JP2012143794A - アイロニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アイロニングロールが金属箔体に接触する位置の調節可能範囲を広げることで、コイルが大径化しても、金属箔体を安定して巻き取ることができるアイロニング装置を提供する。
【解決手段】圧延された金属箔体１を巻取ロール３に巻き取る時に、巻き取り中の金属箔体１を巻取ロール３に押し付けるアイロニング装置１０。巻き取り中の金属箔体１を巻取ロール３に押し付けるアイロニングロール５と、アイロニングロール５が一端側に取り付けられた揺動体７と、揺動体７の他端部が揺動可能に取り付けられた往復動体９と、巻取ロール３に対して往復動体９を前後に移動させる駆動装置１１と、金属箔体１を巻取ロール３に押し付ける力を発生する押圧装置１３と、を備える。押圧装置１３は、巻取ロール側に揺動体７が揺動するように揺動体７に力を作用させ、これにより、揺動体７に取り付けたアイロニングロール５を介して金属箔体１を巻取ロール３に押し付ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧延された金属箔体を巻取ロールに巻き取る時に、巻取ロールに金属箔体を押し付けるアイロニング装置に関する。

アイロニング装置は、巻取ロールに巻き取られた金属箔体の品質を良好に維持するために設けられる。金属箔体を巻取ロールに巻き取る時に、巻取ロールに金属箔体を押し付けないと、金属箔体は、巻取ロールとの間に空気を引き込んだ状態で巻き取られる傾向がある。この空気引き込みによって、金属箔体はその幅方向にずれる可能性がある。そのため、アイロニング装置により金属箔体を巻取ロールに押し付けることで、巻取ロールとの間に空気を引き込むことなく金属箔体を安定して巻き取ることができる。その結果、巻き取った金属箔体の品質を良好に維持することができる。

アイロニング装置の構成例を図１に基づいて説明する。図１（Ａ）において、アイロニング装置は、シリンダ装置３１、揺動アーム３３、およびアイロニングロール３５を備える。シリンダ装置３１の伸縮動作により、図１の矢印の向きに揺動アーム３３を揺動させる。揺動アーム３３には、アイロニングロール３５が取り付けられている。アイロニングロール３５は、その中心軸が、巻取ロール３７の中心軸と平行になるように配置されている。揺動アーム３３の揺動により、アイロニングロール３５が、金属箔１を巻取ロール３７に押し付ける。

上述のようなアイロニング装置は、例えば下記の特許文献１に記載されている。

特開２００４−１３６３０２号公報

巻き取られた金属箔体の品質を、コイル１ａが大径化しても、良好に維持することが要望される。

例えば、巻き取られた金属箔体１が形成するコイル１ａの寸法（コイル外径）が、図１（Ａ）の状態から図１（Ｂ）の状態のように大きくなると、アイロニングロール３５が金属箔体１に接触する位置ａ（図１を参照）と巻取位置ｂ（図１を参照）との周方向距離（即ち、巻取ロール３７の中心軸周りの距離）が、上述の空気引き込みの防止に望ましい位置（例えば、２０ｍｍ）からずれてしまう。その結果、巻き取った金属箔体１により形成されるコイル１ａの形状が不安定になる可能性がある。
このようなことから、コイル１ａが大径化しても、前記周方向距離の変化を抑えることで、コイル形状が不安定になることがなく、金属箔体を安定して巻き取り、これにより、コイル１ａの品質を良好に維持することが要望される。

また、別の例では、コイル１ａの巻き取り量が多いと、巻き取り開始時と巻き取り終了時との間で、シリンダ装置３１の向きが大きく異なる。その結果、シリンダ装置３１による押し付け力の向きが大きく変動し、巻取ロール３７への金属箔体１の押し付けが不安定になる可能性がある。
このようなことから、コイル１ａが大径化しても、シリンダ装置３１による押し付け力の向きの変動を小さくすることで、コイル形状が不安定になることがなく、これにより、コイル１ａの品質を良好に維持することが要望される。

すなわち、コイル１ａが大径化した場合にも対応して、図１の構成を持つアイロニング装置よりも安定して金属箔体を巻き取ることができる装置が要望される。

そこで、本発明の目的は、コイルが大径化しても、金属箔体を安定して巻き取ることができるアイロニング装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、圧延された金属箔体を巻取ロールに巻き取る時に、巻き取り中の金属箔体を巻取ロールに押し付けるアイロニング装置であって、
巻き取り中の金属箔体を巻取ロールに押し付けるアイロニングロールと、
アイロニングロールが一端側に取り付けられた揺動体と、
前記揺動体の他端部が揺動可能に取り付けられた往復動体と、
前記巻取ロールに対して前記往復動体を前後に移動させる駆動装置と、
金属箔体を巻取ロールに押し付ける力を発生する押圧装置と、を備え、
該押圧装置は、巻取ロール側に揺動体が揺動するように揺動体に力を作用させ、これにより、揺動体に取り付けたアイロニングロールを介して金属箔体を巻取ロールに押し付ける、ことを特徴とするアイロニング装置が提供される。

本発明の好ましい実施形態によると、巻取ロールに巻き取られた金属箔体が形成するコイルの寸法を検出する寸法センサと、
往復動体の位置を検出する位置センサと、
前記寸法センサの検出値と、前記位置センサの検出値と、予め設定された動作パターンとに基づいて、前記駆動装置を制御する制御装置と、を備え、
前記動作パターンは、コイルの各寸法に対して往復動体の位置を定めたものである。

本発明の好ましい実施形態によると、前記押圧装置は、シリンダとピストンを有し、該ピストンの往復動により伸張および縮退可能なシリンダ装置であり、
該シリンダと該ピストンの先端部との一方が、前記揺動体の一端側に回転可能に結合され、該シリンダと該ピストンの先端部との他方が、前記往復動体に回転可能に結合され、これにより、該シリンダのロッド側シリンダ室およびヘッド側シリンダ室の少なくとも一方に供給される流体圧により、前記揺動体が巻取ロール側に揺動する方向に、揺動体が押圧され、
前記動作パターンは、前記シリンダ装置が、伸張することなく、縮退し続けるように設定されている。

本発明の好ましい別の実施形態によると、前記動作パターンは、アイロニングロールが金属箔体に接触する位置と巻取位置との距離の変動を抑えるように設定されており、
該巻取位置は、アイロニングロールに既に巻き取られた金属箔体と、これから巻き取られる金属箔体との境界位置である。

本発明の好ましい実施形態によると、前記押圧装置が発生する力を検出する力センサをさらに備え、
前記制御装置は、該力センサの検出値と、前記寸法センサの検出値と、予め設定した押圧力パターンとに基づいて、前記押圧装置を制御し、
アイロニングロールが金属箔体に押圧力を与える位置から巻取ロールの中心軸へ向かう方向における当該押圧力の成分を、中心方向成分とし、
前記押圧力パターンは、前記中心方向成分がコイルの寸法に関わらず一定になるように、前記押圧装置が発生する力を、コイルの各寸法に対して定めたものである。

上述した本発明によると、往復動体に揺動体を揺動可能に取り付け、押圧装置により、揺動体を巻取ロール側に揺動させてアイロニングロールを巻取ロールに押し付けるので、往復動体の往復動により、アイロニングロールの位置または揺動体の揺動を調整でき、これにより、コイルが大径化しても、金属箔体を安定して巻き取ることができる。

例えば、押圧装置が、巻取ロール側に揺動体が揺動するように揺動体に力を作用させることで、アイロニングロールを金属箔体に押し付ける。この時、往復動体の位置に応じた量だけ、揺動体が揺動するので、往復動体の位置が変われば、アイロニングロールが金属箔体に接触する接触位置（金属箔体への押圧位置）も変わる。従って、当該接触位置の調節可能範囲が広がる。その結果、コイルが大径化しても、金属箔体を安定して巻き取ることが可能となる。

また、別の例では、往復動体の位置を調整して揺動体の揺動角を調整することで、押圧装置が発生する押し付け力の向きの変動を抑えることが可能となる。その結果、コイルが大径化しても、金属箔体を安定して巻き取ることが可能となる。

本発明の実施形態による効果は、以下で明らかにする。

従来のアイロニング装置の構成例を示す。 本発明の実施形態によるアイロニング装置の構成例を示す。 本発明の実施形態によるアイロニング装置の構成例を示すが、巻取ロールが金属箔体をある程度巻き取った状態を示す。 図１のアイロニング装置の各構成部材の位置関係を示す。 図２のＶ−Ｖ矢視図である。 第１の動作パターンによる制御を示すグラフである。 第１の動作パターンを求める時に使用する複数の縮退速度パターンを示す。 第２の動作パターンによる制御を示すグラフである。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図２は、本発明の実施形態によるアイロニング装置１０の構成例である。アイロニング装置１０は、圧延されたアルミニウムなどの金属箔体１を巻取ロール３に巻き取る時に、巻き取り中の金属箔体１を巻取ロール３に押し付ける装置である。図３も、本発明の実施形態によるアイロニング装置１０の構成図である。図２は、巻取ロール３への金属箔体１の巻き取り開始時を示し、図３は、巻取ロール３に金属箔体１をある程度巻き取った状態を示す。巻取ロール３に巻き取られる金属箔体１は、粗圧延機により圧延された金属箔体（例えば、厚み０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ）や、仕上げ圧延機により圧延された金属箔体（例えば、厚み０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ）などであってよい。なお、図２、図３において、符号６は、金属箔体１を支持して案内する案内ロールである。

アイロニング装置１０は、アイロニングロール５、揺動体７、往復動体９、駆動装置１１、押圧装置１３、寸法センサ１５、位置センサ１７、制御装置１９、および力センサ２１を備える。

アイロニングロール５は、巻取ロール３に巻き取り中の金属箔体１を巻取ロール３に押し付ける。アイロニングロール５は、その中心軸Ｃ_ｒが、巻取ロール３の中心軸Ｃ_１と平行に配置される。アイロニングロール５は、巻取ロール３に巻き取られている金属箔体１を巻取ロール３に押しつけることで、金属箔体１の空気巻き込みを防止して、金属箔体１の巻き取りを安定させる。なお、図２において、各軸Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、Ｃ_４、Ｃ_ｒは、紙面に垂直な方向に延びている。

揺動体７には、アイロニングロール５が一端側に取り付けられている。アイロニングロール５は、揺動体７に取り付けられた状態で、その中心軸Ｃ_ｒ周りに回転自在となっている。

往復動体９には、揺動体７の他端部が揺動軸Ｃ_２周りに揺動可能に取り付けられている。好ましくは、往復動体９は、ガイドレール１２に往復動可能に支持されるとともに、当該往復動がガイドレール１２に案内される。

駆動装置１１は、巻取ロール３に対して往復動体９を前後に移動させる。この前後の移動は、図２の例では、ガイドレール１２に沿った方向である。駆動装置１１は、シリンダとピストン（ロッド）を有し、該ピストンの往復動により伸張および縮退可能なシリンダ装置であってよい。この場合、該シリンダおよび該ピストンの先端部の一方（図２の例では、後述のピストン１１ｄの先端部）が往復動体９に結合され、該シリンダおよび該ピストンの先端部の他方（図２の例では、後述のシリンダ１１ａ）が基準体２３に固定されている。基準体２３は、静止した支持構造体である。この構成において、該シリンダのロッド側シリンダ室およびヘッド側シリンダ室の少なくとも一方に供給される流体圧（油圧などの液圧または空圧。以下同様）により、該シリンダ装置を伸縮させ、巻取ロール３に対して往復動体９を前後に移動させる。駆動装置１１は、好ましくは、図２の例や後述の実施例のように、油圧シリンダ装置である。油圧シリンダ装置については、後述の実施例で詳しく説明する。

押圧装置１３は、金属箔体１を巻取ロール３に押し付ける力を発生する。押圧装置１３は、揺動体７が巻取ロール３側に揺動する方向に揺動体７に力を作用させ、これにより、揺動体７に取り付けたアイロニングロール５を介して金属箔体１を巻取ロール３に押し付ける。
押圧装置１３は、シリンダとピストン（ロッド）を有し、該ピストンの往復動により伸張および縮退可能なシリンダ装置であってよい。この場合、該シリンダおよび該ピストンの先端部の一方（図２の例では、後述のピストン１３ｇの先端部）が揺動体７の他端側に回転軸Ｃ_３周りに回転可能に結合され、シリンダおよびピストンの先端部の他方（図２の例では、後述のシリンダ１３ａ）が往復動体９に回転軸Ｃ_４周りに回転可能に結合されている。この構成において、該シリンダのロッド側シリンダ室およびヘッド側シリンダ室の少なくとも一方に供給される流体圧（油圧などの液圧または空圧。以下同様）により、揺動体７が巻取ロール３側に揺動する方向に、揺動体７が押圧される。
押圧装置１３は、好ましくは、図２の例や後述の実施例のように、油空圧シリンダ装置である。油空圧シリンダ装置については、後述の実施例で詳しく説明する。

寸法センサ１５は、巻取ロール３に巻き取られた金属箔体１が形成するコイル１ａの寸法を検出する。
例えば、寸法センサ１５は、コイル１ａの外表面の位置（以下、外表面位置という）を検出する公知のセンサ（例えば、当該外表面に非接触で当該位置を光学的に検出するセンサ）であってよい。この場合、検出した外表面位置をコイル１ａの寸法検出値として制御装置１９へ出力してもよいし、または、検出した外表面位置をコイル１ａの中心（即ち、巻取ロール３の中心軸Ｃ_１）からコイル１ａの外表面までの距離（以下、径寸法という）に変換し、当該径寸法を、コイル１ａの寸法検出値として制御装置１９へ出力してもよい。
他の例として、寸法センサ１５は、巻取ロール３による金属箔体１の巻き取り開始時から、巻取ロール３の回転数を計測してもよい。この場合、寸法センサ１５は、当該回転数と、金属箔体１の既知の厚みと、巻取ロール３の既知の寸法とに基づいて、外表面位置または径寸法を算出し、この算出値を、コイル１ａの寸法検出値として制御装置１９へ出力してもよい。

位置センサ１７は、往復動体９の位置を検出する。位置センサ１７は、図２の例では、光学式のリニアスケールであるが、他の適宜の手段であってもよい。

制御装置１９は、寸法センサ１５の検出値（即ち、寸法検出値）と、位置センサ１７の検出値（即ち、往復動体９の位置）と、予め設定された動作パターンとに基づいて、駆動装置１１を制御する。前記動作パターンは、コイル１ａの各寸法に対して往復動体９の位置を定めたものである。これにより、制御装置１９は、往復動体９の動作が前記動作パターンに従うように駆動装置１１を制御する。

前記動作パターンとして、第１または第２の動作パターンを使用するのがよい。

第１の動作パターンは、往復動体９が、巻取ロール３による金属箔体１の巻き取り開始時から巻き取り終了時まで、押圧装置１３（即ち、前記シリンダ装置）が、伸張することなく、縮退し続けるように設定されている。第１の動作パターンに基づいて、制御装置１９が駆動装置１１を制御することで、押圧装置１３は、巻き取り開始時から巻き取り終了時まで、常に縮退し続ける。
これにより、次のように、アイロニングロール５による金属箔体１への押圧力の変動を抑制できる。コイル寸法の増加に伴って押圧装置１３が常に縮退し続けるようにできる。従って、押圧装置１３（前記シリンダ装置のピストン）の動作方向が一時的に逆転することがなくなる。その結果、押圧装置１３が発生する押圧力や、押圧装置１３の機械的摩擦力の方向が逆転して変動することもなくなる。従って、このような押圧力や摩擦力の変動によって、アイロニングロール５の金属箔体１に対する押付力が変動することを抑制できる。

第２の動作パターンは、アイロニングロール５が金属箔体１に接触する位置ａ（図３を参照）と巻取位置ｂ（図３を参照）との、コイル１ａ外表面に沿った周方向距離（即ち、巻取ロール３の中心軸Ｃ_１周りの距離）が、巻き取り開始時から巻き取り終了時までにおいて、変動することを抑えるように設定されている。好ましくは、巻取ロール３による巻き取り開始時から巻き取り終了時まで、前記周方向距離が一定となるように、または、前記周方向距離ができる限り一定となるように第２の動作パターンを設定する。例えば、巻き取り開始時から巻き取り終了時まで、前記周方向距離が０〜２０ｍｍの範囲内となるように第２の動作パターンを設定する。
なお、巻取位置ｂは、図３に示すように、アイロニングロール５に既に巻き取られた金属箔体１と、これから巻き取られる金属箔体１との境界位置である。
第２の動作パターンに基づいて、制御装置１９が駆動装置１１を制御することで、前記周方向距離は、巻き取り開始時から巻き取り終了時まで、変動が抑制される。好ましくは、前記周方向距離は、巻き取り開始時から巻き取り終了時まで、ほぼ一定に維持されるか、または、最小限の変動範囲内で変化する。
これにより、金属箔体１に対するアイロニングロール５の押付位置（即ち、図３の位置ａ）を、望ましい範囲（例えば、前記周方向距離が０〜２０ｍｍとなる範囲）に維持することができる。仮に、この押付位置が、巻取位置ｂから大きく外れると、金属箔体１の空気引き込みを防止できなくなる。そのため、巻き取り開始時から巻き取り終了時にわたってコイル１ａ寸法が大きく増加する場合であっても、アイロニングロール５の押付位置を、第２の動作パターンにより、空気引き込みの防止に望ましい範囲に維持できるようになり、金属箔体１の空気引き込みを防止して安定した巻き取りを実現できる。

なお、第１および第２の動作パターンを両立させることができない。前記周方向距離が一定になるように制御すると、巻き取り途中で、押圧装置１３の動作方向を逆転させることになる。そのため、第１および第２の動作パターンを両立させることができないので、これらのいずれか一方を選択する。
また、第１および第２の動作パターンのいずれにおいても、押圧装置１３が発生する押し付け力（後述する力Ｆ_１）の向きの変動を図１の場合よりも抑えることができる。

力センサ２１は、押圧装置１３が発生する力（この例では、押圧装置１３が揺動体７を押圧する力Ｆ_１（図４を参照））を検出する。この場合、制御装置１９は、好ましくは、力センサ２１の検出値（例えばＦ_１）と、寸法センサ１５の検出値と、予め設定した押圧力パターンとに基づいて、押圧装置１３を制御する。押圧力パターンは、図４に示す中心方向成分Ｆ_２に基づいて定められる。この中心方向成分Ｆ_２は、アイロニングロール５が金属箔体１に押圧力Ｆ_３を与える位置から巻取ロール３の中心軸Ｃ_１へ向かう方向における当該押圧力Ｆ_３の成分である。押圧力パターンは、前記中心方向成分Ｆ_２がコイル１ａの寸法に関わらず一定になるように、押圧装置１３が発生する力（この例では、押圧装置１３が揺動体７を押圧する力Ｆ_１）を、コイル１ａの各寸法に対して定めたものである。
すなわち、各時点におけるコイル１ａの寸法および前記動作パターンから、揺動軸Ｃ_２の位置、および、アイロニングロール５とコイル１ａとの接線の位置ａ（図３、図４を参照）が定まり、これら位置から、Ｆ_１とＦ_２との関係が、下記［数１］の式（１）により定まる。従って、Ｆ_２の大きさを所定値に設定して、該所定値が、コイル１ａの寸法に関わらず一定となるように、コイル１ａの各寸法毎に、動作パターンと式（１）とにより、Ｆ_１の大きさを計算しておく。このように、コイル１ａの各寸法毎に計算されたＦ_１の大きさを、押圧力パターンとすることができる。
これにより、制御装置１９は、押圧装置１３による押圧力Ｆ_１が押圧力パターンに従うように押圧装置１３を制御する。

式（１）における各記号を、図４に基づいて次のように定義する。図４において、各部材を細い破線で示している。
Ｆ_１は、押圧装置１３が揺動体７に作用させる力である。Ｆ_１は、図４において、ベクトルで示され、その始点は回転軸Ｃ_３である。
Ｆ_２は、アイロニングロール５が金属箔体１に押圧力Ｆ_３を与える位置から巻取ロール３の中心軸Ｃ_１へ向かう方向における当該押圧力Ｆ_３の成分である。Ｆ_２は、図４において、ベクトルで示され、その始点は位置ａである。Ｆ_３は、図４において、ベクトルで示され、その始点は位置ａである。
Ｌ_１は、平面Ｐ_１と平面Ｐ_２の距離である。平面Ｐ_１は、図４において太いほうの破線で示されており、押圧装置１３が揺動体７に作用させる力のベクトルＦ_１を含み、かつ、巻取ロール３の中心軸Ｃ_１と平行な平面である。平面Ｐ_２は、図４において太いほうの破線で示されており、平面Ｐ_１と平行であり、かつ、揺動軸Ｃ_２を含む平面である。
Ｌ_２は、平面Ｐ_３と平面Ｐ_２との距離である。平面Ｐ_３は、平面Ｐ_１と平行であり、かつ、アイロニングロール５と金属箔体１との接線ａ（即ち、図２、図４の位置ａ）を含む平面である。接線ａは、図４の紙面と垂直な方向に延びており、上述のように、アイロニングロール５が金属箔体１に力Ｆ_３を作用させる位置に相当する。
Ｗは、アイロニングロール５および揺動体７を合わせた物体の重心Ｇを始点とする、アイロニングロール５および揺動体７の重量のベクトルの、平面Ｐ_１と平行な方向における成分である。Ｗは、図４において、ベクトルで示され、その始点は重心Ｇである。
Ｌ_３は、平面Ｐ_２と平面Ｐ_４との距離である。平面Ｐ_４は、ベクトルＷを含み、かつ、平面Ｐ_１と平行である。
αは、ベクトルＦ_２とベクトルＦ_３のなす角度であり、巻取ロール３の中心軸Ｃ_１と接線ａとを含む平面と上述の平面Ｐ_３とのなす角度でもある。

図５は、図２のＶ−Ｖ矢視図である。図５に示すように、上述の揺動体７および押圧装置１３は、アイロニングロール５の軸方向両側に設けられる。従って、制御装置１９は、１対の押圧装置１３を、互いに同期させて上述のように制御する。

上述したアイロニング装置１０によると、次のように、アイロニングロール５が金属箔体１に接触する位置ａの調節可能範囲を広げることで、コイル１ａが大径化しても、金属箔体１を安定して巻き取ることができる。押圧装置１３が、巻取ロール３側に揺動体７が揺動するように揺動体７に力を作用させることで、アイロニングロール５を金属箔体１に押し付ける。この時、往復動体９の位置に応じた量だけ、揺動体が揺動するので、往復動体９の位置が変われば、アイロニングロール５が金属箔体１に接触する接触位置ａ（金属箔体１への押圧位置）も変わる。従って、当該接触位置ａの調節可能範囲が広がる。その結果、コイル１ａが大径化しても、金属箔体１を安定して巻き取ることが可能となる。

本発明の実施例について説明するが、以下で述べない点は、上述の実施形態と同じであってよい。

実施例において、駆動装置１１は、油圧シリンダ装置である。この場合、油圧シリンダ装置１１は、以下の構成を有し、以下のように制御装置１９に制御される。

油圧シリンダ装置１１は、図２のように、シリンダ１１ａ、油圧源１１ｂ、サーボ弁１１ｃ、およびロッド（ピストン）１１ｄを有する。シリンダ１１ａの内部には、ヘッド側シリンダ室１１ａ−１およびロッド側シリンダ室１１ａ−２が形成されている。油圧源１１ｂは、図２のように、油圧供給管１１ｅによりヘッド側シリンダ室１１ａ−１およびロッド側シリンダ室１１ａ−２に接続されている。サーボ弁１１ｃは、油圧供給管１１ｅに設けられ、ヘッド側シリンダ室１１ａ−１およびロッド側シリンダ室１１ａ−２に対して油圧源１１ｂから供給する油圧を調整する。ロッド１１ｄは、ヘッド側シリンダ室１１ａ−１およびロッド側シリンダ室１１ａ−２への供給油圧により、巻取ロール３に対して前後に往復動する。ロッド１１ｄの先端は、往復動体９に結合されており、これにより、往復動体９は、ロッド１１ｄと一体的に往復動する。

制御装置１９は、寸法センサ１５の検出値と、位置センサ１７の検出値と、予め設定された動作パターン（好ましくは前記第１または第２の動作パターン）とに基づいて、油圧シリンダ装置１１を制御する。具体的には、制御装置１９は、サーボ弁１１ｃを制御することで、寸法センサ１５の各検出値毎に、動作パターンにおいて該検出値に対して定められている往復動体９の位置に往復動体９が位置するように制御される。

押圧装置１３は、油空圧シリンダ装置である。この場合、油空圧シリンダ装置１３は、以下の構成を有し、以下のように制御装置１９に制御される。

油空圧シリンダ装置１３は、シリンダ１３ａ、空圧源１３ｂ、サーボ弁１３ｃ、１３ｄ、第１のエアハイドロコンバータ１３ｅ、第２のエアハイドロコンバータ１３ｆ、ロッド（ピストン）１３ｇを有する。シリンダ１３ａは、往復動体９に、回転軸Ｃ_４周りに回転可能に取り付けられている。空圧源１３ｂは、例えば、コンプレッサであり、図２のように、空圧供給管１３ｈにより第１および第２のエアハイドロコンバータ１３ｅ、１３ｆの空気室１３ｅ−１、１３ｆ−１に接続される。サーボ弁１３ｃは、第１および第２のエアハイドロコンバータ１３ｅ、１３ｆに対して空圧源１３ｂから供給する空圧を調整する。サーボ弁１３ｄは、第１のエアハイドロコンバータ１３ｅに対して空圧源１３ｂから供給する空圧を調整する。第１のエアハイドロコンバータ１３ｅの油室１３ｅ−２は、シリンダ１３ａのロッド側シリンダ室１３ａ−２に接続され、第２のエアハイドロコンバータ１３ｆの油室１３ｆ−２は、シリンダ１３ａのヘッド側シリンダ室１３ａ−１に接続される。サーボ弁１３ｃ，１３ｄにより、第１および第２のエアハイドロコンバータ１３ｅ、１３ｆ内の空気室１３ｅ−１、１３ｆ−１への供給空圧を調整することで、シリンダ１３ａのヘッド側シリンダ室１３ａ−１およびロッド側シリンダ室１３ａ−２への供給油圧を調整する。これにより、揺動体７に回転軸Ｃ_３周りに回転可能に取り付けられたロッド１３ｇは、揺動体７が巻取ロール３側に揺動する方向に揺動体７に力を作用させ、その結果、揺動体７に取り付けたアイロニングロール５を介して金属箔体１を巻取ロール３に押し付ける。また、油空圧シリンダ装置１３は、エアハイドロコンバータ１３ｅ、１３ｆを有しているので、アイロニングロール５および揺動体７を介して金属箔体１から衝撃を受けても、この衝撃をエアハイドロコンバータ１３ｅ、１３ｆの空圧により吸収できる。従って、巻取ロール３の巻取速度の高速化により振動が発生して、アイロニングロール５が衝撃を受けても、これを吸収することができる。なお、図２において、符号１３ｅ−３、１３ｆ−３は、それぞれエアハイドロコンバータ１３ｅ、１３ｆのピストンを示す。

制御装置１９は、力センサ２１の検出値と、寸法センサ１５の検出値と、予め設定した押圧力パターンとに基づいて、油空圧シリンダ装置１３を制御する。具体的には、寸法センサ１５の各検出値毎に、押圧力パターンにおいて該検出値に対して定められている、ロッド１３ｇが揺動体７を押圧する力Ｆ_１で、ロッド１３ｇが揺動体７を押すように、制御装置１９はサーボ弁１３ｅ、１３ｆを制御する。

図２の例では、力センサ２１は、ヘッド側シリンダ室１３ａ−１内の圧力を検出する圧力センサ２１ａと、ロッド側シリンダ室１３ａ−２内の圧力を検出する圧力センサ２１ｂとからなる。制御装置１９は、圧力センサ２１ａ、２１ｂの検出値に基づいて、サーボ弁１３ｃ、１３ｄを制御することで、上述の押圧力Ｆ_１が押圧力パターンに従うようにする。
ここでは、制御装置１９は、圧力センサ２１ｂの検出値に基づいて、ロッド側シリンダ室１３ａ−２内の油圧が一定の設定値に維持されるようにサーボ弁１３ｄを制御すると同時に、圧力センサ２１ａの検出値に基づいて、へッド側シリンダ室１３ａ−１内の油圧が押圧力パターンに従うようにサーボ弁１３ｃ制御する。この場合、押圧力パターンは、次の［数２］の式（２）で表され、制御装置１９は、圧力センサ２１ｂの検出値に基づいて、サーボ弁１３ｃを制御することで、ヘッド側シリンダ室１３ａ−１内の油圧が、式（２）を変形させた［数３］の式（３）のＰ_ｈとなるように制御する。

式（２）、（３）において、式（１）と同じ記号の定義は、式（１）の場合と同じである。式（２）、（３）における新たな記号の定義は、次の通りである。
Ｐ_ｈは、シリンダ１３ａのヘッド側シリンダ室１３ａ−１内における圧力である。
Ｐ_ｒは、シリンダ１３ａのロッド側シリンダ室１３ａ−２内における圧力であり、上述のように一定の設定値である。
Ａ_ｈは、ピストン１３ｇが、ヘッド側シリンダ室１３ａ−１内の油からその伸張方向に圧力を受ける面積である。
Ａ_ｒは、ピストン１３ｇが、ロッド側シリンダ室１３ａ−２内の油からその縮退方向に圧力を受ける面積である。
なお、式（２）、（３）において、数字の「２」は、図５のように、油空圧シリンダ装置１３が２つ設けられていることを考慮したものである。

図６は、第１の動作パターンによる制御を示すグラフである。図６（Ａ）は、第１の動作パターンを示し、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）の第１の動作パターンに従った場合の結果を示す。図６（Ａ）において、横軸は、コイルの寸法を示し、縦軸は、往復動体９の位置としての油圧シリンダ装置１１の伸張量（ロッド１１ｄのストローク位置）を示す。図６（Ｂ）において、Ｑは、油空圧シリンダ装置１３の伸張量（ロッド１３ｇのストローク位置）を示し、Ｒは、油空圧シリンダ装置１３の最大伸張量（ロッド１３ｇの最大ストローク位置）を示す。図６（Ｂ）において、横軸は、コイルの寸法を示し、縦軸は、油空圧シリンダ装置１３の伸張量を示す。図６（Ｃ）は、押圧位置ａと巻取位置ｂとの上述した周方向距離を示す。図６（Ｃ）において、横軸は、コイルの寸法を示し、縦軸は、前記周方向距離を示す。

第１の動作パターンは、例えば、次の（１）〜（５）の手順により予め求めることができる。

（１）油圧シリンダ装置１１の縮退速度パターンを複数設定する。図７に示す縮退速度パターンＡ１、Ａ２、Ａ３を設定する。
図７において、曲線Ｂ１は、予め分かっているコイル寸法の増加速度パターンを示す。コイル寸法の増加速度は、コイル寸法が大きいほど小さくなる。
縮退速度パターンＡ１、Ａ２、Ａ３を、図７においてパターンＢ１からあまり離れないように設定する。縮退速度パターンＡ１、Ａ２、Ａ３を、図７において、折れ線グラフとして設定しているのは、設定を簡単にするためである。
図７では、３つの縮退速度パターンを設定しているが、実際には、多数の縮退速度パターンを設定することができる。

（２）各縮退速度パターンＡ１、Ａ２、Ａ３について、当該縮退速度パターンで油圧シリンダ装置１１を縮退させた場合に、油圧シリンダ装置１３の伸張量とコイルの寸法との関係（以下、油圧シリンダ装置１３の伸縮パターンという）を、シミュレーションにより求める。このシミュレーションは、縮退速度パターン、予め分かっている各時点のコイル寸法、および、アイロニング装置１０の幾何学的な形状と寸法に基づいて行われる。

（３）前記（２）で各縮退速度パターン毎に求めた油圧シリンダ装置１３の伸縮パターンの中から、コイルの寸法の増加に伴い油圧シリンダ装置１３が常に縮退し続ける伸縮パターンを選択する。

（４）選択した伸縮パターンに対応する図７の折れ線グラフ（縮退速度パターン）を曲線で近似する。これにより、縮退速度パターンによる油圧シリンダ１１の動作を滑らかにする。

（５）前記（４）で近似した曲線による縮退速度パターンと、アイロニング装置１０の幾何学的な形状と寸法とに基づいて、図６（Ａ）に示す第１の動作パターンを求める。

図８は、第２の動作パターンによる制御を示すグラフである。図８（Ａ）は、第２の動作パターンを示し、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）は、それぞれ、図８（Ａ）の第２の動作パターンに従った場合の結果を示す。図８（Ａ）において、横軸は、コイルの寸法を示し、縦軸は、往復動体９の位置としての油圧シリンダ装置１１の伸張量（ロッド１１ｄのストローク位置）を示す。図８（Ｂ）において、Ｑは、油空圧シリンダ装置１３の伸張量（ロッド１３ｇのストローク位置）を示し、Ｒは、油空圧シリンダ装置１３の最大伸張量（ロッド１３ｇの最大ストローク位置）を示す。図８（Ｂ）において、横軸は、コイルの寸法を示し、縦軸は、油空圧シリンダ装置１３の伸張量を示す。図８（Ｃ）は、押圧位置ａと巻取位置ｂとの上述した周方向距離を示す。図８（Ｃ）において、横軸は、コイルの寸法を示し、縦軸は、前記周方向距離を示す。

第２の動作パターンは、例えば、次の（１）〜（３）の手順により予め求めることができる。
（１）押圧位置ａと巻取位置ｂとの上述した一定の周方向距離を設定する。
（２）設定した周方向距離に基づいて、コイルの各寸法毎にアイロニングロール５の位置を求める。
（３）コイルの各寸法に関して、アイロニングロール５の位置が求まると、この位置と、アイロニング装置１０の幾何学的な形状および寸法とから、油圧シリンダ装置１１の伸縮量が求まる。すなわち、第２の動作パターンが求まる。
なお、図８（Ａ）は、このように求めた第２の動作パターンを多項式で近似したものであるので、図８（Ｃ）では、前記周方向距離が一定値から若干変動している。ただし、前記周方向距離を一定値にするために、第２の動作パターンを多項式で近似しなくてもよい。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

１ 金属箔体、１ａ コイル、３ 巻取ロール、５ アイロニングロール、７ 揺動体、９ 往復動体、１０ アイロニング装置、１１ 駆動装置（油圧シリンダ装置）、１１ａ シリンダ、１１ｂ 油圧源、１１ｃ サーボ弁、１１ｄ ロッド、１１ｅ 油圧供給管、１２ ガイドレール、１３ 押圧装置（油空圧シリンダ装置）、１３ａ シリンダ、１３ｂ 空圧源、１３ｃ、１３ｄ サーボ弁、１３ｅ 第１のエアハイドロコンバータ，１３ｆ 第２のエアハイドロコンバータ、１３ｇ ロッド（ピストン）、１５ 寸法センサ、１７ 位置センサ、１９ 制御装置、２１ 力センサ、２３ 基準体

Claims (5)

1. 圧延された金属箔体を巻取ロールに巻き取る時に、巻き取り中の金属箔体を巻取ロールに押し付けるアイロニング装置であって、
   巻き取り中の金属箔体を巻取ロールに押し付けるアイロニングロールと、
   アイロニングロールが一端側に取り付けられた揺動体と、
   前記揺動体の他端部が揺動可能に取り付けられた往復動体と、
   前記巻取ロールに対して前記往復動体を前後に移動させる駆動装置と、
   金属箔体を巻取ロールに押し付ける力を発生する押圧装置と、を備え、
   該押圧装置は、巻取ロール側に揺動体が揺動するように揺動体に力を作用させ、これにより、揺動体に取り付けたアイロニングロールを介して金属箔体を巻取ロールに押し付ける、ことを特徴とするアイロニング装置。
2. 巻取ロールに巻き取られた金属箔体が形成するコイルの寸法を検出する寸法センサと、
   往復動体の位置を検出する位置センサと、
   前記寸法センサの検出値と、前記位置センサの検出値と、予め設定された動作パターンとに基づいて、前記駆動装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記動作パターンは、コイルの各寸法に対して往復動体の位置を定めたものである、ことを特徴とする請求項１に記載のアイロニング装置。
3. 前記押圧装置は、シリンダとピストンを有し、該ピストンの往復動により伸張および縮退可能なシリンダ装置であり、
   該シリンダと該ピストンの先端部との一方が、前記揺動体の一端側に回転可能に結合され、該シリンダと該ピストンの先端部との他方が、前記往復動体に回転可能に結合され、これにより、該シリンダのロッド側シリンダ室およびヘッド側シリンダ室の少なくとも一方に供給される流体圧により、前記揺動体が巻取ロール側に揺動する方向に、揺動体が押圧され、
   前記動作パターンは、前記シリンダ装置が、伸張することなく、縮退し続けるように設定されている、ことを特徴とする請求項２に記載のアイロニング装置。
4. 前記動作パターンは、アイロニングロールが金属箔体に接触する位置と巻取位置との距離の変動を抑えるように設定されており、
   該巻取位置は、アイロニングロールに既に巻き取られた金属箔体と、これから巻き取られる金属箔体との境界位置である、ことを特徴とする請求項２に記載のアイロニング装置。
5. 前記押圧装置が発生する力を検出する力センサをさらに備え、
   前記制御装置は、該力センサの検出値と、前記寸法センサの検出値と、予め設定した押圧力パターンとに基づいて、前記押圧装置を制御し、
   アイロニングロールが金属箔体に押圧力を与える位置から巻取ロールの中心軸へ向かう方向における当該押圧力の成分を、中心方向成分とし、
   前記押圧力パターンは、前記中心方向成分がコイルの寸法に関わらず一定になるように、前記押圧装置が発生する力を、コイルの各寸法に対して定めたものである、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のアイロニング装置。