JPH04191400A - 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班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５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に挟まれ多数
のセルを経て図の右方向へ送られる。上部電極１４１及
び上部電極１４２は鋼板１０の両面にメッキ層を形成す
べく鋼板１０の上下に配置されている。交流電源（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１４
１．１４２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
れる鋼板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ＩＯ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閣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時の理由で鋼板１０が上下に
ハンチングしたり、あるいは、鋼板と銅板をつなぐ溶接
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班が発生する。

このショート班には、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
に発生する押紙等がある。

第６図は本願出願人による特願昭６３−２８６７９３号
に記載のショート疵検出装置の検出回路であり、ショー
ト疵発生の際の電流の急激な変化をアナログ微分回路を
介して自動的に検出する回路を表わす回路図である。

演算増幅器ＩＣＩ及びコンデンサＣ１、抵抗Ｒ１とで微
分回路が構成される。演算増幅器ＩＣ２、抵抗Ｒ２，Ｒ
３、及びダイオードＤ１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豚動による影響をダ
イオードＤ１で除去するためのものである。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−例のいずれ
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Ｖ、を越えた時、論理“０”信号を出力する。

ＮＡＮＤゲートＩＣ６，１Ｃ７とで構成されるフリップ
フロップはＩＣ４の出力を保持するための回路であり、
ＩＣ４の出力が一瞬でも“０”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。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のショート疵検出装置においては、電流の急激な変
化を検出するためにアナログ微分回路を使用しているの
で、次のような問題がある。

■　演算増幅器の温度ドリフトのために演算誤差が発生
し、誤動作をする場合がある。

■　演算増幅器の特性の経年変化のために演算誤差が発
生し、これを取り除くための調整作業、保守作業が煩雑
である。

■　ショート班の検出しか出来ず、機能付加して拡張し
ようとすると回路が著しく複雑化する。

■　外来のノイズ信号に敏感に反応し誤動作する。

■　製品のサイズ・品種等の変更時に電流変化が著しい
ため誤動作する。

したがって本発明の目的は、上記の問題を克服したショ
ート疵検出回路を提案することにある。

Ｃ課題を解決するための手段〕 第１図は本発明の原理構成図である。図において、本発
明のショート疵検出装置は、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する電流検
出手段５０と、該電流検出手段５０が検出した電流値を
所定間隔でデジタル値に変換するアナログデジタル変換
手段５１と、該アナログデジタル変換手段５１の出力の
前回値と今回値との差分を演算する差分演算手段５２と
、該差分値と所定の設定値とを比較してショート疵の発
生を検知する比較手段５４とを具備することを特徴とす
るものである。

〔作　用〕

アナログデジタル変換手段５１により電流がデジタル値
に変換され、以後はデジタル信号処理により微分および
比較が行なわれるので、温度ドリフトおよび経年変化に
よる問題はなく、拡張性に冨む。また一定周期でサンプ
リングが行なわれるので、一過性の外来ノイズ信号の影
響を受けにくい。

さらに、上位の製品情報を持った計算機とのデータ通信
が容易であるので、製品の変更による電流変化を事前に
予測し、誤動作を未然に防止する構成とすることが容易
である。

〔実施例〕

第２図は本発明のショート疵検出装置の一実施例を表わ
す図である。

整流回路１６１は第５図で既に説明したものであり、こ
の電圧と電流が絶縁アンプ５１４および低域フィルタ５
１２を介してアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器５１０
において所定の周期でデジタル値に変換される。コンピ
ュータ５２０はＣＰＵ、記憶装置、入出力インターフェ
ース等を有する周知の構成であり、Ａ／Ｄ変換器５１０
からのデジタル化された電流値・電圧値について後述の
処理を行ない、ショート疵発生の検出処理を行なう。

第３図は正常時およびショート疵発生時の電流値および
電圧値の変化の状態および所定の周期Δｔにおけるサン
プリングのタイミングを表わす図である。図に示すよう
にΔｔはショート疵発生時の電流および電圧の急激な変
化を認識し得る程度の幅に設定され、一過性のノイズの
影響を極力減らすように設定される。

第４図はコンピュータ５２０（第２図）におけるショー
ト疵発生検知のための処理のフローチャートである。Ａ
／Ｄ変換器５１０からデジタル化された電流値および電
圧値を取り込んだ後（ステップａ）、メモリ上に記憶さ
れた対応する前回値との差分を演算しくステップｂ）、
差分の絶対値が所定の閾値以下であれば（ステップＣ）
正常と判定してステップａに戻って処理を続行し、閾値
以上であれば、ショート疵の発生と判断して紙検出信号
を出力する（ステップｄ）。

〔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。

また、これらの処理は主としてデジタル信号処理によっ
て行なわれるので、誤動作が少なく、調整・保守作業が
容易であり、拡張性にも冨んでいる。

【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の一実施例を
表す図、 第３図はショート疵発生時の電圧と電流の変化およびサ
ンプリングのタイミングを表す図、第４図は本発明に係
るシシート疵検出装置の処理のフローチャート、 第５図は代表的な電気メッキラインを表す図、第６図は
従来のショート疵検出回路を表わす図。 図において、 １０・・・鋼板、　　　　　　１２・・・通電ロール、
１４・・・電極、　　　　　　５０・・・電流検出手段
。

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
   電流の量を検出する電流検出手段（５０）と、該電流検
   出手段（５０）が検出した電流値を所定間隔でデジタル
   値に変換するアナログデジタル変換手段（５１）と、 該アナログデジタル変換手段（５１）の出力の前回値と
   今回値との差分を演算する差分演算手段（５２）と、 該差分値と所定の設定値とを比較してショート疵の発生
   を検知する比較手段（５４）とを具備することを特徴と
   するショート疵検出装置。