控制双向幅材张力的设备和使用该设备控制双向幅材张力的方法技术

控制双向幅材张力的设备和方法，所述设备包括：张力调节装置，包括相对于沿幅材宽度方向的旋转轴线旋转的张力调节辊和设置在张力调节辊旋转轴线的两侧末端处的一对张力调节辊连接器；设置在所述一对张力调节辊连接器的每一个处且沿着幅材宽度方向彼此间隔开的一对张力调节装置移动部件，包括抑制根据张力调节辊因幅材张力改变而沿张力控制方向移动而生成的力的阻尼器移动部件和平行于阻尼器移动部件设置且沿着张力控制方向移动的主动移动部件；测量部件，测量幅材张力；边缘检测传感器，检测幅材两个末端的位置；控制器，控制张力调节装置移动部件因幅材张力改变而沿张力控制方向的移动位移，且独立控制所述一对张力调节装置移动部件的移动位移。

A device for controlling the tension of two-way web and a method for using the device to control the tension of two-way Web

【技术实现步骤摘要】
控制双向幅材张力的设备和使用该设备控制双向幅材张力的方法
本公开涉及一种用于控制双向幅材张力的设备以及一种方法，所述方法用于在幅材传送设备中使用所述设备控制双向幅材张力，所述幅材传送设备包括在辊式打印机中，所述辊式打印机在幅材(例如柔性衬底)上执行打印或传送，且更具体地，本公开涉及一种用于独立控制双向幅材张力的设备以及一种方法，所述方法使用所述设备独立控制双向幅材张力，能够更准确和精确地控制辊的幅材的张力，且更均匀地控制双向幅材张力。
技术介绍
最近，在制造电气设备时，广泛使用以下打印：其中导电油墨被直接打印以形成集成电路。在打印时，可在具有膜型的柔性衬底中执行电气打印过程，且因此可制造柔性电气设备，从而使得可更广泛地使用打印。在例如柔性衬底等幅材上打印预定图案的打印也用于常规打印。然而，与常规打印相比，其中形成高度集成电路的电气打印过程需要更精确和准确的打印过程。因此，与常规辊式打印机相比，用于电气打印过程的辊式打印机应被更精确和准确地控制在例如幅材的位置中。常规地，辊式打印机包括使有待图案化的幅材退绕的开卷机以及使上面形成图案的幅材回绕的收卷机，且进一步包括进料机，所述进料机设置在开卷机与收卷机之间以用于将幅材从开卷机传送到收卷机。进料机均匀地旋转以将幅材从开卷机均匀地传送到收卷机。打印过程在开卷机与进料机之间执行，且因此直接打印图案的打印装置、使所打印油墨干燥的干燥装置等设置在开卷机与进料机之间。长时间使用打印装置，使辊旋转的电机可能不会均匀地维持，或幅材可能由于温度而松弛或收缩。因此，开卷机的释放速度、收卷机的卷绕速度、或进料机的传送速度可能改变，从而使得幅材的张力可能无法均匀地维持。这里，为了补偿幅材的张力改变，张力调节装置(dancer)包括在打印装置中以用于减少幅材的张力变化。图1是显示张力调节装置的操作的示意图，且如图1中所显示，张力调节装置设置在开卷机与收卷机之间，且恰当地使用自负载力、气动力等推动幅材。如在图1的状态下，当幅材的张力均匀地维持时，张力调节装置的位置同样稳定地维持。然而，当幅材的张力迅速增大时，张力调节装置升高，且当幅材的张力迅速降低时，张力调节装置下降。因此，当张力调节装置的位置上下改变时，幅材的张力改变由于张力调节装置的位置改变而降低，且因此设置在张力调节装置之后的打印装置的打印错误可以降低。韩国专利公开号10-2016-0021495(“用于辊到辊打印设备中的柔性衬底的传送和张力控制的设备和方法”)公开由于热应变所致的幅材的张力改变通过使用张力调节装置进行控制以改善打印质量。幅材沿着宽度方向扭转，从而使得幅材的张力可沿着宽度方向改变。在常规辊式印刷中，由于上述原因所致的错误可为忽略不计的，但在电气打印过程中，需要在μm范围内的精度，且因此由于上述原因所致的错误可能会降低产品的质量。另外，如图1中所示的张力调节装置可能不会补偿由于幅材沿着幅材的宽度方向的扭转所致的张力改变，所述宽度方向垂直于幅材的传送方向。常规地，蛇形控制设备设置在幅材传送装置中以均匀地维持两侧末端处的幅材的张力。在蛇形控制设备中，具有沿着幅材宽度方向延伸的圆柱形形状的一对辊沿着幅材传送方向以预定距离设置，且所述一对辊沿着幅材宽度方向左右移动以补偿沿着幅材宽度方向的扭转，从而使得幅材的倾斜降低。日本专利公开号2009-269745(“蛇形控制系统和蛇形控制方法”)公开上述技术。然而，蛇形控制设备仅校正由于幅材的位置的扭转所致的倾斜，即使沿着幅材宽度方向的张力改变是由于各种原因(除了幅材位置的扭转)所致。因此，应开发控制沿着幅材宽度方向的张力改变的额外技术。
