CN103492604A - 电磁减振装置、电磁减振控制程序 - Google Patents

电磁减振装置、电磁减振控制程序 Download PDF

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Abstract

为了提供一种即使在不从上一级计算机提供蛇行量的使用环境下也不用将专用的边缘位置检测传感器、蛇行量检测设备设为必须结构而不仅适当地抑制以通常的姿势移动的钢板的振动还能够适当地抑制在宽度方向上蛇行移动的钢板的振动的电磁减振装置,在钢板(S)的宽度方向上排列多个电磁体对(2)并通过控制部(4)抑制在各电磁体对(2)的电磁体(2A、2B)之间移动的钢板(S)的振动的电磁减振装置(1)中应用了控制部(4),该控制部(4)具备:虚拟位移量计算单元(41),其根据使电磁体对(2)所附带的传感器(3)的接通和断开状态的切换计算钢板(S)的虚拟位移量;虚拟边缘位置计算单元(42),其根据虚拟位移量计算钢板(S)的虚拟边缘位置;以及电流量控制单元(43),其根据虚拟边缘位置对流过电磁体(2A、2B)的电流量进行个别控制。

Description

电磁减振装置、电磁减振控制程序
技术领域
本发明涉及一种通过从电磁体输出的电流能够防止和抑制输送中的钢板的振动的电磁减振装置以及能够应用于这种电磁减振装置的电磁减振控制程序。
背景技术
以往,例如在连续熔融镀锌生产线中,针对通过熔融锌槽后被提起并进行移动的钢板,从气刀部(例如使用喷气嘴构成的部分)喷出加压空气或者加压气体,由此吹落过量的熔融锌而达到期望的镀层厚度。在这种情况下,如果钢板在相对于气刀部接近和分离的方向上产生振动,则喷嘴与钢板之间的距离变动,其结果是钢板所受压力(喷射力)变动,镀层的厚度变得不均匀,导致质量劣化。
因此,考虑一种电磁减振装置,该电磁减振装置在夹持移动的钢板的位置处相对置地配置电磁体,通过对流过该电磁体的电流进行控制来控制电磁体的吸引力,降低移动的钢板的振动(例如专利文献1)。这种电磁减振装置具有以下结构:在钢板的宽度方向上配置多个与各电磁体相关联地设置的检测与钢板之间的相对位置(距离)的位移传感器的组,根据由各位移传感器检测出的与钢板之间的相对位置(距离),来控制流过各电磁体的电流。
另外,在相对置的电磁体之间移动的钢板有时在宽度方向上蛇行。而且,在产生蛇行之前和之后钢板的边缘位置(端缘)发生变化,因此要求一种根据该边缘位置的变化来调节各电磁体的输出电流的控制标准。
因此,在专利文献1中,公开了以下方式:在钢板的宽度方向上以规定间距在可能与钢板的边缘位置相对置的位置处配置多个与位移传感器不同的其它传感器(边缘位置检测传感器),以能够始终检测移动中的钢板的边缘位置,通过各边缘位置检测传感器来判断是否存在钢板,在检测出存在钢板的情况下,驱动与该边缘位置检测传感器对应的电磁体,另一方面,在没有检测出钢板的存在的情况下,停止驱动与该边缘位置检测传感器对应的电磁体。
专利文献1:日本特开2009-179834号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,设想会存在以下问题:在上述方式中,除了位移传感器以外,以检测边缘位置为目的还必须配置多个其它传感器,而且,必须与钢板的种类(板宽度等)相应地考虑蛇行时的钢板的最大振幅(蛇行量)来设定边缘位置检测传感器的配置区域,如果其配置设定不适当,则无法稳定地对钢板减振,从而难以进行适当的控制。另外,在为了得到更高精度的检测结果而增加边缘位置检测传感器的数量、配置密度的情况下,存在会使结构更复杂化和成本更高这种问题。此外,还能够考虑与钢板的种类相应地变更边缘位置检测传感器的安装位置的方式,但是要求在每次钢板种类改变时都进行更换作业,作业效率下降。
因此,作为不将边缘位置检测用的专用传感器设为必须结构而能够适当地抑制移动的钢板的振动的电磁减振装置,本申请人开发出了以下电磁减振装置并已申请了专利,该电磁减振装置具备:虚拟边缘位置计算单元,其根据所输入的钢板的宽度尺寸和实时或者每隔规定时间输入的钢板的宽度方向的位移量来运算求出钢板的边缘位置;以及电流量控制单元,其根据由虚拟边缘位置计算单元求出的钢板的边缘位置来对流过电磁体的电流量进行个别控制(日本特开2011-214146号公报)。
然而,上述方式以从与电磁减振装置不同的装置(例如上一级计算机等)或者电磁减振装置的一部分(例如蛇行量检测设备等)输入钢板的宽度方向的位移量(蛇行量)为前提。因而,期望在不满足该前提条件的使用条件下,通过电磁减振装置本身判断钢板的位移量,进行减振控制。
另外,还尝试通过在使钢板向宽度方向弯曲的状态下输送钢板来提高输送中的钢板本身的刚性。在该情况下,电磁减振装置能够发挥适当的减振控制的钢板的弯曲形状是预先设定的,在电磁减振装置中,对构成各电磁体对的电磁体的输出电流进行控制以使钢板形成期望的弯曲形状。
另外,在相对置的电磁体之间移动的钢板有时向宽度方向蛇行。而且,在即使产生蛇行的情况下也将各电磁体的输出电流控制为期望的设定值不变时,钢板有可能在蛇行的位置处由于以期望的设定值输出的电磁体的电磁吸引力而厚度方向的形状变为与期望的弯曲形状不同的形状(例如左右不对称的变形形状)。并且,设想会存在以下问题:无法对保持以与期望的弯曲形状不同的形状移动的钢板发挥稳定的减振作用,难以进行适当的控制。
因此,作为即使在向厚度方向弯曲的状态下移动的钢板在宽度方向上蛇行的情况下也能够保持期望的弯曲形状而进行输送、由此能够适当地抑制该钢板的振动的电磁减振装置,本申请人开发出了上述专利公报所记载的电磁减振装置。
然而,如上所述,上述专利公报所记载的方式以从与电磁减振装置不同的装置(例如上一级计算机等)或者电磁减振装置的一部分(例如蛇行量检测设备等)输入钢板的宽度方向的位移量(蛇行量)为前提。因而,期望在不满足该前提条件的使用条件下,通过电磁减振装置本身判断钢板的位移量,进行减振控制。
本发明是关注这种问题而完成的,主要目的在于提供一种以下的电磁减振装置,该电磁减振装置不将用于检测边缘位置的专用传感器、特殊的蛇行量检测设备设为必须结构,并且即使在不从上一级计算机等提供与蛇行量有关的信息的使用环境下,不仅能够抑制以通常姿势移动的钢板的振动,还能够抑制在宽度方向上蛇行移动的钢板的振动。
另外,本发明的目的在于提供一种以下的电磁减振装置,该电磁减振装置不将用于检测边缘位置的专用传感器、特殊的蛇行量检测设备设为必须结构,并且即使在不从上一级计算机等提供与蛇行量有关的信息的使用环境下,也能够将向宽度方向蛇行的钢板保持为期望的弯曲形状来输送,能够适当地抑制该钢板的振动。
用于解决问题的方案
即,本发明涉及一种电磁减振装置,在向规定方向移动的钢板的宽度方向上排列多个在钢板的厚度方向上相对置地配置的电磁体的组即电磁体对,通过对流过各电磁体的电流进行控制的控制部来对在各电磁体对的电磁体之间移动的钢板的振动进行抑制。在此,在本发明中,不对钢板的输送方向进行特别限定,即使是一边被提起一边通过电磁体之间的钢板、或者一边下降一边通过电磁体之间的钢板、或者一边水平移动一边通过电磁体之间的钢板、在这些方向中的任一方向上输送的钢板也成为本发明的电磁减振装置的减振对象。
而且,本发明涉及的电磁减振装置的特征在于,使除了在宽度方向上配置有多个电磁体对的电磁体对区域的宽度方向中央部或者宽度方向中央部附近所配置的电磁体对以外的各电磁体对附带能够检测在该电磁体对的电磁体之间是否存在钢板的传感器,作为控制部,具备:虚拟位移量计算单元,其计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,该接通状态是检测出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态,该断开状态是检测不出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态;虚拟边缘位置计算单元,其根据由虚拟位移量计算单元计算出的虚拟位移量来运算求出钢板的虚拟边缘位置;以及电流量控制单元,其根据由虚拟边缘位置计算单元求出的钢板的虚拟边缘位置来对流过电磁体的电流量进行个别控制。此外,作为将钢板的宽度尺寸输出到控制部的输出源,也可以是与电磁减振装置不同的装置(例如上一级计算机等)或者电磁减振装置的一部分。另外,计算钢板的虚拟位移量的时机、根据虚拟位移量计算钢板的虚拟边缘位置的时机为实时地或者每隔规定时间即可。
如果是这种电磁减振装置,则通过控制部的虚拟位移量计算部,根据从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器(最内侧的传感器)的位置或者从断开状态切换为接通状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器(最外侧的传感器)的位置来决定切换传感器基准位置,利用该切换传感器基准位置和与钢板的宽度尺寸有关的信息来运算求出钢板的虚拟位移量(钢板的虚拟蛇行量),通过虚拟边缘位置计算单元,根据该虚拟位移量来运算求出钢板的虚拟边缘位置,因此即使在不从上一级计算机等的外部对控制部输入与钢板的实际位移量(蛇行量)有关的信息的使用环境下,不配置用于检测钢板的边缘位置的传感器也能够确定钢板的大概的边缘位置(虚拟边缘位置)。而且,在虚拟位移量计算部中,根据在接通状态与断开状态之间切换的传感器的位置信息(切换传感器基准位置)求出钢板的大概的位移量作为虚拟位移量,该虚拟位移量与钢板的实际位移量一致的可能性低。然而,实际位移量与虚拟位移量的误差通常不会大于邻接的传感器之间的分离尺寸,根据这种虚拟位移量计算出的虚拟边缘位置与钢板的实际边缘位置的误差也不会大于邻接的传感器之间的分离尺寸。而且,着眼于这样的误差在实际运用过程中不易成为问题这一点,本发明者想到了以下结构:主动地利用虚拟位移量并通过虚拟边缘位置计算单元来计算钢板的虚拟边缘位置,通过电流量控制单元根据该虚拟边缘位置来分别调整流过各电磁体的电流。通过采用这样的结构,即使在不从上一级计算机等外部对控制部输入与钢板的实际位移量(蛇行量)有关的信息的使用环境下,不配置用于检测钢板的边缘位置的传感器也能够适当地抑制以通常的姿势移动的钢板和在宽度方向上蛇行移动的钢板的振动。
另外,在本发明的电磁减振装置中,作为“电流量控制”,也可以是电流量控制单元控制电流的输出强度,但是在设为简单的控制规格的情况下,优选采用以下方式:通过仅在励磁状态与无励磁状态之间对电磁体进行切换(电流的接通和断开),将从各电磁体输出的输出电流量设定为零或者零以上的规定值。
在该情况下,作为电流量控制单元的优选的控制方式,可举出以下方式:将各电磁体中的比由虚拟边缘位置计算单元求出的钢板的虚拟边缘位置更靠近钢板的宽度方向中央侧存在的电磁体设为励磁状态,将除此以外的电磁体设为无励磁状态。
