JP2022504838A - 産業亜鉛めっきラインにおいて塗装重量均一性を制御する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
距離(X)=A+B.X+C.X2+D.X3+E.X4 (1)
ここでXは、ノズルバーの中心からの位置であり、A、B、C及びDは、線形最小二乗法によって調整されるべきパラメータである。以下、この線形最小二乗法は、4次回帰法と呼ばれる。
-ノズルからストリップの距離は、厳しい環境のために全ストリップ幅に沿って測定するのが困難であり、ストリップ幅は通常、500mmと2200mmとの間で変わり、最終的に、塗装ストリップの明るさにより、レーザーの使用が容易でない。
-ラインでオペレーターが利用できるアクチュエータはほとんどない。ノズルを各エッジで別々に移動させて調整することができる場合、歪度は、補正するのが容易である。ポットにおける小さいデフレクションロールの位置は、ストリップ自体を底部ロール又はシンクロールに巻き付ける場合、ストリップの塑性変形によって生じる横方向ボウを改善することができる。現在、シンクロールによって生じるクロスボウを補償することになっている補正ロールの浸透を与えることができる任意の有効なモデルは存在しない。このような状況は、ポットにおけるストリップの機械的特性が高温のために知られていないという事実、及び局所的に加えられるストリップ張力によって屈曲及び伸長が弾塑性領域で生じるという事実に起因する。
-現場で行う正しい動作は、操業中に見付けるのが困難である。なぜなら、式(1)のA及びBの値を容易に補正することができる場合、実際のストリップ形状が通常複雑であり、実際のストリップ形状を2次の単純な多項式によって正確にモデル化することができないという事実のために、クロスボウを補償する正しい補正は難しいからである。最終的に通常、式(1)の3次及び4次に対して別々にノズルでストリップ形状を直接補正するために実際に利用できる任意のデバイスは現場で存在しない。
-ポットの温度よりも高い温度に金属ストリップ基板を加熱するステップと、
-少なくとも第1のデフレクタロール又はシンクロール次いで少なくとも1つの第2のデフレクタロールに金属ストリップを巻き付けることによって、浴液に金属ストリップを通すステップであって、この第2のデフレクタロールは、ストリップの平坦度を向上させるように意図されているステップと、
-液体金属浴液の出口で塗装ストリップに気体を吹き付ける拭き取りノズルによって、ストリップの片側又は両側で走行ストリップによって運び去られる過剰塗装厚さを拭き取るステップと、
-この追加機器が設備で利用できる場合、ノズルの後に設置される非接触アクチュエータシステムに金属ストリップを通すステップであって、この非接触アクチュエータシステムは、ストリップの位置及び/又は形状を修正するために、走行ストリップに力を及ぼすことができるステップと
を少なくとも含み、
-実際のノズルからストリップの距離のプロファイル曲線を取得するように、走行ストリップ方向に対して横方向に沿って、及びノズルの近傍でノズルとストリップとの間の実際の距離プロファイルを測定するステップと、
-コンピュータを用いて、ノズルの歪度を考慮してノズルを金属ストリップと平行に設定するために第1の補正を適用することを目的として、平均傾斜、即ち、ノズルからストリップの距離のプロファイル曲線の1次線形回帰直線の計算に基づいて、ノズルからストリップの距離のプロファイル曲線に対する第1の補正を計算するステップと、
-ポットにおけるデフレクタロールの調整によってクロスボウを補償するために第2の補正を適用することを目的として、第1の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線から2次線形回帰2次線を引くことによって(その結果は、第2の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線)、第1の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線に対する第2の補正を計算するステップと、
-位置及び形状が物理的に補正された塗装金属ストリップを取得するように、第1にノズルの位置及び第2に金属ストリップの形状をそれぞれ修正することによって、第1及び第2の対応する物理的補正として、第1及び第2の計算補正を産業亜鉛めっき設備に物理的に置き換えることによって、ノズルの位置及び横方向金属ストリップ形状に作用するステップと、
-この追加機器が利用できる場合、最適平坦度を有する塗装金属ストリップを取得するように、第3の物理的補正として、非接触アクチュエータシステムを用いて、位置及び形状が物理的に補正された塗装金属ストリップに更に作用するステップと
を少なくとも含む方法に関する。
-第1、第2及び第3の物理的補正を、段階的に及び連続的に実行する。
-第1及び第2の物理的補正を、オペレーターによって手動で実行する、又はアクチュエータ制御処理によって自動的に制御する。
-非接触アクチュエータシステムは、磁気アクチュエータシステムである。
-実際のノズルからストリップの距離のプロファイルを、非接触センサーシステムによって測定する。
-非接触センサーシステムは、1つ又は複数のレーザー及びカメラを含む光学ヘッドである。
-ノズルの位置を物理的に修正するステップは、ノズル歪度補正である。
-金属ストリップの形状を物理的に修正するステップは、溶融浴液にシンクロールを通した後に金属ストリップのクロスボウを減らすように、ポットにおける第2のデフレクタロールの位置を修正するステップを含む。
-1つの第2のデフレクタロールだけがある場合、金属ストリップの形状を物理的に修正するステップは、第2のデフレクタロールに対するシンクロールの相対位置を修正するために、他のロールは固定されて、ポットにおけるシンクロール又は第2のデフレクタロールの位置を修正するステップを含む。
-第3の物理的補正において、ノズル場所近傍におけるストリップ位置及び形状の補正を最終決定して、ゼロに近い完全平坦度に対する補正された実際の距離プロファイルの標準偏差に達するために、非接触アクチュエータシステムを駆動する。
-第3の物理的補正を、4次以上の線形回帰によって適合される第2の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線に対して、非接触アクチュエータシステムによって実行する。
-非接触アクチュエータシステムを用いて実行される第3の物理的補正を、手動で実行する、又は制御処理によって自動的に制御する。
-実際のノズルからストリップの距離のプロファイルを、拭き取りゾーンから100mm~150mm未満で非接触センサーシステムによって測定し、非接触アクチュエータシステムを、拭き取りゾーンから0.5mと5mとの間に設置する。
-溶融塗装は、ポット温度よりも高い温度に金属ストリップ基板を加熱するステップの後に、ポットに入る前に制御温度にストリップを冷却するステップを更に含む。
-Si、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Zr及びBi(これらの含有率は、全組成重量の1%未満である)からなる群から選択される追加元素をおそらく有する、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの任意の混合物の浴液で浸漬塗装される鋼ストリップの場合、塗装厚さの横方向均一性を制御して最適化するために、方法を適用する。
-磁石M1は、ストリップの前側に設置され、(平均と比べて)強くストリップを引き付けて、前側でノズルからストリップの距離を減少し、
-磁石M2は、ストリップの後側に設置され、弱くストリップを引き付けて、前側でノズルからストリップの距離を増加し、
-磁石M3は、ストリップの後側に設置され、(M2と比べて)より強くストリップを引き付けて、前側でノズルからストリップの距離を増加し、
-磁石M4は、ストリップの前側に設置され、前側にストリップを引き付けて、前側でノズルからストリップの距離を減少し、
-磁石M5は、ストリップの後側に設置され、強くストリップを引き付けて、前側でノズルからストリップの距離を増加する。
2 移動ストリップ
3 シンクロール
4 デフレクションロール
5 第1の拭き取りノズルバー
6 第2の拭き取りノズルバー
7 還元焼鈍炉
8 レーザー光源及びカメラを有する光学ヘッド(又は任意の光学センサー/検出器)
9、10 (ノズルバー5又は6からそれぞれ見た)ノズルからストリップの距離
11 (拭き取りノズルケーシング上の)第1のレーザー反射点
12 (明るい走行ストリップ上の)第2のレーザー反射点
13 第2の反射点に対応する仮想点
14 ノズルからストリップの距離の測定点
15、16 拭き取りノズルケーシング(供給管)
17 ノズルからストリップの距離の適合(4次回帰)
18 1次回帰
19 歪度に対して補正された距離曲線
20 2次回帰
21 2次形状欠陥に対して補正された距離曲線(クロスボウ)
22 電磁アクチュエータ
23 電磁アクチュエータによって補正された最終距離曲線
Claims (15)
- 産業亜鉛めっき設備において走行金属ストリップ(2)の少なくとも1つの側で塗装厚さの横方向均一性を制御して最適化する方法であって、前記塗装を、液体金属浴液を含むポット(1)における溶融塗装によって付着させ、前記溶融塗装は、
-前記ポット(1)の温度よりも高い温度に前記金属ストリップ基板(2)を加熱するステップと、
-少なくとも第1のデフレクタロール又はシンクロール(3)次いで少なくとも1つの第2のデフレクタロール(4)に前記金属ストリップ(2)を巻き付けることによって、前記浴液に前記金属ストリップ(2)を通すステップであって、前記第2のデフレクタロール(4)は、前記ストリップの平坦度を向上させるように意図されているステップと、
-前記液体金属浴液の出口で前記塗装ストリップに気体を吹き付ける拭き取りノズル(5、6)によって、前記ストリップ(2)の片側又は両側で前記走行ストリップ(2)によって運び去られる過剰塗装厚さを拭き取るステップと、
-この追加機器が前記設備で利用できる場合、前記ノズル(5、6)の後に設置される非接触アクチュエータシステム(22)に前記金属ストリップを通すステップであって、前記非接触アクチュエータシステム(22)は、前記ストリップの位置及び/又は形状を修正するために、前記走行ストリップに力を及ぼすことができるステップと
を少なくとも含み、
-実際のノズルからストリップの距離のプロファイル曲線(14、17)を取得するように、走行ストリップ方向に対して横方向に沿って、及び前記ノズル(5、6)の近傍で前記ノズル(5、6)と前記ストリップ(2)との間の実際の距離プロファイルを測定するステップと、
