KR20190034483A - 롤 프레스 방법 및 롤 프레스 시스템 - Google Patents

Abstract

일 실시 형태의 롤 프레스 방법은, 제1 롤 및 제2 롤을 회전시키면서, 제1 롤의 폭방향에서의 하나 이상의 위치에서, 제1 롤의 외주면과 제2 롤의 외주면과의 사이의 롤 갭을 측정하고, 측정된 롤 갭과 제1 롤 및 제2 롤의 회전각을 관련지어 기억하는 롤 갭 측정 공정과, 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록, 조정 기구에 의해서 제1 롤의 대향 방향에서의 위치를 회전각에 따라 조정하고, 회전각에 따라 위치가 조정된 제1 롤과 제2 롤을 이용하여 피처리물의 가압 처리를 행하는 롤 프레스 공정을 포함한다.

Description

롤 프레스 방법 및 롤 프레스 시스템

본 개시는, 롤 프레스 방법 및 롤 프레스 시스템에 관한 것이다.

박형(薄型) 디스플레이나 태양광 발전 패널로 대표되는 전자(電子) 기기의 경량 박형화에 따라, 이들에 이용되는 편광 필름 등의 광학 필름, 투명 전극 필름, 배리어(barrier) 필름 등의 필름 부재도 한층 더 박형화가 요구되고 있다. 게다가, 근래 전자 기기의 고기능, 고정밀화가 진행되어 필름 부재에 요구되는 두께 정밀도도 향상되는 경향이 있다. 이들 필름 부재는, 복수의 필름 재료를 적층한 다층 구조를 가지는 것이 일반적이고, 각 재료를 롤 모양의 원반(原反)으로부터 계속 내보내고, 가열된 2개의 롤에 의해 가열, 가압을 행하여 라미네이트하는 롤식 가압 장치(롤 프레스)를 이용하여 형성된다. 또, 리튬 이온 전지에 이용되는 정극층(正極層), 부극층(負極層)이나 고체 고분자형 연료 전지에 이용되는 MEA(막-전극 접합체)나 가스 확산층 등, 고출력 특성을 얻기 위해서, 코팅된 재료를 압축하여 재료 밀도를 향상시키는 공정에서도 롤식 가압 장치(롤 프레스)가 일반적으로 이용된다.

롤식 가압 장치는, 가열 수단에 의해 소망의 온도로 가열된 한 쌍의 롤 중, 편방(片方)의 롤의 좌우 축단(軸端)을 베어링에서 받고, 베어링을 받아들인 롤 베어링 케이스를 메인 프레임에 고정한다. 또 편측의 롤은 마찬가지로 좌우 롤 축단을 베어링에서 받고, 롤 베어링 케이스를 에어 실린더, 유압 실린더, 전동 실린더 등의 액추에이터에 접속하여 승강 가능한 구조가 된다. 또, 각 롤은 구동 모터에 의해 소정의 방향으로 회전하는 것이 가능한 구조가 된다. 승강용 액추에이터의 출력을 조정하면서 가동측 롤을 고정측 롤에 밀어 붙임으로써, 롤 사이를 흐르는 라미네이트되는 다층 필름에 소망의 가압력을 부여하면서, 롤 자체를 미리 소망의 온도까지 가열함으로써 다층 필름에 가열을 행함으로써 라미네이트 처리된다(예를 들면 특허 문헌 1).

상기 라미네이트 방법은 가동측 롤의 좌우에 마련한 로드 셀에 의해 하중을 검출하고, 좌우 각각의 액추에이터를 제어하는 것에 의해 일정한 하중으로 가압을 행하며, 요철이 있는 다층 필름 등의 워크(work)에 대해 항상 균등한 면압(面壓)을 작용시키는 가압력 제어 방법, 및 롤 사이의 간극(갭)을 워크의 총 두께 보다도 소망의 거리만큼 좁게 해 둠으로써 라미네이트 후의 필름 두께를 균일하게 하는 갭 제어 방법 중 2종류가 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 2).

예를 들면, 라미네이트 후의 필름 두께 정밀도를 10㎛로 마무리하는 경우, 갭 제어 방식에서의 롤 사이의 갭은 10㎛ 이하의 정밀도가 요구된다. 이 갭 정밀도에 크게 영향을 주는 인자로서, 롤 가공 정밀도(진원도(眞圓度), 원통도(圓筒度), 동축도(同軸度)), 롤 가열시의 열팽창에 의한 변형, 양단 지지에 의한 자중휨, 가압시의 반력에 의한 휨, 베어링 회전 정밀도, 롤 베어링 케이스 조립 정밀도, 베어링이나 구동 기구의 수직 방향의 간극이나 덜컹거림을 들 수 있다.

롤 사이의 갭을 균일하게 제어하는 방법으로서, 롤을 소망의 온도까지 가열하고, 완전히 열팽창한 상태에서, 가동측 롤의 베어링부를 유압 실린더에 의해 실제의 라미네이트시와 동일한 하중으로 프레스를 행하고, 롤의 수직 방향 및 수평 방향으로 마련한 변위계를 롤의 폭방향으로 작동시키면서 롤 표면 형상을 측정함으로써 롤의 열변위, 가압시의 반력에 의한 휨량을 파악하는 방법이 알려져 있다. 그리고, 이 휨량을 기본으로 연산기에 의해 롤의 보정량을 결정하고, 보정 수단에 의해 롤을 강제적으로 변형시키는 방법이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 3).

특허 문헌 1 : 일본특허공개 제2007-30337호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 제2013-111647호 공보 특허 문헌 3 : 일본특허공개 제2014-173996호 공보

그러나, 특허 문헌 3에 기재된 보정 방법은, 롤이 정지된 상태에서 롤의 형상을 측정하고 있으므로, 어느 개소에서의 롤의 형상을 파악하는 것은 가능하지만, 롤의 전체 둘레에 걸치는 형상을 파악하는 것은 곤란하다. 갭 정밀도는 롤의 가공 정밀도나 베어링의 회전 정밀도 등의 인자에 의한 영향이 크지만, 특허 문헌 3에 기재된 방법에서는, 롤이 회전하고 있을 때의 편차량의 측정 및 보정을 하는 것이 불가능하기 때문에, 정밀하게 롤 갭을 제어하는 것이 어렵다. 정밀한 롤 갭의 제어가 행하여지지 않은 경우에는, 가압 처리된 피처리물의 두께의 균일성이 저하될 우려가 있다.

따라서, 롤 전체 둘레에 걸쳐 갭을 정밀도 좋게 측정하고, 피처리물의 두께의 균일성을 향상시킬 수 있는 롤 프레스 방법 및 롤 프레스 시스템이 원해지고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 일 형태에서는, 피처리물을 연속적으로 가압 처리하는 롤식 가압 장치를 이용한 롤 프레스 방법이 제공된다. 이 롤식 가압 장치는, 서로 대향하는 제1 롤 및 제2 롤과, 제1 롤과 제2 롤과의 대향 방향을 따라서 제1 롤의 위치를 조정할 수 있는 조정 기구를 구비하고 있다. 이 롤 프레스 방법은, 제1 롤 및 제2 롤을 회전시키면서, 제1 롤의 폭방향에서의 하나 이상의 위치에서, 제1 롤의 외주면과 제2 롤의 외주면과의 사이의 롤 갭을 측정하고, 측정된 롤 갭과 제1 롤 및 제2 롤의 회전각을 관련지어 기억하는 롤 갭 측정 공정과, 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록, 조정 기구에 의해서 제1 롤의 대향 방향에서의 위치를 회전각에 따라 조정하고, 회전각에 따라 위치가 조정된 제1 롤과 제2 롤을 이용하여 피처리물의 가압 처리를 행하는 롤 프레스 공정을 포함한다.

