CN104973439B

CN104973439B - 片材张力机构

Info

Publication number: CN104973439B
Application number: CN201510175137.5A
Authority: CN
Inventors: 望月贵司; 望月健儿
Original assignee: YAYSER CO Ltd
Current assignee: YAYSER CO Ltd
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2018-03-02
Anticipated expiration: 2035-04-14
Also published as: JP6387492B2; TWI647165B; KR20150118533A; CN104973439A; KR102297097B1; TW201540637A; JP2015202932A

Abstract

本发明提供一种片材张力机构。该片材张力机构即使带状片材的厚度薄，也可以不会损坏地通过真空装置付与张力。片材张力机构(3)具备：箱筒型的管道(31)，所述箱筒型的管道被设置在对带状片材(S)进行加工的加工设备(1)的片材输送路径上；真空装置(32)，所述真空装置吸引所输送的带状片材使其从管道上向管道内下垂成U字形并付与张力；入口辊(33)和出口辊(34)，所述入口辊和出口辊被分别配置在管道的上端的带状片材的入口部和出口部，引导带状片材。入口辊和出口辊的至少一部分被配置在管道内壁面(313)的内侧，以便在管道内的U字形带状片材与管道内壁面之间形成由真空装置所产生的成为空气通道的间隙(G)。

Description

片材张力机构

技术领域

本发明涉及被设置在对带状片材进行加工的加工设备的片材输送路径上，通过真空装置(バキューム)吸引所输送的带状片材，避免带状片材发生松弛的片材张力机构。

背景技术

目前，作为这种片材张力机构，有设置在对带状片材进行加压加工的冲压机或形成图案的印花机等上的片材输送路径上((专利文献1～3)。如图5所示，这种片材张力机构503具备箱筒型的管道531、吸引所输送的带状片材S使其从管道531的上面向管道531内下垂成U字形并对带状片材S付与张力的真空装置532以及被分别配置在管道521内的带状片材S的入口侧内壁附近和出口侧内壁附近的多个导辊533、534，利用导辊533、534防止管道531内的U字形带状片材S与管道531的内壁面接触。

专利文献1：日本特开2011-161617号公报

专利文献2：日本特开2007-62289号公报

专利文献3：日本特开平09-103995号公报

在这样的片材张力机构503上，通常情况下，为了提高真空装置532的效率(真空度)，管道531内的气密性被增强。这种情况下，如图5中的扩大图所示，带状片材S与多个导辊534紧密接触形成大致密封的状态，有时带状片材S被卷入相邻的导辊534之间。另外，在导辊533侧同样也会发生带状片材S的卷入。这样，尤其是在带状片材S的厚度薄的情况下(例如厚度小于0.3mm)，随着带状片材S的输送，有可能带状片材S的宽度方向端部弯曲，整个带状片材S起皱，容易折叠、带状片材S断裂等损坏带状片材S。

本发明鉴于上述情况，目的是提供一种即使带状片材的厚度薄，也不会损坏的可以通过真空装置付与张力的片材张力机构。

发明内容

本发明是一种片材张力机构，具备：箱筒型的管道、真空装置、以及入口辊和出口辊，

所述箱筒型的管道被设置在对带状片材实施加工的加工设备的片材输送路径上；

所述真空装置吸引所输送的带状片材并付与张力以使其从管道上向管道内下垂成U字形；

所述入口辊和出口辊被分别配置在管道的上端的带状片材的入口部和出口部，引导带状片材，

所述入口辊和出口辊的至少一部分被配置在管道内壁面的内侧，以便在管道内的U字形的带状片材与管道内壁面之间形成由真空装置所产生的成为空气通道的间隙。

根据上述结构，在管道内下垂成U字形的带状片材与管道内壁面之间形成的间隙中产生由真空装置所形成的空气流，带状片材被该空气流引导。因此，可以抑制管道内的带状片材存在于管道内的空间、与管道内壁面接触并密接。因此，可以防止带状片材与管道内壁面摩擦并划伤，或灰尘等异物附着在带状片材的表面，或带状片材断裂等问题。

上述入口辊和上述出口辊优选由以画出圆弧轨道的方式配置的多个小直径辊构成。

在这种情况下，带状片材被配置在管道内，以便被引导在入口辊上和出口辊上的各个位置上画出大的R圆弧。因此，在管道内下垂成U字形的带状片材被抑制接近管道内壁面地向前后鼓起。从而防止带状片材与管道内壁面的接触。另外，由于形成入口辊和出口辊的小直径辊的转动惯性小，因此即使带状片材的输送速度快，在停止输送片材时，也不容易造成由于入口辊和出口辊的转动惯性，在管道内的带状片材的输入和输出过剩。因此，可以防止在管道内下垂成U字形的带状片材剧烈地上下活动，进行抖动(バタついて)与管道内壁面接触。

上述管道优选在与U字形带状片材相对的内壁面上被实施了压花形状。

在这种情况下，可以通过压花形状的凹凸在管道内下垂成U字形的带状片材与管道内壁面之间确保真空装置形成的空气通道。从而可以通过在带状片材与管道内壁面之间的真空装置的空气流使带状片材远离管道内壁面，防止带状片材与管道内壁面密接。

上述真空装置具有产生吸引力的风扇，

上述风扇优选被构成为在管道的内部压力为规定值以下时，降低风扇的转速。

如果在管道内下垂成U字形的带状片材向前后鼓起，带状片材与管道内壁面之间的间隙变小，管道的内部压力就降低(负压度变大)。并且，如果U字形带状片材向前后鼓起与管道内壁面接触或即将接触，管道的内部压力为规定值以下，就降低真空装置的风扇转速。这样，真空装置的吸引力减弱，可以抑制管道内的U字形带状片材的鼓起，使带状片材远离管道内壁面。因此，可以防止带状片材与管道内壁面的接触。

如上所述，根据本发明的片材张力机构，即使带状片材的厚度薄，在管道内也不会损坏且在带状片材的表面不会附着异物，可以通过真空装置付与张力。因此，可以提供高质量的带状片材产品。

附图说明

图1是表示设置了实施方式的片材张力机构的冲孔设备的结构的侧视图。

图2是表示设置了实施方式的片材张力机构的冲孔设备的结构的俯视图。

图3是表示实施方式的片材张力机构的结构(图3(a))、管道内壁面的压花形状(图3(b)(c))的示意图。

图4是用于说明在实施方式的片材张力机构中真空装置的风扇转速控制的示意图。

图5是表示现有的片材张力机构的结构的示意图。

具体实施方式

以下，作为实施方式，就片材张力机构3被设定于对带状片材S进行加压加工的冲孔设备(加工设备)1的片材输送路径上的情况进行说明。但本发明的片材张力机构3不局限于冲孔设备1，例如可以设置在激光、安装、接合、切割、印刷、表面处理等对带状片材S进行加工的各种加工设备的片材输送路径上，为了避免所输送的带状片材S发生松弛而付与张力。

带状片材S使用例如铝、铜等金属箔、PET、聚碳酸酯等树脂薄膜、金属与塑料的复合薄膜等各种材质。作为带状片材S的具体例子例如有在太阳能电池电极、电池隔膜中使用的金属箔薄膜，在液晶面板中使用的树脂薄膜等。例如，在带状片材S厚度是0.5mm以下的薄的材料的情况下，就可以有意义地发挥本发明的效果。

在本说明书中，将前后方向作为带状片材S的输送方向。

参考图1和图2，冲孔设备1是将通过卷绕机2从卷轴21连续地陆续放出的带状片材S通过间歇输送装置5间歇输送在冲压机4进行加压加工，并将通过该加压加工形成产品的带状片材S连续地卷绕在重绕机7的卷轴71上的设备。并且，实施方式的片材张力机构3在冲孔设备1上成为通过卷绕机2和重绕机7被连续输送并且通过间歇输送装置5被向冲压机4间歇输送的带状片材S的松弛吸收部，在卷绕机2和冲压机4之间的片材输送路径上设置了第一片材张力机构3A，另外，在间歇输送装置5和重绕机7之间的片材输送路径上配置了第二片材张力机构3B。

第一片材张力机构3A具有箱筒型的管道31、被配置在管道31的下方、将管道31内的内部空气向下方吸引的真空装置32以及被分别配置在管道31的上端的带状片材S的入口部和出口部、配置带状片材S的入口辊33和出口辊34。

管道3具有长方体形状，在上面设有用于导入带状片材S的开口部311，在底面设置通过真空装置32用于吸引空气的吸气口312。另外，在管道31内配置根据带状片材S的片材宽度能够利用手柄39自由调节接近、分离的一对导板38(参考图2)。并且，在将从卷绕机2陆续放出的带状片材S架在前后的入口辊33和出口辊34之间地配置在管道31的开口部311上，与带状片材S的片材宽度一致地移动调节一对导板38时，驱动真空装置32，带状片材S以从管道31的开口部311向管道31内下垂成U字形的状态进行配置。此时，U字形带状片材S有时伴随着真空装置32的吸引变得感觉要向前后鼓起。另外，在管道31的下部附近，上下配置作为高度检测装置的多个激光式传感器37，通过这些激光式传感器37检测带状片材S的U字形下端的高度(下死点)。作为高度检测装置除了激光式传感器37以外还可以使用红外传感器等各种传感器。

如图3(a)所示，入口辊33和出口辊34由以从管道31的外侧上方朝向下方的管道31的开口部311上的管道内壁面313的内侧(管道31内的前后方向中央侧)画出圆弧轨道的方式配置多个的小直径辊构成。多个小直径辊中的一部分被配置在管道内壁面313的内侧。通过这样，带状片材S在入口辊33上和出口辊34上的各个位置上以从管道31的外侧上方朝向管道31的开口部311上的管道内壁面313的内侧画出大的R圆弧的方式被引导地配置在管道31内。这样在管道31内，U字形带状片材S形成靠近管道31内的前后方向中央侧的趋势。因此，抑制了在管道31内下垂成U字形的带状片材S向前后大大地鼓起。因此，可以防止带状片材S与管道内壁面313的接触。

另外，各个入口辊33和出口辊34也可以由图3(a)中的点划线所示的大直径辊(33)(34)形成，来代替多个小直径辊。在由大直径辊形成入口辊33和出口辊34的情况下，辊面的一部分被配置在管道内壁面313的内侧，带状片材S从管道31的外侧上方朝向管道31的开口部311上的管道内壁面313的内侧画出大的R圆弧地被引导并被引导配置在管道31内。

如果由多个小直径辊构成入口辊33和出口辊34，与大直径辊相比，由于转动惯性小，因此即使带状片材S的输送速度快，在停止间歇输送时，也难以造成由于入口辊33和出口辊34的转动惯性，在管道31内的带状片材S的输入、输出过剩。因此，可以抑制在管道31内下垂成U字形的带状片材S剧烈地上下活动并抖动，防止带状片材S与管道内壁面313接触。

入口辊33和出口辊34在管道31的开口部311被配置在管道内壁面313的内侧，因此，如图3(a)所示，在管道31内，在下垂成U字形的带状片材S与管道内壁面313之间形成由真空装置32所产生的成为空气通道的间隙G。并且，在管道31的开口部311，因入口辊33和出口辊34造成密封性降低，通过真空装置32的吸引，空气被从与开口部311上的入口辊33和出口辊34的空隙空间(空きスペース)311a向管道31内导入。因此，通过真空装置32的吸引，在管道31内下垂成U字形的带状片材S与管道内壁面313的间隙G形成从开口部311到吸气口312的空气流(图3(a)中的箭头)。通过该空气流，即使下垂成U字形的带状片材S向前后鼓起，也可以抑制带状片材S与管道内壁面313接触或密接。即，下垂成U字形的带状片材S的前后的下垂部分随着在间隙G中流动的空气流，被尽可能向下方大致笔直地直延伸地引导。另外，U字形带状片材S向前后的任一方向进行左右摇晃时，通过在前后双方的间隙G中的空气流，管道31内前后的内部压力被调节成大致相同，因此，左右摇晃的U字形带状片材S被返回到中央侧。因此，可以抑制带状片材S与管道内壁面313的接触，从而可以防止带状片材S与管道内壁面313摩擦而损伤，或垃圾等异物附着在带状片材S的表面。另外，由于在管道31内未设置图5所示的现有例子的多个导辊533、534，因此，在入口侧的相邻的导辊533之间和在出口侧相邻的导辊534之间，带状片材S也不会被吸入而损坏。

其中，就带状片材S的厚度薄(例如厚度为0.5mm以下)而言，如果为了施加所期望的张力利用真空装置3进行吸引，则U字形带状片材S就容易上下抖动，另外容易向前后鼓起。即使在这种情况下，通过在间隙G中的空气流，U字形带状片材S变得平静，可以抑制抖动和鼓起等，也抑制与管道内壁面313的接触。因此，即使是薄的带状片材S(例如总的来说厚度为0.5mm以下，也包括厚度为0.05mm左右)，也不会使其损坏地适当地施加张力。

另外，由于通过间隙G确保U字形带状片材S向前后的鼓起余量，因此当带状片材S被突然向管道31内较多地导入时，由于允许从U字形的带状片材S的下部侧鼓起，因此U字形带状片材S的下死点(下端的高度)变化被保持在最小。因此可以抑制U字形带状片材S上下抖动，可以防止带状片材S起皱、断裂等损坏。

另外，如图5所示的现有例子那样，若在间隙G配置导辊533、534，则由真空装置32所形成的空气通道有可能被堵塞，因此最好在间隙G中不配置这样的导辊533、534，但只要不妨碍真空装置32的空气流，例如也可以在管道31上部的前后的内壁附近配置数个导辊533、534。另外，为了进一步确保空气进入间隙G，也可以在管道31的前后的侧壁面设置通孔。

另外，如图3(b)(c)所示，在管道31上，在下垂成U字形的带状片材S相对的前后的管道内壁面313上形成压花形状313a，该压花形状313a形成有许多凸部。也通过该压花形状313a的凸部确保在管道31内下垂成U字形的带状片材S与管道内壁面313之间由真空装置32所形成的空气通道。因此，即使下垂成U字形的带状片材S随着真空装置32的吸引向前后鼓起，由于通过压花形状313a确实形成在间隙G中的空气流，因此可以防止带状片材S与管道内壁面313密接。因此，可以防止带状片材S与管道内壁面313密接等而受损、或断裂等损伤。

真空装置32具有产生吸引力的风扇32a。在管道31内的下方位置设置检测管道31内压力的压力传感器35。另外，冲孔设备1具有在通过压力传感器35检测的管道31的内部压力为规定压力值以下时使风扇32a的转速降低的风扇控制单元36(参考图1)。另外，风扇控制单元36也可以设置在片材张力机构3上。

若在管道31内下垂成U字形的带状片材S随着真空装置32的吸引向前后鼓起，带状片材S与管道内壁面313之间的间隙G就变得狭窄，管道31的内部压力就降低(负压度增大)。在这种情况下，在U字形带状片材S向前后鼓起直到与管道内壁面313接触或即将接触，压力传感器35的检测压力值为规定压力值以下时，风扇控制单元36使真空装置32的风扇转速降低。这样，作用于管道31内的带状片材S的吸引力减弱，可抑制U字形带状片材S的鼓起，使带状片材S离开管道内壁面313。因此，可以防止带状片材S与管道内壁面313的接触。另外，也可以不设置压力传感器35地根据风扇32a的电流值监视管道31的内部压力。在这种情况下，在风扇电流值为规定的电流值以上时，风扇控制单元36判断管道31的内部压力降低，使真空装置32的风扇转速降低。

另外，第二片材张力机构3B也具有与第一片材张力机构3A相同的结构。在该第二片材张力机构3B上，通过冲压机4被加压加工的带状片材S被配置成通过真空装置32的驱动从管道31上向管道31内下垂成U字形的状态，为了防止带状片材S发生松弛而被付与张力。

如上所述，根据实施方式的片材张力机构3，即使带状片材S的厚度薄(例如厚度为0.5mm以下)，在管道31内也不会损坏且在带状片材S的表面上不会附着异物，可以通过真空装置32付与张力。因此可以提供高质量的带状片材产品。

再次参考图1和图2，间歇输送装置5被配置在冲压机4的出口侧，向冲压机4间歇输送带状片材S，将线性马达驱动的两台带卡紧机构的滑块51、52配置在前后地构成。各滑块51、52被设置在沿着片材输送方向配置的两列导轨55上的前后，分别在各滑块51、52的两端上设置卡紧机构53、54。各滑块51、52具有电磁线圈，另外，在两列导轨55之间设置永磁体56，这样，通过向滑块51、52的电磁线圈附加励磁电流，形成滑块51、52在导轨55上走行的线性马达驱动。设置在滑块51、52上的卡紧机构53、54具有卡紧带状片材S的宽度方向端部的钩部和使该钩部进行卡紧动作和卡紧释放动作的驱动源。并且，各滑块51、52被构成为通过卡紧机构53、54卡紧带状片材S的宽度方向的两端，间歇输送带状片材S，并且被构成为在一方的滑块51(或52)卡紧带状片材S，进行间歇输送期间，另一方的滑块52(或51)释放带状片材S的卡紧，复原移动到原点位置。即，两台滑块51、52在相同的导轨55上同步地相对移动。

这样，通过使两台带卡紧机构的滑块51、52相对地移动，即使要卡紧带状片材S的宽度方向的两端，间歇输送带状片材S，也可以跟随冲压机4的高速加压加工，高速输送带状片材S。由于卡紧机构53、54只卡紧带状片材S的宽度方向两端的一部分，因此与带状片材S的接触面积非常小，所以可以抑制异物附着在成为产品的带状片材S的表面。而且，通过使两台带卡紧机构的滑块51、52同步相对移动，随着各滑块51、52的移动产生的振动被抵消，因此冲孔设备1也不会在滑块51、52的移动方向摇摆。另外，在本实施方式中，虽然是一台滑块从原点位置到前进极限的移动(一次间歇输送)与冲压机4进行一次加压加工相对应，也可以是两台滑块从原点位置到前进极限的移动(两次间歇输送)与冲压机4进行一次加压加工相对应。

卷绕机2具有使卷轴21连续转动的伺服电机22和作为检测卷轴21的卷筒直径的卷筒直径检测装置的超声波传感器23。另外，作为卷筒直径检测装置，除了上述超声波传感器23以外，也可以使用激光传感器、红外传感器等各种传感器。另外，冲孔设备1具有控制带状片材S从卷绕机2上的卷轴21连续输出的速度的输出控制部8。该输出控制部8进行这样的控制，按照向冲压机4内输送带状片材S的速度，通过超声波传感器23检测的卷轴21的卷筒直径控制伺服电机22的转速，连续输出带状片材S，使第一片材张力机构3A上的激光传感器37检测的带状片材S的U字形下端的高度变化保持在小范围内。例如，为了使从卷绕机2连续输出带状片材S的速度与通过间歇输送装置5向冲压机4内间歇输送带状片材S的输送速度的平均值一致，输出控制部8根据卷轴21的卷筒直径控制卷轴21的转速即伺服电机22的转速。而且，如果第一片材张力机构3A上的激光传感器37检测的带状片材S的U字形下端的高度变化超过小范围，就修正伺服电机22的转速，使带状片材S的U字形下端的高度变化回到小范围内。这里作为一个例子，上述小范围被设定在小于80mm的落差范围。

这样，通过输出控制部8，第一片材张力机构3A上的管道31内的带状片材S的U字形下端的高度变化被保持在小范围内，因此，即使为了进行高速加压加工而高速输送带状片材S，也可以防止第一片材张力机构3A上的带状片材S的U字形下端急剧上升。这样，可以抑制在停止输送片材时，带状片材S的移动惯性加大。因此，即使为了进行高速加压加工而高速输送带状片材S，也不会使片材输送量产生误差，可以进行顺畅的片材输送。另外，也不会在带状片材S上施加大的张力使带状片材S断裂。

这样，在冲孔设备1上，即使高速输送带状片材S，也不会产生带状片材S的输送误差而进行顺畅的片材输送。而且，也不会使带状片材S的表面附着异物，不会使带状片材S断裂。因此，可以大幅度地提高生产效率，且可以提供高质量的带状片材S产品。

另外，重绕机7具有与卷绕机2相同的结构，并且，冲孔设备1具有控制连续卷绕带状片材S的重绕机7上的卷轴71的卷绕速度的卷绕控制部9。该卷绕控制部9进行这样的控制，按照向冲压机4内输送带状片材S的速度，通过作为卷筒直径检测装置的超声波传感器73(与上述卷筒直径检测装置23一样)检测的卷轴71的卷筒直径控制伺服电机72的转速，连续卷绕经过了加压加工的带状片材S，使第二片材张力机构3B上的激光传感器37检测的带状片材S的U字形下端的高度变化保持在小范围内。例如，为了使重绕机7上的带状片材S的连续卷绕速度与通过间歇输送装置5向冲压机4内间歇输送带状片材S的输送速度的平均值一致，卷绕控制部9根据卷轴71的卷筒直径，控制卷轴71的转速即伺服电机72的转速。而且，如果第二片材张力机构3B上的激光传感器37检测的带状片材S的U字形下端的高度变化超过小范围，就修正伺服电机72的转速，使该带状片材S的U字形下端的高度变化回到小范围内。与上述一样，作为一个例子，这里的小范围被设定在小于80mm的落差范围。

通过这样，即使应对高速加压加工而高速输送带状片材S，也可以防止第二片材张力机构3B上的带状片材S的U字形下端急剧下降，可以防止带状片材S的抖动。因此，即使高速输送带状片材S，也可以将带状片材S顺畅地卷绕在重绕机7的卷轴71上。

冲压机4具有上模、下模和脱模机构成的模具41以及使上模升降的升降机构，通过该模具41对带状片材S进行规定的加压加工。

在冲压机4的入口部设置被伺服电机驱动的上下一对的后拉力辊42，带状片材S被配置在该上下的后拉力辊42之间。后拉力辊42被与间歇输送装置5的滑块51、52进行的带状片材S的间歇输送同步地进行转动和停止转动。通过使后拉力辊42停止转动，也可以抑制在停止输送片材时，带状片材S由于惯性而过度输送。

在冲压机4的出口侧设置能够卡紧带状片材S的宽度方向的两端的夹具43。该夹具43在停止输送片材时卡紧带状片材S的宽度方向的两端。通过这样，也可以抑制在停止输送片材时，带状片材S由于惯性而过度输送。

另外，本发明不仅局限于上述的实施方式，在本发明宗旨的范围内可以进行各种改变。例如，也可以将间歇输送装置5设置在冲压机4的入口侧。

符号说明

1冲孔设备(加工设备)，2卷绕机，3片材张力机构，4冲压机，5间歇输送装置，7重绕机，31管道，32真空装置，32a风扇，33入口辊，34出口辊，35压力传感器，36风扇控制单元，311开口部，311a空隙空间，312吸气口，313管道内壁面，313a压花形状，G间隙，S带状片材。

Claims

1.一种片材张力机构，其特征在于，具备：箱筒型的管道、真空装置、以及入口辊和出口辊，

所述入口辊和出口辊的至少一部分被配置在管道内壁面的内侧，以便在管道内的U字形的带状片材与管道内壁面之间形成由真空装置所产生的成为空气通道的间隙，

所述入口辊和所述出口辊由以画出圆弧轨道的方式配置的多个小直径辊构成。

2.根据权利要求1所述的片材张力机构，其特征在于，所述管道在与U字形的带状片材的相对的内壁面上被实施了压花形状。

3.根据权利要求1或2所述的片材张力机构，其特征在于，所述真空装置具有产生吸引力的风扇，

所述风扇被构成为在管道的内部压力为规定值以下时，降低风扇的转速。