TW200825008A - Method of controlling carrying mechanism for carrying film - Google Patents

Description

200825008 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明，是有關載體膜的搬運機構的控制方法 對於加工裝置固定尺寸地搬入搬出連續的載體膜， ’ 述加工裝置的搬入側設置捲出滾子，在前述加工裝 出側設置捲取滾子。 【先前技術】 此技術領域的先行技術如專利文獻1。專利文I 薄膜搬運機構，是「搬運用薄膜（相當於本案的載| 通常由壓輥、捲發出裝置、捲取裝置所控制，如此 裝置通常使用張力控制可能的附粉體式制動器或是 的馬達，壓輥是使用可控制位置及速度的伺服馬達 取裝置是使用張力控制可能的扭矩馬達等。但是， 利文獻1的薄膜搬運機構，搬運用薄膜的張力欲控 時穩定保持定値是不可能的，在固定尺寸送出的起 止時等會發生搬運用薄膜的鬆弛。 且，專利文獻2，其薄膜的搬運中連續變化的 徑，是依據薄膜的搬運速度及滾子的旋轉數計算求 映至伺服馬達的輸出扭矩。但是，新設置的滾子開 的搬運時等，需要實測並輸入滾子的徑，耗費勞力 〇 [專利文獻1]日本專利第3 646068號公報（段； ，爲了 而在前 置的搬 K 1的 鹽膜）， 的捲出 離合器 等，捲 依據專 制成隨 動·停 滾子的 得，反 始薄膜 和時間 I： 0045 -5- 200825008 (2) [專利文獻2]日本特公平2-20547號公報 【發明內容】 (本發明所欲解決的課題） i 本發明，是爲了解決上述問題，其目的爲提 _ 制方法使載體膜的搬運時其張力可隨時穩定保持 體膜的交換容易。 (用以解決課題的手段） 即，申請專利範圍第1項的發明，是一種載 運機構的控制方法，是爲了對於加工裝置間歇地 連續的載體膜，而在前述加工裝置的搬入側設置 膜的捲出滾子，在前述加工裝置的搬出側設置前 的捲取滾子，其特徵爲：前述捲出滾子及前述捲 是藉由使分別驅動前述捲出滾子及前述捲取滾子 達朝相互逆轉的方向被驅動使前述載體膜發生張 在扭矩控制前述兩伺服馬達的狀態下使前述載體 逆方向的牽引力隨時保持平衡，藉由壓輥驅動前 子及前述捲取滾子之間的前述載體膜來搬運前述] 申請專利範圍第2項的發明，是如申請專利 項，其中，前述載體膜的搬運機構中的控制裝置 :前述捲取滾子及前述捲出滾子的旋轉速度、及 轉速度算出的前述捲取滾子及前述捲出滾子的直 據前述捲取滾子及前述捲出滾子的直徑算出的前 供一種控 定値且載 體膜的搬 搬入搬出 前述載體 述載體膜 取滾子， 的伺服馬 力，藉由 膜的相互 述捲出滾 観體膜。 範圍第1 ’是依據 依據該旋 徑、及依 述捲取滾 -6- 200825008 (3) 子及前述捲出滾子的全重量的各變數來計算扭 別驅動前述捲取滾子及前述捲出滾子的伺服馬 前述扭矩値的電流來控制前述載體膜的張力。 申請專利範圍第3項的發明，是如申請專 項，其中，前述捲取滾子及前述捲出滾子的直 法，是在解除前述壓輥的驅動的狀態下，使前 及前述捲出滾子，朝拉伸前述載體膜的方向藉 馬達朝相互逆轉方向被驅動，前述載體膜不被 扭矩控制前述兩伺服馬達後，驅動前述壓輥使 以預定速度被搬運移動，並從當時的前述載體 度値及前述伺服馬達的旋轉速度求得。 申請專利範圍第4項的發明，是如申請專 或3項，其中，前述控制裝置，當前述捲出滾 捲取軸的直徑加上預定値的値小時，會輸出予 足的警報。 申請專利範圍第5項的發明，是如申請專 或3項，其中，前述控制裝置，當偵知出捲出 體膜導出時的旋轉方向相反的方向旋轉時，會 切斷或不足的警報。 (發明之效果） 申請專利範圍第1項的發明，因爲是爲了 置間歇地搬入搬出連續的載體膜，而在前述加 入側設置前述載體膜的捲出滾子，在前述加工 矩値，朝分 達供給對應 利範圍第2 徑的求得方 述捲取滾子 由前述伺服 搬運移動地 前述載體膜 膜的預定速 利範圍第2 子的直徑比 告載體膜不 利範圍第2 滾子朝與載 發出載體膜 對於加工裝 工裝置的搬 裝置的搬出 -7- 200825008 (4) 側設置前述載體膜的捲取滾子，前述捲出滾子及前述捲取 滾子，是藉由分別驅動前述捲出滾子及前述捲取滾子的伺 服馬達朝相互逆轉的方向被驅動使前述載體膜發生張力， 藉由在扭矩控制前述兩伺服馬達的狀態下使前述載體膜的 相互逆方向的牽引力隨時保持平衡，藉由壓輥驅動前述捲 出滾子及前述捲取滾子之間的前述載體膜來搬運前述載體 膜，所以載體膜的張力可控制成隨時穩定保持定値。 申請專利範圍第2項的發明，因爲前述載體膜的搬運 機構中的控制裝置，是依據：前述捲取滾子及前述捲出滾 子的旋轉速度、及依據該旋轉速度算出的前述捲取滾子及 前述捲出滾子的直徑、及依據前述捲取滾子及前述捲出滾 子的直徑算出的前述捲取滾子及前述捲出滾子的全重量的 各變數來計算扭矩値’朝分別驅動前述捲取滾子及前述捲 出滾子的伺服馬達供給對應前述扭矩値的電流來控制前述 載體膜的張力，所以容易且效果地控制載體膜的張力。 申請專利範圍第3項的發明，因爲前述捲取滾子及前 述捲出滾子的直徑的求得方法，是在解除前述壓輥的驅動 的狀態下，使前述捲取滾子及前述捲出滾子，朝拉伸前述 載體膜的方向藉由前述伺服馬達朝相互逆轉方向被驅動， 前述載體膜不被搬運移動地扭矩控制前述兩伺服馬達後， 驅動前述壓輥使前述載體膜以預定速度被搬運移動，並從 當時的前述載體膜的預定速度値及前述伺服馬達的旋轉速 度求得，所以載體膜的交換或控制的開始可以非常容易進 行。 -8- 200825008 (5) 申請專利範圍第4項的發明，因爲前述控制裝置，當 前述捲出滾子的直徑比捲取軸的直徑加上預定値的値小時 ，會輸出予告載體膜不足的警報，所以載體膜的交換可以 非常容易。 申請專利範圍第5項的發明，因爲前述控制裝置，當 偵知出捲出滾子朝與載體膜導出時的旋轉方向相反的方向 旋轉時，會發出載體膜切斷或不足的警報，所以載體膜的 交換可以非常容易。 【實施方式】 依據圖面詳細說明本發明的實施例。第1圖是實施本 發明的載體膜的搬運機構的控制方法的載體膜的搬運機構 及加工裝置的槪要圖，第2圖是顯示載體膜的張力的控制 狀態的說明圖，第3圖是自動地測量捲取滾子及捲出滾子 的徑的過程的流程圖。 第1圖，真空積層裝置1及平坦化沖床2構成加工裝 置1 6，加工裝置1 6之外，是將連續的載體膜3、4朝加工 裝置1 6間歇地搬入搬出載體膜3、4用的搬運機構20。在 此實施例中，載體膜3、4是例示朝加工裝置1 6上下平行 地搬入搬出。