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KR20190088991A - 변환 스테이션에서의 필름의 정렬 - Google Patents

변환 스테이션에서의 필름의 정렬 Download PDF

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KR20190088991A
KR20190088991A KR1020197015715A KR20197015715A KR20190088991A KR 20190088991 A KR20190088991 A KR 20190088991A KR 1020197015715 A KR1020197015715 A KR 1020197015715A KR 20197015715 A KR20197015715 A KR 20197015715A KR 20190088991 A KR20190088991 A KR 20190088991A
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KR
South Korea
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web
image capturing
conversion
capturing device
imaging
Prior art date
Application number
KR1020197015715A
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English (en)
Inventor
스티븐 피 플뢰더
스티븐 알 브린들
너쌔니얼 에스 로우캠프
토머스 에이치 슐츠
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

변환 스테이션(300)은 웨브(250)의 적어도 일부 부분을 지지하도록 작동가능한 메커니즘(240), 메커니즘(240) 위에 위치된 변환 디바이스 - 변환 디바이스는 변환 디바이스 아래에 위치된 변환 구역(244)을 횡단하도록 작동가능하여 절단 부재를 웨브(250)와 접촉시켜 웨브(250)를 하나 이상의 개별 제품(201A, 202A; 201B, 202B; 201C, 202C)으로 변환함 -; 메커니즘(240) 위에 그리고 변환 디바이스에 인접하게 그러나 변환 구역(244) 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스(260) - 이미지 캡처링 디바이스(260)는 웨브(250)의 표면 평면(270)에 대해 수직이 아닌 이미징 각(271)으로 위치되고, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 웨브(250) 상에 위치된 하나 이상의 특징부가 변환 구역(244) 내에 위치되는 동안 하나 이상의 특징부를 이미징함으로써 이미지 정보(261, 263)를 캡처하도록 작동가능함 -; 및 이미지 정보(261, 263)에 기초하여 변환 구역(244) 내에서 웨브(250)를 정렬시키도록 작동가능한 제어 시스템을 포함한다.

Description

변환 스테이션에서의 필름의 정렬
본 발명은 웨브로부터 필름 제품을 제조하기 위해 사용되는 정렬 및 변환 프로세스를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
다양한 유형의 필름, 예를 들어 투명 폴리에스테르 필름을 제조하기 위한 제조 프로세스는 웨브로 지칭되는 긴 연속 시트로 필름을 제조하는 단계를 수반한다. 웨브 자체는 대체적으로 하나의 방향("웨브 폭(crossweb) 방향")으로 고정된 치수를 갖고 직교하는 방향("웨브 하류(downweb) 방향")으로 미리결정된 또는 부정의(indeterminate) 길이를 갖는 재료이다. 웨브는 필름의 일 표면 또는 양 표면에 적용된, 인쇄된 마킹과 같은 다양한 특징부를 가질 수 있다. 더욱이, 마킹과 같은 하나 이상의 특징부가 필름 내에 매설될 수 있는데, 여기서 특징부는 필름의 표면(들)을 통해 볼 수 있다.
일반적으로, 웨브는 전형적으로 복수의 개별 제품으로 변환된다. 예를 들어, 웨브는 개별 제품을 제공하기 위해 변환 프로세스를 사용하여 웨브로부터 분리될 필름의 일련의 지정된 영역 - 일부 예에서, 지정된 영역은 일정 폭 치수 및 일정 길이 치수를 가짐 - 을 포함할 수 있다. 개별 제품의 예에는 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이를 위한 커버 필름, 또는 휴대 전화과 같은 휴대용 디바이스의 디스플레이 스크린을 위한 커버 시트 또는 층이 포함된다.
본 발명은 대체로 개별 제품이 되도록 지정된 영역 외측의 웨브의 일부분 상에 위치된 기준 마크 또는 다른 마킹보다는 오히려, 개별 제품이 변환된 후의 개별 제품 자체 상에 남아 있을 인쇄된 마크 또는 다른 인쇄물 또는 특징부에 기초하는 변환 스테이션 및 정렬 프로세스를 설명한다. 이러한 접근법은, 정렬이 이제, 제품을 변환하기 전에 정확한 정렬을 이루는 것을 필요하게 하는 바로 그 대상인 동일한 실체(즉, 변환되는 개별 제품 상의 인쇄물 또는 다른 특징부)에 기초한다는 점에서 이점을 제공한다. 이와 같이, 본 명세서에서 설명되는 기술은 웨브의 미사용 부분 상의 기준 마크에 기초하는 변환 스테이션보다 높은 정도의 정렬 정확도를 달성할 수 있다.
일례로서, 본 발명은 변환 스테이션에 관한 것으로서, 변환 스테이션은 제조된 웨브의 적어도 일부 부분을 지지하도록 작동가능한 메커니즘; 메커니즘 위에 위치된 변환 디바이스 - 변환 디바이스는 변환 디바이스 아래에 위치된 변환 구역을 횡단하도록 작동가능하여 절단 부재를 웨브와 접촉시켜 웨브를 하나 이상의 개별 제품으로 변환함 -; 메커니즘 위에 그리고 변환 디바이스에 인접하게 그러나 변환 구역 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스 - 이미지 캡처링 디바이스는 웨브의 표면 평면에 대해 수직이 아닌 이미징 각(imaging angle)으로 위치되고, 이미지 캡처링 디바이스는 웨브 상에 위치된 하나 이상의 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 하나 이상의 특징부를 이미징함으로써 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능함 -; 및 이미지 정보에 기초하여 변환 구역 내에서 웨브를 정렬시키도록 작동가능한 제어 시스템을 포함한다.
다른 예로서, 본 발명은 방법에 관한 것으로서, 본 방법은 일단 개별 제품이 웨브로부터 변환되면 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 남아 있을 웨브의 특징부에 기초하여 변환 스테이션에서의 변환을 위해 제조된 웨브를 정렬시키는 단계 - 웨브를 정렬시키는 단계는 변환 스테이션의 변환 구역 외측에 그리고 웨브에 대한 이미징 각으로 위치되는 이미지 캡처링 디바이스를 사용하여 웨브의 특징부를 이미징하는 단계, 및 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 웨브 상의 특징부를 이미징함으로써 캡처된 이미징 정보에 기초하여 변환 스테이션 내에 웨브를 위치시키는 단계를 포함함 -; 및 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 변환 스테이션을 작동시키는 단계를 포함한다.
추가의 예에서, 본 발명은 시스템에 관한 것으로서, 본 시스템은 제조된 웨브의 적어도 일부 부분을 지지하도록 작동가능한 메커니즘; 프레스 및 적어도 하나의 다이를 포함하는 변환 스테이션 - 프레스 및 적어도 하나의 다이는 메커니즘 위에 그리고 웨브 위에 위치되고, 변환 구역을 횡단하도록 작동가능하여 적어도 하나의 다이를 웨브와 접촉시켜 웨브의 두께 치수를 통해 절단함 -; 메커니즘 위에 그리고 변환 디바이스에 인접하게 그러나 변환 구역 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스 - 이미지 캡처링 디바이스는 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 웨브 상에 위치된 특징부의 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능함 -; 및 프레스 및 이미지 캡처링 디바이스에 결합된 제어/구동 시스템 - 제어/구동 시스템은, 개별 제품으로 변환되도록 지정된 웨브의 영역을 변환 스테이션 내로 이동시키기 위해 웨브를 이송하고, 이미지 캡처링 디바이스로부터 이미징 정보를 수신하고, 이미징 정보에 기초하여 웨브를 적어도 하나의 다이 아래의 위치 내로 및 적어도 하나의 다이가 다이와 웨브 사이의 변환 구역을 횡단하도록 작동되는 경우에 다이가 웨브를 절단하여 웨브 상에 위치된 특징부와 변환된 개별 제품의 에지 사이의 치수가 특정 범위 내에 있는 개별 제품을 제공하도록 하는 위치에 정렬하도록 작동가능함 - 을 포함한다.
본 발명의 하나 이상의 예의 상세 사항이 첨부 도면 및 아래의 설명에 기재된다. 본 개시 내용의 다른 특징, 목적 및 이점은 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구범위로부터 명백할 것이다.
도 1은 변환 제어 시스템이 웨브 재료의 변환을 제어하는 전역 네트워크 환경을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명에서 설명되는 하나 이상의 예에 따른, 웨브를 개별 부품으로 변환하기 위한 예시적인 프로세스 라인의 평면도를 제공하는 블록도이다.
도 3은 본 발명에서 설명되는 하나 이상의 예에 따른, 웨브를 개별 제품으로 변환하기 위한 예시적인 변환 스테이션의 측면도를 제공하는 도면이다.
도 4는 본 발명에서 설명되는 다양한 기술에 따른 하나 이상의 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 명세서에 제공된 도면 및 설명은 본 발명의 방법, 디바이스, 및 시스템의 다양한 예를 도시하고 설명한다. 그러나, 본 발명의 방법, 디바이스, 및 시스템은 본 명세서에 도시되고 설명되는 바와 같은 구체적인 예에 제한되지 않고, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 발명의 방법, 디바이스 및 시스템의 다른 예 및 변형예가 본 출원의 범주 내에 있는 것으로 고려된다.
상기에 언급된 바와 같이, 웨브는 개별 제품을 형성하기 위해 웨브로부터 분리되도록 의도된 개별 제품으로서 지정된 복수의 영역을 포함할 수 있다. 다양한 예에서, 웨브로부터 개별 제품의 분리는 변환 프로세스로 지칭된다. 일부 예에서, 변환 프로세스는 하나 이상의 다이를 포함하는 기계식 프레스 아래에 웨브를 정렬시키는 단계를 포함하는데, 기계식 프레스는 일단 웨브가 다이 또는 다이들 아래에 적절하게 정렬되면 웨브 상으로 하강되도록 작동가능하여, 다이 또는 다이들이 웨브와 접촉하고 웨브의 필름 층을 통해 절단하여 원하는 개별 제품 또는 제품들을 형성하게 한다. 다이 또는 다이들 아래의 웨브의 적절한 정렬은 극히 중요하다. 예를 들어, 일부 웨브는 웨브를 형성하는 필름의 표면 상에 인쇄물을 포함하는데, 여기서 인쇄물은 일단 개별 제품이 웨브로부터 분리(변환)되면 개별 제품의 에지에 대해 적절하게 위치될 필요가 있다. 다이가 웨브 상으로 하강될 때 웨브가 다이 아래에서 오정렬되면, 생성된 개별 제품(들) 상의 인쇄물은 생성된 개별 제품의 에지와 적절하게 정렬되지 않거나 그로부터 부적절하게 이격될 수 있고, 개별 제품이 사용되도록 의도되는 최종 제품에서 그의 의도된 목적에 적합하지 않게 될 수 있다.
변환 프로세스를 수행하기 전에 다이 아래에 웨브를 적절하게 정렬시키는 데 사용되는 종래 기술에서, 일단 개별 제품이 웨브로부터 변환되면 개별 제품의 일부가 되도록 지정된 웨브의 영역 외측의 영역에서 기준 마크 또는 일부 다른 유형의 마킹이 웨브에 적용된다. 이는, 실제 변환 프로세스가 수행되고 있는 경우에 기계식 프레스 및 다이의 이동에 대한 장애물을 생성하는 마크를 위치시키는 데 사용되는 이미징 디바이스 없이 기준 마크(또는 다른 유형의 마킹)의 이미징을 허용한다. 예를 들어, 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 옆에 또는 그 부근에 있는 영역에서 필름의 표면 상에 인쇄된 도트(dot)가, 그 특정 개별 제품을 변환하기 위해 준비하는 경우에 다이 아래의 웨브의 정렬을 위한 기초로서 사용될 수 있다. 다이 아래에서의 웨브의 정렬은 기준 마크 또는 다른 마킹을 이미징하는 것, 및 기준 마크 또는 다른 마킹의 위치에 기초하여 웨브를 정렬시키는 것에 기초한다. 그러나, 필름 자체가 다소 가요성이기 때문에, 필름의 신장 또는 다른 왜곡(또는 다른 이유)은 기준 마크 또는 다른 마크와 연관된 개별 제품의 영역에 대한 기준 마크의 정렬에서의 오차를 초래할 수 있는데, 특히, 이는 정렬을 위한 기초로서 사용되는 마크가 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 외측에 있기 때문이다.
본 발명은 개별 제품이 변환된 후의 개별 제품 자체 상에 남아 있을 인쇄된 마크 또는 다른 인쇄물 또는 특징부에 기초하는 예시적인 변환 스테이션 및 정렬 프로세스를 설명한다. 본 명세서에서 인식되는 바와 같이, 이러한 접근법은, 정렬이 이제, 제품을 변환하기 전에 정확한 정렬을 이루는 것을 필요하게 하는 바로 그 대상인 동일한 실체(즉, 변환되는 개별 제품 상의 인쇄물 또는 다른 특징부)에 기초한다는 점에서 이점을 제공한다. 이와 같이, 본 명세서에서 설명되는 기술은 웨브의 미사용 부분 상의 기준 마크에 기초하는 변환 스테이션보다 높은 정도의 정렬 정확도를 달성할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 정렬을 개별 제품 자체 상에 남아 있을 인쇄물 또는 다른 특징부에 기초하는 경우, 인쇄물 또는 다른 특징부의 이미지를 얻기 위해 그리고 그에 따라서 웨브의 정렬에 관련된 정보를 제공하기 위해 사용되는 시스템은 여전히, 실제 변환 프로세스 동안 기계식 프레스 및 다이에 대한 장애물을 생성하지 않아야 한다. 본 명세서에서 설명되는 예시적인 구현예는, 개별 제품의 변환 후에 개별 제품의 일부로 남아 있을 것이고 변환 프로세스 동안 기계식 프레스 및 다이의 작동을 간섭하지 않는, 웨브의 영역 내의 인쇄물 또는 다른 특징부에 기초하여 정렬을 제공하면서, 기계식 프레스 및 다이 아래에 웨브의 정렬을 제공한다. 다양한 예에서, 웨브 재료는 인쇄 특징부를 웨브의 표면 상에, 또는 인쇄물이 웨브의 일 표면 또는 양 표면으로부터 가시적이도록 제조된 웨브의 층 상에 포함한다.
도 1은 변환 제어 시스템(4)이 웨브 재료의 변환을 제어하는 전역 네트워크 환경(2)을 도시하는 블록도이다. 더 구체적으로, 웨브 제조 플랜트(6A 내지 6N)는 웨브 롤(10)의 형태로 웨브 재료를 생산 및 수송하는 제조 장소를 나타낸다. 웨브 제조 플랜트(6A 내지 6N)는 지리적으로 분포되어 있을 수 있다. 제조된 웨브 재료는 하나의 방향으로 고정된 치수를 갖고 직교 방향으로 미리결정된 또는 부정의 길이를 갖는 임의의 시트형 재료를 포함할 수 있다. 웨브 재료의 예는 금속, 종이, 직물(woven), 부직물(non-woven), 유리, 중합체 필름, 가요성 회로 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 금속은 강철 또는 알루미늄과 같은 재료를 포함할 수 있다. 직물은 일반적으로 다양한 천(fabric)을 포함한다. 부직물은 종이, 여과재, 또는 절연 재료와 같은 재료를 포함한다. 필름은, 예를 들어 라미네이트 및 코팅된 필름을 비롯한 투명 및 불투명 중합체 필름을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "필름"은, 복합 웨브 재료를 형성하는 상이한 재료들의 다수의 층을 포함하는 웨브 재료, 재료에 적용되는 하나 이상의 코팅 또는 웨브 재료와 함께 위치되는 코팅을 갖는 재료, 또는 웨브 재료를 형성하는 재료의 단일 층을 포함하는 층을 포함하는, 임의의 웨브 재료에 광범위하게 적용된다.
많은 응용예에서, 웨브 롤(10)의 웨브 재료는 적용된 코팅을 가질 수 있는데, 코팅은 대체적으로 베이스 웨브 재료의 노출된 표면에 적용된다. 코팅의 예는 접착제, 광학 밀도 코팅, 저 점착력 배면 코팅, 금속화된 코팅, 광학 활성 코팅, 전기 전도성 또는 비전도성 코팅, 또는 이들의 조합을 포함한다. 코팅은 웨브 재료의 적어도 일부분에 적용될 수 있거나, 베이스 웨브 재료의 표면을 완전히 덮을 수 있다. 또한, 웨브 재료는 패턴화되거나 비패턴화될 수 있다.
일부 예에서, 웨브 롤(10)은, 웨브 제조 플랜트(6A 내지 6N) 내에 공동-위치될 수 있거나 상이한 영역 또는 지역 내에 지리적으로 분포될 수 있는 변환 장소(8A 내지 8N)로 운송된다. 변환 장소(8A 내지 8N)("변환 장소(8)")는 각각의 웨브 롤(10)을 하나 이상의 제품으로 변환한다. 구체적으로, 각각의 변환 장소(8)는 주어진 웨브 롤(10)을 위한 웨브를, 제품(12A 내지 12N)으로 지칭되는 다수의 개별 시트, 개별 부품, 또는 다수의 웨브 롤로 물리적으로 절단하는 하나 이상의 프로세스 라인을 포함한다. 일례로서, 변환 장소(8A)는 필름의 웨브 롤(10)을, 휴대용 전화기 디스플레이 또는 컴퓨터 모니터를 위한 커버 시트 또는 층으로서 사용하기 위한 개별 제품으로 변환할 수 있다. 유사하게, 다른 형태의 웨브 재료가 고객(14A 내지 14N)이 의도한 응용에 따라 상이한 형상 및 크기의 제품(12)으로 변환될 수 있다. 각각의 변환 장소(8)는 상이한 유형의 웨브 롤(10)을 수용할 수 있고, 각각의 변환 장소는 변환 장소의 위치 및 고객(14)의 특정 요구에 따라 상이한 제품(12)을 제조할 수 있다.
패턴화된 필름을 개별 부품 또는 개별 제품으로 변환할 때, 최종 부품 자체에 고유한 특징부와 정합하여 부품을 절단하는 것이 종종 요구된다. 개별 제품이 될 최종 부품에 고유한 특징부의 단순한 예는 광학 필름 상의 흑색 라인 또는 일련의 흑색 라인들이다. 다양한 예에서, 최종 제품 상에 남아 있을 흑색 라인의 100 μm로 측정되는 치수 이내로 부품의 에지를 절단하는 것이 요구된다. 기준 마크 및 기준 마크에 기초한 정합에 관련하여 설명되는 이미징 기술과 같은, 정합을 위해 최종 부품의 외부의 특징부를 사용하는 것이 본 기술 분야에서는 통상적이다. 기준 마크의 예는 웨브 재료 상에 또는 그 내에 인쇄되거나 달리 형성될 수 있는 이미지를 포함한다. 일부 예에서, 기준 마크는 웨브 재료 상에 인쇄되거나 그 내에 매설된, 십자선(crosshair) 또는 "X" 형상, 또는 예를 들어 순색상(solid color)을 갖는, 도트, 정사각형, 또는 직사각형(바) 형상일 수 있다. 기준 마크는 기준 마크에 대한 웨브 상의 하나 이상의 특징부의 위치를 결정하기 위해 사용되며, 대체적으로, 웨브로부터 변환될 최종 제품의 특징부인 것으로 의도되지 않는다. 기준 마크들은 종종, 웨브 상의 물리적 위치를 정확하게 위치확인하고 고유하게 식별하기 위해 웨브의 길이 전체에 걸쳐 규칙적인 간격으로 배치된다. 대체적으로, 기준 마크(들)는, 궁극적으로 웨브로부터 변환될 최종 (판매가능한) 제품의 일부가 되지 않을 웨브의 일부분 상에 위치된다. 그러나, 본 명세서에서 인식되는 바와 같이, 최종 제품 외부에 있는 기준 마크와 같은 특징부에 대한 의존은, 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 인쇄된 흑색 라인 또는 라인들과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 제품 상의 관심 대상의 특징부로부터 증가된 거리에 외부 기준 마크가 위치되기 때문에 전체 정렬에서의 오차로 이어질 수 있다. 이러한 증가된 불확실성은 기준 마크가 모든 부품에 대한 관심 대상의 특징부에 정확하게 정합되지 않는 인쇄 프로세스에 의해 야기될 수 있다. 이는 또한, 기준 마크의 위치를 부품 내의 관심 대상의 특징부의 위치로 병진시키는 데 있어서 변환 프레스 또는 레이저 변환 작업에서의 오차에 의해 야기될 수 있다.
따라서, 본 명세서에서 인식되는 바와 같이, 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역(들) 내에서 웨브의 표면 상에 인쇄된 흑색 라인 또는 라인들과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 관심 대상의 특징부에 직접, 변환 프로세스 동안, 부품을 정합하는 것이 유익할 수 있다. 전형적으로, 이미징 카메라는 정합을 목적으로 웨브 상의 특징부를 위치확인하는 데 사용된다. 이러한 특징부가 변환 프로세스에 사용되는 프레스의 활성 펀치 영역(변환 구역) 내에 또한 있는 개별 부품 자체가 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 있기 때문에, 특징부를 이미징하는 데 사용되는 이미지 캡처링 디바이스의 위치설정이 기계적으로 구속된다. 다시 말하면, 웨브에 수직인 각도로 펀치 영역 내의 웨브의 일부분에 있는 웨브 상의 특징부를 이미징하는 것은 대체적으로 실용적이지 않다. 이 때문에, 표준 이미징 디바이스의 경우, 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 포함된 특징부의 전체 이미지에 걸쳐 포커싱할 수 없으므로, 대체적으로 표준 기술을 사용하여 특징부를 정확하게 정합할 수 없다 따라서, 펀치 영역 외측의 추가된 기준 마크를 사용하는 통상의 관행은 결과적으로 정확도 제한을 초래한다.
본 명세서에서 설명되는 예시적인 구현예는 이러한 문제를 극복하기 위해 개별 제품을 웨브로부터 변환하기 위해 변환 프로세스에 사용되는 시스템에 통합될 수 있는 복수의 방법을 제공한다. 제1 예시적인 구현예는 변환 프로세스의 결과로서 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 위치된 특징부를 포함하는 전체 시야에 걸쳐 고도로 정확한 포커스 및 공간 해상도를 제공하기 위해 이미징 카메라를 갖는 정밀 텔레센트릭-샤임플러그(telecentric-Scheimpflug) 렌즈를 사용한다. 제2 예시적인 구현예는 동일한 고도로 정확한 이미징을 달성하기 위해 정밀 이동 제어와 함께 선형 어레이 또는 라인 스캔 카메라를 사용한다. 다양한 예에서, 제1 예시적인 구현예는 개별 제품 또는 제품들이 되도록 지정된 웨브의 영역 내의 특징부를 이미징하는 데 사용되는 이미지 캡처링 디바이스의 명백한 이동 없이 높은 수준의 시스템 처리량을 제공한다. 더욱이, 이러한 예시적인 구현예는 레이저와 같은 다른 변환 방법에 적용가능하다. 이러한 방법은 도 2 및 도 3과 관련하여 추가로 예시되고 설명된다.
도 2는 본 발명과 함께 설명되는 하나 이상의 예시적인 기술에 따른, 웨브를 개별 부품으로 변환하기 위한 예시적인 프로세스 라인(200)의 평면도를 도시하는 블록도이다. 도시된 바와 같이, 프로세스 라인(200)은 웨브(250)를 지지하는 지지 메커니즘(240)을 포함한다. 다양한 예에서, 메커니즘은 하부 플레이트, 또는 웨브(250)의 적어도 일부 부분을 물리적으로 지지하도록 작동가능한 일부 다른 유형의 평면 표면이다. 다양한 예에서, 웨브(250)는, 다양한 예에서, 일 방향으로 고정된 폭 치수(251)를 갖고 직교 방향으로 미리결정된 또는 부정의 길이를 갖는 임의의 시트형 재료일 수 있다. 다양한 예에서, 길이 치수는 폭 치수보다 몇 배나 더 크다. 예시적인 예로서, 웨브는 32인치 범위의 폭 치수를 가질 수 있으며, 여기서 웨브의 길이 치수는 1000미터일 수 있다. 다른 예시적인 예로서, 웨브 재료의 "시트"는 32인치 범위의 폭 치수를 가질 수 있으며, 여기서 웨브 재료의 시트에 대한 길이는 48인치 범위의 길이 치수를 가질 수 있다. 그러나, 이들은 이들 크기가 상당히 가변될 수 있다는 이해가 제공된 예일뿐이다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 예시적인 구현예에서, 웨브(250)는 프로세스 라인(200)을 따라 이송되어 웨브(250)의 부분들을 프로세스 라인(200)을 따른 다양한 위치 내로 그리고 외부로 이동시키도록 작동가능하고, 이는 아래에서 추가로 설명되는 바와 같다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 다양한 예시적인 구현예에서, 웨브(250)는 고정된 폭 치수 및 고정된 종방향 치수를 각각 갖는 재료의 시트를 포함하는데, 시트는 개별 제품으로 변환되도록 지정된 하나 이상의 영역을 포함하고, 개별 시트 단위로 변환 스테이션 내로 공급되고, 그 내에 위치되고, 그로부터 제거되도록 작동가능하다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 예시적인 구현예는, 웨브(250)가 웨브 재료의 연속적인 길이로서 프로세스 라인(200)을 통해 이송되는 경우에, 또는 다양한 구현예에서 개별 시트로서 프로세스 라인(200)에 제공되는 경우에 웨브(250)의 정렬 및 변환을 수행하도록 적용가능하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 웨브(250)는, 화살표(252)로 표시된 바와 같이, 웨브의 길이 치수를 따르는 방향으로 메커니즘(240) 상에서 이송되도록 작동가능하다. 도시된 바와 같이, 웨브(250)의 폭 치수(251)는 웨브(250)의 폭 치수를 따라 서로 인접한 2개의 개별 제품, 일례에서, 개별 제품(201A, 202A)의 레이아웃을 허용하기에 충분하다. 웨브(250)의 폭 치수(251)로 배열될 수 있는 개별 제품의 개수는 하나의 개별 제품에서 복수의 개별 제품으로 달라질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 웨브(250)의 폭 치수(251)에 걸쳐 배열될 수 있는 제품의 개수는 개별 제품의 특정 개수로 제한되지 않으며, 개별 제품의 치수 및 형상(들) 및 폭 치수(251)에 기초하여 달라질 수 있다.
프로세스 라인(200)은 웨브(250)를 메커니즘(240)을 따라 다양한 위치에 위치시키도록 작동가능하다. 도시된 바와 같이, 위치(205A)는 웨브(250)가 웨브(250)의 길이 치수에 대해, 서로 인접한 웨브 영역들을 점유하고 실질적으로 동일한 단부 위치(204A, 204B)를 각각 갖는 제품(201A, 202A)을 포함하는 지점인 제1 위치를 나타낸다. 즉, 위치(205A)에서의 웨브(250)의 영역은 파선(211)에 의해 둘러싸이고 개별 제품으로 변환될 웨브(250)의 영역을 나타내는 개별 제품(201A)에 대한 지정된 영역을 포함한다. 도시된 바와 같이, 위치(205A)에서의 웨브(250)는 파선(212)에 의해 둘러싸이고 다른 개별 제품으로 변환될 웨브(250)의 영역을 나타내는 개별 제품(202A)에 대한 제2 지정된 영역을 포함한다. 개별 제품(201A, 202A)의 변환은 웨브(250)가 파선(211) 및 파선(212)에 의해 형성된 윤곽선을 따라 웨브 재료의 두께 치수를 통해 절단되어 웨브(250)로부터 절단된 개별 제품을 형성하는 경우에 발생할 수 있다. 다양한 예에서, 위치(205A)는, 개별 제품을 위한 지정된 영역의 외측에 위치되지만 개별 제품에 인접한 웨브(250) 상의 영역에 위치된 하나 이상의 기준 마크(216)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 개별 제품(201A)은 파선(211) 내의 그리고 에지(204A) 근처의 일련의 선분으로서 도시된 인쇄 특징부(213)를 포함하고, 개별 제품(202A)은 파선(212) 내의 그리고 에지(204B) 근처에 위치된 일련의 선분으로서 도시된 인쇄 특징부(215)를 포함한다. 다양한 예에서, 인쇄 특징부(213)와 에지(204A) 사이의 치수(206)는 임계 치수이고, 웨브(250)로부터 궁극적으로 변환되어 개별 제품(201A)을 형성하는 제품이 특정 범위 내의 치수(206)를 포함하지 않는 경우, 개별 제품(201A)은 결함있는 것으로 간주될 것이고 그의 의도된 목적을 위해 사용가능하지 않을 것이다. 다양한 예에서, 인쇄 특징부(215)와 에지(204B) 사이의 치수(206)는 임계 치수이고, 웨브(250)로부터 궁극적으로 변환되어 개별 제품(202A)을 형성하는 제품이 특정 범위 내의 치수(206)를 포함하지 않는 경우, 개별 제품(202A)은 결함있는 것으로 간주될 것이고 그의 의도된 목적을 위해 사용가능하지 않을 것이다.
위치(205B)는 프레스(220) 및 다이(221, 222)를 포함하는 프로세스 라인(200)을 따르는 제2 위치를 예시한다. 다양한 예에서, 웨브 프로세싱 시스템의 위치(205B)는 변환 스테이션으로 지칭되는데, 이는 위치(205B)가, 웨브(250)로부터 개별 제품의 실제 변환이 발생하도록 작동가능한 프로세스 라인(200)을 따르는 위치이기 때문이다. 도시된 바와 같이, 위치(205B)에서, 웨브(250)는 개별 제품(201A, 202A)에 대해 설명된 것과 유사한 방식으로 서로 인접하게 위치된 개별 제품(201B, 202B)을 포함한다. 개별 제품(201B)은 프레스(220) 및 다이(221) 아래에 위치되어, 다이(221)에 의해 제공된 절단 패턴이 파선(211) 위에 정렬되도록, 그리고 다이(221)가 웨브(250) 상으로 하강되어 그와 접촉하는 경우에 다이(221)가 웨브(250)의 두께 치수를 통해 절단하여 형상 매칭 파선(211)을 갖는 개별 제품(201B)을 형성하는 방식으로 파선(211)의 윤곽선 형상과 매칭하도록 한다. 유사하게, 개별 제품(202B)은 프레스(220) 및 다이(222) 아래에 위치되어, 다이(222)에 의해 제공된 절단 패턴이 파선(212) 위에 정렬되도록, 그리고 다이(222)가 웨브(250) 상으로 하강되어 그와 접촉하게 되는 경우에 다이(222)가 웨브(250)의 두께 치수를 통해 절단하여 형상 매칭 파선(212)을 갖는 개별 제품(202B)을 형성하는 방식으로 파선(212)의 윤곽선 형상과 매칭하도록 한다.
다양한 예에서, 위치(205B)는, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 특징부가 프레스(220)의 작동 영역 내에 위치되는 경우, 웨브(250)의 제품(202B)의 특징부(215) 및/또는 제품(201B)의 특징부(213)에 대한 이미지 데이터를 생성하는 이미지 캡처링 디바이스(260)를 포함한다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는, 개별 제품(202B)이 되도록 지정된 영역 내에 있는 웨브(250) 상의 인쇄물 또는 마킹과 관련된, 화살표(261)로 표시된, 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능한, 카메라와 같은, 그러나 이로 제한되지 않는, 디바이스를 포함한다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 변환 프로세스를 위해 프레스(220) 아래에서 개별 제품(201B, 202B)의 적절한 위치설정을 허용하기 위해 구동/제어 시스템(210)에 대한 그리고/또는 프레스(220)에 대한 출력으로서 이미지 정보(261)를 제공하도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 메커니즘(240) 위에 그리고 웨브(250) 위에, 그리고 또한 프레스(220)에 수평으로 인접하게 위치되지만, 프레스(220)의 수직 작동 영역(변환 구역) 외측에 위치된다. 다양한 예에서, 프레스(220)의 작동 영역은, 프레스(220)가 웨브(250) 위의 본래 위치(home position)로부터 다이(221, 222)가 웨브(250)와 접촉하게 되는 위치로 이동하는 경우에 프레스(220) 및 다이(221, 222)가 통과하여 이동하는 영역을 포함한다. 이미지 캡처링 디바이스(260)의 위치는 도 2에서 예시된 바와 같이 도시된 위치로 제한되지 않고, 다양한 예에서, 개별 제품(202B)에 인접한 기준 마크(225) 위의 프레스(220)의 측부 상에 위치될 수 있다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 웨브(250)가 화살표(252)로 표시된 방향으로 위치(205B)를 빠져나가도록 작동가능한 프레스(220)의 경계외(outbound) 측부 상에 위치된다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)의 배치에 대한 결정은, 이미지 캡처를 위해 사용될 개별 제품 내의 인쇄물의 위치 및 프레스(220)에 대한 웨브 재료의 적절한 위치의 결정에 기초한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 개별 제품(202B)은 프로세스 라인(200)을 통한 웨브(250)의 이동 방향에 대해 선단(leading) 에지를 추종하는 개별 제품(202B)으로서 지정된 영역의 에지 근처의 인쇄물(215)을 포함한다. 이러한 경우에, 이미지 캡처링 디바이스(260)는, 개별 제품(202B)이 변환을 위해 위치(205B) 내의 적절한 위치에 있는 경우, 이미지 프로세싱 디바이스(260)가 위치되는 프레스(220)의 측부에 인쇄물(215)이 비교적 가까이 있도록 위치(205B)의 경계내(inbound) 측부에서 프레스(220)에 인접하게 배치된다. 그러나, 이미지 캡처링 디바이스(260)의 위치는 상이한 개별 제품들에 대해 사용되는 상이한 인쇄 패턴 또는 특징부를 위해 프레스(220)에 대한 다른 위치에 설정될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같은 이미지 캡처링 디바이스(260)의 위치는 단지 하나의 그러한 위치를 예시한다.
추가로, 위치(205B)의 다양한 예는 단일 이미지 캡처링 디바이스를 포함하는 것으로 제한되지 않으며, 일부 예에서 복수의 이미지 캡처링 디바이스를 포함할 수 있다. 추가의 이미지 캡처링 디바이스(260)의 일례가 도 2의 개별 제품(201B) 및 다이(221)에 인접한 파선 박스에 의해 예시된다. 이미지 캡처링 디바이스(260)에 대해 전술된 것과 유사한 방식으로, 이미지 캡처링 디바이스(260')는, 위치(205B)에 포함되는 경우, 메커니즘(240) 위에 그리고 웨브(250) 위에, 그리고 프레스(220)에 인접하게 위치될 수 있지만, 프레스(220)의 작동 영역 외측에 위치될 수 있다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260')는, 개별 제품(201B)이 되도록 지정된 영역 내에 있는 웨브(250) 상의 인쇄물 또는 다른 특징부와 관련된, 화살표(263)로 표시된, 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능한, 카메라와 같은, 그러나 이로 제한되지 않는, 디바이스를 포함한다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260')는 변환 프로세스를 위해 프레스(220) 아래에서 개별 제품(201B, 202B) 또는 일부 예에서 단지 개별 제품(201B)만의 적절한 위치설정을 허용하기 위해 구동/제어 시스템(210)에 대한 그리고 프레스(220)에 대한 출력으로서 이미지 정보(263)를 제공하도록 작동가능하다. 추가로, 단지 하나의 이미지 프로세싱 디바이스(260)만이 위치(205B)에 포함되는 예에서, 이미지 캡처링 디바이스에 의해 이미징되는 특정 개별 제품 또는 제품들은 도 2에 도시된 바와 같은 예로 제한되지 않는데, 여기서 이미지 캡처링 디바이스(260)는 인쇄물(213)에 기초하여, 인쇄물(215)에 기초하여, 또는 인쇄물(213) 및 인쇄물(215) 둘 모두에 기초하여 이미지 정보를 캡처하도록 위치될 수 있다.
프로세스 라인(200)은 웨브(250)의 폭 치수(251)를 따라 서로 인접한 특정 개수의 개별 제품이 주어진 시간에 위치(205B)에 있는 것으로 제한되지 않으며, 특정 개수의 이미지 캡처링 디바이스가 웨브(250)의 폭 치수(251)를 따라 동시에 위치(205B)에 있는 서로 인접한 그러한 개수의 개별 제품에 대해 위치(205B)에 위치되는 것으로 제한되지 않는다. 일부 예에서, 단지 단일 이미지 캡처링 디바이스(260)만이 위치(205B)에 포함된다. 다른 예에서, 복수의 이미지 캡처링 디바이스가 위치(205B)에 포함된다. 일부 예에서, 위치(205B)로서 위치된 이미지 캡처링 디바이스의 개수는 위치(205B)에서 웨브(250)의 폭 치수(251)를 따라 서로 인접하게 위치된 개별 제품의 개수와 동일한데, 각각의 이미지 캡처링 디바이스는 위치(205B)에서 개별 제품들 중 단 하나의 개별 제품 상의 인쇄물 또는 다른 특징부와 관련된 이미지 정보를 캡처하도록 위치된다. 다양한 예에서, 위치(205B)에 있는 이미지 캡처링 디바이스의 총 개수는 위치(205B)에서 웨브(250)의 폭 치수(251)를 따라 서로 인접한 개별 제품의 총 개수보다 작다.
위치(205B)에서 변환을 위해 위치될 수 있는 웨브(250) 상의 개별 제품들의 배열은 개별 제품들이 서로 인접한 것으로 제한되지 않으며, 예를 들어, 웨브(250)의 종축에 대한 선형 배열과 같은 그러나 이로 제한되지 않는 다른 기하학적 배열일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하나 이상의 이미지 캡처링 디바이스의 배치는 주어진 시간에 웨브(250)로부터 변환되는 개별 제품들의 특정 배열에 기초하여 위치(205B)의 상이한 위치들에서 이루어질 수 있다.
도시된 바와 같이, 위치(205C)는 웨브(250)가 예시적인 개별 제품(201C, 202C)을 포함하는 지점인 프로세스 라인(200)을 따르는 제3 위치를 예시한다. 개별 제품(201C)은 인클로저(enclosure)(231)로서 도시된 형상으로 변환된 (즉, 웨브(250)의 두께 치수를 통해 절단된) 개별 제품을 예시한다. 개별 제품(201C)은 이제 후단(trailing) 에지(204A)로부터의 거리(206)에 존재한 인쇄물(213)을 포함하는데, 거리(206)는 개별 제품(201C)이 위치(205B)에 이전에 위치되었고 프레스(220) 및 다이(221)의 작동에 의해 변환된 경우에 프레스(220) 아래의 개별 제품(201C)의 위치설정의 제어에 의해 결정된다. 유사하게, 개별 제품(202C)은 인클로저(232)로서 도시된 형상으로 변환된 (즉, 웨브(250)의 두께 치수를 통해 절단된) 개별 제품을 예시한다. 개별 제품(202C)은 이제 후단 에지(204B)로부터의 거리(206)에 존재한 인쇄물(215)을 포함하는데, 거리(206)는 개별 제품(201C)이 위치(205B)에 이전에 위치되었고 프레스(220) 및 다이(222)의 작동에 의해 변환된 경우에 프레스(220) 아래의 개별 제품(201C)의 위치설정의 제어에 의해 결정된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 개별 제품(201C, 202C)은 웨브(250)로부터 분리되지만, 여전히 웨브(250)의 그들 각각의 절결부 영역 내측에 존재한다. 따라서, 개별 제품(201C, 202C)은 웨브(250)가 메커니즘(240)을 따라 이동될 때마다 이들 위치를 따라 이송된다. 이제, 그러한 개별 제품(201C, 202C)이 변환되었고, 이들은 위치(205C)에서, 또는 일부 예에서 고객에게 수송하기 위한 검사 및 패키징을 포함한 추가 프로세싱을 위해 개별 제품(201C, 202C)을 분리하도록 작동가능한 그러한 수단에 의해 위치(205C)로부터 하류에 있는 일부 다른 위치에서 웨브(250)로부터 제거되도록 작동가능할 것이라는 것이 이해될 것이다. 다양한 예에서, 위치(205C)는 개별 제품(201C, 202C) 중 하나에 인접하게 웨브(250) 상에 위치된 기준 마크(235)를 포함한다.
작동 시, 제어/구동 시스템(210)은 화살표(252)로 표시된 방향으로 메커니즘(240)을 따라 웨브(250)를 이송하도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 메커니즘(240)은 측부 레일(241A, 241B)을 포함하는 데, 이들은 웨브(250)의 폭 치수(251)에 대한 위치(205B)에서 프레스(220) 아래의 웨브(250)의 측방향 위치설정을 제공하기 위해 웨브(250)의 폭 치수(251)와 실질적으로 동일한 간격으로 메커니즘(240) 위로 상승하는 일 세트의 에지를 제공하도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 제어/구동 시스템(210)에 결합된 하나 이상의 센서(203)를 포함하고, 여기서 제어/구동 시스템(210)은 위치(205B)에서 프레스(220)에 대한 폭 치수(251)를 따르는 웨브(250)의 측방향 위치설정 제어를 제공하도록 작동가능하다. 더욱이, 제어/구동 시스템(210)은 개별 제품(201B, 202B)을 프레스(220) 및 다이(221, 222) 아래에 위치시키기 위하여, 화살표(252)로 표시된 바와 같이, 웨브(250)의 종축을 따라 웨브(250)를 정밀하게 이송하도록 작동가능하여, 프레스(220)가 개별 제품(201B, 202B)을 변환하도록 작동되는 경우에 이들 개별 제품 상의 각각의 인쇄물(213, 215) 사이의 치수(206)가 개별 제품(201B, 202B)이 포함될 것으로 의도되는 최종 제품에 대한 허용가능한 공차 내에 있는 각각의 후단 에지(204A, 204B)로부터의 치수(206)를 갖도록 한다.
다양한 예에서, 변환 스테이션에서의 변환을 위한 하나 이상의 개별 제품의 적절한 정렬은 특정 정렬 프로세스 또는 특정 위치설정 메커니즘으로 제한되지 않는다. 다양한 예에서, 웨브는 화살표(252)로 도시된 방향과 같은 방향으로 변환 스테이션으로 이송되고, 변환 스테이션 아래의 하나 이상의 개별 제품의 적절한 정렬이 달성될 때까지 이송 방향으로 진행한다. 다양한 예에서, 웨브를 변환 스테이션에서의 적절한 정렬을 위한 위치로 이송하기 위해 하나 이상의 상이한 속도가 사용된다. 예를 들어, 하나 이상의 개별 제품을 변환하기 위한 적절한 정렬 위치에 미치지 못하는 위치까지 웨브를 변환 스테이션 내로 이송하기 위해 더 빠른 제1 속도가 사용될 수 있는데, 여기서 변환을 위한 하나 이상의 개별 제품의 최종적인 적절한 정렬을 위해 하나 이상의 더 느린 속도가 이어서 사용된다. 그러한 다중-속도 정렬 기술을 이용하는 다양한 예에서, 하나 이상의 개별 제품의, 본 명세서에서 설명되는 바와 같은, 이미지 스캐닝은 변환 스테이션에서 원하는 그리고 적절한 정렬 위치로 웨브의 이송을 허용하기 위해 하나 이상의 더 느린 속도로 웨브를 이송하는 프로세스에 포함될 수 있다.
다양한 예에서, 웨브는 변환 스테이션 아래의 초기 위치에 이송 및 위치되고, 변환 스테이션에서의 하나 이상의 개별 제품의 최종적인 적절한 정렬은, 변환되는 하나 이상의 개별 제품과 다이 또는 다이들을 적절하게 위치 및 정렬시키도록 변환 스테이션에 위치된 다이 및/또는 프레스를 이동시킴으로써 제공된다. 다양한 예에서, 제어/구동 시스템(210)은 변환 스테이션에 위치된 하나 이상의 개별 제품의 변환을 위한 다이의 적절한 정렬을 제공하기 위해 제어/구동 시스템(210)이 프레스(220) 및/또는 개별 다이(221, 222)의 위치를 조절하게 하도록 작동가능한 하나 이상의 위치설정 메커니즘(도 2에 도시되지 않음)을 포함한다. 다양한 예에서, 프레스(220) 및/또는 개별 다이(221, 222)의 위치설정은 하나 이상의 개별 제품이 변환 스테이션 아래의 초기 위치로 이송된 후에 하나 이상의 개별 제품이 되도록 지정된 영역 내에 위치된 하나 이상의 특징부를 이미징하는 것에 기초한다.
다양한 예에서, 폭 치수 및 폭 치수의 매우 여러 배인 길이를 갖거나, 또는 부정의 길이 치수를 갖는 웨브(250) 대신, 웨브(250)는 웨브가 일련의 개별 시트를 포함하도록 폭 치수 및 미리결정된 길이 치수를 갖는 개별 시트를 포함할 수 있는데, 여기서 각각의 개별 시트는 일단 개별 제품 또는 제품들이 웨브로부터 변환되면 하나 이상의 개별 제품이 되도록 지정된 영역을 갖는다. 다양한 예에서, 시트는 한 번에 하나의 시트씩 변환 스테이션으로 공급될 수 있고, 예를 들어 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 정지부, 크라우더(crowder), 또는 다른 위치설정 메커니즘(도 2에 도시되지 않음)을 사용하여 위치될 수 있다. 다양한 예에서, 개별 시트는 기계적으로, 예를 들어 클램핑 메커니즘에 의해, 또는 예를 들어 웨브에 인가된 진공에 의해, 변환 스테이션에서 제 위치에 보유될 수 있다. 다양한 예에서, 일단 시트가 초기에 변환 스테이션에 위치되면, 변환을 위한 시트의 최종 정렬은 시트를 이동시키는 것, 변환 스테이션에서 프레스 및/또는 다이를 이동시키는 것, 또는 시트를 이동시키는 것과 프레스/다이를 이동시키는 것의 조합에 의해 달성될 수 있다. 시트의 변환이 완료된 후, 현재 변환된 개별 제품 또는 제품들을 갖는 시트는 변환 스테이션으로부터 제거될 수 있고, 이어서 다른 (변환되지 않은) 시트를 변환 스테이션에 위치시키는 프로세스가 반복된다.
다양한 예에서, 위치(205B)에서 개별 제품의 변환 프로세스가 완료되고 프레스(220)가 다이(221, 222)를 웨브(250) 위의 위치로 다시 상승시킨 경우, 제어/구동 시스템(210)은 화살표(252)로 표시된 방향으로 메커니즘(240)을 따라 웨브(250)를 이송하기 시작한다. 웨브(250)가 이송됨에 따라, 위치(205B)에 미리 위치된 변환된 제품은 위치(205B)로부터 위치(205C)를 향해 경계외로 이송된다. 위치(205A)에 있는 다음 개별 제품 또는 제품들은 또한 프레스(220) 아래에 위치시키기 위해 위치(205B)를 향해 경계내로 이송된다. 개별 제품 또는 제품들이 프레스(220) 아래에 위치됨에 따라, 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 개별 제품(202B) 상의 인쇄물(215)과 관련된 이미지 데이터를 캡처한다. 이미지 캡처링 디바이스(260)는 이미지 정보(261)를 제어/구동 시스템(210)에 제공하는데 - 이는 화살표(209)로 표시됨 -, 제어/구동 시스템(210)은, 위치(205B) 내에 있고 다이(212)와 정렬된 개별 제품(202B)의 위치를 최종적으로 승인하는 데 상기 이미지 정보를 사용하도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 일단 개별 제품(202B)이 이미지 캡처링 디바이스(260)에 의해 제공되는 이미지 정보(261)에 기초하여 다이(222) 아래에서 적절하게 정렬되면, 제어/구동 시스템(210)은 웨브(250)를 절단하여 웨브(250)로부터 변환된 개별 제품(202B)을 형성하기 위해 프레스(220)가 작동하여 변환 구역을 횡단하여 다이(222)를 웨브(250)와 접촉시키도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 프레스(220)의 작동은 또한 다이(221)와 동시에 다이(222)를 작동시키고, 따라서 프레스(220)의 작동은 또한 개별 제품(201B)이 웨브(250)로부터 절단되어 웨브(250)로부터 변환된 개별 제품(201B)을 형성하는 결과를 가져온다. 일단 프레스(220)가 개별 제품(201B, 202B) 둘 모두를 변환하였으면, 프레스(220) 및 다이(221, 222)는 웨브(250) 위로 상승되어, 이제 변환된 개별 제품(201B)을 위치(205B)로부터 경계외로 이동시키도록 웨브(250)가 다시 이송되게 하고, 다양한 예에서, 다시 다른 쌍의 개별 제품을 위치(205A)에 미리 위치되게 할 수 있다. 위치(205B)를 떠난 변환된 개별 제품은 웨브(250)와 함께 이송될 수 있고, 어느 시점에, 추가 프로세싱을 위한 개별 제품으로서 웨브(250)로부터 제거될 수 있다.
이미지 캡처링 디바이스(260)로부터의 이미지 정보를 사용하여 위치(205B) 내에서의 그리고 프레스(220) 및 다이(221, 222)에 대한 웨브(250)의 위치설정을 제어함으로써, 프로세스 라인(200)은, 프레스(220) 및 다이(221, 222)에 인접하지만 여전히 프레스(220)를 위한 변환 구역 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스를 이용하면서, 웨브로부터 변환된 후에 실제 개별 제품의 일부가 되도록 지정된 영역 내에서 웨브(250) 상에 위치된 인쇄물(215)과 같은 특징부에 기초하여 개별 제품(201B, 202B)의 정합 및 정렬을 수행하도록 작동가능하다.
이미지 캡처링 디바이스(260) 및 이미지 캡처링 디바이스(260')와 같은 제2 이미지 캡처링 디바이스 둘 모두를 포함하는 다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 개별 제품(202B)으로부터의 변환을 위해 개별 제품(201B)을 개별적으로 정렬시키도록 작동가능할 수 있다. 예를 들어, 프레스(220)는 다이(221) 및 다이(222)를 개별적으로 하강시키도록 작동가능할 수 있어서, 다이(221)가 웨브(250) 상으로 하강되는 경우에 단지 개별 제품(201B)만이 변환되게 할 수 있고, 다이(222)는 상이한 시간에 웨브(250) 상으로 하강되어 단지 개별 제품(202B)만이 그 시간에 변환되게 할 수 있다. 이러한 예시적인 경우에, 웨브(250)는, 그러한 이미지 캡처링 디바이스에 의해 이미징되는 개별 제품이 그 개별 제품을 변환하는 데 사용되는 대응하는 다이 아래에 적절하게 정렬되어 있음을 나타내는 이미징 정보를 이미지 캡처링 디바이스(260, 260') 중 하나가 제공할 때까지 위치(205B)로 이송될 수 있다. 그 시점에, 대응하는 다이는 적절하게 정렬된 개별 제품을 변환하도록 작동될 수 있는 한편, 제2 다이는 본래 위치 또는 상승된 위치에 유지된다. 적절하게 정렬된 개별 제품을 변환한 후, 변환을 수행하는 다이는 웨브(250) 위로 다시 상승된다. 이어서, 프로세스 라인(200)은, 아직 변환되지 않은 개별 제품이 이제 그러한 개별 제품을 변환하기 위해 대응하는 다이 아래에 적절하게 정렬되어 있다는 것을 나타내는 이미징 정보를 아직 변환되지 않은 개별 제품을 이미징하고 있는 이미지 캡처링 디바이스가 제공할 때까지 웨브(250)를 계속 이송할 수 있다. 그 시점에, 대응하는 다이는 적절하게 정렬된 개별 제품을 변환하도록 작동될 수 있는 한편, 제1 다이는 본래 위치 또는 상승된 위치에 유지된다. 일단 대응하는 (제2) 다이가 웨브(250) 위로 다시 상승되면, 프로세스 라인(200)은 위치(205B)로부터 경계외로 변환된 개별 제품 둘 모두를 이송할 수 있다. 이러한 기술을 사용함으로써, 서로 인접한 개별 제품들에 대한 인쇄물들 또는 다른 특징부들 사이의 변형예, 예컨대 인쇄물 변형예는 변환된 개별 제품에 대해 요구되는 치수를 유지하도록 개별 이미지 캡처링 및 개별 변환을 사용함으로써 보상될 수 있다.
위치(205B)에 있는 변환 스테이션의 상기 설명은 기계식 프레스 및 다이의 관점에서 설명되었다. 그러나, 웨브를 변환 스테이션에서 절단하기 위한 대안적인 수단이 고려된다. 예를 들어, 기계식 프레스 및 하나 이상의 다이를 사용하는 대신, 프로세스 라인(200)은 웨브(250)를 개별 제품으로 변환하기 위해 위치(205B)에 위치된 웨브를 절단하는 레이저 광(화살표(224)로 도시됨)을 제공하도록 작동가능한 레이저 디바이스(도 3에 220으로 도시됨)와 같은 그러나 이에 제한되지 않는 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 바와 같이, 용어 "절단 부재"는 기계식 프레스 및 다이(들), 또는 레이저 디바이스 및 레이저 디바이스에 의해 생성되는 레이저 광(레이저 빔)과 같은 그러나 이에 제한되지 않는 임의의 디바이스 및 이러한 디바이스에 의해 생성되는 에너지의 형태일 수 있고, 이들은 개별 제품 또는 제품들을 웨브(250)로부터 변환시키도록 작동가능하다.
전술된 바와 같이, 프로세스 라인(200)은, 치수에 대해 높은 정도의 정확도를 유지하는, 개별 제품의 에지에 대한 인쇄물 또는 다른 특징부에 대한 치수를 갖는 개별 제품을 제공할 수 있다. 다양한 예에서, 전술되고 도 3과 관련하여 추가로 설명된 예시적인 구현예 및 기술을 사용하여, 도 2에 도시된 바와 같은 치수(206)와 같은 치수에 대한 공차는 ± 10 μm의 범위로 달성될 수 있다.
다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 도 1에 대해 도시되고 설명된 변환 장소(8A 내지 8N) 중 하나 이상에 포함된 하나 이상의 프로세스 라인을 포함한다. 그러나, 프로세스 라인(200)의 예는 임의의 특정 프로세스 라인에 또는 임의의 특정 변환 장소에 제한되지 않으며, 본 명세서에서 설명되는 예시적인 구현예 및 기술, 및 그의 임의의 그리고 모든 등가물에 기초하여 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 작동가능한 임의의 프로세스 라인에서 채용될 수 있다.
