WO2021107738A1 - Roll-to-roll precision register control system and method using 5-dimensional position control device - Google Patents

Roll-to-roll precision register control system and method using 5-dimensional position control device Download PDF

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WO2021107738A1
WO2021107738A1 PCT/KR2020/017329 KR2020017329W WO2021107738A1 WO 2021107738 A1 WO2021107738 A1 WO 2021107738A1 KR 2020017329 W KR2020017329 W KR 2020017329W WO 2021107738 A1 WO2021107738 A1 WO 2021107738A1
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WO
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roll
axis
tension
register
correction
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PCT/KR2020/017329
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신기현
안 둑 구엔호
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주식회사 토바
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Definitions

  • the present invention relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device. More specifically, it relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device that can precisely print a printing element on a material by precisely controlling the tension and register error of the material in five directions.
  • semiconductors Since the advent of semiconductor technology, semiconductors have been developed with the goal of smaller size, faster speed, lower power consumption, and lower price per device. Recently, they have been developed to perform various functions in one semiconductor device. have.
  • the thin film used for the semiconductor device must have excellent step coverage while being controlled on an atomic basis.
  • the deposition temperature should be low to prevent diffusion and oxidation at the interface.
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • the atomic layer deposition technique has many advantages compared to the conventional deposition method, but the process of periodically supplying raw materials one by one and removing the excess must be repeated.
  • a masking process and a masking removal process after pattern deposition are required in a roll-to-roll continuous process.
  • the existing masking for selective pattern formation uses a photolithography process, so it is not suitable for application to a continuous process system.
  • the present invention has been devised to solve the above problems.
  • An object of the present invention is to provide a roll-to-roll register precision control system and method using a five-dimensional position control device capable of correcting tension and register errors by controlling the material in five axes.
  • a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device for achieving the above object is a supply unit for supplying a material that ensures flexibility, and measures the tension and register error of the material a displacement measuring unit to, a position correcting unit for correcting the position of the material in five axes to control the tension and register error of the material, and printing in which at least one printing element is printed on the material transferred from the position correcting unit It may include a drying unit and a finishing unit in which the material on which the printing element is printed is transported and wound.
  • the supply unit is provided at the center of the winding roll on which the material is wound and rotates the winding roll, and an unwinding roll for supplying the material, and a driving roll for controlling the process speed of the material supplied from the unwinding roll; It may include a control roll for adjusting the tension of the material transferred from the driving roll, and a surface cleaning roll for evenly arranging the surface of the material transferred from the adjustment roll.
  • the displacement measurement unit includes a tension measurement unit including a first tension measurement device for measuring the tension of the material transferred from the supply unit and a second tension measurement device for measuring the tension of the material transferred from the print drying unit; An error measuring device for measuring the register error of the material may be provided.
  • the position correction unit includes a first position correction device for correcting the position of the material according to the displacement value measured by the first tension measuring device, and a displacement value within an error range for the position of the material transferred from the first position correction device. It may include a second position correction device for re-calibrating with , and a position sensor formed in the first position correction device and the second position correction device, respectively, and measuring a register error by measuring the position of the material.
  • the position correction unit is coupled to a circular correction roll that rotates so as to smoothly transport the material, and both sides of the correction roll, and sets the position of the correction roll according to the displacement value of the material on the first x axis, the second x axis,
  • a guide device for correcting at least one of the first z-axis, the second z-axis, and the y-axis, and at least one formed outside the guide device, and a compensation motor for driving a transfer body formed by at least one of a ball screw and a linear motor can do.
  • the guide device is formed at the lower end of one side of the correction roll, and a first x-axis guide for guiding the position of the material in the first x-axis by the transfer member, and a position corresponding to the first x-axis guide, A second x-axis guide for guiding the position of the material in the second x-axis by the transfer member, and a 1z-axis guide formed on the first x-axis guide and guiding the position of the material in the first z-axis by the transfer member A shaft guide, a second z-axis guide formed on the first x-axis guide and guiding the position of the material in the second z-axis by the transfer member, and formed on one side of the compensation roll, to the compensation motor A y-axis guide for controlling the y-axis torque of the correction roll may be provided.
  • the print drying unit may include a printing unit for printing the printing element on the material whose position is corrected by the position correction unit, and a drying unit for drying the printing element printed on the material transferred from the printing unit.
  • a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device for achieving the above object is a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device, (a) A calculation step of calculating the tension and register error acting on the material; (b) a selection step of selecting an option formed of one of x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control of the material according to the information calculated in the calculation step; and (c) a correction step of correcting the position of the material according to the register error selected in the selection step.
  • step (c) in the x-axis register error control method of the material, (e-1) photographing the material with an image sensor; (e-2) checking the image captured by the image sensor; (e-3) the correction roll of the position correction unit is corrected in the x-axis; (e-4) confirming the location of the material; may be provided.
  • step (c) in the y-axis register error control method of the material, (f-1) checking the y-axis displacement of the material in the position sensor; (f-2) rotating the correction roll of the position correction unit in the x-axis and z-axis; (f-3) confirming the location of the material; may be provided.
  • step (c) in the method for controlling the tension of the material, (g-1) measuring the tension of the material by a tension measuring unit; (g-2) calculating a displacement value for the tension of the material; (g-3) controlling the tension of the material by adjusting the torque of the correction motor; may be provided.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a conceptual diagram showing a supply unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a tension measuring unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an error measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 5 to 6 are perspective views showing a guide device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 to 10 are exemplary views showing a position correction unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph showing a result according to a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • step (c) the step (c)
  • step (c)
  • step (c) More preferably, in step (c),
  • (g-3) controlling the tension of the material by adjusting the torque of the correction motor; has a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device comprising a.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the supply unit 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing the tension measuring unit 220 according to an embodiment of the present invention.
  • a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention as shown in Figs.
  • a displacement measuring unit 200 for measuring the tension and register error of the material 10, and a position information for correcting the position of the material 10 in 5 axes to control the tension and register error of the material 10 The government 300, the print drying unit 400 in which at least one printing element is printed on the material 10 transferred from the position correction unit 300, and the material 10 on which the printing element is printed are transferred. It may be provided with a closing part 500 to be wound.
  • the supply unit 100 may supply a winding roll on which the material 10 to ensure flexibility is wound by a transfer roll formed of a plurality of rolls to print a printing element on the material 10 .
  • the supply unit 100 includes a winding roll formed by being wound in a circular shape by securing flexibility, and provided at the center of the winding roll to rotate the winding roll and supply the material 10 .
  • An unwinding roll 110, a drive roll 120 for controlling the process speed of the material 10 supplied from the unwinding roll 110, and the material 10 transferred from the drive roll 120 It may include a control roll 130 for adjusting the tension, and a surface cleaning roll 140 for evenly arranging the surface of the material 10 transferred from the control roll 130 .
  • the winding roll can be rotated and unwound by the unwinding roll 110, and flexibility is ensured so that it can be transferred in a roll-to-roll device capable of printing circuits, etc., so that it can be formed of a flexible and thin material.
  • the material 10 may be formed to have a predetermined length or to be formed to be long and move without interruption in the roll-to-roll device.
  • a separate motor may be provided for the unwinding roll 110 to rotate the winding roll, and the feed speed and length at which the material 10 is unwound by rotating the unwinding roll 110 by the motor can be adjusted.
  • the driving roll 120 is provided on the upper portion of the material 10 to which the end of the winding roll wound by the unwinding roll 110 is transferred, and to control the tension generated as the material 10 is transferred. In order to do so, the process speed of the material 10 may be adjusted.
  • the driving roll 120 adjusts the rotational speed of the conveying device for conveying the material 10 .
  • the rotational speed of the conveying device and the driving roll 120 is controlled by the control unit so that the printing element stacked on the upper portion of the material 10 is smoothly stacked.
  • a plurality of the conveying device may be provided at the lower portion of the material 10 in order to convey the material 10 progressing from the supply unit 100 to the finishing unit 500, and the conveying device is formed of a roll or a rail.
  • control roll 130 adjusts the tension of the material 10 when the winding roll is unwound by the unwinding roll 110 and is transferred, and the material 10 is smoothly transferred to the surface cleaning roll 140 .
  • the position can be adjusted to be
  • the control roll 130 is provided on the upper and lower portions of the material 10, respectively, to control the position and tension of the material 10, and before being transferred to the surface cleaning roll 140, the upper portion of the material 10 And it is possible to prevent the material 10 from being tangled or folded by first organizing the lower part.
  • the surface on which the printing element is printed can be uniformly arranged by the surface cleaning roll 140 of the material 10 delivered through the control roll 130 .
  • the surface cleaning roll 140 may be cleaned by supplying a gaseous cleaning material (Plasma) to equalize the surface of the material 10 or by cutting the surface of the material 10 and supplying wind. .
  • a gaseous cleaning material Pulsma
  • the displacement measuring unit 200 is formed of a load cell and an image sensor 230 to measure the tension and register error of the material 10 transferred by the transfer device.
  • the displacement measuring unit 200 is installed before the position correcting unit 300 and after the print drying unit 400 , respectively, to measure the displacement value to be corrected by the position correcting unit 300 .
  • the displacement measuring unit 200 includes a tension measuring unit 210 measuring the tension of the material 10 transferred from the supplying unit 100 , and an error measuring device 220 measuring a register error of the material 10 . ) is provided.
  • the tension measuring unit 210 includes a first tension measuring device 211 installed before the position correction unit 300 and a second tension measuring device for measuring the tension of the material 10 transferred from the print drying unit 400 . (212) is provided.
  • the first tension measuring device 211 measures the tension before printing the printing element on the material 10, and is corrected by the position correction unit 300 according to the displacement value measured by the first tension measuring device 211. After that, the printing device is printed in the print drying unit 400 . And when the printing element is printed on the material 10 , the second tension measuring device 212 calculates the tension and register error of the material 10 again to determine whether displacement has occurred.
  • a trigger mark 231 which is a reference point for determining a register error by marking on the material 10, is marked on the upper portion of the material 10 to determine a register error at a predetermined distance from the trigger mark 231
  • An image sensor 230 formed of at least one of a pixel camera, a line scan camera, and a micro sensor to photograph an interval between the register mark 232, the trigger mark 231 and the register mark 232, and the distance measurement
  • the trigger mark 231 may be arbitrarily printed on the material 10 in order to measure a register error, and may be marked at a position that does not overlap with the printing element printed on the material 10 .
  • the register mark 232 is provided at a predetermined distance from the trigger mark 231 and determines whether a register error occurs in the material 10 .
  • the trigger mark 231 and the register mark 232 marked on the material 10 may be marks of various shapes, such as a circle, a line, and a polygon.
  • the image sensor 230 may measure a register error before the register mark 232 is dried. This is to prevent the position of the register mark 232 from being changed during drying.
  • the image sensor 230 can be formed as at least one of a pixel camera, a line scan camera, and a micro sensor to simultaneously photograph the register mark 232 when recognizing the trigger mark 231, the image sensor ( 230), the trigger mark 231 and the register mark 232 may be photographed simultaneously.
  • the calculator 233 may calculate a distance between the trigger mark 231 and the register mark 232 measured by the image sensor 230 .
  • the calculation unit 233 sets the interval between the trigger mark 231 and the register mark 232 marked by the print drying unit 400 as a target value.
  • the interval between the trigger mark 231 and the register mark 232 is set as a target value.
  • the register error and tension disturbance can be determined by the error.
  • the displacement measuring unit 200 measures the displacement of the x-axis, y-axis, and z-axis of the material 10, and then corrects the position of the material 10 in the position correction unit 300, so that the displacement is measured. After the material 10, the raw material is printed at the correct position and can be transported.
  • the tension measurement unit 210 is a term including both the first tension measurement device 211 and the second tension measurement device 212 .
  • the tension measurement unit 210 may derive the displacement value of the material 10 by measuring the tension of the material 10 and calculating the tension and the register error in the control unit.
  • the position correction unit 300 corrects the material 10 in the x-axis, y-axis, and z-axis to correct the register error and the displacement value of the tension measured by the tension measurement unit 210, and the x-axis and By correcting the z-axis in both directions, 5-axis control is possible.
  • the position correction unit 300 is formed with an infrared sensor to measure the displacement of the position corrected material (10).
  • the infrared sensor is formed on one side of the material 10, the material 10 is formed to pass through between the upper and lower parts of the body, and the position of the end of the material 10 passing between the body
  • a position measurement sensor for measuring, and a determination device for determining the displacement of the material (10) by calculating a distance difference between the end position of the material (10) measured by the position measurement sensor and the reference line of the position measurement sensor can do.
  • the body may be coupled to the outer surface of the roll-to-roll device, and a gap may occur between the upper and lower portions of the body so that the material 10 penetrates.
  • the position measuring sensor is provided on the upper portion of the body to emit infrared light to the lower portion of the body to determine the position of the end of the material 10 passing through the infrared rays.
  • the determination device is provided at the lower portion of the body so that infrared light emitted from the upper portion of the body can be introduced, and if the end of the material 10 approaches the infrared and there is no incoming infrared light, the material 10 approaches. It is determined that the position of the material 10 can be determined.
  • the displacement value of the material 10 may be calculated by determining the distance between the target position of the material 10 and the position of the end of the material 10 .
  • the material 10 whose position is corrected by the position correction unit 300 is printed with a printing element by the print drying unit 400 .
  • the print drying unit 400 includes a printing unit 410 in which the printing element is printed on the material 10 transferred from the supply unit 100 , and the printing unit 410 printed on the material 10 by the printing unit 410 .
  • a drying unit 420 for drying the printing element may be provided.
  • a printing element may be smoothly printed on both the lower and upper portions of the material 10.
  • drying unit 420 is the printing unit 410 in order to dry the printing element formed of the functional electronic ink printed in the printing unit 410, the material 10 on which the printing element is printed in the printing unit 410 to be penetrated.
  • the drying unit 420 may be formed in various spans according to the time the printing element is dried with a hot air dryer.
  • the material 10 passes through the drying unit 420, the material 10 is separated from the drying unit 420 by applying heat to the printing element printed on the material 10 to print. You can check whether the drying of the printing element is completed by checking the
  • the material 10 that is dried and transported after the printing element is printed in the print drying unit 400 increases the span length of the print drying unit 400 to increase the possibility of tension disturbance, so the second tension measuring device 212 ) and the error measuring device 220 to measure the displacement values of the tension and resistor errors.
  • the finishing unit 500 may wind up the material 10 when the printing element is printed on the material 10 through at least one printing module.
  • the finishing unit 500 may arrange the surface in order to make the thickness of the printing element constant, and may control the speed and tension in order to smoothly wind the material 10 .
  • FIGS. 7 to 10 are exemplary views showing a position correction unit 300 according to an embodiment of the present invention.
  • the position correcting device corrects the position of the material 10 according to the displacement value measured by the first tension measuring device 211 .
  • a position compensating device 310, a second position compensating device 320 for re-correcting the position of the material 10 transferred from the first position compensating device 310 to a displacement value within an error range, and the first position A position sensor 330 which is formed in each of the compensating device 310 and the second position compensating device 320 and measures the corrected position of the material 10 to re-measure the tension and register error may be provided. .
  • the position correction unit 300 is described to be installed with two position correction devices, but the number of position correction devices is not limited.
  • the position correction unit 300 installs the first position correction device 310 and the second position correction device 320 to be spaced apart from each other, so that the first position correction device 310 has an accuracy of 80 to 90% of the material 10 ) to adjust the error of the displacement value to within 2%, and the second position correction device 320 recalibrates the material 10 corrected by the first position correction device 310 to obtain an accuracy of 90 to 99%.
  • the position sensor 330 re-measures the material 10 whose position has been corrected by the position correction unit 300 by emitting infrared light as described above.
  • the position correction unit 300 formed of the first position correction device 310 and the second position correction device 320 has a circular correction roll 340 that rotates to smoothly transfer the material 10 .
  • a guide device 350 coupled to both sides of the compensation roll 340, respectively, and at least one compensation motor 360 formed outside the guide device 350 may be provided.
  • the correction roll 340 is formed in a circular cross section, and is formed to be larger than the width of the material 10 .
  • the correction roll 340 is formed at the lower end of the material 10 , and as the material 10 is formed to be wrapped, the position of the material 10 is controlled.
  • the position correction unit 300 on which the correction roll 340 is formed is formed to protrude along the z-axis and the x-axis of the material 10 to adjust the tension on the transferred material 10 and simultaneously adjust the position of the material 10 to a certain level. keep it
  • the guide device 350 is formed on both sides of the correction roll 340, respectively, and controls the position of the material 10 in the x-axis and z-axis, and controls the tension in the y-axis.
  • the x-axis and the z-axis are respectively formed on both sides of the correction roll 340 as the 1st x-axis and the 2nd x-axis or the 1st z-axis and the 2nd z-axis.
  • the guide device 350 is capable of 5-axis control by correcting the position of the material 10 in the first x-axis, the second x-axis, the first z-axis, the second z-axis, and the y-axis.
  • the guide device 350 is formed at the lower end of one side of the correction roll 340 , an x-axis guide for guiding the position of the material 10 in the x-axis, and a z-axis guide for the position of the material 10 .
  • a z-axis guide is formed, and a y-axis guide 355 for controlling the tension of the material 10 is formed.
  • the x-axis guide and the z-axis guide is formed with a transfer body 370 formed of at least one of a ball screw and a linear motor for precisely controlling the position of the correction roll 340 is formed, the transfer body 370 is a correction motor ( 360) rotates.
  • the compensating motor 360 is coupled to one side of the compensating roll 340 by a flexible coupling to control the rotation of the compensating roll 340 in order to adjust the tension of the material 10 .
  • the lower end of the x-axis guide is fixed and a transport body 370 is formed therein to move the upper z-axis guide in the x-axis. Accordingly, the correction roll 340 coupled to the z-axis guide moves in the x-axis.
  • This x-axis guide is formed on one side of the compensation roll 340, and the first x-axis guide 351 for guiding the position of the material 10 to the 1 x-axis by the transfer member 370, and the compensation roll
  • the second x-axis guide 352 is formed on the other side of the 340 to correspond to the first x-axis guide 351 and guides the position of the material 10 in the second x-axis by the transfer body 370 . is formed
  • the first x-axis guide 351 and the second x-axis guide 352 rotate the position of the correction roll 340 along the x-axis as they move, respectively.
  • a correction motor 360 is respectively coupled to the 1x-axis guide 351 and the 2ndx-axis guide 352 to drive the transport body 370, and when the position of the material 10 measured by the measurement unit is changed, the 1x The transfer body 370 of the axis guide 351 and the 2x axis guide 352 is driven and corrected.
  • the z-axis guide is formed on the first x-axis guide 351, the first z-axis guide 353 for guiding the position of the material 10 in the first z-axis by the transfer member 370, the first A second z-axis guide 354 is formed on the 1x-axis guide 351 and guides the position of the material 10 in the second z-axis by the transfer member 370 .
  • the first z-axis guide 353 and the second z-axis guide 354 rotate the position of the correction roll 340 in the z-axis.
  • the correction roll 340 is formed in a 'C' shape to form a housing coupled to the transport body 370 of the z-axis guide.
  • the correction roll 340 is changed in position by the x-axis guide and the z-axis guide as both sides are coupled to the housing and rotated.
  • the x-axis guide and the z-axis guide are formed in a 'C' shape, the z-axis guide is coupled to the transport body 370 penetrating the x-axis guide, and the correction roll 340 is attached to the transport body 370 of the z-axis guide. ) of the housing can be combined.
  • the x-axis guide and the z-axis guide rotate the correction roll 340 by the transfer member 370 to correct the position of the material 10 when the position of the material 10 is not constant.
  • the transport body 370 of the first x-axis guide 351 and the second x-axis guide 352 is transported in the same direction and length, and the first z-axis guide 353 is ) and the transfer member 370 of the second z-axis guide 354 are driven to be transferred in the same direction and length to correct a register error occurring in the material 10 .
  • the transfer body 370 of the first x-axis guide 351 and the second x-axis guide 352 is driven in different directions to cause the material 10 to deviate from each other.
  • the interval can be corrected.
  • the z-axis guide is also y-axis and the material 10 is out of a certain distance
  • the material 10 is moved by driving the transport body 370 of the first z-axis guide 353 and the second z-axis guide 354 in different directions. It can be corrected as much as the deviated interval.
  • the y-axis guide 355 is coupled to the side surface of the correction roll 340 and can control the rotation speed of the correction roll 340 to adjust the tension of the material 10 .
  • the correction motor 360 coupled to the y-axis guide 355 adjusts the rotational torque to adjust the tension of the material 10 .
  • the position correction unit 300 corrects the position of the material 10 by the control unit, and the control unit 10 according to the result of the register error measured by the error measurement device 220 of the displacement measurement unit 200 . is corrected on the x-axis and z-axis.
  • the control unit can control the tension of the material 10 by the torque provided by the correction motor 360 of the y-axis guide 355 after measuring the tension of the material 10 by the tension measuring unit 210. have.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device according to another embodiment of the present invention.
  • Step S1100 calculates the tension of the material 10 in the calculation step.
  • the material 10 is supplied from the supply unit 100 , and the displacement measuring unit 200 measures the tension and the resistor error of the material 10 .
  • the tension is measured by the tension measuring device formed of the load cell, and the register error is measured by the error measuring device 220 .
  • the control unit calculates the tension and the register error.
  • step S1200 a selection step of selecting one of the x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control of the material 10 is formed according to the displacement values of the tension and register errors calculated in step S1100.
  • Step S1210 is to control the x-axis register error of the material 10 in the selection step, and the image sensor 230 is used to measure the displacement value on the x-axis.
  • Step S1211 is to photograph the material 10 from the image sensor 230, after marking the trigger mark 231 and the register mark 232, and then moving the trigger mark 231 and the register mark 232 are photographed.
  • step S1212 the image captured by the image sensor 230 is checked in step S1212, and the displacement value is calculated by the calculator 233.
  • step S1213 the correction roll 340 of the position correction unit 300 corrects the x-axis using the value of X obtained by using [Equation 1].
  • step S1214 the position of the material 10 whose position has been corrected in the position correction unit 300 is confirmed by using the position sensor 330 .
  • Step S1220 is to control the y-axis register error of the material 10 in the selection step, and utilizes the position sensor 330 to measure the displacement value of the y-axis.
  • Step S1221 measures the amount of displacement in the y-axis of the material 10 in the position sensor 330 .
  • Step S1222 is corrected by rotating the correction roll 340 of the position correction unit 300 described above in the x-axis and z-axis by using the value obtained through [Equation 2] to [Equation 5].
  • V web speed [mm/s]
  • step S1223 the position of the material 10 whose position has been corrected in the position correction unit 300 is confirmed by using the position sensor 330 .
  • Step S1230 is to control the tension of the material 10 in the selection step.
  • Step S1231 measures the tension of the material 10 by the tension measuring device.
  • step S1232 the amount of displacement with respect to the tension of the material 10 is measured, and if it is determined that the tension matches the target, it is maintained without correction. However, if the displacement amount with respect to the tension does not match the target, the tension of the material 10 may be controlled by adjusting the torque of the correction motor 360 in step S1233.
  • Step S1300 is to control the position correction unit as in steps S1213, S1222, and S1233 to perform the x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control measured in step S1200.
  • the present invention relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device. More specifically, it relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device that can precisely print a printing element on a material by precisely controlling the tension and register error of the material in five directions. there is a possibility

Abstract

A roll-to-roll precision register control system and method using a 5-dimensional position control device according to an aspect of the present invention comprises: a supply unit that supplies a material that ensures flexibility; a displacement measurement unit that measures the tension and register error of the material; a position correction unit that corrects the position of the material in 5 axes in order to control the tension and register error of the material; a printing and drying unit in which at least one printing element is printed on the material transferred from the position correction unit; and a finishing unit onto which the material on which the printing element is printed is transferred and wound.

