JP2002275610A - 金属帯形状制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属帯の蛇行と幅変更に対応することのでき
る安価な金属帯形状制御装置を提供する。 【解決手段】 中央部付近が突出する金属帯（１）の帯
面側に帯中央を挟む位置２箇所に金属帯に対して非接触
で配置される第１及び第２の電磁石装置（５）と、金属
帯の反りを低減させるように第１及び第２の電磁石装置
を制御する制御装置（３）とを備えた金属帯形状制御装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オンラインで金属
帯の反りなどの形状を非接触で測定して非接触で前記金
属帯の形状を矯正する金属帯形状制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属帯を製造するラインにおいて、その
金属帯の形状を反りの無い状態に保つことは、金属帯の
品質を良くするばかりでなく、その製造ラインの能率を
向上させることにもつながる重要な要素である。

【０００３】図１２は、溶融亜鉛鍍金金属帯の製造ライ
ンの構成を示す図である。

【０００４】前工程から搬送された金属帯７０は、先ず
加熱炉７１において焼鈍及び表面の還元処理をされた
後、溶融亜鉛ポット７２内に浸漬しながら通板されその
表面に溶融亜鉛が付着する。

【０００５】そして、溶融亜鉛ポット７２後に設置され
てあるワイピングノズル７３から噴出するガスにより、
金属帯に付着した鍍金を絞り取ることで鍍金付着量の調
整が行われる。

【０００６】続くプロセスである合金化炉７４において
は金属帯のＦｅと亜鉛の合金化層を形成し、冷却帯７５
において冷却し、化成処理７６で特殊の防錆、耐食処理
を施し、コイルに巻き取られて出荷される。なお、合金
化する場合には化成処理を行わない場合も多い。

【０００７】図１３は、金属帯の上流方向から見たワイ
ピングノズルと金属帯の位置関係を示す図である。

【０００８】ワイピングノズル７３からはワイピングガ
ス７７が金属帯７０の表裏に板幅方向に均一に圧力がか
かるようにスリット状に噴出されている。従って、図１
３に示すように金属帯７０が反っている場合には、金属
帯との距離などが異なるためワイピングガスの圧力が均
一とならず、金属帯の幅方向に付着量のムラが発生する
ことになる。

【０００９】この問題点の解決方法として、電磁石を用
いて非接触で金属帯の形状を矯正する技術が知られてい
る。

【００１０】図１４は従来の金属帯形状制御装置の構成
を説明する図である。

【００１１】この技術は、金属帯７０の幅方向に設置さ
れた非接触の位置センサ７８で金属帯の形状を測定し、
同じく金属帯７０の幅方向に設置された電磁石７９を用
いて金属帯７０に対して吸引力８０を与えることで、金
属帯７０の反りなどの形状不良を矯正しようとするもの
である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術を実機の金属帯の形状制御に適用する際には、製造ラ
インまたは処理ラインにおいて、制御対象である金属帯
７０の幅が変更される場合及び金属帯７０が通板中に蛇
行する場合にも対応できるように制御装置が構成されて
いなければならない。

【００１３】図１５は従来の金属帯形状制御装置の他の
構成例を示す図である。

【００１４】本実施例では、複数個の電磁石７９を架台
８１上に配置し、架台８１を金属帯７０の幅方向に移動
させることで、金属帯７０の蛇行に対応させるように構
成している。

【００１５】しかしながら、この構成では架台８１の移
動機構及び移動機構の制御装置が必要となりその設備化
のためのコストを要する。

【００１６】また、電磁石７９を移動させることで、本
環境において発生して装置に堆積しているＺｎ粉が飛散
する結果、そのＺｎ粉が金属帯７０に付着して金属帯７
０の品質の劣化（不良品の発生）を生じさせ易くなる。

【００１７】更に、四百数十度の溶融亜鉛の存在する環
境下において移動機構を設けることは、熱の影響によっ
て移動機構の故障などを発生させる可能性が高いという
問題がある。

【００１８】図１６は従来の金属帯形状制御装置の他の
構成例を示す図である。

【００１９】本実施例では、通板される金属帯７０の最
大幅を含む領域に表裏一対の電磁石７９を複数台並べ、
蛇行と幅変更に応じて金属帯７０を制御する電磁石７９
を切替えて使用するように構成している。

【００２０】しかしながら、この構成では電磁石７９を
多数設置するため、電磁石７９の設備費用のみならず、
電磁石７９の重量に耐え得る構造の設置台を設けなけれ
ばならず多額のコストを要するという問題点がある。

【００２１】このように、従来技術を実機に適用しよう
とした場合には、電磁石の設置に要する費用を低減する
ことが必要となる。

【００２２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、金属帯７０の蛇行と幅変更に対応すること
のできる安価な金属帯形状制御装置を提供することを目
的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
の本発明は、中央部付近が突出する金属帯の帯面側に帯
中央を挟む位置２箇所に金属帯に対して非接触で配置さ
れる第１及び第２の電磁石装置と、金属帯の反りを低減
させるように第１及び第２の電磁石装置を制御する制御
装置とを備えた金属帯形状制御装置である。

【００２４】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、第１及び第２の電磁石が配置
される金属帯の帯面側と反対面側にその帯幅方向の中央
部付近に金属帯に対して非接触で配置される第３の電磁
石装置を備えるとともに、制御装置は、金属帯の反りを
低減するように第３の電磁石装置を制御する金属帯形状
制御装置である。

【００２５】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、各電磁石装置は、それぞれ１
以上の電磁石を含む電磁石群である金属帯形状制御装置
である。

【００２６】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、制御装置は、電磁石出力に対
する手動操作入力を受け付けこの入力に基づいて電磁石
装置を制御する金属帯形状制御装置である。

【００２７】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、金属帯の反りを帯幅方向を望
む金属帯側方から非接触で測定する光学的測定装置を備
え、制御装置は、光学的測定装置により測定された金属
帯の反り情報に基づいて電磁石装置を制御する金属帯形
状制御装置である。

【００２８】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、光学的測定装置は、金属帯の
側方に配置され当該金属帯の側方からの映像を撮影する
撮像手段により測定を行う金属帯形状制御装置である。

【００２９】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、金属帯が電磁石装置を通過し
た後の位置で金属帯における一面又は表裏両面に対して
接触する１本または２本の振動抑制ロールを備えた金属
帯形状制御装置である。

【００３０】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、金属帯が電磁石装置を通過し
た後の位置で第１及び第２の電磁石装置と同じ側の金属
帯帯面に対して接触する１本の振動抑制ロールを備えた
金属帯形状制御装置である。

【００３１】また本発明は、上記記載の発明である金属
帯形状制御装置において、金属帯の反りは、金属帯を方
向転換させるロールとの接触により略Ｃ状に生ずるもの
である金属帯形状制御装置である。

【００３２】また本発明は、略Ｃ状に突出した側の反対
側における帯幅方向の中央部付近に設けられかつ１以上
の電磁石を含む第１の電磁石群と、略Ｃ状に突出した側
にその帯幅方向の中央部を挟む位置２箇所に設けられか
つそれぞれ１以上の電磁石を含む第２及び第３の電磁石
群とを備え、第１乃至第３の電磁石群により略Ｃ状の反
りを低減させるように金属帯を形状制御する金属帯形状
制御装置である。

【００３３】また本発明は、中央部付近が突出する金属
帯の帯面側にその帯幅方向の中央部付近に金属帯に対し
て非接触で配置される第１の圧力流体噴出手段と、第１
の圧力流体噴出手段が配置される金属帯の帯面側と反対
面側に帯中央を挟む位置２箇所に金属帯に対して非接触
で配置される第２及び第３の圧力流体噴出手段と、金属
帯の反りを低減させるように第１乃至第３の圧力流体噴
出手段を制御する制御装置とを備えた金属帯形状制御装
置である。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第1の実施形態に
係る金属帯形状制御装置の構成を示す図である。

【００３５】本金属帯形状制御装置は、図中上方に移動
する金属帯１の幅方向に配された位置センサ２、この位
置センサ２からの信号を受けて制御信号を出力する制御
器３、制御信号を出力する先を切替える切替器４及び切
替器４によって選択され制御器３からの制御信号によっ
て金属帯の形状を矯正する複数の電磁石５で構成されて
いる。

【００３６】図２は金属帯１の上流方向から見た電磁石
５の配置を示す図である。

【００３７】電磁石５は主として、金属帯１の凹面側の
中央部領域６ａ、金属帯１の凸面側の一方の端部領域６
ｂ及び金属帯１の凸面側の他方の端部領域６ｃの３つの
領域にそれぞれ配置されている。

【００３８】いま、生産最大幅をもつ金属帯１が蛇行を
しながらラインを通板するときのラインの幅方向に占め
る領域である最大通板可能領域をＷａとし、生産最小幅
をもつ金属帯１が蛇行をしながらラインを通板するとき
のラインの幅方向に占める領域である最小通板可能領域
をＷｂとする。

【００３９】前記中央部領域６ａはＷｂで定義される領
域内に設けられ、この中央部領域６ａには一台以上の電
磁石群５ａを設置する。また、前記端部領域６ｂ、６ｃ
はＷａで定義される領域からＷｂで定義される領域を除
く両端の領域に設けられ、この端部領域６ｂ、６ｃには
それぞれ複数個の電磁石を配置した電磁石群５ｂ、５ｃ
を設置する。

