)로 다시 수집되고, 상이한 제품 라인으로 이동되거나, 상이한 제조 공장으로 운송된 다음, 그곳에서 풀리고, 처리되며, 다시 롤로 수집된다. 이 공정은 궁극적으로 완성된 웨브 롤(10)이 제조될 때까지 반복된다.
한 공장, 예를 들어, 웨브 제조 공장(6A)이 웨브 롤(7)에 대한 그의 공정을 끝냈다면 그 공장(6A)에서 웨브 롤(7)에 유입된 이상이 검출가능할 수 있지만, 또 하나의 웨브 제조 공장, 예를 들어, 웨브 제조 공장(6B)이 웨브 롤(7)에 대한 그의 제조 공정을 수행한 후에는 그 이상이 나중에 검출가능하지 않게 될 수 있다.
많은 응용에 대해, 각각의 웨브 롤(7)을 위한 웨브 재료는 하나 이상의 웨브 제조 공장(6)의 하나 이상의 제조 라인에서 적용되는 다수의 코팅을 가질 수 있다. 코팅은 일반적으로 제1 제조 공정의 경우에는 베이스 웨브 재료의 노출된 표면에, 또는 후속 제조 공정의 경우에는 이전에 적용된 코팅의 노출된 표면에 적용된다. 코팅의 예는 접착제, 하드코트(hardcoat), 낮은 접착성의 배면 코팅, 금속화된 코팅, 중성 밀도 코팅, 전기 전도성 또는 비전도성 코팅, 또는 이들의 조합을 포함한다. 주어진 코팅은 웨브 재료의 단지 일부분에만 적용될 수 있거나, 웨브 재료의 노출된 표면을 완전히 덮을 수 있다. 또한, 웨브 재료는 패턴화되거나 비패턴화될 수 있다.
웨브 롤(7) 중 주어진 것을 위한 각각의 제조 공정 중에, 하나 이상의 검사 시스템이 웨브에 대한 이상 정보를 획득한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제조 라인을 위한 검사 시스템은 웨브가 처리될 때, 예를 들어 하나 이상의 코팅이 웨브에 적용될 때, 연속적으로 이동하는 웨브에 아주 근접하게 위치되는 하나 이상의 이미지 획득 장치를 포함할 수 있다. 이미지 획득 장치는 디지털 이미지 데이터를 얻기 위해 연속적으로 이동하는 웨브의 순차적인 부분들을 스캔한다. 검사 시스템은 소위 "지역(local)" 이상 정보를 생성하기 위해 하나 이상의 알고리즘으로 이미지 데이터를 분석할 수 있다. 이상 정보는 웨브의 별개의 영역들을 나타내는 복수의 이상 개체들을 포함할 수 있고, 대응하는 영역에서의 웨브의 물리적 편차들에 대한 복수의 특성들을 정의할 수 있다. 이상 개체는, 예를 들어 웨브의 이상 영역의 폭의 편차 또는 웨브의 이상 영역의 길이의 편차와 같은 특성들을 정의할 수 있다. 따라서, 길이 및 폭은, 예를 들어 다양한 등급 레벨을 정의하는 미리 정의된 특성들로부터의 물리적 편차를 나타낼 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 이상들을 식별하고 이상 개체들을 각각의 이상을 나타내는 데이터 구조로서 형성하기 위해 이미지 데이터가 획득되어 처리될 수 있다. 이상 정보의 획득과 등록에 관한 정보는 본 출원의 양수인에게 양도되고 전체 내용이 본 명세서에 참고로 포함된, 2007년 7월 26일자로 출원된 발명의 명칭이 "다중-유닛 공정 공간 동기화(Multi-Unit Process Spatial Synchronization)"인, 동시 계류 중인 플뢰더(Floeder) 등의 미국 특허 출원 제11/828,369호에 상세히 기술되어 있다.
일반적으로, 개조 제어 시스템(4)은 각각의 웨브 롤(10)을 위한 개조 계획을 선택 및 생성하기 위하여, 응용-특정될 수 있는, 즉 제품(12)에 특정될 수 있는 하나 이상의 결함 검출 알고리즘을 적용한다. 소정의 이상은 하나의 제품, 예를 들어 제품(12A)에서는 결함을 유발시킬 수 있는 반면에, 이 이상이 다른 제품, 예를 들어 제품(12B)에서는 결함을 야기하지 않을 수 있다. 각각의 개조 계획은 궁극적으로 고객(14)에게 판매될 수 있는 제품(12)을 만들기 위해 대응하는 완성된 웨브 롤(10)을 처리하는 정의된 명령어를 나타낸다.
웨브 제조 공장(6) 내의 공정 라인의 특정 요소가 웨브 내에 반복 이상 또는 결함을 유입시킬 수 있다. 예를 들어, 웨브가 공정 라인을 통과할 때 웨브를 계합시키는 "롤"은 웨브 내에 규칙적인 간격으로 반복 이상을 유입시킬 수 있다. 웨브 공정 라인 내에서 이용되는 예시적인 롤은 주조 휠, 풀 롤, 닙 롤, 미세복제 롤, 웨브 세척 구성요소, 및 아이들러 롤러를 포함한다. 본 명세서에 기재된 기술에 따르면, 제조 공장(6) 내에 또는 원격지에 위치해 있는 자동 검사 시스템은 웨브 내의 이들 반복 이상을 식별하고 반복 이상을 유발한 소스 롤을 결정한다. 이것에 의해, 운영자는 시스템의 이상-야기 요소를 찾아내고 말썽을 일으킨 요소를 수리 또는 교체할 수 있다.
이하에서 더욱 상세히 기술된 바와 같이, 각각의 웨브 검사 시스템은 웨브 내의 이상 또는 결함의 위치를 식별하고, 이어서 그 위치를 웨브의 제조 동안에 수신된 롤 동기화 신호와 상관시킨다. 예를 들어, 제조 공장(6)의 주어진 웨브 제조 공정에 대한 각각의 관심 롤은 동기화 마크를 구비하고 있을 수 있다. 웨브의 제조 동안에, 웨브 검사 시스템은 각자의 롤이 한바퀴 회전을 완료했다는 것을 나타내는 롤 동기화 신호를 각각의 롤로부터 수신한다. 웨브 검사 시스템은 이들 동기화 마크의 발생을 기록한다. 웨브 검사 시스템은 이어서 각각의 롤 동기화 신호의 발생을 검사 시스템의 공간 영역으로 변환하여, 이상 또는 결함에 대한 위치 데이터와 상관시킨다.
본 명세서에 설명된 기술은 몇 가지 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이 기술은 종래의 시스템보다 상당한 정확도 향상을 달성할 수 있다. 예를 들어, 이 기술은 25㎛ 미만의 차이가 나는 롤 크기를 쉽게 구분하는 데 사용될 수 있다. 이것에 의해, 유사한 직경의 일군의 롤 중에서 말썽을 일으킨 롤이 식별될 수 있다. 게다가, 이 기술은 웨브 상의 반복 이상 또는 결함이 많은 수의 랜덤한 결함 중에서도 검출될 수 있게 해준다. 그에 부가하여, 이 기술에 의해 시스템은 롤의 결함 생성 영역의 정확한 교차-웨브 및 원주 위치를 측정할 수 있고 심지어 동일한 롤 상의 또는 동일한 교차-웨브 위치에 있는 다수의 반복 결함 간의 구분을 할 수 있다.
게다가, 어떤 경우에, 이상이 웨브의 상부 측면에 있든지 웨브의 하부 측면에 있든지에 상관없이, 이상이 종종 종래의 검사 시스템에는 동일한 것처럼 보인다. 그렇지만, 웨브의 어느 측면에 결함이 발생하는지를 아는 것이 종종 바람직한데, 그 이유는, 예를 들어, 웨브의 한쪽 측면(말하자면, 하부 측면) 상의 이상은 후속 공정에서의 코팅에 의해 치유될 수 있지만, 최종 제조 과정 이후에 상부 측면 상의 이상은 여전히 눈에 보이기 때문이다. 따라서, 특정의 반복 이상에 대한 원인 롤을 결정함으로써, 검사 시스템은, 각각의 롤러가 위치하는 측면(즉, 상부 또는 하부)를 지정하는 데이터를 저장하고 각각의 반복 이상을 개별 롤러와 자동화된 방식으로 상관시킴으로써, 웨브의 어느 쪽에 이상이 있는지를 결정할 수 있다. 사용자에게 디스플레이하여 표시하거나, 데이터를 데이터베이스에 저장하거나, 데이터를 다른 전자 시스템 또는 장치로 전달함으로써, 이상을 야기하는 롤러의 측면을 나타내는 데이터가 출력될 수 있다.
본 명세서에 기술된 검사 시스템은 웨브의 하부 측면 상의 반복 이상은 운영자에게 경고하지 않고 자동으로 무시하는 반면 상부 측면 상의 결함에 대해서는 즉각 경고하도록 추가로 구성될 수 있다. 다른 대안으로서, 웨브의 하부 상의 이러한 이상이 더 낮은 경고 또는 경보 레벨로서 지정될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기재된 기술의 다른 잠재적인 이점은 다양한 정도의 중요성을 가지는 이상을 효율적으로 검출하여 보고한다는 것일 수 있다.
도 2는 도 1의 예시적인 웨브 제조 공장(6A)에서 웨브 공정 라인의 일부분 내에 위치하는 검사 시스템의 예시적인 실시 형태를 나타낸 블록도이다. 이 예시적인 실시 형태에서, 웨브(20)의 세그먼트가 2개의 지지 롤(22, 24) 사이에 위치된다. 이미지 획득 장치(26A-26N)(이미지 획득 장치(26))는 계속 이동하는 웨브(20)에 아주 근접하게 위치된다. 이미지 획득 장치(26)는 이미지 데이터를 획득하기 위하여 계속 이동하는 웨브(20)의 순차 부분들을 스캔한다. 획득 컴퓨터(27)가 이미지 획득 장치(26)로부터 이미지 데이터를 수집하여, 이 이미지 데이터를 예비 분석을 위해 분석 컴퓨터(28)로 전송한다.
