TW561096B - Method for applying a liquid polymer to a substrate and apparatus for applying a polymer to a substrate - Google Patents
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Description
561096 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明關於量測及控制彈性體及黏著劑施加至一基板之方 法及裝置。 發明背景 在液態橡膠或黏著劑施加至一基板之產品製造中，例如輪 胎工業，黏著劑使用於織物補強以形成輪胎之補強元件，例 如機架褶件、皮帶或chafer(摩擦件），且液態橡膠或黏著劑 在浸泡製程中常常施加至基板。在先前技藝中，利用輪胎製 造以便說明之目的，一織物持續經過織物浸液單元，該單元 含有一或多個盤子，且盤子可容納液態橡膠或黏著劑，例如 1995年4月18曰發表之U.S.第5,407,701號專利所揭示，其 為本案說，書所參考列舉者。如圖2所示，浸液單元包括相 關之真空單元，其用以移除來自織物過多之液態橡膠或黏著 劑，並使織物備便置入乾燥烤箱。 人為檢查可提供浸泡操作之品質管制，其藉由物理測試以 判定在浸泡過程中液態橡膠或黏著劑之攝取量。一測試是比 較織物卷在經過織物浸液單元前後之重量差異，另一測試是 化學溶解織物以決定黏著劑之總量。先前技藝之檢查方法需 要許多人工，非及時的，耗時間且成本昂責。 三十多年來吾人欲使浸泡基板之檢查自動化，此一企圖運 用了 一微波感應器。雖然該裝置明顯的用於其欲達成之目 的，惟微波感應器須靠近所偵測之基板，且第一次接觸將破 壞此一目的。 魯貝爾（Rubel)於2000年12月19曰發表之U.S.第 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（2 ) 6，163,733號專利揭示一監視器及誤動作感應器，其用於織 物機器之捻線供給。監視器結合捻線移動之電子資訊及數學 分析，包括速度、張力及纖維密度，故可判斷：（1)捻線中 節點存在及差異性；（2)織物設備操作狀況及捻線供給；（3) 因操作特性改變而可能產生之問題，包含速度、張力、抽拉 及效率循環型式；（4)監視中織物機器之控制；（5)機器誤動 作之處置；（6)產量計算；及（7)織針磨損之偵測。 監視器亦運用信號比較，其包括差動電路、圖樣辨識及平 均功能，以達成這些目標。 沙克士皮爾（Shakespeare)於2000年8月29日發表之U.S. 第6，111，651號專利揭示一量測移動織物特性之裝置，該裝 置藉由激嘩元件提供一激發信號至移動織物，並利用一偵測 元件量測激發信號對織物之影響。織物在量測點時利用一測 量支撐薄板加以支撐，測量支撐薄板包括至少兩區域，其具 有不同但為已知響應之一或多個激發信號，或產生不同但為 已知轉換之一或多個激發信號。 史提（Stipp)於2000年7月11日發表之U.S.第6,08 5,43 7號 專利揭示一方法及裝置，其自纖維織物處移除水份。在該方 法中，水分含量約10%至90%之纖維織物受到反轉流動振盪 之氣體衝擊，其頻率為15 Hz至1 500 Hz。該裝置包括一氣 體分布系統，其具有複數個排放口將反轉流動振盪之衝擊氣 體釋放至織物上，且衝擊氣體將水氣自織物處移除。該裝置 之織物支撐件可承接纖維織物，並在加工方向中移動，至少 一脈衝發生器可產生反轉流動振盪之衝擊之氣體，以及至少 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（3 一氣體分布系統與脈衝發生器流體連通β 厲托（Little)於1998年10月27日發表之U.S.第5,826,45 8 號專利揭示一水氣偵測計，其偵測頭部之内室具有一開口頂 端以及一電介體共振器。偵測頭包含一電場發生器，以便在 内室中產生振盪之電場。共振器與電場交互作用產生至少一 電場構件，其離開内室之開口頂端與通過偵測頭部之印刷件 (stock)交互作用。一偵測機構可偵測電場與印刷件交互作 用後之共振頻率，一指示器之輸出可顯示印刷件水分含量。 史提於2000年1〇月24日發表之U.S·第6，134,809號專利揭 示一方法及裝置，其自纖維織物處移除水份。