상기 일 형태에 관한 방법에서는, 제1 롤 및 제2 롤을 회전시키면서, 제1 롤의 외주면과 제2 롤의 외주면과의 사이의 롤 갭을 측정하고 있으므로, 실제의 가압 처리에서 롤 갭의 정밀도에 영향을 미치는 롤 가공 정밀도, 베어링 회전 정밀도, 베어링 조립 정밀도, 롤 열변형 등의 모든 인자의 영향을 모두 반영한 롤 갭을 단시간에 또한 정밀도 좋게 롤의 전체 둘레에 걸쳐서 구할 수 있다. 그리고, 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록, 제1 롤의 대향 방향에서의 위치를 회전각에 따라 조정하여 피처리물의 가압 처리를 행하므로, 가압 처리후의 피처리물의 두께의 균일성을 높일 수 있다.

일 실시 형태에서는, 롤 갭 측정 공정에서는, 피처리물의 폭방향의 양단부에 대응하는 위치에서 롤 갭을 측정해도 괜찮다.

상기 일 실시 형태에 관한 방법에서는, 피처리물의 폭방향의 양단부에 대응하는 위치에서 롤 갭이 측정됨으로써, 다른 2개의 위치에서의 롤 갭의 차이를 파악할 수 있다. 그리고, 측정된 다른 2개의 위치에서의 롤 갭에 근거하여 제1 롤의 대향 방향에서의 위치가 회전각에 따라 조정되므로, 가압 처리후의 피처리물의 두께의 균일성을 보다 높일 수 있다.

일 실시 형태에서는, 조정 기구는, 대향 방향에 평행한 방향을 따라서 제1 롤의 회전축의 일방의 단부 및 타방의 단부의 위치를 개별로 조정할 수 있으며, 롤 갭 측정 공정은, 제1 롤의 폭방향에서의 제1 위치에서 롤 갭을 측정하고, 제1 위치에서 측정된 롤 갭에 근거하여 일방의 단부의 위치를 조정하는 제1 공정으로, 제1 위치는 타방의 단부 보다도 일방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 공정과, 제1 공정 후에, 제1 롤의 폭방향에서의 제2 위치에서 롤 갭을 측정하고, 제2 위치에서 측정된 롤 갭에 근거하여 타방의 단부의 위치를 조정하는 제2 공정으로, 제2 위치는 일방의 단부 보다도 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제2 공정과, 제1 위치 및 제2 위치에서의 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 제1 공정 및 제2 공정을 교호로 반복하여 행하는 제3 공정을 포함하고 있어도 괜찮다.

상기 일 실시 형태에 관한 방법에서는, 상기 제1 공정 및 제2 공정을 교호로 반복하여 행하는 것에 의해서, 제1 위치 및 제2 위치에서의 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록 조정 기구의 조정량을 수렴시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 조정 기구는, 대향 방향에 평행한 방향을 따라서 제1 롤의 회전축의 일방의 단부 및 타방의 단부의 위치를 개별로 조정할 수 있으며, 롤 갭 측정 공정은, 제1 롤의 폭방향의 제1 위치 및 제2 위치에서 롤 갭을 동시에 측정하는 제1 공정으로, 제1 위치가 타방의 단부 보다도 일방의 단부에 가까운 위치이고, 제2 위치가 일방의 단부 보다도 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 공정과, 제1 위치에서의 롤 갭에 근거하여 일방의 단부의 위치를 조정함과 아울러, 제2 위치에서의 롤 갭에 근거하여 타방의 단부의 위치를 조정하는 제2 공정과, 제1 위치 및 제2 위치에서의 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 제1 공정 및 제2 공정을 교호로 반복하여 행하는 제3 공정을 포함하고 있어도 괜찮다.

상기 일 실시 형태의 방법에서는, 롤 갭의 측정을 제1 위치 및 제2 위치에서 동시에 행하기 때문에, 제1 롤의 위치의 조정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 롤 갭 측정 공정에서는, 롤 갭 측정 장치를 이용하여 롤 갭을 측정하며, 롤 갭 측정 장치는, 제1 롤과 제2 롤과의 사이의 간극에 대해 광을 조사하는 투광측 계측 센서와, 간극을 통과한 광을 수광하고, 수광한 광의 폭을 검출하는 수광측 계측 센서를 구비하며, 롤 갭 측정 공정에서는, 수광측 계측 센서에서 검출된 광의 폭으로부터 롤 갭을 측정해도 괜찮다.

상기 일 실시 형태에 의하면, 제1 롤과 제2 롤과의 사이의 간극을 통과한 광의 폭으로부터 롤 갭을 측정함으로써, 롤 갭을 연속적으로 정밀도 좋게 측정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 가압 처리전 및/또는 가압 처리후의 피처리물의 두께를 측정하는 두께 측정 공정을 더 포함해도 괜찮다.

상기 실시 형태에 의하면, 가압 처리전 및/또는 가압 처리후의 피처리물의 두께를 측정하는 것에 의해서, 피처리물의 두께가 목표치로 되어 있는지를 확인할 수 있다. 또, 예를 들면 측정된 피처리물의 두께를 롤 갭으로 피드백할 수 있으므로, 피처리물의 접합, 두께 품질을 향상시킬 수 있음과 아울러, 단시간에 롤 갭의 정밀도를 조정할 수 있다.

다른 일 형태에서는, 롤식 가압 장치와, 롤 갭 측정 장치를 구비하는 롤 프레스 시스템이 제공된다. 이 롤식 가압 장치는, 서로 대향하는 제1 롤 및 제2 롤과, 제1 롤과 제2 롤과의 대향 방향을 따라서 제1 롤의 위치를 조정할 수 있는 조정 기구와, 제어 장치를 포함한다. 롤 갭 측정 장치는, 제1 롤 및 제2 롤을 회전시키면서, 제1 롤의 폭방향에서의 하나 이상의 위치에서, 제1 롤의 외주면과 제2 롤의 외주면과의 사이의 롤 갭을 측정한다. 제어 장치는, 롤 갭 측정 장치에 의해서 측정된 롤 갭과 제1 롤 및 제2 롤의 회전각을 관련지어 기억하는 기억부와, 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록, 조정 기구에 의해서 제1 롤의 대향 방향에서의 위치를 회전각에 따라 조정하는 위치 제어부를 포함한다.

상기 형태에 관한 롤 프레스 시스템에서는, 상술의 롤 프레스 방법과 마찬가지로, 가압 처리후의 피처리물의 두께의 균일성을 높일 수 있다.

일 실시 형태에서는, 조정 기구는, 전동 서보 액추에이터를 이용한 조정 기구라도 좋다.

상기 실시 형태와 같이, 조정 기구로서 전동 서보 액추에이터를 이용함으로써, 제1 롤의 위치 및 자세를 정밀하게 제어할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 조정 기구는, 대향 방향에 평행한 방향을 따라서 제1 롤의 회전축의 일방의 단부 및 타방의 단부의 위치를 개별로 조정할 수 있어도 좋다.

