JP5268658B2 - 連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法に関する。

従来、錫めっきされた先、後行材を連続してリフロー処理する場合、錫めっきストリップを入側コンダクターロールと出側コンダクターロールの間で通電（抵抗）加熱している。ここで、先行材の断面積と後行材の断面積が異なる場合、錫めっきストリップの過加熱による接続部（先行材と後行材の溶接部）の破断を避けるため、入側コンダクターロールと出側コンダクターロール間に供給する電力を切換えている。

例えば、特許文献１には、先行材よりも後行材の断面積が小さく、後行材用に設定された電力が先行材用に設定された電力より小さい場合は、接続部が入側コンダクターロールを通過する際に、入側コンダクターロールと出側コンダクターロール間に供給する電力を後行材用の設定電力に切換え、先行材よりも後行材の断面積が大きく、後行材用に設定された電力が先行材用に設定された電力より大きい場合は、接続部が出側コンダクターロールに到達した後に、入側コンダクターロールと出側コンダクターロール間に供給する電力を後行材用の設定電力に切換えて、過加熱による接続部の破断を防止することが開示されている。また、特許文献２には、錫めっきストリップを抵抗加熱と誘導加熱を組合わせて加熱する際に、錫めっきストリップの形状及び形状の変更位置がトラッキングされ、トラッキングされた形状データ及び変更位置データから形状変更部の形状変更度合いを求めて抵抗加熱及び誘導加熱に対する設定供給電力の変更率及び変更タイミングを算出し、得られた変更率及び変更タイミングで抵抗加熱及び誘導加熱に対する設定供給電力を設定変更することで、錫めっきストリップの形状に応じた加熱ができ加熱過不足部の発生を縮小できることが開示されている。

