ガスワイピング装置
【課題】蛇行やねじれが発生しても、帯板における幅方向のめっき付着量を均一にすることができるガスワイピング装置を提供する。
【解決手段】溶融金属のめっき浴１１から連続して引き上げられる帯鋼Ｓに対し、ワイピングノズル５１からワイピングガスを吹き付けることにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼Ｓを所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、ワイピングノズル５１を帯鋼Ｓに対して、このワイピングノズル５１における幅方向の中心位置Ｏｐが帯鋼Ｓにおける幅方向の中心位置Ｏｓに追随するように、帯鋼Ｓの幅方向に移動させる。
【解決手段】溶融金属のめっき浴１１から連続して引き上げられる帯鋼Ｓに対し、ワイピングノズル５１からワイピングガスを吹き付けることにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼Ｓを所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、ワイピングノズル５１を帯鋼Ｓに対して、このワイピングノズル５１における幅方向の中心位置Ｏｐが帯鋼Ｓにおける幅方向の中心位置Ｏｓに追随するように、帯鋼Ｓの幅方向に移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に搬送される帯鋼に対し、ワイピングガスを吹き付けることにより、その表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛やアルミニウム等をはじめとする溶融金属のめっき方法は、古くから実用化されている。特に、これらの溶融金属でめっきした溶融金属めっき鋼板は、自動車用、家電用、建材用の防錆鋼板として、その需要が増加している。そして、自動車、家電、建材等の最終製品の品質向上に伴い、これらを構成する溶融金属めっき鋼板においても、そのめっき付着量の均一化や表面欠陥の抑制等、更に高品質な製品が求められている。
【０００３】
現在、連続した帯鋼（帯板）に対して溶融金属をめっきする方法としては、例えば、ガスワイピング法が一般的である。このガスワイピング法では、溶融金属のめっき浴中に連続的に浸漬させた帯鋼をめっき浴から上方に引き上げて、この上昇過程の帯鋼に対して、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けるようにしている。これにより、帯鋼の表面に余剰に付着した溶融金属が除去されて、帯鋼は所定のめっき付着量に調整される。このような、従来のガスワイピング装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３３７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ライン張力や各種サポートロールによる拘束力等の諸条件によって、帯鋼には蛇行やねじれが発生する場合がある。しかしながら、従来のガスワイピング装置では、このような蛇行やねじれが発生した帯鋼に対して、単にワイピングガスを吹き付けることになるため、帯鋼における幅方向のめっき付着量を均一にすることができないおそれがある。
【０００６】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、蛇行やねじれが発生しても、帯板における幅方向のめっき付着量を均一にすることができるガスワイピング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する第１の発明に係るガスワイピング装置は、
溶融金属めっき浴から連続して引き上げられる帯板に対し、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けることにより、帯板の表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯板を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、
前記ワイピングノズルを帯板に対し、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる追随手段を備える
ことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決する第２の発明に係るガスワイピング装置は、
第１の発明に係るガスワイピング装置において、
前記追随手段は、前記ワイピングノズルを回転させる回転手段を有し、
前記ワイピングノズルの回転軸は、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置に配置される
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第３の発明に係るガスワイピング装置は、
第１の発明に係るガスワイピング装置において、
帯板までの距離に応じた吸引力を該帯板に付与して帯板の板形状や振動を抑制する矯正制振手段を備え、
前記追随手段は、前記矯正制振手段を帯板に対し、前記矯正制振手段の幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる
ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第４の発明に係るガスワイピング装置は、
第３の発明に係るガスワイピング装置において、
前記追随手段は、帯板の蛇行量及びねじれ角度に応じて、前記ワイピングノズル及び前記矯正制振手段を帯板に追随させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
従って、本発明に係るガスワイピング装置によれば、ワイピングノズルを帯板に対し、ワイピングノズルの幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させることにより、蛇行やねじれが発生しても、帯板における幅方向のめっき付着量を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るガスワイピング装置を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るガスワイピング装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図、図２は本発明の一実施例に係るガスワイピング装置の前面図、図３は本発明に一実施例に係るガスワイピング装置の後面図、図４は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図５は図２のＢ−Ｂ矢視断面図、図６は図２のＣ−Ｃ矢視断面図、図７は図３のＤ−Ｄ矢視断面図、図８はワイピングノズルにおけるスリットのギャップ量を示した図、図９は帯鋼に蛇行が発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１０は帯鋼に操作側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１１は帯鋼に駆動側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１２は帯鋼にねじれが発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１３は帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１４は帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【００１３】
図１に示す溶融金属めっき設備１は、溶融金属めっき鋼板を製造する図示しない溶融金属めっき鋼板製造ラインに設けられるものであって、連続的に搬送される帯鋼（帯板）Ｓに対して、例えば、亜鉛やアルミニウム等の溶融金属をめっきするものである。
【００１４】
図１に示すように、溶融金属めっき設備１の下方には、高温に保持された溶融金属が貯溜されるめっき浴１１が配置されている。めっき浴１１内には、浸漬された帯鋼Ｓを巻き掛けて略鉛直上方に方向転換させるシンクロール１２と、このシンクロール１２から搬送される帯鋼Ｓを挟むように配置される一対のサポートロール１３，１４とが、回転可能に支持されている。サポートロール１３，１４は、水平方向及び鉛直方向に移動可能となっており、これらの位置を調整することにより、帯鋼Ｓに対する押圧力が調整され、その反り（板形状）が矯正される。
【００１５】
めっき浴１１の浴面上には、ガスワイピング装置１５が設けられている。ガスワイピング装置１５は、帯鋼Ｓに対してその板厚方向から挟むように対向配置される一対の本体１５ａ，１５ｂから構成されており、溶融金属が付着した帯鋼Ｓに対して、例えば、空気や窒素等からなるワイピングガスを吹き付けることにより、その表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼Ｓを所定のめっき付着量に調整するものである。
