JP2008280587A - 溶融金属めっき板の製造方法、溶融金属めっき設備及びその制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】めっき付着量センサ、板形状センサの情報を元に、電磁石による板の制振、そり矯正、浴中ロールの位置、ノズルの位置、ノズルの圧力、ノズルスリットギャップ分布の調整を行うことで、めっきの付着量分布を自在にコントロールすることにある。
【解決手段】ワイピングノズル５を通過後の鋼板２に対して板幅で３点以上に配置された又は板幅方向に走査可能なめっき付着量センサ７及び鋼板２の板形状を計測する板形状センサ１１の両方を設け、溶融めっき浴中１には鋼板２に対して両側から接触する浴中ロール４を設け、センサ７，１１の情報を基づいて浴中ロール４の鋼板２に対する位置、ワイピングノズル５の鋼板２に対する位置又はワイピングノズル５の圧力をコントローラ８により調整するので、従来の方法に比較し安定しためっき付着量を得られ、このため、めっき品質の向上、且つ、めっき材使用量を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶融金属めっき板の製造方法、溶融金属めっき設備及びその制御装置に関する。

連続した鋼板に溶融金属をめっきする方法としては、気体絞り（ガスワイピング）法が一般的である（特許文献１参照）。
この方法は、例えば、図１９に示すように、溶融金属（溶融めっき浴）１中に連続した鋼板２を浸入させつつ、溶融金属中１中に配置したシンクロール３で鋼板２を上向き方向転換させ、鋼板２に対して浴中ロール４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から空気を吹き付け、余分な溶融金属を排除するものである。

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、その値は、図２０に示すように、コントローラ８へ入力される。
コントローラ８は、図２０に示すように、めっき付着量センサ７で計測されためっき付着量が所望の値となるように、ワイピングノズル５による吹き付け圧力を調整するワイピング圧力調整機構９、又は、鋼板２に対するワイピングノズル５の距離、傾き等の位置を調整するノズル位置調整機構１０の何れか、或いは、それらの双方の制御を行う。
特開２００４−２７３１５号公報 特開２００３−１０５５１５号公報

しかしながら、上述した装置では、溶融金属１から引き上げられる際に鋼板２が振動したり、また、浴中ロール３に接触して方向転換する際、鋼板２が板幅方向に反り（Ｃ反り）を生じてしまう。
そのため、鋼板２に対して電磁力を作用させる制振装置を設け、これにより鋼板２を制振させたり、その反りを矯正することが試みられているが（特許文献１，２参照）、制振装置の電磁力の限界が有り、反りが残存する場合がある。

更に、従来のめっき設備では、板形状にそりや，板振動があるため、めっき付着量のライン方向での変動、板幅方向でのむらが発生し、均一なめっき付着量を確保することができなかった。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなれたものであり、めっき付着量センサ、板形状センサの情報を元に、電磁石による板の制振、そり矯正、浴中ロールの位置、ノズルの位置、ノズルの圧力、ノズルスリットギャップ分布の調整を行うことで、めっきの付着量分布を自在にコントロールする溶融金属めっき板の製造方法、溶融金属めっき設備及びその制御装置を提供するにある。

上記課題を解決する本発明の請求項１に係る溶融金属めっき板の製造方法は、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排除する溶融金属めっき設備による溶融金属めっき板の製造方法において、前記溶融めっき浴中には前記鋼板に接触する浴中ロールを設け、該浴中ロールの前記鋼板に対する位置を、板幅方向のめっき付着量分布の情報に基づいて算出されるめっき付着量、前記鋼板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項２に係る溶融金属めっき板の製造方法は、請求項１において、前記ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して板幅で３点以上に配置された又は板幅方向に走査可能なめっき付着量センサ及び前記鋼板の板形状を計測する板形状センサの両方を設け、前記ワイピングノズルの前記鋼板に対する位置又は前記ワイピングノズルの圧力を、前記センサの情報に基づいて、めっき付着量が所定の範囲になる様に調整することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項３に係る溶融金属めっき板の製造方法は、請求項２において、前記ワイピングノズルとして、板幅方向のノズルスリットギャップを場所毎に変更できる可変ギャップ式ワイピングノズルを用い、該可変ギャップ式ワイピングノズルのノズルスリットギャップ分布を、前記センサの情報に基づいて、めっき付着量が所定の範囲になる様に調整することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項４に係る溶融金属めっき板の製造方法は、請求項２又は３において、前記ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して電磁力により非接触で制振・反りを矯正させる制振装置を配置し、該制振装置の電磁力を、前記センサの情報に基づいて、めっき付着量、前記鋼板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項５に係る溶融金属めっき板の製造方法は、溶融めっき浴中に連続した鋼板を浸入させつつ、該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排除する溶融金属めっき設備において、該ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して板幅で３点以上に配置された又は板幅方向に走査可能なめっき付着量センサ及び前記鋼板の板形状を計測する板形状センサの両方を設ける一方、前記ワイピングノズルとして、板幅方向のノズルスリットギャップを場所毎に変更できる可変ギャップ式ワイピングノズルを用い、前記ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して電磁力により非接触で制振・反りを矯正させる制振装置を配置し、前記ワイピングノズルの前記鋼板に対する位置又は前記ワイピングノズルの圧力、前記可変ギャップ式ワイピングノズルのノズルスリットギャップ分布及び前記制振装置の電磁力を前記センサの情報に基づいて調整することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項５に係る溶融金属めっき設備は、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排除する溶融金属めっき設備において、前記溶融めっき浴中には前記鋼板に接触する浴中ロールを設け、該浴中ロールの前記鋼板に対する位置を、板幅方向のめっき付着量分布の情報に基づいて算出されるめっき付着量、板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整する制御手段を備えたことを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項７に係る溶融金属めっき設備の制御装置は、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排除する溶融金属めっき設備の制御装置において、前記溶融めっき浴中の前記鋼板に接触する浴中ロールの前記鋼板に対する位置を、板幅方向のめっき付着量分布の情報に基づいて算出されるめっき付着量、板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整することを特徴とする。

上記課題を解決する本発明の請求項８に係る溶融金属めっき設備の制御装置は、前記板形状センサによって計測される３点以上の板位置データから、板のパス位置、板の反り量、板のねじれ量を、数学的演算によって３つの値に換算し、かつ、前記めっき付着量センサによって計測される、片面当り３点以上の表と裏のめっき付着量データから、表と裏の平均付着量、板幅中央部と板端部の付着量偏差、板両端部の付着量偏差を数学的演算によって６つの値に換算した結果を前記情報として、請求項１〜５において、前記ワイピングノズルの前記鋼板に対する位置又は前記ワイピングノズルの圧力、前記浴中ロールの前記鋼板に対する位置、前記制振装置の電磁力を調整することを特徴とする。

本発明は、板のパス位置、反り、ねじれ及び板振動をオンラインで計測できるため、浴中ロールやワイピングノズルや制振装置の組み合わせによりワイピングノズル間の中心位置で板をフラットになる様にできる。さらに、板がフラットに保たれるため可変ギャップノズルによるめっき付着量の調整精度が向上する。このため、従来の方法に比較し安定かつ均一なめっき付着量を得られ、このため、めっき品質の向上、且つ、めっき材使用量を低減できる効果がある。

以下に実施例として説明する態様が本発明を実施するための最良の形態である。

本発明の第１の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置を図１及び図２に示す。
本実施例は、図１及び図２に示すように、めっき付着量センサ７に加えて、板形状センサ１１を設けたものである。各センサ７，１１は公知技術であるが、この組み合わせは、従来になく、新規性がある。

即ち、図１に示すように、溶融金属（溶融めっき浴）１中に連続した鋼板２を浸入させつつ、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４を接触させた後、鋼板２を溶融金属１中から引き上げる。
そして、ワイピングノズル５から鋼板２の両面へ向けて空気を吹き付け、余分な溶融金属を排除し、更に、ワイピングノズル５を通過直後の鋼板１の板形状を板形状センサ１１により測定する。板形状センサ１１により計測された情報は、図２に示すように、コントローラ８へ入力される。

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を計測する。めっき付着量センサ７により計測された情報は、図２に示すように、コントローラ８へ入力される。
コントローラ８は、図２に示すように、めっき付着量センサ７及び板形状センサ１１の情報に基づいて、前述した従来技術と同様にワイピング圧力調整機構９、ノズル位置調整機構１０の制御を行う他に、浴中ロール位置調整機構１２を制御する。

浴中ロール位置調整機構１２は、コントローラ８の制御により、浴中ロール４の鋼板２に対する位置を調整するものである。
更に、コントローラ８は、図９、図１０に示すように、制御モード１→制御モード２→制御モード１の繰り返しで板厚、振幅、材質の異なるコイル（鋼板）を連続的に処理するものである。

＜制御モード１，２の切り替え＞
連続溶融めっき設備では、コイルの尾端と次コイルの先端を溶接して、連続的にめっき処理される。この場合、現在のコイルと次コイルの寸法（板厚、振幅）の違いや、機械的特性（ヤング率、降伏応力、硬さ等）の違いによって、この溶接点前後で板の反り、オフセンタが変化する。
ワイピングノズル５と板形状センサ１１の間は、５ｍ以下であるのに対し、ワイピングノズル５とめっき付着量センサ７間は、５０ｍ程度なので、制御周期としては、板形状センサ１１の方が１０倍速い。

このことを考慮して、図９に示す制御モード１は、ワイピングノズル５に近い板形状センサ１１を使って、溶接点通過前後に発生する板反り、板オフセンタ、板ねじれを、めっき付着量センサ７に溶接点が到達するまでの間に調整する。その後は、図１０に示すように、めっき付着量センサ７を使用した制御モード２による制御に切り替える。

従って、制御モード１と制御モード２の切り替えタイミングは、溶接点がワイピングノズル５からめっき付着量センサ７に到達するまでの時間を目安にする。
この間で、制御モード１が収束していない場合は、収束するまで制御モード１を延長して使用することも可能とする。

＜制御モード１：先端部・尾端部＞
制御モード１（数秒単位で、例えば、コイル変更〜めっき付着量センサ７までの通過時間）は、図９に示すフローチャートに従って、以下のように行われる。

先ず、目標となる板形状、つまり、板形状を評価する指標の目標値Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃を設定する（ステップＳ１）。
Ｂ₁は板反りを評価する指標の目標値、Ｂ₂は板ねじれを評価する指標の目標値、Ｂ₃は板のパス位置を評価する指標の目標値である。

次に、板形状センサ１１により、板位置計測を行う（ステップＳ２）。
板位置計測は、鋼板２の板幅方向に対して、一点以上に走査式又は３点以上の固定式の板位置センサで計測することにより行う。つまり、板形状センサ１１により、鋼板２を振幅方向に最低３点の板位置を計測する。

引き続き、板形状センサ１１により計測したデータに基づき板形状を評価する指標Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃の演算を行う（ステップＳ３）。
Ａ₁は板の反りを評価する指標、Ａ₂は板のねじれを評価する指標、Ａ₃は板の平行移動量（板のパス位置）を評価する指標である。

例えば，図１６に示すように、基準点から板形状センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃまでのセンサ幅方向位置Ｘ_l，Ｘ₂，Ｘ₃，…、板形状から板形状センサ１１ａ，１１ｂ，１１ｃまでのセンサ間距離Ｙ₁，Ｙ₂，Ｙ₃，…のデータから次式（１）に示す最小自乗法で近似する。

Ｙ＝Ａ₁×Ｘ²＋Ａ₂×Ｘ＋Ａ₃ …（１）
但し、
Ａ₁：板反りの評価指標
Ａ₂：板ねじれの評価指標
Ａ₃：板のパス位置の評価指標
Ｂ₁：板反りの評価指標の目標値
Ｂ₂：板ねじれの評価指標の目標値
Ｂ₃：板のパス位置の評価指標の目標値

更に、ステップＳ３で求めた板の反りが許容値内か否か、言い換えると、板反りの評価指標Ａ₁が板反りを評価する指標の目標値Ｂ₁に対して許容値内にあるか否か判定する（ステップＳ４）。
そして、板の反りが許容値内でないと判定されたときには、後述する通り、浴中ロール位置調整量を演算し（ステップＳ５）、演算された位置調整量に従って、浴中ロール４の位置を移動する（ステップＳ６）。
浴中ロール４の位置を移動した後は、ステップＳ２以降を繰り返す。

一方、ステップＳ３で求めた板のパス位置及び板ねじれが許容値内か否か、言い換えると、板のパス位置の評価指標Ａ₃がパス位置を評価する指標の目標値Ｂ₃に対して許容値内にあるか否か、板ねじれの評価指標Ａ₂が板ねじれを評価する指標の目標値Ｂ₂に対して許容値内にあるか否か判定する（ステップＳ７）。

