本公开涉及轧制装置和轧制装置的改造方法。
背景技术：
专利文献1公开了用于将材料供给到一对辊之间进行轧制来制造具有大致均匀的厚度的片状产品的压延装置。为了使该产品的厚度大致均匀，要求将一对辊之间的间隙保持为恒定。于是，在专利文献1所记载的压延装置中，使用非接触式的距离传感器来测量一对辊之间的间隙。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开平6－055561号公报
技术实现要素：
发明要解决的技术问题
近年来，为了提高用一对辊来轧制材料而制造的产品的品质，要求更高精度地管理产品的厚度的均匀性。
于是，本公开对为了获得更均匀的厚度的产品而能够极高精度地检测出一对辊之间的间隙的轧制装置和轧制装置的改造方法进行说明。
用于解决上述技术问题的方案
本公开的一个观点的轧制装置具有：相邻的第一辊和第二辊；第一轴箱，以能够旋转的方式支承第一辊的轴；第二轴箱，以能够旋转的方式支承第二辊的轴且与第一轴箱相邻；调节部，调节第一轴箱的位置以使第一辊与第二辊接近或分离；至少一个传感器单元，夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接；以及控制器。传感器单元包括距离传感器，该距离传感器具有在第一轴箱和第二轴箱排列的一个方向上伸缩的伸缩部。控制器基于伸缩部的伸缩量来控制调节部。
本公开的另一观点的轧制装置具有：相邻的第一辊和第二辊；第一轴箱，以能够旋转的方式支承第一辊的轴；第二轴箱，以能够旋转的方式支承第二辊的轴且与第一轴箱相邻；调节部，调节第一轴箱的位置以使第一辊与第二辊接近或分离；至少一个接触式的测量机构，夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接，测量第一轴箱与第二轴箱之间的间隙；以及控制部，该控制部基于由测量机构测量的间隙来控制调节部。
本公开的又一观点的轧制装置的改造方法是改造轧制装置的方法，该轧制装置具有：相邻的第一辊和第二辊；第一轴箱，以能够旋转的方式支承第一辊的轴；第二轴箱，以能够旋转的方式支承第二辊的轴且与第一轴箱相邻；调节部，调节第一轴箱的位置以使第一辊与第二辊接近或分离；以及控制调节部的控制器，所述方法包括：分别在第一轴箱和第二轴箱设置夹具的工序；将传感器单元夹设于各夹具之间，以使传感器单元与第一轴箱和第二轴箱的各夹具相接并且传感器单元所具有的伸缩部在第一轴箱和第二轴箱排列的一个方向上伸缩的工序；以及使控制器进行基于伸缩部的伸缩量来控制调节部的处理的工序。
发明效果
根据本公开的轧制装置和轧制装置的改造方法，能够极高精度地检测出一对辊之间的间隙。
附图说明
图1是表示压延装置的概要的侧视图。
图2是主要概略地表示图1的压延装置中的辊和传感器单元的关系的侧视图。
图3的(a)表示从斜方向观察的一对辊的概略，图3的(b)表示一对辊重合的情况。
图4的(a)概略地示出从侧方观察的一对辊的端部，图4的(b)概略地示出从上方观察的一对辊的端部。
图5的(a)表示传感器单元的剖面，图5的(b)表示图5的(a)的b－b线剖面。
图6是表示传感器单元的其它例子的立体图。
图7是局部地示出从斜方向观察的一对辊的概略的图。
图8的(a)概略地示出从侧方观察的一对辊的端部，图8的(b)概略地示出从上方观察的一对辊的端部。
图9是表示其它例子的压延装置的概要的侧视图。
图10是主要概略地表示图9的压延装置中的辊和传感器单元的关系的侧视图。
具体实施方式
下面说明的本公开的实施方式是用于说明本发明的示例，所以本发明并不应当由下面的内容来限定。
[1]实施方式的概要
本实施方式的一个观点的轧制装置具有：相邻的第一辊和第二辊；第一轴箱，以能够旋转的方式支承第一辊的轴；第二轴箱，以能够旋转的方式支承第二辊的轴且与第一轴箱相邻；调节部，调节第一轴箱的位置以使第一辊与第二辊接近或分离；至少一个传感器单元，夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接；以及控制器。传感器单元包括距离传感器，该距离传感器具有在第一轴箱和第二轴箱排列的一个方向上伸缩的伸缩部。控制器基于伸缩部的伸缩量来控制调节部。
在本实施方式的一个观点的轧制装置中，传感器单元夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接。另外，传感器单元包括距离传感器，该距离传感器具有在第一轴箱和第二轴箱排列的一个方向上伸缩的伸缩部。因此，在第一轴箱和第二轴箱接近的情况下，伸缩部在一个方向缩短该接近的大小。另一方面，在第一轴箱和第二轴箱分离的情况下，伸缩部在一个方向伸长该分离的大小。这样，传感器单元能够直接测量第一轴箱和第二轴箱在一个方向上的移动量而作为伸缩部的伸缩量。因此，使用传感器单元就能够极高精度地检测出一对辊之间的间隙。
