CN100448634C - 切断片状材料的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供用作切断片状材料的方法，其包括：通过固定连接到切断模具上的切断刀片切断设置在装载台上的片状材料，以便从片状材料上冲切片状工件；并且在从切断操作开始到其结束的至少一个时间点将压缩气体供应到切断模具和装载台之间的空间内。

Description

切断片状材料的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种切断片状材料的方法和设备，并且特别是涉及一种切断片状材料以便从片状材料上冲切具有预定形状的片状工件的技术。

背景技术

对于切断片状材料来说，在相关领域内有许多采用切断装置、激光或类似物进行切断或冲切的公知技术。其中，使用Thomson模具的冲切技术在加工速度或加工成本方面具有优势，并被广泛使用(见参考文献1)。

这里，片状材料的实例包括起偏振片或延迟片、延迟膜、反射片和任何其他公知的片状材料。

形成具有冲切形状的带状Thomson刀片通常用作冲切的切断刀片。对于冲切形状来说，切断刀片的切断刃通常形成环形形状。冲切形状可不仅形成矩形或圆形形状，而且还可以根据应用形成所需不规则形状。

另一方面，具有冲切形状的凹槽形成在固定有切断刀片的冲模内。Thomson刀片固定地安装在凹槽内。在这一方面，冲模指的是“冲切模具”，但是与公知的冲模没有区别。

在切断时，由于具有Thomson刀片的切断模具向上和向下的运动，安装在装载台上的片状材料被切断，以便通过Thomson刀片冲切。

[参考文献1]JP 2002-11697A

但是，当Thomson刀片一旦向下运动以切断片状材料并接着向上运动时，切断的片状材料(片状工件)可上浮离开装载台。这种状态将参考图6描述。

图6是背景技术中的片状材料切断设备的主要部分在切断时的垂直截面图。用于切断片状材料P的Thomson刀片51固定地安装在切断模具53内。切断模具53通过动压板55在其后表面侧保持。动压板55支承在未示出的驱动机构上，以便与Thomson刀片51和切断模具53一起上/下运动。

装载台57与Thomson刀片51相对固定设置。衬垫膜59布置在装载台57的上表面上。片状材料P设置在衬垫膜59上，并通过Thomson刀片切断以便进行冲切。在片状材料P切断之后，片状材料P在虚线箭头方向上进给预定距离，使得随后将要切断的部分设置在与Thomson刀片相对的位置上。

图6表示Thomson刀片51向下运动切断片状材料P以便从片状材料P上冲切片状工件P0并接着再次向上运动的状态。在这种情况下，切断的片状工件P0或P1可如图所示上浮。另外，图6所示的片状工件P1和P2通过在最后动作和最后动作的前一动作中切断来获得。当片状工件P0或其他工件因此上浮时，片状工件P0或其他工件脱离片状工件P0或其他工件被切断的位置，使得片状工件P0或类似物可以被再次切断(所谓重复切断动作)。

当片状工件脱离片状工件被切断的位置时，在加工点上，变得难以正确进行随后的步骤(例如，片状工件的拾取操作)。因此出现损失。另外，如果出现重复切断动作，甚至也不能正确进行作为主要步骤的切断操作。

考虑到这种情况开发出本发明。本发明的目的在于提供一种切断片状材料的方法和设备，其中防止从片状材料冲切的片状工件上浮，或者即使片状工件上浮也可使其下落到片状材料被切断的位置附近。

发明内容

本发明的发明人进行深入调查以便察明所述问题。因此，已经发现从片状材料冲切的片状工件上浮或下落脱离位置的原因是由于切断模具和装载台之间出现的气流。另外，认为由于切断模具的向上运动，在切断模具和装载台之间的空间内相对于周围大气具有负压，使得空气从周围流入该空间。通过所述发现，实现本发明。

本发明主要针对以下各项：

(1)切断片状材料的方法：通过固定连接到切断模具上的切断刀片切断设置在装载台上的片状材料，以便从片状材料冲切片状工件，并且在从启动操作开始到其结束的至少一时间点供应压缩气体到切断模具和装载台之间的空间内。

