[发明专利]面向柔性标签卷绕复合的多层套准控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种面向柔性RFID标签卷绕复合的多层膜套准控制系统及方法，包括：(a)放料、复合、收料单元的系统构成；(b)标签步距、工作张力、张力边界等工艺参数参考值输入；(c)多个传感器根据触发位置关系，协同检测多层膜运动进给方向的套准偏差，建立张力和套准偏差关系模型，并转化为张力调节量；(d)利用张力‑位置‑速度闭环控制方式，同步多层膜目标张力下的进给速度，修正套准偏差并复合；(e)构建放料和收料卷径算法，根据卷径变化调整驱动器转矩输出，保证收放料恒张力运行。通过本发明，可实现多层膜在可控张力条件下的高速、高精度的套准要求，尤其适用柔性RFID标签复合产品的制备过程。

技术领域

本发明属于RFID电子标签复合技术领域，更具体地，涉及一种面向柔性RFID标签卷绕复合的多层膜套准控制系统及方法。

背景技术

RFID标签复合是芯片倒装键合的后道工序，收集成卷的中间层Inlay与带有图案的下层膜和上层膜经过套准复合的过程，形成不同形状的电子标签。

其中，标签运动方向的多层套准和收放料恒张力控制是复合过程中关键技术。印刷精度，材质、进给辊速度差异以及张力波动都会影响套准效果，特别的，由于Inlay与底纸和面纸材料材质区别明显，对于相同张力的变形程度不同，同时多层之间张力互相影响，很小的张力波动就会造成套准错位。传统的方法，为了避免层间张力干扰和材质不匹配的影响，采用Inlay分切嵌入方式与底纸一次复合，再与面纸二次复合，这种方法虽然减小了张力控制难度，但是增加了Inlay分切及同步转移模块，实现难度和成本也大大提高。另一种方法采用类似的多层膜直接复合模式，相机视觉系统检测到套准误差后，套准误差对应为其中一层进料对辊的位置偏差，通过补偿这段偏差与另一层膜对正。这种方法中，张力作为间接调整量，不能有效预判补偿位置偏差后的张力变化，出现张力超出临界值，易造成膜松弛或拉断等情况，不能用于多层膜高速复合。关于收放料的控制方式，普遍采用磁粉离合器和制动器形式，响应速度不理想。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种面向柔性RFID标签卷绕复合的多层膜套准控制系统及方法，其中，通过传感器检测，得到一系列复合套准偏差、张力数据和变化趋势，结合输入的给定参数和控制算法，自动调节张力达到套准要求，其特征在于，该控制系统构成包括：

(a)中间层放料单元(1)，由Inlay放料轴(11)、Inlay放料线速检测惰辊和(41)Inlay进料S辊(21)组成；

(b)下层膜放料单元(2)，由下层膜放料轴(12)、下层膜放料线速检测惰辊(42)、下层膜进料S辊(22)、下层膜收料线速检测惰辊(45)和下层膜收料轴(15)组成；

(c)上层膜放料单元(3)，由上层膜放料轴(13)、上层膜放料线速检测惰辊(43)、上层膜进料S辊(23)、上层膜收料线速检测惰辊(44)和上层膜收料轴(14)组成；

(d)一次复合单元(4)，由Inlay张力检测辊(51)、下层膜张力检测辊(52)、Inlay偏差检测传感器(61)和下层膜偏差检测传感器(62)、一次复合压辊(31)、一次复合后Inlay套准检测传感器(64)和一次复合后下层膜套准检测传感器(63)组成；

(e)二次复合单元(5)，由上层膜张力检测辊(53)、上层膜偏差检测传感器(65)、二次复合压辊(32)、二次复合后上层膜套准检测传感器(66)和二次复合后下层复合膜套准检测传感器(63)组成；

(f)成品收料单元(6)，由复合收料S辊(24)、成品收料线速检测惰辊(46)和成品收料轴(16)组成；

系统采用颜色传感器作为偏差检测和复合效果检测，其中传感器(64)既作为一次复合后Inlay套准效果检测，同时完成一次复合后的下层复合膜偏差检测，偏差检测采集数据参与控制运算，套准检测采集数据只作为校核套准效果；

作为进一步优选地，该方法包括下列步骤：