粉末圧延装置及び粉末圧延方法
【課題】基材のシート幅方向に作用する荷重が一方のロール軸端部に常に偏ることを防止しつつ、基材のシート幅方向の変位を抑制することによって、基材を変形させることなく粉末材料の無駄を抑制する。
【解決手段】前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する基材進入方向調節手段２０と、圧延ロールの軸方向の端部に対して圧延ロール同士を近づける方向に掛ける荷重の大きさを制御することにより、圧延ロール間における基材の幅方向に対する変位を抑制する基材幅方向変位抑制手段３０とを備える。
【解決手段】前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する基材進入方向調節手段２０と、圧延ロールの軸方向の端部に対して圧延ロール同士を近づける方向に掛ける荷重の大きさを制御することにより、圧延ロール間における基材の幅方向に対する変位を抑制する基材幅方向変位抑制手段３０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末圧延装置及び粉末圧延方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、基材の表面に対してクラッド層が付着形成されたクラッドシートを製造する過程で用いられる装置として、基材に対して粉末材料を圧着する粉末圧延装置が提案されている。例えば、特許文献１には、このような粉末圧延装置が開示されている。
より詳細に説明すると、粉末圧延装置は、対向配置される一対の圧延ロールを備えており、圧延ロール間に供給される基材の表面に対して、圧延ロールと基材の間に粉末を供給して粉末材料を基材に圧着させることによって基材表面に粉末層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２１１５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、粉末圧延装置では、できる限り粉末材料の無駄が発生しないように、粉末材料全量が基材に圧着するようにしたい。そのためには、圧延ロール間における粉末材料の供給範囲幅を帯状の基材幅に一致させることが好ましい。
【０００５】
一方で、基材幅に一致するように粉末材料の供給範囲幅を設定した場合、基材の厚み分布が幅方向で不均一であったり、基材を巻回してなるコイルの巻き方が幅方向で不均一であったりすると、基材の幅方向張力分布が均一でなくなり、圧延ロールを通過する際の基材の通過位置が一定のところに留まらず蛇行する場合がある。
このように基材が蛇行する場合において、粉末材料の供給範囲幅を基材幅と一致させておくと、基材の圧延ロール通過位置が圧延ロール幅方向の粉末材料の供給範囲幅内に安定して留まっていないため、基材の一方の幅端部が粉末材料の供給範囲幅から外れる。そのため、基材に粉末材料が付着されずに粉末材料が無駄となってしまうと共に、基材の幅端部表面に粉末材料が圧着されない未着部領域が発生してしまう。このように基材の表面に粉末材料が圧着されない未着部領域の発生は、クラッドシートの品質低下に繋がる虞がある。
このため、従来の粉末圧延装置を用いてクラッドシートを生産する場合は、クラッドシートの品質低下を防止するために、粉末材料の無駄が発生することを承知の上で、常に基材幅の全域に粉末材料が圧着されるよう粉末材料の供給範囲幅を基材幅よりも広くせざるを得なかった。
【０００６】
なお、粉末圧延装置では、基材への粉末材料の圧着において、圧延ロール軸の両端に圧延ロール同士を押し合うようにそれぞれ独立した荷重を掛けている。そして、これらの荷重のバランスを調節することによって、基材の圧延ロール通過位置を幅方向に移動させることができる。例えば、圧延ロール軸の一端側の荷重を、圧延ロール軸の他端側の荷重よりも高くすると、基材の圧延ロール通過位置は他端側に移動する。
このため、基材の幅方向変位を検出し、この検出結果に基づいて圧延ロールに掛ける荷重バランスを制御すれば、基材の幅方向変位を抑制できる。
【０００７】
ところで、上述のように、基材の幅方向変位は、基材の厚さ分布の幅方向不均一性や、コイルの巻き方の幅方向不均一性を原因とする場合もある。そして、これらの不均一性が、幅方向の一方に偏っている場合、基材は常に幅方向の同一方向に移動しようとすることになる。この基材の幅方向の移動は、圧延ロールを通過するときだけでなく、基材コイルが巻戻機から引き出され、粉末圧延装置に到達する以前に、パスラインを通過している間にも発生する。
そして、このような場合、圧延ロールを通過する前に、基材の幅方向位置が基準位置から一方向に変位していると、上述した圧延ロールに掛ける荷重バランスを調節して、圧延ロール通過の際の基材の幅方向位置を粉末材料の供給範囲幅内に合わせるよう制御できたとしても、既に、粉末圧延装置に到達する前段階で基材の幅方向位置が変位しているので、基材は、圧延ロール通過の際、ロール軸方向に対して直角に進入おらず、圧延ロール間でも常に幅方向の同一方向に移動しようとする。基材のこの幅方向変位を検出し、この検出結果に基づいて、変位を無くすように圧延ロールに掛ける荷重バランスを制御とすると、圧延ロール軸の片側の荷重を常に高く維持することになる。
このように、荷重バランスに大きく差をつけ、圧延ロール軸の片側の荷重が常に高い状態が続くと、基材の片側のみが常に強く圧下されることとなり、基材の片側の伸びが大きくなり、基材の長手方向の反り（いわゆる「Ｌ反り」）が発生したり、基材の幅方向の片側だけが波状に変形し、クラッドシートの形状不良を発生させる虞がある。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、粉末圧延装置及び粉末圧延方法において、基材の幅方向に作用する荷重が一方のロール軸端部に常に偏ることを防止しつつ、圧延ロールを通過する際の基材の幅方向変位を抑制することによって、クラッドシートの形状不良の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、粉末圧延装置であって、帯状の基材に対して粉末材料を圧着する少なくとも一対の圧延ロールと、前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する基材進入方向調節手段と、前記圧延ロールの軸方向の一端部に掛かる荷重を、前記圧延ロールの軸方向の他端部に掛かる荷重に対して相対的に増減させることにより、前記圧延ロール間における前記基材の幅方向に対する変位を抑制する基材幅方向変位抑制手段とを備えるという構成を採用する。
【００１０】
例えば、基材を巻回したコイルの巻き方に偏りがある場合には、基材コイルを巻戻機から引き出す際に、幅方向に基材に作用する張力の偏りが生じる。このため、基材がコイルから引き出された後、基材はパスライン（基材が通る軌跡すなわち基材の通り道）の通過中に幅方向に移動を始め、圧延ロールの通過前に、圧延ロール間への基材の進入位置が粉末の供給範囲幅内に入るような幅方向基準位置から既に外れた状態、すなわち基材幅中央位置とロール幅中央位置がずれた状態になっている。そこで、このようなずれた状態を解消する対策として、圧延ロールに掛ける圧延荷重バランスを制御して、荷重バランスに大きく差をつけ、圧延ロール間で基材が常に幅方向の同一方向に移動することを抑制し、基材の位置を粉末の供給範囲幅内に保つようにすると、基材は、圧延ロールに対して直角に進入していない状態になるとともに、圧延ロール幅方向における片側の圧延荷重が常に高くなる。その結果、基材の幅方向における片側の伸びが大きくなって、基材の長手方向の反り（Ｌ反り）が発生したり、幅方向の片側だけが波状に変形し、クラッドシートの形状不良を発生させる虞がある。