도 3은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 예에 따른, 웨브(250)를 개별 제품으로 변환하기 위한 예시적인 변환 스테이션(300)의 웨브 폭 방향 뷰(cross-web view)를 제공하는 도면이다. 다양한 예에서, 변환 스테이션(300)은 프로세스 라인(200)에서 위치(205B)로서 예시된 변환 스테이션이지만, 변환 스테이션(300)의 예는 임의의 특정 프로세스 라인으로 제한되지 않는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2의 위치(205B)에 대해 도시된 바와 동일하거나 유사한 요소에 대응하는 변환 스테이션(300)의 요소는 도 3에서 동일한 도면 부호를 유지한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 변환 스테이션(300)은 웨브(250)를 지지하는 메커니즘(240)을 포함한다. 변환 스테이션(300)은 웨브(250)를 적어도 화살표(252)로 표시된 방향으로 이송함으로써 웨브(250)를 프레스(220) 및 다이(221, 222) 아래에 위치시키도록 작동가능하다. 웨브(250)의 다른 방향 이동이 웨브(250)를 프레스(220) 및 다이(221, 222)에 대해 위치시키는 프로세스에서 고려된다. 예를 들어, 프로세스 라인(200)에 대해 전술된 바와 같은 웨브(250)의 측방향 위치설정은 변환 스테이션(300)에서 웨브(250)의 위치설정 내로 통합될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 웨브(250)는 파선(211, 212)에 의해 둘러싸인 영역에 의해 지정된 하나 이상의 개별 제품을 포함한다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 프레스(222) 및 다이(221, 222)에 인접하게 위치되지만, 이미지 캡처링 디바이스의 전체가 프레스(220) 및 다이(221, 222)의, 화살표(244)로 표시된, 변환 구역 외측에 있도록 하는 위치에 위치된다. 다양한 예에서, 변환 구역(244)은, 프레스(220) 및 다이(221, 222) 중 하나 이상의 다이가 도 3에 도시된 바와 같은 본래 위치로부터 다이(221, 222) 중 하나 이상의 다이가 웨브(250)의 치수 두께를 통해 절단하게 하기 위해 다이(221, 222) 중 하나 이상의 다이가 웨브(250)와 접촉하게 되는 위치로 이동하는 경우, 프레스(220) 및 다이(221, 222)에 의해 횡단되는 영역이다.
본 명세서에서 설명되는 기술에 따르면, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 웨브(250)의 표면 평면(270)에 대해 이미징 각(271)으로 위치된다. 이러한 방식으로 이미징하는 경우, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 웨브에 대해 직각(수직)이 아니고, 그에 따라서, 대부분의 이미징 시스템의 경우, 전체 시야에 걸쳐 포커스를 유지하는 것이 가능하지 않다. 예를 들어, 대체적으로 이미징이 이미징 각(271)과 같은 각으로 이루어지는 전통적인 이미징 시스템에 의해서는, 일부 경우에, 이미지의 중심만이 포커스가 맞춰져 있는 한편 상부 및 하부는 둘 모두 흐릿하다. 본 명세서에서 설명되는 다양한 예시적인 구현예에서, 이러한 문제를 극복하기 위해, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 또한, 단일 렌즈에 의한 텔레센트릭 이미징과 함께, 샤임플러그 이미징을 제공하도록 작동가능하다. 이는, 캡처되는 이미지의 전체 필드(field)에 걸쳐 웨브(250)에 대한 이미징 각(271)으로 인쇄 특징부(213, 215)를 이미징하는 동안 포커스 및 공간 해상도 둘 모두가 원하는 정확도로 제어되게 한다. 샤임플러그 이미징은 렌즈(262)에 대해 그리고 도 3의 평면(270)으로 표시된 이미지 평면에 대해 경사진 위치에 있는 도 3에 도시된 이미지 감지 어레이(265)와 같은 이미지 감지 어레이를 구성하는 기술이다. 샤임플러그 이미징을 사용하여, 이미지 캡처링 디바이스(260)는, 파선들(267, 269) 사이의 영역으로 표시된 바와 같이, 이미징되는 전체 필드에 걸쳐 포커싱된 이미지를 제공하도록 작동가능하다. 이러한 기술을 사용하여, 이미지 캡처링 디바이스(260)는, 이미지 캡처링 프로세스 동안 이미지 캡처링 디바이스(260)를 물리적으로 이동시킬 필요 없이, 이미징되는 전체 필드에 걸쳐 고해상도 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능하다.
이미지 캡처링 디바이스(260)는 임의의 특정 유형의 이미지 캡처링 디바이스로 제한되지 않는다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 렌즈(262) 및 이미지 캡처링 디바이스(260) 내의 감지 어레이(265)를 포함하는 카메라로서, 감지 어레이는 렌즈(262)에 대한 이미징 각으로 기울어지도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 렌즈(262)는 텔레센트릭 렌즈이다. 텔레센트릭 렌즈는 렌즈로부터의 모든 거리에서 물체에 대해 동일한 배율을 제공하는 정투영(orthographic projection)을 제공하도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 이미지 감지 어레이(265)는 이미지 캡처링 디바이스(260)가 변환 구역(244) 외측에 위치되게 하는 데 그리고 개별 제품 또는 제품들이 프레스(220) 아래에서의 변환을 위해 정렬되는 경우에 개별 제품 또는 제품들 내에 있도록 지정된 영역에 위치되는 인쇄 특징부(213, 215)를 여전히 이미징하게 하는 데 사용되는 경사진 위치를 보상하기 위해 특정 각으로 조절된다. 다양한 예에서, 샤임플러그 이미징은 렌즈(262)의 초점 거리, 각(271)의 값, 렌즈(262)와 렌즈(262)로부터 웨브(250)가 이미징되고 있는 표면 평면(270)까지의 가시선(line of sight)을 따르는 지점 사이의 거리에 기초하여 전체 시계(field of vision)에 걸쳐 포커스를 달성하기 위해 이미지 감지 어레이(265)에 제공되는 경사의 크기에 대한 계산치를 제공한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 벡터(267)는 이미지 캡처링 디바이스(260)의 렌즈(262)로부터의 거리를 갖는데, 이는 웨브(250)로부터 렌즈(262)까지의 제2 벡터(269)의 거리보다 짧다. 렌즈(262)의 일 측부(벡터(267))로부터 렌즈(262)의 타 측부(벡터(269))까지의 웨브(250)와 렌즈(262) 사이의 거리들의 이러한 차이는 전통적인 이미지 캡처링 디바이스로 이미징하는 경우에 이미지 캡처링 어레이(265)에서 수신된 이미지의 왜곡을 초래할 수 있다. 샤임플러그 이미징 기술에 기초하여 이미지 어레이(265)를 일정 각으로 경사지게 함으로써, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 캡처되는 이미지의 전체 필드에 걸쳐 정확한 이미지 데이터를 제공하도록 작동가능하고, 변환을 위해 파선(211, 212)에 의해 도안된 개별 제품 또는 제품들을 프레스(220) 및 다이(221, 222)에 대해 적절하게 위치시키기 위해 출력 데이터로서 이미징된 정보를 제어/구동 시스템(210)으로 출력할 수 있다.
다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 인쇄 특징부들(213, 215) 중 하나 또는 둘 모두와 관련된 이미지를 캡처하도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 인쇄 특징부(213, 215)는 표면 상의 인쇄물이거나 웨브(250)의 표면에서 가시적이고, 도 2에 도시된 개별 제품(201B, 202B)과 같은 개별 제품 또는 제품들로서 도안된 영역 또는 영역들 내에 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄 특징부(213, 215)는 각각 파선(211, 213)에 의해 지정된 후단 에지로부터의 거리(206)에 위치된다. 이미지 캡처링 디바이스(260)는 웨브(250) 위에, 프레스(220) 및 다이(221, 222)에 인접하게, 그러나 변환 구역(224) 외측에 위치되고, 이미징 각(271)으로 장착된다.
다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 연결부(209)로 표시되는 통신 채널을 통해 제어/구동 시스템(210)으로 이미지 정보의 출력을 제공하도록 작동가능하여, 제어/구동 시스템(210)이 개별 제품을 프레스(220) 및 다이(221, 222) 중 하나 이상의 다이 아래에 적절하게 위치시키기 위해 웨브(250)를 이송하도록 작동가능하게 한다. 일단 웨브(250)가 프레스(220) 아래에 적절하게 위치되면, 프레스(220)는 작동되어 변환 구역(244)을 횡단하는데, 여기서 다이(221, 222) 중 하나 이상은 웨브(250)와 접촉하게 되고, 웨브(250)를 절단하여 인쇄 특징부(213, 215)와 변환되는 개별 제품 또는 제품들의 에지 사이에 적절한 치수(206)를 갖는 하나 이상의 개별 제품을 형성한다. 이미지 캡처링 디바이스(260)에 의해 제공되는 이미징된 정보 및 출력 데이터는 임의의 특정 유형의 정보로 제한되지 않고, 임의의 특정 데이터 형태로 제한되지 않는다. 이미지 정보 및 데이터는 이미지 캡처링 디바이스(260)에 의해 제공되도록 작동가능한 임의의 유형의 정보 또는 데이터를 포함할 수 있는데, 이는 제어/구동 시스템(210)에 의해 수신되고 제어/구동 시스템(210)에 의해 사용되어 프레스(220)에 의한 변환을 위해 웨브(250)를 프레스(220) 및 다이(221, 222)에 대해 정렬시켜 변환 프로세스가 완료된 후에 적절한 치수(206)를 생성할 수 있다.
다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스(260)는 라인 스캔 카메라이고, 이미지 캡처링 디바이스(260)는, 이미징 각(271)을 갖고서, 전술된 것과 유사한 방식으로, 그러나 라인 스캔 카메라가 인쇄 특징부(213, 215)의 이미지를 캡처하게 하는 패턴으로 라인 스캔 카메라가 이동되게 하는 방식으로 장착된다. 다양한 예에서, 라인 스캔 카메라는 일 방향으로 포커싱하도록 작동가능하고, 제2 방향으로 물리적으로 이동되어, 변환 프로세스를 위해 프레스(220) 아래에 웨브(250)를 위치시키기 위한 기초로서 사용되는 인쇄 특징부(213, 215)의 2차원 이미지를 형성한다.
변환 프로세스를 위해 프레스 및 다이(들)를 정렬시키는 데 사용되는 이미지 정보로서 개별 제품이 되도록 지정된 영역 내에 또한 있는 웨브(250) 상에 인쇄된 인쇄 특징부를 사용함으로써, 변환 스테이션은, 치수에 대해 높은 정도의 정확도를 유지하는, 개별 제품의 에지에 대한 인쇄물 또는 다른 특징부에 대한 (치수(206)와 같은 그러나 이에 제한되지 않는) 치수를 갖는 개별 제품을 제공할 수 있다.
다양한 예에서, 변환 스테이션(300)은 도 2의 위치(205B)에 제공된 변환 스테이션이고, 프로세스 라인(200)에 대해 전술된 특징, 기능, 및 능력 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다. 그러나, 변환 스테이션(300)의 예는 임의의 특정 프로세스 라인에 또는 임의의 특정 변환 장소에 제한되지 않으며, 본 명세서에서 설명되는 예시적인 구현예 및 기술, 및 그의 임의의 그리고 모든 등가물에 기초하여 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 작동가능한 임의의 프로세스 라인 또는 프로세스 작업에서 변환 스테이션으로서 채용될 수 있다.
도 4는 본 발명에서 설명되는 다양한 기술에 따른 하나 이상의 예시적인 방법(400)을 도시하는 흐름도이다. 프로세스 라인(200)에 대해 논의되지만, 본 기술은 도 3에 도시된 변환 스테이션(300)에 의해 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 일단 개별 제품이 웨브로부터 변환되면 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 남아 있을 웨브의 특징부에 기초하여 변환 스테이션에서의 변환을 위해 웨브를 정렬시킨다(블록(402)). 다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 변환 스테이션의 변환 구역 외측에 그리고 웨브에 대한 이미징 각으로 위치되는 이미지 캡처링 디바이스를 사용하여 웨브의 특징부를 이미징함으로써 웨브를 정렬시킨다. 다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 이어서, 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 웨브 상의 특징부를 이미징함으로써 캡처된 이미징 정보에 기초하여 변환 스테이션 내에서 웨브를 위치시킨다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스는 웨브 위에 그리고 웨브에 대한 이미징 각으로 변환 스테이션에 인접하게 위치되고, 여기서 이미지 캡처링 디바이스로부터 이미징되는 웨브 상의 특징부까지의 가시선은 웨브의 표면에 대해 90도 미만인 각을 형성한다. 다양한 예에서, 이미지 캡처링 디바이스는 이미지 캡처링 디바이스 내에 포함된 이미지 감지 어레이의 경사각의 조절을 허용하는데, 이미지 감지 어레이는 이미지 캡처링 디바이스의 렌즈에 대한 경사각으로 위치되도록 작동가능하다. 다양한 예에서, 이미지 감지 어레이의 경사각을 조절하는 것은 웨브의 표면에 대한 이미지 캡처링 디바이스의 각을 보상하도록 경사각을 설정하는 것을 포함하여, 경사각으로 설정되는 경우, 이미징되는 웨브 상의 특징부의 각각의 부분이 이미지 캡처링 디바이스의 전체 시계에 걸쳐 포커스가 맞춰지게 한다. 다양한 예에서, 프로세싱 라인(200)은 라인 스캔 카메라를 사용하여 웨브의 특징부를 이미징한다.
다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 웨브의 표면 상의 인쇄물을 이미징함으로써 웨브의 특징부에 기초하여 변환 스테이션에서의 변환을 위해 웨브를 정렬시키고, 이어서 표면 웨브 상에 인쇄물을 이미징함으로써 캡처된 이미징 정보에 기초하여 변환 스테이션 내에 웨브를 위치시킨다. 다양한 예에서, 프로세스 라인(200)은 개별 제품 내에 포함된 특징부와 개별 제품의 에지 사이의 치수가 ± 10 μm의 공차를 갖도록 개별 제품을 웨브로부터 변환시킨다. 다양한 예에서, 프로세스 라인은 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 변환 스테이션을 작동시킨다(블록(404)). 다양한 예에서, 개별 제품을 웨브로부터 변환하기 위한 변환 스테이션의 작동은 프레스 및 하나 이상의 다이를 하강시켜 하나 이상의 다이를 웨브와 접촉시켜 웨브의 두께 치수를 통해 절단하는 것을 포함한다.
본 발명의 기술은 매우 다양한 컴퓨팅 디바이스, 이미지 캡처링 디바이스, 및 이들의 다양한 조합으로 구현될 수 있다. 설명된 유닛, 모듈 또는 컴포넌트 중 임의의 것은 함께 구현될 수 있거나, 또는 별개이지만 상호작동가능한 로직 디바이스로서 개별적으로 구현될 수 있다. 모듈, 디바이스, 또는 유닛으로서 상이한 특징부의 묘사는 상이한 기능적 태양을 강조하고자 한 것이고, 그러한 모듈, 디바이스, 또는 유닛이 별개의 하드웨어, 또는 소프트웨어 컴포넌트에 의해 실현되어야 한다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈, 디바이스, 또는 유닛과 연관된 기능은 별개의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트에 의해 수행되거나, 또는 공통 또는 별개의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트 내에 통합될 수 있다. 본 발명에서 설명된 기술은, 적어도 부분적으로, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 태양의 기술은 하나 이상의 마이크로프로세서, DSP(digital signal processor), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array), 또는 임의의 다른 등가의 집적 또는 개별 논리 회로뿐만 아니라, 프로그래머로 구현되는 그러한 컴포넌트들의 임의의 조합, 그러한 이미지 캡처링 디바이스(260, 261), 제어/구동 시스템(210), 절단 부재를 작동시키거나 그를 제공하는 데 사용되는 시스템 또는 디바이스, 예컨대 컴퓨터 제어식 유압 또는 공압 디바이스 또는 레이저, 또는 다른 디바이스 내에서 구현될 수 있다. 용어 "프로세서", "프로세싱 회로", "제어기" 또는 "제어 모듈"은 대체적으로 전술된 로직 회로 중 임의의 것을, 단독으로 또는 다른 로직 회로와 조합하여, 또는 임의의 다른 등가 회로를, 단독으로 또는 다른 디지털 또는 아날로그 회로와 조합하여, 지칭할 수 있다.
소프트웨어로 구현되는 양태에 대해서, 본 발명에서 설명되는 시스템 및 디바이스에 할당되는 기능의 적어도 일부는 유형인 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), NVRAM(non-volatile random access memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), 플래시 메모리, 자기 매체, 또는 광학 매체 등과 같은, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 명령어로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 비일시적인 것으로 지칭될 수 있다. 서버, 클라이언트 컴퓨팅 디바이스, 또는 임의의 다른 컴퓨팅 디바이스가 또한 용이한 데이터 전송 또는 오프라인 데이터 분석을 가능하게 하도록 더 휴대용인 제거가능 메모리 유형을 포함할 수 있다. 이러한 명령어는 본 발명에서 설명된 기능의 하나 이상의 태양을 지원하도록 실행될 수 있다. 일부 예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 비일시적 매체를 포함한다. 용어 "비일시적"은, 저장 매체가 반송파 또는 전파된 신호로 구현되지 않는 것을 나타낼 수 있다. 소정 예에서, 비일시적 저장 매체는 시간 경과에 따라 변할 수 있는 데이터를 (예컨대, RAM 또는 캐시에) 저장할 수 있다.
하기의 예시적인 실시 형태는 본 발명의 하나 이상의 태양을 설명한다.
실시 형태 1. 변환 스테이션으로서, 제조된 웨브의 적어도 일부 부분을 지지하도록 작동가능한 메커니즘; 메커니즘 위에 위치된 변환 디바이스 - 변환 디바이스는 변환 디바이스 아래에 위치된 변환 구역을 횡단하도록 작동가능하여 절단 부재를 웨브와 접촉시켜 웨브를 하나 이상의 개별 제품으로 변환함 -; 메커니즘 위에 그리고 변환 디바이스에 인접하게 그러나 변환 구역 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스 - 이미지 캡처링 디바이스는 웨브의 표면 평면에 대해 수직이 아닌 이미징 각으로 위치되고, 이미지 캡처링 디바이스는 웨브 상에 위치된 하나 이상의 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 하나 이상의 특징부를 이미징함으로써 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능함 -; 및 이미지 정보에 기초하여 변환 구역 내에서 웨브를 정렬시키도록 작동가능한 제어 시스템을 포함하는, 변환 스테이션.
실시 형태 2. 실시 형태 1에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 경사가능(tiltable) 이미지 감지 어레이를 포함하고, 이미지 감지 어레이는 조절가능한 경사각으로 경사가능하여 이미지 캡처링 디바이스의 전체 시야에 걸쳐 샤임플러그 이미징을 제공하는, 변환 스테이션.
실시 형태 3. 실시 형태 2에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는, 변환 스테이션.
실시 형태 4. 실시 형태 1 또는 실시 형태 2에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는, 변환 스테이션.
실시 형태 5. 실시 형태 1 내지 실시 형태 4 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 라인 스캔 카메라인, 변환 스테이션.
실시 형태 6. 실시 형태 1 내지 실시 형태 5 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 하나 이상의 특징부는 웨브로부터 변환될 개별 제품으로서 지정된 웨브의 영역 내에 위치되는, 변환 스테이션.
실시 형태 7. 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 개별 제품은 휴대용 디바이스의 디스플레이를 덮기 위한 커버 시트 또는 층을 포함하고, 특징부는 웨브의 표면 상에 인쇄된 일련의 흑색 라인들을 포함하고, 일련의 흑색 라인들은 디스플레이를 휴대용 디바이스 외측에서 관찰 시 휴대용 디바이스 내에서 생성된 방출 광을 보이지 않게 차단하도록 작동가능한, 변환 스테이션.
실시 형태 8. 실시 형태 1 내지 실시 형태 7 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 절단 부재는 하나 이상의 기계식 다이를 포함하는, 변환 스테이션.
실시 형태 9. 실시 형태 1 내지 실시 형태 8 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 절단 부재는 레이저 빔을 포함하는, 변환 스테이션.
실시 형태 10. 실시 형태 1 내지 실시 형태 9 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 변환 스테이션은 개별 제품 내에 포함된 특징부와 개별 제품의 에지 사이의 치수가 ± 10 μm의 공차를 갖도록 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 작동가능한, 변환 스테이션.
실시 형태 11. 방법으로서, 일단 개별 제품이 웨브로부터 변환되면 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 남아 있을 웨브의 특징부에 기초하여 변환 스테이션에서의 변환을 위해 제조된 웨브를 정렬시키는 단계 - 웨브를 정렬시키는 단계는 변환 스테이션의 변환 구역 외측에 그리고 웨브에 대한 이미징 각으로 위치되는 이미지 캡처링 디바이스를 사용하여 웨브의 특징부를 이미징하는 단계, 및 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 웨브 상의 특징부를 이미징함으로써 캡처된 이미징 정보에 기초하여 변환 스테이션 내에 웨브를 위치시키는 단계를 포함함 -; 및 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 변환 스테이션을 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시 형태 12. 실시 형태 11에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스를 웨브 위에 그리고 웨브에 대한 이미징 각으로 변환 스테이션에 인접하게 위치시키는 단계를 추가로 포함하고, 이미지 캡처링 디바이스로부터 이미징되는 웨브 상의 특징부까지의 가시선은 웨브의 표면에 대해 90도 미만인 각을 형성하는, 방법.
실시 형태 13. 실시 형태 11 또는 실시 형태 12에 있어서, 웨브의 특징부를 이미징하는 단계는 이미지 캡처링 디바이스 내에 포함된 이미지 감지 어레이의 경사각을 조절하는 단계를 포함하고, 이미지 감지 어레이는 이미지 캡처링 디바이스의 렌즈에 대한 경사각으로 위치되도록 작동가능하고, 이미지 감지 어레이의 경사각을 조절하는 단계는 웨브의 표면에 대한 이미지 캡처링 디바이스의 각을 보상하도록 경사각을 설정하는 단계를 포함하고, 경사각으로 설정되는 경우, 이미징되는 웨브 상의 특징부의 각각의 부분은 이미지 캡처링 디바이스의 전체 시계에 걸쳐 포커스가 맞춰져 있는, 방법.
실시 형태 14. 실시 형태 11 내지 실시 형태 13 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 렌즈는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는, 방법.
실시 형태 15. 실시 형태 11 내지 실시 형태 14 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스를 사용하여 웨브의 특징부를 이미징하는 단계는 라인 스캔 카메라를 사용하여 특징부를 이미징하는 단계를 포함하는, 방법.
실시 형태 16. 실시 형태 11 내지 실시 형태 15 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 변환 스테이션은 개별 제품 내에 포함된 특징부와 개별 제품의 에지 사이의 치수가 ± 10 μm의 공차를 갖도록 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 작동가능한, 방법.
실시 형태 17. 실시 형태 11 내지 실시 형태 16 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 웨브의 특징부에 기초하여 변환 스테이션에서의 변환을 위해 웨브를 정렬시키는 단계는, 웨브의 표면 상의 인쇄물을 이미징하는 단계, 및 표면 웨브 상의 인쇄물을 이미징함으로써 캡처된 이미징 정보에 기초하여 변환 스테이션 내에 웨브를 위치시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시 형태 18. 실시 형태 11 내지 실시 형태 17 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 변환 스테이션을 작동시키는 단계는 프레스 및 하나 이상의 다이를 하강시켜 하나 이상의 다이를 웨브와 접촉시켜 웨브의 두께 치수를 통해 절단하는 단계를 포함하는, 방법.
실시 형태 19. 시스템으로서, 제조된 웨브의 적어도 일부 부분을 지지하도록 작동가능한 메커니즘; 프레스 및 적어도 하나의 다이를 포함하는 변환 스테이션 - 프레스 및 적어도 하나의 다이는 메커니즘 위에 그리고 웨브 위에 위치되고, 변환 구역을 횡단하도록 작동가능하여 적어도 하나의 다이를 웨브와 접촉시켜 웨브의 두께 치수를 통해 절단함 -; 메커니즘 위에 그리고 변환 디바이스에 인접하게 그러나 변환 구역 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스 - 이미지 캡처링 디바이스는 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 웨브 상에 위치된 특징부의 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능함 -; 및 프레스 및 이미지 캡처링 디바이스에 결합된 제어/구동 시스템 - 제어/구동 시스템은, 개별 제품으로 변환되도록 지정된 웨브의 영역을 변환 스테이션 내로 이동시키기 위해 웨브를 이송하고, 이미지 캡처링 디바이스로부터 이미징 정보를 수신하고, 이미징 정보에 기초하여 웨브를 적어도 하나의 다이 아래의 위치 내로 및 적어도 하나의 다이가 다이와 웨브 사이의 변환 구역을 횡단하도록 작동되는 경우에 다이가 웨브를 절단하여 웨브 상에 위치된 특징부와 변환된 개별 제품의 에지 사이의 치수가 특정 범위 내에 있는 개별 제품을 제공하도록 하는 위치에 정렬하도록 작동가능함 - 을 포함하는, 시스템.
실시 형태 20. 실시 형태 19에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 경사가능 이미지 감지 어레이를 포함하고, 이미지 감지 어레이는 조절가능한 경사각으로 경사가능하여 이미지 캡처링 디바이스의 전체 시야에 걸쳐 샤임플러그 이미징을 제공하는, 시스템.
실시 형태 21. 실시 형태 19 또는 실시 형태 20에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 라인 스캔 카메라를 포함하는, 시스템.
실시 형태 22. 실시 형태 19 내지 실시 형태 21 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 특징부는 웨브의 표면 상의 인쇄물을 포함하는 시스템.
실시 형태 23. 실시 형태 19 내지 실시 형태 22 중 어느 한 실시 형태에 있어서, 렌즈는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는, 시스템.
본 발명의 다양한 태양이 기술되었다. 이들 및 다른 태양이 하기 청구범위의 범주 내에 있다.

Claims (23)

  1. 변환 스테이션으로서,
    제조된 웨브의 적어도 일부 부분을 지지하기 위한 메커니즘;
    메커니즘 위에 위치된 변환 디바이스 - 변환 디바이스는 변환 디바이스 아래에 위치된 변환 구역을 횡단하도록 작동가능하여 절단 부재를 웨브와 접촉시켜 웨브를 하나 이상의 개별 제품으로 변환함 -;
    메커니즘 위에 그리고 변환 디바이스에 인접하게 그러나 변환 구역 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스 - 이미지 캡처링 디바이스는 웨브의 표면 평면에 대해 수직이 아닌 이미징 각(imaging angle)으로 위치되고, 이미지 캡처링 디바이스는 웨브 상에 위치된 하나 이상의 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 하나 이상의 특징부를 이미징함으로써 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능함 -; 및
    이미지 정보에 기초하여 변환 구역 내에서 웨브를 정렬시키도록 작동가능한 제어 시스템을 포함하는, 변환 스테이션.
  2. 제1항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 경사가능(tiltable) 이미지 감지 어레이를 포함하고, 이미지 감지 어레이는 조절가능한 경사각으로 경사가능하여 이미지 캡처링 디바이스의 전체 시야에 걸쳐 샤임플러그(Scheimpflug) 이미징을 제공하는, 변환 스테이션.
  3. 제2항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 텔레센트릭(telecentric) 렌즈를 포함하는, 변환 스테이션.
  4. 제1항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는, 변환 스테이션.
  5. 제1항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 라인 스캔 카메라인, 변환 스테이션.
  6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 특징부는 웨브로부터 변환될 개별 제품으로서 지정된 웨브의 영역 내에 위치되는, 변환 스테이션.
  7. 제6항에 있어서, 개별 제품은 휴대용 디바이스의 디스플레이를 덮기 위한 커버 시트 또는 층을 포함하고, 특징부는 웨브의 표면 상에 인쇄된 일련의 흑색 라인들을 포함하고, 일련의 흑색 라인들은 디스플레이를 휴대용 디바이스 외측에서 관찰 시 휴대용 디바이스 내에서 생성된 방출 광을 보이지 않게 차단하도록 작동가능한, 변환 스테이션.
  8. 제1항에 있어서, 절단 부재는 하나 이상의 기계식 다이를 포함하는, 변환 스테이션.
  9. 제1항에 있어서, 절단 부재는 레이저 빔을 포함하는, 변환 스테이션.
  10. 제1항에 있어서, 변환 스테이션은 개별 제품 내에 포함된 특징부와 개별 제품의 에지 사이의 치수가 ± 10 μm의 공차를 갖도록 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 작동가능한, 변환 스테이션.
  11. 방법으로서,
    일단 개별 제품이 웨브로부터 변환되면 개별 제품이 되도록 지정된 웨브의 영역 내에 남아 있을 웨브의 특징부에 기초하여 변환 스테이션에서의 변환을 위해 제조된 웨브를 정렬시키는 단계 -
    웨브를 정렬시키는 단계는 변환 스테이션의 변환 구역 외측에 그리고 웨브에 대한 이미징 각으로 위치되는 이미지 캡처링 디바이스를 사용하여 웨브의 특징부를 이미징하는 단계, 및 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 웨브 상의 특징부를 이미징함으로써 캡처된 이미징 정보에 기초하여 변환 스테이션 내에 웨브를 위치시키는 단계를 포함함 -; 및
    개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 변환 스테이션을 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    이미지 캡처링 디바이스를 웨브 위에 그리고 웨브에 대한 이미징 각으로 변환 스테이션에 인접하게 위치시키는 단계를 추가로 포함하고, 이미지 캡처링 디바이스로부터 이미징되는 웨브 상의 특징부까지의 가시선(line of sight)은 웨브의 표면에 대해 90도 미만인 각을 형성하는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 웨브의 특징부를 이미징하는 단계는
    이미지 캡처링 디바이스 내에 포함된 이미지 감지 어레이의 경사각을 조절하는 단계를 포함하고, 이미지 감지 어레이는 이미지 캡처링 디바이스의 렌즈에 대한 경사각으로 위치되도록 작동가능하고, 이미지 감지 어레이의 경사각을 조절하는 단계는 웨브의 표면에 대한 이미지 캡처링 디바이스의 각을 보상하도록 경사각을 설정하는 단계를 포함하고, 경사각으로 설정되는 경우, 이미징되는 웨브 상의 특징부의 각각의 부분은 이미지 캡처링 디바이스의 전체 시계(field of vision)에 걸쳐 포커스가 맞춰져 있는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 렌즈는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는, 방법.
  15. 제11항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스를 사용하여 웨브의 특징부를 이미징하는 단계는 라인 스캔 카메라를 사용하여 특징부를 이미징하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제11항에 있어서, 변환 스테이션은 개별 제품 내에 포함된 특징부와 개별 제품의 에지 사이의 치수가 ± 10 μm의 공차를 갖도록 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 작동가능한, 방법.
  17. 제11항에 있어서, 웨브의 특징부에 기초하여 변환 스테이션에서의 변환을 위해 웨브를 정렬시키는 단계는,
    웨브의 표면 상의 인쇄물을 이미징하는 단계, 및
    표면 웨브 상의 인쇄물을 이미징함으로써 캡처된 이미징 정보에 기초하여 변환 스테이션 내에 웨브를 위치시키는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제11항에 있어서, 개별 제품을 웨브로부터 변환하도록 변환 스테이션을 작동시키는 단계는 프레스 및 하나 이상의 다이를 하강시켜 하나 이상의 다이를 웨브와 접촉시켜 웨브의 두께 치수를 통해 절단하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 시스템으로서,
    제조된 웨브의 적어도 일부 부분을 지지하도록 작동가능한 메커니즘;
    프레스 및 적어도 하나의 다이를 포함하는 변환 스테이션 - 프레스 및 적어도 하나의 다이는 메커니즘 위에 그리고 웨브 위에 위치되고, 변환 구역을 횡단하도록 작동가능하여 적어도 하나의 다이를 웨브와 접촉시켜 웨브의 두께 치수를 통해 절단함 -;
    메커니즘 위에 그리고 변환 디바이스에 인접하게 그러나 변환 구역 외측에 위치된 이미지 캡처링 디바이스 - 이미지 캡처링 디바이스는 특징부가 변환 구역 내에 위치되는 동안 웨브 상에 위치된 특징부의 이미지 정보를 캡처하도록 작동가능함 -; 및
    프레스 및 이미지 캡처링 디바이스에 결합된 제어/구동 시스템 - 제어/구동 시스템은, 개별 제품으로 변환되도록 지정된 웨브의 영역을 변환 스테이션 내로 이동시키기 위해 웨브를 이송하고, 이미지 캡처링 디바이스로부터 이미징 정보를 수신하고, 이미징 정보에 기초하여 웨브를 적어도 하나의 다이 아래의 위치 내로 및 적어도 하나의 다이가 다이와 웨브 사이의 변환 구역을 횡단하도록 작동되는 경우에 다이가 웨브를 절단하여 웨브 상에 위치된 특징부와 변환된 개별 제품의 에지 사이의 치수가 특정 범위 내에 있는 개별 제품을 제공하도록 하는 위치에 정렬하도록 작동가능함 - 을 포함하는, 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 경사가능 이미지 감지 어레이를 포함하고, 이미지 감지 어레이는 조절가능한 경사각으로 경사가능하여 이미지 캡처링 디바이스의 전체 시야에 걸쳐 샤임플러그 이미징을 제공하는, 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 라인 스캔 카메라를 포함하는, 시스템.
  22. 제19항에 있어서, 특징부는 웨브의 표면 상의 인쇄물을 포함하는 시스템.
  23. 제17항에 있어서, 이미지 캡처링 디바이스는 텔레센트릭 렌즈를 포함하는, 시스템.
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