转换工位中的膜对准制造技术

本发明专利技术提供了一种转换工位(300)，所述转换工位包括：机构(240)，所述机构能操作以支撑幅材(250)的至少一部分；转换装置，所述转换装置位于该机构(240)上方，所述转换装置能操作以横穿位于所述转换装置下方的转换区(244)以使切割构件与所述幅材(250)接触，以将所述幅材(250)转换为一个或多个单独产品(201A、202A；201B、202B；201C、202C)；图像捕获装置(260)，所述图像捕获装置位于所述机构(240)上方并且与所述转换装置相邻但是位于所述转换区(244)外，所述图像捕获装置(260)被定位成相对于所述幅材(250)的表面平面(270)成非垂直成像角度(271)，所述图像捕获装置(260)能操作以当一个或多个特征部定位在所述转换区(244)内时通过对位于所述幅材(250)上的所述特征部成像来捕获图像信息(261、263)；和控制系统，所述控制系统能操作以基于所述图像信息(261、263)将所述幅材(250)在所述转换区(244)内对准。

Membrane alignment in switching station

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转换工位中的膜对准
本公开涉及用于从幅材生产膜产品的对准和转换过程的方法和系统。
技术介绍
用于制作各种类型的膜(诸如，透明聚酯膜)的制造过程涉及在被称为幅材的连续的长片材中制造膜。幅材本身通常是在一个方向(“横维方向”)上具有固定尺寸，而在正交方向(“顺维方向”)上具有预定或未定长度的材料；幅材可以具有施加到膜的一个或两个表面的各种特征部，诸如印刷标记。另外，一个或多个特征部(诸如，标记)可嵌入膜内，其中特征部通过膜的表面可见。一般来讲，幅材通常转换为多个单独产品。例如，幅材可以包括膜的一系列指定区域，在一些实施例中指定区域具有宽度尺寸和长度尺寸，指定区域将使用转换过程与幅材分离以便提供单独产品。单独产品的实施例包括用于显示器(诸如，计算机监视器)的覆盖膜，或者用于移动装置(诸如，蜂窝电话)的显示屏的覆盖片材或覆盖层。
技术实现思路
一般来讲，本公开描述了转换工位和对准过程，转换工位和对准过程是基于在单独产品转换之后将要保留在单独产品本身上的印刷标记或其他印花或特征部，而不是位于被指定成为单独产品的区域外的幅材的一部分上的基准标记或另一标记。这种方法提供的优点在于对准现在基于同一实体(即，有待转换的单独产品上的印花或其他特征部)，该同一实体是在转换产品之前推动了对进行正确对准的需要的物体。如此，本文描述的技术可实现比基于幅材的未使用部分上的基准标记的转换工位更高的对准精度。作为一个实施例，本公开涉及转换工位，该转换工位包括：机构，其可操作以支撑制造的幅材的至少一部分；转换装置，其位于该机构上方，该转换装置能操作以横穿位于转换装置下方的转换区，以使切割构件与幅材接触以将幅材转换为一个或多个单独产品；图像捕获装置，其位于该机构上方并且与转换装置相邻但位于转换区外，图像捕获装置被定位成相对于幅材的表面平面成非垂直成像角度，图像捕获装置能操作以当一个或多个特征部定位在转换区内时通过对位于幅材上的特征部成像来捕获图像信息；和控制系统，其能操作以基于图像信息将幅材在转换区内对准。作为另一实施例，本公开涉及方法，该方法包括：基于制造的幅材的特征部使幅材对准以用于在转换工位处进行转换，一旦单独产品从所述幅材转换出来，所述特征部将保留在所述幅材的被指定成为所述单独产品的区域内，其中使幅材对准的步骤包括使用位于转换工位的转换区外并且相对于幅材成一成像角度的图像捕获装置对幅材的特征部成像，以及基于通过当特征部定位在转换区内时对幅材上的特征部成像所捕获的成像信息将幅材在转换工位内定位，以及使转换工位致动以从幅材转换出单独产品。