KR20180102608A

KR20180102608A - 압연 장치 및 압연 장치의 개조 방법

Info

Publication number: KR20180102608A
Application number: KR1020187022745A
Authority: KR
Inventors: 미치나리 오카베; 나오유키 네아가리
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이; 가부시키가이샤 아이에이치아이 부츠류 산교 시스테무
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2018-09-17
Also published as: CN108472905B; EP3403815A4; JPWO2017122334A1; CN108472905A; KR102129193B1; JP6534453B2; WO2017122334A1; EP3403815B1; EP3403815A1

Abstract

캘린더 장치(1)는 인접하는 제1 및 제2 롤(12A, 12B)과, 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자(14A)와, 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자(14B)와, 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부(18A)와, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하는 적어도 1개의 센서 유닛(24A)과, 컨트롤러(26)를 구비한다. 센서 유닛은 제1 및 제2 축상자가 나열되는 방향에 있어서 신축하는 신축부를 구비하는 거리 센서를 포함한다. 컨트롤러는 신축부의 신축량에 기초하여 조절부를 제어한다.

Description

압연 장치 및 압연 장치의 개조 방법

본 개시는 압연 장치 및 압연 장치의 개조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1은 한 쌍의 롤 사이에 재료를 공급해서 압연하여, 대략 균일한 두께를 갖는 시트 형상의 제품을 제조하기 위한 캘린더 장치를 개시하고 있다. 당해 제품의 두께를 대략 균일하게 하기 위해서는, 한 쌍의 롤간의 갭을 일정하게 유지할 것이 요구된다. 그래서, 특허문헌 1에 기재된 캘린더 장치에서는, 비접촉식 거리 센서를 사용하여, 한 쌍의 롤간의 갭을 계측하고 있다.

일본특허공개 평6-055561호 공보

근년, 재료를 한 쌍의 롤로 압연해서 제조되는 제품의 품질 향상을 위해 제품의 두께의 균일성을 보다 고정밀도로 관리할 것이 요구되고 있다.

그래서, 본 개시는, 보다 균일한 두께의 제품을 얻기 위해서, 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출하는 것이 가능한 압연 장치 및 압연 장치의 개조 방법을 설명한다.

본 개시의 하나의 관점에 관한 압연 장치는, 인접하는 제1 및 제2 롤과, 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와, 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와, 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하는 적어도 1개의 센서 유닛과, 컨트롤러를 구비한다. 센서 유닛은 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 신축하는 신축부를 구비하는 거리 센서를 포함한다. 컨트롤러는 신축부의 신축량에 기초하여 조절부를 제어한다.

본 개시의 다른 관점에 관한 압연 장치는, 인접하는 제1 및 제2 롤과, 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와, 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와, 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있어, 제1 축상자와 제2 축상자 사이의 갭을 계측하는, 적어도 하나의 접촉식 계측 수단과, 계측 수단에 의해 계측된 갭에 기초하여 조절부를 제어하는 제어부를 구비한다.

본 개시의 다른 관점에 관한 압연 장치의 개조 방법은, 인접하는 제1 및 제2 롤과, 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와, 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와, 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와, 조절부를 제어하는 컨트롤러를 구비하는 압연 장치를 개조하는 방법이며, 제1 및 제2 축상자에 각각 지그를 설치하는 공정과, 제1 및 제2 축상자의 각 지그에 센서 유닛이 접함과 함께 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 센서 유닛이 구비하는 신축부가 신축하도록, 센서 유닛을 각 지그 사이에 개재시키는 공정과, 신축부의 신축량에 기초하여 조절부를 제어하는 처리를 컨트롤러에 행하게 하는 공정을 포함한다.

본 개시에 관한 압연 장치 및 압연 장치의 개조 방법에 의하면, 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 캘린더 장치의 개요를 도시하는 측면도이다.
도 2는 도 1의 캘린더 장치 중 주로 롤 및 센서 유닛의 관계를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3의 (a)는 경사 방향에서 본 한 쌍의 롤의 개략을 도시하고, 도 3의 (b)는 한 쌍의 롤이 중첩된 모습을 도시한다.
도 4의 (a)는 측방에서 본 한 쌍의 롤의 단부를 개략적으로 도시하고, 도 4의 (b)는 상방에서 본 한 쌍의 롤의 단부를 개략적으로 도시한다.
도 5의 (a)는 센서 유닛의 단면을 도시하고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 B-B선 단면을 도시한다.
도 6은 센서 유닛의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
도 7은 경사 방향에서 본 한 쌍의 롤의 개략을 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 8의 (a)는 측방에서 본 한 쌍의 롤의 단부를 개략적으로 도시하고, 도 8의 (b)는 상방에서 본 한 쌍의 롤의 단부를 개략적으로 도시한다.
도 9는 다른 예에 관한 캘린더 장치의 개요를 도시하는 측면도이다.
도 10은 도 9의 캘린더 장치 중 주로 롤 및 센서 유닛의 관계를 개략적으로 도시하는 측면도이다.

이하에 설명되는 본 개시에 관한 실시 형태는 본 발명을 설명하기 위한 예시이므로, 본 발명은 이하의 내용에 한정되어서는 안된다.

[1] 실시 형태의 개요

본 실시 형태의 하나의 관점에 관한 압연 장치는, 인접하는 제1 및 제2 롤과, 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와, 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와, 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하는 적어도 1개의 센서 유닛과, 컨트롤러를 구비한다. 센서 유닛은, 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 신축하는 신축부를 구비하는 거리 센서를 포함한다. 컨트롤러는 신축부의 신축량에 기초하여 조절부를 제어한다.

본 실시 형태의 하나의 관점에 관한 압연 장치에서는, 센서 유닛은, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있다. 또한, 센서 유닛은, 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 신축하는 신축부를 구비하는 거리 센서를 포함한다. 그 때문에, 제1 및 제2 축상자가 근접하는 경우에는, 그 근접한 크기만큼 신축부가 하나의 방향으로 줄어든다. 한편, 제1 및 제2 축상자가 이격하는 경우에는, 그 이격한 크기만큼 신축부가 하나의 방향으로 신장한다. 이와 같이, 센서 유닛은, 제1 및 제2 축상자의 하나의 방향에 있어서의 이동량을, 신축부의 신축량으로서 직접 계측할 수 있다. 따라서, 센서 유닛을 사용하여, 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

2개의 센서 유닛은, 제1 롤의 축과 제2 롤의 축을 연결하는 가상 직선이 사이에 위치하도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 제1 및 제2 축상자 중 한쪽이 다른 쪽에 대하여 기울어도, 2개의 센서 유닛에서 계측된 2개의 신축량의 예를 들어 평균값을 사용함으로써, 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

센서 유닛은, 거리 센서를 유지하는 제1 부재와, 신축부와 맞닿고 또한 하나의 방향을 따라 슬라이드 가능하게 제1 부재에 대하여 설치된 제2 부재를 더 포함해도 된다. 이 경우, 제1 및 제2 축상자가 근접하는 경우에는, 그 근접한 크기만큼, 제2 부재가 하나의 방향으로 슬라이드해서 신축부가 하나의 방향으로 줄어든다. 한편, 제1 및 제2 축상자가 이격하는 경우에는, 그 이격한 크기만큼, 제2 부재가 하나의 방향으로 슬라이드해서 신축부가 하나의 방향으로 신장한다.

제1 및 제2 부재의 한쪽은, 제1 및 제2 축상자의 한쪽에 고정되고, 제1 및 제2 부재의 다른 쪽은, 제1 및 제2 축상자의 다른 쪽에 고정되어 있지 않고, 제1 및 제2 축상자의 다른 쪽 표면에 맞닿으면서 당해 표면의 면 내에 있어서 이동 가능한 접촉면을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 하나의 방향에 직교하는 가상 평면에 있어서 제1 및 제2 롤 중 한쪽이 다른 쪽에 대하여 어긋나도록 이동해도, 접촉면도 그것에 추종해서 제1 및 제2 축상자의 다른 쪽 표면에 맞닿으면서 당해 표면의 면 내에 있어서 이동한다. 따라서, 당해 가상 평면을 따른 방향에 있어서 센서 유닛에 부하가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 신축부의 신축 방향이 하나의 방향인 채로 유지되므로, 제1 및 제2 롤 사이에 있어서 상기와 같은 어긋남이 발생하는 경우에도 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

제1 및 제2 축상자 중 신축부가 접촉하는 접촉면의 표면 거칠기는 Ra 1.6 이하여도 된다. 이 경우, 신축부가 접촉면 상을 미끄럼 이동하기 쉬워진다. 그 때문에, 신축부가 제1 또는 제2 축상자의 이동에 추종해서 보다 정확하게 신축하므로, 한 쌍의 롤간의 갭을 보다 고정밀도로 검출할 수 있다.

센서 유닛은, 거리 센서에 냉각 가스를 공급하기 위한 공급로를 더 포함하고 있어도 된다. 압연 장치의 동작 중, 제1 및 제2 롤은 가열되므로, 그 열에 의해 거리 센서가 가열되면 온도 드리프트에 의해 거리 센서로부터의 출력값이 변동될 우려가 있다. 그러나, 상기의 경우에는, 공급로를 통해서 냉각 가스로 거리 센서를 냉각할 수 있다. 그 때문에, 한 쌍의 롤간의 갭을 더욱 고정밀도로 검출할 수 있다.

제1 축상자 및 제2 축상자는 각각 지그를 갖고, 센서 유닛은, 제1 및 제2 축상자의 각 지그를 통해, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있어도 된다. 이 경우, 지그의 위치에 따라, 센서 유닛을 원하는 위치에 설치할 수 있다. 그 때문에, 센서 유닛이 제1 및 제2 축상자 사이에 위치하고 있는 경우와 비교하여, 센서 유닛에 대한 액세스가 용이하게 된다. 따라서, 센서 유닛의 메인터넌스 작업, 설치 작업, 떼어내기 작업 등을 용이하게 행할 수 있게 된다.

제1 롤의 축은, 제1 축상자에 내장된 제1 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 제2 롤의 축은, 제2 축상자에 내장된 제2 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 2개의 센서 유닛은, 하나의 방향에서 보았을 때, 제1 및 제2 베어링의 중심점에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 한쪽 센서 유닛에 있어서의 신축부의 신장량과 다른 쪽 센서 유닛에 있어서의 신축부의 수축량의 예를 들어 평균값을 산출함으로써, 제1 및 제2 축상자 중 한쪽이 다른 쪽에 대하여 기울어도, 한 쌍의 롤간의 갭을 고정밀도로 검출할 수 있다.

신축부의 선단은 구면 형상을 나타내고 있어도 된다. 이 경우, 신축부의 선단은 제1 또는 제2 축상자와 점접촉하므로, 신축부가 하나의 방향에 관해서 기울어도 갭의 계측 오차가 발생하기 어렵다. 그 때문에, 한 쌍의 롤간의 갭을 한층 더 고정밀도로 검출할 수 있다.

본 실시 형태의 다른 관점에 관한 압연 장치는, 인접하는 제1 및 제2 롤과, 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와, 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와, 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있고, 제1 축상자와 제2 축상자 사이의 갭을 계측하는, 적어도 하나의 접촉식 계측 수단과, 계측 수단에 의해 계측된 갭에 기초하여 조절부를 제어하는 제어부를 구비한다.

본 실시 형태의 다른 관점에 관한 압연 장치에서는, 계측 수단은, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하는 접촉식이며, 제1 축상자와 제2 축상자 사이의 갭을 계측한다. 즉, 계측 수단은, 제1 및 제2 축상자의 하나의 방향에 있어서의 이동량을, 제1 및 제2 축상자 이동에 추종하면서 직접 계측한다. 그 때문에, 계측 수단을 사용하여, 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

2개의 계측 수단은, 제1 롤의 축과 제2 롤의 축을 연결하는 가상 직선이 사이에 위치하도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 제1 및 제2 축상자 중 한쪽이 다른 쪽에 대하여 기울어도, 2개의 계측 수단으로 계측된 2개의 신축량의 예를 들어 평균값을 사용함으로써, 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

본 실시 형태의 다른 관점에 관한 압연 장치는, 계측 수단에 냉각 가스를 공급하도록 구성된 공급 수단을 더 구비하고 있어도 된다. 압연 장치의 동작 중, 제1 및 제2 롤은 가열되므로, 그 열에 의해 계측 수단이 가열되면 온도 드리프트에 의해 계측 수단으로부터의 출력값이 변동될 우려가 있다. 그러나, 상기의 경우에는, 공급로를 통해서 냉각 가스로 계측 수단을 냉각할 수 있다. 그 때문에, 한 쌍의 롤간의 갭을 더욱 고정밀도로 검출할 수 있다.

제1 축상자 및 제2 축상자는 각각 지그를 갖고, 계측 수단은, 제1 및 제2 축상자의 각 지그를 통해, 제1 축상자와 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있어도 된다. 이 경우, 지그의 위치에 따라서, 계측 수단을 원하는 위치에 설치할 수 있다. 그 때문에, 계측 수단이 제1 및 제2 축상자 사이에 위치하고 있는 경우와 비교하여, 계측 수단에 대한 액세스가 용이하게 된다. 따라서, 계측 수단의 메인터넌스 작업, 설치 작업, 떼어내기 작업 등을 용이하게 행할 수 있게 된다.

제1 롤의 축은, 제1 축상자에 내장된 제1 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 제2 롤의 축은, 제2 축상자에 내장된 제2 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 2개의 계측 수단은, 하나의 방향에서 보았을 때, 제1 및 제2 베어링의 중심점에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 한쪽 계측 수단에 있어서의 계측값과 다른 쪽 계측 수단에 있어서의 계측값의 예를 들어 평균값을 산출함으로써, 제1 및 제2 축상자 중 한쪽이 다른 쪽에 대하여 기울어도, 한 쌍의 롤간의 갭을 고정밀도로 검출할 수 있다.

본 실시 형태의 다른 관점에 관한 압연 장치의 개조 방법은, 인접하는 제1 및 제2 롤과, 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와, 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와, 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와, 조절부를 제어하는 컨트롤러를 구비하는 압연 장치를 개조하는 방법이며, 제1 및 제2 축상자에 각각 지그를 설치하는 공정과, 제1 및 제2 축상자의 각 지그에 센서 유닛이 접함과 함께 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 센서 유닛이 구비하는 신축부가 신축하도록, 센서 유닛을 각 지그 사이에 개재시키는 공정과, 신축부의 신축량에 기초하여 조절부를 제어하는 처리를 컨트롤러에 행하게 하는 공정을 포함한다.

본 실시 형태의 다른 관점에 관한 압연 장치의 개조 방법에서는, 제1 및 제2 축상자에 각각 설치된 각 지그에 센서 유닛이 접함과 함께 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 센서 유닛이 구비하는 신축부가 신축하도록, 센서 유닛을 각 지그 사이에 개재시키고 있다. 그 때문에, 제1 및 제2 축상자가 근접하는 경우에는, 그 근접한 크기만큼 신축부가 하나의 방향으로 줄어든다. 한편, 제1 및 제2 축상자가 이격하는 경우에는, 그 이격한 크기만큼 신축부가 하나의 방향으로 신장한다. 이와 같이, 센서 유닛은, 제1 및 제2 축상자의 하나의 방향에 있어서의 이동량을, 신축부의 신축량으로서 직접 계측할 수 있다. 따라서, 센서 유닛을 사용하여, 한 쌍의 롤간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

본 실시 형태의 다른 관점에 관한 압연 장치의 개조 방법에서는, 먼저, 제1 및 제2 축상자에 각각 지그를 설치하고, 이어서, 센서 유닛을 각 지그 사이에 개재시키고 있다. 그 때문에, 지그의 위치에 따라, 센서 유닛을 원하는 위치에 설치할 수 있다. 따라서, 센서 유닛을 제1 및 제2 축상자 사이에 직접 설치하는 경우와 비교하여, 센서 유닛의 설치 작업(압연 장치의 개조 공사)을 용이하게 행할 수 있게 된다.

[2] 실시 형태의 예시

이하에, 본 개시에 관한 실시 형태의 캘린더 장치(1)(압연 장치)의 일례에 대해서, 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 사용하기로 하고, 중복된 설명은 생략한다. 각 요소의 치수 비율은 도시의 비율에 한정되는 것은 아니다.