(2)如项1所述的切断片状材料的方法，其中压缩气体朝着片状工件供应以便将压力施加在片状工件上。

(3)如项1或2所述的切断片状材料的方法，其中供应压缩气体在片状材料通过切断刀片切断时开始。

(4)如项1或2所述的切断片状材料的方法，其中片状材料通过切断刀片的向上和向下运动切断，并且供应压缩气体在切断刀片的向下运动之后并即将在其向上运动之前开始。

(5)如项1或2所述的切断片状材料的方法，其中当片状材料工件从装载台上浮到预定高度或上浮长这预定周期时供应压缩气体。

(6)一种用于切断片状材料的设备，包括：具有布置在切断模具内的切断刀片的切断构件，其切断设置在装载台上的片状材料，以便从片状材料上冲切片状工件；固定安装在与切断刀片相对的位置上的装载台；以及用于在从切断操作开始到其结束的至少一时间点供应压缩气体到切断模具和装载台之间的空间内的气体供应构件。

(7)如项6所述的切断片状材料的设备，其中气体供应构件包括：用于供应压缩气体到该空间内的气体供应口；连通到气体供应口上的气体供应导管；其中气体供应口布置在切断模具内，并且气体供应导管设置成容纳在形成在切断模具内的凹槽部分内。

(8)一种用于切断片状材料的方法，包括：通过固定连接到切断模具上的切断刀片切断设置在装载台上的片状材料，以便从片状材料上冲切片状工件；以及用于在切断操作期间防止或避免在切断模具和装载台之间的空间内相对于周围大气出现负压。

(9)如项8所述的方法，其中防止或避免的步骤包括：通过在切断模具或装载台内预先设置开口，允许空气进入该空间，使得该空间与大气连通。

按照项(1)所述的实施例，在切断刀片切断片状材料以便从片状材料冲切片状工件的至少一个时间点，压缩气体供应到切断模具和装载台之间的空间内。由此，即使在切断刀片向上运动时，也可防止该空间相对于周围大气具有负压。因此可以防止空气从周围流到装载台上。因此，由于在装载台上没有出现气流，可防止从片状材料冲切的片状工件上浮离开装载台。

另外，在本发明中，切断时间包括切断操作开始及其结束之间的周期。例如，当切断刀片上/下运动时，切断时间意味着从切断刀片开始从预定位置向下运动并直到切断刀片再次向上运动并返回预定位置的周期。最好是在片状工件通过切断刀片从片状材料冲切之后并即将在切断刀片在该周期内向上运动之前的时刻供应压缩气体。另外，如实施例(5)所述，本发明包括在切断片状工件上浮离开装载台预定高度或上浮长达预定时间时供应气体。

因此，当出现片状工件上浮离开装载台的情况时，可以在预定位置或在预定时刻供应压缩气体，以便使得片状工件下落到片状工件被切断的位置附近。

另外，在每个所述的实施例中，由于不需要减小加工速度以将压缩气体供应到切断模具和装载台之间的空间内，可以保持生产能力。

因此，按照本发明，保持生产能力，同时防止从片状材料冲切的片状工件上浮，或者即使片状工件上浮也使其下落到片状工件被切断的位置附近。因此可以正确进行片状材料的切断过程。

另外，在本发明的任何实施例中，片状材料的实例包括起偏振片或延迟片、延迟膜、反射片和任何其他公知光学片状材料，或例如纸或布的薄膜和片材的薄片。在意味着从片状材料冲切部件的情况下，特别使用术语“片状工件”。

按照项(2)所述的实施例，除了在该切断动作中的切断时刻切断的片状工件之外，在前一切断动作切断时刻切断的工件可存在于切断模具和装载台之间的空间内。由于气流的影响，每个片状工件趋于上浮。按照项(2)的实施例，压缩气体在切断时刻供应到该空间内的片状工件上。因此，防止该空间具有负压，可以抑制气流。另外，压力直接施加到每个片状工件上，防止片状工件上浮。

当压缩气体供应到切断模具和装载台之间的空间内时，垂直向上的压力施加在切断模具上。作用方向与切断模具的向下运动方向相反。这里，按照项(3)所述的实施例，切断模具的向下运动在片状材料通过切断刀片切断之前完成。因此，供应压缩气体不干扰切断操作。另外，当一旦片状材料被切断并供应压缩气体时，足以防止切断模具和装载台之间的空间具有负压。

另一方面，当压缩气体供应到被切断刀片围绕的中空部分时，进行以下操作。当片状材料已经被切断刀片切断时，压缩气体的供应对于以相同方式进行的切断操作没有影响。另外，压力越早施加在切断的片状工件上，越能抑制片状工件上浮离开装载台的现象。因此，一旦片状材料被切断刀片切断，马上开始供应压缩气体，压力可有效和很早地施加在片状工件上。

按照项(4)所述的实施例，当切断刀片进行向上和向下运动时，切断刀片在向下运动之后和即将在向上运动之前的时刻位于最下面的位置。在该时刻，片状材料已经被切断。因此，当在该时刻开始供应压缩气体时，对于切断操作没有影响，但是可在很早的阶段防止切断模具和装载台之间的空间具有负压。

按照项(6)所述的实施例，即使切断刀片向上运动也可防止切断模具和装载台之间的空间相对于周围大气具有负压。因此可以防止空气从周围流到装载台上。因此，在装载台上没有出现气流，可防止从片状材料冲切的片状工件上浮离开装载台。

按照项(7)所述的实施例，从布置在切断模具内的气源供应口可垂直向下供应压缩气体。因此，压力可直接施加在片状工件上。另外，气体供应导管设置成容纳在形成在切断模具内的凹槽内。因此，可以避免气体供应导管和任何其他部件或类似物的干涉。

按照项(8)所述的实施例，可以防止切断模具和装载台之间的空间具有负压。因此可以防止气流从周围流入该空间内。因此，可防止片状材料上浮，或者即使片状材料上浮，也可使其下落到片状材料被切断的位置附近。

切断模具和装载台之间的空间最初通向大气。但是，该空间可临时具有负压。按照项(9)所述的实施例，切断模具和装载台之间的空间设计成进一步通向大气，可以防止该空间具有负压。因此，可以防止片状材料上浮。

附图说明

图1是按照本发明的片状材料切断设备的实施例的示意图；

图2是从其后侧观看的本发明切断模具的平面图；

图3A是在图2箭头A-A截取的切断模具的垂直截面图；

图3B是在图2箭头A-A截取的只表示切断刀片的前视图；

图4是片状材料切断设备的主要部分在切断时刻的垂直截面图；

图5是片状材料切断设备的主要部分在切断时刻的垂直截面图；

图6是现有技术片状材料切断设备的主要部分在切断时刻的垂直截面图。

具体实施方式

现在参考附图详细描述本发明的实施例，但是应该理解本发明不构成其限制。

实施例1

图1是本发明片状材料切断设备的实施例的示意图。

此实施例的片状材料切断设备具有用于切断片状材料P的可运动切断部分1和装载台2、用于在切断时刻供应压缩气体的气体供应部分3和用于控制压缩气体供应速度的控制构件4。可运动切断部分1与本发明的切断构件相对应，并且气体供应部分3与本发明的气体供应构件相对应。

可运动切断部分1具有Thomson刀片11和用于在其后表面侧保持切断模具13的动压板17。动压板17通过未示出的曲柄机构支承。在切断时刻，动压板17由于传递其中的曲柄机构的驱动力进行向上和向下的运动。在这种情况下，Thomson刀片11和切断模具13同样和动压板17一起向上和向下运动。

这里，动压板17的驱动力不局限于曲柄机构。使得动压板向上和向下运动的机构最好用作驱动源。驱动源的实例包括缸机构。

另外，Thomson刀片11与本发明的切断刀片相对应。

在此说明书的描述中，布置有Thomson刀片11的切断模具13的表面称为切断模具13的“前表面”，支承在动压板17上的切断模具13的表面称为切断模具13的“后表面”。

在可运动切断部分1的下面固定放置装载台2。为了防止Thomson刀片11与装载台2碰撞，由此在切断时刻损坏，衬垫膜21布置在装载台2的上表面上。在此实施例中，聚对苯二甲酸乙酯(PET)用作衬垫膜21。作为衬垫，PET具有的适当硬度、良好的耐用性、即使Thomson刀片11侵蚀PET也产生很少的外界物质等优点。