これに対して、本発明によれば、基材進入方向調節手段によって、圧延ロール前で、基材幅中央位置とロール幅中央位置が合わせられる。このため、基材は、圧延ロールに対して直角に進入するようになり、基材が圧延ロール間で幅方向の同一方向に変位しようとする状態になることを防止できる。
また、本発明によれば、基材幅方向変位抑制手段によって、圧延ロールに掛ける荷重バランスを制御している。そのため、基材が圧延ロールを通過する際の、基材の幅方向の変位を抑制することができる。したがって、粉末材料の供給範囲内に基材の幅位置を合わせることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基材幅方向に作用する荷重が一方のロール軸端部に常に偏ることを防止しつつ、圧延ロール通過の際の基材の幅方向変位を抑制することによって、クラッドシートの形状不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における粉末圧延装置の主要部を示す概略構成図であり、（ａ）が圧延ロール軸方向から見た模式図であり、（ｂ）が（ａ）を上方から見た図である。
【図２】本発明の一実施形態における粉末圧延装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態における粉末圧延装置が備えるロール軸の角度が可変なスイングロールの平面模式図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態における粉末圧延装置が備える、基材の幅端部位置を検出するエッジセンサの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る粉末圧延装置及び粉末圧延方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
本実施形態の粉末圧延装置１は、金属からなる帯状の基材の両面に対して例えばロウ材層として機能するクラッド層が付着形成されたクラッドシートを製造する過程が用いられるものである。粉末圧延装置１は、基材の両面に対してクラッド層の形成材料となる粉末材料を圧着させ、粉末層を形成する。
基材に形成された粉末層は、状況に応じ、後工程での加熱により、固相焼結若しくは液相焼結または溶融され、クラッド層となる。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態の粉末圧延装置１は、圧延ロール２と、駆動装置３と、粉末材料供給装置４（図１には不図示）と、予備圧下装置５と、スイングロール装置６と、第１エッジセンサ７（第１変位検出センサ）と、駆動側油圧装置８（油圧装置）と、従動側油圧装置９（油圧装置）と、第２エッジセンサ１０（第２変位検出センサ）と、制御装置１１とを備えている。
なお、図１及び図２に示されていないが、本実施形態の粉末圧延装置１は、基材が巻回されたコイルを支持すると共に当該基材を引き出す巻戻機や基材を搬送する搬送装置等を備えている。
【００１６】
圧延ロール２は、粉末材料を基材と共に圧延して基材に対して圧着するものである。
本実施形態の粉末圧延装置１においては、図１に示すように、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂが一対とされており、これら２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂが周面を向かい合わせて対向配置されている。また、図１に示すように、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂは、回転軸が平行となり、かつ同じ高さとなるように配置されている。
そして、本実施形態の粉末圧延装置１においては、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂ間に上方から下方に向けて基材Ｘが通過され、これらの２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂによって、粉末材料Ｙと基材Ｘとが共に加圧され、粉末材料Ｙを基材Ｘの表面に圧着する。
【００１７】
圧延ロール２Ａは、図１に示すように、両端の軸部２ａが、軸受を含む軸箱１２ａによって支持されている。軸箱１２ａは、圧延機フレーム１３に固定された油圧装置８，９のシリンダ８ａ，９ａによって押され、その結果、圧延ロール２Ａが圧延ロール２Ｂを押す。さらに、圧延ロール２Ａによって押された圧延ロール２Ｂの両端軸部２ｂがもう片方の軸箱１２ｂを介して圧延機フレーム１３に押し当てられる。これにより、圧延ロール２Ａ，２Ｂの各軸端に荷重が掛かる。
【００１８】
駆動装置３は、圧延ロール２を回転駆動するものであり、圧延ロール２の一端側に接続されている。
より詳細には、駆動装置３は、圧延ロール２Ａと圧延ロール２Ｂとの間（ロールギャップＧ）において挟まれた基材Ｘを上方から下方に搬送するように、圧延ロール２Ａと圧延ロール２Ｂとをそれぞれ反対方向に回転駆動する（図１（ａ）参照）。
なお、以下の説明において、駆動装置３が配置される側を駆動側、駆動装置３と反対側と従動側と称する。
【００１９】
粉末材料供給装置４は、圧延ロール２の周面に対して粉末材料Ｙを供給するものであり、圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧに粉末材料Ｙが供給されるように、圧延ロール２の回転方向においてロールギャップＧの上流側にて圧延ロール２の周面に対して粉末材料Ｙを供給する。
なお、図１（ａ）に示すように、粉末材料Ｙの供給位置は、圧延ロール２の回転方向において、予備圧下装置５よりも上流側とされている。
【００２０】
予備圧下装置５は、粉末材料供給装置４から圧延ロール２上に供給された粉末材料ＹをロールギャップＧに到達する前に予備的に圧下することで、粉末材料Ｙが圧延ロール２の周面から滑り落ちることを抑止するとともに、基材Ｘに圧着される粉末層の厚さを調整するためのものである。
【００２１】
スイングロール装置６は、基材Ｘの進行方向において、圧延ロール２よりも上流側に配置されており、基材Ｘが廻し掛けられるスイングロール６ａ，６ｂを有している。
そして、このスイングロール６ａ，６ｂは、回転軸が水平となるように配置されており、制御装置１１の制御の下、図３（ａ）に示すように、回転軸が水平面内において回動されることによって基材Ｘの幅方向位置を変更可能とされている。
【００２２】
第１エッジセンサ７は、スイングロール装置６の直後に位置されており、基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
図３（ｂ）に示すように、第１エッジセンサ７は、Ｕ字形状を有しており、基材Ｘの幅端部が一対の素子の間に位置するように配置されている。第１エッジセンサ７は、基材Ｘの端Ｘ１の位置を検出することによって基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
この第１エッジセンサ７としては、幅端部位置を検出できるセンサであれば、光学式センサや磁気式センサなど種々のセンサを用いることができる。
【００２３】
