(57)【要約】 【課題】  ＤＲ側およびＯＰ側における上下矯正ロール間の離隔距離を容易に個別調整することができる形状矯正装置を提供する。【解決手段】  上矯正ロール５１を支持する第１フレーム５２と、下矯正ロール５３を支持する第２フレーム５４との離隔距離を、矯正ロールのＤＲ側およびＯＰ側で、第１および第２距離検出手段５５，５６によってそれぞれ検出する。たとえばＤＲ側の離隔距離が、ＯＰ側の離隔距離よりも大きいとき、断続軸継手６１を切断し、第２フレームのＤＲ寄りに設けられる第１圧下手段５７のみを単動させて上昇し、ＤＲ側の離隔距離とＯＰ側の離隔距離とが等しくなるように調整する。次いで、断続軸継手を接続し、第１および第２圧下手段５７，５８を連動させることによって、平衡状態を維持した状態で、離隔距離を自在に変化させ、厚みの異なる鋼帯にそれぞれ対応して形状矯正を行うことができる。【選択図】      図１
2005271007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に千鳥状に配置される複数の矯正ロール間に金属板または金属帯を通過させることによって形状を矯正する形状矯正装置において、
上側に配置される矯正ロールを回転自在に支持する第１フレームと、
下側に配置される矯正ロールを回転自在に支持する第２フレームと、
第１フレームと第２フレームとの離隔距離を矯正ロールの一端部側および他端部側でそれぞれ検出する距離検出手段と、
第１フレームまたは第２フレームの一端部寄りに設けられ、第１フレームと第２フレームとを近接離反するように移動させる第１圧下手段と、
第１フレームまたは第２フレームの他端部寄りに設けられ、第１フレームと第２フレームとを近接離反するように移動させる第２圧下手段と、
第１圧下手段および第２圧下手段を駆動させる駆動手段と、
第１圧下手段と第２圧下手段との間に設けられ、駆動手段によって発生される駆動力を第２圧下手段へ伝達する原軸と第２圧下手段に備えられて原軸からの駆動力が伝達される従軸との結合を断続する断続軸継手とを含むことを特徴とする形状矯正装置。
【請求項２】
距離検出手段は、
距離検出精度が、０．０１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の形状矯正装置。
【請求項３】
距離検出手段は、
第１フレームまたは第２フレームのいずれか一方に装着される検出器本体と、
検出器本体に対して進退自在に挿入される検出子と、
検出子に当接し第１フレームまたは第２フレームのいずれか他方に装着される検出片とを含み、
検出片は、表面硬さがショア硬さ（ＨＳ）８０以上であることを特徴とする請求項１または２記載の形状矯正装置。
【請求項４】
検出片は、
表面に電解クロムめっきが施されていることを特徴とする請求項３記載の形状矯正装置。
【請求項５】
断続軸継手は、
かみあいクラッチであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の形状矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板または金属帯の形状不良を矯正する形状矯正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属帯の一種である鋼帯は、溶製された鋳塊を熱間圧延または熱間圧延後さらに冷間圧延されて、熱延鋼帯または冷延鋼帯として製造される。熱延鋼帯は、概ね８００℃以上の高温に加熱された状態で圧延加工され、圧延後冷却されて製造される。このような工程で製造される熱延鋼帯には、圧延時および圧延後における冷却の不均一などに起因して形状不良の発生することがある。
【０００３】
熱延鋼帯を冷間圧延して製造される冷延鋼帯は、常温で冷間加工を施すので、熱延時のように冷却不均一の影響がないので、熱延鋼帯に比べると形状が良好である。しかしながら、近年陰極線管用のシャドウマスク、プリント基板のプレスプレート用途など、従来に比較して一層の平坦性が要求される用途が増大している。したがって、レベラとも呼ばれる形状矯正装置に鋼帯を通板させることによって、熱延鋼帯の形状矯正および冷延鋼帯の平坦性向上などの実現が図られている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図７は、従来の典型的な形状矯正装置１の構成を簡略化して示す正面図である。以下従来の形状矯正装置１について説明する。従来の形状矯正装置１は、大略上下に千鳥に配置される上および下矯正ロール２，３と、上矯正ロール２を回転自在に支持する上フレーム４と、下矯正ロール３を回転自在に支持する下フレーム５と、下フレーム５の一端部６側に設けられ、下フレーム５を上フレーム４に対して近接離反するように移動させる第１圧下手段７と、下フレーム５の他端部８側に設けられ、下フレーム５を上フレーム４に対して近接離反するように移動させる第２圧下手段９と、第１圧下手段７および第２圧下手段９を駆動させる駆動手段１０とを含んで構成される。