并且,在本发明所涉及的电磁减振装置的控制部中,由电流量控制单元确定电磁体之间存在由虚拟边缘位置计算单元求出的钢板的虚拟边缘位置的电磁体对,对于所确定的该电磁体对(边缘位置确定电磁体对),能够根据边缘位置位于何处来调节构成该边缘位置确定电磁体对的电磁体的电流量。作为具体的控制部的控制方式,可举出以下方式:在设为配置了多个电磁体对的电磁体对区域的情况下,在判断为在边缘位置确定电磁体对处虚拟边缘位置比以构成电磁体对的电磁体的宽度方向中央为中心而设定的规定值更靠近电磁体对区域的宽度方向边缘(端部)侧的情况下,输出将构成边缘位置确定电磁体对的电磁体设为励磁状态的电流控制信号,在判断为边缘位置比规定值更靠近电磁体对区域的宽度方向中央侧的情况下,输出将构成边缘位置确定电磁体对的电磁体设为无励磁状态的电流控制信号。
另外,本发明的电磁减振控制程序应用于构成上述结构的电磁减振装置中,该电磁减振控制程序的特征在于,具备以下步骤:虚拟位移量计算步骤,计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,虚拟边缘位置计算步骤,根据在虚拟位移量计算步骤中计算出的虚拟位移量来运算求出该钢板的虚拟边缘位置;以及电流量控制步骤,根据在该虚拟边缘位置计算步骤中求出的钢板的虚拟边缘位置来对流过电磁体的电流量进行个别控制。如果是这样的电磁减振控制程序,则也能够抑制蛇行移动的钢板在移动中的振动。
另外,本发明涉及一种电磁减振装置,该电磁减振装置在向规定方向移动的钢板的宽度方向上排列多个在钢板的厚度方向上相对置地配置的电磁体的组即电磁体对,通过对流过各电磁体的电流进行控制的控制部来对在各电磁体对的电磁体之间以向这些电磁体的相对置方向弯曲的形状移动的钢板的振动进行抑制。在此,作为“钢板的弯曲形状”,除了例示通常的局部圆弧(包含局部椭圆弧(弓形))状以外,还能够例示组合多个局部圆弧而成的形状(波状、S字状)。另外,在本发明的电磁减振装置中,不对钢板的输送方向进行特别限定,即使是一边被提起一边通过电磁体之间的钢板、或者一边下降一边通过电磁体之间的钢板、或者一边水平移动一边通过电磁体之间的钢板、在这些方向中的任一方向上输送的钢板也成为本发明的电磁减振装置的减振对象。
而且,本发明所涉及的电磁减振装置的特征在于,使除了在宽度方向上配置有多个电磁体对的电磁体对区域的宽度方向中央部或者宽度方向中央部附近所配置的电磁体对以外的各电磁体对附带能够检测在该电磁体对的电磁体之间是否存在钢板的传感器,作为控制部,具备:虚拟位移量计算单元,其计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,该接通状态是检测出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态,该断开状态是检测不出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态;钢板校正目标位置计算单元,其根据由虚拟位移量计算单元计算出的虚拟位移量,计算钢板在构成各电磁体对的电磁体之间的校正目标位置以形成期望的弯曲形状;以及电流量控制单元,其对流过构成各电磁体对的电磁体的电流量进行个别控制,以使向宽度方向位移了的钢板移动到由钢板校正目标位置计算单元求出的钢板在各电磁体对处的校正目标位置。
此外,作为将钢板的宽度尺寸输出到控制部的输出源,也可以是与电磁减振装置不同的装置(例如上一级计算机等)或者电磁减振装置的一部分。另外,“钢板在各电磁体对处的校正目标位置”与“钢板在构成各电磁体对的电磁体之间的校正目标位置”同义,在以下说明中为了方便起见也记载为“钢板在电磁体对处的位置”,该记载与“钢板在构成电磁体对的电磁体之间的位置”同义。另外,计算钢板的虚拟位移量的时机、根据虚拟位移量计算钢板的校正目标位置的时机为实时地或者每隔规定时间即可。
如果是这样的电磁减振装置,即使在不从上一级计算机等外部对控制部输入与钢板的实际位移量(蛇行量)有关的信息的使用环境下,通过控制部的虚拟位移量计算部,根据从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器(最内侧的传感器)的位置或者从断开状态切换为接通状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器(最外侧的传感器)的位置来决定切换传感器基准位置,能够利用该切换传感器基准位置和与钢板的宽度尺寸有关的信息来运算求出钢板的虚拟位移量(钢板的虚拟蛇行量)。在该虚拟位移量计算部中,根据在接通状态与断开状态之间切换的传感器的位置信息(切换传感器基准位置)求出钢板的大概的位移量作为虚拟位移量,该虚拟位移量与钢板的实际位移量一致的可能性低。然而,实际位移量与虚拟位移量的误差通常不会大于邻接的传感器之间的分离尺寸,在实际运用过程中不易成为问题。着眼于这一点,本发明者想到了以下结构:通过钢板校正目标位置计算单元,主动地利用虚拟位移量来运算求出钢板在构成各电磁体对的电磁体之间的校正目标位置以形成期望的弯曲形状,根据由钢板校正目标位置计算单元通过运算处理求出的校正目标位置,通过电流量控制单元分别调整流过各电磁体的电流。通过采用这样的结构,即使在不从上一级计算机等外部对控制部输入与钢板的实际位移量(蛇行量)有关的信息的使用环境下,也能够使钢板在各电磁体对处的位置移动至校正目标位置,因此即使在钢板蛇行的情况下,也能够引导(矫正)钢板使其在蛇行的位置处的弯曲形状与期望的弯曲形状相同或大致相同。因而,如果是对以期望的弯曲形状移动的钢板发挥适当的减振作用的本发明的电磁减振装置,则对于蛇行移动的钢板也能够通过使钢板在其蛇行的位置处保持期望的弯曲形状来适当地抑制蛇行移动的钢板的振动。
另外,在本发明的电磁减振装置中能够构成为,将钢板向宽度方向位移前的时刻的弯曲形状、即钢板的期望弯曲形状用将钢板在邻接的各电磁体对处的期望目标位置彼此连结的直线来近似,钢板校正目标位置计算单元针对每个电磁体对,利用钢板在要求出钢板的校正目标位置的对象的电磁体对以及与该电磁体对邻接的电磁体对处的各期望目标位置、虚拟位移量、邻接的电磁体对之间的距离,来计算钢板的校正目标位置。在此,“钢板在各电磁体对处的期望目标位置”是指在没有蛇行的状态下预先或实时对每个电磁体对设定的用以形成期望的弯曲形状的钢板的目标位置。作为“钢板在各电磁体对处的期望目标位置”的具体例子,在利用在钢板的宽度方向上以规定间距配置五个电磁体对且中央的电磁体对与没有蛇行的钢板的宽度方向中心一致或者大致一致的电磁减振装置来输送左右对称的局部圆弧形状的钢板的情况下,钢板在两个边缘(两端)的电磁体对处的期望目标位置在构成各电磁体的电磁体相对置的方向上一致或者大致一致,钢板在与两个边缘的电磁体对邻接的电磁体对(如果从一边缘侧起依次设为第一电磁体对、第二电磁体对、第三电磁体对、第四电磁体对、第五电磁体则为第二电磁体对和第四电磁体对)处的期望目标位置在构成各电磁体对的电磁体相对置的方向上一致或者大致一致。
在本发明中,将钢板的期望弯曲形状以用直线将钢板在邻接的各电磁体对处的期望目标位置彼此连结而得到的形状来近似,基于即使在钢板蛇行的情况下如果在向钢板的宽度方向平行移动的状态下保持用直线近似的钢板的形状则在蛇行位置处钢板的弯曲形状也与期望的弯曲形状相同或大致相同的技术思想,能够由钢板校正目标位置计算单元利用钢板在各电磁体对处的期望目标位置、邻接的电磁体对之间的距离、钢板的虚拟蛇行量,来分别计算钢板在各电磁体对处的校正目标位置。如果是这种方式,则除了作为预先设定的既定值的“钢板在各电磁体对处的期望目标位置”和“邻接电磁体对之间的距离”以外,仅利用实时或者每隔规定时间计算的“钢板的虚拟位移量”,就能够由钢板校正目标位置计算单元以少的计算量求出钢板在各电磁体对处的校正目标位置。
作为钢板校正目标位置计算单元中的运算处理的一个优选例,可举出以下运算处理:利用第一相对比与第二相对比相等来分别求出钢板在各电磁体对处的校正目标位置,其中,将钢板在要求出钢板的校正目标位置的对象的电磁体对(以下称为“校正目标位置计算对象电磁体对”)处的期望目标位置以及钢板在与该校正目标位置计算对象电磁体对邻接的电磁体对处的期望目标位置分别求出为共通的平面上的坐标,计算这些坐标的差,更具体地说是计算沿构成电磁体对的电磁体的相对置方向的坐标的差,并且计算钢板在校正目标位置计算对象电磁体对处的校正目标位置与钢板在与校正目标位置计算对象电磁体对邻接的电磁体对处的期望目标位置之差,该第一相对比为这两个作为计算结果的差的比,该第二相对比为邻接的电磁体对之间的分离距离与从该分离距离中减去虚拟位移量而计算出的值的比。
另外,在本发明的电磁减振装置中,作为“电流量控制”,电流量控制单元也可以控制电流的输出强度,但是在设为简单的控制规格的情况下,优选采用以下方式:通过仅在励磁状态和无励磁状态之间对电磁体进行切换(电流的接通和断开),将来自各电磁体的输出电流量设定为零或零以上的规定值。
另外,本发明的电磁减振控制程序是应用于构成上述结构的电磁减振装置的电磁减振控制程序,该电磁减振控制程序的特征在于,具备以下步骤:虚拟位移量计算步骤,计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的上述传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,该接通状态是检测出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态,该断开状态是检测不出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态;钢板校正目标位置计算步骤,根据在上述虚拟位移量计算步骤中计算出的虚拟位移量,计算钢板在构成各电磁体对的电磁体之间的校正目标位置以形成期望的弯曲形状;以及电流量控制步骤,对流过构成各电磁体对的电磁体的电流量进行个别控制,以使向宽度方向位移了的钢板移动到在上述钢板校正目标位置计算步骤中求出的钢板在各电磁体对处的校正目标位置。如果是这样的电磁减振控制程序,则能够在将蛇行移动的钢板的弯曲形状保持为期望的弯曲形状的状态下进行输送,能够有效地抑制移动中的振动。
发明的效果
根据本发明的电磁减振装置,即使在不从上一级计算机提供钢板的蛇行量的使用环境下,不用将专用的边缘位置检测传感器、蛇行量检测设备设为必须结构,就能够适当地抑制以通常的姿势移动的钢板的振动,并且也能够有效地抑制蛇行移动的钢板的振动。
另外,根据本发明的电磁减振装置,即使在不从上一级计算机提供钢板的蛇行量的使用环境下,不用将专用的边缘位置检测传感器、蛇行量检测设备设为必须结构,能够抑制以期望的弯曲形状不蛇行地移动的钢板的振动,并且还能够有效地抑制在保持弯曲形状的状态下蛇行移动的钢板的振动。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的电磁减振装置的整体结构示意图。
图2是图1的a方向示意向视图。
图3是该实施方式所涉及的电磁减振装置的控制部的功能框图。
图4是使用于该实施方式所涉及的电磁减振装置的电磁减振控制程序的流程图。
