CN101759067B - 片材的卷绕方法和其装置 - Google Patents
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Abstract
片材的卷绕方法和其装置(10)，能够将片材(S)连续地呈螺旋状地卷绕在排列成一列的多个筒材(P)上。将多个筒材(P)在分别由支承组件(3A～3E)可旋转地支承着各筒材的两端部的状态下排列成一列，向开始卷绕侧的一筒材(P)的外周面上呈螺旋状地卷绕具有比筒材(P)彼此的间隙(G)大的宽度(W)的片材(S)，在该片材(S)的结束卷绕侧的侧缘部(L1)经过一筒材的结束卷绕侧的端部(E1)并越过间隙(G)而卷绕在另一筒材(P)的开始卷绕侧的端部(E2)上后，在与支承组件(3B～3D)在间隙(G)中接触之前，将该片材(S)在一筒材的结束卷绕侧的端部(E1)用第一刀具(5)切断，同时，在另一筒材(P)的开始卷绕侧的端部(E2)用第二刀具(6)切断。
Description
技术领域
本发明涉及将片材呈螺旋状地卷绕在筒材的外周面上的片材的卷绕方法和其装置。
背景技术
目前，作为将液晶显示器用薄膜、打印机基盘用薄膜等高性能薄膜卷绕成辊所使用的卷芯，例如使用了向ABS树脂制的筒材的外周面上呈螺旋状地卷绕发泡聚乙烯树脂制的带状的片材而成的复合卷芯。通过使用该复合卷芯，能够有效地消除开始卷绕薄膜而产生的所谓的薄膜台阶痕。
以往，作为向筒材的外周面上呈螺旋状地卷绕片材的卷绕装置，有人提出了下述专利文献1所记载的装置。专利文献1：日本特开2003-205544号公报发明内容发明所要解决的课题
但是，该专利文献1所记载的装置是通过挤压成形法在连续地成形一个筒材的同时向其外周面上连续地卷绕片材，由该装置，不能向预先准备的多个筒材上连续地卷绕片材。
本发明的课题在于，提供能够向排列成一列的多个筒材上连续地呈螺旋状地卷绕片材的片材的卷绕方法和其装置。为了解决课题的手段
本发明的片材的卷绕方法，向进行轴旋转的筒材的外周面上，由片材供给组件相对于该筒材的轴方向倾斜地供给片材，同时，通过使该片材供给组件向该筒材的轴方向相对地移动，将该片材呈螺旋状地卷绕于该筒材的外周面上，其特征在于，将多个筒材在分别由支承组件可旋转地支承各筒材的两端部的状态下排列成一列，向所述多个筒材中开始卷绕侧的一筒材的外周面上呈螺旋状地卷绕具有比该一筒材和在该一筒材的结束卷绕侧经所述支承组件相邻的另一筒材彼此的间隙大的宽度的片材，在卷绕于所述一筒材上的所述片材的结束卷绕侧的侧缘部随着该片材的卷绕进行，经过该一筒材的结束卷绕侧的端部并越过所述间隙而卷绕在所述另一筒材的开始卷绕侧的端部上后，在与所述支承组件在所述间隙中接触之前，将该片材在该一筒材的结束卷绕侧的端部用第一刀具切断，同时，在该另一筒材的开始卷绕侧的端部用第二刀具切断，由此，将片材连续地卷绕在排列成一列的多个筒材上。
此外，在本说明书及权利要求书中，所述的“开始卷绕侧”及“结束卷绕侧”是表示本发明的片材的卷绕装置的方向的用语，所述的“开始卷绕侧”表示在筒材的轴方向开始卷绕片材的一侧，所述的“结束卷绕侧”表示在筒材的轴方向结束卷绕片材的一侧。
另外，本发明的片材的卷绕装置，向进行轴旋转的筒材的外周面上，由片材供给组件相对于该筒材的轴方向倾斜地供给片材，同时，通过使该片材供给组件向该筒材的轴方向相对地移动，将该片材呈螺旋状地卷绕于该筒材的外周面上，其特征在于，所述片材的卷绕装置具备：在分别可旋转地支承所述筒材的两端部的状态下将多个筒材排列成一列的多个支承组件；在所述多个筒材中开始卷绕侧的一筒材和在该一筒材的结束卷绕侧经所述支承组件相邻的另一筒材彼此的间隙中，将所述片材在该一筒材的结束卷绕侧的端部切断的第一刀具；在所述间隙中，将所述片材在所述另一筒材的开始卷绕侧的端部切断的第二刀具，向所述多个筒材中开始卷绕侧的一筒材的外周面上，呈螺旋状地卷绕具有比所述间隙大的宽度的片材，在卷绕于该一筒材上的该片材的结束卷绕侧的侧缘部随着该片材的卷绕进行，经过该一筒材的结束卷绕侧的端部并越过所述间隙而卷绕于所述另一筒材的开始卷绕侧的端部后，在与所述支承组件在所述间隙中接触之前，将该片材用所述第一刀具及第二刀具切断，由此，将片材连续地卷绕在排列成一列的多个筒材上。
另外，本发明的特征在于，所述支承组件由以下部分构成：设于基台上的支承框架；由轴承支承于所述支承框架上的支承轴；设于所述支承轴上，保持所述筒材的端部的筒内面的夹头部。
另外，本发明的特征在于，所述支承框架被设置成在所述筒材的轴方向可往复移动。
根据本发明，由于能够由多个支承组件将多个筒材排列成一列，在这些多个筒材彼此的间隙中将片材用第一刀具及第二刀具切断，同时，呈螺旋状地卷绕片材，所以，片材不会在此间隙中与各支承组件接触，能够将片材连续地卷绕在排列成一列的多个筒材上。
而且，由于能够在卷绕于排列成一列的多个筒材中位于开始卷绕侧的一筒材的外周面上的片材的结束卷绕侧的侧缘部卷绕在位于结束卷绕侧的另一筒材的开始卷绕侧的端部上后，将该侧缘部在一筒材的结束卷绕侧的端部用第一刀具切断，所以，在向另一筒材的外周面上卷绕片材时，其张力等也不会发生变动，能够以更均匀的卷绕条件向全部多个筒材上卷绕片材。
另外，由于对各筒材由多个支承组件支承其两端部，所以能够将多个筒材更准确地以同心状态排列成一列。因此，也没有例如像将多个筒材以向各筒材穿插心棒的方式排列成一列的情况的那样，心棒因多个筒材的重量而挠曲，损害同心状态这样的问题，能够以更均匀的卷绕条件向全部多个筒材卷绕片材。
另外，如果将支承组件的支承框架在筒材的轴方向可进退移动地设置，则能够迅速且准确地将多个片材排列成一列，能够高效地进行片材的卷绕作业。
附图说明
图1是本实施方式的片材的卷绕装置的概略俯视图；图2是本实施方式的片材的卷绕装置的概略侧视图；图3是本实施方式的片材的卷绕装置的概略主视图；图4是说明本实施方式的片材的卷绕装置的支承组件的夹头部的动作状态的剖视图；图5是表示对本实施方式的片材的卷绕装置的筒材进行支承的状态的概略主视图；图6是对本实施方式的片材的卷绕装置的卷绕方法进行说明的主要部分俯视图；图7是对本实施方式的片材的卷绕装置的卷绕作业进行说明的主要部分俯视图；图8是对本实施方式的片材的卷绕装置的卷绕方法进行说明的主要部分俯视图；图9是对本实施方式的片材的卷绕装置的卷绕方法进行说明的主要部分侧视图；图10是对本实施方式的片材的卷绕装置的卷绕方法进行说明的主要部分俯视图；图11是对本实施方式的片材的卷绕装置的卷绕方法进行说明的主要部分俯视图；图12是对本实施方式的片材的卷绕装置的第一刀具及第二刀具的在筒材的周方向的配设位置进行说明的主要部分侧视图；图13是本实施方式的片材的卷绕装置的实施变形例的概略主视图。符号说明10：片材的卷绕装置1：片材供给组件2：移动组件3A～3F：支承组件31：支承框架33：支承轴34：夹头部4：旋转驱动装置5：第一刀具6：第二刀具P：筒材E1：筒材的结束卷绕侧的端部E2：筒材的开始卷绕侧的端部G：筒材彼此的间隙S：片材W：片材的宽度L1：片材的结束卷绕侧的侧缘部L2：片材的开始卷绕侧的侧缘部具体实施方式为了实施发明的优选的方式
如图1图3所示，本实施方式的片材的卷绕装置10是向排列成一列的多个筒材P的外周面上呈螺旋状地卷绕片材S的装置。根据此片材的卷绕装置10，可向例如由ABS树脂构成的筒材的外周面上呈螺旋状地卷绕由发泡聚乙烯树脂构成的带状的片材，由此，能够有效地制造用于防止所谓的薄膜台阶痕的高性能薄膜用卷芯。
本实施方式的片材的卷绕装置10主要具备：向筒材P的外周面供给片材S的片材供给组件1、使此片材供给组件1向筒材P的轴方向移动的移动组件2、在分别可旋转地支承筒材P的两端部的状态下将多个筒材P以同心状态排列成一列的多个支承组件3A～3E、使由这些支承组件3A～3E支承的筒材P一齐进行轴旋转的旋转驱动装置4、在各支承组件3B～3E的位置切断卷绕于筒材P的外周面上的片材S的多个第一刀具5及第二刀具6。
在本实施方式中，如图1所示，由支承组件3A～3E将合计两个比较长的长筒材P1排列在中部，并在其两端排列合计两个比较短的短筒材P2，但本发明当然不限定于此。通过增减支承组件的数量，例如也可以在中部排列三个以上的长筒材P1，在其两端排列合计两个短筒材P2。在本实施方式中，在中部的长筒材P1上，向其外周面的整个面上卷绕片材S，与之相对，在两端的短筒材P2上，仅向其外周面的一部分上卷绕片材S。卷绕于这两端的短筒材P2上的片材S成为切断端。
下面，对本实施方式的片材的卷绕装置10的各构成部详细进行说明。
片材供给组件1，如图1所示，具备预先卷绕了带状的片材S的卷轴部11、引导从卷轴部11抽出的片材S的导向辊12，将片材S相对于筒材P的轴方向以规定的角度倾斜地供给。
移动组件2具备进给丝杠机构21、使此进给丝杠机构21的丝杠轴22旋转的电动机23，使上述片材供给组件1与筒材P的轴旋转同步而向筒材P的轴方向平行移动。
由此，本实施方式的片材的卷绕装置10，由片材供给组件1将片材S向进行轴旋转的筒材P的外周面倾斜地供给，同时，由移动组件2使片材供给组件1平行移动，由此，开始向筒材P的外周面上呈螺旋状地卷绕片材S。本实施方式的片材的卷绕装置10，如图1所示，以如下的方式构成，即，向筒材P的外周面上，朝向图面从左侧开始卷绕片材S，在图面的右侧结束卷绕。因此，在图1中，图面左侧为片材的卷绕装置10中的“开始卷绕侧”，图面右侧为“结束卷绕侧”。在图3～图8、图10、图11、图13中也同样。
支承组件3A～3E分别如图3及图4所示，具备配设于基台7上的支承框架31、经轴承32旋转自如地以轴的形式支承于支承框架31的上端部的圆筒状的支承轴33、设于支承轴33的端部并保持筒材P的端部的筒内面的夹头部34。在本实施方式中，在基台7上配设了一列合计5个支承组件3A～3E。这些支承组件3A～3E中位于最左侧(开始卷绕侧)的支承组件3A仅在其支承轴33的单侧的端部设有夹头部34，其它支承组件3B～3E在其支承轴33的两侧的端部设有一对夹头部34。
如图4所示，夹头部34由以下部分构成：向轴方向可进退移动地设于支承轴33的筒内的活塞341、将活塞341向后退方向加载的螺旋弹簧342、固定于活塞341的前端上的移动片343、固定于支承轴33的外面上的固定片345、配设于移动片343的锥面344和固定片345的锥面346之间的C字形状的夹头片347、嵌合于夹头片347的外周槽上的O形环348。
此夹头部34如图4中的单点划线的左侧所示，由螺旋弹簧342的加载力f使活塞341后退，使移动片343的锥面接近固定片345的锥面，由两锥面将夹头片347向支承轴33的径方向外侧推出，由此，由夹头片347保持筒材P的筒内面。另一方面，如图4中的单点划线的右侧所示，通过配管34向支承轴33的筒内供给压缩空气A，由该空气压a使活塞341抵抗螺旋弹簧342而前进，使移动片343的锥面从固定片345的锥面离开，由此，容许夹头片347向支承轴33的径方向内侧的移动，解除由夹头片347对筒材P的保持。此外，在图4中，在同图的单点划线的左侧表示了对筒材P进行保持固定的状态，另外，在单点划线的右侧表示了已解除筒材P的保持固定的状态，但支承组件3B～3E的一对夹头部34与压缩空气A的供给的有无相应地同时动作。
另外，如图3所示，支承组件3B～3E的支承框架31在筒材P的轴方向可往复移动地设置。即，在基台7上铺设了与筒材P的轴方向平行的导轨311，在沿导轨311移动的滑块312上固定了基座313，在此基座313上直立设置了支承框架31。而且，在导轨311的规定位置固定了支板314，在此支板314上设有流体压气缸315，此流体压气缸315的进退杆与上述基座313连结。
通过使此流体压气缸315的进退杆进行进退，使各支承组件3B～3E的支承框架31在筒材P的轴方向往复移动。由此，如图3及图5所示，可将筒材P分别简单地安装在支承组件3A～3E之间，能够在由支承组件3A～3E可旋转地支承着各筒材P的两端部的状态下，将多个筒材P以同心状态排列成一列。此外，如图5所示，在由支承组件3A～3E将多个筒材P排列成一列时，在开始卷绕侧的一筒材P和在该一筒材P的结束卷绕侧相邻的另一筒材P之间产生由各支承组件3B～3D形成的间隙G。
另外，各支承组件3B～3E，其支板314沿导轨311可调节位置地被固定。因此，可与各筒材P的长度相应地适宜调节支板314的固定位置，并也可以与筒材P的长度变更简单地对应。
旋转驱动装置4，如图5所示，由设于基台7上的电动机41、经带轮挂设于该电动机41的输出轴和支承组件3A的支承轴33之间的驱动带42构成。在本实施方式中，在各支承组件3A～3E上，由于由旋转自如地以轴的形式支承的支承轴33的夹头部34保持固定筒材P的两端，所以，通过由电动机41驱动位于最开始卷绕侧的支承组件3A的支承轴33旋转，能够使排列成一列的多个筒材P一齐进行轴旋转。当然，不仅可以驱动支承组件3A的支承轴33旋转，而且也可以驱动其它支承组件3B～3E的支承轴旋转。
第一刀具5及第二刀具6，如图1及图2所示，设于各支承组件3B～3E上，以卷绕于筒材P的外周面上的片材S不与各支承组件3B～3E的支承框架31接触的方式切断片材S。第一刀具5被设置于将片材S在开始卷绕侧的一筒材P的结束卷绕侧的端部E1切断的位置，第二刀具6被设置于将片材S在结束卷绕侧的另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2切断的位置。
第一刀具5及第二刀具6，如图2所示，相对于筒材P的外周面可进退移动地设置。即，在各支承组件3B～3E的基座313上可摆动地设有控制杆51，在控制杆51上固定了第一刀具5及第二刀具6。通过使此控制杆51起倒，能够使第一刀具5及第二刀具6相对于筒材P的外周面进行进退移动，能够在需要时将片材S在各自的位置切断。
下面，对通过本实施方式的片材的卷绕装置10进行的片材的卷绕方法进行说明。
首先，如图3所示，通过使支承组件3B～3E的各支承框架31依次进行进退移动，并使各夹头34动作，分别由支承组件3A～3E可旋转地支承各筒材的两端部，同时，将多个筒材P排列成一列。
其次，如图1所示，向排列成一列的多个筒材P中开始卷绕侧的一筒材P的外周面上，呈螺旋状地卷绕具有比筒材P彼此的间隙G大的宽度W的片材S。在此，通过将未图示的双面胶带与片材S一起卷绕，将片材S卷绕在筒材P的外周面上，但也可以预先在筒材P的外周面上形成粘接层，将片材S卷绕在该粘接层上。另外，也可以使用本实施方式的片材的卷绕装置10，呈螺旋状地卷绕而形成该粘接层。
而且，如图6所示，进行片材S向开始卷绕侧的一筒材P的外周面的卷绕，如图7所示，在片材S的结束卷绕侧的侧缘部L1经过一筒材P的结束卷绕侧的端部E1并越过间隙G而卷绕在另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2上后(参照图7中的符号B)，将此片材S从其结束卷绕侧的侧缘部L1，在一筒材P的结束卷绕侧的端部E1用第一刀具5开始切断(参照图7中的符号C)。此外，图中，由符号L指示的是片材S的开始卷绕侧的侧缘部。
而且，持续进行片材S的卷绕，如图8所示，将片材S的结束卷绕侧的侧缘部L1进一步在另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2用第二刀具6开始切断(参照图8中的符号D)。这样，通过将片材S的结束卷绕侧的侧缘部L1用第一刀具5及第二刀具6分别切断，如图9所示，能够将片材S的切断端T从筒材P分开，片材S不会在间隙G中与支承组件3B～3E的支承框架31接触而阻碍卷绕作业。
进而，如图10所示，若在用第一刀具5及第二刀具6切断片材S的同时进行片材S的卷绕，则如图11所示，能够在不停止卷绕装置10的状态下将片材S卷绕在结束卷绕侧的另一筒材P的外周面上。这样，将片材S连续地卷绕在排列成一列的多个筒材P上。
这样，根据本实施方式的片材的卷绕方法及卷绕装置10，由于能够由多个支承组件3A～3E将多个同图P排列成一列，在这些多个筒材P彼此的间隙G中用第一刀具5及第二刀具6将片材S切断，同时，将片材S呈螺旋状地卷绕，所以，片材S不会在间隙G中与各支承组件3B～3D的支承框架31接触，能够将片材S连续地卷绕在排列成一列的多个筒材P上。因此，与将片材一个一个地卷绕在筒材上的情况相比，能够以更均匀的卷绕条件将片材卷绕在各筒材上，另外，能够使片材的开始卷绕侧及结束卷绕侧中的切断端的浪费减少。
而且，根据本实施方式的片材的卷绕方法及卷绕装置10，如图7所示，由于在卷绕在位于开始卷绕侧的一筒材P的外周面上的片材S的结束卷绕侧的侧缘部L1卷绕在位于结束卷绕侧的另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2后，用第一刀具5将侧缘部L1在一筒材P的结束卷绕侧的端部E1切断，所以，在向另一筒材P的外周面上卷绕片材S时，片材S的张力等也不会发生变动，能够以更均匀的卷绕条件向全部多个筒材P上卷绕片材S。
另外，根据本实施方式的片材的卷绕方法及卷绕装置10，由于对各筒材P由支承组件3A～3E支承其两端部，所以能够将多个筒材P更准确地以同心状态排列成一列。因此，也没有例如像将多个筒材以向各筒材穿插心棒的方式排列成一列的情况的那样，心棒因多个筒材的重量而挠曲，损害同心状态这样的问题，根据本发明，能够以更均匀的卷绕条件向全部多个筒材P上卷绕片材S。
而且，在本实施方式的片材的卷绕装置10中，由于支承组件3B～3E的支承框架31在筒材P的轴方向可进退移动地设置，所以，能够迅速且准确地将多个筒材P排列成一列，能够高效地进行片材S的卷绕作业。
以上对本实施方式的片材的卷绕方法及卷绕装置10进行了说明，但本发明也能够以其它方式实施。
例如，在上述实施方式中，将第一刀具5及第二刀具6如图8所示的那样在筒材P的轴方向隔开与间隙G相同的间隔，且如图9所示的那样在筒材P的周方向配设于相同的位置，但本发明不限定于此。第一刀具5，如图7所示，只要设置在下述的位置即可，即，在卷绕于一筒材P的外周面上的片材S的结束卷绕侧的侧缘部L1卷绕在位于结束卷绕侧的另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2上后，在该侧缘部L1在一筒材P的结束卷绕侧的端部E1附近与支承组件3B～3E的支承框架31接触之前，将该侧缘部L1在一筒材P的结束卷绕侧的端部E1切断的位置(参照图12中的范围R5)。另一方面，第二刀具6，如图7所示，只要设置在下述的位置即可，即，在卷绕于一筒材P的外周面上的片材S的结束卷绕侧的侧缘部L1卷绕在位于结束卷绕侧的另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2上后，在该侧缘部L1在另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2附近与支承组件3B～3E的支承框架31接触之前，将该侧缘部L1在另一筒材P的开始卷绕侧的端部E2切断的位置(参照图12中的范围R6)。这样，第一刀具5及第二刀具6不一定需要在筒材P的周方向配设在相同的位置。
另外，如图13所示的支承组件3F的那样，也可以将各支承组件相对于基台7拆装自如地构成。由此，能够与排列成一列的筒材P的个数相应地适宜增减配设于基台7上的支承组件的数量，也能够与筒材P的个数的变更简单地对应。
另外，在上述实施方式中，能够由移动组件2使片材供给组件1相对于筒材P移动，但为了使筒材P相对于片材供给组件1向其轴方向移动，也可以使各支承组件3A～3E与筒材P的轴旋转同步地向筒材P的轴方向平行移动。
另外，本发明在不脱离其宗旨的范围内可以以基于本领域技术人员的知识增加各种改良、修正、变形的方式实施。另外，也可以以在实现同一作用或效果的范围内将任何的发明特定事项置换为其它技术的方式进行实施，另外，也可以以由多个部件构成已一体构成的发明特定事项、或一体构成已由多个部件构成的发明特定事项的方式实施。
Claims (2)
1.一种片材的卷绕装置，向进行轴旋转的筒材的外周面上，由片材供给组件相对于该筒材的轴方向倾斜地供给片材，同时，通过使该片材供给组件向该筒材的轴方向相对地移动，将该片材呈螺旋状地卷绕于该筒材的外周面上，其特征在于，所述片材的卷绕装置具备：
在分别可旋转地支承所述筒材的两端部的状态下将多个筒材在该筒材的轴方向排列成一列的多个支承组件；
在所述多个筒材中开始卷绕侧的一筒材和在该一筒材的结束卷绕侧经所述支承组件相邻的另一筒材彼此的间隙中，将所述片材在该一筒材的结束卷绕侧的端部切断的第一刀具；
在所述间隙中，将所述片材在所述另一筒材的开始卷绕侧的端部切断的第二刀具，
向所述多个筒材中开始卷绕侧的一筒材的外周面上，呈螺旋状地卷绕具有比所述间隙大的宽度的片材，在卷绕于该一筒材上的该片材的结束卷绕侧的侧缘部随着该片材的卷绕进行，经过该一筒材的结束卷绕侧的端部并越过所述间隙而卷绕于所述另一筒材的开始卷绕侧的端部后，在与所述支承组件在所述间隙中接触之前，将该片材用所述第一刀具及第二刀具切断，由此，将片材连续地卷绕在排列成一列的多个筒材上，
所述多个支承组件由以下部分构成：
设于基台上的支承框架；
由轴承支承于所述支承框架上的支承轴；
设于所述支承轴上，保持所述筒材的端部的筒内面的夹头部，
在所述多个支承组件中，包括具备支承框架的支承组件，该支承框架由流体压气缸在所述筒材的轴方向可往复移动。
2.如权利要求1所述的片材的卷绕装置，其特征在于，在所述筒材的轴方向可往复移动的支承框架，沿着导轨可往复移动。
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