상기 실시 형태에서는, 제1 롤의 회전축의 일방의 단부 및 타방의 단부의 위치를 개별로 조정할 수 있으므로, 상기 대향 방향에서의 제1 롤의 위치, 및 제1 롤의 자세(제1 롤의 폭방향의 기울기)를 조정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 제어 장치는, 롤 갭 측정 장치에 의해서 측정된 제1 롤의 폭방향의 제1 위치에서의 롤 갭에 근거하여 일방의 단부의 위치가 조정되도록 조정 기구를 제어하는 제1 제어로서, 제1 위치는 타방의 단부 보다도 일방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 제어와, 롤 갭 측정 장치에 의해서 측정된 제1 롤의 폭방향의 제2 위치에서의 롤 갭에 근거하여 타방의 단부의 위치가 조정되도록 조정 기구를 제어하는 제2 제어로서, 제2 위치는 일방의 단부 보다도 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제2 제어와, 제1 위치 및 제2 위치에서의 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 제1 제어 및 제2 제어를 교호로 반복하여 행하는 제3 제어를 행해도 괜찮다.

상기 실시 형태에서는, 상기 제1 제어 및 제2 제어를 교호로 반복하여 행하는 것에 의해서, 제1 위치 및 제2 위치에서의 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록 조정 기구의 조정량을 수렴시킬 수 있다.

일 실시 형태에서는, 제어 장치는, 롤 갭 측정 장치에 의해서 동시에 측정된 제1 롤의 폭방향의 제1 위치 및 제2 위치에서의 롤 갭을 롤 갭 측정 장치로부터 수취하는 제1 제어로서, 제1 위치가 타방의 단부 보다도 일방의 단부에 가까운 위치이고, 제2 위치가 일방의 단부 보다도 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 제어와, 제1 위치에서의 롤 갭에 근거하여 일방의 단부의 위치가 조정되고, 제2 위치에서의 롤 갭에 근거하여 타방의 단부의 위치가 조정되도록 조정 기구를 제어하는 제2 제어와, 제1 위치 및 제2 위치에서의 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 제1 제어 및 제2 제어를 교호로 반복하여 행하는 제3 제어를 행해도 괜찮다.

상기 실시 형태에서는, 롤 갭의 측정이 제1 위치 및 제2 위치에서 동시에 행하여지므로, 제1 롤의 위치의 조정에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 제1 롤 및 제2 롤은, 서보 모터에 의해 회전 구동해도 괜찮다.

상기 실시 형태와 같이, 제1 롤 및 제2 롤을 서보 모터에 의해 회전 구동하는 구성을 이용하면, 각 롤의 회전각을 롤 갭과 함께 측정할 수 있으므로, 롤 갭과 회전각과의 관계를 정확하게 측정할 수 있다.

일 실시 형태에서는, 가압 처리전 및/또는 가압 처리후의 피처리물의 두께를 측정하는 두께 측정 장치를 더 구비해도 괜찮다.

상기 실시 형태에 의하면, 가압 처리전 및/또는 가압 처리후의 피처리물의 두께를 측정하는 것에 의해서, 피처리물의 두께가 목표치가 되어 있는지를 확인할 수 있다. 또, 예를 들면 측정된 피처리물의 두께를 롤 갭에 피드백할 수 있으므로, 피처리물의 접합, 두께 품질을 향상시킬 수 있음과 아울러, 단시간에 롤 갭의 정밀도를 조정할 수 있다.

본 발명의 일 형태 및 여러 가지의 실시 형태에 의하면, 피처리물의 두께의 균일성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일 실시 형태의 롤 프레스 시스템을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 롤 프레스 시스템의 측면도이다.
도 3은 롤 갭 측정 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태의 롤 프레스 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5는 롤 갭 측정 장치에 의한 롤 갭의 측정 위치를 설명하는 도면이다.
도 6은 측정된 롤 갭과 회전각과의 관계를 나타내는 도면이다. 도 6의 (A)는 상부 롤의 회전각과 상부 롤의 둘레면 하단의 위치와의 관계를 나타내는 도면이고, 도 6의 (B)는 하부 롤의 회전각과 하부 롤의 둘레면 상단의 위치와의 관계를 나타내는 도면이며, 도 6의 (C)은 각 롤의 회전각과 롤 갭과의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7의 (A)는 상부 롤의 위치 및 자세가 조정된 후의 상부 롤 편차 데이터를 나타내는 도면이고, 도 7의 (B)는 상부 롤의 위치 및 자세가 조정된 후의 하부 롤 편차 데이터이며, 도 7의 (C)은 상부 롤의 위치 및 자세가 조정된 후의 롤 갭을 나타내는 도면이다.
도 8은 다른 실시 형태에 관한 롤 프레스 시스템을 나타내는 측면도이다.

이하, 일 실시 형태에 관한 롤 프레스 시스템에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1-3에 나타내는 바와 같이, 롤 프레스 시스템(S)은, 롤식 가압 장치(100)와, 롤 갭 측정 장치(200)를 구비하고 있다. 도 1에서는, 롤 프레스 시스템(S)이 2개의 롤 갭 측정 장치(200)를 구비하고 있지만, 롤 프레스 시스템(S)은 롤 갭 측정 장치를 1개만 구비하고 있어도 괜찮다.

롤식 가압 장치(100)는, 피처리물을 가압 처리하기 위한 1쌍의 가압 롤인 상부 롤(제1 롤)(1) 및 하부 롤(제2 롤)(2)을 구비하고 있다. 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)은, 간극을 사이에 두고 서로 대향하도록 마련되어 있다. 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)은, 전후 좌우에 4개 배치된 타이 로드(tie rod)(12)를 매개로 하여 연결되는 상부 프레임(10)과 하부 프레임(11)과의 사이에 배치되어 있다.

상부 롤(1) 및 하부 롤(2)은, 원기둥 모양으로 형성되어 있고, 각각의 양단에는, 회전축으로서 상부 롤축(1a), 하부 롤축(2a)이 형성되어 있다.

상부 롤(1) 및 하부 롤(2)은, 상부 롤축(1a)과 하부 롤축(2a)이 대략 평행이 되도록 상하 방향으로 배치되어 있다. 상부 롤(1)의 외주면과 하부 롤(2)의 외주면과의 사이에는, 소정의 롤 갭(G)을 가지는 간극이 형성된다. 피처리물은, 이 간극을 통과할 때에 가압 처리가 행하여진다.

본 실시 형태에서는, 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)은, 도시하지 않은 공지의 롤 가열 수단, 예를 들면, 전기 히터나 고온의 액체 매체의 순환 기구 등을 내장하고 있다. 이것에 의해, 피처리물을 가열하면서 가압 처리를 행할 수 있다.

상부 롤(1)의 상부 롤축(1a)은, 상부 롤(1)의 폭방향 외측에 마련된 1조(組)의 상부 롤 베어링 케이스(3)에 의해 유지될 수 있다. 상부 롤 베어링 케이스(3)는 내부에 베어링이 조립되어 있고, 상부 롤축(1a)의 양단부를 회전 가능하게 지지한다. 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)는, 제1 상부 롤 베어링 케이스(3a) 및 제2 상부 롤 베어링 케이스(3b)를 포함할 수 있다. 제1 상부 롤 베어링 케이스는, 상부 롤축(1a)의 양단부 중 일방의 단부(E1)(도 5 참조)를 유지하고 있다. 제2 상부 롤 베어링 케이스는, 상부 롤축(1a)의 양단부 중 타방의 단부(E2)를 유지하고 있다.