이미지 획득 장치(26)는, 이동하는 웨브(20)의 순차적인 부분을 판독할 수 있고 디지털 데이터 스트림의 형태로 출력을 제공할 수 있는 통상의 이미징 장치(imaging device)일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이미징 장치(26)는 디지털 데이터 스트림을 직접 제공하는 카메라, 또는 추가의 아날로그-디지털 컨버터(analog to digital converter)를 구비한 아날로그 카메라일 수 있다. 예를 들어, 레이저 스캐너와 같은 다른 센서가 이미지 획득 장치로서 이용될 수 있다. 웨브의 순차적인 부분은 데이터가 연속하는 단일 라인에 의해 획득됨을 지시한다. 단일 라인은 단일 열의 센서 요소 또는 픽셀에 매핑되는 연속적으로 이동하는 웨브의 영역을 포함한다. 이미지를 획득하는 데 적절한 장치의 예는 Dalsa(캐나다 온타리오주 워털루 소재)의 Piranha 모델, 또는 Atmel(미국 캘리포니아주 산호세 소재)의 모델 Aviiva SC2 CL 등의 라인스캔 카메라를 포함한다. 추가의 예는 아날로그-디지털 컨버터와 함께 서피스 인스펙션 시스템즈 게엠베하(Surface Inspection Systems GmbH)(독일 뮌헨)로부터의 레이저 스캐너를 포함한다.
이미지는 이미지의 획득을 돕는 광학 조립체의 이용을 통해 선택적으로 획득될 수 있다. 이 조립체는 카메라의 부품일 수 있거나, 카메라와는 별개일 수 있다. 광학 조립체는 이미징 공정 중에 반사된 광, 투과된 광, 또는 반투과반사된(transflected) 광을 이용한다. 반사된 광은, 예를 들어 표면 스크래치와 같은 웨브 표면 변형부에 의해 야기된 결함의 검출에 흔히 적합하다.
몇몇 실시예에서, 기준 마크 제어기(fiducial mark controller)(30)는 웨브(20)로부터 롤 및 위치 정보를 수집하기 위해 기준 마크 판독기(fiducial mark reader)(29)를 제어한다. 예를 들어, 기준 마크 제어기(30)는 웨브(20)로부터 바코드 또는 다른 표식을 판독하기 위한 하나 이상의 사진-광학 센서(photo-optic sensor)를 포함할 수 있다. 또한, 기준 마크 제어기(30)는 웨브(20) 및/또는 롤러(22, 24)에 관여된 하나 이상의 고정밀 인코더로부터 위치 신호를 수신할 수 있다. 이 위치 신호에 기초하여, 기준 마크 제어기(30)는 각각의 검출된 기준 마크에 대한 위치 정보를 결정한다. 기준 마크 제어기(30)는 분석 컴퓨터(28)로 롤 및 위치 정보를 전달한다. 웨브 상의 특정 위치를 식별하기 위해 기준 마크를 부착하고 사용하는 기술은 본 출원의 양수인에게 양도되어 있는, 2004년 4월 19일자 출원된 Floeder 등의 동시 계류 중인 특허 출원 제10/826,995호인 Apparatus and Method for the Automated Marking on Webs of Material(재료의 웨브 상에 자동 마킹하는 장치 및 방법)"에 기술되어 있으며, 이 출원은 여기에 인용함으로써 그 전체 내용이 본 명세서에 포함된다. 기준 마크 그리고 기준 마크 제어기(30) 및 판독기(29)와 관련하여 기술되어 있지만, 기준 마크가 모든 실시 형태에서 본 명세서에 기재된 기술을 실시하는 데 필요한 것은 아닐 수 있다. 다른 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 기술을 벗어나지 않고 이상의 위치 및 웨브에 관한 기타 정보를 결정하는 데 다른 수단이 사용될 수 있다.
분석 컴퓨터(28)는 획득 컴퓨터(27)로부터의 이미지 스트림을 처리한다. 분석 컴퓨터(28)는 궁극적으로 결함으로 평가될 수 있는 이상을 포함하는 웨브(20)의 임의의 영역을 식별하는 지역 이상 정보를 생성하기 위해 디지털 정보를 하나 이상의 초기 알고리즘으로 처리한다. 각각의 식별된 이상에 대해, 분석 컴퓨터(28)는 이미지 데이터로부터 이상 및 가능하게는 웨브(20)의 주위 부분을 둘러싼 픽셀 데이터를 포함하는 이상 이미지를 추출한다. 분석 컴퓨터(28)는 필요한 경우 이상을 상이한 결함 부류들로 분류할 수 있다. 예를 들어, 반점(spot), 스크래치 및 유적(oil drip)을 구별하기 위한 고유의 결함 부류가 있을 수 있다. 다른 부류는 추가 유형의 결함을 구별할 수 있다. 본 명세서에 설명된 기술에 따르면, 분석 컴퓨터(28)는 또한 어느 제품(12)에서 이상이 결함을 야기할 수 있는지를 결정할 수 있다.
기준 마크 제어기(30)에 의해 생성된 위치 데이터에 기초하여, 분석 컴퓨터(28)는 공정 라인의 좌표계 내에서 각각의 이상의 공간 위치를 결정한다. 즉, 기준 마크 제어기(30)로부터의 위치 데이터에 기초하여, 분석 컴퓨터(28)는 현재의 공정 라인에 의해 사용되는 좌표계 내에서 각각의 이상에 대한 x, y, 및 가능하게는 z 위치를 결정한다. 예를 들어, x 치수가 웨브(20)를 가로지른 거리를 나타내고, y 치수가 웨브의 길이를 따른 거리를 나타내며, z 치수가 웨브에 이전에 적용된 코팅, 재료 또는 다른 층의 수에 기초할 수 있는 웨브의 높이를 나타내도록, 좌표계가 정의될 수 있다. 게다가, x,y,z 좌표계에 대한 원점은 공정 라인 내의 물리적 위치에 정의될 수 있고, 전형적으로 웨브(20)의 초기 공급 배치와 연관된다.
어떠한 경우에서도, 분석 컴퓨터(28)는 공정 라인의 좌표계에 대한 각각의 이상의 공간 위치를 데이터베이스(32)에 기록하며, 이 정보는 본 명세서에서 지역 이상 정보로 지칭된다. 즉, 분석 컴퓨터(28)는 웨브(20)에 대한 롤 정보 및 각각의 이상에 대한 위치 정보를 포함하는 웨브(20)의 지역 이상 정보를 데이터베이스(32) 내에 저장한다. 분석 컴퓨터(28)는 또한, 각각의 이상에 대해, 이상이 결함을 야기할 수 있는 제품들(12) 중의 그 제품들을 기록할 수 있다. 데이터베이스(32)는 데이터 저장 파일 또는 하나 이상의 데이터베이스 서버에서 실행되는 하나 이상의 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)을 비롯한 다수의 상이한 형태 중 임의의 형태로 구현될 수 있다. 데이터베이스 관리 시스템은, 예를 들어 관계형(RDBMS), 계층형(HDBMS), 다차원(MDBMS), 개체 지향형(ODBMS 또는 OODBMS) 또는 개체 관계형(ORDBMS) 데이터베이스 관리 시스템일 수 있다. 일례로서, 데이터베이스(32)는 마이크로소프트 코포레이션(Microsoft Corporation)으로부터의 SQL 서버(SQL Server™)에 의해 제공된 관계형 데이터베이스로서 구현된다.
공정이 종료되었으면, 분석 컴퓨터(28)는 데이터베이스(32)에 수집된 데이터를 네트워크(9)를 통해 개조 제어 시스템(4)으로 전송한다. 구체적으로는, 분석 컴퓨터(28)는, 차후에 오프라인에서 상세히 분석하기 위해, 롤 정보는 물론 지역 이상 정보(local anomaly information)와 각자의 서브-이미지를 개조 제어 시스템(4)으로 전달한다. 예를 들어, 정보는 데이터베이스(32)와 개조 제어 시스템(4) 사이의 데이터베이스 동기화를 통해 전달될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 분석 컴퓨터(28)보다는, 개조 제어 시스템(4)이 제품들(12) 중의 각각의 이상이 결함을 야기할 수 있는 그 제품을 결정할 수 있다. 완성된 웨브 롤(10)의 데이터가 데이터베이스(32)에 수집되면, 데이터는 웨브 롤 상에, 즉 제거가능한 또는 세척가능한 마크로 웨브의 표면 상에 직접, 또는 웨브 상에 이상을 마킹하기 이전에 또는 마킹하는 동안에 웨브에 부착될 수 있는 커버 시트 상에, 이상을 마킹하는 데 사용될 수 있다.
도 3은 예시적인 웨브 제조 공장, 예를 들어, 도 1의 웨브 제조 공장(6A)에서 예시적인 웨브 공정 라인(40)을 더욱 상세히 나타낸 블록도이다. 즉, 도 3은 다양한 롤을 가지는 전형적인 웨브 공정 라인을 나타낸 것이다. 예를 들어, 간단함을 위해, 도 2는 아이들러 롤러(46A-46N)만을 도시하고 있지만, 공정 라인(40)은 아이들러, 풀 롤, 길이 방향 연신 장치, 코팅 롤 등을 비롯한 다수의 유형의 롤러를 가질 수 있다. 어떤 경우에, 웨브 공정 라인은 웨브의 전체 통과 경로(40)를 따라 100개 또는 그 이상을 훨씬 넘는 롤을 가질 수 있다. 제조 시스템(40)은 도 2의 검사 시스템과 동일한 제조 라인의 일부일 수 있거나, 제조 시스템(40)은 도 2의 검사 시스템과 다른 제조 라인의 일부일 수 있다.
제조 시스템(40)은, 전형적으로 기재를 선두 롤러(lead roller)(41)로부터 제조 구성요소(48A-48M)[제조 구성요소(48)]를 통해 풀링(pulling)하여 웨브 롤러(42)에 수집되는 웨브(44)를 생산함으로써, 웨브(44)를 생산한다. 따라서, 웨브(44)는 다양한 방식으로 웨브(44)를 제조할 수 있는 웨브 제조 구성요소(48)를 통과할 수 있다. 예를 들어, 제조 구성요소들(48) 중 하나, 예를 들어, 제조 구성요소(48A)는 웨브(44)에 코팅을 도포할 수 있다.
