帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法
【課題】帯板の板幅や蛇行が急激に変化しても、帯板の形状を矯正すると共に、その振動を抑制することができる帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法を提供する。
【解決手段】変位センサ２３ａ〜２３ｇにより検出した搬送されるストリップＳまでの距離に応じて、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇへの励磁電流を制御し、その電磁力によって、ストリップＳの形状矯正及び制振を行う帯板の形状矯正・制振方法であって、その距離と当該距離に対応する目標位置とに基づいて電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇへの励磁電流を制御し、変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在するときには、励磁電流を流す一方、変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないときには、励磁電流を流さないようにした。
【解決手段】変位センサ２３ａ〜２３ｇにより検出した搬送されるストリップＳまでの距離に応じて、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇへの励磁電流を制御し、その電磁力によって、ストリップＳの形状矯正及び制振を行う帯板の形状矯正・制振方法であって、その距離と当該距離に対応する目標位置とに基づいて電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇへの励磁電流を制御し、変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在するときには、励磁電流を流す一方、変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないときには、励磁電流を流さないようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される帯板の形状を矯正すると共に、その振動を抑制する帯板の形状矯正・制振方法、及び、それを用いた溶融金属めっき鋼板の製造方法に関する。
【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、連続したストリップ（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ストリップをめっき浴から上方に引き上げて、この上昇過程のストリップに対して、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、ストリップの表面に余剰に付着した溶融金属が除去されて、ストリップは所定のめっき付着量に調整される。
【０００４】
しかしながら、このようなガスワイピング法におけるストリップには、めっき浴からの引き上げ動作やその張力等により、幅方向の反りや振動が発生することがある。このように、ストリップに反りや振動が発生すると、ワイピングノズルとストリップとの間の間隔が変化することとなり、ストリップの表面に対するワイピングガスの吹き付け状態がその幅方向及び搬送方向において均一にならず、ストリップにおけるめっき付着量が不均一になるおそれがあった。
【０００５】
そこで、この種の溶融金属めっき設備においては、搬送されるストリップに対して、形状（反り）を矯正すると共に、その振動を抑制する形状矯正・制振装置が設けられている。この形状矯正・制振装置は、ワイピングノズルに近接配置される変位センサ及び電磁石を、ストリップの幅方向に複数組有しており、各変位センサによりストリップの各部位までの距離を常時検出しながら、この検出された距離に応じて、それらに対応する各電磁石に励磁電流を流して、その電磁力によって、ストリップを反り状態からフラット状態に矯正すると共に、その振動を抑制するようになっている。このような、従来のストリップの形状矯正・制振方法は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１７２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記溶融金属めっき設備を含む溶融金属めっき鋼板製造ラインには、当該ライン全体を総合的に制御するライン制御装置が設けられている。このライン制御装置には、予め、搬送されるストリップの板厚、板幅、張力、搬送速度、鋼種等の鋼板情報が設定されている。そして、この鋼板情報がライン制御装置からラインを構成する各装置に入力されることにより、ライン全体が駆動制御されて、所望の溶融金属めっき鋼板が製造されるようになっている。また、溶融金属めっき設備の形状矯正・制振装置においては、ライン制御装置から入力される鋼板条件の板幅に応じて、ストリップが前方に存在する変位センサ及び電磁石の組を駆動すると共に、ストリップが前方に存在しない変位センサ及び電磁石の組を停止するようになっている。
【０００８】
ところで、溶融金属めっき鋼板製造ラインにおいては、鋼板情報が異なる複数種類の鋼板を連続的に製造する場合がある。このような場合には、先行する先行材の後端と、これに後続するそれとは異なった鋼種の後行材の先端とを、溶接等によって繋ぐことにより、溶接繋ぎ部を形成して連続的なストリップとして処理するようにしている。
【０００９】
しかしながら、ライン制御装置から入力される溶接繋ぎ部の通過タイミングが実際とは異なる通過タイミングとなることがある。また、搬送されるストリップはその搬送状態が常に一定ではなく、その幅方向に蛇行する場合がある。この結果、従来の形状矯正・制振方法では、搬送されるストリップにおいて、実際のエッジ部を的確に判断することができないため、使用するべき変位センサ及び電磁石の組の選択を誤ることがある。
【００１０】
更に、ストリップにおいては、その溶接繋ぎ部を境にして、板幅が変わるだけでなく、その蛇行量も急激に変化する場合がある。これにより、ストリップまでの距離を検出する変位センサは、ストリップのエッジ部との位置関係によっては誤検出することがあり、従来の形状矯正・制振方法では、制御を行うと返ってストリップの形状を悪くしてしまう場合がある。
【００１１】
そこで、特許文献１のように、ストリップの板幅変更や蛇行に対して、変位センサ及び電磁石をストリップの幅方向に移動させる方法もあるが、このような方法では、重量物を移動させることになり、応答性に問題が生じてしまう。これにより、ストリップのエッジ部においては、電磁石の電磁力が作用しない領域が発生するため、未矯正による反りの残留が生じるおそれがある。
【００１２】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、帯板の板幅や蛇行が急激に変化しても、帯板の形状を矯正すると共に、その振動を抑制することができる帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法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】
【００１３】
上記課題を解決する第１の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第１検出手段により検出した搬送される帯板までの距離に応じて、電磁石への励磁電流を制御し、その電磁力によって、帯板の形状矯正及び制振を行う帯板の形状矯正・制振方法であって、
前記第１距離と前記第１距離に対応する所定の第１目標位置とに基づいて、前記電磁石への励磁電流を制御し、
前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記電磁石への励磁電流を流す一方、前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないときには、前記電磁石への励磁電流を流さない
ことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第２の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第１の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１検出手段よりも帯板の幅方向外側で、且つ、前記電磁石と対応しない位置に設けられた第２検出手段によって、帯板までの第２距離を検出し、
前記第２距離と前記第２距離に対応する所定の第２目標位置とに基づいて、前記第１目標位置の補正を行う
ことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第３の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第２の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記第１目標位置の補正を行う一方、前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないたときには、前記第１目標位置の補正を行わない
ことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第４の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第２の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１目標位置に対する補正量は、当該第１目標位置よりも帯板の幅方向内側において求められた補正量に加味される
ことを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する第５の発明に係る溶融金属めっき鋼板の製造方法は、
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溶融金属めっき鋼板の製造方法であって、
第１乃至第４のいずれかの発明に係る帯板の形状矯正・制振方法を用いて溶融金属めっき鋼板を製造する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