なお、本実施形態の粉末圧延装置１においては、図２に示すように、スイングロール装置６と、第１エッジセンサ７と、制御装置１１とによって、基材進入方向調節装置２０（基材進入方向調節手段）が構成されている。
この基材進入方向調節装置２０は、制御装置１１の制御の下、第１エッジセンサ７の検出結果に基づいてスイングロール６ａ，６ｂを基材Ｘの進行方向に対して傾斜させることによって、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を調節する。
より詳細には、進入方向調節装置２０は、基材Ｘが圧延ロール２Ａ，２Ｂ間へ進入する手前で、基材Ｘの表面と直交する方向から見た基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を、圧延ロール２Ａ，２Ｂの周方向に沿うように（本実施形態では、圧延ロール２Ａ，２Ｂのロール軸に対して直角に進入する方向に合わせるように）、調節する。
なお、ここで、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を圧延ロール２Ａ，２Ｂのロール軸に対して直角に進入する方向に合わせるとは、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を圧延ロール２Ａ，２Ｂのロール軸に対して直角に進入する方向に完全一致させる場合は勿論、予め定められた許容範囲に納める場合も含む意味である。
【００２４】
駆動側油圧装置８は、圧延ロール２Ａの駆動側の一端に配置される油圧装置である。駆動側油圧装置８は、図１（ｂ）に示すように、油圧シリンダ８ａを伸長することによって、軸箱１２ａを押す。
そして、油圧シリンダ８ａによって軸箱１２ａが圧延ロール２Ｂ側に押し付けられると、圧延ロール２Ａ及び圧延ロール２Ｂの駆動側の端部に対して、圧延ロール２同士を押し合うよう荷重が掛かる。
なお、当該駆動側油圧装置８によって付加される油圧シリンダ８ａの押圧力は、制御装置１１の制御の下、第２エッジセンサ１０の検出結果に基づいて制御される。
【００２５】
従動側油圧装置９は、圧延ロール２Ａの従動側の一端に配置される油圧装置である。従動側油圧装置９は、図１（ｂ）に示すように、油圧シリンダ９ａを伸長することによって、軸箱１２ａを押す。
そして、油圧シリンダ９ａによって軸箱１２ａが圧延ロール２Ｂ側に押し付けられると、圧延ロール２Ａ及び圧延ロール２Ｂの従動側の端部に対して、圧延ロール２同士を押し合うよう荷重が掛かる。
なお、当該従動側油圧装置９によって付加される油圧シリンダ９ａの押圧力は、制御装置１１の制御の下、第２エッジセンサ１０の検出結果に基づいて制御される。
【００２６】
第２エッジセンサ１０は、基材Ｘの進行方向において基材進入方向調節装置２０の下流側であり、圧延ロール２Ａ，２Ｂの上流側に配置されると共に基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
図３（ｂ）に示すように、第２エッジセンサ１０は、第１エッジセンサ７と同様に、Ｕ字形状を有しており、基材Ｘの幅端部が一対の素子の間に位置するように配置されている。第２エッジセンサ１０は、基材Ｘの端Ｘ１の位置を検出することによって基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
この第２エッジセンサ１０としては、幅端部位置を検出できるセンサであれば、光学式センサや磁気式センサなど種々のセンサを用いることができる。
【００２７】
なお、本実施形態の粉末圧延装置１においては、図２に示すように、駆動側油圧装置８と、従動側油圧装置９と、第２エッジセンサ１０と、制御装置１１とによって、基材幅方向変位抑制装置３０が構成されている。
つまり、本実施形態において基材幅方向変位抑制装置３０は、基材Ｘの進行方向において基材進入方向調節装置２０の下流側に配置されると共に基材Ｘの幅方向の変位を検出する第２エッジセンサ１０と、圧延ロール２の軸方向の両端の各々に設けられると共に第２エッジセンサ１０の検出結果に基づいて作動される油圧装置（駆動側油圧装置８及び従動側油圧装置９）とを備えている。
このような基材幅方向変位抑制装置３０は、制御装置１１の制御の下、圧延ロール２の軸方向の両端に対して圧延ロール２同士を押し合う方向に掛ける荷重のバランスを制御することにより圧延ロール２Ａ，２Ｂ間における基材Ｘの幅方向に対する変位を抑制する。
【００２８】
制御装置１１は、本実施形態の粉末圧延装置１の動作全体を制御するものであり、図２に示すように、駆動装置３と、粉末材料供給装置４と、予備圧下装置５と、スイングロール装置６と、第１エッジセンサ７と、駆動側油圧装置８と、従動側油圧装置９と、第２エッジセンサ１０とに電気的に接続されている。
【００２９】
なお、図１（ａ）に示すように、第１エッジセンサ７と、第２エッジセンサ１０との間には、圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧの直上に案内ロール１４が配置されている。
そして、スイングロール装置６を通過した基材Ｘは、案内ロール１４によって鉛直方向に案内され、圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧに上方から進行するように案内される。
【００３０】
次に、このように構成された本実施形態の粉末圧延装置１の動作（粉末圧延方法）について説明する。
【００３１】
まず、不図示の巻戻機によってコイルから引き出された基材Ｘは、基材進入方向調節装置２０のスイングロール装置６に搬送される。
ここで、基材Ｘは、第１エッジセンサ７のところで、圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入位置を予め設定した幅方向基準位置に一致するように制御される。
【００３２】
より詳細には、基材進入方向調節装置２０は、第１エッジセンサ７の検出結果から、図３（ａ）における左側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、スイングロール６ａ，６ｂを図３（ａ）において左回転させることによって、基材Ｘのライン進行方向に対する幅方向位置を図３（ａ）における右側に寄せる。これによって、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入位置が、圧延ロール２Ａ，２Ｂの予め設定した幅方向基準位置に一致するように、進行方向に対する基材Ｘの幅方向位置が調節される。
【００３３】
一方、基材進入方向調節装置２０は、第１エッジセンサ７の検出結果から、図３（ａ）における右側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、スイングロール６ａ，６ｂを図３（ａ）において右回転させることによって、基材Ｘのライン進行方向に対する幅方向位置を図３（ａ）における左側に寄せる。これによって、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入位置が、圧延ロール２Ａ，２Ｂの予め設定した幅方向基準位置に一致するように、進行方向に対する基材Ｘの幅方向位置が調節される。
【００３４】
基材進入方向調節装置２０のスイングロール装置６を通過した基材Ｘは、案内ロール１４に案内されて圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧに上方から進入する。
基材Ｘがロール２Ａ，２Ｂ間を通過する際、基材Ｘは、基材幅方向変位抑制装置３０によって、幅方向の変位が抑制される。
【００３５】
より詳細には、基材幅方向変位抑制装置３０は、第２エッジセンサ１０の検出結果から、図１（ｂ）における駆動側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、駆動側油圧装置８の油圧シリンダ８ａの押圧力に対し、従動側油圧装置９の油圧シリンダ９ａの押圧力を相対的に低下させるように、圧延ロール２の軸方向の両端に対して圧延ロール２同士を押し合う方向に掛ける荷重のバランスを制御する。これによって、基材Ｘを従動側に変位させることができ、基材Ｘの幅方向の変位が抑制される。
【００３６】
一方、基材幅方向変位抑制装置３０は、第２エッジセンサ１０の検出結果から、図１（ｂ）における従動側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、駆動側油圧装置８の油圧シリンダ８ａの押圧力に対し、従動側油圧装置９の油圧シリンダ９ａの押圧力を相対的に増加させるように、圧延ロール２の軸方向の両端に対して圧延ロール２同士を押し合う方向に掛ける荷重のバランスを制御する。これによって、基材Ｘを駆動側に変位させることができ、基材Ｘの幅方向の変位が抑制される。
【００３７】
そして、本実施形態の粉末圧延装置１では、基材Ｘの幅方向の変位が抑制された状態で、上述のように、基材Ｘの圧延ロール２へ進入する前の進入位置と、圧延ロール２の予め設定した幅方向基準位置とが一致する。また、本実施形態の粉末圧延装置１では、圧延ロール２を通過する際の幅方向に対する変位が抑制された基材Ｘに対して、圧延ロール２によって、基材Ｘの幅と粉末材料Ｙの粉末供給範囲幅とが一致する。これにより、本実施形態の粉末圧延装置１では、クラッドシートの品質低下を生じることなく、基材Ｘに粉末材料Ｙが圧着される。
【００３８】
以上のような本実施形態の粉末圧延装置１及び粉末圧延方法によれば、基材進入方向調節装置２０によって、基材Ｘの圧延ロール２へ進入する前の進入位置と、圧延ロール２の予め設定した幅方向基準位とを一致させている。このため、基材Ｘが幅方向の同一方向に変位しようとすることを防止することができる。
また、本実施形態の粉末圧延装置１及び粉末圧延方法によれば、基材幅方向変位抑制装置３０によって、圧延ロール２に掛ける荷重バランスを制御し、圧延ロール２によって、基材Ｘの幅と粉末材料Ｙの粉末供給範囲幅とを一致させている。したがって、基材Ｘの幅方向の変位を抑制することができ、粉末材料Ｙの無駄を削減することができる。
したがって、本実施形態の粉末圧延装置１及び粉末圧延方法によれば、基材Ｘの幅方向に掛かる荷重が一方のロール軸端部に常に偏ることを防止しつつ、圧延ロール２を通過する際の基材Ｘの幅方向の変位を抑制することができる。その結果、基材Ｘの片側だけが波状に変形するようなクラッドシートの形状不良を発生させることなく、粉末材料Ｙの無駄を削減することができる。
【００３９】
また、本実施形態の粉末圧延装置１においては、基材進入方向調節装置２０が第１エッジセンサ７とスイングロール装置６とを備えている。
このような構成を採用することによって、第１エッジセンサ７によって検出される基材Ｘの端部の位置に基づいて、基材Ｘの圧延ロール２に対する進入角度を計測することなく、基材Ｘの圧延ロール２に対する進入方向を調節することが可能となる。
【００４０】
また、基材幅方向変位抑制装置３０が第２エッジセンサ１０と駆動側油圧装置８と従動側油圧装置９とを備えている。
このため、本実施形態の粉末圧延装置１によれば、簡易な構成で基材Ｘの進行方向に対する幅方向位置を制御することが可能となる。
【００４１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４２】
例えば、上記実施形態においては、第１エッジセンサ７をスイングロール装置６の下流側に配置する構成を採用した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１エッジセンサ７をスイングロール装置６の上流側に配置する構成を採用することも可能である。
【００４３】
また、上記実施形態においては、第２エッジセンサ１０を圧延ロール２の上流側に配置する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第２エッジセンサ１０を圧延ロール２の下流側に配置する構成を採用することも可能である。
【００４４】
また、上記実施形態においては、粉末圧延装置１は、金属からなる帯状の基材の両面に対して、例えばロウ材層として機能する粉末層が付着形成され、その後、当該ロウ材層が固相焼結若しくは液相焼結または溶融されることでクラッド層となるクラッドシートを製造する過程について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、基材の片面にのみに粉末層が付着形成されクラッド層となるクラッドシートを製造する過程を採用することも可能である。また、ロウ材層に限らず、ロウ材以外の素材をクラッド層とすることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１……粉末圧延装置、２，２Ａ，２Ｂ……圧延ロール、６……スイングロール装置、６ａ，６ｂ……スイングロール、７……第１エッジセンサ（第１変位検出センサ）、８……駆動側油圧装置（油圧装置）、９……従動側油圧装置（油圧装置）、１０……第２エッジセンサ（第２変位検出センサ）、１１……制御装置、１２ａ，１２ｂ・・・軸箱、１３・・・圧延機フレーム、２０……基材進入方向調節装置（基材進入位置調節手段）、３０……基材幅方向変位抑制装置（基材幅方向変位抑制手段）、Ｇ……ロールギャップ、Ｘ……基材、Ｙ……粉末材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末圧延装置及び粉末圧延方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、基材の表面に対してクラッド層が付着形成されたクラッドシートを製造する過程で用いられる装置として、基材に対して粉末材料を圧着する粉末圧延装置が提案されている。例えば、特許文献１には、このような粉末圧延装置が開示されている。
より詳細に説明すると、粉末圧延装置は、対向配置される一対の圧延ロールを備えており、圧延ロール間に供給される基材の表面に対して、圧延ロールと基材の間に粉末を供給して粉末材料を基材に圧着させることによって基材表面に粉末層を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２１１５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、粉末圧延装置では、できる限り粉末材料の無駄が発生しないように、粉末材料全量が基材に圧着するようにしたい。そのためには、圧延ロール間における粉末材料の供給範囲幅を帯状の基材幅に一致させることが好ましい。
【０００５】
一方で、基材幅に一致するように粉末材料の供給範囲幅を設定した場合、基材の厚み分布が幅方向で不均一であったり、基材を巻回してなるコイルの巻き方が幅方向で不均一であったりすると、基材の幅方向張力分布が均一でなくなり、圧延ロールを通過する際の基材の通過位置が一定のところに留まらず蛇行する場合がある。
このように基材が蛇行する場合において、粉末材料の供給範囲幅を基材幅と一致させておくと、基材の圧延ロール通過位置が圧延ロール幅方向の粉末材料の供給範囲幅内に安定して留まっていないため、基材の一方の幅端部が粉末材料の供給範囲幅から外れる。そのため、基材に粉末材料が付着されずに粉末材料が無駄となってしまうと共に、基材の幅端部表面に粉末材料が圧着されない未着部領域が発生してしまう。このように基材の表面に粉末材料が圧着されない未着部領域の発生は、クラッドシートの品質低下に繋がる虞がある。
このため、従来の粉末圧延装置を用いてクラッドシートを生産する場合は、クラッドシートの品質低下を防止するために、粉末材料の無駄が発生することを承知の上で、常に基材幅の全域に粉末材料が圧着されるよう粉末材料の供給範囲幅を基材幅よりも広くせざるを得なかった。
【０００６】
なお、粉末圧延装置では、基材への粉末材料の圧着において、圧延ロール軸の両端に圧延ロール同士を押し合うようにそれぞれ独立した荷重を掛けている。そして、これらの荷重のバランスを調節することによって、基材の圧延ロール通過位置を幅方向に移動させることができる。例えば、圧延ロール軸の一端側の荷重を、圧延ロール軸の他端側の荷重よりも高くすると、基材の圧延ロール通過位置は他端側に移動する。
このため、基材の幅方向変位を検出し、この検出結果に基づいて圧延ロールに掛ける荷重バランスを制御すれば、基材の幅方向変位を抑制できる。
【０００７】
ところで、上述のように、基材の幅方向変位は、基材の厚さ分布の幅方向不均一性や、コイルの巻き方の幅方向不均一性を原因とする場合もある。そして、これらの不均一性が、幅方向の一方に偏っている場合、基材は常に幅方向の同一方向に移動しようとすることになる。この基材の幅方向の移動は、圧延ロールを通過するときだけでなく、基材コイルが巻戻機から引き出され、粉末圧延装置に到達する以前に、パスラインを通過している間にも発生する。
そして、このような場合、圧延ロールを通過する前に、基材の幅方向位置が基準位置から一方向に変位していると、上述した圧延ロールに掛ける荷重バランスを調節して、圧延ロール通過の際の基材の幅方向位置を粉末材料の供給範囲幅内に合わせるよう制御できたとしても、既に、粉末圧延装置に到達する前段階で基材の幅方向位置が変位しているので、基材は、圧延ロール通過の際、ロール軸方向に対して直角に進入おらず、圧延ロール間でも常に幅方向の同一方向に移動しようとする。基材のこの幅方向変位を検出し、この検出結果に基づいて、変位を無くすように圧延ロールに掛ける荷重バランスを制御とすると、圧延ロール軸の片側の荷重を常に高く維持することになる。
このように、荷重バランスに大きく差をつけ、圧延ロール軸の片側の荷重が常に高い状態が続くと、基材の片側のみが常に強く圧下されることとなり、基材の片側の伸びが大きくなり、基材の長手方向の反り（いわゆる「Ｌ反り」）が発生したり、基材の幅方向の片側だけが波状に変形し、クラッドシートの形状不良を発生させる虞がある。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、粉末圧延装置及び粉末圧延方法において、基材の幅方向に作用する荷重が一方のロール軸端部に常に偏ることを防止しつつ、圧延ロールを通過する際の基材の幅方向変位を抑制することによって、クラッドシートの形状不良の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、粉末圧延装置であって、帯状の基材に対して粉末材料を圧着する少なくとも一対の圧延ロールと、前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する基材進入方向調節手段と、前記圧延ロールの軸方向の一端部に掛かる荷重を、前記圧延ロールの軸方向の他端部に掛かる荷重に対して相対的に増減させることにより、前記圧延ロール間における前記基材の幅方向に対する変位を抑制する基材幅方向変位抑制手段とを備えるという構成を採用する。
【００１０】
例えば、基材を巻回したコイルの巻き方に偏りがある場合には、基材コイルを巻戻機から引き出す際に、幅方向に基材に作用する張力の偏りが生じる。このため、基材がコイルから引き出された後、基材はパスライン（基材が通る軌跡すなわち基材の通り道）の通過中に幅方向に移動を始め、圧延ロールの通過前に、圧延ロール間への基材の進入位置が粉末の供給範囲幅内に入るような幅方向基準位置から既に外れた状態、すなわち基材幅中央位置とロール幅中央位置がずれた状態になっている。そこで、このようなずれた状態を解消する対策として、圧延ロールに掛ける圧延荷重バランスを制御して、荷重バランスに大きく差をつけ、圧延ロール間で基材が常に幅方向の同一方向に移動することを抑制し、基材の位置を粉末の供給範囲幅内に保つようにすると、基材は、圧延ロールに対して直角に進入していない状態になるとともに、圧延ロール幅方向における片側の圧延荷重が常に高くなる。その結果、基材の幅方向における片側の伸びが大きくなって、基材の長手方向の反り（Ｌ反り）が発生したり、幅方向の片側だけが波状に変形し、クラッドシートの形状不良を発生させる虞がある。
これに対して、本発明によれば、基材進入方向調節手段によって、圧延ロール前で、基材幅中央位置とロール幅中央位置が合わせられる。このため、基材は、圧延ロールに対して直角に進入するようになり、基材が圧延ロール間で幅方向の同一方向に変位しようとする状態になることを防止できる。
また、本発明によれば、基材幅方向変位抑制手段によって、圧延ロールに掛ける荷重バランスを制御している。そのため、基材が圧延ロールを通過する際の、基材の幅方向の変位を抑制することができる。したがって、粉末材料の供給範囲内に基材の幅位置を合わせることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基材幅方向に作用する荷重が一方のロール軸端部に常に偏ることを防止しつつ、圧延ロール通過の際の基材の幅方向変位を抑制することによって、クラッドシートの形状不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における粉末圧延装置の主要部を示す概略構成図であり、（ａ）が圧延ロール軸方向から見た模式図であり、（ｂ）が（ａ）を上方から見た図である。
【図２】本発明の一実施形態における粉末圧延装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態における粉末圧延装置が備えるロール軸の角度が可変なスイングロールの平面模式図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態における粉末圧延装置が備える、基材の幅端部位置を検出するエッジセンサの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る粉末圧延装置及び粉末圧延方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
本実施形態の粉末圧延装置１は、金属からなる帯状の基材の両面に対して例えばロウ材層として機能するクラッド層が付着形成されたクラッドシートを製造する過程が用いられるものである。粉末圧延装置１は、基材の両面に対してクラッド層の形成材料となる粉末材料を圧着させ、粉末層を形成する。
基材に形成された粉末層は、状況に応じ、後工程での加熱により、固相焼結若しくは液相焼結または溶融され、クラッド層となる。
【００１５】
図１及び図２に示すように、本実施形態の粉末圧延装置１は、圧延ロール２と、駆動装置３と、粉末材料供給装置４（図１には不図示）と、予備圧下装置５と、スイングロール装置６と、第１エッジセンサ７（第１変位検出センサ）と、駆動側油圧装置８（油圧装置）と、従動側油圧装置９（油圧装置）と、第２エッジセンサ１０（第２変位検出センサ）と、制御装置１１とを備えている。
なお、図１及び図２に示されていないが、本実施形態の粉末圧延装置１は、基材が巻回されたコイルを支持すると共に当該基材を引き出す巻戻機や基材を搬送する搬送装置等を備えている。
【００１６】
圧延ロール２は、粉末材料を基材と共に圧延して基材に対して圧着するものである。
本実施形態の粉末圧延装置１においては、図１に示すように、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂが一対とされており、これら２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂが周面を向かい合わせて対向配置されている。また、図１に示すように、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂは、回転軸が平行となり、かつ同じ高さとなるように配置されている。
そして、本実施形態の粉末圧延装置１においては、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂ間に上方から下方に向けて基材Ｘが通過され、これらの２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂによって、粉末材料Ｙと基材Ｘとが共に加圧され、粉末材料Ｙを基材Ｘの表面に圧着する。
【００１７】
圧延ロール２Ａは、図１に示すように、両端の軸部２ａが、軸受を含む軸箱１２ａによって支持されている。軸箱１２ａは、圧延機フレーム１３に固定された油圧装置８，９のシリンダ８ａ，９ａによって押され、その結果、圧延ロール２Ａが圧延ロール２Ｂを押す。さらに、圧延ロール２Ａによって押された圧延ロール２Ｂの両端軸部２ｂがもう片方の軸箱１２ｂを介して圧延機フレーム１３に押し当てられる。これにより、圧延ロール２Ａ，２Ｂの各軸端に荷重が掛かる。
【００１８】
駆動装置３は、圧延ロール２を回転駆動するものであり、圧延ロール２の一端側に接続されている。
より詳細には、駆動装置３は、圧延ロール２Ａと圧延ロール２Ｂとの間（ロールギャップＧ）において挟まれた基材Ｘを上方から下方に搬送するように、圧延ロール２Ａと圧延ロール２Ｂとをそれぞれ反対方向に回転駆動する（図１（ａ）参照）。
なお、以下の説明において、駆動装置３が配置される側を駆動側、駆動装置３と反対側と従動側と称する。
【００１９】
粉末材料供給装置４は、圧延ロール２の周面に対して粉末材料Ｙを供給するものであり、圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧに粉末材料Ｙが供給されるように、圧延ロール２の回転方向においてロールギャップＧの上流側にて圧延ロール２の周面に対して粉末材料Ｙを供給する。
なお、図１（ａ）に示すように、粉末材料Ｙの供給位置は、圧延ロール２の回転方向において、予備圧下装置５よりも上流側とされている。
【００２０】
予備圧下装置５は、粉末材料供給装置４から圧延ロール２上に供給された粉末材料ＹをロールギャップＧに到達する前に予備的に圧下することで、粉末材料Ｙが圧延ロール２の周面から滑り落ちることを抑止するとともに、基材Ｘに圧着される粉末層の厚さを調整するためのものである。
【００２１】
スイングロール装置６は、基材Ｘの進行方向において、圧延ロール２よりも上流側に配置されており、基材Ｘが廻し掛けられるスイングロール６ａ，６ｂを有している。
そして、このスイングロール６ａ，６ｂは、回転軸が水平となるように配置されており、制御装置１１の制御の下、図３（ａ）に示すように、回転軸が水平面内において回動されることによって基材Ｘの幅方向位置を変更可能とされている。
【００２２】
第１エッジセンサ７は、スイングロール装置６の直後に位置されており、基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
図３（ｂ）に示すように、第１エッジセンサ７は、Ｕ字形状を有しており、基材Ｘの幅端部が一対の素子の間に位置するように配置されている。第１エッジセンサ７は、基材Ｘの端Ｘ１の位置を検出することによって基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
この第１エッジセンサ７としては、幅端部位置を検出できるセンサであれば、光学式センサや磁気式センサなど種々のセンサを用いることができる。
【００２３】
なお、本実施形態の粉末圧延装置１においては、図２に示すように、スイングロール装置６と、第１エッジセンサ７と、制御装置１１とによって、基材進入方向調節装置２０（基材進入方向調節手段）が構成されている。
この基材進入方向調節装置２０は、制御装置１１の制御の下、第１エッジセンサ７の検出結果に基づいてスイングロール６ａ，６ｂを基材Ｘの進行方向に対して傾斜させることによって、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を調節する。
より詳細には、進入方向調節装置２０は、基材Ｘが圧延ロール２Ａ，２Ｂ間へ進入する手前で、基材Ｘの表面と直交する方向から見た基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を、圧延ロール２Ａ，２Ｂの周方向に沿うように（本実施形態では、圧延ロール２Ａ，２Ｂのロール軸に対して直角に進入する方向に合わせるように）、調節する。
なお、ここで、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を圧延ロール２Ａ，２Ｂのロール軸に対して直角に進入する方向に合わせるとは、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入方向を圧延ロール２Ａ，２Ｂのロール軸に対して直角に進入する方向に完全一致させる場合は勿論、予め定められた許容範囲に納める場合も含む意味である。
【００２４】
駆動側油圧装置８は、圧延ロール２Ａの駆動側の一端に配置される油圧装置である。駆動側油圧装置８は、図１（ｂ）に示すように、油圧シリンダ８ａを伸長することによって、軸箱１２ａを押す。
そして、油圧シリンダ８ａによって軸箱１２ａが圧延ロール２Ｂ側に押し付けられると、圧延ロール２Ａ及び圧延ロール２Ｂの駆動側の端部に対して、圧延ロール２同士を押し合うよう荷重が掛かる。
なお、当該駆動側油圧装置８によって付加される油圧シリンダ８ａの押圧力は、制御装置１１の制御の下、第２エッジセンサ１０の検出結果に基づいて制御される。
【００２５】
従動側油圧装置９は、圧延ロール２Ａの従動側の一端に配置される油圧装置である。従動側油圧装置９は、図１（ｂ）に示すように、油圧シリンダ９ａを伸長することによって、軸箱１２ａを押す。
そして、油圧シリンダ９ａによって軸箱１２ａが圧延ロール２Ｂ側に押し付けられると、圧延ロール２Ａ及び圧延ロール２Ｂの従動側の端部に対して、圧延ロール２同士を押し合うよう荷重が掛かる。
なお、当該従動側油圧装置９によって付加される油圧シリンダ９ａの押圧力は、制御装置１１の制御の下、第２エッジセンサ１０の検出結果に基づいて制御される。
【００２６】
第２エッジセンサ１０は、基材Ｘの進行方向において基材進入方向調節装置２０の下流側であり、圧延ロール２Ａ，２Ｂの上流側に配置されると共に基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