아이들러 롤러(46A-46N)[아이들러 롤러(46)]는, 웨브(44)가 웨브 제조 시스템(40)을 통과할 때, 웨브(44)에 대한 지지를 제공한다. 즉, 웨브(44)는 제조 구성요소(48)로부터의 제조를 거치는 동안에 아이들러 롤러(46) 상에 놓일 수 있다. 아이들러 롤러(46)가 웨브(44)를 적절히 위치시키는 데 필요할 수 있지만, 아이들러 롤러(46)는 웨브(44)에 이상 또는 결함을 제공할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 아이들러 롤러(46)가 웨브(44)의 하부 측면을 스크래치할 수 있다. 아이들러 롤러(46)와 관련하여 논의되고 있지만, 아이들러 롤러(46)에 부가하여 또는 그 대신에, 주조 휠, 풀 롤, 닙 롤, 미세복제 롤, 또는 웨브 세척 구성요소 등의 기타 유형의 롤이 웨브 제조 시스템(40)에 존재할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기재된 기술은 아이들러 롤러에서의 사용으로 제한되지 않고, 웨브 공정 라인 내의 임의의 관심 롤에 적용될 수 있다. 아이들러 롤러의 사용은 설명을 위한 일례에 불과하다.
본 명세서에 설명된 기술은 웨브 내의 이상 또는 결함의 위치를 식별하고 그 위치를 롤 동기화 신호와 상관시킨다. 예를 들어, 웨브 제조 공정(40)에 대한 각각의 관심 롤은 각자의 동기화 마크(47A-47N)를 구비할 수 있다. 게다가, 동기화 마크 판독기(50A-50N)[동기화 마크 판독기(50)]는 각자의 동기화 마크를 감지하기 위해 각각의 관심 롤[이 일례에서, 각각의 아이들러 롤러(46)]과 연관되어 있다. 각각의 동기화 마크 판독기(50)는 대응하는 아이들러 롤러(46)가 한바퀴 회전을 하였을 때를 검출할 수 있고 이어서 롤 동기화 신호를 트리거 펄스의 형태로 방출할 수 있고, 이 트리거 펄스를 원격 동기화 유닛(54)이 검출한다. 즉, 각각의 동기화 마크 판독기(50)는 각자의 롤러(46)의 완전한 회전 시에 짧은 펄스를 출력할 수 있고, 각각의 짧은 펄스의 선단 에지는 완전한 회전이 검출되었다는 것을 나타낼 수 있다. 일 실시 형태에서, 각각의 동기화 마크 판독기(50)는 사진-광학 센서(photo-optic sensor)일 수 있다. 예를 들어, 판독기(50)는 Banner Engineering Corp.로부터의 D10 계열의 센서일 수 있다. 일반적으로, 대응하는 동기화 마크(47)가 판독기를 지나 회전할 때, 판독기(50)는 그 마크를 검출한다. 예시적인 실시 형태에서, 동기화 마크(47)는 재귀 반사 재료 또는 롤의 기계 가공된 섹션 등의 대상물일 수 있다. 대응하는 롤러(46)에서 기준점 동기화 마크(47)를 검출할 때, 판독기들(50) 중 하나가 동기화 마크 신호를 출력한다. 따라서, 각각의 판독기(50)는 대응하는 롤러(46)의 매 회전마다 개별 신호를 출력한다.
롤 동기화 신호를 웨브 공정 라인(40)과 연관된 좌표 시스템의 공간 영역으로 변환하는 것을 돕기 위해, 회전 인코더가 가공 라인을 따라 하나 이상의 롤에 부착되어 있다. 이 일례에서, 회전 인코더(52)는 웨브 롤러(41)에 부착되어 있다. 다른 실시 형태에서, 인코더(52) 대신에 또는 그에 부가하여, 하나 이상의 롤러(46)에 인코더가 사용될 수 있다. 인코더(52)는, 일 실시 형태에서, 사인 인코더(sine encoder) 기반 위치 센서일 수 있다. 다른 실시 형태는 다른 유형의 위치 센서 또는 인코더를 이용할 수 있다. 일반적으로, 인코더(52)는 웨브 롤러(41)의 물리적 이동에 직접 동기화되어 있는 전기 펄스열을 출력한다. 예를 들어, 인코더(52)는 웨브 롤러(41)의 매 회전마다 일련의 펄스를 방출할 수 있다. 일 실시 형태에서, 예를 들어, 인코더(52)는 회전마다 400만개의 펄스를 방출할 수 있으며, 따라서 높은 정도의 위치 정확도를 제공한다.
원격 동기화 유닛(54)은 인코더(52)로부터의 위치 펄스 및 동기화 마크 판독기(50)로부터의 롤 동기화 신호를 수신하고, 각각의 아이들러 롤러(46)와 정렬되어 있는 웨브(44)의 다양한 섹션을 식별하는 논리 맵을 발생한다. 예를 들어, 각각의 롤러에 대해, 원격 동기화 유닛(54)은 웨브의 공간 영역을 일련의 섹션으로 분할하고, 각각의 섹션은 각자의 롤러의 원주만큼 길다. 아이들러 롤러(46A)에 대응하는 각각의 웨브 섹션은, 예를 들어, 47.88 ㎝(18.85 인치), 즉 15.24 ㎝(6.00 인치) * π이다. 아이들러 롤러(46B)에 대응하는 각각의 웨브 섹션은 18.91 인치이고, 아이들러 롤러(46C)에 대응하는 웨브 섹션은 47.73 ㎝(18.79 인치)이다. 이러한 방식으로, 원격 동기화 유닛(54)은 인코더(52)로부터의 위치 데이터는 물론 동기화 마크 판독기(50)로부터의 롤 동기화 신호를 사용하여, 롤 동기화 신호를 공정(40)에 대한 좌표 시스템의 공간 영역으로 변환하여 각각의 관심 롤에 대한 공간 영역 내의 웨브 섹션을 결정한다. 그 결과, 원격 동기화 유닛(54)은, 웨브 섹션을 결정하고 궁극적으로 반복 결함을 검출하기 위해, 각각의 롤러(46)의 정확한 직경에 관한 사전 데이터를 필요로 하지 않는다.
어떤 경우에, 관심 롤 중 일부 또는 전부가 대략 동일한 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 아이들러 롤러(46)의 부분집합 또는 전부가 대략 동일한 직경 15.2 ㎝(6 인치)를 가질 수 있다. 그렇지만, 아이들러 롤러(46)의 이 부분집합은 전형적으로 제조 변동성으로 인해 정확히 동일한 직경을 갖지 않는다. 예를 들어, 아이들러 롤러(46A)의 직경은 15.27 ㎝(6.01 인치)일 수 있고, 아이들러 롤러(46B)의 직경은 15.29 ㎝(6.02 인치)일 수 있으며, 아이들러 롤러(46C)의 직경은 15.19 ㎝(5.98 인치)일 수 있다. 기재된 기술은 반복 결함과 주어진 롤러의 대응하는 롤 동기화 신호 사이의 상대 오프셋의 변동을 계산함으로써 얻어진 평균을 이용한다. 이것은 롤러 자체의 제조 변동성을 제외하고는 실질적으로 유사한 크기의 롤러를 가지는 제조 라인에서도 반복 결함 검출을 가능하게 해주는 정밀한 정확도를 제공한다.
이상을 아이들러 롤러들(46) 중 하나와 연관시키기 위해, 검사 시스템은 먼저 웨브(44)에 관한 데이터를 수집할 수 있다. 원격 동기화 유닛(54)에 의해 수집되어 상관된 인코더(52)로부터의 펄스 및 동기화 마크 판독기(50)로부터의 롤 동기화 신호를 사용하여, 검사 시스템은 각각의 롤러의 식별된 웨브 섹션에 대한 이상 데이터를 분석한다. 검사 시스템은 이들 웨브 섹션의 많은 인스턴스에 걸쳐 데이터의 결과를 평균할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 형태에서, 검사 시스템은 주어진 롤러에 대한 웨브 세그먼트 데이터의 100개의 인스턴스를 수집할 수 있다. 검사 시스템은 이어서 데이터를 분석하여 반복 이상과 랜덤한 이상 간의 구분을 하려고 시도한다. 검사 시스템은, 이상이 발생한 그 인스턴스의 동일한 위치에서 또는 비교적 그 근방에서 주어진 롤러에 대한 분석된 웨브 섹션의 인스턴스의 대부분에서 이상이 나타나는 경우, 그 이상을, 예를 들어, 아이들러 롤러들(46) 중 하나에 의해 야기된 반복 이상이라고 결정할 수 있다. 예를 들어, 아이들러 롤러(46A)가 웨브(44)에 이상을 야기하는 경우, 이상이 아마도 반복될 것이고, 롤러(46A)의 직경이 15.2 ㎝(6.00 인치)인 경우, 반복 이상의 인스턴스가 대략 47.88 ㎝(18.85 인치) 간격으로 발생할 것이다.
어떤 구성에서, 아이들러 롤러(46)에 의해 웨브(44)에 야기된 이상의 적어도 일부는, 웨브(44)가 시트로 개조될 준비가 될 때까지는, 치유, 즉 정정되어 있을 수 있다. 환언하면, 아이들러 롤러(46)가 웨브(44)에 이상을 야기할 수 있지만, 그 이상이 결함을 야기하지 않을 수 있는데, 그 이유는, 웨브(44)가 개조될 준비가 되기 전에, 그 이상이 다른 제조 공정을 통해 정정될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 아이들러 롤러(46)에 의해 웨브(44)에 야기된 이상은 웨브(44)의 하부 측면 상에 있을 것이다. 웨브(44)의 상부에서 발생하는 이상은 웨브(44)에서 치유되거나 정정되지 않을 수 있다. 즉, 이러한 이상을 포함하는 웨브 세그먼트 또는 개별 시트가 제품들(12) 중 하나로 개조되는 경우, 웨브(44)의 상부 표면에서 발생하는 이상은 제품(12)에 결함을 야기할 수 있다. 본 명세서에 기재된 기술에 따르면, 검사 시스템은 이상이 웨브(44)의 상부 측면 또는 하부 측면에서 발생했는지를 결정할 수 있다. 게다가, 검사 시스템은 아이들러 롤러들(46) 중 특정의 하나, 예를 들어, 아이들러 롤러(46A)에 대해 상부 측면에 발생하는 이상의 원인을 추적할 수 있다. 따라서, 제조 시스템(40)의 운영자는 이상을 야기한 아이들러 롤러(46A)의 부분을 찾아내고 아이들러 롤러(46A)를 수리할 수 있다.