【００４０】更に、最小板幅の形状制御を行うため、Ｗ
ｂで定義される領域の金属帯１の凸面側の両端部に、そ
れぞれ一台ずつ電磁石５ｄ、５ｅを設置する。尚、以下
の説明では電磁石５ｄは電磁石群５ｂに含め、電磁石５
ｅは電磁石群５ｃに含めて説明する。

【００４１】図３は金属帯１に反りが発生する原因を説
明する図である。

【００４２】溶融亜鉛ポット内に設置されてあるロール
７によって金属帯１がロール接触時に曲げられた後、ロ
ール７から離れるときに曲げ戻される応力を受けること
で、金属帯１の表裏面にはロール７の曲げと曲げ戻しに
よって長手方向と幅方向共に引っ張り応力と圧縮応力を
受けることになる。

【００４３】ロール７から離れる直前の位置８では、ロ
ール７と接触している金属帯１の面に引っ張り応力８
ａ、その反対の面に圧縮応力８ｂが作用している。

【００４４】従って、金属帯１がロールから離れて拘束
力がなくなった位置９では、ロール７と接触している金
属帯１の面で引っ張り応力が開放され元に戻ろうとする
力９ａが働き、その反対の面では圧縮応力が開放され元
に戻ろうとする力９ｂが働くため、その応力分布によっ
て金属帯１の断面が略Ｃ状となる反りが発生すると考え
られている。

【００４５】このため、金属帯製造ラインまたは金属帯
処理ラインなどで搬送される金属帯１がロールによって
曲げと曲げ戻しを受けるプロセスでは前述のような反り
は常に発生する可能性があり、また反りなどが発生する
場合、反りの発生メカニズムから考察するとその反りの
方向はロールの配置等の各々のラインの特性によって定
まっていることが多い。

【００４６】従って、電磁石を配置する際には、予め定
まった反りの形状に適した位置に設置することが可能と
なる。本電磁石の配置はこの知見と考察に基づいて構成
したものである。

【００４７】即ち、電磁石は金属帯１の表面と裏面に全
面にわたって配置する必要はなく、略Ｃ状に突出した側
と反対側の帯幅方向の中央部付近に第１の電磁石群を設
け、略Ｃ状に突出した側の帯幅方向の中央部を挟む位置
２箇所に第２及び第３の電磁石群を配置し、各々の電磁
石群の吸引力を金属帯１に作用させることで略Ｃ状の反
り形状を平坦な形状に制御することが可能となる。

【００４８】次に、以上の構成の金属帯形状制御装置の
動作を説明する。

【００４９】金属帯１を製造する際、オペレータは位置
センサ２の位置を製造する金属帯の幅に合わせて変更す
る。具体的には、位置センサ２が金属帯１の中央部と両
端部に位置するように位置センサ２の幅方向位置を調整
する。

【００５０】更に、オペレータは製造する金属帯の幅に
合わせて、形状制御を行う電磁石をそれぞれの電磁石群
５ａ、５ｂ、５ｃから１台以上選択する。１台以上選択
としたのは、反りを矯正する場合には、電磁力を及ぼす
べき範囲を対象材の厚みなどの属性に応じて適切に設定
できるようにするためであり、一台のみの電磁石を選択
することに限定するものではない。オペレータがこの選
択結果に基づいて切替器４を操作すると選択された電磁
石に制御信号が送られるように切替器４内部の回路が切
替えられる。

【００５１】以上のように構成された装置では、位置セ
ンサ２で測定した金属帯１の位置信号は制御器３に入力
されて制御演算が行われ、その結果の制御信号が切替器
４を介して選択された電磁石５に送られることで形状制
御が行われる。

【００５２】尚、金属帯１が蛇行した場合には、オペレ
ータが蛇行を目視などで確認し、位置センサ２の再調整
と電磁石５の再選択を行った後、形状制御を再開すれば
良い。

【００５３】ここで、切替器４の切替え方法は自動と手
動の何れの方法によっても構成することができる。例え
ば自動で切替える場合は、金属帯の幅または蛇行の発生
を自動で検出し、その幅に対応して予め定められたパタ
ーンに従って電磁石を選択するように構成すれば良い。

【００５４】このような構成の金属帯形状制御装置によ
れば電磁石の設置台数を従来の約半数以下と大幅に減少
させることができる。

【００５５】尚、電磁石５の制御は、制御器３を用いた
自動処理でなくても、オペレータによる手動操作で実現
することができる。この場合、オペレータは位置センサ
２の出力を表示器（図示していない）により監視しなが
ら、形状を矯正するように電磁石５を操作することで所
望の結果を得ることができる。

【００５６】従来技術の構成では電磁石５が隙間無く配
置されていたためオペレータによる目視観察が阻害され
ていたが、本構成では電磁石の数が減少したことに伴
い、監視が容易に行えることから手動操作が可能となっ
たものである。

【００５７】また、本実施例では電磁石５を用いて金属
帯の形状を制御したが、電磁石５の代わりに流体圧力パ
ッドを用いて構成することもできる。流体圧力パッドは
その吹き出し口より流体を噴出する構造を有しており、
その噴出する流体の圧力により金属帯１を押し付けて形
状を矯正するものである。

【００５８】電磁石５が金属帯を吸引する作用を及ぼす
ものであるのに対して、流体圧力パッドは金属帯を押出
す作用を及ぼす点が異なるのみであるため、流体圧力パ
ッドの設置位置と電磁石５の設置位置が、金属帯１に対
して面対称となる位置に流体圧力パッドを配置すること
によって同様の形状制御を行うことができる。

【００５９】流体圧力パッドを用いて構成することで、
磁石が使えない環境や対象、例えば対象物が強磁性体で
ない場合であっても、本制御装置を適用することができ
る。

【００６０】但し、電磁石と流体圧力パッドを比較する
と、本発明を実現する上では電磁石の方が好ましい。そ
の理由は次の通りである。空力アクチュエータを溶融
金属浴上で使用すると、気流により金属帯が不必要に冷
却され、品質上の問題が生じ得る。電磁石に比べ装置
が大きく、ワイピングノズル１１直上への設置は困難と
なる。また、配管や送風機もスペースを取るため現実の
実施が難しい。電磁石に比べ所要電力が大きく、ラン
ニングコストが高くなる。

【００６１】図４は本発明に係る形状制御装置の第２の
実施の形態を示す構成図である。尚、同図において図１
または図２と同一部分には同一符号を付して、その詳し
い説明を省略する。

【００６２】本形状制御装置は、図中上方に移動する金
属帯１の側面に配された形状センサ１０、この形状セン
サ１０からの計測信号を受けて制御演算を行い制御信号
を出力する制御器３、制御信号を所定の位置の電磁石５
に送出す切替器４及びこの制御信号によって金属帯の形
状を矯正する複数の電磁石５で構成されている。

【００６３】図５は、金属帯の上流方向から見た形状セ
ンサと電磁石の配置を示す図である。

【００６４】形状センサ１０は、金属帯１の側面に設置
された投光器１０ａと対向する側面に設置された受光器
１０ｂとで構成されている。尚、図示していないが必要
であればガスパージ装置を設けて撮影光路を整えるよう
に構成する。

【００６５】また、電磁石５は図２で説明したように、
金属帯１の凹面側の中央部領域６ａと、金属帯１の凸面
側の両端部領域６ｂ、６ｃの３つの領域に配置されてい
る。

【００６６】次に、以上の構成の形状制御装置の動作を
説明する。

【００６７】投光器１０ａからは平行な光が出射される
が、金属帯１がこの光を遮るため受光器１０ｂ上には金
属帯１の影と光が生ずる。図５に示すように、影の幅は
金属帯１の反りの程度に対応して形成され、この幅は受
光器２ｂ上の影の両端点である位置Ｘ１と位置Ｘ２を観
測することによって把握することができる。

【００６８】受光器２ｂは測定した前記位置Ｘ１と前記
位置Ｘ２を制御器３に送信する。制御器３ではこの位置
Ｘ１と位置Ｘ２に基づいて複数の電磁石５を制御して金
属帯１の形状を矯正する。

【００６９】図６は制御器の制御内容を示す流れ図であ
る。

【００７０】制御器３は、複数の電磁石５の内から予め
定めた順序に従って、最初に制御する電磁石を選択する
（Ｓ１）。次に、受光器１０ｂから送信された位置Ｘ１
と位置Ｘ２が共に所定の範囲以内にあるかどうかを調べ
る（Ｓ２）。両値が所定の範囲内にあれば、それは金属
帯１の反り量が小さく矯正の必要が無いため制御動作は
行わず初期状態で待機する。いずれかの値が所定の範囲
外にあれば金属帯１の反り量が大きく矯正の必要がある
ため次のステップの制御動作を開始する。

【００７１】先ず、選択された電磁石５に対して、所定
の制御信号を加えた出力を行う（Ｓ３）。この電磁石５
への出力動作と並行して形状センサ２の出力値、即ち位
置Ｘ１と位置Ｘ２を読み取り、位置Ｘ１あるいは位置Ｘ
２が所定の目標値との偏差を小さくする方向に移動した
かどうかを調べる（Ｓ４）。