【０００５】
なお、一端部６側には駆動手段１０が設けられるので、一端部６側を、以後ドライブ（ＤＲ）側と呼ぶ。また、他端部８側には駆動手段１０が設けられず、操作者が作業するのに適した空間を得ることのできるので、他端部８側を、以後オペレイト（ＯＰ）側と呼ぶ。なお、このＤＲ側およびＯＰ側の呼称は、本明細書において共通に用いられる。
【０００６】
上矯正ロール２は、もう一つの駆動手段１１によって回転駆動される。もう一つの駆動手段１１は、電動機１２と、電動機１２の出力軸に装着される第１プーリ１３と、駆動力伝達軸１４に装着される第２プーリ１５と、第１プーリ１３と第２プーリ１５とに巻回される無端ベルト１６と、駆動力伝達軸１４の第２プーリ１５と反対側に接続されるユニバーサル継手１７とを含んで構成される。電動機１２で発生される駆動力は、第１プーリ１３、無端ベルト１６、第２プーリ１５、駆動力伝達軸１４およびユニバーサル継手１７に伝達され、ユニバーサル継手１７が上矯正ロール２のＤＲ側端部に接続されるので、上矯正ロール２は回転することができる。
【０００７】
下矯正ロール３は、上矯正ロール２とによって形成されるロール間隙Ｇに、たとえば鋼帯が通板されたとき、上矯正ロール２の回転によって搬送される鋼帯との摩擦力によって従動回転する。
【０００８】
第１および第２圧下手段７，９は、たとえばウォームジャッキであり、駆動手段１０から伝達される駆動力によって、上下に伸縮することができる。
【０００９】
駆動手段１０は、電動機１８と、電動機１８の出力軸に装着される第１カップリング２３と、第１カップリング２３で電動機１８の出力軸に接続される駆動力伝達軸２０ａとを含んで構成される。この駆動手段１０による駆動力は、さらに、駆動力伝達軸２０ａの第１カップリング２３と反対側で第１圧下手段７に接続される第２カップリング２４と、第１圧下手段７を介して第２カップリング２４と反対側に設けられて駆動力伝達軸２０ｂと第１圧下手段７とを接続する第３カップリング２５と、駆動力伝達軸２０ｂの第３カップリング２５と反対側で駆動力伝達軸２０ｂと第２圧下手段９とを接続する第４カップリング２６と、第１〜第４カップリング２３，２４，２５，２６によって接続される前述の駆動力伝達軸２０ａ，２０ｂによって、第１および第２圧下手段７，９に伝達される。
【００１０】
また駆動力伝達軸２０ａの第１カップリング２３と第２カップリング２４との間には第３プーリ１９が装着され、第３プーリ１９には無端ベルト２２が巻まわされ、無端ベルト２２が巻まわされるもう一つの第４プーリ２１は、パルスジェネレータ２７（略称ＰＬＧ）に装着される。したがって、このＰＬＧ２７によって駆動力伝達軸２０ａ，２０ｂの回転数を検出することができる。なお図７に示す形状矯正装置１には、駆動力伝達軸２０ｂに電磁ブレーキが設けられている。
【００１１】
電動機１８で発生される駆動力は、第１カップリング２３、駆動力伝達軸２０ａ、第２カップリング２４を介して第１圧下手段７に伝達され、さらに第３カップリング２５、駆動力伝達軸２０ｂ、第４カップリング２６を介して第２圧下手段９に伝達され、第１および第２圧下手段７，９を駆動させる。
【００１２】
第１および第２圧下手段７，９は、下端部において基台２９に固定され、上端部が下フレーム５の下面３０に装着される。下フレーム５は、基台２９のＤＲ側とＯＰ側とにそれぞれ設けられる第１および第２案内軸部材３１，３２に対して摺動可能に装着される。したがって、駆動手段１０から駆動力を伝達して第１および第２圧下手段７，９を伸縮させることによって、下フレーム５は上フレーム４に対して近接離反するように移動することができる。すなわち、上フレーム４に回転自在に支持される上矯正ロール２に対して、下フレーム５に回転自在に支持される下矯正ロール３を近接離反するように移動し、前述の間隙Ｇ、また押込量を調整することができる。間隙Ｇおよび押込量の調整は、ＰＬＧ２７によって検出される駆動力伝達軸２０ａ，２０ｂの回転数から、第１および第２圧下手段７，９の伸縮量を換算することによって実現される。
【００１３】
ここで、押込量とは、鋼帯の通板ライン（いわゆるパスライン）に平行な仮想平面を想定し、上矯正ロール２の下面に接する仮想平面と、下矯正ロール３の上面に接する仮想平面とが成す間隙から、矯正される鋼帯の厚みを減じたものをいう。
【００１４】
鋼帯の形状矯正においては、上下矯正ロール２，３の軸線方向、すなわち鋼帯の通板方向に直交する幅方向における押込量が同一（この状態を平衡と呼ぶことがある）になるようにして、鋼帯を装置に通板させることが多い。前述のように下フレーム５の上下方向の移動量は、ＰＬＧ２７の検出結果に基づいて得られるけれども、ＰＬＧ２７は単に駆動力伝達軸２０ａ，２０ｂの回転数を下フレーム５の移動量に換算しているのみである。したがって、長期間の操業に伴って、たとえば第１および第２圧下手段７，９に用いられている歯車に磨耗が生じると、回転数換算による移動量と実際の第１および第２圧下手段７，９それぞれの伸縮量とが一致しなくなる。