従って、本発明に係る帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法によれば、帯板の板幅や蛇行が急激に変化しても、帯板の形状を精度良く矯正すると共に、その振動を抑制することができる。この結果、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】
【００１９】
以下、本発明に係る帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法を図面を用いて詳細に説明する。なお、各実施例において同様の構造及び機能を有する部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明に係る形状矯正・制振装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図、図２は本発明の第１実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図である。
【００２１】
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ストリップ（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。なお、溶融金属めっき鋼板を製造するためのストリップＳは、図２に示すように、先行材Ｓ１と後行材Ｓ２とからなるものであって、先行材Ｓ１の後端と後行材Ｓ２の先端とを溶接により繋いだ溶接繋ぎ部Ｓｗを有している。
【００２２】
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、浸漬したストリップ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から搬送されるストリップ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。
【００２３】
めっき浴１１の浴面上には、ストリップ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ワイピングノズル１５が設けられている。このワイピングノズル１５は、溶融金属が付着したストリップＳに対して、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、ストリップＳを所定のめっき付着量に調整するものである。そして、ワイピングノズル１５の上方には、ストリップＳの形状（反り）を矯正すると共に、その振動を抑制する形状矯正・制振装置１６が設けられている。
【００２４】
図１，２に示すように、形状矯正・制振装置１６は、ストリップ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取付台２１を有している。更に、この対向する取付台２１の内面には、ストリップ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変位センサ（第１検出手段）２３ａ〜２３ｇ、電磁石２４ａ〜２４ｇ、及び、電磁石２５ａ〜２５ｇが設けられている。
【００２５】
変位センサ２３ａ〜２３ｇ、及び、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇは、ストリップＳの幅方向において、所定間隔に配置されており、変位センサ２３ａ〜２３ｇは、電磁石２４ａ〜２４ｇと電磁石２５ａ〜２５ｇとの間におけるストリップＳの搬送方向中間部に設けられている。即ち、変位センサ２３ａ〜２３ｇとこの上下に配置された電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２４ｇとが対応して１組をなしており、取付台２１には、ストリップＳの幅方向において、その１組が所定間隔に複数（図では７組）配置されている。
【００２６】
変位センサ２３ａ〜２３ｇは、例えば、渦電流式のセンサであって、ストリップＳの各部位までの距離（第１距離）を検出するものである。また、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇは、その電磁力によって、ストリップＳの形状（反り）を矯正すると共に、その振動を抑制するものである。そして、変位センサ２３ａ〜２３ｇにより対向するストリップＳの各部位までの距離を常時検出しながら、この検出された距離に応じて、それらに対応する電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｂに励磁電流を流して、その電磁力によって、ストリップＳの形状及びワイピングノズル１５間のパス位置を矯正すると共に、その振動を抑制するようになっている。
【００２７】
また、取付台２１の上部外側には、ストリップ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ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇが設けられている。ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇは、搬送されるストリップＳのエッジ部に対向するように、ストリップＳの幅方向において、所定間隔に配置されており、取付台２１におけるストリップＳの幅方向両外側に配置される３組の変位センサ２３ａ〜２３ｃ，２３ｅ〜２３ｇ、電磁石２４ａ〜２４ｃ，２４ｅ〜２４ｇ、及び、電磁石２５ａ〜２５ｃ，２５ｅ〜２５ｇにそれぞれ対応して、この対応する変位センサ２３ａ〜２３ｃ，２３ｅ〜２３ｇに対して、ストリップＳの幅方向外側にオフセットされて配置されている。
【００２８】
ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇは、例えば、投受光式のセンサであって、搬送されるストリップＳの有無を検出して、対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にそのストリップＳが存在するか否かを判定するものである。そして、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出された場合には、それらに対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇを駆動させるようになっている。一方、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出されなかった場合には、それらに対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの駆動を停止するようになっている。
【００２９】
なお、溶融金属めっき鋼板製造ラインには、当該ライン全体を総合的に制御するライン制御装置２が設けられている。そして、ライン制御装置２には、予め、搬送されるストリップＳの先行材Ｓ１及び後行材Ｓ２の板厚、板幅、張力、搬送速度、鋼種等の鋼板情報が設定されており、この鋼板情報がラインを構成する各装置や、溶融金属めっき設備１の形状矯正・制振装置１６に入力されることにより、ライン全体が駆動制御されて、所望の溶融金属めっき鋼板が製造されるようになっている。
【００３０】
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ストリップ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。そして、引き上げられたストリップＳがワイピングノズル１５間に搬送されると、このストリップＳに対して、ワイピングノズル１５からワイピングガスが吹き付けられる。これにより、ストリップＳの表面に余剰に付着した溶融金属がそぎ落とされ、ストリップＳの表面に所定量の膜厚のめっきが施される。
【００３１】
次いで、めっきが施されたストリップＳは、形状矯正・制振装置１６に搬送される。このとき、図２に示すように、ストリップＳに蛇行（図中左方向への蛇行）が発生した場合には、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｆによってストリップＳが検出されることにより、これらに対応する変位センサ２３ａ〜２３ｆの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定される一方、ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されないことにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないと判定される。また、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｆに対応する電磁石２４ａ〜２４ｆ，２５ａ〜２５ｆの制御が可とされる一方、ストリップ検出センサ２２ｇに対応する電磁石２４ｇ，２５ｇの制御が不可とされる。
【００３２】
そして、変位センサ２３ａ〜２３ｆにより対向するストリップＳの各部位までの距離が検出されて、この検出されたストリップＳの各部位までの距離を、ライン制御装置２から入力される目標位置（第１目標位置）と比較する。次いで、その各距離が目標位置に達するように、電磁石２４ａ〜２４ｆ，２５ａ〜２５ｆへの励磁電流が調整されることにより、その電磁力によって、ストリップＳの形状及びワイピングノズル１５間のパス位置が矯正されると共に、その振動が抑制される。
【００３３】
従って、本発明に係る形状矯正・制振方法によれば、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによって、搬送されるストリップＳの有無を検出して、対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にそのストリップＳが存在するか否かを判定することにより、搬送されるストリップＳに対して、使用するべき変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの組の最適な選択を行うことができる。これにより、ストリップＳの溶接繋ぎ部Ｓｗが通過した際に、先行材Ｓ１の板幅から後行材Ｓ２の板幅に変わったり、急激に蛇行が変化したりしても、ストリップＳの形状を精度良く矯正すると共に、その振動を抑制することができる。
【実施例２】
【００３４】