图5是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
图6是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
图7是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
图8是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
图9是本发明的第二实施方式所涉及的电磁减振装置的整体结构示意图。
图10是图9的a方向示意向视图。
图11是图9的b方向示意向视图。
图12是该实施方式所涉及的电磁减振装置的控制部的功能框图。
图13是图11的局部放大图。
图14是表示用直线近似图11示出的钢板的弯曲形状的状态的图。
图15是表示蛇行之前和之后以近似于邻接的电磁体之间的钢板的弯曲形状的直线为一边的直角三角形的图。
图16是与图11对应地示出蛇行后根据期望目标位置进行了减振控制的情况下的钢板的形状的图。
图17是使用于第二实施方式所涉及的电磁减振装置的电磁减振控制程序的流程图。
图18是与图11对应地示出蛇行后根据校正目标位置进行了减振控制的情况下的钢板的形状的图。
图19是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
图20是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
图21是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
图22是该实施方式的计算虚拟位移量时的概念图。
具体实施方式
下面,参照附图以第一实施方式、第二实施方式来说明本发明的一个实施方式。
如图1所示,第一实施方式所涉及的电磁减振装置1在连续镀钢板生产线L中,被配置在熔融金属槽(在实施方式中应用熔融锌槽Z)的下游侧,抑制通过熔融锌槽Z后被一边提起一边移动的钢板S的振动。此外,在图1中示意性地示出从侧面观察钢板S的状态,在图2中示意性地示出图1的a方向向视图。
在连续镀钢板生产线L(特别是使用熔融锌的镀钢板生产线被称为“连续熔融镀锌生产线”(CGL:Continuous Galvanizing Line))中,在熔融锌槽Z和电磁减振装置1之间设置具备喷出口朝向钢板S的喷嘴A1的气刀部A,从各喷嘴A1的喷出口对通过熔融锌槽Z后一边被提起一边移动的钢板S喷出加压空气或加压气体,由此吹落过量的熔融锌。熔融锌槽Z和气刀部A能够应用公知的熔融锌槽和气刀部,省略详细说明。
如图1以及图2所示,电磁减振装置1在钢板S的宽度方向上以规定间距配置多个电磁体对2,各电磁体对2是在厚度方向上能够夹持钢板S的位置处相对置地配置的第一电磁体2A和第二电磁体2B的组。构成各电磁体对2的第一电磁体2A、第二电磁体2B分别由截面呈“コ”形状或大致呈“コ”形状的铁心21以及卷绕在铁心21的各柱部的线圈22构成,是根据是否向线圈22供电能够在励磁状态和无励磁状态之间切换且根据对线圈22的供电量能够调整磁吸引力的强弱的公知的结构,其中,励磁状态是能够从铁心21输出磁吸引力的状态,无励磁状态是不从铁心21输出磁吸引力的状态。如图2所示,在第一实施方式中,在钢板S的宽度方向以规定间距配置有多个电磁体对2,在以下说明中,将配置了这些多个电磁体对2的区域设为“电磁体对区域2X”。
在电磁减振装置1中,在各第一电磁体2A、各第二电磁体2B中的与钢板S相对置的面上设置有用于检测距钢板S的距离的第一传感器3A和第二传感器3B。在第一实施方式中,例如应用涡电流式的传感器3A、3B,将这些传感器3A、3B配置在各电磁体2A、2B的凹部(能够被铁心21的柱部夹持的位置)。第一传感器3A和第二传感器3B的检测面被设定为与分别对应的各电磁体2A、2B的磁极面相同或者大致相同,被设置在夹持钢板S而相对置的位置处。第一传感器3A和第二传感器3B检测距钢板S的距离d1、d2,将各检测结果作为检测信号输出到控制部4。此外,在第一实施方式中,设定为仅在传感器3A、3B的整个检测面被钢板S完全覆盖或者大致完全覆盖的状态下,传感器3A、3B能够检测距钢板S的距离。各电磁体对2与一对传感器3A、3B对应,在以下说明中,将与一个电磁体对2对应地设置的一对传感器3A、3B有时简单总称为“传感器3”。在此,能够如图2所示那样采用使传感器3的中心(检测点)与电磁体对2的宽度方向中央2c一致或者大致一致的布局,还能够如图5所示那样采用使传感器3的中心(检测点)与各电磁体对2的端部、更具体地说电磁体对2中的距电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc相对远一侧的端部一致或者大致一致的布局。另外,如图2以及图5所示,在全部电磁体对2中的、配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2(在图5中附加了“iv”的电磁体对2)没有设置传感器3。这是由于,钢板S蛇行到钢板S的边缘位置通过配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2这种程度是难以想象的。此外,也可以构成为在配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2也设置传感器3,在从该传感器3检测出在电磁体对2的电磁体2A、2B之间存在钢板S的接通状态切换为检测不出在电磁体对2的电磁体2A、2B之间存在钢板S的断开状态的时刻判断为发生异常事态而强制停止电磁减振装置1。在图2以及图5至图8中,用实线表示标准状态的钢板S,用一点划线或者虚线表示蛇行的钢板S。
而且,第一实施方式所涉及的电磁减振装置1具备控制部4,该控制部4与各电磁体对2的电磁体2A、2B电连接,对基于流过这些各电磁体2A、2B的电流量的各电磁体2A、2B的磁吸引力进行控制。该控制部4也与各传感器3A、3B电连接这一点以及以根据由各传感器3A、3B检测出的钢板S的位置信息(钢板S的振动信息)对各电磁体2A、2B的磁吸引力进行控制来抑制钢板S的振动这一点,与公知的电磁减振装置相同,但是第一实施方式所涉及的电磁减振装置1与公知的电磁减振装置的不同点在于以下点。
即,如图3所示,第一实施方式的电磁减振装置1中的控制部4具备:虚拟位移量计算单元41,其利用在钢板S的输送中在接通状态与断开状态之间切换的传感器3的位置来计算钢板S向宽度方向的虚拟位移量(蛇行量)即虚拟变更量α’;虚拟边缘位置计算单元42,其根据计算出的虚拟位移量α’(虚拟蛇行量)来运算求出钢板S的虚拟边缘位置Se’;以及电流量控制单元43,其根据由虚拟边缘位置计算单元42求出的钢板S的虚拟边缘位置Se’来对流过电磁体2A、2B的电流量进行个别控制。
虚拟位移量计算单元41计算从钢板中央位置Sc至“切换传感器基准位置3p”的距离与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差,作为钢板S的虚拟位移量α’,其中,该钢板中央位置Sc是钢板S不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置3p是从接通状态切换为断开状态的传感器3中的距电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最近的传感器(最内侧的传感器)的位置和从断开状态切换为接通状态的传感器3中的距电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最远的传感器(最外侧的传感器)的位置中的至少一个。在此,能够认为虚拟位移量计算单元42是通过计算从钢板中央位置Sc至切换传感器基准位置3p为止的距离(假定蛇行宽度)的第一次计算部和计算由第一次计算部计算出的假定蛇行宽度与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差的第二次计算部来计算钢板S的虚拟位移量α’。
虚拟边缘位置计算单元42根据由虚拟位移量计算单元41计算出的虚拟位移量α’来运算求出在电磁体对区域2X移动的钢板S的虚拟边缘位置Se’。在钢板S不蛇行而以正常的姿势在电磁体对区域2X移动的情况下(标准状态),如图2以及图5的实线所示,钢板S的宽度方向中央Sc与电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc一致,钢板S的边缘位置Se与距钢板S的宽度方向中央Sc(=电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc)的距离等于钢板S的宽度尺寸的一半(二分之一)的位置一致或者大致一致。在此,当用“W”表示钢板S的宽度尺寸时,标准状态下的钢板S的边缘位置Se以电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc为基准能够用“1/2W”表示。
而且,在虚拟边缘位置计算单元42中,不使用实际蛇行量α而是使用虚拟蛇行量α’进行运算处理,能够将钢板S的虚拟边缘位置Se’求出为“1/2W±α’”。如图5至图8所示,在第一实施方式中,设定为具有钢板S的虚拟边缘位置Se’与“切换传感器基准位置3p”一致的关系,在该虚拟边缘位置Se’与标准状态下的钢板S的边缘位置“1/2W”相比从电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc向一端(图5至图8中的右端的传感器3“i”)侧蛇行的情况下,将该虚拟边缘位置Se’求出为“1/2W+α”(参照图6和图8),在钢板S的虚拟边缘位置Se’与标准状态下的钢板S的边缘“1/2W”相比从电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc向另一端(图5至图8中的左端的传感器3“vii”)侧蛇行的情况下,将该虚拟边缘位置Se’计算为“1/2W-α”。
这样,通过控制部4的虚拟蛇行量计算单元41和虚拟边缘位置计算单元42计算输送中的钢板S的虚拟边缘位置Se’,由此即使例如在不从外部(例如上一级计算机)输入基于由专用的边缘位置检测器等检测出的钢板S的实际边缘位置的钢板S的蛇行量(蛇行量信息)的使用环境下,第一实施方式所涉及的电磁减振装置1也能够利用虚拟边缘位置Se’,通过电流量控制单元43调整流过电磁体2A、2B的电流量来发挥适当的减振功能。此外,也可以构成为从上一级计算机对控制部4实时地或者每隔预先设定的固定时间地输入生产线L侧的信息,即作为与所移动的钢板S有关的信息的板厚、板宽、钢种、张力等。
电流量控制单元43根据由虚拟边缘位置计算单元42求出的虚拟边缘位置“1/2W±α’”,来确定在电磁体2A、2B之间存在该虚拟边缘位置Se’的电磁体对2,将构成与所确定的电磁体对2(以下称为“边缘位置确定电磁体对2(T))相比靠近电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc侧配置的电磁体对2的各电磁体2A、2B设为能够驱动的状态,并且将构成与边缘位置确定电磁体对2(T)相比靠近电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧配置的电磁体对2的电磁体2A、2B设为不驱动的状态。
并且,第一实施方式的电流量控制单元43根据由虚拟边缘位置计算单元42求出的钢板S的虚拟边缘位置Se’即“1/2W±α’”来确定在电磁体2A、2B之间存在该虚拟边缘位置“1/2W±α’”的电磁体对2,与此同时或者大致同时判断在该边缘位置确定电磁体对2(T)中虚拟边缘位置Se’是否比以构成该边缘位置确定电磁体对2(T)的电磁体2A、2B的宽度方向中央2c为中心而设定的规定值2a(图2参照)更靠近电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧。而且,电流量控制单元43在判断为钢板S的虚拟边缘位置Se’比上述规定值2a更靠近电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧的情况下(由图2的一点划线示出的钢板S的纸面右侧的虚拟边缘位置Se’),将构成该边缘位置确定电磁体对2(T)的电磁体2A、2B设为励磁状态(On),另一方面,在判断为钢板S的虚拟边缘位置Se’与上述规定值2a相比不处于电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧的情况下(由图2的一点划线示出的钢板S的纸面左侧的虚拟边缘位置Se’),将构成该边缘位置确定电磁体对2(T)的电磁体2A、2B设为无励磁状态(Off)。在此,电流量控制单元43判断为钢板S的虚拟边缘位置Se’与规定值2a相比不处于电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧的情况是指钢板S的虚拟边缘位置Se’存在于上述规定值2a内的情况(由图2的一点划线示出的钢板S的纸面左侧的虚拟边缘位置Se’)或者钢板S的虚拟边缘位置Se’比上述规定值2a更靠近电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc侧的情况(省略图示)。此外,如上所述,在图5至图8中例示了将各电磁体对2中的传感器3的配置部位设定于从电磁体2A、2B的宽度方向中央2c起比上述规定值2a更向电磁体对区域2X的端2Xe侧位移的位置处的方式。此外,以构成边缘位置确定电磁体对2(T)的电磁体2A、2B的宽度方向中央2c为中心而设定的“规定值2a”也可以适当地变更。
另外,第一实施方式的控制部4根据由各传感器3A、3B检测出的钢板S与各电磁体2A、2B的距离、即钢板S的振动信息(钢板S是否振动,在振动的情况下其振动幅度(振动量)),来控制流过处于励磁状态的电磁体2A、2B的电流量大小以矫正钢板S的翘曲,抑制钢板S的振动。此外,虽未图示,但是控制部4具备:控制器,其被输入来自各传感器3A、3B的输出信号;程序控制器,其将与控制增益有关的指令等输出到控制器;以及第一放大器、第二放大器,其根据由控制器输出的与流过各电磁体2A、2B的电流有关的指令(电流量控制信息(电流量控制信号)),对各电磁体2A、2B分别提供电流,但是省略这些控制器、程序控制器、各放大器的详细说明。
接着,说明具有这种结构的电磁减振装置1的使用方法以及作用。
电磁减振装置1执行第一实施方式所涉及的电磁减振控制程序而以下那样使各部进行动作。首先,如图1所示,通过控制部4的虚拟位移量计算单元41计算通过熔融锌槽Z之后一边被提起一边在第一电磁体2A与第二电磁体2B之间移动的钢板S的虚拟位移量α’(虚拟位移量计算步骤S1;参照图4)。具体地说,如图5以及图6所示,在标准状态下使电磁体对区域2X的宽度方向两端2Xe的电磁体对2(图5以及图6示出的电磁体对“i”、“vii”)附带的传感器3处于断开状态的宽度尺寸的钢板S向电磁体对区域2X的宽度方向的一端侧(在图5中纸面左侧、在图6中纸面右侧)蛇行,在仅使配置于一端侧2Xe的该电磁体对2附带的传感器3(在图5中使左端的电磁体对“vii”附带的传感器3、在图6中使右端的电磁体对“i”附带的传感器3)从断开状态切换为接通状态的情况下,在虚拟位移量计算部41中,通过以下过程计算虚拟位移量α’。也就是说,将从断开状态切换为接通状态的传感器3中的、距电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最远的传感器3(最外侧的传感器3)的位置设为切换传感器基准位置3p,计算从切换传感器基准位置3p至钢板中央位置Sc为止的距离,计算该距离与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差,将其计算值设为虚拟位移量α’。在此,如图5以及图6所示,在不存在由于钢板S的蛇行而从接通状态切换为断开状态的传感器3的情况下,仅关注上述的从断开状态切换为接通状态的传感器(使电磁体对vii附带的传感器3或者使电磁体对i附带的传感器3)能够求出虚拟位移量α’。在这样情况下,也就是说在仅关注钢板S蛇行而从断开状态切换为接通状态的传感器3来求出虚拟位移量α’的情况下的式成为“(从钢板中央位置Sc至切换传感器基准位置3p为止的距离)-钢板S的宽度尺寸的一半”。
另外,如图7以及图8所示,例如在标准状态下使电磁体对区域2X的宽度方向两端2Xc的电磁体对2(图7以及图8示出的电磁体对“i”、“vii”)附带的传感器3处于断开状态的宽度尺寸且宽度尺寸小于图5以及图6示出的钢板S的钢板S向电磁体对配置区域2X的任一端2Xe侧(在图7中纸面左侧、在图8中纸面右侧)蛇行,在使配置于另一端侧的电磁体对2附带的传感器3(在图7中使从右侧起第二个电磁体对“vi”附带的传感器3、在图8中使从左侧起第二个电磁体对“ii”附带的传感器3)从接通状态切换为断开状态的情况下,在虚拟位移量计算部41中,通过以下过程计算虚拟位移量α’。也就是说,将从接通状态切换为断开状态的传感器3中的、与电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最近的传感器3(最内侧的传感器3)的位置设为切换传感器基准位置3p,计算从切换传感器基准位置3p至钢板中央位置Sc为止的距离,计算该距离与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差,将其计算值设为虚拟位移量α’。在此,如图7以及图8所示,在不存在由于钢板S的蛇行而从断开状态切换为接通状态的传感器3的情况下,仅关注上述的从接通状态切换为断开状态的传感器3(在图7中使从右侧起第二个电磁体对“vi”附带的传感器3、在图8中使从左侧起第二个电磁体对“ii”附带的传感器3)能够求出虚拟位移量α’。在这样情况下,即仅关注钢板S蛇行而从接通状态切换为断开状态的传感器3来求出虚拟位移量α’的情况下的式成为“钢板S的宽度尺寸的一半-(从钢板中央位置Sc至切换传感器基准位置3p为止的距离)”。
接着,第一实施方式所涉及的电磁减振装置1通过控制部4的虚拟边缘位置计算单元42根据由虚拟位移量计算单元41运算求出的虚拟位移量α’来运算求出输送中的钢板S的虚拟边缘位置Se’(虚拟边缘位置计算步骤S2;参照图4)。在第一实施方式中,切换传感器基准位置3p具有与虚拟边缘位置Se’相等的关系。接着,控制部4根据由虚拟边缘位置计算单元42运算求出的钢板S的虚拟边缘位置Se’即“1/2W±α’”,对流过电磁体2A、2B的电流量进行个别控制(电流量控制步骤S3;参照图4)。具体地说,确定在电磁体2A、2B之间存在由虚拟边缘位置计算单元42求出的钢板S的虚拟边缘位置Se’的电磁体对2。而且,判断在所确定的该电磁体对2(边缘位置确定电磁体对2(T))中钢板S的虚拟边缘位置Se’是否比以构成边缘位置确定电磁体对2(T)的电磁体2A、2B的宽度方向中央2c为基准的规定值2a更靠近电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧。在判断为钢板S的虚拟边缘位置Se’比规定值2a更靠近电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧的情况下(在钢板S的虚拟边缘位置Se’处于比以电磁体2A、2B的宽度方向中央2c为基准的规定值2a大的范围的情况下),向电磁体2A、2B输出将构成边缘位置确定电磁体对2(T)的电磁体2A、2B设为励磁状态的电流量控制信息(在此“电流量控制信息”相当于本发明的“电流量控制信号”)。另一方面,在判断为钢板S的虚拟边缘位置Se’没有比规定值2a靠近电磁体对区域2X的宽度方向端2Xe侧的情况下(在钢板S的虚拟边缘位置Se’为以电磁体2A、2B的宽度方向中央2c为基准的规定值2a以下的情况下),向电磁体2A、2B输出将构成边缘位置确定电磁体对2(T)的电磁体2A、2B设为无励磁状态的电流量控制信息。另外,对于构成配置在被确定为在电磁体2A、2B之间存在钢板S的一个虚拟边缘位置Se’的电磁体对2与被确定为在电磁体2A、2B之间存在钢板S的另一个虚拟边缘位置Se’的电磁体对2之间的多个电磁体对2的各电磁体2A、2B,电流量控制单元43对这些各电磁体2A、2B输出将其设为励磁状态的电流量控制信息。通过以上过程,不需要用于检测钢板S的边缘位置的专用传感器,就能够对各电磁体2A、2B的接通和断开进行控制。
并且,在第一实施方式的电磁减振装置1中,对于通过熔融锌槽Z后一边被提起一边在基于上述电流量控制信息而处于励磁状态的第一电磁体2A与第二电磁体2B之间移动的钢板S,由与这些电磁体2A、2B对应的第一传感器3A和第二传感器3B分别实时地检测到钢板S的距离、即钢板S的厚度方向的位置(钢板S的振动信息),将各个检测信息(钢板S的振动信息)输出到控制部4。控制部4根据这些检测信息(钢板S的振动信息),将与流过处于励磁状态的各第一电磁体2A、第二电磁体2B的电流量的大小有关的电流量控制信息输出到这些电磁体2A、2B。这样,在第一实施方式中,构成为通过传感器3A、3B,仅检测钢板S的厚度方向的位置信息、即钢板S的振动信息,在控制部4中根据该振动信息对流过各电磁体2A、2B的电流量的大小进行控制。而且,根据从控制部4输出的与电流量的大小有关的电流量控制信息对流过第一电磁体2A、第二电磁体2B的电流量进行控制,其结果是,通过各电磁体2A、2B的磁吸引力来引导钢板S使其接近第一电磁体2A与第二电磁体2B的中间位置,而抑制移动中的振动。
因而,通过熔融锌槽Z后一边被提起一边移动的钢板S与构成气刀部A的各喷嘴A1的喷出口之间的距离能够维持在固定范围内,防止作用于钢板S的喷射力的变动,能够使镀层厚度均匀或大致均匀。
