JP3823794B2 - 薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法 - Google Patents
薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3823794B2 JP3823794B2 JP2001298598A JP2001298598A JP3823794B2 JP 3823794 B2 JP3823794 B2 JP 3823794B2 JP 2001298598 A JP2001298598 A JP 2001298598A JP 2001298598 A JP2001298598 A JP 2001298598A JP 3823794 B2 JP3823794 B2 JP 3823794B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin plate
- shape
- control
- points
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オンラインで該薄板の反りなどの形状を非接触で測定して非接触で前記薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄板を製造するラインにおいて、その薄板の形状を反りの無い状態に保つことは、薄板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２２は、溶融亜鉛鍍金薄板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薄板７０は、先ず予熱炉７１において薄板表面の油脂、可燃性物質などを燃焼除去した後、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、薄板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においては薄板のＦｅと亜鉛の合金化層を形成し、急冷帯７５においてスパングルの微細化を図った後、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。
【０００７】
図２３は、薄板の上流方向から見たワイピングノズルと薄板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が薄板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２３に示すように薄板７０が反っている場合には、薄板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、薄板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薄板の形状を矯正する技術が知られている。
【００１０】
図２４は従来の薄板形状制御装置の構成を説明する図である。
【００１１】
この技術は、薄板７０の幅方向に設置された非接触の位置センサ７８で薄板の形状を測定し、同じく薄板７０の幅方向に設置された電磁石７９を用いて薄板７０に対して吸引力８０を与えることで、薄板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、以上のような構成の形状制御技術では次のような問題点が指摘されている。
【００１３】
図２５は、位置センサ７８の配置を示す図である。
【００１４】
前述の溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインにおいては、例えば反り量を１ｍｍ以内に制御することを目的とすると、そのためには図２５に示すように、複数の位置センサ７８の設置位置誤差が互いに１ｍｍ以内になければならない。
【００１５】
しかし、溶融亜鉛ポット７２の周囲は設備の設置スペースが少なく複数の位置センサ７８を一体として設置するような設備や機構を設けることには困難が伴う。従って、制御対象である薄板の板幅（〜２０００ｍｍ）の範囲において、位置センサ７８を個別に相対誤差１ｍｍ以内で設置する必要があるがこれは実際には困難であり、この結果精度良い制御が行えない。
【００１６】
また、溶融亜鉛（４２０℃以上）を付着した薄板７０は高温状態となっているため、位置センサ７８は薄板７０から輻射熱の影響を受ける。このため、輻射熱対策が常に有効に機能できなければ、位置センサ７８が熱による温度ドリフト誤差を発生したり、あるいは位置センサ７８自体が熱によって故障するなどの原因で形状制御が不安定となる恐れが高い。
【００１７】
更に、位置センサ７８は形状を矯正しようとする位置に設置すべきであるが、この位置はワイピングノズル７３と干渉するため設置することが困難であり、また、ワイピングノズル７３の近傍に設置すると周辺の気流の流れを乱して、鍍金むらなどの欠陥を引き起こす可能性が高い。従ってワイピングノズル７３から離れた位置での形状を測定してその値に基づいて制御する結果、本来矯正するべき位置での形状制御が行われないという問題点がある。
【００１８】
また、前記薄板製造ラインにおいては前記形状制御に関連して次のような問題点が指摘されている。
【００１９】
先ず、鍍金薄板の製造量を増産しようとする場合には、通板速度を増加しこれに併せて絞り量を確保させるため、ワイピングノズル７３の間隔を狭くしてワイピングガスの調整を行うが、薄板７０が反っているためワイピングノズル７３の間隔を狭くすることが困難となり、速度増加に制限が生じている。
【００２０】
更に、薄板の品質を低下させるものとして、ワイピングガスの圧力が高い場合には溶融亜鉛がガスによって飛散し、薄板表面に付着することでスプラッシュ欠陥が発生することがある。この対策としてはワイピングノズル７３の間隔を狭くしてワイピングガス７７の流量を減少することで解決できることが経験上知られている。しかしながら、前述と同様に薄板７０が反っているためワイピングノズル７３の間隔を狭くすることが制限されるためスプラッシュ欠陥の低減に限界がある。
【００２１】
以上のように、高精度の形状制御が行われない結果として、増産対応とスプラッシュ欠陥低減対策が十分に行えないという問題点がある。
【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、狭隘で高温な環境の下でも安定して精度良く薄板の形状を制御することができ、また鍍金むらなどの欠陥を発生させずに薄板の形状を制御することができる薄板形状制御技術を提供することを目的とする。
【００２３】
また本発明は薄板の製造速度を向上して増産を図ることができる鍍金薄板製造方法と、スプラッシュ欠陥を低減することのできる鍍金薄板製造方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分手段と、前記微分手段により得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定手段と、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、この制御信号に基づいて当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正手段とを備えた薄板形状制御装置である。
【００２５】
ここで、本明細書でいう薄板とは、熱間圧延材や冷間圧延材等のような帯状の板、いわゆる金属帯（鋼帯を含む）を意味している。また、この薄板における幅方向の両端部分が薄板側部であり、「撮像手段を薄板側面に配置する」というのは、撮像手段が薄板側部を望むように配設されていることを意味する。
【００２６】
したがって、「薄板の側面から撮影する」というのは、上記薄板側部を望む位置で被写体光を受光することにより、薄板の幅方向の反り形状の反り量を測定することを示す。
【００２７】
なお、薄板側部の側端面（薄板の厚み方向面）は、薄板に反りがあるときには、反りがない場合に比べて傾きを有するが、本明細書では、反りがないと仮想して薄板側面と撮像手段との位置関係を考えている。また、反りなどの発生していない理想的な平板形状の薄板が移動することによって形成される平面を走行面（これは、反り等がない場合の薄板幅方向でもある）と呼ぶ。
【００２８】
また本発明は、上記記載の発明である薄板形状制御装置において、前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置される薄板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薄板形状制御装置において、前記判定手段は、微分値のピーク位置高さに基づいて、検出された２点が鋼板幅方向の中心近傍であるか、撮像手段側端であるか、あるいは撮像手段反対側端であるかをそれぞれ判別し、前記制御手段は、前記２点がそれぞれ何れの位置にあるかに対応して制御内容を決定する薄板形状制御装置である。
【００３０】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影結果に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、薄板形状を非接触で矯正する矯正手段とを備え、前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置される薄板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薄板形状制御装置において、前記矯正手段は、前記撮像手段の撮影結果に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理手段と、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、この制御手段からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とから構成される薄板形状制御装置である。
【００３２】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影結果に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理手段と、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、前記制御手段からの信号に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とを備え、前記矯正装置は、前記薄板の幅方向に複数台設けられ、前記制御手段は、前記矯正装置のそれぞれに対して順次、所定量を付加した制御信号を出力して前記２点が近づいたかどうかを判定し、前記２点が近づいたときは前記所定量を付加した制御信号を新たな制御信号として保持し、前記２点が近づかないときは元の制御信号に戻すことを特徴とする薄板形状制御装置である。
【００３３】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分手段と、前記微分手段により得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定手段とを備えた薄板形状測定装置である。
【００３４】
また本発明は、上記記載の発明である薄板形状測定装置において、前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置される薄板形状測定装置である。
【００３６】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置された撮像手段によって、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影するステップと、前記撮像ステップで撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分ステップと、前記微分ステップにより得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定ステップと、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御ステップと、この制御信号に基づいて当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正ステップとを備えた薄板形状制御方法である。
【００３７】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置された撮像手段によって、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮影された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理ステップと、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御ステップと、前記制御ステップの信号に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を矯正装置によって非接触で矯正する矯正ステップとを備え、前記矯正装置は、前記薄板の幅方向に複数台設けられ、前記制御ステップは、前記矯正装置のそれぞれに対して順次、所定量を付加した制御信号を出力して前記２点が近づいたかどうかを判定し、前記２点が近づいたときは前記所定量を付加した制御信号を新たな制御信号として保持し、前記２点が近づかないときは元の制御信号に戻す薄板形状制御方法である。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る薄板形状制御装置の第１の実施の形態を示す構成図である。
【００４９】
本薄板形状制御装置は、図中上方に移動する薄板１の側面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、制御信号を増幅する増幅器４及び増幅された制御信号によって薄板の形状を変化させる複数の電磁石５で構成されている。
【００５０】
図２は、薄板の上流方向から見た位置センサと電磁石の配置を示す図である。
【００５１】
位置センサ２は、薄板１の側面に設置された投光器２ａと対向する側面に設置された受光器２ｂ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。
【００５２】
また、電磁石５は薄板１の幅方向に複数台数設けられ、さらに薄板１の表裏に対になって配置されている。
【００５３】
電磁石５は薄板１に対しては一方向の吸引力を及ぼすものであるため、薄板１の表裏に配置することで薄板１の吸引方向を選択して制御できるように構成したものである。
【００５４】
次に、以上の構成の薄板形状制御装置の動作を説明する。
【００５５】
投光器２ａからは平行な光が放射されるが、薄板１がこの光を遮るため受光器２ｂ上には薄板１の影と光が生ずる。図２に示すように、影の幅は薄板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。
【００５６】
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を制御して薄板１の形状を矯正する。
【００５７】
図３は制御器の制御内容を示す流れ図である。
【００５８】
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２ｂ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、それは薄板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薄板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。
【００５９】
図４は電磁石の出力と薄板の反り量の変化を示すタイムチャートである。
【００６０】
先ず、選択された表裏一対の電磁石５に対して、交番する矩形波を加えた出力を行うように制御信号を配分して出力する（Ｓ３）。図４の（ａ）は薄板１の表面に対向して配された電磁石５ａの出力信号を表わしている。現在出力している値Ｍ１に加えて、時間Ｔ１からＴ２の期間にΔＭだけ出力を増加させている。また図４の（ｂ）は薄板１の裏面に対向して配された電磁石５ｂの出力信号を表わしている。現在出力している値Ｍ２に加えて、時間Ｔ２からＴ３の期間にΔＭだけ出力を増加させている
以上のように電磁石５に出力を与えることで、薄板１は時間Ｔ１からＴ２の期間では表面の方向に吸引されて移動し、時間Ｔ２からＴ３の期間では裏面の方向に吸引されて移動する動作を行う。
【００６１】
この電磁石５への出力動作と並行して薄板１の位置を測定した位置センサ２の出力値、即ち位置Ｘ１と位置Ｘ２を読み取り（Ｓ４）、前記出力期間中において位置Ｘ１あるいは位置Ｘ２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（Ｓ５）。
【００６２】
偏差が小さくなるように薄板１の位置が移動した場合は、偏差を小さくさせた方向の電磁石５に所定量の制御信号を加算して出力する（Ｓ６）。
【００６３】
図４の（ｃ）は薄板１の反り量（Ｘ２−Ｘ１）の変化を表わしている。反り量は最初ｄであったものが、時間Ｔ２からＴ３の期間においてΔｄだけ減少している。このことから、裏面の電磁石５ｂによって反り量が改善できることが示される。
【００６４】
図４の（ｂ）では、裏面の電磁石５ｂに対して時間Ｔ４以降に出力値を所定量増加させていることが示され、図４の（ｃ）では、この結果として時間Ｔ４以降薄板１の反り量が減少している。
【００６５】
前記出力期間中においても薄板１の位置が変化しない、あるいは薄板１の目標位置との偏差が大きくなるように薄板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（Ｓ７）。
【００６６】
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（Ｓ８）、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（Ｓ９）。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。
【００６７】
尚、ステップＳ２において、受光器２ｂ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たが、薄板１全体が左または右に移動している場合と区別する必要がある。この場合は薄板１の反り量（Ｘ２−Ｘ１）が変わらず、中心位置（Ｘ１＋Ｘ２）／２が変化していることで判断できるため、表面側あるいは裏面側のいづれか片側の複数電磁石全てに出力信号を付加して薄板１全体を移動させることで制御する。
【００６８】
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。
【００６９】
この場合、オペレータは受光器２ｂ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３及び図４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。
【００７０】
以上のように薄板の側方から非接触で薄板の反りを測定し、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、既存設備との干渉が回避でき、輻射熱の影響が受けにくい装置を構成することができる。
【００７１】
図５は本発明に係る薄板形状制御装置の第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。
【００７２】
本実施の形態の薄板形状制御装置は、位置センサとしてカメラ７を用い、そのカメラ７で測定した信号を処理装置８に入力し、処理装置８で信号を処理した結果を制御器３に送信するように構成している。
【００７３】
図６は、薄板の上流方向から見たカメラ７と電磁石の配置を示す図である。
【００７４】
カメラ７は薄板１の側面に設置され薄板１の側面からの映像を撮影する。尚、図示していないが必要であれば光源などを対象の薄板に照射するように構成し、さらにガスパージ装置を設置して明瞭な撮影画像が確保できるように構成する。
【００７５】
図７はカメラ７で撮影した薄板の側面からの画像である。この画像は処理装置８に設けた表示器（図示していない）に表示される。この画像では、周囲の背景は黒く表わされ、薄板１の映像は光を反射するために明るく撮影されている。従って、この画像において薄板の反りは明るい領域の幅で表わされるため、処理装置８は水平方向に読み出した１ラインの画像信号において輝度の高い領域の両端の位置を求めることで端点Ｘ１と端点Ｘ２を求めることができる。
【００７６】
処理装置８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を制御して薄板１の形状を矯正する。
【００７７】
尚、カメラ７で撮影した画像では薄板１のエッジの側面９を識別することは可能である。これはエッジの側面９における光の反射状況が薄板１のエッジの側面９以外の部分からの反射状況と異なるため信号処理あるいは画像処理で弁別できるからである。
【００７８】
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。
【００７９】
この場合、オペレータは処理装置８に表示される画像を監視しながら、図３及び図４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。
【００８０】
本構成によれば、位置センサとしてのカメラ７を片側のみに設置するため、片側のみにしか設置スペースが確保できない場合でも適用することができる。
【００８１】
図８は、本発明に係る薄板形状制御装置の第３の実施形態の構成を説明する図である。尚、同図において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００８２】
本実施の形態の形状制御装置は、薄板の形状を矯正する装置に電磁石５の代わりに流体圧力パッド１２を用いて構成している。流体圧力パッド１２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薄板１を押し付けて形状を矯正するものである。
【００８３】
電磁石５が薄板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１２は薄板を押出す作用を及ぼす点が異なるのみであるため、電磁石５の表裏を逆にした配置で構成することによって形状制御を行うことができる。
【００８４】
流体圧力パッド１２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。
【００８５】
図９は、本発明に係る薄板形状制御装置の第４の実施の形態の構成を説明する図である。尚、同図において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００８６】
本実施の形態の形状制御装置は、電磁石５を表裏面に互いに対向して配置するのではなく、表面または裏面のいずれか一方に配置した構成である。
【００８７】
薄板の製造ラインなどにおいて反りが発生する場合、その反りの方向または反りの形状は予め予測できることが多い。従ってこのような場合は、薄板の両端と反りの山部及び谷部の位置に合わせて、電磁石５を片側に設置すれば十分である。
【００８８】
電磁石５を片側のみに設置するように構成することで、矯正装置の設置台数を削減することができる。
【００８９】
図１０は、本発明に係る薄板形状制御装置の第５の実施の形態の構成を説明する図である。尚、同図において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００９０】
本実施の形態の形状制御装置は、溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインにおいてカメラ７をワイピングノズル２０と離して設置した構成である。
【００９１】
この構成では、カメラ７による薄板１の反り量測定信号に基づいて、制御器３が電磁石５に制御信号を与えることで薄板形状制御が行われるが、この形状制御はカメラ７の位置における薄板形状を制御するものであり、ワイピングノズル２０位置の薄板形状を目標値として直接制御するものではない。
【００９２】
しかし、薄板の製造ラインなどにおいて反りが発生する場合、その反りの方向または反りの形状は予め予測できることが多い。本実施の形態での制御は、このような場合に適用することができる。
【００９３】
図１１は、本発明に係る薄板形状制御装置の第５の実施の形態における形状制御原理を説明する図である。
【００９４】
図１１の（ａ）は、カメラ７の位置における薄板１の断面形状を示している。図中実線は制御前の薄板形状１３を表わし、点線は制御後の薄板形状１４を表わしている。制御後の薄板形状１４は本来矯正するべき形状に対してオーバアクションとなる形状である。
【００９５】
図１１の（ｂ）は、ワイピングノズル２０の位置における薄板１の断面形状を示している。図中実線は制御前の薄板形状１３を表わし、点線は制御後の薄板形状１４を表わしている。制御後の薄板形状１４は本来矯正するべき形状になっている。
【００９６】
図１２は薄板の上流方向から見たカメラ７と電磁石の配置を示す図である。
【００９７】
予め予測される反りの形状を制御するものであるため、電磁石５は薄板１の両端と中央部の３ヶ所においてラインの片側に配置する構成としてある。この構成を用いて、現状の薄板形状１３を薄板形状１４に制御する。
【００９８】
図１３は本発明に係る薄板形状制御装置の制御内容を示す流れ図である。
【００９９】
カメラ７によって薄板１を撮影した画像では、前述のように光の反射状況を識別して処理することで、薄板１の手前のエッジ部１ｘを弁別することが可能である。但し、薄板１の奥のエッジ部１ｚはエッジの側面９が画面に表れていないためそれを弁別することは困難である。このため、制御器３は先ず薄板１のエッジ部１ｘを画像の中央部に移動するよう電磁石５ｘに出力する（Ｓ１１）。
【０１００】
続いて、薄板の中央部１ｙを画像右側の所定位置にくるように電磁石５ｙを操作する（Ｓ１２）。この操作は画像中の薄板の像の、エッジ部でない部分が右側の所定位置に移動するように制御すれば良い。
【０１０１】
次に、薄板の奥のエッジ部１ｚが画像左側の所定位置にくるように電磁石５ｚを操作する（Ｓ１３）。この操作は画像中の薄板の像が左側の所定位置に移動するように制御すれば良い。
【０１０２】
そして、この後、薄板の手前のエッジ部１ｘを画像の左側の所定位置に移動するように電磁石５ｘを操作する（Ｓ１４）。
【０１０３】
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。
【０１０４】
この場合、オペレータは処理装置８に設けられた表示器（図示していない）に表示される薄板の映像または処理装置８で画像処理された画像を監視しながら、図１３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。
【０１０５】
以上の手順によって、カメラ７をワイピングノズル２０と離して設置した構成においても、カメラ７の位置において薄板形状を所定の形状に制御することが可能である。
【０１０６】
図１４は、本発明に係る薄板形状制御装置の第６の実施の形態の構成を説明する図である。尚、同図において図５と同一機能を示す部分には同一符号を付して、その詳細の説明を省略する。
【０１０７】
本実施の形態の薄板形状制御装置では、図５の構成と異なり処理装置８は、カメラ７で撮影された画像に基づいて事前の演算処理を行う画像濃度演算部８ａとその結果から薄板形状を算出する形状計算部８ｂとで構成されている。
【０１０８】
また本図では、薄板１の上流方向から見たカメラ７と電磁石などのアクチュエータ１５ｘ、１５ｙ、１５ｚとの配置が示されている。ここで、アクチュエータは薄板１の手前の端部を制御するためのアクチュエータ１５ｘ、薄板１の中央部を制御するためのアクチュエータ１５ｙ及び薄板１の奥の端部を制御するためのアクチュエータ１５ｚで構成されている。尚、本図では、薄板１の両側にアクチュエータ設けられているがこの形態に制限されず、アクチュエータの特性に応じて片側のみに配置するなど適宜配置は変更して構成するものとする。
【０１０９】
続いて、処理装置８の動作について説明する。
【０１１０】
図１５は、処理装置８の処理方法を説明する図であり、図１５の（１）はカメラ７のピントを薄板１のカメラ７に近い端部に合わせた場合に得られる画像を示している。この画像では、薄板１が反っているため側面から撮影した場合でも巾のある端面画像が得られる
こうして得られた画像において、水平な方向、即ち薄板1 の走行面に垂直な直線１６を引きその直線１６と薄板１の画像との交わる点を交点１６ａと交点１６ｂとする。そうすると、図に示すように薄板１の湾曲した凹凸形状はそのプロセスの特徴から常に同一の方向に凸となる形状を示すため、本実施例では、交点１６ａは薄板１の手前側のエッジあるいは奥側のエッジの水平位置を表し、交点１６ｂは薄板１中央部の水平位置を表している。
【０１１１】
この画像で特徴的なことは、カメラ７のピントが薄板１の手前の端部に調整しているため、交点１６ａが薄板１の手前側のエッジであれば、その撮像はシャープな画像となるが、薄板１の奥側のエッジであれば交点１６ａの近傍ではピントのぼけた映像となっている点である。
【０１１２】
この差異を定量化するため、図１５の（２）に示すように、直線１６に沿って走査した画像の濃度信号を画像濃度演算部８ａで微分した波形を求める。この微分波形では、ピントの合った部分では大きな微分値を持ち、ピントの合っていない部分では小さな微分値となる。従って、形状計算部８ｂは微分値に基づいてその交点位置をカメラ７から近距離、中距離、遠距離の部分に分類することが可能となる。尚、実施例では１回微分した値の絶対値を用いているが、この例に限定されるものではなく、２回微分した値あるいは更に複数回微分した値を用いたものであっても良い。
【０１１３】
このようにして、各交点とカメラ７との距離が判明するので、制御器３はこの処理結果を用いて各アクチュエータ１５ｘ、１５ｙ、１５ｚに対して制御信号を出力し薄板１の形状制御を行うことができる。
【０１１４】
図１６は本発明に係る薄板形状制御装置の制御内容を示すフロー図である。
【０１１５】
画像濃度演算部８ａは、撮影した画像を薄板１の走行面に垂直な直線１６で走査したときの濃度（輝度）波形信号を取り出し（Ｓ２０）、得られた信号を微分した信号を求める（Ｓ２１）。そして、形状計算部８ｂが、その微分波形に基づいて画像上での薄板エッジ位置とその位置の信号が近点にあるか遠点にあるかを判断する（Ｓ２２）。
【０１１６】
薄板エッジ位置が近点にある場合（Ｓ２３）は、制御器３は手前のアクチュエータ１５ｘに対して制御信号を出力し（Ｓ２４）、薄板エッジ位置が遠点にある場合（Ｓ２３）は、制御器３は奥のアクチュエータ１５ｚに対して制御信号を出力する（Ｓ２５）。
【０１１７】
以上のようにして、本発明によれば平面的な画像に基づいて薄板エッジ迄の距離を判別することができるため、制御対象であるアクチュエータを特定することができ、精度の良い制御動作を行うことができる。
【０１１８】
尚、本実施例ではカメラ７のピントを手前のエッジに合わせて調整しているが、奥のエッジに合わせて調整している場合でも同様に処理することができる。但しこの場合は、エッジの画像の微分値が大きい場合はそのエッジは奥のエッジを表し、エッジの画像の微分値が小さい場合はそのエッジは手前のエッジを表していると判断することになる。
【０１１９】
さらに交点１６ｂにカメラ７のピントを合わせるようにしてもよい。この場合、交点１６ａが手前エッジと奥エッジの何れを示すのかが判断しにくくなる。そこで、アクチュエータの制御としては手前奥の両エッジが同様な位置にあると仮定して手前と奥の両アクチュエータに同様な制御信号を出力するか、両アクチュエータを一方づつ制御してみて、最終的には交点１６ａ、１６ｂ間の距離が短くなったときの制御に固定するようにしてもよい。
【０１２０】
また、本実施例の画像濃度は、白黒グレースケールの２５６階調に限るものではなく、カラーＲＧＢ表現の各色の色階調など、画像のピントの状態を表せるものであれば用いることが可能である。
【０１２１】
図１７は、薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図である。ここでは撮像装置はカメラ７である。撮像装置は、一般的に複数または単数のレンズを有するカメラ７を用いることができ、カメラ７の受光部分はＣＣＤやＰＳＤなど、映像が捕らえられるものであれば何でも良い。あるいは、カメラ７に限らず、０°より大きい画角を有して扇状にレーザ光を発光するレーザ距離センサなども用いることができる。
【０１２２】
図中、視野の両端から発せられた主光線を破線で図示してある。主光線は、視野内の各位置から発せられ、レンズに入射し屈折した後、開き絞りの中心を通るような直線で表されるが、開き絞りのレンズによる像（入射瞳）を考えれば、視野内の各位置と入射瞳の中心をレンズの屈折を考えずに直接結んだ直線に他ならない。即ち、視野内の各点からレンズに到達するまでの主光線を延長した直線は、仮想的な一点を必ず通過する。ここでは、その点を「扇型視野中心」１７と呼ぶこととする。また、このように、視野内の各点からの主光線が互いに平行でなく、一点で交わるような受光光学系となっていることを「０°より大きい画角を有する」と表現することにする。
【０１２３】
ここで、薄板の理想的走行面１８の板幅方向延長線が、扇状視野中心１７を通過するようにカメラ７を配置する。このとき、延長線とカメラ７の光軸とが平行である必要は無く、図１８のように延長線が扇状視野中心１７を通過しさえすればよい。このとき撮影画像上での投影幅は画像の量子化誤差の範囲内で常に一定の幅となる。もし図１９のように延長線とカメラ７の光軸が平行だったとしても、延長線が扇状視野中心１７からずれてしまうと、薄板の理想的走行面１８は撮影画像上で大きな誤差、即ち大きな幅を持ってしまい計測精度が落ちることになる。
【０１２４】
図２０は本発明に係る薄板製造方法の実施の形態が適用される製造ラインを説明する構成図である。尚、同図において、前述の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【０１２５】
本発明が適用される溶融亜鉛鍍金薄板製造ラインには、薄板１を移送するための駆動ロール２１、駆動ロールの回転速度を制御する速度制御装置２２、薄板に付着した溶融金属の量を絞るためのワイピングノズル２０、このワイピングノズル２０の間隔を調整する間隔調整装置２３、ワイピングノズル２０から噴出するガスの流量を制御するガス量制御装置２４、位置センサ２、位置センサ２の測定値を出力するセンサ出力装置２５、この位置センサ２からの信号に基づいて制御信号を発生する制御器３及びこの制御信号によって薄板の形状を変化させる複数の電磁石５が備えられている。
【０１２６】
以上の構成の溶融亜鉛鍍金薄板製造ラインにおいて、製造ラインの速度を増速する方法を説明する。薄板１の形状は前述の薄板形状制御装置の働きによって制御されているため、制御結果はセンサ出力装置２５の測定値である反り量を確認することで把握できる。
【０１２７】
先ず、薄板１が制御された状態での反り量を確認し、その結果に基づいてワイピングノズル２０の間隔を間隔調整装置２３によって薄板と接触しない間隔まで接近させる。ワイピングノズル２０の間隔を接近させることによって鍍金付着量を絞り取る能力がアップするため、その能力増に対応した値だけ薄板の通板速度を増加することが可能となる。
【０１２８】
具体的には、ワイピングノズル２０の間隔、ワイピングガス量及び鍍金付着量と製造ラインの速度を対応させた基準テーブルに基づいて製造ライン速度を決定し、速度制御装置２２を操作して速度を変更する。
【０１２９】
次に、前述の構成の溶融亜鉛鍍金薄板製造ラインにおいて、スプラッシュ欠陥を低減する方法を説明する。薄板１の形状は前述の薄板形状制御装置の働きによって制御されているため、制御結果はセンサ出力装置２５の測定値である反り量を確認することで把握できる。
【０１３０】
先ず、薄板１が制御された状態での反り量を確認し、その結果に基づいてワイピングノズル２０の間隔を間隔調整装置２３によって薄板と接触しない間隔まで接近させる。ワイピングノズル２０の間隔を接近させることによって鍍金付着量を絞り取る能力がアップするため、その能力増に対応した値だけワイピングガス量を低減することが可能となる。
【０１３１】
具体的には、ワイピングノズル２０の間隔、製造ラインの速度及び鍍金付着量とワイピングガス量を対応させた基準テーブルに基づいてワイピングガス量を決定し、ガス量制御装置２４を操作してガス量を変更する。
【０１３２】
以上の薄板製造方法によれば、薄板制御装置と組み合わせて鍍金薄板の増産を図り、また品質向上を図ることができる。
【０１３３】
図２１は本発明の薄板形状制御装置を薄板の塗装ラインに適用した例を示す図である。
【０１３４】
前工程から搬送された薄板３０は、先ず前処理炉３１において薄板表面の油脂、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。
【０１３５】
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、移動する薄板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、薄板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、従来技術による薄板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。
【０１３６】
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薄板の反り量を計測し、その計測結果に基づいてオーブン３３の前後に設置した非接触の形状矯正装置により薄板の形状を制御するように構成してある。
【０１３７】
このように本発明は、薄板の製造ラインや処理ラインについても広く適用することができる。
【０１３８】
尚、本発明は以下のような各形態において実施することができる。
【０１３９】
（１）金属を溶融加熱させた容器内に薄板を通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する鍍金薄板製造方法において、前記薄板の一方の側面に配置した投光器から平行光を出射し、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置した受光器で、前記投光器からの前記薄板の影である投影形状を受光し、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する。
【０１４０】
（２）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の側面に配置した撮像装置で該薄板の側面の映像を撮影し、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、 前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する。
【０１４１】
（３）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の一方の側面に配置した投光器から平行光を出射し、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置した受光器で、前記投光器からの前記薄板の影である投影形状を受光し、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記薄板の通板速度を変更する。
【０１４２】
（４）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の側面に配置した撮像装置で該薄板の側面の映像を撮影し、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記薄板の通板速度を変更する。
【０１４３】
（５）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の一方の側面に配置した投光器から平行光を出射し、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置した受光器で、前記投光器からの前記薄板の影である投影形状を受光し、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの量を変更する。
【０１４４】
（６）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の側面に配置した撮像装置で該薄板の側面の映像を撮影し、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの量を変更する。
【０１４５】
また、本発明は以下のような各形態の制御装置として構成することができる。
【０１４６】
（１）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の一方の側面に配置され、平行光を出射する投光器と、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置され、前記投光器から前記薄板の影である投影形状を受光する受光器と、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側と裏面側に対向して配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１４７】
（２）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の一方の側面に配置され、平行光を出射する投光器と、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置され、前記投光器から前記薄板の影である投影形状を受光する受光器と、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側あるいは裏面側に配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１４８】
（３）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の側面に配置され該薄板の側面からの映像を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側と裏面側に対向して配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１４９】
（４）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の側面に配置され該薄板の側面からの映像を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側あるいは裏面側に配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１５０】
（５）帯状鋼板にワイピングノズルからワイピングガスを噴出させることで鍍金の付着量を調整する気体絞り装置を備えた連続溶融亜鉛鍍金ラインに設置されてオンラインで該走行中の帯状鋼板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の帯状鋼板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記帯状鋼板の側面に配置されワイピングガスと衝突している部位の該帯状鋼板の側面からの映像を撮影する前記ワイピングノズルが設置されたライン上の位置と異なるライン上の位置に設置された撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該帯状鋼板の映像が前記帯状鋼板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の帯状鋼板の形状を非接触で矯正する矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１５１】
（６）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の側面に配置され該薄板の側面からの映像を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像と薄板のエッジの側面の映像とが前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる３点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた３点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薄板形状制御装置は、薄板の側方から非接触で薄板の反りを測定し、その値に基づいて形状を制御するよう構成されているため、既存設備との干渉を回避して本来矯正すべき位置での形状制御を行うことができる。
【０１５３】
また、本発明の薄板形状制御装置によれば矯正装置を両側に設けなくても片側に設置して形状制御ができるため、矯正装置の設置台数を削減することができる。
【０１５４】
また、本発明の鍍金薄板製造方法は、前記薄板形状制御装置を使用することで鍍金薄板の増産を図り、品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薄板形状制御装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】薄板の上流方向から見た位置センサと電磁石の配置を示す図。
【図３】制御器の制御内容を示す流れ図。
【図４】電磁石の出力と薄板の反り量の変化を示すタイムチャート。
【図５】本発明に係る薄板形状制御装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】薄板の上流方向から見たカメラと電磁石の配置を示す図。
【図７】カメラで撮影した薄板の側面からの画像を示す図。
【図８】本発明に係る薄板形状制御装置の第３の実施形態の構成を説明する図。
【図９】本発明に係る薄板形状制御装置の第４の実施の形態の構成を説明する図。
【図１０】本発明に係る薄板形状制御装置の第５の実施の形態の構成を説明する図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態における形状制御原理を説明する図。
【図１２】薄板の上流方向から見たカメラと電磁石の配置を示す図。
【図１３】本発明に係る薄板形状制御装置の制御内容を示す流れ図。
【図１４】本発明に係る薄板形状制御装置の第６の実施の形態の構成を説明する図。
【図１５】処理装置の処理方法を説明する図。
【図１６】薄板形状制御装置の制御内容を示すフロー図。
【図１７】薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図。
【図１８】薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図。
【図１９】薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図。
【図２０】本発明に係る薄板製造方法の実施の形態を説明する構成図。
【図２１】本発明である薄板形状制御装置を薄板の塗装ラインに適用した例を示す図。
【図２２】溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインの構成を示す図。
【図２３】薄板の上流方向から見たワイピングノズルと薄板の位置関係を示す図。
【図２４】従来の薄板形状制御装置の構成を説明する図。
【図２５】位置センサの配置を示す図。
【符号の説明】
１…薄板
２…位置センサ
２ａ…投光器
２ｂ…受光器
３…制御器
４…増幅器
５…電磁石
７…カメラ
８…処理装置
８ａ…画像濃度演算部
８ｂ…形状計算部
９…エッジの側面
１２…流体圧力パッド
１６…走行面に垂直な直線
１６ａ…交点
１６ｂ…交点
１７…扇状視野中心
１８…走行面
２０…ワイピングノズル
２２…速度制御装置
２３…間隔調整装置
２４…ガス量制御装置
２５…センサ出力装置
７２…溶融亜鉛ポット
７３…ワイピングノズル
７７…ワイピングガス
７８…位置センサ
７９…電磁石
【発明の属する技術分野】
本発明は、オンラインで該薄板の反りなどの形状を非接触で測定して非接触で前記薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄板を製造するラインにおいて、その薄板の形状を反りの無い状態に保つことは、薄板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２２は、溶融亜鉛鍍金薄板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薄板７０は、先ず予熱炉７１において薄板表面の油脂、可燃性物質などを燃焼除去した後、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、薄板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においては薄板のＦｅと亜鉛の合金化層を形成し、急冷帯７５においてスパングルの微細化を図った後、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。
【０００７】
図２３は、薄板の上流方向から見たワイピングノズルと薄板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が薄板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２３に示すように薄板７０が反っている場合には、薄板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、薄板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薄板の形状を矯正する技術が知られている。
【００１０】
図２４は従来の薄板形状制御装置の構成を説明する図である。
【００１１】
この技術は、薄板７０の幅方向に設置された非接触の位置センサ７８で薄板の形状を測定し、同じく薄板７０の幅方向に設置された電磁石７９を用いて薄板７０に対して吸引力８０を与えることで、薄板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、以上のような構成の形状制御技術では次のような問題点が指摘されている。
【００１３】
図２５は、位置センサ７８の配置を示す図である。
【００１４】
前述の溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインにおいては、例えば反り量を１ｍｍ以内に制御することを目的とすると、そのためには図２５に示すように、複数の位置センサ７８の設置位置誤差が互いに１ｍｍ以内になければならない。
【００１５】
しかし、溶融亜鉛ポット７２の周囲は設備の設置スペースが少なく複数の位置センサ７８を一体として設置するような設備や機構を設けることには困難が伴う。従って、制御対象である薄板の板幅（〜２０００ｍｍ）の範囲において、位置センサ７８を個別に相対誤差１ｍｍ以内で設置する必要があるがこれは実際には困難であり、この結果精度良い制御が行えない。
【００１６】
また、溶融亜鉛（４２０℃以上）を付着した薄板７０は高温状態となっているため、位置センサ７８は薄板７０から輻射熱の影響を受ける。このため、輻射熱対策が常に有効に機能できなければ、位置センサ７８が熱による温度ドリフト誤差を発生したり、あるいは位置センサ７８自体が熱によって故障するなどの原因で形状制御が不安定となる恐れが高い。
【００１７】
更に、位置センサ７８は形状を矯正しようとする位置に設置すべきであるが、この位置はワイピングノズル７３と干渉するため設置することが困難であり、また、ワイピングノズル７３の近傍に設置すると周辺の気流の流れを乱して、鍍金むらなどの欠陥を引き起こす可能性が高い。従ってワイピングノズル７３から離れた位置での形状を測定してその値に基づいて制御する結果、本来矯正するべき位置での形状制御が行われないという問題点がある。
【００１８】
また、前記薄板製造ラインにおいては前記形状制御に関連して次のような問題点が指摘されている。
【００１９】
先ず、鍍金薄板の製造量を増産しようとする場合には、通板速度を増加しこれに併せて絞り量を確保させるため、ワイピングノズル７３の間隔を狭くしてワイピングガスの調整を行うが、薄板７０が反っているためワイピングノズル７３の間隔を狭くすることが困難となり、速度増加に制限が生じている。
【００２０】
更に、薄板の品質を低下させるものとして、ワイピングガスの圧力が高い場合には溶融亜鉛がガスによって飛散し、薄板表面に付着することでスプラッシュ欠陥が発生することがある。この対策としてはワイピングノズル７３の間隔を狭くしてワイピングガス７７の流量を減少することで解決できることが経験上知られている。しかしながら、前述と同様に薄板７０が反っているためワイピングノズル７３の間隔を狭くすることが制限されるためスプラッシュ欠陥の低減に限界がある。
【００２１】
以上のように、高精度の形状制御が行われない結果として、増産対応とスプラッシュ欠陥低減対策が十分に行えないという問題点がある。
【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、狭隘で高温な環境の下でも安定して精度良く薄板の形状を制御することができ、また鍍金むらなどの欠陥を発生させずに薄板の形状を制御することができる薄板形状制御技術を提供することを目的とする。
【００２３】
また本発明は薄板の製造速度を向上して増産を図ることができる鍍金薄板製造方法と、スプラッシュ欠陥を低減することのできる鍍金薄板製造方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分手段と、前記微分手段により得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定手段と、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、この制御信号に基づいて当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正手段とを備えた薄板形状制御装置である。
【００２５】
ここで、本明細書でいう薄板とは、熱間圧延材や冷間圧延材等のような帯状の板、いわゆる金属帯（鋼帯を含む）を意味している。また、この薄板における幅方向の両端部分が薄板側部であり、「撮像手段を薄板側面に配置する」というのは、撮像手段が薄板側部を望むように配設されていることを意味する。
【００２６】
したがって、「薄板の側面から撮影する」というのは、上記薄板側部を望む位置で被写体光を受光することにより、薄板の幅方向の反り形状の反り量を測定することを示す。
【００２７】
なお、薄板側部の側端面（薄板の厚み方向面）は、薄板に反りがあるときには、反りがない場合に比べて傾きを有するが、本明細書では、反りがないと仮想して薄板側面と撮像手段との位置関係を考えている。また、反りなどの発生していない理想的な平板形状の薄板が移動することによって形成される平面を走行面（これは、反り等がない場合の薄板幅方向でもある）と呼ぶ。
【００２８】
また本発明は、上記記載の発明である薄板形状制御装置において、前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置される薄板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薄板形状制御装置において、前記判定手段は、微分値のピーク位置高さに基づいて、検出された２点が鋼板幅方向の中心近傍であるか、撮像手段側端であるか、あるいは撮像手段反対側端であるかをそれぞれ判別し、前記制御手段は、前記２点がそれぞれ何れの位置にあるかに対応して制御内容を決定する薄板形状制御装置である。
【００３０】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影結果に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、薄板形状を非接触で矯正する矯正手段とを備え、前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置される薄板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薄板形状制御装置において、前記矯正手段は、前記撮像手段の撮影結果に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理手段と、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、この制御手段からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とから構成される薄板形状制御装置である。
【００３２】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段の撮影結果に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理手段と、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、前記制御手段からの信号に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とを備え、前記矯正装置は、前記薄板の幅方向に複数台設けられ、前記制御手段は、前記矯正装置のそれぞれに対して順次、所定量を付加した制御信号を出力して前記２点が近づいたかどうかを判定し、前記２点が近づいたときは前記所定量を付加した制御信号を新たな制御信号として保持し、前記２点が近づかないときは元の制御信号に戻すことを特徴とする薄板形状制御装置である。
【００３３】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分手段と、前記微分手段により得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定手段とを備えた薄板形状測定装置である。
【００３４】
また本発明は、上記記載の発明である薄板形状測定装置において、前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置される薄板形状測定装置である。
【００３６】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置された撮像手段によって、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影するステップと、前記撮像ステップで撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分ステップと、前記微分ステップにより得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定ステップと、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御ステップと、この制御信号に基づいて当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正ステップとを備えた薄板形状制御方法である。
【００３７】
また本発明は、薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置された撮像手段によって、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像ステップと、前記撮像ステップで撮影された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理ステップと、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御ステップと、前記制御ステップの信号に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を矯正装置によって非接触で矯正する矯正ステップとを備え、前記矯正装置は、前記薄板の幅方向に複数台設けられ、前記制御ステップは、前記矯正装置のそれぞれに対して順次、所定量を付加した制御信号を出力して前記２点が近づいたかどうかを判定し、前記２点が近づいたときは前記所定量を付加した制御信号を新たな制御信号として保持し、前記２点が近づかないときは元の制御信号に戻す薄板形状制御方法である。
【００４８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る薄板形状制御装置の第１の実施の形態を示す構成図である。
【００４９】
本薄板形状制御装置は、図中上方に移動する薄板１の側面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、制御信号を増幅する増幅器４及び増幅された制御信号によって薄板の形状を変化させる複数の電磁石５で構成されている。
【００５０】
図２は、薄板の上流方向から見た位置センサと電磁石の配置を示す図である。
【００５１】
位置センサ２は、薄板１の側面に設置された投光器２ａと対向する側面に設置された受光器２ｂ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。
【００５２】
また、電磁石５は薄板１の幅方向に複数台数設けられ、さらに薄板１の表裏に対になって配置されている。
【００５３】
電磁石５は薄板１に対しては一方向の吸引力を及ぼすものであるため、薄板１の表裏に配置することで薄板１の吸引方向を選択して制御できるように構成したものである。
【００５４】
次に、以上の構成の薄板形状制御装置の動作を説明する。
【００５５】
投光器２ａからは平行な光が放射されるが、薄板１がこの光を遮るため受光器２ｂ上には薄板１の影と光が生ずる。図２に示すように、影の幅は薄板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。
【００５６】
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を制御して薄板１の形状を矯正する。
【００５７】
図３は制御器の制御内容を示す流れ図である。
【００５８】
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２ｂ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、それは薄板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薄板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。
【００５９】
図４は電磁石の出力と薄板の反り量の変化を示すタイムチャートである。
【００６０】
先ず、選択された表裏一対の電磁石５に対して、交番する矩形波を加えた出力を行うように制御信号を配分して出力する（Ｓ３）。図４の（ａ）は薄板１の表面に対向して配された電磁石５ａの出力信号を表わしている。現在出力している値Ｍ１に加えて、時間Ｔ１からＴ２の期間にΔＭだけ出力を増加させている。また図４の（ｂ）は薄板１の裏面に対向して配された電磁石５ｂの出力信号を表わしている。現在出力している値Ｍ２に加えて、時間Ｔ２からＴ３の期間にΔＭだけ出力を増加させている
以上のように電磁石５に出力を与えることで、薄板１は時間Ｔ１からＴ２の期間では表面の方向に吸引されて移動し、時間Ｔ２からＴ３の期間では裏面の方向に吸引されて移動する動作を行う。
【００６１】
この電磁石５への出力動作と並行して薄板１の位置を測定した位置センサ２の出力値、即ち位置Ｘ１と位置Ｘ２を読み取り（Ｓ４）、前記出力期間中において位置Ｘ１あるいは位置Ｘ２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（Ｓ５）。
【００６２】
偏差が小さくなるように薄板１の位置が移動した場合は、偏差を小さくさせた方向の電磁石５に所定量の制御信号を加算して出力する（Ｓ６）。
【００６３】
図４の（ｃ）は薄板１の反り量（Ｘ２−Ｘ１）の変化を表わしている。反り量は最初ｄであったものが、時間Ｔ２からＴ３の期間においてΔｄだけ減少している。このことから、裏面の電磁石５ｂによって反り量が改善できることが示される。
【００６４】
図４の（ｂ）では、裏面の電磁石５ｂに対して時間Ｔ４以降に出力値を所定量増加させていることが示され、図４の（ｃ）では、この結果として時間Ｔ４以降薄板１の反り量が減少している。
【００６５】
前記出力期間中においても薄板１の位置が変化しない、あるいは薄板１の目標位置との偏差が大きくなるように薄板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（Ｓ７）。
【００６６】
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（Ｓ８）、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（Ｓ９）。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。
【００６７】
尚、ステップＳ２において、受光器２ｂ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たが、薄板１全体が左または右に移動している場合と区別する必要がある。この場合は薄板１の反り量（Ｘ２−Ｘ１）が変わらず、中心位置（Ｘ１＋Ｘ２）／２が変化していることで判断できるため、表面側あるいは裏面側のいづれか片側の複数電磁石全てに出力信号を付加して薄板１全体を移動させることで制御する。
【００６８】
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。
【００６９】
この場合、オペレータは受光器２ｂ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３及び図４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。
【００７０】
以上のように薄板の側方から非接触で薄板の反りを測定し、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、既存設備との干渉が回避でき、輻射熱の影響が受けにくい装置を構成することができる。
【００７１】
図５は本発明に係る薄板形状制御装置の第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。
【００７２】
本実施の形態の薄板形状制御装置は、位置センサとしてカメラ７を用い、そのカメラ７で測定した信号を処理装置８に入力し、処理装置８で信号を処理した結果を制御器３に送信するように構成している。
【００７３】
図６は、薄板の上流方向から見たカメラ７と電磁石の配置を示す図である。
【００７４】
カメラ７は薄板１の側面に設置され薄板１の側面からの映像を撮影する。尚、図示していないが必要であれば光源などを対象の薄板に照射するように構成し、さらにガスパージ装置を設置して明瞭な撮影画像が確保できるように構成する。
【００７５】
図７はカメラ７で撮影した薄板の側面からの画像である。この画像は処理装置８に設けた表示器（図示していない）に表示される。この画像では、周囲の背景は黒く表わされ、薄板１の映像は光を反射するために明るく撮影されている。従って、この画像において薄板の反りは明るい領域の幅で表わされるため、処理装置８は水平方向に読み出した１ラインの画像信号において輝度の高い領域の両端の位置を求めることで端点Ｘ１と端点Ｘ２を求めることができる。
【００７６】
処理装置８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を制御して薄板１の形状を矯正する。
【００７７】
尚、カメラ７で撮影した画像では薄板１のエッジの側面９を識別することは可能である。これはエッジの側面９における光の反射状況が薄板１のエッジの側面９以外の部分からの反射状況と異なるため信号処理あるいは画像処理で弁別できるからである。
【００７８】
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。
【００７９】
この場合、オペレータは処理装置８に表示される画像を監視しながら、図３及び図４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。
【００８０】
本構成によれば、位置センサとしてのカメラ７を片側のみに設置するため、片側のみにしか設置スペースが確保できない場合でも適用することができる。
【００８１】
図８は、本発明に係る薄板形状制御装置の第３の実施形態の構成を説明する図である。尚、同図において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００８２】
本実施の形態の形状制御装置は、薄板の形状を矯正する装置に電磁石５の代わりに流体圧力パッド１２を用いて構成している。流体圧力パッド１２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薄板１を押し付けて形状を矯正するものである。
【００８３】
電磁石５が薄板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１２は薄板を押出す作用を及ぼす点が異なるのみであるため、電磁石５の表裏を逆にした配置で構成することによって形状制御を行うことができる。