此專利與前述 史提之專利有關，因為其敘述基本上相同。 其他亦’可做為工業應用中共振器之背景資料尚包括·· M. Fischer, P· Vainikainen 及 E.Nyfors 所發表之 ’’Design Aspects of Stripline Resonator Sensors for Industrial Applications” ，其刊登於 Helsinki University of Technology，Espoo (Finland)之無線電實驗室（Radio Lab.) 第 S-214 號報告；p.v. Vainikainen 發表之"Measurement Electronics of Industrial Microwave Resonator Sensors"' 博 士論文（1991 年 11 月），Helsinki University of Technology，Espoo，Finland ; P. Vainikainen 發表之 "Performance Analysis of Measurement Methods of Industrial Microwave Resonator Sensors"，其刊登於 Helsinki University of Technology，Espoo，Finland 之 1999 Institution of Electrical Engineers 無線電實驗室 1 -6- 本紙張足度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210x 297公釐〉 561096 A7 B7 五、 發明説明（4 (Radio Lab.l)所有報告中；V.A. Mikhney 及 P· Vainikainen 發表之 ’’Profile Inversion of Stratified Dielectric Media using the Two-Step Reconstruction11 » Institute of Applied Phys., Minsk, Byelorussia; V.A. Mikhney，P. Vainikainen及E.Nyfors所發表之研討會報告 "Reconstruction of the Permittivity Profile using a Nonlinear Guided Wave Technique”，Helsinki University of Technology, Espoo, Finland; T.M. Hirvonen， P. Vainikainen, A. Lozowski 及 A.V. Raisanen 發表之 "Measurement of Dielectrics at 100 GHz with an Open Resonator Connected in a Network Analyzer’’，無線電實 驗室，Helsinki University of Technology, Espoo, Finland o 發明概述 一種施加聚合物至一基板之方法，其步驟包括：（a)提供 將聚合物置放在基板上之機構；（b)施加聚合物至基板；（c) 提供感應器以探測所施加之聚合物總量；（d)偵測已施加之 聚合物總量；（e)提供真空機構，以便在施加聚合物後自基 板移除過多之聚合物；與（f)自基板移除過多之聚合物。 在所示具體實施例中，該方法之步驟令包括：（g)利用浸 泡操作以施加步驟（b)之聚合物，與（h)利用共振感應器決定 步驟（d)中所施加聚合物之總量。步驟（d)中感應器之資訊可 控制真空狀況，其用以移除步驟（f)中過多之聚合物。感應 器之資訊可配合織物規格、線速度、黏著劑配方及固體含 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）
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線 561096 A7 B7 五、發明説明（5 ) 量，以控制聚合物之施配及移除過多聚合物之真空狀況。 在所示具體實施例中，其已建立特定基板之基準共振頻率 以及被覆所需聚合物總量之機板第二共振基準，且利用共振 頻率資料控制真空裝置中真空狀況；以便在機板上聚合物含 量過高時使真空程度提昇，聚合物含量過低時使真空程度降 低。 該方法可配合張布機、輪壓機、輸送機或任何可用以運送 基板之類似設備使用。 一種施加聚合物至一基板之裝置，其包括：（a)導引及操 控機構，以便導引及操控基板材料；（b)配合導引及操控機 構之施配機構，以便施加聚合物至機板；（c)配合導引及操 控機構之偵測機構，其位於導引及操控機構上靠近機板及位 於施配機構下游；與（d)資料蒐集機構，其與偵測機構連通 以接收並檢查來自偵測機構之資料。 該裝置另包括處理機構，其結合資料蒐集機構以及導引及 操控機構運用來自偵測機構之資料，以設定導引及操控機構 之操作參數。該裝置可包括任何上述之輸送裝置，偵測機構 包括一共振頻率感應器，施配機構包括基板通過之浸液，資 料蒐集機構包括一分析儀，處理機構包括一電腦。該裝置另 包括真空機構，其在浸液施加至基板後自基板處移除過多之 浸液。 當資料處理機構為一電腦時，電腦係經程式設計以控制真 空機構中至少一真空狀況、基板通過設備之速度、設備相關 之烤箱溫度以及方向性操控機構之寬度及其他參數。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（6 ) 共振頻率感應器包括一頻率發生器以及至少一對相對之共 振器板，且基板各側邊處之第一共振器板陣列與第二共振器 板陣列相對配置。 共振器板之輪廓為砂漏狀，且其陣列之寬度係對應至基板 之寬度。 技藝中一目的係降低成本及改進基板加工之品質，特別是 液態橡膠或黏著劑施加至一基板時。 本發明其他目的詳述於下列說明及申請專利範圍。 圖式之簡單說明 本發明以範例加以揭示並參考附圖，其中： 圖1為概要之方塊圖，其顯示本發明用以控制浸泡操作之 裝置。: 圖2顯示一先前技藝之真空系統，其移除基板處過多之浸 液。 圖3為一電路圖，其組成本發明裝置之控制系統。 圖4為本發明範例裝置之端視圖。 圖5為本發明裝置偵測部位之放大視圖。 圖6為本發明裝置偵測部位之放大視圖，其自圖5之相反端 觀視。 “ 圖7為本發明裝置之端視圖。 圖8為本發明偵測板一具體實施例。 圖9為可運用於本發明之偵測板一陣列。 圖10為本發明偵測板一陣列另一具體實施例之視圖。 圖11為本發明共振腔感應器另一具體實施例之上視圖。 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 561096 A7 B7 五、發明説明（7 ) 圖12為圖11裝置之側視圖。 圖13為本發明第三具體實施例之上視圖。 圖14為圖13裝置之側視圖。 圖15為利用本發明實驗原型裝置所獲得之感應器讀數。 圖16之附加資料顯示本發明裝置之功能。 圖17之附加資料顯示本發明裝置之功能。 圖18之附加資料顯示本發明裝置之功能。 圖19之附加資料顯示本發明裝置之功能。 元件符號對照表 10 方塊圖 12 目標值 14 電腦控制單元 16 真空量 18 感應器系統 20 遮板 21 織物去黏著劑器 21 真空機構 22 網路分析儀 23 頭部 24 分析值 25 導管 27 蒐集盒 29 風扇 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（8 ) 30 配線 31 過濾器 31 電阻 32 導管 33 排放管 33 電阻 34 電容 35 電容 36 風扇 37 大氣壓力 39a 蒐集盒壓力 . 39b 入口處之風扇室壓力 39c 出口處之風扇室壓力 39d 過濾盒壓力 40 原型裝置 41 烤箱 42 織物 46 機架構造 47 分析儀 48 感應器板 48a 感應器板 48b 感應器板 48C 感應器板陣列 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 561096 A7 B7 五、發明説明（9 ) 49 電腦 50 激發器 60 0形機架 62 側邊 62a 側邊 63 織物場域 64 織物場域 65 織物場域 66 織物場域 67 織物場域 68 織物場域 . 100 信號 101 部位 102 起始信號 103 點 104 上升端部位 106 部位 108 部位 110 信號 112 信號 114 信號 120 信號 122 信號 -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（10 ) 130 信號 131 變化 132 信號 140 信號 發明之詳細說明 為便於說明，本發明揭示係關於織物浸液單元上織物卷之 加工，其設計用以製造機架褶件、皮帶及其他用於氣胎、輸 送皮帶或其他產品之織物補強件。熟悉此項技藝者瞭解本文 所述之裝置及方法可用於製造類似之產品，其中一基板在製 程中以液態橡膠或黏著劑加以浸泡。本發明可運用於其他方 法，例如、喷灑或輪壓方法能夠施加液體材料至一基板。 製程中使用之基板包括任何適當之材料，所示具體實施例 可選自包括尼龍、聚酯、人造絲、玻璃纖維、芳族聚醯胺 (aramid)及碳纖維之群組。在織物浸液單元中，一織物通過 (或浸入）一或多個黏性溶液池，以及通過一連串之烤箱使黏 著劑乾燥，再經過熱處理產生所需之物理特性。將織物浸入 黏性溶液池而施加黏著劑，且利用圖2所示之真空系統移除 過多之黏著劑。藉由調整真空之程度可控制黏著劑總量，其 以增加至織物卷原始重量之額外重量百分比加以量測。黏著 劑溶液包含80%水份及20%固體，其中織物之水份在烤箱中 蒸發，僅剩下固體。 為便於說明，圖2僅顯示一真空單元。在本案申請者所做 之測試中，當織物通過浸泡單元時，織物側邊配置一真空單 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（11 ) 元。 參見圖1 ’方塊圖1〇顯示本發明裝置所使用之控制系統， 其中目標值12為自織物處移除過多黏著劑所需真空最佳化之 值’此時附著至織物之黏著劑為最佳數量。黏著劑之目標值 依所使用黏著劑之種類以及例行實驗之織物及黏著劑組合而 不同，在控制系統之操作中，目標值12與感應器系統18及 網路分析儀22所判定之分析值24加以比較，電腦控制單元 14利用其差異控制施加至浸液單元之真空量16。所示之製 程為一回路，其顯示連續之分析及所獲得之值與目標值持續 的比較，故真空係在持續之基礎上加以比較，以取得一致性 之結果。 參見圖_2，真空系統做為先前技藝所使用之織物去黏著劑 器（dewebber) 21 ,其包括一頭部23，當織物離開黏性溶液 或’又/夜池，頭部2 3靠近織物，且任何藉由頭部2 3而移除 之過多黏著劑將經過導管25儲放在蒐集盒27中。風扇29及 系統之其他元件造成真空，風扇29藉由導管25連接至蒐集 盒27，過濾器31攫取真空系統中任何之粒子，以防止粒 經由排放管33釋放至外界。 參見圖3，電子工程師在構建一機械系統時常利用電阻、 電谷及電感等符號代表機械元件，圖3之電路圖顯示真空系 統之控制程序。在電路配線3G中，數字37分別表示所處理 之織物去黏著劑器頭部及排放f33附近之大氣壓々，電陳 31對應至織物去黏著劑器細孔（在頭部23 庫 至真空系統中導管39a，對應至葱集盒壓力心至二；：
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561096 A7 B7 五、發明説明（12 ) 處之風扇室壓力，39c對應至出口處之風扇室壓力，39d對 應至過濾盒壓力。電路圖中以數字36表示風扇，電阻33表 示風扇損失，即位置39b及39c之間的壓力差，電容34表示 蒐集盒，電容35表示過濾盒。裝置各部位中之流動受到監 控，以確保其處於平衡狀態，當流動失去平衡時，吾人可調 整頭部角度、織物上張力、濕潤器、端緣及過濾器。裝置主 要受到感應器系統18所提供讀數之控制，若感應器系統18 顯示織物上具有過多黏著劑時，風扇之轉速將變快，若織物 黏著劑不足時，風扇之轉速將變慢。 · 藉由浸液之重複循環可加強系統功能，其確保浸液之一致 性。 參見圖_4至7，在所示具體實施例中，原型裝置40包括一 機架構造46，其位於浸液池44及真空機構21(皆以黑盒子表 示）下游，感應器板48安裝在機架構造上。來自感應器板48 之資料供給至分析儀47及電腦49，以操控上述製程而控制 織物去黏著劑器21中真空。感應器板48安裝在尺寸較大之 接地或遮板20上，其可避免因人員之移動對電場干擾以及感 應器區域受到周遭環境之影響。在兩感應器板48之間通過 後，織物42進入烤箱4 1(以黑盒子表示）。 感應器板48包括一部分之高頻共振腔量測機構，其類似造 紙業中監控紙張之量測機構。在所示具體實施例中，做為共 振器或感應器板之兩平行板在織物離開黏性浸液池及織物去 黏著劑器頭部時配置於織物側邊。藉由在平行板之間產生一 高頻區域，可決定平行板之間空間所需之共振頻率。所示具 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 561096 A7
=1:頻率為350 MHz’其原因為最低成本硬趙所需 平頻率可用以使各應用最佳化。當物體在 ^ 、過時，頻率將改變，且根據本發明可得知其變化 量，織物上浸液量有關（液態橡膠或黏性溶液）。利用此關係 可量測及控制施配過程中施加至織物之黏著劑數量，故这 泡時能夠監控織物之全部區域，其降低人為檢查之需求。= 確的控㈣物场著劑之施配可提供較均句之浸液，且能更 精準的控制黏著劑消耗量。 原型裝置中所使用之分析儀為Hewlett Packard 8752C網 路分析儀，其可量測感應器之頻率響應特性。吾人可計算例 ^共振頻率及Q係數，其中共振器之品㈣姻定義為共振 器儲存能量與每單位時間消耗功率之比率：
Pa 其中必。為共振器頻率，％為儲存能量，pd為消耗功率，且 Q係數在此技藝中為吾人所熟知。 網路分析儀利用GPIB界面與具有GPIB介面卡之個人電腦 連通’ GPIB(_般用途界面匯流排）係設計連接電腦，周邊 及實驗室設備，故資料及控制資訊可在其間交換。其亦為吾 人所知的IEEE-488或HPIB，電路等同於IEC-625匯流排， 且定義於 IEEE 規範 488.1-1987 之 Standard Digital Interface f〇r Programmable Instrumentation 〇 簡而言之，空腔共振器包括兩平行之導體，該導體受到網 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210X297公釐） 561096 A7 B7
五、發明説明（14 ) 路分析儀（頻率範圍）且共振頻率對應至最大反射係數。共振 頻率依感應器板之間水分以及類似材料含量而變化，雖然感 應器板之間織物使頻率產生少許之變化，水氣至少以約三十 個增量等級使頻率變化。因此，該裝置主要量測基板之水分 含量。 圖5至7為本發明原型偵測單元之放大視圖及端視圖，其中 機架構造46、遮板（接地板）20及感應器板48參見圖4。在成 應器之操作中，激發器5〇(圖7)產生系統之高頻範圍，且激 發器50之頻率位於感應器板48之共振頻率響應中。感應器 板48之共振頻率在感應器板48a(圖6)產生其他共振頻率， 感應器板48a安裝在相對之接地板20上。事實上，兩共振板 之間形成一電磁場，吾人已知激發器5〇所產生之頻率，且可 量測感應器板4 8及4 8 a之間共振響應之頻率。 若一物件（例如濕的織物42)置於感應器板48及48a之間的 電場中，其所造成之頻率變化亦可加以量測。根據本發明， 該頻率變化係穩定的，且物件次要改變所造成之頻率變化亦 可加以量測以及量化，使變化量與水分含量有關。 參見圖8，在本發明原型件之最初估算中，其一目的係決 定感應器板之形狀是否產生不同之響應。長方形感應器板48 及48a與圖8所示之砂漏狀感應器板48b比較，其可判定砂漏 狀感應器板48b之共振頻率與長方形感應器板48及48a之共 振頻率不同。雖然吾人瞭解感應器板形狀可更佳化’惟經驗 顯示此處之長方形感應器板較佳，且其他用途而可利用不同 形狀之感應器板。
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 561096 A7 B7 五、發明説明（15 ) 參見圖9，雖然一對單一之感應器板48及48a用以證明本 發明之概念，惟最初之測試顯示其優點係感應器板能夠覆蓋 織物之整個寬度，且藉由感應器板陣列48C可提供完整之覆 蓋。雖然感應器板之使用角度為〇°至90°，惟圖9顯示感應器 板48b之配置角度為30°至60°，其以45°較佳使織物之覆蓋 最大，且所需之感應器數目最少。 參見圖10、11、12、13及14,在另一具體實施例中，感 應器板48配置在堅硬之0形機架60中，其設計可在基板加工 時相對於裝置移動。Ο形機架具有堅硬之側邊62，其隔離感 應器免於受到外界之影響，並保護感應器不會因基板之通過 而產生實質的損壞，感應器板可藉由0形機架上突起之側邊 62a進一步免於受到外界之影響。感應器適當的間隔開，使 感應器之電磁場不會相互干擾。 〇形機架操作時可在處理裝置中由側邊移至側邊，故在〇 形機架60之行程中織物場域64、66及68受到監控，在第二 行程中，織物場域63、65及67受到監控。雖然此製程使織 物各部位受到監控，惟織物各區域之完整覆蓋可維持浸泡裝 置之適當平衡。 在所示具體實施例中，吾人欲使〇形機架在行程之間保持 靜止。在另一具體實施例中，吾人希望使〇形機架持續移 動。 在圖11及12所示之具體實施例中，感應器為垂直方位（相 對於織物移動方向為〇。），因感應器板之長度配置在狹窄之 場域上，此一方位具有極佳之敏感度。在圖13及14所示之 -18- 本紙張尺度適用中國國豕標準(CMS) A4規格(210X 297公爱) 一 "~" 561096 A7 B7 五、發明説明（16 ) 具體實施例中，感應器為水平方位（相對於織物移動方向為 90°)，此一方位具有較寬之場域，惟與圖11及12之具體實 施例比較，其敏感度較差。考量特定製程之最佳化（參見圖 10)，感應器板能夠以0°至90°之間任何角度配置。
在所示具體實施例中，0.形機架包括20英吋（50.8公分）X 120英吋（304.8公分）之盒子，其在12英吋（30.5公分）之行程 中移動，感應器板以12公分之距離間隔開。 如前文所述，感應器板之間間隙須準確的維持，以提供有 意義之資料，且0形機架之硬度足以維持此間隙。 裝置之控制系統根據圖1及3所示之參數加以分析及構建， 此模式係用以設計該裝置之控制。 總而言I，感應器系統具有兩尺寸相同且相互平行間隔開 之金屬共振板（a.k.a.感應或感應益板）》共振板並未 接地。電子設備在一共振器板上產生可變之高頻（0.1 GHz 至1 GHz)，直到達到共振頻率為止。兩共振器板之間空間 中具有一電磁場，當空間中置入乾燥之基材（例如織物）時， 其不影響共振頻率，當具有誘電性之施織物時，例如包覆著 黏著劑之織物，電磁場將反應使共振頻率改變，其變化量與 施加至織物之液態黏著劑數量有關，並可藉由調整黏著劑施 配機構加以控制。共振器板形狀變化、平行板之間間隙變化 或其他變化可改變共振頻率及電磁場強度。頻率之變化量隨 著所施加黏著劑之數量而改變，其藉由連接至共振腔裝置、^ 頻率發生器/讀取機及黏著劑施配機構之閉回路控制系統加 以控制。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 561096 A7 B7
吾人欲使本發明感應器具有進一步之改良，例如： (1) 篁測基礎頻率之控制感應器配置於織物區域之外測。 (2) 對複數個感應器之應用而言，具有切換電路之頻率發 生器能夠掃描每個感應器之場域使控制系統最佳化。 (3) 控制系統設計為一品質顯示器，若偵測到非一致性時 可警示或停止製程，例如過量或低浸液之攝取。 (4) 控制系統亦設計使黏著劑之施配及/或真空移除最佳 化’其係藉由判定影響因素，例如拉伸程度及真空一 致性變化量。 本發明裝置之操作及所使用之方法參見下列範例進一步說 明。 • 範例1 圖4至7顯示一原型共振偵測單元，這些初步的測試主要目 的在於評估感應器在製造環境中之功能、操控性、敏感度及 重複使用性，其變數包括感應器板之間距、感應器操作模式 (奇數對偶數）、基板材料（尼龍對多元酯）、相同材料不同之 構造、黏著劑（浸液）攝取、感應器板設計變化及不同之線速 度。 > 此範例中資料所利用之頻率範圍為1.4 MHz，較低頻率表 示為織物上較多之水氣（浸液）。因為不同實驗之間有其差異 性，不同資料組之頻率無法比較，僅能顯示其關連性。 此應用之感應器板最佳尺寸為300毫米x60毫米，其產生 之頻率能夠與電子設備需求比較，兩感應器板之間距為12〇 毫米，此對目前應用提4共最佳之敏感度及準確性。然而，間 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公黄) "~~ " 561096 A7 B7 五、發明説明（18 ) 距範圍10至200毫米仍具有準確的量測。 感應器在垂直方位中準確度較佳，此外，感應器板由0° (垂直）至90°(水平）之方位改變覆蓋區域及準確性。 當織物通過真空頭部時，兩相同之共振器（感應器）板配置 於織物之側邊，且來自網路分析儀之3 50 MHz高頻信號在 兩共振器板之間產生一場域。織物中水分改變兩共振器板之 間的反射頻率，分析儀量測頻率分布之變化。共振器板附接 至遮蔽構造（接地板）以消除周遭環境之影響，例如操作人員 在附近區域之移動。測試單元利用兩大尺寸之板，其安裝在 一管狀構造上，故可滑動接近及遠離織物。 當最佳之距離及板最佳之尺寸形成時，吾人在製造過程中 欲使用一痺列之感應器板，其配置在織物之整個寬度上。在 這些試驗中，數對感應器板位於織物之中心位置。 偵測單元安裝在第一織物去黏著劑器頭部後方。 偵測單元檢查周遭溫度及溼度改變所造成之變化量，此須 監測偶數及奇數頻率模式並減去差異值，若周遭環境中差異 值保持固定，感應器可適當的運作。在測試中，因差異值為 固定的，故大部分之測試僅監控偶數模式。然而，吾人知悉 測試中當人員靠近共振器單元，水氣量測將受到影響。因 此，遮板（接地板）形狀之有效性仍須加以評估。 感應器板之設計須加以評估，較厚之長方形感應器板功能 類似較薄之感應器板，故決定使用較厚及堅固之感應器板。 砂漏狀之感應器板取代標準之長方形板，其明顯改善品質 因素（Q係數或信號強度），惟吾人發現此形狀之感應器板嗓 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（19 ) 音較大，故板之輪廓須加以改良。 感應器板之間的間距為10公分時作用良好，20公分之間 距亦適用，雖然其可產生信號，惟此距離之敏感度較差。由 於感應器之間2毫米之偏移將在共振點中造成100 KHz之頻 率變化，故偵測過程中感應器板之間的距離須固定。 雖然在此測試過程中感應器板無浸液之污染，惟吾人可包 覆著感應器板以利清洗，例如塑膠被覆層。 評估過程包括尼龍織物或多元酯織物之範例，吾人知悉尼 龍織物之水分含量介於3%及6%之間，且織物卷表面及側邊 之水分含量高於内部之水分含量，以及織物卷第一個纏繞部 位之水分含量明顯高於其他部位之水分含量。這點顯示其有 必要調整織物卷中不同部位之水分含量。 多元酯自大氣中吸收相當少量之水氣，且多元酯吸收之浸 液少於尼龍吸收之浸液，初步之共振器結果顯示多元酯之浸 液攝取量高於尼龍。不同之理論將說明此差異，其中之一為 多元酯之電介常數與尼龍不同，且織物本身造成頻率變化， 使其有必要對織物處理單元中所使用之個別材料準確的校 正。 在測試過程中該單元能夠偵測下列項目： (1) 當織物速度變慢，但織物去黏著劑器風扇速度保持在 固定速度時，浸液攝取量將改變。 (2) 當排放累積器上升或下降時，浸液攝取量將改變。此 時，由於結帶中織物供給速度之改變，下游處之張力 變化將攝取更多浸液。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 561096 A7 B7 五、發明説明（20 ) (3) 偵測到接合點，由於接合點處浸液較多，其在頻率圖 中造成一明顯之負尖釘圖形。 (4) 偵測到條紋現象，若感應器板未在條紋區域中將無法 偵測到條紋，其表示裝置對織物上浸液含量之少量變 化皆能加以感應，且進一步強化在織物寬度上配置感 應器之需求。 (5) 在浸液單元停止過程中偵測織物乾燥，且感應器偵測 到之頻率與材料乾燥程度呈指數關係變化。 (6) 不同之編紗供給器利用不同之塗飾油，故織物具有較 高或較低之水氣吸收率。共振器可偵測到相同規格織 物上因不同供給器提供之編紗所造成之攝取量差異， 其軔示相同真空設定之不同浸液攝取。 (7) 改變相同織物規格之織物去黏著劑器風扇轉速顯示偵 測器頻率信號之差異，其導引出頻率變化與浸液攝取 量之間的關係。 圖15顯示裝置對織物變化之敏感度。當舊織物卷與新織物 卷之間接合時，織物卷尾端產生一信號1 〇 〇，信號之部位 101表示排放結帶開始充滿著織物，點103表示兩織物之間 的接合，且織物在共振器板之間通過。新織物卷之起始信號 102顯示舊織物卷與新織物卷之間某些差異，當變換時信號 線停止，信號之上升端部位104表示織物在共振器板之間持 續乾燥之頻率變化《信號之部位106為單元重新啟動，部位 108為信號回復至先前程度《非吾人所預期的，這些信號顯 示出所使用感應器系統之優異敏感度。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 561096
參見圖16，其顯示不同共振器板所獲得之信號，其中信號 11〇為較厚長方形板所產生之結果，信號112為較薄長方形 板所產生之結果，信號114為砂漏狀板所產生之結果，這些 結果顯示砂漏狀感應器板之不同頻率。 圖17顯示當感應器板之間間距為1〇公分時（即織物各側邊 為5公分）所獲得信號與感應器板之間間距為2〇公分時所獲得 信號之間的差異，信號12〇為1〇公分間距之敏感度，信號 122為20公分間距之敏感度。若吾人已知敏感度之變化，其 決定維持10公分之間距以利實驗。 圖18為利用間距為20公分之蝴蝶狀感應器（砂漏狀）所得到 之信號，信號之變化131顯示織物卷中不同類型編紗之差 異，信號_130為第一種編紗之穩態，信號132為第二種編紗 之穩態。 ' 圖19顯示織物具有一條紋，信號14〇之斜率為織物上浸液 攝取之增量，並表示本發明裝置所獲得之優異敏感度。 本文所示之本發明尚有其他變更，代表性之具體實施例及 詳述僅為揭示本發明，且熟悉此項技藝者瞭解各種變更及改 良皆在本發明之範疇中。因此，所示特定具體實施例中之變 更係在下列申請專利範圍所界定之完整範脅中。 -24-