캘린더 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 프레임(10)과, 롤(12A 내지 12D)과, 축상자(14A 내지 14D)와, 유압 실린더(조절부)(18A, 18B, 18D)와, 롤 크로스 기구(22A, 22D)와, 센서 유닛(계측 수단)(24A, 24B, 24D)과, 제어부(컨트롤러)(26)를 구비한다.

프레임(10)은 바닥면 위에 설치되어 있다. 프레임(10)은 개구부(10a 내지 10c)를 포함한다. 개구부(10a)는 측방에서 보면, 바닥면에 대하여 경사진 X 방향을 따라 연장되어 있다. 개구부(10b)는 측방에서 보면, X 방향에 직교하는 Y 방향을 따라 연장되어 있다. 개구부(10b)는 개구부(10a)와 교차하고 있다. 개구부(10c)는 개구부(10b)에 대하여 개구부(10a)와는 반대측을 향해서 X 방향을 따라 연장되어 있지만, 개구부(10a)와 동일 직선 상에는 위치하고 있지 않다. 개구부(10c)는 개구부(10b)와 교차하고 있다.

롤(12A)(제1 롤)은 개구부(10a) 내에 배치되어 있다. 롤(12A)은 원기둥 형상을 나타내고 있다. 롤(12A)은 X 방향 및 Y 방향에 모두 직교하는 Z 방향(도 1의 지면에 대하여 수직 방향)으로 연장되어 있다. 롤(12A)은 양단으로부터 그 축심 방향을 따라 연장되는 축부를 통해, 한 쌍의 축상자(14A)에 회전 가능하게 지지되어 있다(도 3의 (a) 참조). 구체적으로는, 롤(12A)은 축상자(14A)에 내장된 베어링(16A)(제1 베어링)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다(도 4 참조). 한 쌍의 축상자(14A)는 개구부(10a) 내에 있어서, 도시하지 않은 슬라이더를 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 그 때문에, 롤(12A)은 개구부(10a) 내를 그 연장되는 방향(X 방향)으로 이동 가능하다.

유압 실린더(18A)는 하우징(20A)을 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 유압 실린더(18A)는 개구부(10a) 중 X 방향에 있어서의 개구부(10b, 10c)와는 먼 측 단부에 위치하고 있다. 유압 실린더(18A)의 피스톤은, 축상자(14A) 중, X 방향에 있어서 축상자(14B)와는 반대측에 위치하는 단부 에지에 접속되어 있다. 유압 실린더(18A)는, 제어부(26)로부터의 신호에 기초하여, 축상자(14A)를 통해 롤(12A)을 X 방향으로 밀고 당긴다.

롤 크로스 기구(22A)는 모터(28A)와, 샤프트(30A)와, 기어 박스(32A)를 포함한다. 모터(28A)는 프레임(10)의 외측에 설치되어 있다. 샤프트(30A)는 Y 방향을 따라, 프레임(10)의 외측으로부터 개구부(10a)로 연장되어 있다. 샤프트(30A)의 선단은, 축상자(14A) 중 X 방향으로 연장되는 측연부에 접속되어 있다. 기어 박스(32A)는 모터(28A)의 회전 운동을 샤프트(30A)의 Y 방향에 있어서의 직선 운동으로 변환한다. 그 때문에, 모터(28A)는, 제어부(26)로부터의 신호에 기초하여, 샤프트(30A)를 Y 방향으로 진퇴시킴으로써, 축상자(14A)를 Y 방향으로 밀고 당긴다. 이에 의해, 인접하는 롤(12A, 12B)이 나열되는 방향(X 방향)에서 보면, 롤(12A)이 롤(12B)에 대하여 소정의 각도 θ로 경사진다(도 3의 (b) 참조).

롤(12A)이 롤(12B)에 대하여 경사지면, 캘린더 장치(1)에 재료가 공급되어 있지 않을 때에는, 롤(12A, 12B)간의 갭이, 롤(12A, 12B)의 중앙부에서 좁아지고, 롤(12A, 12B)의 양단부에서 넓어진다. 한편, 롤(12A, 12B) 사이에 재료가 공급되면, 롤(12A, 12B)의 중앙부의 갭이 벌어져서 롤(12A, 12B)의 중앙부가 외측을 향해서 휜다. 그 때문에, 롤(12A)의 롤(12B)에 대한 경사각 θ와 롤(12A, 12B) 사이에의 재료의 공급량을 조절함으로써, 롤(12A, 12B)간의 갭을 대략 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 롤(12A, 12B) 사이를 통과해서 압연된 후의 재료를 대략 균일한 두께로 할 수 있다.

롤(12B)(제2 롤)은 개구부(10b) 내에 배치되어 있다. 롤(12B)은 원기둥 형상을 나타내고 있다. 롤(12B)은 Z 방향(도 1의 지면에 대하여 수직 방향)으로 연장되어 있다. 롤(12B)은 양단으로부터 그 축심 방향을 따라 연장되는 축부를 통해, 한 쌍의 축상자(14B)에 회전 가능하게 지지되어 있다(도 3의 (a) 참조). 구체적으로는, 롤(12B)은 축상자(14B)에 내장된 베어링(16B)(제2 베어링)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다(도 4 참조). 한 쌍의 축상자(14B)는 개구부(10b) 내에 있어서, 도시하지 않은 슬라이더를 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 그 때문에, 롤(12B)은 개구부(10b) 내를 그 연장되는 방향(Y 방향)으로 이동 가능하다. 한 쌍의 축상자(14B)는 X 방향에 있어서 한 쌍의 축상자(14A)와 인접하고 있다.

유압 실린더(18B)는 하우징(20B)을 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 유압 실린더(18B)는 개구부(10b) 중 Y 방향에 있어서의 개구부(10a, 10c)와는 먼 측 단부에 위치하고 있다. 유압 실린더(18B)의 피스톤은 축상자(14B) 중, Y 방향에 있어서 축상자(14C)와는 반대측에 위치하는 단부 에지에 접속되어 있다. 유압 실린더(18B)는 제어부(26)로부터의 신호에 기초하여, 축상자(14B)를 통해 롤(12B)를 Y 방향으로 밀고 당긴다.

롤(12C)은 개구부(10c) 내에 배치되어 있다. 롤(12C)은 원기둥 형상을 나타내고 있다. 롤(12C)은 Z 방향(도 1의 지면에 대하여 수직 방향)으로 연장되어 있다. 롤(12C)은 양단으로부터 그 축심 방향을 따라 연장되는 축부를 통해, 한 쌍의 축상자(14C)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는, 롤(12C)은 축상자(14C)에 내장된 베어링(도시하지 않음)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 한 쌍의 축상자(14C)는 개구부(10c) 중 개구부(10a, 10b)측의 단부에 위치하고 있고, 개구부(10c) 내에 있어서 고정되어 있다. 그 때문에, 롤(12C)은 개구부(10c) 내에 있어서 이동하지 않는다. 한 쌍의 축상자(14C)는 Y 방향에 있어서 한 쌍의 축상자(14B)와 인접하고 있다.

롤(12D)은 개구부(10c) 내에 배치되어 있다. 롤(12D)은 원기둥 형상을 나타내고 있다. 롤(12D)은 X 방향 및 Y 방향에 모두 직교하는 Z 방향(도 1의 지면에 대하여 수직 방향)으로 연장되어 있다. 롤(12D)은 양단으로부터 그 축심 방향을 따라 연장되는 축부를 통해, 한 쌍의 축상자(14D)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 구체적으로는, 롤(12D)은 축상자(14D)에 내장된 베어링(도시하지 않음)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 한 쌍의 축상자(14D)는 개구부(10c) 내에 있어서, 도시하지 않은 슬라이더를 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 그 때문에, 롤(12D)은 개구부(10c) 내를 그 연장되는 방향(X 방향)으로 이동 가능하다. 한 쌍의 축상자(14D)는 X 방향에 있어서 한 쌍의 축상자(14C)와 인접하고 있다.

유압 실린더(18D)는 하우징(20D)을 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 유압 실린더(18D)는 개구부(10c) 중 X 방향에 있어서의 개구부(10a, 10b)와는 먼 측 단부에 위치하고 있다. 유압 실린더(18D)의 피스톤은 축상자(14D) 중, X 방향에 있어서 축상자(14C)와는 반대측에 위치하는 단부 에지에 접속되어 있다. 유압 실린더(18D)는 제어부(26)로부터의 신호에 기초하여, 축상자(14D)를 통해 롤(12D)을 X 방향으로 밀고 당긴다.

롤 크로스 기구(22D)는 모터(28D)와, 샤프트(30D)와, 기어 박스(32D)를 포함한다. 모터(28D)는 프레임(10)의 외측에 설치되어 있다. 샤프트(30D)는 Y 방향을 따라, 프레임(10)의 외측으로부터 개구부(10c)로 연장되어 있다. 샤프트(30D)의 선단은, 축상자(14D) 중 X 방향으로 연장되는 측연부에 접속되어 있다. 기어 박스(32D)는 모터(28D)의 회전 운동을 샤프트(30D)의 Y 방향에 있어서의 직선 운동으로 변환한다. 그 때문에, 모터(28D)는 제어부(26)로부터의 신호에 기초하여, 샤프트(30D)를 Y 방향으로 진퇴시킴으로써, 축상자(14D)를 Y 방향으로 밀고 당긴다. 이에 의해, 인접하는 롤(12C, 12D)이 나열되는 방향(X 방향)에서 보면, 롤(12D)이 롤(12C)에 대하여 소정의 각도 경사진다.

롤(12D)이 롤(12C)에 대하여 경사지면, 캘린더 장치(1)에 재료가 공급되어 있지 않을 때에는, 롤(12C, 12D)간의 갭이, 롤(12C, 12D)의 중앙부에서 좁아지고, 롤(12C, 12D)의 양단부에서 넓어진다. 한편, 롤(12C, 12D) 사이에 재료가 공급되면, 롤(12C, 12D)의 중앙부의 갭이 벌어져서 롤(12C, 12D)의 중앙부가 외측을 향해서 휜다. 그 때문에, 롤(12D)의 롤(12C)에 대한 경사각과 롤(12C, 12D) 사이에의 재료의 공급량을 조절함으로써, 롤(12C, 12D)간의 갭을 대략 일정하게 할 수 있다. 그 결과, 롤(12C, 12D) 사이를 통과해서 압연된 후의 재료를 대략 균일한 두께로 할 수 있다.

센서 유닛(24A)은 축상자(14A)와 축상자(14B) 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있다(도 1 내지 도 4 참조). 센서 유닛(24A)은 축상자(14A)와 축상자(14B) 사이에 있어서, Y 방향으로 나열되도록 2개 배치되어 있다. 2개의 센서 유닛(24A)은 롤(12A)의 축과 롤(12B)의 축을 연결하는 가상 직선 VL(도 4 참조)이 사이에 위치하도록 배치되어 있다. 2개의 센서 유닛(24A)은, X 방향(가상 직선 VL의 연장 방향)에서 보았을 때, 베어링(16A, 16B)의 중심점(CP)에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있다(도 4의 (b) 참조). 본 실시 형태에 있어서, 2개의 센서 유닛(24A)이 배치되어 있는 위치는, 롤(12A, 12B)의 축에 관해서 대략 선 대칭이 되는 위치이기도 하다(동 참조).

센서 유닛(24B)은 축상자(14B)와 프레임(10) 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있다(도 1 및 도 2 참조). 센서 유닛(24B)은 축상자(14B)의 측연부 중 Y 방향에 있어서 유압 실린더(18B)와는 반대측에 위치하고 있다.

센서 유닛(24D)은 축상자(14C)와 축상자(14D) 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있다(도 1 및 도 2 참조). 센서 유닛(24D)은 축상자(14C)와 축상자(14D) 사이에 있어서, Y 방향으로 나열되도록 2개 배치되어 있다. 2개의 센서 유닛(24D)은 롤(12C)의 축과 롤(12D)의 축을 연결하는 가상 직선이 사이에 위치하도록 배치되어 있다. 2개의 센서 유닛(24D)은, X 방향에서 보았을 때, 축상자(14C, 14D)가 내장된 각 베어링의 중심점에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 2개의 센서 유닛(24D)이 배치되어 있는 위치는, 롤(12C, 12D)의 축에 관해서 대략 선 대칭이 되는 위치이기도 하다.

센서 유닛(24A, 24B, 24D)의 구성에 대해서, 더 상세하게 설명한다. 센서 유닛(24A, 24B, 24D)의 구성은 모두 마찬가지이므로, 이하에서는 센서 유닛(24A)의 구성에 대해서 도 5를 참조하면서 설명하고, 다른 센서 유닛(24B, 24D)의 설명은 생략한다.

센서 유닛(24A)은 거리 센서(34)와, 하우징(제1 부재)(36)과, 하우징(제2 부재)(38)과, 가이드 부재(40)와, 2개의 볼트(42)와, 2개의 코일 스프링(44)을 포함한다. 거리 센서(34)는 신축부(34a)와, 센서 본체부(34b)를 포함한다. 신축부(34a)는 그 길이 방향(도 5의 좌우 방향)으로 신축 가능하다. 신축부(34a)는 그 길이 방향에 있어서 외력이 가해지면 줄어들고, 당해 외력이 없어지면 원래의 길이로 복원된다. 센서 본체부(34b)는 원기둥 형상의 연결 부재(34d)를 통해 신축부(34a)와 접속되어 있다. 센서 본체부(34b)는 신축부(34a)의 신축량을 전기 신호로 변환한다. 센서 유닛(24A)에 있어서, 신축부(34a)의 신축 방향은 축상자(14A, 14B)가 인접하는 방향(X 방향)이다.

하우징(36)은 내측 통 형상부(제1 부재)(36a)와, 저벽(제1 부재)(36b)과, 외측 통 형상부(36c)와, 접속 벽(36d)을 포함한다. 내측 통 형상부(36a)는 센서 본체부(34b)를 수용하고 있다. 내측 통 형상부(36a)의 측벽에는, 2개의 관통 구멍(공급로)(H1, H2)이 다른 위치에 형성되어 있다. 내측 통 형상부(36a)의 일단부는, 축상자(14A, 14B)의 한쪽에 고정되어 있다.

관통 구멍(H1)(공급 수단)은, 도시하지 않은 가스 공급원(공급 수단)에 접속되어 있다. 관통 구멍(H1)으로부터는, 내측 통 형상부(36a) 내에 냉각 가스(예를 들어 공기)가 도입된다. 관통 구멍(H2)으로부터는, 내측 통 형상부(36a) 내에 있어서 센서 본체부(34b)와 열교환한 후의 냉각 가스가 배출된다. 내측 통 형상부(36a)에 공급되는 냉각 가스(공기)의 온도는 상온 정도여도 된다. 센서 본체부(34b)의 온도가 40℃ 미만이 되는 정도로 냉각 가스에 의해 센서 본체부(34b)가 냉각되어도 된다. 관통 구멍(H2)은, 센서 본체부(34b)에 접속된 신호선(34c)을 센서 유닛(24A) 밖으로 취출하기 위해서도 사용된다.

저벽(36b)은 내측 통 형상부(36a)의 타단부를 폐색하고 있다. 저벽(36b)에는, 내측 통 형상부(36a)의 내외를 연통하는 관통 구멍(H3)이 형성되어 있다. 관통 구멍(H3)에는, 신축부(34a)가 내측 통 형상부(36a)의 외측에 위치하고 또한 센서 본체부(34b)가 내측 통 형상부(36a)의 내측에 위치하도록, 연결 부재(34d)가 삽입 관통되어 있다. 그 때문에, 연결 부재(34d)는, 관통 구멍(H3)에 의해 지지된다. 즉, 거리 센서(34)는 내측 통 형상부(36a)에 유지되어 있다.

외측 통 형상부(36c)는 내측 통 형상부(36a)의 외측에 위치하고 있어, 내측 통 형상부(36a)와 동축 상으로 연장되어 있다. 접속 벽(36d)은 내측 통 형상부(36a) 및 외측 통 형상부(36c)를 접속하고 있다. 접속 벽(36d)에는 신축부(34a)의 신축 방향으로 연장되는 관통 구멍(H4)이 4개 형성되어 있다.