两个传感器单元可以被配置成使连接第一辊的轴和第二辊的轴的假想直线位于其间。在此情况下，即使第一轴箱和第二轴箱中的一方相对于另一方倾斜，也能够通过使用由两个传感器单元测量的两个伸缩量的例如平均值而极高精度地检测出一对辊之间的间隙。
传感器单元可以还包括：保持距离传感器的第一部件；以及第二部件，该第二部件与伸缩部抵接且能够沿着一个方向滑动地安装于第一部件。在此情况下，在第一轴箱和第二轴箱接近的情况下，相应于该接近的大小，第二部件在一个方向滑动该接近的大小，伸缩部在一个方向缩短该接近的大小。另一方面，在第一轴箱和第二轴箱分离的情况下，相应于该分离的大小，第二部件在一个方向滑动该分离的大小，伸缩部在一个方向伸长该分离的大小。
也可以是第一部件和第二部件的一方被固定于第一轴箱和第二轴箱的一方；第一部件和第二部件的另一方包括接触面，该接触面不固定于第一轴箱和第二轴箱的另一方而能够一边与第一轴箱和第二轴箱的另一方的表面抵接一边在该表面的面内移动。在此情况下，即使在与一个方向正交的假想平面中第一辊和第二辊中的一方相对于另一方偏移地移动，接触面也随之一边与第一轴箱和第二轴箱的另一方的表面抵接一边在该表面的面内移动。因此，能够抑制在沿着该假想平面的方向上对传感器单元产生负荷的问题。另外，由于将伸缩部的伸缩方向保持在一个方向不变，所以，即使在第一辊和第二辊之间产生上述那样的偏移的情况下，也能够极高精度地检测出一对辊之间的间隙。
也可以是第一轴箱和第二轴箱中与伸缩部接触的接触面的表面粗糙度为ra1.6以下。在此情况下，伸缩部易于在接触面上滑动。因此，伸缩部随着第一轴箱或第二轴箱的移动更准确地伸缩，所以，能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。
也可以是传感器单元还包括用于向距离传感器供给冷却气体的供给通路。在轧制装置的动作中，第一辊和第二辊被加热，所以若距离传感器因该热量而被加热，则有可能因温度偏差而使来自距离传感器的输出值发生变动。但是，在上述情况下，能够通过供给通路用冷却气体来冷却距离传感器。因此，能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。
也可以是第一轴箱和第二轴箱分别具有夹具，传感器单元经由第一轴箱和第二轴箱的各夹具而夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接。在此情况下，能够根据夹具的位置，将传感器单元安装于所希望的位置。因此，与传感器单元位于第一轴箱和第二轴箱之间的情况相比，容易接近传感器单元。因此，容易进行传感器单元的维护作业、安装作业、拆卸作业等。
第一辊的轴由内置于第一轴箱的第一轴承以能够旋转的方式支承；第二辊的轴由内置于第二轴箱的第二轴承以能够旋转的方式支承；两个传感器单元被配置于在从一个方向观察时相对于第一轴承和第二轴承的中心点大致点对称的位置。在此情况下，通过算出一方的传感器单元的伸缩部的伸长量和另一方的传感器单元的伸缩部的缩短量的例如平均值，即使第一轴箱和第二轴箱中的一方相对于另一方倾斜，也能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。
也可以是，伸缩部的前端呈球面状。在此情况下，伸缩部的前端与第一轴箱或第二轴箱为点接触，所以，即使伸缩部在一个方向产生倾斜，也难以产生间隙的测量误差。因此，能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。
本实施方式的另一观点的轧制装置具有：相邻的第一辊和第二辊；第一轴箱，以能够旋转的方式支承第一辊的轴；第二轴箱，以能够旋转的方式支承第二辊的轴且与第一轴箱相邻；调节部，调节第一轴箱的位置以使第一辊与第二辊接近或分离；至少一个接触式的测量机构，该测量机构夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接，测量第一轴箱与第二轴箱之间的间隙；以及控制部，该控制部基于由测量机构测量的间隙来控制调节部。
在本实施方式的另一观点的轧制装置中，测量机构是夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接的接触式测量机构，测量第一轴箱与第二轴箱之间的间隙。也就是说，测量机构一边追随着第一轴箱和第二轴箱的移动一边直接测量第一轴箱和第二轴箱在一个方向上的移动量。因此，使用测量机构，能够极高精度地检测出一对辊之间的间隙。
也可以是两个测量机构被配置成使连接第一辊的轴和第二辊的轴的假想直线位于其间。在此情况下，即使第一轴箱和第二轴箱中的一方相对于另一方倾斜，也能够通过使用由两个测量机构测量的两个伸缩量的例如平均值来极高精度地检测出一对辊之间的间隙。
本实施方式的又一观点的轧制装置可以还具有构成为向测量机构供给冷却气体的供给机构。在轧制装置的动作中，第一辊和第二辊被加热，所以若测量机构因该热量而被加热，则有可能因温度偏差而使来自测量机构的输出值发生变动。但是，在上述情况下，能够通过供给通路用冷却气体来冷却测量机构。因此，能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。
也可以是，第一轴箱和第二轴箱分别具有夹具，测量机构经由第一轴箱和第二轴箱的各夹具而夹设于第一轴箱与第二轴箱之间且与这两者相接。在此情况下，能够根据夹具的位置，将测量机构安装于所希望的位置。因此，与测量机构位于第一轴箱和第二轴箱之间的情况相比，容易接近测量机构。因此，容易进行测量机构的维护作业、安装作业、拆卸作业等。
也可以是，第一辊的轴由内置于第一轴箱的第一轴承以能够旋转的方式支承，第二辊的轴由内置于第二轴箱的第二轴承以能够旋转的方式支承，两个测量机构被配置于在从一个方向观察时相对于第一轴承和第二轴承的中心点大致点对称的位置。在此情况下，通过算出一方的测量机构的测量值和另一方的测量机构的测量值的例如平均值，即使第一轴箱和第二轴箱中的一方相对于另一方倾斜，也能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。
本实施方式的又一观点的轧制装置的改造方法是改造轧制装置的方法，该轧制装置具有：相邻的第一辊和第二辊；第一轴箱，以能够旋转的方式支承第一辊的轴；第二轴箱，以能够旋转的方式支承第二辊的轴且与第一轴箱相邻；调节部，调节第一轴箱的位置以使第一辊与第二辊接近或分离；以及控制调节部的控制器，所述方法包括：分别在第一轴箱和第二轴箱设置夹具的工序；将传感器单元夹设于各夹具之间，以使传感器单元与第一轴箱和第二轴箱的各夹具相接并且传感器单元所具有的伸缩部在第一轴箱和第二轴箱排列的一个方向上伸缩的工序；以及使控制器进行基于伸缩部的伸缩量来控制调节部的处理的工序。
在本实施方式的又一观点的轧制装置的改造方法中，将传感器单元夹设于各夹具之间，以使传感器单元与分别设置于第一轴箱和第二轴箱的各夹具相接并且传感器单元所具有的伸缩部在第一轴箱和第二轴箱排列的一个方向上伸缩。因此，在第一轴箱和第二轴箱接近的情况下，伸缩部在一个方向缩短该接近的大小。另一方面，在第一轴箱和第二轴箱分离的情况下，伸缩部在一个方向伸长该分离的大小。这样，传感器单元能够直接测量第一轴箱和第二轴箱在一个方向上的移动量而作为伸缩部的伸缩量。因此，使用传感器单元就能够极高精度地检测出一对辊之间的间隙。
在本实施方式的又一观点的轧制装置的改造方法中，首先，在第一轴箱和第二轴箱分别设置夹具，接着，将传感器单元夹设于各夹具之间。因此，能够根据夹具的位置，将传感器单元安装于所希望的位置。因此，与将传感器单元直接安装于第一轴箱和第二轴箱之间的情况相比，容易进行传感器单元的安装作业(轧制装置的改造工程)。
[2]实施方式的示例
下面，参照附图对本公开的实施方式的压延装置1(轧制装置)的一例更详细地进行说明。在下面的说明中，相同要素或具有相同功能的要素使用相同的附图标记，并省略重复的说明。各要素的尺寸比率并不限定于图示的比率。
如图1所示，压延装置1具有框架10、辊12a～12d、轴箱14a～14d、液压缸(调节部)18a、18b、18d、辊交叉机构22a、22d、传感器单元(测量机构)24a、24b、24d、以及控制部(控制器)26。
框架10设置于地面上。框架10包括开口部10a～10c。从侧方观察时，开口部10a沿着相对于地面倾斜的x方向延伸。从侧方观察时，开口部10b沿着与x方向正交的y方向延伸。开口部10b与开口部10a交叉。开口部10c相对于开口部10b朝向与开口部10a相反的一侧沿着x方向延伸，但并未与开口部10a位于同一直线上。开口部10c与开口部10b交叉。
辊12a(第一辊)配置于开口部10a内。辊12a呈圆柱形状。辊12a在与x方向和y方向都正交的z方向上(相对于图1的纸面垂直的方向)延伸。辊12a经由从两端沿着其轴心方向延伸的轴部而以能够旋转的方式支承于一对轴箱14a(参照图3的(a))。具体地说，辊12a由内置于轴箱14a的轴承16a(第一轴承)以能够旋转的方式支承(参照图4)。一对轴箱14a在开口部10a内经由未图示的滑动件而安装于框架10。因此，辊12a能够在开口部10a内沿其延伸的方向(x方向)移动。
液压缸18a经由壳体20a而安装于框架10。液压缸18a位于开口部10a中、在x方向上远离开口部10b、10c的一侧的端部。液压缸18a的活塞连接于轴箱14a中在x方向上位于与轴箱14b相反的一侧的端缘。液压缸18a基于来自控制部26的信号、经由轴箱14a而在x方向上推拉辊12a。
辊交叉机构22a包括马达28a、轴30a和齿轮箱32a。马达28a安装于框架10的外侧。轴30a沿着y方向从框架10的外侧向开口部10a延伸。轴30a的前端连接于轴箱14a中在x方向上延伸的侧缘。齿轮箱32a将马达28a的旋转运动转换成轴30a在y方向上的直线运动。因此，马达28a基于来自控制部26的信号使轴30a在y方向上进退，从而在y方向上推拉轴箱14a。由此，从相邻的辊12a、12b排列的方向(x方向)观察，辊12a相对于辊12b倾斜预定的角度θ(参照图3的(b))。