도 4는 원격 동기화 유닛(54)의 예시적인 실시 형태를 더 상세히 나타낸 블록도이다. 도 3에 예시된 바와 같이, 원격 동기화 유닛(54)은 인코더(52) 및 동기화 마크 판독기(50)에 전기적 결합되어 그로부터 신호를 수신할 수 있다.
일반적으로, 예시적인 원격 동기화 유닛(54)은 각각의 롤 동기화 신호(도 4에 "일주(Once Around)" 신호 A, B - N로 나타내어져 있음)의 발생을 감지하고 이 신호를 인코더(52)로부터의 위치 데이터에 대한 공간 영역으로 변환한다. 게다가, 동기화 유닛(54)은 그 각자의 롤러의 1 회전에 대응하는 동기화 신호의 위치를 식별해주는 위치 데이터를 출력한다.
예시적인 실시 형태에서, 원격 동기화 유닛(54)은 카운터(56A-56N)["카운터(56)"] 및 레지스터(58A-58N)["레지스터(58)"]를 포함한다. 각각의 동기화 마크 판독기(50)는 카운터들(56) 중 하나와 연관되어 있으며, 카운터(56)는 레지스터들(58) 중 하나와 연관되어 있다. 인코더(52)로부터의 펄스 신호는 카운터(56)를 구동하는 전역 증분으로서 사용된다. 즉, 인코더(52)가 웨브 이동을 검출할 때, 인코더(52)는 각각의 카운터(56)를 동시에 증분시키는 데 사용되는 일련의 펄스를 전송한다. 도 4의 예시적인 실시 형태에서, 롤러(46A)는 롤러의 외측 모서리 둘레에 일련의 구멍을 포함할 수 있으며, 이 구멍을 통해 광이 비춰질 수 있다. 인코더(52)가 구멍들 중 하나를 통한 광을 검출할 때마다, 인코더(52)는 각각의 카운터(56)로 신호를 전송할 수 있다. 카운터(56)는 차례로 인코더 신호의 펄스열을 병렬로 수신하고, 그 각자의 카운터를 동시에 증분시킬 수 있다.
각각의 롤러로부터의 롤 동기화 신호는 롤러의 각자의 카운터 내에 값을 기록하기 위한 트리거로서 사용된다. 구체적으로는, 임의의 롤러(46)의 한바퀴 회전 동안에, 그 롤러의 대응하는 동기화 마크(47)는 연관된 동기화 마크 판독기(50)를 통과할 것이다. 예를 들어, 롤러(46A)의 매 회전마다, 동기화 마크 판독기(50A)는 동기화 마크(47A)를 검출할 것이다. 마크(47A)를 검출할 시에, 동기화 마크 판독기(50)는 롤 동기화 신호를 짧은 펄스의 형태로 원격 동기화 유닛(54)으로 출력한다. 이 펄스에 응답하여, 원격 동기화 유닛(54)은 대응하는 카운터[이 경우에, 카운터(56A)]의 현재 값을 대응하는 데이터 레지스터[레지스터(58A)]에 래치한다.
제어기(60)는, 가장 최근의 카운터 데이터를 검색하기 위해, 높은 속도로 각각의 레지스터(58)를 폴링하거나, 인터럽트 구동된다. 따라서, 제어기(60)의 폴링 사이클은 모든 롤러(46)의 회전보다 더 빠르다. 레지스터들(58) 중 하나[예를 들어, 레지스터(58A)]를 폴링할 때, 카운터 데이터가 이전의 폴링과 동일한 경우, 제어기(60)는 현재 카운터 데이터를 무시할 수 있다. 그렇지만, 카운터 데이터가 변한 경우, 제어기(60)는 카운터 데이터를 검색하고, 카운터 데이터를, 롤러 번호와 함께, 분석 컴퓨터(59)(도 5)로 전송할 수 있다. 즉, 하나의 데이터 레지스터(58)에 대한 변경을 검출할 때, 동기화 유닛(54)의 제어기(60)는 현재 인코더 펄스 카운트의 형태로 롤 위치 데이터를 출력한다. 분석 컴퓨터(59)는, 임의의 이상이 롤러들(46) 중 하나에 의해 야기된 반복 이상인지를 결정하는 것은 물론, 롤러들(46) 중 어느 롤러가 반복 이상을 야기하고 있는지를 결정하기 위해, 각각의 롤러에 대한 이 롤 위치 데이터를 검사 데이터와 조화시킬 수 있으며, 이에 대해서는 도 5 및 도 6과 관련하여 기술한다. 분석 컴퓨터(59)는 롤러들(46) 중 어느 롤러가 각각의 일련의 반복 이상을 야기했는지를 나타내는 데이터를 디스플레이에 출력할 수 있다. 예를 들어, 분석 컴퓨터(59)는 웨브의 일부분의 그래픽 표현은 물론, 반복 이상 및 반복 이상을 야기한 식별된 롤러의 표시를 출력할 수 있다. 그에 부가하여, 분석 컴퓨터(59)는 데이터를 출력하고 반복 이상을 반복 이상을 야기하는 식별된 롤러와 연관시키는 데이터베이스[예를 들어, 데이터베이스(32)]에 저장할 수 있다.
도 5는 분석 컴퓨터(59)가 하나 이상의 원격 동기화 유닛[예를 들어, 도 3 및 도 4의 원격 동기화 유닛(54)]으로부터의 롤 위치 데이터를 검사 데이터와 결합하여 관심 롤러들 중 하나[예를 들어, 롤러들(46) 중 임의의 롤러]가 반복 이상을 야기하고 있는지 여부를 결정하고, 그러한 경우, 롤러들 중 어느 롤러가 반복 이상을 야기하고 있는지를 결정하는 시스템(61)을 나타내는 블록도이다. 분석 컴퓨터(59)는, 도 2의 분석 컴퓨터(28), 획득 컴퓨터(27) 및 이미지 획득 장치(26)와 관련하여 일례로서 나타낸 바와 같은, 하나 이상의 웨브 검사 구성요소에 결합될 수 있다. 검사 시스템을 사용하여 이상이 존재하는지 웨브를 검사하는 것은 동시 계류 중인 2007년 7월 26일자로 출원된 발명의 명칭이"Multi-Unit Process Spatial Synchronization(다중-유닛 공정 공간 동기화)"인 Floeder 등의 미국 특허 출원 제11/828,369호(본 출원의 양수인에게 양도됨), 및 2004년 4월 19일자로 출원된 발명의 명칭이 "Apparatus and Method for the Automated Marking of Defects on Webs of Material(재료의 웨브 상의 결함의 자동 마킹 장치 및 방법)"인 Floeder 등의 미국 특허 출원 제10/826,995호(본 출원의 양수인에게 양도됨)에 더 상세히 기술되어 있으며, 이들 출원의 전체 내용은 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다.
일 실시 형태에서, 분석 컴퓨터(59)는 서버급 컴퓨터일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 분석 컴퓨터(59)는 검사 및 위치 정보를 처리하는 데 필요한 대량의 데이터를 처리할 수 있는 분산 컴퓨팅 시스템 또는 기타 컴퓨팅 시스템일 수 있다.
전술한 바와 같이, 원격 동기화 유닛(54)의 제어기(60)는 롤러들(46) 중 하나의 롤러의 회전을 검출할 시에 롤 위치 데이터를 전송하고, 롤 위치 데이터는 롤러 ID(즉, 트리거 번호) 및 그 롤러의 주어진 완전한 회전에 대한 다운-웨브 위치(DW 위치)를 나타내는 기록된 현재 인코더 위치의 형태로 되어 있을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 인코더(52)는 검출된 이상과 롤의 웨브 세그먼트의 공간 영역 내에서의 상관을 가능하게 해주기 위해 위치 펄스를 원격 동기화 유닛(54) 및 검사 시스템 둘다로 전송할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 분석 컴퓨터(59)에 의해 조정되는 위치 기준 정보를 제공하기 위해 2개의 개별 인코더가 사용될 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 기준 마크 등 다운-웨브 거리(distance down the web)를 추적하는 다른 수단이 검사 시스템에 의해 이용될 수 있다. 웨브에서 기준 마크를 사용하는 기술은 동시 계류 중인 2007년 7월 26일자로 출원된 발명의 명칭이 "Fiducial Marking for Multi-Unit Process Spatial Synchronization(다중-유닛 공정 공간 동기화를 위한 기준 마킹) "인 Floeder 등의 미국 특허 출원 제11/828,376호(본 출원의 양수인에게 양도됨)에 기술되어 있으며, 이 출원의 전체 내용은 참조 문헌으로서 본 명세서에 포함된다.
어쨋든, 분석 컴퓨터(59)는 원격 동기화 유닛(54)으로부터의 롤 위치 데이터를 검사 시스템에 의해 결정된 웨브 상의 이상의 위치 데이터와 상관시킨다. 비디오 또는 기타 이미지 데이터가 검사 센서로부터 획득 컴퓨터(62A-62M)("획득 컴퓨터(62)")로 전달될 수 있다. 이들 컴퓨터는, 웨브 상의 다양한 유형의 이상[예를 들어, 스크래치, 반점, 액적, 엎지름(spill) 또는 기타 유형의 이상]을 검출하기 위해, 검사 데이터를 획득하여 처리할 수 있는 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 나타낸다. 예를 들어, 획득 컴퓨터(62)는 분석 컴퓨터(59) 또는 도 2의 분석 컴퓨터(29) 상에서 실행되는 소프트웨어 모듈일 수 있다. 다른 대안으로서, 획득 컴퓨터(62)는 분석 컴퓨터와 분리되어 있는 개별 유닛일 수 있다. 어느 경우든지, 획득 컴퓨터들(62) 중 하나의 획득 컴퓨터가 이상을 검출할 때, 예를 들어, 획득 컴퓨터(62A)가 이상을 검출할 때, 센서(62A)는 이상의 유형, 이상의 교차-웨브 위치 및 이상의 다운-웨브 위치를 명시하는 이상 데이터를 출력한다.
분석 컴퓨터(59)는 이상 데이터 및 롤 위치 데이터를 처리하여, 임의의 이상이 동일한 롤러의 다수의 웨브 세그먼트 내에서 실질적으로 동일한 교차-웨브 위치 및 실질적으로 동일한 다운-웨브 오프셋에서 반복하여 발생하는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 롤러들(46) 중 하나의 롤러가 반복 이상을 야기하는 경우, 반복 이상은 실질적으로 동일한 교차-웨브 위치에서 발생하고, 대응하는 롤러의 원주(즉, 반복 이상을 야기하는 롤러의 원주)의 간격으로 반복할 것이다. 이러한 방식으로, 분석 컴퓨터(59)는 반복 이상이 발생하는지를 결정할 수 있다. 게다가, 반복 이상의 다운-웨브 위치를 상이한 롤러에 대한 웨브 세그먼트의 다운-웨브 위치와 상관시킴으로써, 분석 컴퓨터(59)는 롤러들(46) 중 어느 롤러가 각각의 반복 이상을 야기하고 있는지를 식별할 수 있다.
도 6은 일련의 이상 데이터(63) 및 대응하는 롤 위치 데이터(65)의 예를 나타낸 블록도이다. 분석 컴퓨터(59)에 의한 처리 이전에, 모든 이상은 동일한 것처럼 보일 수 있는데, 즉 랜덤한 이상과 반복 이상이 시각적으로 구분할 수 없다. 그렇지만, 분석 후에, 분석 컴퓨터(59)는 랜덤한 이상(74)으로부터의 반복 이상을 반복 이상(64, 66, 70, 72)과 구분한다.
인코더(52) 및 동기화 마크 판독기(50)는 웨브(67)의 다운-웨브 길이를 따라 시간에 대한 각각의 롤러(46)의 위치를 그래픽으로 나타내는 일련의 펄스를 생성한다. 인코더(52)로부터의 인코더 펄스 및 동기화 마크 판독기(50)로부터의 동기화 펄스52)는 각각 신호(76) 및 그래프(78A-78N)["그래프(78)"]로 나타내어져 있다. 데이터, 즉 롤 위치 데이터에 기초하여, 분석 컴퓨터(59)는 동기화 마크 판독기들(50) 중 하나의 동기화 마크 판독기로부터의 동기화 펄스들 간에 발생하는 인코더(52)로부터의 인코더 펄스의 수를 결정한다. 도 6의 일례에서, 롤러(46A)는 회전당 11개의 인코더 펄스를 가지며, 롤러(46C)는 회전당 19개의 인코더 펄스를 가지고, 롤러(46B, 46D) 둘다는 회전당 9개의 인코더 펄스를 가진다.
분석 컴퓨터(59)는 이상(64A-64D)["이상(64)"]이 유사한 교차-웨브 위치에서 발생하는지를 결정한다. 분석 컴퓨터는 이상들(64) 중 하나의 이상이 롤러(46C)로부터의 각각의 동기화 펄스부터 하나의 인코더 펄스 이후에 발생하는지를 추가로 결정한다. 즉, 이 일례에서, 이상의 다운-웨브 위치는 롤러(46C)에 대한 새로운 웨브 세그먼트의 시작으로부터 일정한 오프셋이다. 따라서, 분석 컴퓨터(59)는 이상(64)이 반복 이상인지와 롤러(46C)가 원인인지를 결정한다. 운영자는 이어서 반복 이상(64)의 교차-웨브 위치에서 롤러(46C)를 검사하고 롤러(46C)를 수리하거나 교체할 수 있다.
이와 유사하게, 일련의 이상(66A-66D)["이상(66)"] 모두는 동일한 교차-웨브 위치에서 발생한다. 그렇지만, 발생할 것으로 예상되었던 이상(68A, 68B)이 빠져 있다. 말썽을 일으킨 롤러가 이상을 야기하지 않았거나 검사 시스템이 위치(68A, 68B) 중 하나 또는 둘다에서 이상을 검출하지 못했을 가능성이 있다. 그렇지만, 어느 경우든지, 분석 컴퓨터(59)는 여전히 반복 이상의 존재를 결정할 수 있다. 이러한 이유는, 이상(68A, 68B)이 빠져 있더라도, 롤러에 대한 새로운 웨브 세그먼트의 대부분이 동일한 교차-웨브 위치 및 동기화 펄스, 즉 그 롤러에 대한 새로운 웨브 세그먼트의 시작으로부터 실질적으로 동일한 거리에 이상을 포함하고 있을 때, 분석 컴퓨터(59)가 반복 이상의 존재를 결정하기 때문이다. 이 경우에, 각각의 반복 이상(66)은 신호(78A)의 대부분의 동기화 펄스부터 7개의 인코더 펄스 후에 발생한다. 따라서, 분석 컴퓨터(59)는 롤러(46A)가 반복 이상을 야기하고 있는 것으로 결정할 수 있다.
본 명세서에 기재된 기술은 심지어 반복 이상(70A-70G)["반복 이상(70)"] 및 반복 이상(72A-72G)["반복 이상(72)"]을 검출하고 반복 이상(70)을 반복 이상(72)과 구분하는 데도 사용될 수 있다. 반복 이상(70) 및 반복 이상(72) 각각은 동일한 교차-웨브 위치에서 발생한다. 반복 이상(70) 각각은 그래프(78B)의 동기화 펄스부터 1개의 인코더 펄스 이후에 그리고 그래프(78D)의 동기화 펄스부터 4개의 인코더 펄스 이후에 발생한다. 반복 이상(72) 각각은 그래프(78B)의 동기화 펄스부터 7개의 인코더 펄스 이후에 그리고 그래프(78D)의 동기화 펄스부터 1개의 인코더 펄스 이후에 발생한다. 롤러(46B, 또는 46D) 중 어느 하나가 이들 반복 결함 중 하나를 야기할 수 있는 것처럼 보이지만, 분석 컴퓨터(59)는 여전히 반복 결함(70, 72) 중 어느 것이 롤러(46B, 46D)에 의해 야기되는지를 결정할 수 있는데, 그 이유는 롤러(46B, 46D)의 직경이 어떤 검출가능한 양만큼 차이가 날 수 있기 때문이다. 시각화의 용이성 및 가독성을 위해, 도 6의 일례에서 적은 수의 인코더 펄스가 도시되어 있다. 그렇지만, 많은 실시 형태에서, 훨씬 더 많은 인코더 펄스가 동기화 펄스 사이에 사용된다. 일 실시 형태에서, 예를 들어, 4백만개나 되는 인코더 펄스가 동기화 펄스 사이에서 발생할 수 있다. 이 분해능에서, 시간에 대한 아주 극도로 작은 위치 차이도 검출할 수 있다. 따라서, 공칭상 동일한 직경을 가지는 2개의 개별 롤러가 동일한 교차-웨브 위치에서 2개의 반복 결함 세트를 야기하는 경우, 2개의 롤러 중 하나의 롤러에 대한 동기화 펄스에 관계되어 있을 때, 하나의 이상 세트는 움직이지 않는 것처럼 보일 것이고 다른 세트는 슬라이딩하는 것처럼 보일 것이다. 이것은 도 7 및 도 8에 개념적으로 나타내어져 있다.
도 7은 랜덤한 이상 및 반복 이상이 몇번 나오는 예시적인 웨브(80)를 나타낸 블록도이다. 웨브(80)는, 예를 들어, 웨브(44)에 대응할 수 있다. 이 일례에서, 웨브(80)는 3개의 아이들러 롤러, 예를 들어, 아이들러 롤러(46A, 46B, 46C)를 통과했을 수 있다. 아이들러 롤러(46A, 46B, 46C)는 동일한 공칭 직경 15.2 ㎝(6 인치)를 가질 수 있지만, 각각의 롤러에 대해 실제 직경은 약간 차이가 날 수 있다. 아이들러 롤러(46)에 대응하는 동기화 마크는 주어진 롤러에 대한 웨브 세그먼트를 논리적으로 결정하는 데 사용된다. 도 7의 일례에서, 파선은 웨브 세그먼트(82A-82D)[웨브 세그먼트(82]) 사이의 분할을 나타내는 데 사용되며, 즉 파선은 롤러들(46) 중 하나의 롤러에 대한 동기화 마크 판독기들(50) 중 하나의 동기화 마크 판독기로부터의 동기화 펄스를 나타낸다. 각각의 파선은 아이들러 롤러(46)의 원주들 중 하나의 원주에 대응하는 일정 거리(102), 즉 동기화 펄스들 사이의 거리 후에 발생한다. 이 경우에, 예를 들어, 거리(102)는 47.88 ㎝(18.85 인치)일 수 있다.
이 세그먼트화로 인해, 예를 들어, 아이들러 롤러(46A)가 웨브(44) 상의 이상들 중 임의의 이상을 야기하는지 여부를 결정할 수 있다. 웨브 세그먼트(82A)는 이상(84A, 86A, 88A, 90, 92)을 포함한다. 웨브 세그먼트(82B)는 이상(84B, 86B, 88B, 94)을 포함한다. 웨브 세그먼트(82C)는 이상(84C, 86C, 88C, 96, 98)을 포함한다. 웨브 세그먼트(82D)는 이상(84D, 86D, 88D, 80)을 포함한다. 이들 이상 중 임의의 이상이 아이들러 롤러(46A)에 의해 야기된 반복 이상인지 여부를 결정하기 위해, 분석 컴퓨터는 각각의 이상과 각각의 동기화 펄스, 즉 각각의 파선으로 나타낸 각각의 웨브 세그먼트의 시작 사이의 거리를 결정한다. 예시를 위해 단지 4개의 웨브 세그먼트(82)가 도 7에 도시되어 있지만, 분석을 위해 훨씬 더 많은 세그먼트가 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 예를 들어, 분석 컴퓨터는 반복 이상에 관한 결정을 하기 전에 100개의 웨브 세그먼트를 분석할 수 있다.
분석 컴퓨터는 각각의 롤러에 대해 분석을 반복한다. 즉, 분석 컴퓨터는 각각의 동기화 펄스에 대해 유사한 방식으로 웨브를 세그먼트화하며, 이로써 컴퓨터가 반복 이상의 특정 원인을 식별할 수 있게 된다.
도 8은 단일 롤러에 대해 세그먼트화된 도 7의 데이터로부터 형성되는 예시적인 합성 맵(110)을 나타낸 블록도이다. 즉, 합성 맵(110)은 총 다운-웨브 길이(102)[이 일례에서, 47.88 ㎝(18.85 인치)]를 가지며, 여기서 각각의 웨브 세그먼트는 오버레이되어 있다. 그 결과, 합성 맵(110)은 웨브(80)로부터의 각각의 웨브 세그먼트(82)로부터의 이상을 포함하며, 그 이상은 그 특정의 롤러에 대한 동기화 펄스에 의해 정의되는 웨브 세그먼트의 시작에 대해 공간적으로 정합되어 있다.
합성 맵(110)에서, 이상(84, 86, 88) 각각은 반복 이상인 것처럼 보인다. 그렇지만, 합성 맵(110)은 반복 이상(84)이 다른 웨브 세그먼트 동안에 다운-웨브 방향으로 천이되는 것을 나타내고 있다. 즉, 이상(84, 88)은 반복 이상일 수 있지만, 아이들러 롤러(46A)의 원주의 간격으로 반복되지는 않는다. 분석 컴퓨터(59)는 이 특정의 롤러의 동기화 펄스로부터 각각의 이상(84, 88)까지의 거리가 이상(84, 88)의 각각의 인스턴스에 대한 임계차(threshold difference)를 초과하는지를 결정함으로써 이것을 결정할 수 있다.
이와 달리, 이상(86)은 반복 이상이고 데이터가 세그먼트화되어 있는 롤러에 의해 야기되는데, 그 이유는 합성 맵(110)에 나타낸 바와 같이, 이들 이상이 아이들러 롤러(46A)의 원주와 실질적으로 동일한 간격으로 떨어져 있기 때문이다. 즉, 이상(86)의 각각의 인스턴스에 대해, 동기화 펄스와 이상(86)의 인스턴스 사이의 거리가 허용한도 거리 내에 있기 때문이다. 허용한도 거리는, 예를 들어, 인코더의 위치 분해능에 따라 ㅁ2 펄스일 수 있다. 따라서, 검사 시스템은 이상(86)이 아이들러 롤러(46A)에 의해 야기되는 반복 이상인 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 이상(86)은 아이들러 롤러(46A)의 거친 반점에 의해 야기되는 웨브(80)의 하부 측면 상의 스크래치일 수 있다. 이 결정을 사용하여, 운영자는 아이들러 롤러(46A)가 더 많은 이상을 야기하는 것을 방지하기 위해 이 위치에 있는 아이들러 롤러(46A)를 수리하려고 시도할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 검사 시스템은 나중의 웨브 세그먼트에서 유사한 위치에 발생하는 이상을 무시하도록 재프로그램될 수 있는데, 그 이유는 웨브(80)가 최종적으로 제품으로 개조되는 경우 이들 이상이 실제로 결함을 야기하지 않을 가능성이 많기 때문이다. 즉, 웨브의 하부 측면에 위치하는 것으로 알려진 아이들러 또는 기타 롤러에 의해 야기되는 거의 모든 이상이 웨브(80)의 제조 동안의 어떤 시점에서 치유될 수 있다.
그렇지만, 웨브(80)의 랜덤한 이상(90, 92, 94, 96, 98, 80)은 어쩌면 웨브(80)의 상부 측면에서 발생하였고, 이상(90, 92, 94, 96, 98, 80)은 어쩌면 웨브(80)의 나머지 제조 동안에 치유되지 않을 것이다. 따라서, 검사 시스템은 이들 이상의 위치를 데이터베이스[도 2의 데이터베이스(32) 등]에 또는 웨브의 표면 상에 마킹할 수 있고, 이 시스템은 또한, 웨브(80)가 제품으로 개조되는 경우, 이들 이상이 결함을 야기할 가능성이 있을 것임도 표시할 수 있다.
도 9는 반복 이상을 야기하고 있는 롤러를 식별하는 예시적인 방법을 나타내는 플로우차트이다. 이 방법은 분석 컴퓨터(59)와 관련하여 기술되어 있지만, 이 방법이 단일 컴퓨터에 의한 수행으로 제한되지 않는다. 먼저, 분석 컴퓨터(59)는 센서(62)로부터 이상 데이터를 수신한다(120). 앞서 논의된 바와 같이, 센서(62)는, 웨브 상의 다양한 유형의 이상[예를 들어, 스크래치, 반점, 액적, 엎지름 또는 기타 유형의 이상]을 검출하기 위해, 검사 데이터를 획득하여 처리할 수 있는 소프트웨어 및/또는 하드웨어를 나타낸다. 센서(62)에 의해 출력된 이상 데이터는 도 3의 웨브(44) 등의 웨브 상의 이상의 교차-웨브 및 다운-웨브 위치 둘다를 포함한다. 이상 데이터는 식별된 이상의 어떤 유형의 이상(구멍, 피트, 스크래치, 변색, 또는 기타 유형의 이상)인지를 식별해줄 수 있는 이상 유형 정보를 추가로 포함할 수 있다.
분석 컴퓨터(59)는 또한 롤러 데이터를 수신한다(122). 롤러 데이터는 각각의 롤러의 ID는 물론, 각각의 롤러의 완전한 회전의 발생을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 롤러 데이터는 사용자에 의해 할당될 수 있는 고유 식별자 또는 라벨을 사용하여 롤러(46A)를 식별해줄 수 있고, 동기화 마크 판독기(50A)가 동기화 마크(47A)를 판독할 때, 각각의 인스턴스의 트리거 번호(예를 들어, 시퀀스 번호) 및 다운-웨브 위치를 포함할 수 있다.
그 다음에, 분석 컴퓨터(59)는 수신된 이상 데이터를 수신된 롤러 데이터와 상관시킨다(124). 먼저, 분석 컴퓨터(59)는 롤러 데이터를 처리하여 웨브를 일련의 세그먼트로 논리적으로 분할하고, 각각의 관심 롤러에 대해 유사한 방식으로 웨브를 재분할할 수 있다. 즉, 각각의 관심 롤러에 대해, 일련의 세그먼트 내의 각각의 세그먼트의 길이가 동기화 마크 판독기들(50) 중 그의 대응하는 동기화 마크 판독기로부터의 2개의 순차 트리거 신호 사이의 거리에 의해 정의된다. 그 결과, 그 분할에 대한 각각의 세그먼트의 길이가 롤러들(46) 중 대응하는 롤러의 원주와 실질적으로 동일하다. 예를 들어, 분석 컴퓨터(59)는 롤러(46A)에 대해 웨브를 일련의 세그먼트로 논리적으로 분할할 수 있다. 공정 라인의 좌표 시스템과 관련하여 동기화 마크 판독기(50A)로부터의 신호들 사이의 다운-웨브 거리가, 그에 따라, 롤러(46A)의 원주와 동일하게 될 것이다. 이하에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 세그먼트 내의 실질적으로 공통인 위치에서의 이상(즉, 공통 교차-웨브 위치 및 모든 또는 임계 개수(threshold number)의 논리적 세그먼트의 시작으로부터 공통의 다운-웨브 거리에서 발생하는 이상)의 존재를 결정하기 위해 주어진 관심 롤에 대한 이들 논리적 세그먼트 각각에 대한 이상 데이터가 분석될 수 있다. 일 실시 형태에서, 이 임계값은 세그먼트의 과반수일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 각각의 세그먼트의 폭은 웨브의 폭일 수 있다. 도 10과 관련하여 기술된 것과 같은 다른 실시 형태에서, 웨브는, 세그먼트의 폭이 대응하는 레인(lane)의 폭에 의해 정의되도록, 교차-웨브 방향에서 레인으로 세분될 수 있다.
각각의 관심 롤러에 대한 웨브의 논리적 분할에 기초하여, 분석 컴퓨터(59)는 각각의 세그먼트 상의 이상의 위치를 식별한다. 이러한 방식으로, 분석 컴퓨터(59)는 각각의 롤러의 각각의 회전에 대해 각각의 이상의 위치를 결정한다. 분석 컴퓨터(59)는 이어서 이상 데이터를 분석(126)하여 반복 이상의 존재를 결정(128)한다. 분석 컴퓨터(59)는, 각각의 롤러에 대해, 롤러의 회전에 대해 실질적으로 동일한 위치에서 이상이 발생하는지 여부를 결정한다. 즉, 분석 컴퓨터(59)는 임의의 이상이 임의의 롤러에 대한 논리적 세그먼트 상의 실질적으로 동일한 위치에 있는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 분석 컴퓨터(59)는 이상이 주어진 분할에 대한 모든 또는 임계 개수의 세그먼트에 대해 40.6 ㎝(16 인치) 교차-웨브 및 12.7 ㎝(5 인치) 다운-웨브에서 발생하는지를 결정할 수 있다.
반복 이상의 존재를 결정함으로써, 분석 컴퓨터(59)는 이어서 롤러들(46) 중 이상-야기 롤러를 식별할 수 있다(130). 예를 들어, 분석 컴퓨터(59)는 롤러(46A)가 반복 이상을 야기하고 있는 것으로 결정할 수 있는데, 그 이유는 문제의 이상이 롤러(46A)의 각각의 회전 이후에 실질적으로 동일한 교차-웨브 및 다운-웨브 위치에서 발생하기 때문이다. 그에 응답하여, 분석 컴퓨터(59)는 이상-야기 롤러의 ID를 출력할 수 있다(132). 예를 들어, 분석 컴퓨터(59)는 ID를 컴퓨터 화면에 출력할 수 있다. 이상-야기 롤러를 식별하는 다른 수단(예를 들어, 말썽을 일으킨 롤러 상에서 또는 그 근방에서 광이 발광하게 하는 것 등)도 사용될 수 있다. 다른 일례로서, 분석 컴퓨터는 말썽을 일으킨 롤러와 연관되어 있는 발광 다이오드(LED)를 발광시킬 수 있으며, 여기서 각각의 롤러는 LED와 연관되어 있고, LED는 운영자에게 중앙 관찰 위치를 제공하기 위해 보드 상에 배치될 수 있다. 그에 부가하여, 분석 컴퓨터(59)는 운영자가 말썽을 일으킨 롤러를 수리하는 것을 돕기 위해 이상의 위치를 추가로 출력할 수 있다. 운영자는 롤러 상의 동기화 마크의 위치를 결정할 수 있고, 이상의 위치를 사용하여, 반복 이상의 위치에 있는 롤러를 검사하여 반복 이상-야기 요소가 수리가능한지 여부를 결정할 수 있다.
