[发明专利]幅材纵向位置传感器有效

专利信息
申请号: 200780049544.5 申请日: 2007-12-19
公开(公告)号: CN101578560A 公开(公告)日: 2009-11-11
发明(设计)人: 丹尼尔·H·卡尔森;约翰·T·斯特兰德;丹尼尔·S·沃茨;利文特·伯耶克勒;布赖恩·K·纳尔逊 申请(专利权)人: 3M创新有限公司
主分类号: G05D3/12 分类号: G05D3/12
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 代理人: 梁晓广;关兆辉
地址: 美国明*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 纵向 位置 传感器
【说明书】:

技术领域

发明涉及用于确定长条状幅材的纵向位置的方法和系统。

背景技术

许多制品(包括柔性电子或光学元件)的制造涉及沉积或形成在 延伸基底或幅材上的材料层与层之间的对准。在幅材上材料层的形成 可以以连续工艺或步骤进行并且可以重复涉及多个步骤的工艺。例如, 材料图案可以通过多个沉积步骤成层沉积在长条状幅材上以形成层状 电子或光学器件。其它制品需要在幅材一侧或两侧施加的部件的精确 对准。

为实现层与层之间的准确对准,当幅材经过多个制造步骤时,必 须保持横向横维定位和纵向顺维定位。当幅材为柔性或可拉伸时,保 持在幅材上形成的层与层之间的对准变得更加复杂。一些制品将具有 在工序之间需要精确位置对准的多个施加材料的通道(或阶段)或施 加到幅材的方法。

发明内容

本发明的实施例涉及用于确定长条状幅材的纵向位置的方法和系 统。一个实施例涉及用于确定幅材位置的方法。感测纵向设置在幅材 上的一个或多个基本上连续的准标。根据准标确定幅材的纵向位置。 该方法还可以包括补偿幅材的横向移动以提高纵向位置确定的准确 性。

在一些具体实施中,准标包括纵向设置在幅材上的一个或多个基 本上连续的周期性标记。例如,可以使用单一正弦的标记或可以将正 弦标记和余弦标记一起使用。

在一些具体实施中,准标可以包括一个或多个分段连续的标记。 例如,准标一般包括相对于幅材的纵向轴线具有有限的、非零斜率的 区域。

在涉及一个或多个周期性准标的使用的一种方法中,幅材的纵向 位置可以根据周期性准标的周期性重现特征确定。例如,幅材的粗略 纵向位置可以通过感测并计数周期性重现特征确定。精细的纵向位置 可以根据在周期性重现特征之间的准标的基本上连续的部分确定。如 果使用正弦和/或余弦标记,周期性重现特征可以为零点交叉或正弦或 余弦标记的峰。

在一些构造中,可以根据纵向准标或根据横向位置基准确定幅材 的横向位置。横向位置基准可以为在幅材上的标记、幅材边缘、或用 于横向定位的其它基准。

感测准标涉及检测在幅材上的准标并且生成与准标相对应的传感 器信号。通过包括电平移动、滤波、角度调整和/或其它处理技术的技 术可以处理传感器信号以在用于位置确定之前改善信噪比。在涉及使 用正弦和余弦准标的一种方法中,生成与正弦和余弦标记相对应的传 感器信号。计算正弦值和余弦值的反正切2函数,产生与幅材的纵向 位置有关的并且保持象限信息的角度。根据由反正切2计算获得的角 度和象限信息确定纵向位置。

根据一个具体实施,根据通过使用基本上连续的准标确定的纵向 位置来控制幅材的纵向移动。

本发明的另一个实施例涉及用于确定长条状幅材的位置的设备。 该设备包括一个或多个传感器,该传感器被构造用于感测纵向设置在 幅材上的一个或多个基本上连续的准标。传感器被构造用于生成与准 标相关的信号。位置检测器接收信号并使用传感器信号确定幅材的纵 向位置。位置检测器可以补偿横向幅材移动以提高纵向位置确定。

在一些具体实施中,幅材是柔性的或可拉伸的。幅材可以包括纸 张、纤维、织物或非织造材料。在一些实施例中,幅材包括聚酯、PET、 或聚碳酸酯的聚合物型幅材。可以通过印刷、划线、激光烧蚀、切割 幅材、在幅材中形成空隙、压印、浇铸、涂覆或通过在幅材上生成可 检测的标记的任何其它方法制备准标。

传感器可以包括光、电磁、接触式和/或其它类型的传感器。在一 种方法中,照相机用于感测准标。由传感器生成的信号在用于位置确 定之前可以经受处理。例如,可以使用递归滤波器(例如卡尔曼(Kalman) 滤波器)处理传感器信号。

设备还可以包括被构造用于根据由位置检测器确定的纵向位置控 制幅材的纵向移动的控制单元。在某些构造中,位置检测器还被构造 用于确定横向幅材位置。可以根据纵向准标或横向位置基准(例如在 幅材上的横向准标、或幅材边缘)确定横向幅材位置。感测横向准标 或幅材边缘可以使用横向位置传感器而实现,例如,如果确定横向位 置,控制单元可以根据横向位置控制横向幅材移动。

本发明的上述内容并非意图描述本发明的每一个实施例或每项具 体实施。通过参见以下具体实施方式以及所附权利要求书,结合附图 以及对本发明的更完整的理解,本发明的优点和成效将变得显而易见 并得到领悟。

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