若辊12a相对于辊12b倾斜，则在未向压延装置1供给材料时，辊12a、12b之间的间隙为在辊12a、12b的中央部变窄而在辊12a、12b的两端部变宽。另一方面，若向辊12a、12b之间供给材料，则辊12a、12b的中央部的间隙被扩宽，辊12a、12b的中央部向外侧挠曲。因此，通过调节辊12a相对于辊12b的倾斜角θ和向辊12a、12b之间供给的材料供给量，能够使辊12a、12b之间的间隙为大致恒定。其结果是，能够使通过辊12a、12b之间而被轧制后的材料为大致均匀的厚度。
辊12b(第二辊)配置于开口部10b内。辊12b呈圆柱形状。辊12b在z方向上(相对于图1的纸面垂直的方向)延伸。辊12b经由从两端沿着其轴心方向延伸的轴部而以能够旋转的方式支承于一对轴箱14b(参照图3的(a))。具体地说，辊12b由内置于轴箱14b的轴承16b(第二轴承)以能够旋转的方式支承(参照图4)。一对轴箱14b在开口部10b内经由未图示的滑动件而安装于框架10。因此，辊12b能够在开口部10b内沿其延伸的方向(y方向)移动。一对轴箱14b在x方向上与一对轴箱14a相邻。
液压缸18b经由壳体20b而安装于框架10。液压缸18b位于开口部10b中在y方向上远离开口部10a、10c的一侧的端部。液压缸18b的活塞连接于轴箱14b中在y方向上位于与轴箱14c相反的一侧的端缘。液压缸18b基于来自控制部26的信号、经由轴箱14b而在y方向上推拉辊12b。
辊12c配置于开口部10c内。辊12c呈圆柱形状。辊12c在z方向上(相对于图1的纸面垂直的垂直方向)延伸。辊12c经由从两端沿着其轴心方向延伸的轴部而以能够旋转的方式支承于一对轴箱14c。具体地说，辊12c由内置于轴箱14c的轴承(未图示)以能够旋转的方式支承。一对轴箱14c位于开口部10c中靠开口部10a、10b一侧的端部，并被固定于开口部10c内。因此，辊12c在开口部10c内不移动。一对轴箱14c在y方向上与一对轴箱14b相邻。
辊12d配置于开口部10c内。辊12d呈圆柱形状。辊12d在与x方向和y方向都正交的z方向上(相对于图1的纸面垂直的方向)延伸。辊12d经由从两端沿着其轴心方向延伸的轴部而以能够旋转的方式支承于一对轴箱14d。具体地说，辊12d由内置于轴箱14d的轴承(未图示)以能够旋转的方式支承。一对轴箱14d在开口部10c内经由未图示的滑动件而安装于框架10。因此，辊12d能够在开口部10c内沿其延伸的方向(x方向)移动。一对轴箱14d在x方向上与一对轴箱14c相邻。
液压缸18d经由壳体20d而安装于框架10。液压缸18d位于开口部10c中在x方向上远离开口部10a、10b的一侧的端部。液压缸18d的活塞连接于轴箱14d中在x方向上位于与轴箱14c相反的一侧的端缘。液压缸18d基于来自控制部26的信号、经由轴箱14d而在x方向上推拉辊12d。
辊交叉机构22d包括马达28d、轴30d和齿轮箱32d。马达28d安装于框架10的外侧。轴30d沿着y方向从框架10的外侧向开口部10c延伸。轴30d的前端连接于轴箱14d中在x方向上延伸的侧缘。齿轮箱32d将马达28d的旋转运动转换成轴30d在y方向上的直线运动。因此，马达28d基于来自控制部26的信号使轴30d在y方向上进退，从而在y方向推拉轴箱14d。由此，从相邻的辊12c、12d排列的方向(x方向)观察，辊12d相对于辊12c倾斜预定的角度。
若辊12d相对于辊12c倾斜，则在未向压延装置1供给材料时，辊12c、12d之间的间隙为在辊12c、12d的中央部变窄而在辊12c、12d的两端部变宽。另一方面，若向辊12c、12d之间供给材料，则辊12c、12d的中央部的间隙被扩宽，辊12c、12d的中央部向外侧挠曲。因此，通过调节辊12d相对于辊12c的倾斜角和向辊12c、12d之间供给的材料供给量，能够使辊12c、12d之间的间隙为大致恒定。结果，能够使通过辊12c、12d之间而被轧制后的材料为大致均匀的厚度。
传感器单元24a夹设于轴箱14a与轴箱14b之间且与这两者相接(参照图1～图4)。在轴箱14a与轴箱14b之间以沿y方向排列的方式配置有两个传感器单元24a。两个传感器单元24a被配置为使连接辊12a的轴和辊12b的轴的假想直线vl(参照图4)位于其间。在从x方向(假想直线vl的延伸方向)观察时，两个传感器单元24a被配置于相对于轴承16a、16b的中心点cp大致点对称的位置(参照图4的(b))。在本实施方式中，配置着两个传感器单元24a的位置也是相对于辊12a、12b的轴大致线对称的位置(参照图4的(b))。
传感器单元24b夹设于轴箱14b与框架10之间且与这两者相接(参照图1和图2)。传感器单元24b位于轴箱14b的侧缘中在y方向上与液压缸18b相反的一侧。
