ロール回転速度検出装置、ロール回転速度検出方法、浴中ロールの回転速度制御装置及び浴中ロールの回転速度制御方法
【課題】配置の自由度が高く、回転速度の測定の精度を向上することが可能なロール回転速度検出装置並びにロールの回転速度制御方法及びその装置を提供する。
【解決手段】非駆動型のロール５の回転速度を検出するロール回転速度検出装置１０であって、ロール５に配設された永久磁石１１ｂと、永久磁石１１ｂと離間して配設され、永久磁石１１ｂの磁束Ｈを検出する検出センサ１２と、永久磁石１１ｂと検出センサ１２との間に配設され、永久磁石１１ｂの磁束Ｈを伝達する磁束伝達手段１３とを備える。
【解決手段】非駆動型のロール５の回転速度を検出するロール回転速度検出装置１０であって、ロール５に配設された永久磁石１１ｂと、永久磁石１１ｂと離間して配設され、永久磁石１１ｂの磁束Ｈを検出する検出センサ１２と、永久磁石１１ｂと検出センサ１２との間に配設され、永久磁石１１ｂの磁束Ｈを伝達する磁束伝達手段１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール回転速度検出装置、ロール回転速度検出方法、浴中ロールの回転速度制御装置及び浴中ロールの回転速度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴中ロールの回転速度を測定する手段を備える発明として、例えば、図１１に示す溶融めっき用浴中ロールの駆動構造がある（特許文献１参照）。
図１１は、従来の溶融めっき用浴中ロールの駆動構造の正面図である。
図１１に示す溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００は、連続溶融亜鉛めっきラインの浴槽内に配設される浴中ロール１１０と、浴中ロール１１０を支持するフレーム１２０とを備えている。
【０００３】
フレーム１２０は、浴中ロール１１０の軸部１１１を支持する支持フレーム１２１と、支持フレーム１２１から下方に向かって延びるサブフレーム１２２とを有している。
サブフレーム１２２のケーシング１２２ａの内側には、回転磁界を発生する固定子１２３が配設されている。また、浴中ロール１１０の軸部１１１には、回転子１１２が配設されている。回転子１１２は、浴中ロール１１０がフレーム１２０に支持された状態で、固定子１２３の内側に位置するように配設されている。
【０００４】
そして、溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００では、三相交流電源を固定子１２３に供給することにより、固定子１２３に回転磁界を発生させ、発生した回転磁界に回転子１１２が引きつけられることにより浴中ロール１１０が回転する。
また、溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００は、浴中ロール１１０の直径及びライン速度から浴中ロール１１０の最適回転速度を算出する速度設定部（図示せず）と、浴中ロール１１０の実際の回転速度を検出する速度検出手段１２５とを備えている。
【０００５】
速度検出手段１２５は、支持フレーム１２１の下端部に配設され、浴中ロール１１０の軸部１１１に配設された被検出体１１３を検出することにより、浴中ロール１１０の実際の回転速度を検出する。
そして、溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００では、速度設定部により算出された浴中ロール１１０の最適回転速度及び速度検出手段１２５により検出された浴中ロール１１０の実際の回転速度に基づいて、浴中ロール１１０の回転速度の制御を行っている。
【０００６】
また、従来、回転体の回転速度の測定を磁気の検出に基づいて行う発明として、例えば、図１２に示すタイヤ回転検知装置がある（特許文献２参照）。
図１２は、従来のタイヤ回転検知装置の斜視図ある。
図１２に示すタイヤ回転検知装置２００は、外周部の内側にスチールベルトを内包したタイヤ（図示せず）の回転速度を検知する磁気センサ２１０を備えている。
【０００７】
磁気センサ２１０は、ケース２１１の内部に配設されたセンサ回路基板２１２と、センサ回路基板２１２にそれぞれ接続された一対の磁気検出素子２１３と、磁性体により形成され、ケース２１１の底面に配設されたリード板２１４とを備えている。
そして、磁気センサ２１０では、一対の磁気検出素子２１３が、タイヤのスチールベルトの残留磁化による磁界を差動検出し、検出された磁界に基づいてタイヤの回転速度を測定する。この際、磁気センサ２１０では、リード板２１４がタイヤからの磁束を引き込むことにより両磁気検出素子２１３により検出される磁界を大きくしている。
【特許文献１】特開２００１−２９５０１３号公報
【特許文献２】特開平１０−３０７１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１１に示す溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００では、速度検出手段１２５を浴中ロール１１０の軸部１１１の被検出体１１３に近接させて配設する必要があるため、速度検出手段１２５の配置の自由度が低いという問題がある。
また、図１２に示すタイヤ回転検知装置２００では、タイヤのスチールベルトの残留磁化による磁界に基づいて回転速度を測定しているため、スチールベルトの着磁状態によっては回転速度の測定の精度が低下するという問題がある。
本発明は上記した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、配置の自由度が高く、回転速度の測定の精度を向上することが可能なロール回転速度検出装置並びにロールの回転速度制御方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係るロール回転速度検出装置は、非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出装置であって、
前記ロールに配設された永久磁石と、
前記永久磁石と離間して配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係るロール回転速度検出装置は、請求項１記載のロール回転速度検出装置において、前記永久磁石が、前記ロールの周方向において４個以上配設されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係るロール回転速度検出装置は、請求項１又は２記載のロール回転速度検出装置において、前記磁束伝達手段が、磁性体により形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係るロール回転速度検出装置は、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、前記磁束伝達手段が、棒状に形成され、前記永久磁石と前記検出センサとの間に直線状に又は湾曲して配設されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係るロール回転速度検出装置は、請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、前記ロールが、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、
前記検出センサが、前記金属浴の浴外に配設されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に係るロール回転速度検出方法は、非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出方法であって、
前記ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記永久磁石と離間して配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記ロールの回転速度を算出する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７に係る浴中ロールの回転速度制御装置は、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御装置であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石と、
前記金属浴の浴外に配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、
前記検出手段により検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段により算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する押し込み量制御手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の請求項８に係る浴中ロールの回転速度制御方法は、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御方法であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記金属浴の浴外に配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する工程と、
算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法では、ロールに配設された永久磁石の磁束を検出センサにより検出する構成を採用する。したがって、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法によれば、永久磁石と検出センサとを離間して配置することができ、検出センサの配置の自由度を向上させることが可能となる。また、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法によれば、永久磁石をロールに配設する構成により、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
【００１６】
また、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法では、永久磁石の磁束を磁束伝達手段を介して検出センサにより検出する構成を採用する。したがって、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法によれば、永久磁石と検出センサとを離間して配置した場合でも、検出センサによる永久磁石の磁束の検出感度を向上させることができ、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
【００１７】
また、本願請求項２に係るロール回転速度検出装置では、請求項１記載のロール回転速度検出装置において、永久磁石がロールの周方向において４個以上配設されている構成を採用する。したがって、本願請求項２に係るロール回転速度検出装置によれば、ロールが１回転する間におけるロールの回転速度の変化についても精度良く検出することが可能となる。
また、本願請求項３に係るロール回転速度検出装置では、請求項１又は２記載のロール回転速度検出装置において、磁束伝達手段が磁性体により形成されている構成を採用する。したがって、本願請求項３に係るロール回転速度検出装置によれば、検出センサによる永久磁石の磁束の検出感度をさらに向上させることができ、回転速度の測定の精度をさらに向上することが可能となる。
【００１８】
また、本願請求項４に係るロール回転速度検出装置では、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、磁束伝達手段が、棒状に形成され、永久磁石と検出センサとの間に直線状に又は湾曲して配設されている構成を採用する。したがって、本願請求項４に係るロール回転速度検出装置によれば、検出センサの配置の自由度をさらに向上させることが可能となる。
【００１９】
また、本願請求項５に係るロール回転速度検出装置では、請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、ロールが、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、検出センサが、金属浴の浴外に配設されている構成を採用する。したがって、本願請求項５に係るロール回転速度検出装置によれば、検出センサを金属浴内に配設する必要がなくなり、検出センサの製品寿命を延ばすことが可能となる。
【００２０】
また、本願請求項７に係る浴中ロールの回転速度制御装置又は本願請求項８に係る浴中ロールの回転速度制御方法では、浴中ロールに配設された永久磁石の磁束を磁束伝達手段を介して金属浴の浴外に配設された検出センサにより検出し、検出された磁束に基づき浴中ロールの回転速度を算出し、算出された回転速度と予め設定された鋼帯の搬送速度とに基づいて浴中ロールの鋼帯に対する押し込み量を調整する構成を採用する。したがって、本願請求項７に係る浴中ロールの回転速度制御装置又は本願請求項８に係る浴中ロールの回転速度制御方法によれば、浴中ロールと鋼帯との間に生じるスリップを防止することが可能となるとともに、加工されるめっき鋼帯の品質を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置を図面を参照して説明する。
図１は、連続溶融亜鉛めっきラインの概略構成図である。図２は、本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。図３は、図２に示す浴中ロール回転速度制御装置の側面図である。図４は、図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁石リングの側面図である。図５は、図４に示す磁石リングに備えられる各種永久磁石の特性を示し、（ａ）は磁力と使用温度との関係を示し、（ｂ）は熱減磁特性を示す。図６は、図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの構成図である。
【００２２】
本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置１は、長尺状に形成された鋼帯Ｓを連続的に搬送し、搬送される鋼帯Ｓにめっき処理を行う連続溶融金属めっきラインに備えられる。本実施形態では、浴中ロール回転速度制御装置１を、鋼帯Ｓの表面に亜鉛によるめっき処理を行う連続溶融亜鉛めっきライン２に適用した場合を例にして説明する。
【００２３】
図１に示す連続溶融亜鉛めっきライン２は、冷間圧延工程、洗浄工程及び焼鈍工程を経た鋼帯Ｓについて亜鉛めっき処理を行うものである。連続溶融亜鉛めっきライン２は、亜鉛浴３と、亜鉛浴３内に配設されたシンクロール４及び２組のガイドロール５とを備えている。
亜鉛浴３は、加熱溶融した溶融亜鉛Ｚを貯留している。そして、鋼帯Ｓは、亜鉛浴３に貯留された溶融亜鉛Ｚ内を通過することにより、表面に溶融亜鉛Ｚによるめっき処理が施される。
シンクロール４は、軸受（図示せず）により回動可能に支持された状態で、亜鉛浴３内の底部に配設されている。シンクロール４は、亜鉛浴３の外側から亜鉛浴３の内側の底部に向かって搬送されてきた鋼帯Ｓを、亜鉛浴３の出口側に向かって方向転換させる。なお、シンクロール４は、非駆動型に構成されている。
【００２４】
各ガイドロール５は、図１及び図２に示すように、支持手段７により回動可能に支持された状態で、亜鉛浴３内のシンクロール４の上方に配設されている。両ガイドロール５の軸の延びる方向は、シンクロール４の軸の延びる方向と並行となっている。両ガイドロール５は、搬送される鋼帯Ｓの表面側と裏面側とにそれぞれ設置され、シンクロール４により亜鉛浴３の出口側に向かって方向転換が行われた鋼帯Ｓの各表面をそれぞれ支持する。なお、両ガイドロール５は、非駆動型に構成されている。
【００２５】
各支持手段７は、図２に示すように、一対の腕部７ａと、各腕部７ａにそれぞれ配設された一対の軸受部７ｂとを備えている。各腕部７ａは、一端部が亜鉛浴３の内側に向かって延び、他端部が亜鉛浴３の外側に向かって延びている。各軸受部７ｂは、各腕部７ａの一端部に配設されている。そして、支持手段７は、両軸受部７ｂがガイドロール５の軸部５ａの各端部をそれぞれ支持することにより、ガイドロール５を回動可能に支持する。
【００２６】
浴中ロール回転速度制御装置１は、連続溶融亜鉛めっきライン２に備えられ、図２及び図３に示すように、ロール回転速度検出装置１０と、スリップ判定装置２０と、警報装置３０と、ロール押し込み量調整装置４０とを備えている。
ロール回転速度検出装置１０は、図２及び図３に示すように、ガイドロール５に取り付けられる磁石リング１１と、亜鉛浴３の浴外に配設された磁気センサ（検出センサ）１２と、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に配設された磁束伝達棒（磁束伝達手段）１３とを備えている。また、ロール回転速度検出装置１０は、磁気センサ１２から出力される信号を増幅する増幅器１４と、増幅器１４が増幅した信号に基づいてガイドロール５の回転速度を算出する回転速度算出手段１５とを備えている。
【００２７】
磁石リング１１は、図４に示すように、リング状に形成されている。磁石リング１１の軸芯部には、ガイドロール５の軸部５ａが挿入される挿入孔１１ａが設けられている。磁石リング１１の挿入孔１１ａの周囲には、４つの永久磁石１１ｂが配設されている。そして、磁石リング１１は、挿入孔１１ａにガイドロール５の軸部５ａの端部が挿入されることにより、ガイドロール５の端部に固定される。そして、ガイドロール５に固定された磁石リング１１は、ガイドロール５と一緒に回転する。
【００２８】
４つの永久磁石１１ｂは、ガイドロール５の周方向に等間隔で配設されている。また、４つの永久磁石１１ｂは、着磁方向が磁石リング１１の直径の延びる方向に一致するようにそれぞれ配設されている。各永久磁石１１ｂとしては、アルニコ磁石、サマコバ磁石、ネオジウム磁石、フェライト磁石等を使用することができるが、図５に示すように、磁力は弱いが熱減磁率が低いアルニコ磁石を使用することが好ましい。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ガイドロール５への永久磁石１１ｂの配設を、磁石リング１１を介して行っている。しかしながら、ガイドロール５への永久磁石１１ｂの設置は、ガイドロール５の軸部５ａの長手方向端部に永久磁石１１ｂを直接固定する構成としても構わない。また、ガイドロール５に配設される永久磁石１１ｂの数は、１個以上において適宜設定可能である。この場合、ガイドロール５が１回転する間におけるガイドロール５の回転速度の変化についても精度良く検出するべく、ガイドロール５の周方向に永久磁石１１ｂを複数個、好ましくは４個以上配設することが好ましい。すなわち、ガイドロール５の周方向に永久磁石１１ｂを複数配設することにより、隣り合う永久磁石１１ｂの間毎のガイドロール５の回転速度を算出することが可能となり、ガイドロール５が１回転する間における回転速度の変化を算出することが可能となる。なお、永久磁石１１ｂは、両ガイドロール５のそれぞれに配設する構成としても構わず、シンクロール４に配設する構成としても構わない。
【００３０】
磁気センサ１２は、亜鉛浴３の浴外において、各永久磁石１１ｂの磁束Ｈを検出可能に配設されている。このように、磁気センサ１２を亜鉛浴３の浴外に配設することにより、磁気センサ１２の製品寿命を延ばすことが可能となる。磁気センサ１２は、図６に示すように、２本の高透磁率コア１２ａと、各高透磁率コア１２ａにそれぞれ巻かれた一対の励磁コイル１２ｂ及び一対の検出コイル１２ｃと、励磁コイル１２ｂに交流電流を印加する発信機１２ｄとを備えたフラックスゲート方式で構成されている。
【００３１】
ロール回転速度検出装置１０によりガイドロール５の回転速度を測定する際には、発信機１２ｄから励磁コイル１２ｂに交流電流を印加して交流磁束を発生させ、励磁コイル１２ｂを磁気飽和状態にする。そして、磁気飽和状態の励磁コイル１２ｂの高透磁率コア１２ａに永久磁石１１ｂの磁束Ｈが外部磁束として加わると、高透磁率コア１２ａの磁気特性により、検出コイル１２ｃに誘起電圧が生じることとなる。ここで、高透磁率コア１２ａが検出する磁束には、永久磁石１１ｂの磁束Ｈに地磁気Ｂ0が加わった状態となっている。したがって、検出コイル１２ｃが出力する誘起電圧は、地磁気Ｂ0に基づく誘起電圧と永久磁石１１ｂの磁束Ｈに基づく誘起電圧との和となっている。そこで、両高透磁率コア１２ａを一定の間隔で配置し、両検出コイル１２ｃの誘起電圧信号の差電圧信号を算出することにより、地磁気Ｂ0に基づく誘起電圧は消去され、永久磁石１１ｂの磁束Ｈに基づく誘起電圧信号のみを測定することが可能となる。
【００３２】
磁束伝達棒１３は、図２及び図３に示すように、棒状に形成され、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に直線状に配設されている。ここで、磁束伝達棒１３は、強磁性体（鉄等）、軟磁性体（電磁鋼板等）等の磁性体により形成することが好ましい。これにより、磁気センサ１２による永久磁石１１ｂの磁束Ｈの検出感度をさらに向上させることができ、回転速度の測定の精度をさらに向上することが可能となる。なお、本実施の形態では、磁束伝達棒１３は、磁束の伝達性を高めるため、複数枚の電磁鋼板を重ねることにより形成されている。
【００３３】
ロール回転速度検出装置１０によりガイドロール５の回転速度を測定する際には、ガイドロール５が回転することにより、磁石リング１１に配設された４つの永久磁石１１ｂが、順次、磁気伝達棒１３の下方に位置する。この際、各永久磁石１１ｂの磁束Ｈが、磁束伝達棒１３の内部を通過することにより、外乱の影響が少ない状態で磁束伝達棒１３の上方に伝達される。そして、磁束伝達棒１３の上方に伝達された磁束Ｈが、磁束伝達棒１３の上方に配設された磁気センサ１２により検出される。
増幅器１４は、磁気センサ１２の各検出コイル１２ｃが出力した誘起電圧信号を入力し、入力した誘起電圧信号を増幅して増幅誘起電圧信号を生成する。そして、増幅器１４は、生成した増幅誘起電圧信号を回転速度算出手段１５に出力する。
【００３４】
回転速度算出手段１５は、増幅器１４から入力された増幅誘起電圧信号に基づき、ガイドロール５の回転速度を算出する。回転速度算出手段１５がガイドロール５の回転速度を算出する際には、まず、両検出コイル１２ｃに基づく増幅誘起電圧信号の差電圧信号を算出する。この場合、算出される差電圧信号は、上述したように、永久磁石１１ｂの磁束Ｈのみに基づく信号である。また、差電圧信号は、４つの永久磁石１１ｂがガイドロール５の周方向において等間隔に設置されているため、パルス状の信号として算出される。そして、回転速度算出手段１５は、算出された差電圧信号に基づいて、ガイドロール５の回転速度を算出する。さらに、回転速度算出手段１５は、算出したガイドロール５の回転速度をスリップ判定装置２０に出力する。
【００３５】
スリップ判定装置２０は、回転速度算出手段１５から入力されたガイドロール５の回転速度と、予め設定され入力された鋼帯Ｓの搬送速度とを比較して、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かを判定する。この場合、スリップ判定装置２０は、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度とを比較し、鋼帯Ｓの搬送速度に対してガイドロール５の回転速度が所定値以上遅い場合に、スリップが生じているものと判定する。そして、スリップ判定装置１１は、スリップが生じているものと判定した場合、警報装置３０に対して警報発動指令を出力する。
【００３６】
警報装置３０は、パソコンのディスプレー等により構成される。警報装置３０は、スリップ判定装置２０から警報発動指令が入力された場合、スリップ発生警報をディスプレーに表示する。この場合、警報装置３０は、スリップ発生警報とともに、ガイドロール５の回転速度等を表示する構成としても構わない。
ロール押し込み量調整装置４０は、電動ジャッキにより構成され、磁石リング１１が取り付けられているガイドロール５に配設されている。ロール押し込み量調整装置４０は、伸縮可能な伸縮部４０ａを有している。伸縮部４０ａの先端部は、支持手段７の両腕部７ａの他端部に接続されている。これにより、ロール押し込み量調整装置４０は、伸縮部４０ａを伸縮させることにより、伸縮部４０ａに接続された支持部７を介して、ガイドロール５を押し込み方向（図３における左右方向）に揺動させることができ、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整することが可能となっている。
【００３７】
次に、浴中ロール回転速度制御装置１により、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じるスリップを防止する場合の作用について説明する。
冷間圧延工程、洗浄工程及び焼鈍工程を経て連続溶融亜鉛めっきライン２へと搬送されてきた鋼帯Ｓは、亜鉛浴３内へと搬送され、亜鉛浴３内で溶融亜鉛Ｚによるめっき処理が行われる。
亜鉛浴３内へ搬送された鋼帯Ｓは、シンクロール４により亜鉛浴３の出口側に向かって方向転換が行われ、両ガイドロール５により支持されて亜鉛浴３の浴外へと搬送される。
ここで、シンクロール４は、亜鉛浴３内で鋼帯Ｓの表面に直接接触するものであるため、シンクロール４と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じると、鋼帯Ｓの表面にスリップ疵が転写され、鋼帯Ｓの品質の低下を招くこととなる。
【００３８】
一方、シンクロール４が非駆動型に構成されている場合、シンクロール４は、シンクロール４の外周面と鋼帯Ｓの表面との摩擦力により鋼帯Ｓの搬送に伴って回転する。
したがって、シンクロール４と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かは、シンクロール４の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度とを比較することにより判定することが可能となる。また、ンクロール４と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップは、シンクロール４の外周面と鋼帯Ｓの表面との摩擦力を調整することにより解消することが可能となる。
【００３９】
そこで、浴中ロール回転速度制御装置１では、鋼帯Ｓの搬送中において常時、ガイドロール５の回転速度を監視することにより、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かの判定を行っている。
すわなち、鋼帯Ｓの搬送が開始されると、鋼帯Ｓに接触して配設されているガイドロール５は、鋼帯Ｓの表面とガイドロール５の外周面との間に生じる摩擦力により、回転を開始する。
【００４０】
そして、ガイドロール５が回転を開始すると、ガイドロール５の周方向に等間隔に配設された各永久磁石１１ｂが発する磁束Ｈを、磁気センサ１２が順次検出する。この際、磁気センサ１２は、各永久磁石１１ｂが発する磁束Ｈを、磁束伝達棒１３を介して検出する。すなわち、各永久磁石１１ｂの磁束Ｈは、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間に配設された磁束伝達棒１３の内部を通過することにより、外乱の影響が少ない状態で磁束伝達棒１３の上方に伝達される。そして、磁束伝達棒１３の上方に伝達された磁束Ｈが、磁気センサ１２により検出される。
そして、各永久磁石１１ｂが発する磁束Ｈを検出した磁気センサ１２は、各検出コイル１２ｃから誘起電圧信号を出力し、出力した各誘起電圧信号を増幅器１４に入力する。
各検出コイル１２ｃに基づく誘起電圧信号が入力された増幅器１４は、各誘起電圧信号を増幅した増幅誘起電圧信号を生成し、生成した増幅誘起電圧信号を回転速度算出手段１５に入力する。
【００４１】
各検出コイル１２ｃに基づく増幅誘起電圧信号が入力された回転速度算出手段１５は、両増幅誘起電圧信号の差電圧信号を生成し、生成された差電圧信号に基づいてガイドロール５の回転速度を算出する。このように、回転速度算出手段１５は、パルス状の信号として生成された差電圧信号に基づいてガイドロール５の回転速度を算出することにより、ガイドロール５の回転速度を正確に測定することが可能となる。そして、回転速度算出手段１５は、算出したガイドロール５の回転速度をスリップ判定装置２０に入力する。
【００４２】
次に、ガイドロール５の回転速度を入力されたスリップ判定装置２０は、入力されたガイドロール５の回転速度と、予め設定され入力された鋼帯Ｓの搬送速度とを比較して、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かを判定する。なお、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かの判定は、算出されたガイドロール５の回転速度が、予め設定、入力された鋼帯Ｓの搬送速度に対して所定値以上遅い状態となっている場合に、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定する。そして、スリップ判定装置２０は、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定した場合、警報発動指令を警報装置３０に入力する。
【００４３】
さらに、警報発動指令を入力された警報装置３０は、スリップ発生警報及びガイドロール５の回転速度を表示してオベレータに通報する。
スリップ発生警報の通報を受けたオペレータは、鋼帯Ｓの形状及び警報装置３０に表示されるガイドロール５の回転速度を参照しつつ、ロール押し込み量調整装置４０を操作して、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整する。
ここで、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整することによって、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止する方法としては、以下に示す方法が考えられる。
【００４４】
まず、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量が不足していることに起因してガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じている場合には、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を増加させる。この場合、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を増加させることにより、鋼帯Ｓの張力が増加し、鋼帯Ｓの表面とガイドロール５の外周面との間に生じる摩擦力が増加する。そして、鋼帯Ｓの表面とガイドロール５の外周面との間に生じる摩擦力が増加することにより、ガイドロール５の回転が復帰し、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止することが可能となる。
【００４５】
また、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に亜鉛浴３内で発生したドロス（鉄（Ｆｅ）と亜鉛（Ｚｎ）との反応生成物）が付着していることにより起因してガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じている場合には、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を減少させる。この場合、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を減少させることにより、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に付着しているドロスを落下させることで、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止することが可能となる。
【００４６】
以上のように、浴中ロール回転速度制御装置１によれば、ガイドロール５と鋼帯Ｓとのスリップを防止することが可能となるとともに、加工されるめっき鋼板の品質を向上することが可能となる。
また、ロール回転速度検出装置１０によれば、ガイドロール５に配設された永久磁石１１ｂの磁束Ｈを磁気センサ１２により検出する構成により、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２とを離間して配置することができ、磁気センサ１２の配置の自由度を向上させることが可能となる。また、ロール回転速度検出装置１０によれば、永久磁石１１ｂをガイドロール５に配設する構成により、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
また、ロール回転速度検出装置１０によれば、永久磁石１１ｂの磁束Ｈを磁束伝達棒１３を介して磁気センサ１２により検出する構成により、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２とを離間して配置した場合でも、磁気センサ１２による永久磁石１１ｂの磁束Ｈの検出感度を向上させることができ、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
【００４７】
次に、本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置を図面を参照して説明する。
図７は、本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。
本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置７０の基本構成は、浴中ロール回転速度制御装置１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
浴中ロール回転速度制御装置７０は、図７に示すように、浴中ロール回転速度制御装置１において、スリップ判定装置２０の代わりに押し込み量制御手段７１を備えている。
【００４８】
押し込み量制御手段７１は、回転速度算出手段１５が算出したガイドロール５の回転速度を入力し、入力されたガイドロール５の回転速度と、予め設定、入力された鋼帯Ｓの搬送速度とを比較して、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かを判定する。この場合、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かの判定は、算出されたガイドロール５の回転速度が、予め設定、入力された鋼帯Ｓの搬送速度に対して所定値以上遅い状態となっている場合に、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定する。
【００４９】
ここで、押し込み量制御手段７１には、予め求められたスリップ量（ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差）とガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量との関係を示すデータが入力されている。また、初期状態の浴中ロール回転速度制御装置７０では、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量は、予め定められた初期の値に設定されている。
そして、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定した場合、スリップ量と押し込み量との関係を示す前記データに基づいて、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差を上記所定値以内とすることができるガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を算出する。そして、押し込み量制御手段７１は、ロール押し込み量調整装置４０を作動させて、算出された押し込み量に基づいて、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整する。