在第一实施方式所涉及的电磁减振装置1中,使用了控制部4,该控制部4具备:虚拟位移量计算单元41,其将使电磁体对2附带的传感器3中的从接通状态切换为断开状态的传感器3中的最外侧的传感器3的位置或者从断开状态切换为接通状态的传感器3中的最内侧的传感器3的位置设为切换传感器基准位置3p,根据该切换传感器基准位置3p来运算求出钢板S的虚拟位移量α’;虚拟边缘位置计算单元42,其根据由虚拟位移量计算单元41计算出的钢板S的虚拟位移量α’来运算求出钢板S的虚拟边缘位置Se’;以及电流量控制单元43,其根据由虚拟边缘位置计算单元42求出的钢板S的虚拟边缘位置Se’来对流过电磁体2A、2B的电流量进行个别控制。在此,由虚拟位移量计算单元41求出的虚拟位移量α’能够与实际钢板S的位移量α不同,但是其误差最大是电磁体对区域2X的宽度方向邻接的电磁体对2之间的分离尺寸左右,具体地说,是使邻接的电磁体对2分别附带的传感器3的检测点之间的距离左右,在实际应用中是不容易成为问题的误差。因而,第一实施方式所涉及的电磁减振装置1构成为能够利用对钢板S的厚度方向的位置信息(钢板S的振动信息)进行检测的传感器3来计算作为这种在实际运用上处于允许范围内的误差的虚拟位移量α’,使用该虚拟位移量α’来计算钢板S的虚拟边缘位置Se’,在该电磁减振装置1中,不需要与对钢板S的厚度方向的位置信息(钢板S的振动信息)进行检测的传感器3分开地配置用于检测钢板S的边缘位置的传感器,根据由虚拟边缘位置计算单元42求出的钢板S的边缘位置信息能够适当地且可靠地控制是否将各电磁体2A、2B设为励磁状态,能够有效地抑制以正常姿势移动的钢板S以及在宽度方向上蛇行移动的钢板S的振动,实用性良好。因而,在将这种电磁减振装置1与用于吹落附着于钢板S的剩余的熔融金属的气刀部A一起配置在连续镀钢板生产线L上的情况下,通过该电磁减振装置1,能够有效地抑制以正常姿势移动中的振动,其结果是,能够将钢板S与气刀部A之间的距离维持在固定范围内,能够防止作用于钢板S的喷射力的变动,使镀层厚度均匀或者大致均匀。
另外,第一实施方式所涉及的电磁减振程序具备以下步骤:虚拟位移量计算步骤S1,利用使电磁体对2附带的传感器3的位置信息求出虚拟位移量α’;虚拟边缘位置计算步骤S2,根据在虚拟位移量计算步骤S1中求出的虚拟位移量α’来运算求出该钢板S的虚拟边缘位置Se’;以及电流量控制步骤S3,根据在虚拟边缘位置计算步骤S2中求出的钢板S的虚拟边缘位置Se’来对流过电磁体2A、2B的电流量进行个别控制,如上所述,能够适当地抑制以正常姿势移动的钢板S以及在宽度方向上蛇行移动的钢板S的振动。
此外,本发明并不限定于上述第一实施方式。例如,能够构成为:在从接通状态切换为断开状态的传感器以及从断开状态切换为接通状态的传感器两者均存在的情况下,在虚拟位移量计算部中,将从接通状态切换为断开状态的传感器中的最内侧的传感器的位置、从断开状态切换为接通状态的传感器中的最外侧的传感器的位置这两个传感器位置作为切换传感器基准位置来求出各个虚拟位移量,计算出将其值相加后除以2得到的值(平均值)作为虚拟位移量,或者优先利用任一个切换传感器基准位置来计算虚拟位移量。
另外,也可以适当地变更传感器相对于各电磁体对的相对位置,能够使传感器的检测点与电磁体对的宽度方向中央部一致或者设定为向比电磁体对的宽度方向中央部更靠近宽度方向端侧位移的位置。
另外,电流量控制单元也可以除了将电流输出设为接通和断开(将电磁体设为励磁状态还是无励磁状态)以外或者代替将电流输出设为接通和断开,而调整输出强度(流过电磁体的电流量的大小)来控制电磁体的电流量。特别是,在电流量控制单元不是对电流输出的接通和断开的切换进行控制而是不断开电流输出(将电磁体设为无励磁状态)而调整输出强度的情况下,代替上述第一实施方式中的电流输出的断开状态(电磁体的无励磁状态),期望流过微弱电流,该微弱电流的微弱程度为不会使电磁体对之间的钢板由于电磁体的磁吸引力而在宽度方向上移动,或者即使移动也仅移动能够忽视大小程度的极小距离。如果进行这样电流控制,则与进行电流输出的接通和断开控制的方式相比,在钢板不在宽度方向上移动的状态下也始终输出微弱电流,因此在使电流输出上升以使钢板在宽度方向上移动期望距离时的响应性提高,能够提高钢板的减振控制效率。
另外,对控制部输出钢板的宽度尺寸的输出源也可以是与电磁减振装置不同的装置或者电磁减振装置的一部分。
能够适当地变更电磁体对的数量、在宽度方向上邻接的电磁体对之间的间距。另外,也可以将在宽度方向上邻接的电磁体对之间的间距设定为不均匀。在该情况下,使电磁体对附带的传感器之间的间距也变得不均匀,但是钢板的实际位移量(蛇行量)与虚拟位移量的最大误差成为间距最大的传感器之间的距离(具体地说间距最大的检测点之间的分离距离)。另外,也可以根据电磁体对的数量、电磁体对之间的间距的变更来适当地变更电磁体对区域的宽度尺寸。
另外,在上述第一实施方式中,例示了不使全部电磁体对中的、配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2(在图5中附加了“iv”的电磁体对2)附带传感器3的方式,但是也可以采用将与该电磁体对2“iv”邻接的电磁体对2“iii”、“v”设为配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc附近的电磁体对而不使这些电磁体对2附带传感器3的方式。并且,在电磁体对区域的宽度方向上配置偶数个电磁体对的情况下,也可以至少不使与电磁体对区域的宽度方向中央部接近的两个电磁体对附带传感器。
另外,在上述第一实施方式中,作为溶融金属槽例示了熔融锌槽,但是还可以代替熔融锌槽,例如应用存储了熔融锡、熔融铝或者树脂涂料等的槽。在本发明的电磁减振装置中,作为对钢板的表面覆盖处理,除了采用镀涂敷处理以外,还能够采用通过将适当的表面处理材料喷雾到钢板上来实施表面覆盖处理的表面着色处理等其它表面覆盖处理。
另外,本发明的电磁减振装置也可以是对实施表面覆盖处理后一边降低一边通过电磁体之间的钢板的振动进行抑制控制的装置,或者是对实施表面覆盖处理后一边水平移动一边通过电磁体之间的钢板的振动进行抑制控制的装置。另外,在上述第一实施方式中,示出通过电磁体之间的钢板的姿势为铅直的情况,但是在本发明中,钢板还能够以铅直以外的姿势,例如水平姿势、倾斜姿势中的任一姿势通过电磁体之间。
接着,参照附图说明本发明的第二实施方式。此外,第二实施方式的说明(还包含附图)中的附图标记与第一实施方式中的附图标记无关。
如图9所示,第二实施方式所涉及的电磁减振装置1在连续镀钢板生产线L中被配置在熔融金属槽(在第二实施方式中应用熔融锌槽Z)的下游侧,抑制通过熔融金属槽Z后一边被提起一边移动的钢板S的振动。此外,在图9中示意性地示出从侧面观察钢板S的状态,在图10中示意性地示出图9的a方向向视图。另外,图11是示意性表示从上方(图9的b方向)观察移动中的钢板S的状态的图。此外,在图9中为了方便起见用一条实线表示钢板S,第二实施方式所涉及的电磁减振装置1能够对如图11所示那样以向厚度方向弯曲的形状向规定方向移动的钢板S发挥减振作用。特别是,第二实施方式的电磁减振装置1能够对如图11所示那样弯曲成局部圆弧状(局部椭圆弧状)的钢板S发挥稳定的减振作用。
连续镀钢板生产线L(特别是使用熔融锌的镀钢板生产线被称为“连续熔融锌镀生产线”(CGL:Continuous Galvanizing Line))在熔融锌槽Z和电磁减振装置1之间设置有气刀部A,该气刀部A具备喷出口朝向钢板S的喷嘴A1,从各喷嘴A1的喷出口向通过熔融锌槽Z后一边被提起一边移动的钢板S喷出加压空气或者加压气体来吹落过量的熔融锌。熔融锌槽Z和气刀部A能够应用公知的熔融锌槽和气刀部,省略详细说明。
如图10以及图11所示,电磁减振装置1在钢板S的宽度方向上以规定间距配置多个(在图10中为五个以上的电磁体对2、在图11中为了便于说明为五个电磁体对2)在厚度方向上能够夹持钢板S的位置处相对置地配置的第一电磁体2A和第二电磁体2B的组,即电磁体对2。此外,在图10中,实际用虚线表示近侧钢板S。构成各电磁体对2的第一电磁体2A、第二电磁体2B分别由截面呈“コ”形状或者大致呈“コ”形状的铁心21、卷绕于铁心21的各柱部的线圈22构成,是能够根据是否对线圈22供电来在励磁状态与无励磁状态之间切换的公知的电磁体,该励磁状态是从铁心21能够输出磁吸引力的状态,无励磁状态是不从铁心21输出磁吸引力的状态。在第二实施方式中,在钢板S的宽度方向上以规定间距配置多个电磁体对2,在钢板S不蛇行移动而以正常的姿势(下面称为“正常姿势”)在电磁体对区域2X内移动的情况下,如图10所示,钢板S的宽度方向中央Sc与配置有多个电磁体对2的区域(电磁体对区域)2X的宽度方向中央2Xc一致,另外,在电磁体对区域2X内在宽度方向上配置三个以上奇数组的电磁体对2的情况下,使配置于正中间的电磁体对2的宽度方向中央与电磁体对区域2X的宽度方向中央2Xc一致。此外,在图11中,用虚线表示各电磁体对2的宽度方向中央,用一点划线表示第一电磁体2A与第二电磁体2B的中间。
另外,在电磁减振装置1中,在各第一电磁体2A、各第二电磁体2B中的与钢板S相对置的面上设置有对距钢板S的距离进行检测的第一传感器3A、3B以及第二传感器3A、3B。在第二实施方式中,例如应用涡电流式的传感器3A、3B,将这些传感器3A、3B配置在各电磁体2A、2B的凹部(铁心21的柱部能够夹持的位置)。第一传感器3A、3B以及第二传感器3A、3B的检测面被设定为与分别对应的各电磁体2A、2B的磁极面相同或者大致相同,设置在夹持钢板S而相对置的位置处。第一传感器3A和第二传感器3B检测距钢板S的距离d1、d2,将各个检测结果作为检测信号输出到控制部4。此外,在第二实施方式中,设定为仅在传感器3A、3B的整个检测面被钢板S完全或者大致完全覆盖的状态下,能够由传感器3A、3B检测距钢板S的距离。各电磁体对2与一对传感器3A、3B对应,在以下说明中,有时将与一个电磁体对2对应地设置的一对传感器3A、3B简单总称为“传感器3”。在此,能够如图10所示那样采用使传感器3的中心(检测点)与电磁体对2的宽度方向中央2c一致或者大致一致的布局,或者能够如图13所示那样采用使传感器3的中心(检测点)与各电磁体对2的端部、更具体地说从电磁体对2中的距电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc相对远的端部一致或者大致一致的布局。另外,如图10以及图13所示,在全部电磁体对2中的、配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2(在图13中附加了“iv”的电磁体对2)中没有设置传感器3。这是由于,难以设想钢板S蛇行到钢板S的边缘位置通过配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2这种程度。此外,也可以构成为在配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2中也设置传感器3,该传感器3在从检测出在电磁体对2的电磁体2A、2B之间存在钢板S的接通状态切换为检测不出在电磁体对2的电磁体2A、2B之间存在钢板S的断开状态的时刻判断为产生异常事态而强制停止电磁减振装置1。在图10中用虚线表示标准状态的钢板S。
