TWI580489B - Sheet thickness precision control equipment - Google Patents

Description

薄板厚度精密控制設備

本發明為一種精密控制設備，係指用於控制金屬薄板厚度的精密控制設備。

金屬板材的軋延主要是利用一軋延設備進行軋延加工，而達到將金屬板材厚度變薄的目的，現有金屬板材的用途相當廣泛，例如汽車、家電及自行車等產業皆大量使用，近年來消費性電子產品對於精密金屬薄板的需求量也逐漸擴大，且對於金屬薄板之板厚精度的要求也更加嚴格，因此，現今發展出各種精密軋延的技術，現有技術為將金屬板材通過一精密軋延輥件並進行雙向的加壓，藉以達到厚度變薄的目的，而經軋延後的金屬板材會對於其厚度進行量測，來判別板材厚度是否符合需求，其中當金屬板材的厚度未達到標準時，則會回授訊號至該精密軋延輥件，以調整軋延輥件的施力大小，對於金屬板材作再一次的軋延流程，直至金屬板材的厚度達到所需的標準，然而，現有技術並非即時量測板厚及調整軋延施力，此將造成金屬板材於軋延過程中的施力過大而使厚度過薄產生誤差、或因施力不足而需花費時間於重覆軋延加工。

有鑑於前述的現有技術的缺點及不足，本發明提供一種薄板厚度精密控制設備，以避免金屬板材的軋延過程產生誤差且能節省較多的工時。

本發明解決現有技術問題所提出的薄板厚度精密控制設備，其包含：一送料單元，其設有一送料組件及至少一滾輪，該送料組件為一可轉動的滾筒構件，該至少一滾輪與送料組件構成一輸送路徑；一厚度控制單元，其位在送料單元的一側且且設有一第一調整組件及一第二調整組件，該第一調整組件包含一第一輥輪及一第一擺臂，該第一擺臂連接該第一輥輪，該第二調整組件包含一第二輥輪及一第二擺臂，該第二擺臂連接該第二輥輪；以及一捲收單元，其位在厚度控制單元鄰近第二輥輪的一側且設有一捲收組件及至少一滾輪，該捲收組件為一可轉動的滾筒構件，該至少一滾輪與該捲收組件構成一輸送路徑。

本發明之薄板厚度精密控制設備，於實際應用時，將待加工的金屬薄板捲放在送料單元的送料組件上，使送料組件產生轉動，並將金屬薄板依序纏繞在滾輪、第一輥輪及第二輥輪，控制使該第一輥輪及第二輥輪產生位移，藉由位移距離的改變以增加第一輥輪及第二輥輪對於金屬薄板所施予的張力，於張力增加的情形下，使金屬薄板被拉伸並造成厚度的改變，於拉伸過程中，該厚度控制單元即時量測金屬薄板的厚度並同步進行張力的調整，如此能避免加工時的施力過大或過小而造成金屬薄板於厚度上的誤差，且能避免重覆加工而耗費工時。

10‧‧‧送料單元

11‧‧‧送料組件

12‧‧‧第一滾輪

13‧‧‧第二滾輪

20‧‧‧厚度控制單元

21‧‧‧第一調整組件

211‧‧‧第一擺臂

212‧‧‧第一輥輪

22‧‧‧第二調整組件

221‧‧‧第二擺臂

222‧‧‧第二輥輪

23‧‧‧厚度量測器

30‧‧‧捲收單元

31‧‧‧捲收組件

32‧‧‧第三滾輪

33‧‧‧第四滾輪

40‧‧‧軋延機

41‧‧‧上軋延部

42‧‧‧下軋延部

43‧‧‧軋延厚度器

50‧‧‧薄板

圖1為本發明第一較佳實施例的元件組合示意圖。

圖2為本發明第一較佳實施例進行厚度控制的操作示意圖。

圖3為本發明第二較佳實施例的操作示意圖。

以下配合圖式及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取之技術手段。

請參閱圖1所示，本發明之薄板厚度精密控制設備的第一較佳實施例包含一送料單元10、一厚度控制單元20及一捲收單元30。

請參閱圖1及圖2所示，前述之送料單元10設有一送料組件11、一第一滾輪12及一第二滾輪13，該送料組件11為一可轉動的滾筒構件，該第一滾輪12設在該送料組件11的一側，該第二滾輪13設在第一滾輪12的一側且遠離該送料組件11，該第一滾輪12及該第二滾輪13與該送料組件11形成一輸送路徑。