【００５０】
また、押し込み量制御手段７１は、算出された押し込み量に基づいてガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整した後、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差が上記所定値以内となっているか否かの判定を行う。
そして、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差が上記所定値以内となっていると判定した場合には、ロール押し込み量調整装置４０によるガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量の調整を完了する。
【００５１】
一方、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差が上記所定値以内となっていないと判定した場合には、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を減少させる。そして、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を所定時間だけ減少させた後、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を元の値（初期の値）に戻して、ロール押し込み量調整装置４０によるガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量の調整を完了する。これにより、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に付着しているドロスを落下させることで、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止することが可能となる。
【００５２】
また、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定した場合、警報発動指令を警報装置３０に入力する。
このように、本実施の形態に係る浴中ロール回転速度制御装置７０によれば、より簡易に、ガイドロール５と鋼帯Ｓとのスリップを防止することが可能となるとともに、加工されるめっき鋼板の品質を向上することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、上記実施の形態では、磁束伝達棒１３は、棒状に形成され、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に直線状に配設されている。しかしながら、磁束伝達棒１３は、棒状に形成され、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に湾曲して配設される構成でも構わない。これにより、磁気センサ１２の配置の自由度をさらに向上させることが可能となる。
【実施例】
【００５３】
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図８は、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁束伝達棒及び磁気センサの配置を示す側面図である。図９は、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの配置を示す側面図である。図１０は、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形と、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形とを比較した図である。
【００５４】
本実施例では、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサ１２によりガイドロールに配設された永久磁石１１ｂの磁束を検出した場合と、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサ１２によりガイドロールに配設された永久磁石１１ｂの磁束を検出した場合とを比較した。
【００５５】
本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置では、図８（ａ）に示すように、ガイドロールに配設された永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間に直線状の磁束伝達棒１３が配設されている。この場合、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間隔は、１８００ｍｍに設定した。また、磁束伝達棒１３の一端部と永久磁石１１ｂとの間隔は、１〜４ｍｍに設定した。また、磁束伝達棒１３の他端部と磁気センサ１２との間隔は、１００〜１４０ｍｍに設定した。磁束伝達棒１３は、幅１０ｍｍ、厚さ０．ｍｍの電磁鋼板を２０枚重ねて形成した。
【００５６】
比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置は、図９に示すように、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置において、磁束棒１３が配設されていない構成となっている。
本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形を図１０（ａ）に示す。また、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形を図１０（ｂ）に示す。
【００５７】
本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形と比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形とを比較すると、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置が検出した誘起電圧信号の波形は、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置が検出した誘起電圧信号の波形と比較して、回転周期が明瞭となり、振幅が大きくなっていることがわかる。
また、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁束伝達棒１３を、図８（ｂ）に示すようにガイドロールに配設された永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間に湾曲させて配設した場合でも、図８（ａ）に示すように直線状に配設した場合と同様の効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】連続溶融亜鉛めっきラインの概略構成図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。
【図３】図２に示す浴中ロール回転速度制御装置の側面図である。
【図４】図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁石リングの側面図である。
【図５】図４に示す磁石リングに備えられる各種永久磁石の特性を示し、（ａ）は磁力と使用温度との関係を示し、（ｂ）は熱減磁特性を示す。
【図６】図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの構成図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。
【図８】本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁束伝達棒及び磁気センサの配置を示す側面図である。
【図９】比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの配置を示す側面図である。
【図１０】本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形と、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形とを比較した図である。
【図１１】従来の溶融めっき用浴中ロールの駆動構造の正面図である。
【図１２】従来のタイヤ回転検知装置の斜視図ある。
【符号の説明】
【００５９】
１ 浴中ロール回転速度制御装置
Ｓ 鋼帯
２ 連続溶融亜鉛めっきライン
３ 亜鉛浴
４ シンクロール
５ ガイドロール
５ａ 軸部
Ｚ 溶融亜鉛
７ 支持手段
７ａ 腕部
７ｂ 軸受部
１０ ロール回転速度検出装置
１１ 磁石リング
１１ａ 挿入孔
１１ｂ 永久磁石
Ｈ 磁束
１２ 磁気センサ（検出センサ）
１２ａ 高透磁率コア
１２ｂ 励磁コイル
１２ｃ 検出コイル
１２ｄ 発信機
１３ 磁束伝達棒（磁束伝達手段）
１４ 増幅器
１５ 回転速度算出手段
２０ スリップ判定装置
３０ 警報装置
４０ ロール押し込み量調整装置
４０ａ 伸縮部
７０ 浴中ロール回転速度制御装置
７１ 押し込み量制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール回転速度検出装置、ロール回転速度検出方法、浴中ロールの回転速度制御装置及び浴中ロールの回転速度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴中ロールの回転速度を測定する手段を備える発明として、例えば、図１１に示す溶融めっき用浴中ロールの駆動構造がある（特許文献１参照）。
図１１は、従来の溶融めっき用浴中ロールの駆動構造の正面図である。
図１１に示す溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００は、連続溶融亜鉛めっきラインの浴槽内に配設される浴中ロール１１０と、浴中ロール１１０を支持するフレーム１２０とを備えている。
【０００３】
フレーム１２０は、浴中ロール１１０の軸部１１１を支持する支持フレーム１２１と、支持フレーム１２１から下方に向かって延びるサブフレーム１２２とを有している。
サブフレーム１２２のケーシング１２２ａの内側には、回転磁界を発生する固定子１２３が配設されている。また、浴中ロール１１０の軸部１１１には、回転子１１２が配設されている。回転子１１２は、浴中ロール１１０がフレーム１２０に支持された状態で、固定子１２３の内側に位置するように配設されている。
【０００４】
そして、溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００では、三相交流電源を固定子１２３に供給することにより、固定子１２３に回転磁界を発生させ、発生した回転磁界に回転子１１２が引きつけられることにより浴中ロール１１０が回転する。
また、溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００は、浴中ロール１１０の直径及びライン速度から浴中ロール１１０の最適回転速度を算出する速度設定部（図示せず）と、浴中ロール１１０の実際の回転速度を検出する速度検出手段１２５とを備えている。
【０００５】
速度検出手段１２５は、支持フレーム１２１の下端部に配設され、浴中ロール１１０の軸部１１１に配設された被検出体１１３を検出することにより、浴中ロール１１０の実際の回転速度を検出する。
そして、溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００では、速度設定部により算出された浴中ロール１１０の最適回転速度及び速度検出手段１２５により検出された浴中ロール１１０の実際の回転速度に基づいて、浴中ロール１１０の回転速度の制御を行っている。
【０００６】
また、従来、回転体の回転速度の測定を磁気の検出に基づいて行う発明として、例えば、図１２に示すタイヤ回転検知装置がある（特許文献２参照）。
図１２は、従来のタイヤ回転検知装置の斜視図ある。
図１２に示すタイヤ回転検知装置２００は、外周部の内側にスチールベルトを内包したタイヤ（図示せず）の回転速度を検知する磁気センサ２１０を備えている。
【０００７】
磁気センサ２１０は、ケース２１１の内部に配設されたセンサ回路基板２１２と、センサ回路基板２１２にそれぞれ接続された一対の磁気検出素子２１３と、磁性体により形成され、ケース２１１の底面に配設されたリード板２１４とを備えている。
そして、磁気センサ２１０では、一対の磁気検出素子２１３が、タイヤのスチールベルトの残留磁化による磁界を差動検出し、検出された磁界に基づいてタイヤの回転速度を測定する。この際、磁気センサ２１０では、リード板２１４がタイヤからの磁束を引き込むことにより両磁気検出素子２１３により検出される磁界を大きくしている。
【特許文献１】特開２００１−２９５０１３号公報
【特許文献２】特開平１０−３０７１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図１１に示す溶融めっき用浴中ロールの駆動構造１００では、速度検出手段１２５を浴中ロール１１０の軸部１１１の被検出体１１３に近接させて配設する必要があるため、速度検出手段１２５の配置の自由度が低いという問題がある。
また、図１２に示すタイヤ回転検知装置２００では、タイヤのスチールベルトの残留磁化による磁界に基づいて回転速度を測定しているため、スチールベルトの着磁状態によっては回転速度の測定の精度が低下するという問題がある。
本発明は上記した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、配置の自由度が高く、回転速度の測定の精度を向上することが可能なロール回転速度検出装置並びにロールの回転速度制御方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係るロール回転速度検出装置は、非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出装置であって、
前記ロールに配設された永久磁石と、
前記永久磁石と離間して配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係るロール回転速度検出装置は、請求項１記載のロール回転速度検出装置において、前記永久磁石が、前記ロールの周方向において４個以上配設されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係るロール回転速度検出装置は、請求項１又は２記載のロール回転速度検出装置において、前記磁束伝達手段が、磁性体により形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係るロール回転速度検出装置は、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、前記磁束伝達手段が、棒状に形成され、前記永久磁石と前記検出センサとの間に直線状に又は湾曲して配設されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係るロール回転速度検出装置は、請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、前記ロールが、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、
前記検出センサが、前記金属浴の浴外に配設されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項６に係るロール回転速度検出方法は、非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出方法であって、
前記ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記永久磁石と離間して配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記ロールの回転速度を算出する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項７に係る浴中ロールの回転速度制御装置は、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御装置であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石と、
前記金属浴の浴外に配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、
前記検出手段により検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段により算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する押し込み量制御手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の請求項８に係る浴中ロールの回転速度制御方法は、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御方法であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記金属浴の浴外に配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する工程と、
算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法では、ロールに配設された永久磁石の磁束を検出センサにより検出する構成を採用する。したがって、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法によれば、永久磁石と検出センサとを離間して配置することができ、検出センサの配置の自由度を向上させることが可能となる。また、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法によれば、永久磁石をロールに配設する構成により、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
【００１６】
また、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法では、永久磁石の磁束を磁束伝達手段を介して検出センサにより検出する構成を採用する。したがって、本願請求項１に係るロール回転速度検出装置又は本願請求項６に係るロールの回転速度検出方法によれば、永久磁石と検出センサとを離間して配置した場合でも、検出センサによる永久磁石の磁束の検出感度を向上させることができ、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
【００１７】
また、本願請求項２に係るロール回転速度検出装置では、請求項１記載のロール回転速度検出装置において、永久磁石がロールの周方向において４個以上配設されている構成を採用する。したがって、本願請求項２に係るロール回転速度検出装置によれば、ロールが１回転する間におけるロールの回転速度の変化についても精度良く検出することが可能となる。
また、本願請求項３に係るロール回転速度検出装置では、請求項１又は２記載のロール回転速度検出装置において、磁束伝達手段が磁性体により形成されている構成を採用する。したがって、本願請求項３に係るロール回転速度検出装置によれば、検出センサによる永久磁石の磁束の検出感度をさらに向上させることができ、回転速度の測定の精度をさらに向上することが可能となる。
【００１８】
また、本願請求項４に係るロール回転速度検出装置では、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、磁束伝達手段が、棒状に形成され、永久磁石と検出センサとの間に直線状に又は湾曲して配設されている構成を採用する。したがって、本願請求項４に係るロール回転速度検出装置によれば、検出センサの配置の自由度をさらに向上させることが可能となる。
【００１９】
また、本願請求項５に係るロール回転速度検出装置では、請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置において、ロールが、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、検出センサが、金属浴の浴外に配設されている構成を採用する。したがって、本願請求項５に係るロール回転速度検出装置によれば、検出センサを金属浴内に配設する必要がなくなり、検出センサの製品寿命を延ばすことが可能となる。
【００２０】
また、本願請求項７に係る浴中ロールの回転速度制御装置又は本願請求項８に係る浴中ロールの回転速度制御方法では、浴中ロールに配設された永久磁石の磁束を磁束伝達手段を介して金属浴の浴外に配設された検出センサにより検出し、検出された磁束に基づき浴中ロールの回転速度を算出し、算出された回転速度と予め設定された鋼帯の搬送速度とに基づいて浴中ロールの鋼帯に対する押し込み量を調整する構成を採用する。したがって、本願請求項７に係る浴中ロールの回転速度制御装置又は本願請求項８に係る浴中ロールの回転速度制御方法によれば、浴中ロールと鋼帯との間に生じるスリップを防止することが可能となるとともに、加工されるめっき鋼帯の品質を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置を図面を参照して説明する。
図１は、連続溶融亜鉛めっきラインの概略構成図である。図２は、本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。図３は、図２に示す浴中ロール回転速度制御装置の側面図である。図４は、図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁石リングの側面図である。図５は、図４に示す磁石リングに備えられる各種永久磁石の特性を示し、（ａ）は磁力と使用温度との関係を示し、（ｂ）は熱減磁特性を示す。図６は、図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの構成図である。
【００２２】
本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置１は、長尺状に形成された鋼帯Ｓを連続的に搬送し、搬送される鋼帯Ｓにめっき処理を行う連続溶融金属めっきラインに備えられる。本実施形態では、浴中ロール回転速度制御装置１を、鋼帯Ｓの表面に亜鉛によるめっき処理を行う連続溶融亜鉛めっきライン２に適用した場合を例にして説明する。
【００２３】
図１に示す連続溶融亜鉛めっきライン２は、冷間圧延工程、洗浄工程及び焼鈍工程を経た鋼帯Ｓについて亜鉛めっき処理を行うものである。連続溶融亜鉛めっきライン２は、亜鉛浴３と、亜鉛浴３内に配設されたシンクロール４及び２組のガイドロール５とを備えている。
亜鉛浴３は、加熱溶融した溶融亜鉛Ｚを貯留している。そして、鋼帯Ｓは、亜鉛浴３に貯留された溶融亜鉛Ｚ内を通過することにより、表面に溶融亜鉛Ｚによるめっき処理が施される。
シンクロール４は、軸受（図示せず）により回動可能に支持された状態で、亜鉛浴３内の底部に配設されている。シンクロール４は、亜鉛浴３の外側から亜鉛浴３の内側の底部に向かって搬送されてきた鋼帯Ｓを、亜鉛浴３の出口側に向かって方向転換させる。なお、シンクロール４は、非駆動型に構成されている。
【００２４】
各ガイドロール５は、図１及び図２に示すように、支持手段７により回動可能に支持された状態で、亜鉛浴３内のシンクロール４の上方に配設されている。両ガイドロール５の軸の延びる方向は、シンクロール４の軸の延びる方向と並行となっている。両ガイドロール５は、搬送される鋼帯Ｓの表面側と裏面側とにそれぞれ設置され、シンクロール４により亜鉛浴３の出口側に向かって方向転換が行われた鋼帯Ｓの各表面をそれぞれ支持する。なお、両ガイドロール５は、非駆動型に構成されている。
【００２５】