第二实施方式所涉及的电磁减振装置1构成为具备控制部4,该控制部4与各电磁体对2的电磁体2A、2B电连接,对基于流过这些各电磁体2A、2B的电流量的各电磁体2A、2B的磁吸引力进行控制,能够通过控制部4抑制在第一电磁体2A与第二电磁体2B的相对置方向上具有期望的弯曲形状而在各电磁体对2的电磁体2A、2B之间移动的钢板S的振动。因此,在第二实施方式中,作为钢板S的期望弯曲形状,采用以钢板S的宽度方向中央为中心而左右对称的局部圆弧状(局部椭圆形状)。而且,对控制部4输入钢板S在各电磁体对2处的目标位置(期望目标位置:在图11中用填充的黑圆圈表示的位置)以使钢板S成为期望的弯曲形状,在钢板S没有蛇行的情况下,通过控制部4控制流过各电磁体2A、2B的电流,以使钢板S在该各电磁体对2处的相对位置成为期望目标位置。
控制部4也与各传感器3A、3B电连接这一点,以及根据由各传感器3A、3B检测出的钢板S的位置信息来控制各电磁体2A、2B的磁吸引力以抑制钢板S的振动这一点与公知的电磁减振装置相同,第二实施方式所涉及的电磁减振装置1与公知的电磁减振装置的不同点在于以下点。
即,如图12所示,第二实施方式的电磁减振装置1中的控制部4具备:虚拟位移量计算单元41,其在钢板S向宽度方向位移的情况下,至少实时地或者每隔规定时间利用在钢板S的输送中在接通状态与断开状态之间切换的传感器3的位置来计算钢板S向宽度方向的虚拟的位移量(蛇行量),即虚拟变更量α’;钢板校正目标位置计算单元42,其根据计算出的虚拟位移量α’(虚拟蛇行量)来计算钢板S在各电磁体对2处的校正目标位置以使其成为期望的弯曲形状;以及电流量控制单元43,其对流过构成各电磁体对2的电磁体2A、2B的电流量进行个别控制,以使蛇行的钢板S移动到由钢板校正目标位置计算单元42求出的钢板S的校正目标位置。此外,构成为从与电磁减振装置1电连接的上一级计算机(省略图示)对控制部4输入生产线L侧的信息,即作为与移动的钢板S有关的信息的板厚、板宽、钢种、张力等。
虚拟位移量计算单元41计算从钢板中央位置Sc至“切换传感器基准位置3p”的距离与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差,作为钢板S的虚拟位移量α’,其中,该钢板中央位置Sc是钢板S不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置3p是从接通状态切换为断开状态的传感器3中的距电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最近的传感器(最内侧的传感器)的位置和从断开状态切换为接通状态的传感器3中的距电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最远的传感器(最外侧的传感器)的位置中的至少一个。在此,能够掌握为虚拟位移量计算单元42通过计算从钢板中央位置Sc至切换传感器基准位置3p的距离(假定蛇行宽度)的第一次计算部和计算由第一次计算部计算出的假定蛇行宽度与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差的第二次计算部来计算钢板S的虚拟位移量α’。
钢板校正目标位置计算单元42除了利用上述钢板S的虚拟位移量α’以外,还利用在没有蛇行的状态下预先或者实时对每个电磁体对2设定以使其形成期望的弯曲形状的钢板S的目标位置即期望目标位置(期望目标位置信息)以及邻接电磁体对2之间的距离(更具体地说是各电磁体对2的宽度方向中央之间的距离,下面称为“电磁体对之间距离(电磁体对之间距离信息)”),来针对每个电磁体对2计算钢板S在各电磁体对2处的校正目标位置。如作为图11的局部放大图的图13以及图14所示,第二实施方式的电磁减振装置1通过以直线将钢板S在邻接电磁体对2处的期望目标位置彼此连结而得到的折线形状(以线段将钢板S的期望目标位置依次连接而成的折线:在图13以及图14中用虚线表示),来近似在宽度方向上不位移而以正常姿势在电磁体对区域2X中移动的钢板S的弯曲形状即作为蛇行前的钢板的弯曲形状的期望弯曲形状,即使在钢板S蛇行的情况下,也如图14中的实线所示,基于如果保持近似的钢板S的形状向电磁体对区域2X的宽度方向平行移动则在蛇行的位置处钢板S的形状与期望弯曲形状相同或者大致相同的技术思想,由钢板校正目标位置计算单元42利用钢板S在邻接电磁体对2处的各期望目标位置、钢板S的蛇行量、电磁体对之间距离来运算求出钢板S在各电磁体对2处的各校正目标位置。
这样,钢板校正目标位置计算单元42在邻接的电磁体对2之间对钢板S在每个电磁体对2的期望目标位置进行直线插值(线性插值),利用电磁体对之间距离和钢板S的虚拟位移量α’,通过运算导出蛇行的钢板S的校正目标位置。此外,邻接的电磁体对2之间的距离是预先决定的,作为“电磁体间距离信息”输入到控制部4。另外,控制部4能够实时地或者每隔规定时间等适当地设定由虚拟位移量计算单元41计算虚拟位移量α’的时机、由钢板校正目标位置计算单元42计算校正目标位置的时机。
而且,如图14以及图15(图15是图14的一部分,分开示出了后述的具有相似关系的两个直角三角形)所示,直角三角形(图15的纸面上侧的直角三角形)与直角三角形(图15的纸面下侧的直角三角形)具有相似关系,第二实施方式的电磁减振装置1通过控制部4的钢板校正目标位置计算单元42利用该相似关系进行以下运算处理,其中,直角三角形(图15的纸面上侧的直角三角形)是由将作为要求出宽度方向位移后(蛇行后)的钢板S的校正目标位置“x”的对象的电磁体对2(T)(下面称为“校正目标位置计算对象电磁体对2(T)”)处的钢板S的期望目标位置设为“S2”、将与该校正目标位置计算对象电磁体对2(T)邻接的电磁体对2(N)处的钢板S的期望目标位置设为“S1”、将各期望目标位置S1、S2求出为共用的xy平面上的坐标的情况下的能够表示为y轴方向(第一电磁体2A与第二电磁体2B相对的方向)的坐标差“S2-S1”的线段、能够表示为x轴方向上邻接的电磁体对2(T)、2(N)的分开距离即电磁体对之间距离“d”的线段、将各电磁体2(T)、2(N)处的钢板S的期望目标位置S2、S1彼此连结的线段所形成的直角三角形,直角三角形(图15的纸面下侧的直角三角形)是由将校正目标位置计算对象电磁体对2(T)处的钢板S的校正目标位置“x”和电磁体对2(N)处的钢板S的期望目标位置“S1”求出为共用的xy平面上的坐标的情况下的能够表示为y轴方向差“x-S1”的线段、能够以电磁体对之间距离“d”和钢板S的虚拟位移量“α’”之差“d-α’”表示的x轴方向的线段、从钢板S的校正目标位置“x”起与将钢板S的期望目标位置S2、S1彼此连结的直线平行地延伸出的线段所形成的直角三角形。
具体地说,第一相对比“(S2-S1):(x-S1)”与第二相对比“d:(d-α’)”相等,其中,“S2-S1”为将各期望目标位置S1、S2求出为共用的xy平面上的坐标的情况下的y轴方向(第一电磁体2A和第二电磁体2B相对的方向)的坐标差,“x-S1”为将钢板S的校正目标位置“x”和电磁体对2(N)处的钢板S的期望目标位置“S1”求出为共用的xy平面上的坐标的情况下的y轴方向的差,“(S2-S1):(x-S1)”为这两个差的比,“d”为电磁体对之间距离,“(d-α’)”为该电磁体对之间距离“d”与钢板S的虚拟位移量(虚拟蛇行量)“α’”的差,“d:((d-α’))”为这两个差的比,第二实施方式的钢板校正目标位置计算单元42利用第一相对比“(S2-S1):(x-S1)”与第二相对比“d:((d-α’))”相等来求出校正目标位置计算对象电磁体对2(T)处的钢板S的校正目标位置“x”。也就是说,钢板校正目标位置计算单元42根据通过等式连结第一相对比“(S2-S1):(x-S1)”和第二相对比“d:((d-α’))”的公式即“(S2-S1):(x-S1)=d:((d-α’))”来运算求出校正目标位置计算对象电磁体对2(T)处的钢板S的校正目标位置“x”。当将上述公式“(S2-S1):(x-S1)=d:((d-α’))”展开为求“x”的公式时,变为“x=((S2-S1)((d-α’))/d)+S1”,对“S2”、“S1”、“d”以及“α’”分别代入基于输入到控制部4的邻接电磁体对2处的钢板S的期望目标位置信息、电磁体对之间距离信息、钢板S的虚拟位移量信息的数值,由此能够求出校正目标位置计算对象电磁体对2(T)处的钢板S的校正目标位置“x”。在第二实施方式中,通过这种运算处理,由钢板校正目标位置计算单元42将各电磁体对2处的钢板S的校正目标位置“x”分别求出为数值。
电流量控制单元43将各电磁体对2处的钢板S的目标位置从期望目标位置临时置换为由钢板校正目标位置计算单元42求出的校正目标位置“x”,将构成各电磁体对2的电磁体2A、2B设为励磁状态或者无励磁状态,以使各电磁体对2处的钢板S的位置从期望目标位置移动到校正目标位置。此外,在根据虚拟位移量信息判断为是第一电磁体2A与第二电磁体2B之间不存在钢板S的电磁体对2的情况下,也可以设为不驱动构成该电磁体对2的电磁体2A、2B以及各传感器3A、3B的状态。
此外,虽未图示,但是控制部4具备:控制器,其被输入来自各传感器3A、3B的输出信号;程序控制器,其将与控制增益有关的指令等输出到控制器;以及第一放大器、第二放大器,其根据控制器输出的与流过各电磁体2A、2B的电流有关的指令(电流量控制信息)对各电磁体2A、2B分别提供电流,省略对这些控制器、程序控制器、各放大器的详细说明。
接着,说明具有这种结构的电磁减振装置1的使用方法和作用。
首先,当启动电磁减振装置1时,将各电磁体对2处的钢板S的期望目标位置信息以及电磁体间距离信息输入到控制部4,控制部4根据各电磁体对2处的钢板S的期望目标位置信息来控制各电磁体2A、2B的电流量,由此如图9以及图11所示那样,能够将通过熔融锌槽Z后被提起不蛇行而移动的钢板S保持为期望的弯曲形状,在该状态下抑制其振动。
另外,在即使移动中的钢板S蛇行时控制部4也继续根据各电磁体对2处的钢板S的期望目标位置信息来控制各电磁体2A、2B的电流量的情况下,即在将各电磁体对2处的钢板S的目标位置持续维持为期望目标位置的情况下,如图16所示那样钢板S变形为与期望的弯曲形状不同的形状,有可能无法针对钢板S发挥适当的减振作用。
因此,第二实施方式的电磁减振装置1实时或者每隔规定时间执行第二实施方式所涉及的电磁减振控制程序而以下那样使各部进行动作。即,通过控制部4的虚拟位移量计算单元41计算移动的钢板S的虚拟位移量α’(虚拟位移量计算步骤S1;参照图17)。具体地说,如图19以及图20所示,在标准状态下使电磁体对区域2X的宽度方向两端(端部)2Xe的电磁体对2(图19以及图20示出的电磁体对“i”、“vii”)附带的传感器3处于断开状态的宽度尺寸的钢板S向电磁体对区域2X的宽度方向的一端侧(在图19中纸面左侧,在图20中纸面右侧)蛇行,在仅使配置在该一端侧2Xe的电磁体对2附带的传感器3(在图19中使左端的电磁体对“vii”附带的传感器3,在图20中使右端的电磁体对“i”附带的传感器3)从断开状态切换为接通状态的情况下,在虚拟位移量计算部41中通过以下过程计算虚拟位移量α’。也就是说,将从断开状态切换为接通状态的传感器3中的、与电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最远的传感器3(最外侧的传感器3)的位置设为切换传感器基准位置3p,计算从切换传感器基准位置3p至钢板中央位置Sc为止的距离,计算该距离与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差,将其计算值设为虚拟位移量α’。在此,如图19以及图20所示,在不存在通过钢板S的蛇行而从接通状态切换为断开状态的传感器3的情况下,仅关注上述的从断开状态切换为接通状态的传感器(使电磁体对vii附带的传感器3或者使电磁体对i附带的传感器3)而能够求出虚拟位移量α’。在这样情况下,即,仅关注钢板S蛇行而从断开状态切换为接通状态的传感器3来求出虚拟位移量α’的情况下的式成为“(从钢板中央位置Sc至切换传感器基准位置3p为止的距离)-钢板S的宽度尺寸的一半”。
另外,如图21以及图22所示,例如在标准状态下使电磁体对区域2X的宽度方向两端2Xc的电磁体对2(图21以及图22示出的电磁体对“i”、“vii”)附带的传感器3处于断开状态的宽度尺寸且宽度尺寸小于图19以及图20示出的钢板S的钢板S向电磁体对配置区域2X的任一端2Xe侧(在图21中纸面左侧,在图22中纸面右侧)蛇行,使配置在另一端侧的电磁体对2附带的传感器3(在图21中使从右侧起第二个电磁体对“vi”附带的传感器3,在图22中从左侧起第二个电磁体对“ii”附带的传感器3)从接通状态切换为断开状态的情况下,虚拟位移量计算部41通过以下过程计算虚拟位移量α’。也就是说,将从接通状态切换为断开状态的传感器3中的、与电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc最近的传感器3(最内侧的传感器3)的位置设为切换传感器基准位置3p,计算从切换传感器基准位置3p至钢板中央位置Sc为止的距离,计算该距离与钢板S的宽度尺寸的一半长度的差,将其计算值设为虚拟位移量α’。在此,如图21以及图22所示,在不存在通过钢板S的蛇行而从断开状态切换为接通状态的传感器3的情况下,仅关注上述的从接通状态切换为断开状态的传感器3(在图21中使从右侧起第二个电磁体对“vi”附带的传感器3,在图22中使从左侧起第二个电磁体对“ii”附带的传感器3)能够求出虚拟位移量α’。在这样情况下,即,仅关注钢板S蛇行而从接通状态切换为断开状态的传感器3求出虚拟位移量α’的情况下的式成为“钢板S的宽度尺寸的一半-(从钢板中央位置Sc至切换传感器基准位置3p为止的距离)”。此外,在图19至图22中,用实线表示标准状态的钢板S,用虚线表示蛇行的钢板S。
接着,在第二实施方式所涉及的电磁减振装置1中,在根据由虚拟位移量计算单元41运算求出的虚拟位移量α’而判断为钢板S蛇行的情况下,控制部4通过根据这些钢板S的蛇行量信息、各电磁体对2处的钢板S的期望目标位置信息以及电磁体之间距离信息,通过校正目标位置计算单元42运算求出各电磁体对2处的钢板S的校正目标位置x(钢板校正目标位置计算步骤S2;参照图17)。具体地说,在校正目标位置计算单元42中,使用上述公式“x=((S2-S1)(d-α’)/d)+S1”,对“S2”、“S1”、“d”以及“α’”分别代入基于输入到控制部4的钢板S的期望目标位置信息、电磁体对之间距离信息、钢板S的蛇行量信息的数值,来求出各电磁体对2(T)处的钢板S的校正目标位置“x”。
接着,代替期望目标位置而以校正目标位置“x”作为用于决定各电磁体对2处的钢板S的目标位置的控制数据,该校正目标位置“x”是由校正目标位置计算单元42通过钢板校正目标位置计算步骤S2运算求出的,控制部4基于该校正目标位置“x”,通过电流量控制单元43对流过电磁体2A、2B的电流量进行个别控制(电流量控制步骤S3;参照图17),以使相对于各电磁体对2蛇行移动的钢板S的位置分别移动到校正目标位置。此外,第二实施方式的电磁减振装置X从控制部4向各电磁体2A、2B输出将构成各电磁体对2的第一电磁体2A、第二电磁体2B分别设为励磁状态或者无励磁状态的电流量信息。其结果是,第二实施方式的电磁减振装置1能够使钢板S如图18的实线所示那样在蛇行的位置处保持期望的弯曲形状,能够对以该期望弯曲形状移动的钢板S发挥适当的减振作用。此外,在图18中,用虚线表示以期望的弯曲形状不蛇行而以正常姿势移动的钢板S。
这样,在以弯曲形状移动的钢板S蛇行的情况下,第二实施方式的电磁减振装置1能够使钢板S在蛇行的位置处保持期望的弯曲形状,在该状态下进行减振控制。
此外,在第二实施方式的电磁减振装置1中,构成为能够由第一传感器3A和第二传感器3B对通过熔融锌槽Z后一边被提起一边移动的钢板S在各电磁体对2处存在于哪个位置这种信息进行检测,来自这些传感器3A、3B的检测信息(位置信息)实时或者每隔规定时间被输入到控制部4。并且,控制部4根据这些检测信息(位置信息)和校正目标位置信息,对各电磁体2A、2B输出将第一电磁体2A、第二电磁体2B设为励磁状态的电流量控制信息或者设为无励磁状态的电流量控制信息,控制流过各电磁体2A、2B的电流。其结果是,钢板S不仅在不蛇行而移动的情况,即使在蛇行的情况下也由于各电磁体2A、2B的磁吸引力而保持与期望的弯曲形状相同或者大致相同的弯曲形状,从而移动中的振动得到抑制。
因而,使通过熔融锌槽Z后一边被提起一边移动的钢板S在厚度方向上弯曲,由此一边维持钢板S的刚性一边能够将这种弯曲形状的钢板S与构成气刀部A的各喷嘴A1的喷出口之间的距离维持在预先设想的固定范围内,从而防止作用于钢板S的喷射力变动,使镀层厚度均匀或者大致均匀。
这样,在第二实施方式所涉及的电磁减振装置1中使用控制部4,该控制部4具备:虚拟位移量计算单元41,其将使电磁体对2附带的传感器3中的从接通状态切换为断开状态的传感器3中的最外侧的传感器3的位置或者从断开状态切换为接通状态的传感器3中的最内侧的传感器3的位置设为切换传感器基准位置3p,根据该切换传感器基准位置3p运算求出钢板S的虚拟位移量α’;钢板校正目标位置计算单元42,其根据由虚拟位移量计算单元41计算出的钢板S的虚拟位移量α’来运算求出各电磁体对2处的钢板S的校正目标位置x;以及电流量控制单元43,其对流过电磁体2A、2B的电流量进行个别控制,以使蛇行的钢板S移动到由钢板校正目标位置计算单元42求出的钢板S的校正目标位置x。在此,由虚拟位移量计算单元41求出的虚拟位移量α’与实际钢板S的位移量α可能不同,但是其误差最大为在电磁体对区域2X的宽度方向上邻接的电磁体对2之间的分离尺寸左右,具体地说,是使邻接的电磁体对2分别附带的传感器3的检测点之间的距离左右,是在实际运用中不容易成为问题的误差。因而,第二实施方式所涉及的电磁减振装置1构成为能够利用对钢板S的厚度方向的位置信息(钢板S的振动信息)进行检测的传感器3来计算这样的在实际运用中处于允许范围内的误差的虚拟位移量α’,使用该虚拟位移量α’来计算钢板S的目标校正位置x,在该电磁减振装置1中,不需要配置与对钢板S的厚度方向的位置信息(钢板S的振动信息)进行检测的传感器3不同的用于检测钢板S的边缘位置的传感器、能够直接检测钢板S的蛇行量的蛇行量检测设备,根据由钢板校正目标位置计算单元42求出的钢板S的目标校正位置信息能够适当地且可靠地控制是否将各电磁体2A、2B设为励磁状态,即使以弯曲形状移动的钢板S蛇行,也能够引导钢板S使其在蛇行移动的位置处的弯曲形状与期望的弯曲形状相同或者大致相同,对在宽度方向上蛇行的钢板S也能够适当地抑制移动中的振动。其结果是,当然能够有效地抑制保持期望的弯曲形状且以正常姿势移动的钢板S的振动,还能够有效地抑制在宽度方向蛇行移动的钢板S的振动,实用性良好。因而,在将这种电磁减振装置1与用于吹落附着于钢板S的剩余的熔融金属的气刀部A一起配置在连续镀钢板生产线L上的情况下,通过该电磁减振装置1,能够有效地抑制保持期望的弯曲形状或者以与期望的弯曲形状一致或者大致一致的弯曲形状移动的钢板S的振动,其结果是,能够将钢板S与气刀部A之间的距离维持在设想的固定范围内,能够防止作用于钢板S的喷射力变动,使镀层厚度均匀或者大致均匀。
另外,第二实施方式所涉及的电磁减振程序具备以下步骤:虚拟位移量计算步骤S1,其利用使电磁体对2附带的传感器3的位置信息来求出虚拟位移量α’;钢板校正目标位置计算步骤S2,其根据在虚拟位移量计算步骤S1中求出的虚拟位移量α’,运算求出各电磁体对2处的钢板S的校正目标位置x以使其形成期望的弯曲形状;电流量控制步骤S3,其对流过电磁体2A、2B的电流量进行个别控制以使蛇行的钢板S移动到通过钢板校正目标位置计算步骤S2求出的钢板S的校正目标位置x处,因此如上述那样能够适当地抑制不蛇行而以正常姿势移动的钢板S以及在宽度方向上蛇行移动的钢板S的振动。
此外,本发明并不限定于上述第二实施方式。例如在从接通状态切换为断开状态的传感器以及从断开状态切换为接通状态的传感器两者均存在的情况下,虚拟位移量计算部能够构成为将从接通状态切换为断开状态的传感器中的最内侧的传感器的位置、从断开状态切换为接通状态的传感器中的最外侧的传感器的位置这两个传感器位置作为切换传感器基准位置来求出各个虚拟位移量,计算将其值相加后除以2得到的值(平均值)作为虚拟位移量,或者构成为优先利用任一个切换传感器基准位置来计算虚拟位移量。
另外,也可以适当地变更传感器相对于各电磁体对的相对位置,使传感器的检测点与电磁体对的宽度方向中央部一致或者能够设定为向比电磁体对的宽度方向中央部更靠近宽度方向端侧位移的位置。
另外,作为钢板的期望弯曲形状,代替在上述第二实施方式中示出的局部圆弧(局部椭圆弧)状,能够采用组合多个局部圆弧得到的形状(波状、S字状)、以宽度方向中央为中心而左右不对称的弯曲形状。
另外,将钢板的期望目标位置和电磁体之间距离输出到控制部的输出源也可以是与电磁减振装置不同的装置或者电磁减振装置的一部分。
另外,电流量控制单元也可以除了将电流输出设为接通和断开以外或者代替将电流输出设为接通和断开,而通过调整输出强度(流过电磁体的电流量的大小)来控制电磁体的电流量。特别是,在将电流量控制单元设为不是对电流输出的接通和断开的切换进行控制而是不断开电流输出(将电磁体设为无励磁状态)而调整输出强度的情况下,代替上述第二实施方式中的电流输出的断开状态(电磁体的无励磁状态),期望流过微弱的电流,该微弱的电流的微弱程度为不会使电磁体对之间的钢板由于电磁体的磁吸引力而在宽度方向上移动,或者即使进行移动也仅移动能够忽视大小这种程度的极小距离。如果进行这种电流控制,则与进行电流输出的接通和断开控制的方式相比,在钢板不在宽度方向上移动的状态下也始终输出微弱的电流,因此在使电流输出上升以使钢板在宽度方向上移动期望距离时的响应性提高,能够提高钢板的减振控制效率。也可以通过调整输出强度来控制各电磁体的电流量。
另外,将钢板的宽度尺寸输出到控制部的输出源也可以是与电磁减振装置不同的装置或者电磁减振装置的一部分。
能够对配置于钢板的宽度方向的电磁体对的数量、在钢板的宽度方向上邻接的电磁体对之间的间距(基于电磁体间距离信息的数值)适当地进行变更。另外,也可以将在宽度方向上邻接的电磁体对之间的间距设定为不均匀。在该情况下,使电磁体对附带的传感器之间的间距也变得不均匀,钢板的实际位移量(蛇行量)与虚拟位移量的最大误差成为间距最大的传感器之间的距离(具体地说是间距最大的检测点之间的分离距离)。另外,也可以根据电磁体对的数量、电磁体对之间的间距的变更来适当地变更电磁体对区域的宽度尺寸。
另外,在上述第二实施方式中,例示了不使全部电磁体对中的、配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc的电磁体对2(在图19中附加了“iv”的电磁体对2)附带传感器3的方式,但是也可以采用以下方式:将与该电磁体对2“iv”邻接的电磁体对2“iii”、“v”设为配置在电磁体对区域2X的宽度方向中央部2Xc附近的电磁体对,不使这些电磁体对2附带传感器3。并且,在电磁体对区域的宽度方向上配置偶数个电磁体对的情况下,也可以至少不使与电磁体对区域的宽度方向中央部接近的两个电磁体对附带传感器。
另外,在上述第二实施方式中,作为溶融金属槽例示了熔融锌槽,但是还可以代替熔融锌槽,例如应用存储了熔融锡、熔融铝或者树脂涂料等的槽。在本发明的电磁减振装置中,作为对钢板的表面覆盖处理,除了采用镀涂敷处理以外,还能够采用通过将适当的表面处理材料喷雾到钢板上来实施表面覆盖处理的表面着色处理等其它表面覆盖处理。另外,本发明的电磁减振装置还能够最佳地抑制在实施表面覆盖处理之前的时刻移动的钢板的振动、不实施表面覆盖处理而向规定方向移动的钢板的减振。
并且,本发明的电磁减振装置也可以是对实施表面覆盖处理后一边降低一边通过电磁体之间的钢板的振动进行抑制控制的装置,或者是对实施表面覆盖处理后一边水平移动一边通过电磁体之间的钢板的振动进行抑制控制的装置。另外,在上述第二实施方式中,示出通过电磁体之间的钢板的姿势为铅直的情况,但是在本发明中,钢板还能够以铅直以外的姿势,例如水平姿势、倾斜姿势中的任一姿势通过电磁体之间。
另外,各部的具体结构也并不限定于上述各实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形。
产业上的可利用性
本发明能够用作以下电磁减振装置:即使在不从上一级计算机提供钢板的蛇行量的使用环境下,不将专用的边缘位置检测传感器、蛇行量检测设备设为必须结构,就能够适当地抑制以通常的姿势移动的钢板的振动,并且也能够有效地抑制蛇行移动的钢板的振动,或者还能够有效地抑制在保持弯曲形状的状态下蛇行移动的钢板的振动。

Claims (9)

1.一种电磁减振装置,在向规定方向移动的钢板的宽度方向上排列多个在上述钢板的厚度方向上相对置地配置的电磁体的组即电磁体对,通过对流过各电磁体的电流进行控制的控制部来对在各上述电磁体对的电磁体之间移动的钢板的振动进行抑制,该电磁减振装置的特征在于,
使除了在宽度方向上配置有多个电磁体对的电磁体对区域的宽度方向中央部或者宽度方向中央部附近所配置的电磁体对以外的各电磁体对附带能够检测在该电磁体对的电磁体之间是否存在钢板的传感器,
上述控制部具备:
虚拟位移量计算单元,其计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的上述传感器中的距上述电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的上述传感器中的距上述电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,该接通状态是检测出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态,该断开状态是检测不出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态;
虚拟边缘位置计算单元,其根据由上述虚拟位移量计算单元计算出的虚拟位移量来运算求出该钢板的虚拟边缘位置;以及
电流量控制单元,其根据由该虚拟边缘位置计算单元求出的钢板的虚拟边缘位置来对流过上述电磁体的电流量进行个别控制。
2.根据权利要求1所述的电磁减振装置,其特征在于,
上述电流量控制单元输出将各电磁体设为励磁状态或者无励磁状态的电流控制信号。
3.根据权利要求2所述的电磁减振装置,其特征在于,
上述电流量控制单元输出将各上述电磁体中的比由上述虚拟边缘位置计算单元求出的钢板的虚拟边缘位置更靠近钢板的宽度方向中央侧存在的电磁体设为励磁状态、将除此以外的电磁体设为无励磁状态的电流控制信号。
4.根据权利要求3所述的电磁减振装置,其特征在于,
上述电流控制单元确定在电磁体之间存在由上述虚拟边缘位置计算单元求出的钢板的虚拟边缘位置的电磁体对,对于所确定的该电磁体对,在判断为上述虚拟边缘位置比以构成该电磁体对的电磁体的宽度方向中央为中心而设定的规定值更靠近配置了上述多个电磁体对的电磁体对区域的宽度方向端侧的情况下,输出将构成所确定的上述电磁体对的电磁体设为励磁状态的电流控制信号,在判断为上述边缘位置比上述规定值更靠近上述电磁体对区域的宽度方向中央侧的情况下,输出将构成所确定的上述电磁体对的电磁体设为无励磁状态的电流控制信号。
5.一种电磁减振控制程序,应用于根据权利要求1~4中的任一项所述的电磁减振装置中,该电磁减振控制程序的特征在于,具备以下步骤:
虚拟位移量计算步骤,计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的上述传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,该接通状态是检测出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态,该断开状态是检测不出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态;
虚拟边缘位置计算步骤,根据在上述虚拟位移量计算步骤中计算出的虚拟位移量来运算求出该钢板的虚拟边缘位置;以及
电流量控制步骤,根据在该虚拟边缘位置计算步骤中求出的钢板的虚拟边缘位置来对流过上述电磁体的电流量进行个别控制。
6.一种电磁减振装置,在向规定方向移动的钢板的宽度方向上排列多个在上述钢板的厚度方向上相对置地配置的电磁体的组即电磁体对,通过对流过各电磁体的电流进行控制的控制部来对在各上述电磁体对的电磁体之间以向这些电磁体的相对置方向弯曲的形状移动的钢板的振动进行抑制,该电磁减振装置的特征在于,
使除了在宽度方向上配置有多个电磁体对的电磁体对区域的宽度方向中央部或者宽度方向中央部附近所配置的电磁体对以外的各电磁体对附带能够检测在该电磁体对的电磁体之间是否存在钢板的传感器,
上述控制部具备:
虚拟位移量计算单元,其计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的上述传感器中的距上述电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的上述传感器中的距上述电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,该接通状态是检测出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态,该断开状态是检测不出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态;
钢板校正目标位置计算单元,其根据由上述虚拟位移量计算单元计算出的虚拟位移量,计算钢板在构成各电磁体对的电磁体之间的校正目标位置以形成期望的弯曲形状;以及
电流量控制单元,其对流过构成各上述电磁体对的电磁体的电流量进行个别控制,以使向宽度方向位移了的钢板移动到由上述钢板校正目标位置计算单元求出的钢板在各电磁体对处的校正目标位置。
7.根据权利要求6所述的电磁减振装置,其特征在于,
将上述钢板向宽度方向位移前的时刻的期望弯曲形状用将钢板在邻接的上述电磁体对处的期望目标位置彼此连结的直线来近似,
上述钢板校正目标位置计算单元针对每个上述电磁体对,利用钢板在要求出上述钢板的校正目标位置的对象的电磁体对以及与该电磁体对邻接的电磁体对处的各期望目标位置、上述虚拟位移量、邻接的电磁体对之间的距离,来计算钢板的校正目标位置。
8.根据权利要求6或者7所述的电磁减振装置,其特征在于,
上述钢板校正目标位置计算单元利用第一相对比与第二相对比相等来求出钢板在各电磁体对处的各校正目标位置,其中,将钢板在要求出上述钢板的校正目标位置的对象的电磁体对处的期望目标位置以及钢板在与该电磁体对邻接的电磁体对处的期望目标位置分别求出为坐标,计算这些坐标的差,并且计算钢板在要求出校正目标位置的对象的电磁体对处的校正目标位置与钢板在与该电磁体对邻接的电磁体对处的期望目标位置之差,该第一相对比为这两个作为计算结果的差的比,该第二相对比为邻接的电磁体对之间的分离距离与从该分离距离中减去上述虚拟位移量而计算出的值的比。
9.一种应用于根据权利要求6~8中的任一项所述的电磁减振装置的电磁减振控制程序,该电磁减振控制程序的特征在于,具备以下步骤:
虚拟位移量计算步骤,计算从钢板中央位置至切换传感器基准位置的距离与钢板的宽度尺寸的一半长度的差作为钢板的虚拟位移量,其中,该钢板中央位置是钢板不在宽度方向上蛇行的标准状态下的宽度方向中央位置,该切换传感器基准位置是基于从接通状态切换为断开状态的传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最近的传感器的位置和从断开状态切换为接通状态的上述传感器中的距电磁体对区域的宽度方向中央部最远的传感器的位置中的至少一个的位置,该接通状态是检测出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态,该断开状态是检测不出在电磁体对的电磁体之间存在钢板的状态;
钢板校正目标位置计算步骤,根据在上述虚拟位移量计算步骤中计算出的虚拟位移量,计算钢板在构成各电磁体对的电磁体之间的校正目标位置以形成期望的弯曲形状;以及
电流量控制步骤,对流过构成各上述电磁体对的电磁体的电流量进行个别控制,以使向宽度方向位移了的钢板移动到在上述钢板校正目标位置计算步骤中求出的钢板在各电磁体对处的校正目标位置。
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