在另外的实施例中，本公开涉及系统，该系统包括：机构，其能操作以支撑制造的幅材的至少一部分；转换工位，其包括压机和至少一个冲模，压机和至少一个冲模定位在机构上方和幅材上方，并且能操作以横穿转换区以使至少一个冲模与幅材接触以切割穿过幅材的厚度尺寸；图像捕获装置，其位于机构上方并且与转换装置相邻但位于转换区外，图像捕获装置能操作以当特征部定位在转换区内时捕获位于辅材上的特征部的图像信息；控制/驱动系统，其联接到压机以及图像捕获装置，该控制/驱动系统能操作以运送幅材以将幅材的将要被指定转换为单独产品的区域引入转换工位中，从图像捕获装置接收成像信息，基于成像信息将幅材对准到至少一个冲模下方的位置中并且在如下位置处：使得当使至少一个冲模致动以横穿冲模和幅材之间的转换区时，冲模切割幅材以提供单独产品，所述单独产品的在位于幅材上的特征部与转换出的单独产品的边缘之间的尺寸落在规定范围内。附图说明本公开的一个或多个实施例的细节在附图和以下描述中进行阐述。从说明书和附图以及从权利要求书中，本公开的其他特征、目标和优点将显而易见。图1是示出转换控制系统控制幅材材料的转换的全局网络环境的框图。图2是提供根据本公开中描述的一个或多个实施例的用于将幅材转换为单独部件的实施例生产线的顶视图的框图。图3是提供根据本公开中描述的一个或多个实施例的用于将幅材转换为单独产品的转换工位的实施例的侧视图的示图。图4是示出根据本公开中描述的各种技术的一个或多个实施例方法的流程图。本文提供的附图和描述示出并描述了本公开的专利技术方法、装置和系统的各种实施例。然而，本公开的方法、装置和系统不限于如本文所示和所述的具体实施例，并且如本领域普通技术人员应当理解的那样，本公开的方法、装置和系统的其他实施例和变体预期在本申请的范围内。具体实施方式如上所述，幅材可包括被指定为单独产品的多个区域，该区域旨在与幅材分离以形成单独产品。在各种实施例中，单独产品与幅材分离被称为转换过程。在一些实施例中，转换过程包括将幅材在包括一个或多个冲模的机械压机下方对准，机械压机能操作以一旦幅材正确地对准在一个或多个冲模下方就下降到幅材上，从而致使一个或多个冲模与幅材接触并且切割穿过幅材的膜层以形成所期望的一个或多个单独产品。幅材在一个或多个冲模下方的正确对准是极其重要的。例如，一些幅材包括形成幅材的膜的表面上的印花，其中一旦单独产品与幅材分离(从幅材转换)，印花就需要相对于单独产品的边缘正确定位。如果当冲模下降到幅材上时幅材未对准在冲模下方，则所得的单独产品上的印花将不与所得的单独产品的边缘正确对准或者可能与该边缘不正确地间隔开，并且可使得不适于其在单独产品旨在用于的最终产品中的预期用途。在用于在进行转换过程之前将幅材正确在冲模下方的常规技术中对准，一旦单独产品从幅材转换，基准标记或一些其他类型的标记就被施加到被指定为单独产品的一部分的幅材区域外的区域中的幅材。这允许在成像装置没有用于定位标记的情况下对基准标记(或其他类型的标记)成像，从而在执行实际转换过程时产生相对于机械压机和冲模的运动的阻碍。例如，在准备转换该特定的单独产品时，在被指定成为单独产品的幅材区域旁边或附近的区域中印在膜的表面上的点可以用作将幅材在冲模下方的基础对准。幅材在冲模下方对准是基于对基准标记或其他标记成像，以及基于基准标记或其他标记的位置来对准幅材。然而，因为膜本身有一定程度的柔性，所以膜的拉伸或其他畸变(或者其他原因)可能导致基准标记相对于与基准标记或其他标记相关联的单独产品的区域对准的错误，尤其是因为用作对准基础的标记位于被指定成为单独产品的幅材的区域外。本公开描述了基于在单独产品转换之后将要保留在单独产品上的印刷标记或其他印花或特征部的实施例转换工位和对准过程。如本文所认识到，这种方法提供的优点在于对准现在基于同一实体(即，有待转换的单独产品上的印花或其他特征部)，该同一实体是推动对在转换产品之前进行正确对准的需要的物体。如此，本文描述的技术可实现比基于辅材的未使用部分上的基准标记的转换工位更高的对准精度。如本文所述，当将对准基于将要保留在单独产品本身上的印花或其他特征部时，用于获得印花或其他特征部的图像并且因此提供与幅材对准有关的信息的系统在实际转换过程期间必须仍然不对机械压机和冲模产生障碍。本文所述的实施例的具体实施提供了将幅材在机械压机和冲模下方对准，同时基于在转换单独产品之后将保留为单独产品的一部分并且在转换过程期间不干扰机械压机和冲模的致动的幅材区域内的印花或其他特征部提供对准。在各种实施例中，幅材材料包括在幅材表面上，或者在被制成为以使得印花从幅材的一个或两个表面可见的幅材层上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转换工位，包括：机构，所述机构支撑制造的幅材的至少一部分；转换装置，所述转换装置位于所述机构上方，所述转换装置能操作以横穿位于所述转换装置下方的转换区，以使切割构件与所述幅材接触以将所述幅材转换为一个或多个单独产品；图像捕获装置，所述图像捕获装置位于所述机构上方并且与所述转换装置相邻但位于所述转换区外，所述图像捕获装置被定位成相对于所述幅材的表面平面成非垂直成像角度，所述图像捕获装置能操作以当一个或多个特征部定位在所述转换区内时通过对位于所述幅材上的所述特征部成像来捕获图像信息；和控制系统，所述控制系统能操作以基于所述图像信息将所述幅材在所述转换区内对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.01 US 62/428,954;2016.12.05 US 62/430,1971.一种转换工位，包括：机构，所述机构支撑制造的幅材的至少一部分；转换装置，所述转换装置位于所述机构上方，所述转换装置能操作以横穿位于所述转换装置下方的转换区，以使切割构件与所述幅材接触以将所述幅材转换为一个或多个单独产品；图像捕获装置，所述图像捕获装置位于所述机构上方并且与所述转换装置相邻但位于所述转换区外，所述图像捕获装置被定位成相对于所述幅材的表面平面成非垂直成像角度，所述图像捕获装置能操作以当一个或多个特征部定位在所述转换区内时通过对位于所述幅材上的所述特征部成像来捕获图像信息；和控制系统，所述控制系统能操作以基于所述图像信息将所述幅材在所述转换区内对准。2.根据权利要求1所述的转换工位，其中所述图像捕获装置包括能倾斜的图像感测阵列，所述图像感测阵列以能调整的倾斜角度倾斜以在所述图像捕获装置的整个视场上提供Scheimpflug成像。3.根据权利要求2所述的转换工位，其中所述图像捕获装置包括远心透镜。4.根据权利要求1所述的转换工位，其中所述图像捕获装置包括远心透镜。5.根据权利要求1所述的转换工位，其中所述图像捕获装置是线扫描相机。6.根据权利要求1所述的转换工位，其中所述一个或多个特征部位于所述幅材的被指定为将要从所述幅材转换出来的单独产品的区域内。7.根据权利要求6所述的转换工位，其中所述单独产品包括用于将移动装置的显示器覆盖起来的覆盖片材或覆盖层，并且其中所述特征部包括印刷在所述幅材的表面上的一系列黑线，所述一系列黑线能用于当从所述移动装置外观察所述显示器时阻止在所述移动装置内产生的光发射可见。8.根据权利要求1所述的转换工位，其中所述切割构件包括一个或多个机械冲模。9.根据权利要求1所述的转换工位，其中所述切割构件包括激光束。10.根据权利要求1所述的转换工位，其中所述转换工位能操作以从所述幅材转换出单独产品，以使得在所述单独产品内所包括的所述特征部与所述单独产品的边缘之间的尺寸的公差为±10μm。11.一种方法，包括：基于制造的幅材的特征部使所述幅材对准以用于在转换工位处进行转换，一旦单独产品从所述幅材转换出来，所述特征部将保留在所述幅材的被指定成为所述单独产品的区域内，其中使所述幅材对准的步骤包括使用位于所述转换工位的转换区外并且相对于所述幅材成一成像角度的图像捕获装置对所述幅材的所述特征部成像，并且基于通过当所述特征部定位在所述转换区内时对所述幅材上的所述特征部成像所捕获的成像信息将所述幅材在所述转换工位内定位；以及使所述转换工位致动以从所述幅材转换出所述单独产品。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述图像捕获装置与所述幅材成所述成像角度地定位在所述幅材上方并且与所述转换工位相邻，其中从所述图像捕获装置到所述幅材上的正被成像的所述特征部上的视线相对于所述幅材的表面形成的角度为小于90...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·P·弗洛德，史蒂文·R·布林德尔，纳撒尼尔·S·罗维坎普，托马斯·H·舒尔茨，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US