專利名稱：用于測量卷對卷裝置的基材的傳送速度的裝置及其方法
技術領域：
本發明是有關于一種測量傳送速度的裝置及其方法，尤指一種用于測量卷對卷裝置的軟性基材的傳送速度的裝置及其方法。
背景技術：
目前卷對卷裝置已成為軟性電子生產制程的首選。所謂卷對卷裝置是指采用以滾輪傳輸為架構進行軟性基材收放、輸送及輔助加工等相關制程。卷對卷裝置使用滾輪來控制軟性基材的移動，并維持穩定的傳輸速度，以進行精密加工作業。在卷對卷裝置的傳動系統中需安裝傳感器，以進行傳動時各項參數控制。現有的卷對卷裝置的軟性基材的傳送速度量測是經由滾輪與軟性基材的磨擦旋轉，再藉由伺服馬達的編碼器計算馬達的轉動速度與其轉動圈數，間接可得到軟性基材的傳送速度，但常因為滾輪與軟性基材之間發生滑差現象、包覆在收卷材料里面的制程結構會影響卷料真圓度、收放料的卷徑隨著材料多寡不斷在改變等，導致軟性基材產生皺折或折迭現象，并造成軟性基材于傳送過程中的傳送速度不斷地改變，因此無法量測到軟性基材真正的傳送速度值。而目前有許多測量移動物的移動速度的裝置及方法，該些裝置及方法不但復雜度高且量測條件嚴苛，重要的是尚無測量軟性基材的傳送速度的裝置及方法，導致目前仍須使用價值昂貴的都卜勒速度傳感器做量測。有鑒于上述問題，本發明提供一種低成本的測量裝置及方法，本發明主要透過低成本的光學感測模塊進行軟性基材速度量測。
發明內容
本發明的目的，是在于提供一種用于測量卷對卷裝置的基材的傳送速度的裝置及其方法，其主要應用一般光學感測模塊作為本發明的該光學感測模塊，用以偵測基材的傳送速度，該光學感測模塊具有低成本，可有效降低整體成本。本發明的目的，是在于提供一種用于測量卷對卷裝置的基材傳送速度的裝置及其方法，該光學感測模塊可偵測一卷對卷裝置的一滾輪上的該基材，可避免該基材于滾動過程中產生振動，有效提升測量時的準確度。為了達到上述的目的，本發明是一種測量傳送速度的裝置，該測量傳送速度的裝置是用于測量設置于一卷對卷裝置的一基材的傳送速度，該測量傳送速度的裝置是包含一光學感測模塊，發射一光源至正在移動的該基材表面，并接收從該基材反射回來的一第一反射光及一第二反射光，且依據該第一反射光及該第二反射光分別產生一第一影像及一第二影像，計算該第一影像與該第二影像之間的一變化量，依據該變化量得到一相對位移量訊號，轉換該相對位移量訊號為一相對正交脈波訊號；一處理模塊，接收并運算分析該相對正交脈波訊號；以及一監控模塊，接收并統計分析已運算分析的該相對正交脈波訊號，得到該基材傳送速度。本發明中，其中該卷對卷裝置包含二滾輪，該基材設于該二滾輪上，該光源照射于該滾輪上的該基材。本發明中，其中該基材為織品、塑料或其它軟性材質。本發明中，其中該光學感測模塊包含一雷射二極管，發射該光源，該光源為雷射光源，該雷射二極管為垂直共振腔面射型；一第一透鏡，集中該光源至該基材上；一第二透鏡，集中該第一反射光及該第二反射光；以及一光傳感器，接收該第一反射光及該第二反射光，并分別產生該第一影像及該第二影像，計算該第一影像與該第二影像間的該變化量，依據該變化量得到該相對位移量訊號，轉換該相對位移量訊號為該相對正交脈波訊號，傳送該相對正交脈波訊號至該處理模塊。本發明中，更包含二串行外圍接口，分別連接該光學感測模塊與該處理模塊及該處理模塊與該監控模塊。本發明中，更包含一控制模塊，電性連接該監控模塊，并產生一控制訊號，該控制訊號是依據該監控模塊所產生的該基材傳送速度；及一驅動模塊，連接該卷對卷裝置，并依據該控制訊號，調變該卷對卷裝置的該些滾輪的卷動速度。本發明中，其中該第一影像與該第二影像間的變化量為同一圖案在該第一與第二影像的位移變化量。一種測量傳送速度的方法，該測量傳送速度的方法是用于測量設置于一卷對卷裝置的一基材的傳送速度，該方法是包含發射一光源至正在移動的該基材表面，并接收從該基材反射回來的一第一反射光及一第二反射光；依據該第一反射光及該第二反射光分別產生一第一影像及一第二影像，計算該第一影像與該第二影像之間的一變化量，依據該變化量得到一相對位移量訊號，轉換該相對位移量訊號為一相對正交脈波訊號；運算分析該相對正交脈波訊號；以及統計分析已運算分析的該相對正交脈波訊號，得到該基材傳送速度。本發明中，其中該第一影像的形成是包含感應該第一反射光產生一相對電壓值；以及轉換該相對電壓值為復數個灰階值，該些灰階值形成該該第一影像。本發明中，其中該第二影像的形成是包含感應該第二反射光產生一相對電壓值；以及轉換該相對電壓值為復數個灰階值，該些灰階值形成該該第二影像。本發明中，更包含