도 10은 각각의 레인의 분석을 위해 레인(154A-154K)["레인(154)"]으로 논리적으로 분할되는 예시적인 웨브(152)를 나타낸 블록도이다. 일 실시 형태에서, 반복 이상의 발생이 있는지 여부를 결정하기 위해, 웨브(152)[예를 들어, 웨브(67)를 나타낼 수 있음]가 레인[레인(154) 등]으로 분할될 수 있다. 분석 시스템(도 2의 검사 시스템 등)은 각각의 레인(154)을 개별적으로 검사할 수 있다. 반복 이상이 동일한 일반적인 교차-웨브 위치에 발생할 것이기 때문에, 웨브(152)를 레인(154)으로 분할하는 것은 데이터 수집의 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 다른 레인에서 발생하는 이상과 상관없이, 각각의 레인이 개별적으로 검사될 수 있다.
도 10의 예시적인 실시 형태에서, 웨브(152)는 레인(154A-154K)으로 분할되어 있다. 도시된 레인의 수는 단지 예시적인 것이며, 웨브(152)의 크기, 이용가능한 검사 장치의 수, 또는 기타 인자의 결과로서 레인의 수가 선택될 수 있다. 레인(154A, 154C, 154E, 154I, 154K)은 파선으로 구별되어 있는 반면, 레인(154B, 154D, 154F, 154H, 154J)은 이점 쇄선으로 구별되어 있다. 도 10의 일례에서, 레인의 가장자리를 따라 반복 이상이 발생하는 것은 물론 레인의 중앙에서 반복 이상이 발생하는 것도 검출되도록 인접한 레인이 약간 중첩되어 있다. 5㎜ 정도로 작은 레인 폭이 유용한 것으로 밝혀졌다.
이미지 획득 장치[도 2의 이미지 획득 장치(26) 등]는 레인(154)에서 웨브(152)를 검사할 수 있다. 이미지 획득 장치들(26) 중 하나의 이미지 획득 장치가 각각의 레인(154)을 검사할 수 있다. 도 2와 관련하여 기술된 바와 같이, 분석 컴퓨터(27)는 대응하는 이미지 획득 장치(26)가 이상을 검출했는지 여부를 결정할 수 있다. 게다가, 도 5의 분석 컴퓨터(59)는 반복 이상이 임의의 레인(154)에서 발생하는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 형태에서, 분석 컴퓨터(59)는 도 11과 관련하여 기술되는 알고리즘을 사용하여 레인들(154) 중 하나의 레인에서 반복 이상의 존재를 결정할 수 있다.
반복 이상이 레인의 중첩부에서[예를 들어, 레인(154A)과 레인(154B) 사이의 중첩 영역에서] 발생할 수 있기 때문에, 이러한 이상은 2번 검출될 수 있다. 검사 시스템은 다양한 인자들을 사용하여 이러한 중복 검출을 조정할 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템은 반복 이상의 교차-웨브 위치는 물론 이상의 각각의 인스턴스의 다운-웨브 위치와 인스턴스들 사이의 반복 간격을 비교할 수 있다. 2개의 반복 이상이 동일한 교차-웨브 위치에서 발견되고 이상의 인스턴스가 동일한 다운-웨브 위치에서 동일한 간격으로 발생할 때, 이 시스템은 동일한 반복 이상에 대해 2번의 경보를 트리거하지 않기 위해 반복 이상들 중 하나의 반복 이상을 제거할 수 있다.
도 11은 반복 이상의 존재를 결정하는 다른 예시적인 알고리즘을 나타내는 플로우차트이다. 예시적인 일 실시 형태에서, 도 11의 방법은 도 9의 단계(128)의 결과를 달성하는 데 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 도 11의 방법은 도 10의 각각의 레인(154)[예를 들어, 레인(154A) 등]으로부터 수집된 데이터에 개별적으로 적용될 수 있다.
예시적인 실시 형태에서, 먼저, 분석 컴퓨터(59)는 제1 검출된 이상일 수 있는 시작점 A를 결정한다(160). 이상에서 기술된 바와 같이, 반복 이상은 웨브 생산 또는 제조 시스템의 요소(아이들러 롤러 등)에 의해 야기되는 이상이다. 따라서, 반복 이상에 대한 최소 가능 반복 거리인 특정 거리(본 명세서에서 "Rmin"라고 함)가 있다. 예를 들어, 반복 이상이 웨브 공정 내에서 사용되는 복수의 아이들러 롤러 중 하나 이상의 아이들러 롤러에 의해 야기되는 경우, Rmin은 가장 작은 관심 아이들러 롤러의 원주이다. 그에 따라, 분석 컴퓨터(59)는, 점 A 및 B의 교차-웨브 위치가 동일하고 점 A와 점 B 사이의 다운-웨브 거리가 적어도 Rmin이도록 하는 레인(154A)에서의 점 B를 탐색할 수 있다(162).
분석 컴퓨터(59)는 이어서, 점 C의 교차-웨브 위치가 A 및 B의 교차-웨브 위치와 동일하고 점 B와 점 C 사이의 다운-웨브 거리가 점 A와 점 B 사이의 거리의 특정 배수가 되도록 하는 점 C가 레인(154A)에 존재하는지 여부를 결정할 수 있다(164). 반복 이상은 모든 예상된 인스턴스에서 반복하는 것은 아닐 수 있다. 도 6과 관련하여 기술된 바와 같이, 반복 이상의 몇개의 인스턴스가 생략될 수 있다. 따라서, 점 C가 반복 이상의 인스턴스인지 여부를 결정할 때, 예시적인 실시 형태는 점 B와 점 C 사이의 거리가 점 A와 점 B 사이의 거리의 배수인지 여부를 결정한다. 예시적인 일 실시 형태에서, 배수는 1, 1/2, 1/3, 2, 또는 3 중 하나일 수 있다. 즉, 주어진 응용에 대한 검출 능력에 기초하여, 전문 사용자는 성긴 반복 결함을 식별하는 데 사용될 정수 배수의 수를 사전 정의할 수 있다. 예를 들어, 아주 높은 검출 능력을 가지는 주어진 시스템에서, 정수 배수는 1일 수 있는 반면, 낮은 검출 능력을 가지는 제2 시스템은 5의 배수를 사용할 수 있다. 전자는 주어진 이상으로부터의 단지 하나의 다운-웨브 거리를 검사하는 반면, 후자는 1,2,3,4,5 그리고 ½, 1/3, ¼, 및 1/5의 배수를 검사한다. 유의할 점은, 계산 복잡도는 배수가 증가함에 따라 증가한다는 것이다. 실제로는, 일반적으로 3의 배수로 충분할 수 있다.
점 C가 점 B로부터, 예를 들어, 점 A와 점 B 사이의 거리의 1, 1/2, 1/3, 2, 또는 3배인 거리에서 발견될 수 없는 경우(166의 "아니오" 분기), 분석 컴퓨터(59)는 새로운 시작점 이상 A를 구하고(168), 새로운 시작점이 반복 이상의 일부인지 여부를 결정하려고 시도할 수 있다. 그렇지만, 분석 컴퓨터(59)가 이러한 점 C를 발견하는 경우(166의 "예" 분기), 분석 컴퓨터(59)는 점 C와 점 D 사이의 거리가 점 A와 점 B 사이의 거리의 배수인 점 D를 탐색할 수 있다(170). 일 실시 형태에서, 단계(164)에서와 동일한 일련의 잠재적 배수(예를 들어, 1, 1/2, 1/3, 2, 3)가 사용될 수 있다. 점 A, B 및 C가 실제로 일련의 반복 이상의 일부인 것을 확인하기 위해 점 D가 사용될 수 있다.
점 D가 발견되지 않은 경우(172의 "아니오" 분기), 분석 컴퓨터(59)는 새로운 시작 이상 점 A를 선택하는 프로세스를 다시 재시작할 수 있다(168). 예를 들어, 점 A, B 및 C에서의 이상이 반복 이상의 일부가 아니고 점 A와 점 B 사이의 거리와 점 B와 점 C 사이의 거리가 단순히 일치하는 경우, 점 D가 발견될 수 없다. 그렇지만, 분석 컴퓨터(59)가 점 D를 발견하는 경우(172의 "예" 분기), 점 A, B, C, 및 D가 반복 이상의 열을 구성할 가능성이 아주 많다. 따라서, 분석 컴퓨터(59)는 점 A와 점 B 사이의 거리, 점 B와 점 C 사이의 거리, 점 C와 점 D 사이의 거리 중 최소값으로서 반복 거리를 결정할 수 있다(174). 분석 컴퓨터(59)는 이어서 점 D로부터 결정된 반복 거리로 점 A, B, C 및 D의 교차-웨브 위치에서 반복되는 이상을 발견할 것으로 예상할 수 있다. 분석 컴퓨터(59)는 각각의 레인(154)을 분석하여, 유사한 방식으로 반복 이상을 발견할 수 있다.
반복 이상을 결정한 후에, 분석 컴퓨터(59)는, 도 9의 방법에 따라, 반복 이상의 소스 롤러를 결정할 수 있다. 예를 들어, 분석 컴퓨터(59)는 반복 이상의 한 인스턴스와 점 A, 즉 반복 이상의 제1 인식된 인스턴스 사이의 오프셋을 계산할 수 있다. 분석 컴퓨터(59)는 이어서 이 오프셋을 사용하여, 분석 중인 롤러들(46) 중 하나의 롤러에 대응하는 동기화 마크들(47) 중 하나의 동기화 마크의 추정된 위치를 투사할 수 있다. 분석 컴퓨터(59)는 이어서 동기화 마크가 추정된 위치의 특정 오차 허용한도 내에 기록되었는지 여부를 결정할 수 있다. 동기화 마크가 추정된 위치에 또는 추정된 위치의 소정의 허용한도 레벨 내에 기록된 경우, 분석된 동기화 마크에 대응하는 롤러가 말썽을 일으킨 롤러이다. 그렇지만, 동기화 마크가 추정된 위치에 또는 허용한도 레벨 내에 기록되지 않은 경우, 동기화 마크에 대응하는 롤러는 반복 이상을 야기하는 롤러가 아니다.