【００１６】
ガスワイピング装置１５の上方には、めっきされた帯鋼Ｓを巻き掛けて略水平方向に方向転換させるデフレクタロール１６が回転可能に支持されている。また、デフレクタロール１６の上方には、帯鋼Ｓのめっき付着量を検出するめっき付着量検出センサ１７が帯鋼Ｓの幅方向に移動可能に設けられている。
【００１７】
次に、図２乃至図８を用いてガスワイピング装置１５の構成について説明する。なお、ガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂは同じ構成をなしており、この本体１５ａ，１５ｂを構成する各部材は帯鋼Ｓに対して対称となるように配置されている。また、本体１５ａ，１５ｂにおいては、帯鋼Ｓの板厚方向では、帯鋼Ｓと面する側を前面側とし、その反対側を後面側とする一方、帯鋼Ｓの幅方向では、一方を操作側とし、他方を駆動側とする。
【００１８】
図２乃至図７に示すように、ガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂの上部には、水平方向に延在するメインフレーム３１が帯鋼Ｓの搬送方向に移動可能に架設されている。メインフレーム３１にはロッド支持部３２が形成されており、このロッド支持部３２内には帯鋼Ｓの板厚方向に延在するガイドロッド３３が支持されている。そして、ガイドロッド３３にはハンガー３４が摺動可能に支持されている。
【００１９】
メインフレーム３１の下方には、矩形な枠状をなす可動ケーシング４１が配置されており、更に、この可動ケーシング４１の枠内には、ステー４２が配置されている。可動ケーシング４１の上部材４１ａの下面には、帯鋼Ｓの幅方向に延在するガイドレール４３が設けられる一方、ステー４２の端部４２ａの上面には、摺動部材４４が設けられている。そして、これらガイドレール４３と摺動部材４４とは摺動可能に係合されている。また、ハンガー３４の下端は、可動ケーシング４１の上部材４１ａを跨ぐように二股状に形成され、ステー４２の端部４２ａの上面に支持されている。
【００２０】
更に、可動ケーシング４１の下部材４１ｂの上面にはモータ９１が設けられており、このモータ９１の出力軸はカップリング９２を介してカム軸９３と接続されている。カム軸９３は、軸受９４を介して下部材４１ｂの上面に支持され、その軸心に対して偏心したカム９５を有している。そして、駆動側のステー４２の端部４２ａの下部には、２枚の板状をなすサイドガイド４２ｂが設けられており、このサイドガイド４２ｂの内壁間には、カム９５が帯鋼Ｓの幅方向に摺動可能に収納されている。
【００２１】
可動ケーシング４１及びステー４２には、帯鋼Ｓの搬送方向に延在する円柱状のピボット４５が設けられている。ピボット４５はステー４２を貫通するように配置されており、その上端及び下端は可動ケーシング４１の上部材４１ａ及び下部材４１ｂに嵌合されている。そして、ピボット４５の軸心（後述する回転軸Ｏｐ）は、可動ケーシング４１及びステー４２（ガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂ）の幅方向（長手方向）中心位置に配置されている。
【００２２】
ステー４２には、ラックガイド４６を介して、帯鋼Ｓの幅方向に延在するラック４７が支持されている。ラック４７は、ラックガイド４６にその軸方向に摺動可能に支持されると共に、ピボット４５の軸方向中心位置に嵌合されている。また、可動ケーシング４１の枠内には、図示しない駆動装置に接続されるピニオン４８が配置されており、このピニオン４８のギヤ部はラック４７のギヤ部と噛み合っている。
【００２３】
可動ケーシング４１の下方には、搬送される帯鋼Ｓに対してワイピングガスを吹き付けるワイピングノズル５１が設けられている。なお、ワイピングノズル５１の幅方向（長手方向）中心位置は、帯鋼Ｓの幅方向において、ピボット４５の軸心と同じ位置に配置されている。
【００２４】
ワイピングノズル５１の先端には、帯鋼Ｓの搬送方向と直交するように開口されるスリット５１ｂが形成されており、このスリット５１ｂはワイピングノズル５１内に形成されるチャンバ５１ａと連通している。そして、ワイピングノズル５１の両側には、チャンバ５１ａと連通するパイプ部材５２が接続されており、このパイプ部材５２はパイプ支持部材５３を介して可動ケーシング４１の下部材４１ｂの下面に支持されている。更に、駆動側のパイプ部材５２には、ホース５４を介してワイピングガス供給装置５５が接続されている。
【００２５】
ワイピングガス供給装置５５は、ワイピングガスをワイピングノズル５１のチャンバ５１ａに供給して、そのスリット５１ｂからワイピングガスを噴射させるものである。このとき、噴射するワイピングガスのガス量及びガス圧は、ワイピングガス供給装置５５により制御される。
【００２６】
また、ワイピングノズル５１は、そのスリット５１ｂのギャップ量を制御するギャップ量制御装置５６を備えている。図８に示すように、ワイピングノズル５１のスリット５１ｂの開口部は、幅方向中央部分のギャップと幅方向外側部分のギャップとから形成されている。そして、スリット５１ｂの幅方向中央部分のギャップは、そのギャップ量が一定となっている。一方、スリット５１ｂの幅方向外側部分のギャップは、幅方向中央部分のギャップのギャップ量よりも常に大きくなるように、そのギャップ量がギャップ量制御装置５６により制御される。
【００２７】
つまり、帯鋼Ｓの幅方向両側部、即ち、エッジ部と対向するスリット５１ｂの幅方向外側部分のギャップ量を、その幅方向中央部分のギャップ量よりも大きくすることで、帯鋼Ｓのエッジ部へのワイピングガス噴射量を多くしている。これにより、帯鋼Ｓのエッジ部に過剰の溶融金属が付着するエッジオーバーコートと称される現象が抑制される。
【００２８】
可動ケーシング４１の前面には、制振装置（矯正制振手段）６１が設けられている。なお、制振装置６１の幅方向（長手方向）中心位置は、帯鋼Ｓの幅方向において、ピボット４５の軸心と同じ位置に配置されている。
【００２９】
対向する制振装置６１には、帯鋼Ｓに対してその板厚方向から挟むように対向配置される一対の板形状検出センサ６２及び電磁石６３が帯鋼Ｓの幅方向に所定間隔で設けられている。電磁石６３は上段及び下段に帯鋼Ｓの板幅に応じて配置され、板形状検出センサ６２はその上段及び下段の電磁石６３間における中央部に配置されており、これら板形状検出センサ６２及び電磁石６３の先端は、帯鋼Ｓの板厚方向において、ワイピングノズル５１（スリット５１ｂ）の先端と同じ位置に配置されている。即ち、板形状検出センサ６２とこの上下に配置され２個の電磁石６３とを１組としたものが、帯鋼Ｓの幅方向において所定間隔で７組配置されており、この１組ごとに後述する制御が行われる。
【００３０】
板形状検出センサ６２は、渦電流式のセンサであって、この板形状検出センサ６２から帯鋼Ｓまでの距離を検出するものである。電磁石６３は、その電磁力により帯鋼Ｓの反りを矯正し、且つ、帯鋼Ｓを制振するものである。そして、詳細は後述するが、各板形状検出センサ６２により帯鋼Ｓまでの距離を常時検出しながら、この検出した距離に応じて各電磁石６３に励磁電流を流して、その電磁力によって、帯鋼Ｓの反り及びワイピングノズル５１間における帯鋼Ｓのパス位置を矯正し、且つ、帯鋼Ｓを制振するようになっている。
【００３１】
本体１５ａ側のメインフレーム３１の上部には、帯鋼Ｓの幅方向において、蛇行量検出センサ７１が帯鋼Ｓの板幅に応じてエッジ部に対向するように設けられている。蛇行量検出センサ７１は、２次元走査型レーザーを用いたセンサ、あるいは、カメラや画像処理装置等からなるものであって、帯鋼Ｓの幅方向におけるそのエッジ部の位置や、この蛇行量検出センサ７１から帯鋼Ｓのエッジ部までの距離を検出するものである。
【００３２】
対向するワイピングノズル５１間には、帯鋼Ｓに対してその幅方向から挟むように対向配置される一対のバッフルプレート８１が設けられている。バッフルプレート８１は、帯鋼Ｓの幅方向及び板厚方向に移動可能に支持されており、その先端が搬送される帯鋼Ｓの端面に対向するように、帯鋼Ｓに対して追随するようになっている。これにより、対向するワイピングノズル５１のスリット５１ｂから噴射されるワイピングガス同士の衝突が防止されて、帯鋼Ｓのエッジ部におけるエッジオーバーコートが抑制される。
【００３３】
なお、可動ケーシング４１、ステー４２、ガイドレール４３、摺動部材４４、ピボット４５、ラック４７、ピニオン４８、モータ９１、及び、カム９５等は、追随手段を構成するものであり、この中でも、ステー４２のサイドガイド４２ｂ、ピボット４５、モータ９１、カップリング９２、カム軸９３、軸受９４、及び、カム９５等は、回転手段を構成するものである。
【００３４】
従って、ハンガー３４をガイドロッド３３上において同じ移動量で移動させることにより、可動ケーシング４１及びステー４２をメインフレーム３１に対して帯鋼Ｓの板厚方向に移動させることができる。これにより、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その板厚方向において接近離間するように移動させることができる。