図３（ｂ）に示すように、第２エッジセンサ１０は、第１エッジセンサ７と同様に、Ｕ字形状を有しており、基材Ｘの幅端部が一対の素子の間に位置するように配置されている。第２エッジセンサ１０は、基材Ｘの端Ｘ１の位置を検出することによって基材Ｘの幅方向の変位を検出するものである。
この第２エッジセンサ１０としては、幅端部位置を検出できるセンサであれば、光学式センサや磁気式センサなど種々のセンサを用いることができる。
【００２７】
なお、本実施形態の粉末圧延装置１においては、図２に示すように、駆動側油圧装置８と、従動側油圧装置９と、第２エッジセンサ１０と、制御装置１１とによって、基材幅方向変位抑制装置３０が構成されている。
つまり、本実施形態において基材幅方向変位抑制装置３０は、基材Ｘの進行方向において基材進入方向調節装置２０の下流側に配置されると共に基材Ｘの幅方向の変位を検出する第２エッジセンサ１０と、圧延ロール２の軸方向の両端の各々に設けられると共に第２エッジセンサ１０の検出結果に基づいて作動される油圧装置（駆動側油圧装置８及び従動側油圧装置９）とを備えている。
このような基材幅方向変位抑制装置３０は、制御装置１１の制御の下、圧延ロール２の軸方向の両端に対して圧延ロール２同士を押し合う方向に掛ける荷重のバランスを制御することにより圧延ロール２Ａ，２Ｂ間における基材Ｘの幅方向に対する変位を抑制する。
【００２８】
制御装置１１は、本実施形態の粉末圧延装置１の動作全体を制御するものであり、図２に示すように、駆動装置３と、粉末材料供給装置４と、予備圧下装置５と、スイングロール装置６と、第１エッジセンサ７と、駆動側油圧装置８と、従動側油圧装置９と、第２エッジセンサ１０とに電気的に接続されている。
【００２９】
なお、図１（ａ）に示すように、第１エッジセンサ７と、第２エッジセンサ１０との間には、圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧの直上に案内ロール１４が配置されている。
そして、スイングロール装置６を通過した基材Ｘは、案内ロール１４によって鉛直方向に案内され、圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧに上方から進行するように案内される。
【００３０】
次に、このように構成された本実施形態の粉末圧延装置１の動作（粉末圧延方法）について説明する。
【００３１】
まず、不図示の巻戻機によってコイルから引き出された基材Ｘは、基材進入方向調節装置２０のスイングロール装置６に搬送される。
ここで、基材Ｘは、第１エッジセンサ７のところで、圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入位置を予め設定した幅方向基準位置に一致するように制御される。
【００３２】
より詳細には、基材進入方向調節装置２０は、第１エッジセンサ７の検出結果から、図３（ａ）における左側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、スイングロール６ａ，６ｂを図３（ａ）において左回転させることによって、基材Ｘのライン進行方向に対する幅方向位置を図３（ａ）における右側に寄せる。これによって、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入位置が、圧延ロール２Ａ，２Ｂの予め設定した幅方向基準位置に一致するように、進行方向に対する基材Ｘの幅方向位置が調節される。
【００３３】
一方、基材進入方向調節装置２０は、第１エッジセンサ７の検出結果から、図３（ａ）における右側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、スイングロール６ａ，６ｂを図３（ａ）において右回転させることによって、基材Ｘのライン進行方向に対する幅方向位置を図３（ａ）における左側に寄せる。これによって、基材Ｘの圧延ロール２Ａ，２Ｂ間への進入位置が、圧延ロール２Ａ，２Ｂの予め設定した幅方向基準位置に一致するように、進行方向に対する基材Ｘの幅方向位置が調節される。
【００３４】
基材進入方向調節装置２０のスイングロール装置６を通過した基材Ｘは、案内ロール１４に案内されて圧延ロール２Ａ，２ＢのロールギャップＧに上方から進入する。
基材Ｘがロール２Ａ，２Ｂ間を通過する際、基材Ｘは、基材幅方向変位抑制装置３０によって、幅方向の変位が抑制される。
【００３５】
より詳細には、基材幅方向変位抑制装置３０は、第２エッジセンサ１０の検出結果から、図１（ｂ）における駆動側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、駆動側油圧装置８の油圧シリンダ８ａの押圧力に対し、従動側油圧装置９の油圧シリンダ９ａの押圧力を相対的に低下させるように、圧延ロール２の軸方向の両端に対して圧延ロール２同士を押し合う方向に掛ける荷重のバランスを制御する。これによって、基材Ｘを従動側に変位させることができ、基材Ｘの幅方向の変位が抑制される。
【００３６】
一方、基材幅方向変位抑制装置３０は、第２エッジセンサ１０の検出結果から、図１（ｂ）における従動側に基材Ｘが変位していると判断した場合には、駆動側油圧装置８の油圧シリンダ８ａの押圧力に対し、従動側油圧装置９の油圧シリンダ９ａの押圧力を相対的に増加させるように、圧延ロール２の軸方向の両端に対して圧延ロール２同士を押し合う方向に掛ける荷重のバランスを制御する。これによって、基材Ｘを駆動側に変位させることができ、基材Ｘの幅方向の変位が抑制される。
【００３７】
そして、本実施形態の粉末圧延装置１では、基材Ｘの幅方向の変位が抑制された状態で、上述のように、基材Ｘの圧延ロール２へ進入する前の進入位置と、圧延ロール２の予め設定した幅方向基準位置とが一致する。また、本実施形態の粉末圧延装置１では、圧延ロール２を通過する際の幅方向に対する変位が抑制された基材Ｘに対して、圧延ロール２によって、基材Ｘの幅と粉末材料Ｙの粉末供給範囲幅とが一致する。これにより、本実施形態の粉末圧延装置１では、クラッドシートの品質低下を生じることなく、基材Ｘに粉末材料Ｙが圧着される。
【００３８】
以上のような本実施形態の粉末圧延装置１及び粉末圧延方法によれば、基材進入方向調節装置２０によって、基材Ｘの圧延ロール２へ進入する前の進入位置と、圧延ロール２の予め設定した幅方向基準位とを一致させている。このため、基材Ｘが幅方向の同一方向に変位しようとすることを防止することができる。
また、本実施形態の粉末圧延装置１及び粉末圧延方法によれば、基材幅方向変位抑制装置３０によって、圧延ロール２に掛ける荷重バランスを制御し、圧延ロール２によって、基材Ｘの幅と粉末材料Ｙの粉末供給範囲幅とを一致させている。したがって、基材Ｘの幅方向の変位を抑制することができ、粉末材料Ｙの無駄を削減することができる。
したがって、本実施形態の粉末圧延装置１及び粉末圧延方法によれば、基材Ｘの幅方向に掛かる荷重が一方のロール軸端部に常に偏ることを防止しつつ、圧延ロール２を通過する際の基材Ｘの幅方向の変位を抑制することができる。その結果、基材Ｘの片側だけが波状に変形するようなクラッドシートの形状不良を発生させることなく、粉末材料Ｙの無駄を削減することができる。
【００３９】
また、本実施形態の粉末圧延装置１においては、基材進入方向調節装置２０が第１エッジセンサ７とスイングロール装置６とを備えている。
このような構成を採用することによって、第１エッジセンサ７によって検出される基材Ｘの端部の位置に基づいて、基材Ｘの圧延ロール２に対する進入角度を計測することなく、基材Ｘの圧延ロール２に対する進入方向を調節することが可能となる。
【００４０】
また、基材幅方向変位抑制装置３０が第２エッジセンサ１０と駆動側油圧装置８と従動側油圧装置９とを備えている。
このため、本実施形態の粉末圧延装置１によれば、簡易な構成で基材Ｘの進行方向に対する幅方向位置を制御することが可能となる。
【００４１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４２】
例えば、上記実施形態においては、第１エッジセンサ７をスイングロール装置６の下流側に配置する構成を採用した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１エッジセンサ７をスイングロール装置６の上流側に配置する構成を採用することも可能である。
【００４３】
また、上記実施形態においては、第２エッジセンサ１０を圧延ロール２の上流側に配置する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第２エッジセンサ１０を圧延ロール２の下流側に配置する構成を採用することも可能である。
【００４４】
また、上記実施形態においては、粉末圧延装置１は、金属からなる帯状の基材の両面に対して、例えばロウ材層として機能する粉末層が付着形成され、その後、当該ロウ材層が固相焼結若しくは液相焼結または溶融されることでクラッド層となるクラッドシートを製造する過程について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、基材の片面にのみに粉末層が付着形成されクラッド層となるクラッドシートを製造する過程を採用することも可能である。また、ロウ材層に限らず、ロウ材以外の素材をクラッド層とすることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１……粉末圧延装置、２，２Ａ，２Ｂ……圧延ロール、６……スイングロール装置、６ａ，６ｂ……スイングロール、７……第１エッジセンサ（第１変位検出センサ）、８……駆動側油圧装置（油圧装置）、９……従動側油圧装置（油圧装置）、１０……第２エッジセンサ（第２変位検出センサ）、１１……制御装置、１２ａ，１２ｂ・・・軸箱、１３・・・圧延機フレーム、２０……基材進入方向調節装置（基材進入位置調節手段）、３０……基材幅方向変位抑制装置（基材幅方向変位抑制手段）、Ｇ……ロールギャップ、Ｘ……基材、Ｙ……粉末材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の基材に対して粉末材料を圧着する少なくとも一対の圧延ロールと、
前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する基材進入方向調節手段と、
前記圧延ロールの軸方向の一端部に掛かる荷重を、前記圧延ロールの軸方向の他端部に掛かる荷重に対して相対的に増減させることにより、前記圧延ロール間における前記基材の幅方向に対する変位を抑制する基材幅方向変位抑制手段とを備えることを特徴とする粉末圧延装置。
【請求項２】
前記基材進入方向調節手段は、
前記基材の進行方向において前記基材幅方向変位抑制手段の上流側に配置されると共にパスライン上での前記基材の幅方向の変位を検出する第１変位検出センサと、
前記基材が掛け渡されると共に前記第１変位検出センサの検出結果に基づいて傾斜されるスイングロールを有するスイングロール装置とを備えることを特徴とする請求項１記載の粉末圧延装置。
【請求項３】
前記基材幅方向変位抑制手段は、
前記基材の進行方向において前記基材進入位置調節手段の下流側に配置されると共にパスライン上での前記基材の幅方向の変位を検出する第２変位検出センサと、
前記圧延ロールの軸方向の端部に設けられると共に前記第２変位検出センサの検出結果に基づいて作動される油圧圧下装置とを備えることを特徴とする請求項１記載の粉末圧延装置。
【請求項４】
一対の圧延ロールの少なくとも一方の周面に粉末材料を供給する工程と、
前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する工程と、
前記圧延ロールの軸方向の一端部に掛かる荷重を、前記圧延ロールの軸方向の他端部に掛かる荷重に対して相対的に増減させることにより、前記圧延ロール間における前記基材の幅方向に対する変位を抑制する工程と、
前記基材に対し前記粉末材料を圧着する工程とを含むことを特徴とする粉末圧延方法。
【請求項１】
帯状の基材に対して粉末材料を圧着する少なくとも一対の圧延ロールと、
前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する基材進入方向調節手段と、
前記圧延ロールの軸方向の一端部に掛かる荷重を、前記圧延ロールの軸方向の他端部に掛かる荷重に対して相対的に増減させることにより、前記圧延ロール間における前記基材の幅方向に対する変位を抑制する基材幅方向変位抑制手段とを備えることを特徴とする粉末圧延装置。
【請求項２】
前記基材進入方向調節手段は、
前記基材の進行方向において前記基材幅方向変位抑制手段の上流側に配置されると共にパスライン上での前記基材の幅方向の変位を検出する第１変位検出センサと、
前記基材が掛け渡されると共に前記第１変位検出センサの検出結果に基づいて傾斜されるスイングロールを有するスイングロール装置とを備えることを特徴とする請求項１記載の粉末圧延装置。
【請求項３】
前記基材幅方向変位抑制手段は、
前記基材の進行方向において前記基材進入位置調節手段の下流側に配置されると共にパスライン上での前記基材の幅方向の変位を検出する第２変位検出センサと、
前記圧延ロールの軸方向の端部に設けられると共に前記第２変位検出センサの検出結果に基づいて作動される油圧圧下装置とを備えることを特徴とする請求項１記載の粉末圧延装置。
【請求項４】
一対の圧延ロールの少なくとも一方の周面に粉末材料を供給する工程と、
前記基材の表面と直交する方向から見たときに、前記基材が前記圧延ロールの周方向に沿うように、前記基材の前記圧延ロール間への進入方向を調節する工程と、
前記圧延ロールの軸方向の一端部に掛かる荷重を、前記圧延ロールの軸方向の他端部に掛かる荷重に対して相対的に増減させることにより、前記圧延ロール間における前記基材の幅方向に対する変位を抑制する工程と、
前記基材に対し前記粉末材料を圧着する工程とを含むことを特徴とする粉末圧延方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１４８５４（Ｐ２０１２−２１４８５４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１７２３（Ｐ２０１１−８１７２３）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【特許番号】特許第４９５２８５４号（Ｐ４９５２８５４）
【特許公報発行日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【特許番号】特許第４９５２８５４号（Ｐ４９５２８５４）
【特許公報発行日】平成２４年６月１３日（２０１２．６．１３）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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