-コンピュータを用いて、前記ノズルの歪度を考慮して前記ノズルを前記金属ストリップと平行に設定するために第1の補正を適用することを目的として、平均傾斜、即ち、前記ノズルからストリップの距離のプロファイル曲線(14、17)の1次線形回帰直線(18)の計算に基づいて、前記ノズルからストリップの距離のプロファイル曲線(14、17)に対する第1の補正を計算するステップと、
-前記ポット(1)における前記デフレクタロール(4)の調整によってクロスボウを補償するために第2の補正を適用することを目的として、第1の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線(19)から2次線形回帰2次線(20)を引くことによって、その結果は、第2の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線(21)であり、第1の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線(19)に対する第2の補正を計算するステップと、
-位置及び形状が物理的に補正された塗装金属ストリップを取得するように、第1に前記ノズル(5、6)の位置及び第2に前記金属ストリップ(2)の形状をそれぞれ修正することによって、第1及び第2の対応する物理的補正として、前記第1及び第2の計算補正を前記産業亜鉛めっき設備に物理的に置き換えることによって、前記ノズルの位置及び横方向金属ストリップ形状に作用するステップと、
-前記追加機器が利用できる場合、最適平坦度を有する塗装金属ストリップ(2)を取得するように、第3の物理的補正として、前記非接触アクチュエータシステム(22)を用いて、位置及び形状が物理的に補正された前記塗装金属ストリップに更に作用するステップと
を少なくとも含む方法。 - 前記第1、第2及び第3の物理的補正を、段階的に及び連続的に実行する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1及び第2の物理的補正を、オペレーターによって手動で実行する、又はアクチュエータ制御処理によって自動的に制御する、請求項1に記載の方法。
- 前記非接触アクチュエータシステム(22)は、磁気アクチュエータシステムである、請求項1に記載の方法。
- 前記実際のノズルからストリップの距離のプロファイル(14)を、非接触センサーシステムによって測定する、請求項1に記載の方法。
- 前記非接触センサーシステムは、1つ又は複数のレーザー及びカメラを含む光学ヘッド(8)である、請求項5に記載の方法。
- 前記ノズル(5、6)の前記位置を物理的に修正する前記ステップは、ノズル歪度補正である、請求項1に記載の方法。
- 前記金属ストリップ(2)の前記形状を物理的に修正する前記ステップは、前記溶融浴液に前記シンクロール(3)を通した後に前記金属ストリップ(2)の前記クロスボウを減らすように、前記ポット(1)における前記第2のデフレクタロール(4)の位置を修正するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 1つの第2のデフレクタロール(4)だけがある場合、前記金属ストリップ(2)の前記形状を物理的に修正する前記ステップは、前記第2のデフレクタロール(4)に対する前記シンクロール(3)の相対位置を修正するために、他のロールは固定されて、前記ポットにおける前記シンクロール(3)又は前記第2のデフレクタロール(4)の前記位置を修正するステップを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記第3の物理的補正において、ノズル場所近傍における前記ストリップ位置及び形状の補正を最終決定して、ゼロに近い完全平坦度に対する前記補正された実際の距離プロファイルの標準偏差に達するために、前記非接触アクチュエータシステム(22)を駆動する、請求項1に記載の方法。
- 前記第3の物理的補正を、4次以上の線形回帰によって適合される前記第2の補正されたノズルからストリップの距離のプロファイル曲線(21)に対して、前記非接触アクチュエータシステム(22)によって実行する、請求項10に記載の方法。
- 前記非接触アクチュエータシステム(22)を用いて実行される前記第3の物理的補正を、手動で実行する、又は制御処理によって自動的に制御する、請求項1に記載の方法。
- 前記実際のノズルからストリップの距離のプロファイル(14)を、拭き取りゾーンから100mm~150mm未満で前記非接触センサーシステムによって測定し、前記非接触アクチュエータシステム(22)を、前記拭き取りゾーンから0.5mと5mとの間に設置する、請求項5に記載の方法。
- 前記溶融塗装は、前記ポット温度よりも高い温度に前記金属ストリップ基板を加熱する前記ステップの後に、前記ポットに入る前に制御温度に前記ストリップを冷却するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- Si、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Zr及びBi、これらの含有率は全組成重量の1%未満である、を含む群から選択される追加元素をおそらく有する、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの任意の混合物の浴液で浸漬塗装される鋼ストリップの場合、塗装厚さの前記横方向均一性を制御して最適化するために適用される、請求項1に記載の方法。
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