溶融金属めっき設備
【課題】ガスワイピング装置においてエッジアップ低減手段と静圧発生手段の両方を設置可能にしてめっき付着量の均一化が図れる溶融金属めっき設備を提供する。
【解決手段】ガスワイピング装置を備えた溶融金属メッキ設備において、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの近傍に設置されて当該ワイピングノズルから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させてストリップＳの走行方向に沿って静圧を発生させるクッションパッド１２ａ，１２ｂと、該クッションパッドに一体的に組み付けられてストリップにおける板端部のエッジアップを低減するバッフルプレート１３ａ，１３ｂと、クッションパッドをストリップの板幅方向へ移動させるＬＭガイド１８ａ,１８ｂ、バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ,２２ｂからなる第１の移動機構を設けた。
【解決手段】ガスワイピング装置を備えた溶融金属メッキ設備において、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの近傍に設置されて当該ワイピングノズルから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させてストリップＳの走行方向に沿って静圧を発生させるクッションパッド１２ａ，１２ｂと、該クッションパッドに一体的に組み付けられてストリップにおける板端部のエッジアップを低減するバッフルプレート１３ａ，１３ｂと、クッションパッドをストリップの板幅方向へ移動させるＬＭガイド１８ａ,１８ｂ、バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ,２２ｂからなる第１の移動機構を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛等の溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種溶融金属めっきラインにおいては、一般に、焼鈍等の前処理を連続的に施し高温に保持したストリップ（被めっき鋼板）を、溶融金属ポット（溶融めっき浴）中のシンクロールに通板して上方へ走行させ、その走行下でめっき付着量（溶融亜鉛等の厚さ，膜厚）が調整されている。
【０００３】
前記めっき付着量は、ストリップの表，裏面に付着した溶融亜鉛等を、例えば溶融めっき浴上方に対向設置した一対のワイピングノズル（ガスワイピング装置）から吹き付けられるガスによってワイピングされることによって、所要のめっき付着量に調整されるようになっている。
【０００４】
また、ガスワイピング装置においては、図１３及び図１４に示すように、ストリップＳにおける板端部側方に位置して、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂからの対向するガス流の直接の衝突を回避してエッジアップ（板端部の局所的なめっきむら）を低減する手段の一つとして一対のバッフルプレート（エッジアップ低減手段）１０１ａ，１０１ｂが設けられることは良く知られている。このバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂは、通常、位置決め装置(板端追従機構)１０２ａ，１０２ｂにより板幅方向や板厚方向に移動可能であると共に回転も可能となっている（特許文献１）。
【０００５】
さらに、ガスワイピング装置においては、板位置がノズル間の中央でないと板の表・裏でめっき付着量むらが発生するので、図１５及び図１６に示すように、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂの真上に位置して、当該ワイピングノズル１００ａ，１００ｂから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させてストリップＳの走行方向に沿って静圧を発生させるクッションパッド（静圧発生手段）１０３ａ，１０３ｂを設け、板の反りやねじれを低減して板位置をノズル間の中央に近づける方法が本出願人から報告されている（特許文献２参照）。
【０００６】
即ち、図１６の矢印で示すガス流れと圧力曲線Ｐでも判るように、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂのスリットａで加圧されたワイピングガスと、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂの傾斜面ｂとクッションパッド１０３ａ，１０３ｂの傾斜面ｃとの間の狭い流路で加圧された雰囲気ガスとでストリップＳに対して高い衝突圧を与えると共に、衝突後のワイピングガスと雰囲気ガスがストリップＳとクッションパッド１０３ａ，１０３ｂの鉛直面ｄとの狭い空間を上方へ流れることによりストリップＳの走行方向に沿って圧力の高い静圧が形成されるのである。この結果、静圧によるエアクッション(エアパッド)効果でストリップＳの位置がノズル間の中央に近づき、板幅方向のめっき付着量が均一となり、かつ、ストリップＳの振動や反りが抑制されるため、ワイピングノズルをストリップＳに近づけることができ、ワイピング能力も向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３３０２７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１１４５３４号公報
【特許文献３】特開２００９−１１４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ガスワイピング装置にあっては、前述したバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂをストリップＳのパス位置に合せようとするが、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂとバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂとが図１３に示すように位置がずれたり、図１４に示すようにストリップＳの反り形状がストリップ両端で異なっていたり、蛇行によってストリップＳ中心がテーパ状の開口を持つワイピングノズル１００ａ，１００ｂ中心からずれていると、前述したバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂの調整量が大きすぎて、精度良く板端へ調整できない場合や、調整できた場合でも板のパス位置、ねじれ、反りによって発生するめっきむらが残存するという問題点があった。
【０００９】
そのため、ノズル上方に非接触式の板形状矯正装置を設置して、板のパス位置、ねじれ、反りを低減する方法もあるが、非接触式の板形状矯正装置はノズル位置より離れて設置されているため、非接触式の板形状矯正装置での板位置矯正量とノズル位置での板位置変化量とが一致しておらず、適正な調整量の補正が必要であるし、板幅方向に所定間隔離間して（とびとびに）配置された非接触式の板形状矯正装置では、板端部での反りが矯正しきれない。その他の方法として、ストリップＳのノズル近傍における振動や反りを抑制することができる前述したクッションパッド１０３ａ，１０３ｂを併設することが考えられるが、この場合、クッションパッド１０３ａ，１０３ｂの上方に配置せざるを得なくなるバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂとクッションパッド１０３ａ，１０３ｂとがスペース的に干渉するという問題点がある。また、同様にクッションパッドの直上に非接触式の板形状矯正装置を設置する場合にもスペース的に干渉する問題が生じる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ガスワイピング装置において少なくともバッフルプレート等のエッジアップ低減手段とクッションパッド等の静圧発生手段（板位置矯正手段）の両方をワイピングノズルに近接させて設置可能にし、板幅全域においてめっき付着量の均一化が図れるコンパクトな溶融金属めっき設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る溶融金属めっき設備は、
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面に、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けてめっき付着量を調整するガスワイピング装置を備えた溶融金属メッキ設備において、
前記ワイピングノズルの近傍に設置されて当該ワイピングノズルから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させて前記鋼板の走行方向に沿って静圧を発生させる静圧発生手段と、
前記静圧発生手段に一体的に組み付けられて前記鋼板における板端部のエッジアップを低減するエッジアップ低減手段と、
前記静圧発生手段を前記鋼板の板幅方向へ移動させる第１の移動機構を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、
前記エッジアップ低減手段は、前記鋼板における板端部側方に設置されて前記ワイピングノズルからの対向するガス流の直接の衝突を回避するバッフルプレートであることを特徴とする。
【００１３】
また、