气体供应部分3设置成经由布置在切断模具13内的气体供应口37a和37b喷射由气体供应源31供应的压缩气体。气体供应源31具有未示出的压缩机，从中产生压缩气体。每个气管35的一端连接到因此构造的气体供应源31上，以便与其连通。每个气管35从切断模具13的侧部湿气分离器32、电磁开关阀33和流量调节阀34引入切断模具13。放置气管35的凹槽部分15和气管35插入其中的通孔14形成在切断模具13中。制成与气管35连通的气体供应口37a和37b在切断模具13的前侧布置在通孔14a和14b的开口内。

这里，通过气体供应源31供应的气体不局限于压缩气体。可以按照使用环境适当选择气体。气体的实例包括惰性气体。

由于设置湿气分离器32，可以消除压缩气体内所含的细小颗粒、油成分等。

另外，气管35与本发明的气体供应导管相对应。

控制构件4从Thomson刀片11的未示出的位置检测传感器接收检测信号。根据Thomson刀片11的位置，控制构件4操作所述的电磁开关阀33以便控制压缩气体供应到可运动切断部分1的时刻。控制构件4还可控制流量调节阀34的操作。

另外，本发明的设备具有未示出的片状材料进给机构，通过该机构进给片状材料P。例如，当将要切断的片状材料P是材料卷筒时，该设备具有通过可转动地支承卷筒的筒体或类似物构成的片状材料进给机构，使得可以供应出片状材料P。

另外，按照该实施例的设备具有未示出的片状材料输送机构，对于每个切断动作来说，通过该机构将片状材料P以预定进给距离输送到装载台2上，并且安装在将要切断的片状材料P的部分与Thomson刀片11相对的位置上。

这里将更详细描述可运动切断部分1和气体供应部分3。图2是按照该实施例的切断模具的平面图。图3A是在图2箭头A-A截取的切断模具的垂直截面图。图3B是只表示切断刀片的前视图。

切断模具13由矩形胶合板制成，其中凹槽沿着将要冲切的形状形成。在此实施例中，将要冲切的形状是矩形。各自形成矩形的Thomson刀片11安装在凹槽内以便固定其中。在此实施例中，四个矩形Thomson刀片11布置在一个切断模具13内。每个Thomson刀片11的形状不局限于矩形，而可以形成圆形、多边形或另一不规则形状。

每个Thomson刀片11布置成面向相对于切断模具13一侧形成45度角度的方向，以便在切断模具13的中央部分形成一条线。在此实施例中，起偏振片作为片状材料P进行处理。由此，将要切断的起偏振片的吸收轴线以45度倾斜。因此，每个Thomson刀片11的角度是可以适当改变的设计要素。

另外，在此实施例中设置气管35插入其中的四个通孔14a。这些通孔14a从切断模具13的后表面到其前表面垂直布置，并各自与Thomson刀片11形成的中空部分的中央相对应。另外，通孔14b在片状材料P的输送方向上设置在平行偏离通孔14a的位置上，与其进给距离相对应。这里进给距离是片状材料在每个切断动作内进给的距离。因此，通过前一切断动作切断的片状工件垂直地放置在通孔14b下面。

另外，配合地放置有气管35的凹槽部分15设置在切断模具13的后表面上。每个凹槽15形成为从每个通孔14a、14b延伸到切断模具13的侧部。每个凹槽部分15具有略微大于每个气管35的外直径的深度和宽度。

这里，如图3A和3B所示，在每个凹槽部分15与其相应Thomson刀片11交叉的位置上，缺口12预先形成在Thomson刀片11上。

其原因如下。即，如图3A所示，通常在安装到切断模具13上的Thomson刀片11到达切断模具13的后表面的位置上形成凹槽部分15。

因此，在将要形成凹槽部分15的位置上在Thomson刀片11后面切制U形缺口12。因此，避免Thomson刀片11和凹槽部分15的干涉。

以此方式，八个气管35容纳并放置在通孔14a和14b中以及形成在切断模具13的后表面内的凹槽部分15中。插入通孔14a和14b的气管35连通到气体供应口37a和37b上，以便与其连通。另一方面，尽管未在图2内示出，流量调节阀34和电磁开关阀33设置在每个气管35的另一端侧上。

在此实施例中，具有18毫米厚度的胶合板用作切断模具13，并且具有6毫米外直径的管子用作每个气管35。形成在每个Thomson刀片11后面的缺口12是8毫米宽。

因此，不需要单独设置放置气管35的任何空间，例如在没有增加切断模具13的厚度的情况下，可防止动压板17与气管35干涉。

接着，将参考图4和5描述按照该实施例的片状材料切断设备的操作。图4和5是按照该实施例的片状材料切断设备的主要部分在切断时刻的垂直截面图。

片状材料P通过来示出的材料输送机构输送，并且将要切断部分准确地定位并设置在与Thomson刀片11相对的位置上。在这种情况下，在前一切断动作切断的片状工件P1放置在切断模具13和装载台2之间。

接着，如下开始一系列的切断操作。

首先，如图4所示，动压板17通过未示出的曲柄机构驱动以便向下朝着安装在装载台2上的片状材料P运动。在这种情况下，每个Thomson刀片11和运动模具13与动压板17一起操作。

Thomson刀片11的切断刃接触片状材料P，并且Thomson刀片11马上切断片状材料P以便将其冲切。

当动压板17向下运动到预定位置时，动压板17终止向下运动。

当Thomson刀片11的未示出的位置检测传感器检测到动压板17的运动终止，位置检测传感器输出信号到控制构件4。

当来自位置检测传感器的信号输入控制构件4，控制构件4开启电磁开关阀33。另外，流量调节阀34根据试验或类似方法预先调节成具有适当开口。

由气体供应源31供应的压缩气体通过气管35发送到气体供应口37。因此，压缩气体供应到切断模具13和装载台2之间的空间内，如图5具有箭头的虚线所示。

即，控制部分4操作并控制电磁开关阀33以便在Thomson刀片11的向下运动之后并即将在其向上运动之前开始供应气体。气体供应部分3开始在此时刻供应气体。

在经历预定时间之后，控制部分4闭合电磁开关阀33。接着，停止供应压缩气体到气体供应口37a和37b。在此实施例中，完成设置，使得在从开始供应压缩气体到经历0.5秒时停止供应压缩气体。根据试验或类似方法调整并适当选择压缩气体的供应时间、其供应停止时刻、其供应速度等。

另一方面，在向下运动终止之后，动压板17开始通过未示出的曲柄机构向上运动。Thomson刀片11和动压板17一起向上运动。

在这种情况下，压缩气体已经供应到切断模具13和装载台2之间的空间内。因此，即使动压板17进行向上运动，防止该空间具有负压。因此，可以防止气体从周围流入该空间。另外，由于压缩气体，压力施加在片状工件P0和P1上。因此，防止片状工件P0和P1上浮。因此可以正确进行切断操作。

当动压板17返回到其初始位置并终止向上运动时，一系列切断操作终止。

设置在装载台2上的片状材料P通过未示出的片状材料输送机构再次安装在接着将要切断的片状材料P的一部分与Thomson刀片11相对的位置上。

开始随后的切断操作，并且重复所述的切断过程。

本发明不局限于所述的实施例，但可以下面变型实施。

实施例2

尽管实施例1已经表示气体供应口37a、37b同样布置在每个Thomson刀片11围绕的位置上，本发明不局限于这种构造。即，如果压缩气体可供应到切断模具13和装载台2之间的空间内，可以只设置气体供应口37a。

另外，气体供应口37a和37b可均匀布置在切断模具13的前表面上。

另外，气体供应口37可布置在切断模具13的周边部分内。因此，可防止片状材料的端部摆动。

实施例3

实施例2中的每个气体供应口37a、37b的形状可以改变以便径向喷射压缩气体。另外，每个气体供应口37a、37b的开口区域可以扩展以便在两维方向喷射压缩气体。

每个通孔14a、14b的形状可按照每个空气供应口37a、37b的形状或方向适当改变。例如，通孔14a、14b可设置成相对于切断模具13的表面形成一个角度。

实施例4

尽管该实施例已经表示在动压板17向下运动之后并即将在其向上运动之前开始供应压缩气体，本发明不局限于这种构造。例如，压缩气体的供应可在片状材料P切断时马上开始，或在Thomson刀片11接触衬垫膜21时马上开始。因此，该实施例所示的控制部分4和未示出的位置检测传感器可适当改变。

另外，压缩气体的供应可在片状工件P0上浮时开始。因此，可以获得只在片状工件P0必须下落时供应压缩气体的构造。对于检测片状材料P上浮这一情况的方法，可以根据片状材料P上浮的位置或高度来检测，或者根据片状材料P已经离开装载台2的时间来检测。

另外，在切断动作期间可连续供应压缩气体。因此，可以省略控制部分4。

实施例5

本发明还披露以下的变型。即，使得切断模具13和装载台2之间空间和大气连通的开口可以设置在切断模具13和动压板17内。因此，即使临时由于切断模具13和动压板17的向上移动，也可防止切断模具13和装载台2之间的空间具有负压。

开口是否位于Thomson刀片11形成的中空部分内不影响防止负压。因此，开口可设置在Thomson刀片11形成的中空部分内或在中空部分以外的位置上。

另外，开口可设置在装载台2和衬垫片21内，或者开口可设置在装载台2等和切断模具13等两者内。

采用这种构造，可防止片状材料P上浮。另外，可省略气体供应部分3和控制部分4。另外，不需要在切断模具13内形成通孔14和凹槽部分15，或者不需要在Thomson刀片11的预定后侧设置缺口12。因此可以使得构造非常简单。

按照本发明，在切断时刻，压缩气体供应到切断模具和装载台之间的空间内。因此，可以防止该空间具有负压，使得可以防止空气从周围流入空间。因此，可以防止从片状材料上冲切的片状工件上浮离开装载台。因此，保持生产能力，同时防止片状工件上浮，或者即使工件上浮也可使其下落到片状工件被切断的位置附近。因此可以正确进行片状材料的切断过程。

虽然已经详细描述本发明并对于其特定实施例进行参考，本领域普通技术人员将明白可以进行多种改型和变型而不偏离本发明的精神和范围。

此申请以2003年12月24日提交的日本专利申请NO.2003-427450为基础，并且该专利的内容结合于此作为参考。

Claims (9)

1.一种用于切断光学的片状材料的方法，包括：

通过固定连接到切断模具上的切断刀片，从片状材料上冲切片状工件，其特征在于，切断时，将压缩气体供应到所述切断模具和所述装载台之间的空间内，所述压缩气体供应到由切断刀片围绕的区域的外侧区域。

2.如权利要求1所述的切断光学的片状材料的方法，其特征在于，压缩气体朝着被切断的所述片状工件供应以便将压力施加在所述片状工件上。

3.如权利要求1或2所述的切断光学的片状材料的方法，其特征在于，供应压缩气体在片状材料通过切断刀片切断时开始。

4.如权利要求1或2所述的切断光学的片状材料的方法，其特征在于，片状材料通过切断刀片的向上和向下运动切断，并且供应压缩气体在切断刀片的向下运动之后并即将在其向上运动之前开始。

5.如权利要求1或2所述的切断光学的片状材料的方法，其特征在于，当片状材料工件从装载台上浮到预定高度或上浮长达预定周期时供应压缩气体。

6.如权利要求1所述的切断光学的片状材料的方法，其特征在于，压缩气体是径向喷射的。

7.如权利要求1所述的切断光学的片状材料的方法，其特征在于，压缩气体是两维方向喷射的。

8.一种用于切断光学的片状材料的设备，包括：

具有布置在切断模具内的切断刀片的切断构件，固定片状材料的装载台；所述切断构件从装在所述装载台上的片状材料上冲切片状工件，其特征在于，具有切断时将压缩气体供应到所述切断模具和所述装载台之间的空间内的气体供应构件，所述压缩气体供应到由切断刀片围绕的区域的外侧区域。

9.如权利要求8所述的切断光学的片状材料的设备，其特征在于，

所述气体供应构件包括：

用于供应压缩气体到所述空间内的气体供应口；

连通到所述气体供应口上的气体供应导管；

其中气体供应口布置在所述切断模具内，并且所述气体供应导管设置成容纳在形成在所述切断模具内的凹槽部分内。

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