【００８４】
流体圧力パッド１２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。
【００８５】
図９は、本発明に係る薄板形状制御装置の第４の実施の形態の構成を説明する図である。尚、同図において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００８６】
本実施の形態の形状制御装置は、電磁石５を表裏面に互いに対向して配置するのではなく、表面または裏面のいずれか一方に配置した構成である。
【００８７】
薄板の製造ラインなどにおいて反りが発生する場合、その反りの方向または反りの形状は予め予測できることが多い。従ってこのような場合は、薄板の両端と反りの山部及び谷部の位置に合わせて、電磁石５を片側に設置すれば十分である。
【００８８】
電磁石５を片側のみに設置するように構成することで、矯正装置の設置台数を削減することができる。
【００８９】
図１０は、本発明に係る薄板形状制御装置の第５の実施の形態の構成を説明する図である。尚、同図において、第１の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【００９０】
本実施の形態の形状制御装置は、溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインにおいてカメラ７をワイピングノズル２０と離して設置した構成である。
【００９１】
この構成では、カメラ７による薄板１の反り量測定信号に基づいて、制御器３が電磁石５に制御信号を与えることで薄板形状制御が行われるが、この形状制御はカメラ７の位置における薄板形状を制御するものであり、ワイピングノズル２０位置の薄板形状を目標値として直接制御するものではない。
【００９２】
しかし、薄板の製造ラインなどにおいて反りが発生する場合、その反りの方向または反りの形状は予め予測できることが多い。本実施の形態での制御は、このような場合に適用することができる。
【００９３】
図１１は、本発明に係る薄板形状制御装置の第５の実施の形態における形状制御原理を説明する図である。
【００９４】
図１１の（ａ）は、カメラ７の位置における薄板１の断面形状を示している。図中実線は制御前の薄板形状１３を表わし、点線は制御後の薄板形状１４を表わしている。制御後の薄板形状１４は本来矯正するべき形状に対してオーバアクションとなる形状である。
【００９５】
図１１の（ｂ）は、ワイピングノズル２０の位置における薄板１の断面形状を示している。図中実線は制御前の薄板形状１３を表わし、点線は制御後の薄板形状１４を表わしている。制御後の薄板形状１４は本来矯正するべき形状になっている。
【００９６】
図１２は薄板の上流方向から見たカメラ７と電磁石の配置を示す図である。
【００９７】
予め予測される反りの形状を制御するものであるため、電磁石５は薄板１の両端と中央部の３ヶ所においてラインの片側に配置する構成としてある。この構成を用いて、現状の薄板形状１３を薄板形状１４に制御する。
【００９８】
図１３は本発明に係る薄板形状制御装置の制御内容を示す流れ図である。
【００９９】
カメラ７によって薄板１を撮影した画像では、前述のように光の反射状況を識別して処理することで、薄板１の手前のエッジ部１ｘを弁別することが可能である。但し、薄板１の奥のエッジ部１ｚはエッジの側面９が画面に表れていないためそれを弁別することは困難である。このため、制御器３は先ず薄板１のエッジ部１ｘを画像の中央部に移動するよう電磁石５ｘに出力する（Ｓ１１）。
【０１００】
続いて、薄板の中央部１ｙを画像右側の所定位置にくるように電磁石５ｙを操作する（Ｓ１２）。この操作は画像中の薄板の像の、エッジ部でない部分が右側の所定位置に移動するように制御すれば良い。
【０１０１】
次に、薄板の奥のエッジ部１ｚが画像左側の所定位置にくるように電磁石５ｚを操作する（Ｓ１３）。この操作は画像中の薄板の像が左側の所定位置に移動するように制御すれば良い。
【０１０２】
そして、この後、薄板の手前のエッジ部１ｘを画像の左側の所定位置に移動するように電磁石５ｘを操作する（Ｓ１４）。
【０１０３】
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。
【０１０４】
この場合、オペレータは処理装置８に設けられた表示器（図示していない）に表示される薄板の映像または処理装置８で画像処理された画像を監視しながら、図１３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。
【０１０５】
以上の手順によって、カメラ７をワイピングノズル２０と離して設置した構成においても、カメラ７の位置において薄板形状を所定の形状に制御することが可能である。
【０１０６】
図１４は、本発明に係る薄板形状制御装置の第６の実施の形態の構成を説明する図である。尚、同図において図５と同一機能を示す部分には同一符号を付して、その詳細の説明を省略する。
【０１０７】
本実施の形態の薄板形状制御装置では、図５の構成と異なり処理装置８は、カメラ７で撮影された画像に基づいて事前の演算処理を行う画像濃度演算部８ａとその結果から薄板形状を算出する形状計算部８ｂとで構成されている。
【０１０８】
また本図では、薄板１の上流方向から見たカメラ７と電磁石などのアクチュエータ１５ｘ、１５ｙ、１５ｚとの配置が示されている。ここで、アクチュエータは薄板１の手前の端部を制御するためのアクチュエータ１５ｘ、薄板１の中央部を制御するためのアクチュエータ１５ｙ及び薄板１の奥の端部を制御するためのアクチュエータ１５ｚで構成されている。尚、本図では、薄板１の両側にアクチュエータ設けられているがこの形態に制限されず、アクチュエータの特性に応じて片側のみに配置するなど適宜配置は変更して構成するものとする。
【０１０９】
続いて、処理装置８の動作について説明する。
【０１１０】
図１５は、処理装置８の処理方法を説明する図であり、図１５の（１）はカメラ７のピントを薄板１のカメラ７に近い端部に合わせた場合に得られる画像を示している。この画像では、薄板１が反っているため側面から撮影した場合でも巾のある端面画像が得られる
こうして得られた画像において、水平な方向、即ち薄板1 の走行面に垂直な直線１６を引きその直線１６と薄板１の画像との交わる点を交点１６ａと交点１６ｂとする。そうすると、図に示すように薄板１の湾曲した凹凸形状はそのプロセスの特徴から常に同一の方向に凸となる形状を示すため、本実施例では、交点１６ａは薄板１の手前側のエッジあるいは奥側のエッジの水平位置を表し、交点１６ｂは薄板１中央部の水平位置を表している。
【０１１１】
この画像で特徴的なことは、カメラ７のピントが薄板１の手前の端部に調整しているため、交点１６ａが薄板１の手前側のエッジであれば、その撮像はシャープな画像となるが、薄板１の奥側のエッジであれば交点１６ａの近傍ではピントのぼけた映像となっている点である。
【０１１２】
この差異を定量化するため、図１５の（２）に示すように、直線１６に沿って走査した画像の濃度信号を画像濃度演算部８ａで微分した波形を求める。この微分波形では、ピントの合った部分では大きな微分値を持ち、ピントの合っていない部分では小さな微分値となる。従って、形状計算部８ｂは微分値に基づいてその交点位置をカメラ７から近距離、中距離、遠距離の部分に分類することが可能となる。尚、実施例では１回微分した値の絶対値を用いているが、この例に限定されるものではなく、２回微分した値あるいは更に複数回微分した値を用いたものであっても良い。
【０１１３】
このようにして、各交点とカメラ７との距離が判明するので、制御器３はこの処理結果を用いて各アクチュエータ１５ｘ、１５ｙ、１５ｚに対して制御信号を出力し薄板１の形状制御を行うことができる。
【０１１４】
図１６は本発明に係る薄板形状制御装置の制御内容を示すフロー図である。
【０１１５】
画像濃度演算部８ａは、撮影した画像を薄板１の走行面に垂直な直線１６で走査したときの濃度（輝度）波形信号を取り出し（Ｓ２０）、得られた信号を微分した信号を求める（Ｓ２１）。そして、形状計算部８ｂが、その微分波形に基づいて画像上での薄板エッジ位置とその位置の信号が近点にあるか遠点にあるかを判断する（Ｓ２２）。
【０１１６】
薄板エッジ位置が近点にある場合（Ｓ２３）は、制御器３は手前のアクチュエータ１５ｘに対して制御信号を出力し（Ｓ２４）、薄板エッジ位置が遠点にある場合（Ｓ２３）は、制御器３は奥のアクチュエータ１５ｚに対して制御信号を出力する（Ｓ２５）。
【０１１７】
以上のようにして、本発明によれば平面的な画像に基づいて薄板エッジ迄の距離を判別することができるため、制御対象であるアクチュエータを特定することができ、精度の良い制御動作を行うことができる。
【０１１８】
尚、本実施例ではカメラ７のピントを手前のエッジに合わせて調整しているが、奥のエッジに合わせて調整している場合でも同様に処理することができる。但しこの場合は、エッジの画像の微分値が大きい場合はそのエッジは奥のエッジを表し、エッジの画像の微分値が小さい場合はそのエッジは手前のエッジを表していると判断することになる。
【０１１９】
さらに交点１６ｂにカメラ７のピントを合わせるようにしてもよい。この場合、交点１６ａが手前エッジと奥エッジの何れを示すのかが判断しにくくなる。そこで、アクチュエータの制御としては手前奥の両エッジが同様な位置にあると仮定して手前と奥の両アクチュエータに同様な制御信号を出力するか、両アクチュエータを一方づつ制御してみて、最終的には交点１６ａ、１６ｂ間の距離が短くなったときの制御に固定するようにしてもよい。
【０１２０】
また、本実施例の画像濃度は、白黒グレースケールの２５６階調に限るものではなく、カラーＲＧＢ表現の各色の色階調など、画像のピントの状態を表せるものであれば用いることが可能である。
【０１２１】
図１７は、薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図である。ここでは撮像装置はカメラ７である。撮像装置は、一般的に複数または単数のレンズを有するカメラ７を用いることができ、カメラ７の受光部分はＣＣＤやＰＳＤなど、映像が捕らえられるものであれば何でも良い。あるいは、カメラ７に限らず、０°より大きい画角を有して扇状にレーザ光を発光するレーザ距離センサなども用いることができる。
【０１２２】
図中、視野の両端から発せられた主光線を破線で図示してある。主光線は、視野内の各位置から発せられ、レンズに入射し屈折した後、開き絞りの中心を通るような直線で表されるが、開き絞りのレンズによる像（入射瞳）を考えれば、視野内の各位置と入射瞳の中心をレンズの屈折を考えずに直接結んだ直線に他ならない。即ち、視野内の各点からレンズに到達するまでの主光線を延長した直線は、仮想的な一点を必ず通過する。ここでは、その点を「扇型視野中心」１７と呼ぶこととする。また、このように、視野内の各点からの主光線が互いに平行でなく、一点で交わるような受光光学系となっていることを「０°より大きい画角を有する」と表現することにする。
【０１２３】
ここで、薄板の理想的走行面１８の板幅方向延長線が、扇状視野中心１７を通過するようにカメラ７を配置する。このとき、延長線とカメラ７の光軸とが平行である必要は無く、図１８のように延長線が扇状視野中心１７を通過しさえすればよい。このとき撮影画像上での投影幅は画像の量子化誤差の範囲内で常に一定の幅となる。もし図１９のように延長線とカメラ７の光軸が平行だったとしても、延長線が扇状視野中心１７からずれてしまうと、薄板の理想的走行面１８は撮影画像上で大きな誤差、即ち大きな幅を持ってしまい計測精度が落ちることになる。
【０１２４】
図２０は本発明に係る薄板製造方法の実施の形態が適用される製造ラインを説明する構成図である。尚、同図において、前述の実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その詳しい説明は省略する。
【０１２５】
本発明が適用される溶融亜鉛鍍金薄板製造ラインには、薄板１を移送するための駆動ロール２１、駆動ロールの回転速度を制御する速度制御装置２２、薄板に付着した溶融金属の量を絞るためのワイピングノズル２０、このワイピングノズル２０の間隔を調整する間隔調整装置２３、ワイピングノズル２０から噴出するガスの流量を制御するガス量制御装置２４、位置センサ２、位置センサ２の測定値を出力するセンサ出力装置２５、この位置センサ２からの信号に基づいて制御信号を発生する制御器３及びこの制御信号によって薄板の形状を変化させる複数の電磁石５が備えられている。
【０１２６】
以上の構成の溶融亜鉛鍍金薄板製造ラインにおいて、製造ラインの速度を増速する方法を説明する。薄板１の形状は前述の薄板形状制御装置の働きによって制御されているため、制御結果はセンサ出力装置２５の測定値である反り量を確認することで把握できる。
【０１２７】
先ず、薄板１が制御された状態での反り量を確認し、その結果に基づいてワイピングノズル２０の間隔を間隔調整装置２３によって薄板と接触しない間隔まで接近させる。ワイピングノズル２０の間隔を接近させることによって鍍金付着量を絞り取る能力がアップするため、その能力増に対応した値だけ薄板の通板速度を増加することが可能となる。
【０１２８】
具体的には、ワイピングノズル２０の間隔、ワイピングガス量及び鍍金付着量と製造ラインの速度を対応させた基準テーブルに基づいて製造ライン速度を決定し、速度制御装置２２を操作して速度を変更する。
【０１２９】
次に、前述の構成の溶融亜鉛鍍金薄板製造ラインにおいて、スプラッシュ欠陥を低減する方法を説明する。薄板１の形状は前述の薄板形状制御装置の働きによって制御されているため、制御結果はセンサ出力装置２５の測定値である反り量を確認することで把握できる。
【０１３０】
先ず、薄板１が制御された状態での反り量を確認し、その結果に基づいてワイピングノズル２０の間隔を間隔調整装置２３によって薄板と接触しない間隔まで接近させる。ワイピングノズル２０の間隔を接近させることによって鍍金付着量を絞り取る能力がアップするため、その能力増に対応した値だけワイピングガス量を低減することが可能となる。
【０１３１】
具体的には、ワイピングノズル２０の間隔、製造ラインの速度及び鍍金付着量とワイピングガス量を対応させた基準テーブルに基づいてワイピングガス量を決定し、ガス量制御装置２４を操作してガス量を変更する。
【０１３２】
以上の薄板製造方法によれば、薄板制御装置と組み合わせて鍍金薄板の増産を図り、また品質向上を図ることができる。
【０１３３】
図２１は本発明の薄板形状制御装置を薄板の塗装ラインに適用した例を示す図である。
【０１３４】
前工程から搬送された薄板３０は、先ず前処理炉３１において薄板表面の油脂、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。
【０１３５】
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、移動する薄板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、薄板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、従来技術による薄板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。
【０１３６】
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薄板の反り量を計測し、その計測結果に基づいてオーブン３３の前後に設置した非接触の形状矯正装置により薄板の形状を制御するように構成してある。
【０１３７】
このように本発明は、薄板の製造ラインや処理ラインについても広く適用することができる。
【０１３８】
尚、本発明は以下のような各形態において実施することができる。
【０１３９】
（１）金属を溶融加熱させた容器内に薄板を通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する鍍金薄板製造方法において、前記薄板の一方の側面に配置した投光器から平行光を出射し、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置した受光器で、前記投光器からの前記薄板の影である投影形状を受光し、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する。
【０１４０】
（２）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の側面に配置した撮像装置で該薄板の側面の映像を撮影し、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、 前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する。
【０１４１】
（３）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の一方の側面に配置した投光器から平行光を出射し、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置した受光器で、前記投光器からの前記薄板の影である投影形状を受光し、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記薄板の通板速度を変更する。
【０１４２】
（４）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の側面に配置した撮像装置で該薄板の側面の映像を撮影し、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記薄板の通板速度を変更する。
【０１４３】
（５）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の一方の側面に配置した投光器から平行光を出射し、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置した受光器で、前記投光器からの前記薄板の影である投影形状を受光し、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの量を変更する。
【０１４４】
（６）薄板を金属を溶融加熱させた容器内に通板し、この薄板の反りを含む形状を矯正しながらワイピングノズルからワイピングガスを噴出して金属の付着量を調整して鍍金された薄板を製造する薄板製造方法において、前記薄板の側面に配置した撮像装置で該薄板の側面の映像を撮影し、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求め、前記求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力し、この制御信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正し、この形状矯正結果に基づいて前記鍍金の付着量を調整するワイピングノズルの間隔を変更し、この変更したワイピングノズルの間隔に基づいて前記ワイピングノズルから噴出するワイピングガスの量を変更する。
【０１４５】
また、本発明は以下のような各形態の制御装置として構成することができる。
【０１４６】
（１）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の一方の側面に配置され、平行光を出射する投光器と、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置され、前記投光器から前記薄板の影である投影形状を受光する受光器と、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側と裏面側に対向して配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１４７】
（２）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の一方の側面に配置され、平行光を出射する投光器と、前記薄板の前記投光器に対向する他方の側面に配置され、前記投光器から前記薄板の影である投影形状を受光する受光器と、この受光器で受光した投影形状が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側あるいは裏面側に配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１４８】
（３）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の側面に配置され該薄板の側面からの映像を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側と裏面側に対向して配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１４９】
（４）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の側面に配置され該薄板の側面からの映像を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像が前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正するそれぞれ前記薄板の表面側あるいは裏面側に配置された矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１５０】
（５）帯状鋼板にワイピングノズルからワイピングガスを噴出させることで鍍金の付着量を調整する気体絞り装置を備えた連続溶融亜鉛鍍金ラインに設置されてオンラインで該走行中の帯状鋼板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の帯状鋼板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記帯状鋼板の側面に配置されワイピングガスと衝突している部位の該帯状鋼板の側面からの映像を撮影する前記ワイピングノズルが設置されたライン上の位置と異なるライン上の位置に設置された撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該帯状鋼板の映像が前記帯状鋼板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる２点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた２点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の帯状鋼板の形状を非接触で矯正する矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１５１】
（６）薄板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で該走行中の薄板の反りを含む形状を非接触で測定し、かつ非接触で前記走行中の薄板の形状を矯正する薄板形状制御装置であって、前記薄板の側面に配置され該薄板の側面からの映像を撮影する撮像装置と、前記撮像装置で撮影した該薄板の映像と薄板のエッジの側面の映像とが前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線と交わる３点の位置を求める処理装置と、前記処理装置で求めた３点の位置を各々所定の位置に移動させるように制御信号を出力する制御器と、この制御器からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とを備えた薄板形状制御装置。
【０１５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薄板形状制御装置は、薄板の側方から非接触で薄板の反りを測定し、その値に基づいて形状を制御するよう構成されているため、既存設備との干渉を回避して本来矯正すべき位置での形状制御を行うことができる。
【０１５３】
また、本発明の薄板形状制御装置によれば矯正装置を両側に設けなくても片側に設置して形状制御ができるため、矯正装置の設置台数を削減することができる。
【０１５４】
また、本発明の鍍金薄板製造方法は、前記薄板形状制御装置を使用することで鍍金薄板の増産を図り、品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る薄板形状制御装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】薄板の上流方向から見た位置センサと電磁石の配置を示す図。
【図３】制御器の制御内容を示す流れ図。
【図４】電磁石の出力と薄板の反り量の変化を示すタイムチャート。
【図５】本発明に係る薄板形状制御装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図６】薄板の上流方向から見たカメラと電磁石の配置を示す図。
【図７】カメラで撮影した薄板の側面からの画像を示す図。
【図８】本発明に係る薄板形状制御装置の第３の実施形態の構成を説明する図。
【図９】本発明に係る薄板形状制御装置の第４の実施の形態の構成を説明する図。
【図１０】本発明に係る薄板形状制御装置の第５の実施の形態の構成を説明する図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態における形状制御原理を説明する図。
【図１２】薄板の上流方向から見たカメラと電磁石の配置を示す図。
【図１３】本発明に係る薄板形状制御装置の制御内容を示す流れ図。
【図１４】本発明に係る薄板形状制御装置の第６の実施の形態の構成を説明する図。
【図１５】処理装置の処理方法を説明する図。
【図１６】薄板形状制御装置の制御内容を示すフロー図。
【図１７】薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図。
【図１８】薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図。
【図１９】薄板の上流方向から見た薄板の理想的走行面と撮像装置との配置を示す図。
【図２０】本発明に係る薄板製造方法の実施の形態を説明する構成図。
【図２１】本発明である薄板形状制御装置を薄板の塗装ラインに適用した例を示す図。
【図２２】溶融亜鉛鍍金薄板の製造ラインの構成を示す図。
【図２３】薄板の上流方向から見たワイピングノズルと薄板の位置関係を示す図。
【図２４】従来の薄板形状制御装置の構成を説明する図。
【図２５】位置センサの配置を示す図。
【符号の説明】
１…薄板
２…位置センサ
２ａ…投光器
２ｂ…受光器
３…制御器
４…増幅器
５…電磁石
７…カメラ
８…処理装置
８ａ…画像濃度演算部
８ｂ…形状計算部
９…エッジの側面
１２…流体圧力パッド
１６…走行面に垂直な直線
１６ａ…交点
１６ｂ…交点
１７…扇状視野中心
１８…走行面
２０…ワイピングノズル
２２…速度制御装置
２３…間隔調整装置
２４…ガス量制御装置
２５…センサ出力装置
７２…溶融亜鉛ポット
７３…ワイピングノズル
７７…ワイピングガス
７８…位置センサ
７９…電磁石
Claims (10)
- 薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分手段と、
前記微分手段により得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定手段と、
前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、
この制御信号に基づいて当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正手段と
を備えたことを特徴とする薄板形状制御装置。 - 前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の薄板形状制御装置。
