KR102434529B1 - 판재 동조 엠보 시스템 및 동조 엠보 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 판재 동조 엠보 시스템 및 동조 엠보 제어 방법을 제공한다. 동조 엠보 시스템은 인쇄 필름 권취 및 권출 메커니즘, 필름 부착 롤러, 및 필름 부착 롤러와 이격 설치된 패턴 롤러를 포함한다. 상기 인쇄 필름 상에는 제1 마크 위치가 이격 설치되고, 상기 패턴 롤러 상에는 제2 마크 위치가 이격 설치된다. 상기 시스템은 제1 마크 위치를 검출하기 위한 컬러 마크 센서 메커니즘, 패턴 롤러의 회전 위치를 검출하기 위한 인코더 및 제어 시스템을 더 포함한다. 상기 제어 시스템은 메모리 유닛, 데이터 수집 유닛 및 제어 유닛을 포함한다. 여기에서 제어 유닛은 컬러 마크 센서 메커니즘 및 인코더에서 검출한 정보를 기반으로, 동일 위치의 현재 제1 마크 위치에 대응하는 인쇄 패턴 위치와 현재 제2 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 도안 위치의 편차를 계산하며, 상기 편차를 기반으로 패턴 롤러 제어 신호를 생성한다. 본 출원은 패턴 롤러의 고정밀 조절 신호를 생성하여 동조 엠보 효과를 보장하고 수율을 향상시키며 생산원가를 낮출 수 있다.

Description

판재 동조 엠보 시스템 및 동조 엠보 제어 방법 {SYSTEM AND CONTROL METHOD FOR EMBOSSED-IN-REGISTER OF SHEET}
본 출원은 판재 가공 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판재 동조 엠보 시스템 및 동조 엠보 제어 방법에 관한 것이다.
상이한 컬러의 판재는 상이한 컬러 필름을 부착함으로써 구현한다. 질감을 향상시키기 위해, 판재에 엠보싱 인쇄를 더 수행하여 패턴 롤러 엠보싱을 통해 구현할 수 있다. 보다 아름다운 미관을 위하여, 컬러 필름 도안과 패턴 롤러의 엠보싱 텍스처가 포개지도록 보장해야 한다. 즉, 본 출원에 따른 동조 엠보(EIR) 기술이 필요하다.
종래 기술의 판재 가공은 하기 방식을 채택한다.
압출선 또는 밀폐식 혼합기에서 플라스틱 바닥판 기재를 생산한 후, 수동으로 한 장씩 컬러 필름을 넣은 다음, 프레스 기계를 이용해 핫 프레싱 접합을 수행한다. 이는 생산 효율이 낮고 에너지 소모가 많으며 제품 수율이 낮고 판재 질감이 떨어진다.
상기 판재 가공 방법을 개선한 것으로서, 동조 인쇄 필름 부착 기술은 압출기를 이용해 온라인 동조 엠보싱을 구현할 수 있다. 이는 온라인으로 동조 엠보싱 플라스틱 바닥판을 생산할 수 있으며 생산 효율을 효과적으로 향상시키고 에너지 소모가 적다는 장점이 있다. 그러나 종래 기술의 방식으로 구현할 수 있는 동조 엠보 정밀도는 제한적이며, 가공 효율과 판재 완성품 수율에 영향을 미친다.
출원은 2020년 7월 31일에 중국 특허청에 제출된 것으로 출원 번호가 202010758542.0본이고 발명의 명칭이 "판재 동조 엠보 시스템 및 동조 엠보 제어 방법"인 중국 특허 출원에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본 출원에 전체로 인용되었다.
본 출원의 목적은 상기 기술적 과제를 개선한 판재 가공 기술을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 출원의 일부 실시예는 판재 동조 엠보 시스템을 제공한다. 여기에는 인쇄 필름을 권취 및 권출하기 위한 인쇄 필름 권취 및 권출 메커니즘, 인쇄 필름 접합을 보조하기 위한 필름 부착 롤러, 및 상기 필름 부착 롤러와 이격 설치되는 패턴 롤러가 포함된다. 상기 인쇄 필름 상에는 제1 마크 위치가 이격 설치되고, 상기 패턴 롤러 상에는 제2 마크 위치가 이격 설치된다.
상기 시스템은 인쇄 필름 방출 경로 상에 배치되어 제1 마크 위치를 검출하는 데 사용되는 컬러 마크 센서 메커니즘;
패턴 롤러에 설치되어 패턴 롤러의 회전 위치를 검출하는 데 사용되는 인코더; 및
제어 시스템을 더 포함한다.
상기 제어 시스템은 각 제1 마크 위치에 대응하는 인쇄 필름 도안 위치, 및 각 제2 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 도안 위치를 저장하는 데 사용되는 메모리 유닛;
컬러 마크 센서 메커니즘의 컬러 마크 검출 신호, 및 인코더에서 검출한 패턴 롤러 위치 신호를 획득하는 데 사용되는 데이터 수집 유닛; 및
컬러 마크 센서 메커니즘 및 인코더에서 검출하는 정보를 기반으로 인쇄 필름 현재 제1 마크 위치, 및 패턴 롤러 현재 제2 마크 위치를 획득하고, 동일 도안 현재 제1 마크 위치에 대응하는 인쇄 필름 도안 위치와 현재 제2 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 도안 위치의 편차를 계산하고, 상기 편차를 기반으로 패턴 롤러 제어 신호를 생성하는 제어 유닛을 포함한다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 제1 마크 위치는 인쇄 필름 길이 방향을 따라 설치된 인쇄 필름 등분 마크 위치이다.
상기 메모리 유닛은 인쇄 필름 하나의 도안 주기 내의 제1 마크 위치에 대해 순차적으로 일련번호를 매기고 각 일련번호에 대응하는 도안을 저장하도록 구성된다.
상기 제어 유닛은 매회 검출된 제1 마크 위치에 대해 카운팅 처리를 수행하고, 카운팅에 따라 일련번호 및 일련번호에 대응하는 도안을 조회하도록 구성된다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 제2 마크 위치는 패턴 롤러 둘레 방향을 따라 설치되어 인쇄 필름 등분 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 등분 마크 위치이다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 인쇄 필름 상에는 제3 마크 위치가 더 이격 설치되고, 인접한 제3 마크 위치 사이의 거리는 인쇄 필름의 하나의 도안 주기에 대응한다. 상기 컬러 마크 센서 메커니즘은 제3 마크 위치를 더 검출하는 데 사용된다.
상기 제어 유닛은 컬러 마크 센서 메커니즘에서 검출한 정보를 기반으로 매회 제3 마크 위치를 검출한 후 제1 마크 위치에 대해 제로 복귀 통계 처리를 수행하도록 더 구성된다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 인쇄 필름 길이 방향을 따라 상기 제1 마크 위치와 제3 마크 위치는 각각 인쇄 필름의 양측에 설치된다. 상기 컬러 마크 센서 메커니즘은 제1 마크 위치 신호수를 검출하기 위한 제1 컬러 마크 센서, 및 제3 마크 위치를 검출하기 위한 제2 컬러 마크 센서를 포함한다. 상기 제1 컬러 마크 센서는 제1 마크 위치측에 설치되고, 제2 컬러 마크 센서는 제3 마크 위치측에 설치된다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 패턴 롤러의 둘레는 인쇄 필름판 둘레의 104% 내지 115%이다. 상기 인쇄 필름판 둘레는 인쇄 필름 도안의 하나의 중복 주기에 대응하는 필름 길이이다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 시스템은 보정 장치를 더 포함한다. 상기 보정 장치는 인쇄 필름의 방출 경로에 설치된다.
본 출원의 다른 일부 실시예에 있어서, 상기 동조 엠보 시스템을 이용한 동조 엠보 제어 방법을 제공하며, 여기에는
인쇄 필름 상에 제1 마크 위치를 설치하고, 각 제1 마크 위치에 대응하는 인쇄 필름 도안 위치를 기록하는 단계;
패턴 롤러 상에 제2 마크 위치를 설치하고 각 제2 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 도안 위치를 기록하는 단계-여기에서 제2 마크 위치와 제1 마크 위치는 서로 대응함-;
검출된 제1 마크 위치와 제2 마크 위치를 기반으로 동일 시각, 동일 도안의 현재 제1 마크에 대응하는 인쇄 필름 도안 위치와 현재 제2 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 도안 위치의 편차를 비교하는 단계; 및
상기 편차값을 기반으로 패턴 롤러 속도 제어 방식을 생성하고, 패턴 롤러 회전 속도를 조정하여 인쇄 필름 위치와 패턴 롤러 위치가 블랭크에 작용하는 차이를 감소시키는 단계가 포함된다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 제어 방법은,
제1 시각 동일 도안의 인쇄 필름 도안 위치와 패턴 롤러 도안 위치의 비교를 기반으로 제1 편차값을 획득하는 단계;
제2 시각 동일 도안의 인쇄 필름 도안 위치와 패턴 롤러 도안 위치의 비교를 기반으로 제2 편차값을 획득하는 단계;
제1 편차값과 제2 편차값을 비교하여 동조 조정 추세를 획득하는 단계; 및
동조 조정 추세를 기반으로 패턴 롤러 속도 제어 방식이 합리적인지 여부를 판단하여 제어 신호를 조정하는 단계를 더 포함한다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 제어 방법은,
제2 편차값이 제1 편차값보다 작은 경우, 계속해서 현재의 조정 방식을 채택하거나, 패턴 롤러에 대한 제어 신호를 조정하고, 빠른 위치차 감소에서 느린 위치차 감소로 조정하여 오버슈트가 발생하는 것을 방지하는 단계; 및
제2 편차값이 제1 편차값보다 큰 경우, 현재 이미 조절이 과도하므로 상반된 제어 신호를 채택하여 조절을 수행하는 단계를 더 포함한다. 본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 방법은 제3 마크 위치를 검출한 후 1부터 제1 마크 위치를 카운팅하기 시작하는 단계를 더 포함한다.
본 출원에서 제공하는 동조 엠보 시스템 및 동조 엠보 제어 방법은 종래 기술의 동종 제품과 비교할 때 다음과 같은 유익한 효과를 나타낸다.
(1) 본 출원에서 제공하는 동조 엠보 시스템 및 제어 방법은, 인쇄 필름과 패턴 롤러 상에 마크를 설치함으로써, 인쇄 필름 도안과 패턴 롤러 도안의 편차를 계산하고, 편차에 따라 롤러 속도를 실시간으로 조정함으로써 동조 엠보의 정밀도를 향상시키고, 판재 가공 효율과 완성품 수율을 보장하여 판재가 더욱 우수한 미관 효과를 갖도록 만든다.
(2) 본 출원에서 제공하는 동조 엠보 시스템 및 제어 방법은 인쇄 필름과 패턴 롤러에 대해 등분 마크 처리를 수행함으로써, 비교적 작은 측정 단위 범위 내에서 동일 시간 동일 위치의 인쇄 필름 도안과 패턴 롤러 도안의 편차를 비교하여, 패턴 롤러의 고정밀도 조절 신호를 생성할 수 있으며 수율과 생산비용을 보장한다.
(3) 본 출원에서 제공하는 동조 엠보 시스템 및 제어 방법은 상이한 시각의 인쇄 필름 도안 위치와 패턴 롤러 도안 위치의 편차를 계산함으로써, 동조 조정 추세를 획득하고 조절 방식이 합리적인지 여부를 판단하여 실시간으로 제어 신호를 조정하고, 나아가 제어 정밀도를 더욱 향상시킨다.
도 1은 본 출원 실시예에서 제공하는 동조 엠보 시스템의 구조도이다.
도 2는 본 출원 실시예에서 제공하는 인쇄 필름 제1 마크 위치와 제3 마크 위치의 모식도이다.
도 3은 본 출원 실시예에서 제공하는 패턴 롤러 제2 마크 위치의 모식도이다.
도 4는 본 출원 실시예에서 제공하는 동조 엠보 시스템 중 제어 시스템의 모식도이다.
도 5는 본 출원 실시예에서 제공하는 동조 엠보 시스템의 작업원리도이다.
도 6은 본 출원 실시예에서 제공하는 동조 엠보 제어 방법의 흐름도 1이다.
도 7은 본 출원 실시예에서 제공하는 동조 엠보 제어 방법의 흐름도 2이다.
본 출원에서 해결하고자 하는 기술적 과제, 기술적 해결책 및 유익한 효과를 더욱 명확하게 설명하기 위하여, 이하에서는 첨부 도면과 실시예를 참고하여 본 출원을 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 설명된 구체적인 실시예는 본 출원을 해석하기 위한 것으로, 본 출원을 한정하지 않음에 유의한다.
요소가 다른 요소에 "설치된다"고 설명된 경우, 이는 다른 요소 상에 직접적으로 위치하거나 상기 다른 요소 상에 간접적으로 위치할 수 있다. 하나의 요소가 다른 요소에 "연결된다"고 설명된 경우, 이는 다른 요소 상에 직접적으로 연결되거나 상기 다른 요소 상에 간접적으로 연결될 수 있다.
용어 "제1", "제2", "제3", "제4"는 설명을 위한 목적으로 사용되며, 상대적인 중요성을 의미하지 않는다.
본 출원에서 "판재"는 특히 바닥판을 의미한다.
본 출원에서 제공하는 기술적 해결책은 판재 가공에 사용되는 것으로, 구체적으로 판재의 가공 과정에서 엠보싱 텍스처를 필름 부착 도안에 대응시켜(가능한 겹치도록) 더욱 바람직한 시각 효과를 구현하는 데 사용된다.
판재 가공에 사용되는 캘린더(calender) 및 어셈블리의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 하기 구조를 포함한다.
프론트 엔드 메커니즘: 압출기와 몰드 등을 포함하며, 이는 판재 블랭크(10)를 압출하고 블랭크(10)에 대해 1차 정형을 수행하는 데 사용된다. 도 1에는 도시하지 않았다.
캘린더: 가공 수요에 따라 복수 그룹의 캘린더 롤러를 설치할 수 있으며, 몰드 재료 배출단은 캘린더 제1그룹 캘린더 롤러의 재료 공급단에 위치한다. 블랭크(10)는 캘린더 롤러를 거쳐 압연, 개질 처리된다. 본 실시예에서 도 1에 도시된 바와 같이, 판재 가공 방향에 따라 캘린더는 제1 캘린더 롤러(3), 제2 캘린더 롤러(4), 제3 캘린더 롤러 및 제4 캘린더 롤러를 포함한다. 블랭크(10)는 제1 캘린더 롤러(3)와 제2 캘린더 롤러(4)의 갭을 통해 캘린더로 진입한다. 제3 캘린더 롤러는 필름 부착 롤러(1)이고, 제4 캘린더 롤러는 패턴 롤러(2)이다. 여기에서 필름 부착 롤러(1)는 블랭크(10) 표면에 대해 필름 부착을 수행하는 데 사용되고, 패턴 롤러(2)는 이미 접합된 필름의 표면에 대해 엠보싱을 수행하는 데 사용된다.
필름 멀칭 메커니즘: 통상적으로 인쇄 필름 권취 및 권출 메커니즘(5)과 내마모 필름 권취 및 권출 메커니즘(6)을 포함한다. 여기에서 인쇄 필름 권취 및 권출 메커니즘(5)은 인쇄 필름(7)을 권취 및 권출하는 데 사용되며, 인쇄 필름(7)은 필름 부착 롤러(1)의 전단으로 안내되어 블랭크(10)와 접합된다. 내마모 필름 권취 및 권출 메커니즘(6)은 내마모 필름을 권취 및 권출하는 데 사용되며, 내마모 필름은 인쇄 필름(7)의 상층에 부착되어 판재의 내마모 효과를 향상시키는 데 사용된다. 일부 실시예에 있어서, 내마모 필름은 필요에 따라 생략할 수 있으며, 이에 상응하여 내마모 필름 권취 및 권출 메커니즘(6)도 생략할 수 있다.
인쇄 필름(7)의 도안은 패턴 롤러(2)의 도안에 대응한다(동일). 판재 가공 시, 상이한 도안의 수요에 따라 인쇄 필름(7)과 패턴 롤러(2)를 교체할 수 있다. 인쇄 필름(7) 상의 도안은 주기적으로 반복되도록 설치되며, 인쇄 필름(7)의 하나의 도안 주기는 패턴 롤러(2)의 외주 도안에 대응한다.
미관 효과를 향상시키기 위해서는, 블랭크(10) 상에 접합하는 인쇄 필름(7)의 도안과 패턴 롤러(2)가 필름 표면 엠보싱에 형성하는 텍스처가 가능한 겹치도록 해야 한다. 이에 따라 본 출원 실시예에서 제공하는 판재 동조 엠보 시스템은 인쇄 필름(7)을 권취 및 권출하기 위한 인쇄 필름 권취 및 권출 메커니즘(5), 인쇄 필름(7) 접합을 보조하기 위한 필름 부착 롤러(1) 및 필름 부착 롤러(1)와 이격 설치되는 패턴 롤러(2)를 포함한다. 인쇄 필름(7) 상에는 제1 마크 위치(701)가 이격 설치되고(도 2 참고), 패턴 롤러(2) 상에는 제2 마크 위치(201)가 이격 설치된다(도 3 참고). 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 시스템은,
인쇄 필름(7) 방출 경로 상에 배치되어 필름 부착 롤러(1)와 패턴 롤러(2) 사이에서 제1 마크 위치(701)를 검출하는 데 사용되는 컬러 마크 센서 메커니즘(8);
패턴 롤러(2)에 설치되어 패턴 롤러(2)의 회전 위치를 검출하는 데 사용되는 인코더(11); 및
제어 시스템(12)을 더 포함한다(도 4에 도시).
상기 제어 시스템은 제1 마크 위치(701)에 대응하는 인쇄 필름의 도안 위치, 및 제2 마크 위치(201)에 대응하는 패턴 롤러(2)의 도안 위치를 저장하는 데 사용되는 메모리 유닛(121);
컬러 마크 센서 메커니즘(8)의 컬러 마크 검출 신호, 및 인코더(11)에서 검출한 패턴 롤러(2) 위치 신호를 획득하고, 상기 신호를 제어 유닛(123)에 더 전송하는 데 사용되는 데이터 수집 유닛(122); 및
컬러 마크 센서 메커니즘(8) 및 인코더(11)에서 검출하는 정보를 기반으로 인쇄 필름(7) 현재 제1 마크 위치(701), 및 패턴 롤러(2) 현재 제2 마크 위치(201)를 획득하고, 동일 도안 현재 제1 마크 위치(701)에 대응하는 인쇄 필름(7) 도안 위치와 현재 제2 마크 위치(201)에 대응하는 패턴 롤러(2) 도안 위치의 편차를 계산하고, 상기 편차를 기반으로 패턴 롤러(2) 제어 신호를 생성하는 제어 유닛(123)을 포함한다.
여기에서 도 1을 참조하면, 블랭크(10)가 먼저 필름 부착 롤러(1)를 거쳐 인쇄 필름(7)을 부착한 후 패턴 롤러(2)를 거쳐 엠보싱을 수행하기 때문에, 특정 시각 동일 도안의 엠보싱 공정은 필름 부착 공정에 비해 뒤쳐진다는 것을 알 수 있다. 도 5를 참조하면, 상기 제어 유닛(123)의 설명에서 상기 인쇄 필름(7) 현재 제1 마크 위치(701)는 컬러 마크 센서 메커니즘(8)에서 검출한 제1 마크 위치(701)를 의미하며, 상기 제1 마크 위치(701)에 대응하는 도안 위치는 A로 정의된다. 상기 패턴 롤러(2) 현재 제2 마크 위치(201)는 현재 도안 주기 내 패턴 롤러(2) 외주 도안 위치(A)에 대응하는 제2 마크 위치(201)를 의미한다(상기 시각 상기 제2 마크 위치는 엠보싱을 아직 수행하지 않음). 즉, 상기 편차는 인쇄 필름(7) 상에서 동일 도안 위치(A)의 제1 마크(701)와 패턴 롤러(2) 상에서 제2 마크(201)의 위치 편차를 의미한다. 상기 위치 편차는 이 둘 간의 실제 거리가 아니라, 인쇄 필름(7)과 패턴 롤러(2)가 현재 소재한 위치를 기반으로, 패턴 롤러(2) 상의 도안 위치(A)가 블랭크(10) 표면에서 엠보싱될 때와 블랭크(10) 표면의 인쇄 필름(7) 상의 도안 위치(A) 사이의 편차를 미리 판단하는 것이다.
상기 실시예에서 제공하는 동조 엠보 시스템은 필름 부착 엠보싱 과정에서 인쇄 필름 도안과 엠보싱 텍스처가 가능한 겹칠 수 있도록 구현하여, 동조 엠보 효과를 보장하고 수율을 향상시키며 생산원가를 낮출 수 있다.
이하에서는 도 5를 참고하여 상기 시스템의 작동 과정을 설명한다.
본 실시예의 동조 엠보 시스템의 작동 과정에 있어서, 하나의 도안 주기의 시작점은 0으로 정의되고, 인쇄 필름(7)은 필름 부착 롤러(1)를 통해 블랭크(10)의 표면에 접합하며, 인쇄 필름(7)의 0은 패턴 롤러(2)의 0에 대응한다(겹침). 도 5에 도시된 바와 같이, 블랭크(10)가 행진함에 따라, 컬러 마크 센서 메커니즘(8)은 인쇄 필름(7)의 제1 마크 위치(701)를 검출한다. 상기 마크에 대응하는 도안 위치(A)는 데이터 수집 유닛(122)을 통해 상기 정보를 제어 유닛(123)으로 전달한다. 이 때 인코더(11)는 패턴 롤러(2)의 회전 위치를 검출하고(예를 들어 0에 상대적으로 회전하는 각도 또는 아크 길이), 상기 정보는 데이터 수집 유닛(122)을 통해 제어 유닛(123)으로 전달한다. 제어 유닛(123)은 메모리 유닛(121)에 저장된 패턴 롤러(2) 이미지 정보를 기반으로, 현재 도안 주기 내 도안 위치(A)에 대응하는 패턴 롤러(2)의 현재 제2 마크 위치(201)를 획득하고, 패턴 롤러(2)의 회전 위치에 따라 이때 패턴 롤러(2)의 엠보싱 위치(B) 및 패턴 롤러(2) 외주의 위치(B)와 도안 위치(A)(현재 제2 마크 위치(201)) 사이의 거리(z)(현재 제2 마크 위치(201)에 대응하는 패턴 롤러(2)의 도안 위치를 나타냄)를 계산하고, 인쇄 필름(7) 상 위치(B)와 도안 위치(A)(현재 제1 마크 위치(701)) 사이의 거리(z')(현재 제1 마크 위치(701)에 대응하는 인쇄 필름(7) 도안 위치를 나타냄)를 비교하며, z와 z'의 차이값에 따라 패턴 롤러(2)의 회전 속도를 조정하여, 인쇄 필름(7) 상의 도안 위치(A)와 패턴 롤러(2) 외주의 도안 위치(A)가 가능한 겹치도록 만든다.
바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 마크 위치(701)는 인쇄 필름(7) 일측 가장자리에 설치되는 등분 마크 위치이며, 가공 수요 사항에 따라 통상적으로 하나의 인쇄 필름 도안 주기의 30 내지 80등분 마크 위치이다. 도 3을 참조하면, 제2 마크 위치(201)는 패턴 롤러(2) 원주를 따라 설치된 등분 마크 위치이고, 상기 등분 마크 위치의 설치는 제1 마크 위치(701)에 대응한다. 예를 들어, 제1 마크 위치(701)가 인쇄 필름 도안 주기의 30등분을 채택하는 경우, 제2 마크 위치(201)도 패턴 롤러(2) 둘레의 30등분을 채택한다.
구체적으로, 제1 마크 위치(701)는 복수개이다. 인쇄 필름 도안 주기에 대한 30등분을 예로 들면, 제1 마크 위치(701)는 30개를 구비하고, 앞 주기의 마지막 하나의 제1 마크 위치(701)와 뒤 주기의 제1 마크 위치(701)가 겹친다. 따라서 상이한 인쇄 필름 도안 주기의 경우, 동일한 위치의 등분 위치(제1 마크 위치(701))에 대응하는 인쇄 필름 도안이 일치한다. 마찬가지로 상이한 패턴 롤러(2) 주기의 경우, 동일한 위치의 등분 위치(제2 마크 위치(201))에 대응하는 패턴 롤러 도안이 일치한다.
일 실시예로서, 상기 메모리 유닛(121)은 인쇄 필름(7)의 하나의 도안 주기 내의 제1 마크 위치(701)에 대해 순차적으로 일련번호를 매기고, 각 일련번호에 대응하는 도안을 저장한다. 제어 유닛(123)은 카운팅 방식을 채택하여 제1 마크 위치(701) 검출 신호에 대해 통계를 내며, 매회 검출된 제1 마크 위치(701)에 대해 카운팅 처리를 수행하고, 카운팅에 따라 메모리 유닛(121) 중 일련번호 및 일련번호에 대응하는 도안을 조회한다.
또한 컬러 마크 센서 메커니즘(8)의 설정 위치, 및 인코더(11)에서 검출한 패턴 롤러(2)의 회전 위치를 기반으로 동일 도안 현재 제1 마크 위치(701)에 대응하는 인쇄 필름(7) 도안 위치와 현재 제2 마크 위치(201)에 대응하는 패턴 롤러(2) 도안 위치를 계산한다. 나아가 이 둘 간의 편차를 계산하며, 상기 편차를 기반으로 패턴 롤러(2) 회전 제어 신호를 생성하여 패턴 롤러(2)의 회전 속도의 변화를 구동하고, 패턴 롤러(2)를 감속시켜 인쇄 필름(7) 위치와 패턴 롤러(2) 위치가 블랭크에 작용하는 차이를 줄인다. 즉, 인쇄 필름(7) 도안과 패턴 롤러(2) 엠보싱 텍스처가 블랭크(10) 상에 작용하는 편차를 줄인다.
구체적으로, 필름 부착 초기 단계에서, 컬러 마크 센서 메커니즘(8)의 위치는 제어 유닛(123)에 기록된다. 인코더(11)는 패턴 롤러(2) 회전 초기 위치를 기록할 수 있고, 상기 위치 정보는 제어 유닛(123) 내에 수집 및 기록된다. 인쇄 필름(7) 행진 과정에서 컬러 마크 센서 메커니즘(8)은 계속해서 인쇄 필름(7) 신호를 검출하며, 시스템(12) 카운팅 통계를 제어한다. 인쇄 필름(7) 이미지는 제어 유닛(123)에 수집되고, 제어 유닛(123)은 제1 마크 위치(701)의 초기 카운팅 위치, 제1 마크 위치(701)의 현재 카운팅 위치를 기반으로 이때 대응하는 인쇄 필름 도안 위치를 계산할 수 있다(도 5에서 z'로 표시). 인코더(11)의 초기 지향 위치 및 현재 지향 위치는 제어 시스템(12)에 기록되고, 제어 시스템(12)은 패턴 롤러(2)의 회전 방향을 기반으로 인코더(11)의 검출 정보를 결합하여, 현재 인쇄 필름 도안 위치에 대응하는 패턴 롤러(2)의 도안 위치를 계산한다(도 5에서 z로 표시). 패턴 롤러(2) 엠보싱 도안 위치와 인쇄 필름(7) 필름 부착 도안 위치의 차이는 현재 인쇄 필름(7) 도안 위치와 패턴 롤러(2) 도안 위치의 차이에 반영되며(즉, z와 z'의 차이), 패턴 롤러(2)의 회전 속도를 조절함으로써, 인쇄 필름(7) 도안과 패턴 롤러(2) 엠보싱 텍스처가 대응할 때까지 전위 차이를 조절할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄 필름(7) 상에는 제3 마크 위치(702)가 더 이격 설치되고, 인접한 제3 마크 위치(702) 사이의 거리는 인쇄 필름(7)의 하나의 도안 주기에 대응한다. 상기 컬러 마크 센서 메커니즘(8)은 제3 마크 위치(702)를 더 검출하는 데 사용된다. 상기 제어 유닛(123)은 컬러 마크 센서 메커니즘(8)에서 검출한 정보를 기반으로 매회 제3 마크 위치(702)를 검출한 후 제1 마크 위치(701)에 대해 제로 복귀 통계 처리를 수행하도록 더 구성된다. 인쇄 필름 도안 주기 30등분을 계속해서 예로 들면, 제3 마크 위치(702)가 검출된 경우, 카운팅 1부터 시작하여 제1 마크 위치(701)에 대해 일련번호를 매기고 일련번호와 도안에 대응하는 정보를 저장한다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄 필름(7) 길이 방향을 따라, 상기 제1 마크 위치(701)와 제3 마크 위치(702)는 각각 인쇄 필름(7)의 양측에 설치된다. 바람직하게는 제3 마크 위치(702)에 채택되는 것은 인쇄 필름(7) 상에서 인쇄되는 전단 마커 위치이다. 상기 컬러 마크 센서 메커니즘(8)은 제1 마크 위치(701) 신호수를 검출하기 위한 제1 컬러 마크 센서, 및 제3 마크 위치(702)를 검출하기 위한 제2 컬러 마크 센서를 포함한다. 제2 컬러 마크 센서는 제1 컬러 마크 센서와 평행하게 설치된다. 도 1에는 도시되지 않았다. 상기 제1 컬러 마크 센서는 제1 마크 위치(701)측에 설치되고, 제2 컬러 마크 센서는 제3 마크 위치(702)측에 설치된다. 2개 컬러 마크 센서의 검출 데이터는 각각 제어 시스템(12)으로 전송된다. 제어 시스템(12)이 제3 마크 위치(702)를 최초 검출한 경우, 그와 인접한 제1 마크 위치(701)가 1호 마크 위치인 것으로 판단하고, 검출된 제1 마크 위치(701)에 대해 순차적으로 일련번호를 매긴다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 상기 패턴 롤러(2)의 둘레는 인쇄 필름판 둘레의 104% 내지 115%이다. 상기 인쇄 필름판 둘레는 인쇄 필름(7) 도안의 하나의 중복 주기에 대응하는 필름 길이이다. 보다 바람직하게는 106% 내지 110%이고, 상이한 유형의 텍스처, 상이한 엠보싱 깊이에 따르며, 보다 바람직하게는 108%이다. 상기 방식을 채택하면 가공 과정에서 인쇄 필름(7)의 확장률과 도안의 대응 관계를 고려하므로 동조 엠보의 실행 가능성을 보장하는 데 유리하다.
즉, 상기 실시예에서 패턴 롤러(2) 외주 패턴은 인쇄 필름판 도안을 기반으로 104% 내지 115% 연신시킨 후 형성되는 도안이다. 상기 z와 z'의 비교 과정에서도 상기 확장률을 고려함을 이해할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에 있어서, 보정 장치(9)를 더 포함한다. 상기 보정 장치는 인쇄 필름의 방출 경로에 설치된다. 보정 장치(9)는 자동 보정기를 채택하여 인쇄 필름(7) 방출이 편향되는 것을 방지한다.
본 출원의 다른 일 실시예는 동조 엠보 제어 방법을 제공하며, 상기 동조 엠보 시스템을 이용하여 인쇄 필름(7) 도안과 엠보싱 텍스처가 가능한 겹치도록 구현한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 동조 엠보 제어 방법은 하기 단계를 포함한다.
S1: 인쇄 필름(7) 상에 제1 마크 위치(701)를 설치하고, 각 제1 마크 위치(701)에 대응하는 인쇄 필름(7) 도안 위치를 기록한다.
S2: 패턴 롤러(2) 상에 제2 마크 위치(201)를 설정하고, 각 제2 마크 위치(201)에 대응하는 패턴 롤러(2) 도안 위치를 기록한다. 제2 마크 위치(201)는 제1 마크 위치(701)와 서로 대응한다.
S3: 검출된 제1 마크 위치(701)와 제2 마크 위치(201)를 기반으로 동일 시각, 동일 도안의 현재 제1 마크에 대응하는 인쇄 필름(7) 도안 위치와 현재 제2 마크 위치(201)에 대응하는 패턴 롤러(2) 도안 위치의 편차를 비교한다. 즉, 도 5에서 z와 z'의 차이로 이해할 수 있다.
S4: 상기 편차값을 기반으로 패턴 롤러(2) 속도 제어 방식을 생성하고, 패턴 롤러 회전 속도를 조정하여 인쇄 필름(7) 위치와 패턴 롤러(2) 위치가 블랭크(10)에 작용하는 차이를 감소시킨다.
패턴 롤러(2) 속도 조정 과정에서, 컬러 마크 센서(8)와 인코더(11)는 상응하는 검출값을 제어 시스템(12)으로 계속해서 피드백하여, 위치 편차의 조절 결과를 실시간으로 획득할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 하나의 인쇄 필름(7) 도안 주기 내의 제1 마크 위치(701)에 대해 순차적으로 일련번호를 매기고, 일련번호에 따라 도안 대응 위치를 저장한다. 통계 편의를 위하여 보다 바람직하게는 제1 마크 위치(701)는 등분 위치에 설치된다. 하나의 패턴 롤러(2) 둘레 내의 제2 마크 위치(201)에 대해 순차적으로 일련번호를 매기고, 일련번호에 따라 도안 대응 위치를 저장한다. 보다 바람직하게는 제2 마크 위치(201)는 둘레에서 등분 위치에 설치된다.
바람직한 실시예로서, 상기 제어 방법은 하기 단계를 더 포함한다.
인쇄 필름(7) 상에는 제3 마크 위치(702)가 더 이격 설치되고, 인접한 제3 마크 위치(702) 사이의 거리는 인쇄 필름(7)의 하나의 도안 주기에 대응한다.
상기 제1 마크 위치(701) 검출 과정에서, 제3 마크 위치(702)가 검출된 후 1부터 시작해 제1 마크 위치(701)를 카운팅하고, 새로운 회차의 제1 마크 위치(701)의 정보를 호출하기 시작한다.
또한 본 출원의 일부 실시예에 있어서 상기 위치 편차를 보다 정확하게 조절하기 위해, 위치 편차를 기반으로 결과를 실시간으로 비교하여 패턴 롤러(2)의 제어 방식을 조정한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어 방법은 하기 단계를 더 포함한다.
제1 시각 동일 도안의 인쇄 필름(7) 도안 위치와 패턴 롤러(2) 도안 위치의 비교를 기반으로 제1 편차값, 즉 제1 시각 z와 z'의 편차를 획득한다.
제2 시각 동일 도안의 인쇄 필름(7) 도안과 패턴 롤러(2) 도안의 비교를 기반으로 제2 편차값, 즉 제2 시각 z와 z'의 편차를 획득한다.
제1 편차값과 제2 편차값을 비교하여 동조 조정 추세를 획득한다.
동조 조정 추세를 기반으로 조절 방식이 합리적인지 여부를 판단하고 제어 신호를 조정한다. 구체적으로, 제1 시각에서 제어 유닛(123)에 피드백된 데이터가 제1차 제1 마크 위치(701) 검출 결과에 대응하는 제1 마크 도안 위치와 이때 패턴 롤러(2)에 대응하는 제1 패턴 롤러 도안 위치의 제1 편차값이다. 이때 제어 시스템(12)은 이 차이값을 기반으로 하나의 패턴 롤러(2)의 회전 조절 신호를 생성한다. 제2 시각에서 제어 유닛(123)에 피드백된 데이터가 제2차 제1 마크 위치(701) 검출 결과에 대응하는 제1 마크 도안 위치와 이때 패턴 롤러(2)에 대응하는 제2 패턴 롤러 도안 위치의 제2 편차값이다. 제2 편차값은 조절한 후의 것으로, 패턴 롤러(2)에 대해 채택한 현재 제어 신호로 구현할 수 있는 조절 추세를 구현한 것이다. 즉, 두 시각의 위치 신호 차이값은 조절된 방식이 합리적인지 여부를 반영할 수 있으며, 제어단은 이 조절 추세를 참고하여 제어 신호를 조정할 수 있다. 예를 들어, 현재 패턴 롤러(2)에 대한 제어 신호가 합리적이면, 제2 편차값이 제1 편차값보다 감소하며, 계속해서 현재의 조절 방식을 채택할 수 있다. 또한 패턴 롤러(2)에 대한 제어 신호를 조정하고, 빠른 위치차 감소에서 느린 위치차 감소로 조정하여 오버슈트가 발생하는 것을 방지할 수도 있다. 현재 이미 조절이 과도한 경우, 상반된 제어 신호를 채택하여 조절을 수행해야 한다. 이러한 방식은 최대한 신속하게 필요한 조절 방식에 도달하도록 패턴 롤러 제어 방식을 실시간 조절하는 데에 유리하다.
본 출원에서 제공하는 동조 엠보 방식은 인쇄 필름(7)과 패턴 롤러(2)에 대해 등분 마크 처리를 수행함으로써, 비교적 작은 측정 단위 범위 내에서 동일 시간 동일 도안 인쇄 필름(7) 도안과 패턴 롤러(2) 도안의 편차를 비교하여, 패턴 롤러(2)의 고정밀도 조절 신호를 생성할 수 있으며, 연속적인 시각의 편차 비교 결과를 기반으로 패턴 롤러(2)의 제어 신호를 즉시 조정할 수 있다. 또한 인쇄 필름 도안과 패턴 롤러 도안의 즉각적인 추적과 정확한 동기화를 구현하여 수율과 생산원가를 보장한다.
상기 내용은 본 출원의 비교적 바람직한 실시예일 뿐이며 본 출원을 제한하지 않는다. 또한 본 출원의 사상과 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 대체, 개선 등은 본 출원의 보호 범위에 포함되어야 한다.
1: 필름 부착 롤러
2: 패턴 롤
201: 제2 마크
3: 제1 캘린더 롤러
4: 제2 캘린더 롤러
5: 인쇄 필름 권취 및 권출 메커니즘
6: 내마모 필름 권취 및 권출 메커니즘
7: 인쇄 필름
701: 제1 마크
702: 제3 마크
8: 컬러 마크 센서 메커니즘
9: 보정 장치
10: 블랭크
11: 인코더
12: 제어 시스템
121: 메모리 유닛
122: 데이터 수집 유닛
123: 제어 유닛

Claims (10)

  1. 판재 동조 엠보 시스템에 있어서,
    인쇄 필름을 권취 및 권출하기 위한 인쇄 필름 권취 및 권출 메커니즘, 인쇄 필름 접합을 보조하기 위한 필름 부착 롤러, 및 상기 필름 부착 롤러와 이격 설치되는 패턴 롤러가 포함되고, 상기 인쇄 필름 상에는 제1 마크 위치가 이격 설치되고, 상기 패턴 롤러 상에는 제2 마크 위치가 이격 설치되고;
    상기 시스템은, 인쇄 필름 방출 경로 상에 배치되어 제1 마크 위치를 검출하는 데 사용되는 컬러 마크 센서 메커니즘;
    패턴 롤러에 설치되어 패턴 롤러의 회전 위치를 검출하는 데 사용되는 인코더; 및
    제어 시스템을 더 포함하고,
    상기 제어 시스템은, 각 제1 마크 위치에 대응하는 인쇄 필름 도안 위치, 및 각 제2 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 도안 위치를 저장하는 데 사용되는 메모리 유닛;
    컬러 마크 센서 메커니즘의 컬러 마크 검출 신호, 및 인코더에서 검출한 패턴 롤러 위치 신호를 획득하는 데 사용되는 데이터 수집 유닛; 및
    컬러 마크 센서 메커니즘 및 인코더에서 검출하는 정보를 기반으로 인쇄 필름 현재 제1 마크 위치, 및 패턴 롤러 현재 제2 마크 위치를 획득하고, 동일 도안 현재 제1 마크 위치에 대응하는 인쇄 필름 도안 위치와 현재 제2 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 도안 위치의 편차를 계산하고, 상기 편차를 기반으로 패턴 롤러 제어 신호를 생성하는 제어 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 판재 동조 엠보 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마크 위치는 인쇄 필름 길이 방향을 따라 설치된 인쇄 필름 등분 마크 위치이고;
    상기 메모리 유닛은 인쇄 필름 하나의 도안 주기 내의 제1 마크 위치에 대해 순차적으로 일련번호를 매기고 각 일련번호에 대응하는 도안을 저장하도록 구성되고;
    상기 제어 유닛은 매회 검출된 제1 마크 위치에 대해 카운팅 처리를 수행하고, 카운팅에 따라 일련번호 및 일련번호에 대응하는 도안을 조회하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 마크 위치는 패턴 롤러 둘레 방향을 따라 설치되어 인쇄 필름 등분 마크 위치에 대응하는 패턴 롤러 등분 마크 위치인 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 필름 상에는 제3 마크 위치가 더 이격 설치되고, 인접한 제3 마크 위치 사이의 거리는 인쇄 필름의 하나의 도안 주기에 대응하고, 상기 컬러 마크 센서 메커니즘은 제3 마크 위치를 더 검출하는 데 사용되고;
    상기 제어 유닛은 컬러 마크 센서 메커니즘에서 검출한 정보를 기반으로 매회 제3 마크 위치를 검출한 후, 제1 마크 위치에 대해 제로 복귀 통계 처리를 수행하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    인쇄 필름 길이 방향을 따라, 상기 제1 마크 위치와 제3 마크 위치는 각각 인쇄 필름의 양측에 설치되고; 상기 컬러 마크 센서 메커니즘은 제1 마크 위치 신호수를 검출하기 위한 제1 컬러 마크 센서, 및 제3 마크 위치를 검출하기 위한 제2 컬러 마크 센서를 포함하고; 상기 제1 컬러 마크 센서는 제1 마크 위치측에 설치되고, 제2 컬러 마크 센서는 제3 마크 위치측에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패턴 롤러의 둘레는 인쇄 필름판 둘레의 104% 내지 115%이고; 상기 인쇄 필름판 둘레는 인쇄 필름 도안의 하나의 중복 주기에 대응하는 필름 길이인 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 보정 장치를 더 포함하고, 상기 보정 장치는 인쇄 필름의 방출 경로에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
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