专利名称：用于测量卷对卷装置的基材的传送速度的装置及其方法
技术领域：
本发明是有关于一种测量传送速度的装置及其方法，尤指一种用于测量卷对卷装置的软性基材的传送速度的装置及其方法。
背景技术：
目前卷对卷装置已成为软性电子生产制程的首选。所谓卷对卷装置是指采用以滚轮传输为架构进行软性基材收放、输送及辅助加工等相关制程。卷对卷装置使用滚轮来控制软性基材的移动，并维持稳定的传输速度，以进行精密加工作业。在卷对卷装置的传动系统中需安装传感器，以进行传动时各项参数控制。现有的卷对卷装置的软性基材的传送速度量测是经由滚轮与软性基材的磨擦旋转，再藉由伺服马达的编码器计算马达的转动速度与其转动圈数，间接可得到软性基材的传送速度，但常因为滚轮与软性基材之间发生滑差现象、包覆在收卷材料里面的制程结构会影响卷料真圆度、收放料的卷径随着材料多寡不断在改变等，导致软性基材产生皱折或折迭现象，并造成软性基材于传送过程中的传送速度不断地改变，因此无法量测到软性基材真正的传送速度值。而目前有许多测量移动物的移动速度的装置及方法，该些装置及方法不但复杂度高且量测条件严苛，重要的是尚无测量软性基材的传送速度的装置及方法，导致目前仍须使用价值昂贵的都卜勒速度传感器做量测。有鉴于上述问题，本发明提供一种低成本的测量装置及方法，本发明主要透过低成本的光学感测模块进行软性基材速度量测。
发明内容
本发明的目的，是在于提供一种用于测量卷对卷装置的基材的传送速度的装置及其方法，其主要应用一般光学感测模块作为本发明的该光学感测模块，用以侦测基材的传送速度，该光学感测模块具有低成本，可有效降低整体成本。本发明的目的，是在于提供一种用于测量卷对卷装置的基材传送速度的装置及其方法，该光学感测模块可侦测一卷对卷装置的一滚轮上的该基材，可避免该基材于滚动过程中产生振动，有效提升测量时的准确度。为了达到上述的目的，本发明是一种测量传送速度的装置，该测量传送速度的装置是用于测量设置于一卷对卷装置的一基材的传送速度，该测量传送速度的装置是包含一光学感测模块，发射一光源至正在移动的该基材表面，并接收从该基材反射回来的一第一反射光及一第二反射光，且依据该第一反射光及该第二反射光分别产生一第一影像及一第二影像，计算该第一影像与该第二影像之间的一变化量，依据该变化量得到一相对位移量讯号，转换该相对位移量讯号为一相对正交脉波讯号；一处理模块，接收并运算分析该相对正交脉波讯号；以及一监控模块，接收并统计分析已运算分析的该相对正交脉波讯号，得到该基材传送速度。本发明中，其中该卷对卷装置包含二滚轮，该基材设于该二滚轮上，该光源照射于该滚轮上的该基材。本发明中，其中该基材为织品、塑料或其它软性材质。本发明中，其中该光学感测模块包含一雷射二极管，发射该光源，该光源为雷射光源，该雷射二极管为垂直共振腔面射型；一第一透镜，集中该光源至该基材上；一第二透镜，集中该第一反射光及该第二反射光；以及一光传感器，接收该第一反射光及该第二反射光，并分别产生该第一影像及该第二影像，计算该第一影像与该第二影像间的该变化量，依据该变化量得到该相对位移量讯号，转换该相对位移量讯号为该相对正交脉波讯号，传送该相对正交脉波讯号至该处理模块。本发明中，更包含二串行外围接口，分别连接该光学感测模块与该处理模块及该处理模块与该监控模块。本发明中，更包含一控制模块，电性连接该监控模块，并产生一控制讯号，该控制讯号是依据该监控模块所产生的该基材传送速度；及一驱动模块，连接该卷对卷装置，并依据该控制讯号，调变该卷对卷装置的该些滚轮的卷动速度。本发明中，其中该第一影像与该第二影像间的变化量为同一图案在该第一与第二影像的位移变化量。一种测量传送速度的方法，该测量传送速度的方法是用于测量设置于一卷对卷装置的一基材的传送速度，该方法是包含发射一光源至正在移动的该基材表面，并接收从该基材反射回来的一第一反射光及一第二反射光；依据该第一反射光及该第二反射光分别产生一第一影像及一第二影像，计算该第一影像与该第二影像之间的一变化量，依据该变化量得到一相对位移量讯号，转换该相对位移量讯号为一相对正交脉波讯号；运算分析该相对正交脉波讯号；以及统计分析已运算分析的该相对正交脉波讯号，得到该基材传送速度。本发明中，其中该第一影像的形成是包含感应该第一反射光产生一相对电压值；以及转换该相对电压值为复数个灰阶值，该些灰阶值形成该该第一影像。本发明中，其中该第二影像的形成是包含感应该第二反射光产生一相对电压值；以及转换该相对电压值为复数个灰阶值，该些灰阶值形成该该第二影像。本发明中，更包含