圖中的箭頭是載體膜的搬運方向。包含載體 膜3或是載體膜4各載體膜的搬運機構是分別具有同一的 結構，可依據需要設置其中任一方或雙方。 真空積層裝置1，是由上下開閉的盤及設在其間的加 壓膜形成真空室，在該真空室內加熱加壓被挾持於載體膜 -9- 200825008 (6) 3、4之間的成形材料，將成形材料積層成形。平坦化沖床 2，疋由真空積層裝置丨將積層成形成形材料時的中間成 形品進一步加熱或是冷卻，使中間成形品的表面平坦成形 成爲成形品。又，加工裝置16雖例示真空積層裝置丨及 平坦化沖床2，但加工裝置只有其中任一方也可以，具備 可讓載體膜具有所需要的其他功能的加工裝置也可以。 載體膜3、4，是挾持搬運成形材料、中間成形品及成 形品用。在真空積層裝置i的搬入側配置於載體膜4上的 成形材料，是隨著載體膜3、4的搬運一起被搬入真空積 層裝置1的室內，並且在真空積層裝置1所積層的中間成 形品是從真空積層裝置1搬出並直接朝平坦化沖床2搬入 。進一步’由平坦化沖床2成形的成形品，是朝平坦化沖 床2的搬出側被搬出搬運。追時，載體膜3、4，也作爲成 形材料的積層成形時從成形材料滲出的樹脂保護加壓膜等 的可分離式薄膜的作用。如此，載體膜3、4，是在相當於 真空積層裝置1及平坦化沖床2的中心距離的距離依據成 形周期時間間歇地固定尺寸移動。 這時，載體膜3、4，是在加工裝置16的搬入側及搬 出側相互朝相反方向牽引來附與張力。不如此的話，因爲 載體膜3、4會於加工裝置16內垂下而部分地接觸加壓面 ，使成形狀態變化，所以無法成形均一良好的成形品。特 別是，在載體膜3、4的間歇移動用的起動停止時張力的 控制不穩定而容易產生鬆弛。在此，發明人等發明載體膜 3、4的張力可控制成隨時穩定保持定値的載體膜的搬運機 -10- 200825008 (7) 構的控制方法。 載體膜3、4的搬運機構2 0，是由載體膜3用的上側 搬運機構23、及載體膜4用的下側搬運機構24所構成， 兩者23、24的機構是同一。因此，只說明載體膜4用的 下側搬運機構24。捲出滾子6，是設置於加工裝置1 6的 載體膜搬入側，在筒芯捲繞預定量的載體膜4。在捲出滾 子6中’嵌插有由伺服馬達（捲出用伺服馬達）7驅動的 捲出軸5使確實傳達該伺服馬達7的旋轉力。從捲出滾子 6導出的載體膜4由多數的滾子變換方向並導入真空積層 裝置1。從平坦化沖床2導出的載體膜4是通過多數的滾 子及壓輥1 4捲繞於捲取滾子9。捲取滾子9，是設置於加 工裝置16的載體膜搬出側，在筒芯捲繞預定量的載體膜4 。在捲取滾子9中，嵌插有由伺服馬達（捲取用伺服馬達 )1 〇驅動的捲取軸8使確實傳達該伺服馬達1 0的旋轉力 。壓輥14，是由：由伺服馬達（壓輥用伺服馬達）1 5驅 動的下滾子1 3、及藉由氣壓缸1 1對於下滾子1 3可離合自 如地移動的上滾子1 2所組成。被挾持於上滾子1 2及下滾 子13之間的載體膜4是被氣壓缸11按壓並藉由伺服馬達 15搬運。 載體膜4不論爲搬運中或停止中，對於載體膜4隨時 給與一定的張力的話，對於加工裝置1 6的成形較佳。因 此，使由捲出滾子6及捲取滾子9所產生的載體膜4的牽 引力各別保持相反方向的同値的平衡的狀態，並藉由壓輥 14搬運載體膜4°在此，因爲兩牽引力（張力）是同値， -11 - (8) 200825008 其計算·控制方法也同一，所以只有說明捲取滾 算·控制方法。第1圖中，符號1 7是控制裝置 的PLC、微電腦等所構成。 如第2圖所示，載體膜4的張力爲F。爲了 F而驅動捲取滾子9的伺服馬達1 〇的輸出扭矩 取滾子9的直徑爲D的話，可由[式1]表示。 [式1]