各支持手段７は、図２に示すように、一対の腕部７ａと、各腕部７ａにそれぞれ配設された一対の軸受部７ｂとを備えている。各腕部７ａは、一端部が亜鉛浴３の内側に向かって延び、他端部が亜鉛浴３の外側に向かって延びている。各軸受部７ｂは、各腕部７ａの一端部に配設されている。そして、支持手段７は、両軸受部７ｂがガイドロール５の軸部５ａの各端部をそれぞれ支持することにより、ガイドロール５を回動可能に支持する。
【００２６】
浴中ロール回転速度制御装置１は、連続溶融亜鉛めっきライン２に備えられ、図２及び図３に示すように、ロール回転速度検出装置１０と、スリップ判定装置２０と、警報装置３０と、ロール押し込み量調整装置４０とを備えている。
ロール回転速度検出装置１０は、図２及び図３に示すように、ガイドロール５に取り付けられる磁石リング１１と、亜鉛浴３の浴外に配設された磁気センサ（検出センサ）１２と、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に配設された磁束伝達棒（磁束伝達手段）１３とを備えている。また、ロール回転速度検出装置１０は、磁気センサ１２から出力される信号を増幅する増幅器１４と、増幅器１４が増幅した信号に基づいてガイドロール５の回転速度を算出する回転速度算出手段１５とを備えている。
【００２７】
磁石リング１１は、図４に示すように、リング状に形成されている。磁石リング１１の軸芯部には、ガイドロール５の軸部５ａが挿入される挿入孔１１ａが設けられている。磁石リング１１の挿入孔１１ａの周囲には、４つの永久磁石１１ｂが配設されている。そして、磁石リング１１は、挿入孔１１ａにガイドロール５の軸部５ａの端部が挿入されることにより、ガイドロール５の端部に固定される。そして、ガイドロール５に固定された磁石リング１１は、ガイドロール５と一緒に回転する。
【００２８】
４つの永久磁石１１ｂは、ガイドロール５の周方向に等間隔で配設されている。また、４つの永久磁石１１ｂは、着磁方向が磁石リング１１の直径の延びる方向に一致するようにそれぞれ配設されている。各永久磁石１１ｂとしては、アルニコ磁石、サマコバ磁石、ネオジウム磁石、フェライト磁石等を使用することができるが、図５に示すように、磁力は弱いが熱減磁率が低いアルニコ磁石を使用することが好ましい。
【００２９】
なお、本実施の形態では、ガイドロール５への永久磁石１１ｂの配設を、磁石リング１１を介して行っている。しかしながら、ガイドロール５への永久磁石１１ｂの設置は、ガイドロール５の軸部５ａの長手方向端部に永久磁石１１ｂを直接固定する構成としても構わない。また、ガイドロール５に配設される永久磁石１１ｂの数は、１個以上において適宜設定可能である。この場合、ガイドロール５が１回転する間におけるガイドロール５の回転速度の変化についても精度良く検出するべく、ガイドロール５の周方向に永久磁石１１ｂを複数個、好ましくは４個以上配設することが好ましい。すなわち、ガイドロール５の周方向に永久磁石１１ｂを複数配設することにより、隣り合う永久磁石１１ｂの間毎のガイドロール５の回転速度を算出することが可能となり、ガイドロール５が１回転する間における回転速度の変化を算出することが可能となる。なお、永久磁石１１ｂは、両ガイドロール５のそれぞれに配設する構成としても構わず、シンクロール４に配設する構成としても構わない。
【００３０】
磁気センサ１２は、亜鉛浴３の浴外において、各永久磁石１１ｂの磁束Ｈを検出可能に配設されている。このように、磁気センサ１２を亜鉛浴３の浴外に配設することにより、磁気センサ１２の製品寿命を延ばすことが可能となる。磁気センサ１２は、図６に示すように、２本の高透磁率コア１２ａと、各高透磁率コア１２ａにそれぞれ巻かれた一対の励磁コイル１２ｂ及び一対の検出コイル１２ｃと、励磁コイル１２ｂに交流電流を印加する発信機１２ｄとを備えたフラックスゲート方式で構成されている。
【００３１】
ロール回転速度検出装置１０によりガイドロール５の回転速度を測定する際には、発信機１２ｄから励磁コイル１２ｂに交流電流を印加して交流磁束を発生させ、励磁コイル１２ｂを磁気飽和状態にする。そして、磁気飽和状態の励磁コイル１２ｂの高透磁率コア１２ａに永久磁石１１ｂの磁束Ｈが外部磁束として加わると、高透磁率コア１２ａの磁気特性により、検出コイル１２ｃに誘起電圧が生じることとなる。ここで、高透磁率コア１２ａが検出する磁束には、永久磁石１１ｂの磁束Ｈに地磁気Ｂ0が加わった状態となっている。したがって、検出コイル１２ｃが出力する誘起電圧は、地磁気Ｂ0に基づく誘起電圧と永久磁石１１ｂの磁束Ｈに基づく誘起電圧との和となっている。そこで、両高透磁率コア１２ａを一定の間隔で配置し、両検出コイル１２ｃの誘起電圧信号の差電圧信号を算出することにより、地磁気Ｂ0に基づく誘起電圧は消去され、永久磁石１１ｂの磁束Ｈに基づく誘起電圧信号のみを測定することが可能となる。
【００３２】
磁束伝達棒１３は、図２及び図３に示すように、棒状に形成され、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に直線状に配設されている。ここで、磁束伝達棒１３は、強磁性体（鉄等）、軟磁性体（電磁鋼板等）等の磁性体により形成することが好ましい。これにより、磁気センサ１２による永久磁石１１ｂの磁束Ｈの検出感度をさらに向上させることができ、回転速度の測定の精度をさらに向上することが可能となる。なお、本実施の形態では、磁束伝達棒１３は、磁束の伝達性を高めるため、複数枚の電磁鋼板を重ねることにより形成されている。
【００３３】
ロール回転速度検出装置１０によりガイドロール５の回転速度を測定する際には、ガイドロール５が回転することにより、磁石リング１１に配設された４つの永久磁石１１ｂが、順次、磁気伝達棒１３の下方に位置する。この際、各永久磁石１１ｂの磁束Ｈが、磁束伝達棒１３の内部を通過することにより、外乱の影響が少ない状態で磁束伝達棒１３の上方に伝達される。そして、磁束伝達棒１３の上方に伝達された磁束Ｈが、磁束伝達棒１３の上方に配設された磁気センサ１２により検出される。
増幅器１４は、磁気センサ１２の各検出コイル１２ｃが出力した誘起電圧信号を入力し、入力した誘起電圧信号を増幅して増幅誘起電圧信号を生成する。そして、増幅器１４は、生成した増幅誘起電圧信号を回転速度算出手段１５に出力する。
【００３４】
回転速度算出手段１５は、増幅器１４から入力された増幅誘起電圧信号に基づき、ガイドロール５の回転速度を算出する。回転速度算出手段１５がガイドロール５の回転速度を算出する際には、まず、両検出コイル１２ｃに基づく増幅誘起電圧信号の差電圧信号を算出する。この場合、算出される差電圧信号は、上述したように、永久磁石１１ｂの磁束Ｈのみに基づく信号である。また、差電圧信号は、４つの永久磁石１１ｂがガイドロール５の周方向において等間隔に設置されているため、パルス状の信号として算出される。そして、回転速度算出手段１５は、算出された差電圧信号に基づいて、ガイドロール５の回転速度を算出する。さらに、回転速度算出手段１５は、算出したガイドロール５の回転速度をスリップ判定装置２０に出力する。
【００３５】
スリップ判定装置２０は、回転速度算出手段１５から入力されたガイドロール５の回転速度と、予め設定され入力された鋼帯Ｓの搬送速度とを比較して、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かを判定する。この場合、スリップ判定装置２０は、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度とを比較し、鋼帯Ｓの搬送速度に対してガイドロール５の回転速度が所定値以上遅い場合に、スリップが生じているものと判定する。そして、スリップ判定装置１１は、スリップが生じているものと判定した場合、警報装置３０に対して警報発動指令を出力する。
【００３６】
警報装置３０は、パソコンのディスプレー等により構成される。警報装置３０は、スリップ判定装置２０から警報発動指令が入力された場合、スリップ発生警報をディスプレーに表示する。この場合、警報装置３０は、スリップ発生警報とともに、ガイドロール５の回転速度等を表示する構成としても構わない。
ロール押し込み量調整装置４０は、電動ジャッキにより構成され、磁石リング１１が取り付けられているガイドロール５に配設されている。ロール押し込み量調整装置４０は、伸縮可能な伸縮部４０ａを有している。伸縮部４０ａの先端部は、支持手段７の両腕部７ａの他端部に接続されている。これにより、ロール押し込み量調整装置４０は、伸縮部４０ａを伸縮させることにより、伸縮部４０ａに接続された支持部７を介して、ガイドロール５を押し込み方向（図３における左右方向）に揺動させることができ、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整することが可能となっている。
【００３７】
次に、浴中ロール回転速度制御装置１により、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じるスリップを防止する場合の作用について説明する。
冷間圧延工程、洗浄工程及び焼鈍工程を経て連続溶融亜鉛めっきライン２へと搬送されてきた鋼帯Ｓは、亜鉛浴３内へと搬送され、亜鉛浴３内で溶融亜鉛Ｚによるめっき処理が行われる。
亜鉛浴３内へ搬送された鋼帯Ｓは、シンクロール４により亜鉛浴３の出口側に向かって方向転換が行われ、両ガイドロール５により支持されて亜鉛浴３の浴外へと搬送される。
ここで、シンクロール４は、亜鉛浴３内で鋼帯Ｓの表面に直接接触するものであるため、シンクロール４と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じると、鋼帯Ｓの表面にスリップ疵が転写され、鋼帯Ｓの品質の低下を招くこととなる。
【００３８】
一方、シンクロール４が非駆動型に構成されている場合、シンクロール４は、シンクロール４の外周面と鋼帯Ｓの表面との摩擦力により鋼帯Ｓの搬送に伴って回転する。
したがって、シンクロール４と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かは、シンクロール４の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度とを比較することにより判定することが可能となる。また、ンクロール４と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップは、シンクロール４の外周面と鋼帯Ｓの表面との摩擦力を調整することにより解消することが可能となる。
【００３９】
そこで、浴中ロール回転速度制御装置１では、鋼帯Ｓの搬送中において常時、ガイドロール５の回転速度を監視することにより、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かの判定を行っている。
すわなち、鋼帯Ｓの搬送が開始されると、鋼帯Ｓに接触して配設されているガイドロール５は、鋼帯Ｓの表面とガイドロール５の外周面との間に生じる摩擦力により、回転を開始する。
【００４０】
そして、ガイドロール５が回転を開始すると、ガイドロール５の周方向に等間隔に配設された各永久磁石１１ｂが発する磁束Ｈを、磁気センサ１２が順次検出する。この際、磁気センサ１２は、各永久磁石１１ｂが発する磁束Ｈを、磁束伝達棒１３を介して検出する。すなわち、各永久磁石１１ｂの磁束Ｈは、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間に配設された磁束伝達棒１３の内部を通過することにより、外乱の影響が少ない状態で磁束伝達棒１３の上方に伝達される。そして、磁束伝達棒１３の上方に伝達された磁束Ｈが、磁気センサ１２により検出される。
そして、各永久磁石１１ｂが発する磁束Ｈを検出した磁気センサ１２は、各検出コイル１２ｃから誘起電圧信号を出力し、出力した各誘起電圧信号を増幅器１４に入力する。
各検出コイル１２ｃに基づく誘起電圧信号が入力された増幅器１４は、各誘起電圧信号を増幅した増幅誘起電圧信号を生成し、生成した増幅誘起電圧信号を回転速度算出手段１５に入力する。
【００４１】
各検出コイル１２ｃに基づく増幅誘起電圧信号が入力された回転速度算出手段１５は、両増幅誘起電圧信号の差電圧信号を生成し、生成された差電圧信号に基づいてガイドロール５の回転速度を算出する。このように、回転速度算出手段１５は、パルス状の信号として生成された差電圧信号に基づいてガイドロール５の回転速度を算出することにより、ガイドロール５の回転速度を正確に測定することが可能となる。そして、回転速度算出手段１５は、算出したガイドロール５の回転速度をスリップ判定装置２０に入力する。
【００４２】
次に、ガイドロール５の回転速度を入力されたスリップ判定装置２０は、入力されたガイドロール５の回転速度と、予め設定され入力された鋼帯Ｓの搬送速度とを比較して、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かを判定する。なお、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かの判定は、算出されたガイドロール５の回転速度が、予め設定、入力された鋼帯Ｓの搬送速度に対して所定値以上遅い状態となっている場合に、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定する。そして、スリップ判定装置２０は、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定した場合、警報発動指令を警報装置３０に入力する。
【００４３】
さらに、警報発動指令を入力された警報装置３０は、スリップ発生警報及びガイドロール５の回転速度を表示してオベレータに通報する。
スリップ発生警報の通報を受けたオペレータは、鋼帯Ｓの形状及び警報装置３０に表示されるガイドロール５の回転速度を参照しつつ、ロール押し込み量調整装置４０を操作して、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整する。
ここで、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整することによって、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止する方法としては、以下に示す方法が考えられる。
【００４４】
まず、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量が不足していることに起因してガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じている場合には、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を増加させる。この場合、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を増加させることにより、鋼帯Ｓの張力が増加し、鋼帯Ｓの表面とガイドロール５の外周面との間に生じる摩擦力が増加する。そして、鋼帯Ｓの表面とガイドロール５の外周面との間に生じる摩擦力が増加することにより、ガイドロール５の回転が復帰し、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止することが可能となる。
【００４５】
また、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に亜鉛浴３内で発生したドロス（鉄（Ｆｅ）と亜鉛（Ｚｎ）との反応生成物）が付着していることにより起因してガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じている場合には、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を減少させる。この場合、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を減少させることにより、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に付着しているドロスを落下させることで、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止することが可能となる。
【００４６】
以上のように、浴中ロール回転速度制御装置１によれば、ガイドロール５と鋼帯Ｓとのスリップを防止することが可能となるとともに、加工されるめっき鋼板の品質を向上することが可能となる。
また、ロール回転速度検出装置１０によれば、ガイドロール５に配設された永久磁石１１ｂの磁束Ｈを磁気センサ１２により検出する構成により、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２とを離間して配置することができ、磁気センサ１２の配置の自由度を向上させることが可能となる。また、ロール回転速度検出装置１０によれば、永久磁石１１ｂをガイドロール５に配設する構成により、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
また、ロール回転速度検出装置１０によれば、永久磁石１１ｂの磁束Ｈを磁束伝達棒１３を介して磁気センサ１２により検出する構成により、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２とを離間して配置した場合でも、磁気センサ１２による永久磁石１１ｂの磁束Ｈの検出感度を向上させることができ、回転速度の測定の精度を向上することが可能となる。
【００４７】
次に、本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置を図面を参照して説明する。
図７は、本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。
本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置７０の基本構成は、浴中ロール回転速度制御装置１と同様であるため、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
浴中ロール回転速度制御装置７０は、図７に示すように、浴中ロール回転速度制御装置１において、スリップ判定装置２０の代わりに押し込み量制御手段７１を備えている。
【００４８】
押し込み量制御手段７１は、回転速度算出手段１５が算出したガイドロール５の回転速度を入力し、入力されたガイドロール５の回転速度と、予め設定、入力された鋼帯Ｓの搬送速度とを比較して、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かを判定する。この場合、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているか否かの判定は、算出されたガイドロール５の回転速度が、予め設定、入力された鋼帯Ｓの搬送速度に対して所定値以上遅い状態となっている場合に、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定する。
【００４９】
ここで、押し込み量制御手段７１には、予め求められたスリップ量（ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差）とガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量との関係を示すデータが入力されている。また、初期状態の浴中ロール回転速度制御装置７０では、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量は、予め定められた初期の値に設定されている。
そして、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定した場合、スリップ量と押し込み量との関係を示す前記データに基づいて、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差を上記所定値以内とすることができるガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を算出する。そして、押し込み量制御手段７１は、ロール押し込み量調整装置４０を作動させて、算出された押し込み量に基づいて、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整する。
【００５０】
また、押し込み量制御手段７１は、算出された押し込み量に基づいてガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を調整した後、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差が上記所定値以内となっているか否かの判定を行う。
そして、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差が上記所定値以内となっていると判定した場合には、ロール押し込み量調整装置４０によるガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量の調整を完了する。
【００５１】
一方、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５の回転速度と鋼帯Ｓの搬送速度との差が上記所定値以内となっていないと判定した場合には、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を減少させる。そして、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を所定時間だけ減少させた後、ガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量を元の値（初期の値）に戻して、ロール押し込み量調整装置４０によるガイドロール５の鋼帯Ｓに対する押し込み量の調整を完了する。これにより、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に付着しているドロスを落下させることで、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間に生じているスリップを防止することが可能となる。
【００５２】
また、押し込み量制御手段７１は、ガイドロール５と鋼帯Ｓとの間にスリップが生じているものと判定した場合、警報発動指令を警報装置３０に入力する。
このように、本実施の形態に係る浴中ロール回転速度制御装置７０によれば、より簡易に、ガイドロール５と鋼帯Ｓとのスリップを防止することが可能となるとともに、加工されるめっき鋼板の品質を向上することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、上記実施の形態では、磁束伝達棒１３は、棒状に形成され、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に直線状に配設されている。しかしながら、磁束伝達棒１３は、棒状に形成され、磁石リング１１と磁気センサ１２との間に湾曲して配設される構成でも構わない。これにより、磁気センサ１２の配置の自由度をさらに向上させることが可能となる。
【実施例】
【００５３】
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図８は、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁束伝達棒及び磁気センサの配置を示す側面図である。図９は、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの配置を示す側面図である。図１０は、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形と、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形とを比較した図である。
【００５４】