そして、板のパス位置及び板ねじれが許容値内でないと判定されたときには、鋼板２に対するワイピングノズル５の距離、傾き等の位置の調整量又はワイピングノズル５による吹き付け圧力の調整量を演算し（ステップＳ８）、演算されたそれら調整量に従って、ワイピングノズル５の位置・圧力を調整する（ステップＳ９）。
ワイピングノズル５の距離、傾き等の位置の調整量は、例えば、板のパス位置とねじれ量を板形状センサ１１から求め、パスセンタにノズルセンタが合うようにワイピングノズル５を水平方向に移動させる距離、或いは、板とワイピングノズル５の距離が設定した距離となるようにワイピングノズル５を回転（傾斜）させる角度として求めたものである。

ワイピングノズル５の位置・圧力を調整した後は、ステップＳ２以降を繰り返す。
ステップＳ４において板の反りが許容値内であると判定された場合、ステップＳ７において板ねじれ及び板のパス位置が許容値内であると判定された場合は、いずれも、ステップＳ２以降を繰り返す。

＜制御モード２：コイル先尾端部以外＞
制御モード２（ワイピングノズル５〜めっき付着量センサ７までの板通過時間より大きい周期で調整）は、図１０に示すフローチャートに従って、以下のように行われる。

先ず、目標となるめっき付着量、つまり、めっき付着量を評価する指標の目標値Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃を設定する（ステップＴ１）。
Ｆ₁は、（表側めっき付着量の凸の評価指標Ｃ₁−裏凸裏側めっき付着量の凸の評価指標Ｄ₁）の目標値のことである。
Ｆ₂は、（表側めっき付着量の傾き評価指標Ｃ₂−裏側めっき付着量の傾き評価指標Ｄ₂）の目標値のことである。
Ｆ₃は、（表側平均めっき量Ｃ₄−裏側平均めっき量Ｄ₄）の目標値のことである。

次に、めっき付着量センサ７により、めっき付着量の計測を行う（ステップＴ２）。
めっき付着量の計測は、鋼板２の板幅方向に対して、一点以上に走査式又は３点以上の固定式の板位置センサで計測することにより行う。つまり、めっき付着量センサ７により、鋼板２を振幅方向に最低３点の板位置を計測する。

引き続き、付着量センサ７により計測したデータに基づき、表・裏のめっき付着量を評価する指標Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃の演算を行う（ステップＴ３）。
Ｅ₁は、（表側めっき付着量の凸の評価指標Ｃ₁−裏凸裏側めっき付着量の凸の評価指標Ｄ₁）のことである。
Ｅ₂は、（表側めっき付着量の傾き評価指標Ｃ₂−裏側めっき付着量の傾き評価指標Ｄ₂）のことである。
Ｅ₃は、（表側平均めっき量Ｃ₄−裏側平均めっき量Ｄ₄）のことである。

このような指標Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃は、付着量の凸、付着量の代表値、付着量の傾きを評価するものであり、以下の通りの演算により求める。
例えば，図１７に示すように、基準位置からめっき付着量センサ7ａ，7ｂ，7ｃまでのセンサ幅方向位置Ｘ_l，Ｘ₂，Ｘ₃，…表側めっき付着量Ｗ_l，Ｗ₂，Ｗ₃，…裏側めっき付着量Ｚ_l，Ｚ₂，Ｚ₃，…のデータから次式（２）（３）に示すように最小自乗法で近似する。

Ｗ＝Ｃ₁×Ｘ²＋Ｃ₂×Ｘ＋Ｃ₃ …（２）
但し
Ｃ₁：表側めっき付着量の凸の評価指標
Ｃ₂：表側めっき付着量の傾き評価指標
Ｃ₃：Ｘ＝０での表側めっき付着量
Ｃ₄：表側平均めっき量

Ｚ＝Ｄ₁×Ｘ²＋Ｄ₂×Ｘ＋Ｄ₃ …（３）
但し
Ｄ₁：裏側めっき付着量の凸の評価指標
Ｄ₂：裏側めっき付着量の傾き評価指標
Ｄ₃：Ｘ＝０での裏側めっき付着量
Ｄ₄：裏側平均めっき量
Ｅ₁＝Ｃ_l−Ｄ₁
Ｅ₂＝Ｃ₂−Ｄ₂
Ｅ₃＝Ｃ₄−Ｄ₄

更に、ステップＴ３で求めたＥ₁が許容値内か否か、言い換えると、Ｅ₁がその目標値Ｆ₁に対して許容値内にあるか否か判定する（ステップＴ４）。
そして、Ｅ₁が許容値内でないと判定されたときには、後述する通り、浴中ロール位置調整量を演算する（ステップＴ５）。

一方、ステップＴ３で求めたＥ₂及びＥ₃が許容値内か否か、言い換えると、Ｅ₂がその目標値Ｆ₂に対して許容値内にあるか否か、Ｅ₃がその目標値Ｆ₃に対して許容値内にあるか否か判定する（ステップＴ６）。

そして、Ｅ₂及びＥ₃が許容値内でないと判定されたときには、鋼板２に対するワイピングノズル５の距離、傾き等の位置の調整量又はワイピングノズル５による吹き付け圧力の調整量を演算する（ステップＴ７）。但し、浴中ロール位置調整量を考慮するものとする。

その後、演算された浴中ロール位置調整量に従い浴中ロール４の位置を移動すると共に演算されたワイピングノズル位置・圧力の調整量に従いワイピングノズルの位置・圧力を調整する（ステップＴ８）。
浴中ロール位置移動及びワイピングノズル位置・圧力調整後は、ステップＴ２以降を繰り返す。

ステップＴ４においてＥ₁が許容値内であると判定され、かつ、ステップＴ６においてＥ₂及びＥ₃が許容値内であると判定された場合は、ステップＴ２以降を繰り返す。

本発明の第２の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置を図３及び図４に示す。
本実施例は、図３に示すように、ワイピングノズル５に代えて可変ギャップ式ワイピングノズル１５を使用するものである。

即ち、図３に示すように、溶融金属１中から引き上げられた鋼板２の両面に対して可変ギャップ式ワイピングノズル１５から空気を吹き付け、余分な溶融金属を排除する。
ここで、可変ギャップ式ワイピングノズル１５は、鋼板２への吹き付け圧力、鋼板２に対する距離、傾き等の位置を調整できる構造を有するのみならず、鋼板２の両面に対向する板幅方向のノズルスリットギャップ（噴射隙間）を場所毎に変更できる構造を有するものである。

そのため、可変ギャップ式ワイピングノズル１５によれば、板幅方向に溶融金属が一様に付着していない鋼板２に対して、場所ごとに吹き付ける空気の量や流速をコントロールすることが可能である。
可変ギャップ式ワイピングノズル１５の構造としては、特に限定するものではなく、例えば、特開２００３−１１３４５７に開示されているものなどが使用できる。

可変ギャップ式ワイピングノズル１５のノズルスリットギャップは、図４に示すノズルスリットギャップ調整機構１３により調整され、また、可変ギャップ式ワイピングノズル１５の吹き付け圧力、鋼板２に対する距離、傾き等の位置は、前述した従来技術と同様に、ワイピング圧力調整機構９、ノズル位置調整機構１０により調整される。
ノズルスリットギャップ調整機構１３、ワイピング圧力調整機構９、ノズル位置調整機構１０は、いずれも、めっき付着量センサ７、板形状センサ１１の情報に基づきコントローラ８により制御される。

更に、本実施例では、図４に示すバッフルプレート位置調整機構１４を追加したものである。
バッフルプレート位置調整機構１４は、めっき付着量センサ７、板形状センサ１１の情報に基づきコントローラ８により制御され、鋼板の両縁部外側に設けられるバッフルプレート（図３中省略）の位置を調整するものである。
バッフルプレートの位置調整は、めっき付着量を制御するロジックとは独立なループとすることにより、ワイピングノズルの圧力制御と併用することが可能となった。

本実施例においては、その他の構成は、前述した第１の実施例と同様であり、重複する説明を省略する。
本実施例においても、制御モード１，２を切り替えて処理するが、制御モード１は前述した図９に示すフローチャートに従って行われるので説明を省略する。

＜制御モード２＞
制御モード２は図１１に示すフローチャートに従って、以下のように行われる。

先ず、目標となるめっき付着量、つまり、めっき付着量を評価する指標の目標値Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｆ₄，Ｆ₅を設定する（ステップＴ１）。
ここで、Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃については前述した通りであり、Ｆ₄は表側めっき付着量の凸の評価指標Ｃ₁の目標値、Ｆ₅は裏側めっき付着量の凸の評価指標Ｄ₁の目標値のことである。

本実施例においては、ステップＴ１の後ステップＴ２〜ステップＴ８については、図１０に示す第１の実施例と同様であり、ステップＴ６の後にステップＴ９〜Ｔ１１を追加したものである。
即ち、ステップＴ６においてＥ₂及びＥ₃が許容値内であると判定された場合は、Ｃ₁及びＤ₁が許容値内か否か、言い換えると、Ｃ₁がその目標値Ｆ₄に対して許容値内にあるか否か、Ｄ₁がその目標値Ｆ₅に対して許容値内にあるか否か判定する（ステップＴ９）。

そして、Ｃ₁及びＤ₁が許容値内でないと判定されると、可変ギャップ式ワイピングノズル１５のノズルスリット変更量を演算し（ステップＴ１０）、演算されたノズルスリット変更量に従って、可変ギャップ式ワイピングノズル１５のノズルスリットを変更する（ステップＴ１１）。
Ｃ₁及びＤ₁が許容値内であると判定された場合は、ステップＴ２以降を繰り返す。

本発明の第３の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置を図５及び図６に示す。
本実施例は、図５に示すように、板形状センサ１１を通過直後の位置に、鋼板２に対して電磁力による制振及び板反り調整を行う制振装置１６を設けたものである。

制振装置１６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１６の電磁石に対する電流値は、図４に示す、電磁力による制振・反り調整機構１７により調整される。
この調整機構１７は、センサ７，１１の情報に基づきコントローラ８の制御により制御され、制振装置１６の電磁力により制振・板反りを調整する。
本実施例においては、その他の構成は、第２の実施例と同様であり、重複する説明を省略する。
本実施例においても、以下の制御モード１，２を切り替えて処理する。

＜制御モード１＞
制御モード１は、図１２に示すフローチャートに従って以下のように行われる。
本実施例は、ステップＳ１〜ステップＳ５までは、図９に示すフローチャートと同様であり、ステップＳ６に代えてステップＳ１０，Ｓ１１を行うものである。

即ち、ステップＳ５の後に、制振装置１６の電磁石に供給する電流値調整量を演算し（ステップＳ１０）、ステップＳ５，Ｓ１０において演算された位置調整量に従って、浴中ロール４の位置を移動すると共に電流値調整量に従って制振装置１６の電磁石への電流値を調整する（ステップＳ１１）。
浴中ロール４の位置を移動した後、制振装置１６の電流値を調整した後は、ステップＳ２以降を繰り返す。
上記以外は、図９に示すフローチャートと同様であるので説明を省略する。

＜制御モード２＞
制御モード２は、図１３に示すフローチャートに従って以下のように行われる。
ステップＴ１〜ステップＴ５までは、図１１に示すフローチャートと同様であり、ステップＴ５の後に、制振装置１６の電磁石に供給する電流値調整量を演算する（ステップＴ１２）。

そして、ステップＴ６においてＥ₂及びＥ₃が許容値内でないと判定されたときには、可変ギャップ式ワイピングノズル１５による吹き付け圧力の調整量又は鋼板２に対する可変ギャップ式ワイピングノズル１５の距離、傾き等の位置の調整量を演算する（ステップＴ７）。但し、浴中ロール位置調整量及び電流値調整量を考慮するものとする。

その後、ステップＴ５，Ｔ１２，Ｔ７でそれぞれ演算された浴中ロール４の位置調整量、可変ギャップ式ワイピングノズル１５の位置・圧力の調整量及び制振装置１６の電流値調整量に従い、浴中ロール４の位置を移動し、可変ギャップ式ワイピングノズル１５の位置・圧力を調整すると共に制振装置１６の電磁石への電流値を調整する（ステップＴ１３）。
浴中ロール位置移動、可変ギャップ式ワイピングノズル１５位置・圧力調整及び電流値調整後は、ステップＴ２以降を繰り返す。
上記以外は、図１１に示すフローチャートと同様であるので説明を省略する。

本発明の第４の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置を図７及び図８に示す。
本実施例は、図７及び図８に示すように、浴中ロール４、浴中ロール位置調整機構１２及びバッフルプレート位置調整機構１４を省略したものであり、その他の構成は第３の実施例と同様である。

＜制御モード１＞
制御モード１は、図１４に示すフローチャートに従って行われる。
即ち、ステップＳ１〜Ｓ４までは、図１２に示すフローチャートと同様であり、ステップＳ４において、板の反りが許容値内でないと判定されたときに、ステップＳ５を省略して、ステップＳ１０，Ｓ１１を行うものである。
上記以外は、図１２に示すフローチャートと同様であるので説明を省略する。

＜制御モード２＞
制御モード２は、図１５に示すフローチャートに従って行われる。
即ち、ステップＴ１〜ステップＴ４までは、図１３に示すフローチャートと同様であり、ステップＴ４においてＥ₁が許容値内でないと判定されたときには、ステップＴ５を省略して、制振装置１６の電磁石に供給する電流値調整量を演算する（ステップＴ１２）。

そして、ステップＴ６においてＥ₂及びＥ₃が許容値内でないと判定されたときには、実施例３と同様に、可変ギャップ式ワイピングノズル１５の位置・圧力の調整量を演算する（ステップＴ７）。ステップＴ７においては、制振装置１６の電磁石に供給する電流値調整量を考慮するものである。

その後、ステップＴ１２，Ｔ７において演算されたワイピングノズル５の位置・圧力の調整量及び制振装置１６の電流値調整量に従い、可変ギャップ式ワイピングノズル１５の位置・圧力を調整すると共に制振装置１６の電磁石への電流値を調整する（ステップＴ１４）。
ワイピングノズル位置・圧力調整及び電流値調整後は、ステップＴ２以降を繰り返す。
上記以外は、図１３に示すフローチャートと同様であるので説明を省略する。

＜浴中ロール位置調整量の求め方＞
浴中ロール位置調整量は、実験や数値解析等により、図１８に示す通り、予め、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。図１８では、ロール位置が２０ｍｍのときに、板反りが０となる。なお、「１ｍ当たりの板反り量」とは、板中央と中央より５００ｍｍ離れた位置での板位置差である（板の平行移動やねじれは無視する。）。板の反りは、板面の曲率×板幅の二乗にほぼ比例する。

例１：一定ステップによる調整方法
この方法は、板反りやめっき付着量の計測周期ごとに、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１８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。
設定する移動量は、１回の移動で発生する反り変化量が許容反り以下となるように設定する。「許容反り」とは、例えば、１ｍ当たりの反り量が±１ｍｍを言うが、ワイピング条件により変化する。

例２：特性カーブ勾配を利用した方法１
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、板反りの評価指標の目標値Ｂ₁を言う。目的がめっき付着量分布の制御であるので、反りは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。

例３：特性カーブ勾配を利用した方法２
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。「特性カーブ」とは、例２と同じである。

＜ノズルスリットの変更方法＞
可変ギャップ式ワイピングノズルにおけるノズルスリット量とめっき付着量の関係を、予め実験や数値解析等で求めておく。
この関係（特性カーブ）から、特性カーブの勾配（めっき付着量変化／ノズルスリット変更量）を求め、下式の通り、変更量を求める。
（目標値−現在めっき付着量）／特性カーブの勾配×緩和係数
緩和係数は制御の応答性を調整するパラメータで、通常１以下で設定する。

＜ノズル位置・圧力調整量の求め方＞
ノズルのパス位置、ねじれ量を計測したら、それに一定の係数をかけた量だけ、ノズルを平行移動、回転させる。係数は実験や数値解析等で求める。

上述した実施例における実測データを図２１に示す。図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、浴中ロール位置、板反り量及びめっき付着量Ｅ₁の時間的変化をそれぞれ示すグラフである。
図２１（ａ）に示すように、浴中ロール位置を調整することにより、図２１（ｂ）中にΔ１として示すように板反りが低減し、図２１（ｃ）中にΔ２として示すように板反りに
よって発生していためっき付着量不良が改善されたことがわかる。

本発明は、溶融金属めっき板の製造方法、溶融金属めっき設備及びその制御装置に利用可能なものである。

本発明の第１の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置の概略図である。 本発明の第１の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法を実施するためのブロック図である。 本発明の第２の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置の概略図である。 本発明の第２の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法を実施するためのブロック図である。 本発明の第３の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置の概略図である。 本発明の第３の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法を実施するためのブロック図である。 本発明の第４の実施例に係る溶融金属めっき板の製造装置の概略図である。 本発明の第４の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法を実施するためのブロック図である。 本発明の第１の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法（制御モード１）を実施するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法（制御モード２）を実施するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法（制御モード２）を実施するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法（制御モード１）を実施するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法（制御モード２）を実施するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法（制御モード１）を実施するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施例に係る溶融金属めっき板の製造方法（制御モード２）を実施するためのフローチャートである。 板形状センサの配置と板形状の関係を示す説明図である。 めっき付着量センサの配置とめっき付着量の関係を示す説明図である。 ロール位置に対する板反りの関係を示すグラフである。 従来技術に係る溶融金属めっき板の製造装置の概略図である。 従来技術に係る溶融金属めっき板の製造方法を実施するためのブロック図である。 浴中ロール位置、板反り量及びめっき付着量Ｅ₁の時間的変化を示すグラフである。

符号の説明

１ 溶融金属
２ 鋼板
３ シンクロール
４ 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 コントローラ
９ ワイピング圧力調整機構
１０ ノズル位置調整機構
１１ 板形状センサ
１２ 浴中ロールの位置調整機構
１３ ノズルスリットギャップ調整機構
１４ バッフルプレート位置調整機構
１５ 可変ギャップ式ワイピングノズル
１６ 制振装置
１７ 電磁力による制振・板反り調整機構

Claims (8)

1. 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排除する溶融金属めっき設備による溶融金属めっき板の製造方法において、前記溶融めっき浴中には前記鋼板に接触する浴中ロールを設け、該浴中ロールの前記鋼板に対する位置を、板幅方向のめっき付着量分布の情報に基づいて算出されるめっき付着量、前記鋼板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整することを特徴とする溶融金属めっき板の製造方法。
2. 請求項１において、前記ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して板幅で３点以上に配置された又は板幅方向に走査可能なめっき付着量センサ及び前記鋼板の板形状を計測する板形状センサの両方を設け、前記ワイピングノズルの前記鋼板に対する位置又は前記ワイピングノズルの圧力を、前記センサの情報に基づいて、めっき付着量が所定の範囲になる様に調整することを特徴とする溶融金属めっき板の製造方法。
3. 請求項２において、前記ワイピングノズルとして、板幅方向のノズルスリットギャップを場所毎に変更できる可変ギャップ式ワイピングノズルを用い、該可変ギャップ式ワイピングノズルのノズルスリットギャップ分布を、前記センサの情報に基づいて、めっき付着量が所定の範囲になる様に調整することを特徴とする溶融金属めっき板の製造方法。
4. 請求項２又は３において、前記ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して電磁力により非接触で制振・反りを矯正させる制振装置を配置し、該制振装置の電磁力を、前記センサの情報に基づいて、めっき付着量、前記鋼板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整することを特徴とする溶融金属めっき板の製造方法。
5. 溶融めっき浴中に連続した鋼板を浸入させつつ、該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排除する溶融金属めっき設備において、該ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して板幅で３点以上に配置された又は板幅方向に走査可能なめっき付着量センサ及び前記鋼板の板形状を計測する板形状センサの両方を設ける一方、前記ワイピングノズルとして、板幅方向のノズルスリットギャップを場所毎に変更できる可変ギャップ式ワイピングノズルを用い、前記ワイピングノズル通過後の前記鋼板に対して電磁力により非接触で制振・反りを矯正させる制振装置を配置し、前記ワイピングノズルの前記鋼板に対する位置又は前記ワイピングノズルの圧力、前記可変ギャップ式ワイピングノズルのノズルスリットギャップ分布及び前記制振装置の電磁力を前記センサの情報に基づいて調整することを特徴とする溶融金属めっき板の製造方法。
6. 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排除する溶融金属めっき設備において、前記溶融めっき浴中には前記鋼板に接触する浴中ロールを設け、該浴中ロールの前記鋼板に対する位置を、板幅方向のめっき付着量分布の情報に基づいて算出されるめっき付着量、板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整する制御手段を備えたことを特徴とする溶融金属めっき設備。
7. 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排除する溶融金属めっき設備の制御装置において、前記溶融めっき浴中の前記鋼板に接触する浴中ロールの前記鋼板に対する位置を、板幅方向のめっき付着量分布の情報に基づいて算出されるめっき付着量、板のパス位置、反り及びねじれが所定の範囲になる様に調整することを特徴とする溶融金属めっき設備の制御装置。
8. 前記板形状センサによって計測される３点以上の板位置データから、板のパス位置、板の反り量、板のねじれ量を、数学的演算によって３つの値に換算し、かつ、前記めっき付着量センサによって計測される、片面当り３点以上の表と裏のめっき付着量データから、表と裏の平均付着量、板幅中央部と板端部の付着量偏差、板両端部の付着量偏差を数学的演算によって６つの値に換算した結果を前記情報として、請求項１〜５において、前記ワイピングノズルの前記鋼板に対する位置又は前記ワイピングノズルの圧力、前記浴中ロールの前記鋼板に対する位置、前記制振装置の電磁力を調整することを特徴とする溶融金属めっき設備の制御装置。

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