- 前記判定手段は、微分値のピーク位置高さに基づいて、検出された２点が鋼板幅方向の中心近傍であるか、撮像手段側端であるか、あるいは撮像手段反対側端であるかをそれぞれ判別し、
前記制御手段は、前記２点がそれぞれ何れの位置にあるかに対応して制御内容を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の薄板形状制御装置。 - 薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、
前記撮像手段の撮影結果に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、薄板形状を非接触で矯正する矯正手段とを備え、
前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置されることを特徴とする薄板形状制御装置。 - 前記矯正手段は、前記撮像手段の撮影結果に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理手段と、前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、この制御手段からの信号に基づいて前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とから構成されることを特徴とする請求項４に記載の薄板形状制御装置。
- 薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、
前記撮像手段の撮影結果に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理手段と、
前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御手段と、
前記制御手段からの信号に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正装置とを備え、
前記矯正装置は、前記薄板の幅方向に複数台設けられ、
前記制御手段は、前記矯正装置のそれぞれに対して順次、所定量を付加した制御信号を出力して前記２点が近づいたかどうかを判定し、前記２点が近づいたときは前記所定量を付加した制御信号を新たな制御信号として保持し、前記２点が近づかないときは元の制御信号に戻すことを特徴とする薄板形状制御装置。 - 薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置され、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分手段と、
前記微分手段により得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする薄板形状測定装置。 - 前記撮像手段は、その扇状視野中心点が前記薄板の走行面の板幅方向延長面上に位置するように配置されることを特徴とする請求項７に記載の薄板形状測定装置。
- 薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置された撮像手段によって、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影するステップと、
前記撮像ステップで撮像された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上における画像濃度の一回微分値又は複数回微分値を求める微分ステップと、
前記微分ステップにより得られた微分値の２ヶ所のピーク位置を、前記直線上で最も離れる薄板の２点であると判定する判定ステップと、
前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御ステップと、
この制御信号に基づいて当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を非接触で矯正する矯正ステップと
を備えたことを特徴とする薄板形状制御方法。 - 薄板製造ラインまたは薄板処理ライン上の薄板側面に配置された撮像手段によって、オンラインで走行中の薄板の反りを含む形状を当該薄板の側面から映像として撮影する撮像ステップと、
前記撮像ステップで撮影された画像に基づき、前記薄板の走行面に垂直な方向に引いた直線上で最も離れる当該薄板の２点を求める処理ステップと、
前記２点を近づけるように制御信号を出力する制御ステップと、
前記制御ステップの信号に基づいて、当該走行中の薄板の反り量を低減させるように、前記走行中の薄板の形状を矯正装置によって非接触で矯正する矯正ステップとを備え、
前記矯正装置は、前記薄板の幅方向に複数台設けられ、
前記制御ステップは、前記矯正装置のそれぞれに対して順次、所定量を付加した制御信号を出力して前記２点が近づいたかどうかを判定し、前記２点が近づいたときは前記所定量を付加した制御信号を新たな制御信号として保持し、前記２点が近づかないときは元の制御信号に戻すことを特徴とする薄板形状制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001298598A JP3823794B2 (ja) | 2000-10-03 | 2001-09-27 | 薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-303740 | 2000-10-03 | ||
| JP2000303740 | 2000-10-03 | ||
| JP2001298598A JP3823794B2 (ja) | 2000-10-03 | 2001-09-27 | 薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002188907A JP2002188907A (ja) | 2002-07-05 |
| JP3823794B2 true JP3823794B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=26601459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001298598A Expired - Fee Related JP3823794B2 (ja) | 2000-10-03 | 2001-09-27 | 薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3823794B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010107195A (ja) * | 2007-07-18 | 2010-05-13 | Nikon Corp | 検査装置および検査方法 |
| JP2017198568A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社 | 溶融金属めっき設備の板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法 |
| JP6524968B2 (ja) * | 2016-05-31 | 2019-06-05 | トヨタ車体株式会社 | ワークの反り量測定方法及び反り量測定装置 |
| JP6648684B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2020-02-14 | トヨタ車体株式会社 | ワークの反り量測定装置及び反り量測定方法 |
| JP7323809B2 (ja) * | 2020-02-13 | 2023-08-09 | 日本製鉄株式会社 | 金属帯の反り測定方法および金属帯の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63282607A (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-18 | Kawasaki Steel Corp | 帯状物体の幅測定装置 |
| JPH06287736A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 連続めっき装置 |
| JPH08285550A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-11-01 | Tokai Carbon Co Ltd | 鋼板の変位測定装置 |
| JPH10298727A (ja) * | 1997-04-23 | 1998-11-10 | Nkk Corp | 鋼板の振動・形状制御装置 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001298598A patent/JP3823794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002188907A (ja) | 2002-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6820555B2 (ja) | 塗装装置 | |
| JP3823794B2 (ja) | 薄板形状制御装置及び薄板形状制御方法 | |
| US20200346264A1 (en) | Shape measurement apparatus, warpage correction apparatus, and continuous plating facility for metal strip, and warpage correction method for metal strip | |
| EP1516939A1 (en) | Molten metal plated steel sheet production method and apparatus | |
| US20190370995A1 (en) | Strip edge detection device and strip edge detection method | |
| US7054013B2 (en) | Process and device for measuring distances on strips of bright metal strip | |
| JP3574204B2 (ja) | 溶融めっき鋼板のめっき付着量制御装置及び方法 | |
| US11685984B2 (en) | Method for controlling a coating weight uniformity in industrial galvanizing lines | |
| JP3578139B2 (ja) | 金属帯形状制御装置 | |
| JP2004306141A (ja) | 金属帯形状制御装置 | |
| JP3274351B2 (ja) | 溶融めっき鋼板の幅方向目付量制御方法及び装置 | |
| JP2005281799A (ja) | 渦流式センサの補正方法、溶融メッキの目付け量制御装置及び制御方法 | |
| JP2017145133A (ja) | ウェブの張力補正方法および加工フィルムの製造方法 | |
| JP2017020986A (ja) | 溶融金属めっき設備の板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法 | |
| JPH02184707A (ja) | 帯状鋼板の反り量測定装置 | |
| JP7323809B2 (ja) | 金属帯の反り測定方法および金属帯の製造方法 | |
| JPH0978215A (ja) | 溶融めっき鋼板のめっき付着量制御装置 | |
| JP2005232568A (ja) | 金属帯の制御装置および溶融めっき金属帯の製造方法 | |
| JPH10267620A (ja) | 溶融金属浴面さざ波検出方法及び装置 | |
| JP4450662B2 (ja) | 鋼板の制振装置 | |
| JPH0987821A (ja) | 溶融めっき鋼板の幅方向目付制御方法 | |
| JPH10140315A (ja) | 溶融めっき鋼板の幅方向目付制御方法 | |
| WO2017187728A1 (ja) | 溶融金属めっき設備の板エッジ検出装置及び板エッジ検出方法 | |
| JP3114559B2 (ja) | めっき付着量測定方法及び装置 | |
| JP2007296559A (ja) | 鋼板の形状矯正方法及び形状矯正装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050620 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050628 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050826 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060214 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060315 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060606 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060619 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100707 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110707 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120707 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130707 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |