JPH02134553A - 電気メッキラインにおけるショート疵検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気メッキ中に両極がショートすることによ
り発生するショート疵の検出を行うためのショート疵検
出装置、特に鋼板の表面に連続的に亜鉛メッキ、合金メ
ッキ等の電気メッキ処理を行う電気メッキラインに適し
たショート疵検出装置に関する。

近年、電気メッキラインにおける省エネ技術として種々
の開発がなされ、電極と鋼板との極間距離の短縮化が進
む中で、電極と鋼板が接触することにより発生するショ
ート疵の問題がより重大な問題となってきている。本発
明はそのようなショート疵の発生を自動的に検知するシ
ョート疵検出装置について言及する。

（従来の技術〕 第６図は代表的な電気亜鉛メッキラインを表す図である
。

メッキ前の鋼板１０は図の左側より連続的に供給され、
通電ロール１２とバックアップロール１６に狭まれ多数
のセルを経て図の右方向へ送られる。上部電極１４１及
び下部電極１４２は鋼板１０の両面にメッキ層を形成す
べく鋼板の１０の上下に配置されている。交流電極ｌＩ
！Ｘ（単相又は３相）１６２の一端は各セルの通電ロー
ル１２に接続され他端は各メッキ槽の上下電極１４１　
、１４２毎に設けられる整流回路１６１を経て各セルの
上下電極１４１，１４２にそれぞれ接続されている。亜
鉛イオンを含んだメッキ液については図示されていない
が、上下電極１４１．１４２付近から鋼板１０の表面へ
向けて噴流され、ポンプで循環される。

このような構成により、図の左方向から連続的に供給さ
れる綱板１０の上下面には析出した亜鉛の層が形成され
、図の右側へいく程メッキ層の厚みが増大していく。

一般に、電気メッキラインで消費される電力には、メッ
キ反応そのものに消費される電力以外にも電極１４１，
１４２と鋼板１０との間の電気抵抗によるジュール熱と
して消費される電力がかなりの割合を占めている。これ
を減少するためには電極と鋼板との間の距離を極力小さ
くして電気抵抗を減らすのが最良の手段であるので、前
述したように、この距離を短縮するための技術が種々開
発され、最近では８〜１２論程度になってきている。

そのため、上下電極１４１，１４２側からのメッキ液噴
流の圧力のバランスが悪い等の理由で鋼板１０が上下に
ハンチングしたり、あるいは、鋼板と鋼板をつなぐ溶接
部分の形状が不良である等の理由で電極と鋼板とのショ
ートが発生する頻度は年々増加する傾向にある。電極と
鋼板とがショートすると一時的に大量の電流が流れ、接
触個所が溶融して鋼板の表面にショート疵が発生する。

このショート疵には、単発的に発生するもの、鋼板のハ
ンチングにより連続的に発生するものがあり、結果、金
属の破片がローラ１２　、１６に付着したために周期的
に発生する押疵等がある。このようなショート疵の発生
を検出する手段としては、従来ではメッキ後の製品を目
視で検査する以外にはなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

目視による検査では発見が遅れがちになるばかりか、シ
ョート疵の原因になったセルを見付は出すことが困難で
ある。そのため、ショート疵のついた製品が大量に出て
しまい、歩留りが大幅に低下するという問題があった。

したがって本発明の目的は、電気メッキラインにおける
ショート疵の発生をいち速く検出し、そして原因となっ
たメッキセルがいずれであるかも直ちに判明するショー
ト疵検出装置を提案することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の電気メッキラインにおけるショート疵
検出装置の原理図である。図において、鋼板１０の表面
に電気メッキ処理を施すための電気メッキラインは、直
流電流源１６の一方の極に接続された電極１４と他方の
極に接続され鋼板１０に接触する通電ロール１２とを具
備している。

本発明のショート疵検出装置の特徴は、電極１４と通電
ロール１２との間に流れる電流の量を検出し、電流の量
に応じた信号を出力する変流器、シャント等の電流検出
手段５０と、信号を微分して微分値を出力する微分手段
５２と、微分値が所定の範囲内にあるか否かを判定する
比較手段５４と、比較手段５４の比較結果を保持してシ
ョート疵検出信号を出力する状態保持手段５６とを具備
する点にある。

〔作　用〕

ショート疵が発生する時には流れる電流が急激に変化す
る。この電流を電流検出手段５０で検出し、微分手段５
２で微分し、比較手段５４で所定の値と比較すればこの
急激な変化を検知することができ、この状態を状態保持
手段５６で保持すればショート疵が発生したことを表す
ショート疵検出信号が得られる。このショート疵検出装
置を各セルの各電極に電流を供給するライン毎に設けれ
ばショート疵の原因となった個所を直ちに判断すること
ができる。

〔実施例〕

第２図は電流検出手段５０　（第１図）の−例として変
流器による場合の取り付は方法を表す図であり、変流器
５０１以外は従来のメッキラインにおける変圧整流回路
の構成を表している。本図は相数に関係なく１本の線で
表す単線結線図（スケルトン）で表されている。例えば
３，３００ボルトの三相交流を三相変圧器１６３におい
て４５ボルトに降下して大電流（２０，０００アンペア
程度）のとり出しを可能にし、コントローラ　（図示せ
ず）から点弧が制御されるサイリスタ１６４によって直
流に変換されて、＋側は上または下側の電極に供給され
側は通電ロールへ供給される。

第２図例において、電流検出のための変流器５０１は三
相変圧器１６３の一次側に挿入される。この場合、変圧
器１６３の励磁電流までも検出してしまうので、その分
、検出感度は劣る。