【００７２】偏差が小さくなるように金属帯１の位置が
移動した場合は、その電磁石５に所定量の制御信号を加
算して出力する（Ｓ５）。

【００７３】前記出力結果、金属帯１の位置が変化しな
い、あるいは金属帯１の目標位置との偏差が大きくなる
ように金属帯１の位置が移動した場合は、その電磁石５
は現在の出力で固定し変更は行わない（Ｓ６）。

【００７４】以上の手順を全ての電磁石５について実施
したかどうかを調べ（Ｓ７）、全ての電磁石５について
実施していなければ、次の電磁石に対して処理を行う
（Ｓ８）。全ての電磁石５について実施していれば初期
の状態に戻り、最初の電磁石５から同様の手順で処理を
行う。

【００７５】尚、電磁石５の制御は、制御器３を用いた
自動処理でなくても、オペレータによる手動操作で実現
することができる。

【００７６】この場合、オペレータは受光器１０ｂから
送信された位置Ｘ１と位置Ｘ２を表示器（図示していな
い）により監視しながら、図６で説明した手順に従って
制御器３を操作し、個々の電磁石５を制御する信号を出
力させることで所望の結果を得ることができる。

【００７７】以上のように金属帯の側方から非接触で金
属帯の反りを測定し、その値に基づいて制御するように
形状制御装置を構成すれば、従来設備上の制約があった
ため測定できなかった制御しようとする部分の反りを直
接測定できるため、精度良く形状を制御することができ
る。尚、本実施形態では形状センサ１０として投光器１
０ａと受光器１０ｂの組み合わせを用いたが、これに代
わる光学的測定装置として撮像カメラを用いてもよい。
撮像カメラを用いる場合の制御の一例は以下の通りであ
る。まず、撮像結果を画像処理して上記位置Ｘ１及びＸ
２の位置を算出する。この位置Ｘ１、Ｘ２に基づいて図
６の処理を実行する。あるいは、各電磁石５の出力調整
により位置Ｘ１−Ｘ２間の距離が短くなるような適宜の
制御を実行する。

【００７８】図７は、本発明に係る形状制御装置の第３
の実施の形態を示す構成図である。本図では、第１、第
２の実施の形態と比べて電磁石５の設置位置と設置数が
異なっている。

【００７９】図３で説明したように、金属帯１の反り発
生メカニズムから考察すると、金属帯１の反りの方向は
ロールの配置等のそれぞれのラインの特性によって定め
られ、そこで図７に示すラインの構成では、金属帯１の
両端が溶融金属浴１２内に設置されているロール７の方
向に反り、金属帯１の中央部がロール７の反対方向に反
った略Ｃ形状となる。

【００８０】この略Ｃ形状を平坦な形状に制御するため
には、図１に示したように、略Ｃ状に突出した側と反対
側の帯幅方向の中央部付近に第１の電磁石群を設け、略
Ｃ状に突出した側の帯幅方向の中央部を挟む位置２箇所
に第２及び第３の電磁石群を配置し、各々の電磁石群の
吸引力を金属帯１に作用させれば良い。

【００８１】ところで、本図に示すラインにおいては垂
直方向に移動する金属帯１にはその進行方向である垂直
方向に張力が作用しているため、金属帯１がその側面か
ら見て左右方向に変動した場合には、その金属帯１には
元の位置に戻そうとする復元力が作用することになる。

【００８２】このため、金属帯１の両端部に配置した第
２及び第３の電磁石群の吸引力は、金属帯１の両端部の
みに局部的に作用することとなる結果、中央部に配され
た第１の電磁石群を作動させなくても金属帯１の略Ｃ形
状を平坦にできる場合が多い。

【００８３】本実施の形態は係るラインの特性に基づい
て構成するものであって、図８に示すように電磁石群を
金属帯１の略Ｃ形状の突出した側の両端部のみに配置す
る構成としている。本実施の形態によれば、第１、第２
の実施形態よりも電磁石をさらに少なくした構成であっ
ても金属帯１の形状を平坦に制御することができる。

【００８４】図９は、本発明に係る形状制御装置の第４
の実施の形態を示す構成図である。本構成では、第３の
実施の形態と比べて電磁石５の後段に金属帯１をロール
７と反対側の面から押さえるタッチロール１３を配した
点が異なっている。

【００８５】このタッチロール１３は、金属帯１の振動
を抑制しパスラインを安定させる目的で設置されている
もので、例えば自動車用外板など合金化溶融亜鉛めっき
材の製造の際に、図示していない合金化炉とともに用い
られることの多い設備である。通常は、めっき直後にお
いて金属帯１と接触する設備を配置することは好ましい
ことではないが、合金化溶融亜鉛めっき材の製造におい
てはめっきの後段で合金化処理が行われるため、タッチ
ロール１３が接触する程度の影響はこの合金化処理によ
って目に見えない程度に消えてしまうのである。

【００８６】ここで、タッチロール１３をロール７と反
対側の面にのみ配置しているのは、金属帯１には電磁石
５の吸引力によってロール７の側から電磁石５の側の方
向に力が働いているため、この力を受ける側にタッチロ
ール１３を設けて金属帯１の振動を抑制するように拘束
するためである。

【００８７】尚、タッチロール１３を１本使用する形態
は、この形態に限定されるものではない。電磁石５と反
対側にタッチロール１３を１本のみ設ける場合であって
も、金属帯１に押し込むようにタッチロール１３を配置
することで振動抑制の効果を発揮することができる。こ
のタッチロール１３と金属帯１の接触点が振動の節とな
り、表裏一対のタッチロール１３で押さえるのと同様な
状況となるためである。即ち、金属帯１の表面又は裏面
の何れの側に設けるものであってもタッチロール１３を
１本で構成する形態が成立する。

【００８８】本実施の形態によれば、金属帯１の振動を
タッチロール１３によって抑制できるため、より安定性
の高い金属帯形状制御装置を提供することができる。

【００８９】図１０は、本発明に係る形状制御装置の第
５の実施の形態を示す構成図である。本構成では、第４
の実施の形態においてタッチロール１３を金属帯１の表
裏面に配した点が異なっている。

【００９０】本実施の形態では、タッチロール１３が金
属帯１の表裏両面に接触してしまうというデメリットも
あるが、より確実に金属帯１を拘束できるため、振動抑
制の点では第４の実施の形態よりも優れている。

【００９１】このように、ラインの特性によっては前述
の構成のタッチロール１３を用いることで、金属帯１の
振動も抑制できる更に安定した金属帯形状制御装置を構
成することができる。

【００９２】タッチロール１３の構成に関しては、金属
帯１の品質の観点と操業安定性の観点の両面から最適な
形態を選定すれば良い。一般に、品質上の観点では、タ
ッチロール１本を電磁石５側に配置、タッチロール２本
を配置、タッチロール１本を電磁石５と反対側に配置の
順に優れている。また、操業安定性の観点では、タッチ
ロール２本を配置、タッチロール１本を電磁石５側に配
置、タッチロール１本を電磁石５と反対側に配置の順に
優れている。

【００９３】本発明は、このようにロール７、電磁石
５、タッチロール１３の種々の組み合わせの形態の下で
適用することが可能であり、金属帯１の製造形態に合せ
て柔軟に構成することができる。

【００９４】図１１は本発明の形状制御装置を金属帯の
塗装ラインに適用した例を示す図である。

【００９５】前工程から搬送された金属帯３０は、先ず
前処理炉３１において金属帯表面の油脂、可燃性物質な
どを燃焼除去した後、コータ３２において表裏面に塗装
が行われる。続いて塗料を乾燥させるためオーブン３３
内で加熱され、その後コイルに巻き取られて出荷され
る。

【００９６】以上の構成のプロセスでは、コータ３２に
よるコーティングからオーブン３３を出るまでは、塗料
が乾燥していないため、移動する金属帯を支えてガイド
するロールは設けられていない。従って、オーブン３３
内において、金属帯に反りなどが発生した場合、乾燥ム
ラによる品質低下を生ずることがあった。しかしながら
オーブン３３内は高温であり、従来技術による金属帯の
反りを測定する計測器をオーブン内に設置するには環境
対策が必要であることから、その実施が困難であった。

【００９７】本適用例では、オーブン３３の一部を透明
な耐熱材で構成し、その耐熱材を通して側面から金属帯
の反り量を計測し、その計測結果に基づいてオーブン３
３の前後に設置した非接触の形状矯正装置により金属帯
の形状を制御するように構成してある。

【００９８】以上のように本発明は、連続溶融亜鉛鍍金
ライン、塗装ライン、連続電気鍍金ライン、連続焼鈍ラ
イン、金属帯の各種予熱炉及び熱処理炉等の、金属帯の
製造ラインや処理ラインについて広く適用することがで
きる。

【００９９】また、以上に説明した各実施の形態の構成
によれば種々の効果を得ることができる。

【０１００】本発明を適用することによって、特別な設
備を新たに設けることなく矯正装置の設置台数を低減す
ることができるため、安価に金属帯形状制御装置を構成
することができる。

【０１０１】また、矯正装置の設置台数が低減できるた
め、オペレータは制御しようとする金属帯の部位を容易
に目視で確認することができ、直接矯正装置を操作する
ことができる。このため、更に安価に金属帯形状制御装
置を構成することができる。

【０１０２】また、金属帯の側面から金属帯の形状を測
定する手段と組み合わせて装置を構成すれば、制御しよ
うとする金属帯の部位を精度良く測定できるため、精度
良く金属帯の形状を制御することができる。

【０１０３】尚、本発明は次のような構成として特定す
ることもできる。

【０１０４】本発明は、金属帯の製造ラインまたは処理
ラインに設置されて、オンライン走行中の金属帯の反り
を含む形状を非接触で測定する測定装置と、測定装置で
の測定値に基づいて金属帯の形状を矯正するための信号
を出力する制御装置と、制御装置から出力される信号に
基づいて金属帯の形状をオンラインで矯正する矯正装置
とを備えた金属帯形状制御装置であって、矯正装置は、
金属帯の第１の面に対向し、生産最小幅をもつ金属帯が
ラインを通板するときのラインの幅方向に占める領域で
ある最小通板可能領域内に設置された一台以上の電磁石
からなる第１の電磁石群と、金属帯の第１の面の裏面に
対向し、生産最大幅をもつ金属帯がラインを通板すると
きのラインの幅方向に占める領域である最大通板可能領
域から最小通板可能領域を除いた領域内に設置された一
台以上の電磁石からなる第２の電磁石群と、金属帯の第
１の面の裏面に対向し、最小通板可能領域内の両端部分
にそれぞれ一台ずつ配置された第３の電磁石群とを備え
た金属帯形状制御装置である。

【０１０５】また本発明は、金属帯の製造ラインまたは
処理ラインに設置されて、オンライン走行中の金属帯の
反りを含む形状を非接触で測定する測定装置と、測定装
置での測定値に基づいて金属帯の形状を矯正するための
信号を出力する制御装置と、制御装置から出力される信
号に基づいて金属帯の形状をオンラインで矯正する矯正
装置とを備えた金属帯形状制御装置であって、矯正装置
は、金属帯の第１の面に対向し、生産最小幅をもつ金属
帯がラインを通板するときのラインの幅方向に占める領
域である最小通板可能領域内に設置された一台以上の流
体圧力パッドからなる第１の流体圧力パッド群と、金属
帯の第１の面の裏面に対向し、生産最大幅をもつ金属帯
がラインを通板するときのラインの幅方向に占める領域
である最大通板可能領域から最小通板可能領域を除いた
領域内に設置された一台以上の流体圧力パッドからなる
第２の流体圧力パッド群と、金属帯の第１の面の裏面に
対向し、最小通板可能領域内の両端部分にそれぞれ一台
ずつ配置された第３の流体圧力パッド群とを備えた金属
帯形状制御装置である。

【０１０６】さらに本発明は、上記記載の金属帯形状制
御装置において、測定装置は、金属帯の一方の側面に配
置され、平行光を出射する投光器と、金属帯の投光器に
対向する他方の側面に配置され、投光器から金属帯の影
である投影形状を受光する受光器とを備えた金属帯形状
制御装置である。

【０１０７】また本発明は、上記記載の金属帯形状制御
装置において、制御装置は、手動操作で金属帯の形状を
矯正するための信号を出力することを特徴とする金属帯
形状制御装置である。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明を適用する
ことによって、特別な設備を新たに設けることなく矯正
装置の設置台数を低減することができるため、安価に金
属帯形状制御装置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1の実施形態に係る金属帯形状制御
装置の構成図。

【図２】金属帯の上流方向から見た電磁石の配置を示す
図。

【図３】金属帯に反りが発生する原因を説明する図。

【図４】本発明に係る形状制御装置の第２の実施の形態
を示す構成図。

【図５】金属帯の上流方向から見た形状センサと電磁石
の配置を示す図。

【図６】本発明の金属帯形状制御装置の制御内容を示す
流れ図。

【図７】本発明に係る形状制御装置の第３の実施の形態
を示す構成図。

【図８】本発明に係る形状制御装置の電磁石の構成を示
す図。

【図９】本発明に係る形状制御装置の第４の実施の形態
を示す構成図。

【図１０】本発明に係る形状制御装置の第５の実施の形
態を示す構成図。

【図１１】本発明の形状制御装置を金属帯の塗装ライン
に適用した例を示す図。

【図１２】溶融亜鉛鍍金金属帯の製造ラインの構成を示
す図。

【図１３】金属帯の上流方向から見たワイピングノズル
と金属帯の位置関係を示す図。

【図１４】従来の金属帯形状制御装置の構成を説明する
図。

【図１５】従来の金属帯形状制御装置の他の構成を示す
図。

【図１６】従来の金属帯形状制御装置の他の構成を示す
図。

【符号の説明】

１…金属帯 ２…位置センサ ３…制御器 ４…選択器 ５…電磁石 ５ａ…電磁石群 ５ｂ…電磁石群 ５ｃ…電磁石群 １０…形状センサ １０ａ…投光器 １０ｂ…受光器 １１…ワイピングノズル １２…溶融金属浴 １３…タッチロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 賢志 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 深谷 賢 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 壁矢 和久 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 石田 匡平 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4E003 AA01 CA01 DA00 4K027 AA02 AA05 AD16 AD21 AD29 AE16 AE17

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属帯の製造ラインまたは処理ラインに
   設けられるとともに、前記金属帯における帯幅方向の中
   央部付近がその端部に比べて突出するように帯幅方向に
   生じる金属帯の反りを、オンラインで形状制御する金属
   帯形状制御装置であって、 前記中央部付近が突出する金属帯の帯面側に、帯中央を
   挟む位置２箇所に前記金属帯に対して非接触で配置され
   る第１及び第２の電磁石装置と、 前記金属帯の反りを低減させるように、前記第１及び第
   ２の電磁石装置を制御する制御装置とを備えたことを特
   徴とする金属帯形状制御装置。
2. 【請求項２】 前記第１及び第２の電磁石が配置される
   前記金属帯の帯面側と反対面側に、その帯幅方向の中央
   部付近に前記金属帯に対して非接触で配置される第３の
   電磁石装置を備えるとともに、 前記制御装置は、前記金属帯の反りを低減するように、
   前記第３の電磁石装置を制御することを特徴とする請求
   項１記載の金属帯形状制御装置。
3. 【請求項３】 各電磁石装置は、それぞれ１以上の電磁
   石を含む電磁石群であることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の金属帯形状制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御装置は、電磁石出力に対する手
   動操作入力を受け付け、この入力に基づいて電磁石装置
   を制御することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れ
   か一項に記載の金属帯形状制御装置。
5. 【請求項５】 前記金属帯の反りを、帯幅方向を望む金
   属帯側方から非接触で測定する光学的測定装置を備え、 前記制御装置は、前記光学的測定装置により測定された
   金属帯の反り情報に基づいて、電磁石装置を制御するこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項に記載
   の金属帯形状制御装置。
6. 【請求項６】 前記光学的測定装置は、前記金属帯の側
   方に配置され当該金属帯の側方からの映像を撮影する撮
   像手段により測定を行うことを特徴とする請求項５に記
   載の金属帯形状制御装置。
7. 【請求項７】 前記金属帯が電磁石装置を通過した後の
   位置で、前記金属帯における一面又は表裏両面に対して
   接触する１本または２本の振動抑制ロールを備えたこと
   を特徴とする請求項１乃至６のうち何れか一項に記載の
   金属帯形状制御装置。
8. 【請求項８】 前記金属帯が電磁石装置を通過した後の
   位置で、前記第１及び第２の電磁石装置と同じ側の金属
   帯帯面に対して接触する１本の振動抑制ロールを備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至６のうち何れか一項に記
   載の金属帯形状制御装置。
9. 【請求項９】 前記金属帯の反りは、金属帯を方向転換
   させるロールとの接触により略Ｃ状に生ずるものである
   ことを特徴とする請求項１乃至８のうち何れか一項に記
   載の金属帯形状制御装置。
10. 【請求項１０】 金属帯の製造ライン又は処理ラインに
    設けられるとともに、接触ロールの通過によりその断面
    が略Ｃ状に反った金属帯を形状制御する金属帯形状制御
    装置であって、 前記略Ｃ状に突出した側の反対側における帯幅方向の中
    央部付近に設けられ、かつ１以上の電磁石を含む第１の
    電磁石群と、 前記略Ｃ状に突出した側に、その帯幅方向の中央部を挟
    む位置２箇所に設けられ、かつそれぞれ１以上の電磁石
    を含む第２及び第３の電磁石群とを備え、 前記第１乃至第３の電磁石群により前記略Ｃ状の反りを
    低減させるように前記金属帯を形状制御することを特徴
    とする金属帯形状制御装置。
11. 【請求項１１】 金属帯の製造ライン又は処理ラインに
    設けられるとともに、前記金属帯における帯幅方向の中
    央部付近がその端部に比べて突出するように帯幅方向に
    生じる金属帯の反りを、オンラインで形状制御する金属
    帯形状制御装置であって、 前記中央部付近が突出する金属帯の帯面側に、その帯幅
    方向の中央部付近に前記金属帯に対して非接触で配置さ
    れる第１の圧力流体噴出手段と、 前記第１の圧力流体噴出手段が配置される前記金属帯の
    帯面側と反対面側に、帯中央を挟む位置２箇所に前記金
    属帯に対して非接触で配置される第２及び第３の圧力流
    体噴出手段と、 前記金属帯の反りを低減させるように、前記第１乃至第
    ３の圧力流体噴出手段を制御する制御装置とを備えたこ
    とを特徴とする金属帯形状制御装置。