하우징(38)은 통 형상부(제2 부재)(38a)와, 저벽(제2 부재)(38b)과, 플랜지부(38c)를 포함한다. 통 형상부(38a)는 내측 통 형상부(36a)와 외측 통 형상부(36c) 사이에 위치하고 있다. 통 형상부(38a)는 내측 통 형상부(36a) 및 외측 통 형상부(36c)와 동축 상으로 연장되어 있다.

저벽(38b)은 통 형상부(38a)의 일단부를 폐색하고 있다. 저벽(38b) 중 내측 통 형상부(36a)에 면하는 내표면(F1)에는, 신축부(34a)의 선단이 맞닿고 있다. 저벽(38b) 중 외표면(F2)은 축상자(14A, 14B)의 다른 쪽에 고정되어 있지 않고, 축상자(14A, 14B)의 다른 쪽 표면에 맞닿으면서 당해 표면의 면 내에 있어서 이동 가능한 접촉면이다.

플랜지부(38c)는 환 형상을 나타내고 있고, 통 형상부(38a)의 외측을 향해서 연장되어 있다. 플랜지부(38c)에는 신축부(34a)의 신축 방향으로 연장되는 관통 구멍(H5)이 4개 형성되어 있다. 각 관통 구멍(H5)은 각각, 신축부(34a)의 신축 방향에서 보면, 대응하는 관통 구멍(H4)과 중첩되어 있다.

가이드 부재(40)는 내측 통 형상부(36a)의 외주면과 통 형상부(38a)의 내주면 사이에 개재되어 있다. 가이드 부재(40)는 통 형상부(38a)를 내측 통 형상부(36a)에 대하여 회전 가능하게 지지함과 함께, 통 형상부(38a)를 내측 통 형상부(36a)에 대하여 신축부(34a)의 신축 방향으로 안내 가능하게 지지하고 있다. 그 때문에, 통 형상부(38a)(하우징38)는 가이드 부재(40)를 통해 내측 통 형상부(36a)(하우징36)에 설치되어 있다.

볼트(42)는 각각, 관통 구멍(H4, H5) 내에 삽입 관통되어 있다. 볼트(42)의 선단은, 플랜지부(38c)와 나사 결합되어 있다. 그 때문에, 볼트(42)도, 통 형상부(38a)를 내측 통 형상부(36a)에 대하여 신축부(34a)의 신축 방향으로 안내하는 기능을 갖는다.

코일 스프링(44)은 각각, 볼트(42)에 삽입 관통되어 있다. 코일 스프링(44)은, 접속 벽(36d)과 플랜지부(38c) 사이에 배치되어 있다. 코일 스프링(44)은, 접속 벽(36d)와 플랜지부(38c)를 이격시키는 방향으로 양자간에 가압력을 부여한다.

이상의 구성을 갖는 센서 유닛(24A)은, 신축부(34a)가 소정량만큼 줄어들고 또한 완전히는 줄어들지 않은 상태(이하, 「기준 상태」라고 한다)에서, 축상자(14A, 14B) 사이에 배치된다. 그 때문에, 축상자(14A, 14B)간의 이격 거리가 커진 경우에는, 신축부(34a)도 그것에 추종해서 신장된다. 그 결과, 거리 센서(34)는, 기준 상태에 대한 신축부(34a)의 신장량을 검출하고, 당해 신장량에 기초해서 인접하는 롤(12A, 12B)간의 갭을 산출한다. 한편, 축상자(14A, 14B)간의 이격 거리가 작아진 경우에는, 신축부(34a)도 그것에 추종해서 줄어든다. 그 결과, 거리 센서(34)는 기준 상태에 대한 신축부(34a)의 수축량을 검출하고, 당해 수축량에 기초해서 인접하는 롤(12A, 12B)간의 갭을 산출한다. 이와 같이, 거리 센서(34)는 신축부(34a)의 신축량에 기초하여, 인접하는 롤(12A, 12B)간의 갭을 계측한다.

도 1로 되돌아가서, 제어부(26)는 1개 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성되고, 캘린더 장치(1)를 제어한다. 제어부(26)는 제어 조건에 기초하여 캘린더 장치(1)의 각 부의 제어 처리를 실행하는 처리부(도시하지 않음)와, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로부터 프로그램을 판독하는 판독부(도시하지 않음)를 갖는다. 당해 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램은, 캘린더 장치(1)의 각 부에 제어 처리를 실행시키기 위한 프로그램이다. 기록 매체로서는, 예를 들어 반도체 메모리, 광기록 디스크, 자기 기록 디스크, 광자기기록 디스크여도 된다.

구체적으로는, 제어부(26)는 캘린더 장치(1)를 제어하여, 롤(12A, 12B) 사이에 공급된 재료(M1) 및 롤(12C, 12D) 사이에 공급된 M2와 함께 시트 형상의 기재(S1)를 롤(12B, 12C)로 압연함으로써, 기재(S1)의 각 면에 재료(M1, M2)의 막이 성형된 시트 형상의 제품(S2)을 캘린더 장치(1)에 제조시킨다(도 2 참조). 이때, 제어부(26)는, 거리 센서(34)로부터의 신호에 기초하여, 인접하는 롤(12A, 12B)간의 갭과, 인접하는 롤(12B, 12C)간의 갭과, 인접하는 롤(12C, 12D)간의 갭이 일정해지도록, 각 유압 실린더(18A, 18B, 18D)를 제어한다.

예를 들어, 거리 센서(34)에 의해 계측된 인접하는 롤(12A, 12B)간의 갭이, 목표값보다 작은 경우에는, 롤(12A)이 롤(12B)로부터 이격하도록, 축상자(14A)를 유압 실린더(18A) 측으로 가까이 끌어 당긴다. 한편, 거리 센서(34)에 의해 계측된 인접하는 롤(12A, 12B)간의 갭이, 목표값보다 큰 경우에는, 롤(12A)이 롤(12B)에 근접하도록, 유압 실린더(18A)에 의해 축상자(14A)를 민다.

이상과 같은 본 실시 형태에서는, 센서 유닛(24A)은, 축상자(14A)와 축상자(14B) 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있다. 또한, 센서 유닛(24A)은 축상자(14A, 14B)가 나열되는 하나의 방향(X 방향)에 있어서 신축하는 신축부(34a)를 구비하는 거리 센서(34)와, 거리 센서(34)를 유지하는 하우징(36)과, 신축부(34a)와 맞닿고 또한 하나의 방향을 따라서 슬라이드 가능하게 하우징(36)에 대하여 설치된 하우징(38)을 포함한다. 그 때문에, 축상자(14A, 14B)가 근접하는 경우에는, 그 근접한 크기만큼, 하우징(38)이 하나의 방향으로 슬라이드해서 신축부(34a)가 하나의 방향으로 줄어든다. 한편, 축상자(14A, 14B)가 이격하는 경우에는, 그 이격한 크기만큼, 하우징(38)이 하나의 방향으로 슬라이드해서 신축부(34a)가 하나의 방향으로 신장한다. 이와 같이, 센서 유닛(24A)은 축상자(14A, 14B)의 하나의 방향에 있어서의 이동량을, 신축부(34a)의 신축량으로서 직접 계측할 수 있다. 따라서, 센서 유닛(24A)을 사용하여, 롤(12A, 12B)간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다. 특히, 특허문헌 1에 기재와 같은 비접촉식 거리 센서를 사용한 경우의 정밀도는 예를 들어 10㎛ 이상이지만, 신축부(34a)에 의해 축상자(14A, 14B)의 하나의 방향에 있어서의 이동량을 신축량으로서 직접 계측한 경우의 정밀도는 예를 들어 1㎛ 정도이다. 그 결과, 제어부(26)가 당해 신축량에 기초하여 유압 실린더(18A)를 제어함으로써, 롤(12A, 12B)간의 갭에 관한 것으로, 매우 고정밀도의 제어가 실현된다.

