TWI432373B - Roll - to - roll positioning system - Google Patents

Description

捲對捲定位拉引系統

本發明是有關於一種拉引系統，特別是指一種以捲對捲方式帶動成捲膜片之捲對捲定位拉引系統。

隨著電子以及半導體材料的發展與進步，目前各種軟性電路板或可撓性基板等膜片，已普遍應用在可撓性電子顯示器、薄膜太陽能板等產品。上述產品在製造流程中，膜片必須先經過沉積、蝕刻、電鍍…等多種前置作業，例如對膜片進行表面處理、加強韌性，或在膜片表面依序鍍上導電材料、介電材料、線路圖案等。為此，該膜片必須通過至少一個製程設備，以藉由該製程設備完成各種處理作業。

目前業界已研發出多種帶動膜片通過製程設備的拉引系統，就捲對捲連續拉引膜片之拉引系統而言，其基本上包含一個位在該製程設備後側且供該膜片捲繞的給料滾筒，及一個位在該製程設備前側且預備接收膜片的收料滾筒。使用時，該收料滾筒會被驅動轉動，將位於該給料滾筒外圍的膜片拉出，通過該製程設備後，再被捲收在該收料滾筒外圍。

雖然該膜片可利用上述捲對捲之拉引系統，連續進行各種製程作業，以達到高速化、量產化，及降低成本之功效。然而，由於該膜片完全是藉由該收料滾筒的捲收拉動以控制進程，故在該收料滾筒轉速相同的條件下，隨著捲收在該收料滾筒外圍之膜片外圈的半徑越來越大，該收料滾筒轉動一圈，被捲收的膜片片段也會越來越長，也就是在捲收初期，膜片受到的張力較小，使得通過該製程設備的膜片長度較短，而在捲收末期，膜片受到的張力較大，使得通過該製程設備的膜片長度較長，如此一來，製程無法在穩定的張力下進行，通過該製程設備的膜片長度不一，將會嚴重影響產品製程及產品品質，造成產品瑕疵率居高不下，因此，針對捲對捲之拉引系統，如何能增加膜片進程的穩定性，實為業界應改良的重點之一。

因此，本發明之目的，即在提供一種能穩定地步進拉引膜片以提升製程良率之捲對捲定位拉引系統。

於是，本發明捲對捲定位拉引系統，是用於帶動一個帶狀成捲之膜片通過一個製程設備，該膜片具有數個前後等距間隔且對應排列在左、右兩側的邊插孔，及數個分別位在其中一側之各邊插孔後方的定位孔，而該捲對捲定位拉引系統包含：一個位在該製程設備後方的給料裝置、一個位在該製程設備前方的收料裝置，及一個位在該製程設備與該收料裝置之間，用於往復步進地拉引該膜片向前移動一段距離的拉引裝置。該給料裝置包括一支可轉動且供該膜片捲繞安裝的給料桿。該收料裝置包括一支可被驅動旋轉以捲收該膜片的收料桿，該膜片由該給料桿被拉出通過該製程設備再捲收於該收料桿外圍。該拉引裝置包括兩個相對位在該膜片之左右兩側且可放開地夾持該膜片的夾持單元，及一個用於帶動所述夾持單元往復向前移動的驅動單元，使用時該拉引裝置可相對於該製程設備，在一個靠近該製程設備且夾持該膜片之第一位置，與一個夾持該膜片且靠近該收料裝置之第二位置間定點移動。

本發明之功效在於：在該製程設備與該收料裝置之間設置該拉引裝置，可往復步進地拉引該膜片移至定位，使得該膜片每次通過該製程設備的長度皆相等，故能穩定製程以提高良率。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1、圖2與圖3，本發明捲對捲定位拉引系統之較佳實施例，是用於帶動一個帶狀成捲之膜片1通過一個製程設備2。該膜片1可為軟性電路板或可撓性基板…等薄型或薄膜片體，並具有數個前後等距間隔且對應排列在左、右兩側的邊插孔11，及數個分別位在其中一側之各邊插孔11後方的定位孔12。該製程設備2可為一個電鍍設備，可在該膜片1上設置電鍍層或電鍍圖案，然而本發明並不以此為限，亦可應用在各種膜片1與製程設備2中，在此不再詳細說明。