【００１５】
このような回転数換算による移動量と実際の第１および第２圧下手段７，９それぞれの伸縮量とが一致しない状態で、鋼帯の形状矯正を行うと、想定押込量と実際の押込量との間に差異が生じるので、鋼帯の形状矯正不良が発生するという問題がある。
【００１６】
このような場合、操業を停止し、基準位置を調整しなければならない。ここで、基準位置とは、前述の上矯正ロール２の下面に接する仮想平面と、下矯正ロール３の上面に接する仮想平面との成す間隙が、零（０）になる位置を言う。従来の基準位置調整作業は、次のように行われていた。
【００１７】
まず駆動手段１０を動作させて下フレーム５を下降し、上下矯正ロール２，３間を開く。上下矯正ロール２，３間であって、ＤＲ側とＯＰ側とのそれぞれに鉛（Ｐｂ）線を配置する。この状態で、再度駆動手段１０を動作させて、上下矯正ロール２，３間に配置されたＰｂ線を、上下矯正ロール２，３によって若干押圧する位置まで、下フレーム５を上昇させる。次に、下フレーム５を下降させて、ＤＲ側およびＯＰ側それぞれのＰｂ線を取出し、押圧方向の直径変化量を求める。
【００１８】
図８は、押圧前後のＰｂ線３３の断面形状を示す図である。図８（ａ）に示すような上下矯正ロール２，３による押圧前のＰｂ線３３の直径ｄ１を予め測定しておく。上下矯正ロール２，３による押圧後、図８（ｂ）に示すような押圧方向のＰｂ線３３の直径ｄ２を測定する。押圧前後の直径変化量Δｄ（＝ｄ１−ｄ２）を、ＤＲ側とＯＰ側とのそれぞれについて求める。基準位置調整は、ＤＲ側の直径変化量ＤＲΔｄと、ＯＰ側の直径変化量ＯＰΔｄとの差ΔＤ（＝ＤＲΔｄ−ＯＰΔｄ）を０にするように行われる。
【００１９】
しかしながら、第１圧下手段７および第２圧下手段９は、ＤＲ側とＯＰ側とにそれぞれ設けられるけれども、駆動力伝達軸２０ａ，２０ｂで連結されて連動するので、いずれか一方のみを動作させて前述の差ΔＤを０に調整することができない。なお、第２および第３カップリング２４，２５を外して駆動力伝達軸２０ｂを第２圧下手段９から離脱させて、第１圧下手段７のみを伸縮調整し、再び第２および第３カップリング２４，２５で駆動力伝達軸２０ｂを第２圧下手段９に接続し、第１および第２圧下手段７，９を連動させることによって、基準位置調整することもできるけれども、作業が極めて煩雑でありかつ長時間を要するので、現実的ではない。
【００２０】
そこで基準位置調整は、前述の差ΔＤに相当するシムを選択し、ＤＲ側またはＯＰ側のＰｂ線３３の直径変化量Δｄが小さい側の圧下手段、すなわち第１または第２圧下手段７，９のいずれか一方の先端に設けられる金物であるブロック３６とキャップ３７との間に、選択したシムを挿入することによって行われている。
【００２１】
このような基準位置調整によっても、操業を停止し、Ｐｂ線の押圧量の差異を測定し、押圧量の差異に相当するシムを選択し、選択したシムを挿入装着するという作業を行わなければならず、その所要時間が多大であり、生産効率を大きく低下させるという問題がある。
【００２２】
【非特許文献１】日本塑性加工学会編、「塑性加工技術シリーズ矯正加工−板，管，棒，線を真直ぐにする方法−」、コロナ社、１９９２年１月２０日、ｐ９０−９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明の目的は、上下矯正ロール間の離隔距離をＤＲ側とＯＰ側とでそれぞれ検出し、検出結果に基づいてＤＲ側およびＯＰ側における上下矯正ロール間の離隔距離を容易に個別調整することができる形状矯正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、上下に千鳥状に配置される複数の矯正ロール間に金属板または金属帯を通過させることによって形状を矯正する形状矯正装置において、
上側に配置される矯正ロールを回転自在に支持する第１フレームと、下側に配置される矯正ロールを回転自在に支持する第２フレームと、第１フレームと第２フレームとの離隔距離を矯正ロールの一端部側および他端部側でそれぞれ検出する距離検出手段と、第１フレームまたは第２フレームの一端部寄りに設けられ、第１フレームと第２フレームとを近接離反するように移動させる第１圧下手段と、第１フレームまたは第２フレームの他端部寄りに設けられ、第１フレームと第２フレームとを近接離反するように移動させる第２圧下手段と、第１圧下手段および第２圧下手段を駆動させる駆動手段と、第１圧下手段と第２圧下手段との間に設けられ、駆動手段によって発生される駆動力を第２圧下手段へ伝達する原軸と第２圧下手段に備えられて原軸からの駆動力が伝達される従軸との結合を断続する断続軸継手とを含むことを特徴とする形状矯正装置である。
【００２５】
