JP2016064441A - 加圧装置及び加圧方法、演算制御装置、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 加圧対象である対象物の厚さが変動する場合であっても、その変動を効率よく補正することが可能な加圧装置等を提供する。
【解決手段】 加圧装置１は、厚み情報１０１に基づいて、最も厚さのある位置の幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別し、その判別結果に応じて、補正力と補正量とを求める演算部８と、補正力に基づきローラの曲げを補正する第１補正部４と、補正量に基づき押圧位置を補正する第２補正部５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加圧の対象である対象物を圧延及び圧縮する技術分野に関する。

自動車産業や電機機器産業等の各種産業の発展によって、例えば、銅やアルミニウムなどの材料の需要は伸びている。また、これら産業からの要求に応じて、材料には、品種やサイズなどの違いにより様々な形態が存在する。このため、例えば、金属や樹脂などが塗布されたシートを板状や箔、或いは長尺シートといった形態の材料に加工する手法は、数多く存在する。当該手法としては、例えば、加圧装置が加圧対象である材料（以降、本願では、単に、「対象物」と称する）を、加圧ローラにより加圧することによって圧延や圧縮などを行うことが知られている。

ここで、本願出願に先立って存在する関連技術としては、例えば、特許文献１及び特許文献２がある。

特許文献１は、圧延機および圧延方法に関する技術を開示する。圧延機は、たわみやすい第一ロール（加圧ローラ）と、第一ロールより胴長の短い第二ロールと、たわみにくい圧延ロールとを備える。また、圧延機は、第一ロールと第二ロールとの両端に設置された４つの圧下手段を備える。これにより、圧延機は、第一ロールの圧下手段と、第二ロールの圧下手段との圧延荷重の変化に応じて、圧延すべき板材に対する厚さ補正とクラウン補正を行うことができる。ここで、クラウンとは、例えば、板材における短手方向の端部と略中央部との板厚が一致していない状態を表す。また、以下、本願の説明では、当該端部と略中央部との板厚の差を、クラウン量と称する。

上述した板厚の厚さ補正は、圧延荷重の変化に基づいて、第一ロールと第二ロールとの隙間（間隔）を表す圧下位置を変更する。また、当該厚さ補正は、圧下位置を変更することによって変化した圧延荷重を補正することを目的として、さらに、圧下位置を変更する。これにより、圧延機は、板材の厚さを初期状態に戻すよう修正することができる。

また、クラウン補正は、圧延荷重とローラの胴長とに基づいて、クラウン量を算出する。次に、クラウン補正は、算出したクラウン量に基づき第一ロールと第二ロールとの圧延荷重を算出する。クラウン補正は、算出した圧延荷重に基づいて、第一ロールと第二ロールとの圧下位置を変更する。厚さ補正と同様に、クラウン補正は、圧下位置を変更することによって変化した圧延荷重を補正することを目的として、さらに、圧下位置を変更する。

特許文献２は、板圧延機の圧下設定方法に関する技術を開示する。この圧下設定方法は、板圧延機における作業側と駆動側との圧下設定値及び圧延荷重に基づいて、作業側の圧下設定値と駆動側の圧下設定値との差（以下、説明の便宜上、「左右差」と称する）を求める。次に、当該圧下設定方法は、求めた左右差に対して圧延の対象である対象物の非対称性を考慮することによって、最適な圧下設定値の左右差を求める。また、当該圧下設定方法は、求めた左右差を板圧延機に設定する。これによって、当該圧下設定方法は、作業側と駆動側との圧下設定値の差を最適値にすることができる。ここで、駆動側とは、ロールにおける長手方向の両端のうち、ロールを駆動する機器が設置されている一端側を表す。また、作業側は、駆動側と対峙する他端側を表す。

特許第３２７４６７８号公報 特許第２６０４５２８号公報

加圧装置では、例えば、２以上のローラが回転することによって、そのローラの軸を支持する軸受部が発熱する。この発熱によって、ローラには、長手方向において熱分布を生じる。その結果、ローラにおける長手方向の両端は、径が大きくなる。また、ローラにおける長手方向の中心部または略中心部（以降、本願では、単に、「中心部」と称する）は、径が小さくなる。即ち、ローラは、長手方向の中心部から両端に向かって膨れた鼓状の形状に変形する。このため、このローラによって圧延された対象物における幅方向の断面形状は、両端が薄く、そして中央が厚い形状となる。即ち、当該断面形状は、中膨れの形状となる。また、軸受部が発熱することによって、加圧装置では、ローラを支える各機構に伝熱する。その結果、形状の変形は、熱膨張によりローラだけでなく、ローラ以外の各機構においても発生する。

このため、対象物の厚さには、厚くなったり薄くなったりとバラつきが生じる。このような状況において加圧することによって、断面形状は、幅方向に不均一となる。また、継続して加圧することによって、さらに、軸受部は発熱する。その結果、ローラ及び各機構の変形が進むことによって、対象物が流れる方向（長手方向、以降、本願では、「流れ方向」或いは「搬送する方向」と称する）の形状は、徐々に円弧が大きくなる。

その一方で、例えば、ロットの変更やローラの交換などによって一時的に加圧を停止した場合に、ローラ及び各機構は冷却される。その後、加圧を再開した場合に、暫くの間、対象物における形状の変化は、上述した変化と逆方向となる。

このように、加圧装置では、対象物の幅方向及び流れ方向において厚みが不均一な製品を成形することとなる。その結果、当該製品は、不良となるだけでなく、製品が本来満足すべき設計性能を発揮できなくなる可能性がある。

また、特許文献１に開示された圧延機は、厚さ補正とクラウン補正とを高速に繰り返すことによって、対象物である板材を均一な厚さとすることができる。その一方で、上述したように圧延機は、駆動側と作業側とでは非対称であることが一般的に知られている。そのため、特許文献１では、板材における幅方向の左右両端において厚み差が生じる。しかしながら、特許文献１は、当該厚み差を補正することについては開示も示唆もしていない。

特許文献２には、求めた圧下設定値の左右差に対して対象物の非対称性を考慮することによって、最適な圧下設定値の左右差を求める板圧延機の圧下設定方法が開示されている。しかしながら、特許文献２は、左右差を求めるに際して、対象物を圧延していない状態において圧下設定値と圧延荷重とを実測する必要がある。また、特許文献２は、実測したデータに基づいて、ハウジング及び圧下系の変形特性を抽出すると共に、抽出した変形特性に基づき最適な圧下設定値の左右差を求める必要がある。そのため、特許文献２では、手間がかかる。また、これらの実測から求めた特性値は、経時的に変化する虞がある。そのため、特許文献２では、定期的に校正が必要となるため効率的とは言えない。

本発明は、加圧対象である対象物の厚さが変動する場合であっても、その変動を効率よく補正することが可能な加圧装置等を提供することを主たる目的とする。

上記の課題を達成すべく、本発明の一態様に係る加圧装置は、以下の構成を備えることを特徴とする。

即ち、本発明の一態様に係る加圧装置は、
対象物を搬送する方向に対して直角または略直角な幅方向の厚さを示す厚み情報に基づいて、最も厚さのある位置の前記幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別し、その判別結果に応じて、前記対象物を押圧するローラの曲げを補正する補正力と近接する前記ローラ間の押圧位置を補正する補正量とを求める演算手段と、
前記補正力に基づき前記ローラの曲げを補正する第１補正手段と、
前記補正量に基づき前記押圧位置を補正する第２補正手段とを備える。

或いは、同目的は、上記に示す演算制御装置によっても達成される。

また、同目的を達成すべく、本発明の一態様に係る加圧方法は、以下の構成を備えることを特徴とする。

即ち、本発明の一態様に係る加圧方法は、
対象物を搬送する方向に対して直角または略直角な幅方向の厚さを示す厚み情報に基づいて、最も厚さのある位置の前記幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別し、その判別結果に応じて、前記対象物を押圧するローラの曲げを補正する補正力と近接する前記ローラ間の押圧位置を補正する補正量とを求め、
前記補正力に基づき前記ローラの曲げを補正し、
前記補正量に基づき前記押圧位置を補正する。

尚、同目的は、上記の各構成を有する演算制御装置を、コンピュータによって実現するコンピュータ・プログラム、及びそのコンピュータ・プログラムが格納されている、読み取り可能な記憶媒体によっても達成される。

本発明によれば、加圧対象である対象物の厚さが変動する場合であっても、その変動を効率よく補正することが可能な加圧装置等を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における加圧装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態における加圧装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における加圧装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における加圧装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における加圧装置の構成を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態における加圧ローラが熱膨張によって変形した態様を具体的に例示する図である。 本発明の第２の実施形態における変形した加圧ローラによって圧延された対象物の厚み形状を例示する図である。 本発明の第２の実施形態における加圧装置が行う動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における演算部が行う演算処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における対象物の厚み形状を具体的に例示する図である。 本発明の第２の実施形態における対象物の厚み形状を具体的に例示する図である。 本発明の第２の実施形態における補正シリンダによって第１加圧ローラ及び第２加圧ローラの曲げを補正する態様を具体的に例示する図である。 本発明に係る各実施形態を実現可能な情報処理装置のハードウェア構成を例示的に説明するブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、説明の便宜上、各図面に併記した３次元（Ｘ、Ｙ、Ｚ）座標軸を用いて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における加圧装置１の構成を示す斜視図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態における加圧装置１の構成を示すブロック図である。

図１及び図２において、加圧装置１は、第１ローラ２、第２ローラ３、第１補正部４（４−１及び４−２）、第２補正部５（５−１及び５−２）、軸受部６（６−１乃至６−８）、加圧部７及び演算部８を備える。

尚、以下の説明では、説明の便宜上、第１補正部４−１及び第１補正部４−２を総称して、第１補正部４と称する。また、以下の説明では、第２補正部５−１及び第２補正部５−２を総称して、第２補正部５と称する。以下の説明では、軸受部６−１乃至軸受部６−８を総称して、軸受部６と称する。

第１ローラ２と第２ローラ３とは、長手方向の両端の軸を支持する軸受部６によって当該軸を中心に回動可能なように保持されている。

より具体的に、第１ローラ２は、長手方向の一端（プラスＹ方向）側の軸９を軸受部６−１及び軸受部６−３によって保持されている。また、第１ローラ２は、長手方向の他端（マイナスＹ方向）側の軸９を軸受部６−２及び軸受部６−４によって保持されている。

また、第２ローラ３は、長手方向の一端（プラスＹ方向）側の軸１０を軸受部６−５及び軸受部６−７によって保持されている。第２ローラ３は、長手方向の他端（マイナスＹ方向）側の軸１０を軸受部６−６及び軸受部６−８によって保持されている。

尚、以下の説明では、説明の便宜上、ローラにおける長手方向の＋（プラス）Ｙ方向側を右側、或いは単に右と称する。また、以下の説明では、ローラにおける長手方向の−（マイナス）Ｙ方向側を、左側、或いは単に左と称する（以下、各実施形態においても同様）。

第１ローラ２と第２ローラ３とは、加圧すべき対象物を挟み込むように互いが異なる方向（例えば、図５に示す矢印Ａ方向）に回転する。これにより、第１ローラ２と第２ローラ３とは、対象物を連続的に加圧する。また、第１ローラ２と第２ローラ３とは、対象物を特定の方向（以下、本願では、「流れ方向」或いは「搬送する方向」とも記す）に送り出す。その結果、第１ローラ２と第２ローラ３とは、対象物を圧延や圧縮することができる。

ここで、対象物とは、例えば、金属や樹脂などが塗布されたシートである。また、当該シートは、板状や箔、或いは長尺シートといった形態に成形されている。

次に、加圧部７は、軸受部６−５と軸受部６−６とに接続されている。これにより、第１ローラ２と第２ローラ３とが対象物を加圧するに際して、加圧部７は、例えば、所定の加圧力を第２ローラ３に対して与える。

尚、以下の説明では、説明の便宜上、対象物を幅方向に切断した断面形状を「厚み形状」と称する。また、以下の説明では、説明の便宜上、熱によってローラの形状が変形することを、「ローラの曲げ」或いは、単に、「曲げ」と称する。そして、以下の説明では、対象物を搬送する方向に対して直角または略直角な幅方向を、単に、「幅方向」と称する（以下、各実施形態においても同様）。

演算部８は、対象物を搬送する方向に対して直角または略直角（以下、本願では、単に、「直角」と称する）な幅方向の厚さを示す厚み情報１０１に基づいて、幅方向における最も厚さのある位置（頂点）の、幅方向における対象物の中心位置（中心点）からのずれを示すずれ量を求める。次に、演算部８は、求めたずれ量に基づいて当該最も厚さのある位置の当該中心位置からのずれを判別する。そして、演算部８は、判別した結果に応じて、対象物を押圧（圧下とも記す）するローラ（第１ローラ２及び第２ローラ３）の曲げを補正する補正力と、近接するローラ（第１ローラ２及び第２ローラ３）間の間隔（隙間）を表す押圧位置（圧下位置とも記す）を補正する補正量とを求める。ここで、押圧とは、対象物に力を加えることによって押し付けることを表す。

より具体的に、演算部８は、厚み情報１０１に基づいて、係る幅方向と平行または略平行（以下、本願では、単に、「平行」と称する）なローラにおける長手方向の一端側（右側）の補正力（右補正力）と他端側（左側）の補正力（左補正力）とを求める。また、演算部８は、右側の補正量（右補正量）と左側の補正量（左補正量）とを求める。

次に、演算部８は、求めた右補正力を、第１補正部４−１に対して設定する。演算部８は、求めた左補正力を、第１補正部４−２に対して設定する。また、演算部８は、求めた右補正量を、第２補正部５−１に対して設定する。演算部８は、求めた左補正量を、第２補正部５−２に対して設定する。

ここで、厚み情報１０１とは、第１ローラ２と第２ローラ３とによって圧延された対象物における幅方向の厚さを示す情報である。より具体的に、厚み情報１０１は、例えば、所定の距離または時間間隔毎に、対象物における幅方向の厚さとその厚さを測定した位置とを含む。

尚、一例として、演算部８は、係る補正力と係る補正量とを同時または略同時（以降、本願では、「同時」と略記する）に求める。また、演算部８は、求めた補正力を第１補正部４に対して設定すると共に、求めた補正量を第２補正部５に対して設定する構成を採用してもよい。

これによって、加圧装置１は、係る補正力に基づき第１ローラ２及び第２ローラ３の曲げを補正することによって、対象物を平坦にすることができる。また、加圧装置１は、係る補正量に基づきローラ間の押圧位置を補正することによって、対象物における幅方向の一端と他端との間において生じる厚み差（以降、本願では、「両端の厚み差」と称する）を補正することができる。その結果、加圧装置１は、所望の厚みをなす対象物を形成することができる。

例えば、上述したように対象物を平坦にした後に係る左右の厚み差を補正した場合に、所望する厚みをなす対象物への収束は遅れてしまう可能性がある。その結果、対象物には、厚みのバラつきが発生する。即ち、当該バラつきは、対象物の品質に影響を及ぼす。これに対して、加圧装置１は、同時に、求めた補正力に基づき第１補正部４がローラの曲げを補正し、求めた補正量に基づき第２補正部５が押圧位置を補正することができる。そのため、加圧装置１は、より速やかに対象物を所望の厚みに形成することができる。

第１補正部４−１は、第１ローラ２の軸９を支持する軸受部６−３と第２ローラ３の軸１０を支持する軸受部６−７とに接続されている。また、第１補正部４−２は、第１ローラ２の軸９を支持する軸受部６−４と、第２ローラ３の軸１０を支持する軸受部６−８とに接続されている。

第１補正部４は、演算部８によって求められた対象物を押圧するローラの曲げを補正する補正力に基づいて、第１ローラ２と第２ローラ３との曲げを補正する。即ち、第１補正部４は、第１ローラ２と第２ローラ３との軸をたわませることによって、それらローラに生じた変形を矯正する。

次に、第２補正部５−１は、第１ローラ２の軸９を支持する軸受部６−１に接続されている。また、第２補正部５−２は、第１ローラ２の軸９を支持する軸受部６−２に接続されている。

第２補正部５は、演算部８によって求められた近接するローラ間の押圧位置を補正する補正量に基づいて、その押圧位置を補正する。即ち、第２補正部５は、第１ローラ２と第２ローラ３との間隔である押圧位置を調整する。

ここで、より具体的に、第２補正部５の機構としては、例えば、駆動軸（図１に示す斜線部）をモータによって±（プラスマイナス）Ｘ方向に可変する構成を採用してもよい。

このように本実施の形態に係る加圧装置１によれば、加圧対象である対象物の厚さが変動する場合であっても、その変動を効率よく補正することができる。その理由は、以下に述べる通りである。

即ち、加圧装置１は、厚み情報１０１に基づいて、所望の厚みをなす対象物に加圧可能なようにローラの曲げを補正する補正力とローラ間の押圧位置を補正する補正量とを求める演算部８を備えるからである。また、加圧装置１は、求められた補正力に基づいてローラの曲げを補正する第１補正部４と、求められた補正量に基づいて押圧位置を補正する第２補正部５とを備えるからである。

＜第２の実施形態＞
次に、上述した本発明の第１の実施形態に係る加圧装置１を基本とする第２の実施形態について説明する。以下の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明する。その際、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明は省略する。

本発明の第２の実施形態における加圧装置１１について、図３乃至図１３を参照して説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態における加圧装置１１の構成を示す斜視図である。図４は、本発明の第２の実施形態における加圧装置１１の構成を示すブロック図である。また、図５は、本発明の第２の実施形態における加圧装置１１の構成を示す側面図である。

尚、図５は、説明をよりわかりやすくすることを目的として、第１加圧ローラ１２、第２加圧ローラ１３、測定器１８及び対象物１９の構成を示す側面図である。

また、以下の説明では、説明の便宜上、補正シリンダ１４−１及び補正シリンダ１４−２を総称して、補正シリンダ１４と称する。また、以下の説明では、押圧モータ１５−１及び押圧モータ１５−２を総称して、押圧モータ１５と称する。

図３乃至図５において、加圧装置１１は、第１加圧ローラ１２、第２加圧ローラ１３、補正シリンダ１４（補正シリンダ１４−１及び補正シリンダ１４−２）、押圧モータ１５（押圧モータ１５−１及び押圧モータ１５−２）、軸受部６（軸受部６−１乃至６−８）、加圧シリンダ１７、演算部８及び測定器（測定部）１８を備える。

より具体的に、第１加圧ローラ１２は、第１の実施形態において説明した第１ローラ２に相当する。第２加圧ローラ１３は、第１の実施形態において説明した第２ローラ３に相当する。

また、補正シリンダ１４は、第１の実施形態において説明した第１補正部４に相当する。押圧モータ１５は、第１の実施形態において説明した第２補正部５に相当する。加圧シリンダ１７は、第１の実施形態において説明した加圧部７に相当する。

図５に示すように測定器１８は、加圧装置１１の出側に設けられている。測定器１８は、第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３とによって圧延（または、圧縮）された対象物１９における幅方向の厚さを測定する。より具体的に、測定器１８は、例えば、所定の距離または時間間隔毎に、対象物１９における幅方向の厚さを測定する。測定器１８は、測定した厚さとその厚さを測定した位置とを厚み情報１０１として演算部８に対して与える。

ここで、測定器１８には、例えば、対象物１９にセンサを接触させる接触式を採用してもよい。或いは、測定器１８は、非接触式のセンサを採用してもよい。また、測定器１８には、対象物１９における幅方向に配置された複数の測定点において厚みを測定する方式、１点の測定点を当該幅方向に往復させることによって厚みを測定するスキャン方式及び複数のセンサを用いて線状に照射したレーザの反射を読み取ることによって厚みを測定する方式の何れかの方式を採用してもよい。

次に、演算部８は、例えば、加圧装置１１における不図示のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）によって構成してもよい。或いは、演算部８は、例えば、加圧装置１１と異なる他の情報処理装置（例えば、図１３に示す情報処理装置）によって構成してもよい。即ち、演算部８は、加圧装置１１と別体の演算制御装置として構成してもよい。

以下の説明において、より具体的に、本実施形態における加圧装置１１の動作について説明する。

以下の説明では、説明の便宜上、一例として、第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３（以下、説明の便宜上、総称して、「加圧ローラ」と称する）が回転することよって軸受部６が発熱することとする。そして、軸受部６において発生した熱は、加圧ローラ及びそれら加圧ローラを支える各機構に伝熱することとする。これにより、加圧ローラは、長手方向における両端の温度が高く、中央に向かって温度が低くなる熱分布となる。その結果、加圧ローラは、熱膨張によって、図６に示すような外膨れの形状となる。

図６は、本発明の第２の実施形態における加圧ローラが熱膨張によって変形した態様を具体的に例示する図である。

図６において、加圧ローラは、長手方向の中心部は径が小さく、中心部から両端に向かって膨れた形状に変形する。また、図６に示す点線は、変形する前の加圧ローラの形状を表す。

また、加圧ローラを支える各機構も熱膨張することによって、第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３との隙間は小さくなる。その結果、対象物１９の厚さは、薄くなる。

このような状況において圧延された対象物１９の厚み形状は、例えば、図７に示すように凸状となる。

図７は、本発明の第２の実施形態における変形した加圧ローラによって圧延された対象物１９の厚み形状を例示する図である。

図７において、横軸は、対象物１９における幅方向の位置を示す。縦軸は、対象物１９における幅方向の厚さを示す。また、中心点は、対象物１９における幅方向の中心位置を表す。頂点は、厚み形状の頂点を表す。即ち、頂点とは、対象物１９における幅方向の厚さのうち、最も厚さのある位置を表す。図７に示す対象物１９は、頂点が中心点から紙面左側にずれていることを表す。

図８は、本発明の第２の実施形態における加圧装置１１が行う動作を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿って加圧装置１１の動作手順を説明する。

尚、説明の便宜上、上述した構成を例に説明するが、本実施形態を例に説明する本発明は、前述した構成には限定されない（以下の実施形態においても同様）。

第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３とは、対象物１９を挟み込むように互いに異なる方向に回転する。より具体的に、第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３とは、例えば、図５の矢印Ａが示す方向に回転する。これにより、対象物１９は、図５において−（マイナス）Ｚ方向（紙面右方向）に送り出される。また、第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３とは、対象物１９が所定の厚さとなるよう補正シリンダ１４、押圧モータ１５及び加圧シリンダ１７により与えられた加圧力によって対象物１９を加圧する。

測定器１８は、所定の時間周期毎に、対象物１９における幅方向の厚さを測定する。また、測定器１８は、測定した厚さと位置とを示す厚み情報１０１を演算部８に対して出力する（ステップＳ１）。

演算部８は、測定器１８から得た厚み情報１０１に基づいて、最も厚さのある位置の、幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別する。また、演算部８は、その判別した結果に応じて、第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３との曲げを補正する補正力と、近接する第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３との間の押圧位置を補正する補正量とを算出する（ステップＳ２）。

より具体的に、演算部８は、紙面右側（＋Ｙ方向）に位置する補正シリンダ１４−１に対する補正力と押圧モータ１５−１に対する補正量とを求める。また、演算部８は、紙面左側（−Ｙ方向）に位置する補正シリンダ１４−２に対する補正力と押圧モータ１５−２に対する補正量とを求める。

ここで、以下の説明において、より具体的に、本実施形態における演算部８による補正力と補正量との演算処理について、図９乃至図１１を参照して説明する。

図９は、本発明の第２の実施形態における演算部８が行う演算処理の動作を示すフローチャートである。係るフローチャートに沿って演算部８の動作手順を説明する。

図１０は、本発明の第２の実施形態における対象物１９の厚み形状を具体的に例示する図である。

図１０において、横軸は、対象物１９における幅方向の位置を示す。縦軸は、対象物１９における幅方向の厚さを示す。また、曲線によって表された実線Ａは、圧延された対象物１９の厚み形状を表す。即ち、実線Ａに示す対象物１９は、変形した加圧ローラによって圧延された結果、縦軸方向に湾曲した形状（凸形状）を表す。

次に、図１０において、実線Ｂは、所望する対象物１９の厚み形状を示す。即ち、実線Ｂは、目標とする対象物１９の厚さを示す。実線Ｃは、対象物１９における両端（紙面左右）の厚み差Ｙ_ＧＲＬを示す。点線Ｄは、対象物１９における幅方向の中心位置（中心点）を示す。また、点線Ｅは、圧延された対象物１９における幅方向の厚さのうち、最も厚さのある位置を表す。即ち、点線Ｅは、頂点を表す。点線Ｆは、当該厚み差Ｙ_ＧＲＬを補正した際の対象物１９における厚み形状を示す。

まず、演算部８は、圧延された対象物１９における幅方向の厚さのうち、最も厚さのある位置と対象物１９における中心位置とのずれを判別する（ステップＳ１１）。

より具体的に、演算部８は、次に示す式（１）によって係るずれを判別する。即ち、
（Ｘ１−Ｌ／２）≦０ ・・・・（１）
式（１）に示すＸ１は、図１０に示すように対象物１９における一端（紙面左）から最も厚さのある位置までの幅である。Ｌは、対象物１９の幅である。“／”は、除算を表す（以下、各実施形態においても同様）。

演算部８は、式（１）に示す条件を満たすと判別した場合に、処理をステップＳ１２に進める。即ち、演算部８は、係る最も厚さのある位置（頂点）が紙面左側にずれていると判断する（ステップＳ１１において「ＹＥＳ」）。

一方で、演算部８は、式（１）に示す条件を満たさないと判別した場合には、処理をステップＳ１４に進める。即ち、演算部８は、式「（Ｘ１−Ｌ／２）＞０」に示す条件を満たすと判断する。そして、演算部８は、係る最も厚さのある位置（頂点）が紙面右側にずれていると判断する（ステップＳ１１において「ＮＯ」）。

次に、演算部８は、第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３とのそれぞれの曲げを補正する補正力を算出する（ステップＳ１２）。

より具体的に、演算部８は、次の式（２）によって第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３とのそれぞれの曲げを補正する補正力を算出する。

（補正力）＝β＊Ｘ２ ・・・・（２）
式（２）に示す“＊”は、積算を表す。Ｘ２は、対象物１９における厚み差である。即ち、Ｘ２は、対象物１９における厚さの薄い位置と厚さの厚い位置との厚み差である。βは、対象物１９の弾性変形係数と加圧ローラの変形係数とから求めることができる係数である。但し、本実施形態を例に説明する本発明は、前述した構成には限定されない（以下、各実施形態においても同様）。例えば、係数βは、加圧装置１１を稼動するに際して、加圧装置１１を調整していることから分かっている場合に、その判明している変形関係から求めてもよい。或いは、係数βは、対象物１９を実測することにより判明している変形関係から求めてもよい（以下、各実施形態においても同様）。

より具体的に、例えば、以下の説明では、Ｘ２を１．０μｍ（マイクロメートル）とする。また、ここでは、補正力を「＋０．１ＭＰａ（メガパスカル）」増加することによって図１０の実線Ａに示す形状を直線にできることが分かっていることとする。その場合に、係数βは、式（２）「０．１ＭＰａ＝β×１．０」から「β＝０．１」と求めることができる。

このように、例えば、加圧装置１１を管理する管理者や作業者は、容易に補正力を求めることができる。

尚、加圧装置１１の負荷を左右均等にすることを目的として、左右の補正力は、同じ力を設定することが一般的に知られている。そのため、一例として、以下の説明では、本願においても同様に、左右の補正力は、同じ値を設定することとする。

ここで、例えば、求めた補正力に基づいて、第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３とを補正した場合に、対象物１９は、図１０の実線Ｃに示す直線となる。直線となった対象物１９は、図１０の実線Ｂに示すように目標とする対象物１９の厚さよりも厚くなる。また、対象物１９は、両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬだけ左右非対称となる。

その理由は、上述したように熱膨張により加圧ローラ及び加圧ローラ以外の各機構に生じる変形（例えば、ゆがみ）や補正力に基づき補正シリンダ１４から加えられた力などによる影響を受けるからである。そのため、加圧装置１１の左側と右側とは、左右非対称となる。その結果、加圧装置１１は、当該両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬを調整する必要がある。

次に、演算部８は、近接する２以上の第１加圧ローラ１２と第２加圧ローラ１３との押圧位置を補正する補正量を算出する。即ち、演算部８は、対象物１９における両端（紙面左右）の厚み差Ｙ_ＧＲＬを調整する補正量を算出する（ステップＳ１３）。

まず、演算部８は、対象物１９における両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬを算出する。より具体的に、当該両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬは、対象物１９の幅と、対象物１９における一端（紙面左）から最も厚さのある位置までの幅との割合から次式（３）のように定義することができる。即ち、
Ｙ_ＧＲＬ＝Ｘ２＊｜Ｘ１−Ｌ／２｜／（Ｌ／２） ・・・・（３）
このように、加圧装置１１は、求めた両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬに基づいて、その厚み差Ｙ_ＧＲＬを解消することできる。その結果、例えば、対象物１９は、図１０の点線Ｆに示すように直線となる。しかしながら、両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬが解消された対象物１９の厚さは、図１０の実線Ｂに示すように目標とする対象物１９の厚さと異なる。その理由は、対象物１９の弾性力及び復元力、加圧装置１１の加圧力等の影響によって、所望の厚さに補正したい量と、求めた押圧位置の補正量とは同じにならないためである。

そのため、目標とする厚さに補正する量をｔｈとすると補正量Ｙ_Ｇは、次式（４）のように定義することができる。即ち、
補正量Ｙ_Ｇ＝α＊ｔｈ ・・・・（４）
式（４）に示す係数αは、対象物１９の弾性変形係数や加圧装置１１における加圧力等の設計値から求めてもよい。しかしながら、上述した係数βと同様に、係数αは、加圧装置１１を稼動するに際して、加圧装置１１を調整していることから分かっている場合に、その判明している変形関係から求めてもよい。或いは、係数αは、対象物１９を実測することにより判明している変形関係から求めてもよい。

より具体的に、例えば、以下の説明では、押圧位置を１．０μｍ下げることとする。また、ここでは、押圧位置を１．０μｍ下げることによって対象物１９の厚さが０．４μｍ薄くなることが分かっていることとする。その場合に、係数αは、「１．０／０．４」によって「α＝２．５」と求めることができる。

このように、例えば、加圧装置１１を管理する管理者や作業者は、容易に補正量を求めることができる。

演算部８は、（Ｘ１−Ｌ／２）≦０に示す条件を満たす場合に、以下に示す左側の補正量Ｙ_ＧＬ、右側の補正量Ｙ_ＧＲ、左側の補正力Ｙ_ＢＬ及び右側の補正力Ｙ_ＢＲを求めることができる。即ち、
・Ｙ_ＧＬ＝α（Ｘ２＊｜Ｘ１−Ｌ／２｜／（Ｌ／２）＋βＸ２）、
・Ｙ_ＧＲ＝α＊βＸ２、
・Ｙ_ＢＬ＝βＸ２及び
・Ｙ_ＢＲ＝βＸ２となる。

また、演算部８は、例えば、既に補正量及び補正力が設定されている場合に、それら補正量と補正力とに求めた補正量と補正力とをそれぞれ加算することによって、新たに、補正量及び補正力を求めればよい。

演算部８は、ステップＳ１１において式（１）に示す条件を満たさないと判別した場合には、ステップＳ１４及びステップＳ１５に示す処理を実行する。

尚、ステップ１４に示す処理は、ステップＳ１２に示す処理と同様である。そのため、重複する説明は省略する。

図１１は、本発明の第２の実施形態における対象物１９の厚み形状を具体的に例示する図である。

図１１において、横軸は、対象物１９における幅方向の位置を示す。縦軸は、対象物１９における幅方向の厚さを示す。また、曲線によって表された実線Ｇは、圧延された対象物１９の厚み形状を表す。即ち、実線Ｇに示す対象物１９は、変形した加圧ローラによって圧延された結果、縦軸方向に湾曲した形状（凸形状）を表す。

図１１に示す対象物１９は、紙面右側が厚くなっていることを表す。また、対象物１９の頂点は、中心位置に対して右側にずれていることを表す。そのため、演算部８は、ステップＳ１５において右側の補正量Ｙ_ＧＲに対して両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬを補正する補正量を算出する（ステップＳ１５）。

これによって、演算部８は、（Ｘ１−Ｌ／２）≦０に示す条件を満たさない場合に、以下に示す左側の補正量Ｙ_ＧＬ、右側の補正量Ｙ_ＧＲ、左側の補正力Ｙ_ＢＬ及び右側の補正力Ｙ_ＢＲを求めることができる。換言すると、演算部８は、（Ｘ１−Ｌ／２）＞０に示す条件を満たす場合に、以下に示す左側の補正量Ｙ_ＧＬ、右側の補正量Ｙ_ＧＲ、左側の補正力Ｙ_ＢＬ及び右側の補正力Ｙ_ＢＲを求めることができる。即ち、
・ＹＧＬ＝α＊βＸ２、
・ＹＧＲ＝α（Ｘ２＊｜Ｘ１−Ｌ／２｜／（Ｌ／２）＋βＸ２）、
・ＹＢＬ＝βＸ２及び
・ＹＢＲ＝βＸ２となる。

このように、演算部８は、係る中心位置からのずれを判別した結果に応じて、厚み情報１０１に基づき求めた対象物１９における幅方向の両端の厚さの差を示す両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬに基づいて、一端側（右側）の補正量または他端側（左側）の補正量の何れかを求める。

以上で、演算部８が行う演算処理は、終了する。

次に、補正シリンダ１４は、演算部８によって算出された補正力（左側の補正力Ｙ_ＢＬ及び右側の補正力Ｙ_ＢＲ）に基づいて、第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３の曲げを補正する。また、押圧モータ１５−１は、演算部８によって算出された右側の補正量Ｙ_ＧＲに基づいて、押圧位置を補正する。そして、押圧モータ１５−２は、演算部８によって算出された左側の補正量Ｙ_ＧＬに基づいて、押圧位置を補正する（ステップＳ３）。

より具体的に、補正シリンダ１４は、例えば、算出された補正力に基づいて、第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３における長手方向の両端を図１２の矢印Ｂに示す方向に力を加えることによって第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３をたわませる。即ち、補正シリンダ１４は、第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３における長手方向の両端を互いの間隔が開く方向に力を加える。その場合に、補正シリンダ１４は、第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３における長手方向の左右均等に力を加える。これにより、補正シリンダ１４は、第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３の曲げを補正することができる。

図１２は、本発明の第２の実施形態における補正シリンダ１４によって第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３の曲げを補正する態様を具体的に例示する図である。

次に、算出され補正量に基づいて、両端の厚み差Ｙ_ＧＲＬを補正可能なようにそれぞれの押圧モータ１５−１及び押圧モータ１５−２は駆動する。これにより、押圧モータ１５は、押圧位置を補正することができる。

このように、加圧装置１１は、第１加圧ローラ１２及び第２加圧ローラ１３の曲げと押圧位置とを同時に補正することができる。

尚、上述した本実施形態では、説明の便宜上、一例として、加圧装置１１は、凸状に変形した対象物１９を補正する構成を例に説明した。しかしながら本発明に係る実施形態は、係る構成に限定されない。加圧装置１１は、凹状に変形した対象物１９を補正する構成を採用してもよい。その場合に、演算部８は、対象物１９における幅方向の厚さのうち、最も薄い位置（頂点）の、対象物１９における中心位置からのずれを判別する。その判別結果に応じて、演算部８は、上述した演算処理によって、補正力と補正量とを求めることができる。また、演算部８は、既に設定された補正量から求めた補正量を減算することによって、新たに補正量を求めればよい。

これによって、加圧装置１１は、ロットの変更やローラの交換などによって一時的に稼動停止した場合に生じる凹状に変形した対象物１９を補正することができる。

また、上述した本実施形態では、説明の便宜上、一例として、加圧装置１１は、同時に加圧ローラの曲げと押圧位置とを補正する構成を例に説明した。しかしながら本発明に係る実施形態は、係る構成に限定されない。加圧装置１１は、例えば、求めた補正量及び補正力を、それら補正量及び補正力よりも小さい単位に分割すると共に、分割した単位毎に加圧ローラの曲げと押圧位置とを補正する構成を採用してもよい。より具体的に、例えば、加圧装置１１は、求めた補正量を、１０分の１の単位に分割してもよい。或いは、例えば、加圧装置１１は、一度に補正することが可能な最大の補正量を決定する。加圧装置１１は、求めた補正量を、その決定した補正量の単位に分割してもよい。その場合に、押圧モータ１５は、分割した補正量に基づいて、例えば、制御サンプリング毎や測定器１８のサンプリング毎に補正する構成を採用してもよい。

これにより、加圧装置１１は、段階的に加圧ローラの曲げと押圧位置とを補正することができる。そのため、加圧装置１１は、例えば、対象物１９の厚みを大きく変更する場合であっても、段階的に対象物１９の厚みを補正することができる。その結果、加圧装置１１は、対象物１９の品質を落とすことなく生産を継続することができる。また、例えば、加圧装置１１は、加圧ローラの曲げを大きく変更する場合であっても、加圧ローラが許容する範囲において当該曲げを補正することができる。その結果、加圧装置１１は、例えば、加圧ローラを破損することなく動作を継続することができる。

また、上述した説明では、説明の便宜上、説明をよりわかりやすくすることを目的として、２つの加圧ローラによって構成された加圧装置１１を例に説明した。しかしながら本発明に係る実施形態は、係る構成に限定されない。加圧装置１１は、例えば、作業ロールと補助ロールと言った、多段の加圧ローラによって構成された加圧装置に適用して好適である。その場合に、押圧位置と曲げを補正することによって対象物１９を所望の状態にすることに変わりはなく、加圧装置１１は、α，βの係数が示す値を調整することによって実現することができる。

このように本実施の形態に係る加圧装置１１によれば、第１の実施形態において説明した効果を享受できると共に、さらに、より速やかに、対象物の厚さ変動を補正することができる。その理由は、以下に述べる通りである。

即ち、加圧装置１１は、圧延された対象物１９の厚さを測定する測定器１８を、さらに備えるからである。また、加圧装置１１は、加圧ローラの曲げ補正と加圧ローラ間の押圧位置の補正とを同時に実行することができるからである。

（ハードウェア構成例）
上述した実施形態において図面に示した演算部は、ソフトウェアプログラムの機能（処理）単位（ソフトウェアモジュール）と捉えることができる。これらの各ソフトウェアモジュールは、専用のハードウェアによって実現してもよい。但し、これらの図面に示した演算部の区分けは、説明の便宜上の構成であり、実装に際しては、様々な構成が想定され得る。この場合のハードウェア環境の一例を、図１３を参照して説明する。

図１３は、本発明の模範的な実施形態に係る演算部（演算制御装置）を実行可能な情報処理装置３００（コンピュータ）の構成を例示的に説明する図である。即ち、図１３は、サーバ等のコンピュータ（情報処理装置）の構成であって、上述した実施形態における各機能を実現可能なハードウェア環境を表す。このコンピュータは、演算部８（図２）、或いは、演算部８（図４）を実現可能である。

図１３に示した情報処理装置３００は、以下の構成がバス３０６（通信線）を介して接続された一般的なコンピュータである。

・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ）３０１、
・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、
・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ＿Ａｃｃｅｓｓ＿Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、
・ハードディスク３０４（記憶装置）、
・外部装置との通信インタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：以降、「Ｉ／Ｆ」と称する）３０５、
・ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ＿Ｒｅａｄ＿Ｏｎｌｙ＿Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体３０７に格納されたデータを読み書き可能なリーダライタ３０８。

そして、上述した実施形態を例に説明した本発明は、以下の手順によって達成される。即ち、図１３に示した情報処理装置３００に対して、その説明において参照したブロック構成図（図２、図４）或いはフローチャート（図９）の機能を実現可能なコンピュータ・プログラムが供給される。その後、そのコンピュータ・プログラムは、当該ハードウェアのＣＰＵ３０１に読み出されて実行されることによって達成される。また、当該装置内に供給されたコンピュータ・プログラムは、読み書き可能な一時記憶メモリ（ＲＡＭ３０３）またはハードディスク３０４等の不揮発性の記憶デバイスに格納すれば良い。

また、前記の場合において、当該ハードウェア内へのコンピュータ・プログラムの供給方法は、現在では一般的な手順を採用することができる。例えば、ＣＤ−ＲＯＭ等の各種記憶媒体３０７を介して当該装置内にインストールする方法や、インターネット等の通信回線を介して外部よりダウンロードする方法等である。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムを構成するコード、或いはそのコードが格納された記憶媒体によって構成されると捉えることができる。

以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

１ 加圧装置
２ 第１ローラ
３ 第２ローラ
４、４−１、４−２ 第１補正部
５、５−１、５−２ 第２補正部
６、６−１乃至６−８ 軸受部
７ 加圧部
８ 演算部
９ 軸
１０ 軸
１１ 加圧装置
１２ 第１加圧ローラ
１３ 第２加圧ローラ
１４、１４−１、１４−２ 補正シリンダ
１５、１５−１、１５−２ 押圧モータ
１７ 加圧シリンダ
１８ 測定器
１９ 対象物
１０１ 厚み情報
３００ 情報処理装置
３０１ ＣＰＵ
３０２ ＲＯＭ
３０３ ＲＡＭ
３０４ ハードディスク
３０５ 通信インタフェース
３０６ バス
３０７ 記憶媒体
３０８ リーダライタ

Claims (8)

1. 対象物を搬送する方向に対して直角または略直角な幅方向の厚さを示す厚み情報に基づいて、最も厚さのある位置の前記幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別し、その判別結果に応じて、前記対象物を押圧するローラの曲げを補正する補正力と近接する前記ローラ間の押圧位置を補正する補正量とを求める演算手段と、
   前記補正力に基づき前記ローラの曲げを補正する第１補正手段と、
   前記補正量に基づき前記押圧位置を補正する第２補正手段と、を備える
   ことを特徴とする加圧装置。
2. 前記演算手段は、
   前記幅方向と平行または略平行な前記ローラにおける長手方向の一端側の前記補正量と他端側の前記補正量とを求め、
   前記第２補正手段は、
   前記一端側の補正量と前記他端側の補正量とに基づいて、前記押圧位置を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の加圧装置。
3. 前記演算手段は、
   前記判別結果に応じて、前記厚み情報に基づき求めた前記対象物における前記幅方向の両端の厚さの差を示す厚み差に基づいて、前記一端側の補正量または前記他端側の補正量の何れかを求める
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加圧装置。
4. 同時または略同時に、前記第１補正手段は、前記ローラの曲げを補正し、前記第２補正手段は、前記押圧位置を補正する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の加圧装置。
5. 所定の距離または時間間隔毎に、前記対象物における前記幅方向の厚さを測定し、測定した厚さとその厚さを測定した位置とを前記厚み情報として与える測定手段を、さらに、備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の加圧装置。
6. 対象物を搬送する方向に対して直角または略直角な幅方向の厚さを示す厚み情報に基づいて、最も厚さのある位置の前記幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別し、その判別結果に応じて、前記対象物を押圧するローラの曲げを補正する補正力と近接する前記ローラ間の押圧位置を補正する補正量とを求める
   ことを特徴とする演算制御装置。
7. 対象物を搬送する方向に対して直角または略直角な幅方向の厚さを示す厚み情報に基づいて、最も厚さのある位置の前記幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別し、その判別結果に応じて、前記対象物を押圧するローラの曲げを補正する補正力と近接する前記ローラ間の押圧位置を補正する補正量とを求め、
   前記補正力に基づき前記ローラの曲げを補正し、
   前記補正量に基づき前記押圧位置を補正する
   ことを特徴とする加圧方法。
8. 対象物を搬送する方向に対して直角または略直角な幅方向の厚さを示す厚み情報に基づいて、最も厚さのある位置の前記幅方向における対象物の中心位置からのずれを判別し、その判別結果に応じて、前記対象物を押圧するローラの曲げを補正する補正力と近接する前記ローラ間の押圧位置を補正する補正量とを求める機能を、
   コンピュータに実現させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。

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