본 실시 형태에서는, 2개의 센서 유닛(24A)은, 롤(12A)의 축과 롤(12B)의 축을 연결하는 가상 직선이 사이에 위치하도록 배치되어 있다. 특히 본 실시 형태에서는, 2개의 센서 유닛(24A)은, 하나의 방향(X 방향)에서 보았을 때, 베어링(16A, 16B)의 중심점(CP)에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있다. 그 때문에, 축상자(14A, 14B) 중 한쪽이 다른 쪽에 대하여 기울어도, 2개의 센서 유닛(24A)에서 계측된 2개의 신축량의 예를 들어 평균값을 사용함으로써, 롤(12A, 12B)간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 내측 통 형상부(36a)(하우징(36))는 축상자(14A)에 고정되어 있다. 저벽(38b)(하우징(38))은 축상자(14B)에 고정되어 있지 않고, 축상자(14B)의 표면에 맞닿으면서 당해 표면의 면 내에 있어서 이동 가능한 외표면(F2)을 포함하고 있다. 그 때문에, 하나의 방향(신축부(34a)의 신축 방향)에 직교하는 가상 평면에 있어서 롤(12A, 12B) 중 한쪽이 다른 쪽에 대하여 어긋나도록 이동해도, 외표면(F2)도 그것에 추종해서 축상자(14B)의 표면에 맞닿으면서 당해 표면의 면 내에 있어서 이동한다. 따라서, 당해 가상 평면을 따른 방향에 있어서 센서 유닛(24A)에 부하가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 신축부(34a)의 신축 방향이 하나의 방향으로 유지되므로, 롤(12A, 12B) 사이에 있어서 상기와 같은 어긋남이 발생하는 경우에도 롤(12A, 12B)간의 갭을 매우 고정밀도로 검출할 수 있다.

캘린더 장치(1)의 동작 중, 롤(12A, 12B)은 가열되므로, 그 열에 의해 거리 센서(34)가 가열되면 온도 드리프트에 의해 거리 센서(34)로부터의 출력값이 변동될 우려가 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 거리 센서(34)(센서 본체부(34b))에 냉각 가스를 공급하기 위한 공급로로서, 내측 통 형상부(36a)에 관통 구멍(H1, H2)이 형성되어 있다. 그 때문에, 관통 구멍(H1, H2)을 통해서 냉각 가스로 거리 센서(34)를 냉각할 수 있다. 따라서, 롤(12A, 12B)간의 갭을 보다 고정밀도로 검출할 수 있다.

이상, 본 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하우징(36, 38)의 한쪽은, 축상자(14A, 14B)의 한쪽에 고정되어 있고, 하우징(36, 38)의 다른 쪽은, 축상자(14A, 14B)의 다른 쪽에 고정되어 있지 않고, 축상자(14A, 14B)의 다른 쪽 표면에 맞닿으면서 당해 표면의 면 내에 있어서 이동 가능한 접촉면을 포함하고 있어도 된다.

인접하는 한 쌍의 축상자간에는, 적어도 1개의 센서 유닛이 개재하고 있어도 된다.

장치의 동작 시에 있어서, 거리 센서(34)의 주위에 열이 발생하기 어려운 경우에는, 거리 센서(34)를 냉각하기 위한 공급로를 센서 유닛(24A)이 포함하고 있지 않아도 된다.

관통 구멍(H1, H2)을 통해서 냉각 가스로 거리 센서를 냉각하는 대신에, 하우징(36, 38)을 단열재 등으로 형성해도 된다. 이 경우, 거리 센서(34)에 부여되는 열을 저감할 수 있으므로, 온도 드리프트에 의한 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 롤(12A, 12B)간의 갭을 보다 고정밀도로 검출할 수 있다.

캘린더 장치(1)는, 유압 실린더(18A, 18B, 18D)가 롤(12A, 12B, 12D)로부터 각각 받은 압력을 전기 신호로 변환하는 압력 변환기를 구비하고 있어도 된다.

신축부(34a)의 선단에는, 반구체 또는 구체가 설치되어 있어도 된다. 즉, 신축부(34a)의 선단은, 외측을 향해서 돌출되는 구면 형상을 나타내고 있어도 된다. 이 경우, 신축부(34a)의 선단은 축상자와 점접촉하므로, 신축부(34a)가 하나의 방향(X 방향)에 관해서 기울어도 갭의 계측 오차가 발생하기 어렵다. 그 때문에, 한 쌍의 롤간의 갭을 한층 더 고정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 신축부(34a)의 선단이 평면 형상이고, 축상자 중 신축부(34a)의 선단이 접하는 영역이 외측을 향해서 돌출되는 구면 형상을 나타내고 있어도 된다.

센서 유닛(24A, 24B, 24D)은 하우징(36, 38)을 포함하고 있지 않아도 된다. 즉, 거리 센서(34)를 축상자(14A, 14B) 사이, 축상자(14C, 14D) 사이, 또는 축상자(14B)와 프레임(10) 사이에 직접 배치해도 된다. 이 경우, 신축부(34a)의 선단은 축상자에 직접 접촉한다.

센서 유닛(24A, 24B, 24D)은, 신축부(34a)의 선단이 접하는 측의 하우징(38)을 포함하고 있지 않아도 된다. 구체적으로는, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서 유닛(24A, 24B, 24D)은 거리 센서(34)(계측 수단)와, 하우징(36)을 포함한다. 하우징(36)은 기부(36e)와, 덮개부(36f)를 포함한다. 기부(36e)는 바닥이 있는 용기이며, 직사각 형상을 나타내는 저벽(36g)과, 저벽(36g)의 주연을 따라 연장되는 측벽(36h)을 포함한다. 측벽(36h)에는 관통 구멍(H1 내지 H3) 및 절결부(H6)가 각각 소정 개소에 설치되어 있다. 덮개부(36f)는 기부(36e)에 설치 가능하게 구성되어 있다. 덮개부(36f)는 기부(36e)에 설치된 상태에서, 저벽(36g)과 대향함과 함께 측벽(36h)의 개방 단부측을 덮는다.

관통 구멍(H1)(공급 수단)은, 도시하지 않은 가스 공급원(공급 수단)에 접속되어 있다. 관통 구멍(H1)으로부터는, 하우징(36) 내에 냉각 가스(예를 들어 공기)가 도입된다. 관통 구멍(H2)은 센서 본체부(34b)에 접속된 신호선(34c)을 센서 유닛(24A)의 밖으로 취출하기 위해서 사용된다. 관통 구멍(H2)과 신호선(34c)의 간극 및 절결부(H6)로부터는, 하우징(36) 내에 있어서 센서 본체부(34b)와 열교환한 후의 냉각 가스가 배출된다. 관통 구멍(H3)에는, 신축부(34a)가 하우징(36)의 외측에 위치하고 또한 센서 본체부(34b)가 하우징(36)의 내측에 위치하도록, 연결 부재(34d)가 삽입 관통되어 있다. 그 때문에, 연결 부재(34d)는 관통 구멍(H3)에 의해 지지된다. 즉, 거리 센서(34)는 하우징(36)에 유지되어 있다. 이 경우도, 신축부(34a)의 선단은 축상자에 직접 접촉한다.

신축부(34a)의 선단이 축상자에 직접 접촉하는 경우, 축상자 중 당해 선단이 접촉하는 접촉면은, 경면 가공되어 있어도 된다. 당해 접촉면의 표면 조도는, 예를 들어 Ra 1.6 이하여도 된다. 이 경우, 신축부(34a)가 접촉면 상을 미끄럼 이동하기 쉬워진다. 그 때문에, 신축부(34a)가 축상자의 이동에 추종해서 보다 정확하게 신축하므로, 한 쌍의 롤간의 갭을 보다 고정밀도로 검출할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 축상자(14A, 14B)가 각각 지그(46A, 46B)를 갖고, 센서 유닛(24A)이, 축상자(14A, 14B)의 일부인 각 지그(46A, 46B)를 통해, 축상자(14A, 14B)간에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있어도 된다. 또한, 다른 센서 유닛(24B, 24D)도 마찬가지로 지그를 통해 축상자(14C, 14D)에 각각 설치되어 있어도 된다. 이하에서는, 축상자(14A, 14B), 축상자(14A, 14B) 및 지그(46A, 46B)의 관계에 대해서 주로 설명한다.

도 7 및 도 8의 형태에서는, 2개의 지그(46A)가 축상자(14A)에 설치되어 있고, 2개의 지그(46B)가 축상자(14B)에 설치되어 있다. 한쪽 지그(46A)는, 축상자(14A)의 측면 중 롤(12A, 12B)을 향하는 내측면에 위치하고 있다. 다른 쪽 지그(46A)는 축상자(14A)의 측면 중 내측면과 대향하고 또한 외측을 향하는 외측면에 위치하고 있다. 이들 지그(46A)는, X 방향(가상 직선 VL의 연장 방향)에서 보았을 때, 베어링(16A, 16B)의 중심점(CP)에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있어도 된다(도 8의 (b) 참조). 지그(46A)는, 예를 들어 판 두께가 2㎜ 내지 3㎜정도의, L자 형상을 나타내는 금속판이어도 된다.

한쪽 지그(46B)는, 축상자(14B)의 측면 중 롤(12A, 12B)을 향하는 내측면에 위치하고 있고, 축상자(14A)의 내측면에 위치하는 한쪽 지그(46A)와 대향하고 있다. 한쪽 지그(46B)는, 한쪽 지그(46A)와 함께 유지 부재(48A)를 구성하고 있다. 다른 쪽 지그(46B)는, 축상자(14B)의 측면 중 내측면과 대향하고 또한 외측을 향하는 외측면에 위치하고 있고, 축상자(14A)의 외측면에 위치하는 지그(46A)와 대향하고 있다. 다른 쪽 지그(46B)는, 다른 쪽 지그(46A)와 함께 유지 부재(48B)를 구성하고 있다. 지그(46B)는, 예를 들어 판 두께가 2㎜ 내지 3㎜ 정도의, 직사각 형상을 나타내는 금속판이어도 된다.

유지 부재(48A, 48B)는 각각, 센서 유닛(24A)을 하나씩 유지하고 있다. 센서 유닛(24A) 중 하우징(36)이 지그(46A)에 접하고 있고, 하우징(38)이 지그(46B)에 접하고 있어도 되고, 그 반대여도 된다. 유지 부재(48A, 48B)에 각각 유지되는 각 센서 유닛(24A)은, X 방향(가상 직선 VL의 연장 방향)에서 보았을 때, 베어링(16A, 16B)의 중심점(CP)에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있어도 된다(도 8의 (b) 참조). 상기 변형예와 같이, 센서 유닛(24A)이 하우징(38)을 포함하지 않고, 신축부(34a)의 선단이 지그(46A) 또는 지그(46B)에 직접 접촉하는 경우에는, 지그(46A, 46B) 중 당해 선단이 접촉하는 접촉면의 표면 조도가 예를 들어 Ra 1.6 이하여도 된다.

상기 지그(46A, 46B)는, 신규로 캘린더 장치(1)를 제조할 때 당초부터 축상자(14A, 14B)에 설치되어 있어도 되고, 축상자가 지그(46A, 46B)를 갖지 않는 기존의 캘린더 장치(1)에 센서 유닛(24A)을 설치하는 개조 공사를 행할 때, 축상자(14A, 14B)에 지그(46A, 46B)를 설치해도 된다. 당해 개조 공사에 있어서는, 먼저, 축상자(14A, 14B)의 소정 개소에 지그(46A, 46B)를 설치한다. 이어서, 각 지그(46A, 46B)에 센서 유닛(24A)이 접함과 함께 축상자(14A, 14B)가 나열되는 하나의 방향(X 방향 방향)에 있어서 신축부(34a)가 신축하도록, 센서 유닛(24A)을 지그(46A, 46B) 사이에 개재시킨다. 이어서, 제어부(26)의 설정을 변경하고, 제어부(26)에 의한 소정의 제어를 개시한다. 즉, 설정의 변경에 의해, 거리 센서(34)가 계측한 롤(12A, 12B)간의 갭을 나타내는 신호를 거리 센서(34)로부터 수신하고, 당해 갭이 일정해지도록 유압 실린더(18A)를 제어하는 처리를, 제어부(26)에 행하게 한다. 이상에 의해, 캘린더 장치(1)의 개조가 완료된다.

이와 같이, 센서 유닛(24A)이 축상자(14A, 14B)의 양자에 접하도록, 지그(46A, 46B)를 통해 센서 유닛(24A)을 축상자(14A, 14B) 사이에 개재시키도록 하면, 축상자(14A, 14B)에 대한 지그(46A, 46B)의 위치에 따라서, 센서 유닛(24A)을 원하는 위치에 설치할 수 있다. 그 때문에, 센서 유닛(24A)이 축상자(14A, 14B) 사이에 위치하고 있는 경우와 비교하여, 센서 유닛(24A)에 대한 액세스가 용이하게 된다. 따라서, 센서 유닛(24A)의 메인터넌스 작업, 설치 작업(캘린더 장치(1)의 개조 공사), 떼어내기 작업 등을 용이하게 행할 수 있게 된다.

상기 실시 형태에서는, 캘린더 장치(1)가 4개의 롤(12A 내지 12D)을 구비하고 있었지만, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 캘린더 장치(1)가 3개의 롤(12A 내지 12C)을 구비하고 있어도 된다. 이하에서는, 변형예에 관한 캘린더 장치(1)의 구성에 대해서, 상기 실시 형태에 따른 캘린더 장치(1)와의 상위점을 중심으로 설명한다.

캘린더 장치(1)는, 프레임(10)과, 롤(12A 내지 12C)과, 축상자(14A 내지 14C)와, 유압 실린더(조절부)(18A, 18C)와, 롤 크로스 기구(22A)와, 센서 유닛(계측 수단)(24A, 24C)과, 제어부(컨트롤러)(26)를 구비한다.

프레임(10)은 개구부(10a 내지 10c)를 포함한다. 개구부(10a 내지 10c)는, 측방에서 보면, 바닥면에 대하여 경사진 X 방향을 따라 일렬로 나열되어 있다. 개구부(10a, 10c)는 동일 직선 상에 있어서 X 방향을 따라 연장되어 있다. 개구부(10b)는 측방에서 보면, X 방향에 직교하는 Y 방향을 따라 연장되어 있다. 개구부(10b)는 개구부(10a, 10c)와 교차하고 있다.

롤(12A)은 개구부(10a) 내에 배치되어 있다. 한 쌍의 축상자(14A)는 개구부(10a) 내에 있어서, 도시하지 않은 슬라이더를 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 그 때문에, 롤(12A)은 개구부(10a) 내를 그 연장되는 방향(X 방향)으로 이동 가능하다.

롤(12B)은 개구부(10b) 내에 배치되어 있다. 한 쌍의 축상자(14B)는 개구부(10b) 내에 있어서, 도시하지 않은 슬라이더를 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 그 때문에, 롤(12B)은 개구부(10b) 내를 그 연장되는 방향(Y 방향)으로 이동 가능하다. 한 쌍의 축상자(14B)는 X 방향에 있어서 한 쌍의 축상자(14A)와 인접하고 있다.

롤(12C)은 개구부(10c) 내에 배치되어 있다. 한 쌍의 축상자(14C)는 개구부(10c) 내에 있어서, 도시하지 않은 슬라이더를 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 그 때문에, 롤(12C)은 개구부(10c) 내를 그 연장되는 방향(X 방향)으로 이동 가능하다. 한 쌍의 축상자(14C)는 X 방향에 있어서 한 쌍의 축상자(14B)와 인접하고 있다.

유압 실린더(18C)는 하우징(20C)을 통해 프레임(10)에 설치되어 있다. 유압 실린더(18C)는 개구부(10c) 중 X 방향에 있어서의 개구부(10a, 10b)와는 먼 측 단부에 위치하고 있다. 유압 실린더(18C)의 피스톤은 축상자(14C) 중, X 방향에 있어서 축상자(14B)와는 반대측에 위치하는 단부 에지에 접속되어 있다. 유압 실린더(18C)는 제어부(26)로부터의 신호에 기초하여, 축상자(14C)를 통해 롤(12C)을 X 방향으로 밀고 당긴다.