また本発明は、距離検出手段は、距離検出精度が、０．０１ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、距離検出手段は、第１フレームまたは第２フレームのいずれか一方に装着される検出器本体と、検出器本体に対して進退自在に挿入される検出子と、検出子に当接し第１フレームまたは第２フレームのいずれか他方に装着される検出片とを含み、
検出片は、表面硬さがショア硬さ（ＨＳ）８０以上であることを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、検出片は、表面に電解クロムめっきが施されていることを特徴とする。
また本発明は、断続軸継手は、かみあいクラッチであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、矯正ロールの一端部側と他端部側とに距離検出手段が設けられ、上矯正ロールを支持する第１フレームと下矯正ロールを支持する第２フレームとの離隔距離を、正確に検出することができ、また、第１圧下手段と第２圧下手段との間に設けられる断続軸継手を断続動作させて、第１圧下手段のみの単動と、第１および第２圧下手段の連動とを容易に切換えることができる。したがって、上下矯正ロール間の離隔距離を一端部側と他端部側とでそれぞれ検出し、検出結果に基づいて第１圧下手段の単独動作と第１および第２圧下手段の連携動作とを組合せ操作することによって、結果的に上下矯正ロール間の離隔距離を一端部側と他端部側とで個別調整することが可能になる。このように、一端部側および他端部側における上下矯正ロール間の離隔距離を、容易に個別調整することができるので、基準位置調整の所要時間を短縮し、生産効率向上を実現することができる。
【００２９】
また本発明によれば、距離検出精度が０．０１ｍｍ以下の距離検出手段が用いられるので、一端部側および他端部側における上下矯正ロール間の離隔距離を、高精度で検出し、また調整することができる。このことによって、形状矯正精度を高め、より良好な形状の金属板または金属帯を得ることができる。
【００３０】
また本発明によれば、距離検出手段を構成する検出片は、表面硬さがＨＳ８０以上のものが用いられ、好ましくは検出片の表面に電解クロムめっきを施すことによって実現される。検出片を硬質にすることによって、検出子との当接による磨耗寿命が長くなるので、長期間にわたって正確に距離検出することができる。
【００３１】
また本発明によれば、断続軸継手には、かみあいクラッチが用いられるので、断続軸継手を接続したとき、すべりを生じることがない。したがって、原軸の回転をすべりによる誤差を生じることなく従軸に伝達することが可能であり、原軸の回転に応じて第２圧下手段を精度良く動作させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は本発明の実施の一形態である形状矯正装置５０の構成を簡略化して示す正面図であり、図２は図１に示す形状矯正装置５０の部分拡大図である。形状矯正装置５０は、上下に千鳥状に配置される複数の矯正ロール間に金属帯の一種である鋼帯を通過させることによって形状を矯正することに用いられる。なお、形状矯正装置５０に通板されて形状矯正されるのは、鋼帯に限らず鋼板であっても良い。
【００３３】
形状矯正装置５０は、上側に配置される上矯正ロール５１を回転自在に支持する第１フレーム５２と、下側に配置される下矯正ロール５３を回転自在に支持する第２フレーム５４と、第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離を、矯正ロール５１，５３の一端部側および他端部側でそれぞれ検出する第１および第２距離検出手段５５，５６と、第２フレーム５４の一端部寄りに設けられ、第１フレーム５２と第２フレーム５４とを近接離反するように移動させる第１圧下手段５７と、第２フレーム５４の他端部寄りに設けられ、第１フレーム５２と第２フレーム５４とを近接離反するように移動させる第２圧下手段５８と、第１圧下手段５７および第２圧下手段５８を駆動させる不図示の駆動手段と、第１圧下手段５７と第２圧下手段５８との間に設けられ、駆動手段によって発生される駆動力を第２圧下手段へ伝達する原軸である第１駆動力伝達軸５９と第２圧下手段５８に備わり第１駆動力伝達軸５９からの駆動力が伝達される従軸である第２駆動力伝達軸６０との結合を断続する断続軸継手６１とを含む。
【００３４】
なお本実施の形態の形状矯正装置５０において、一端部側がＤＲ側であり、他端部側がＯＰ側である。
【００３５】
第１フレーム５２は、鋼製の部材であり、設置面６２上に固設される基台６３のＤＲ側およびＯＰ側にそれぞれ立設される第１案内軸部材６４および第２案内軸部材６５の上に固設される。本実施の形態の形状矯正装置５０では、第１フレーム５２は移動しない構成である。第２フレーム５４は、鋼製の部材であり、第１フレーム５２の下方に配置され、ＤＲ側において第１案内軸部材６４に対して、またＯＰ側において第２案内軸部材６５に対して摺動可能に装着される。
【００３６】
第１フレーム５２の第２フレーム５４を臨む下面６６には、第１および第２軸受６７，６８が設けられ、上矯正ロール５１は、第１および第２軸受６７，６８によって第１フレーム５２に回転自在に支持される。また第２フレーム５４の第１フレーム５２を臨む上面６９には、ロール支持部材７０を介して第３および第４軸受７１，７２が設けられ、下矯正ロール５３は、第３および第４軸受７１，７２によって第２フレーム５４に回転自在に支持される。なお本実施の形態の形状矯正装置５０では、図１の紙面において、手前から奥に向って鋼板を通板し、３点曲げによって鋼板の形状矯正を行うので、下矯正ロール５３を支持するのと同一の構成で、下矯正ロール５３の奥にもう１本の下矯正ロールが設けられているけれども、図示を省略する。
【００３７】
上矯正ロール５１は、駆動ロールであり、上矯正ロール５１を駆動させる駆動手段は、前述の図７に示すもう一つの駆動手段１１と同一に構成されるので、図示および説明を省略する。下矯正ロール５３は、上矯正ロール５１の回転によって搬送される鋼帯との摩擦力によって従動回転する従動ロールである。
【００３８】
本実施の形態では、第１および第２圧下手段５７，５８に、いわゆるウォームジャッキが用いられる。第１および第２圧下手段５７，５８は、その上端部が、第２フレーム５４の下面７３に当接し、下端部が基台６３の第２フレーム５４を臨む上面７４にそれぞれ装着される。このとき、第１圧下手段５７が、第２フレーム５４のＤＲ側に寄せて配置され、第２圧下手段５８が、第２フレーム５４のＯＰ側に寄せて配置される。
【００３９】
第１および第２圧下手段５７，５８は、不図示の駆動手段から伝達される駆動力によって、伸縮自在である。第１および第２圧下手段５７，５８が、基台６３と第２フレーム５４との間にあって、伸縮することによって、第２フレーム５４が、第１および第２案内軸部材６４，６５に案内されながら、第１フレーム５２に対して近接離反するように移動される。すなわち、下矯正ロール５３が、上矯正ロール５１に対して近接離反するように移動される。
【００４０】
第１および第２圧下手段５７，５８を駆動する駆動手段は、前述の図７に示す駆動手段１０と同一に構成されるので、図示および説明を省略する。また形状矯正装置５０の駆動手段１０にも、前述のＰＬＧ２７が設けられる。駆動手段１０からの出力は、カップリングを介して出力伝達軸７５に伝達され、さらに出力伝達軸７５および第５カップリング７６を介して第１圧下手段５７に伝達されて、第１圧下手段５７を動作させる。
【００４１】
第１圧下手段５７を介して第５カップリング７６と反対側に設けられる第６カップリング７７に接続される駆動力伝達軸は、２本の軸によって構成される。すなわち、第６カップリング７７に接続され、駆動手段１０によって発生される駆動力を第２圧下手段５８へ伝達する原軸である第１駆動力伝達軸５９と、第２圧下手段５８に第７カップリング７８で接続されるようにして備わり、第１駆動力伝達軸５９からの駆動力が伝達される従軸である第２駆動力伝達軸６０とである。
【００４２】
第１駆動力伝達軸５９は、第５および第６軸受７９，８０によって基台６３に回転自在に支持され、第２駆動力伝達軸６０は、第７および第８軸受８１，８２によって基台６３に回転自在に支持されている。これらの第１駆動力伝達軸５９と第２駆動力伝達軸６０との間には、両軸５９，６０の結合を断続する断続軸継手６１の設けられることが、形状矯正装置５０の注目すべき特徴である。なお図１に示す形状矯正装置５０にも、第１駆動力伝達軸５９に電磁ブレーキ８３が設けられる。
【００４３】
断続軸継手６１が断絶された状態では、駆動手段１０からの駆動力が第１圧下手段５７のみに伝達され、第１圧下手段５７が単独で動作する。一方、断続軸継手６１が接続された状態では、駆動手段１０からの駆動力が第１および第２圧下手段５７，５８の両方に伝達され、第１および第２圧下手段５７，５８が連動する。したがって、断続軸継手６１を断絶し、ＤＲ側に配置される第１圧下手段５７のみを動作させて、第２フレーム５４のＯＰ側に対するＤＲ側の相対的な位置調整を行い、その後断続軸継手６１を接続し、第１および第２圧下手段５７，５８を連動させて、第１フレーム５２に対する第１フレーム５４の離隔距離を調整することによって、第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離を、ＤＲ側とＯＰ側とでそれぞれ個別に調整したのと同一の効果を奏することができる。
【００４４】
形状矯正装置５０においては、第１圧下手段５７の単動と、第１および第２圧下手段５７，５８の連動とを、断続軸継手６１を断続させるという簡単な操作で実現することができるので、第１および第２フレーム５２，５４のＤＲ側およびＯＰ側の離隔距離を個別に調整することによって、上下矯正ロール５１，５３の基準位置調整を極めて容易に行うことが可能になる。
【００４５】
図３は本実施の形態の形状矯正装置５０に用いられる断続軸継手６１の構成を簡略化して示す正面図であり、図４は図３に示す断続軸継手６１の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た図である。
【００４６】
本実施の形態では、断続軸継手６１にかみあいクラッチ６１、いわゆる爪クラッチが用いられる。かみあいクラッチ６１は、大略以下のように構成される。
【００４７】
かみあいクラッチ６１の最内方には、原軸である第１駆動力伝達軸５９が挿入されて第１駆動力伝達軸５９とともに回転する回転軸部材９１が設けられる。回転軸部材９１には、軸線方向に延びるキー溝９２が形成され、第１駆動力伝達軸５９に第１駆動力伝達軸５９の軸線方向に形成されるキー溝と、回転軸部材９１のキー溝９２とを整合させてキーを挿入することによって、回転軸部材９１と第１駆動力伝達軸５９とが連結される。
【００４８】
回転軸部材９１の外周には、略円筒状の部材である第１回転爪部材９５が軸線を共有するようにして設けられ、第１回転爪部材９５は、並行キー９３，９４によって回転軸部材９１に装着される。また第１回転爪部材９５は、並行キー９３，９４によって案内されながら摺動することが可能であり、回転軸部材９１に対してその軸線方向に進退することができる。この第１回転爪部材９５には、一方の端部において半径方向にフランジ状に突出する突出部９５ａが形成され、さらに突出部９５ａの先端付近には第１爪部９５ｂが形成される。
【００４９】
一方、回転軸部材９１の半径方向外方には、第１回転爪部材９５に対向するようにして、第２回転爪部材９６が設けられる。この第２回転爪部材９６は、第１および第２ボールベアリング９７，９８を介して回転軸部材９１に装着されるので、回転軸部材９１とは独立に回転することができる。第２回転爪部材９６には半径方向にフランジ状に突出する突出部９６ａが形成され、突出部９６ａには、従軸である第２駆動力伝達軸６０が連結される。第２回転爪部材９６の第１回転爪部材９５を臨む面には、第２爪部９６ｂが形成され、第２爪部９６ｂは、第１回転爪部材９５の第１爪部９５ｂとかみあうことができる。
【００５０】
第１回転爪部材９５の軸線方向外方であって、回転軸部材９１の外周には、第３ボールベアリング１０５を介してフランジ部材１０６が設けられる。フランジ部材１０６にはフランジ部１０６ａが形成され、フランジ部１０６ａの半径方向外方に臨む外周面には、第１溝１０７が円周方向に延びて形成され、第１溝１０７の溝内には、第１オー（Ｏ）リング１０８が設けられる。
【００５１】
さらに第１回転爪部材９５の半径方向外方には、第４ボールベアリング１０９を介して摺動部材１１０が設けられる。摺動部材１１０には、半径方向内方に突出して、内フランジ状の内方突起部１１１が形成される。内方突起部１１１の半径方向内方に臨む先端面１１２は、フランジ部材１０６の本体部の外周面に当接し、この先端面１１２には、第２溝１１３が円周方向に延びて形成され、第２溝１１３の溝内には、第２Ｏリング１１４が設けられる。
【００５２】
したがって、摺動部材１１０の内方突起部１１１とフランジ部材１０６のフランジ部１０６ａとの互いの当接面が、第１Ｏリング１０８と第２Ｏリング１１４とによって封止される部分には、気密空間１１５が形成される。この気密空間１１５に、摺動部材１１０に形成されるエア供給孔１１６を通して不図示のエア供給手段からエアが給気および脱気される。
【００５３】
気密空間１１５にエアが給気されたとき、エアによる押圧力が摺動部材１１０を矢符１１７方向に摺動させる。摺動部材１１０の移動する力が、第４ボールベアリング１０９を介して第１回転爪部材９５に伝えられる。このことによって、第１回転爪部材９５は、第２回転爪部材９６に向って移動し、第２回転爪部材９６とかみあい、第１駆動力伝達軸５９から第２駆動力伝達軸６０へ、駆動手段１０の駆動力が伝達され、第１および第２圧下手段５７，５８が連動する。
【００５４】
逆に、気密空間１１５からエアが脱気されたとき、第１回転爪部材９５と第２回転爪部材９６は、その間に設けられるばね部材１１８のばね力によって、矢符１１９方向に移動し、かみあいが解除されるので、第１駆動力伝達軸５９から第２駆動力伝達軸６０への駆動力が遮断され、第１圧下手段５７のみが単独で動作する。
【００５５】
このようにかみあいクラッチ６１によれば、気密空間１１５に対するエアの給気／脱気の切換えという極めて容易な操作で、また高額な投資を必要とすることなく、第１駆動力伝達軸５９と第２駆動力伝達軸６０との断続を実現することができる。さらに駆動力の伝達が、第１爪部９５ａと第２爪部９６ａとのかみあいによって行われるので、接続時にすべり等を生じることなく、第１駆動力伝達軸５９の回転が、誤差を生むことなく確実に第２駆動力伝達軸６０に伝達される。
【００５６】
次に、本実施の形態の形状矯正装置５０の有するもう一つの特徴である距離検出手段について説明する。図５は、形状矯正装置５０に備わる距離検出手段の構成を簡略化して示す斜視図である。
【００５７】
本実施の形態では、第１および第２距離検出手段５５，５６は、同一のものが用いられるので、第１距離検出手段５５についてのみ構成の説明を行い、第２距離検出手段５６については省略する。
【００５８】
第１距離検出手段５５は、第１フレーム５２に装着される検出器本体１２１と、検出器本体１２１に対して進退自在に挿入される検出子１２２と、検出子１２２に当接し第２フレーム５４に装着される検出片１２３とを含んで構成される。第１距離検出手段５５は、いわゆるリニアゲージであり、検出器本体１２１に対する検出子１２２の進退距離を検出する。検出器本体１２１は、外観が略直方体形状に形成され、検出器本体１２１から下方に向って突出するように案内部材であるステム１２４が形成される。検出子１２２は、厳密にはステム１２４に形成される孔に挿入され、ステム１２４に案内されて検出器本体１２１に進退自在に挿入される。
【００５９】
前述の図１に示すように、検出器本体１２１は、第１フレーム５２を固定的に支持する第１および第２案内軸部材６４，６５に、第１および第２保持部材１２５，１２６を介して装着される。ここで、第１フレーム５２は、第１および第２案内軸部材６４，６５に固設され、第１フレーム５２と第１および第２案内軸部材６４，６５との相対位置は、全く変化することがないので、検出器本体１２１は、第１フレーム５２に装着されているものと同じとして扱う。
【００６０】
一方検出片１２３は、第２フレーム５４に装着される。第２フレーム５４が、第１および第２圧下手段５７，５８の動作によって、上下動するのに伴い第２フレーム５４に装着される検出片１２３も上下動する。このとき、検出器本体１２１に進退自在に挿入される検出子１２２は、検出器本体１２１が外に出ている方の端部１２２ａが検出片１２３の上面１２３ａに当接するように設けられるので、第２フレーム５４が上方へ移動するとき、検出片１２３によって上方へ移動して検出器本体１２１内への挿入距離が長くなる。逆に、第２フレーム５４が下方へ移動するとき、検出子１２２は、重力の作用によって検出片１２３に追随して下方へ移動するので、検出器本体１２１内への挿入距離が短くなる。
【００６１】
このようにして、第１および第２距離検出手段５５，５６は、第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離を検出することができる。
【００６２】
第１フレーム５２と上矯正ロール５１との相対的な位置関係および第２フレーム５４と下矯正ロール５２との相対的位置関係は、第２フレーム５４の上下動によっても、また鋼帯の形状矯正の操業によっても、ほとんど変動することがないので、前述の第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離を、上下矯正ロール５１，５３間の押込量として扱うことができる。
【００６３】
形状矯正装置に備えられる距離検出手段の距離検出精度は、０．０１ｍｍ以下であることが好ましく、本実施の形態に用いられる第１および第２距離検出手段５５，５６の距離検出精度は、±０．００４ｍｍ（４μｍ）以下である。すなわち第２フレーム５４を上方へ向って移動させた場合と下方へ向って移動させた場合とのいずれにおいても、４μｍ以下の検出精度で、第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離を検出することが可能である。
【００６４】
距離検出手段の距離検出精度を好ましくは０．０１ｍｍ以下とする理由は、次のようである。鋼板が、たとえば前述のシャドウマスクに加工される場合、一般的に、鋼板の表面にレジストを塗布し、フォトマスクを通して露光し、露光部分または非露光部分のレジストを剥離した後エッチングを行うというフォトリソグラフィ法が用いられている。このフォトリソグラフィ法の加工において、特に露光時に鋼板が装入される装置の設定間隙が極めて小さいので、素材鋼板には優れた平坦度が要求される。このような要求に応えるためには、矯正時における鋼板プロフィールの矯正精度、換言すれば矯正装置の距離検出手段の距離検出器精度を０．０１ｍｍ以下の高精度にすることが好ましい。
【００６５】
離隔距離の検出結果は、検出器本体１２１に接続される導電配線１２７によって、不図示の表示手段に伝送される。表示手段に表示される離隔距離検出結果に基づいて、形状矯正装置５０の操作者が、断続軸継手６１の断続操作ならびに第１および第２圧下手段５７，５８の圧下操作をすることによって、ＤＲ側とＯＰ側との平衡調整または基準位置調整を行う。なお表示手段に加えて、離隔距離検出結果がマイクロコンピュータなどからなる制御器にも伝送されるようにし、制御器が、検出結果に応答して、予め定められる離隔距離になるように、断続軸継手６１の断続動作ならびに第１および第２圧下手段５７，５８の動作を制御して、ＤＲ側とＯＰ側との平衡調整または基準位置調整をするように構成されてもよい。
【００６６】
検出子１２２の端部１２２ａが常に当接される検出片１２３は、表面に電解クロムめっきが施され、表面硬さが日本工業規格（ＪＩＳ）Ｚ２２４６に規定されるショア硬さ（ＨＳ）８０以上に仕上げられる。このように検出片１２３の表面硬さをＨＳ８０以上の硬質にすることによって、検出子１２２との当接による磨耗寿命を長くすることができるので、長期間にわたって第１フレーム５２と第４フレーム５４との離隔距離を正確に検出することができる。なお、検出片１２３における表面硬さＨＳ８０以上は、電解クロムめっき処理に限定されることなく、無電解ニッケルめっきを施した後、ベーキング処理することによって実現されてもよく、またＪＩＳ−Ｇ４４０１に規定される炭素工具鋼などを高周波焼入れすることによって実現されてもよい。
【００６７】
図６は、形状矯正装置５０を模式的に示す系統図である。以下図６を参照して、形状矯正装置５０におけるＤＲ側とＯＰ側との平衡調整動作について説明する。
【００６８】
たとえば、ＤＲ側の第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離Ｌｄｒが、ＯＰ側の第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離Ｌｏｐよりも大きい、すなわち図６の紙面に向って、第２フレーム５４が第１フレーム５２に対して右下がりの状態であるとき、かみあいクラッチ６１を切断し、ＤＲ寄りに設けられる第１圧下手段５７を上昇動作させる。第１圧下手段５７を上昇動作させて、離隔距離Ｌｄｒが、離隔距離Ｌｏｐと同一になる位置に達したとき、第１圧下手段５７の上昇動作を停止する。
【００６９】
逆に、ＤＲ側の第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離Ｌｄｒが、ＯＰ側の第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離Ｌｏｐよりも小さい、すなわち図６の紙面に向って、第２フレーム５４が第１フレーム５２に対して右上がりの状態であるとき、かみあいクラッチ６１を切断し、ＤＲ寄りに設けられる第１圧下手段５７を下降動作させる。第１圧下手段５７を下降動作させて、離隔距離Ｌｄｒが、離隔距離Ｌｏｐと同一になる位置に達したとき、第１圧下手段５７の下降動作を停止する。
【００７０】
次いで、かみあいクラッチ６１を接続し、第１および第２圧下手段５７，５８を連動させることによって、平衡状態を維持した状態で、種々の厚みの鋼帯に対応するように第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離を自在に変化させて、形状矯正を行うことができる。なお、実際にはフレームの形状およびフレームと矯正ロールとの相対的位置（幾何学的配置）が、上下でわずかに異なるので、ＤＲ側とＯＰ側との平衡状態が、離隔距離Ｌｏｐ＝Ｌｄｒで得られることは、まれであり、基準位置調整を行った際の離隔距離ＬｏｐとＬｄｒとの差に一致するように調整することが多い。
【００７１】
このように、かみあいクラッチ６１の断続という簡単な操作で、第１圧下手段５７の単動と、第１および第２圧下手段５７，５８の連動とを、切換えることによって、結果的にＤＲ側とＯＰ側との第１フレーム５２と第２フレーム５４との離隔距離を個別に調整したのと同じ効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の一形態である形状矯正装置５０の構成を簡略化して示す正面図である。
【図２】図１に示す形状矯正装置５０の部分拡大図である。
【図３】本実施の形態の形状矯正装置５０に用いられる断続軸継手６１の構成を簡略化して示す正面図である。
【図４】図３に示す断続軸継手６１の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た図である。
【図５】形状矯正装置５０に備わる距離検出手段の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図６】形状矯正装置５０を模式的に示す系統図である。
【図７】従来の典型的な形状矯正装置１の構成を簡略化して示す正面図である。
【図８】押圧前後のＰｂ線３３の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
５０  形状矯正装置
５１  上矯正ロール
５２  第１フレーム
５３  下矯正ロール
５４  第２フレーム
５５  第１距離検出手段
５６  第２距離検出手段
５７  第１圧下手段
５８  第２圧下手段
５９  第１駆動力伝達軸
６０  第２駆動力伝達軸
６１  断続軸継手
６３  基台
６４，６５  案内軸部材
７０  ロール支持部材
７５  出力伝達軸
７６，７７，７８  カップリング
６７，６８，７１，７２，７９，８０，８１，８２  軸受
８３  電磁ブレーキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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