Claims (1)
- 561096 第091114529號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年9月) ABCD Li^; 亦 Μ 才 //, 4/ 六、申請專利範圍 —— 1 · 一種施加一液態聚合物至一基板之方法，該方法之步驟包 括： (a) 提供機構，其用以將聚合物置放在一基板上； (b) 施加聚合物至一基板； (c) 提供真空機構，其在施加聚合物後將過多的聚合物自 基板處移除；與 (d) 自該基板處移除過多的聚合物， 該方法之特徵尚包括其他步騾： (e) 提供感應器機構，其用以偵測所施加之聚合物量； (f) 偵測所施加之聚合物量。 2·根據申請專利範圍第1項之方法，其步驟尚包括： (g) 利用一浸泡操作以施加步驟（b)之聚合物；與 (h) 利用一共振腔感應器以偵測步驟（f)所施加之聚合物 量0 3·根據申請專利範圍第1項之方法，其步驟尚包括利用來自步 驟（d)中感應器之資訊，以控制真空機構將步驟（£)過多之聚 合物移除。 4.根據申請專利範圍第3項之方法，其特徵在來自感應器之資 訊與來自織物規格、線速度、黏著劑配方及固體含量之資訊 組合，以控制聚合物之施配及移除過多聚合物之真空狀況。 5 ·根據申凊專利範圍第4項之方法’其步驟尚包括： (a) 建立一特定基板之基準共振頻率； (b) 建互第二共振基準，其配合包覆著所需聚合物量之基 板；與 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 561096 A BCD )和用共振韻率控制該真空機構中之真空，以便在基板 =永合物含量過多時增加真空程度，以及在基板上聚合物含 量過v時降低真空程度。 根據申凊專利範園第4項之方法，其步驟尚包括： U)建立一特定基板之基準共振頻率； (b)建互第二共振基準，其配合包覆著所需聚合物量之 板；與 ()藉由加工設備控制該基板之速度，以便在基板上聚合 過多時增加速度，以及在基板上聚合物含量過少時降 低速度。 7· 種施加一聚合物至一基板之裝置，該裝置包括： (a) 導引及處理機構，其用以導引及處理一基板材料； (b) 施配機構’其配合該導引及處理機構施加聚合物至其 板； a 該裝置之特徵在： (c) 偵測機構，其配合該導引及處理機構並在基板附近配 置於導引及處理機構上，且位於施配機構下游處；與 (句資料蒐集機構，其與偵測機構連通以接收及檢查來 偵測機構之資料。 一 8·根據申請專利範圍第7項之裝置，其特徵在加工機構，該加 工機構配合資料蒐集機構以及導引及處理機構而利用偵測機 構之> 科設定導引及處理機構之操作參數。 9·根據申請專利範圍第8項之裝置，其特徵在該導y及處垤機 構包括一拉伸架及滚輪，該偵測機構包括一共振頻率感應 -2- 本紙張尺度適财® ^^(CNS) A4^(210X297^) 561096 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 器，該施配機構包括一基板通過之浸液，該資料蒐集機構包 括一分析儀以及該加工機構包括一電腦，該裝置尚包括真空 機構，以便在浸液施加至基板後自基板處移除過多的浸液。 10.根據申請專利範圍第9項之裝置，其特徵在該電腦經程式設 計後至少可控制真空機構中真空程度、基板經過拉伸架及滾 輪之速度以及與拉伸架及滾輪有關之烤箱溫度。 11·根據申請專利範圍第9項之裝置，其特徵在該共振頻率感應 器包括一頻率產生器及至少一對相對之共振器板。 12·根據申請專利範圍第11項之裝置，其特徵在該基板側邊之 第一共振器板陣列與另一側邊之第二共振器板陣列相對配 置。 13·根據申請專利範圍第11項之裝置，其特徵在該共振器板為 長方形。 14·根據申請專利範圍第13項之裝置，其特徵在該相對陣列之 長方形共振器板之寬度對應至基板之寬度。裝 訂 -3-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |