KR102562389B1 - 재단 제품의 생산방법 및 재단 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재단 제품의 생산방법 및 재단 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 재단 공정에서, 재단 공정에서, 투입되는 반제품의 일부 불량점(결점) 들의 패턴 정보를 검출하고, 이를 이미 저장되어 있는 원단의 결점정보와 비교함으로써 해당 반제품이 전체 원단에서 정확하게 어느 부분으로 가공된 것인지 실시간으로 매칭할 수 있고, 이에 따라 반제품의 전체 결점정보를 파악한 후, 이에 기반하여 재단 시 양품화율을 높일 수 있다.

Description

재단 제품의 생산방법 및 재단 시스템{Manufacturing method for cut-out product and cutting system}

본 발명은 재단 제품의 생산방법 및 재단 시스템에 관한 것으로, 양품화율을 높일 수 있는 재단 제품의 생산방법 및 재단 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 필름(또는 시트) 상의 제품은 실제 사용될 제품의 크기보다 큰 크기의 원단 형태로 제조된다. 예를 들어, 디스플레이 장치 등에 사용되는 편광판이나 위상차판 등과 같은 광학 부재 등이 그러하다. 구체적인 예를 들어, 편광판 공급자(제조업자)는 제조공정의 효율성 측면과 제품에 대한 수요 변동 등의 다양한 요인들을 고려하여, 편광판의 제조 시에 실제 사용될 제품보다 큰 크기의 길이와 폭을 가지는 원단으로 제조하고 있다.

또한, 원단은, 대부분의 경우 연속적인 공정을 통해 띠 형상으로 제조되며, 제조된 원단은 롤(roll)에 권취(winding)되어 보관된다. 이후, 롤에 권취된 원단은 인출된 다음, 소정 크기의 단위 제품으로 재단된다.

즉, 원단을 복수 개의 반제품으로 슬리팅 하기 위한 슬리팅 재단 및 반제품을 복수 개의 단위 제품(최종 재단제품)으로 재단하기 위한 단위 재단이 이루어진다.

RTS(Roll To Sheet) 또는 RTP(Roll To Panel) 설비는 필름 가공품인 편광판 등의 제품을 재단하여 생산하는 설비로서 불량점(결점)을 포함한 롤(Roll)을 풀면서 불량점이 단위 제품(또는 재단품)에 포함되지 않도록 재단하여 롤(Roll) 단위로 한 가지 단위 제품을 생산한다. 폭 방향으로는 제품 폭에 맞게 미리 가공되어 있으며 길이 방향 사이즈를 동일하게 연속하여 재단하도록 한다. 이를 위해서 재단을 수행하는 레이저 재단장치 전방에 불량을 인식할 수 있는 카메라가 설치되어 있지만 롤의 몇 미터 구간밖에는 알 수 없다. 한편 반제품은 그 이전 공정에서 더 길게 그리고 더 큰 폭으로 만들면서 검사를 통해 이미 원단에서의 불량점의 위치와 종류를 저장하고 있다.

그러나 불량을 적게 포함하는 구간으로 제품 폭에 맞게 재단하여 투입하기 때문에 재단 설비에서는 원단 전체 중에서 반제품이 원단의 어느 부분인지 인식하지 못하고 있다. 중간 과정에서 반제품의 방향이 폭 방향과 길이 방향으로 순서가 바뀔 수도 있지만 전체의 어느 부분인지 매칭이 된다면 완제품 양품화율을 높일 수 있다.

본 발명은 재단 공정에서, 투입되는 반제품의 일부 불량점(결점) 들의 패턴 정보를 검출하고, 이를 이미 저장되어 있는 원단의 결점정보와 비교함으로써 해당 반제품이 전체 원단에서 정확하게 어느 부분으로 가공된 것인지 실시간으로 매칭할 수 있는 재단 제품의 생산방법 및 재단 시스템에 관한 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, (a)원단의 결점정보가 수집되는 단계, (b)원단이 복수 개의 반제품으로 슬리팅(slitting) 재단되는 단계, (c)반제품의 결점정보가 이송 방향을 따라 차례로 수집되는 단계, 및 (d)수집된 반제품의 전단부의 결점정보 및 원단의 결점정보를 비교하여, 반제품의 전단부의 결점정보를 원단의 결점정보와 매칭시키고, 원단의 결점정보로부터 반제품의 후단부의 결점정보를 예측하는 단계, 및 (e)수집된 반제품의 전단부의 결점정보 및 예측된 반제품의 후단부의 결점정보를 함께 반영하여, 반제품을 복수 개의 단위 제품으로 재단하기 위한 가상 재단선을 결정하는 단계를 포함하는 재단제품의 제조방법이 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명이 일 실시예와 관련된 재단 제품의 생산방법 및 재단 시스템에 따르면, 재단 공정에서, 재단 공정에서, 투입되는 반제품의 일부 불량점(결점) 들의 패턴 정보를 검출하고, 이를 이미 저장되어 있는 원단의 결점정보와 비교함으로써 해당 반제품이 전체 원단에서 정확하게 어느 부분으로 가공된 것인지 실시간으로 매칭할 수 있고, 이에 따라 반제품의 전체 결점정보를 파악한 후, 이에 기반하여 재단 시 양품화율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 재단 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 재단방법의 효과를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 원단의 불량정보 및 반제품의 불량정보를 매칭시키는 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 삼각형 패턴의 매칭 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 삼각형 패턴의 생성 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 재단제품의 재단방법 및 재단 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 재단 시스템(1)을 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 재단방법의 효과를 설명하기 위한 개략도이다.

본 발명의 일 실시예와 관련된 재단 시스템(1)은 반제품(3)을 이송하기 위한 이송부(40), 반제품의 결점을 검사하기 위한 결점검사부(10), 반제품(3)을 단위제품(양품)으로 재단하기 위한 재단부(30) 및 결점검사부(10), 재단부(30)를 제어하기 위한 제어부(20)를 포함한다.

상기 이송부(40)는 복수 개의 롤(roll)을 포함할 수 있으며, 롤-투-롤 장치를 포함할 수 있다.

또한, 본 문서에서, 재단제품의 재단방법은 재단 시스템(1)을 통해 이루어지며, 컴퓨터 프로그램과 같은 형태로 제어부(20)에 의해 수행될 수 있다.

본 문서에서, 재단의 대상이 되는 "원단(2)"은 필름(또는 시트) 상의 모재로서, 이는 재단 전보다 상대적으로 큰 크기를 가지는 것이면 여기에 포함한다. 또한, 본 발명에서, 원단(10)의 종류나 적층 구조는 특별히 제한되지 않는다. 원단(2)은, 예를 들어 전기, 전자 제품 등에 적용되는 필름(또는 시트) 상의 광학 부재나 보호 부재 등으로부터 선택될 수 있다.

하나의 예시에서, 원단(2)은 편광판일 수 있다. 이때, 상기 편광판은 편광자와, 상기 편광자 상에 형성된 편광자 보호층을 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다. 상기 편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올(PVA) 필름 등을 염색 및 연신한 것으로부터 선택될 수 있다. 상기 편광자 보호층은, 예를 들어 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 등으로부터 선택되어, 상기 편광자의 양면에 접착제를 통해 부착될 수 있다. 아울러, 상기 편광판은 편광자 보호층 상에 형성된 보호 필름 및/또는 이형 필름을 더 포함하는 적층 구조를 가질 수 있다.

원단(2)은, 예를 들어 띠 형상으로서, 롤에 권취된 상태에서 인출될 수 있다. 원단(2)의 폭(도 3의 X축 방향)과 길이(도 3의 Y축 방향)는 제한되지 않는다.

또한, 본 발명에서, 재단의 대상이 되는 원단(2)은 결점(D)이 존재하는 영역, 및/또는 결점(D)이 존재하지 않는 영역을 포함한다. 결점(d)은 제품으로 바람직하지 못한 불량점으로서, 이는 원단(3)의 제조 공정 및/또는 권취 공정 등에서 형성된 것일 수 있다. 결점은, 예를 들어 이물질, 오염, 비틀림, 스크래치 및/또는 기포 등을 예로 들 수 있다. 상기 결점(D)정보는 원단의 이송 중에 원단의 전체 결점정보가 결점검사부(예를 들어, 카메라)를 통해 얻어질 수 있다.

한편, 본 문서에서, "재단"은 "슬리팅 재단" 및 "단위 재단" 중에서 선택된 하나 이상을 의미로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 "슬리팅 재단"은 원단(2)을 길이(Y축 방향) 방향으로 길게 재단하여 띠 형상의 반제품(3)으로 재단하는 것을 의미하여, 도 3을 참조하면, 상기 "단위 재단"은 반제품(3)을 폭 방향으로 재단하여 복수 개의 단위 제품으로 재단하는 것을 의미한다. 이때, 본 발명에서는, 상기 슬리팅 재단을 통해 얻어진 띠 형상의 반제품(3)을 '스트립(strip)'이라 하고, 상기 단위 재단을 통해 얻어진 재단 제품을 '단품' 또는 '단위 제품'이라 한다.

상기 결점(D)정보는 원단의 이송 중에 원단의 전체 결점정보가 결점검사부(예를 들어, 카메라)를 통해 얻어질 수 있다. 또한, 단위 재단 공정에서, 도 1에서와 같이, 반제품(3)의 결점정보가 결점검사부(10)를 통해 얻어질 수 있다.

본 발명에서, 재단 방법은 특별히 제한되지 않는다. 재단 방법은 원단(2)을 적어도 하나 이상의 단품 및/또는 스트립으로 분할 수 있는 것이면 좋다. 재단은, 예를 들어 금속 나이프, 제트 워터 나이프 및/또는 광원 등을 통해 진행될 수 있으며, 상기 광원은 레이저 빔 등을 예로 들 수 있다. 또한, 반제품을 단위제품으로 재단하기 위한 재단 시스템(1)에서, 상기 재단부(30)는 레이저 재단장치일 수 있다.

본 문서에서, "양품화율"은 반제품(3)에서 얻어지는 단위 제품의 총면적을 반제품(3)의 총면적으로 나누어 산출될 수 있다.

또한, 본 문서에서, "크기"는 원단(2)이나 재단 제품(단품 및/또는 스트립)의 폭, 길이, 면적, 및 대각선 길이 중에서 선택된 하나 이상을 의미하고, 길이를 나타내는 "인치(inch)"는, 주지된 바와 같이 대각선 길이를 의미할 수 있다. 인치는, 예를 들어 제품이 편광판 등과 같이 사각형 단품인 경우에 대각선 길이를 의미할 수 있다.

재단제품의 생산방법은 원단의 결점정보가 수집되는 단계 (a), 원단(2)이 복수 개의 반제품으로 슬리팅(slitting) 재단되는 단계 (b), 및 반제품(3)의 결점(D)정보가 이송 방향을 따라 차례로 수집되는 단계(c)를 포함한다.

또한, 재단제품의 재단방법은, 수집된 반제품의 전단부의 결점정보 및 원단의 결점정보를 비교하여, 반제품의 전단부의 결점정보를 원단의 결점정보와 매칭시키고, 원단의 결점정보로부터 반제품의 후단부의 결점정보를 예측하는 단계 (d), 및 수집된 반제품의 전단부의 결점정보 및 예측된 반제품의 후단부의 결점정보를 함께 반영하여, 반제품을 복수 개의 단위 제품으로 재단하기 위한 가상 재단선을 결정하는 단계(e)를 포함한다.

예를 들어, 도 1과 같은 재단 시스템(1)에서, 결점검사부(10)가 반제품(3)의 몇 미터 구간의 결점만을 검사하고, 이러한 결점정보에 맞추어 제어부(20)가 가상재단선을 결정하여 재단부(30)를 통해 단위제품으로 재단 시, 반제품(3) 전체의 결점정보에 대한 파악이 부족하여, 비교예와 같이 재단이 이루어지고, 이에 따라 14장의 양품이 얻어질 수 있다.

이와는 다르게, 반제품(3)의 몇 미터 구간의 결점만을 검사한 상태에서, 반제품(3) 전체의 결점정보를 예측하게 되면, 도 2의 실시예와 같이, 1장의 양품(B)이 추가로 더 얻어질 수 있으며, 가상 재단선 결정 시, A 영역 부분에 대한 재단선을 비교예 대비 변경함으로써, 양품화율을 높일 수 있다.

또한, 도 3은 원단(2)의 불량(결점)정보 및 반제품(3)의 불량정보를 매칭시키는 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 4는 삼각형 패턴의 매칭 과정을 설명하기 위한 개략도이며, 도 5는 삼각형 패턴의 생성 실시예를 설명하기 위한 개략도이다.

또한, 단계 (d)에서, 반제품(3)의 전단부(도 3의 (b)의 '시작' 부분)의 결점(D)정보 수집 시, 인접하는 3개의 결점을 가상의 선으로 연결하여 삼각형(101, 102, 103)으로 인식되도록 마련될 수 있다.

또한, 도 3 및 도 5의 (b)를 참조하면, 단계 (d)에서, 반제품(3)의 이송방향(y축 방향)을 따라 연속하여 배치된 2개의 삼각형(101, 102)에서 하나의 결점을 꼭지점으로 공유하도록 삼각형들이 인식될 수도 있다.

이와는 다르게, 도 5의 (a)를 참조하면, 단계 (d)에서, 이송방향을 따라 차례로 인식되는 삼각형들이 적어도 하나의 결점도 공유하지 않도록 인식될 수도 있다.

이와는 다르게, 도 5의 (c)를 참조하면, 단계 (d)에서, 반제품(3)의 이송방향(y축 방향)을 따라 연속하여 배치된 2개의 삼각형에서 2개 이상의 결점을 공통 꼭지점으로 공유하도록 삼각형들이 인식될 수도 있다.

또한, 단계 (d)에서, 반제품(3)에서 수집된 이송 방향(y축 방향, L)에 따른 삼각형 배열(101, 102, 103)을 원단(2)의 결점정보에 대응시킴으로써, 원단(2)의 결점정보로부터 반제품의 후단부의 결점정보를 수집할 수 있다.

이때, 삼각형 매칭 시, 원단 상의 좌표('원단의 원점 2a에 대한 좌표'를 의미) 및 반제품 상의 좌표('반제품의 원점 104에 대한 좌표'를 의미)의 편차(약 ±10mm)를 고려할 수 있다. 또한, 반제품으로 재단 후 다시 롤로 권취되는 과정에서, 권취 방식에 따라, 길이방향(Y축 방향), 및/또는 폭 방향(X축 방향)에 따라 반전이 이루어질 수 있으므로, X좌표와 Y좌표의 반전 인식이 필요할 수 있다. 이러한 방식을 통해, 반제품(3)에서 인식된 연속하는 삼각형 배열(101, 102, 103)을 원단(2) 상의 결점 분포에 따른 삼각형 배열에 매칭시킴으로써, 해당 반제품(3)이 원단(2)의 어느 위치의 영역에 해당하는 것인지 확인할 수 있고, 반제품(3) 전체의 결점 정보를 원단의 결점정보로부터 매칭시킴으로써, 결점검사부를 통해 아직 검출되지 않은 반제품(3)의 나머지 영역에 대한 결점정보를 예측할 수 있다.

도 4의 (a)를 참조하면, 삼각형 배열 대응 시, 세변의 길이가 동일할 때, 반제품에서 인식된 삼각형과 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형이 동일한 것으로 인식될 수 있다.

또한, 도 4의 (a)를 참조하면, 반제품에서 인식된 삼각형 및 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형 비교 시, 원단의 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 대칭된 모양일 때, 동일한 삼각형으로 인식될 수 있다. 즉, 110번 부호의 삼각형은 111(x축 반전), 112(y축 반전), 113번(x축, y축 모두 반전) 부호의 삼각형과 동일한 삼각형으로 인식되지만, 114번 부호의 삼각형과는 동일한 삼각형으로 인식되지 않는다.

또한, 도 4의 (b)를 참조하면, 반제품의 삼각형 배열 및 원단의 삼각형 배열을 대응 시, 인접하는 2개의 삼각형 간의 거리가 동일할 때, 반제품에서 인식된 삼각형들과 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형들이 동일한 것으로 인식될 수 있다.