図３は本発明の第２実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図、図４は制御部の構成図、図５はストリップのエッジ部が形状矯正及び制振される様子を示した図である。
【００３５】
図３に示すように、溶融金属めっき設備１には、形状矯正・制振装置１７が設けられている。この形状矯正・制振装置１７は、上述した取付台２１、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇ、変位センサ２３ａ〜２３ｇ、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇに加えて、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈ及び変位センサ（第２検出手段）２７ａ〜２７ｈが追加されたものである。
【００３６】
ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈ及び変位センサ２７ａ〜２７ｈは、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇ及び変位センサ２３ａ〜２３ｇと同型のセンサであって、対向する取付台２１の内面において、ストリップＳに対してその板厚方向から挟むように対向配置されている。
【００３７】
変位センサ２７ａ〜２７ｈは、ストリップＳの幅方向において、変位センサ２３ａ〜２３ｇと交互に配置されており、隣接する変位センサ２３ａ〜２３ｇ間におけるストリップＳの幅方向中間部で、且つ、電磁石２４ａ〜２４ｇと電磁石２５ａ〜２５ｇとの間におけるストリップＳの搬送方向中間部に設けられている。即ち、変位センサ２７ａ〜２７ｈは、ストリップＳにおける電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの電磁力が作用しない中間部及びエッジ部までの距離（第２距離）を検出するものである。また、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈは、取付台２１の下部におけるストリップＳの幅方向において、所定間隔に配置されており、対応する変位センサ２７ａ〜２７ｈに対して、ストリップＳの幅方向外側にオフセットされて配置されている。
【００３８】
そして、変位センサ２７ａ〜２７ｈにより対向するストリップＳの中間部及びエッジ部までの距離を常時検出しながら、この検出された距離に応じて、そのストリップＳの幅方向内側に配置される変位センサ２３ａ〜２３ｇが検出した距離に対応する目標位置を補正する。次いで、この補正された目標位置に応じて電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇに励磁電流を流して、その電磁力によって、ストリップＳの形状及びワイピングノズル１５間のパス位置を矯正すると共に、その振動を抑制するようになっている。
【００３９】
更に、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出された場合には、それらに対応する変位センサ２７ａ〜２７ｈを駆動させるようになっている。一方、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出されなかった場合には、それらに対応する変位センサ２７ａ〜２７ｈの駆動を停止するようになっている。
【００４０】
図４に示すように、形状矯正・制振装置１７は制御部３０を介してライン制御装置２に接続されている。この制御部３０には、制御回路３１、駆動回路３２、制御入切判定回路３３、補正入切判定回路３４、目標補正量演算部３５、加算器３６、及び、減算器３７，３８が内蔵されている。なお、図４に示す制御部３０は、ストリップＳの幅方向外側に配置されるストリップ検出センサ２２ｇ，２６ｈ、変位センサ２３ｇ，２７ｈ、及び、電磁石２４ｇ，２５ｇとの接続状態を代表して図示したものである。
【００４１】
制御部３０においては、変位センサ２３ａ〜２３ｇにより検出されたストリップＳの各部位までの距離が減算器３７に入力される。一方、ライン制御装置２から加算器３６を介してストリップＳの目標位置が減算器３７に入力される。そして、この減算器３７によって、変位センサ２３ａ〜２３ｇにより検出されたストリップＳの各部位までの距離と、ライン制御装置２から入力された目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が減算器３７から制御回路３１を介して駆動回路３２に入力される。次いで、駆動回路３２から算出された差の値に応じた励磁電流が電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇに流されることにより、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇはその励磁電流の大きさに応じて電磁力をストリップＳに対して発生させる。
【００４２】
このとき、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出された場合には、その板有信号が制御入切判定回路３３に入力される。これにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を可にすると判定し、その制御可信号を制御回路３１に出力する。この結果、制御回路３１は、減算器３７により算出された差の値を、駆動回路３２に出力することができ、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇが駆動可能となる。
【００４３】
一方、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出されない場合には、その板無信号が制御入切判定回路３３に入力される。これにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を不可にすると判定し、その制御不可信号を制御回路３１に出力する。この結果、制御回路３１の制御が不可となり、駆動回路３２の駆動が停止され、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの駆動も停止される。
【００４４】
また、変位センサ２７ａ〜２７ｈにより検出されたストリップＳの中間部及びエッジ部までの距離が減算器３８に入力される。一方、ライン制御装置２からストリップＳの中間部目標位置及びエッジ部目標位置（第２目標位置）が減算器３８に入力される。そして、この減算器３８によって、変位センサ２７ａ〜２７ｈにより検出されたストリップＳの中間部及びエッジ部までの距離と、ライン制御装置２から入力された中間部目標位置及びエッジ部目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が減算器３８から目標補正量演算部３５に入力される。目標補正量演算部３５では、入力されたその算出された差の値に応じて、ストリップＳのエッジ部がエッジ部目標位置に到達するような目標補正量が演算され、その目標補正量が目標補正量演算部３５から加算器３６に入力される。次いで、加算器３６によって、ライン制御装置２から入力された目標位置と、目標補正量演算部３５により演算された目標補正量と、の和が算出される。
【００４５】
このとき、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出された場合には、その板有信号が補正入切判定回路３４に入力される。これにより、補正入切判定回路３４は目標補正量演算部３５の補正演算を可にすると判定し、その補正演算可信号を目標補正量演算部３５に出力する。この結果、目標補正量演算部３５は、演算した目標補正量を加算器３６に出力することができ、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇが駆動可能となる。
【００４６】
なお、目標補正量演算部３５により演算された目標補正量を、それよりもストリップＳの幅方向内側に配置される目標補正量演算部３５に入力して、その内側の目標補正量演算部３５で演算した目標補正量に加算するようにしてもよい。
【００４７】
一方、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出されない場合には、その板無信号が補正入切判定回路３４に入力される。これにより、補正入切判定回路３４は目標補正量演算部３５の補正演算を不可にすると判定し、その補正演算不可信号を目標補正量演算部３５に出力する。この結果、目標補正量演算部３５の補正演算が不可となり、加算器３６に入力された目標位置はそのままの値となる。
【００４８】
ここで、形状矯正・制振装置１７にストリップＳが搬送されたときの制御部３０における処理動作を説明する。なお、下記に示す説明では、１組のストリップ検出センサ２２ｇ、変位センサ２３ｇ、及び、電磁石２４ｇ，２５ｇと、これに対応するストリップ検出センサ２６ｈ及び変位センサ２７ｈとの処理動作について代表して説明する。
【００４９】
先ず、図４に示すように、搬送されたストリップＳのエッジ部がＥ１の位置に配置される場合について説明する。
【００５０】
ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されることにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定される一方、ストリップ検出センサ２６ｈによってストリップＳが検出されないことにより、これに対応する変位センサ２７ｈの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないと判定される。これにより、ストリップＳのエッジ部が、変位センサ２３ｇ，２７ｈ間のＥ１の位置に配置されることがわかる。
【００５１】
そして、ストリップ検出センサ２２ｇから板有信号が制御入切判定回路３３に入力されることにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を可にすると判定し、その制御可信号が制御回路３１に入力される。また、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離が減算器３７に入力される。更に、ライン制御装置２から加算器３６を介してストリップＳの目標位置が減算器３７に入力される。このとき、ストリップ検出センサ２６ｈによってストリップＳが検出されないことにより、目標補正量演算部３５の補正演算が不可とされているので、加算器３６には目標補正量が入力されない。
【００５２】
これにより、減算器３７によって、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離と、ライン制御装置２から入力された目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が制御回路３１に入力される。次いで、制御回路３１が減算器３７により算出された差の値を駆動回路３２に入力して、駆動回路３２がその算出された差の値に応じた励磁電流を電磁石２４ｇ，２５ｇに流すことにより、電磁石２４ｇ，２５ｇは所定の電磁力をストリップＳに対して発生させる。
【００５３】
次に、図４に示すように、搬送されたストリップＳのエッジ部がＥ２の位置に配置される場合について説明する。
【００５４】
ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されることにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定されると共に、ストリップ検出センサ２６ｈによってストリップＳが検出されることにより、これに対応する変位センサ２７ｈの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定される。これにより、ストリップＳのエッジ部が、変位センサ２７ｈよりもストリップＳの幅方向外側のＥ２の位置に配置されることがわかる。
【００５５】
そして、ストリップ検出センサ２２ｇから板有信号が制御入切判定回路３３に入力されることにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を可にすると判定し、その制御可信号が制御回路３１に入力される。また、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離が減算器３７に入力される。更に、ライン制御装置２からストリップＳの目標位置が加算器３６に入力される。
【００５６】
一方、ストリップ検出センサ２６ｇから板有信号が補正入切判定回路３４に入力されることにより、補正入切判定回路３４は目標補正量演算部３５の補正演算を可にすると判定し、その補正演算可信号が目標補正量演算部３５に入力される。このとき、減算器３８によって、変位センサ２７ｈにより検出されたストリップＳのエッジ部までの距離と、ライン制御装置２から入力されたエッジ部目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が減算器３８から目標補正量演算部３５に入力される。次いで、目標補正量演算部３５は、入力されたその差の値に応じて、ストリップＳのエッジ部がエッジ部目標位置に到達するような目標補正量を演算して、その目標補正量を加算器３６に出力する。
【００５７】
これにより、加算器３６によって、目標補正量演算部３５により演算された目標補正量と、ライン制御装置２から入力された目標位置と、の和が算出されて補正された後、減算器３７によって、その算出された和の値と、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離と、の差が算出されて、この算出された差の値が制御回路３１に入力される。次いで、制御回路３１が減算器３７により算出された差の値を駆動回路３２に入力して、駆動回路３２がその算出された差の値に応じた励磁電流を電磁石２４ｇ，２５ｇに流すことにより、電磁石２４ｇ，２５ｇは所定の電磁力をストリップＳに対して発生させる。
【００５８】
この結果、図５に示すように、変位センサ２７ｈによって検出したストリップＳのエッジ部までの距離とエッジ部目標位置との偏差から目標補正量を求め、この目標補正量を、その内側で駆動する１組のストリップ検出センサ２３ｇ、変位センサ２３ｇ、及び、電磁石２４ｇ，２５ｇに設定される目標位置に加味することにより、ストリップＳのエッジ部が電磁石に対向しなくても、そのエッジ部を目標位置に矯正することができる。これにより、ストリップＳの形状を全体として平均化、即ち、フラット状にすることができる。
【００５９】
次に、図４に示すように、搬送されたストリップＳのエッジ部がＥ３位置に配置される場合について説明する。
【００６０】
ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されないことにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないと判定される。これにより、ストリップＳのエッジ部が、変位センサ２３ｇよりもストリップＳの幅方向内側のＥ３の位置に配置されることがわかる。
【００６１】
そして、ストリップ検出センサ２２ｇから板無信号が制御入切判定回廊３３に入力されることにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を不可にすると判定し、その制御不可信号が制御回路３１に入力される。これにより、電磁石２４ｇ，２５ｇの駆動は停止される。
【００６２】
なお、本実施形態においては、目標位置、中間部目標位置、及び、エッジ部目標位置をライン制御装置２から制御部３０に出力するように構成したが、形状矯正・制振装置１７に端末機を設け、この端末機から制御部３０に対して目標位置、中間部目標位置、及び、エッジ部目標位置を出力するようにしても構わない。
【００６３】
従って、本発明に係る形状矯正・制振方法によれば、変位センサ２７ａ〜２７によって、搬送されるストリップＳにおける電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの電磁力が作用しない中間部及びエッジ部までの距離を検出して、この検出した距離を用いて、その内側において設定される目標位置を補正することにより、搬送されるストリップＳに対して、使用するべき変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの組の最適な選択を行うことができる。これにより、ストリップＳの溶接繋ぎ部Ｓｗが通過した際に、先行材Ｓ１の板幅から後行材Ｓ２の板幅に変わったり、急激に蛇行が変化したりしても、その幅方向において細かく広範囲にストリップＳの形状を精度良く矯正すると共、その振動を抑制することができる。この結果、ストリップ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ので、高品質な溶融金属めっき鋼板を製造することができる。
【００６４】
また、ストリップＳの溶接繋ぎ部Ｓｗの通過後における急激な板幅変更や蛇行の変化に対応することができるので、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇ，２６ａ〜２６ｈ、変位センサ２３ａ〜２３ｇ，２７ａ〜２７ｈ、及び、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇを移動させるための移動機構等を設ける必要もなく、装置全体の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、ストリップの高速化を図る溶融金属めっき鋼板の製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る形状矯正・制振装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図である。
【図４】制御部の構成図である。
【図５】ストリップのエッジ部が形状矯正及び制振される様子を示した図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 溶融金属めっき設備
２ ライン制御装置
１１ めっき浴
１２ シンクロール
１３，１４ サポートロール
１５ ワイピングノズル
１６，１７ 形状矯正・制振装置
２１ 取付台
２２ａ〜２２ｇ，２６ａ〜２６ｈ ストリップ検出センサ
２３ａ〜２３ｇ，２７ａ〜２７ｈ 変位センサ
２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇ 電磁石
３０ 制御部
３１ 制御回路
３２ 駆動回路
３３ 制御入切判定回路
３４ 補正入切判定回路
３５ 目標補正量演算部
３６ 加算器
３７，３８ 減算器
Ｓ ストリップ
Ｓ１ 先行材
Ｓ２ 後行材
Ｓｗ 溶接繋ぎ部
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ ストリップのエッジ部の位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送される帯板の形状を矯正すると共に、その振動を抑制する帯板の形状矯正・制振方法、及び、それを用いた溶融金属めっき鋼板の製造方法に関する。
【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、連続したストリップ（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ストリップをめっき浴から上方に引き上げて、この上昇過程のストリップに対して、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、ストリップの表面に余剰に付着した溶融金属が除去されて、ストリップは所定のめっき付着量に調整される。
【０００４】
しかしながら、このようなガスワイピング法におけるストリップには、めっき浴からの引き上げ動作やその張力等により、幅方向の反りや振動が発生することがある。このように、ストリップに反りや振動が発生すると、ワイピングノズルとストリップとの間の間隔が変化することとなり、ストリップの表面に対するワイピングガスの吹き付け状態がその幅方向及び搬送方向において均一にならず、ストリップにおけるめっき付着量が不均一になるおそれがあった。
【０００５】
そこで、この種の溶融金属めっき設備においては、搬送されるストリップに対して、形状（反り）を矯正すると共に、その振動を抑制する形状矯正・制振装置が設けられている。この形状矯正・制振装置は、ワイピングノズルに近接配置される変位センサ及び電磁石を、ストリップの幅方向に複数組有しており、各変位センサによりストリップの各部位までの距離を常時検出しながら、この検出された距離に応じて、それらに対応する各電磁石に励磁電流を流して、その電磁力によって、ストリップを反り状態からフラット状態に矯正すると共に、その振動を抑制するようになっている。このような、従来のストリップの形状矯正・制振方法は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１７２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記溶融金属めっき設備を含む溶融金属めっき鋼板製造ラインには、当該ライン全体を総合的に制御するライン制御装置が設けられている。このライン制御装置には、予め、搬送されるストリップの板厚、板幅、張力、搬送速度、鋼種等の鋼板情報が設定されている。そして、この鋼板情報がライン制御装置からラインを構成する各装置に入力されることにより、ライン全体が駆動制御されて、所望の溶融金属めっき鋼板が製造されるようになっている。また、溶融金属めっき設備の形状矯正・制振装置においては、ライン制御装置から入力される鋼板条件の板幅に応じて、ストリップが前方に存在する変位センサ及び電磁石の組を駆動すると共に、ストリップが前方に存在しない変位センサ及び電磁石の組を停止するようになっている。
【０００８】
ところで、溶融金属めっき鋼板製造ラインにおいては、鋼板情報が異なる複数種類の鋼板を連続的に製造する場合がある。このような場合には、先行する先行材の後端と、これに後続するそれとは異なった鋼種の後行材の先端とを、溶接等によって繋ぐことにより、溶接繋ぎ部を形成して連続的なストリップとして処理するようにしている。
【０００９】
しかしながら、ライン制御装置から入力される溶接繋ぎ部の通過タイミングが実際とは異なる通過タイミングとなることがある。また、搬送されるストリップはその搬送状態が常に一定ではなく、その幅方向に蛇行する場合がある。この結果、従来の形状矯正・制振方法では、搬送されるストリップにおいて、実際のエッジ部を的確に判断することができないため、使用するべき変位センサ及び電磁石の組の選択を誤ることがある。
【００１０】
更に、ストリップにおいては、その溶接繋ぎ部を境にして、板幅が変わるだけでなく、その蛇行量も急激に変化する場合がある。これにより、ストリップまでの距離を検出する変位センサは、ストリップのエッジ部との位置関係によっては誤検出することがあり、従来の形状矯正・制振方法では、制御を行うと返ってストリップの形状を悪くしてしまう場合がある。
【００１１】
そこで、特許文献１のように、ストリップの板幅変更や蛇行に対して、変位センサ及び電磁石をストリップの幅方向に移動させる方法もあるが、このような方法では、重量物を移動させることになり、応答性に問題が生じてしまう。これにより、ストリップのエッジ部においては、電磁石の電磁力が作用しない領域が発生するため、未矯正による反りの残留が生じるおそれがある。
【００１２】
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、帯板の板幅や蛇行が急激に変化しても、帯板の形状を矯正すると共に、その振動を抑制することができる帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法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】
【００１３】
上記課題を解決する第１の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第１検出手段により検出した搬送される帯板までの距離に応じて、電磁石への励磁電流を制御し、その電磁力によって、帯板の形状矯正及び制振を行う帯板の形状矯正・制振方法であって、
前記第１距離と前記第１距離に対応する所定の第１目標位置とに基づいて、前記電磁石への励磁電流を制御し、
前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記電磁石への励磁電流を流す一方、前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないときには、前記電磁石への励磁電流を流さない
ことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第２の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第１の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１検出手段よりも帯板の幅方向外側で、且つ、前記電磁石と対応しない位置に設けられた第２検出手段によって、帯板までの第２距離を検出し、
前記第２距離と前記第２距離に対応する所定の第２目標位置とに基づいて、前記第１目標位置の補正を行う
ことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決する第３の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第２の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記第１目標位置の補正を行う一方、前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないたときには、前記第１目標位置の補正を行わない
ことを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決する第４の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法は、
第２の発明に係る帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１目標位置に対する補正量は、当該第１目標位置よりも帯板の幅方向内側において求められた補正量に加味される
ことを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する第５の発明に係る溶融金属めっき鋼板の製造方法は、
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溶融金属めっき鋼板の製造方法であって、
第１乃至第４のいずれかの発明に係る帯板の形状矯正・制振方法を用いて溶融金属めっき鋼板を製造する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
従って、本発明に係る帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法によれば、帯板の板幅や蛇行が急激に変化しても、帯板の形状を精度良く矯正すると共に、その振動を抑制することができる。この結果、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】
【００１９】
以下、本発明に係る帯板の形状矯正・制振方法及び溶融金属めっき鋼板の製造方法を図面を用いて詳細に説明する。なお、各実施例において同様の構造及び機能を有する部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明に係る形状矯正・制振装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図、図２は本発明の第１実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図である。
【００２１】
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ストリップ（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。なお、溶融金属めっき鋼板を製造するためのストリップＳは、図２に示すように、先行材Ｓ１と後行材Ｓ２とからなるものであって、先行材Ｓ１の後端と後行材Ｓ２の先端とを溶接により繋いだ溶接繋ぎ部Ｓｗを有している。
【００２２】
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、浸漬したストリップ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から搬送されるストリップ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。
【００２３】
めっき浴１１の浴面上には、ストリップ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ワイピングノズル１５が設けられている。このワイピングノズル１５は、溶融金属が付着したストリップＳに対して、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、ストリップＳを所定のめっき付着量に調整するものである。そして、ワイピングノズル１５の上方には、ストリップＳの形状（反り）を矯正すると共に、その振動を抑制する形状矯正・制振装置１６が設けられている。
【００２４】
図１，２に示すように、形状矯正・制振装置１６は、ストリップ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取付台２１を有している。更に、この対向する取付台２１の内面には、ストリップ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変位センサ（第１検出手段）２３ａ〜２３ｇ、電磁石２４ａ〜２４ｇ、及び、電磁石２５ａ〜２５ｇが設けられている。
【００２５】
変位センサ２３ａ〜２３ｇ、及び、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇは、ストリップＳの幅方向において、所定間隔に配置されており、変位センサ２３ａ〜２３ｇは、電磁石２４ａ〜２４ｇと電磁石２５ａ〜２５ｇとの間におけるストリップＳの搬送方向中間部に設けられている。即ち、変位センサ２３ａ〜２３ｇとこの上下に配置された電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２４ｇとが対応して１組をなしており、取付台２１には、ストリップＳの幅方向において、その１組が所定間隔に複数（図では７組）配置されている。
【００２６】
変位センサ２３ａ〜２３ｇは、例えば、渦電流式のセンサであって、ストリップＳの各部位までの距離（第１距離）を検出するものである。また、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇは、その電磁力によって、ストリップＳの形状（反り）を矯正すると共に、その振動を抑制するものである。そして、変位センサ２３ａ〜２３ｇにより対向するストリップＳの各部位までの距離を常時検出しながら、この検出された距離に応じて、それらに対応する電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｂに励磁電流を流して、その電磁力によって、ストリップＳの形状及びワイピングノズル１５間のパス位置を矯正すると共に、その振動を抑制するようになっている。
【００２７】
また、取付台２１の上部外側には、ストリップ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ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇが設けられている。ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇは、搬送されるストリップＳのエッジ部に対向するように、ストリップＳの幅方向において、所定間隔に配置されており、取付台２１におけるストリップＳの幅方向両外側に配置される３組の変位センサ２３ａ〜２３ｃ，２３ｅ〜２３ｇ、電磁石２４ａ〜２４ｃ，２４ｅ〜２４ｇ、及び、電磁石２５ａ〜２５ｃ，２５ｅ〜２５ｇにそれぞれ対応して、この対応する変位センサ２３ａ〜２３ｃ，２３ｅ〜２３ｇに対して、ストリップＳの幅方向外側にオフセットされて配置されている。
【００２８】
ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇは、例えば、投受光式のセンサであって、搬送されるストリップＳの有無を検出して、対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にそのストリップＳが存在するか否かを判定するものである。そして、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出された場合には、それらに対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇを駆動させるようになっている。一方、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出されなかった場合には、それらに対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの駆動を停止するようになっている。
【００２９】
なお、溶融金属めっき鋼板製造ラインには、当該ライン全体を総合的に制御するライン制御装置２が設けられている。そして、ライン制御装置２には、予め、搬送されるストリップＳの先行材Ｓ１及び後行材Ｓ２の板厚、板幅、張力、搬送速度、鋼種等の鋼板情報が設定されており、この鋼板情報がラインを構成する各装置や、溶融金属めっき設備１の形状矯正・制振装置１６に入力されることにより、ライン全体が駆動制御されて、所望の溶融金属めっき鋼板が製造されるようになっている。
【００３０】
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ストリップ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。そして、引き上げられたストリップＳがワイピングノズル１５間に搬送されると、このストリップＳに対して、ワイピングノズル１５からワイピングガスが吹き付けられる。これにより、ストリップＳの表面に余剰に付着した溶融金属がそぎ落とされ、ストリップＳの表面に所定量の膜厚のめっきが施される。
【００３１】
次いで、めっきが施されたストリップＳは、形状矯正・制振装置１６に搬送される。このとき、図２に示すように、ストリップＳに蛇行（図中左方向への蛇行）が発生した場合には、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｆによってストリップＳが検出されることにより、これらに対応する変位センサ２３ａ〜２３ｆの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定される一方、ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されないことにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないと判定される。また、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｆに対応する電磁石２４ａ〜２４ｆ，２５ａ〜２５ｆの制御が可とされる一方、ストリップ検出センサ２２ｇに対応する電磁石２４ｇ，２５ｇの制御が不可とされる。
【００３２】
そして、変位センサ２３ａ〜２３ｆにより対向するストリップＳの各部位までの距離が検出されて、この検出されたストリップＳの各部位までの距離を、ライン制御装置２から入力される目標位置（第１目標位置）と比較する。次いで、その各距離が目標位置に達するように、電磁石２４ａ〜２４ｆ，２５ａ〜２５ｆへの励磁電流が調整されることにより、その電磁力によって、ストリップＳの形状及びワイピングノズル１５間のパス位置が矯正されると共に、その振動が抑制される。
【００３３】
従って、本発明に係る形状矯正・制振方法によれば、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによって、搬送されるストリップＳの有無を検出して、対応する変位センサ２３ａ〜２３ｇの検出可能範囲内にそのストリップＳが存在するか否かを判定することにより、搬送されるストリップＳに対して、使用するべき変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの組の最適な選択を行うことができる。これにより、ストリップＳの溶接繋ぎ部Ｓｗが通過した際に、先行材Ｓ１の板幅から後行材Ｓ２の板幅に変わったり、急激に蛇行が変化したりしても、ストリップＳの形状を精度良く矯正すると共に、その振動を抑制することができる。
【実施例２】
【００３４】
図３は本発明の第２実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図、図４は制御部の構成図、図５はストリップのエッジ部が形状矯正及び制振される様子を示した図である。
【００３５】
図３に示すように、溶融金属めっき設備１には、形状矯正・制振装置１７が設けられている。この形状矯正・制振装置１７は、上述した取付台２１、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇ、変位センサ２３ａ〜２３ｇ、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇに加えて、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈ及び変位センサ（第２検出手段）２７ａ〜２７ｈが追加されたものである。
【００３６】
ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈ及び変位センサ２７ａ〜２７ｈは、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇ及び変位センサ２３ａ〜２３ｇと同型のセンサであって、対向する取付台２１の内面において、ストリップＳに対してその板厚方向から挟むように対向配置されている。
【００３７】
変位センサ２７ａ〜２７ｈは、ストリップＳの幅方向において、変位センサ２３ａ〜２３ｇと交互に配置されており、隣接する変位センサ２３ａ〜２３ｇ間におけるストリップＳの幅方向中間部で、且つ、電磁石２４ａ〜２４ｇと電磁石２５ａ〜２５ｇとの間におけるストリップＳの搬送方向中間部に設けられている。即ち、変位センサ２７ａ〜２７ｈは、ストリップＳにおける電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの電磁力が作用しない中間部及びエッジ部までの距離（第２距離）を検出するものである。また、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈは、取付台２１の下部におけるストリップＳの幅方向において、所定間隔に配置されており、対応する変位センサ２７ａ〜２７ｈに対して、ストリップＳの幅方向外側にオフセットされて配置されている。
【００３８】
そして、変位センサ２７ａ〜２７ｈにより対向するストリップＳの中間部及びエッジ部までの距離を常時検出しながら、この検出された距離に応じて、そのストリップＳの幅方向内側に配置される変位センサ２３ａ〜２３ｇが検出した距離に対応する目標位置を補正する。次いで、この補正された目標位置に応じて電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇに励磁電流を流して、その電磁力によって、ストリップＳの形状及びワイピングノズル１５間のパス位置を矯正すると共に、その振動を抑制するようになっている。
【００３９】
更に、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出された場合には、それらに対応する変位センサ２７ａ〜２７ｈを駆動させるようになっている。一方、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出されなかった場合には、それらに対応する変位センサ２７ａ〜２７ｈの駆動を停止するようになっている。
【００４０】
図４に示すように、形状矯正・制振装置１７は制御部３０を介してライン制御装置２に接続されている。この制御部３０には、制御回路３１、駆動回路３２、制御入切判定回路３３、補正入切判定回路３４、目標補正量演算部３５、加算器３６、及び、減算器３７，３８が内蔵されている。なお、図４に示す制御部３０は、ストリップＳの幅方向外側に配置されるストリップ検出センサ２２ｇ，２６ｈ、変位センサ２３ｇ，２７ｈ、及び、電磁石２４ｇ，２５ｇとの接続状態を代表して図示したものである。
【００４１】
制御部３０においては、変位センサ２３ａ〜２３ｇにより検出されたストリップＳの各部位までの距離が減算器３７に入力される。一方、ライン制御装置２から加算器３６を介してストリップＳの目標位置が減算器３７に入力される。そして、この減算器３７によって、変位センサ２３ａ〜２３ｇにより検出されたストリップＳの各部位までの距離と、ライン制御装置２から入力された目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が減算器３７から制御回路３１を介して駆動回路３２に入力される。次いで、駆動回路３２から算出された差の値に応じた励磁電流が電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇに流されることにより、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇはその励磁電流の大きさに応じて電磁力をストリップＳに対して発生させる。
【００４２】
このとき、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出された場合には、その板有信号が制御入切判定回路３３に入力される。これにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を可にすると判定し、その制御可信号を制御回路３１に出力する。この結果、制御回路３１は、減算器３７により算出された差の値を、駆動回路３２に出力することができ、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇが駆動可能となる。
【００４３】
一方、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇによりストリップＳが検出されない場合には、その板無信号が制御入切判定回路３３に入力される。これにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を不可にすると判定し、その制御不可信号を制御回路３１に出力する。この結果、制御回路３１の制御が不可となり、駆動回路３２の駆動が停止され、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの駆動も停止される。
【００４４】
また、変位センサ２７ａ〜２７ｈにより検出されたストリップＳの中間部及びエッジ部までの距離が減算器３８に入力される。一方、ライン制御装置２からストリップＳの中間部目標位置及びエッジ部目標位置（第２目標位置）が減算器３８に入力される。そして、この減算器３８によって、変位センサ２７ａ〜２７ｈにより検出されたストリップＳの中間部及びエッジ部までの距離と、ライン制御装置２から入力された中間部目標位置及びエッジ部目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が減算器３８から目標補正量演算部３５に入力される。目標補正量演算部３５では、入力されたその算出された差の値に応じて、ストリップＳのエッジ部がエッジ部目標位置に到達するような目標補正量が演算され、その目標補正量が目標補正量演算部３５から加算器３６に入力される。次いで、加算器３６によって、ライン制御装置２から入力された目標位置と、目標補正量演算部３５により演算された目標補正量と、の和が算出される。
【００４５】
このとき、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出された場合には、その板有信号が補正入切判定回路３４に入力される。これにより、補正入切判定回路３４は目標補正量演算部３５の補正演算を可にすると判定し、その補正演算可信号を目標補正量演算部３５に出力する。この結果、目標補正量演算部３５は、演算した目標補正量を加算器３６に出力することができ、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇが駆動可能となる。
【００４６】
なお、目標補正量演算部３５により演算された目標補正量を、それよりもストリップＳの幅方向内側に配置される目標補正量演算部３５に入力して、その内側の目標補正量演算部３５で演算した目標補正量に加算するようにしてもよい。
【００４７】
一方、ストリップ検出センサ２６ａ〜２６ｈによりストリップＳが検出されない場合には、その板無信号が補正入切判定回路３４に入力される。これにより、補正入切判定回路３４は目標補正量演算部３５の補正演算を不可にすると判定し、その補正演算不可信号を目標補正量演算部３５に出力する。この結果、目標補正量演算部３５の補正演算が不可となり、加算器３６に入力された目標位置はそのままの値となる。
【００４８】
ここで、形状矯正・制振装置１７にストリップＳが搬送されたときの制御部３０における処理動作を説明する。なお、下記に示す説明では、１組のストリップ検出センサ２２ｇ、変位センサ２３ｇ、及び、電磁石２４ｇ，２５ｇと、これに対応するストリップ検出センサ２６ｈ及び変位センサ２７ｈとの処理動作について代表して説明する。
【００４９】
先ず、図４に示すように、搬送されたストリップＳのエッジ部がＥ１の位置に配置される場合について説明する。
【００５０】
ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されることにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定される一方、ストリップ検出センサ２６ｈによってストリップＳが検出されないことにより、これに対応する変位センサ２７ｈの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないと判定される。これにより、ストリップＳのエッジ部が、変位センサ２３ｇ，２７ｈ間のＥ１の位置に配置されることがわかる。
【００５１】
そして、ストリップ検出センサ２２ｇから板有信号が制御入切判定回路３３に入力されることにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を可にすると判定し、その制御可信号が制御回路３１に入力される。また、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離が減算器３７に入力される。更に、ライン制御装置２から加算器３６を介してストリップＳの目標位置が減算器３７に入力される。このとき、ストリップ検出センサ２６ｈによってストリップＳが検出されないことにより、目標補正量演算部３５の補正演算が不可とされているので、加算器３６には目標補正量が入力されない。
【００５２】
これにより、減算器３７によって、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離と、ライン制御装置２から入力された目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が制御回路３１に入力される。次いで、制御回路３１が減算器３７により算出された差の値を駆動回路３２に入力して、駆動回路３２がその算出された差の値に応じた励磁電流を電磁石２４ｇ，２５ｇに流すことにより、電磁石２４ｇ，２５ｇは所定の電磁力をストリップＳに対して発生させる。
【００５３】
次に、図４に示すように、搬送されたストリップＳのエッジ部がＥ２の位置に配置される場合について説明する。
【００５４】
ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されることにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定されると共に、ストリップ検出センサ２６ｈによってストリップＳが検出されることにより、これに対応する変位センサ２７ｈの検出可能範囲内にストリップＳが存在すると判定される。これにより、ストリップＳのエッジ部が、変位センサ２７ｈよりもストリップＳの幅方向外側のＥ２の位置に配置されることがわかる。
【００５５】
そして、ストリップ検出センサ２２ｇから板有信号が制御入切判定回路３３に入力されることにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を可にすると判定し、その制御可信号が制御回路３１に入力される。また、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離が減算器３７に入力される。更に、ライン制御装置２からストリップＳの目標位置が加算器３６に入力される。
【００５６】
一方、ストリップ検出センサ２６ｇから板有信号が補正入切判定回路３４に入力されることにより、補正入切判定回路３４は目標補正量演算部３５の補正演算を可にすると判定し、その補正演算可信号が目標補正量演算部３５に入力される。このとき、減算器３８によって、変位センサ２７ｈにより検出されたストリップＳのエッジ部までの距離と、ライン制御装置２から入力されたエッジ部目標位置と、の差が算出され、この算出された差の値が減算器３８から目標補正量演算部３５に入力される。次いで、目標補正量演算部３５は、入力されたその差の値に応じて、ストリップＳのエッジ部がエッジ部目標位置に到達するような目標補正量を演算して、その目標補正量を加算器３６に出力する。
【００５７】
これにより、加算器３６によって、目標補正量演算部３５により演算された目標補正量と、ライン制御装置２から入力された目標位置と、の和が算出されて補正された後、減算器３７によって、その算出された和の値と、変位センサ２３ｇにより検出されたストリップＳの部位までの距離と、の差が算出されて、この算出された差の値が制御回路３１に入力される。次いで、制御回路３１が減算器３７により算出された差の値を駆動回路３２に入力して、駆動回路３２がその算出された差の値に応じた励磁電流を電磁石２４ｇ，２５ｇに流すことにより、電磁石２４ｇ，２５ｇは所定の電磁力をストリップＳに対して発生させる。
【００５８】
この結果、図５に示すように、変位センサ２７ｈによって検出したストリップＳのエッジ部までの距離とエッジ部目標位置との偏差から目標補正量を求め、この目標補正量を、その内側で駆動する１組のストリップ検出センサ２３ｇ、変位センサ２３ｇ、及び、電磁石２４ｇ，２５ｇに設定される目標位置に加味することにより、ストリップＳのエッジ部が電磁石に対向しなくても、そのエッジ部を目標位置に矯正することができる。これにより、ストリップＳの形状を全体として平均化、即ち、フラット状にすることができる。
【００５９】
次に、図４に示すように、搬送されたストリップＳのエッジ部がＥ３位置に配置される場合について説明する。
【００６０】
ストリップ検出センサ２２ｇによってストリップＳが検出されないことにより、これに対応する変位センサ２３ｇの検出可能範囲内にストリップＳが存在しないと判定される。これにより、ストリップＳのエッジ部が、変位センサ２３ｇよりもストリップＳの幅方向内側のＥ３の位置に配置されることがわかる。
【００６１】
そして、ストリップ検出センサ２２ｇから板無信号が制御入切判定回廊３３に入力されることにより、制御入切判定回路３３は制御回路３１の制御を不可にすると判定し、その制御不可信号が制御回路３１に入力される。これにより、電磁石２４ｇ，２５ｇの駆動は停止される。
【００６２】
なお、本実施形態においては、目標位置、中間部目標位置、及び、エッジ部目標位置をライン制御装置２から制御部３０に出力するように構成したが、形状矯正・制振装置１７に端末機を設け、この端末機から制御部３０に対して目標位置、中間部目標位置、及び、エッジ部目標位置を出力するようにしても構わない。
【００６３】
従って、本発明に係る形状矯正・制振方法によれば、変位センサ２７ａ〜２７によって、搬送されるストリップＳにおける電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの電磁力が作用しない中間部及びエッジ部までの距離を検出して、この検出した距離を用いて、その内側において設定される目標位置を補正することにより、搬送されるストリップＳに対して、使用するべき変位センサ２３ａ〜２３ｇ及び電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇの組の最適な選択を行うことができる。これにより、ストリップＳの溶接繋ぎ部Ｓｗが通過した際に、先行材Ｓ１の板幅から後行材Ｓ２の板幅に変わったり、急激に蛇行が変化したりしても、その幅方向において細かく広範囲にストリップＳの形状を精度良く矯正すると共、その振動を抑制することができる。この結果、ストリップ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ので、高品質な溶融金属めっき鋼板を製造することができる。
【００６４】
また、ストリップＳの溶接繋ぎ部Ｓｗの通過後における急激な板幅変更や蛇行の変化に対応することができるので、ストリップ検出センサ２２ａ〜２２ｇ，２６ａ〜２６ｈ、変位センサ２３ａ〜２３ｇ，２７ａ〜２７ｈ、及び、電磁石２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇを移動させるための移動機構等を設ける必要もなく、装置全体の小型化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、ストリップの高速化を図る溶融金属めっき鋼板の製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る形状矯正・制振装置を備えた溶融金属めっき設備の概略図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る形状矯正・制振装置の正面図である。
【図４】制御部の構成図である。
【図５】ストリップのエッジ部が形状矯正及び制振される様子を示した図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ 溶融金属めっき設備
２ ライン制御装置
１１ めっき浴
１２ シンクロール
１３，１４ サポートロール
１５ ワイピングノズル
１６，１７ 形状矯正・制振装置
２１ 取付台
２２ａ〜２２ｇ，２６ａ〜２６ｈ ストリップ検出センサ
２３ａ〜２３ｇ，２７ａ〜２７ｈ 変位センサ
２４ａ〜２４ｇ，２５ａ〜２５ｇ 電磁石
３０ 制御部
３１ 制御回路
３２ 駆動回路
３３ 制御入切判定回路
３４ 補正入切判定回路
３５ 目標補正量演算部
３６ 加算器
３７，３８ 減算器
Ｓ ストリップ
Ｓ１ 先行材
Ｓ２ 後行材
Ｓｗ 溶接繋ぎ部
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３ ストリップのエッジ部の位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１検出手段により検出した搬送される帯板までの距離に応じて、電磁石への励磁電流を制御し、その電磁力によって、帯板の形状矯正及び制振を行う帯板の形状矯正・制振方法であって、
前記第１距離と前記第１距離に対応する所定の第１目標位置とに基づいて、前記電磁石への励磁電流を制御し、
前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記電磁石への励磁電流を流す一方、前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないときには、前記電磁石への励磁電流を流さない
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項２】
請求項１に記載の帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１検出手段よりも帯板の幅方向外側で、且つ、前記電磁石と対応しない位置に設けられた第２検出手段によって、帯板までの第２距離を検出し、
前記第２距離と前記第２距離に対応する所定の第２目標位置とに基づいて、前記第１目標位置の補正を行う
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項３】
請求項２に記載の帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記第１目標位置の補正を行う一方、前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないたときには、前記第１目標位置の補正を行わない
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項４】
請求項２に記載の帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１目標位置に対する補正量は、当該第１目標位置よりも帯板の幅方向内側において求められた補正量に加味される
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項５】
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溶融金属めっき鋼板の製造方法であって、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の帯板の形状矯正・制振方法を用いて溶融金属めっき鋼板を製造する
ことを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方法。
【請求項１】
第１検出手段により検出した搬送される帯板までの距離に応じて、電磁石への励磁電流を制御し、その電磁力によって、帯板の形状矯正及び制振を行う帯板の形状矯正・制振方法であって、
前記第１距離と前記第１距離に対応する所定の第１目標位置とに基づいて、前記電磁石への励磁電流を制御し、
前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記電磁石への励磁電流を流す一方、前記第１検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないときには、前記電磁石への励磁電流を流さない
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項２】
請求項１に記載の帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１検出手段よりも帯板の幅方向外側で、且つ、前記電磁石と対応しない位置に設けられた第２検出手段によって、帯板までの第２距離を検出し、
前記第２距離と前記第２距離に対応する所定の第２目標位置とに基づいて、前記第１目標位置の補正を行う
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項３】
請求項２に記載の帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在するときには、前記第１目標位置の補正を行う一方、前記第２検出手段の検出可能範囲内に帯板が存在しないたときには、前記第１目標位置の補正を行わない
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項４】
請求項２に記載の帯板の形状矯正・制振方法において、
前記第１目標位置に対する補正量は、当該第１目標位置よりも帯板の幅方向内側において求められた補正量に加味される
ことを特徴とする帯板の形状矯正・制振方法。
【請求項５】
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溶融金属めっき鋼板の製造方法であって、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の帯板の形状矯正・制振方法を用いて溶融金属めっき鋼板を製造する
ことを特徴とする溶融金属めっき鋼板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１７９８３４（Ｐ２００９−１７９８３４Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８５０６（Ｐ２００８−１８５０６）
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【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８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３０日（２００８．１．３０）
【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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