TWI400188B - 自動對位系統及其控制方法 - Google Patents

Description

自動對位系統及其控制方法

本發明是有關於一種自動對位系統及其控制方法，且特別是有關於一種導正薄膜之自動對位系統及其控制方法。

薄膜製程中，藉由滾輪組間之速差來使薄膜承受一張力，以達到拉伸薄膜的效果。有些薄膜的製程環境相當複雜，例如偏光膜是在化學溶液內進行拉伸，加上此環境下的薄膜受到化學液體之衝擊及環境溫度等影響，使得承受的應力值較大，而承受應力的狀況也變得較複雜。

在拉伸製程中，因為受到滾輪組間之速差的作用以及製程條件的作用，甚至環境衝擊，使得薄膜在被傳輸的過程中常常發生偏移。所以，一般在製程中都會加入糾偏裝置來將偏移的薄膜導正。

然而，薄膜受到糾偏裝置之導正作用時，薄膜所承受的應力會發生變化，往往都是增加薄膜之承受張力，有時甚至超過薄膜本身能夠承受的抗拉強度值。也就是說，糾偏裝置之導正動作反而造成薄膜發生破壞，例如是斷膜。

本發明係有關於一種自動對位系統及其控制方法，一張力計與一糾偏裝置電性連接，張力計係回饋一薄膜所承 受之張力值，糾偏裝置之一糾偏滾輪係依據薄膜所承受之張力來適度調整對薄膜之移動速度，以使薄膜所承受之張力被控制在一預設張力值。

根據本發明之一方面，提出一種自動對位系統。自動對位系統用以調整一薄膜之一行進方向。自動對位系統包括一傳動機構、一張力計及一糾偏裝置。傳動機構用以沿著一傳動方向輸送薄膜。張力計用以量測薄膜所承受之一張力值。糾偏裝置包括一糾偏感知器及一糾偏滾輪。糾偏感知器用以偵測薄膜之行進方向偏離傳動方向之角度，當偵測到薄膜之行進方向偏離傳動方向一偏移角度時，輸出一調整訊號。糾偏滾輪係與薄膜接觸，糾偏滾輪依據調整訊號往一調整方向移動，以將薄膜之行進方向調整至實質上平行於傳動方向。糾偏滾輪係依據張力值，決定往調整方向之移動速度，以將張力控制在一預設張力值。

根據本發明之另一方面，提出一種自動對位系統之控制方法。控制方法包括以下步驟。偵測一薄膜之一行進方向是否已偏離一傳動方向一偏移角度；若薄膜之行進方向已偏離傳動方向偏移角度，輸出一調整訊號；量測薄膜所承受之一張力值；依據調整訊號，一糾偏滾輪往一調整方向移動，以將薄膜之行進方向調整至實質上平行於傳動方向；依據張力值，決定往調整方向之移動速度，以將張力控制在一預設張力值。

為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參照第1圖，其繪示依照本發明較佳實施例之自動對位系統之示意圖。自動對位系統100包括一傳動機構102、一張力計104及一糾偏裝置106。傳動機構102包括多個滾輪。用以沿著一傳動方向D1輸送一薄膜108，例如是一光學膜。張力計104用以量測薄膜108所承受之一張力值T。較佳地，張力計104包括一訊號傳送單元(未繪示)，用以傳送一攜帶張力值T的張力訊號S2(繪示於第3圖)。

此外，張力計104較佳是位在薄膜108之出口端114，而糾偏裝置106包括一糾偏感知器110及一糾偏滾輪112。糾偏裝置106可使用對邊追蹤控制型(Edge Position Control,EPC)、對線追蹤控制型(Line Position Control,LPC)或對中追蹤控制型(Center Position Control,CPC)，本實施例並無特別限制糾偏裝置106之類型。

請同時參照第2圖及第3圖，第2圖繪示第1圖中沿著方向V1觀看薄膜及糾偏裝置之示意圖，第3圖繪示第1圖之自動對位系統之功能方塊圖。糾偏感知器110用以偵測薄膜108之一行進方向D2偏離傳動方向D1之角度，當偵測到薄膜108之行進方向D2偏離傳動方向D1一偏移角度A1時，糾偏感知器110輸出一調整訊號S1，調整訊號S1繪示於第3圖。偏移角度A1係可為系統之預設值，或可由操作者以手動方式設定。對於不同種類之薄膜，其偏移角度A1之值也可能不同。

糾偏滾輪112係與薄膜108接觸，當糾偏滾輪112接收到調整訊號S1時，糾偏滾輪112往一調整方向D3移動，例如是以實質上平行於薄膜108之膜面且是以轉動的方式來作動，以將薄膜108之行進方向D2調整至實質上平行於傳動方向D1。而調整方向D3之移動速度，係由糾偏滾輪112依據張力值T來決定。如此，張力值T受到控制，便能將張力值T控制在一預設張力值，避免薄膜108受到過度的導正而破壞。而此控制糾偏滾輪112之方式係以壓力控制，例如是用液壓或氣壓來控制，亦可用電壓或電流來控制。

更進一步地說，當糾偏感知器110感知出薄膜108偏移時，為了防止薄膜108之偏移量愈來愈大，糾偏滾輪112會依據糾偏感知器110之調整訊號S1來作動，以將薄膜108導正回與傳動方向D1實質上平行之方向。在導正的過程中，藉由本實施例之張力計104不斷地回饋薄膜108之張力值T給糾偏滾輪112，使得薄膜108之張力值T被控制在安全範圍內，而不致發生破壞。也就是說，本實施例之張力計104，防止了薄膜108因為導正過度而造成之破壞。

由於糾偏感知器110可以感知出薄膜108之偏移角度，所以當糾偏滾輪112之調整方向D3沒有達到預期導正薄膜108之效果時，糾偏滾輪112可由糾偏感知器110之調整訊號S1得知。藉此，糾偏滾輪112可以適時且適度地改變調整方向D3至正確之作動方向。

一般而言，為了符合製程需求，預設張力值係介於一第一預設張力值(未繪示)與一第二預設張力值(未繪示)之間。本實施例之第一預設張力值係以100牛頓(N)為例作說明，而第二預設張力值係為1200 N為例作說明。其中，第二預設張力值例如是薄膜108之抗拉強度，也就是說，當薄膜108受力超過此第二預設張力值時，薄膜108會破壞，例如是被拉斷。

以下係詳細介紹依照本發明較佳實施例之自動對位系統之控制方法。請參照第4圖，其繪示依照本發明較佳實施例之自動對位系統之控制方法流程圖。首先，如第2圖所示，於步驟S402中，糾偏感知器110(糾偏感知器110繪示於第1圖中)偵測薄膜108之行進方向D2是否已偏離傳動方向D1一偏移角度A1。

接著，於步驟S404中，若薄膜108之行進方向D2已偏離傳動方向D1一偏移角度A1，如第2圖所示，則糾偏感知器110輸出調整訊號S1(調整訊號S1繪示於第3圖)至糾偏滾輪112。

再來，於步驟S406中，張力計104量測薄膜108所承受之張力值T，此時，攜帶張力值T之張力訊號S2(張力訊號S2繪示於第3圖)被傳送給糾偏滾輪112。

然後，於步驟S408中，糾偏滾輪112依據調整訊號S1往調整方向D3移動，以將薄膜108之行進方向D2調整至實質上平行於傳動方向D1。

然後，於步驟S410中，糾偏滾輪112依據薄膜108 所承受之張力值T，決定往調整方向D3之移動速度，以將張力值T控制在預設張力值。

例如，當張力值T低於第一預設張力值時，糾偏滾輪112增加往調整方向D3之移動速度。更進一步地說，當薄膜108偏移時，糾偏滾輪112開始以一速度，例如是3公厘/秒之速度往調整方向D3移動。若此時張力值T低於第一預設張力值，例如是低於100 N時，則糾偏滾輪112便增加往調整方向D3之移動速度，例如是增加至4公厘/秒。如此，在張力值T不超過第二預設張力值之情況下，糾偏滾輪112將往調整方向D3加快移動速度，因此也適度地加快了對薄膜108之導正速度，使得薄膜108更快速被導正。

