CN112512946B - 片体提供装置及片体提供方法 - Google Patents
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Abstract
第1轴控制部(82A)控制第1支撑轴(11)以从第1材料卷(R1)以规定的传送速度送出片体。第2轴控制部(82B)执行调整第2支撑轴(12)的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一的调整控制,从而在第1材料卷(R1)的片体(S)上的第1连接目标标记(Tm1)到达第1基准位置(Tt1)时,第2材料卷(R2)的外周面上的第2连接目标标记(Tm2)在旋转方向上到达第2基准位置(Tt2),且在该状态下使第2材料卷(R2)的圆周速度达到第1材料卷(R1)的片体(S)的传送速度。
Description
技术领域
本发明涉及用于从卷绕有片体的材料卷连续地供给所述片体的片体供给装置及片体供给方法。
背景技术
目前,已知有从卷绕有片体的第1材料卷和第2材料卷依次送出片体进行供给的片体供给装置(例如参照专利文献1)。这种片体提供装置具备连接机构,用于将处于不供给片体的待机状态的第2材料卷(待机侧材料卷)的片体与处于供给片体的供给状态的第1材料卷(供给侧材料卷)的片体相连接。
专利文献1所公开的现有技术中,在使第2材料卷的圆周速度与从第1材料卷送出的片体的传送速度一致之后,计算出第2材料卷的外周面上的定位标记的实际位置与对应于第1材料卷的片体上的定位标记而设定在第2材料卷的外周面上的续纸预定位置之间的位置偏离量。然后,基于该位置偏离量的计算值来校正第2材料卷的圆周速度,从而在第2材料卷的外周面上的定位标记的实际位置与续纸预定位置一致的状态下,第1材料卷和第2材料卷各自的片体通过连接机构相接合。
这里,在第2材料卷开始旋转且该第2材料卷的圆周速度达到第1材料卷的片体的传送速度时,第2材料卷的外周面上的定位标记的旋转方向上的实际位置通常并不是固定的。因此,第2材料卷的外周面上的定位标记的实际位置与续纸预定位置之间的位置偏离量无法保持固定。其结果是,为了使第2材料卷的外周面上的定位标记的实际位置与续值预定位置一致而校正第2材料卷的圆周速度所需的时间有可能变长。因而,现有技术中,存在如下问题:在定位标记相互一致的状态下将第1材料卷和第 2材料卷各自的片体相接合为止所需的时间变长,片体供给从第1材料卷转至第2材料卷会发生延迟。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本发明授权公报第5498770号
发明内容
本发明鉴于以上情况,其目的在于提供一种片体供给装置及片体供给方法,能够尽可能地缩短到第1材料卷和第2材料卷各自的片体在定位标记相互一致的状态下进行接合为止所需的时间。
本发明的一个方面的片体供给装置,是从卷绕有片体的第1材料卷和第2材料卷依次送出片体来进行片体供给的装置。所述片体供给装置包括:第1支撑轴,在所述第1材料卷的中心位置处可旋转地支撑所述第1材料卷;第2支撑轴,在所述第2材料卷的中心位置处可旋转地支撑所述第2材料卷;连接机构,通过按压动作将所述第 1材料卷和所述第2材料卷各自的片体相接合,所述按压动作将伴随着所述第1支撑轴的旋转而旋转的所述第1材料卷送出的片体按压到伴随着所述第2支撑轴的旋转而旋转的所述第2材料卷的外周面上所设置的粘接构件上;以及,控制器,控制所述第 1支撑轴和所述第2支撑轴的旋转动作,以便在所述第1材料卷的片体上沿着片体传送方向等间隔地设置的多个定位标记中规定的第1连接目标标记与所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件附近的定位标记即第2连接目标标记相互一致的状态下,所述第1材料卷和所述第2材料卷各自的片体经由所述粘接构件相连接。所述控制器包括:指令信号输出部,输出用于指令所述连接机构进行所述按压动作的控制指令信号;第1轴控制部,基于所述控制指令信号控制所述第1支撑轴的旋转动作,使得片体从所述第1材料卷以规定的传送速度被送出来进行片体供给;以及,第2轴控制部,基于所述控制指令信号控制所述第2支撑轴的旋转动作,所述第2轴控制部,在所述控制指令信号从所述指令信号输出部输出之后,执行对所述第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一进行调整的调整控制,从而在所述第1材料卷的片体被送出规定长度且所述第1连接目标标记到达规定的第1基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述第2连接目标标记到达所述第2材料卷的旋转方向上与所述第1 基准位置相对应的第2基准位置,并且在此状态下使所述第2材料卷的圆周速度达到与所述第1材料卷的片体的传送速度相互一致的速度。
本发明的另一方面的片体供给方法,是利用片体供给装置从卷绕有片体的第1材料卷和卷绕有片体的第2材料卷依次送出片体进行片体供给的片体供给方法,所述片体供给装置包括:在所述第1材料卷的中心位置上可旋转地支撑所述第1材料卷的第 1支撑轴;在所述第2材料卷的中心位置上可旋转地支撑所述第2材料卷的第2支撑轴;通过按压动作将所述第1材料卷和所述第2材料卷的各片体相接合的连接机构,所述按压动作将从所述第1材料卷送出的片体按压到所述第2材料卷的外周面上所设置的粘接构件上。该片体供给方法包括:片体供给步骤,通过使所述第1支撑轴旋转,从所述第1材料卷以规定的传送速度送出片体;调整步骤,调整所述第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一,在所述第1材料卷的片体被送出规定长度而使所述第1材料卷的片体上沿片体传送方向等间隔地设置的多个定位标记中规定的第1连接目标标记到达规定的第1基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件附近的定位标记即第2连接目标标记到达所述第2材料卷的旋转方向上与所述第1基准位置相对应的第2基准位置,并且在此状态下使所述第2材料卷的圆周速度达到与所述第1材料卷的片体的传送速度一致的速度;以及,连接处理步骤,让所述连接机构执行所述按压动作,从而在所述第1材料卷的片体上的所述第1连接目标标记与所述第2材料卷的外周面上的所述第2连接目标标记相互一致的状态下,使所述第1材料卷和所述第2材料卷各自的片体经由所述粘接构件相连接。
根据本发明,能够尽可能地缩短到第1材料卷和第2材料卷各自的片体在定位标记相互一致的状态下进行接合为止所需的时间。
本发明的目的、特征及优点可以在以下的详细说明与附图中得以体现。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的片体供给装置的结构的正面局部剖视图。
图2是表示控制片体供给装置的动作的控制器的电学结构的框图。
图3是表示片体供给装置所具备的连接机构将第1材料卷的片体压到第2材料卷的外周面上的形态的示意图。
图4是表示连接机构将第1材料卷的片体切断的形态的示意图。
图5是表示连接机构将第1材料卷的片体卷取的形态的示意图。
图6A是用于说明控制器所执行的处理即第2支撑轴的旋转控制的相关处理的图。
图6B是用于说明控制器所执行的处理即第2支撑轴的旋转控制的相关处理的图。
图6C是用于说明控制器所执行的处理即第2支撑轴的旋转控制的相关处理的图。
图7A表示控制器所执行的处理的流程图。
图7B是表示控制器执行的处理的流程图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式的片体供给装置及片体供给方法进行详细的说明。另外,以下的实施方式仅为将本发明具体化的一例,并无限定本发明技术范围的意图。
图1是本发明的实施方式所涉及的片体供给装置1的正面局部剖视图。图2是表示控制片体供给装置1的动作的控制器80的电结构的框图。下面,将图1中的左右方向设为“X方向”,将图1中的上下方向设为“Z方向”,将与X方向和Z方向正交的方向(图1中的纸面向里方向)设为“Y方向”来进行说明。
片体供给装置1是从卷绕有片体S的第1材料卷R1和第2材料卷R2依次送出片体S进行供给的装置。如图1所示,片体供给装置1具备基台50、支撑机构10、连接机构20、驱动部70、张力调整机构30和控制器80。支撑机构10是安装于基台50 并且对第1和第2材料卷R1、R2进行支撑的机构。连接机构20是安装于基台50并且将第2材料卷R2的片体S与从第1材料卷R1送出的片体S相连接的机构。驱动部 70是用于将从第1材料卷R1或第2材料卷R2送出的片体S供给到片体供给装置1 的下游侧的部分。张力调整机构30是经由控制器80进行反馈控制的控制机构,其在驱动部70的上游侧检测片体S的张力(tension),并基于其张力调整片体S的供给速度,从而使第1材料卷R1或第2材料卷R2以规定的传送速度送出片体S。控制器 80是控制支撑机构10和连接机构20的控制部。
图1中,第1材料卷R1处于供给片体S的供给状态,第2材料卷R2处于不供给片体S的待机状态。片体供给装置1通过连接机构20将第2材料卷R2(待机侧材料卷)的片体S与第1材料卷R1(供给侧材料卷)的片体S相连接,并且在相接位置的上游侧将从第1材料卷R1送出的片体S切断,从而能够向片体供给装置1的下游侧线路连续地传送片体S。在连接机构20进行了连接处理之后,控制器80使插入第 1支撑轴11的新的材料卷代替片体被切断的第1材料卷R1而设定为下一个待机侧材料卷,并将开始供给片体的第2材料卷R2设定为下一个供给侧材料卷。这样的材料卷设定变更在每次连接机构20进行连接处理时反复执行。
这里,第1材料卷R1和第2材料卷R2各自的片体S上沿着片体传送方向等间隔地设有多个定位标记。定位标记是设置在片体S上的检测用标记。也可以将片体S上按照规定的间距(例如产品长度等)重复出现的图案、花纹等的一部分用作为定位标记。另外,如图1所示,在第2材料卷R2的外周面设有用于将第2材料卷R2的片体 S与第1材料卷R1的片体S粘接的粘接构件H(例如双面胶带等)。第2材料卷R2的外周面上的粘接构件H设置在定位标记的附近。粘接构件H可以与第2材料卷R2的外周面上的定位标记设置在旋转方向上的相同位置处,也可以设置在离开定位标记有预先设定的规定尺寸的位置处。本实施方式中,粘接构件H与第2材料卷R2的外周面上的定位标记设置在旋转方向上的相同位置处。以下,对片体供给装置1的各结构要素进行说明。
基台50具有放置在预定的设置面上的放置盘51、沿Z方向延伸的多个支柱52、沿X方向延伸的梁53。如图1所示,各支柱52以在X方向上彼此相向的方式竖立在放置盘51上。各支柱52的上端部固定在梁53的两端部。
支撑机构10安装于基台50,能够以沿Y方向延伸的转轴13为中心进行旋转。具体而言,支撑机构10具有转轴13、能够以转轴13为中心进行旋转的旋转构件17、设置于旋转构件17并且在第1和第2材料卷R1、R2各自的中心位置上可旋转地支撑第1和第2材料卷R1、R2的第1支撑轴11和第2支撑轴12。
旋转构件17沿着与转轴13正交的方向延伸。第1支撑轴11设置于旋转构件17 的转轴13一侧的端部,第2支撑轴12设置于旋转构件17的转轴13另一侧的端部。第1和第2支撑轴11、12从旋转构件17向Y方向一侧(纸面向外侧)延伸,从而受该旋转构件17单边支撑。因此,通过将第1和第2材料卷R1、R2分别插入第1和第 2支撑轴11、12,能够将第1材料卷R1、R2安装在支撑机构10上。
支撑机构10如图2所示,还具有旋转构件驱动源18、第1轴驱动源19A、第2 轴驱动源19B。旋转构件驱动源18是产生使旋转构件17进行旋转的驱动力的驱动源。第1轴驱动源19A是产生使第1支撑轴11绕轴旋转的驱动力的驱动源。第2轴驱动源19B是产生使第2支撑轴12绕轴旋转的驱动力的驱动源。旋转构件驱动源18、第 1轴驱动源19A和第2轴驱动源19B例如由马达构成,该马达的旋转驱动力经由传送带或滑轮等动力传递机构分别传递至转轴13以及第1和第2支撑轴11、12。从而,能够使转轴13以及第1和第2支撑轴11、12以规定的速度绕轴旋转。
虽然省略了图示,但在将片体S传送至下游侧线路的正常状态期间,旋转构件 17可以采取任意的姿势。例如,旋转构件17以第1材料卷R1(供给侧材料卷)位于第2材料卷R2(待机侧材料卷)的Z方向上侧且靠近连接机构20一侧的姿势配置。于是,当第1和第2材料卷R1、R2各自的片体S相连接时,如图1所示,旋转构件 17以转轴13为中心进行旋转(接合位置),以使正在待机的第2材料卷R2靠近连接机构20。
连接机构20具有连接单元23、单元驱动源27(图2)、按压辊24、切割工具25、外径检测器21和粘接构件检测器22。连接单元23能够沿着梁53在X方向上移动。单元驱动源27是产生使连接单元23进行移动的驱动力的驱动源。按压辊24是将从第1材料卷R1送出的片体S的中途部向着第2材料卷R2的中心按压到第2材料卷 R2的外周面上的辊。切割器25将从第1材料卷R1送出的片体S切断。外径检测器 21是检测从第2材料卷R2的中心到外周面的距离(外径、第2材料卷R2的半径) 的检测器。粘接构件检测器22是检测配置于第2材料卷R2的外周面的粘接构件H在第2材料卷R2的旋转方向上的位置的检测器。
关于连接机构20的结构,在图1和图2的基础上参考图3~图5进行说明。图3 是表示连接机构20将第1材料卷R1的片体S按压到第2材料卷R2的外周面上的形态的示意图。图4是表示连接机构20中将第1材料卷R1的片体S切断的形态的示意图。图5是表示连接机构20中将第1材料卷R1的片体S卷取的形态的示意图。
单元驱动源27例如由伺服马达构成,其驱动力经由传送带或滑轮等动力传递机构传递至连接单元23。从而,连接单元23可以前进移动,以靠近位于接合位置的第 2材料卷R2,或者也可以后退移动,以远离该第2材料卷R2。
按压辊24的轴沿Y方向延伸,并且安装于连接单元23。因此,按压辊24以与第2材料卷R2的轴平行的姿势,能够与连接单元23一起前进移动或后退移动。由此,从第1材料卷R1送出的片体S的中途部通过被按压辊24按压到第2材料卷R2的外周面上的按压动作,能够进行经由粘接构件H将两个片体S接合的连接动作。换言之,连接机构20通过按压辊24将从伴随第1支撑轴11的旋转而旋转的第1材料卷R1送出的片体S按压到设置于伴随第2支撑轴12的旋转而旋转的第2材料卷R2的外周面上的按压动作,进行使第1材料卷R1和第2材料卷R2的各片体S相接合的连接动作 (参照图3)。
切割器25具有能够以沿着Y方向延伸的轴为中心进行旋转的刀刃25B、以及产生使该刀刃25B进行旋转的驱动力的切割器驱动源25A(图2)。切割器25也可以安装于连接单元23,能够与该连接单元23一起前进移动或后退移动。利用切割器25,可以将连接动作后从第1材料卷R1送出的片体S在其接合部的上游侧切断(参照图 4)。若在连接动作后第1材料卷R1的片体S被切割器25切断,则通过使第1材料卷 R1反向旋转可以卷取切断位置上游侧的片体S(参照图5)。
外径检测器21例如由激光传感器构成。如图1所示,外径检测器21通过竖立在梁53上的支架26固定于连接单元23的上侧。
粘接构件检测器22例如由颜色传感器(线传感器或区域传感器)构成。粘接构件检测器22也可以安装于连接单元23,能够与该连接单元23一起前进移动或后退移动。如本实施方式那样,在第2材料卷R2的外周面上粘接构件H与定位标记设置于相同位置处的情况下,通过粘接构件检测器22检测粘接构件H的位置,基于其检测结果,能够掌握第2材料卷R2的外周面上的定位标记的位置。另一方面,在第2 材料卷R2的外周面上粘接构件H设置于离开定位标记的位置处的情况下,若其相距的尺寸为预先设定的固定尺寸,则基于其相距尺寸和粘接构件H的位置的检测结果,也能够掌握第2材料卷R2的外周面上的定位标记的位置。另外,在其相距尺寸任意的情况下,粘接构件检测器22检测出第2材料卷R的外周面上的粘接构件H及其附近的定位标记双方。从而,能够掌握第2材料卷R2的外周面上的定位标记相对于粘接构件H的位置。
驱动部70配置在片体供给装置1中位于片体传送方向的最下游。驱动部70具有其轴沿Y方向延伸以供片体S搭在其上的驱动辊72、以及产生用于使驱动辊72绕轴以规定速度旋转的驱动力的辊驱动源71(图2)。辊驱动源71例如由马达等构成。根据辊驱动源71的输出来调整驱动辊72的旋转速度,从而在下游侧线路中以规定的传送速度供给第1材料卷R1的片体S。此时,调整第1支撑轴11的旋转速度,以从第 1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S。
张力调整机构30在片体传送方向上配置在连接单元23与驱动辊72之间。张力调整机构30经由控制器80进行反馈控制,以从第1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S。如图1所示,张力调整机构30具有一对固定辊31、32、以及配置在这一对固定辊31、32之间并且根据片体S的张力(tension)进行移动的移动辊33。从第1辊R1送出的片体S分别搭在固定辊31、32和移动辊33上。当片体S的张力低于预定的设定值时,移动辊33进行移动以使片体S的路径长度变长。另一方面,当片体S的张力高于该设定值时,移动辊33进行移动以使片体S的路径长度变短。
张力调整机构30还具有检测移动辊33的位置的位置检测传感器34(图2)。该位置检测传感器34的检测结果被发送至控制器80,控制器80基于该检测结果控制第1支撑轴11的旋转速度。即,能够将移动辊33的位置信息反馈给第1支撑轴11 的旋转控制。从而,通过对从第1材料卷R1送出的片体S的供给速度进行加速或减速的调整,使张力发生变化,变成移动辊33位于预定的设定位置的状态,由此,能够调整第1支撑轴11的旋转速度以从第1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S。
另外,如图1所示,沿着片体传送方向,在连接机构20的下游侧且张力调整机构30的上游侧配置有标记检测器30S。即,标记检测器30S沿着片体传送方向配置在连接机构20与张力调整机构30之间。该标记检测器30S检测从第1材料卷R1以规定的传送速度送出的片体S上所设置的定位标记,并且检测定位标记相互之间在片体传送方向上的标记间隔。标记检测器30S例如由颜色传感器(线传感器或区域传感器)构成。
这里,标记检测器30S检测出的第1材料卷R1的片体S上的定位标记的检测结果会被后述的标记设定部88参照。具体情况将在后文说明,其中,标记设定部88将从第1材料卷R1以规定的传送速度送出的片体S上位于标记检测器30S所检测出的定位标记的上游侧且距离该定位标记为规定数量个标记间隔处的定位标记设定为第1 连接目标标记。对从第1材料卷R1以规定的传送速度送出的材料卷S检测其定位标记的标记检测器30S可以配置在任意的位置上。但是,在标记检测器30S所检测出的定位标记与标记设定部88所设定的第1连接目标标记之间配置有张力调整机构30的情况下,片体S的路径长度将不固定,标记设定部88有可能无法准确地设定针对连接机构20的按压辊24要进行按压动作的按压位置的第1连接目标标记的位置。因此,标记检测器30S优选配置在张力调整机构30的上游侧。另外,标记检测器30S优选附设在基台50上不同于要进行回转的旋转构件17的位置处,本实施方式中,标记检测器30S配置在连接机构20的下游侧且张力调整机构30的上游侧。
控制器80由CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、 ROM(Read Only Memory)等组合构成。控制器80在第1材料卷R1(供给侧材料卷) 供给片体S的供给状态下将该第1材料卷R1的片体S与第2材料卷R2(待机侧材料卷)的片体S接合时,控制支撑机构10和连接机构20。更具体而言,控制器80控制支撑机构10和连接机构20,以在第1材料卷R1的片体S上沿着片体传送方向等间隔地设置的多个定位标记中规定的第1连接目标标记与第2材料卷R2的外周面上的粘接构件H附近的定位标记即第2连接目标标记一致的状态下,第1材料卷R1和第2材料卷R2各自的片体S经由粘接构件H相连接。
如图2所示,控制器80包括旋转构件控制部81、第1轴控制部82A、第2轴控制部82B、单元控制部83、切割器控制部84、辊控制部85、外径判定部86、粘接构件位置判定部87、标记设定部88、剩余量计算部89A和剩余量监视部89B。
旋转构件控制部81控制构成旋转构件驱动源18的马达的旋转及其停止。从而,旋转构件17以转轴13为中心的旋转动作得到控制。第1轴控制部82A控制构成第1 轴驱动源19A的马达的旋转及其停止。从而,支撑第1材料卷R1的第1支撑轴11的旋转动作被控制为以规定的传送速度以从第1材料卷R1送出片体S。第2轴控制部 82B控制构成第2轴驱动源19B的马达的旋转及其停止。从而,根据第1材料卷R1 的片体S的传送状况,支撑第2材料卷R2的第2支撑轴12的旋转动作被控制。单元控制部83控制构成单元驱动源27的伺服马达的驱动及其停止。从而,连接单元23 在接近或远离位于接合位置的第2材料卷R2的方向上的移动动作被控制。
切割器控制部84控制切割器驱动源25A的动作。从而,切割器25的刀刃25B的旋转动作得到控制。辊控制部85控制构成辊驱动源71的马达的旋转及其停止。从而,驱动辊72的旋转动作得到控制。
外径判定部86基于第2轴驱动源19B使第2支撑轴12旋转从而使第2材料卷 R2(待机侧材料卷)旋转的状态下外径检测器21的检测结果,确定第2材料卷R2的旋转方向上多个部位的第2材料卷R2的外径,并基于这些外径确定第2材料卷R2的平均外径。粘接构件位置判定部87基于粘接构件检测器22的检测结果,确定第2材料卷R2(待机侧材料卷)的外周面上的粘接构件H在第2材料卷R2的旋转方向上的位置。
标记设定部88将从第1材料卷R1以规定的传送速度送出的片体S上位于标记检测器30S所检测出的定位标记的上游侧且距离该定位标记为规定数量个标记间隔处的定位标记,设定为用于与第2材料卷R2的外周面上位于粘接构件H附近的第2连接目标标记一致的对象的第1连接目标标记。标记设定部88将从第1材料卷R1送出的片体S上位于连接机构20的上游侧的定位标记设定为第1连接目标标记。更具体而言,标记设定部88将从第1材料卷R1送出的片体S上位于连接机构20的按压辊24 要进行按压动作的按压位置的上游侧的定位标记设定为第1连接目标标记。
剩余量计算部89A在伴随第1支撑轴11的旋转而旋转的第1材料卷R1(供给侧材料卷)以规定的传送速度送出片体S的状态下,计算卷绕在第1材料卷R1上的片体S的剩余量。具体而言,剩余量计算部89A基于第1材料卷R1的片体S的传送速度和第1支撑轴11的转速,计算第1材料卷R1的外径。而且,剩余量计算部89A根据第1材料卷R1每旋转一周的外径减少量,计算出从第1材料卷R1送出的片体S的片体厚度。然后,剩余量计算部89A基于第1材料卷R1的外径和片体S的片体厚度,计算卷绕在第1材料卷R1上的片体S的剩余量。
剩余量计算部89B监视由剩余量计算部89A计算出的卷绕在第1材料卷R1上的片体S的剩余量。剩余量监视部89B还具有作为指令信号输出部的功能,向第1轴控制部82A和第2轴控制部82B输出指令连接机构20进行按压动作并且指令第1支撑轴11和第2支撑轴12的旋转控制的控制指令信号。
剩余量监视部89B输出控制指令信号的时机可以是第1材料卷R1的片体S的剩余量达到规定剩余量的时机,也可以是作业人员在操作部90(图2)上进行输入操作的任意时机。该剩余量监视部89B的动作详情将在后文阐述。
控制器80在向下游侧传送片体的正常状态时和片体连接时,分别进行如下的控制。首先,在正常状态的片体传送时,控制器80(第1轴控制部82A和辊控制部85) 控制第1支撑轴11和驱动部70,以在下游侧线路中,第1材料卷R1(供给侧材料卷) 的片体S以预定的传送速度从驱动部70向下游侧送出。此时,根据来自张力调整机构30的反馈,控制第1支撑轴11,以使从第1材料卷R1送出的片体S的传送速度与驱动部70控制的片体S的传送速度相同。
另一方面,在片体连接时,控制器80(第1轴控制部82A、第2轴控制部82B和单元控制部83)控制第1支撑轴11、第2支撑轴12和连接机构20,以在第1材料卷R1的片体S上设定的第1连接目标标记与第2材料卷R2的外周面上的粘接构件H 附近的第2连接目标标记一致的状态下,使第1材料卷R1和第2材料卷R2各自的片体S经由粘接构件H相连接。
下面,针对基于片体连接时控制器80所执行的处理的片体供给方法,参照图6A、图6B、图6C、图7A、图7B进行说明。图6A、图6B和图6C是用于说明控制器80所执行的处理即第2支撑轴12的旋转控制的相关处理的图。图7A和图7B是表示控制器80执行的处理的流程图。另外,在以下的说明中,说明第1支撑轴11所支撑的第 1材料卷R1正在供给片体,第2支撑轴12上安装有新的第2材料卷R2的情况,即,第1材料卷R1为供给侧材料卷,第2材料卷R2为待机侧材料卷。另外,说明如下情况:在第2材料卷R2的外周面上,配置在粘接构件H附近的定位标记即第2连接目标标记Tm2与粘接构件H配置在第2材料卷R2的旋转方向上的相同位置处。
在片体连接时的处理执行前的阶段中,从第1材料卷R1向下游侧线路送出片体 S的正常状态下,执行片体供给步骤。在该片体供给步骤中,控制器80(第1轴控制部82A、辊控制部85)控制第1支撑轴11和驱动部70,以从第1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S。另外,在片体供给步骤中,控制器80(第1轴控制部82A) 基于第1材料卷R1每旋转一周在线路中送出片体S的送出长度,计算第1材料卷R1 的外径。此时的第1材料卷R1外径的计算模式称为“实测模式”。基于在该实测模式下计算出的第1材料卷R1的外径和与张力调整机构30的移动辊33的位置相关的位置检测传感器34的检测结果,控制器80(第1轴控制部82A)调整第1支撑轴11 的旋转速度。“实测模式”下,根据第1材料卷R1每旋转一周送出片体S的送出长度来计算第1材料卷R1的外径,并基于该计算结果来调整第1支撑轴11的旋转速度,当该调整后从第1材料卷R1送出的片体S的传送速度与驱动部70控制片体S的传送速度之间产生误差时,通过张力调整机构30的反馈控制来吸收一部分所述误差。
另外,在片体供给步骤中,通过作业人员在操作部90(图2)上的输入操作,设定校正长度La和圆周速度调整长度Lb(参照图6A)。圆周速度调整长度Lb是假定在后述的第2轴控制部82B执行的对第2支撑轴12调整控制的控制过程中第1材料卷 R1的片体S被传送的传送长度。详细情况将在后文阐述,在第2轴控制部82B执行的调整控制中,调整第2支撑轴12的转速,以使第2材料卷R2的圆周速度与第1材料卷R1的片体S的传送速度一致。第2轴控制部82B的调整控制中,将第2支撑轴 12的转速调整所需的时间设定为例如5秒,将该调整控制的控制过程中第1材料卷 R1的片体S被传送的传送长度所对应的圆周速度调整长度Lb设定为例如33.3m。校正长度Lb是假定在后述的第2轴控制部82B执行的对第2支撑轴12的校正控制的控制过程中第1材料卷R1的片体S被传送的传送长度。详细情况将在后文阐述,在第2轴控制部82B执行的校正控制中,对第2支撑轴12的转速进行加速或减速来进行校正。校正长度La例如设定为10m~50m,具体设定为25.4m。
当作业人员在操作部90上进行操作以使片体供给装置1进行片体连接作业时,控制器80(旋转构件控制部81)控制旋转构件17的旋转动作,以使第2支撑轴12 配置在与接近连接机构20的接合位置相反侧的安装位置(步骤S1)。作业人员将第2 材料卷R2安装到如上配置在安装位置上的第2支撑轴12上。
在将第2材料卷R2安装到第2支撑轴12上之后,若作业人员在操作部90上进行表示安装已完成的输入操作,则控制器80(旋转构件控制部81)控制旋转构件17 的旋转动作,以使第2支撑轴12配置在接近连接机构20的接合位置(步骤S2)。
当支撑第2材料卷R2的第2支撑轴12配置在接合位置上时,控制器80(第2 轴控制部82B)使第2支撑轴12旋转,从而使第2材料卷R2旋转。在此状态下,外径检测器21开始检测第2材料卷R2的外径(步骤S3)。在外径检测器21于第2材料卷R2旋转一周的过程中在该第2材料卷R2的周向多个部位检测出从材料卷中心到外周面的距离(外径、第2材料卷R2的半径)之后,控制器80(第2轴控制部82B) 使第2支撑轴12停止旋转。
当检测出第2材料卷R2的周向多个部位的半径时,控制器80(单元控制部83) 使搭载有粘接构件检测器22的连接单元23接近离最大半径还有规定距离的位置。然后,控制器80(第2轴控制部82B)使第2支撑轴12旋转,从而使第2材料卷R2旋转。在此状态下,粘接构件检测器22检测与第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2位于旋转方向上的相同位置处的粘接构件H的位置(步骤S4)。然后,控制器80(粘接构件位置判定部87)基于粘接构件检测器22的检测结果,确定第2材料卷R2(待机侧材料卷)的外周面上的粘接构件H在第2材料卷R2的周向上的位置、即相对于第2支撑轴在旋转方向上的位置。控制器80(第2轴控制部82B)基于所确定的粘接构件H的位置,使第2支撑轴12停止旋转,从而将粘接构件H配置在第2 材料卷的旋转方向上的规定位置。
接着,控制器80(单元控制部83)将连接单元23移动到接合准备位置(步骤 S5)。接合准备位置设定为即使第2材料卷R2的外径在旋转方向上产生偏差,按压辊 24也不会与第2材料卷R2接触的位置。
接着,控制器80(剩余量计算部89A)在第1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S的状态下,计算卷绕在第1材料卷R1上的片体S的剩余量(步骤S6)。这里,控制器80(剩余量计算部89A)如上所述,基于根据从第1材料卷R1供给片体S而变化的第1材料卷R1的外径和片体厚度,计算卷绕在第1材料卷R1上的片体S的剩余量。这样计算第1材料卷R1的片体S剩余量在第1支撑轴11每旋转一周便断续地实施。
在第1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S的状态下,标记检测器30S检测第1材料卷R1的片体S上的定位标记(步骤S7)。标记检测器30S检测定位标记与片体剩余量的计算同样地持续进行。然后,控制部80(标记设定部88)基于标记检测器30S的检测结果,将标记检测器30S所检测出的定位标记的上游侧且距离该定位标记为规定数量个标记间隔处的定位标记,设定为用于与第2材料卷R2的外周面上和粘接构件H同位置处的第2连接目标标记Tm2一致的对象的第1连接目标标记Tm1。具体而言,控制器80(标记设定部88)将从第1材料卷R1送出的片体S上位于连接机构20的按压辊24要进行按压动作的按压位置Tp的片体传送方向上游侧且距离该按压位置Tp为规定长度(校正长度La+圆周速度调整长度Lb以上)的定位标记,设定为第1连接目标标记Tm1(参照图6A)。
控制器80(剩余量计算部89B)监视第1支撑轴11每旋转一周而计算出的第1 材料卷R1上卷绕的片体S的剩余量(步骤S8)。这样监视第1材料卷R1的片体S剩余量也与计算片体剩余量一样,在第1支撑轴11每旋转一周便断续地实施。
控制器80(剩余量监视部89B)判定第1材料卷R1的片体S上位于第1连接目标标记Tm1的片体传送方向下游侧且距离该第1连接目标标记Tm1为规定长度(校正长度La+圆周速度调整长度Lb)的第1关注位置Ta1是否到达按压位置Tp(步骤S9)。在判定为第1材料卷R1的片体S上的第1关注位置Ta到达按压位置Tp的情况下,控制器80(剩余量监视部89B)输出用于指令第1支撑轴11和第2支撑轴12的旋转控制的控制指令信号(步骤S10,参照图6A)。
当步骤S10中输出控制指令信号时,执行步骤S11、步骤S12、步骤13和步骤 S14。
步骤S11中,控制器80(第1轴控制部82A)将第1材料卷R1的外径计算模式的设定从上述“实测模式”切换到“推测模式”,基于在该“推测模式”下计算出的外径推测值,调整第1支撑轴11的旋转速度,以使第1材料卷R1传送片体S的传送速度固定。“推测模式”是基于步骤S6或剩余量监视步骤S8中计算第1材料卷R1的片体S的剩余量时所参照的根据第1材料卷R1供给片体S而变化的第1材料卷R1的外径变化,计算并推定随着旋转而变化的第1材料卷R1的外径,并将该外径推测值设定为用于调整第1支撑轴11的旋转速度的外径的外径计算模式。即,步骤S11中,控制器80(第1轴控制部82A)对于第1支撑轴11的旋转动作的控制,从基于“实测模式”下计算出的第1材料卷R1的外径(即基于第1材料卷R1每旋转一周送出的片体S的送出长度而得到的外径)和位置检测传感器34的检测结果(即第1材料卷 R1的片体S的张力)而进行的控制,切换到基于“推测模式”下计算出的第材料卷 R1的外径推测值进行的控制。然后,控制器80(第1轴控制部82A)基于“推测模式”下计算出的外径推测值,调整第1支撑轴11的旋转速度,以使第1材料卷R1传送片体S的传送速度固定。基于“推测模式”下计算出的第1材料卷R1的外径推测值来调整第1支撑轴11的旋转速度是在控制指令信号输出后的步骤S11到连接机构 20进行连接处理的步骤S18的期间内进行。
另外,在基于“推测模式”下计算出的第1材料卷R1的外径推测值对第1支撑轴11的旋转速度的调整控制中,与“实测模式”的情况相同,张力调整机构30也实施反馈控制。通过该张力调整机构30的反馈控制,从第1材料卷R1传送片体S的传送速度与驱动部70所决定的片体S的传送速度之间产生的误差被控制得较小。
步骤S12中,控制器80(单元控制部83、切割器控制部84)使连接单元23准备动作。具体而言,控制器80(单元控制部83)设定连接单元23用于使按压辊24 执行按压动作的移动时机。控制器80(切割器控制部84)按照按压辊24进行按压动作的时机,相应地设定切割器25的切割刀刃25B进行旋转的旋转时机。
步骤S13中,控制器80(第2轴控制82B)对支撑第2材料卷R2的第2支撑轴 12执行调整控制(调整步骤)。在控制指令信号输出后的调整控制中,控制器80(第 2轴控制部82B)调整第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一,从而在第1材料卷R1的片体S被送出规定长度(圆周速度调整长度Lb)且第1连接目标标记Tm1到达规定的第1基准位置Tt1时,第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm到达第2材料卷R2的旋转方向上与第1基准位置Tt1相对应的第2基准位置Tt2,并且在此状态下使第2材料卷R2的圆周速度达到与第1材料卷R1的片体S的传送速度一致的速度。
在调整控制中,从第2支撑轴12开始旋转后到第2材料卷R2的圆周速度达到第 1材料卷R1的片体S的传送速度为止的期间内,第1材料卷R1的片体S传送出的规定长度相当于圆周速度调整长度Lb2。即,从第2支撑轴12开始旋转的时刻起,第1 材料卷R1的片体S被传送出圆周速度调整长度Lb,第1连接目标标记Tm1到达第1 基准位置Tt1,且第1材料卷R1的片体S上位于第1连接目标标记Tm1的片体传送方向下游侧且距离该第1连接目标标记Tm1为校正长度La的第2关注位置Ta2到达按压位置Tp,在此时机下,第2材料卷R2的圆周速度达到第1材料卷R1的片体S 的传送速度。而且,在此时机下,第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2 及粘接构件H位于旋转方向上的第2基准位置Tt2(参照图6B)。在执行了调整控制之后,第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1所在的第1基准位置Tt1 是在第1材料卷R1的片体S的片体传送方向上位于按压位置Tp的上游侧且距离该按压位置Tp为规定的管理长度(校正长度La)的位置。另外,在执行了调整控制之后,第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2和粘接构件H所在的第2基准位置Tt2是在第2材料卷R2的旋转方向上位于按压位置Tp的上游侧且距离该按压位置 Tp为规定的管理长度(校正长度La)的位置。
步骤S14中,控制器80(第2轴控制82B)在调整控制之后接着对支撑第2材料卷R2的第2支撑轴12执行调整控制(校正步骤)。在校正控制中,控制器80(第2 轴控制部82B)使第2支撑轴12的旋转速度加速或减速来进行校正,以使位于第2 基准位置Tt2的粘接构件H通过第2材料卷R2的旋转而移动规定的管理长度(校正长度La)并到达按压位置Tp时,第2连接目标标记Tm2与按压位置Tp之间的距离同第1连接目标标记Tm1与按压位置Tp之间的距离一致。
本实施方式中,在第2材料卷R2的外周面上,粘接构件H配置在于第2连接目标标记Tm2相同的位置处,因此,在校正控制中当粘接构件H到达按压位置Tp时,第2连接目标标记Tm2也到达按压位置Tp。而且,在校正控制中,当粘接构件H到达按压位置Tp时,与按压位置Tp之间的距离要同第2连接目标标记Tm2一致的状态下的第1连接目标标记Tm1也到达按压位置Tp。即,如本实施方式所述,在第2材料卷R2的外周面上粘接构件H配置在与第2连接目标标记Tm2相同位置处的情况下,在校正控制中,控制器80(第2轴控制部82B)使第2支撑轴的旋转速度加速或减速地进行校正,从而使第1材料卷R1的片体S被送出规定的管理长度(校正长度La),使得位于第1基准位置Tt1的第1连接目标标记Tm1到达按压位置Tp时,与位于第 2基准位置Tt2的第2连接目标标记Tm处于相同位置的粘接构件H到达按压位置Tp,并且在此状态下使第2材料卷R2的圆周速度与第1材料卷R1的片体S的传送速度一致(参照图6C)。
在第2材料卷R2的圆周速度为第1材料卷R1的片体S的传送速度的状态下第1 材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1到达按压位置Tp时,若第2材料卷 R2的旋转方向上第2连接目标标记Tm2及粘接构件H与按压位置Tp相互一致,则第 2支撑轴12的旋转速度维持不变。按压位置Tp与第2材料卷R2的旋转方向下游侧的第2连接目标标记Tm2及粘接构件H之间的长度为第2材料卷R2的半周以下的情况下,第2支撑轴12的旋转速度将减速。按压位置Tp与第2材料卷R2的旋转方向下游侧的第2连接目标标记Tm2及粘接构件H之间的长度大于第2材料卷R2的半周的情况下,第2支撑轴12的旋转速度将加速。通过上述加速或减速,第1材料卷R1 的片体S上的第1连接目标标记Tm1到达按压位置Tp时,若第2材料卷R2的旋转方向上第2连接目标标记Tm2及粘接构件H和按压位置Tp变成一致的状态,则第2支撑轴12的旋转速度回到圆周速度为第1材料卷R1的片体S的传送速度的状态,并维持该状态不变。通过上述加速或减速进行的旋转速度调整也可以在第1连接目标标记 Tm1到达按压位置Tp之前的期间内实施多次。
另外,在校正控制中,控制器80(第2轴控制部82B)在第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1到达按压位置Tp时,为了使与第2连接目标标记Tm2 位于相同位置处的粘接构件H到达按压位置Tp,可以改变第2支撑轴12的旋转加速过程中的加速度的值来进行校正。这种情况下,能够减轻第1材料卷R1的片体S被送出规定的管理长度(校正长度La)的期间内与第2支撑轴12的旋转控制相关的校正操作。因此,在第1材料卷R1和第2材料卷R2各自的片体经由粘接构件H相连接时,能够更容易地使第1连接目标标记Tm1与第2连接目标标记Tm2达到一致的状态。
如图6C所示,在第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1、与第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2处于旋转方向上的相同位置处的粘接构件H同时到达按压位置Tp的时机,控制器80(单元控制部83)使连接单元23移动以由按压辊24执行按压动作(连接处理步骤S15)。从而,在第1材料卷R1的片体S 上的第1连接目标标记Tm1与第2材料卷R2的外周面上与粘接构件H处于相同位置处的第2连接目标标记Tm2一致的状态下,使第1材料卷R1和第2材料卷R2各自的片体S经由粘接构件H相连接。当第2材料卷R2的外周面上第2连接目标标记Tm2 配置在离粘接构件H有规定尺寸的位置上时,第1材料卷R1的片体S上离第1连接目标标记Tm1有所述规定尺寸的位置到达按压位置Tp后,与第2材料卷R2的外周面上的粘接构件H相连接。
控制器80(切割器控制部84)按照按压辊24进行按压动作的时机,相应地使切割器25的切割刀刃25B进行旋转(步骤S16)。从而,第1材料卷R1的片体S被切断。第1材料卷R1的片体S被切断后,开始由第2材料卷R2供给片体S。此时,控制器 80变更材料卷的设定(步骤S17)。具体而言,控制器80将插入第1支撑轴11的新的材料卷代替片体被切断的第1材料卷R1而设定为下一个待机侧材料卷,并将开始供给片体的第2材料卷R2设定为下一个供给侧材料卷。
接着,控制器80(第1轴控制部82A、单元控制部83)执行连接处理后的后处理(步骤S18)。具体而言,控制器80(单元控制部83)使连接单元23退开。控制器80(第1轴控制部82A)使第材料卷R1反向旋转,从而卷取位于切断位置上游侧的片体S。
然后,控制器80(第2轴控制部82B)将成为供给侧材料卷的第2材料卷R2的外径计算模式设定为“实测模式”(步骤S19)。在该步骤S19中,控制器80(第2轴控制部82B)基于第2材料卷R2每旋转一周在线路中产生的片体S的送出长度,计算第2材料卷R2的外径。基于在该实测模式下计算出的第2材料卷R2的外径和与张力调整机构30的移动辊33的位置相关的位置检测传感器34的检测结果,控制器80 (第2轴控制部82A)调整第2支撑轴12的旋转速度。然后,从片体连接时的状态恢复到正常状态(步骤S20)。
如上所述,在本实施方式的片体供给装置1中,在片体连接时,支撑供给侧材料卷的第1材料卷R1的第1支撑轴1的旋转动作由第1轴控制部82A进行控制,支撑待机侧材料卷的第2材料卷R2的第2支撑轴12的旋转动作由第2轴控制部82B进行控制。第1轴控制部82A控制第1支撑轴11的旋转动作,以从第1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S。
第2轴控制部82B对第2支撑轴12执行调整控制和校正控制。在调整控制中,第2轴控制部82B在本实施方式中调整第2支撑轴12的旋转开始时刻,以在第1材料卷R1与第2材料卷R2各自的片体S经由粘接构件H相连接时,使第2材料卷R2 的外周面上的第2连接目标标记Tm2与第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1相互一致。但也可以调整旋转加速度、或者调整旋转开始时刻和旋转加速度双方,来代替上述调整方法。若对该第2支撑轴12执行调整控制,则在第2材料卷R2 的圆周速度达到第1材料卷R1的片体S的传送速度时,第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2位于和第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1所在的第1基准位置Tt1相对应的固定的第2基准位置Tt2。在对第2支撑轴12执行调整控制时,即使第2材料卷R2的旋转方向上第2连接目标标记Tm2的到达位置有误差,也可以控制成很小的误差,因此,即使是为了吸收该误差而校正第2支撑轴 12的旋转速度的情况下,也只需稍稍校正即可。因此,能够尽可能地缩短到第1材料卷R1和第2材料卷R2各自的片体S在定位标记相互一致的状态下经由粘接构件H 进行接合为止所需的时间。
另外,当第2材料卷R2的圆周速度达到第1材料卷R1的片体S的传送速度时,第2材料卷R2的外周面上处于与第2连接目标标记Tm2相同位置处的粘接构件H所在的位置即第2基准位置Tt2被设定为如下的位置:从该第2基准位置Tt2到按压位置Tp为止的距离与第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1所在的第1基准位置Tt1到按压位置Tp为止的距离相等,为规定的管理长度(校正长度La)。在调整控制之后进行的校正控制中,可以校正第2支撑轴12的旋转速度,使得位于固定的第2基准位置Tt2的第2材料卷R2的外周面上的粘接构件H和第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1在同一时机到达按压位置Tp。从而,为了使与第2 材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2位于旋转方向上相同位置处的粘接构件H与第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1在同一时机到达按压位置 Tp而通过校正控制对第2支撑轴12的旋转速度的校正能够在短时间内进行。因此,能够尽可能地缩短在第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1的位置处实现与和第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2处于旋转方向上相同位置处的粘接构件H相连接的接合为止所需的时间。
另外,标记设定部88优选将第1材料卷R1的片体S上所设置的多个定位标记中,在片体传送方向下游侧离剩余量计算部89A计算出的第1材料卷R1的片体剩余量达到规定目标剩余量的第1材料卷R1的片体S上的目标剩余量位置最近的定位标记设定为第1连接目标标记Tm1。即,标记设定部88将下游侧离目标剩余量位置最近的定位标记,设定为第1材料卷R1的片体S上用于和第2材料卷R2的外周面上的粘接构件H相连接的第1连接目标标记Tm1。从而,能够在第1材料卷R1的片体S上的目标剩余量位置附近与第2材料卷R2的片体S相连接。因此,当经由第2材料卷R2 的外周面上的粘接构件H相互连接各片体时,第1材料卷R1上的片体S的剩余量可以设为接近规定的目标剩余量的值。
另外,当基于参照了第1材料卷R1每旋转一周送出片体S的长度而在“实测模式”下计算得到的第1材料卷R1的外径来进行第1支撑轴11的旋转动作的控制时,由于每旋转一周都要对片体S的传送速度进行加速或减速,因此会发生频繁地变动,从而第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1到达第1基准位置Tt1的时机并不固定。这种情况下,第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1到达第1基准位置Tt1的时机与第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2到达第2基准位置Tt2的时机之间会产生偏差,第1材料卷R1和第2材料卷R2各自的片体S的定位标记有可能无法准确地一致。
因此,在片体连接时的处理中,第1轴控制部82A在从剩余量监视部89输出第 2控制指令信号后,到连接机构20的按压辊24进行按压动作为止的期间内,根据在“推测模式”下计算出的会随着片体S的供给而发生变化的第1材料卷R1的外径推测值,调整第1支撑轴11的旋转速度,以使第1材料卷R1送出的片体S的传送速度固定(步骤S11)。从而,能够抑制第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1 到达第1基准位置Tr1的时机发生变动。因此,能够使第1材料卷R1和第2材料卷 R2各自的片体S上的定位标记彼此准确地达到一致。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不局限于此,还可以采用各种变形实施方式。
(1)上述实施方式中,第2轴控制部82B在剩余量监视部89B输出了控制指令信号之后,执行调整第2支撑轴12的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少任一个的调整控制,然后执行使第2支撑轴12的旋转速度加速或减速来校正的校正控制,但并不限于此结构。
在变形实施方式的片体供给装置1中,支撑第1材料卷R1的第1支撑轴11的旋转动作由第1轴控制部82A进行控制,支撑第2材料卷R2的第2支撑轴12的旋转动作由第2轴控制部82B进行控制。第1轴控制部82A控制第1支撑轴11的旋转动作,以从第1材料卷R1以规定的传送速度送出片体S。
在剩余量监视部89B输了控制指令信号后,第2轴控制82B对支撑第2材料卷 R2的第2支撑轴12执行调整控制(调整步骤)。在调整控制中,第2轴控制部82B 调整第2支撑轴12的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一,从而在第1材料卷R1的片体S被送出规定长度(圆周速度调整长度)且第1连接目标标记Tm1到达规定的第1基准位置时,第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2到达第2材料卷R2的旋转方向上与第1基准位置相对应的第2基准位置,并且在此状态下使第2材料卷R2的圆周速度达到与第1材料卷R1的片体S的传送速度一致的速度。
在第2材料卷R2的外周面上,粘接构件H配置在第2材料卷R2的旋转方向上与第2连接目标标记Tm2相同位置处。但不同于上述实施方式,由第2轴控制部82B执行调整控制,从而,与第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2处于相同位置处的粘接构件H位于连接机构20要进行按压动作的按压位置Tp。在执行了调整控制之后,第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1所在的第1基准位置是第1材料卷R1的片体S的片体传送方向上与按压位置Tp相同的位置。另外,在执行了调整控制之后,第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2和粘接构件 H所在的第2基准位置是第2材料卷R2的旋转方向上与按压位置Tp相同的位置。
即,变形实施方式的片体供给装置1中,第2轴控制部82B执行调整控制,调整第2支撑轴12的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一,从而在第1材料卷 R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1到达按压位置Tp时,第2材料卷R2的圆周速度达到第1材料卷R1的片体S的传送速度,且与第2材料卷R2的外周面上的第2 连接目标标记Tm2处于相同位置的粘接构件H到达按压位置Tp。
另外,在调整控制中,第2轴控制部82B也可以改变第2支撑轴12旋转加速过程中的加速度值来进行调整,以使第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1 到达按压位置Tp时,与第2连接目标标记Tm2处于相同位置的粘接构件H到达按压位置Tp。这种情况下,当第2支撑轴12的旋转加速完成时,第1连接目标标记Tm1 和第2连接目标标记Tm2相互一致,且粘接构件H到达按压位置Tp。
通过第2轴控制部82B对第2材料卷12执行调整控制,在第1材料卷R1的片体 S上的第1连接目标标记Tm1到达按压位置Tp的时机,第2材料卷R2的圆周速度与第1材料卷R1的片体S的传送速度一致,且与第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2处于旋转方向上相同位置处的粘接构件H到达按压位置Tp。因此,能够尽可能地缩短在第1材料卷R1的片体S上的第1连接目标标记Tm1的位置处实现与和第2材料卷R2的外周面上的第2连接目标标记Tm2处于旋转方向上相同位置处的粘接构件H相连接的接合为止所需的时间。
(2)上述实施方式中,说明了旋转构件17具有第1支撑轴11和第2支撑轴12 的结构,但旋转构件17也可以具有3个以上支撑轴,并且各支撑轴分别在中心位置可旋转地支撑这些材料卷。
(3)上述实施方式中,说明了在连接机构20进行连接动作时,通过连接单元 23向X方向(左右方向)移动,利用按压辊24将第1材料卷R1的片体S按压到第2 材料卷R2的外周面上的结构,但并不限于此结构。例如,在连接机构20进行连接动作时,连接单元23也可以是沿Z方向(上下方向)移动的结构。
(4)上述实施方式中,说明了用于检测待机侧材料卷即第2材料卷R2的外径的外径检测器21、用于检测第2材料卷R2的外周面上的粘接构件H的位置的粘接构件检测器22分开设置的结构,但也可以用单个检测器进行第2材料卷R2的外径的检测和粘接构件H的位置的检测。
另外,上文所述的实施方式主要包含有具有以下结构的发明。
本发明的一个方面的片体供给装置,是从卷绕有片体的第1材料卷和第2材料卷依次送出片体来进行片体供给的装置。所述片体供给装置包括:第1支撑轴,在所述第1材料卷的中心位置处可旋转地支撑所述第1材料卷;第2支撑轴,在所述第2材料卷的中心位置处可旋转地支撑所述第2材料卷;连接机构,通过按压动作将所述第 1材料卷和所述第2材料卷各自的片体相接合,所述按压动作将伴随着所述第1支撑轴的旋转而旋转的所述第1材料卷送出的片体按压到伴随着所述第2支撑轴的旋转而旋转的所述第2材料卷的外周面上所设置的粘接构件上;以及,控制器,控制所述第 1支撑轴和所述第2支撑轴的旋转动作,以便在所述第1材料卷的片体上沿着片体传送方向等间隔地设置的多个定位标记中规定的第1连接目标标记与所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件附近的定位标记即第2连接目标标记相互一致的状态下,所述第1材料卷和所述第2材料卷各自的片体经由所述粘接构件相连接。所述控制器包括:指令信号输出部,输出用于指令所述连接机构进行所述按压动作的控制指令信号;第1轴控制部,基于所述控制指令信号控制所述第1支撑轴的旋转动作,使得片体从所述第1材料卷以规定的传送速度被送出来进行片体供给;以及,第2轴控制部,基于所述控制指令信号控制所述第2支撑轴的旋转动作,所述第2轴控制部,在所述控制指令信号从所述指令信号输出部输出之后,执行对所述第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一进行调整的调整控制,从而在所述第1材料卷的片体被送出规定长度且所述第1连接目标标记到达规定的第1基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述第2连接目标标记到达所述第2材料卷的旋转方向上与所述第1 基准位置相对应的第2基准位置,并且在此状态下使所述第2材料卷的圆周速度达到与所述第1材料卷的片体的传送速度相互一致的速度。
根据该片体供给装置,在通过第2轴控制部对第2支撑轴执行的调整控制中,对第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一进行调整,从而在第1材料卷与第2材料卷各自的片体经由粘接构件相连接时,使第2材料卷的外周面上的第 2连接目标标记与第1材料卷的片体上的第1连接目标标记相互一致。若对该第2支撑轴执行调整控制,则在第2材料卷的圆周速度达到第1材料卷的片体的传送速度时,第2材料卷的外周面上的第2连接目标标记位于和第1材料卷的片体上的第1连接目标标记所在的第1基准位置相对应的固定的第2基准位置。在对第2支撑轴执行调整控制时,即使第2材料卷的旋转方向上第2连接目标标记的到达位置有误差,也可以控制成很小的误差,因此,即使是为了吸收该误差而校正第2支撑轴的旋转速度的情况下,也只需稍稍校正即可。因此,能够尽可能地缩短到第1材料卷和第2材料卷各自的片体在定位标记相互一致的状态下经由粘接构件进行接合为止所需的时间。
上述片体供给装置中,通过所述第2轴控制部执行所述调整控制,在所述第2连接目标标记到达所述第2基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件相对于所述连接机构进行所述按压动作的按压位置位于在所述第2材料卷的旋转方向上距离该按压位置为规定的管理长度的上游侧,所述第2轴控制部在执行了所述调整控制后执行校正所述第2支撑轴的旋转速度使其加速或减速的校正控制,从而在所述粘接构件因所述第2材料卷的旋转而移动了所述管理长度并到达所述按压位置时,所述第2连接目标标记与所述按压位置之间的距离和所述第1连接目标标记与所述按压位置之间的距离相互一致。
该实施方式中,在第2材料卷的圆周速度达到第1材料卷的片体的传送速度时的第2材料卷的外周面上的粘结构件的位置被设定在其到按压位置的距离为固定的管理长度的位置上。然后,在调整控制之后的校正控制中,只需对第2支撑轴的旋转速度进行校正,从而在粘接构件因第2材料卷的旋转而移动管理长度并到达按压位置时,第2连接目标标记与按压位置之间的距离同第1连接目标标记与按压位置之间的距离一致。由此,第1材料卷和第2材料卷各自的片体在定位标记彼此确实地一致的状态下,经由粘接构件相连接。
另外,上述片体供给装置中,在所述第2材料卷的外周面上,所述粘接构被配置在所述第2材料卷的旋转方向上与所述第2连接目标标记相同的位置处,所述第1基准位置是在所述第1材料卷的片体的片体传送方向上,距离所述按压位置为所述管理长度的上游侧的位置,所述第2基准位置是在所述第2材料卷的旋转方向上,距离所述按压位置为所述管理长度的上游侧的位置。
该实施方式中,当第2材料卷的圆周速度达到第1材料卷的片体的传送速度时,第2材料卷的外周面上处于与第2连接目标标记相同位置处的粘接构件所在的位置即第2基准位置被设定为如下的位置:从该第2基准位置到按压位置为止的距离与第1 材料卷的片体上的第1连接目标标记所在的第1基准位置到按压位置为止的距离相等,为规定的管理长度。在调整控制之后进行的校正控制中,可以校正第2支撑轴的旋转速度,使得位于固定的第2基准位置的第2材料卷的外周面上的粘接构件和第1 材料卷的片体上的第1连接目标标记在同一时机到达按压位置。从而,为了使与第2 材料卷的外周面上的第2连接目标标记位于旋转方向上相同位置处的粘接构件与第1 材料卷的片体上的第1连接目标标记在同一时机到达按压位置而通过校正控制对第2 支撑轴的旋转速度的校正能够在短时间内进行。因此,能够尽可能地缩短在第1材料卷的片体上的第1连接目标标记的位置处实现与和第2材料卷的外周面上的第2连接目标标记处于旋转方向上相同位置处的粘接构件相连接的接合为止所需的时间。
在上述片体供给装置中,通过所述第2轴控制部执行所述调整控制,在所述第2 连接目标标记到达所述第2基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件位于由所述连接机构进行所述按压动作的按压位置。
另外,在上述片体供给装置中,在所述第2材料卷的外周面上,所述粘接构件被配置在所述第2材料卷的旋转方向上与所述第2连接目标标记相同的位置处,所述第 1基准位置是在所述第1材料卷的片体的片体传送方向上,与所述按压位置相同的位置,所述第2基准位置是在所述第2材料卷的旋转方向上与所述按压位置相同的位置。
该实施方式中,通过第2轴控制部对第2材料卷执行调整控制,在第1材料卷的片体上的第1连接目标标记到达按压位置的时机,第2材料卷的圆周速度与第1材料卷的片体的传送速度一致,且与第2材料卷的外周面上的第2连接目标标记处于旋转方向上相同位置处的粘接构件到达按压位置。因此,能够尽可能地缩短在第1材料卷的片体上的第1连接目标标记的位置处实现与和第2材料卷的外周面上的第2连接目标标记处于旋转方向上相同位置处的粘接构件相连接的接合为止所需的时间。
在上述片体供给装置中,所述控制器还包括:剩余量计算部,计算根据来自所述第1材料卷的片体供给而变化的所述第1材料卷的外径,并且基于该外径的计算结果来计算所述第1材料卷的片体剩余量;以及,标记设定部,在所述第1材料卷的片体上所设置的所述多个定位标记中设定所述第1连接目标标记,其中,所述标记设定部,将在片体传送方向下游侧最接近目标剩余量位置的定位标记设定为所述第1连接目标标记,所述目标剩余量位置是所述剩余量监视部计算出的所述第1材料卷的片体剩余量达到规定的目标剩余量时在所述第1材料卷的片体上的位置。
该实施方式中,将在下游侧最接近目标剩余量位置的定位标记设定为第1材料卷的片体上的第1连接目标标记。由此,从而,能够在第1材料卷的片体上的目标剩余量位置附近与第2材料卷的片体相连接。因此,当经由第2材料卷的外周面上的粘接构件相互连接各片体时,第1材料卷上的片体的剩余量可以设为接近规定的目标剩余量的值。
在上述片体供给装置中,所述第1轴控制部基于所述控制指令信号,将所述第1 支撑轴的旋转动作的控制从基于所述第1材料卷每旋转一周送出的片体的长度的控制切换到基于所述剩余量计算部计算所述第1材料卷的片体剩余量时所参照的所述第1材料卷的外径的控制,并基于由所述外径的变化计算出的外径推测值,以使来自所述第1材料卷的片体的所述传送速度为恒定的方式调整所述第1支撑轴的旋转速度。
若基于第1材料卷每旋转一周送出片体的长度而进行第1支撑轴的旋转动作的控制时,由于每旋转一周都要对片体的传送速度进行加速或减速,因此会发生频繁地变动,从而第1材料卷的片体上的第1连接目标标记到达第1基准位置的时机并不固定。这种情况下,第1材料卷的片体上的第1连接目标标记到达第1基准位置的时机与第 2材料卷的外周面上的第2连接目标标记到达第2基准位置的时机之间会产生偏差,第1材料卷和第2材料卷各自的片体的定位标记有可能无法准确地一致。
因此,第1轴控制部,将第1支撑轴的旋转动作的控制从基于第1材料卷每旋转一周送出片体的长度的控制切换到计算并推测随着片体的供给而发生变化的第1材料卷的外径并基于该外径推测值进行的控制。然后,第1轴控制部,根据随着片体的供给而发生变化的第1材料卷的外径推测值,以使来自第1材料卷的片体的传送速度为恒定的方式调整述第1支撑轴的旋转速度。从而,能够抑制第1材料卷的片体上的第1连接目标标记到达第1基准位置的时机发生变动。因此,能够使第1材料卷和第 2材料卷各自的片体上的定位标记彼此准确地达到一致。
本发明的另一方面的片体供给方法,是利用片体供给装置从卷绕有片体的第1材料卷和卷绕有片体的第2材料卷依次送出片体进行片体供给的片体供给方法,所述片体供给装置包括:在所述第1材料卷的中心位置上可旋转地支撑所述第1材料卷的第 1支撑轴;在所述第2材料卷的中心位置上可旋转地支撑所述第2材料卷的第2支撑轴;通过按压动作将所述第1材料卷和所述第2材料卷的各片体相接合的连接机构,所述按压动作将从所述第1材料卷送出的片体按压到所述第2材料卷的外周面上所设置的粘接构件上。该片体供给方法包括:片体供给步骤,通过使所述第1支撑轴旋转,从所述第1材料卷以规定的传送速度送出片体;调整步骤,调整所述第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一,在所述第1材料卷的片体被送出规定长度而使所述第1材料卷的片体上沿片体传送方向等间隔地设置的多个定位标记中规定的第1连接目标标记到达规定的第1基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件附近的定位标记即第2连接目标标记到达所述第2材料卷的旋转方向上与所述第1基准位置相对应的第2基准位置,并且在此状态下使所述第2材料卷的圆周速度达到与所述第1材料卷的片体的传送速度相互一致的速度;以及,连接处理步骤,让所述连接机构执行所述按压动作,从而在所述第1材料卷的片体上的所述第1连接目标标记与所述第2材料卷的外周面上的所述第2连接目标标记相互一致的状态下,使所述第1材料卷和所述第2材料卷各自的片体经由所述粘接构件相连接。
根据该片体供给方法,在调整步骤中,对第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一进行调整,从而在第1材料卷与第2材料卷各自的片体经由粘接构件相连接时,使第2材料卷的外周面上的第2连接目标标记与第1材料卷的片体上的第1连接目标标记相互一致。若执行该调整控制,则在第2材料卷的圆周速度达到第1材料卷的片体的传送速度时,第2材料卷的外周面上的第2连接目标标记位于和第1材料卷的片体上的第1连接目标标记所在的第1基准位置相对应的固定的第2基准位置。在执行调整控制时,即使第2材料卷的旋转方向上第2连接目标标记的到达位置有误差,也可以控制成很小的误差,因此,即使是为了吸收该误差而校正第2支撑轴的旋转速度的情况下,也只需稍稍校正即可。因此,在连接处理步骤中,能够尽可能地缩短到第1材料卷和第2材料卷各自的片体在定位标记相互一致的状态下经由粘接构件进行接合为止所需的时间。
如上文所述,根据本发明,能够尽可能地缩短到第1材料卷和第2材料卷各自的片体在定位标记相互一致的状态下进行接合为止所需的时间。
Claims (8)
1.一种片体供给装置,从卷绕有片体的第1材料卷和第2材料卷依次送出片体来进行片体供给,其特征在于包括:
第1支撑轴,在所述第1材料卷的中心位置处可旋转地支撑所述第1材料卷;
第2支撑轴,在所述第2材料卷的中心位置处可旋转地支撑所述第2材料卷;
连接机构,通过按压动作将所述第1材料卷和所述第2材料卷各自的片体相接合,所述按压动作将伴随着所述第1支撑轴的旋转而旋转的所述第1材料卷送出的片体按压到伴随着所述第2支撑轴的旋转而旋转的所述第2材料卷的外周面上所设置的粘接构件上;以及,
控制器,控制所述第1支撑轴和所述第2支撑轴的旋转动作,以便在所述第1材料卷的片体上沿着片体传送方向等间隔地设置的多个定位标记中规定的第1连接目标标记与所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件附近的定位标记即第2连接目标标记相互一致的状态下,所述第1材料卷和所述第2材料卷各自的片体经由所述粘接构件相连接,其中,
所述控制器包括:
指令信号输出部,输出用于指令所述连接机构进行所述按压动作的控制指令信号;
第1轴控制部,基于所述控制指令信号控制所述第1支撑轴的旋转动作,使得片体从所述第1材料卷以规定的传送速度被送出来进行片体供给;以及,
第2轴控制部,基于所述控制指令信号控制所述第2支撑轴的旋转动作,
所述第1连接目标标记被设定在位于要进行所述按压动作的按压位置的所述片体传送方向上游侧且距离所述按压位置为规定长度的定位标记,
在所述第1连接目标标记的所述片体传送方向下游侧且距离所述第1连接目标标记为规定长度的位置设定有第1关注位置,
在所述第1关注位置到达所述按压位置的情况下,所述指令信号输出部输出用于指令所述第1支撑轴和所述第2支撑轴的旋转控制的控制指令信号,
所述第1轴控制部接收来自所述指令信号输出部的所述控制指令信号,并调整所述第1支撑轴的旋转速度,以使所述第1材料卷传送片体的传送速度固定,
所述第2轴控制部,在所述控制指令信号从所述指令信号输出部输出之后,执行对所述第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一进行调整的调整控制,从而在所述第1材料卷的片体被送出所述规定长度且所述第1连接目标标记到达规定的第1基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述第2连接目标标记到达所述第2材料卷的旋转方向上与所述第1基准位置相对应的第2基准位置,并且在此状态下使所述第2材料卷的圆周速度达到与所述第1材料卷的片体的传送速度相互一致的速度。
2.如权利要求1所述的片体供给装置,其特征在于,
通过所述第2轴控制部执行所述调整控制,在所述第2连接目标标记到达所述第2基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件相对于所述连接机构进行所述按压动作的所述按压位置位于在所述第2材料卷的旋转方向上距离该按压位置为规定的管理长度的上游侧,
所述第2轴控制部在执行了所述调整控制后执行校正所述第2支撑轴的旋转速度使其加速或减速的校正控制,从而在所述粘接构件因所述第2材料卷的旋转而移动了所述管理长度并到达所述按压位置时,所述第2连接目标标记与所述按压位置之间的距离和所述第1连接目标标记与所述按压位置之间的距离相互一致。
3.如权利要求2所述的片体供给装置,其特征在于,
在所述第2材料卷的外周面上,所述粘接构件被配置在所述第2材料卷的旋转方向上与所述第2连接目标标记相同的位置处,
所述第1基准位置是在所述第1材料卷的片体的片体传送方向上,距离所述按压位置为所述管理长度的上游侧的位置,
所述第2基准位置是在所述第2材料卷的旋转方向上,距离所述按压位置为所述管理长度的上游侧的位置。
4.如权利要求1所述的片体供给装置,其特征在于,
通过所述第2轴控制部执行所述调整控制,在所述第2连接目标标记到达所述第2基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件位于由所述连接机构进行所述按压动作的按压位置。
5.如权利要求4所述的片体供给装置,其特征在于,
在所述第2材料卷的外周面上,所述粘接构件被配置在所述第2材料卷的旋转方向上与所述第2连接目标标记相同的位置处,
所述第1基准位置是在所述第1材料卷的片体的片体传送方向上与所述按压位置相同的位置,
所述第2基准位置是在所述第2材料卷的旋转方向上与所述按压位置相同的位置。
6.如权利要求1至5的任一项所述的片体供给装置,其特征在于,
所述控制器还包括:
剩余量计算部,计算根据来自所述第1材料卷的片体供给而变化的所述第1材料卷的外径,并且基于该外径的计算结果来计算所述第1材料卷的片体剩余量;以及,
标记设定部,在所述第1材料卷的片体上所设置的所述多个定位标记中设定所述第1连接目标标记,其中,
所述标记设定部,将在片体传送方向下游侧最接近目标剩余量位置的定位标记设定为所述第1连接目标标记,所述目标剩余量位置是所述剩余量监视部计算出的所述第1材料卷的片体剩余量达到规定的目标剩余量时在所述第1材料卷的片体上的位置。
7.如权利要求6所述的片体供给装置,其特征在于,
所述第1轴控制部基于所述控制指令信号,将所述第1支撑轴的旋转动作的控制从基于所述第1材料卷每旋转一周送出的片体的长度的控制切换到基于所述剩余量计算部计算所述第1材料卷的片体剩余量时所参照的所述第1材料卷的外径的控制,并基于由所述外径的变化计算出的外径推测值,以使来自所述第1材料卷的片体的所述传送速度为恒定的方式调整所述第1支撑轴的旋转速度。
8.一种片体供给方法,利用片体供给装置从卷绕有片体的第1材料卷和卷绕有片体的第2材料卷依次送出片体进行片体供给,所述片体供给装置包括:在所述第1材料卷的中心位置上可旋转地支撑所述第1材料卷的第1支撑轴;在所述第2材料卷的中心位置上可旋转地支撑所述第2材料卷的第2支撑轴;通过按压动作将所述第1材料卷和所述第2材料卷的各片体相接合的连接机构,所述按压动作将从所述第1材料卷送出的片体按压到所述第2材料卷的外周面上所设置的粘接构件上,该片体供给方法包括:
片体供给步骤,通过使所述第1支撑轴旋转,从所述第1材料卷以规定的传送速度送出片体;
将第1连接目标标记设定在定位标记的步骤,其中,该定位标记为在所述第1材料卷的片体上沿着片体传送方向等间隔地设置的多个定位标记中,位于要进行所述按压动作的按压位置的所述片体传送方向上游侧且距离所述按压位置为规定长度的定位标记;
在所述第1连接目标标记的所述片体传送方向下游侧且距离所述第1连接目标标记为规定长度的位置设定第1关注位置的步骤;
在所述第1关注位置到达所述按压位置的情况下,输出用于指令所述第1支撑轴和所述第2支撑轴的旋转控制的控制指令信号的步骤;
接收所述控制指令信号,并调整所述第1支撑轴的旋转速度,以使所述第1材料卷传送片体的传送速度固定的步骤;
调整步骤,调整所述第2支撑轴的旋转开始时刻和旋转加速度中的至少其中之一,在所述第1材料卷的片体被送出所述规定长度而使所述第1材料卷的片体上的所述第1连接目标标记到达规定的第1基准位置时,所述第2材料卷的外周面上的所述粘接构件附近的定位标记即第2连接目标标记到达所述第2材料卷的旋转方向上与所述第1基准位置相对应的第2基准位置,并且在此状态下使所述第2材料卷的圆周速度达到与所述第1材料卷的片体的传送速度相互一致的速度;以及,
连接处理步骤,让所述连接机构执行所述按压动作,从而在所述第1材料卷的片体上的所述第1连接目标标记与所述第2材料卷的外周面上的所述第2连接目标标记相互一致的状态下,使所述第1材料卷和所述第2材料卷各自的片体经由所述粘接构件相连接。
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