技术实现思路
研发本专利技术以解决以上提及的相关领域的问题。本专利技术提供一种用于控制双向幅材张力的设备，其能够更准确地和精确地控制辊的幅材的张力，并更均匀地控制双向幅材张力。另外，本专利技术还提供一种使用用于控制双向幅材张力的设备控制双向幅材张力的方法。根据示例性实施例，一种用于控制双向幅材张力的设备控制幅材张力，且包括张力调节装置、一对张力调节装置移动部件、测量部件、边缘检测传感器、以及控制器。张力调节装置包括张力调节辊和一对张力调节辊连接器。张力调节辊相对于沿着幅材宽度方向延伸的旋转轴线而旋转。一对张力调节辊连接器设置在张力调节辊的旋转轴线的两侧末端处。一对张力调节装置移动部件包括阻尼器移动部件和主动移动部件，所述一对张力调节装置设置在一对张力调节辊连接器中的每一个处，且沿着幅材宽度方向彼此间隔开。阻尼器移动部件抑制根据张力调节辊由于幅材张力的改变而沿着张力控制方向移动生成的力。张力控制方向垂直于幅材宽度方向和幅材传送方向。主动移动部件平行于阻尼器移动部件设置且沿着张力控制方向移动。测量部件测量幅材张力。边缘检测传感器检测幅材沿着幅材宽度方向的两个末端的位置。控制器控制张力调节装置移动部件由于幅材张力的改变而沿着张力控制方向的移动位移，且独立控制所述一对张力调节装置移动部件的移动位移。在实例中，控制器可基于从边缘检测传感器接收的幅材的两个末端的位置控制张力调节装置移动部件。在实例中，控制器可基于幅材张力T、幅材宽度、以及从边缘检测传感器接收的幅材的两个末端的位置计算分别施加到所述一对张力调节装置移动部件的参考张力T1和T2。控制器可基于所计算的参考张力T1和T2控制所述一对张力调节装置移动部件的移动位移。在实例中，主动移动部件的响应速度的范围可介于0.01秒与0.001秒的机械时间常数之间。在实例中，阻尼器移动部件可施加补偿幅材张力改变的力。主动移动部件可执行针对干扰的动态抑制以均匀地维持幅材张力。在实例中，主动移动部件可为选自音圈电机、线性电机、螺线管、以及压电致动器当中的至少一个的线性驱动设备。在实例中，设备可进一步包括大范围移动部件。大范围移动部件比主动移动部件的可移动范围更主动地沿着张力控制方向移动，平行于主动移动部件设置，且与阻尼器移动部件串联设置，以便主动地抑制根据张力调节辊由于幅材张力改变而沿着张力控制方向移动而生成的力。大范围移动部件的可移动范围比主动移动部件的可移动范围大十倍至百倍。在实例中，大范围移动部件可为选自伺服电机、气压缸、以及液压缸当中的至少一个的线性驱动设备。在实例中，测量部件可进一步包括一对测力传感器，所述一对测力传感器测量根据张力调节辊由于幅材张力改变而沿着张力控制方向移动而生成的力，且设置在所述一对张力调节辊连接器中的每一个处。在实例中，测量部件可进一步包括两对测力传感器，所述两对测力传感器测量根据张力调节辊由于幅材张力改变而沿着张力控制方向移动而生成的力，且设置在所述一对张力调节辊连接器中的每一个处，从而使得测力传感器设置在张力调节辊连接器与阻尼器移动部件之间并且在张力调节辊连接器与主动移动部件之间。在实例中，控制器可基于在测力传感器中测量的力而独立反馈控制所述一对张力调节装置移动部件中的每一个的移动位移。根据另一示例性实施例，在一种用于使用所述设备控制双向幅材张力的方法中，在传送幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制双向幅材张力的设备，所述设备控制幅材张力，并且包括：/n张力调节装置，其包括张力调节辊和一对张力调节辊连接器，所述张力调节辊相对于沿着幅材宽度方向延伸的旋转轴线旋转，所述一对张力调节辊连接器设置在所述张力调节辊的所述旋转轴线的两侧末端处；/n一对张力调节装置移动部件，其包括阻尼器移动部件和主动移动部件，所述一对张力调节装置移动部件设置在所述一对张力调节辊连接器中的每一个处，且沿着所述幅材宽度方向彼此间隔开，所述阻尼器移动部件抑制根据所述张力调节辊由于所述幅材张力的改变而沿着张力控制方向移动而生成的力，所述张力控制方向垂直于所述幅材宽度方向和幅材传送方向，所述主动移动部件平行于所述阻尼器移动部件设置且沿着所述张力控制方向移动；/n测量部件，其测量所述幅材张力；/n边缘检测传感器，其检测所述幅材沿着所述幅材宽度方向的两个末端的位置；以及/n控制器，其控制所述张力调节装置移动部件由于所述幅材张力的改变而沿着所述张力控制方向的移动位移，且独立地控制所述一对张力调节装置移动部件的所述移动位移。/n

