KR102407185B1 - The linear type roll-to-roll winding apparatus and adjusting method for optimizing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 권취 대상 필름이 감겨져 형성된 롤을 권출하는 권출 와인더; 권출 와인더의 반대측에 배치되어 롤을 권취하는 권취 와인더; 및 권출 와인더와 권취 와인더 사이에서 이송되는 필름의 인장력을 조절하는 인장 조절 기구를 포함하고, 권취 와인더는 코어부의 외경을 확대하는 코어 확대부를 포함하는 리니어형 롤투롤 권취 기구 및 이를 최적화하는 조절 방법에 관한 것이다. The present invention is an unwinding winder for unwinding a roll formed by winding a film to be wound; a winding winder disposed on the opposite side of the unwinding winder to wind a roll; and a tension control mechanism for controlling the tensile force of the film transferred between the unwinding winder and the take-up winder, wherein the take-up winder is a linear roll-to-roll winding mechanism including a core enlarged portion for enlarging the outer diameter of the core portion and optimizing the same how to control it.
Description
본 발명은 리니어형 롤투롤 권취 기구 및 이러한 리니어형 롤투롤 권취 기구를 최적화하기 위한 조절 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 리니어형 롤투롤 권취 기구를 통해 권취된 필름 롤의 권심부에서 발생하는 불량 현상을 방지할 수 있는 리니어형 롤투롤 권취 기구 및 이를 최적화하는 조절 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a linear roll-to-roll winding mechanism and an adjustment method for optimizing such a linear roll-to-roll winding mechanism, and specifically, a defect phenomenon occurring in the core of a film roll wound through the linear roll-to-roll winding mechanism It relates to a linear roll-to-roll winding mechanism that can prevent
일반적으로, 롤투롤(roll-to-roll) 시스템은 플라스틱 필름 등과 같이 두께에 비하여 소재의 폭 및 이송 길이가 매우 큰 소재의 웹(Web)이 롤러들을 지나며 다양한 공정을 연속적으로 수행하는 시스템을 말한다.In general, a roll-to-roll system refers to a system in which a web of a material having a very large width and transport length compared to the thickness, such as a plastic film, passes through rollers and continuously performs various processes. .
이러한 롤투롤 시스템의 대상 제품의 이송 공정 중에서 권취(Winding) 공정은 매우 중요하며, 전체 공정에서의 효율성, 저장공간, 고속 작업등에 매우 큰 영향을 끼친다. The winding process is very important in the transport process of the target product of the roll-to-roll system, and has a great influence on efficiency, storage space, and high-speed operation in the entire process.
그러나, 권취 대상 제품의 롤 내부의 불균일한 응력은 롤 권심부에 주름 형태의 불량을 발생하여 롤 손상의 원인이 될 수 있다. However, the non-uniform stress inside the roll of the product to be wound may cause a wrinkle-shaped defect at the core of the roll, which may cause damage to the roll.
따라서, 불필요한 내부 응력의 발생을 피하고, 안정된 응력 분포를 유도하는 권취 기구가 필요하다.Therefore, there is a need for a winding mechanism that avoids the generation of unnecessary internal stress and induces a stable stress distribution.
따라서, 본 발명은 기존 리니어형 롤투롤 설비의 변경 없이, 권취 와인더의 외경을 확대하고, 권취 와인더에서 작용하는 권취 대상 필름의 인장력이 이상적인 값에 일치하도록 조절하여, 롤 권심부의 불량 현상과 권취가 완료된 롤의 처짐을 방지할 수 있는 리니어형 롤투롤 권취 기구 및 그 조절 방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention enlarges the outer diameter of the take-up winder without changing the existing linear roll-to-roll equipment and adjusts the tensile force of the film to be wound acting in the take-up winder to match the ideal value. An object of the present invention is to provide a linear roll-to-roll winding mechanism and a method for adjusting the same, which can prevent the sagging of the roll after winding has been completed.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 권취 대상 필름이 감겨져 형성된 롤을 권출하는 권출 와인더; 권출 와인더의 반대측에 배치되어 롤을 권취하는 권취 와인더; 및 권출 와인더와 권취 와인더 사이에서 이송되는 필름의 인장력을 조절하는 인장 조절 기구를 포함하고, 권취 와인더는 코어부의 외경을 확대하는 코어 확대부를 포함하는 리니어형 롤투롤 권취 기구를 제공할 수 있다. In order to achieve the above-mentioned technical problem, the present invention is a winding winder for unwinding a roll formed by winding a film to be wound; a winding winder disposed on the opposite side of the unwinding winder to wind a roll; and a tension control mechanism for adjusting the tensile force of the film transferred between the unwinding winder and the take-up winder, wherein the take-up winder can provide a linear roll-to-roll winding mechanism including a core enlarged portion for enlarging the outer diameter of the core portion have.
또한, 본 발명의 코어 확대부는 코어부와 일체로 형성되거나, 코어 확대부가 원통형 쉘로서, 코어부가 코어 확대부에 삽입되어 결합될 수 있다. In addition, the core enlarged portion of the present invention may be integrally formed with the core portion, or the core enlarged portion may be a cylindrical shell, and the core portion may be inserted and coupled to the core enlarged portion.
또한, 본 발명의 코어부의 외경에 대한 코어 확대부의 외경의 비율은 1.7 이상 2.5 이하가 될 수 있다. In addition, the ratio of the outer diameter of the core enlarged portion to the outer diameter of the core portion of the present invention may be 1.7 or more and 2.5 or less.
또한, 본 발명의 코어 확대부의 축방향 폭은, 코어부의 축방향 폭보다 작고, 권취 대상 필름의 폭보다 클 수 있다. In addition, the axial width of the core enlarged portion of the present invention may be smaller than the axial width of the core portion and larger than the width of the film to be wound.
또한, 본 발명은 리니어형 롤투롤 권취 기구의 최적화 조절 방법으로서, 권취 와인더에서 권취 대상 필름의 권취시 작용하는 토크를 일정하게 유지하는 경우, 코어부의 외경에 따른 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 이상적인 값을 산출하는 단계; 전술한 리니어형 롤투롤 권취 기구를 작동하여, 코어부의 외경에 따른 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 실제값을 산출하는 단계; 인장력의 이상적인 값과 인장력의 실제값을 비교하여, 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 과부족을 판정하는 단계; 및 인장력의 크기가 인장력의 이상적인 값보다 크다고 판정되는 경우, 권취 와인더에서 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 테이퍼값을 조절하여 인장력의 실제값을 인장력의 이상적인 값으로 일치시키는 단계;를 포함하는 리니어형 롤투롤 권취 기구의 최적화 조절 방법을 제공할 수 있다. In addition, the present invention is a method for optimizing a linear roll-to-roll winding mechanism, wherein when the torque applied during winding of the film to be wound in the winding winder is maintained constant, the tensile force acting on the film to be wound according to the outer diameter of the core part calculating an ideal value; Calculating the actual value of the tensile force acting on the film to be wound according to the outer diameter of the core by operating the above-described linear roll-to-roll winding mechanism; Comparing the ideal value of the tensile force with the actual value of the tensile force, determining excessive or insufficient tensile force acting on the film to be wound; and when it is determined that the magnitude of the tensile force is greater than the ideal value of the tensile force, adjusting the taper value of the tensile force acting on the film to be wound in the take-up winder to match the actual value of the tensile force to the ideal value of the tensile force; It is possible to provide a method for optimizing the type roll-to-roll winding mechanism.
또한, 본 발명은 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 실제값을 산출하기 전에, 권취 와인더에서 권취 대상 필름의 권취를 개시하는 시점에, 권취 대상 필름의 권심부에 주름이 발생하지 않고, 권취가 완료된 롤의 처짐이 발생하지 않는 최초 인장력의 최소값을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, in the present invention, before calculating the actual value of the tensile force acting on the film to be wound, at the time of starting the winding of the film to be wound in the winding winder, wrinkles do not occur in the core of the film to be wound, and the winding is The method may further include calculating a minimum value of the initial tensile force at which sagging of the completed roll does not occur.
또한, 본 발명의 최초 인장력의 최소값은 200N보다 클 수 있다. In addition, the minimum value of the initial tensile force of the present invention may be greater than 200N.
본 발명은 권취 와인더의 코어부에 코어 확대부를 추가하여, 롤 권심부의 불량 현상을 방지할 수 있다. According to the present invention, by adding a core enlarged portion to the core portion of the winding winder, it is possible to prevent a defect in the roll core portion.
또한, 본 발명은 권취 와인더에서 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 최초값과 테이퍼값을 조절하여, 롤 권심부의 불량 현상과 권취가 완료된 롤의 처짐을 방지할 수 있다. In addition, in the present invention, by adjusting the initial value and the taper value of the tensile force acting on the film to be wound in the winding winder, it is possible to prevent the defect of the roll core and the sagging of the rolled roll.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 리니어형 롤투롤 권취 기구의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 와인더에 권취 대상 필름이 권취되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 와인더의 코어부와 코어 확대부의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 와인더의 코어부와 코어 확대부가 결합하는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 와인더에서 권취 대상 필름을 권취시 작용하는 인장력을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 리니어형 롤투롤 권취 기구의 권취 와인더에서 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 이론적으로 이상적인 값과 본 발명을 적용한 실제 외경에 따른 인장력을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 리니어형 롤투롤 권취 기구의 조절 방법을 적용한 이후의 실제 외경에 따른 인장력을 도시한 그래프이다. 1 schematically shows the configuration of a linear roll-to-roll winding mechanism according to an embodiment of the present invention.
2 schematically shows that a film to be wound is wound on a winder according to an embodiment of the present invention.
3 schematically shows a cross-section of a core portion and a core enlarged portion of a winding winder according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 schematically shows the coupling of the core part and the core expansion part of the winding winder according to an embodiment of the present invention.
5 schematically shows the tensile force acting upon winding a film to be wound in the winding winder according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the theoretically ideal value of the tensile force acting on the film to be wound in the winding winder of the linear roll-to-roll winding mechanism and the tensile force according to the actual outer diameter to which the present invention is applied.
7 is a graph showing the tensile force according to the actual outer diameter after applying the adjustment method of the linear roll-to-roll winding mechanism according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 기준으로 본 발명의 바람직한 실시 형태를 통하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 리니어형 롤투롤 권취 기구(100)와 그 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. Hereinafter, a linear roll-to-
설명에 앞서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Prior to the description, when a part "includes" a certain component, this does not exclude other components unless otherwise stated, meaning that other components may be further included.
또한, 본 발명의 구현예들이 첨부된 도면을 참고로 설명되었으나, 이는 예시를 위하여 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 적용이 제한되지 않는다.In addition, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, these are described for purposes of illustration, and the technical spirit of the present invention and its configuration and application are not limited thereby.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 리니어형 롤투롤 권취 기구(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 1 schematically shows the configuration of a linear roll-to-
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 리니어형 롤투롤 권취 기구(100)는 권취 대상 필름이 감겨져 형성된 롤을 권출하는 권출 와인더(10), 권출 와인더(10)의 반대측, 즉, 권취 대상 필름이 이송되는 방향에 배치되어 롤을 권취하는 권취 와인더(20) 및 권출 와인더(10)와 권취 와인더(20) 사이에서 이송되는 필름의 인장력을 조절하는 인장 조절 기구(30)를 포함한다. As shown in Figure 1, the linear roll-to-
전술한 바와 같이, 롤투롤 공정에서 최종 단계인 권취 공정에서 생산되는 감김롤(wound roll)의 품질관리를 위해서 감김롤 내부 응력 분포를 제어할 필요가 있으며, 이러한 감김롤 내부의 응력 분포 형태나 크기의 정도에 따라서 권취 대상 소재의 파손과 불량을 유발할 수 있기 때문에, 인장 조절 기구(30)를 통해 권취 대상 소재의 응력을 제어할 수 있다. As described above, it is necessary to control the internal stress distribution of the wound roll for quality control of the wound roll produced in the winding process, which is the final step in the roll-to-roll process, and the shape or size of the stress distribution inside the winding roll. Since it may cause damage and defects of the material to be wound depending on the degree of , the stress of the material to be wound may be controlled through the
예를 들어, 롤투롤 공정에서 권취 최적화를 위한 인장 조절 기구(30)는, 제어부(도시되지 않음)를 통해 초기 운전에 사용될 소재, 운전 인장력, 속도, 현재 감기는 롤의 외경값을 고려하여 권취 대상 필름의 인장력을 제어할 수 있다. For example, in the roll-to-roll process, the
한편, 롤투롤 공정에서 롤의 외경이 증가함에 따라 인장력을 소정으로 감소시키는 형태를 테이퍼 장력 프로파일이라고 하는데, 인장력을 일정한 기울기로 감소시키는 리니어형 테이퍼 형태(linear taper tension profile)와 롤의 외경 증가에 따라 인장력의 감소율을 변화시키는 하이퍼볼릭형 테이퍼 형태(hyperbolic taper tension profile)로 구분할 수 있다. 이에 따른 구체적인 설명은 하기의 본 발명의 실시예를 통해 좀 더 상세히 설명하기로 한다. On the other hand, in the roll-to-roll process, a form in which the tensile force is reduced by a predetermined increase as the outer diameter of the roll increases is called a taper tension profile. Accordingly, it can be classified into a hyperbolic taper tension profile that changes the rate of decrease in tensile force. A detailed description thereof will be described in more detail through the following examples of the present invention.
본 발명에서 사용할 수 있는 권취 대상 필름의 종류는 금속 필름 및 비금속 필름의 구분 없이 모든 종류의 필름 작업시 적용이 가능하다. 예를 들어, 비금속 필름은 페트(PET) 필름, 나일론 필름 및 캐스팅 폴리프로필렌(CPP) 필름을 사용할 수 있다. The type of film to be wound that can be used in the present invention is applicable to all types of film work without distinction between metal films and non-metal films. For example, as the non-metal film, a PET film, a nylon film, and a casting polypropylene (CPP) film may be used.
금속 필름의 경우 20㎛ 내지 200㎛의 두께, 비금속 필름의 경우에는 10㎛ 내지 200㎛의 두께까지 사용이 가능하다. 아래의 실시예에서는 금속 필름과 비금속 필름이 함께 사용되는 복합 필름을 사용하였으며, 이러한 복합 필름은 20㎛ 내지 80㎛ 두께의 금속 필름과 7㎛ 내지 50㎛ 두께의 비금속 필름을 함께 사용하였다. In the case of a metal film, a thickness of 20 μm to 200 μm, and in the case of a non-metal film, a thickness of 10 μm to 200 μm can be used. In the examples below, a composite film in which a metal film and a non-metal film are used together was used, and for this composite film, a metal film having a thickness of 20 μm to 80 μm and a non-metal film having a thickness of 7 μm to 50 μm were used together.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 와인더(20)에 권취 대상 필름(S)이 권취되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다. Figure 2 schematically shows that the winding target film (S) is wound on the
도 2에 도시된 바와 같이, 리니어형 롤투롤 공정에서 권취 와인더(20)의 코어부(21)의 폭은 사용할 수 있는 설비에 따라 그 크기를 변경할 수 있으며, 권취 부위 역시 권취 대상 필름의 폭(Ws)에 따라 조절하는 것이 바람직하다. 아래의 실시예에서는 코어부(21)의 폭을 1100mm를 사용하였다. As shown in FIG. 2 , in the linear roll-to-roll process, the width of the
한편, 코어 확대부(22)의 축방향 폭(W)은 전체 설비의 제원과 권취 대상 필름(S)의 폭에 따라 조절될 수 있지만, 코어부(21)의 축방향 전체폭까지 코어 확대부(22)를 확장하는 경우, 설비의 대대적인 개조 및 비용 소요가 크므로, 코어 확대부(22)의 축방향 폭(W)은 코어(21)의 축방향 폭보다 작은 것이 바람직하다. On the other hand, the axial width W of the core expanded
또한, 코어 확대부(22)의 축방향 폭(W)이 권취 대상 필름(S)의 폭(Ws)보다 작은 경우에는, 권취시 필름(S)의 에지 부분에서 불량이 발생하므로, 코어 확대부(22)의 축방향 폭(W)은 권취 대상 필름(S)의 폭(Ws)보다 큰 것이 바람직하다. In addition, if the axial width (W) of the core enlarged
도 3은 이러한 권취 와인더(20)의 코어부(21)와 코어 확대부(22)의 단면을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 와인더(20)의 코어부와 코어 확대부가 결합하는 것을 개략적으로 나타낸 것이다. 3 schematically shows a cross-section of the
도 3에 도시된 바와 같이, 코어 확대부(22)는 코어부(21)를 둘러쌓아 전체 권취 와인더(20)의 외경을 증가시킬 수 있으며, 이러한 코어 확대부(22)와 코어부(21)는 일체로 성형되어 제조될 수 있다. As shown in FIG. 3 , the core expanded
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 코어 확대부(22)를 원통형 쉘의 형태로 제조하여, 코어 확대부(22)의 개구부에 코어부(21)를 삽입하는 형태로 결합하여 제작하는 것도 가능하다. In addition, as shown in FIG. 4 , it is also possible to manufacture the core enlarged
도 3에 도시된 바와 같이, 코어부(21)의 외경을 d로 표시하고, 코어 확대부(22)의 외경을 D로 표시하였다. 이러한 D/d의 비율에 따라 권취가 완료된 필름 롤의 주름 불량률(%)을 확인하기 위하여, 6인치 외경으로 변형이 가장 작은 FRP 재질의 코어부(21)와 코어 확대부(22)를 사용하여 아래의 [표1] 같이 복수의 실험을 실시하였다. As shown in FIG. 3 , the outer diameter of the
[표 1][Table 1]
[표 1]에 기재된 바와 같이, D/d의 비율이 1.7 내지 2.5의 비율일 때, 주름 불량률(%)이 현저히 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로는, D/d의 비율이 2.5이상인 경우(표 1의 #9)에는, 주름 불량률(%)이 높아지는, 즉, 주름 불량의 개선 효과가 다시 낮아지는 것을 확인할 수 있었고, D/d의 비율이 1.7이하인 경우(표 1의 #3)에도 역시 주름 불량의 개선 효과가 다시 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. As described in [Table 1], when the ratio of D/d was 1.7 to 2.5, it was confirmed that the wrinkle defect rate (%) was significantly lowered. Specifically, when the ratio of D/d is 2.5 or more (#9 in Table 1), it was confirmed that the wrinkle defect rate (%) increased, that is, the improvement effect of the wrinkle defect decreased again, and the Even when the ratio was 1.7 or less (#3 in Table 1), it was confirmed that the improvement effect of the wrinkle defect was lowered again.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 와인더(20)에서 권취 대상 필름(S)을 권취시 작용하는 인장력(T)을 개략적으로 나타낸 것이다. Figure 5 schematically shows the tensile force (T) acting when the winding target film (S) is wound in the
코어부(21)의 외경 확대와 동시에 권취 와인더(20)의 권취 조건을 조절하여, 주름 불량의 개선 효과를 극대화 할 수 있다. By adjusting the winding condition of the winding
예를 들어, 권취 대상 필름(S)이 권취될 때, 권취 대상 필름(S)에 작용하는 토크를 일정하게 유지할 수 있으며, 이러한 토크의 계산은 필름 롤의 외경x인장력으로 계산할 수 있다. For example, when the winding target film (S) is wound, the torque acting on the winding target film (S) may be kept constant, and the calculation of this torque may be calculated as the outer diameter x tensile force of the film roll.
아래의 [표 2]를 보면, 이론적으로 필름 롤의 외경에 따른 인장력 값이 어떻게 변해야 일정한 토크를 유지할 수 있는지에 대한 이상적인 인장력 값을 나타내고 있다. Referring to [Table 2] below, theoretically, the ideal tensile force value for how the tensile force value according to the outer diameter of the film roll can be changed to maintain a constant torque is shown.
[표 2][Table 2]
도 6은 이러한 [표 2]의 데이터를 그래프로 나타낸 것으로, 가로축은 외경을 나타내고, 세로축은 인장력값을 나타낸다. 6 is a graph showing the data of [Table 2], wherein the horizontal axis represents the outer diameter, and the vertical axis represents the tensile force value.
도 6에 도시된 바와 같이, 파란색의 점선이 권취시 이론적으로 가장 이상적(ideal)인 형태이며, 초록색의 실선 또한 이상적인 형태이다. 이와 같이, 이상적인 곡선의 형태나 직선의 형태로 권취할지 여부는 설비의 제원에 따라 달라질 수 있다. As shown in FIG. 6 , the blue dotted line is the theoretical most ideal shape when winding, and the green solid line is also the ideal shape. As such, whether to wind in the form of an ideal curve or a straight line may vary depending on the specifications of the equipment.
한편, 주황색의 점선이 실제 작업시 외경에 따른 인장력값이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이론상의 그래프보다 상당히 많은 힘이 작용하고 있는 것을 알 수 있으며, 이 때, 필름 롤 권심부의 주름 발생률 역시 높다. 예시적인 실험에서, 이상적인 권취시 주름 불량률(%)이 15로 측정되었다면, 실제적인 권취시 주름 불량률(%)이 22로 측정되었다. On the other hand, the orange dotted line is the tensile force value according to the outer diameter during actual work. As shown in FIG. 6 , it can be seen that considerably more force is acting than in the theoretical graph, and at this time, the rate of occurrence of wrinkles in the core of the film roll is also high. In an exemplary experiment, if the ideal winding defect rate (%) was measured to be 15, the actual winding defect rate (%) was measured to be 22.
따라서, 전술한 인장력의 이상적인 값과 본 발명의 일 실시 형태에 따른 권취 기구를 작동한 인장력의 실제값을 비교하여, 권취 대상 필름에 작용하는 인장력이 이상적인 인장력의 값보다 어느 정도 큰지 판정할 수 있고, 실제 인장력의 크기가 인장력의 이상적인 값보다 크다고 판정되는 경우, 인장 조절 기구(30)를 통해 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 리니어형 테이퍼값을 조절하여 인장력의 실제값을 이상적인 값과 실질적으로 일치시켜 권심부의 주름 발생률(%)을 줄이는 방법을 고려해볼 수 있다. Therefore, by comparing the ideal value of the above-described tensile force and the actual value of the tensile force operating the winding mechanism according to an embodiment of the present invention, it can be determined how large the tensile force acting on the film to be wound is greater than the value of the ideal tensile force, , when it is determined that the magnitude of the actual tensile force is greater than the ideal value of the tensile force, the linear taper value of the tensile force acting on the film to be wound is adjusted through the
예를 들어, 먼저 필름 롤 권심부의 응력이 가장 적은 최초 인장력 값을 정한다. 이는 계산식이나 수식으로 산출되지 않으며, 각 초기값을 변경하면서 테스트를 통해 찾아내었다. For example, first determine the value of the initial tensile force with the least stress at the core of the film roll. It is not calculated with a formula or formula, and was found through testing while changing each initial value.
즉, 권취 대상 필름의 권취를 개시하는 시점에, 권취 대상 필름의 권심부에 주름이 발생하지 않고, 권취가 완료된 롤의 처짐이 발생하지 않는 최초 인장력의 최소값을 산출하는 단계가 필요하다. That is, it is necessary to calculate the minimum value of the initial tensile force at the time of starting the winding of the film to be wound, no wrinkles occur in the core of the film to be wound, and no sagging of the roll after the winding is completed.
이러한 최초 인장력 값을 정할 때는 필름 롤 권심부 주름 발생 여부도 중요하지만, 권취가 끝난 롤의 처짐이 없어야 한다. 이 결과를 아래의 [표 3]에 나타내었다. When determining the initial tensile force value, it is important whether or not wrinkles occur in the core of the film roll, but there should be no sagging of the rolled roll. The results are shown in [Table 3] below.
[표 3][Table 3]
[표 3]에 기재된 바와 같이, 최초 인장력 값이 100, 150N의 경우 롤의 처짐이 발생하여 주름 발생률을 확인할 수 없을 정도로 상태가 나쁘다는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 최초 인장력 값이 높아질수록 필름 롤 권심부의 주름 발생률이 높아지는 것을 확인하였다. 따라서, 롤의 처짐이 발생하지 않는 최초 인장력의 최소값이 200N의 경우(표 3의 #3)가 권심부의 주름 현상을 완화하는 최적의 값임을 확인할 수 있었다. As shown in [Table 3], when the initial tensile force values were 100 and 150N, sagging of the roll occurred and it was confirmed that the state was so bad that the wrinkle generation rate could not be confirmed. In addition, it was confirmed that the higher the initial tensile force value, the higher the wrinkle rate of the film roll core part. Therefore, it was confirmed that the minimum value of the initial tensile force that does not cause sagging of the roll is 200N (#3 in Table 3), which is the optimal value for alleviating the wrinkle phenomenon of the core part.
다음으로, 전술한 바와 같이, 롤의 처짐이 발생하지 않는 실시예 #3를 최초 인장력 값으로 설정하여 토크와 코어 확대부를 적용 진행하였다.Next, as described above, Example #3, in which roll sagging did not occur, was set as the initial tensile force value, and torque and core enlargement were applied.
먼저, 200N의 일정한 토크값에 따른 외경과 이론적인 인장력의 크기를 아래의 [표 4]에 나타내었다. First, the size of the outer diameter and theoretical tensile force according to a constant torque value of 200N is shown in [Table 4] below.
[표 4][Table 4]
또한, 도 7에 코어 확대부를 적용한 이후의 외경과 실제 인장력을 도시하였고, 도 7에 도시된 바와 같이, 설정된 200N의 최초 인장력값과 테이퍼값을 75%로 적용하여 주름 발생률을 확인하였다. 이 때, 사용된 D/d의 비율은 1.9를 사용하였다. In addition, the outer diameter and actual tensile force after applying the core enlarged part are shown in FIG. 7 , and as shown in FIG. 7 , the wrinkle occurrence rate was confirmed by applying the set initial tensile force value of 200N and the taper value to 75%. In this case, the ratio of D/d used was 1.9.
테스트 결과, 주름 불량률이 4로 측정되었으며, 이는 코어 확대부와 최초 인장력값과 테이퍼값 조건이 동시에 적용될 경우, 롤 권심부의 주름 불량률이 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. As a result of the test, the wrinkle defect rate was measured to be 4, and it was confirmed that the wrinkle defect rate of the core part of the roll was rapidly reduced when the core enlarged part, the initial tensile force value, and the taper value condition were applied simultaneously.
전술한 설명들을 참고하여, 본 발명이 속하는 기술 분야의 종사자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the above descriptions, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof.
그러므로, 지금까지 전술한 실시 형태는 모든 면에서 예시적인 것으로서, 본 발명을 상기 실시 형태들에 한정하기 위한 것이 아님을 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구 범위에 의하여 나타내지며, 특허 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 균등한 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and are not intended to limit the present invention to the above-described embodiments, and the scope of the present invention lies in the claims to be described later rather than the detailed description described above. All changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 리니어형 롤투롤 권취 기구
10 권출 와인더 20 권취 와인더
30 인장 조절 기구 21 코어부
22 코어 확대부 S 권취 대상 필름
Ws 권취 대상 필름의 폭 W 코어 확대부의 축방향 폭
d 코어부 외경 D 코어 확대부 외경
T 인장력 100 Linear Roll-to-Roll Winding Mechanism
10
30
22 Core enlarged S film to be wound
Ws Width of film to be wound W Axial width of core enlarged part
d Core part outer diameter D Core enlarged part outer diameter
T tensile force
Claims (8)
권취 와인더에서 권취 대상 필름의 권취시 작용하는 토크를 일정하게 유지하는 경우, 코어부의 외경에 따른 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 이상적인 값을 산출하는 단계;
상기 리니어형 롤투롤 권취 기구를 작동하여, 코어부의 외경에 따른 상기 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 실제값을 산출하는 단계;
상기 인장력의 이상적인 값과 상기 인장력의 실제값을 비교하여, 상기 권취 대상 필름에 작용하는 실제 인장력의 과부족을 판정하는 단계; 및
상기 실제 인장력의 크기가 상기 인장력의 이상적인 값보다 크다고 판정되는 경우, 상기 권취 와인더에서 상기 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 테이퍼값을 조절하여 상기 인장력의 실제값을 상기 인장력의 이상적인 값으로 일치시키는 단계;를 포함하고,
상기 리니어형 롤투롤 권취 기구는, 권취 대상 필름이 감겨져 형성된 롤을 권출하는 권출 와인더; 상기 권출 와인더의 반대측에 배치되어 상기 롤을 권취하고 코어부의 외경을 확대하는 코어 확대부를 포함하는 권취 와인더; 및 상기 권출 와인더와 상기 권취 와인더 사이에서 이송되는 상기 필름의 인장력을 조절하는 인장 조절 기구를 포함하고,
상기 코어 확대부는 상기 코어부와 일체로 형성되며, 상기 코어부의 외경에 대한 상기 코어 확대부의 외경의 비율은 1.7 이상 2.5 이하이고, 상기 코어 확대부의 축방향 폭은, 상기 코어부의 축방향 폭보다 작고 상기 권취 대상 필름의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 리니어형 롤투롤 권취 기구의 최적화 조절 방법.
As an optimization control method of a linear roll-to-roll winding mechanism,
Calculating an ideal value of the tensile force acting on the film to be wound according to the outer diameter of the core part when the torque applied during the winding of the film to be wound is kept constant in the winding winder;
calculating an actual value of the tensile force acting on the film to be wound according to the outer diameter of the core by operating the linear roll-to-roll winding mechanism;
Comparing the ideal value of the tensile force with the actual value of the tensile force, determining the excess or deficiency of the actual tensile force acting on the film to be wound; and
When it is determined that the magnitude of the actual tensile force is greater than the ideal value of the tensile force, the taper value of the tensile force acting on the film to be wound is adjusted in the take-up winder to match the actual value of the tensile force to the ideal value of the tensile force step; including;
The linear roll-to-roll winding mechanism may include: an unwinding winder for unwinding a roll formed by winding a film to be wound; a winding winder disposed on the opposite side of the unwinding winder to wind the roll and including a core enlarged portion for enlarging an outer diameter of the core portion; and a tension adjusting mechanism for adjusting the tensile force of the film transferred between the unwinding winder and the take-up winder,
The expanded core part is integrally formed with the core part, and a ratio of the outer diameter of the core expanded part to the outer diameter of the core part is 1.7 or more and 2.5 or less, and the axial width of the core expanded part is smaller than the axial width of the core part. Optimization control method of a linear roll-to-roll winding mechanism, characterized in that larger than the width of the film to be wound.
상기 권취 대상 필름에 작용하는 인장력의 실제값을 산출하기 전, 상기 권취 와인더에서 상기 권취 대상 필름의 권취를 개시하는 시점에, 상기 권취 대상 필름의 권심부에 주름이 발생하지 않고, 권취가 완료된 롤의 처짐이 발생하지 않는 최초 인장력의 최소값을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어형 롤투롤 권취 기구의 최적화 조절 방법.
The method of claim 1,
Before calculating the actual value of the tensile force acting on the film to be wound, at the time when the winding of the film to be wound is started in the winding winder, wrinkles do not occur in the core of the film to be wound, and winding is completed Optimization control method of a linear roll-to-roll winding mechanism, characterized in that it further comprises the step of calculating the minimum value of the initial tensile force does not occur sag of the roll.
상기 최초 인장력의 최소값은 200N보다 큰 것을 특징으로 하는 리니어형 롤투롤 권취 기구의 최적화 조절 방법.
3. The method of claim 2,
Optimization control method of a linear roll-to-roll winding mechanism, characterized in that the minimum value of the initial tensile force is greater than 200N.
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