前記静圧発生手段に、非接触式の板形状矯正装置及び板形状センサを上下対でかつ前記鋼板の板幅方向へ複数個内装したことを特徴とする。
【００１４】
また、
前記ワイピングノズルの下方に板反り矯正ロールを設置したことを特徴とする。
【００１５】
また、
前記ワイピングノズル，板形状矯正装置，板形状センサを下から順に配置し、板形状矯正装置−板形状センサ間の距離（Ｌ2）をワイピングノズル−板形状矯正装置間の距離（Ｌ1）の２倍以下の範囲に設定したことを特徴とする。
【００１６】
また、
前記鋼板の少なくともパス位置とねじれに追従するように、前記ワイピングノズルと静圧発生手段が移動可能な第２の移動機構を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
前記構成の本発明に係る溶融金属めっき設備によれば、本来板幅方向に移動させる必要のないクッションパッド等の静圧発生手段を移動可能に構成して、この静圧発生手段にバッフルプレート等のエッジアップ低減手段を組み付けるようにしたので、エッジアップ低減手段の位置決め装置が静圧発生手段とスペース的に干渉するというような部材間の干渉等を効果的に回避して、エッジアップ低減手段と静圧発生手段とをワイピングノズルに近接配置することが可能となる。
【００１８】
この近接配置により、鋼板は形状矯正され、かつパス位置がワイピングノズル間の中央に位置調整された状態でガスワイピングされるため、鋼板の表，裏面におけるめっき付着量が均一化される。また、静圧発生手段に非接触式の板形状矯正装置及び板形状センサを内装することで、板形状矯正装置及び板形状センサもワイピングノズルに近接配置でき、形状矯正やパス位置調整のより一層の精度アップが図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、バッフルプレートが一体化されたクッションパッドをワイピングノズルに近接配置した例である。
【図２】同じくガスワイピング装置部の平面図とノズルギャップ分布及びめっき付着量分布の説明図である。
【図３Ａ】同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が狭い場合の例である。
【図３Ｂ】同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が広い場合の例である。
【図３Ｃ】図３ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図３Ｄ】図３ＢのＢ−Ｂ断面図である。
【図３Ｅ】図３ＡのＣ−Ｃ断面図である。
【図３Ｆ】図３ＡのＤ−Ｄ断面図である。
【図４Ａ】同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が狭い場合の例である。
【図４Ｂ】同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が広い場合の例である。
【図５】本発明の実施例２を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図６】本発明の実施例３を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例４を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、電磁石及び変位センサの位置関係を示す。
【図８】同じくワイピングノズル，電磁石及び変位センサの適正配置のグラフである。
【図９】本発明の実施例５におけるワイピングノズルの位置調整内容の説明図である。
【図１０】同じくクッションパッド、バッフルプレート、制振装置、及び、ストリップの位置関係を示す平面図である。
【図１１】同じくストリップの板形状・位置の演算方法の説明図である。
【図１２】同じくストリップの板形状・位置の演算方法の制御ルーチンである。
【図１３】従来の溶融金属めっき設備におけるバッフルプレート付きガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図１４】同じくバッフルプレート付きガスワイピング装置の平面図とノズルギャップ分布及びめっき付着量分布の説明図である。
【図１５】従来の溶融金属めっき設備におけるクッションパッド付きガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図１６】同じくクッションパッド付きガスワイピング装置の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る溶融金属めっき設備を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の実施例１を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、バッフルプレートが一体化されたクッションパッドをワイピングノズルに近接配置した例、図２は同じくガスワイピング装置部の平面図とノズルギャップ分布及びめっき付着量分布の説明図、図３Ａは同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が狭い場合の例、図３Ｂは同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が広い場合の例、図３Ｃは図３ＡのＡ−Ａ断面図、図３Ｄは図３ＢのＢ−Ｂ断面図、図３Ｅは図３ＡのＣ−Ｃ断面図、図３Ｆは図３ＡのＤ−Ｄ断面図、図４Ａは同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が狭い場合の例、図４Ｂは同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が広い場合の例である。
【００２２】
図１に示すように、溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備のガスワイピング装置は、溶融金属ポット（溶融めっき浴）１０内のシンクロール１７に案内・支持されて溶融金属がめっきされたストリップ（被めっき鋼板）Ｓは溶融金属ポット１０外へと上方に向けて走行するようになっている。そして、溶融金属ポット１０外へと出たストリップＳの表，裏面に対向して一対のワイピングノズル１１ａ，１１ｂが設けられ、これらのワイピングノズル１１ａ，１１ｂからストリップＳの表，裏面にガスを吹き付けて、余剰分の溶融金属を除去することで、めっき付着量（膜厚）を調整し得るようになっている。
【００２３】
また、前記ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの近傍（直上）に位置して、当該ワイピングノズル１１ａ，１１ｂから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させて前記ストリップＳの走行方向に沿って静圧を発生させるクッションパッド（静圧発生手段）１２ａ，１２ｂが、ストリップＳの表，裏面に対向して一対設置される。即ち、これらのクッションパッド１２ａ，１２ｂにより、前述した図１５及び図１６で説明したように、静圧によるエアクッション（エアパッド）効果でストリップＳの位置がノズル間の中央に近づき、板幅方向のめっき付着量が均一となり、かつストリップＳの振動や反りが抑制されるため、ワイピングノズルをストリップに近づけることができ、ワイピング能力も向上する。
【００２４】
さらに、前記クッションパッド１２ａ，１２ｂに一体的に組み付けられて前記ストリップＳにおける板端部のエッジアップを低減するエッジアップ低減手段としてバッフルプレート１３ａ，１３ｂが設けられる。また、図２に示すとおり、前記バッフルプレート１３ａ，１３ｂは、ストリップＳにおける板端部側方に設置されて一対のワイピングノズル１１ａ，１１ｂからの対向するガス流の直接の衝突を回避するため、ガス流の衝突による騒音の発生を抑制する効果もある。
【００２５】
前記バッフルプレート１３ａ，１３ｂは、クッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５の一側部にブラケット１６を介して支持される。この際、バッフルプレート１３ａ，１３ｂはクッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５内に設置する図示しない駆動機構により板厚方向に移動可能でかつ回転も可能に構成すると好適である（図２のバッフルプレート１３ａ，１３ｂにおける矢印参照）。尚、バッフルプレート１３ａ，１３ｂの板幅方向の移動（図２のバッフルプレート１３ａ，１３ｂにおける矢印参照）は、後述するクッションパッド１２ａ，１２ｂの板幅方向の移動に拠る。
【００２６】
図３Ａ〜図３Ｆに示すように、クッションパッド１２ａ，１２ｂ及びバッフルプレート１３ａ，１３ｂは、バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂの伸縮により、クッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５とノズルヘッダーサポート２０ａ，２０ｂとの間に介装されたＬＭガイド１８ａ，１８ｂを介してストリップエッジ位置に応じてストリップＳの板幅方向へそれぞれ独立して移動可能になっている（図３Ｄ参照）。図３Ａはストリップ狭幅時のそれぞれの位置関係を、図３Ｂはストリップ広幅時のそれぞれの位置関係を示す。尚、バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂとＬＭガイド１８ａ，１８ｂ等で第１の移動機構が構成される。
【００２７】