롤 크로스 기구(22A)의 샤프트(30A)의 선단은, 축상자(14B) 중 X 방향으로 연장되는 측연부에 접속되어 있다. 그 때문에, 모터(28A)는 제어부(26)로부터의 신호에 기초하여, 샤프트(30A)를 Y 방향으로 진퇴시킴으로써, 축상자(14B)를 Y 방향으로 밀고 당긴다. 이에 의해, 인접하는 롤(12A, 12B, 112C)이 나열되는 방향(X 방향)에서 보면, 롤(12B)이 롤(12A, 12C)에 대하여 소정의 각도 경사진다.

센서 유닛(24C)은 축상자(14B)와 축상자(14C) 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있다. 센서 유닛(24C)은 축상자(14B)와 축상자(14C) 사이에 있어서, Y 방향으로 나열되도록 2개 배치되어 있다. 2개의 센서 유닛(24C)은 롤(12B)의 축과 롤(12B)의 축을 연결하는 가상 직선이 사이에 위치하도록 배치되어 있다. 2개의 센서 유닛(24C)은 X 방향에서 보았을 때, 축상자(14B, 14C)가 내장한 각 베어링의 중심점에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있다. 2개의 센서 유닛(24C)이 배치되어 있는 위치는, 롤(12B, 12C)의 축에 관해서 대략 선 대칭이 되는 위치이기도 하다. 센서 유닛(24C)의 구성은 센서 유닛(24A)과 마찬가지이다.

제어부(26)는 캘린더 장치(1)를 제어하여, 롤(12A, 12B)간에 공급된 재료(M1)와 함께 시트 형상의 기재(S1)를 롤(12B, 12C)로 압연함으로써, 기재(S1)의 편면에 재료(M1)의 막이 성형된 시트 형상의 제품(S2)을 캘린더 장치(1)에 제조시킨다(도 10 참조). 이때, 제어부(26)는 거리 센서(34)로부터의 신호에 기초하여, 인접하는 롤(12A, 12B)간의 갭과, 인접하는 롤(12B, 12C)간의 갭이 일정해지도록, 각 유압 실린더(18A, 18C)를 제어한다.

이상으로 설명한 센서 유닛(24A 내지 24D)(계측 수단)은 축상자와 접촉하는 접촉식 센서였지만, 비접촉식 거리 센서(예를 들어, 레이저 변위계, 와전류식 변위 센서, 초음파 거리 센서)를 사용하여, 인접하는 축상자간의 갭(인접하는 롤간의 갭)을 계측해도 된다.

상기 실시 형태에서는, 캘린더 장치(1)에 대해서 설명했지만, 인접하는 한 쌍의 롤에 의해 재료를 압연하는 압연 장치에 대하여, 본 발명을 널리 적용할 수 있다.

1 : 캘린더 장치
12A 내지 12D : 롤
14A 내지 14D : 축상자
16A : 베어링(제1 베어링)
16B : 베어링(제2 베어링)
18A 내지 18D : 유압 실린더(조절부)
22A, 22D : 롤 크로스 기구
24A 내지 24D : 센서 유닛(계측 수단)
26 : 제어부(컨트롤러)
34 : 거리 센서
34a : 신축부
34b : 센서 본체부
36 : 하우징(제1 부재)
36a : 내측 통 형상부
36b : 저벽
38 : 하우징(제2 부재)
38a : 통 형상부
38b : 저벽
CP : 중심점
H1 : 관통 구멍(공급 수단)
F2 : 외표면
VL : 가상 직선

Claims

인접하는 제1 및 제2 롤과,
상기 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와,
상기 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와,
상기 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 상기 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와,
상기 제1 축상자와 상기 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하는 적어도 1개의 센서 유닛과,
컨트롤러를 구비하고,
상기 센서 유닛은,
상기 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 신축하는 신축부를 구비하는 거리 센서를 포함하고,
상기 컨트롤러는, 상기 신축부의 신축량에 기초하여 상기 조절부를 제어하는, 압연 장치.
제1항에 있어서,
2개의 상기 센서 유닛은, 상기 제1 롤의 축과 상기 제2 롤의 축을 연결하는 가상 직선이 사이에 위치하도록 배치되어 있는, 압연 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 센서 유닛은,
상기 거리 센서를 유지하는 제1 부재와,
상기 신축부와 맞닿고 또한 상기 하나의 방향을 따라서 슬라이드 가능하게 상기 제1 부재에 대하여 설치된 제2 부재를 더 포함하는, 압연 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 부재 한쪽은, 상기 제1 및 제2 축상자의 한쪽에 고정되고,
상기 제1 및 제2 부재의 다른 쪽은, 상기 제1 및 제2 축상자의 다른 쪽에 고정되어 있지 않고, 상기 제1 및 제2 축상자의 다른 쪽 표면에 맞닿으면서 당해 표면의 면 내에 있어서 이동 가능한 접촉면을 포함하는, 압연 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 축상자 중 상기 신축부가 접촉하는 접촉면의 표면 거칠기는 Ra 1.6 이하인, 압연 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 유닛은, 상기 거리 센서에 냉각 가스를 공급하기 위한 공급로를 더 포함하는, 압연 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 축상자 및 상기 제2 축상자는 각각 지그를 갖고,
상기 센서 유닛은, 상기 제1 및 제2 축상자의 상기 각 지그를 통해, 상기 제1 축상자와 상기 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있는, 압연 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 롤의 축은, 상기 제1 축상자에 내장된 제1 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고,
상기 제2 롤의 축은, 상기 제2 축상자에 내장된 제2 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고,
2개의 상기 센서 유닛은, 상기 하나의 방향에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 베어링의 중심점에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있는, 압연 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 신축부의 선단은 구면 형상을 나타내는, 압연 장치.
인접하는 제1 및 제2 롤과,
상기 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와,
상기 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와,
상기 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 상기 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와,
상기 제1 축상자와 상기 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있고, 상기 제1 축상자와 상기 제2 축상자 사이의 갭을 계측하는, 적어도 하나의 접촉식 계측 수단과,
상기 계측 수단에 의해 계측된 상기 갭에 기초하여 상기 조절부를 제어하는 제어부를 구비하는, 압연 장치.
제10항에 있어서,
2개의 상기 계측 수단은, 상기 제1 롤의 축과 상기 제2 롤의 축을 연결하는 가상 직선이 사이에 위치하도록 배치되어 있는, 압연 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 계측 수단에 냉각 가스를 공급하도록 구성된 공급 수단을 더 구비하는, 압연 장치.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 축상자 및 상기 제2 축상자는 각각 지그를 갖고,
상기 계측 수단은 상기 제1 및 제2 축상자의 상기 각 지그를 통해, 상기 제1 축상자와 상기 제2 축상자 사이에 개재하고 또한 그 양자에 접하고 있는, 압연 장치.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 롤의 축은, 상기 제1 축상자에 내장된 제1 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고,
상기 제2 롤의 축은, 상기 제2 축상자에 내장된 제2 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고,
2개의 상기 계측 수단은, 상기 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에서 보았을 때, 상기 제1 및 제2 베어링의 중심점에 관해서 대략 점대칭이 되는 위치에 배치되어 있는, 압연 장치.
인접하는 제1 및 제2 롤과, 상기 제1 롤의 축을 회전 가능하게 지지하는 제1 축상자와, 상기 제2 롤의 축을 회전 가능하게 지지하고 또한 상기 제1 축상자와 인접하는 제2 축상자와, 상기 제1 롤과 제2 롤을 근접 및 이격시키도록 상기 제1 축상자의 위치를 조절하는 조절부와, 상기 조절부를 제어하는 컨트롤러를 구비하는 압연 장치를 개조하는 방법이며,
상기 제1 및 제2 축상자에 각각 지그를 설치하는 공정과,
상기 제1 및 제2 축상자의 상기 각 지그에 센서 유닛이 접함과 함께 상기 제1 및 제2 축상자가 나열되는 하나의 방향에 있어서 상기 센서 유닛이 구비하는 신축부가 신축하도록, 상기 센서 유닛을 상기 각 지그간에 개재시키는 공정과,
상기 신축부의 신축량에 기초하여 상기 조절부를 제어하는 처리를 상기 컨트롤러에 행하게 하는 공정을 포함하는, 압연 장치의 개조 방법.