又例如，當張力值T係實質上等於第二預設張力值時，糾偏滾輪112更用以減少往調整方向D3之移動速度。更進一步地說，當薄膜108偏移時，糾偏滾輪112開始以一速度，例如是3公厘/秒之速度往調整方向D3移動。若此時張力值T已經快接近第二預設張力值，例如是接近1200 N，則糾偏滾輪112便降低往調整方向D3之移動速度，例如是降低至2公厘/秒。如此，使得接下來的張力值T不致超過第二預設張力值而導致薄膜108之破壞，例如是斷膜。

再例如，當張力值T高於第二預設張力值時，糾偏滾輪112係停止不動一預設時間(未繪示)。更進一步地說，當薄膜108偏移時，糾偏滾輪112開始以一速度，例如是 3公厘/秒之速度往調整方向D3移動。若此時張力值T一下子就超過第二預設張力值，例如是超過1200 N，則糾偏滾輪112便停止不動。直到經過預設時間後，再依據當時的張力值T來決定是否下一個動作。若張力值T還是高於第二預設張力值時，表示一開始糾偏滾輪112之移動速度對薄膜108來講是過高的，則糾偏滾輪112往調整方向D3之相反方向移動，以將張力值T降下來。如此，便避免了對薄膜108之傷害。

若張力值T回復到低於第二預設張力值，則糾偏滾輪112再以原本的移動速度，即3公厘/秒繼續對薄膜108進行導正；或者，糾偏滾輪112也可改以與原本之移動速度不同之速度，例如是2公厘/秒對薄膜108進行導正。

此外，在薄膜108被正常導正之情況下，糾偏滾輪112係將張力值T控制在第一預設張力值與第二預設張力值之間，較佳地是控制在第一預設張力值與第二預設張力值間之特定值或定區間內，例如是中間值或中間值之附近區間內。此特定值或定區間係可依據薄膜之種類、特性不同而有不同之設定。如此，薄膜108的內應力及薄膜108之光學特性可被較佳地掌控。如此，除了使薄膜108能夠被安全地操作之外，還有助於薄膜108之光學性質。

本發明上述實施例所揭露之自動對位系統及其控制方法，藉由張力計104之設置，使得糾偏滾輪112在一安全張力值下，調整偏移之薄膜108。如此，使得糾偏滾輪112不會盲目地調整薄膜108，而導致薄膜108之損壞。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧自動對位系統

102‧‧‧傳動機構

104‧‧‧張力計

106‧‧‧糾偏裝置

108‧‧‧薄膜

110‧‧‧糾偏感知器

112‧‧‧糾偏滾輪

114‧‧‧出口端

A1‧‧‧偏移角度

D1‧‧‧傳動方向

D2‧‧‧行進方向

D3‧‧‧調整方向

V1‧‧‧方向

S1‧‧‧調整訊號

S2‧‧‧張力訊號

T‧‧‧張力值

第1圖繪示依照本發明較佳實施例之自動對位系統之示意圖。

第2圖繪示第1圖中沿著方向V1觀看薄膜及糾偏裝置之示意圖。

第3圖繪示第1圖之自動對位系統之功能方塊圖。

第4圖繪示依照本發明較佳實施例之自動對位系統之控制方法流程圖。

100‧‧‧自動對位系統

102‧‧‧傳動機構

104‧‧‧張力計

106‧‧‧糾偏裝置

108‧‧‧薄膜

110‧‧‧糾偏感知器

112‧‧‧糾偏滾輪

114‧‧‧出口端

D1‧‧‧傳動方向

V1‧‧‧方向

T‧‧‧張力值

Claims (17)