前記バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂは、図示しない板形状矯正装置及び板形状センサが内蔵された制振装置２５ａ，２５ｂにそのヘッド部が固設されると共にクッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５にピストンロッド先端が連結される。前記制振装置２５ａ，２５ｂもノズルヘッダーサポート２０ａ，２０ｂ上に搭載される。
【００２８】
そして、前記バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂはマイクロコンピュータ等からなる制御装置２４により駆動制御される。
【００２９】
即ち、制御装置２４は、各ケーシング１５にそれぞれバッフルプレート１３ａ，１３ｂに近接して取り付けられて、走行するストリップＳの両方の板端部をそれぞれ検出する板端検出センサ（フォトセンサや２Ｄレーザセンサ等）２３ａ，２３ｂからの検出信号に基づいて、前記各バッフルプレート１３ａ，１３ｂをストリップＳの板端部の位置変化に対応（追従）させるべく前記バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂを制御するのである。
【００３０】
図４Ａは、一対の一方のクッションパッド１２ａにおけるケーシング１５と他方のクッションパッド１２ｂにおけるケーシング１５を、ストリップＳの板幅方向に、各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂが互いに接近する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂを狭幅時のストリップＳの板端部に近接して位置決めした例であり、図４Ｂは、反対に、各ケーシング１５を各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂが互いに離間する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂを広幅時のストリップＳの板端部に近接して位置決めした例である。
【００３１】
このようにして、本実施例では、１対のクッションパッド１２ａ，１２ｂを相互に接近又は離間する方向に移動可能な構造とし、このクッションパッド１２ａ，１２ｂと一緒にストリップＳの両端に追従するようバッフルプレート１３ａ，１３ｂをどちらか一方のクッションパッドに１個ずつ組み付けるようにしたので、クッションパッド１２ａ，１２ｂはストリップＳの広幅時でもストリップＳを覆うことができ、前述した図１３で説明したように、バッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂがクッションパッド１０３ａ，１０３ｂとスペース的に干渉するといった問題を効果的に回避して両者の機能が発揮されるコンパクトな構造が可能となる。
【００３２】
即ち、図２に示すように、クッションパッド１２ａ，１２ｂの静圧によるエアクッション（エアパッド）効果でストリップＳの位置がノズル間の中央に近づき、板幅方向のめっき付着量が均一となり、かつストリップＳの振動や反りがストリップ両端まで抑制されるため、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂをストリップＳに近づけることができ、ワイピング能力も向上する。
【００３３】
また、上述のエアクッション（エアパッド）効果はストリップＳの両端まで作用するためバッフルプレート１３ａ，１３ｂの板厚方向の位置調整が容易となり、板端部まで均一なワイピング力をストリップＳに与えることができるため、ストリップＳにおける板端部のエッジアップが低減され、ストリップＳの表，裏面におけるめっき付着量の均一化が図れるのである。
【実施例２】
【００３４】
図５は本発明の実施例２を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【００３５】
これは、実施例１におけるクッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５に、電磁石（非接触式の板形状矯正装置）２６ａ，２６ｂと変位センサ（板形状センサ）２７ａ，２７ｂを上，下対でかつストリップＳの板幅方向へ複数個内装した例であり、その他の構成は実施例１と同様なので、図５において図１と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３６】
この実施例によれば、めっき付着量が多い板を製造するためにストリップＳとワイピングノズル１１ａ，１１ｂ間の距離を大きく離してクッションパッド１２ａ，１２ｂの静圧による振動及び反りの抑制作用が低減した場合でも、電磁石２６ａ，２６ｂによる振動抑制及び板形状（位置）矯正作用で補償できるという利点が得られる。尚、電磁石２６ａ，２６ｂをクッションパッド１２ａ，１２ｂと併用したことで、ストリップＳの走行方向に沿ったガス流に乱れを生じさせることなく、可及的に電磁石２６ａ，２６ｂをワイピングノズル１１ａ，１１ｂに近づけられ、依って電磁石２６ａ，２６ｂでの矯正量も小さく、かつ吸引力も小さくできて省エネルギーが図れる。また、前述のとおり、ストリップＳの蛇行時には、クッションパッド１２ａ，１２ｂと電磁石２６ａ，２６ｂは一緒に適正な板端位置に移動調整することが可能となる。
【実施例３】
【００３７】
図６は本発明の実施例３を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【００３８】
これは、実施例２（又は実施例１）におけるワイピングノズル１１ａ，１１ｂの下方に、溶融金属ポット１０の浴中に位置して、ストリップＳの表，裏面（表，裏面の一方でも良い）に接触する板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂを設けた例であり、その他の構成は実施例２（又は実施例１）と同様なので、図６において図５（又は図１）と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３９】
この実施例によれば、実施例２（又は実施例１）と同様の作用・効果に加えて、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂによる反り矯正作用が付加され、ストリップＳにおけるめっき付着量の均一化がより一層図れるという利点が得られる。特に、実施例２においては、通常、板厚が１．６mm以上になるとシンクロール１７で発生する反りが大きく、また矯正力も多く必要となって、電磁石２６ａ，２６ｂとクッションパッド１２ａ，１２ｂだけで振動及び反りの抑制作用を得ることは困難である。その場合、本実施例では、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂで先ず反りを低減し、残った反りを電磁石２６ａ，２６ｂで微調整するという２段階矯正が可能となり、板厚が１．６mm以上でも矯正できるという利点が得られる。また、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂの押込み位置制御のみではロールの押込み精度の上限が±１ｍｍであったため板幅１ｍあたりの板反り矯正量の上限も１ｍｍであったが、この実施例によれば、板幅１ｍあたり１ｍｍ以下への板反りの矯正も可能になる。
【実施例４】
【００４０】
図７は本発明の実施例４を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、電磁石及び変位センサの位置関係を示し、図８は同じくワイピングノズル，電磁石及び変位センサの適正配置のグラフである。
【００４１】
図７のとおり、実施例２（又は実施例３）におけるワイピングノズル１１ａ，１１ｂと電磁石２６ａ，２６ｂと変位センサ２７ａ，２７ｂを下から順に配置し、電磁石−変位センサ間の距離（Ｌ2）をワイピングノズル−電磁石間の距離（Ｌ1）の２倍以下の範囲に設定した例であり、その他の構成は実施例２（又は実施例３）と同様なので、図７において図５（又は図６）と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。尚、図７では説明の都合上バッフルプレートを省略している。
【００４２】
図７に示すように、電磁石２６ａ，２６ｂでワイピングノズル１１ａ，１１ｂ部でのストリップＳの反りを０（ゼロ）にするとき、当該反りは電磁石２６ａ，２６ｂの位置に対して対称に分布することが判る。
【００４３】
従って、図８に示すように、変位センサ２７ａ，２７ｂの設置位置をＬ2＜２Ｌ1とすれば、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの位置での反り量と変位センサ２７ａ，２７ｂの位置での反り量がほぼ等しい位置に変位センサ２７ａ，２７ｂを設置可能となる。
【００４４】
この実施例によれば、実施例２（又は実施例３）と同様の作用・効果に加えて、センサ位置での反り量を０にすることが、ワイピングノズル部での反り量０にすることと等価となるので、計測が難しいノズル部での反り量を精度良く矯正できる。
【実施例５】
【００４５】
図９は本発明の実施例５におけるワイピングノズルの位置調整内容の説明図、図１０は同じくクッションパッド、バッフルプレート、制振装置、及び、ストリップの位置関係を示す平面図、図１１は同じくストリップの板形状・位置の演算方法の説明図、図１２は同じくストリップの板形状・位置の演算方法の制御ルーチンである。
【００４６】
図９に示すとおり、実施例２（又は実施例３）におけるワイピングノズル１１ａ，１１ｂは、ストリップＳのパス位置とねじれと蛇行に追従すべく、矢印で示すように、ストリップＳの板幅方向と直角な方向への移動と、回転と、ストリップＳの板幅方向への位置調整が可能である。これに同期して図１０に示すバッフルプレート１３ａ，１３ｂが一体的に組み付けられ、かつ電磁石２６ａ，２６ｂ（及び変位センサ２７ａ，２７ｂ）が内装されたクッションパッド１２ａ，１２ｂもストリップＳの板幅方向と直角な方向への移動と、回転と、ストリップＳの板幅方向への移動が可能である。その他の構成は実施例２（又は実施例３）と同様なので、図５及び図６を参照して重複する説明は省略する。
【００４７】
ストリップＳのパス位置に対する具体的な位置追従調整方法はワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂのストリップＳの板幅方向と直角な方向への移動で調整し、ストリップＳのねじれに対する追従はワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂの回転で調整し、ストリップＳの蛇行に対する追従はワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂのストリップＳの板幅方向への移動で調整するのである。
【００４８】
尚、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂをストリップＳの板幅方向と直角な方向へ移動させる機構と、回転させる機構と、ストリップＳの板幅方向へ移動させる機構（第２の移動機構）は、本出願人による特許文献３で開示されたワイピングノズルの各種移動機構を容易に適用することができるので、ここでは詳しい説明は省略する。
【００４９】
ここで、ストリップＳの形状・位置の演算方法を説明する。
図１１に示すように、変位センサ２７ａ，２７ｂは、ストリップＳの板幅方向に最低３点の板位置を計測すると共に、ストリップＳのエッジ位置を計測する。尚、ストリップＳのエッジ位置は両方を計測する方法と、片側のみ計測し、反対側は板幅情報より算出する方法がある。
【００５０】
上述した各位置情報（データ）から、ストリップＳの反り、ねじれ、パス位置（板幅センタにおける）、蛇行量が以下の方法で算出できる。
変位センサの板幅方向の位置 Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・
ストリップ−変位センサ間距離 Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・
ストリップエッジ位置 Ｘ４，Ｘ５
板幅 Ｗ
ラインセンタ位置 Ｘ０
とし、以下の２次多項式でストリップＳの形状に近似する。
Ｙ（Ｘ）＝Ａ1Ｘ2＋Ａ2Ｘ＋Ａ3（Ｘ４＜Ｘ＜Ｘ５）
この近似式より、以下の値が求められる。Ａ1,Ａ2,Ａ3は定数である。
ストリップの反り量 δ１＝Ａ1（Ｗ／２）2
ストリップのねじれ量 δ２＝Ａ2Ｗ
板幅センタにおけるパス位置 δ３＝Ｙ（（Ｘ４＋Ｘ５）／２）
ストリップの蛇行量 δ４＝（Ｘ４＋Ｘ５）／２−Ｘ０
【００５１】
上述した各値に基づいて、図示しない制御装置は、図１２に示すような制御動作を実施する。
【００５２】
即ち、予めステップＰ１〜ステップＰ３で、目標とするストリップ−ワイピングノズル間の距離の設定後、ストリップの位置と蛇行量を計測して、上述したδ１〜δ４を演算する。
【００５３】
次に、ステップＰ４でストリップＳの蛇行制御を実施する。即ち、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの板幅方向センタがストリップＳの板幅センタと一致するように、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂをストリップＳの板幅方向に追従（移動）させるのである。
【００５４】
次に、ステップＰ５でストリップＳの板厚が閾値より大きいか否かを判断し（即ち、厚板か薄板かを判断し）、ここで可であれば（即ち、厚板であれば）、ステップＰ６で板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂによる反り制御を実施する。即ち、ストリップの反り量δ１が最小となるように板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂの位置を調整するのである。
【００５５】
次に、ステップＰ７に移行してワイピングノズル１１ａ，１１ｂの位置制御を実施する。即ち、電磁石２６ａ，２６ｂの吸引力が０（ゼロ）の状態で、ストリップの反り量δ１，ストリップのねじれ量δ２，板幅センタにおけるパス位置δ３の情報より、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂ（及びクッションパッド１２ａ，１２ｂ）の回転角（スキュー角）とストリップＳの板幅方向と直角な方向（板厚方向）の位置を調整し、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂ（及びクッションパッド１２ａ，１２ｂ）の回転角とストリップＳのねじれ角が同じになるように、かつ上記δ３＋δ１／２が目標とするストリップ−ワイピングノズル間の距離になるように位置調整する。
【００５６】
次に、ステップＰ８で電磁石２６ａ，２６ｂによる反り制御を実施する。即ち、ステップＰ７でワイピングノズル１１ａ，１１ｂ（及びクッションパッド１２ａ，１２ｂ）の位置決めが終了したら、電磁石２６ａ，２６ｂをＯＮにして、ストリップ−変位センサ間距離Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３が、目標とするストリップ−ワイピングノズル間の距離になるようにする。
【００５７】
最後に、ステップＰ９でめっき付着量の計測と均一性の評価を行う。
【００５８】
一方、前述したステップＰ５で否であれば（即ち、薄板であれば）、ステップＰ６を経ないで、即ち、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂによる反り制御を実施しないで、直にステップＰ７に移行してワイピングノズル１１ａ，１１ｂの位置制御を実施する。その後、前述したステップＰ８→ステップＰ９の手順を踏む。
【００５９】
以後、この制御動作を繰り返す。
【００６０】
尚、前述したステップＰ８で、ストリップＳの板厚が変更になる場合や、電磁石２６ａ，２６ｂのＯＮ時におけるストリップのねじれ量δ２が許容値より大きい場合は、電磁石２６ａ，２６ｂをＯＦＦにして、ステップＰ７→ステップＰ８の制御動作を再度実施する。また、ステップＰ７で、必要に応じて電磁石２６ａ，２６ｂのＯＮ、ＯＦＦを選択しても良い。さらにまた、ステップＰ４の蛇行制御は常に作動させておく。
【００６１】
この実施例に示した順に制御することで、非接触式の板形状（位置）矯正装置の負荷をできるだけ小さくした状態で板をノズル間の中央へ保持できるため、薄板から１．６ｍｍ以上の厚板まで安定した板位置調整が可能となり、より一層板幅方向に均一なめっきが可能となるという利点が得られる。
【００６２】
また、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、ワイピングノズル及びクッションパッドの移動機構やその駆動手段の変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る溶融金属めっき装置は、あらゆるめっき条件の変化に対応可能な連続溶融金属めっき設備に適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 溶融金属ポット（溶融めっき浴）
１１ａ，１１ｂ ワイピングノズル
１２ａ，１２ｂ クッションパッド
１３ａ，１３ｂ バッフルプレート
１４ａ，１４ｂ バッフルブロック
１５ ケーシング
１６ ブラケット
１７ シンクロール
１８ａ，１８ｂ ＬＭガイド
２０ａ，２０ｂ ノズルヘッダーサポート
２２ａ，２２ｂ バッフルプレート位置調整シリンダ
２３ａ，２３ｂ 板端検出センサ
２４ 制御装置
２５ａ，２５ｂ 制振装置
２６ａ，２６ｂ 電磁石
２７ａ，２７ｂ 変位センサ
Ｓ ストリップ（被めっき鋼板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛等の溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種溶融金属めっきラインにおいては、一般に、焼鈍等の前処理を連続的に施し高温に保持したストリップ（被めっき鋼板）を、溶融金属ポット（溶融めっき浴）中のシンクロールに通板して上方へ走行させ、その走行下でめっき付着量（溶融亜鉛等の厚さ，膜厚）が調整されている。
【０００３】
前記めっき付着量は、ストリップの表，裏面に付着した溶融亜鉛等を、例えば溶融めっき浴上方に対向設置した一対のワイピングノズル（ガスワイピング装置）から吹き付けられるガスによってワイピングされることによって、所要のめっき付着量に調整されるようになっている。
【０００４】
また、ガスワイピング装置においては、図１３及び図１４に示すように、ストリップＳにおける板端部側方に位置して、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂからの対向するガス流の直接の衝突を回避してエッジアップ（板端部の局所的なめっきむら）を低減する手段の一つとして一対のバッフルプレート（エッジアップ低減手段）１０１ａ，１０１ｂが設けられることは良く知られている。このバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂは、通常、位置決め装置(板端追従機構)１０２ａ，１０２ｂにより板幅方向や板厚方向に移動可能であると共に回転も可能となっている（特許文献１）。