【００３５】
また、モータ９１を正転または逆転してカム９５を回転させ、この偏心したカム９５のカム面をステー４２のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させることにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させることができる。これにより、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転させることができる。このとき、ハンガー３４に支持されたステー４２に対して可動ケーシング４１が回転することになるが、ハンガー３４の二股状の下端がケーシング４１の上部材４１ａを跨ぐようにして、ステー４２の端部４２ａに支持されているので、可動ケーシング４１の回転は許容されることになる。
【００３６】
更に、ピニオン４８を正転または逆転させて、ラック４７を噛み合い移動させることにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して帯鋼Ｓの幅方向に移動させることができる。これにより、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その幅方向において移動させることができる。このとき、可動ケーシング４１のガイドレール４３とステー４２の摺動部材４４とが摺動可能に係合されているので、可動ケーシング４１の移動はスムーズに行われる。
【００３７】
従って、上述した構成をなすことにより、めっき浴１１内に連続的に浸漬された帯鋼Ｓは、シンクロール１２により略鉛直上方に方向転換されて、サポートロール１３，１４を介して、めっき浴１１の浴面上方に引き上げられる。このとき、各板形状検出センサ６２により対応する帯鋼Ｓの各部位までの距離が常時検出されており、この距離に応じてサポートロール１３，１４が水平方向及び鉛直方向に移動して、帯鋼Ｓの反りが矯正される。
【００３８】
次いで、引き上げられた帯鋼Ｓがガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂ間に搬送されると、この帯鋼Ｓに対して、ワイピングノズル５１のスリット５１ｂからワイピングガスが吹き付けられる。これにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属がそぎ落とされ、帯鋼Ｓの表面に所定量の膜厚のめっきが施される。
【００３９】
上述したガスワイピング時においては、メインフレーム３１は鉛直方向に移動可能となっており、ガスワイピング装置１５全体は所定の高さに配置されている。
【００４０】
このとき、ワイピングノズル５１においては、ワイピングガス供給装置５５により、そのスリット５１ｂから噴射されるワイピングガスが所定のガス量及びガス圧に調整される。これと同時に、そのスリット５１ｂにおいては、帯鋼Ｓの板幅に応じて、その幅方向外側部分のギャップが帯鋼Ｓのエッジ部と対向するように、ギャップ量制御装置５６によりそのギャップ量が調整される。
【００４１】
また、制振装置６１内においては、各板形状検出センサ６２により対応する帯鋼Ｓの各部位までの距離を常時検出し、この検出した帯鋼Ｓの各部位までの距離を制御目標値と比較する。そして、その各距離が制御目標値に達するように各電磁石６３の励磁電流を調整し、その電磁力によって、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量が均一となるように、帯鋼Ｓを所定の反り量及びパス位置に矯正し、且つ、帯鋼Ｓの振動を抑制する。
【００４２】
更に、板形状検出センサ６２により検出された帯鋼Ｓの各部位までの距離、及び、蛇行量検出センサ７１により検出された帯鋼Ｓの幅方向におけるそのエッジ部の位置や、そのエッジ部までの距離に基づいて、帯鋼Ｓの蛇行量及びねじれ角度が常時計測されている。そして、これら帯鋼Ｓの蛇行量及びねじれ角度に応じて、ワイピングノズル５１、制振装置６１、及び、バッフルプレート８１が帯鋼Ｓに追随するようになっている。
【００４３】
次いで、溶融金属のめっきが施された帯鋼Ｓがデフレクタロール１６により略水平方向に方向転換されて搬送されると、めっき付着量検出センサ１７により帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量が検出される。ここで、検出しためっき付着量が所定のめっき付着量になっていない場合には、ワイピングガス供給装置５５によるワイピングガスのガス量やガス圧、及び、ギャップ量制御装置５６によるワイピングノズル５１のスリット５１ｂのギャップ量を再調整して、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量が所定の範囲内になるように補正される。
【００４４】
次に、図９乃至図１４を用いて帯鋼Ｓの蛇行時及びねじれ時におけるガスワイピング装置１５の動作について説明する。
【００４５】
先ず、図９乃至図１１は、帯鋼Ｓの蛇行時におけるガスワイピング装置１５の動作を示している。
【００４６】
ここで、ガスワイピング装置１５内における帯鋼Ｓの幅方向中心位置は、帯鋼Ｓの搬送中心位置となっている。そして、この搬送中心位置をＯｗと示し、帯鋼Ｓの幅方向中心位置をＯｓと示すと、通常、蛇行していない帯鋼Ｓは、中心Ｏｓがその幅方向において搬送中心Ｏｗと同じ位置になるように搬送される。一方、蛇行する帯鋼Ｓは、中心Ｏｓがその幅方向において搬送中心Ｏｗからずれて搬送されることになり、このずれ量が蛇行量となる。
【００４７】
図９に示すように、蛇行量が０であると計測された場合には、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ラック４７を介して、可動ケーシング４１のピボット４５を移動させる。これにより、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もその帯鋼Ｓに追随する。
【００４８】
図１０に示すように、操作側への蛇行量Ｘが計測された場合には、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ラック４７を介して、可動ケーシング４１のピボット４５を操作側へ蛇行量Ｘと同じ距離の分だけ移動させる。これにより、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、操作側へ移動した可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１も操作側への蛇行量Ｘに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００４９】
図１１に示すように、駆動側への蛇行量Ｘが計測された場合には、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ラック４７を介して、可動ケーシング４１のピボット４５を駆動側へ蛇行量Ｘと同じ距離の分だけ移動させる。これにより、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、駆動側へ移動した可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１も駆動側への蛇行量Ｘに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００５０】
次いで、図１２乃至図１４は、帯鋼Ｓのねじれ時におけるガスワイピング装置１５の動作を示している。なお、図１２乃至図１４に示す帯鋼Ｓは蛇行していないものとする。
【００５１】
図１２に示すように、ねじれ角度が０度と計測された場合には、モータ９１を駆動してカム９５を回転させことにより、この偏心したカム９５のカム面をステー４２のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１がステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転することになるので、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１も帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転することになる。この結果、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もその帯鋼Ｓに追随する。
【００５２】
図１３に示すように、帯鋼Ｓにおける駆動側のエッジ部が本体１５ａ側に回転するようなねじれ角度θが計測された場合には、次のような動作となる。
【００５３】
本体１５ａにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を後面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内においてねじれ角度θの分だけ回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を操作側へ移動させる。
【００５４】
一方、本体１５ｂにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を内面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を駆動側へ移動させる。
【００５５】
この結果、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐがねじれた帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、そのねじれた帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もねじれ角度θに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００５６】
図１４に示すように、帯鋼Ｓにおける駆動側のエッジ部が本体１５ｂ側に回転するようなねじれ角度θが計測された場合には、次のような動作となる。
【００５７】
本体１５ａにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を内面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内においてねじれ角度θの分だけ回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を駆動側へ移動させる。
【００５８】
一方、本体１５ｂにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を後面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を操作側へ移動させる。
【００５９】
この結果、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐがねじれた帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、そのねじれた帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もねじれ角度θに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００６０】
なお、搬送される帯鋼Ｓが蛇行及びねじれを有する場合には、上述したガスワイピング装置１５の蛇行時及びねじれ時における動作を組み合わせることにより対応可能となる。
【００６１】
従って、本発明に係るガスワイピング装置によれば、可動ケーシング４１のピボット４５を帯鋼Ｓに対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随させることにより、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１をその帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置させることができる。これにより、帯鋼Ｓに蛇行やねじれが発生しても、ワイピングノズル５１をエッジオーバーコートが抑制できる位置に配置することができると共に、制振装置６１を電磁石６３の電磁力が効果的に作用する位置に配置することができるので、帯鋼Ｓにおける幅方向の反り及び帯鋼Ｓの振動を抑制し、且つ、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量を均一にすることができる。この結果、帯鋼Ｓのめっき付着量が安定するため、ラインの高速化を図ることができるので、生産性の向上を図ることができる。従って、全長に亘って反りが十分に抑制され、且つ、めっき付着量が均一な溶融金属めっき鋼板を製造することができる。
【００６２】
また、常に、ワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持することができるので、ワイピングノズル５１及び制振装置６１の幅方向の長さを短くすることができる。これにより、ワイピングガスの消費量を低減させることができると共に、装置の小型化を図ることができる。しかも、ワイピングノズル５１のスリット５１ｂにおけるギャップ可変量を左右対称とすることができるので、ギャップ量制御を簡素に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、搬送する帯鋼に追随するバッフルプレートの追随機構に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例に係るガスワイピング装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係るガスワイピング装置の前面図である。
【図３】本発明に一実施例に係るガスワイピング装置の後面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】図３のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図８】ワイピングノズルにおけるスリットのギャップ量を示した図である。
【図９】帯鋼に蛇行が発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図であって、（ａ）はその前面図、（ｂ）はその後面図である。
【図１０】帯鋼に操作側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図であって、（ａ）はその前面図、（ｂ）はその後面図である。
【図１１】帯鋼に駆動側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図であって、（ａ）はその前面図、（ｂ）はその後面図である。
【図１２】帯鋼にねじれが発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【図１３】帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【図１４】帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 溶融金属めっき設備
１１ めっき浴
１２ シンクロール
１３，１４ サポートロール
１５ ガスワイピング装置
１６ デフレクタロール
１７ めっき付着量検出センサ
３１ メインフレーム
３２ ロッド支持部
３３ ガイドロッド
３４ ハンガー
４１ 可動ケーシング
４２ ステー
４３ ガイドレール
４４ 摺動部材
４５ ピボット
４６ ラックガイド
４７ ラック
４８ ピニオン
５１ ワイピングノズル
５１ａ チャンバ
５１ｂ スリット
５２ パイプ部材
５３ パイプ支持部材
５４ ホース
５５ ワイピングガス供給装置
５６ ギャップ量制御装置
６１ 制振装置
６２ 板形状検出センサ
６３ 電磁石
７１ 蛇行量検出センサ
８１ バッフルプレート
９１ モータ
９２ カップリング
９３ カム軸
９４ 軸受
９５ カム
Ｓ 帯鋼
Ｏｓ 帯鋼の板幅中心
Ｏｐ ピニオンの回転軸
Ｏｗ 帯鋼の搬送中心
Ｘ 蛇行量
θ ねじれ角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的に搬送される帯鋼に対し、ワイピングガスを吹き付けることにより、その表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛やアルミニウム等をはじめとする溶融金属のめっき方法は、古くから実用化されている。特に、これらの溶融金属でめっきした溶融金属めっき鋼板は、自動車用、家電用、建材用の防錆鋼板として、その需要が増加している。そして、自動車、家電、建材等の最終製品の品質向上に伴い、これらを構成する溶融金属めっき鋼板においても、そのめっき付着量の均一化や表面欠陥の抑制等、更に高品質な製品が求められている。
【０００３】
現在、連続した帯鋼（帯板）に対して溶融金属をめっきする方法としては、例えば、ガスワイピング法が一般的である。このガスワイピング法では、溶融金属のめっき浴中に連続的に浸漬させた帯鋼をめっき浴から上方に引き上げて、この上昇過程の帯鋼に対して、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けるようにしている。これにより、帯鋼の表面に余剰に付着した溶融金属が除去されて、帯鋼は所定のめっき付着量に調整される。このような、従来のガスワイピング装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５３３７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ライン張力や各種サポートロールによる拘束力等の諸条件によって、帯鋼には蛇行やねじれが発生する場合がある。しかしながら、従来のガスワイピング装置では、このような蛇行やねじれが発生した帯鋼に対して、単にワイピングガスを吹き付けることになるため、帯鋼における幅方向のめっき付着量を均一にすることができないおそれがある。
【０００６】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、蛇行やねじれが発生しても、帯板における幅方向のめっき付着量を均一にすることができるガスワイピング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する第１の発明に係るガスワイピング装置は、
溶融金属めっき浴から連続して引き上げられる帯板に対し、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けることにより、帯板の表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯板を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、
前記ワイピングノズルを帯板に対し、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる追随手段を備える
ことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決する第２の発明に係るガスワイピング装置は、
第１の発明に係るガスワイピング装置において、
前記追随手段は、前記ワイピングノズルを回転させる回転手段を有し、
前記ワイピングノズルの回転軸は、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置に配置される
ことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第３の発明に係るガスワイピング装置は、
第１の発明に係るガスワイピング装置において、
帯板までの距離に応じた吸引力を該帯板に付与して帯板の板形状や振動を抑制する矯正制振手段を備え、
前記追随手段は、前記矯正制振手段を帯板に対し、前記矯正制振手段の幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる
ことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第４の発明に係るガスワイピング装置は、
第３の発明に係るガスワイピング装置において、
前記追随手段は、帯板の蛇行量及びねじれ角度に応じて、前記ワイピングノズル及び前記矯正制振手段を帯板に追随させる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
従って、本発明に係るガスワイピング装置によれば、ワイピングノズルを帯板に対し、ワイピングノズルの幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させることにより、蛇行やねじれが発生しても、帯板における幅方向のめっき付着量を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るガスワイピング装置を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例に係るガスワイピング装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図、図２は本発明の一実施例に係るガスワイピング装置の前面図、図３は本発明に一実施例に係るガスワイピング装置の後面図、図４は図２のＡ−Ａ矢視断面図、図５は図２のＢ−Ｂ矢視断面図、図６は図２のＣ−Ｃ矢視断面図、図７は図３のＤ−Ｄ矢視断面図、図８はワイピングノズルにおけるスリットのギャップ量を示した図、図９は帯鋼に蛇行が発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１０は帯鋼に操作側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１１は帯鋼に駆動側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１２は帯鋼にねじれが発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１３は帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図、図１４は帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【００１３】
図１に示す溶融金属めっき設備１は、溶融金属めっき鋼板を製造する図示しない溶融金属めっき鋼板製造ラインに設けられるものであって、連続的に搬送される帯鋼（帯板）Ｓに対して、例えば、亜鉛やアルミニウム等の溶融金属をめっきするものである。
【００１４】
図１に示すように、溶融金属めっき設備１の下方には、高温に保持された溶融金属が貯溜されるめっき浴１１が配置されている。めっき浴１１内には、浸漬された帯鋼Ｓを巻き掛けて略鉛直上方に方向転換させるシンクロール１２と、このシンクロール１２から搬送される帯鋼Ｓを挟むように配置される一対のサポートロール１３，１４とが、回転可能に支持されている。サポートロール１３，１４は、水平方向及び鉛直方向に移動可能となっており、これらの位置を調整することにより、帯鋼Ｓに対する押圧力が調整され、その反り（板形状）が矯正される。
【００１５】
めっき浴１１の浴面上には、ガスワイピング装置１５が設けられている。ガスワイピング装置１５は、帯鋼Ｓに対してその板厚方向から挟むように対向配置される一対の本体１５ａ，１５ｂから構成されており、溶融金属が付着した帯鋼Ｓに対して、例えば、空気や窒素等からなるワイピングガスを吹き付けることにより、その表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯鋼Ｓを所定のめっき付着量に調整するものである。
【００１６】
ガスワイピング装置１５の上方には、めっきされた帯鋼Ｓを巻き掛けて略水平方向に方向転換させるデフレクタロール１６が回転可能に支持されている。また、デフレクタロール１６の上方には、帯鋼Ｓのめっき付着量を検出するめっき付着量検出センサ１７が帯鋼Ｓの幅方向に移動可能に設けられている。
【００１７】
次に、図２乃至図８を用いてガスワイピング装置１５の構成について説明する。なお、ガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂは同じ構成をなしており、この本体１５ａ，１５ｂを構成する各部材は帯鋼Ｓに対して対称となるように配置されている。また、本体１５ａ，１５ｂにおいては、帯鋼Ｓの板厚方向では、帯鋼Ｓと面する側を前面側とし、その反対側を後面側とする一方、帯鋼Ｓの幅方向では、一方を操作側とし、他方を駆動側とする。
【００１８】
図２乃至図７に示すように、ガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂの上部には、水平方向に延在するメインフレーム３１が帯鋼Ｓの搬送方向に移動可能に架設されている。メインフレーム３１にはロッド支持部３２が形成されており、このロッド支持部３２内には帯鋼Ｓの板厚方向に延在するガイドロッド３３が支持されている。そして、ガイドロッド３３にはハンガー３４が摺動可能に支持されている。
【００１９】
メインフレーム３１の下方には、矩形な枠状をなす可動ケーシング４１が配置されており、更に、この可動ケーシング４１の枠内には、ステー４２が配置されている。可動ケーシング４１の上部材４１ａの下面には、帯鋼Ｓの幅方向に延在するガイドレール４３が設けられる一方、ステー４２の端部４２ａの上面には、摺動部材４４が設けられている。そして、これらガイドレール４３と摺動部材４４とは摺動可能に係合されている。また、ハンガー３４の下端は、可動ケーシング４１の上部材４１ａを跨ぐように二股状に形成され、ステー４２の端部４２ａの上面に支持されている。
【００２０】
更に、可動ケーシング４１の下部材４１ｂの上面にはモータ９１が設けられており、このモータ９１の出力軸はカップリング９２を介してカム軸９３と接続されている。カム軸９３は、軸受９４を介して下部材４１ｂの上面に支持され、その軸心に対して偏心したカム９５を有している。そして、駆動側のステー４２の端部４２ａの下部には、２枚の板状をなすサイドガイド４２ｂが設けられており、このサイドガイド４２ｂの内壁間には、カム９５が帯鋼Ｓの幅方向に摺動可能に収納されている。
【００２１】
