TWI565580B - 控制光學膜片厚度的系統和方法 - Google Patents

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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/02—Apparatus for spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to a surface ; Controlling means therefor; Control of the thickness of a coating by spreading or distributing liquids or other fluent materials already applied to the coated surface
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Description

控制光學膜片厚度的系統和方法
本發明涉及一種控制光學膜片厚度的系統和方法。
目前光學膜片產業中為達到高產出效率之目的，大多以Roll to Roll(卷對卷)連續製程搭配UV膠，在PET載體上進行塗布和滾輪壓印並光照固化，從而生產出具有各種微結構的光學膜片。
滾輪之間壓力、UV膠塗布幅寬等直接影響光學膜片的厚度，由於滾輪為PU材質，除了易受溫度影響而產生彈性與硬度改變外，滾輪本身包膠的均勻性與研磨加工的表面偏擺度，都影響產品成型膜厚的重要因素。
為了得到厚度均一的光學膜片，需要時刻調整滾輪之間的壓力，利用人工監控是目前最直接的解決辦法。
有鑒於此，有必要提供一種可自動控制光學膜片厚度的系統和方法。
一種控制光學膜片厚度的系統，用在卷對卷裝置中以控制光學膜片的厚度，所述卷對卷裝置包括相對的成型輪和壓輪，所述光學膜片位於所述成型輪和壓輪之間，所述系統包括：檢測單元，檢 測光學膜片的當前厚度；處理單元，比較所述檢測單元檢測到的當前厚度和一目標厚度，根據所述當前厚度和目標厚度的關係計算所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力；以及調整單元，在所述處理單元的控制下調整所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力。
一種控制光學膜片厚度的方法，用在卷對卷裝置中以控制光學膜片的厚度，所述卷對卷裝置包括相對的成型輪和壓輪，所述光學膜片位於所述成型輪和壓輪之間，所述方法包括：獲取光學膜片的當前厚度；將所述當前厚度與一目標厚度比較，判斷當前厚度與所述目標厚度的關係；如果所述當前厚度大於所述目標厚度，增加所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力以使光學膜片的厚度減小；如果所述當前厚度小於所述目標厚度，減小所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力以使光學膜片的厚度增大；重復上述過程直至生產過程結束。
相較於先前技術，本實施例的控制光學膜片厚度的系統和方法利用檢測單元實時檢測光學膜片的當前厚度，處理單元根據當前厚度與目標厚度的關係使調整單元實時調整壓輪和成型輪之間的壓力，從而具有實時監控光學膜片厚度的功能，實現自動控制光學膜片的厚度，降低了人工和時間，提高了生產效率和產品質量。
10‧‧‧控制光學膜片厚度的系統
11‧‧‧檢測單元
12‧‧‧處理單元
13‧‧‧調整單元
20‧‧‧卷對卷裝置
21‧‧‧導輪
22‧‧‧成型輪
23‧‧‧壓輪
24‧‧‧點膠頭
25‧‧‧氣缸
26‧‧‧載體
30‧‧‧光學膜片
圖1是本發明實施例控制光學膜片厚度的系統的示意圖。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供的控制光學膜片厚度的系統10用在卷對卷裝置20中用來控制光學膜片30的厚度。
卷對卷裝置20一般包括導輪21、成型輪22、壓輪23、點膠頭24和氣缸25。成型輪22和壓輪23的轉動方向相反，導輪21用來引導一載體26運動，並且載體26位於成型輪22和壓輪23之間，點膠頭24用來將UV膠塗布在載體26上。氣缸25用來提供推力施加在壓輪23上，推力轉變成壓輪23施加在成型輪22上的壓力，隨著載體26在成型輪22和壓輪23之間不斷運動，在壓輪23和成型輪22之間壓力的作用下，成型輪22上的結構複製到UV膠上，待UV膠固化後即形成具有微結構的光學膜片30。
氣缸25提供給壓輪23的推力不同，壓輪23和成型輪22施加在載體26上的壓力不同，從而使得光學膜片30的厚度也不相同，壓輪23和成型輪22之間的壓力的變化，可使光學膜片30具有不同的厚度：壓力大時，厚度小，反之，壓力小時，厚度大。簡言之，光學膜片30的厚度與壓輪23和成型輪22之間的壓力為一一對應關係，一個厚度對應一個壓力。調整壓輪23施加在成型輪22上壓力，即氣缸25給壓輪23的推力，即可實現調整光學膜片30的厚度。
控制光學膜片厚度的系統10包括檢測單元11、處理單元12和調整單元13。
檢測單元11設置在導輪21上光學膜片30上方的區域以用來實時檢測光學膜片30的當前厚度。檢測單元11可以為反射式鐳射感測器，鐳射感測器發出的鐳射在光學膜片30表面被部份地反射生成第一反射光束，同時部份鐳射透過光學膜片30，透射的部份鐳射被載體26反射回光學膜片30表面生成第二反射光束，根據第一反射光束和第二反射光束的光程差即可得出光學膜片30的厚度。
優選地，檢測單元11為兩個，分別設置在導輪21的兩端，同時檢 測光學膜片30兩端的厚度。
處理單元12可以為可編程控制器，用來比較檢測單元11獲得的當前厚度和一目標厚度並計算由當前厚度達到目標厚度時壓輪23施加在成型輪22上的壓力。
一般情況下，目標厚度為光學膜片30厚度的設計值。當前厚度和目標厚度會分別對應一個壓力，即壓輪23施加在成型輪22上的壓力。在當前厚度大於目標厚度時，則說明壓輪23施加在成型輪22上的壓力小；在當前厚度小於目標厚度時，則說明壓輪23施加在成型輪22上的壓力大，此時需要調整壓輪23施加在成型輪22上的壓力，以使後續光學膜片30的厚度與目標厚度之間的差距減小直至為目標厚度。由於壓輪23施加在成型輪22上的壓力是由氣缸25對壓輪23的推力轉換而來，故，調整氣缸25對壓輪23的推力即可實現壓力的調整。
處理單元12可通過下列公式計算壓輪23施加在成型輪22上的壓力：壓力=目標壓力+(當前厚度-目標厚度)×係數。其中，目標壓力為光學膜片30的厚度為目標厚度時，壓輪23施加在成型輪22上的壓力，係數和目標壓力可以通過卷對卷裝置20進行一系列實驗得出，例如，從卷對卷裝置20製作的光學膜片30中取出10組、20組或其他數量的數據，每一組數據包括厚度和與厚度對應的壓力，然後，找出厚度和壓力的關係即可得出係數。10組或20組數據需包括目標厚度、大於目標厚度、小於目標厚度以及相應的壓力。
調整單元13根據處理單元12計算的結果來調整氣缸25對壓輪23的推力，即壓輪23施加在成型輪22上的壓力。
控制光學膜片厚度的系統10的工作原理如下：檢測單元11實時獲取光學膜片30的當前厚度，處理單元12將當前厚度與目標厚度進行比較，根據當前厚度和目標厚度之間的關係由調整單元13控制氣缸25進行如下a或b操作。
a、如果當前厚度等於目標厚度，處理單元12計算的結果是壓力等於目標壓力，即不需要調整壓力，此時調整單元13不會控制氣缸25作任何調整動作，而是保持壓輪23和成型輪22之間的壓力不變。
b、如果當前厚度與目標厚度不一致，在當前厚度大於目標厚度時，則說明壓輪23與成型輪22之間的壓力較小，需要增加壓輪23施加在成型輪22上的壓力以使光學膜片30的厚度減小，調整單元13根據處理單元12計算的結果使氣缸25對壓輪23的推力增加，以使壓輪23施加在成型輪22成型輪22上的壓力增大；在當前厚度小於目標厚度時，說明壓輪23與成型輪22之間的壓力大，需要減小壓輪23施加在成型輪22上的壓力以使光學膜片30的厚度增大，調整單元13根據處理單元12計算的結果使氣缸25減小對壓輪23的推力以使壓輪23施加在成型輪22上的壓力減小。
上述控制光學膜片厚度的系統和方法利用檢測單元實時檢測光學膜片的當前厚度，處理單元根據當前厚度與目標厚度的關係使調整單元實時調整壓輪和成型輪之間的壓力，從而具有實時監控光學膜片厚度的功能，實現自動控制光學膜片的厚度，降低了人工和時間，提高了生產效率和產品質量。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限 制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧控制光學膜片厚度的系統
11‧‧‧檢測單元
12‧‧‧處理單元
13‧‧‧調整單元
20‧‧‧卷對卷裝置
21‧‧‧導輪
22‧‧‧成型輪
23‧‧‧壓輪
24‧‧‧點膠頭
25‧‧‧氣缸
26‧‧‧載體
30‧‧‧光學膜片

Claims (7)

  1. 一種控制光學膜片厚度的系統，用在卷對卷裝置中以控制光學膜片的厚度，所述卷對卷裝置包括相對的成型輪和壓輪，所述光學膜片位於所述成型輪和壓輪之間，所述系統包括：檢測單元，檢測光學膜片的當前厚度；處理單元，比較所述檢測單元檢測到的當前厚度和一目標厚度，根據所述當前厚度和目標厚度的關係計算所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力；以及調整單元，在所述處理單元的控制下調整所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力。
  2. 如請求項1所述的控制光學膜片厚度的系統，其中，所述檢測單元為鐳射感測器。
  3. 如請求項2所述的控制光學膜片厚度的系統，其中，所述卷對卷裝置包括帶動所述光學膜片運動的導輪，所述鐳射感測器為兩個，分別位於所述導輪的兩端。
  4. 如請求項1所述的控制光學膜片厚度的系統，其中，所述卷對卷裝置進一步包括一氣缸，所述調整單元調整所述氣缸施加在所述壓輪上的推力以調整所述壓輪和成型輪之間的壓力。
  5. 一種控制光學膜片厚度的方法，用在卷對卷裝置中以控制光學膜片的厚度，所述卷對卷裝置包括相對的成型輪和壓輪，所述光學膜片位於所述成型輪和壓輪之間，所述方法包括：獲取光學膜片的當前厚度；將所述當前厚度與一目標厚度比較，判斷當前厚度與所述目標厚度的關 係；如果所述當前厚度大於所述目標厚度，增加所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力以使光學膜片的厚度減小；如果所述當前厚度小於所述目標厚度，減小所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力以使光學膜片的厚度增大；重復上述過程直至生產過程結束。
  6. 如請求項5所述的控制光學膜片厚度的方法，其中，利用鐳射感測器獲取所述當前厚度。
  7. 如請求項5所述的控制光學膜片厚度的方法，其中，所述卷對卷裝置包括一氣缸，所述氣缸提供所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力，調整所述氣缸提供的壓力以改變所述壓輪施加在所述成型輪上的壓力。
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