【０００５】
さらに、ガスワイピング装置においては、板位置がノズル間の中央でないと板の表・裏でめっき付着量むらが発生するので、図１５及び図１６に示すように、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂの真上に位置して、当該ワイピングノズル１００ａ，１００ｂから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させてストリップＳの走行方向に沿って静圧を発生させるクッションパッド（静圧発生手段）１０３ａ，１０３ｂを設け、板の反りやねじれを低減して板位置をノズル間の中央に近づける方法が本出願人から報告されている（特許文献２参照）。
【０００６】
即ち、図１６の矢印で示すガス流れと圧力曲線Ｐでも判るように、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂのスリットａで加圧されたワイピングガスと、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂの傾斜面ｂとクッションパッド１０３ａ，１０３ｂの傾斜面ｃとの間の狭い流路で加圧された雰囲気ガスとでストリップＳに対して高い衝突圧を与えると共に、衝突後のワイピングガスと雰囲気ガスがストリップＳとクッションパッド１０３ａ，１０３ｂの鉛直面ｄとの狭い空間を上方へ流れることによりストリップＳの走行方向に沿って圧力の高い静圧が形成されるのである。この結果、静圧によるエアクッション(エアパッド)効果でストリップＳの位置がノズル間の中央に近づき、板幅方向のめっき付着量が均一となり、かつ、ストリップＳの振動や反りが抑制されるため、ワイピングノズルをストリップＳに近づけることができ、ワイピング能力も向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−３３０２７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１１４５３４号公報
【特許文献３】特開２００９−１１４５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ガスワイピング装置にあっては、前述したバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂをストリップＳのパス位置に合せようとするが、ワイピングノズル１００ａ，１００ｂとバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂとが図１３に示すように位置がずれたり、図１４に示すようにストリップＳの反り形状がストリップ両端で異なっていたり、蛇行によってストリップＳ中心がテーパ状の開口を持つワイピングノズル１００ａ，１００ｂ中心からずれていると、前述したバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂの調整量が大きすぎて、精度良く板端へ調整できない場合や、調整できた場合でも板のパス位置、ねじれ、反りによって発生するめっきむらが残存するという問題点があった。
【０００９】
そのため、ノズル上方に非接触式の板形状矯正装置を設置して、板のパス位置、ねじれ、反りを低減する方法もあるが、非接触式の板形状矯正装置はノズル位置より離れて設置されているため、非接触式の板形状矯正装置での板位置矯正量とノズル位置での板位置変化量とが一致しておらず、適正な調整量の補正が必要であるし、板幅方向に所定間隔離間して（とびとびに）配置された非接触式の板形状矯正装置では、板端部での反りが矯正しきれない。その他の方法として、ストリップＳのノズル近傍における振動や反りを抑制することができる前述したクッションパッド１０３ａ，１０３ｂを併設することが考えられるが、この場合、クッションパッド１０３ａ，１０３ｂの上方に配置せざるを得なくなるバッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂとクッションパッド１０３ａ，１０３ｂとがスペース的に干渉するという問題点がある。また、同様にクッションパッドの直上に非接触式の板形状矯正装置を設置する場合にもスペース的に干渉する問題が生じる。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、ガスワイピング装置において少なくともバッフルプレート等のエッジアップ低減手段とクッションパッド等の静圧発生手段（板位置矯正手段）の両方をワイピングノズルに近接させて設置可能にし、板幅全域においてめっき付着量の均一化が図れるコンパクトな溶融金属めっき設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するための本発明に係る溶融金属めっき設備は、
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面に、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けてめっき付着量を調整するガスワイピング装置を備えた溶融金属メッキ設備において、
前記ワイピングノズルの近傍に設置されて当該ワイピングノズルから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させて前記鋼板の走行方向に沿って静圧を発生させる静圧発生手段と、
前記静圧発生手段に一体的に組み付けられて前記鋼板における板端部のエッジアップを低減するエッジアップ低減手段と、
前記静圧発生手段を前記鋼板の板幅方向へ移動させる第１の移動機構を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、
前記エッジアップ低減手段は、前記鋼板における板端部側方に設置されて前記ワイピングノズルからの対向するガス流の直接の衝突を回避するバッフルプレートであることを特徴とする。
【００１３】
また、
前記静圧発生手段に、非接触式の板形状矯正装置及び板形状センサを上下対でかつ前記鋼板の板幅方向へ複数個内装したことを特徴とする。
【００１４】
また、
前記ワイピングノズルの下方に板反り矯正ロールを設置したことを特徴とする。
【００１５】
また、
前記ワイピングノズル，板形状矯正装置，板形状センサを下から順に配置し、板形状矯正装置−板形状センサ間の距離（Ｌ2）をワイピングノズル−板形状矯正装置間の距離（Ｌ1）の２倍以下の範囲に設定したことを特徴とする。
【００１６】
また、
前記鋼板の少なくともパス位置とねじれに追従するように、前記ワイピングノズルと静圧発生手段が移動可能な第２の移動機構を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
前記構成の本発明に係る溶融金属めっき設備によれば、本来板幅方向に移動させる必要のないクッションパッド等の静圧発生手段を移動可能に構成して、この静圧発生手段にバッフルプレート等のエッジアップ低減手段を組み付けるようにしたので、エッジアップ低減手段の位置決め装置が静圧発生手段とスペース的に干渉するというような部材間の干渉等を効果的に回避して、エッジアップ低減手段と静圧発生手段とをワイピングノズルに近接配置することが可能となる。
【００１８】
この近接配置により、鋼板は形状矯正され、かつパス位置がワイピングノズル間の中央に位置調整された状態でガスワイピングされるため、鋼板の表，裏面におけるめっき付着量が均一化される。また、静圧発生手段に非接触式の板形状矯正装置及び板形状センサを内装することで、板形状矯正装置及び板形状センサもワイピングノズルに近接配置でき、形状矯正やパス位置調整のより一層の精度アップが図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、バッフルプレートが一体化されたクッションパッドをワイピングノズルに近接配置した例である。
【図２】同じくガスワイピング装置部の平面図とノズルギャップ分布及びめっき付着量分布の説明図である。
【図３Ａ】同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が狭い場合の例である。
【図３Ｂ】同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が広い場合の例である。
【図３Ｃ】図３ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図３Ｄ】図３ＢのＢ−Ｂ断面図である。
【図３Ｅ】図３ＡのＣ−Ｃ断面図である。
【図３Ｆ】図３ＡのＤ−Ｄ断面図である。
【図４Ａ】同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が狭い場合の例である。
【図４Ｂ】同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が広い場合の例である。
【図５】本発明の実施例２を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図６】本発明の実施例３を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図７】本発明の実施例４を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、電磁石及び変位センサの位置関係を示す。
【図８】同じくワイピングノズル，電磁石及び変位センサの適正配置のグラフである。
【図９】本発明の実施例５におけるワイピングノズルの位置調整内容の説明図である。
【図１０】同じくクッションパッド、バッフルプレート、制振装置、及び、ストリップの位置関係を示す平面図である。
【図１１】同じくストリップの板形状・位置の演算方法の説明図である。
【図１２】同じくストリップの板形状・位置の演算方法の制御ルーチンである。
【図１３】従来の溶融金属めっき設備におけるバッフルプレート付きガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図１４】同じくバッフルプレート付きガスワイピング装置の平面図とノズルギャップ分布及びめっき付着量分布の説明図である。
【図１５】従来の溶融金属めっき設備におけるクッションパッド付きガスワイピング装置部の概略構成図である。
【図１６】同じくクッションパッド付きガスワイピング装置の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る溶融金属めっき設備を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の実施例１を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、バッフルプレートが一体化されたクッションパッドをワイピングノズルに近接配置した例、図２は同じくガスワイピング装置部の平面図とノズルギャップ分布及びめっき付着量分布の説明図、図３Ａは同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が狭い場合の例、図３Ｂは同じくクッションパッドの移動機構の説明図で、板幅が広い場合の例、図３Ｃは図３ＡのＡ−Ａ断面図、図３Ｄは図３ＢのＢ−Ｂ断面図、図３Ｅは図３ＡのＣ−Ｃ断面図、図３Ｆは図３ＡのＤ−Ｄ断面図、図４Ａは同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が狭い場合の例、図４Ｂは同じくクッションパッドの移動機構の制御ブロック図で、板幅が広い場合の例である。
【００２２】
図１に示すように、溶融金属めっきラインにおける溶融金属めっき設備のガスワイピング装置は、溶融金属ポット（溶融めっき浴）１０内のシンクロール１７に案内・支持されて溶融金属がめっきされたストリップ（被めっき鋼板）Ｓは溶融金属ポット１０外へと上方に向けて走行するようになっている。そして、溶融金属ポット１０外へと出たストリップＳの表，裏面に対向して一対のワイピングノズル１１ａ，１１ｂが設けられ、これらのワイピングノズル１１ａ，１１ｂからストリップＳの表，裏面にガスを吹き付けて、余剰分の溶融金属を除去することで、めっき付着量（膜厚）を調整し得るようになっている。
【００２３】
また、前記ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの近傍（直上）に位置して、当該ワイピングノズル１１ａ，１１ｂから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させて前記ストリップＳの走行方向に沿って静圧を発生させるクッションパッド（静圧発生手段）１２ａ，１２ｂが、ストリップＳの表，裏面に対向して一対設置される。即ち、これらのクッションパッド１２ａ，１２ｂにより、前述した図１５及び図１６で説明したように、静圧によるエアクッション（エアパッド）効果でストリップＳの位置がノズル間の中央に近づき、板幅方向のめっき付着量が均一となり、かつストリップＳの振動や反りが抑制されるため、ワイピングノズルをストリップに近づけることができ、ワイピング能力も向上する。
【００２４】
さらに、前記クッションパッド１２ａ，１２ｂに一体的に組み付けられて前記ストリップＳにおける板端部のエッジアップを低減するエッジアップ低減手段としてバッフルプレート１３ａ，１３ｂが設けられる。また、図２に示すとおり、前記バッフルプレート１３ａ，１３ｂは、ストリップＳにおける板端部側方に設置されて一対のワイピングノズル１１ａ，１１ｂからの対向するガス流の直接の衝突を回避するため、ガス流の衝突による騒音の発生を抑制する効果もある。
【００２５】
前記バッフルプレート１３ａ，１３ｂは、クッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５の一側部にブラケット１６を介して支持される。この際、バッフルプレート１３ａ，１３ｂはクッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５内に設置する図示しない駆動機構により板厚方向に移動可能でかつ回転も可能に構成すると好適である（図２のバッフルプレート１３ａ，１３ｂにおける矢印参照）。尚、バッフルプレート１３ａ，１３ｂの板幅方向の移動（図２のバッフルプレート１３ａ，１３ｂにおける矢印参照）は、後述するクッションパッド１２ａ，１２ｂの板幅方向の移動に拠る。
【００２６】
図３Ａ〜図３Ｆに示すように、クッションパッド１２ａ，１２ｂ及びバッフルプレート１３ａ，１３ｂは、バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂの伸縮により、クッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５とノズルヘッダーサポート２０ａ，２０ｂとの間に介装されたＬＭガイド１８ａ，１８ｂを介してストリップエッジ位置に応じてストリップＳの板幅方向へそれぞれ独立して移動可能になっている（図３Ｄ参照）。図３Ａはストリップ狭幅時のそれぞれの位置関係を、図３Ｂはストリップ広幅時のそれぞれの位置関係を示す。尚、バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂとＬＭガイド１８ａ，１８ｂ等で第１の移動機構が構成される。
【００２７】
前記バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂは、図示しない板形状矯正装置及び板形状センサが内蔵された制振装置２５ａ，２５ｂにそのヘッド部が固設されると共にクッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５にピストンロッド先端が連結される。前記制振装置２５ａ，２５ｂもノズルヘッダーサポート２０ａ，２０ｂ上に搭載される。
【００２８】
そして、前記バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂはマイクロコンピュータ等からなる制御装置２４により駆動制御される。
【００２９】
即ち、制御装置２４は、各ケーシング１５にそれぞれバッフルプレート１３ａ，１３ｂに近接して取り付けられて、走行するストリップＳの両方の板端部をそれぞれ検出する板端検出センサ（フォトセンサや２Ｄレーザセンサ等）２３ａ，２３ｂからの検出信号に基づいて、前記各バッフルプレート１３ａ，１３ｂをストリップＳの板端部の位置変化に対応（追従）させるべく前記バッフルプレート位置調整シリンダ２２ａ，２２ｂを制御するのである。
【００３０】
図４Ａは、一対の一方のクッションパッド１２ａにおけるケーシング１５と他方のクッションパッド１２ｂにおけるケーシング１５を、ストリップＳの板幅方向に、各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂが互いに接近する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂを狭幅時のストリップＳの板端部に近接して位置決めした例であり、図４Ｂは、反対に、各ケーシング１５を各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂが互いに離間する方向に移動させて、各々のバッフルプレート１３ａ，１３ｂを広幅時のストリップＳの板端部に近接して位置決めした例である。
【００３１】
このようにして、本実施例では、１対のクッションパッド１２ａ，１２ｂを相互に接近又は離間する方向に移動可能な構造とし、このクッションパッド１２ａ，１２ｂと一緒にストリップＳの両端に追従するようバッフルプレート１３ａ，１３ｂをどちらか一方のクッションパッドに１個ずつ組み付けるようにしたので、クッションパッド１２ａ，１２ｂはストリップＳの広幅時でもストリップＳを覆うことができ、前述した図１３で説明したように、バッフルプレート１０１ａ，１０１ｂの位置決め装置１０２ａ，１０２ｂがクッションパッド１０３ａ，１０３ｂとスペース的に干渉するといった問題を効果的に回避して両者の機能が発揮されるコンパクトな構造が可能となる。
【００３２】
即ち、図２に示すように、クッションパッド１２ａ，１２ｂの静圧によるエアクッション（エアパッド）効果でストリップＳの位置がノズル間の中央に近づき、板幅方向のめっき付着量が均一となり、かつストリップＳの振動や反りがストリップ両端まで抑制されるため、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂをストリップＳに近づけることができ、ワイピング能力も向上する。
【００３３】
また、上述のエアクッション（エアパッド）効果はストリップＳの両端まで作用するためバッフルプレート１３ａ，１３ｂの板厚方向の位置調整が容易となり、板端部まで均一なワイピング力をストリップＳに与えることができるため、ストリップＳにおける板端部のエッジアップが低減され、ストリップＳの表，裏面におけるめっき付着量の均一化が図れるのである。
【実施例２】
【００３４】
図５は本発明の実施例２を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【００３５】
これは、実施例１におけるクッションパッド１２ａ，１２ｂの各ケーシング１５に、電磁石（非接触式の板形状矯正装置）２６ａ，２６ｂと変位センサ（板形状センサ）２７ａ，２７ｂを上，下対でかつストリップＳの板幅方向へ複数個内装した例であり、その他の構成は実施例１と同様なので、図５において図１と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３６】
この実施例によれば、めっき付着量が多い板を製造するためにストリップＳとワイピングノズル１１ａ，１１ｂ間の距離を大きく離してクッションパッド１２ａ，１２ｂの静圧による振動及び反りの抑制作用が低減した場合でも、電磁石２６ａ，２６ｂによる振動抑制及び板形状（位置）矯正作用で補償できるという利点が得られる。尚、電磁石２６ａ，２６ｂをクッションパッド１２ａ，１２ｂと併用したことで、ストリップＳの走行方向に沿ったガス流に乱れを生じさせることなく、可及的に電磁石２６ａ，２６ｂをワイピングノズル１１ａ，１１ｂに近づけられ、依って電磁石２６ａ，２６ｂでの矯正量も小さく、かつ吸引力も小さくできて省エネルギーが図れる。また、前述のとおり、ストリップＳの蛇行時には、クッションパッド１２ａ，１２ｂと電磁石２６ａ，２６ｂは一緒に適正な板端位置に移動調整することが可能となる。
【実施例３】
【００３７】
図６は本発明の実施例３を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図である。
【００３８】
これは、実施例２（又は実施例１）におけるワイピングノズル１１ａ，１１ｂの下方に、溶融金属ポット１０の浴中に位置して、ストリップＳの表，裏面（表，裏面の一方でも良い）に接触する板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂを設けた例であり、その他の構成は実施例２（又は実施例１）と同様なので、図６において図５（又は図１）と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３９】
この実施例によれば、実施例２（又は実施例１）と同様の作用・効果に加えて、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂによる反り矯正作用が付加され、ストリップＳにおけるめっき付着量の均一化がより一層図れるという利点が得られる。特に、実施例２においては、通常、板厚が１．６mm以上になるとシンクロール１７で発生する反りが大きく、また矯正力も多く必要となって、電磁石２６ａ，２６ｂとクッションパッド１２ａ，１２ｂだけで振動及び反りの抑制作用を得ることは困難である。その場合、本実施例では、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂで先ず反りを低減し、残った反りを電磁石２６ａ，２６ｂで微調整するという２段階矯正が可能となり、板厚が１．６mm以上でも矯正できるという利点が得られる。また、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂの押込み位置制御のみではロールの押込み精度の上限が±１ｍｍであったため板幅１ｍあたりの板反り矯正量の上限も１ｍｍであったが、この実施例によれば、板幅１ｍあたり１ｍｍ以下への板反りの矯正も可能になる。
【実施例４】
【００４０】
図７は本発明の実施例４を示す溶融金属めっき設備におけるガスワイピング装置部の概略構成図で、電磁石及び変位センサの位置関係を示し、図８は同じくワイピングノズル，電磁石及び変位センサの適正配置のグラフである。
【００４１】
図７のとおり、実施例２（又は実施例３）におけるワイピングノズル１１ａ，１１ｂと電磁石２６ａ，２６ｂと変位センサ２７ａ，２７ｂを下から順に配置し、電磁石−変位センサ間の距離（Ｌ2）をワイピングノズル−電磁石間の距離（Ｌ1）の２倍以下の範囲に設定した例であり、その他の構成は実施例２（又は実施例３）と同様なので、図７において図５（又は図６）と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。尚、図７では説明の都合上バッフルプレートを省略している。
【００４２】
図７に示すように、電磁石２６ａ，２６ｂでワイピングノズル１１ａ，１１ｂ部でのストリップＳの反りを０（ゼロ）にするとき、当該反りは電磁石２６ａ，２６ｂの位置に対して対称に分布することが判る。
【００４３】
従って、図８に示すように、変位センサ２７ａ，２７ｂの設置位置をＬ2＜２Ｌ1とすれば、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの位置での反り量と変位センサ２７ａ，２７ｂの位置での反り量がほぼ等しい位置に変位センサ２７ａ，２７ｂを設置可能となる。
【００４４】
この実施例によれば、実施例２（又は実施例３）と同様の作用・効果に加えて、センサ位置での反り量を０にすることが、ワイピングノズル部での反り量０にすることと等価となるので、計測が難しいノズル部での反り量を精度良く矯正できる。
【実施例５】
【００４５】
図９は本発明の実施例５におけるワイピングノズルの位置調整内容の説明図、図１０は同じくクッションパッド、バッフルプレート、制振装置、及び、ストリップの位置関係を示す平面図、図１１は同じくストリップの板形状・位置の演算方法の説明図、図１２は同じくストリップの板形状・位置の演算方法の制御ルーチンである。
【００４６】
図９に示すとおり、実施例２（又は実施例３）におけるワイピングノズル１１ａ，１１ｂは、ストリップＳのパス位置とねじれと蛇行に追従すべく、矢印で示すように、ストリップＳの板幅方向と直角な方向への移動と、回転と、ストリップＳの板幅方向への位置調整が可能である。これに同期して図１０に示すバッフルプレート１３ａ，１３ｂが一体的に組み付けられ、かつ電磁石２６ａ，２６ｂ（及び変位センサ２７ａ，２７ｂ）が内装されたクッションパッド１２ａ，１２ｂもストリップＳの板幅方向と直角な方向への移動と、回転と、ストリップＳの板幅方向への移動が可能である。その他の構成は実施例２（又は実施例３）と同様なので、図５及び図６を参照して重複する説明は省略する。
【００４７】
ストリップＳのパス位置に対する具体的な位置追従調整方法はワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂのストリップＳの板幅方向と直角な方向への移動で調整し、ストリップＳのねじれに対する追従はワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂの回転で調整し、ストリップＳの蛇行に対する追従はワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂのストリップＳの板幅方向への移動で調整するのである。
【００４８】
尚、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂ及びクッションパッド１２ａ，１２ｂをストリップＳの板幅方向と直角な方向へ移動させる機構と、回転させる機構と、ストリップＳの板幅方向へ移動させる機構（第２の移動機構）は、本出願人による特許文献３で開示されたワイピングノズルの各種移動機構を容易に適用することができるので、ここでは詳しい説明は省略する。
【００４９】
ここで、ストリップＳの形状・位置の演算方法を説明する。
図１１に示すように、変位センサ２７ａ，２７ｂは、ストリップＳの板幅方向に最低３点の板位置を計測すると共に、ストリップＳのエッジ位置を計測する。尚、ストリップＳのエッジ位置は両方を計測する方法と、片側のみ計測し、反対側は板幅情報より算出する方法がある。
【００５０】
上述した各位置情報（データ）から、ストリップＳの反り、ねじれ、パス位置（板幅センタにおける）、蛇行量が以下の方法で算出できる。
変位センサの板幅方向の位置 Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，・・・
ストリップ−変位センサ間距離 Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３，・・・
ストリップエッジ位置 Ｘ４，Ｘ５
板幅 Ｗ
ラインセンタ位置 Ｘ０
とし、以下の２次多項式でストリップＳの形状に近似する。
Ｙ（Ｘ）＝Ａ1Ｘ2＋Ａ2Ｘ＋Ａ3（Ｘ４＜Ｘ＜Ｘ５）
この近似式より、以下の値が求められる。Ａ1,Ａ2,Ａ3は定数である。
ストリップの反り量 δ１＝Ａ1（Ｗ／２）2
ストリップのねじれ量 δ２＝Ａ2Ｗ
板幅センタにおけるパス位置 δ３＝Ｙ（（Ｘ４＋Ｘ５）／２）
ストリップの蛇行量 δ４＝（Ｘ４＋Ｘ５）／２−Ｘ０
【００５１】
上述した各値に基づいて、図示しない制御装置は、図１２に示すような制御動作を実施する。
【００５２】
即ち、予めステップＰ１〜ステップＰ３で、目標とするストリップ−ワイピングノズル間の距離の設定後、ストリップの位置と蛇行量を計測して、上述したδ１〜δ４を演算する。
【００５３】
次に、ステップＰ４でストリップＳの蛇行制御を実施する。即ち、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂの板幅方向センタがストリップＳの板幅センタと一致するように、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂをストリップＳの板幅方向に追従（移動）させるのである。
【００５４】
次に、ステップＰ５でストリップＳの板厚が閾値より大きいか否かを判断し（即ち、厚板か薄板かを判断し）、ここで可であれば（即ち、厚板であれば）、ステップＰ６で板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂによる反り制御を実施する。即ち、ストリップの反り量δ１が最小となるように板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂの位置を調整するのである。
【００５５】
次に、ステップＰ７に移行してワイピングノズル１１ａ，１１ｂの位置制御を実施する。即ち、電磁石２６ａ，２６ｂの吸引力が０（ゼロ）の状態で、ストリップの反り量δ１，ストリップのねじれ量δ２，板幅センタにおけるパス位置δ３の情報より、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂ（及びクッションパッド１２ａ，１２ｂ）の回転角（スキュー角）とストリップＳの板幅方向と直角な方向（板厚方向）の位置を調整し、ワイピングノズル１１ａ，１１ｂ（及びクッションパッド１２ａ，１２ｂ）の回転角とストリップＳのねじれ角が同じになるように、かつ上記δ３＋δ１／２が目標とするストリップ−ワイピングノズル間の距離になるように位置調整する。
【００５６】
次に、ステップＰ８で電磁石２６ａ，２６ｂによる反り制御を実施する。即ち、ステップＰ７でワイピングノズル１１ａ，１１ｂ（及びクッションパッド１２ａ，１２ｂ）の位置決めが終了したら、電磁石２６ａ，２６ｂをＯＮにして、ストリップ−変位センサ間距離Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３が、目標とするストリップ−ワイピングノズル間の距離になるようにする。
【００５７】
最後に、ステップＰ９でめっき付着量の計測と均一性の評価を行う。
【００５８】
一方、前述したステップＰ５で否であれば（即ち、薄板であれば）、ステップＰ６を経ないで、即ち、板反り矯正ロール２８ａ，２８ｂによる反り制御を実施しないで、直にステップＰ７に移行してワイピングノズル１１ａ，１１ｂの位置制御を実施する。その後、前述したステップＰ８→ステップＰ９の手順を踏む。
【００５９】
以後、この制御動作を繰り返す。
【００６０】
尚、前述したステップＰ８で、ストリップＳの板厚が変更になる場合や、電磁石２６ａ，２６ｂのＯＮ時におけるストリップのねじれ量δ２が許容値より大きい場合は、電磁石２６ａ，２６ｂをＯＦＦにして、ステップＰ７→ステップＰ８の制御動作を再度実施する。また、ステップＰ７で、必要に応じて電磁石２６ａ，２６ｂのＯＮ、ＯＦＦを選択しても良い。さらにまた、ステップＰ４の蛇行制御は常に作動させておく。
【００６１】
この実施例に示した順に制御することで、非接触式の板形状（位置）矯正装置の負荷をできるだけ小さくした状態で板をノズル間の中央へ保持できるため、薄板から１．６ｍｍ以上の厚板まで安定した板位置調整が可能となり、より一層板幅方向に均一なめっきが可能となるという利点が得られる。
【００６２】
また、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、ワイピングノズル及びクッションパッドの移動機構やその駆動手段の変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明に係る溶融金属めっき装置は、あらゆるめっき条件の変化に対応可能な連続溶融金属めっき設備に適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 溶融金属ポット（溶融めっき浴）
１１ａ，１１ｂ ワイピングノズル
１２ａ，１２ｂ クッションパッド
１３ａ，１３ｂ バッフルプレート
１４ａ，１４ｂ バッフルブロック
１５ ケーシング
１６ ブラケット
１７ シンクロール
１８ａ，１８ｂ ＬＭガイド
２０ａ，２０ｂ ノズルヘッダーサポート
２２ａ，２２ｂ バッフルプレート位置調整シリンダ
２３ａ，２３ｂ 板端検出センサ
２４ 制御装置
２５ａ，２５ｂ 制振装置
２６ａ，２６ｂ 電磁石
２７ａ，２７ｂ 変位センサ
Ｓ ストリップ（被めっき鋼板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面に、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けてめっき付着量を調整するガスワイピング装置を備えた溶融金属メッキ設備において、
前記ワイピングノズルの近傍に設置されて当該ワイピングノズルから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させて前記鋼板の走行方向に沿って静圧を発生させる静圧発生手段と、
前記静圧発生手段に一体的に組み付けられて前記鋼板における板端部のエッジアップを低減するエッジアップ低減手段と、
前記静圧発生手段を前記鋼板の板幅方向へ移動させる第１の移動機構を設けたことを特徴とする溶融金属めっき設備。
【請求項２】
前記エッジアップ低減手段は、前記鋼板における板端部側方に設置されて前記ワイピングノズルからの対向するガス流の直接の衝突を回避するバッフルプレートであることを特徴とする請求項１に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項３】
前記静圧発生手段に、非接触式の板形状矯正装置及び板形状センサを上下対でかつ前記鋼板の板幅方向へ複数個内装したことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項４】
前記ワイピングノズルの下方に板反り矯正ロールを設置したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項５】
前記ワイピングノズル，板形状矯正装置，板形状センサを下から順に配置し、板形状矯正装置−板形状センサ間の距離（Ｌ2）をワイピングノズル−板形状矯正装置間の距離（Ｌ1）の２倍以下の範囲に設定したことを特徴とする請求項３又は４に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項６】
前記鋼板の少なくともパス位置とねじれに追従するように、前記ワイピングノズルと静圧発生手段が移動可能な第２の移動機構を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項１】
溶融めっき浴から出て上方に向けて走行する鋼板の表，裏面に、ワイピングノズルからワイピングガスを吹き付けてめっき付着量を調整するガスワイピング装置を備えた溶融金属メッキ設備において、
前記ワイピングノズルの近傍に設置されて当該ワイピングノズルから吹き付けられるワイピングガスに雰囲気ガスを随伴させて前記鋼板の走行方向に沿って静圧を発生させる静圧発生手段と、
前記静圧発生手段に一体的に組み付けられて前記鋼板における板端部のエッジアップを低減するエッジアップ低減手段と、
前記静圧発生手段を前記鋼板の板幅方向へ移動させる第１の移動機構を設けたことを特徴とする溶融金属めっき設備。
【請求項２】
前記エッジアップ低減手段は、前記鋼板における板端部側方に設置されて前記ワイピングノズルからの対向するガス流の直接の衝突を回避するバッフルプレートであることを特徴とする請求項１に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項３】
前記静圧発生手段に、非接触式の板形状矯正装置及び板形状センサを上下対でかつ前記鋼板の板幅方向へ複数個内装したことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項４】
前記ワイピングノズルの下方に板反り矯正ロールを設置したことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項５】
前記ワイピングノズル，板形状矯正装置，板形状センサを下から順に配置し、板形状矯正装置−板形状センサ間の距離（Ｌ2）をワイピングノズル−板形状矯正装置間の距離（Ｌ1）の２倍以下の範囲に設定したことを特徴とする請求項３又は４に記載の溶融金属めっき設備。
【請求項６】
前記鋼板の少なくともパス位置とねじれに追従するように、前記ワイピングノズルと静圧発生手段が移動可能な第２の移動機構を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載の溶融金属めっき設備。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−１０２３８９（Ｐ２０１２−１０２３８９Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５４４９６（Ｐ２０１０−２５４４９６）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【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２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【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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