本実施例では、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサ１２によりガイドロールに配設された永久磁石１１ｂの磁束を検出した場合と、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサ１２によりガイドロールに配設された永久磁石１１ｂの磁束を検出した場合とを比較した。
【００５５】
本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置では、図８（ａ）に示すように、ガイドロールに配設された永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間に直線状の磁束伝達棒１３が配設されている。この場合、永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間隔は、１８００ｍｍに設定した。また、磁束伝達棒１３の一端部と永久磁石１１ｂとの間隔は、１〜４ｍｍに設定した。また、磁束伝達棒１３の他端部と磁気センサ１２との間隔は、１００〜１４０ｍｍに設定した。磁束伝達棒１３は、幅１０ｍｍ、厚さ０．ｍｍの電磁鋼板を２０枚重ねて形成した。
【００５６】
比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置は、図９に示すように、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置において、磁束棒１３が配設されていない構成となっている。
本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形を図１０（ａ）に示す。また、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形を図１０（ｂ）に示す。
【００５７】
本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形と比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形とを比較すると、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置が検出した誘起電圧信号の波形は、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置が検出した誘起電圧信号の波形と比較して、回転周期が明瞭となり、振幅が大きくなっていることがわかる。
また、本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁束伝達棒１３を、図８（ｂ）に示すようにガイドロールに配設された永久磁石１１ｂと磁気センサ１２との間に湾曲させて配設した場合でも、図８（ａ）に示すように直線状に配設した場合と同様の効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】連続溶融亜鉛めっきラインの概略構成図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。
【図３】図２に示す浴中ロール回転速度制御装置の側面図である。
【図４】図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁石リングの側面図である。
【図５】図４に示す磁石リングに備えられる各種永久磁石の特性を示し、（ａ）は磁力と使用温度との関係を示し、（ｂ）は熱減磁特性を示す。
【図６】図２に示す浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの構成図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る浴中ロール回転速度制御装置の正面図である。
【図８】本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁束伝達棒及び磁気センサの配置を示す側面図である。
【図９】比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサの配置を示す側面図である。
【図１０】本発明例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形と、比較例に係る浴中ロール回転速度制御装置に備えられるロール回転速度検出装置の磁気センサが検出した誘起電圧信号の波形とを比較した図である。
【図１１】従来の溶融めっき用浴中ロールの駆動構造の正面図である。
【図１２】従来のタイヤ回転検知装置の斜視図ある。
【符号の説明】
【００５９】
１ 浴中ロール回転速度制御装置
Ｓ 鋼帯
２ 連続溶融亜鉛めっきライン
３ 亜鉛浴
４ シンクロール
５ ガイドロール
５ａ 軸部
Ｚ 溶融亜鉛
７ 支持手段
７ａ 腕部
７ｂ 軸受部
１０ ロール回転速度検出装置
１１ 磁石リング
１１ａ 挿入孔
１１ｂ 永久磁石
Ｈ 磁束
１２ 磁気センサ（検出センサ）
１２ａ 高透磁率コア
１２ｂ 励磁コイル
１２ｃ 検出コイル
１２ｄ 発信機
１３ 磁束伝達棒（磁束伝達手段）
１４ 増幅器
１５ 回転速度算出手段
２０ スリップ判定装置
３０ 警報装置
４０ ロール押し込み量調整装置
４０ａ 伸縮部
７０ 浴中ロール回転速度制御装置
７１ 押し込み量制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出装置であって、
前記ロールに配設された永久磁石と、
前記永久磁石と離間して配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、を備えてなることを特徴とするロール回転速度検出装置。
【請求項２】
前記永久磁石が、前記ロールの周方向において４個以上配設されていることを特徴とする請求項１記載のロール回転速度検出装置。
【請求項３】
前記磁束伝達手段が、磁性体により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のロール回転速度検出装置。
【請求項４】
前記磁束伝達手段が、棒状に形成され、前記永久磁石と前記検出センサとの間に直線状に又は湾曲して配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置。
【請求項５】
前記ロールが、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、
前記検出センサが、前記金属浴の浴外に配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置。
【請求項６】
非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出方法であって、
前記ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記永久磁石と離間して配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記ロールの回転速度を算出する工程と、を含むことを特徴とするロールの回転速度検出方法。
【請求項７】
溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御装置であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石と、
前記金属浴の浴外に配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、
前記検出手段により検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段により算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する押し込み量制御手段と、を備えてなることを特徴とする浴中ロールの回転速度制御装置。
【請求項８】
溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御方法であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記金属浴の浴外に配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する工程と、
算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する工程と、を含むことを特徴とする浴中ロールの回転速度制御方法。
【請求項１】
非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出装置であって、
前記ロールに配設された永久磁石と、
前記永久磁石と離間して配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、を備えてなることを特徴とするロール回転速度検出装置。
【請求項２】
前記永久磁石が、前記ロールの周方向において４個以上配設されていることを特徴とする請求項１記載のロール回転速度検出装置。
【請求項３】
前記磁束伝達手段が、磁性体により形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のロール回転速度検出装置。
【請求項４】
前記磁束伝達手段が、棒状に形成され、前記永久磁石と前記検出センサとの間に直線状に又は湾曲して配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置。
【請求項５】
前記ロールが、溶融めっき用の金属浴に浸漬され、
前記検出センサが、前記金属浴の浴外に配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載のロール回転速度検出装置。
【請求項６】
非駆動型のロールの回転速度を検出するロール回転速度検出方法であって、
前記ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記永久磁石と離間して配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記ロールの回転速度を算出する工程と、を含むことを特徴とするロールの回転速度検出方法。
【請求項７】
溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御装置であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石と、
前記金属浴の浴外に配設され、前記永久磁石の磁束を検出する検出センサと、
前記永久磁石と前記検出センサとの間に配設され、前記永久磁石の磁束を伝達する磁束伝達手段と、
前記検出手段により検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する回転速度算出手段と、
前記回転速度算出手段により算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する押し込み量制御手段と、を備えてなることを特徴とする浴中ロールの回転速度制御装置。
【請求項８】
溶融めっき用の金属浴に浸漬され、鋼帯を支持する非駆動型の浴中ロールの回転速度を制御する浴中ロールの回転速度制御方法であって、
前記浴中ロールに配設された永久磁石の磁束を、磁束伝達手段を介して、前記金属浴の浴外に配設された検出センサにより検出する工程と、
検出された前記磁束に基づき、前記浴中ロールの回転速度を算出する工程と、
算出された前記回転速度と、予め設定された前記鋼帯の搬送速度とに基づいて、前記浴中ロールの前記鋼帯に対する押し込み量を調整する工程と、を含むことを特徴とする浴中ロールの回転速度制御方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−９７０１９（Ｐ２００９−９７０１９Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６６４７０（Ｐ２００７−２６６４７０）
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]