当基材的传送速度是异常时，则产生一控制讯号；以及依据该控制讯号调变该卷对卷装置的卷动速度。本发明中，其中该第一影像与该第二影像间的变化量为同一图案在该第一与第二影像的位移变化量。本发明具有的有益效果本发明所述的一种用于测量卷对卷装置的基材的传送速度的装置及其方法，光学感测模块用以侦测基材的传送速度，本发明的光学感测模块具有低成本，可有效降低整体成本。此外，本发明的光学感测模块主要侦测位于卷对卷装置的滚轮上的基材，若光学感测模块侦测设于二滚轮间的基材时，因基材于二滚轮间传送时会产生振动，导致测量基材的传送过程中会产生误差，使测量的准确度降低。而本发明侦测滚轮上的基材将避免上述问题，有效提升整体测量的准确度。
图1是本发明的一较佳实施例的装置方块图；图2是本发明的一较佳实施例的卷对卷装置示意图；图3是本发明的一较佳实施例的光学感测模块侦测基材的示意图；图4是本发明的一较佳实施例的流程示意图；图5是本发明的另一较佳实施例的装置方块图；以及图6是本发明的另一较佳实施例的流程示意图。图号对照说明1 装置10 光学感测模块101雷射二极管1011光源1013反射光103第一透镜105第二透镜107光传感器11 串行外围接口 12 处理模块14 监控模块16 控制模块18 驱动模块2 卷对卷装置21 基材23 滚轮S10_S22 步骤
具体实施例方式为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下请参阅图1，是本发明的一较佳实施例的装置方块图。如图所示，本实施例提供一种用于测量卷对卷装置的基材的传送速度的装置1，装置1主要用于测量一软性基材于一卷对卷装置2的传送速度。请一并参阅图2，是本发明的一较佳实施例的卷对卷装置示意图。如图所示，卷对卷装置2是包含二滚轮23，基材21设于二滚轮23之间，其中基材21为织品、塑料或其它软性材质。复参阅图1，本发明的装置1是包含一光学感测模块10、一处理模块12及一监控模块14。请一并参阅图3，是本发明的一较佳实施例的光学感测模块侦测基材的示意图。如图所示，光学感测模块10包含一雷射二极管101、一第一透镜103、一第二透镜105及一光传感器107。光学感测模块10的雷射二极管101发射一雷射光源1011，雷射光源1011经第一透镜103集中至基材21上，雷射光源1011可照射于滚轮23上的基材21，如此测量的准确度较佳。若雷射光源1011照射于二滚轮23间的基材21时，因基材21于二滚轮23间传送时会产生振动，导致测量基材21传送过程中会产生误差，进而使测量的准确度降低。当雷射二极管101的雷射光源1011照射于基材21时，基材21产生一反射光1013， 反射光1013透过第二透镜105集中，光传感器107接收经集中的反射光1013，光传感器107 是依据对反射光1013的感应程度产生一相对电压值，并转换相对电压值为复数个灰阶值， 该些灰阶值构成一影像。所以光学感测模块10依据上述方式产生复数个影像，接着计算两两影像间的一变化量，举例来说，一第一影像具有一图案，一第二影像包含该图案，该第一影像之该图案之位置与该第二影像之该图案之位置不同，即表示该图案一于该第一影像及该第二影像间产生位移，进而产生一位移变化量。并依据变化量产生一相对位移量讯号，然后转换相对位移量讯号为一相对正交脉波讯号，最后传送相对正交脉波讯号至处理模块12及监控模块 14运算分析及统计分析，进而得到基材的传送速度。请参阅图1及图4，是本发明的一较佳实施例的装置方块图及本发明的一较佳实施例的流程示意图。如图所示，本发明的测量方法是先执行步骤S10，光学感测模块10发射一雷射光源至正在移动的基材表面，基材产生一第一反射光及一第二反射光，光学感测模块10接收从基材反射回来的第一反射光及第二反射光，并依据第一反射光及第二反射光
分别产生一第一影像及一第二影像。其中第一影像及第二影像的形成是由光学感测模块10分别依据对第一反射光及第二反射光的感应程度，产生一第一相对电压值及一第二相对电压值，光学感测模块10再分别转换第一相对电压值及第二相对电压值为复数个第一灰阶值及复数个第二灰阶值，最后该些第一灰阶值构成第一影像，该些第二灰阶值构成第二影像。接着执行步骤S12，光学感测模块10计算出第一影像与第二影像间的变化量，依据变化量得到一相对位移量讯号，并转换该相对位移量讯号为一相对正交脉波讯号。光学感测模块10传送该相对正交脉波讯号至处理模块12。然后执行步骤S14，处理模块12接收相对正交脉波讯号，并利用一程序对相对正交脉波讯号进行逻辑运算及讯号分析，且将经运算分析的相对正交脉波讯号传送至监控模块14。而处理模块12将会储存经运算分析的相对正交脉波讯号。最后执行步骤S16，监控模块14接收经运算分析的相对正交脉波讯号，并统计分析相对正交脉波讯号，得到基材的传送速度讯号。监控模块14将会依据传送速度讯号显示目前基材的传送速度。上述光学感测模块10与处理模块12间利用一串行外围接口 11连接，处理模块12 与监控模块14间利用另一串行周边接口 11连接，以便于讯号传输。请参阅图5及图6，是本发明的另一较佳实施例的装置方块图及本发明的另一较佳实施例的流程示意图。如图所示，承上述实施例，本实施例的装置1更包含一控制模块16 及一驱动模块18。驱动模块18为一伺服马达，连接该卷对卷装置2。控制模块16，电性连接该监控模块14，以控制驱动模块18调变卷对卷装置2的该些滚轮的卷动速度。当完成步骤S16时，监控模块14进行步骤S18判断基材的传送速度是否发生异常？当基材的传送速度是异常时，则执行步骤S20，控制模块16产生一控制讯号至驱动模块18。然后，执行步骤 S22，驱动模块18依据控制讯号调变卷对卷装置2的该些滚轮的卷动速度。由上述可知，本发明提供一种用于测量卷对卷装置的基材的传送速度的装置及其方法，光学感测模块用以侦测基材的传送速度，本发明的光学感测模块具有低成本，可有效降低整体成本。此外，本发明的光学感测模块主要侦测位于卷对卷装置的滚轮上的基材，若光学感测模块侦测设于二滚轮间的基材时，因基材于二滚轮间传送时会产生振动，导致测量基材的传送过程中会产生误差，使测量的准确度降低。而本发明侦测滚轮上的基材将避免上述问题，有效提升整体测量的准确度。综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种测量传送速度的装置，其特征在于，该测量传送速度的装置是用于测量设置于一卷对卷装置的一基材的传送速度，该测量传送速度的装置是包含一光学感测模块，发射一光源至正在移动的该基材表面，并接收从该基材反射回来的一第一反射光及一第二反射光，且依据该第一反射光及该第二反射光分别产生一第一影像及一第二影像，计算该第一影像与该第二影像之间的一变化量，依据该变化量得到一相对位移量讯号，转换该相对位移量讯号为一相对正交脉波讯号； 一处理模块，接收并运算分析该相对正交脉波讯号；以及一监控模块，接收并统计分析已运算分析的该相对正交脉波讯号，得到该基材传送速度。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中该卷对卷装置包含二滚轮，该基材设于该二滚轮上，该光源照射于该滚轮上的该基材。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中该基材为织品、塑料或其它软性材质。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中该光学感测模块包含一雷射二极管，发射该光源，该光源为雷射光源，该雷射二极管为垂直共振腔面射型；一第一透镜，集中该光源至该基材上；一第二透镜，集中该第一反射光及该第二反射光；以及一光传感器，接收该第一反射光及该第二反射光，并分别产生该第一影像及该第二影像，计算该第一影像与该第二影像间的该变化量，依据该变化量得到该相对位移量讯号，转换该相对位移量讯号为该相对正交脉波讯号，传送该相对正交脉波讯号至该处理模块。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，更包含二串行外围接口，分别连接该光学感测模块与该处理模块及该处理模块与该监控模块。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，更包含一控制模块，电性连接该监控模块，并产生一控制讯号，该控制讯号是依据该监控模块所产生的该基材传送速度；及一驱动模块，连接该卷对卷装置，并依据该控制讯号，调变该卷对卷装置的该些滚轮的卷动速度。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，其中该第一影像与该第二影像间的变化量为同一图案在该第一与第二影像的位移变化量。
8.一种测量传送速度的方法，其特征在于，该测量传送速度的方法是用于测量设置于一卷对卷装置的一基材的传送速度，该方法是包含发射一光源至正在移动的该基材表面，并接收从该基材反射回来的一第一反射光及一第二反射光；依据该第一反射光及该第二反射光分别产生一第一影像及一第二影像，计算该第一影像与该第二影像之间的一变化量，依据该变化量得到一相对位移量讯号，转换该相对位移量讯号为一相对正交脉波讯号；运算分析该相对正交脉波讯号；以及统计分析已运算分析的该相对正交脉波讯号，得到该基材传送速度。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中该第一影像的形成是包含感应该第一反射光产生一相对电压值；以及转换该相对电压值为复数个灰阶值，该些灰阶值形成该该第一影像。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中该第二影像的形成是包含 感应该第二反射光产生一相对电压值；以及转换该相对电压值为复数个灰阶值，该些灰阶值形成该该第二影像。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，更包含 当基材的传送速度是异常时，则产生一控制讯号；以及依据该控制讯号调变该卷对卷装置的卷动速度。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，其中该第一影像与该第二影像间的变化量为同一图案在该第一与第二影像的位移变化量。
全文摘要
本发明涉及一种用于测量卷对卷装置的基材的传送速度的装置及其方法，该装置包含一光学感测模块、一处理模块及一监控模块，该方法先由该光学感测模块侦测一基材的一变化量，依据该变化量得到一相对位移量讯号，并转换该相对位移量讯号为一相对正交脉波讯号，且传送至该处理模块进行运算分析，再传送至该监控接口统计分析，最后得到一基材传送速度。本发明的装置主要利用一光学感测模块侦测基材移动的变化量，本发明的该光学感测模块具有低成本，可有效降低整体成本。
文档编号G01P3/36GK102455365SQ20101051895
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月22日 优先权日2010年10月22日
发明者叶光明, 曾健明, 林治中, 蔡政哲 申请人:财团法人金属工业研究发展中心