而該捲對捲定位拉引系統包含：一個供該製程設備2安裝的機台3、一個位在該製程設備2後方的給料裝置4、一個位在該製程設備2前方的收料裝置5、一個安裝在該機台3上且位在該製程設備2與該收料裝置5之間的拉引裝置6、一個安裝在該機台3上且位在該給料裝置4與該收料裝置5間的滾輪裝置7，及一個用於感測該膜片1位置的定位感測器8。

該機台3是由數支桁桿31搭架而成，乃位在該給料裝置4與該收料裝置5之間。

該給料裝置4包括一個給料架41，及一支可轉動地安裝在該給料架41上且供該膜片1捲繞安裝的給料桿42。

該收料裝置5包括一個收料架51、一支可轉動地安裝在該收料架51上且用於捲收該膜片1的收料桿52，及一個用於驅動該收料桿52旋轉以捲收該膜片1的收料驅動器53。該收料驅動器53為一個馬達，當然實施上還可以具有皮帶及皮帶輪，或其他連動構造，惟其並非本發明重點，所以在此不再說明。

該拉引裝置6用於往復步進地拉引該膜片1定距向前移動一段距離，並包括一個安裝在該機台3上的滑移單元61、兩個左右相對地安裝在該滑移單元61上方的夾持單元62，及一個用於驅動該滑移單元61帶動所述夾持單元62往復向前移動的驅動單元63。

該滑移單元61具有兩個左右相對且前後長向延伸的軌條611、數個左右相對且可移動地對應安裝在所述軌條611上的滑塊612，及一個固定安裝在所述滑塊612上的載台613。

所述夾持單元62是左右相對地安裝在該載台613上，對應位在該膜片1之左右兩側，且可放開地夾持該膜片1，每一夾持單元62皆具有一個安裝在該滑移單元61之載台613上的架座621、上下間隔地安裝在該架座621之底部的一個上夾塊622與一個下夾塊623、一個安裝在該架座621之頂部的缸座624、一個可移動地突伸出該缸座624底部且朝該上夾塊622延伸的軸桿625，及一個安裝在該軸桿625上且具有恆使該軸桿625移動後復位之彈力的彈性件626。該上夾塊622與該下夾塊623共同界定出一個容該膜片1通過其間的間隙627，且該上夾塊622與該下夾塊623皆具有一個上下連通該間隙627的穿孔628、629。該缸座624可驅動該軸桿625向下移動，插入所述穿孔628、629與所對應之邊插孔11。

該驅動單元63具有一個位在該膜片1下方的拉引驅動器631、一支前後長向延伸且可被該拉引驅動器631驅動而繞其自身軸線旋轉的螺桿632，及一個安裝在該滑移單元61之載台613底部且嚙接於該螺桿632的螺帽633。該拉引驅動器631為一個馬達。該拉引驅動器631驅動該螺桿632轉動時，該螺帽633連同該載台613會沿著該螺桿632軸向移動。

該滾輪裝置7具有數個彼此間隔且可轉動地安裝在該給料裝置4與該拉引裝置6之間的導引輪71，及兩個上下地滾動接觸該膜片1且位在該拉引裝置6與該收料裝置5之間的張力輪72。實施時，所述導引輪71及張力輪72之數量及位置可依需要配置，得以適度張力導送該膜片1。

該定位感測器8位在該膜片1之定位孔12的移動路徑上，且在偵測到定位孔12時會發出訊息至該拉引裝置6。本實施例之定位感測器8為一個CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)鏡頭，當然亦可採用一般市售感測器，其構造並非本發明重點，所以在此不再詳細說明。

組裝時，該膜片1由該給料桿42被拉出，通過該製程設備2與該拉引裝置6，再捲收於該收料桿52外圍，當然其間還會藉由該滾輪裝置7牽引該膜片1。使用時，該拉引且夾持該膜片1之第一位置(見圖4)，與一個夾持該膜片1且靠近該收料裝置5之第二位置間(見圖5)定點移動，用於將該膜片1由該給料裝置4拉出，通過該製程設備2並移至定位後，接著再讓該收料裝置5捲收。

進一步來看該拉引裝置6的作動流程，每當該製程設備2在該膜片1上完成相關製程後，該拉引裝置6即會被驅動由第一位置移至第二位置，亦即所述夾持單元62之缸座624會如圖2、4所示驅動軸桿625向下插入所述穿孔628、629與所對應之邊插孔11，接著該拉引驅動器631會驅動該螺桿632轉動，以藉由該螺帽633連動該載台613如圖2、5所示順沿著軌條611向前移動，直到該定位感測器8感測到下一個相鄰的定位孔12，該定位感測器8即會發出訊息令該驅動單元63停止移送，此時該拉引裝置6移至第二位置，並拉引一段膜片1向前彎垂在所述張力輪72後方，接著該收料裝置5(見圖1)即會被啟動，捲收位於該拉引裝置6與所述張力輪72之間的膜片1後停止，接著，所述夾持單元62之缸座624亦會驅動軸桿625向上移動放開該膜片1，而後再啟動該拉引驅動器631帶動所述夾持單元62向後移動，回復至如圖4所示之第一位置為止。待該製程設備2(見圖1)進行製程作業後再重複上述步驟。

綜上所述，本發明捲對捲定位拉引系統，主要是在該製程設備2與該收料裝置5之間設置該拉引裝置6，以利用該拉引裝置6等距往復移動的設計，來穩定步進地拉引定位該膜片1，使得該膜片1每次通過該製程設備2的長度皆相等，不會被該收料裝置5直接捲收拉扯，故能穩定製程以提升製程精度及良率，乃具有較佳的實用性，確可達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1．．．膜片

11．．．邊插孔

12．．．定位孔

2．．．製程設備

3．．．機台

31．．．桁桿

4．．．給料裝置

41．．．給料架

42．．．給料桿

5．．．收料裝置

51．．．收料架

52．．．收料桿

53．．．收料驅動器

6．．．拉引裝置

61．．．滑移單元

611．．．軌條

612．．．滑塊

613．．．載台

62．．．夾持單元

621．．．架座

622．．．上夾塊

623．．．下夾塊

624．．．缸座

625．．．軸桿

626．．．彈性件

627．．．間隙

628．．．穿孔

629．．．穿孔

63．．．驅動單元

631．．．拉引驅動器

632．．．螺桿

633．．．螺帽

7．．．滾輪裝置

71．．．導引輪

72．．．張力輪

8．．．定位感測器

圖1是本發明捲對捲定位拉引系統的一較佳實施例的一側視示意圖；

圖2是該較佳實施例的一部份立體示意圖；

圖3是該較佳實施例之一部份剖視放大示意圖；

圖4是該較佳實施例之一部份剖視放大示意圖，說明一拉引裝置位在一第一位置；及

圖5是類似圖4的一視圖，說明該拉引裝置位在一第二位置。

1．．．膜片

2．．．製程設備

3．．．機台

31．．．桁桿

4．．．給料裝置

41．．．給料架

42．．．給料桿

5．．．收料裝置

51．．．收料架

52．．．收料桿

53．．．收料驅動器

6．．．拉引裝置

61．．．滑移單元

62．．．夾持單元

63．．．驅動單元

7．．．滾輪裝置

71．．．導引輪

72．．．張力輪

8．．．定位感測器

Claims (6)