當基材的傳送速度是異常時，則產生一控制訊號；以及依據該控制訊號調變該卷對卷裝置的卷動速度。本發明中，其中該第一影像與該第二影像間的變化量為同一圖案在該第一與第二影像的位移變化量。本發明具有的有益效果本發明所述的一種用于測量卷對卷裝置的基材的傳送速度的裝置及其方法，光學感測模塊用以偵測基材的傳送速度，本發明的光學感測模塊具有低成本，可有效降低整體成本。此外，本發明的光學感測模塊主要偵測位于卷對卷裝置的滾輪上的基材，若光學感測模塊偵測設于二滾輪間的基材時，因基材于二滾輪間傳送時會產生振動，導致測量基材的傳送過程中會產生誤差，使測量的準確度降低。而本發明偵測滾輪上的基材將避免上述問題，有效提升整體測量的準確度。
圖1是本發明的一較佳實施例的裝置方塊圖；圖2是本發明的一較佳實施例的卷對卷裝置示意圖；圖3是本發明的一較佳實施例的光學感測模塊偵測基材的示意圖；圖4是本發明的一較佳實施例的流程示意圖；圖5是本發明的另一較佳實施例的裝置方塊圖；以及圖6是本發明的另一較佳實施例的流程示意圖。圖號對照說明1 裝置10 光學感測模塊101雷射二極管1011光源1013反射光103第一透鏡105第二透鏡107光傳感器11 串行外圍接口 12 處理模塊14 監控模塊16 控制模塊18 驅動模塊2 卷對卷裝置21 基材23 滾輪S10_S22 步驟
具體實施例方式為使對本發明的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下請參閱圖1，是本發明的一較佳實施例的裝置方塊圖。如圖所示，本實施例提供一種用于測量卷對卷裝置的基材的傳送速度的裝置1，裝置1主要用于測量一軟性基材于一卷對卷裝置2的傳送速度。請一并參閱圖2，是本發明的一較佳實施例的卷對卷裝置示意圖。如圖所示，卷對卷裝置2是包含二滾輪23，基材21設于二滾輪23之間，其中基材21為織品、塑料或其它軟性材質。復參閱圖1，本發明的裝置1是包含一光學感測模塊10、一處理模塊12及一監控模塊14。請一并參閱圖3，是本發明的一較佳實施例的光學感測模塊偵測基材的示意圖。如圖所示，光學感測模塊10包含一雷射二極管101、一第一透鏡103、一第二透鏡105及一光傳感器107。光學感測模塊10的雷射二極管101發射一雷射光源1011，雷射光源1011經第一透鏡103集中至基材21上，雷射光源1011可照射于滾輪23上的基材21，如此測量的準確度較佳。若雷射光源1011照射于二滾輪23間的基材21時，因基材21于二滾輪23間傳送時會產生振動，導致測量基材21傳送過程中會產生誤差，進而使測量的準確度降低。當雷射二極管101的雷射光源1011照射于基材21時，基材21產生一反射光1013， 反射光1013透過第二透鏡105集中，光傳感器107接收經集中的反射光1013，光傳感器107 是依據對反射光1013的感應程度產生一相對電壓值，并轉換相對電壓值為復數個灰階值， 該些灰階值構成一影像。所以光學感測模塊10依據上述方式產生復數個影像，接著計算兩兩影像間的一變化量，舉例來說，一第一影像具有一圖案，一第二影像包含該圖案，該第一影像之該圖案之位置與該第二影像之該圖案之位置不同，即表示該圖案一于該第一影像及該第二影像間產生位移，進而產生一位移變化量。并依據變化量產生一相對位移量訊號，然后轉換相對位移量訊號為一相對正交脈波訊號，最后傳送相對正交脈波訊號至處理模塊12及監控模塊 14運算分析及統計分析，進而得到基材的傳送速度。請參閱圖1及圖4，是本發明的一較佳實施例的裝置方塊圖及本發明的一較佳實施例的流程示意圖。如圖所示，本發明的測量方法是先執行步驟S10，光學感測模塊10發射一雷射光源至正在移動的基材表面，基材產生一第一反射光及一第二反射光，光學感測模塊10接收從基材反射回來的第一反射光及第二反射光，并依據第一反射光及第二反射光
分別產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學感測模塊10分別依據對第一反射光及第二反射光的感應程度，產生一第一相對電壓值及一第二相對電壓值，光學感測模塊10再分別轉換第一相對電壓值及第二相對電壓值為復數個第一灰階值及復數個第二灰階值，最后該些第一灰階值構成第一影像，該些第二灰階值構成第二影像。接著執行步驟S12，光學感測模塊10計算出第一影像與第二影像間的變化量，依據變化量得到一相對位移量訊號，并轉換該相對位移量訊號為一相對正交脈波訊號。光學感測模塊10傳送該相對正交脈波訊號至處理模塊12。然后執行步驟S14，處理模塊12接收相對正交脈波訊號，并利用一程序對相對正交脈波訊號進行邏輯運算及訊號分析，且將經運算分析的相對正交脈波訊號傳送至監控模塊14。而處理模塊12將會儲存經運算分析的相對正交脈波訊號。最后執行步驟S16，監控模塊14接收經運算分析的相對正交脈波訊號，并統計分析相對正交脈波訊號，得到基材的傳送速度訊號。監控模塊14將會依據傳送速度訊號顯示目前基材的傳送速度。上述光學感測模塊10與處理模塊12間利用一串行外圍接口 11連接，處理模塊12 與監控模塊14間利用另一串行周邊接口 11連接，以便于訊號傳輸。請參閱圖5及圖6，是本發明的另一較佳實施例的裝置方塊圖及本發明的另一較佳實施例的流程示意圖。如圖所示，承上述實施例，本實施例的裝置1更包含一控制模塊16 及一驅動模塊18。驅動模塊18為一伺服馬達，連接該卷對卷裝置2。控制模塊16，電性連接該監控模塊14，以控制驅動模塊18調變卷對卷裝置2的該些滾輪的卷動速度。當完成步驟S16時，監控模塊14進行步驟S18判斷基材的傳送速度是否發生異常？當基材的傳送速度是異常時，則執行步驟S20，控制模塊16產生一控制訊號至驅動模塊18。然后，執行步驟 S22，驅動模塊18依據控制訊號調變卷對卷裝置2的該些滾輪的卷動速度。由上述可知，本發明提供一種用于測量卷對卷裝置的基材的傳送速度的裝置及其方法，光學感測模塊用以偵測基材的傳送速度，本發明的光學感測模塊具有低成本，可有效降低整體成本。此外，本發明的光學感測模塊主要偵測位于卷對卷裝置的滾輪上的基材，若光學感測模塊偵測設于二滾輪間的基材時，因基材于二滾輪間傳送時會產生振動，導致測量基材的傳送過程中會產生誤差，使測量的準確度降低。而本發明偵測滾輪上的基材將避免上述問題，有效提升整體測量的準確度。綜上所述，僅為本發明的一較佳實施例而已，并非用來限定本發明實施的范圍，凡依本發明權利要求范圍所述的形狀、構造、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本發明的權利要求范圍內。
權利要求
1.一種測量傳送速度的裝置，其特征在于，該測量傳送速度的裝置是用于測量設置于一卷對卷裝置的一基材的傳送速度，該測量傳送速度的裝置是包含一光學感測模塊，發射一光源至正在移動的該基材表面，并接收從該基材反射回來的一第一反射光及一第二反射光，且依據該第一反射光及該第二反射光分別產生一第一影像及一第二影像，計算該第一影像與該第二影像之間的一變化量，依據該變化量得到一相對位移量訊號，轉換該相對位移量訊號為一相對正交脈波訊號； 一處理模塊，接收并運算分析該相對正交脈波訊號；以及一監控模塊，接收并統計分析已運算分析的該相對正交脈波訊號，得到該基材傳送速度。