또한, 도 4의 (b)를 참조하면, 반제품에서 인식된 삼각형 배열과 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형 배열 비교 시, 원단의 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 대칭된 모양일 때, 동일한 삼각형 배열로 인식될 수 있다. 즉, 120번 부호의 삼각형은 121(y축 반전), 122(x축 반전), 124번(x축, y축 모두 반전) 부호의 삼각형과 동일한 삼각형으로 인식되지만, 123번 부호의 삼각형과는 동일한 삼각형으로 인식되지 않는다.

또한, 도 2의 (b)를 참조하면, 단계 (e)에서, 반제품에서 재단되는 단위제품의 양품화율이 최대가 되도록 복수 개의 단위 제품 간의 간격이 조절될 수 있다. 즉, 전체 반제품(3)의 결점분포를 고려하여, 양품의 개수가 최대로 하는 가상 재단선이 결정될 수 있다.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1: 재단 시스템
2: 원단
3: 반제품
10: 결점검사부
20: 제어부
30: 재단부
40: 이송부

Claims (10)

1. (a)원단의 결점정보가 수집되는 단계;
   (b)원단이 복수 개의 반제품으로 슬리팅(slitting) 재단되는 단계;
   (c)반제품의 결점정보가 이송 방향을 따라 차례로 수집되는 단계; 및
   (d)수집된 반제품의 전단부의 결점정보 및 원단의 결점정보를 비교하여, 반제품의 전단부의 결점정보를 원단의 결점정보와 매칭시키고, 원단의 결점정보로부터 반제품의 후단부의 결점정보를 예측하는 단계; 및
   (e)수집된 반제품의 전단부의 결점정보 및 예측된 반제품의 후단부의 결점정보를 함께 반영하여, 반제품을 복수 개의 단위 제품으로 재단하기 위한 가상 재단선을 결정하는 단계를 포함하는 재단제품의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   단계 (d)에서, 반제품의 전단부의 결점정보 수집 시, 인접하는 3개의 결점을 가상의 선으로 연결하여 삼각형으로 인식되도록 마련된 재단 제품의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   단계 (d)에서, 반제품의 이송방향을 따라 연속하여 배치된 2개의 삼각형에서 하나의 결점을 꼭지점으로 공유하도록 삼각형들이 인식되는, 재단 제품의 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서,
   단계 (d)에서, 이송방향을 따라 차례로 인식되는 삼각형들이 적어도 하나의 결점도 공유하지 않도록 인식되는, 재단 제품의 제조방법.
5. 제 2 항에 있어서,
   단계 (d)에서, 반제품에서 수집된 이송 방향에 따른 삼각형 배열을 원단의 결점정보에 대응시킴으로써, 원단의 결점정보로부터 반제품의 후단부의 결점정보를 수집하는, 재단 제품의 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   삼각형 배열 대응 시, 세변의 길이가 동일할 때, 반제품에서 인식된 삼각형과 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형이 동일한 것으로 인식되는 재단 제품의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   반제품에서 인식된 삼각형 및 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형 비교 시, 원단의 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 대칭된 모양일 때, 동일한 삼각형으로 인식되는 재단 제품의 제조방법.
8. 제 5 항에 있어서,
   반제품의 삼각형 배열 및 원단의 삼각형 배열을 대응 시, 인접하는 2개의 삼각형 간의 거리가 동일할 때, 반제품에서 인식된 삼각형들과 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형들이 동일한 것으로 인식되는 재단제품의 제조방법.
9. 제 7 항에 있어서,
   반제품에서 인식된 삼각형 배열과 원단의 결점정보에서 인식된 삼각형 배열 비교 시, 원단의 길이방향 및 폭방향 중 적어도 하나의 방향을 따라 대칭된 모양일 때, 동일한 삼각형 배열로 인식되는 재단 제품의 제조방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    단계 (e)에서, 반제품에서 재단되는 단위제품의 양품화율이 최대가 되도록 복수 개의 단위 제품 간의 간격이 조절되는 재단제품의 제조방법.

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