可動ケーシング４１及びステー４２には、帯鋼Ｓの搬送方向に延在する円柱状のピボット４５が設けられている。ピボット４５はステー４２を貫通するように配置されており、その上端及び下端は可動ケーシング４１の上部材４１ａ及び下部材４１ｂに嵌合されている。そして、ピボット４５の軸心（後述する回転軸Ｏｐ）は、可動ケーシング４１及びステー４２（ガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂ）の幅方向（長手方向）中心位置に配置されている。
【００２２】
ステー４２には、ラックガイド４６を介して、帯鋼Ｓの幅方向に延在するラック４７が支持されている。ラック４７は、ラックガイド４６にその軸方向に摺動可能に支持されると共に、ピボット４５の軸方向中心位置に嵌合されている。また、可動ケーシング４１の枠内には、図示しない駆動装置に接続されるピニオン４８が配置されており、このピニオン４８のギヤ部はラック４７のギヤ部と噛み合っている。
【００２３】
可動ケーシング４１の下方には、搬送される帯鋼Ｓに対してワイピングガスを吹き付けるワイピングノズル５１が設けられている。なお、ワイピングノズル５１の幅方向（長手方向）中心位置は、帯鋼Ｓの幅方向において、ピボット４５の軸心と同じ位置に配置されている。
【００２４】
ワイピングノズル５１の先端には、帯鋼Ｓの搬送方向と直交するように開口されるスリット５１ｂが形成されており、このスリット５１ｂはワイピングノズル５１内に形成されるチャンバ５１ａと連通している。そして、ワイピングノズル５１の両側には、チャンバ５１ａと連通するパイプ部材５２が接続されており、このパイプ部材５２はパイプ支持部材５３を介して可動ケーシング４１の下部材４１ｂの下面に支持されている。更に、駆動側のパイプ部材５２には、ホース５４を介してワイピングガス供給装置５５が接続されている。
【００２５】
ワイピングガス供給装置５５は、ワイピングガスをワイピングノズル５１のチャンバ５１ａに供給して、そのスリット５１ｂからワイピングガスを噴射させるものである。このとき、噴射するワイピングガスのガス量及びガス圧は、ワイピングガス供給装置５５により制御される。
【００２６】
また、ワイピングノズル５１は、そのスリット５１ｂのギャップ量を制御するギャップ量制御装置５６を備えている。図８に示すように、ワイピングノズル５１のスリット５１ｂの開口部は、幅方向中央部分のギャップと幅方向外側部分のギャップとから形成されている。そして、スリット５１ｂの幅方向中央部分のギャップは、そのギャップ量が一定となっている。一方、スリット５１ｂの幅方向外側部分のギャップは、幅方向中央部分のギャップのギャップ量よりも常に大きくなるように、そのギャップ量がギャップ量制御装置５６により制御される。
【００２７】
つまり、帯鋼Ｓの幅方向両側部、即ち、エッジ部と対向するスリット５１ｂの幅方向外側部分のギャップ量を、その幅方向中央部分のギャップ量よりも大きくすることで、帯鋼Ｓのエッジ部へのワイピングガス噴射量を多くしている。これにより、帯鋼Ｓのエッジ部に過剰の溶融金属が付着するエッジオーバーコートと称される現象が抑制される。
【００２８】
可動ケーシング４１の前面には、制振装置（矯正制振手段）６１が設けられている。なお、制振装置６１の幅方向（長手方向）中心位置は、帯鋼Ｓの幅方向において、ピボット４５の軸心と同じ位置に配置されている。
【００２９】
対向する制振装置６１には、帯鋼Ｓに対してその板厚方向から挟むように対向配置される一対の板形状検出センサ６２及び電磁石６３が帯鋼Ｓの幅方向に所定間隔で設けられている。電磁石６３は上段及び下段に帯鋼Ｓの板幅に応じて配置され、板形状検出センサ６２はその上段及び下段の電磁石６３間における中央部に配置されており、これら板形状検出センサ６２及び電磁石６３の先端は、帯鋼Ｓの板厚方向において、ワイピングノズル５１（スリット５１ｂ）の先端と同じ位置に配置されている。即ち、板形状検出センサ６２とこの上下に配置され２個の電磁石６３とを１組としたものが、帯鋼Ｓの幅方向において所定間隔で７組配置されており、この１組ごとに後述する制御が行われる。
【００３０】
板形状検出センサ６２は、渦電流式のセンサであって、この板形状検出センサ６２から帯鋼Ｓまでの距離を検出するものである。電磁石６３は、その電磁力により帯鋼Ｓの反りを矯正し、且つ、帯鋼Ｓを制振するものである。そして、詳細は後述するが、各板形状検出センサ６２により帯鋼Ｓまでの距離を常時検出しながら、この検出した距離に応じて各電磁石６３に励磁電流を流して、その電磁力によって、帯鋼Ｓの反り及びワイピングノズル５１間における帯鋼Ｓのパス位置を矯正し、且つ、帯鋼Ｓを制振するようになっている。
【００３１】
本体１５ａ側のメインフレーム３１の上部には、帯鋼Ｓの幅方向において、蛇行量検出センサ７１が帯鋼Ｓの板幅に応じてエッジ部に対向するように設けられている。蛇行量検出センサ７１は、２次元走査型レーザーを用いたセンサ、あるいは、カメラや画像処理装置等からなるものであって、帯鋼Ｓの幅方向におけるそのエッジ部の位置や、この蛇行量検出センサ７１から帯鋼Ｓのエッジ部までの距離を検出するものである。
【００３２】
対向するワイピングノズル５１間には、帯鋼Ｓに対してその幅方向から挟むように対向配置される一対のバッフルプレート８１が設けられている。バッフルプレート８１は、帯鋼Ｓの幅方向及び板厚方向に移動可能に支持されており、その先端が搬送される帯鋼Ｓの端面に対向するように、帯鋼Ｓに対して追随するようになっている。これにより、対向するワイピングノズル５１のスリット５１ｂから噴射されるワイピングガス同士の衝突が防止されて、帯鋼Ｓのエッジ部におけるエッジオーバーコートが抑制される。
【００３３】
なお、可動ケーシング４１、ステー４２、ガイドレール４３、摺動部材４４、ピボット４５、ラック４７、ピニオン４８、モータ９１、及び、カム９５等は、追随手段を構成するものであり、この中でも、ステー４２のサイドガイド４２ｂ、ピボット４５、モータ９１、カップリング９２、カム軸９３、軸受９４、及び、カム９５等は、回転手段を構成するものである。
【００３４】
従って、ハンガー３４をガイドロッド３３上において同じ移動量で移動させることにより、可動ケーシング４１及びステー４２をメインフレーム３１に対して帯鋼Ｓの板厚方向に移動させることができる。これにより、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その板厚方向において接近離間するように移動させることができる。
【００３５】
また、モータ９１を正転または逆転してカム９５を回転させ、この偏心したカム９５のカム面をステー４２のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させることにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させることができる。これにより、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転させることができる。このとき、ハンガー３４に支持されたステー４２に対して可動ケーシング４１が回転することになるが、ハンガー３４の二股状の下端がケーシング４１の上部材４１ａを跨ぐようにして、ステー４２の端部４２ａに支持されているので、可動ケーシング４１の回転は許容されることになる。
【００３６】
更に、ピニオン４８を正転または逆転させて、ラック４７を噛み合い移動させることにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して帯鋼Ｓの幅方向に移動させることができる。これにより、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その幅方向において移動させることができる。このとき、可動ケーシング４１のガイドレール４３とステー４２の摺動部材４４とが摺動可能に係合されているので、可動ケーシング４１の移動はスムーズに行われる。
【００３７】
従って、上述した構成をなすことにより、めっき浴１１内に連続的に浸漬された帯鋼Ｓは、シンクロール１２により略鉛直上方に方向転換されて、サポートロール１３，１４を介して、めっき浴１１の浴面上方に引き上げられる。このとき、各板形状検出センサ６２により対応する帯鋼Ｓの各部位までの距離が常時検出されており、この距離に応じてサポートロール１３，１４が水平方向及び鉛直方向に移動して、帯鋼Ｓの反りが矯正される。
【００３８】
次いで、引き上げられた帯鋼Ｓがガスワイピング装置１５の本体１５ａ，１５ｂ間に搬送されると、この帯鋼Ｓに対して、ワイピングノズル５１のスリット５１ｂからワイピングガスが吹き付けられる。これにより、帯鋼Ｓの表面に余剰に付着した溶融金属がそぎ落とされ、帯鋼Ｓの表面に所定量の膜厚のめっきが施される。
【００３９】
上述したガスワイピング時においては、メインフレーム３１は鉛直方向に移動可能となっており、ガスワイピング装置１５全体は所定の高さに配置されている。
【００４０】
このとき、ワイピングノズル５１においては、ワイピングガス供給装置５５により、そのスリット５１ｂから噴射されるワイピングガスが所定のガス量及びガス圧に調整される。これと同時に、そのスリット５１ｂにおいては、帯鋼Ｓの板幅に応じて、その幅方向外側部分のギャップが帯鋼Ｓのエッジ部と対向するように、ギャップ量制御装置５６によりそのギャップ量が調整される。