하부 롤(2)의 하부 롤축(2a)은, 하부 롤(2)의 폭방향 외측에 마련된 1조의 하부 롤 베어링 케이스(4)에 의해 유지될 수 있다. 하부 롤 베어링 케이스(4)는 내부에 베어링이 조립되어 있고, 하부 롤축(2a)을 회전 가능하게 지지한다.

상부 롤(1)의 상부 롤축(1a) 및 하부 롤(2)의 하부 롤축(2a)에는, 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)을 회전 구동하기 위한 회전용 서보 모터(8)가 각각 접속되어 있다.

상부 롤 베어링 케이스(3)는, 도시되지 않은 볼 나사를 조립한 1조의 상부 가동 프레임(6)을 매개로 하여 1조의 전동 서보 액추에이터(5)에 각각 연결된다. 전동 서보 액추에이터(5)는, 상부 프레임(10)의 상부에 배치되어 있다. 1조의 전동 서보 액추에이터(5)는, 제1 전동 서보 액추에이터(5a) 및 제2 전동 서보 액추에이터(5b)를 포함할 수 있다.

전동 서보 액추에이터(5)는, 후술하는 제어 장치(14)로부터의 제어 지령에 의해, 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)를 좌우 독립하여 위치 제어할 수 있게 구성되어 있다.

상부 롤 베어링 케이스(3)는, 상부 가동 프레임(6)을 매개로 하여, 타이 로드(12)를 따라서 상하 이동이 가능하고, 상부 롤(1)에 대해서 하중을 가하여, 상부 롤(1)과 하부 롤(2)의 사이의 피처리물(띠 모양 재료)에 대한 프레스 하중을 발생시킴과 아울러, 상부 롤(1)의 위치 및 자세를 제어하여, 롤 갭(G)의 조정을 행할 수 있다. 즉, 전동 서보 액추에이터(5) 및 상부 가동 프레임(6)이, 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)의 상하 방향의 위치를 상부 롤(1)의 회전 중에 독립하여 조정하는 조정 기구를 구성한다. 구체적으로는, 제1 전동 서보 액추에이터(5a)는, 상부 가동 프레임(6)을 매개로 하여 제1 상부 롤 베어링 케이스(3a)를 상하 방향으로 이동시키는 구동력을 해당 제1 상부 롤 베어링 케이스(3a)로 전달한다. 또, 제2 전동 서보 액추에이터(5b)는, 상부 가동 프레임(6)을 매개로 하여 제2 상부 롤 베어링 케이스(3b)를 상하 방향으로 이동시키는 구동력을 해당 제2 상부 롤 베어링 케이스(3b)로 전달한다. 이와 같이, 제1 상부 롤 베어링 케이스(3a) 및 제2 상부 롤 베어링 케이스(3b)의 상하 방향의 위치를 조정하는 것에 의해서, 상부 롤축(1a)의 일방의 단부(E1) 및 타방의 단부(E2)의 상하 방향의 위치가 조정된다. 전동 서보 액추에이터(5)는, 상부 롤축(1a)의 일방의 단부(E1) 및 타방의 단부(E2)의 상하 방향의 위치를 조정하는 것에 의해서, 상부 롤(1)과 하부 롤(2)과의 대향 방향을 따라서 상부 롤(1)의 위치를 조정할 수 있다.

하부 롤 베어링 케이스(4)는, 하부 가동 프레임(13)을 매개로 하여, 타이 로드(12)를 따라서 상하로 이동시켜 위치 결정 가능하게 구성되어 있다.

본 실시 형태에서는, 하부 가동 프레임(13)에 가압 처리시의 롤로부터의 반력을 검출하는 로드 셀(7)이 마련되어 있다.

상부 가동 프레임(6)에는, 롤 프레스시의 반력에 의해 상부 롤(1)이 들어 올려져 버려, 롤 갭(G)이 넓어지는 것을 방지하기 위해서, 베어링이나 미끄럼 베어링을 상부로 가압하는 기구를 구비한 공지의 상부 롤 자중 낙하 캔슬 수단(9)이 장착되어 있다.

롤 프레스 시스템(S)은, 제어 장치(14)를 더 구비하고 있다. 제어 장치(14)는, 프로세서, 기억부, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터이며, 롤 프레스 시스템(S)의 각 부를 제어한다. 이 제어 장치(14)는, 피처리물의 가압 처리를 위해서 기억부에 기억된 운전 조건에 따라서, 롤식 가압 장치(100) 및 롤 갭 측정 장치(200)의 각 부를 제어한다.

제어 장치(14)는, 연산·기억부(14a) 및 위치 제어부(14b)를 포함하고 있다. 연산·기억부(14a)는, 후술하는 롤 갭 측정 장치(200)로부터 송출된 데이터에 근거하여 롤 갭(G)을 산출하고, 산출한 롤 갭(G)과 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)의 회전각을 관련지어 기억한다. 위치 제어부(14b)는, 연산·기억부(14a)에 기억된 롤 갭(G)과 회전각과의 관계에 근거하여 설정된 운전 조건에 따라서 조정 기구를 제어하여 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)의 위치를 조정한다.

롤 프레스 시스템(S)은, 롤 갭 측정 장치(200)를 더 구비하고 있다. 롤 갭 측정 장치(200)는, 상부 롤(1)의 외주면과 하부 롤(2)의 외주면과의 사이의 롤 갭(G)을 검출한다. 롤 갭 측정 장치(200)는, 예를 들면, 상부 롤(1), 하부 롤(2)이 회전할 때의 상부 롤(1)의 둘레면의 하단 및 하부 롤(2)의 둘레면의 상단의 변위량을 계측하고, 계측한 변위량으로부터 롤 갭(G)을 검출한다. 롤 갭 측정 장치(200)는, 투광측 계측 센서(20), 수광측 계측 센서(21), 앰프(amplifier)(22)를 구비하고 있다.

도 3을 참조하여, 롤 갭 측정 장치(200)의 일례를 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 투광측 계측 센서(20) 및 수광측 계측 센서(21)는, 상부 롤(1)과 하부 롤(2)과의 사이에 형성된 간격을 사이에 두고 대향하도록, 피처리물의 반송 방향의 상류측과 하류측에 각각 배치된다. 투광측 계측 센서(20)는, 측정 광원으로서, 0.1~0.5mm 정도의 폭의 레이저광 또는 LED광을 수광측 계측 센서(21)를 향해서 조사한다. 투광측 계측 센서(20)로부터 조사시킨 측정 광원은 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)이 차광체(遮光體)가 됨으로써 롤 사이의 간극에 따른 광이 통과하고, 수광측 계측 센서(21)에서 수광된다. 여기서, 통과한 띠 모양의 광의 최상부는 상부 롤(1)의 둘레면의 하단 위치이며, 통과한 띠 모양의 광의 최하부는 하부 롤의 둘레면의 상단 위치에 대응하고 있다. 수광측 계측 센서(21)는, 이 두 개의 위치 데이터를 서브 미크론 단위로 계측할 수 있는 계측 센서이며, 측정 데이터를 앰프(22)를 매개로 하여 제어 장치(14)에 송출할 수 있다. 롤 갭 측정 장치(200)를 이와 같이 구성하는 것에 의해, 계측된 상부 롤(1)의 둘레면의 하단 및 하부 롤(2)의 둘레면의 상단의 위치로부터 롤 갭(G)을 동시에 연속적으로 측정할 수 있다. 또, 앰프(22)가 연산 기능을 구비하고 있는 경우에는, 앰프(22)에서 산출한 롤 갭(G)을 제어 장치(14)에 송출할 수도 있다.

이하, 일 실시 형태의 롤 프레스 방법에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에 나타내는 롤 프레스 방법의 각 공정은, 제어 장치(14)에 의해서, 전동 서보 액추에이터(5), 회전용 서보 모터(8) 및 롤 갭 측정 장치(200)가 제어됨으로써 실행된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 먼저, 스텝 S1에서는, 가압 처리후에 피처리물을 소정의 두께로 하는 처리 목적에 있어서, 상부 롤(1)의 압입량, 롤 가열 온도, 피처리물의 반송 속도가 결정된다. 상부 롤(1)의 압입량에 대해서 피처리물의 기준 두께로부터 초기 갭 설정치가 구하여진다.

이어지는 스텝 S2에서는, 도시하지 않은 가열 수단에 의해, 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)을 소망의 온도로 가열하고, 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)의 열팽창이 안정된 상태에서, 상부 롤(1)의 둘레면과 하부 롤(2)의 둘레면과의 사이에 형성되는 간극의 롤 갭(G)을 초기 갭 설정치로 조정한다. 이 상태를 기준 상태로 하고, 회전각을 0°로 한다.

이어지는 스텝 S3는, 롤 갭(G)을 측정하는 롤 갭 측정 공정이다. 스텝 S3에서는, 회전용 서보 모터(8)를 제어 장치(14)에 의해 제어하여, 상부 롤(1)과 하부 롤(2)을 동일 회전 속도로 회전 구동시킨다. 그리고, 상부 롤(1)과 하부 롤(2)이 회전하고 있는 상태에서, 롤 갭 측정 장치(200)에 의해, 상부 롤(1)의 둘레면 하단의 변위, 하부 롤(2)의 둘레면 상단의 변위를 측정한다. 측정된 해당 변위 데이터는, 제어 장치(14)의 연산·기억부(14a)에 송출되고, 연산·기억부(14a)에서 롤 갭(G)이 산출되며, 롤 갭(G)이 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)의 회전각에 관련지어 기억된다. 여기서, 롤 갭(G)의 데이터의 측정 간격은, 적어도 회전각 1°마다 데이터를 취득할 수 있는 것이 바람직하고, 회전 속도 등을 감안하여 설정하는 것이 바람직하다. 여기서, 상부 롤(1)과 하부 롤(2)은 서보 모터에 의해 구동되기 때문에, 회전각을 롤 갭(G)과 함께 측정할 수 있으므로, 롤 갭(G)과 회전각과의 관계를 정확하게 측정할 수 있다.

도 5는, 상부 롤(1)의 둘레면의 하단 및 하부 롤(2)의 둘레면의 상단의 회전각에 따른 변위를 측정하고, 롤 갭(G)을 측정하는 방법의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 롤 갭 측정 장치(200)의 투광측 계측 센서(20) 및 수광측 계측 센서(21)는, 피처리물의 양단부에 각각 대응하는 위치 A(제1 위치) 및 위치 B(제2 위치)에서 롤 갭(G)을 측정할 수 있도록 배치될 수 있다. 이 위치 A는, 상부 롤축(1a)의 타방의 단부(E2) 보다도 일방의 단부(E1)에 가까운 위치이다. 위치 B는, 상부 롤축(1a)의 일방의 단부(E1) 보다도 타방의 단부(E2)에 가까운 위치이다. 이와 같이, 위치 A, B에서 롤 갭(G)을 측정하는 것에 의해, 피처리물의 가압 처리후의 목표 두께를 피처리물의 가압 위치에서 반영시킬 수 있으므로, 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 6은, 스텝 S3에서 측정된 롤 갭(G)과 회전각과의 관계의 일례(위치 A)를 나타내고 있다. 도 6의 (A)는 상부 롤(1)의 회전각과 상부 롤(1)의 둘레면 하단의 위치와의 관계(이하, '상부 롤 편차 데이터'라고 함)를 나타내고 있다. 도 6의 (B)는 하부 롤(2)의 회전각과 하부 롤(2)의 둘레면 상단의 위치와의 관계(이하, '하부 롤 편차 데이터'라고 함)를 나타내고 있다. 도 6의 (C)은 각 롤의 회전각과 롤 갭(G)과의 관계를 나타내고 있다. 롤 갭(G)은, 상부 롤(1)의 둘레면 하단의 변위로부터 하부 롤(2)의 둘레면 상단의 변위의 값을 뺀 값으로서 산출된다. 여기서, 도 6의 (A), (B)의 세로축의 「위치」는, 롤 갭 측정 장치(200)에서 설정되어 있는 기준점으로부터의 거리를 나타낸다. 또, 상부 롤 편차 데이터, 하부 롤 편차 데이터 및 롤 갭(G)은, 롤 3회전분 (각도 0-1080°)의 데이터이다.

도 6의 측정예의 측정 조건을 하기에 나타낸다.

롤 지름：150mm

롤 길이：180mm

측정 위치：롤 단부로부터 15mm

롤 회전 속도：2.67rpm

데이터 취득 간격：1°마다

목표 롤 갭：554㎛

상부 롤 편차 데이터 및 하부 롤 편차 데이터는, 회전각에 따라 변동하고, 1회전 주기(360°주기)로 동일한 파형으로 반복되고 있다. 롤 갭(G)은 목표치 554㎛인 것에 대해, 롤 갭(G)은 목표치를 포함한 547-562㎛의 사이에서 변동하고 있다. 따라서, 갭 정밀도를 나타내는 변동 범위는 15㎛이라고 하는 큰 값이 되었다. 스텝 S3에서는, 위치 B에서도 마찬가지의 측정이 행하여진다.

이어지는 스텝 S4에서는, 스텝 S3에서 측정된 회전각에 따른 롤 갭(G)으로부터 상부 롤축(1a)의 일방의 단부(E1) 및 타방의 단부(E2)의 위치를 개별로 조정하고, 회전각에 따라 상부 롤(1)의 위치 및 자세를 제어하기 위한 보정치를 산출한다. 즉, 스텝 S4에서는, 제1 상부 롤 베어링 케이스(3a)의 위치를 제어하는 보정치와, 제2 상부 롤 베어링 케이스(3b)의 위치를 제어하는 보정치인 2개의 보정치를 산출한다.

이들 보정치는, 롤 갭(G)이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록 산출된다. 예를 들면, 이들 보정치는, 제어 장치(14)의 위치 제어부(14b)가, 상부 롤 편차 데이터의 변동치와 하부 롤 편차 데이터의 변동치와 차이가 작아지도록, 상부 롤(1)의 1회전분의 회전각에 따라 상부 롤 베어링 케이스(3)의 위치를 조정하는 것에 의해 산출된다. 여기서, 보정치의 산출은, 위치 A, B의 측정 데이터와 위치 A, B로부터 상부 롤 베어링 케이스(3)까지의 거리, 롤 지름 등의 기하학적 관계를 감안하여 설정된 거리 계수를 측정된 롤 갭(G)에 곱하여 행한다. 여기서, 보정치를 산출하는 간격으로서, 적어도 1°마다의 360점 이상으로 하는 것이 바람직하다. 스텝 S4에서의 보정치의 산출 방법의 상세에 대하여는 후술한다.

이어지는 스텝 S5에서는, 스텝 S4에서 얻은 보정치에 근거하고, 전동 서보 액추에이터(5)를 구동하여 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)의 위치를 개별로 제어하고, 회전각에 따라 상부 롤(1)의 위치 및 자세를 제어하면서, 롤 갭(G)을 측정한다.

도 7은, 도 6과 동일 개소에서 측정한, 상부 롤(1)의 위치 및 자세를 보정했을 때의 상부 롤 편차 데이터(도 7의 (A)), 하부 롤 편차 데이터(도 7의 (B)) 및 롤 갭(G)(도 7의 (C))이다.

상부 롤 편차 데이터는, 회전각에 따라 하부 롤 편차 데이터에 추종하고 있다. 도 7의 (C)에 나타내는 바와 같이, 롤 갭(G)은 목표치 554㎛에 대해, 목표치를 포함한 553-555㎛의 사이에서 변동하고 있으며, 변동 범위는 2㎛와 매우 작은 값이 되었다. 이 결과로부터, 상부 롤 베어링 케이스(3)의 위치를 조정하는 것에 의해, 롤 갭(G)의 갭 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있는 것이 확인되었다.

도 4의 설명으로 되돌아와, 이어지는 스텝 S6에서는, 갭 정밀도가 소망의 값이하인지 어떤지를 판단하고, 소망의 값 이하(스텝 S6：YES)인 경우는 스텝 S7로 진행되고, 소망의 값을 초과하고 있는(스텝 S6：NO) 경우는 스텝 S4로 진행되어, 갭 정밀도가 소망의 값 이하가 될 때까지 스텝 S4, S5를 반복하여 행한다. 또, 갭 정밀도는 위치 A, B에 더하여, 롤의 중앙부의 갭 정밀도를 추가하여 판단해도 괜찮다.

이어지는 스텝 S7에서는, 보정치에 근거하여 운전 조건을 설정한다. 이 운전 조건은, 일방의 단부(E1) 및 타방의 단부(E2)의 상하 방향의 위치를 조정 후의 위치에 설정하기 위한 제1 전동 서보 액추에이터(5a) 및 제2 전동 서보 액추에이터(5b)의 회전각에 따른 제어량을 포함하고 있다.

이상의 스텝 S4-S7이, 롤 갭(G)을 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록 제어하는 운전 조건을 작성하는 롤 갭 보정 공정에 상당하다.

여기서, 스텝 S4의 보정치의 작성은 이하의 순서로 행할 수 있다. 먼저, 위치 A에서 롤 갭(G)을 측정하고, 이 측정한 롤 갭(G)에 근거하여 위치 A에 가까운 쪽의 제1 상부 롤 베어링 케이스(3a)의 위치를 조정한다(제1 공정, 제1 제어). 이것에 의해, 위치 A에서의 롤 갭에 근거하여 상부 롤축(1a)의 일방의 단부(E1)의 상하 방향의 위치가 조정된다. 다음으로, 위치 B에서의 롤 갭을 측정하고, 측정된 롤 갭(G)에 근거하여 위치 B에 가까운 쪽의 제2 상부 롤 베어링 케이스(3b)의 위치를 조정한다(제2 공정, 제2 제어). 이것에 의해, 위치 B에서의 롤 갭(G)에 근거하여 상부 롤축(1a)의 타방의 단부(E2)의 상하 방향의 위치가 조정된다. 다음으로, 이들 공정을 소망의 롤 갭이 되는 운전 조건이 얻어질 때까지, 즉, 위치 A 및 위치 B에서 측정되는 롤 갭(G)이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 반복하여 실시한다(제3 공정, 제3 제어). 이것에 의해, 양호한 보정치, 운전 조건으로 수렴시킬 수 있다. 또, 이들 공정은, 제어 장치(14)가 조정 기구를 제어하는 것에 의해서 실행될 수 있다.

또, 투광측 계측 센서(20) 및 수광측 계측 센서(21)를 2조 구비하는 구성에서는, 스텝 S4의 보정치의 작성은 이하의 순서로 행할 수 있다. 먼저, 위치 A 및 위치 B에서 롤 갭(G)을 동시에 측정한다(제1 공정, 제1 제어). 그리고, 위치 A에서 측정된 롤 갭(G)에 근거하여 제1 상부 롤 베어링 케이스(3a)의 위치가 조정된다. 또, 위치 B에서 측정된 롤 갭(G)에 근거하여, 위치 B에 가까운 쪽의 제2 상부 롤 베어링 케이스(3b)가 조정된다(제2 공정, 제2 제어). 이것에 의해, 위치 A 및 위치 B에서의 롤 갭에 근거하여 상부 롤축(1a)의 일방의 단부(E1) 및 타방의 단부(E2)의 상하 방향의 위치가 각각 조정된다. 그 후, 위치 A 및 위치 B에서 롤 갭(G)이 다시 측정된다. 그리고, 이들을 소망의 롤 갭이 되는 운전 조건이 얻어질 때까지, 위치 A 및 위치 B에서 측정되는 롤 갭(G)이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 이들 조정을 반복하여 실시한다(제3 공정, 제3 제어). 이것에 의해, 양호한 보정치, 운전 조건으로 수렴시킬 수 있다. 이것에 의하면, 위치 A 및 위치 B의 롤 갭의 측정을 한 번에 행하기 때문에, 보정치의 작성에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

이어지는 스텝 S8에서는, 스텝 S7에서 설정한 운전 조건에 근거하여, 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)의 위치를 개별로 조정하고, 회전각에 따라 위치 및 자세가 조정된 상부 롤(1)과 하부 롤(2)을 이용하여, 피처리물의 가압 처리를 행한다.

이상의 공정에 의해, 실제의 가압 처리에서 롤 갭의 정밀도에 영향을 미치는 롤 가공 정밀도, 베어링 회전 정밀도, 베어링 조립 정밀도, 롤 열변형 등의 모든 인자의 영향을 모두 반영한 보정치가 단시간에 또한 정밀도 좋게 롤 전체 둘레에 걸쳐서 구해지고, 그 보정치에 근거하여 운전 조건을 설정할 수 있기 때문에, 가압 처리된 피처리물의 두께를 균일하게 할 수 있다.

(변경예)

이상, 여러 가지의 실시 형태에 관한 롤 프레스 방법 및 롤 프레스 시스템에 대해 설명해 왔지만, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지의 변형 형태를 구성할 수 있다. 예를 들면, 일 실시 형태에서는, 1대의 롤 갭 측정 장치(200)에서 복수 개소의 롤 갭(G)의 측정을 행해도 괜찮고, 투광측 계측 센서(20) 및 수광측 계측 센서(21)를 2조 구비하여, 2개소의 롤 갭을 동시에 측정 가능하게 구성된 롤 갭 측정 장치(200)를 준비하여 행할 수도 있다. 또, 롤 갭 측정 장치(200)를 복수대 준비해도 좋다. 또, 롤 갭 측정 장치(200)는, 롤식 가압 장치(100)에 배치해도 괜찮고, 롤 갭(G)의 측정시에만 배치해도 괜찮다.

본 실시 형태에서는, 롤 갭 측정 장치(200)로서 광학식의 센서를 이용했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 롤 갭 측정 장치(200)는, 롤 갭을 측정하기 위한 센서로서, 정전 용량식 변위 센서, 와전류식 변위 센서, 기계식 변위 센서 등, 그 외의 센서를 구비하고 있어도 괜찮다. 또, 롤 갭(G)은, 상부 롤(1)의 둘레면 하단의 변위로부터 하부 롤(2)의 둘레면 상단의 변위의 값을 뺀 값으로서 산출했지만, 롤 갭(G)을 직접 측정하는 구성을 채용할 수도 있다.

본 실시 형태에서는, 가압 롤로서 상하에 배치된 방식을 채용했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 롤이 수평 방향으로 병렬된 구성 등을 채용할 수도 있다. 또, 상부 롤(1)의 위치 및 자세를 제어했지만, 하부 롤(2)의 위치 및 자세를 제어하는 구성을 채용할 수도 있다.

또, 도 5에 나타내는 롤 프레스 방법에서는, 상부 롤(1)의 폭방향에서의 2개의 위치 A 및 위치 B에서 롤 갭(G)을 측정하고 있지만, 롤 갭(G)은 반드시 복수의 위치에서 측정될 필요는 없고, 하나 이상의 위치에서 측정되면 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 조정 기구에 의해서 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)의 위치를 개별로 조정하고 있지만, 상부 롤(1)의 상하 방향을 따른 위치를 조정할 수 있으면, 조정 기구에 의해서 위치가 조정되는 대상은 1조의 상부 롤 베어링 케이스(3)에 한정되지 않는다.

(실시 형태의 효과)

상기 실시 형태의 롤 프레스 방법 및 롤 프레스 시스템에 의하면, 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)의 각각에 대해 기준 위치를 설정하고, 롤 갭 측정 공정에 의해, 상부 롤(1) 및 하부 롤(2)을 회전시키면서, 롤의 폭방향의 2개의 위치에서, 롤 갭(G)을 측정하고, 기준 위치로부터의 회전각과 롤 갭(G)과의 관계를 적어도 롤(1)회전분(分) 취득하며, 롤 갭 보정 공정에 의해, 기준 위치로부터의 회전각과 롤 갭(G)과의 관계에 근거하여, 회전각에 따라 상부 롤 베어링 케이스(3)의 위치를 제어하며, 롤 갭(G)을 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록 제어하는 운전 조건을 작성하고, 롤 프레스 공정에 의해, 운전 조건에 근거하여, 피처리물의 가압 처리를 행할 수 있다. 이것에 의해, 실제의 가압 처리에서 롤 갭(G)의 정밀도에 영향을 미치는 롤 가공 정밀도, 베어링 회전 정밀도, 베어링 조립 정밀도, 롤 열변형등의 모든 인자의 영향을 모두 반영한 보정치가 단시간에 또한 정밀도 좋게 롤 전체 둘레에 걸쳐서 구해지며, 그 보정치에 근거하여 운전 조건을 설정할 수 있기 때문에, 가압 처리된 피처리물의 두께를 균일하게 할 수 있다. 특히, 다층 기능성 필름의 라미네이트 공정이나 전지 재료의 압축 공정에서의 가압 처리에 바람직하게 이용할 수 있다.

(그 외의 실시 형태)

롤 프레스 시스템(S)은, 피처리물의 두께를 측정하는 두께 계측 센서를 구비한 구성으로 할 수 있다.

도 8은, 다른 실시 형태에 관한 롤 프레스 시스템을 개략적으로 나타내는 측면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 이 롤 프레스 시스템은, 제1 두께 계측 센서(15) 및 제2 두께 계측 센서(16)를 구비하고 있다. 제1 두께 계측 센서(15)는, 롤식 가압 장치(100)에서의 피처리물의 반송 방향의 상류측에 마련되어 있다. 제2 두께 계측 센서(16)는, 롤식 가압 장치(100)에서의 피처리물의 반송 방향의 하류측에 마련되어 있다. 제1 두께 계측 센서(15) 및 제2 두께 계측 센서(16)로서는, 소망의 측정 정밀도를 가지는 공지의 센서를 이용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 광원에 레이저광을 이용한 반사형 변위계를 이용하고 있다. 본 방식의 제1 두께 계측 센서(15)에서는, 미리 두께를 측정해 둔 마스터 워크(master work)를 상하 각각에 배치된 제1 두께 계측 센서(15)에서 동시에 측정해 두고, 피처리물의 두께를 측정할 때에는, 마스터 워크 계측시의 데이터와의 차이를 계산하여, 두께를 산출한다.

가압 처리를 행하기 전의 피처리물을 W1, 가압 처리후의 피처리물을 W2로 한다. 본 실시 형태에서는, 제1 두께 계측 센서(15)가 W1의 두께를 측정하고, 제어 장치(14)에 측정 데이터를 송출한다. 제어 장치(14)는, 실측된 두께에 대해 필요 압입량(押

量)을 가미하고, 롤 갭(G)의 목표치를 연산한다. 도시되지 않은 서보 모터를 이용한 반송 기구에 의해, 롤식 가압 장치(100)로부터 W1까지의 거리가 파악되어 있고, W1가 상부 롤(1)과 하부 롤(2)과의 사이에서 가압 처리가 행하여지는 타이밍에서, 측정된 두께에 따라 상부 롤(1)의 높이를 조정하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 피처리물을 일정 두께분 누르는 처리를 실시하고 싶을 때에, 항상 동일한 양만큼 누르는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 피처리물의 가압 처리전의 두께에 의하지 않고, 균일한 압력을 부가할 수 있다.

W2의 두께를 일정하게 하는 처리를 행하는 경우에는, 제2 두께 계측 센서(16)가 W2의 두께를 측정하고, 제어 장치(14)에 측정 데이터를 송출한다. 제어 장치(14)는, 실측된 두께와 설정한 두께에 차이가 있는 경우, 차이분을 고려한 보정치를 연산하고, 다음에 투입되는 W1의 처리시로부터 재보정치를 반영한 제어를 행한다. 이것에 의해, 가압 처리후의 피처리물의 두께를 설정치의 두께로 할 수 있다.

이와 같이, 롤 프레스 시스템(S)이 두께 계측 센서를 구비한 구성에서는, 피처리물의 두께를 계측하여 운전 조건으로 피드백할 수 있으므로, 피처리물의 접합, 두께 품질이 뛰어남과 아울러, 단시간에 정밀도 조정이 가능해진다.

1 - 상부 롤 1a - 상부 롤축
2 - 하부 롤 2a - 하부 롤축
3 - 상부 롤 베어링 케이스 4 - 하부 롤 베어링 케이스
5 - 전동 서보 액추에이터 6 - 상부 가동 프레임
7 - 로드 셀 8 - 회전용 서보 모터
9 - 상부 롤 자중 낙하 캔슬 수단 10 - 상부 프레임
11 - 하부 프레임 12 - 타이 로드
13 - 하부 가동 프레임 14 - 제어 장치
14a - 연산·기억부 14b - 위치 제어부
15 - 제1 두께 계측 센서 16 - 제2 두께 계측 센서
20 - 투광측 계측 센서 21 - 수광측 계측 센서
100 - 롤식 가압 장치 200 - 롤 갭 측정 장치
S - 롤 프레스 시스템 W1 - 가압 처리전의 피처리물
W2 - 가압 처리후의 피처리물

Claims (13)

1. 피처리물을 연속적으로 가압 처리하는 롤식 가압 장치를 이용한 롤 프레스 방법으로서,
   상기 롤식 가압 장치는,
   서로 대향하는 제1 롤 및 제2 롤과,
   상기 제1 롤과 상기 제2 롤과의 대향 방향을 따라서 상기 제1 롤의 위치를 조정할 수 있는 조정 기구를 구비하며,
   상기 롤 프레스 방법은,
   상기 제1 롤 및 상기 제2 롤을 회전시키면서, 상기 제1 롤의 폭방향에서의 하나 이상의 위치에서 상기 제1 롤의 외주면과 제2 롤의 외주면과의 사이의 롤 갭을 측정하고, 측정된 상기 롤 갭과 상기 제1 롤 및 상기 제2 롤의 회전각을 관련지어 기억하는 롤 갭 측정 공정과,
   상기 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록, 상기 조정 기구에 의해서 상기 제1 롤의 상기 대향 방향에서의 위치를 상기 회전각에 따라 조정하고, 상기 회전각에 따라 위치가 조정된 상기 제1 롤과 상기 제2 롤을 이용하여 상기 피처리물의 가압 처리를 행하는 롤 프레스 공정을 포함하는 롤 프레스 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 롤 갭 측정 공정에서는, 상기 피처리물의 폭방향의 양단부에 대응하는 위치에서 상기 롤 갭을 측정하는 롤 프레스 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 조정 기구는, 상기 대향 방향에 평행한 방향을 따라서 상기 제1 롤의 회전축의 일방의 단부 및 타방의 단부의 위치를 개별로 조정할 수 있으며,
   상기 롤 갭 측정 공정은,
   상기 제1 롤의 폭방향에서의 제1 위치에서 상기 롤 갭을 측정하며, 상기 제1 위치에서 측정된 상기 롤 갭에 근거하여 상기 일방의 단부의 위치를 조정하는 제1 공정으로, 상기 제1 위치는 상기 타방의 단부 보다도 상기 일방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 공정과,
   상기 제1 공정후에, 상기 제1 롤의 폭방향에서의 제2 위치에서 상기 롤 갭을 측정하며, 상기 제2 위치에서 측정된 상기 롤 갭에 근거하여 상기 타방의 단부의 위치를 조정하는 제2 공정으로, 상기 제2 위치는 상기 일방의 단부 보다도 상기 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제2 공정과,
   상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서의 상기 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 상기 제1 공정 및 상기 제2 공정을 교호로 반복하여 행하는 제3 공정을 포함하는 롤 프레스 방법.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 조정 기구는, 상기 대향 방향에 평행한 방향을 따라서 상기 제1 롤의 회전축의 일방의 단부 및 타방의 단부의 위치를 개별로 조정할 수 있으며,
   상기 롤 갭 측정 공정은,
   상기 제1 롤의 폭방향의 제1 위치 및 제2 위치에서 상기 롤 갭을 동시에 측정하는 제1 공정으로, 상기 제1 위치가 상기 타방의 단부 보다도 상기 일방의 단부에 가까운 위치이고, 상기 제2 위치가 상기 일방의 단부 보다도 상기 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 공정과,
   상기 제1 위치에서의 상기 롤 갭에 근거하여 상기 일방의 단부의 위치를 조정함과 아울러, 상기 제2 위치에서의 상기 롤 갭에 근거하여 상기 타방의 단부의 위치를 조정하는 제2 공정과,
   상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서의 상기 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 상기 제1 공정 및 상기 제2 공정을 교호로 반복하여 행하는 제3 공정을 포함하는 롤 프레스 방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 롤 갭 측정 공정에서는, 롤 갭 측정 장치를 이용하여 상기 롤 갭을 측정하며,
   상기 롤 갭 측정 장치는,
   상기 제1 롤과 상기 제2 롤과의 사이의 간극에 대해 광을 조사하는 투광측 계측 센서와,
   상기 간극을 통과한 광을 수광하고, 수광한 광의 폭을 검출하는 수광측 계측 센서를 구비하며,
   상기 롤 갭 측정 공정에서는, 상기 수광측 계측 센서에서 검출된 광의 폭으로부터 롤 갭을 측정하는 롤 프레스 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   가압 처리전 및/또는 가압 처리후의 상기 피처리물의 두께를 측정하는 두께 측정 공정을 더 포함하는 롤 프레스 방법.
7. 롤식 가압 장치와, 롤 갭 측정 장치를 구비하는 롤 프레스 시스템으로서,
   상기 롤식 가압 장치는,
   서로 대향하는 제1 롤 및 제2 롤과,
   상기 제1 롤과 상기 제2 롤과의 대향 방향을 따라서 상기 제1 롤의 위치를 조정할 수 있는 조정 기구와,
   제어 장치를 포함하며,
   상기 롤 갭 측정 장치는, 상기 제1 롤 및 제2 롤을 회전시키면서, 상기 제1 롤의 폭방향에서의 하나 이상의 위치에서 상기 제1 롤의 외주면과 제2 롤의 외주면과의 사이의 롤 갭을 측정할 수 있게 구성되고,
   상기 제어 장치는,
   상기 롤 갭 측정 장치에 의해서 측정된 상기 롤 갭과 상기 제1 롤 및 상기 제2 롤의 회전각을 관련지어 기억하는 기억부와,
   상기 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어가도록, 상기 조정 기구에 의해서 상기 제1 롤의 상기 대향 방향에서의 위치를 상기 회전각에 따라 조정하는 위치 제어부를 포함하는 롤 프레스 시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 조정 기구는, 전동 서보 액추에이터를 이용한 조정 기구인 롤 프레스 시스템.
9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
   상기 조정 기구는, 상기 대향 방향에 평행한 방향을 따라서 상기 제1 롤의 회전축의 일방의 단부 및 타방의 단부의 위치를 개별로 조정할 수 있는 롤 프레스 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 롤 갭 측정 장치에 의해서 측정된 상기 제1 롤의 폭방향의 제1 위치에서의 상기 롤 갭에 근거하여 상기 일방의 단부의 위치가 조정되도록 상기 조정 기구를 제어하는 제1 제어로서, 상기 제1 위치는 상기 타방의 단부 보다도 상기 일방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 제어와,
    상기 롤 갭 측정 장치에 의해서 측정된 상기 제1 롤의 폭방향의 제2 위치에서의 상기 롤 갭에 근거하여 상기 타방의 단부의 위치가 조정되도록 상기 조정 기구를 제어하는 제2 제어로서, 상기 제2 위치는 상기 일방의 단부 보다도 상기 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제2 제어와,
    상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서의 상기 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 상기 제1 제어 및 상기 제2 제어를 교호로 반복하여 행하는 제3 제어를 행하는 롤 프레스 시스템.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 롤 갭 측정 장치에 의해서 동시에 측정된 상기 제1 롤의 폭방향의 제1 위치 및 제2 위치에서의 상기 롤 갭을 상기 롤 갭 측정 장치로부터 수취하는 제1 제어로서, 상기 제1 위치가 상기 타방의 단부 보다도 상기 일방의 단부에 가까운 위치이고, 상기 제2 위치가 상기 일방의 단부 보다도 상기 타방의 단부에 가까운 위치인, 상기 제1 제어와,
    상기 제1 위치에서의 상기 롤 갭에 근거하여 상기 일방의 단부의 위치가 조정되고, 상기 제2 위치에서의 상기 롤 갭에 근거하여 상기 타방의 단부의 위치가 조정되도록 상기 조정 기구를 제어하는 제2 제어와,
    상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서의 상기 롤 갭이 목표치에 대해서 소정의 변동 범위에 들어갈 때까지 상기 제1 제어 및 상기 제2 제어를 교호로 반복하여 행하는 제3 제어를 행하는 롤 프레스 시스템.
12. 청구항 7 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 롤 및 제2 롤은, 서보 모터에 의해 회전 구동하는 롤 프레스 시스템.
13. 청구항 7 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    가압 처리전 및/또는 가압 처리후의 피처리물의 두께를 측정하는 두께 측정 장치를 더 구비하는 롤 프레스 시스템.

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