분석 컴퓨터(59)에 의해 적용되는 오차 허용한도는 이상을 분리시키는 예상된 완전한 회전의 횟수의 함수일 수 있다. 예를 들어, 20.000 ㎝ 및 20.0001 ㎝의 직경을 가지는 2개의 거의 동일한 롤러에 대해, 롤러에 대한 2개의 반복 간격을 분리시키는 다운-웨브 거리는 대략 62.800 ㎝ 및 62.803 ㎝일 것이며, 이는 너무 작아 측정할 수 없을지도 모른다. 그렇지만, 롤러에 대한 50번의 예상된 완전한 회전 후에, 웨브 세그먼트의 끝의 다운-웨브 위치는 3140 ㎝ 및 3140.15 ㎝일 것이고, 이로써 분석 컴퓨터(59)에 의해 적용되는 측정가능한 오차 허용한도인 .15 ㎝의 위치 차가 얻어진다.
일례로서, 반복 이상 계열(repeated anomaly series)에 대한 제1 위치, 즉 점 A의 위치가 0.4924 m로 기록될 수 있고, 반복 이상의 n번째 인스턴스는 다운-웨브 거리 79.5302 m에서 발생했을 수 있다. 그러면, 오프셋은 79.1008 m(79.5302 m - 0.4924 m)일 것이다. 롤러(46A)(도 3)의 제1 동기화 마크는 위치 0.0012 m에서 동기화 마크 판독기(50A)에 의해 판독되었을 수 있다. 따라서, 롤러(46A)가 반복 이상을 야기하고 있는 경우, 반복 이상 계열에서 n번째 이상에 가장 가까운 동기화 마크(47A)에 대해 기록된 위치는 비교적 79.1020 m(0.0012 m + 79.1008 m)에 가까울 것이다. 분석된 이상에 가장 가까운 동기화 마크가 실제로 78.7508 m에 기록된 경우, 오차는 0.3512 m일 것이고, 이는 롤러(46A)가 반복 이상을 야기하는 롤러가 아니라고 결정하는 데 충분히 상당하다. 그렇지만, 롤러(46B)에 대한 첫번째로 기록된 동기화 마크는 0.0001 m에 있었을 수 있다. 따라서, 동기화 마크(47B)에 대해 기록된 위치는 79.1009 m(79.1008 m + 0.0001 m)로 예상될 수 있다. 동기화 마크(47B)의 실제의 기록된 위치가 79.1018 m인 경우, 오차는 단지 0.0009 m일 것이고, 이는 롤러(46B)가 반복 이상을 야기하고 있다는 것을 나타낼 것이다.
레인(154)의 사용과 관련하여 기술되어 있지만, 전술한 방법이 레인(154)의 사용으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 이 방법은 레인(154)으로 분할되지 않은 전체 웨브(152)에 적용될 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 하나의 분석 컴퓨터(59)보다는, 각각의 레인에 대해 하나씩, 다수의 분석 컴퓨터가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 획득 컴퓨터(27)는 대응하는 레인(154)에 대해 도 11의 방법을 수행하도록 프로그램될 수 있다. 각각의 획득 컴퓨터(27)는 이어서 발견된 반복 이상을 조정을 위해 분석 컴퓨터(59)로 업로드할 수 있다. 전술한 방법은 컴퓨터의 프로세서로 하여금 방법의 단계를 수행하게 하는 소프트웨어 명령어의 형태로 컴퓨터-판독가능 저장 매체에 인코딩될 수 있다.
도 12는 예시적인 사용자 인터페이스(180)를 나타낸 블록도이다. 사용자 인터페이스(180)는 각종의 정보를 나타내는 그래픽 사용자 인터페이스("GUI")로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(180)는 데이터 출력 영역(182)을 포함할 수 있다. 데이터 출력 영역(182)은 사용자가, 예를 들어, 분석 컴퓨터(59)를 통해, 시스템과 상호작용하도록 다양한 원시 및/또는 요약된 데이터를 디스플레이할 수 있다.
도 12의 예시적인 실시 형태에서, 데이터 출력 영역(182)은 검출된 반복 이상에 관한 정보를 디스플레이하는 "반복" 영역(183A)은 물론, 검출된 롤 슬립(roll slip)에 관한 정보를 디스플레이하는 "슬립" 영역(183B)을 포함한다. 반복 영역(183A)은 롤 식별자 열(186), 우선순위 열(188), 조치 설명 열(190) 및 맵 열(192)을 포함한다. 롤 식별자 열(186) 내의 항목은 행 내의 항목이 대응하는 롤을 식별해준다. 예를 들어, 롤 식별자 열(186) 내의 첫번째 항목은 "1"이며, 이는 행이 "1"로서 식별된 롤에 관한 정보를 포함한다는 것을 나타낸다.
우선순위 열(188) 내의 항목은 검출된 반복 이상이 얼마나 중요한지 또는 상당한지를 사용자에게 알려준다. 도 12의 일례에서, 우선순위는 "높음", "중간", 또는 "낮음"으로서 나타내어져 있다. 다른 실시 형태는 "녹색", "황색", 또는 "적색", 또는 숫자 스케일(예를 들어, 1-10) 등의 다른 우선순위 레벨 및 표시자를 사용할 수 있다.
조치 설명 열(190) 내의 항목은 사용자가 취해야 하는 제안된 또는 필요한 조치를 사용자에게 알려준다. 예를 들어, 설명 열(190)에서의 첫번째 항목은 "풀 롤 #3"이다. 이 디스플레이를 보고 있는 사용자는 번호 "3"으로 식별된 롤러를 새로운 롤러로 교체해야만 한다. 게다가, 우선순위 열(188)에서 우선순위가 "높음"인 경우, 사용자는 롤 "3"을 가능한 한 빨리 교체해야만 한다.
맵 열(192)은 사용자가 롤러를 선택하고 맵 화면(184) 상의 합성 맵을 볼 수 있게 해준다. 예를 들어, 사용자는 분석 컴퓨터(59)에 연결된 마우스를 사용하여, 포인터를 열(192) 내의 셀들 중 하나의 셀로 보내고 버튼을 눌러 대응하는 롤러를 선택할 수 있다. 도 12의 일례에서, 사용자는 롤 "4"을 선택하였다. 그에 따라, 분석 컴퓨터(59)는 맵 윈도우(184)에서 롤 "4"에 대응하는 합성 맵을 디스플레이하였다. 윈도우에서의 합성 맵(184)은 도 8의 합성 맵(110)과 유사할 수 있다. 분석 컴퓨터(59)는 데이터 출력 영역(182)과 동일한 윈도우에 또는 별도의 윈도우로서 맵(184)을 디스플레이할 수 있다. 분석 컴퓨터(59)는 랜덤한 이상(198)을 디스플레이하고 맵(184)에서 이들을 검출된 반복 이상(200)과 구분할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 형태에서, 랜덤한 이상(198)은 하나의 컬러(흑색 등)로 나타날 수 있는 반면, 반복 이상(200)은 다른 컬러(적색 등)로 나타날 수 있다. 다른 실시 형태에서, 인스턴스의 수에 걸쳐 특정 위치에서의 이상의 발생 횟수는 맵(184)에서 이상이 디스플레이되는 컬러를 좌우할 수 있다. 예를 들어, 맵(184)은 롤러 "4"에 대해 수집된 데이터의 마지막 20개 인스턴스에 걸쳐 합성 맵을 디스플레이할 수 있다 합성 맵 상의 특정 위치에서 단지 한번만 발생하는 이상은 흑색으로 디스플레이될 수 있다. 합성 맵 상의 동일 위치에서 2회 내지 5회 발생하는 이상은 녹색으로 디스플레이될 수 있다. 6회 내지 10회 발생하는 이상은 황색으로 디스플레이될 수 있다. 11회 또는 그 이상 발생하는 이상은 적색으로 디스플레이될 수 있다.
슬립 영역(183B)은, 웨브가 제조 시스템을 통과할 때, 롤러가 슬립하는지 여부에 관한 정보를 디스플레이한다. 이 슬립은, 예를 들어, 웨브가 롤러와 계속 접촉하지 않을 때 야기될 수 있다. 이것은, 웨브가 롤러와 접촉하게 될 때, 웨브에 이상 또는 결함이 발생하게 할 수 있다. 어쨋든, 슬립 영역(183B)은 롤 식별자 열(194) 및 우선순위 열(196)을 디스플레이한다. 롤 식별자 열(194)은 관련 롤러를 식별해주는 정보를 디스플레이한다. 우선순위 열(196)은 롤 슬립 정도(roll slippage)의 우선순위(심각성 등)를 나타낸다. 다시 말하지만, 다른 실시 형태에서, 다른 유형의 우선순위(컬러-코딩된 우선순위 또는 숫자 우선순위 등)가 사용될 수 있다.
일 실시 형태에서, 분석 컴퓨터(59)는 우선순위에 기초하여, 즉 우선순위 열(188, 196) 내의 값에 기초하여 최고 우선순위부터 최저 우선순위까지, 데이터 출력 영역(182)에 디스플레이된 데이터를 자동으로 정렬할 수 있다. 일 실시 형태에서, 분석 컴퓨터(59)는 사용자 인터페이스를 자동으로 채울 수 있으며, 즉, 사용자가 데이터를 "새로고침"할 필요가 없다. 일 실시 형태에서, 데이터 출력 영역(182)은 0개 내지 20개 항목을 디스플레이할 수 있다. 일 실시 형태에서, 데이터 출력 영역(182)은 스크롤 바, 탭 또는 다수의 항목을 디스플레이하는 데 사용되는 기타 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 형태들이 설명되었다. 이들 및 다른 실시 형태가 이하의 특허청구범위의 범주 내에 속한다.

Claims (22)

  1. 웨브 제조 시스템의 복수의 센서로부터 롤 동기화 신호를 수신하는 단계 - 각각의 센서는 웨브 제조 시스템의 상이한 롤러에 대응하고, 각각의 롤 동기화 신호는 대응하는 롤러가 재료의 웨브의 제조 동안에 한바퀴 회전를 완료했다는 것을 나타냄 -;
    웨브에 대한 롤 동기화 신호의 위치를 식별하는 단계;
    웨브 상의 이상의 위치를 식별하는 이상 데이터(anomaly data)를 웨브 검사 시스템으로부터 수신하는 단계;
    일련의 2개 이상의 이상(anomaly)을 반복 이상으로서 식별하는 단계;
    반복 이상의 위치를 롤 동기화 신호의 위치와 상관시킴으로써 롤러들 중 어느 롤러가 반복 이상을 야기했는지를 식별하는 단계; 및
    롤러들 중 식별된 롤러의 ID(identification)를 출력하는 단계를 포함하는 방법.
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