1. 一種捲對捲定位拉引系統，是用於帶動一個帶狀成捲之膜片通過一個製程設備，該膜片具有數個前後等距間隔且對應排列在左、右兩側的邊插孔，及數個分別位在其中一側之各邊插孔後方的定位孔，而該捲對捲定位拉引系統包含：一個給料裝置，位在該製程設備後方，並包括一支可轉動且供該膜片捲繞安裝的給料桿；一個收料裝置，位在該製程設備前方，並包括一支可被驅動旋轉以捲收該膜片的收料桿，該膜片由該給料桿被拉出通過該製程設備再捲收於該收料桿外圍；及一個拉引裝置，位在該製程設備與該收料裝置之間，用於往復步進地拉引該膜片向前移動一段距離，並包括兩個相對位在該膜片之左右兩側且可放開地夾持該膜片的夾持單元、一個用於帶動所述夾持單元往復向前移動的驅動單元，及一個安裝在所述夾持單元下方且可被驅動單元驅動而連動所述夾持單元往復向前滑移的滑移單元，每一夾持單元皆具有一個安裝在該滑移單元上的架座、一個安裝在該架座之頂部的缸座、一個可移動地突伸出該缸座底部的軸桿，及一個安裝在該軸桿上且具有恆使該軸桿移動後復位之彈力的彈性件，該缸座可驅動該軸桿向下移動插入所對應之邊插孔，使用時該拉引裝置可相對於該製程設備，在一個靠近該製程設備且夾持該膜片之第一位置，與一個夾持該膜片且靠近該收料裝置之第二位置間定點移 動。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之捲對捲定位拉引系統，其中，每一夾持單元還具有上下間隔地安裝在該架座之底部，且容該膜片通過其間的一個上夾塊與一個下夾塊，該上夾塊與該下夾塊皆具有一個上下連通且供該軸桿向下插入的穿孔。
3. 一種捲對捲定位拉引系統，是用於帶動一個帶狀成捲之膜片通過一個製程設備，該膜片具有數個前後等距間隔且對應排列在左、右兩側的邊插孔，及數個分別位在其中一側之各邊插孔後方的定位孔，而該捲對捲定位拉引系統包含：一個給料裝置，位在該製程設備後方，並包括一支可轉動且供該膜片捲繞安裝的給料桿；一個收料裝置，位在該製程設備前方，並包括一支可被驅動旋轉以捲收該膜片的收料桿，該膜片由該給料桿被拉出通過該製程設備再捲收於該收料桿外圍；及一個拉引裝置，位在該製程設備與該收料裝置之間，用於往復步進地拉引該膜片向前移動一段距離，並包括兩個相對位在該膜片之左右兩側且可放開地夾持該膜片的夾持單元、一個用於帶動所述夾持單元往復向前移動的驅動單元，及一個安裝在所述夾持單元下方且可被驅動單元驅動而連動所述夾持單元往復向前滑移的滑移單元，該滑移單元具有兩個左右相對且前後長向延伸的軌條、兩個可移動地對應安裝在所述軌條上的滑塊，及一個固定安裝在 所述滑塊上的載台，而所述夾持單元是左右相對地安裝在該載台上，使用時該拉引裝置可相對於該製程設備，在一個靠近該製程設備且夾持該膜片之第一位置，與一個夾持該膜片且靠近該收料裝置之第二位置間定點移動。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之捲對捲定位拉引系統，其中，該驅動單元具有一個位在該膜片下方的拉引驅動器、一支前後長向延伸且可被該拉引驅動器驅動而繞其自身軸線旋轉的螺桿，及一個安裝在該滑移單元之載台底部且嚙接於該螺桿的螺帽，該螺帽連同該載台能隨著該螺桿轉動而沿其軸向移動。
5. 一種捲對捲定位拉引系統，是用於帶動一個帶狀成捲之膜片通過一個製程設備，該膜片具有數個前後等距間隔且對應排列在左、右兩側的邊插孔，及數個分別位在其中一側之各邊插孔後方的定位孔，而該捲對捲定位拉引系統包含：一個給料裝置，位在該製程設備後方，並包括一支可轉動且供該膜片捲繞安裝的給料桿；一個收料裝置，位在該製程設備前方，並包括一支可被驅動旋轉以捲收該膜片的收料桿，該膜片由該給料桿被拉出通過該製程設備再捲收於該收料桿外圍；及一個拉引裝置，位在該製程設備與該收料裝置之間，用於往復步進地拉引該膜片向前移動一段距離，並包括兩個相對位在該膜片之左右兩側且可放開地夾持該膜片的夾持單元、一個用於帶動所述夾持單元往復向前移動的驅 動單元，及一個安裝在所述夾持單元下方且可被驅動單元驅動而連動所述夾持單元往復向前滑移的滑移單元，每一夾持單元皆具有一個安裝在該滑移單元上的架座、上下間隔地安裝在該架座之底部且容該膜片通過其間的一個上夾塊與一個下夾塊、一個安裝在該架座之頂部的缸座、一個可移動地突伸出該缸座底部的軸桿，及一個安裝在該軸桿上且具有恆使該軸桿移動後復位之彈力的彈性件，該上夾塊與該下夾塊皆具有一個上下連通且供該軸桿向下插入的穿孔，該缸座可驅動該軸桿向下移動插入所對應之邊插孔，該滑移單元具有兩個左右相對且前後長向延伸的軌條、兩個可移動地對應安裝在所述軌條上的滑塊，及一個固定安裝在所述滑塊上的載台，而所述夾持單元是左右相對地安裝在該載台上，使用時該拉引裝置可相對於該製程設備，在一個靠近該製程設備且夾持該膜片之第一位置，與一個夾持該膜片且靠近該收料裝置之第二位置間定點移動。
6. 依據申請專利範圍第5項所述之捲對捲定位拉引系統，其中，該驅動單元具有一個位在該膜片下方的拉引驅動器、一支前後長向延伸且可被該拉引驅動器驅動而繞其自身軸線旋轉的螺桿，及一個安裝在該滑移單元之載台底部且嚙接於該螺桿的螺帽，該螺帽連同該載台能隨著該螺桿轉動而沿其軸向移動。