1. 一種自動對位系統，用以調整一薄膜之一行進方向，該自動對位系統包括：一傳動機構，用以沿著一傳動方向輸送該薄膜；一張力計，用以量測該薄膜所承受之一張力值；以及一糾偏裝置，包括：一糾偏感知器，用以偵測該薄膜之該行進方向偏離該傳動方向之角度，當偵測到該薄膜之該行進方向偏離該傳動方向一偏移角度時，輸出一調整訊號；及一糾偏滾輪，係與該薄膜接觸，該糾偏滾輪係依據該調整訊號往一調整方向移動，以將該薄膜之該行進方向調整至實質上平行於該傳動方向，該糾偏滾輪係依據該張力值，決定往該調整方向之移動速度，以將該張力值控制在一預設張力值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動對位系統，其中該薄膜係為一光學膜。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自動對位系統，其中該預設張力值係介於一第一預設張力值與一第二預設張力值之間；其中，該第二預設張力值係大於該第一預設張力值。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自動對位系統，其中該第一預設張力值係為100牛頓(N)。
5. 如申請專利範圍第3項所述之自動對位系統，其中該第二預設張力值係為1200 N。
6. 如申請專利範圍第3項所述之自動對位系統，其中當該張力值低於該第一預設張力值時，該糾偏滾輪更用以增加往該調整方向之移動速度。
7. 如申請專利範圍第3項所述之自動對位系統，其中當該張力值係實質上等於該第二預設張力值時，該糾偏滾輪更用以減少往該調整方向之移動速度。
8. 如申請專利範圍第3項所述之自動對位系統，其中當該張力值高於該第二預設張力值時，該糾偏滾輪更用以停止不動一預設時間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之自動對位系統，其中當該糾偏滾輪係停止不動該預設時間後，若該張力值還是高於該第二預設張力值時，該糾偏滾輪更用以往該調整方向之相反方向移動。
10. 如申請專利範圍第1項所述之自動對位系統，其中該傳動機構係包括複數個滾輪。
11. 一種自動對位系統之控制方法，包括：偵測一薄膜之一行進方向是否已偏離一傳動方向一偏移角度；若該薄膜之該行進方向已偏離該傳動方向該偏移角度，輸出一調整訊號；量測該薄膜所承受之一張力值；依據該調整訊號，一糾偏滾輪往一調整方向移動，以將該薄膜之該行進方向調整至實質上平行於該傳動方向；依據該張力值，決定往該調整方向之移動速度，以將 該張力值控制在一預設張力值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之控制方法，其中該薄膜係為一光學膜。
13. 如申請專利範圍第11項所述之控制方法，其中該預設張力值係介於一第一預設張力值與一第二預設張力值之間；其中，該第二預設張力值係大於該第一預設張力值。
14. 如申請專利範圍第13項所述之控制方法，其中於決定該調整方向之移動速度之該步驟中，該控制方法包括：當該張力值低於該第一預設張力值時，該糾偏滾輪增加往該調整方向之移動速度。
15. 如申請專利範圍第13項所述之控制方法，其中於決定該調整方向之移動速度之該步驟中，該控制方法包括：當該張力值係實質上等於該第二預設張力值時，該糾偏滾輪減少往該調整方向之移動速度。
16. 如申請專利範圍第13項所述之控制方法，其中於決定該調整方向之移動速度之該步驟中，該控制方法包括：當該張力值高於該第二預設張力值時，該糾偏滾輪停止不動一預設時間。
17. 如申請專利範圍第16項所述之控制方法，其中於該糾偏滾輪停止不動該預設時間之該步驟中，該控制方 法包括：當該糾偏滾輪停止不動該預設時間後，若該張力值還是高於該第二預設張力值時，該糾偏滾輪往該調整方向之相反方向移動。