第３図は電流検出手段５０　（第１図）の第２の例とし
てシャント５０２による場合を表している。

シャント５０２以外は第２図と同様である。

第３図の例において、シャント５０２による電流検出は
サイリスタ１６４で直流に変換された後に行われる。こ
の場合、第２図の例と異なり、変圧器１６３の励磁電流
の寄与は含まれないので検出感度が高い。

第４図は本発明に係るショート疵検出装置の一実施例か
ら第２図または第３図で示された電流検出手段に相当す
る部分を除いた回路図である。

演算増幅器ＩＣＩ及びコンデンサＣ１、抵抗Ｒ１で構成
される微分回路は第１図の微分手段５２を実現するもの
であり、単にＣとＲで構成されるバイパスフィルタでも
良いが、適切な定数を設定するのが難しいので、このよ
うな演算増幅器を使用した回路が望ましい。演算増幅器
ＩＣ２、抵抗Ｒ２゜Ｒ３、及びダイオードＤＩで構成さ
れる回路は信号を反転増幅すると共に検出器からの信号
の脈動による影響をダイオードＤ１で除去するためのも
のである。したがって、検出器として、第３図に表され
たような変圧器の二次側に設けられたシャントを採用す
るとすれば、この回路は不要である。

演算増幅器ＩＣ３，ＩＣ４、抵抗Ｒ４〜８、及びダイオ
ードＤ２　、Ｄ３で構成される回路は微分値の＋側及び
−側のいずれの側も１つのコンパレータで比較すること
で検出するために、微分値の絶対値を出力するものであ
る。演算増幅器ＩＣ５で構成される比較器は絶対値回路
の出力電圧が所定の値■。

を越えた時、論理°“０”信号を出力する。したがって
、ＩＣ３，ＩＣ４を中心として構成される絶対値回路と
ＩＣ５による比較器とで第１図の比較手段５４が実現さ
れる。比較手段５４の構成として、絶対値回路を通さな
い構成でも良い。すなわち、所定値■。との比較を行う
比較器と所定値−■。

との比較を行う比較器とを２段設け、微分値が■。

を超えるかあるいは一■。′を下回る時に論理°“０゛
゛信号を出力する構成としても良い。ＮＡＮＤゲー目Ｃ
６，ＩＣ７とで構成されるフリップフロップは第１図の
状態保持手段５０を実現するもので、ＩＣ４の出力が一
瞬でも“Ｏ゛°となるとＩＣ６の片側の入力が°“０゛
となりその出力には“１′が現れ、入力が“°１”に戻
ってもその値が保持され、疵検出信号となる。ＳＷｌは
初期状態としてＩＣ６の出力を“０゛にリセットするた
めのスイッチである。

このようにフリップフロップで構成する以外に、状態保
持手段５０としては、単安定マルチバイブレークで構成
して所定の時間だけ信号を出力する形としても良い。

第５図は第４図の回路で観測された各部の信号の波形で
あって、第４図の回路の動作結果を表すものである。（
Ａ）〜（Ｄ）欄はそれぞれ第４図中Ａ−Ｄ点において観
測された信号を表している。

（Ａ）欄の信号は検出器からの信号である。なお、この
信号は第２図のように変圧器の一次側に設けられた変流
器からの信号である。図中Ｘで表す時点までは変流器の
出力には規則的な脈動があるのみであるが、Ｘ点におい
てショート疵が発生したために電流が急激に上昇し、そ
の後、当該セルへの通電が停止されるので急激に下がり
、０となっている。（Ｂ）４Ｍの信号は第４図のＩＣＩ
の出力であるが、（Ａ）欄の信号を微分し、正負を反転
した信号が現れている。（Ｃ）欄の信号はＩＣ４の出力
である。　（Ａ）　４ｒＪのＸで示す位置に鋭い信号が
現れている。　（Ｄ）ｌの信号はＩＣ６の出力であり、
ショート疵検出と同時にＬレベルからＨレベルへ変化し
、それが保持されている。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ショート疵を発生し
たセルを早期に発見することが可能となり、さらにそれ
により、自動的に当該セルへの通電を停止するかあるい
は電極を解放することによってショート疵の発生量を最
小限に抑えることが可能になると同時に、電極の劣化あ
るいはロールの疵摩耗を最小限に防止することができて
、整備費コスト削減への多大な寄与が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明に係るショート疵検出装置における電流
検出手段の第１の例を表す図、第３図は本発明に係るシ
ョート疵検出装置における電流検出手段の第２の例を表
す図、第４図は本発明に係るショート疵検出装置の実施
例を表す図、 第５図は第４図の回路の動作を表す図、第６図は代表的
な電気メッキラインを表す図。 図において、 １０・・・鋼板、　　　　　　１２・・・通電ロール、
１４・・・電極、　　　　　５０・・・電流検出手段、
５４・・・比較手段、　　　５０１・・・変流器、５０
２・・・シャント。 鄭

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼板（１０）の表面に電気メッキ処理を施すための
   電気メッキラインであって、直流電流源（１６）の一方
   の極に接続された電極（１４）と、他方の極に接続され
   該鋼板（１０）に接触する通電ロール（１２）とを具備
   する電気メッキラインにおけるショート疵の発生を検出
   するショート疵検出装置において、 該電極（１４）と該通電ロール（１２）との間に流れる
   電流の量を検出し、該電流の量に応じた信号を出力する
   電流検出手段（５０）と、 該信号を微分して微分値を出力する微分手段（５２）と
   、 該微分値が所定の範囲内にあるか否かを判定する比較手
   段（５４）と、 該比較手段（５４）の比較結果を保持して疵検出信号を
   出力する状態保持手段（５６）とを具備することを特徴
   とする電気メッキラインにおけるショート疵検出装置。