【技术特征摘要】
20180716 KR 10-2018-00823161.一种用于控制双向幅材张力的设备，所述设备控制幅材张力，并且包括：
张力调节装置，其包括张力调节辊和一对张力调节辊连接器，所述张力调节辊相对于沿着幅材宽度方向延伸的旋转轴线旋转，所述一对张力调节辊连接器设置在所述张力调节辊的所述旋转轴线的两侧末端处；
一对张力调节装置移动部件，其包括阻尼器移动部件和主动移动部件，所述一对张力调节装置移动部件设置在所述一对张力调节辊连接器中的每一个处，且沿着所述幅材宽度方向彼此间隔开，所述阻尼器移动部件抑制根据所述张力调节辊由于所述幅材张力的改变而沿着张力控制方向移动而生成的力，所述张力控制方向垂直于所述幅材宽度方向和幅材传送方向，所述主动移动部件平行于所述阻尼器移动部件设置且沿着所述张力控制方向移动；
测量部件，其测量所述幅材张力；
边缘检测传感器，其检测所述幅材沿着所述幅材宽度方向的两个末端的位置；以及
控制器，其控制所述张力调节装置移动部件由于所述幅材张力的改变而沿着所述张力控制方向的移动位移，且独立地控制所述一对张力调节装置移动部件的所述移动位移。


2.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器基于从所述边缘检测传感器接收的所述幅材的所述两个末端的位置控制所述张力调节装置移动部件。


3.根据权利要求1所述的设备，其中所述控制器基于所述幅材张力T、幅材宽度、以及从所述边缘检测传感器接收的所述幅材的所述两个末端的位置计算分别施加到所述一对张力调节装置移动部件的参考张力T1和T2，
其中所述控制器基于所计算的参考张力T1和T2控制所述一对张力调节装置移动部件的移动位移。


4.根据权利要求1所述的设备，其中所述主动移动部件的响应速度的范围介于0.01秒和0.001秒的机械时间常数之间。


5.根据权利要求1所述的设备，其中所述阻尼器移动部件施加补偿幅材张力改变的力，
其中所述主动移动部件执行针对干扰的动态抑制以均匀地维持所述幅材张力。


6.根据权利要求1所述的设备，其中所述主动移动部件为选自音圈电机、线性电机、螺线管、以及压电致动器当中的至少一个的线性驱动设备。


7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
大范围移动部件，其比所述主动移动部件的可移动范围更主动地沿着所述张力控制方向移动，所述大范围移动部件平行于所述主动移动部件设置，且与所述阻尼器移动部件串联设置，以主动地抑制根据所述张力调节辊由于所述幅材张力的改变而沿着所述张力控制方向移动而生成的力，
其中所述大范围移动部件的可移动范围比所述主动移动部件的可移动范围大十倍至百倍。


8.根据权利要求7所述的设备，其中所述大范围移动部件为选自伺服电机、气压缸、以及液压缸当中的至少一个的线性驱动设备。


9.根据权利要求1所述的设备，其中所述测量部件进一步包括：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承炫，权信，金广泳，曺正大，金贤昌，
申请(专利权)人：韩国机械研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR