TWI481544B - A method of winding a sheet and a device thereof - Google Patents

Description

片材之捲繞方法及其裝置

本發明係關於將片材螺旋狀捲繞於筒材之外周面之片材之捲繞方法及其裝置。

目前，作為捲繞液晶顯示器用膜、印刷基板用膜等之高機能性膜所使用之捲芯，係使用例如將發泡聚乙烯樹脂製之帶狀片材螺旋狀捲繞於ABS樹脂製之筒材外周面而構成的複合捲芯。藉由使用此複合捲芯，可有效地解決在膜之捲繞開始產生之所謂膜段差痕。

以往，作為於筒狀外周面螺旋狀捲繞片材之捲繞裝置，已提出了如下述專利文獻1所記載者。

【專利文獻1]日本特開2003-205544號公報

然而，此專利文獻1所記載之裝置，係一邊界由擠壓成形法連續成形一支筒材，一邊將片材連續捲繞於其外周面者，藉由此裝置，無法連續將片材捲繞於預先準備之複數支筒材。

本發明之課題在於，提供能將片材連續地螺旋狀捲繞於排列成一列之複數支筒材之片材之捲繞方法及其裝置。

本發明為一種片材之捲繞方法，於軸旋轉之筒材外周面，一邊藉由片材供應手段將片材自相對該筒材軸方向之傾斜方向供應、一邊使該片材供應手段往該筒材之軸方向相對移動，以將該片材於該筒材之外周面捲繞成螺旋狀，其特徵在於：將複數個筒材以各筒材之兩端部分別被支承手段支承成能旋轉的狀態排列成一列；於該複數個筒材中捲繞開始側之一筒材外周面，將寬度大於該一筒材與在該一筒材之捲繞結束側透過該支承手段相鄰之其他筒材之間隙的片材捲繞成螺旋狀；捲繞於該一筒材之該片材之捲繞結束側的側緣部，係隨著該片材之捲繞進行而越過該一筒材之捲繞結束側端部，並越過該間隙、在捲繞於該其他筒材之捲繞開始側端部後且在該間隙中接觸於該支承手段前，在該一筒材之捲繞結束側之端部以第1刀具切割該片材且在該其他筒材之捲繞開始側之端部以第2刀具切割該片材，藉此將片材連續捲繞於排列成一列之複數個筒材。

此外，本說明書及申請專利範圍中，所謂「捲繞開始側」及「捲繞結束側」，係表示本發明之片材之捲繞裝置之方向的用語，所謂「捲繞開始側」，係表示筒材之軸方向中開始捲繞片材之側，所謂「捲繞結束側」，係表示筒材之軸方向中結束捲繞片材之側。

又，本發明為一種片材之捲繞裝置，於軸旋轉之筒材外周面，一邊藉由片材供應手段將片材自相對該筒材軸方向之傾斜方向供應、一邊使該片材供應手段往該筒材之軸方向相對移動，以將該片材於該筒材之外周面捲繞成螺旋 狀，其特徵在於，具備：複數個支承手段，係以將該筒材之兩端部分別支承成能旋轉的狀態將複數個筒材排列成一列；第1刀具，係於該複數個筒材中捲繞開始側之一筒材與在該一筒材之捲繞結束側透過該支承手段相鄰之其他筒材之間隙中，以該一筒材之捲繞結束側之端部切割該片材；以及第2刀具，係在該間隙中，以該其他筒材之捲繞開始側之端部切割該片材；於該複數個筒材中捲繞開始側之一筒材外周面，將具有大於該間隙之寬度之片材捲繞成螺旋狀，捲繞於該一筒材之該片材之捲繞結束側的側緣部，係隨著該片材之捲繞之進行而越過該一筒材之捲繞結束側端部，並越過該間隙、在捲繞於該其他筒材之捲繞開始側端部後且在該間隙中接觸於該支承手段前，以該第1刀具及第2刀具切割該片材，藉此將片材連續捲繞於排列成一列之複數個筒材。

又，本發明中之該支承手段，係由設於基台之支承框架、軸支於該支承框架的支承軸、以及設於該支承軸且用以保持該筒材端部之筒內面的夾具部構成。

又，本發明中之該支承框架設置成能往返移動於該筒材之軸方向。

根據本發明，由於藉由複數個支承手段將複數個筒材排列成一列，一邊在此等複數個筒材彼此之間隙中以第1刀具及第2刀具切割片材，一邊將片材螺旋狀捲繞，因此在此間隙中片材不會接觸於各支承手段，而能將片材連續捲繞於排列成一列之複數個筒材。

而且，排列成一列之複數個筒材中位於捲繞開始側之一筒材外周面所捲繞之片材之捲繞結束側的側緣部，由於在捲繞於位於捲繞結束側之其他筒材之捲繞開始側端部後，係在一筒材之捲繞結束側端部以第1刀具切割此側緣部，因此在將片材捲繞於其他筒材之外周面時，可在其張力等不變動之狀況下於複數個筒材以更均一之捲繞條件捲繞片材。

又，由於藉由複數個支承手段依各筒材支承其兩端部，因此能將複數個筒材更正確地以同心狀態排列成一列。因此，例如將複數個筒材以藉心棒插通各筒材之方式排列成一列時，心棒不會因複數個筒材之重量而撓曲進而損害同心狀態，可於複數個筒材以更均一之捲繞條件捲繞片材。

又，只要將支承手段之支承框架設置成能進退移動於筒材之軸方向，即能將複數個筒材迅速且正確地排列成一列，而能以良好效率進行片材之捲繞作業。

如圖1～圖3所示，本實施形態之片材之捲繞裝置10，係將片材S螺旋狀捲繞於排列成一列之複數個筒材P的裝置。藉由此片材之捲繞裝置10，例如能於ABS樹脂所構成之筒材的外周面螺旋狀捲繞由發泡聚乙烯樹脂構成之帶狀片材，藉此能有效率地製造用以防止所謂膜段差痕之高機能性膜用捲芯。

本實施形態之片材之捲繞裝置10，具備：對筒材P之外周面供應片材S之片材供應手段1、使此片材供應手段1往筒材P之軸方向移動之移動手段2、以將筒材P之兩端部分別支承成能旋轉的狀態將複數個筒材P以同心狀態排列成一列的複數個支承手段3A～3E、使此等支承手段3A～3E支承之筒材P一齊進行軸旋轉之旋轉驅動手段4、以及以各支承手段3A～3E之位置切割捲繞於筒材P外周面之片材S的第1刀具5及第2刀具6。

本實施形態中，雖如圖1所示，藉由支承手段3A～3E將共兩支比較長之長筒材P1排列於中程部，於其兩端排列共兩支比較短之短筒材P2，但本發明當然並不限定於此。藉由增減支承手段之數目，例如亦能於中程部排列三支以上之長筒材P1，於其兩端排列共兩支之短筒材P2。本實施形態中，係在中程部之長筒材P1之外周面全面捲繞片材S，相對於此，於兩端之短筒材P2則係僅於其外周面之一部分捲繞片材S。捲繞於此等兩端之短筒材P2之片材S為切割端。

以下，詳細說明本實施形態之片材之捲繞裝置10。

如圖1所示，片材供應手段1具備預先捲繞有帶狀片材S之捲盤部11及用以導引從捲盤部11送出之片材S之導引滾輪12，將片材S以相對筒材P之軸方向之既定角度傾斜供應。

移動手段2，具備進給螺桿機構21、使此進給螺桿機構21之螺桿軸22旋轉的馬達23，使上述片材供應手段1與筒材P之軸旋轉同步地往筒材P之軸方向平行移動。

藉由上述，本實施形態之片材之捲繞裝置10，係一邊藉由片材供應手段1將片材S傾斜供應至軸旋轉之筒材P的外周面，一邊以移動手段2使片材供應手段1平行移動，藉此於筒材P之外周面螺旋狀捲繞片材S。本實施形態之片材之捲繞裝置10，如圖1所示，係於筒材P之外周面，自圖式左側開始捲繞片材S，在圖式右側結束捲繞。因此，圖1中，圖式左側為片材之捲繞裝置10中之「捲繞開始側」，圖式右側為「捲繞結束側」。圖3～圖8、圖10、圖11、圖13中亦相同。

支承手段3A～3E如圖3及圖4所示，分別具備配設於基台7上之支承框架31、於支承框架31上端部透過軸承32軸支成旋轉自如的圓筒狀支承軸33、以及設於支承軸33端部且用以保持筒材P端部之筒內面的夾具部34。本實施形態中，於基台7上共5支支承手段3A～3E配設成一列。此等支承手段3A～3E中位於最左側(捲繞開始側)之支承手段3A，僅於其支承軸33之單側端部設有夾具部34，其他支承手段3B～3E則於其支承軸33兩側之端部設有一對夾具部34。

夾具部34如圖4所示，係由在支承軸33之筒內設置成能往軸方向進退移動之活塞341、將活塞341往後退方向彈壓之線圈彈簧342、固定於活塞341前端之移動片343、固定於支承軸33外面之固定片345、配設於移動片343之圓錐面344與固定片345之圓錐面346之間的C字形夾具片347、以及嵌合於夾具片347之外周槽的O形環348。

此夾具部34，如圖4中之一點鍊線左側所圖示，係以線圈彈簧342之彈壓力f使活塞341後退，並使移動片343之圓錐面接近於固定片345之圓錐面並以兩圓錐面將夾具片347往支承軸33之徑方向外側推出，藉此以夾具片347保持筒材P之筒內面。另一方面，如圖4中之一點鍊線右側所圖示，係透過配管35將壓縮空氣A供應至支承軸33之筒內，並藉由其空氣壓a使活塞341克服線圈彈簧342之彈壓而前進，使移動片343之圓錐面從固定片345之圓錐面離開，藉此容許夾具片347往支承軸33之徑方向內側的移動，而解除夾具片347對筒材P之保持。此外，圖4中，係於該圖之一點鏈線左側圖示保持固定有筒材P的狀態，且於該圖之一點鏈線右側圖示已解除筒材P之保持固定的狀態，但支承手段3B～3E之一對夾具部34，係視壓縮空氣A之供應有無而同時作動。

又，如圖3所示，支承手段3B～3E之支承框架31設置成能於筒材P之軸方向往返移動。亦即，於基台7上鋪設有與筒材P之軸方向平行之導軌311，於沿導軌311移動之滑件312上固定底座313，於此底座313上立設有支承框架31。接著，於導軌311之所需位置固定支桿314，於此支桿314設有流體壓汽缸315，此流體壓汽缸315之進退桿連結於上述底座313。

藉由使此流體壓汽缸315之進退桿前進後退，使各支承手段3B～3E之支承框架31往返移動於筒材P之軸方向。藉此，如圖3及圖5所示，能於支承手段3A～3E之間簡單地安裝筒材P，可在將各筒材P之兩端部以支承手段3A～3E支承成能旋轉的狀態下，將複數個筒材P以同心狀態排列成一列。此外，如圖5所示，在藉由支承手段3A～3E將複數個筒材P排列成一排時，於捲繞開始側之一筒材P與在此一筒材P之捲繞結束側相鄰之其他筒材P之間，產生各支承手段3B～3E所導致之間隙G。

又，各支承手段3B～3E，其支桿314固定成能沿導軌311調節位置。因此，能視筒材P之長度適當地調節支桿314的固定位置，亦能簡單地對應筒材P之長度變更。

旋轉驅動手段4如圖5所示，係由設於基台7上之馬達41、以及透過帶輪掛設於此馬達41之輸出軸與支承手段3A之支承軸33之間的驅動皮帶42構成。本實施形態中，各支承手段3A～3E中由於係藉由軸支成旋轉自如之支承軸33之夾具部34保持固定筒材P之兩端，因此藉由以馬達41使位於最靠捲繞開始側之支承手段3A之支承軸33旋轉驅動，而能使排列成一列之複數個筒材P一齊進行軸旋轉。當然，不僅支承手段3A之支承軸33，亦可使其他支承手段3B～3E之支承軸進行旋轉驅動。

第1刀具5及第2刀具6，如圖1及圖2所示設於各支承手段3B～3E，將片材S切割成捲繞於筒材P外周面之片材不與各支承手段3B～3E之支承框架31接觸。第1刀具5係設於以捲繞開始側之一筒材P之捲繞結束側端部E1切割片材S的位置，第2刀具6係設於以捲繞結束側之其他筒材P之捲繞開始側端部E2切割片材S的位置。

第1刀具5及第2刀具6如圖2所示，設置成能相對筒材P之外周面進退移動。亦即，於各支承手段3B～3E之底座313將桿體51設置成能擺動。於桿體51固定有第1刀具5及第2刀具6。藉由使此桿體51立起倒下，而能使第1刀具5及第2刀具6相對筒材P之外周面進退移動，於必要時能將片材S在各位置切割。

以下，說明本實施形態之片材之捲繞裝置10對片材的捲繞方法。

首先，如圖3所示，使支承手段3B～3E之各支承框架31依序進退移動，並使各夾具部34作動，藉此將複數個筒材P一邊分別以支承手段3A～3E將各筒材之兩端部支承成能旋轉一邊排列成一列。

其次，如圖1所示，將具有較筒材P彼此之間隙G大之寬度W的片材S螺旋狀捲繞於排列成一列之複數個筒材P中捲繞開始側之一筒材P的外周面上。此處，雖係藉由捲繞片材S與未圖示之雙面膠帶，以將片材S捲繞於筒材P之外周面，但亦可預先於筒材P之外周面形成黏著層，並於此黏著層上捲繞片材S。又，亦可使用本實施形態之片材之捲繞裝置10將此黏著層捲繞成螺旋狀而形成。

接著，如圖6所示，進行對捲繞側之一筒材P外周面捲繞片材S，並如圖7所示，片材S之捲繞結束側之側緣部L1係越過一筒材P之捲繞結束側的端部E1，並越過間隙G，在捲繞於其他筒材P之捲繞開始側端部E2後(參照圖7中之符號B)，使此片材S從其捲繞結束側之側緣部L1，在一筒材P之捲繞結束側之端部E1中以第1刀具5開始切割(參照圖7中之符號C)。此外，圖中符號L2所顯示者，係片材S之捲繞開始側之側緣部。

接著，使片材S之捲繞持續進行，並如圖8所示，使片材S之捲繞結束側之側緣部L1，進而在其他筒材P之捲繞開始側之端部E2中以第2刀具6開始切割(參照圖8中之符號D)。如此藉由第1刀具5及第2刀具6分別切割片材S之捲繞結束側的側緣部L1，而能如圖9所示，使片材S之切割端T從筒材P離開，而不會有因片材S在間隙G中與支承手段3B～3E之支承框架31接觸而阻礙捲繞作業的情形。

接著，如圖10所示，只要一邊以第1刀具5及第2刀具6切割片材S一邊使片材S之捲繞進行，即能如圖11所示，在不停止捲繞裝置10之狀態下直接將片材S捲繞於捲繞結束側之其他筒材P的外周面上。如此，能將片材S連續捲繞於排列成一列之複數個筒材P。

如上述，根據本實施形態之片材之捲繞方法及捲繞裝置10，由於藉由複數個支承手段3A～3E將複數個筒材P排列成一列，一邊在此等複數個筒材P彼此之間隙G中以第1刀具5及第2刀具6切割片材S，一邊將片材S螺旋狀捲繞，因此在此間隙G中片材S不會接觸於各支承手段3B～3E，而能將片材S連續捲繞於排列成一列之複數個筒材P。是以，與將片材S依各支捲繞於筒材之情形相較，能以更均一之捲繞條件將片材捲繞於各筒材，且能更減少片材之捲繞開始側及捲繞結束側之切割端的浪費。

而且，根據本實施形態之片材之捲繞方法及捲繞裝置10，由於如圖7所示，位於捲繞開始側之一筒材P外周面所捲繞之片材S之捲繞結束側的側緣部L1，由於在捲繞於位於捲繞結束側之其他筒材P之捲繞開始側端部E2後，係在一筒材P之捲繞結束側端部E1以第1刀具5切割側緣部L1，因此在將片材S捲繞於其他筒材P之外周面時，可在片材S之張力等不變動之狀況下於複數個筒材P以更均一之捲繞條件捲繞片材S。

又，根據本實施形態之片材之捲繞方法及捲繞裝置10中，由於將支承手段3A～3E之支承框架31設置成能進退移動於筒材P之軸方向，因此能將複數個筒材P迅速且正確地排列成一列，而能以良好效率進行片材S之捲繞作業。以上，雖說明了本實施形態之片材之捲繞方法及捲繞裝置10，但本發明亦能以其他形態實施。

例如，上述實施形態中，係將第1刀具5及第2刀具6如圖8所示在筒材P之軸方向中隔開與間隙G相同之間隔，且如圖9所示在筒材P之周方向配設於相同位置，但本發明並不限定於此。第1刀具5，只要如圖7所示，設在捲繞於一筒材P外周面之片材S之捲繞結束側的側緣部L1，在捲繞於位於捲繞結束側之其他筒材P之捲繞開始側端部E2後、在此側緣部L1於一筒材P之捲繞結束側端部E1附近接觸於支承手段3B～3E之支承框架31之前，以一筒材P之捲繞結束側之端部E1切割此側緣部L1的位置即可(參照圖12中之範圍R5)。另一方面，第2刀具6，只要如圖7所示，設在捲繞於一筒材P外周面之片材S之捲繞結束側的側緣部L1，在捲繞於位於捲繞結束側之其他筒材P之捲繞開始側端部E2後、在此側緣部L1於其他筒材P之捲繞開始側端部E1附近接觸於支承手段3B～3E之支承框架31之前，以其他筒材P之捲繞開始側之端部E2切割此側緣部L1的位置即可(參照圖12中之範圍R6)。如上述，第1刀具5及第2刀具6，不一定要在筒材P之周方向配設於相同位置。

又，如圖13所示之支承手段3F所示，亦可使各支承手段構成為拆裝自如於基台7。藉此，能視排列成一列之筒材P之支數適當增減配設於基台7之支承手段之數目，亦能簡單地對應筒材P之支數的變更。

又，上述實施形態中，雖係藉由移動手段2使片材供應手段1相對筒材P移動，但亦可使各支承手段3A～3E與筒材P之軸旋轉同步往筒材P之軸方向平行移動，以使筒材P相對於片材供應手段1往其軸方向移動。

又，本發明亦可在不脫離其主旨之範圍內，基於發明所屬技術領域中具有通常知識者之知識以施加各種改良、修正、變形後的態樣來實施。又，可在發揮同一作用或效果之範圍內將任一發明特定事項置換成其他技術的形態來實施，或亦可使一體構成之發明特定事項由複數個構件構成，或使複數個構件構成之發明特定事項構成為一體的形態來實施。

10‧‧‧片材之捲繞裝置

1‧‧‧片材供應手段

2‧‧‧移動手段

3A~3F‧‧‧支承手段

31‧‧‧支承框架

33‧‧‧支承軸

34‧‧‧夾具部

4‧‧‧旋轉驅動手段

5‧‧‧第1刀具

6‧‧‧第2刀具

P‧‧‧筒材

E1‧‧‧筒材之捲繞結束側端部

E2‧‧‧筒材之捲繞開始側端部

G‧‧‧筒材彼此之間隙

S‧‧‧片材

W‧‧‧片材之寬度

L1‧‧‧片材之捲繞結束側之側緣部

L2‧‧‧片材之捲繞開始側之側緣部

圖1係本實施形態之片材之捲繞裝置的概略俯視圖。

圖2係本實施形態之片材之捲繞裝置的概略側視圖。

圖3係本實施形態之片材之捲繞裝置的概略前視圖。

圖4係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之支承手段之夾具部之作動狀態的截面圖。

圖5係顯示支承有本實施形態之片材之捲繞裝置之筒材狀態的概略前視圖。

圖6係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之捲繞方法的主要部位俯視圖。

圖7係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之捲繞作業的主要部位俯視圖。

圖8係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之捲繞方法的主要部位俯視圖。

圖9係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之捲繞方法的主要部位側視圖。

圖10係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之捲繞方法的主要部位俯視圖。

圖11係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之捲繞方法的主要部位俯視圖。

圖12係說明本實施形態之片材之捲繞裝置之第1刀具及第2刀具之筒材在周方向之配設位置的主要部位側視圖。

圖13係本實施形態之片材之捲繞裝置之實施變形例的概略俯視圖。

10．．．片材之捲繞裝置

1．．．片材供應手段

2．．．移動手段

3A～3E．．．支承手段

4．．．旋轉驅動手段

5．．．第1刀具

6．．．第2刀具

11．．．捲盤部

12．．．導引滾輪

21．．．進給螺桿機構

22．．．螺桿軸

23．．．馬達

33．．．支承軸

41．．．馬達

42．．．驅動皮帶

P．．．筒材

E1．．．筒材之捲繞結束側端部

E2．．．筒材之捲繞開始側端部

G．．．筒材彼此之間隙

S．．．片材

W．．．片材之寬度

L1‧‧‧片材之捲繞結束側之側緣部

Claims (2)

1. 一種片材之捲繞裝置，於軸旋轉之筒材外周面，一邊藉由片材供應手段將片材自相對該筒材軸方向之傾斜方向供應、一邊使該片材供應手段往該筒材之軸方向相對移動，以將該片材於該筒材之外周面捲繞成螺旋狀，其特徵在於，具備：複數個支承手段，係以將該筒材之兩端部分別支承成能旋轉的狀態將複數個筒材排列成一列；第1刀具，係於該複數個筒材中捲繞開始側之一筒材與在該一筒材之捲繞結束側透過該支承手段相鄰之其他筒材之間隙中，以該一筒材之捲繞結束側之端部切割該片材；以及第2刀具，係在該間隙中，以該其他筒材之捲繞開始側之端部切割該片材；該支承手段，係由設於基台之支承框架、軸支於該支承框架的支承軸、以及設於該支承軸且用以保持該筒材端部之筒內面的夾具部構成；於該複數個筒材中捲繞開始側之一筒材外周面，將具有大於該間隙之寬度之片材捲繞成螺旋狀，捲繞於該一筒材之該片材之捲繞結束側的側緣部，係隨著該片材之捲繞之進行而越過該一筒材之捲繞結束側端部，並越過該間隙、在捲繞於該其他筒材之捲繞開始側端部後且在該間隙中接觸於該支承手段前，以該第1刀具及第2刀具切割該片材，藉此將片材連續捲繞於排列成一列之複數個筒材。
2. 如申請專利範圍第1項之片材之捲繞裝置，其中，該支承框架設置成能往返移動於該筒材之軸方向。