Description

5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템 및 방법Roll-to-roll register precision control system and method using 5-dimensional position control device
본 발명은 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 소재의 장력 및 레지스터 에러를 5방향 축으로 정밀하게 제어하여 인쇄소자를 소재에 정밀하게 인쇄할 수 있는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device. More specifically, it relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device that can precisely print a printing element on a material by precisely controlling the tension and register error of the material in five directions.
반도체 기술의 출현 이후, 반도체는 더욱더 작은 크기, 더욱더 빠른 속도, 낮은 전력 소모량, 소자 당 낮은 가격을 목표로 개발되어져 왔으며, 최근에는 여러 가지 기능을 하나의 반도체 소자에서 수행을 할 수 있도록 개발되어지고 있다.Since the advent of semiconductor technology, semiconductors have been developed with the goal of smaller size, faster speed, lower power consumption, and lower price per device. Recently, they have been developed to perform various functions in one semiconductor device. have.
그 결과, 반도체 소자에 사용되는 박막은 원자 단위로 제어되면서, 단차 피복성이 우수한 특성을 가져야 한다. 또한 계면에서 확산과 산화가 일어나지 않게 하기 위해서 증착 온도가 낮아야 한다. 기존의 기술로서는 이러한 요구 조건을 충족시킬 수 없게 되어져 한계에 도달하게 되었다. 그러나 원자층 단위로 박막을 증착하는 기술이 개발되어져, 기존의 반도체 기술의 한계를 극복할 수 있게 되었다. 이러한 새로운 기술을 "원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition)"라 불리게 된다.As a result, the thin film used for the semiconductor device must have excellent step coverage while being controlled on an atomic basis. In addition, the deposition temperature should be low to prevent diffusion and oxidation at the interface. Existing technologies are unable to meet these requirements and reach their limits. However, as a technology for depositing thin films in units of atomic layers has been developed, it has become possible to overcome the limitations of existing semiconductor technologies. This new technique will be called "Atomic Layer Deposition (ALD)".
그러나, 원자층 증착 기술은 기존의 증착법에 비하여 많은 장점을 지니고 있으나, 원료를 한 가지씩 주기적으로 공급하고 여분을 제거하는 과정을 계속 반복해야 한다. However, the atomic layer deposition technique has many advantages compared to the conventional deposition method, but the process of periodically supplying raw materials one by one and removing the excess must be repeated.
그리고 국외 장비 업체 및 연구기관에서 유연 필름 공정 대응이 가능한 원자층 증착 장비를 소개하고 있다. In addition, foreign equipment companies and research institutes are introducing atomic layer deposition equipment that can respond to flexible film processes.
그러나 진공 챔버 기반의 고가의 대형 장비이며 필름 전면에 대한 박막 증착공정용으로 소자 제조를 위한 선택적 박막 패턴 형성을 구현할 수 없는 문제점이 있다.However, it is expensive and large-scale equipment based on a vacuum chamber, and there is a problem in that selective thin film pattern formation for device manufacturing cannot be implemented for thin film deposition process on the entire film surface.
그러므로 롤투롤 기반의 선택적 원자층 패턴 증착을 구현하기 위해서는 롤투롤 연속공정 상에서 마스킹 공정과 패턴 증착 이후에 마스킹 제거하는 공정이 요구된다.Therefore, in order to implement a roll-to-roll-based selective atomic layer pattern deposition, a masking process and a masking removal process after pattern deposition are required in a roll-to-roll continuous process.
그러나 기존의 선택적 패턴 형성용 마스킹은 식각(photolithography) 공정을 이용하고 있어 연속공정 시스템에 적용하기에는 부적합하고 용액소재 기반의 수um 이하의 위치정밀 마스킹 기술과 롤투롤 공정에서 선택적으로 마스킹을 제거하는 기술이 필요하다.However, the existing masking for selective pattern formation uses a photolithography process, so it is not suitable for application to a continuous process system. A solution material-based positioning precision masking technology of less than a few um and a technology to selectively remove masking in a roll-to-roll process I need this.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems.
본 발명의 목적은 5축으로 소재를 제어하여 장력 및 레지스터 에러를 보정할 수 있는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a roll-to-roll register precision control system and method using a five-dimensional position control device capable of correcting tension and register errors by controlling the material in five axes.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템은 유연성을 확보하는 소재를 공급하는 공급부와, 상기 소재의 장력 및 레지스터 에러를 측정하는 변위측정부와, 상기 소재의 장력 및 레지스터 에러를 제어하기 위하여 5축으로 상기 소재의 위치를 보정하는 위치보정부와, 상기 위치보정부에서 이송되는 상기 소재에 적어도 하나 이상의 인쇄소자가 인쇄되는 인쇄건조부와, 상기 인쇄소자가 인쇄된 상기 소재가 이송되어 권취되는 마감부를 구비할 수 있다.A roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a supply unit for supplying a material that ensures flexibility, and measures the tension and register error of the material a displacement measuring unit to, a position correcting unit for correcting the position of the material in five axes to control the tension and register error of the material, and printing in which at least one printing element is printed on the material transferred from the position correcting unit It may include a drying unit and a finishing unit in which the material on which the printing element is printed is transported and wound.
상기 공급부는 상기 소재가 권취된 권취롤의 중심에 구비되어 상기 권취롤을 회전하며, 상기 소재를 공급하는 풀림롤과, 상기 풀림롤에서 공급되는 상기 소재의 공정 속도를 조절하는 구동롤과, 상기 구동롤에서 이송되는 상기 소재의 장력을 조절하는 조절롤과, 상기 조절롤에서 이송되는 상기 소재의 표면을 균등하게 정리하는 표면정리롤을 구비할 수 있다.The supply unit is provided at the center of the winding roll on which the material is wound and rotates the winding roll, and an unwinding roll for supplying the material, and a driving roll for controlling the process speed of the material supplied from the unwinding roll; It may include a control roll for adjusting the tension of the material transferred from the driving roll, and a surface cleaning roll for evenly arranging the surface of the material transferred from the adjustment roll.
상기 변위측정부는 상기 공급부에서 이송되는 상기 소재의 장력을 측정하는 제 1장력측정장치와 상기 인쇄건조부에서 이송되는 상기 소재의 장력을 측정하는 제 2장력측정장치를 구비하는 장력측정부와, 상기 소재의 레지스터 에러를 측정하는 에러측정장치를 구비할 수 있다.The displacement measurement unit includes a tension measurement unit including a first tension measurement device for measuring the tension of the material transferred from the supply unit and a second tension measurement device for measuring the tension of the material transferred from the print drying unit; An error measuring device for measuring the register error of the material may be provided.
상기 위치보정부는 상기 제 1장력측정장치에서 측정된 변위값에 따라 상기 소재의 위치를 보정하는 제 1위치보정장치와, 상기 제 1위치보정장치에서 이송되는 상기 소재의 위치를 오차범위 내의 변위값으로 재보정하는 제 2위치보정장치와, 상기 제 1위치보정장치와 상기 제 2위치보정장치에 각각 형성되며, 상기 소재의 위치를 측정하여 레지스터 에러를 측정하는 위치센서를 구비할 수 있다.The position correction unit includes a first position correction device for correcting the position of the material according to the displacement value measured by the first tension measuring device, and a displacement value within an error range for the position of the material transferred from the first position correction device. It may include a second position correction device for re-calibrating with , and a position sensor formed in the first position correction device and the second position correction device, respectively, and measuring a register error by measuring the position of the material.
상기 위치보정부는 상기 소재의 이송이 원활하도록 회전하는 원형의 보정롤과, 상기 보정롤의 양측면에 각각 결합되며, 상기 소재의 변위값에 따라 상기 보정롤의 위치를 제 1x축, 제 2x축, 제 1z축, 제 2z축, y축 중 적어도 하나로 보정하는 가이드장치와, 상기 가이드장치의 외측에 적어도 하나 이상 형성되며, 볼스크류, 리니어모터 중 적어도 하나로 형성되는 이송체를 구동시키는 보정모터를 구비할 수 있다.The position correction unit is coupled to a circular correction roll that rotates so as to smoothly transport the material, and both sides of the correction roll, and sets the position of the correction roll according to the displacement value of the material on the first x axis, the second x axis, A guide device for correcting at least one of the first z-axis, the second z-axis, and the y-axis, and at least one formed outside the guide device, and a compensation motor for driving a transfer body formed by at least one of a ball screw and a linear motor can do.
상기 가이드장치는 상기 보정롤의 일측면 하단에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 1x축으로 가이드하는 제 1x축가이드와, 상기 제 1x축가이드와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 2x축으로 가이드하는 제 2x축가이드와, 상기 제 1x축가이드 상부에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 1z축으로 가이드하는 제 1z축가이드와, 상기 제 1x축가이드 상부에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 2z축으로 가이드하는 제 2z축가이드와, 상기 보정롤의 일측면에 형성되며, 상기 보정모터에 의하여 상기 보정롤의 y축 토크를 제어하는 y축가이드를 구비할 수 있다.The guide device is formed at the lower end of one side of the correction roll, and a first x-axis guide for guiding the position of the material in the first x-axis by the transfer member, and a position corresponding to the first x-axis guide, A second x-axis guide for guiding the position of the material in the second x-axis by the transfer member, and a 1z-axis guide formed on the first x-axis guide and guiding the position of the material in the first z-axis by the transfer member A shaft guide, a second z-axis guide formed on the first x-axis guide and guiding the position of the material in the second z-axis by the transfer member, and formed on one side of the compensation roll, to the compensation motor A y-axis guide for controlling the y-axis torque of the correction roll may be provided.
상기 인쇄건조부는 상기 위치보정부에서 위치가 보정된 상기 소재에 상기 인쇄소자를 인쇄하는 인쇄부와, 상기 인쇄부에서 이송되는 상기 소재에 인쇄된 상기 인쇄소자를 건조하는 건조부를 구비할 수 있다.The print drying unit may include a printing unit for printing the printing element on the material whose position is corrected by the position correction unit, and a drying unit for drying the printing element printed on the material transferred from the printing unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법은 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법에 있어서, (a) 소재에 작용하는 장력 및 레지스터 에러를 산출하는 산출단계; (b) 상기 산출단계에서 산출된 정보에 의하여 상기 소재의 x축 레지스터 오류 제어, y축 레지스터 오류 제어, 장력 제어 중 하나로 형성되는 옵션을 선택하는 선택단계; 및 (c) 상기 선택단계에서 선택된 레지스터 오류에 따라 상기 소재의 위치를 보정하는 보정단계;를 구비할 수 있다.A roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device, (a) A calculation step of calculating the tension and register error acting on the material; (b) a selection step of selecting an option formed of one of x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control of the material according to the information calculated in the calculation step; and (c) a correction step of correcting the position of the material according to the register error selected in the selection step.
상기 (c)단계에 있어서, 상기 소재의 x축 레지스터 오류 제어 방법에 있어서, (e-1) 이미지센서에서 소재를 촬영하는 단계; (e-2) 상기 이미지센서에서 촬영한 영상을 확인하는 단계; (e-3) 위치보정부의 보정롤이 x축으로 보정되는 단계; (e-4) 상기 소재의 위치를 확인하는 단계;를 구비할 수 있다.In the step (c), in the x-axis register error control method of the material, (e-1) photographing the material with an image sensor; (e-2) checking the image captured by the image sensor; (e-3) the correction roll of the position correction unit is corrected in the x-axis; (e-4) confirming the location of the material; may be provided.
상기 (c)단계에 있어서, 상기 소재의 y축 레지스터 오류 제어 방법에 있어서, (f-1) 위치센서에서 상기 소재의 y축 변위를 확인하는 단계; (f-2) 위치보정부의 보정롤을 x축 및 z축으로 회전시키는 단계; (f-3) 상기 소재의 위치를 확인하는 단계;를 구비할 수 있다.In the step (c), in the y-axis register error control method of the material, (f-1) checking the y-axis displacement of the material in the position sensor; (f-2) rotating the correction roll of the position correction unit in the x-axis and z-axis; (f-3) confirming the location of the material; may be provided.
상기 (c)단계에 있어서, 상기 소재의 장력 제어 방법에 있어서, (g-1) 장력측정부에 의하여 상기 소재의 장력을 측정하는 단계; (g-2) 상기 소재의 장력에 대한 변위값을 산출하는 단계; (g-3) 보정모터의 토크를 조절하여 소재의 장력을 제어하는 단계;를 구비할 수 있다.In step (c), in the method for controlling the tension of the material, (g-1) measuring the tension of the material by a tension measuring unit; (g-2) calculating a displacement value for the tension of the material; (g-3) controlling the tension of the material by adjusting the torque of the correction motor; may be provided.
본 발명에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템 및 방법에 의하면, 5축으로 소재를 제어하여 장력 및 레지스터 에러를 보정할 수 있는 것이다.According to the roll-to-roll register precision control system and method using the five-dimensional position control device according to the present invention, it is possible to control the material in five axes to correct tension and register errors.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템을 나타낸 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공급부를 나타낸 개념도.Figure 2 is a conceptual diagram showing a supply unit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장력측정부를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing a tension measuring unit according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에러측정장치를 나타낸 개념도.4 is a conceptual diagram illustrating an error measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드장치를 나타낸 사시도.5 to 6 are perspective views showing a guide device according to an embodiment of the present invention.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치보정부를 나타낸 예시도.7 to 10 are exemplary views showing a position correction unit according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법을 나타낸 순서도.11 is a flowchart illustrating a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device according to another embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법에 따른 결과를 나타낸 그래프.12 is a graph showing a result according to a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 최선의 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법을 나타낸 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device according to an exemplary embodiment of the present invention.
5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법에 있어서,In a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device,
(a) 소재에 작용하는 장력 및 레지스터 에러를 산출하는 산출단계;(a) a calculation step of calculating the tension and resistor error acting on the material;
(b) 상기 산출단계에서 산출된 정보에 의하여 상기 소재의 x축 레지스터 오류 제어, y축 레지스터 오류 제어, 장력 제어 중 하나로 형성되는 옵션을 선택하는 선택단계; 및(b) a selection step of selecting an option formed of one of x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control of the material according to the information calculated in the calculation step; and
(c) 상기 선택단계에서 선택된 레지스터 오류에 따라 상기 소재의 위치를 보정하는 보정단계;를 가진다.(c) a correction step of correcting the position of the material according to the register error selected in the selection step;
바람직하기로는 상기 (c)단계에 있어서,Preferably, in step (c),
상기 소재의 x축 레지스터 오류 제어 방법에 있어서,In the x-axis register error control method of the material,
(e-1) 이미지센서에서 소재를 촬영하는 단계;(e-1) photographing the material in the image sensor;
(e-2) 상기 이미지센서에서 촬영한 영상을 확인하는 단계;(e-2) checking the image captured by the image sensor;
(e-3) 위치보정부의 보정롤이 x축으로 보정되는 단계;(e-3) the correction roll of the position correction unit is corrected in the x-axis;
(e-4) 상기 소재의 위치를 확인하는 단계;를 가진다.(e-4) confirming the location of the material; has.
상기 (c)단계에 있어서,In step (c),
상기 소재의 y축 레지스터 오류 제어 방법에 있어서,In the y-axis register error control method of the material,
(f-1) 위치센서에서 상기 소재의 y축 변위를 확인하는 단계;(f-1) checking the y-axis displacement of the material in the position sensor;
(f-2) 위치보정부의 보정롤을 x축 및 z축으로 회전시키는 단계;(f-2) rotating the correction roll of the position correction unit in the x-axis and z-axis;
(f-3) 상기 소재의 위치를 확인하는 단계;를 갖는다.(f-3) confirming the location of the material; has.
더욱바람직하기로는 상기 (c)단계에 있어서,More preferably, in step (c),
상기 소재의 장력 제어 방법에 있어서,In the method of controlling the tension of the material,
(g-1) 장력측정부에 의하여 상기 소재의 장력을 측정하는 단계;(g-1) measuring the tension of the material by a tension measuring unit;
(g-2) 상기 소재의 장력에 대한 변위값을 산출하는 단계;(g-2) calculating a displacement value for the tension of the material;
(g-3) 보정모터의 토크를 조절하여 소재의 장력을 제어하는 단계;를 포함하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법을 가진다.(g-3) controlling the tension of the material by adjusting the torque of the correction motor; has a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device comprising a.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a roll-to-roll register precision control system and method using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공급부(100)를 나타낸 개념도이다.2 is a conceptual diagram illustrating the supply unit 100 according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장력측정부(220)를 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view showing the tension measuring unit 220 according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템은 유연성을 확보하는 소재(10)를 공급하는 공급부(100)와, 상기 소재(10)의 장력 및 레지스터 에러를 측정하는 변위측정부(200)와, 상기 소재(10)의 장력 및 레지스터 에러를 제어하기 위하여 5축으로 상기 소재(10)의 위치를 보정하는 위치보정부(300)와, 상기 위치보정부(300)에서 이송되는 상기 소재(10)에 적어도 하나 이상의 인쇄소자가 인쇄되는 인쇄건조부(400)와, 상기 인쇄소자가 인쇄된 상기 소재(10)가 이송되어 권취되는 마감부(500)를 구비할 수 있다.1 to 3, a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention as shown in Figs. A displacement measuring unit 200 for measuring the tension and register error of the material 10, and a position information for correcting the position of the material 10 in 5 axes to control the tension and register error of the material 10 The government 300, the print drying unit 400 in which at least one printing element is printed on the material 10 transferred from the position correction unit 300, and the material 10 on which the printing element is printed are transferred. It may be provided with a closing part 500 to be wound.
상기 공급부(100)는 유연성을 확보하는 소재(10)가 권취된 권취롤을 다수의 롤로 형성된 이송롤에 의하여 공급시켜 소재(10)에 인쇄소자를 인쇄하여 인쇄할 수 있다.The supply unit 100 may supply a winding roll on which the material 10 to ensure flexibility is wound by a transfer roll formed of a plurality of rolls to print a printing element on the material 10 .
또한, 상기 공급부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 유연성이 확보되어 원형으로 권취되어 형성되는 권취롤과, 상기 권취롤의 중심에 구비되어 상기 권취롤을 회전하며 상기 소재(10)를 공급하는 풀림롤(110)과, 상기 풀림롤(110)에서 공급되는 상기 소재(10)의 공정 속도를 조절하는 구동롤(120)과, 상기 구동롤(120)에서 이송되는 상기 소재(10)의 장력을 조절하는 조절롤(130)과, 상기 조절롤(130)에서 이송되는 상기 소재(10)의 표면을 균등하게 정리하는 표면정리롤(140)을 구비할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2 , the supply unit 100 includes a winding roll formed by being wound in a circular shape by securing flexibility, and provided at the center of the winding roll to rotate the winding roll and supply the material 10 . An unwinding roll 110, a drive roll 120 for controlling the process speed of the material 10 supplied from the unwinding roll 110, and the material 10 transferred from the drive roll 120 It may include a control roll 130 for adjusting the tension, and a surface cleaning roll 140 for evenly arranging the surface of the material 10 transferred from the control roll 130 .
이러한 상기 권취롤은 상기 풀림롤(110)에 의하여 회전하며 풀릴 수 있으며 회로 등을 인쇄할 수 있는 롤투롤 장치에서 이송될 수 있도록 유연성이 확보되어 유연하며 얇은 재질로 형성될 수 있다. 그리고 상기 소재(10)는 소정의 길이로 형성되거나 길게 형성되어 상기 롤투롤 장치에서 끊기지 않고 이동하며 형성될 수 있다.The winding roll can be rotated and unwound by the unwinding roll 110, and flexibility is ensured so that it can be transferred in a roll-to-roll device capable of printing circuits, etc., so that it can be formed of a flexible and thin material. In addition, the material 10 may be formed to have a predetermined length or to be formed to be long and move without interruption in the roll-to-roll device.
이와 같은 상기 풀림롤(110)이 상기 권취롤을 회전시키기 위하여 별도의 모터가 구비될 수 있으며, 상기 모터에 의하여 상기 풀림롤(110)을 회전시키며 상기 소재(10)가 풀리는 이송 속도 및 길이가 조절될 수 있다. A separate motor may be provided for the unwinding roll 110 to rotate the winding roll, and the feed speed and length at which the material 10 is unwound by rotating the unwinding roll 110 by the motor can be adjusted.
상기 구동롤(120)은 상기 풀림롤(110)에 의하여 권취된 권취롤의 단부가 이송되는 상기 소재(10)의 상부에 구비되며,상기 소재(10)가 이송됨에 따라 발생하는 장력을 제어하기 위하여 상기 소재(10)의 공정 속도를 조절할 수 있다.The driving roll 120 is provided on the upper portion of the material 10 to which the end of the winding roll wound by the unwinding roll 110 is transferred, and to control the tension generated as the material 10 is transferred. In order to do so, the process speed of the material 10 may be adjusted.
이 때, 상기 구동롤(120)은 소재(10)를 이송시키는 이송장치의 회전 속도를 조절한다. 그리고 상기 이송장치와 상기 구동롤(120)의 회전속도는 제어부에 의하여 조절되어 상기 소재(10)의 상부에 적층되는 인쇄소자가 소재(10) 원활히 적층되도록 조절된다.At this time, the driving roll 120 adjusts the rotational speed of the conveying device for conveying the material 10 . And the rotational speed of the conveying device and the driving roll 120 is controlled by the control unit so that the printing element stacked on the upper portion of the material 10 is smoothly stacked.
그리고 상기 이송장치는 상기 공급부(100)에서 상기 마감부(500)로 진행되는 소재(10)를 이송시키기 위하여 소재(10)의 하부에 다수가 구비될 수 있으며, 이송장치는 롤 또는 레일로 형성될 수 있다.And a plurality of the conveying device may be provided at the lower portion of the material 10 in order to convey the material 10 progressing from the supply unit 100 to the finishing unit 500, and the conveying device is formed of a roll or a rail. can be
그리고 상기 조절롤(130)은 상기 권취롤이 상기 풀림롤(110)에 의하여 풀리며 이송될 때 상기 소재(10)의 장력을 조절하고 상기 소재(10)가 원활히 상기 표면정리롤(140)로 이송될 수 있도록 위치를 조정할 수 있다.And the control roll 130 adjusts the tension of the material 10 when the winding roll is unwound by the unwinding roll 110 and is transferred, and the material 10 is smoothly transferred to the surface cleaning roll 140 . The position can be adjusted to be
이러한 상기 조절롤(130)은 상기 소재(10)의 상부 및 하부에 각각 구비되어 상기 소재(10)의 위치 및 장력을 제어하고 표면정리롤(140)로 이송되기 전 상기 소재(10)의 상부 및 하부를 1차로 정리하거나 소재(10)가 엉키거나 접히는 것을 방지할 수 있다.The control roll 130 is provided on the upper and lower portions of the material 10, respectively, to control the position and tension of the material 10, and before being transferred to the surface cleaning roll 140, the upper portion of the material 10 And it is possible to prevent the material 10 from being tangled or folded by first organizing the lower part.
그리고 상기 조절롤(130)을 관통하여 전달되는 상기 소재(10)는 상기 표면정리롤(140)에 의하여 인쇄소자가 인쇄되는 표면이 균등하게 정리될 수 있다.And, the surface on which the printing element is printed can be uniformly arranged by the surface cleaning roll 140 of the material 10 delivered through the control roll 130 .
이와 같이 상기 표면정리롤(140)은 상기 소재(10)의 표면을 균등하게 하기 위하여 기체 상태의 정리물질(Plasma)이 공급되거나 소재(10)의 표면을 절삭하고, 바람을 공급하여 정리할 수 있다.In this way, the surface cleaning roll 140 may be cleaned by supplying a gaseous cleaning material (Plasma) to equalize the surface of the material 10 or by cutting the surface of the material 10 and supplying wind. .
상기 변위측정부(200)는 이송장치에 의하여 이송되는 소재(10)의 장력 및 레지스터 에러를 측정하는 것으로 로드셀(Load cell) 및 이미지센서(230)로 형성된다. 이러한 변위측정부(200)는 위치보정부(300) 전과 인쇄건조부(400) 후에 각각 설치되어 위치보정부(300)에서 보정할 변위값을 측정한다. 상기 변위측정부(200)는 상기 공급부(100)에서 이송되는 상기 소재(10)의 장력을 측정하는 장력측정부(210)와, 상기 소재(10)의 레지스터 에러를 측정하는 에러측정장치(220)를 구비한다. 장력측정부(210)는 위치보정부(300) 전에 설치되는 제 1장력측정장치(211)와 상기 인쇄건조부(400)에서 이송되는 상기 소재(10)의 장력을 측정하는 제 2장력측정장치(212)를 구비한다. 그리고 제 1장력측정장치(211)는 소재(10)에 인쇄소자를 인쇄하기 전에 장력을 측정하며, 제 1장력측정장치(211)에서 측정된 변위값에 따라 위치보정부(300)에서 보정한 후 인쇄건조부(400)에서 인쇄소자를 인쇄하는 것이다. 그리고 소재(10)에 인쇄소자가 인쇄되면 제 2장력측정장치(212)에서 소재(10)의 장력 및 레지스터 에러를 다시 산출하여 변위가 발생했는지 판단한다. The displacement measuring unit 200 is formed of a load cell and an image sensor 230 to measure the tension and register error of the material 10 transferred by the transfer device. The displacement measuring unit 200 is installed before the position correcting unit 300 and after the print drying unit 400 , respectively, to measure the displacement value to be corrected by the position correcting unit 300 . The displacement measuring unit 200 includes a tension measuring unit 210 measuring the tension of the material 10 transferred from the supplying unit 100 , and an error measuring device 220 measuring a register error of the material 10 . ) is provided. The tension measuring unit 210 includes a first tension measuring device 211 installed before the position correction unit 300 and a second tension measuring device for measuring the tension of the material 10 transferred from the print drying unit 400 . (212) is provided. And the first tension measuring device 211 measures the tension before printing the printing element on the material 10, and is corrected by the position correction unit 300 according to the displacement value measured by the first tension measuring device 211. After that, the printing device is printed in the print drying unit 400 . And when the printing element is printed on the material 10 , the second tension measuring device 212 calculates the tension and register error of the material 10 again to determine whether displacement has occurred.
도 3과 4에서는 에러측정장치(220)을 설명하고 있다. 상기 소재(10)에 표기하여 레지스터 에러를 판별하기 위한 기준점이 되는 트리거마크(231)와, 상기 트리거마크(231)와 소정의 거리에 레지스터 에러를 판단하기 위하여 상기 소재(10)의 상부에 표기되는 레지스터마크(232), 상기 트리거마크(231)와 상기 레지스터마크(232)의 간격을 촬영하기 위하여 픽셀 카메라, 라인 스캔카메라, 마이크로 센서 중 적어도 하나로 형성되는 이미지센서(230)와, 상기 간격측정센서에서 측정한 상기 트리거마크(231)와 상기 레지스터마크(232)의 간격을 산정하여 레지스터 에러에 따른 상기 소재(10)의 x축 및 z축 변위값을 산정하는 산정부(233)가 그려져 있다.3 and 4 illustrate the error measuring device 220 . A trigger mark 231, which is a reference point for determining a register error by marking on the material 10, is marked on the upper portion of the material 10 to determine a register error at a predetermined distance from the trigger mark 231 An image sensor 230 formed of at least one of a pixel camera, a line scan camera, and a micro sensor to photograph an interval between the register mark 232, the trigger mark 231 and the register mark 232, and the distance measurement A calculation unit 233 for calculating the x-axis and z-axis displacement values of the material 10 according to the register error by calculating the interval between the trigger mark 231 and the register mark 232 measured by the sensor is drawn .
상기 트리거마크(231)는 레지스터 에러를 측정하기 위하여 소재(10)에 임의로 인쇄할 수 있으며, 상기 소재(10)에 인쇄되는 인쇄소자와 중복되지 않는 위치에 표기될 수 있다.The trigger mark 231 may be arbitrarily printed on the material 10 in order to measure a register error, and may be marked at a position that does not overlap with the printing element printed on the material 10 .
상기 레지스터마크(232)는 상기 트리거마크(231)와 소정의 거리에 구비되며 소재(10)에 레지스터 에러가 발생하는 지를 판단한다.The register mark 232 is provided at a predetermined distance from the trigger mark 231 and determines whether a register error occurs in the material 10 .
이때, 상기 소재(10)에 표기되는 상기 트리거마크(231)와 상기 레지스터마크(232)는 원형, 라인, 다각형 등 다양한 형상의 마크일 수 있다.At this time, the trigger mark 231 and the register mark 232 marked on the material 10 may be marks of various shapes, such as a circle, a line, and a polygon.
상기 이미지센서(230)는 상기 레지스터마크(232)가 건조되기 전에 레지스터 에러를 측정할 수 있다. 이는 상기 레지스터마크(232)가 건조되는 과정에서 위치가 변하는 것을 방지하기 위함이다.The image sensor 230 may measure a register error before the register mark 232 is dried. This is to prevent the position of the register mark 232 from being changed during drying.
이와 같은 상기 이미지센서(230)는 상기 트리거마크(231)를 인식할 때 상기 레지스터마크(232)를 동시에 촬영하기 위하여 픽셀 카메라, 라인 스캔 카메라, 마이크로 센서 중 적어도 하나로 형성할 수 있으므로 상기 이미지센서(230)에 의하여 상기 트리거마크(231)와 상기 레지스터마크(232)가 동시에 촬영될 수 있다.Since the image sensor 230 can be formed as at least one of a pixel camera, a line scan camera, and a micro sensor to simultaneously photograph the register mark 232 when recognizing the trigger mark 231, the image sensor ( 230), the trigger mark 231 and the register mark 232 may be photographed simultaneously.
상기 산정부(233)는 상기 이미지센서(230)에서 측정한 상기 트리거마크(231)와 상기 레지스터마크(232)의 거리를 계산할 수 있다.The calculator 233 may calculate a distance between the trigger mark 231 and the register mark 232 measured by the image sensor 230 .
상기 산정부(233)는 상기 인쇄건조부(400)에 의하여 표기된 상기 트리거마크(231)와 상기 레지스터마크(232)의 간격이 목표치로 설정한 트리거마크(231)와 레지스터마크(232)의 간격과의 오차에 의하여 레지스터 에러 및 장력 외란을 판단할 수 있다.The calculation unit 233 sets the interval between the trigger mark 231 and the register mark 232 marked by the print drying unit 400 as a target value. The interval between the trigger mark 231 and the register mark 232 is set as a target value. The register error and tension disturbance can be determined by the error.
이러한 상기 변위측정부(200)는 상기 소재(10)의 x축, y축, z축의 변위를 측정한 후 상기 위치보정부(300)에서 상기 소재(10)의 위치를 보정하므로 변위가 측정된 후의 상기 소재(10)는 정확한 위치에 원료가 인쇄되며 이송될 수 있다.The displacement measuring unit 200 measures the displacement of the x-axis, y-axis, and z-axis of the material 10, and then corrects the position of the material 10 in the position correction unit 300, so that the displacement is measured. After the material 10, the raw material is printed at the correct position and can be transported.
장력측정부(210)는 제1장력측정장치(211)과 제2장력측정장치(212) 두 가지를 모두 포함한 용어이다.The tension measurement unit 210 is a term including both the first tension measurement device 211 and the second tension measurement device 212 .
따라서, 장력측정부(210)는 소재(10)의 장력을 측정하여 제어부에서 장력 및 레지스터 에러를 산출하는 것으로 소재(10)의 변위값을 도출할 수 있다.Accordingly, the tension measurement unit 210 may derive the displacement value of the material 10 by measuring the tension of the material 10 and calculating the tension and the register error in the control unit.
상기 위치보정부(300)는 상기 장력측정부(210)에서 측정된 레지스터 에러 및 장력의 변위값을 보정하기 위하여 소재(10)를 x축, y축, z축으로 보정하는 것이며, x축과 z축은 양방향으로 보정함에 따라 5축 제어가 가능한 것이다.The position correction unit 300 corrects the material 10 in the x-axis, y-axis, and z-axis to correct the register error and the displacement value of the tension measured by the tension measurement unit 210, and the x-axis and By correcting the z-axis in both directions, 5-axis control is possible.
그리고 상기 위치보정부(300)는 위치가 보정된 소재(10)의 변위를 측정하기 위하여 적외선 센서가 형성된다. 적외선 센서는 상기 소재(10)의 일측면에 형성되며, 상기 소재(10)가 상부와 하부 사이를 관통하며 이송되도록 형성되는 몸체와, 상기 몸체 사이를 관통하는 상기 소재(10)의 단부 위치를 측정하는 위치측정센서와, 상기 위치측정센서에 의하여 측정된 상기 소재(10)의 단부 위치와 상기 위치측정센서의 기준선의 거리 차이를 산정하여 상기 소재(10)의 변위를 판단하는 판단장치를 구비할 수 있다.And the position correction unit 300 is formed with an infrared sensor to measure the displacement of the position corrected material (10). The infrared sensor is formed on one side of the material 10, the material 10 is formed to pass through between the upper and lower parts of the body, and the position of the end of the material 10 passing between the body A position measurement sensor for measuring, and a determination device for determining the displacement of the material (10) by calculating a distance difference between the end position of the material (10) measured by the position measurement sensor and the reference line of the position measurement sensor can do.
상기 몸체는 상기 롤투롤 장치의 외측면이 결합되도록 할 수 있으며, 상기 몸체의 상부와 하부 사이에 상기 소재(10)가 관통되도록 간격이 발생할 수 있다.The body may be coupled to the outer surface of the roll-to-roll device, and a gap may occur between the upper and lower portions of the body so that the material 10 penetrates.
상기 위치측정센서는 상기 몸체의 상부에 구비되어 상기 몸체의 하부로 적외선을 발광하여 상기 적외선을 지나는 상기 소재(10)의 단부 위치를 판단할 수 있다.The position measuring sensor is provided on the upper portion of the body to emit infrared light to the lower portion of the body to determine the position of the end of the material 10 passing through the infrared rays.
상기 판단장치는 상기 몸체의 하부에 구비되어 상기 몸체의 상부에서 발광하는 적외선이 유입될 수 있으며, 상기 소재(10)의 단부가 상기 적외선에 접근하여 유입되는 적외선이 없으면 상기 소재(10)가 접근하였다 판단하여 상기 소재(10)의 위치를 판단할 수 있다.The determination device is provided at the lower portion of the body so that infrared light emitted from the upper portion of the body can be introduced, and if the end of the material 10 approaches the infrared and there is no incoming infrared light, the material 10 approaches. It is determined that the position of the material 10 can be determined.
이때, 상기 소재(10)가 원활히 진행될 때, 상기 소재(10)의 목표 위치를 설정한 후 상기 소재(10)가 상기 위치측정센서에 의하여 측정되는 상기 소재(10)의 위치를 판단할 수 있다. 그리고 상기 소재(10)의 목표 위치와 상기 소재(10) 단부의 위치의 거리를 판단하여 상기 소재(10)의 변위값을 산정할 수 있다.At this time, when the material 10 proceeds smoothly, after setting the target position of the material 10, it is possible to determine the position of the material 10 at which the material 10 is measured by the position measuring sensor. . The displacement value of the material 10 may be calculated by determining the distance between the target position of the material 10 and the position of the end of the material 10 .
상기 위치보정부(300)에서 위치가 보정된 소재(10)는 상기 인쇄건조부(400)에서 인쇄소자가 인쇄된다. 상기 인쇄건조부(400)는 상기 공급부(100)에서 이송되는 상기 소재(10)에 상기 인쇄소자가 인쇄되는 인쇄부(410)와, 상기 인쇄부(410)에서 상기 소재(10)에 인쇄된 상기 인쇄소자를 건조하기 위한 건조부(420)를 구비할 수 있다.The material 10 whose position is corrected by the position correction unit 300 is printed with a printing element by the print drying unit 400 . The print drying unit 400 includes a printing unit 410 in which the printing element is printed on the material 10 transferred from the supply unit 100 , and the printing unit 410 printed on the material 10 by the printing unit 410 . A drying unit 420 for drying the printing element may be provided.
상기 인쇄부(410)는 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 소재(10)의 하부 및 상부 어디에도 원활하게 인쇄소자를 인쇄시킬 수 있다.Various methods may be used for the printing unit 410, and a printing element may be smoothly printed on both the lower and upper portions of the material 10.
그리고 상기 건조부(420)는 상기 인쇄부(410)에서 인쇄된 기능성 전자 잉크로 형성되는 상기 인쇄소자를 건조시키기 위하여 상기 인쇄부(410)에서 상기 인쇄소자가 인쇄되는 상기 소재(10)가 관통될 수 있다. 이때 상기 건조부(420)는 열풍건조기로 상기 인쇄소자가 건조되는 시간에 따라 다양한 스팬으로 형성될 수 있다.And the drying unit 420 is the printing unit 410 in order to dry the printing element formed of the functional electronic ink printed in the printing unit 410, the material 10 on which the printing element is printed in the printing unit 410 to be penetrated. can In this case, the drying unit 420 may be formed in various spans according to the time the printing element is dried with a hot air dryer.
그리고 상기 소재(10)가 상기 건조부(420)를 관통하여 지나갈 때 상기 소재(10)에 인쇄된 상기 인쇄소자에 열을 가하여 인쇄시키는 것으로 상기 건조부(420)에서 이탈되는 상기 소재(10)를 확인하여 인쇄소자의 건조가 완료되었는지 확인할 수 있다.And when the material 10 passes through the drying unit 420, the material 10 is separated from the drying unit 420 by applying heat to the printing element printed on the material 10 to print. You can check whether the drying of the printing element is completed by checking the
이와 같이 상기 인쇄건조부(400)에서 인쇄소자가 인쇄된 후 건조되어 이송되는 소재(10)는 인쇄건조부(400)의 스팬 길이가 길어져 장력의 외란 발생 가능성이 증가되므로 제 2장력측정장치(212) 및 에러측정장치(220)에 의하여 장력 및 레지스터 에러의 변위값을 측정한다.As such, the material 10 that is dried and transported after the printing element is printed in the print drying unit 400 increases the span length of the print drying unit 400 to increase the possibility of tension disturbance, so the second tension measuring device 212 ) and the error measuring device 220 to measure the displacement values of the tension and resistor errors.
상기 마감부(500)는 상기 소재(10)에 인쇄소자가 적어도 하나 이상의 인쇄모듈을 관통하여 인쇄되면 상기 소재(10)를 권취할 수 있다.The finishing unit 500 may wind up the material 10 when the printing element is printed on the material 10 through at least one printing module.
이때 상기 마감부(500)는 인쇄소자의 두께를 일정하게 하기 위하여 표면을 정리할 수 있으며, 상기 소재(10)를 원활히 권취시키기 위하여 속도 및 장력을 제어할 수 있다.At this time, the finishing unit 500 may arrange the surface in order to make the thickness of the printing element constant, and may control the speed and tension in order to smoothly wind the material 10 .
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가이드장치(350)를 나타낸 사시도이고, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치보정부(300)를 나타낸 예시도이다.5 to 6 are perspective views illustrating a guide device 350 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 10 are exemplary views showing a position correction unit 300 according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치보정장치는 상기 제 1장력측정장치(211)에서 측정된 변위값에 따라 상기 소재(10)의 위치를 보정하는 제 1위치보정장치(310)와, 상기 제 1위치보정장치(310)에서 이송되는 상기 소재(10)의 위치를 오차범위 내의 변위값으로 재보정하는 제 2위치보정장치(320)와, 상기 제 1위치보정장치(310)와 상기 제 2위치보정장치(320)에 각각 형성되며, 상기 소재(10)의 보정된 위치를 측정하여 장력 및 레지스터 에러를 재측정하는 위치센서(330)를 구비할 수 있다.As shown in FIGS. 5 to 10 , the position correcting device according to an embodiment of the present invention corrects the position of the material 10 according to the displacement value measured by the first tension measuring device 211 . A position compensating device 310, a second position compensating device 320 for re-correcting the position of the material 10 transferred from the first position compensating device 310 to a displacement value within an error range, and the first position A position sensor 330 which is formed in each of the compensating device 310 and the second position compensating device 320 and measures the corrected position of the material 10 to re-measure the tension and register error may be provided. .
상기 위치보정부(300)는 2개의 위치보정장치가 설치되도록 기재하였으나 위치보정장치의 수량은 한정하지 않는다. 이러한 위치보정부(300)는 제 1위치보정장치(310)와 제 2위치보정장치(320)를 서로 이격되도록 설치하여 제 1위치보정장치(310)에서 80~90%의 정확도로 소재(10)의 위치를 보정하여 변위값의 오차를 2% 이내로 조정하고, 제 2위치보정장치(320)에서는 제 1위치보정장치(310)에서 보정한 소재(10)를 재보정하여 90~99%의 정확도로 소재(10)의 위치를 보정하여 변위값의 오차를 1% 이내로 조정한다. 그리고 위치센서(330)는 상기에서 설명한 바와 같이 적외선을 발광하여 위치보정부(300)에 의하여 위치가 보정된 소재(10)를 재측정하는 것이다.The position correction unit 300 is described to be installed with two position correction devices, but the number of position correction devices is not limited. The position correction unit 300 installs the first position correction device 310 and the second position correction device 320 to be spaced apart from each other, so that the first position correction device 310 has an accuracy of 80 to 90% of the material 10 ) to adjust the error of the displacement value to within 2%, and the second position correction device 320 recalibrates the material 10 corrected by the first position correction device 310 to obtain an accuracy of 90 to 99%. By correcting the position of the furnace material 10, the error of the displacement value is adjusted within 1%. In addition, the position sensor 330 re-measures the material 10 whose position has been corrected by the position correction unit 300 by emitting infrared light as described above.
이와 같이, 상기 제 1위치보정장치(310)와 제 2위치보정장치(320)로 형성되는 위치보정부(300)는 상기 소재(10)의 이송이 원활하도록 회전하는 원형의 보정롤(340)과, 상기 보정롤(340)의 양측면에 각각 결합되는 가이드장치(350)와, 상기 가이드장치(350)의 외측에 적어도 하나 이상 형성되는 보정모터(360)를 구비할 수 있다.In this way, the position correction unit 300 formed of the first position correction device 310 and the second position correction device 320 has a circular correction roll 340 that rotates to smoothly transfer the material 10 . And, a guide device 350 coupled to both sides of the compensation roll 340, respectively, and at least one compensation motor 360 formed outside the guide device 350 may be provided.
상기 보정롤(340)은 원형 단면으로 형성되며, 소재(10)의 폭보다 크게 형성된다. 이러한 보정롤(340)은 소재(10)의 하단에 형성되며, 소재(10)가 감싸지도록 형성됨에 따라 소재(10)의 위치를 제어한다. 보정롤(340)이 형성된 위치보정부(300)는 소재(10)의 z축 및 x축으로 돌출되도록 형성되어 이송되는 소재(10)에 장력을 조절함과 동시에 소재(10)의 위치를 일정하게 유지시킨다.The correction roll 340 is formed in a circular cross section, and is formed to be larger than the width of the material 10 . The correction roll 340 is formed at the lower end of the material 10 , and as the material 10 is formed to be wrapped, the position of the material 10 is controlled. The position correction unit 300 on which the correction roll 340 is formed is formed to protrude along the z-axis and the x-axis of the material 10 to adjust the tension on the transferred material 10 and simultaneously adjust the position of the material 10 to a certain level. keep it
상기 가이드장치(350)는 보정롤(340)의 양측면에 각각 형성되며, 소재(10)의 위치를 x축과 z축으로 제어하고 y축으로 장력을 제어한다. 이때, x축과 z축은 보정롤(340)의 양측면에 각각 형성됨에 따라 제 1x축과 제 2x축 또는 제 1z축과 제 2z축으로 형성된다. 이와 같이 가이드장치(350)는 소재(10)의 위치를 제 1x축, 제 2x축, 제 1z축, 제 2z축, y축으로 보정함에 따라 5축 제어가 가능하다.The guide device 350 is formed on both sides of the correction roll 340, respectively, and controls the position of the material 10 in the x-axis and z-axis, and controls the tension in the y-axis. At this time, the x-axis and the z-axis are respectively formed on both sides of the correction roll 340 as the 1st x-axis and the 2nd x-axis or the 1st z-axis and the 2nd z-axis. In this way, the guide device 350 is capable of 5-axis control by correcting the position of the material 10 in the first x-axis, the second x-axis, the first z-axis, the second z-axis, and the y-axis.
이러한 가이드장치(350)는 상기 보정롤(340)의 일측면 하단에 형성되며, 상기 소재(10)의 위치를 x축으로 가이드하는 x축가이드와 상기 소재(10)의 위치를 z축으로 가이드하는 z축가이드가 형성되며, 상기 소재(10)의 장력을 제어하기 위한 y축가이드(355)가 형성된다. The guide device 350 is formed at the lower end of one side of the correction roll 340 , an x-axis guide for guiding the position of the material 10 in the x-axis, and a z-axis guide for the position of the material 10 . A z-axis guide is formed, and a y-axis guide 355 for controlling the tension of the material 10 is formed.
그리고 x축가이드와 z축가이드에는 보정롤(340)의 위치를 정밀하게 제어하기 위한 볼스크류, 리니어모터 중 적어도 하나로 형성되는 이송체(370)가 형성되며, 이송체(370)는 보정모터(360)에 의하여 회전한다. 또한, 보정모터(360)는 소재(10)의 장력을 조절하기 위하여 보정롤(340)의 회전을 조절하도록 보정롤(340)의 일측면에 플렉시블 커플링(flexible coupling)에 의하여 결합된다.And the x-axis guide and the z-axis guide is formed with a transfer body 370 formed of at least one of a ball screw and a linear motor for precisely controlling the position of the correction roll 340 is formed, the transfer body 370 is a correction motor ( 360) rotates. In addition, the compensating motor 360 is coupled to one side of the compensating roll 340 by a flexible coupling to control the rotation of the compensating roll 340 in order to adjust the tension of the material 10 .
상기 x축가이드는 하단이 고정되며 내부에 이송체(370)가 형성되어 상부의 z축가이드를 x축으로 이동시킨다. 그럼에 따라 z축가이드에 결합되는 보정롤(340)이 x축으로 이동한다. The lower end of the x-axis guide is fixed and a transport body 370 is formed therein to move the upper z-axis guide in the x-axis. Accordingly, the correction roll 340 coupled to the z-axis guide moves in the x-axis.
이러한 x축가이드는 보정롤(340)의 일측면에 형성되며, 상기 이송체(370)에 의하여 상기 소재(10)의 위치를 제 1x축으로 가이드하는 제 1x축가이드(351)와, 보정롤(340)의 타측면에 상기 제 1x축가이드(351)와 대응되도록 형성되며, 상기 이송체(370)에 의하여 상기 소재(10)의 위치를 제 2x축으로 가이드하는 제 2x축가이드(352)가 형성된다. 상기 제 1x축가이드(351)와 상기 제 2x축가이드(352)는 각각 이동함에 따라 보정롤(340)의 위치를 x축으로 회전시킨다.This x-axis guide is formed on one side of the compensation roll 340, and the first x-axis guide 351 for guiding the position of the material 10 to the 1 x-axis by the transfer member 370, and the compensation roll The second x-axis guide 352 is formed on the other side of the 340 to correspond to the first x-axis guide 351 and guides the position of the material 10 in the second x-axis by the transfer body 370 . is formed The first x-axis guide 351 and the second x-axis guide 352 rotate the position of the correction roll 340 along the x-axis as they move, respectively.
제 1x축가이드(351)와 제 2x축가이드(352)에는 보정모터(360)가 각각 결합되어 이송체(370)를 구동시키며, 측정부에서 측정한 소재(10)의 위치가 변경되면 제 1x축가이드(351)와 제 2x축가이드(352)의 이송체(370)를 구동시켜 보정한다.A correction motor 360 is respectively coupled to the 1x-axis guide 351 and the 2ndx-axis guide 352 to drive the transport body 370, and when the position of the material 10 measured by the measurement unit is changed, the 1x The transfer body 370 of the axis guide 351 and the 2x axis guide 352 is driven and corrected.
그리고 z축가이드는 제 1x축가이드(351) 상부에 형성되며, 상기 이송체(370)에 의하여 상기 소재(10)의 위치를 제 1z축으로 가이드하는 제 1z축가이드(353)와, 상기 제 1x축가이드(351) 상부에 형성되며, 상기 이송체(370)에 의하여 상기 소재(10)의 위치를 제 2z축으로 가이드하는 제 2z축가이드(354)가 형성된다. 상기 제 1z축가이드(353)와 제 2z축가이드(354)는 상기 보정롤(340)의 위치를 z축으로 회전시킨다.And the z-axis guide is formed on the first x-axis guide 351, the first z-axis guide 353 for guiding the position of the material 10 in the first z-axis by the transfer member 370, the first A second z-axis guide 354 is formed on the 1x-axis guide 351 and guides the position of the material 10 in the second z-axis by the transfer member 370 . The first z-axis guide 353 and the second z-axis guide 354 rotate the position of the correction roll 340 in the z-axis.
이때, 보정롤(340)은 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 z축가이드의 이송체(370)에 결합되는 하우징이 형성된다. 보정롤(340)은 하우징에 양측면이 결합되어 회전함에 따라 x축가이드와 z축가이드에 의하여 위치가 가변된다.At this time, the correction roll 340 is formed in a 'C' shape to form a housing coupled to the transport body 370 of the z-axis guide. The correction roll 340 is changed in position by the x-axis guide and the z-axis guide as both sides are coupled to the housing and rotated.
그리고 x축가이드와 z축가이드는 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 x축가이드를 관통하는 이송체(370)에 z축가이드가 결합되고, z축가이드의 이송체(370)에 보정롤(340)의 하우징이 결합될 수 있다.And the x-axis guide and the z-axis guide are formed in a 'C' shape, the z-axis guide is coupled to the transport body 370 penetrating the x-axis guide, and the correction roll 340 is attached to the transport body 370 of the z-axis guide. ) of the housing can be combined.
따라서, x축가이드의 이송체(370)가 구동하면 z축가이드가 각각 x축으로 이동하며 보정롤(340)이 이동하고, z축가이드의 이송체(370)가 구동하면 보정롤(340)이 이동하는 것이다.Therefore, when the transport member 370 of the x-axis guide is driven, the z-axis guide moves along the x-axis, and the compensation roll 340 moves, and when the transport member 370 of the z-axis guide is driven, the compensation roll 340 moves. this will move
이와 같이 x축가이드와 z축가이드는 소재(10)의 위치가 일정하지 않을 때 소재(10)의 위치를 보정하기 위하여 각각 이송체(370)에 의하여 보정롤(340)을 회전시킨다.As such, the x-axis guide and the z-axis guide rotate the correction roll 340 by the transfer member 370 to correct the position of the material 10 when the position of the material 10 is not constant.
이에 대해 자세히 설명하면, x축에 레지스터 에러가 발생할 때는 제 1x축가이드(351)와 제 2x축가이드(352)의 이송체(370)를 동일한 방향 및 길이로 이송하고, 제 1z축가이드(353)와 제 2z축가이드(354)의 이송체(370)를 동일한 방향 및 길이로 이송되도록 구동하여 소재(10)에 발생하는 레지스터 에러를 보정한다. More specifically, when a register error occurs on the x-axis, the transport body 370 of the first x-axis guide 351 and the second x-axis guide 352 is transported in the same direction and length, and the first z-axis guide 353 is ) and the transfer member 370 of the second z-axis guide 354 are driven to be transferred in the same direction and length to correct a register error occurring in the material 10 .
또한, y축으로 소재(10)가 일정 간격 벗어나서 이송될 경우 제 1x축가이드(351)와 제 2x축가이드(352)의 이송체(370)를 서로 다른 방향으로 구동하여 소재(10)가 벗어난 간격만큼 보정할 수 있다. 그리고 z축가이드도 y축으로 소재(10)가 일정 간격 벗어날 경우 제 1z축가이드(353)와 제 2z축가이드(354)의 이송체(370)를 서로 다른 방향으로 구동하여 소재(10)가 벗어난 간격만큼 보정할 수 있다.In addition, when the material 10 is transferred in the y-axis at a predetermined interval, the transfer body 370 of the first x-axis guide 351 and the second x-axis guide 352 is driven in different directions to cause the material 10 to deviate from each other. The interval can be corrected. In addition, when the z-axis guide is also y-axis and the material 10 is out of a certain distance, the material 10 is moved by driving the transport body 370 of the first z-axis guide 353 and the second z-axis guide 354 in different directions. It can be corrected as much as the deviated interval.
그리고 y축가이드(355)는 보정롤(340)의 측면에 결합되는 것으로 소재(10)의 장력을 조절하기 위하여 보정롤(340)의 회전속도를 제어할 수 있다. 이때, y축가이드(355)에 결합되는 보정모터(360)는 소재(10)의 장력을 조절하기 위하여 회전 토크를 조절하는 것이다.And the y-axis guide 355 is coupled to the side surface of the correction roll 340 and can control the rotation speed of the correction roll 340 to adjust the tension of the material 10 . At this time, the correction motor 360 coupled to the y-axis guide 355 adjusts the rotational torque to adjust the tension of the material 10 .
이와 같이 위치보정부(300)는 제어부에 의하여 소재(10)의 위치를 보정하는 것으로 제어부는 변위측정부(200)의 에러측정장치(220)에서 측정한 레지스터 에러의 결과에 따라서 소재(10)를 x축과 z축으로 보정한다. 또한, 제어부는 장력측정부(210)에 의하여 소재(10)의 장력을 측정한 후 y축가이드(355)의 보정모터(360)에서 제공하는 토크에 의하여 소재(10)의 장력을 제어할 수 있다.In this way, the position correction unit 300 corrects the position of the material 10 by the control unit, and the control unit 10 according to the result of the register error measured by the error measurement device 220 of the displacement measurement unit 200 . is corrected on the x-axis and z-axis. In addition, the control unit can control the tension of the material 10 by the torque provided by the correction motor 360 of the y-axis guide 355 after measuring the tension of the material 10 by the tension measuring unit 210. have.
이하에서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법을 설명함에 있어 상술한 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 장치와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, in describing the roll-to-roll register precision control method using the 5-dimensional position control device according to another embodiment of the present invention, the same as the roll-to-roll register precision control device using the 5-dimensional position control device according to the above-described embodiment The same reference numerals are used for the components, and a detailed description thereof will be omitted.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법을 나타낸 순서도이다.11 is a flowchart illustrating a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device according to another embodiment of the present invention.
단계 S1100은 산출단계에서 소재(10)의 장력을 산출한다. 소재(10)는 공급부(100)에서 공급되며, 변위측정부(200)에서 소재(10)의 장력 및 레지스터 에러를 측정한다. 이때, 장력은 로드셀로 형성되는 장력측정장치에서 측정하며, 레지스터 에러는 에러측정장치(220)에서 측정한다. 그리고 제어부에서 장력과 레지스터 에러를 산출한다.Step S1100 calculates the tension of the material 10 in the calculation step. The material 10 is supplied from the supply unit 100 , and the displacement measuring unit 200 measures the tension and the resistor error of the material 10 . At this time, the tension is measured by the tension measuring device formed of the load cell, and the register error is measured by the error measuring device 220 . And the control unit calculates the tension and the register error.
단계 S1200은 단계 S1100에서 산출한 장력 및 레지스터 에러의 변위값에 의하여 소재(10)의 x축 레지스터 오류 제어, y축 레지스터 오류 제어, 장력 제어 중 하나로 형성되는 옵션을 선택하는 선택단계가 형성된다.In step S1200, a selection step of selecting one of the x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control of the material 10 is formed according to the displacement values of the tension and register errors calculated in step S1100.
단계 S1210은 선택단계에서 소재(10)의 x축 레지스터 오류를 제어하는 것이며, x축의 변위값을 측정하기 위하여 이미지센서(230)를 활용한다.Step S1210 is to control the x-axis register error of the material 10 in the selection step, and the image sensor 230 is used to measure the displacement value on the x-axis.
단계 S1211는 이미지센서(230)에서 소재(10)를 촬영하는 것으로 트리거마크(231) 및 레지스터마크(232)를 표기한 후 이동시킨 후 트리거마크(231)와 레지스터마크(232)를 촬영한다.Step S1211 is to photograph the material 10 from the image sensor 230, after marking the trigger mark 231 and the register mark 232, and then moving the trigger mark 231 and the register mark 232 are photographed.
그리고 단계 S1212에서 이미지센서(230)에 의하여 촬영된 영상을 확인하며, 산정부(233)에서 변위값을 산정하는 것이다.Then, the image captured by the image sensor 230 is checked in step S1212, and the displacement value is calculated by the calculator 233.
단계 S1213에서는 [수식 1]을 활용하여 구한 X의 값을 이용하여 위치보정부(300)의 보정롤(340)이 x축을 보정한다.In step S1213, the correction roll 340 of the position correction unit 300 corrects the x-axis using the value of X obtained by using [Equation 1].
[수식 1][Formula 1]
Figure PCTKR2020017329-appb-I000001
Figure PCTKR2020017329-appb-I000001
v: 웹 속도 [mm/s]v: web speed [mm/s]
τ : 시간 상수 [s] (t = L/v)τ : time constant [s] (t = L/v)
v0: 첫 번째 인쇄 롤러에서의 마스터 속도 [mm/s]v 0 : master speed on first print roller [mm/s]
v1: 레지스터 피더 롤러 속도 [mm/s]v 1 : register feeder roller speed [mm/s]
v2: 두 번째 인쇄 롤러에서 속도 [mm/s]v 2 : speed [mm/s] on the second print roller
L0: 스팬 길이 [mm]L 0 : span length [mm]
Figure PCTKR2020017329-appb-I000002
: 피더 앞의 웹 변형
Figure PCTKR2020017329-appb-I000002
: web deformation in front of feeder
Figure PCTKR2020017329-appb-I000003
: 피더 후의 웹 변형
Figure PCTKR2020017329-appb-I000003
: Web deformation after feeder
X : X 축에서 AMBR 변환 [mm]X: AMBR conversion in X axis [mm]
그리고 단계 S1214에서는 위치보정부(300)에서 위치가 보정된 소재(10)의 위치를 위치센서(330)를 활용하여 확인한다.And in step S1214, the position of the material 10 whose position has been corrected in the position correction unit 300 is confirmed by using the position sensor 330 .
단계 S1220은 선택단계에서 소재(10)의 y축 레지스터 오류를 제어하는 것이며, y축의 변위값을 측정하기 위하여 위치센서(330)를 활용한다. Step S1220 is to control the y-axis register error of the material 10 in the selection step, and utilizes the position sensor 330 to measure the displacement value of the y-axis.
단계 S1221은 위치센서(330)에서 소재(10)의 y축 변위량을 측정한다.Step S1221 measures the amount of displacement in the y-axis of the material 10 in the position sensor 330 .
단계 S1222는 [수식 2] 내지 [수식 5]를 통해 구한 값을 활용하여 상기에서 설명한 위치보정부(300)의 보정롤(340)을 x축 및 z축으로 회전시켜 보정한다.Step S1222 is corrected by rotating the correction roll 340 of the position correction unit 300 described above in the x-axis and z-axis by using the value obtained through [Equation 2] to [Equation 5].
[수식 2][Formula 2]
Figure PCTKR2020017329-appb-I000004
Figure PCTKR2020017329-appb-I000004
[수식 3][Equation 3]
Figure PCTKR2020017329-appb-I000005
Figure PCTKR2020017329-appb-I000005
[수식 4][Equation 4]
Figure PCTKR2020017329-appb-I000006
Figure PCTKR2020017329-appb-I000006
[수식 5][Equation 5]
Figure PCTKR2020017329-appb-I000007
Figure PCTKR2020017329-appb-I000007
L: 스팬 길이 [mm]L: span length [mm]
c : 하프 롤 폭 (AMBR) [mm]c: half roll width (AMBR) [mm]
K: 굽힘 강성 ( K = sqrt(T/(E*I)))K: bending stiffness ( K = sqrt(T/(E*I)))
T: 총 작동 장력 [N]T: total working tension [N]
E: 웹의 탄성 계수 [N/mm2] E: modulus of elasticity of the web [N/mm 2 ]
τ : 시간 상수 [s] (τ = L/v)τ : time constant [s] (τ = L/v)
V: 웹 속도 [mm/s]V: web speed [mm/s]
I : 웹의 관성 모멘트 [mm4] (I = (t*w3) / 12)I : moment of inertia of web [mm 4 ] (I = (t*w 3 ) / 12)
t : 웹 두께 [mm]t: web thickness [mm]
w : 웹 너비 [mm] w : web width [mm]
KL = K*L; KL = K*L;
그리고 단계 S1223에서는 위치보정부(300)에서 위치가 보정된 소재(10)의 위치를 위치센서(330)를 활용하여 확인한다.And in step S1223, the position of the material 10 whose position has been corrected in the position correction unit 300 is confirmed by using the position sensor 330 .
단계 S1230은 선택단계에서 소재(10)의 장력을 제어하는 것이다. Step S1230 is to control the tension of the material 10 in the selection step.
단계 S1231은 장력측정장치에 의하여 소재(10)의 장력을 측정한다. Step S1231 measures the tension of the material 10 by the tension measuring device.
그리고 단계 S1232에서 소재(10)의 장력에 대한 변위량을 측정하는 것이며, 장력이 목표에 일치하다고 판단되면 보정하지 않고 유지한다. 하지만 목표에 장력에 대한 변위량이 일치하지 않으면 단계 S1233에서 보정모터(360)의 토크를 조절함에 따라 소재(10)의 장력을 제어할 수 있다.And in step S1232, the amount of displacement with respect to the tension of the material 10 is measured, and if it is determined that the tension matches the target, it is maintained without correction. However, if the displacement amount with respect to the tension does not match the target, the tension of the material 10 may be controlled by adjusting the torque of the correction motor 360 in step S1233.
단계 S1300은 단계 S1200에서 측정한 x축 레지스터 오류 제어, y축 레지스터 오류 제어, 장력 제어를 진행하기 위하여 단계 S1213, 단계 S1222, 단계 S1233과 같이 위지보정부를 제어하는 것이다.Step S1300 is to control the position correction unit as in steps S1213, S1222, and S1233 to perform the x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control measured in step S1200.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.In the above, a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device according to an embodiment of the present invention has been described, but the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein. And, those skilled in the art who understand the spirit of the present invention will be able to easily propose other embodiments by adding, changing, deleting, adding, etc. components within the scope of the same spirit, but this is also within the scope of the present invention. will say it costs
본 발명은 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 소재의 장력 및 레지스터 에러를 5방향 축으로 정밀하게 제어하여 인쇄소자를 소재에 정밀하게 인쇄할 수 있는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템에 관한 것으로 산업상 이용가능성이 있는 것이다.The present invention relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device. More specifically, it relates to a roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device that can precisely print a printing element on a material by precisely controlling the tension and register error of the material in five directions. there is a possibility

Claims (11)

  1. 유연성을 확보하는 소재를 공급하는 공급부와,A supply unit that supplies a material that secures flexibility;
    상기 소재의 장력 및 레지스터 에러를 측정하는 변위측정부와,a displacement measuring unit for measuring the tension and resistor error of the material;
    상기 소재의 장력 및 레지스터 에러를 제어하기 위하여 5축으로 상기 소재의 위치를 보정하는 위치보정부와,a position correction unit for correcting the position of the material in 5 axes to control the tension and register error of the material;
    상기 위치보정부에서 이송되는 상기 소재에 적어도 하나 이상의 인쇄소자가 인쇄되는 인쇄건조부와,a print drying unit in which at least one printing element is printed on the material transferred from the position correction unit;
    상기 인쇄소자가 인쇄된 상기 소재가 이송되어 권취되는 마감부를 포함하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템.A roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device including a finishing part in which the material on which the printing element is printed is transported and wound.
  2. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 공급부는 상기 소재가 권취된 권취롤의 중심에 구비되어 상기 권취롤을 회전하며, 상기 소재를 공급하는 풀림롤과,The supply unit is provided at the center of the winding roll on which the material is wound and rotates the winding roll, and an unwinding roll for supplying the material;
    상기 풀림롤에서 공급되는 상기 소재의 공정 속도를 조절하는 구동롤과,a driving roll for controlling the process speed of the material supplied from the annealing roll;
    상기 구동롤에서 이송되는 상기 소재의 장력을 조절하는 조절롤과,a control roll for adjusting the tension of the material transferred from the driving roll;
    상기 조절롤에서 이송되는 상기 소재의 표면을 균등하게 정리하는 표면정리롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템.A roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device, characterized in that it comprises a surface cleaning roll that evenly arranges the surface of the material transferred from the adjustment roll.
  3. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 변위측정부는 상기 공급부에서 이송되는 상기 소재의 장력을 측정하는 제 1장력측정장치와 상기 인쇄건조부에서 이송되는 상기 소재의 장력을 측정하는 제 2장력측정장치를 구비하는 장력측정부와,The displacement measuring unit includes a tension measuring unit including a first tension measuring device for measuring the tension of the material transferred from the supply unit and a second tension measuring device for measuring the tension of the material transferred from the print drying unit;
    상기 소재의 레지스터 에러를 측정하는 에러측정장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템. A roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device, characterized in that it includes an error measuring device for measuring the register error of the material.
  4. 제 3항에 있어서,4. The method of claim 3,
    상기 위치보정부는 상기 제 1장력측정장치에서 측정된 변위값에 따라 상기 소재의 위치를 보정하는 제 1위치보정장치와,The position correction unit comprises a first position correction device for correcting the position of the material according to the displacement value measured by the first tension measuring device;
    상기 제 1위치보정장치에서 이송되는 상기 소재의 위치를 오차범위 내의 변위값으로 재보정하는 제 2위치보정장치와,a second position compensating device for re-correcting the position of the material transferred from the first position compensating device to a displacement value within an error range;
    상기 제 1위치보정장치와 상기 제 2위치보정장치에 각각 형성되며, 상기 소재의 위치를 측정하여 레지스터 에러를 측정하는 위치센서를 구비하는 것을 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템.A roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device having a position sensor formed in the first position correction device and the second position correction device, respectively, and measuring a register error by measuring the position of the material .
  5. 제 4항에 있어서,5. The method of claim 4,
    상기 위치보정부는 상기 소재의 이송이 원활하도록 회전하는 원형의 보정롤과,The position correction unit includes a circular correction roll that rotates to facilitate the transfer of the material;
    상기 보정롤의 양측면에 각각 결합되며, 상기 소재의 변위값에 따라 상기 보정롤의 위치를 제 1x축, 제 2x축, 제 1z축, 제 2z축, y축 중 적어도 하나로 보정하는 가이드장치와,A guide device coupled to both sides of the correction roll and correcting the position of the correction roll according to the displacement value of the material to at least one of a first x-axis, a second x-axis, a first z-axis, a second z-axis, and a y-axis;
    상기 가이드장치의 외측에 적어도 하나 이상 형성되며, 볼스크류, 리니어모터 중 적어도 하나로 형성되는 이송체를 구동시키는 보정모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템.Roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device, characterized in that at least one is formed on the outside of the guide device and includes a correction motor for driving a transfer body formed by at least one of a ball screw and a linear motor .
  6. 제 5항에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 가이드장치는 상기 보정롤의 일측면 하단에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 1x축으로 가이드하는 제 1x축가이드와,The guide device is formed at the lower end of one side of the compensating roll, and a first x-axis guide for guiding the position of the material in the first x-axis by the transfer member;
    상기 제 1x축가이드와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 2x축으로 가이드하는 제 2x축가이드와,a second x-axis guide formed at a position corresponding to the first x-axis guide and guiding the position of the material in the second x-axis by the transfer member;
    상기 제 1x축가이드 상부에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 1z축으로 가이드하는 제 1z축가이드와,a first z-axis guide formed on the first x-axis guide and guiding the position of the material in the first z-axis by the transfer member;
    상기 제 1x축가이드 상부에 형성되며, 상기 이송체에 의하여 상기 소재의 위치를 제 2z축으로 가이드하는 제 2z축가이드와,a second z-axis guide formed on the first x-axis guide and guiding the position of the material in a second z-axis by the transfer member;
    상기 보정롤의 일측면에 형성되며, 상기 보정모터에 의하여 상기 보정롤의 y축 토크를 제어하는 y축가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템.A roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device, characterized in that it is formed on one side of the correction roll and includes a y-axis guide for controlling the y-axis torque of the correction roll by the correction motor.
  7. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 인쇄건조부는 상기 위치보정부에서 위치가 보정된 상기 소재에 상기 인쇄소자를 인쇄하는 인쇄부와,The print drying unit includes a printing unit for printing the printing element on the material whose position has been corrected by the position correction unit;
    상기 인쇄부에서 이송되는 상기 소재에 인쇄된 상기 인쇄소자를 건조하는 건조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 시스템.Roll-to-roll register precision control system using a five-dimensional position control device, characterized in that it comprises a drying unit for drying the printing element printed on the material transferred from the printing unit.
  8. 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법에 있어서,In a roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device,
    (a) 소재에 작용하는 장력 및 레지스터 에러를 산출하는 산출단계;(a) a calculation step of calculating the tension and resistor error acting on the material;
    (b) 상기 산출단계에서 산출된 정보에 의하여 상기 소재의 x축 레지스터 오류 제어, y축 레지스터 오류 제어, 장력 제어 중 하나로 형성되는 옵션을 선택하는 선택단계; 및(b) a selection step of selecting an option formed of one of x-axis register error control, y-axis register error control, and tension control of the material according to the information calculated in the calculation step; and
    (c) 상기 선택단계에서 선택된 레지스터 오류에 따라 상기 소재의 위치를 보정하는 보정단계;를 포함하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법.(c) a correction step of correcting the position of the material according to the register error selected in the selection step; Roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device comprising a.
  9. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 (c)단계에 있어서,In step (c),
    상기 소재의 x축 레지스터 오류 제어 방법에 있어서,In the x-axis register error control method of the material,
    (e-1) 이미지센서에서 소재를 촬영하는 단계;(e-1) photographing the material in the image sensor;
    (e-2) 상기 이미지센서에서 촬영한 영상을 확인하는 단계;(e-2) checking the image captured by the image sensor;
    (e-3) 위치보정부의 보정롤이 x축으로 보정되는 단계;(e-3) the correction roll of the position correction unit is corrected in the x-axis;
    (e-4) 상기 소재의 위치를 확인하는 단계;를 포함하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법.(e-4) confirming the position of the material; roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device comprising a.
  10. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 (c)단계에 있어서,In step (c),
    상기 소재의 y축 레지스터 오류 제어 방법에 있어서,In the y-axis register error control method of the material,
    (f-1) 위치센서에서 상기 소재의 y축 변위를 확인하는 단계;(f-1) checking the y-axis displacement of the material in the position sensor;
    (f-2) 위치보정부의 보정롤을 x축 및 z축으로 회전시키는 단계;(f-2) rotating the correction roll of the position correction unit in the x-axis and z-axis;
    (f-3) 상기 소재의 위치를 확인하는 단계;를 포함하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법.(f-3) confirming the position of the material; roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device comprising a.
  11. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8,
    상기 (c)단계에 있어서,In step (c),
    상기 소재의 장력 제어 방법에 있어서,In the method of controlling the tension of the material,
    (g-1) 장력측정부에 의하여 상기 소재의 장력을 측정하는 단계;(g-1) measuring the tension of the material by a tension measuring unit;
    (g-2) 상기 소재의 장력에 대한 변위값을 산출하는 단계;(g-2) calculating a displacement value for the tension of the material;
    (g-3) 보정모터의 토크를 조절하여 소재의 장력을 제어하는 단계;를 포함하는 5차원 위치 제어 장치를 활용한 롤투롤 레지스터 정밀 제어 방법(g-3) controlling the tension of the material by adjusting the torque of the compensation motor; Roll-to-roll register precision control method using a five-dimensional position control device comprising a;
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