前述之厚度控制單元20設在該送料單元10的一側且設有一第一調整組件21一第二調整組件22及一厚度量測器23，該第一調整組件21包含一第一擺臂211及一第一輥輪212，該第一擺臂211可擺動地設在第二滾輪13與第一滾輪12之間，但不以此為限，且連接該第一輥輪212，該第一擺臂211可順時針或逆時針擺動以帶動該第一輥輪212擺動，該第二調整組件22包含一第二擺臂221及一第二輥輪222，該第二擺臂221可擺動地位在該第一擺臂211的對向處且連接該第二輥輪222，該第二擺臂221可順時針或逆時針擺擺動以帶動該第二輥輪222擺動，則兩輥輪212、222間隔設置在厚度控制單元20的兩側且分別透過兩擺臂211、221的擺動而產生位移，該厚度量測器23設置在該第一輥輪212及該第二輥輪222之間，該厚度量測器23用於量測通過的板體厚度並將量測數據 回授至控制器(圖中未示)，以控制器回授控制該第一擺臂211及第二擺臂221的擺動幅度，決定該第一輥輪212及第二輥輪222之間的位移距離。

前述之捲收單元30設在該厚度控制單元20的一側且遠離該送料單元10，該捲收單元30設有一捲收組件31、一第三滾輪32及一第四滾輪33，該捲收組件31為一可轉動的滾筒構件，可由一外部動力源進行轉動控制，該第三滾輪32設在該捲收組件31的一側且面向該第二擺臂221，該第四滾輪33設在第二擺臂221的一側且靠近該第二滾輪13，該第二輥輪222受第二擺臂221的帶動可遠離或靠近該第四滾輪33。

請參閱圖3所示，本發明第二較佳實施例的結構與第一較佳實施例相近似且進一步設有一軋延機40，其中該軋延機40設在第一滾輪12及第二滾輪13之間且設有一上軋延部41、一下軋延部42及一軋延厚度器43，該上軋延部41可上下位移地設在第一滾輪12及第二滾輪13之間，該上軋延部41的垂直位置位在第一滾輪12及第二滾輪13的上方，該下軋延部42可上下位移地設在第一滾輪12及第二滾輪13之間，該上軋延部41的垂直位置位在第一滾輪12及第二滾輪13的下方，該軋延厚度器43設在上軋延部41朝向該第二滾輪13的一側，且用於量測通過的板體厚度並將量測數據回授至控制器(圖中未示)，藉由該控制器回授控制該上軋延部41及該下軋延部42相互靠近或相互遠離，以此調整該上軋延部41及該下軋延部42的軋延間距。

請參閱圖1及圖2所示，於實際應用時，將一待加工的金屬薄板50捲放在送料單元10的送料組件11上，並將金屬薄板50的一端依序繞設過該第一滾輪12、第二滾輪13、第一輥輪212、第二輥輪222、第四滾輪33及第三滾輪32，最終固定在捲收組件31上，其中金屬薄板50位在兩輥輪212、222間的部份通過該厚度量測器23，該厚度量測器23可測得該金屬薄板50的初始厚度，並透 過厚度量測器23回授量測數據至控制器，以該控制器控制使該第一擺臂211及第二擺臂221產生相對的擺動，藉以分別帶動該第一輥輪212及第二輥輪222相對靠近或相對遠離，藉由兩輥輪212、222之位移距離的改變以調整第一輥輪212及第二輥輪222對於該金屬薄板50所施予的張力，其中當第一輥輪212及第二輥輪222相互遠離時，可對於該金屬薄板50增加張力，使該金屬薄板50被拉伸並使其厚度變薄，待加工完成後，由該捲收組件31將該完成加工的部份金屬薄板50進行捲收，同時該送料組件11再轉動輸入待加工之金屬薄板50至兩輥輪212、222之間，並依上述的步驟進行金屬薄板50的厚度控制。

本發明的工作原理可由一數學式進行描述，定義金屬薄板50原長度為L、金屬薄板50寬度為W、金屬薄板50原厚度為T、金屬薄板的預定厚度為T₁以及金屬薄板的長度變化量為△L，因此可列出以下的數學式：L×W×T=(L+△L)×W×T₁，此數學式表達加工前後的金屬薄板50之總體積不變，於數學式中L、W、T及T₁為已知的常數，代入數學式中運算即可得知該長度變化量△L，經由控制器控制該第一調整組件21及第二調整組件22的第一擺臂211及第二擺臂221擺動，以帶動該第一輥輪212及第二輥輪222同時向外拉伸該金屬薄板50，則金屬薄板50經拉伸後的長度為L+△L，而該金屬薄板50於拉伸後將使原厚度T變薄至預定厚度T₁，於拉伸過程中由該厚度量測器23即時量測金屬薄板50的厚度變化情形。

該金屬薄板50於拉伸過程中，厚度量測器23會即時量測金屬薄板50的厚度並同步進行張力的調整，以此達到對於金屬薄板50之厚度精度的有效控制，此外透過即時的厚度量測以及張力的調整，可改善現有軋延製程因加工施力過大或過小而造成金屬薄板50於厚度上的誤差，故能產出高精度的金屬薄板50，並且透過即時的回授控制能節省較多的加工時間。

請配合參閱圖3所示，於第二較佳實施例中，該金屬薄板50會先通過該軋延機40之上軋延部41及下軋延部42的軋延加工，使金屬薄板50先經過軋延機40的粗壓加工後，再由後段的厚度控制單元20進行金屬薄板50的精密厚度控制，如此可進一步節省金屬薄板50於軋延製程上所需的時間。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10‧‧‧送料單元

11‧‧‧送料組件

12‧‧‧第一滾輪

13‧‧‧第二滾輪

20‧‧‧厚度控制單元

21‧‧‧第一調整組件

211‧‧‧第一擺臂

212‧‧‧第一輥輪

22‧‧‧第二調整組件

221‧‧‧第二擺臂

222‧‧‧第二輥輪

23‧‧‧厚度量測器

30‧‧‧捲收單元

31‧‧‧捲收組件

32‧‧‧第一滾輪

33‧‧‧第二滾輪

50‧‧‧金屬薄板

Claims (6)

1. 一種薄板厚度精密控制設備，其包含：一送料單元，其設有一送料組件及至少一滾輪，該送料組件為一可轉動的滾筒構件，該至少一滾輪與送料組件構成一輸送路徑；一厚度控制單元，其位在送料單元的一側且設有一第一調整組件及一第二調整組件，該第一調整組件包含一第一輥輪及一第一擺臂，該第一擺臂連接該第一輥輪，該第一擺臂可擺動地帶動該第一輥輪擺動，該第二調整組件包含一第二輥輪及一第二擺臂，該第二擺臂連接該第二輥輪，該第二擺臂可擺動地帶動該第二輥輪擺動，該第一擺臂及第二擺臂產生相對的擺動時，分別帶動該第一輥輪及第二輥輪相對靠近或相對遠離；以及一捲收單元，其位在厚度控制單元鄰近第二輥輪的一側且設有一捲收組件及至少一滾輪，該捲收組件為一可轉動的滾筒構件，該至少一滾輪與該捲收組件構成一輸送路徑。
2. 如請求項1所述之薄板厚度精密控制設備，其中送料單元設有一第一滾輪及一第二滾輪，該送料組件由外部動力源進行轉動控制，該第一滾輪設在該送料組件的一側，該第二滾輪設在第一滾輪的一側且遠離該送料組件。
3. 如請求項1所述之薄板厚度精密控制設備，其中厚度控制單元設有一厚度量測器，該厚度量測器設置在該第一輥輸及該第二輥輪之間。
4. 如請求項1至3中任一項所述之薄板厚度精密控制設備，其中捲收單元設有一第三滾輪及一第四滾輪，該捲收組件由外部動力源進行轉動控制，該第三滾輪設在該捲收組件的一側且面向該第二擺臂，該第四滾輪設在第二擺臂的一側且靠近該第二滾輪，該第二輥輪受第二擺臂的帶動而遠離或靠近該第二滾輪。
5. 如請求項1至3中任一項所述之薄板厚度精密控制設備，其中薄板厚度精密控制設備設有一軋延機，該軋延機設在第一滾輪及第二滾輪之間且設有一上軋延部、一下軋延部及一軋延厚度器，該上軋延部可上下位移地設在第一滾輪及第二滾輪之間，該上軋延部的垂直位置位在第一滾輪及第二滾輪的上方，該下軋延部可上下位移地設在第一滾輪及第二滾輪之間，該上軋延部的垂直位置位在第一滾輪及第二滾輪的下方，該軋延厚度器設在上軋延部朝向該第二滾輪的一側。
6. 如請求項4所述之薄板厚度精密控制設備，其中薄板厚度精密控制設備設有一軋延機，該軋延機設在第一滾輪及第二滾輪之間且設有一上軋延部、一下軋延部及一軋延厚度器，該上軋延部可上下位移地設在第一滾輪及第二滾輪之間，該上軋延部的垂直位置位在第一滾輪及第二滾輪的上方，該下軋延部可上下位移地設在第一滾輪及第二滾輪之間，該上軋延部的垂直位置位在第一滾輪及第二滾輪的下方，該軋延厚度器設在上軋延部朝向該第二滾輪的一側。