【００４１】
また、制振装置６１内においては、各板形状検出センサ６２により対応する帯鋼Ｓの各部位までの距離を常時検出し、この検出した帯鋼Ｓの各部位までの距離を制御目標値と比較する。そして、その各距離が制御目標値に達するように各電磁石６３の励磁電流を調整し、その電磁力によって、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量が均一となるように、帯鋼Ｓを所定の反り量及びパス位置に矯正し、且つ、帯鋼Ｓの振動を抑制する。
【００４２】
更に、板形状検出センサ６２により検出された帯鋼Ｓの各部位までの距離、及び、蛇行量検出センサ７１により検出された帯鋼Ｓの幅方向におけるそのエッジ部の位置や、そのエッジ部までの距離に基づいて、帯鋼Ｓの蛇行量及びねじれ角度が常時計測されている。そして、これら帯鋼Ｓの蛇行量及びねじれ角度に応じて、ワイピングノズル５１、制振装置６１、及び、バッフルプレート８１が帯鋼Ｓに追随するようになっている。
【００４３】
次いで、溶融金属のめっきが施された帯鋼Ｓがデフレクタロール１６により略水平方向に方向転換されて搬送されると、めっき付着量検出センサ１７により帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量が検出される。ここで、検出しためっき付着量が所定のめっき付着量になっていない場合には、ワイピングガス供給装置５５によるワイピングガスのガス量やガス圧、及び、ギャップ量制御装置５６によるワイピングノズル５１のスリット５１ｂのギャップ量を再調整して、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量が所定の範囲内になるように補正される。
【００４４】
次に、図９乃至図１４を用いて帯鋼Ｓの蛇行時及びねじれ時におけるガスワイピング装置１５の動作について説明する。
【００４５】
先ず、図９乃至図１１は、帯鋼Ｓの蛇行時におけるガスワイピング装置１５の動作を示している。
【００４６】
ここで、ガスワイピング装置１５内における帯鋼Ｓの幅方向中心位置は、帯鋼Ｓの搬送中心位置となっている。そして、この搬送中心位置をＯｗと示し、帯鋼Ｓの幅方向中心位置をＯｓと示すと、通常、蛇行していない帯鋼Ｓは、中心Ｏｓがその幅方向において搬送中心Ｏｗと同じ位置になるように搬送される。一方、蛇行する帯鋼Ｓは、中心Ｏｓがその幅方向において搬送中心Ｏｗからずれて搬送されることになり、このずれ量が蛇行量となる。
【００４７】
図９に示すように、蛇行量が０であると計測された場合には、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ラック４７を介して、可動ケーシング４１のピボット４５を移動させる。これにより、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もその帯鋼Ｓに追随する。
【００４８】
図１０に示すように、操作側への蛇行量Ｘが計測された場合には、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ラック４７を介して、可動ケーシング４１のピボット４５を操作側へ蛇行量Ｘと同じ距離の分だけ移動させる。これにより、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、操作側へ移動した可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１も操作側への蛇行量Ｘに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００４９】
図１１に示すように、駆動側への蛇行量Ｘが計測された場合には、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ラック４７を介して、可動ケーシング４１のピボット４５を駆動側へ蛇行量Ｘと同じ距離の分だけ移動させる。これにより、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、駆動側へ移動した可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１も駆動側への蛇行量Ｘに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００５０】
次いで、図１２乃至図１４は、帯鋼Ｓのねじれ時におけるガスワイピング装置１５の動作を示している。なお、図１２乃至図１４に示す帯鋼Ｓは蛇行していないものとする。
【００５１】
図１２に示すように、ねじれ角度が０度と計測された場合には、モータ９１を駆動してカム９５を回転させことにより、この偏心したカム９５のカム面をステー４２のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１がステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転することになるので、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１も帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転することになる。この結果、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もその帯鋼Ｓに追随する。
【００５２】
図１３に示すように、帯鋼Ｓにおける駆動側のエッジ部が本体１５ａ側に回転するようなねじれ角度θが計測された場合には、次のような動作となる。
【００５３】
本体１５ａにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を後面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内においてねじれ角度θの分だけ回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を操作側へ移動させる。
【００５４】
一方、本体１５ｂにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を内面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を駆動側へ移動させる。
【００５５】
この結果、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐがねじれた帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、そのねじれた帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もねじれ角度θに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００５６】
図１４に示すように、帯鋼Ｓにおける駆動側のエッジ部が本体１５ｂ側に回転するようなねじれ角度θが計測された場合には、次のような動作となる。
【００５７】
本体１５ａにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を内面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内においてねじれ角度θの分だけ回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を駆動側へ移動させる。
【００５８】
一方、本体１５ｂにおいては、モータ９１を駆動してカム９５を回転させることにより、この偏心したカム９５のカム面を後面側のサイドガイド４２ｂの内壁に押圧させる。これにより、可動ケーシング４１をステー４２に対して、ピボット４５を中心に帯鋼Ｓの搬送方向と直交する平面内において回転させ、対向するワイピングノズル５１及び制振装置６１を帯鋼Ｓに対して、その平面内において回転させる。これと同時に、ピニオン４８を回転駆動させることにより、ピボット４５を操作側へ移動させる。
【００５９】
この結果、ピボット４５が帯鋼に対して、回転軸Ｏｐがねじれた帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随することになるので、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１は、そのねじれた帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置される。また、これと同時に、バッフルプレート８１もねじれ角度θに応じてその帯鋼Ｓに追随する。
【００６０】
なお、搬送される帯鋼Ｓが蛇行及びねじれを有する場合には、上述したガスワイピング装置１５の蛇行時及びねじれ時における動作を組み合わせることにより対応可能となる。
【００６１】
従って、本発明に係るガスワイピング装置によれば、可動ケーシング４１のピボット４５を帯鋼Ｓに対して、回転軸Ｏｐが帯鋼Ｓの幅方向において中心Ｏｓと同じ位置になるように、追随させることにより、可動ケーシング４１のワイピングノズル５１及び制振装置６１をその帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持するように配置させることができる。これにより、帯鋼Ｓに蛇行やねじれが発生しても、ワイピングノズル５１をエッジオーバーコートが抑制できる位置に配置することができると共に、制振装置６１を電磁石６３の電磁力が効果的に作用する位置に配置することができるので、帯鋼Ｓにおける幅方向の反り及び帯鋼Ｓの振動を抑制し、且つ、帯鋼Ｓにおける幅方向のめっき付着量を均一にすることができる。この結果、帯鋼Ｓのめっき付着量が安定するため、ラインの高速化を図ることができるので、生産性の向上を図ることができる。従って、全長に亘って反りが十分に抑制され、且つ、めっき付着量が均一な溶融金属めっき鋼板を製造することができる。
【００６２】
また、常に、ワイピングノズル５１及び制振装置６１は、その帯鋼Ｓの幅方向中央部において帯鋼Ｓを保持することができるので、ワイピングノズル５１及び制振装置６１の幅方向の長さを短くすることができる。これにより、ワイピングガスの消費量を低減させることができると共に、装置の小型化を図ることができる。しかも、ワイピングノズル５１のスリット５１ｂにおけるギャップ可変量を左右対称とすることができるので、ギャップ量制御を簡素に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、搬送する帯鋼に追随するバッフルプレートの追随機構に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例に係るガスワイピング装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図である。
【図２】本発明の一実施例に係るガスワイピング装置の前面図である。
【図３】本発明に一実施例に係るガスワイピング装置の後面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図７】図３のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図８】ワイピングノズルにおけるスリットのギャップ量を示した図である。
【図９】帯鋼に蛇行が発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図であって、（ａ）はその前面図、（ｂ）はその後面図である。
【図１０】帯鋼に操作側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図であって、（ａ）はその前面図、（ｂ）はその後面図である。
【図１１】帯鋼に駆動側への蛇行が発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図であって、（ａ）はその前面図、（ｂ）はその後面図である。
【図１２】帯鋼にねじれが発生していないときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【図１３】帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【図１４】帯鋼にねじれが発生したときのガスワイピング装置の動作を示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 溶融金属めっき設備
１１ めっき浴
１２ シンクロール
１３，１４ サポートロール
１５ ガスワイピング装置
１６ デフレクタロール
１７ めっき付着量検出センサ
３１ メインフレーム
３２ ロッド支持部
３３ ガイドロッド
３４ ハンガー
４１ 可動ケーシング
４２ ステー
４３ ガイドレール
４４ 摺動部材
４５ ピボット
４６ ラックガイド
４７ ラック
４８ ピニオン
５１ ワイピングノズル
５１ａ チャンバ
５１ｂ スリット
５２ パイプ部材
５３ パイプ支持部材
５４ ホース
５５ ワイピングガス供給装置
５６ ギャップ量制御装置
６１ 制振装置
６２ 板形状検出センサ
６３ 電磁石
７１ 蛇行量検出センサ
８１ バッフルプレート
９１ モータ
９２ カップリング
９３ カム軸
９４ 軸受
９５ カム
Ｓ 帯鋼
Ｏｓ 帯鋼の板幅中心
Ｏｐ ピニオンの回転軸
Ｏｗ 帯鋼の搬送中心
Ｘ 蛇行量
θ ねじれ角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき浴から連続して引き上げられる帯板に対し、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けることにより、帯板の表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯板を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、
前記ワイピングノズルを帯板に対し、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる追随手段を備える
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガスワイピング装置において、
前記追随手段は、前記ワイピングノズルを回転させる回転手段を有し、
前記ワイピングノズルの回転軸は、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置に配置される
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のガスワイピング装置において、
帯板までの距離に応じた吸引力を該帯板に付与して帯板の板形状や振動を抑制する矯正制振手段を備え、
前記追随手段は、前記矯正制振手段を帯板に対し、前記矯正制振手段の幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガスワイピング装置において、
前記追随手段は、帯板の蛇行量及びねじれ角度に応じて、前記ワイピングノズル及び前記矯正制振手段を帯板に追随させる
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項１】
溶融金属めっき浴から連続して引き上げられる帯板に対し、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けることにより、帯板の表面に余剰に付着した溶融金属を除去して、帯板を所定のめっき付着量に制御するガスワイピング装置であって、
前記ワイピングノズルを帯板に対し、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる追随手段を備える
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガスワイピング装置において、
前記追随手段は、前記ワイピングノズルを回転させる回転手段を有し、
前記ワイピングノズルの回転軸は、前記ワイピングノズルの幅方向中心位置に配置される
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のガスワイピング装置において、
帯板までの距離に応じた吸引力を該帯板に付与して帯板の板形状や振動を抑制する矯正制振手段を備え、
前記追随手段は、前記矯正制振手段を帯板に対し、前記矯正制振手段の幅方向中心位置が帯板の幅方向中心位置に追随するように、帯板の幅方向に移動させる
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【請求項４】
請求項３に記載のガスワイピング装置において、
前記追随手段は、帯板の蛇行量及びねじれ角度に応じて、前記ワイピングノズル及び前記矯正制振手段を帯板に追随させる
ことを特徴とするガスワイピング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１１４５３３（Ｐ２００９−１１４５３３Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９１６５１（Ｐ２００７−２９１６５１）
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５０２２５１７８４）三菱日立製鉄機械株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月９日（２００７．１１．９）
【出願人】（５０２２５１７８４）三菱日立製鉄機械株式会社 (130)
【Ｆターム（参考）】
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