Ti = F X D/2 …<1> 載體膜4的搬運中相當於載體膜4受到滾子 的阻力等的機械損失扭矩T2，若捲取滾子9的全 ，捲取軸8的軸承的直徑爲D2，摩擦係數爲（j 率爲7?的話，可由[式2]表示。又，σ的一般値| 0.05，的一般値爲 0.8 〜0.85。 [式2] T2 = W X ( D2 /2 ) X ( σ/ii ) …<2> 相當於捲取滾子9的慣性的慣性補償扭矩τ3 馬達1 〇的慣性力矩爲M i，捲取滾子9的慣性力 ，捲取滾子9 (伺服馬達1 〇 )的旋轉速度爲N， 的加減速時間爲A的話，可由[式3 ]表示。而且， 的關係。且，載體膜4的搬運速度爲v的話，有 關係。 [式3] T3 = (Μι + M2) X N/( 375XA ) …〈3〉 子9的計 ，由公知 發生張力 h，若捲 或軸承等 重量爲W ，機械效 i 0.01〜 ，若伺服 矩爲m2 壓輥14 有[式4] [式5]的 -12- (9) (9)200825008 [式4] M2= (W/8 ) x D2 …⑷ [式5] D = V / ( 7ΓΧΝ ) …〈5〉 但是，捲取滾子9的軸方向剖面的每單位面積的載體 膜4的重量Wi，若裝設於捲出軸5的新的捲出滾子6所 捲繞的載體膜4的重量爲Wf，其捲繞的載體膜4的直徑 爲Dm，捲取軸5即包含載體膜4的筒芯的直徑爲Di的話 ，爲[式6]。而且，張力F控制中的捲取滾子9的軸方向 的載體膜部剖面積S，因爲是[式7]，所以捲取滾子9的 全重量W，若捲取軸的重量爲W2的話，成爲[式8]。 [式6] W1 =Wf / {^XDmV4) - (7TXDi2/4) } …⑹ [式7] S = ( D2 — D12) X 丌/4 …<7> [式8] W = Wi X S + W2 …〈8> 因此，測量捲取滾子9的直徑爲D，輸入控制裝置1 7 控制何服馬達1 〇 ’且將Di、D2、Dm、Μι、M2、A、V、 w2、W f、cr及77作爲載體膜的搬運機構中特有的値或是 設定値輸入控制裝置17。而且，控制裝置17，是依據[式 1 ]、[式2 ]及[式3 ]計算扭矩値朝伺服馬達1 〇輸出。搬運 -13- 200825008 (10) 開始後，控制裝置17，是由：依據[式5]從伺服馬達ι〇的 編碼器的偵知値所求得的伺服馬達1 〇的旋轉速度N、及 所設定的載體膜4的搬運速度V，計算求得變化的D値。 且，從[式6]及[式7]依據[式8]求得W，藉由[式4]求得 M2。依據如此求得的T i、T2及T3，控制裝置1 7，是將扭 矩値，當從起動朝向定速的加速搬運中以Τ0Τ2 + Τ3、定速 搬運中以 Τ0Τ2、及從定速朝向停止的減速搬運中以 Τ0Τ2-Τ3計算，將對應其的電流朝伺服馬達1〇輸出供給 。又，對於驅動捲出滾子6的伺服馬達7的扭矩値，捲出 滾子6的h是與上述的捲取滾子9的ΊΠ同樣算出對應捲 出滾子6的値，其方向與捲取滾子9的1^相反方向，捲 出滾子6的T2及T3是與上述的捲取滾子9的T2及T3同 樣算出對應捲出滾子6的値，其方向是與捲取滾子9的Τ2 及Τ 3相同方向。 