JP5632596B2 - ガスワイピング装置による板反り矯正方法 - Google Patents
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Description
この方法は、例えば、図2(a)に示すように、溶融金属(溶融めっき浴)1中に鋼板2を連続して浸入させつつ、溶融金属中1中に配置したシンクロール3で鋼板2を上向きに方向転換させ、鋼板2に対して浴中ロール(サポートロール)4a,4bを両側から接触させた後、鋼板2を溶融金属1中から引き上げ、鋼板2の両面へ向けてワイピングノズル5から空気を略水平に吹き付け、余分な溶融金属を払拭するものである。更に、垂直に引き上げられた鋼板2はトップロール6にて水平に方向転換した後に、めっき付着量センサ7にて両面のめっき付着量が計測される。
そのため、図2(a)に示すように、ワイピングノズル5の上方に制振装置8を設け、鋼板2に対して電磁力を作用させることにより、鋼板2の振動を抑制すると共に鋼板2のC反りを非接触で矯正することが行われている(特許文献1,2参照)。制振装置8は、非接触式板位置調整装置とも呼ばれることがある。制振装置8には、鋼板2の位置を計測する板反りセンサが内蔵されている。
これを低減するには、図4に示すように、浴中ロール4a,4bの位置調整(押し込み量δ)による塑性反り矯正が必要であるが、板反り量を計測する手段がない。このため、幅方向でのめっき付着量不均一が生じ、目視での調整が必要となる。
課題3:鋼板2が蛇行しても、精度良く板塑性変形を計測したい。
鋼板2のC反りが残留していると、ワイピングノズル5と鋼板2との距離が一定とならず、メッキ付着量が一定とはならない。
即ち、シンクロール3で上向きに方向転換した鋼板3は、溶融金属1内において、浴中ロール4a,4bを両側から接触する際、曲げ応力が加えられる。
ここで、浴中ロール4a,4bは、図1(a)に示す通り、本実施例では、正配置となっている。
浴中ロール4a,4bの正配置とは、図2(a)中に示す背景技術と同様に、鋼板2を間に挟んでシンクロール3の反対側に位置する浴中ロール4aを下位置に配置し、シンクロール3の同じ側に位置する浴中ロール4bを上位置に配置することである。
浴中ロール4a,4bを正配置としても、逆配置としても、同様に、鋼板2が通過する際に、塑性曲げ加工を加えられる点に変わりはない。
正配置における押し込み量δに対するC反り矯正特性は、図4中の左下欄に示す通り、押し込み量δの増大に伴い下降した後最小値をとり、その後上昇する曲線となる。
制振装置8としては、電磁力により鋼板2の制振及び板反り調整を行う構造を有していれば、特に限定されるものではなく、例えば、特開2003−105515、特開2003−113459、特開2003−113460に開示されるものが使用できる。
制振装置8の電磁石に対する電流値は、図5に示すコントローラ10により求められ、電磁力による板反り調整機構20により調整される。
板反りセンサ9は、制振装置8による弾性変形の効果が減衰する位置に設置されるため、制振装置8がONの状態でも、浴中ロールが矯正すべき板のC反りを検出することができる。
板反りセンサ9としては、鋼板2の位置を少なくとも3箇所以上計測可能な1つ以上の距離センサであれば、特に限定するものではないが、その一例を図5に示す。
このように、鋼板2の両端部の板位置(2点)と板中央部の板位置(1点)の合計3点を計測することにより、鋼板2のC反り量を的確に求めることが可能となる。
浴中ロール押し込み量δは、実験や数値解析等により、代表的な板厚ごとに、板反りとロール位置との特性カーブを作成し、次の例1〜例3の方法により求める。特性カーブは、正配置の場合と逆配置の場合では異なるものを使用する。板の反りは、板面の曲率×板幅の二乗にほぼ比例する。
この方法は、板反りの計測周期ごとに、予め設定した移動量だけ反りが小さくなる方向へ移動させる方法である。
即ち、ロールの移動は、制御周期毎に、一定刻みで押し込む制御となり、これを繰り返して、ロール位置を制御する。「反りが小さくなる方向」とは、図4の逆配置では、反りが+(プラス)であれば、ロールを押し込む方向であり、反りが−(マイナス)であれば、ロールを引く方向となる。
この方法は、前回のロール移動量と前回の板反り変化量より、特性カーブの勾配を求め、下式の通りに今回の移動量を求める方法である。
(目標値−現在の反り量)/(前回の特性カーブの勾配)×緩和係数
「前回」とは、現在時刻からみた前回のことであり、制御周期で1回過去のタイミングを言う。「目標値」とは、目的がめっき付着量分布の制御であるので、0でなくても良い場合がある。緩和係数は、制御の応答性(収束安定性)を調整するパラメータで、通常1以下で設定する。使用条件の影響を受けるため、一定値ではない。
この方法は、特性カーブを板反りの計測周期ごとに求めるのでなく、固定値を設定する方法である。
2 鋼板
3 シンクロール
4a,4b 浴中ロール
5 ワイピングノズル
6 トップロール
7 めっき付着量センサ
8 制振装置
9 板反りセンサ
10 コントローラ
20 電磁力による板反り調整機構
30 浴中ロールの位置調整機構
Claims (3)
- 溶融めっき浴中に連続した鋼板を侵入させつつ、該溶融めっき浴中に配置したシンクロールで前記鋼板を上向きに方向転換させ、前記鋼板に対して浴中ロールを両側から接触させた後、前記溶融めっき浴中から引き上げた前記鋼板に対してワイピングノズルからガスを吹きつけて余分な溶融金属を払拭するガスワイピング装置において、前記ワイピングノズルの上部に、前記鋼板に対して電磁力により非接触で反りを矯正させる制振装置を設置し、前記制振装置による前記鋼板の弾性変形が十分に小さくなる位置に、前記鋼板の位置を板巾方向に少なくとも3箇所以上計測可能な1つ以上の距離センサを設け、前記センサからの情報をもとに、前記鋼板の反り量を算出し、その反りが略0になるように、前記浴中ロールの位置を制御することを特徴とするガスワイピング装置による板反り矯正方法。
- 請求項1において、前記センサは、前記鋼板の両端部の板位置を検出する2つのセンサと、前記鋼板の板中央部の板位置を検出する一つのセンサとで構成されることを特徴とするガスワイピング装置による板反り矯正方法。
- 請求項1又は2において、前記センサの少なくとも1つが板幅方向に移動可能であることを特徴とするガスワイピング装置による板反り矯正方法。
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