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該卷對卷裝置包含二滾輪，該基材設于該二滾輪上，該光源照射于該滾輪上的該基材。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該基材為織品、塑料或其它軟性材質。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該光學感測模塊包含一雷射二極管，發射該光源，該光源為雷射光源，該雷射二極管為垂直共振腔面射型；一第一透鏡，集中該光源至該基材上；一第二透鏡，集中該第一反射光及該第二反射光；以及一光傳感器，接收該第一反射光及該第二反射光，并分別產生該第一影像及該第二影像，計算該第一影像與該第二影像間的該變化量，依據該變化量得到該相對位移量訊號，轉換該相對位移量訊號為該相對正交脈波訊號，傳送該相對正交脈波訊號至該處理模塊。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，更包含二串行外圍接口，分別連接該光學感測模塊與該處理模塊及該處理模塊與該監控模塊。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，更包含一控制模塊，電性連接該監控模塊，并產生一控制訊號，該控制訊號是依據該監控模塊所產生的該基材傳送速度；及一驅動模塊，連接該卷對卷裝置，并依據該控制訊號，調變該卷對卷裝置的該些滾輪的卷動速度。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，其中該第一影像與該第二影像間的變化量為同一圖案在該第一與第二影像的位移變化量。
8.一種測量傳送速度的方法，其特征在于，該測量傳送速度的方法是用于測量設置于一卷對卷裝置的一基材的傳送速度，該方法是包含發射一光源至正在移動的該基材表面，并接收從該基材反射回來的一第一反射光及一第二反射光；依據該第一反射光及該第二反射光分別產生一第一影像及一第二影像，計算該第一影像與該第二影像之間的一變化量，依據該變化量得到一相對位移量訊號，轉換該相對位移量訊號為一相對正交脈波訊號；運算分析該相對正交脈波訊號；以及統計分析已運算分析的該相對正交脈波訊號，得到該基材傳送速度。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，其中該第一影像的形成是包含感應該第一反射光產生一相對電壓值；以及轉換該相對電壓值為復數個灰階值，該些灰階值形成該該第一影像。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，其中該第二影像的形成是包含 感應該第二反射光產生一相對電壓值；以及轉換該相對電壓值為復數個灰階值，該些灰階值形成該該第二影像。
11.如權利要求8所述的方法，其特征在于，更包含 當基材的傳送速度是異常時，則產生一控制訊號；以及依據該控制訊號調變該卷對卷裝置的卷動速度。
12.如權利要求8所述的方法，其特征在于，其中該第一影像與該第二影像間的變化量為同一圖案在該第一與第二影像的位移變化量。
全文摘要
本發明涉及一種用于測量卷對卷裝置的基材的傳送速度的裝置及其方法，該裝置包含一光學感測模塊、一處理模塊及一監控模塊，該方法先由該光學感測模塊偵測一基材的一變化量，依據該變化量得到一相對位移量訊號，并轉換該相對位移量訊號為一相對正交脈波訊號，且傳送至該處理模塊進行運算分析，再傳送至該監控接口統計分析，最后得到一基材傳送速度。本發明的裝置主要利用一光學感測模塊偵測基材移動的變化量，本發明的該光學感測模塊具有低成本，可有效降低整體成本。
文檔編號G01P3/36GK102455365SQ20101051895
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者葉光明, 曾健明, 林治中, 蔡政哲 申請人:財團法人金屬工業研究發展中心