但是，捲取滾子9(捲出滾子6)的直徑D，是爲了 載體膜的補充或交換而在搬運機構裝設新的滾子後的起動 時，從[式5 ]可知，捲取滾子9的旋轉速度因爲不明，而 無法求得。在此，爲了載體膜的搬運機構的起動，有需要 將D値設定輸入控制裝置丨7。但是，測量捲取滾子9 (捲 出滾子6 )的直徑不容易，且，測量誤差也成爲問題。因 此’實施如下述的滾子的外徑自動測量方法。 如弟3圖的流程圖所τκ，在加工裝置1 6且在未成形 的狀態下開始（S 1 0 1 )。由氣壓缸1 1使壓輥i 4的上滾子 1 2上昇，解除壓輥1 4的載體膜4的搬運驅動（S 1 0 2 )。 -14- 200825008 (11) 由最少扭矩控制伺服馬達7，由最大扭矩控制伺服馬達i ο (S 1 03 )，從捲出滾子6朝捲取滾子9搬運載體膜4。比 較計算伺服馬達7、1 0的旋轉速度並判斷是否爲零（S丨04 )。伺服馬達7、1 0的旋轉速度不爲零時，將伺服馬達i 〇 的扭矩減少1% ( S105 ) 。S105的步驟，是當在S104的 - 步驟中伺服馬達7、1 0的旋轉速度成爲零爲止一直反覆。 伺服馬達7、1 〇的旋轉速度成爲零後，由氣壓缸1 1使壓 輥14的上滾子1 2下降，使壓輥1 4的載體膜4的搬運驅 動成爲可能的狀態（S 1 06 )。由伺服馬達1 5驅動壓輥1 4 ，以預定速度搬運移動載體膜4 (S1 07)。依據當時的載 體膜4的搬運速度V及伺服馬達7、10的旋轉速度N從[ 式5]求得捲出滾子6及捲取滾子9的直徑D(S108)。而 且，在載體膜4的搬運中，每控制裝置17的控制掃描實 行[式5]的計算並更新直徑D的値。 如此，因爲捲出滾子6的直徑D的最新値隨時被計算 求得，所以當捲出滾子6的直徑D比捲取軸的直徑D1加 上預定値的値小時，控制裝置1 7可以輸出予告載體膜4 不足的警報。藉由此警報，作業者可以預先準備新的捲繞 有載體膜的捲出滾子6，成形作業就不會中斷，對於生産 效率的提高有貢獻。 且，成形周期進行且捲出滾子6的載體膜4導出全部 用完時，捲出軸5，爲了給與載體膜4張力F而朝與載體 膜4的導出時的旋轉方向相反的方向驅動，並朝其方向開 始旋轉。因此，控制裝置1 7，可以從偵知出捲出滾子6朝 -15- 200825008 (12) 與載體膜4導出時的旋轉方向相反的方向旋轉來發出載體 膜4的切斷或不足的警報。而且，此發出警報時，控制裝 置1 7當場停止捲出滾子6的旋轉。又，朝與前述捲出滾 子6的載體膜4的導出相反的方向旋轉，因爲於載體膜4 的搬運中也會短時間發生載體膜4鬆弛，爲了不使誤偵知 • ，而設置短時間的正時器，當其正時器的計時中禁止進行 此偵知。在此，發出的警報，是使用：操作監視器的顯示 、警報蜂鳴器、警告燈等的公知手段。 本發明不限定於以上說明的實施例，未脫離本發明的 宗旨的範圍內，可以實施各種的變更。例如，在上述實施 例中，雖說明伺服馬達及滾子爲直結，但是在伺服馬達及 滾子之間設置變速機的情況時，當然會計算考慮其變速比 【圖式簡單說明】 [第1圖]實施本發明的載體膜的搬運機構的控制方法 的載體膜的搬運機構及加工裝置的槪要圖。 [第2圖]顯示載體膜的張力的控制狀態的說明圖。 [第3圖]自動地測量捲取滾子及捲出滾子的徑的過程 的流程圖。 【主要元件之符號說明】 D :捲取（捲出）滾子的直徑 D1 :捲取（捲出）軸的直徑 -16- (13) (13)200825008 F :載體膜的張力 N :捲取（捲出）滾子的旋轉速度 S :載體膜部剖面積 T1 :輸出扭矩 T2 :機械損失扭矩 T3 :慣性補償扭矩 V :搬運速度 W :捲取（捲出）滾子的全重量 W 1 :捲取（捲出）滾子的軸方向剖面的每單位面積 的載體膜的重量 1 :真空積層裝置 2 :平坦化沖床 3 :載體膜 4 :載體膜 5 :捲出軸 6 ·捲出滾子 7 :捲出用伺服馬達 8 :捲取軸 9 :捲取滾子 1 〇 :捲取用伺服馬達 1 1 :氣壓缸 1 2 :上滾子 1 3 :下滾子 1 4 :壓輥 -17- 200825008 (14) 1 5 :壓輥用伺服馬達 1 6 :加工裝置 1 7 :控制裝置 20 :搬運機構 23 :上側搬運機構 24 :下側搬運機構。

Claims (1)

1. 200825008 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種載體膜的搬運機構的控制方法，是爲了對於 加工裝置間歇地搬入搬出連續的載體膜，而在前述加工裝 置的搬入側設置前述載體膜的捲出滾子，在前述加工裝置 的搬出側設置前述載體膜的捲取滾子，其特徵爲·· 前述捲出滾子及前述捲取滾子，是藉由使分別驅動前 述捲出滾子及前述捲取滾子的伺服馬達朝相互逆轉的方向 被驅動使前述載體膜發生張力，藉由在扭矩控制前述兩伺 服馬達的狀態下使前述載體膜的相互逆方向的牽引力隨時 保持平衡，藉由壓輥驅動前述捲出滾子及前述捲取滾子之 間的前述載體膜來搬運前述載體膜。 2. 如申請專利範圍第1項的載體膜的搬運機構的控 制方法，其中，前述載體膜的搬運機構中所具備的控制裝 置，是依據：前述捲取滾子及前述捲出滾子的旋轉速度、 及依據該旋轉速度算出的前述捲取滾子及前述捲出滾子的 直徑、及依據前述捲取滾子及前述捲出滾子的直徑算出的 前述捲取滾子及前述捲出滾子的全重量的各變數來計算扭 矩値，朝分別驅動前述捲取滾子及前述捲出滾子的伺服馬 達供給對應前述扭矩値的電流來控制前述載體膜的張力。 3 .如申請專利範圍第2項的載體膜的搬運機構的控 制方法，其中，前述捲取滾子及前述捲出滾子的直徑的求 得方法，是在解除前述壓輥的驅動的狀態下，使前述捲取 滾子及前述捲出滾子，朝拉伸前述載體膜的方向藉由前述 伺服馬達朝相互逆轉方向被驅動，前述載體膜不被搬運移 -19- 200825008 (2) 動地扭矩控制前述兩伺服馬達後，驅動前述壓輥使前述載 體膜以預定速度被搬運移動，並從當時的前述載體膜的預 定速度値及前述伺服馬達的旋轉速度求得。 4 ·如申請專利範圍第2或3項的載體膜的搬運機構 的控制方法，其中，前述控制裝置，當前述捲出滾子的直 徑比捲取軸的直徑加上預定値的値小時，會輸出預告載體 膜不足的警報。 5 ·如申請專利範圍第2或3項的載體膜的搬運機構 的控制方法，其中，前述控制裝置，當偵知出捲出滾子朝 與載體膜導出時的旋轉方向相反的方向旋轉時，會發出載 體膜切斷或不足的警報。 -20 -