传感器单元24d夹设于轴箱14c与轴箱14d之间且与这两者相接(参照图1和图2)。在轴箱14c与轴箱14d之间以沿y方向排列的方式配置有两个传感器单元24d。两个传感器单元24d被配置为使连接辊12c的轴和辊12d的轴的假想直线位于其间。在从x方向观察时，两个传感器单元24d被配置于相对于轴箱14c、14d所内置的各轴承的中心点大致点对称的位置。在本实施方式中，配置着两个传感器单元24d的位置也是相对于辊12c、12d的轴大致线对称的位置。
对传感器单元24a、24b、24d的构成更详细地进行说明。由于传感器单元24a、24b、24d的构成都相同，所以，下面，参照图5对传感器单元24a的构成进行说明而省略其它传感器单元24b、24d的说明。
传感器单元24a包括距离传感器34、框体(第一部件)36、框体(第二部件)38、引导部件40、两个螺栓42和两个螺旋弹簧44。距离传感器34包括伸缩部34a和传感器主体部34b。伸缩部34a能够沿其长度方向(图5的左右方向)伸缩。伸缩部34a若在其长度方向上被施加外力则缩短，若除去该外力则恢复到原来的长度。传感器主体部34b经由圆柱状的连结部件34d而与伸缩部34a连接。传感器主体部34b将伸缩部34a的伸缩量转换为电信号。在传感器单元24a中，伸缩部34a的伸缩方向是轴箱14a、14b相邻的方向(x方向)。
框体36包括内侧筒状部(第一部件)36a、底壁(第一部件)36b、外侧筒状部36c和连接壁36d。内侧筒状部36a收容传感器主体部34b。在内侧筒状部36a的侧壁上，在不同的位置形成两个贯通孔(供给通路)h1、h2。内侧筒状部36a的一端固定于轴箱14a、14b的一方。
贯通孔h1(供给机构)与未图示的气体供给源(供给机构)连接。从贯通孔h1向内侧筒状部36a内导入冷却气体(例如空气)。从贯通孔h2排出在内侧筒状部36a内与传感器主体部34b热交换后的冷却气体。供给到内侧筒状部36a的冷却气体(空气)的温度可以是常温左右。传感器主体部34b可以由冷却气体冷却到传感器主体部34b的温度小于40℃的程度。贯通孔h2也用于将与传感器主体部34b连接的信号线34c取出到传感器单元24a之外。
底壁36b封闭内侧筒状部36a的另一端。在底壁36b上形成有将内侧筒状部36a内外连通的贯通孔h3。在贯通孔h3中插通着连结部件34d，使得伸缩部34a位于内侧筒状部36a的外侧且传感器主体部34b位于内侧筒状部36a的内侧。因此，连结部件34d由贯通孔h3支承。也就是说，距离传感器34保持于内侧筒状部36a。
外侧筒状部36c位于内侧筒状部36a的外侧并与内侧筒状部36a在同轴上延伸。连接壁36d将内侧筒状部36a和外侧筒状部36c连接。在连接壁36d上形成有四个在伸缩部34a的伸缩方向上延伸的贯通孔h4。
框体38包括筒状部(第二部件)38a、底壁(第二部件)38b和凸缘部38c。筒状部38a位于内侧筒状部36a与外侧筒状部36c之间。筒状部38a与内侧筒状部36a和外侧筒状部36c在同轴上延伸。
底壁38b将筒状部38a的一端封闭。伸缩部34a的前端抵接在底壁38b中面向内侧筒状部36a的内表面f1上。底壁38b中的外表面f2是不固定于轴箱14a、14b的另一方而抵接于轴箱14a、14b的另一方的表面并且能够在该表面的面内移动的接触面。
凸缘部38c呈环状并朝向筒状部38a的外侧延伸。在凸缘部38c形成有沿伸缩部34a的伸缩方向延伸的四个贯通孔h5。从伸缩部34a的伸缩方向观察时，各贯通孔h5分别与对应的贯通孔h4重合。
引导部件40夹设于内侧筒状部36a的外周面与筒状部38a的内周面之间。引导部件40将筒状部38a支承为能够相对于内侧筒状部36a旋转，并且将筒状部38a支承为能够相对于内侧筒状部36a沿伸缩部34a的伸缩方向引导该筒状部38a。因此筒状部38a(框体38)经由引导部件40安装于内侧筒状部36a(框体36)。
螺栓42分别插通于贯通孔h4、h5内。螺栓42的前端与凸缘部38c螺纹结合。因此，因此螺栓42具有将筒状部38a沿伸缩部34a的伸缩方向相对于内侧筒状部36a引导的功能。
螺旋弹簧44分别被螺栓42插通。螺旋弹簧44配置在连接壁36d与凸缘部38c之间。螺旋弹簧44向使连接壁36d与凸缘部38c分离的方向对两者之间赋予作用力。
具有以上结构的传感器单元24a以伸缩部34a收缩规定量且未完全收缩的状态(以下，称为“基准状态”)配置于轴箱14a、14b之间。因此在轴箱14a、14b之间的分离距离变大的情况下，伸缩部34a也追随其而伸长。其结果，距离传感器34检测出伸缩部34a相对于基准状态的伸长量，并基于该伸长量算出相邻的辊12a、12b之间的间隙。另一方面，在轴箱14a、14b之间的分离距离变小的情况下，伸缩部34a也追随其而缩短。其结果，距离传感器34检测出伸缩部34a相对于基准状态的缩短量，并基于该缩短量算出相邻的辊12a、12b之间的间隙。这样，距离传感器34基于伸缩部34a的伸缩量来测量相邻的辊12a、12b之间的间隙。
返回图1，控制部26由一个或多个控制用计算机构成，控制压延装置1。控制部26具有基于控制条件来执行压延装置1的各部的控制处理的处理部(未图示)、以及从计算机可读取的记录介质读取程序的读取部(未图示)。记录于该记录介质的程序是用于使压延装置1的各部执行控制处理的程序。作为记录介质，可以是例如半导体存储器、光记录盘、磁记录盘、光磁记录盘。
具体地说，控制部26控制压延装置1，将片状的基材s1与供给到辊12a、12b之间的材料m1和供给到辊12c、12d之间的m2一起在辊12b、12c轧制，从而使压延装置1制造在基材s1的各面成形了材料m1、m2的膜的片状的产品s2(参照图2)。此时，控制部26基于来自距离传感器34的信号来控制各液压缸18a、18b、18d，以使相邻的辊12a、12b之间的间隙、相邻的辊12b、12c之间的间隙、以及相邻的辊12c、12d之间的间隙为恒定。
例如,在由距离传感器34测量的相邻的辊12a、12b之间的间隙比目标值小的情况下，将轴箱14a向液压缸18a侧拉近以使辊12a从辊12b分离。另一方面，在由距离传感器34测量的相邻的辊12a、12b之间的间隙比目标值大的情况下，利用液压缸18a推压轴箱14a以使辊12a接近辊12b。
在以上那样的本实施方式中，传感器单元24a夹设于轴箱14a与轴箱14b之间且与这两者相接。另外，传感器单元24a包括：距离传感器34，该距离传感器34具有在轴箱14a、14b排列的一个方向上(x方向)伸缩的伸缩部34a；保持距离传感器34的框体36；以及框体38，其与伸缩部34a抵接并且能够沿一个方向滑动地相对于框体36安装。因此，在轴箱14a、14b接近的情况下，框体38在一个方向上滑动该接近的大小，伸缩部34a在一个方向上缩短该接近的大小。另一方面，在轴箱14a、14b分离的情况下，框体38在一个方向上滑动该分离的大小，伸缩部34a在一个方向上伸长该分离的大小。这样，传感器单元24a能够直接测量轴箱14a、14b在一个方向上的移动量而作为伸缩部34a的伸缩量。因此，使用传感器单元24a，能够极高精度地检测出辊12a、12b之间的间隙。尤其是，在使用了专利文献1所记载那样的非接触式的距离传感器的情况下的精度为例如10μm以上，但利用伸缩部34a直接测量轴箱14a、14b在一个方向的移动量作为伸缩量的情况下的精度为例如1μm左右。其结果，控制部26基于该伸缩量来控制液压缸18a，从而能够实现对辊12a、12b之间的间隙的极高精度的控制。
在本实施方式中，两个传感器单元24a被配置为使连接辊12a的轴和辊12b的轴的假想直线位于其间。尤其是，在本实施方式中，两个传感器单元24a被配置于在从一个方向(x方向)观察时相对于轴承16a、16b的中心点cp大致点对称的位置。因此，即使轴箱14a、14b中的一方相对于另一方倾斜，也能够通过使用由两个传感器单元24a测量的两个伸缩量的例如平均值而极高精度地检测出辊12a、12b之间的间隙。
在本实施方式中，内侧筒状部36a(框体36)被固定于轴箱14a。底壁38b(框体38)包括外表面f2，该外表面f2不固定于轴箱14b，并与轴箱14b的表面抵接，并且能够在该表面的面内移动。因此，即便辊12a、12b中的一方在与一个方向(伸缩部34a的伸缩方向)正交的假想平面中相对于另一方偏移地移动，外表面f2也追随其抵接于轴箱14b的表面并且在该表面的面内移动。因此能够抑制在沿着该假想平面的方向上对传感器单元24a产生负荷。另外，伸缩部34a的伸缩方向被保持为一个方向原样不变，因此即便在辊12a、12b之间产生上述那样的偏移的情况下，也能够极高精度地检测出辊12a、12b之间的间隙。
在压延装置1的动作中，辊12a、12b被加热，因此若距离传感器34因该热量而被加热，则有可能因温度偏差而使来自距离传感器34的输出值发生变动。但是，在本实施方式中，作为用于向距离传感器34(传感器主体部34b)供给冷却气体的供给通路，而在内侧筒状部36a上形成有贯通孔h1、h2。因此，能够通过贯通孔h1、h2用冷却气体来冷却距离传感器34。因此，能够更高精度地检测出辊12a、12b之间的间隙。
以上，详细地说明了本实施方式，但本发明并不限定于上述的实施方式。例如也可以将框体36、38的一方固定于轴箱14a、14b的一方，框体36、38的另一方包括接触面，该接触面不固定于轴箱14a、14b的另一方，而抵接于轴箱14a、14b的另一方的表面并且能够在该表面的面内移动。
也可以在相邻的一对轴箱之间夹设至少1个传感器单元。
在装置动作时，在距离传感器34的周围难以产生热量的情况下，传感器单元24a也可以不包括用于冷却距离传感器34的供给通路。
也可以代替通过贯通孔h1、h2用冷却气体对距离传感器进行冷却，而是用隔热材料等形成框体36、38。在该情况下，能够减少赋予距离传感器34的热量，因而能够抑制温度偏差产生的影响。因此能够更高精度地检测出辊12a、12b之间的间隙。
压延装置1也可以具备压力转换器，该压力转换器将液压缸18a、18b、18d从辊12a、12b、12d分别受到的压力转换为电信号。
可以在伸缩部34a的前端设置半球体或球体。也就是说，伸缩部34a的前端可以呈向外侧突出的球面状。在此情况下，伸缩部34a的前端与轴箱为点接触，所以即使伸缩部34a相对于一个方向(x方向)倾斜，也难以产生间隙的测量误差。因此，能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。另外，伸缩部34a的前端也可以是平面状，轴箱中与伸缩部34a的前端所接触的区域呈朝向外侧突出的球面状。
传感器单元24a、24b、24d也可以不包括框体36、38。也就是说，也可以将距离传感器34直接配置于轴箱14a、14b之间、轴箱14c、14d之间、或者轴箱14b与框架10之间。在此情况下，伸缩部34a的前端直接接触轴箱。
传感器单元24a、24b、24d也可以不包括伸缩部34a的前端所接触一侧的框体38。具体地说，如图6所示，传感器单元24a、24b、24d包括距离传感器34(测量机构)和框体36。框体36包括基部36e和盖部36f。基部36e是有底容器，包括呈矩形状的底壁36g和沿着底壁36g的周缘延伸的侧壁36h。在侧壁36h上，分别在预定部位设置贯通孔h1～h3和缺口部h6。盖部36f构成为可安装于基部36e。盖部36f在安装于基部36e的状态下与底壁36g对置并覆盖侧壁36h的开放端侧。
贯通孔h1(供给机构)与未图示的气体供给源(供给机构)连接。从贯通孔h1向框体36内导入冷却气体(例如空气)。贯通孔h2用于将与传感器主体部34b连接的信号线34c取出到传感器单元24a之外。从贯通孔h2与信号线34c的缝隙和缺口部h6排出在框体36内与传感器主体部34b热交换后的冷却气体。在贯通孔h3中插通着连结部件34d，使得伸缩部34a位于框体36的外侧且传感器主体部34b位于框体36的内侧。因此，连结部件34d由贯通孔h3支承。也就是说，距离传感器34保持于框体36。在此情况下，伸缩部34a的前端也是直接接触轴箱。
在伸缩部34a的前端直接接触轴箱的情况下，轴箱中与该前端接触的接触面可以被镜面加工。该接触面的表面粗糙度可以是例如ra1.6以下。在此情况下，伸缩部34a易于在接触面上滑动。因此，伸缩部34a随着轴箱的移动更准确地伸缩，所以能够更高精度地检测出一对辊之间的间隙。
如图7和图8所示，轴箱14a、14b可以分别具有夹具46a、46b，传感器单元24a经由作为轴箱14a、14b的一部分的各夹具46a、46b而被夹设于轴箱14a、14b之间且与这两者相接。需要说明的是，其它传感器单元24b、24d也同样可以经由夹具而分别安装于轴箱14c、14d。下面，主要对轴箱14a、14b、轴箱14a、14b和夹具46a、46b的关系进行说明。
在图7和图8的方案中，两个夹具46a被设置于轴箱14a，两个夹具46b被设置于轴箱14b。一方的夹具46a位于轴箱14a的侧面中朝向辊12a、12b的内侧面。另一方的夹具46a位于与轴箱14a的侧面中的内侧面对置且朝向外侧的外侧面。这些夹具46a可以被配置于在从x方向(假想直线vl的延伸方向)观察时相对于轴承16a、16b的中心点cp大致点对称的位置(参照图8的(b))。夹具46a可以是例如板厚为2mm～3mm左右的、呈l字形状的金属板。
一方的夹具46b位于轴箱14b的侧面中朝向辊12a、12b的内侧面，与位于轴箱14a的内侧面的一方的夹具46a对置。一方的夹具46b与一方的夹具46a一起构成保持部件48a。另一方的夹具46b位于与轴箱14b的侧面中的内侧面对置且朝向外侧的外侧面，与位于轴箱14a的外侧面的夹具46a对置。另一方的夹具46b与另一方的夹具46a一起构成保持部件48b。夹具46b可以是例如板厚为2mm～3mm左右的、呈矩形状的金属板。
保持部件48a、48b各自保持一个传感器单元24a。可以是传感器单元24a中的框体36与夹具46a相接而框体38与夹具46b相接，也可以是与其相反的配置关系。分别被保持部件48a、48b保持的各传感器单元24a也可以被配置于在从x方向(假想直线vl的延伸方向)观察时相对于轴承16a、16b的中心点cp大致点对称的位置(参照图8的(b))。如上述的变型例那样，在传感器单元24a不包括框体38而伸缩部34a的前端直接接触夹具46a或夹具46b的情况下，夹具46a、46b中的该前端所接触的接触面的表面粗糙度可以是例如ra1.6以下。
上述的夹具46a、46b可以在重新制造压延装置1时一开始就设置于轴箱14a、14b，也可以在对轴箱不具有夹具46a、46b的已有的压延装置1进行安装传感器单元24a的改造工程时将夹具46a、46b设置于轴箱14a、14b。在该改造工程时，首先，在轴箱14a、14b的预定部位设置夹具46a、46b。然后，将传感器单元24a夹设于夹具46a、46b之间，以使传感器单元24a与各夹具46a、46b相接且伸缩部34a在轴箱14a、14b排列的一个方向(x方向方向)上伸缩。接下来，改变控制部26的设定，由控制部26开始预定的控制。也就是说，通过设定的改变，从距离传感器34接收表示距离传感器34所测量的辊12a、12b之间的间隙的信号，使控制部26进行控制液压缸18a以使该间隙为恒定的处理。由此，完成压延装置1的改造。
这样，在以传感器单元24a与轴箱14a、14b这两者相接的方式经由夹具46a、46b而将传感器单元24a夹设于轴箱14a、14b之间时，能够根据夹具46a、46b相对于轴箱14a、14b的位置，将传感器单元24a安装于所希望的位置。因此，与传感器单元24a位于轴箱14a、14b之间的情况相比，容易接近传感器单元24a。因此，容易进行传感器单元24a的维护作业、安装作业(压延装置1的改造工程)、拆卸作业等。
在上述实施方式中，压延装置1具有四个辊12a～12d，但如图9和图10所示，压延装置1也可以具有三个辊12a～12c。下面，对于变型例的压延装置1的构成，以与上述实施方式的压延装置1的不同点为中心进行说明。
压延装置1具有框架10、辊12a～12c、轴箱14a～14c、液压缸(调节部)18a、18c、辊交叉机构22a、传感器单元(测量机构)24a、24c和控制部(控制器)26。
框架10包括开口部10a～10c。从侧方观察时，开口部10a～10c沿着相对于地面倾斜的x方向排列成一列。开口部10a、10c在同一直线上沿着x方向延伸。从侧方观察时，开口部10b沿着与x方向正交的y方向延伸。开口部10b与开口部10a、10c交叉。
辊12a配置于开口部10a内。一对轴箱14a在开口部10a内经由未图示的滑动件而安装于框架10。因此，辊12a能够在开口部10a内沿其延伸的方向(x方向)移动。
辊12b配置于开口部10b内。一对轴箱14b在开口部10b内经由未图示的滑动件而安装于框架10。因此，辊12b能够在开口部10b内沿其延伸的方向(y方向)移动。一对轴箱14b在x方向上与一对轴箱14a相邻。
辊12c配置于开口部10c内。一对轴箱14c在开口部10c内经由未图示的滑动件而安装于框架10。因此，辊12c能够在开口部10c内沿其延伸的方向(x方向)移动。一对轴箱14c在x方向上与一对轴箱14b相邻。
液压缸18c经由壳体20c而安装于框架10。液压缸18c位于开口部10c中在x方向上远离开口部10a、10b的一侧的端部。液压缸18c的活塞连接于轴箱14c中在x方向上位于与轴箱14b相反的一侧的端缘。液压缸18c基于来自控制部26的信号、经由轴箱14c而在x方向上推拉辊12c。
辊交叉机构22a的轴30a的前端连接于轴箱14b中在x方向上延伸的侧缘。因此，马达28a基于来自控制部26的信号使轴30a在y方向上进退，从而在y方向上推拉轴箱14b。由此，从相邻的辊12a、12b、112c排列的方向(x方向)观察，辊12b相对于辊12a、12c倾斜预定的角度。
传感器单元24c夹设于轴箱14b与轴箱14c之间且与这两者相接。在轴箱14b与轴箱14c之间以沿y方向排列的方式配置有两个传感器单元24c。两个传感器单元24c被配置为使连接辊12b的轴和辊12b的轴的假想直线位于其间。两个传感器单元24c被配置于在从x方向观察时相对于轴箱14b、14c所内置的各轴承的中心点大致点对称的位置。配置有两个传感器单元24c的位置也是相对于辊12b、12c的轴大致线对称的位置。传感器单元24c的构成与传感器单元24a相同。
控制部26控制压延装置1，将片状的基材s1与供给到辊12a、12b之间的材料m1一起在辊12b、12c轧制，从而使压延装置1制造在基材s1的单面成形了材料m1的膜的片状的产品s2(参照图10)。此时，控制部26基于来自距离传感器34的信号来控制各液压缸18a、18c，以使相邻的辊12a、12b之间的间隙、以及相邻的辊12b、12c之间的间隙为恒定。
如上所述的传感器单元24a～24d(测量机构)是与轴箱接触的接触式的传感器，但也可以使用非接触式的距离传感器(例如激光位移计、涡电流式位移传感器、超声波距离传感器)来测量相邻的轴箱之间的间隙(相邻的辊之间的间隙)。
在上述实施方式中，对压延装置1进行了说明，但能够将本发明广泛地应用于由相邻的一对辊来轧制材料的轧制装置。
附图标记说明
1压延装置
12a～12d辊
14a～14d轴箱
16a轴承(第一轴承)
16b轴承(第二轴承)
18a～18d液压缸(调节部)
22a、22d辊交叉机构
24a～24d传感器单元(测量机构)
26控制部(控制器)
34距离传感器
34a伸缩部
34b传感器主体部
36框体(第一部件)
36a内侧筒状部
36b底壁
38框体(第二部件)
38a筒状部
38b底壁
cp中心点
h1贯通孔(供给机构)
f2外表面
vl假想直线