特開２００７−１６９７６８号公報 特開平５−３０６４９１号公報

しかしながら、特許文献１では、加熱過不足部が最大で入側コンダクターロールと出側コンダクターロール間の距離Ｌの２倍になる（例えば、後行材用に設定された電力が先行材用に設定された電力より小さく、接続部が入側コンダクターロールに到達する以前に、入側コンダクターロールと出側コンダクターロール間に供給する電力が後行材用の設定電力に切換えられた場合、入側コンダクターロールと出側コンダクターロール間の先行材は加熱不足になり、また、接続部が出側コンダクターロールに到達するまでの入側コンダクターロールと出側コンダクターロール間の錫めっきストリップの電気抵抗は、接続部の移動に伴って先行材の電気抵抗値から後行材の電気抵抗値へと徐々に変化するため、接続部から距離Ｌまでの後行材は過加熱になり、先行材、後行材を合わせると２Ｌの長さの加熱過不足部が発生するという問題が生じる。
また、特許文献２では、先行材と後行材の断面積差により、接続部通過中に一定期間設定電力をダウンさせ、そのダウン率と設定変更位置を制御することにより、加熱過不足を減少するとしているが、この電気抵抗の変化が考慮されていないため、特許文献２の技術では、加熱過不足の程度は十分解消されず、実際には、最大で２Ｌの長さの加熱過不足部が発生するという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、先行材と後行材を接続し連続してリフロー処理する際に、加熱過不足の発生を最小限に留めると共に、先行材と後行材との接続部の過加熱による破断を防止することが可能な連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法は、錫めっき槽から連続的に送られ、途中に先行材と後行材の接続部を有する錫めっきストリップを第１、第２のコンダクターロールの間で抵抗加熱し、かつ前記第１、第２のコンダクターロールの間に配置された誘導加熱装置で誘導加熱し、これらで加熱された前記錫めっきストリップをクエンチタンクで急冷してリフロー処理する連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法であって、
前記第１、第２のコンダクターロールの間を前記接続部が通過する間に、前記第１、第２のコンダクターロールによって抵抗加熱する抵抗加熱電力を、前記先行材に適した電力Aから、前記後行材に適した電力Bに徐々に又は段階的に変え、更に前記第１、第２のコンダクターロールの抵抗加熱電力を変えること及び前記第１、第２のコンダクターロール間の電気抵抗の変化によって生じる前記錫めっきストリップに発生する加熱温度の過不足分を計算して、該過不足分を前記誘導加熱装置による加熱で補償し、前記クエンチタンク直前での前記錫めっきストリップの加熱温度を一定にした。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記電力Ａから前記電力Ｂへの変更は、直線的に行うことが好ましい。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記錫めっきストリップに発生する加熱温度の前記過不足分は、該錫めっきストリップの前記先行材の加熱温度の過不足分である先行材過不足温度と前記後行材の加熱温度の過不足分である後行材過不足温度から構成され、前記先行材過不足温度は、前記第１、第２のコンダクターロール間の前記先行材の抵抗値と前記電力Ａから求まる該先行材に対して本来流すべき電流値と前記抵抗加熱電力に対応して前記錫めっきストリップに流れる瞬時電流値との差から求まる瞬時先行材過不足温度の積算値として求め、前記後行材過不足温度は、前記第１、第２のコンダクターロール間の前記後行材の抵抗値と前記電力Ｂから求まる該後行材に対して本来流すべき電流値と前記瞬時電流値との差から求まる瞬時後行材過不足温度の積算値として求め、しかも、前記瞬時電流値は、前記接続部が前記第１、第２のコンダクターロールの間を移動する際に、該接続部の該第１、第２のコンダクターロール間での位置を検知し、前記先行材と前記後行材のそれぞれの板厚情報、板幅情報、及び抵抗率から前記接続部の位置に応じた前記第１、第２のコンダクターロール間の前記錫めっきストリップの合成抵抗値を求め、該合成抵抗値と前記抵抗加熱電力から算出することができる。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記錫めっきストリップに発生する加熱温度の過不足分の補償は、前記先行材が前記誘導加熱装置内を通過する際に、前記先行材過不足温度に対応した電力を該誘導加熱装置に供給し、前記後行材が前記誘導加熱装置内を通過する際に、前記後行材過不足温度に対応した電力を該誘導加熱装置に供給することで行うことができる。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記接続部が前記誘導加熱装置内を通過する際は、該誘導加熱装置に供給する電力を０にすることが好ましい。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法においては、錫めっきストリップの先行材と後行材との接続部が第１、第２のコンダクターロールの間を通過する間に、第１、第２のコンダクターロールによって抵抗加熱する抵抗加熱電力を、先行材に適した電力Aから、後行材に適した電力Bに徐々に又は段階的に変え、更に第１、第２のコンダクターロールの抵抗加熱電力を変えること及び第１、第２のコンダクターロール間の電気抵抗の変化によって生じる錫めっきストリップに発生する加熱温度の過不足分を計算して、過不足分を誘導加熱装置による加熱で補償するので、錫めっきストリップにおける加熱過不足の発生範囲を最小限にすることができると共に、接続部の過加熱による破断を防止することができる。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、抵抗加熱電力の電力Ａから電力Ｂへの変更を、直線的に行う場合、錫めっきストリップに発生する加熱温度の過不足分を容易に計算することができる。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、錫めっきストリップに発生する先行材過不足温度を、接続部が第１のコンダクターロールから第２のコンダクターロールまで移動する間の瞬時先行材過不足温度の積算値として求め、錫めっきストリップに発生する後行材過不足温度を、接続部が第１のコンダクターロールから第２のコンダクターロールまで移動する間の瞬時後行材過不足温度の積算値として求める場合、先行材過不足温度及び後行材過不足温度を正確に把握することができ、誘導加熱装置による加熱の補償を効果的に行うことができる。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、錫めっきストリップの先行材の加熱温度の過不足分の補償は、先行材が誘導加熱装置内を通過する際に行い、錫めっきストリップの後行材の加熱温度の過不足分の補償は、後行材が誘導加熱装置内を通過する際に行う場合、クエンチタンク直前で先行材及び後行材の温度をそれぞれ最適な温度にすることができる。

本発明に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、接続部が誘導加熱装置内を通過する際に、誘導加熱装置に供給する電力を０にする場合、接続部の温度を確実に下げることができ、接続部の破断を確実に防止することができる。

本発明の一実施の形態に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法が適用される連続錫めっき設備の説明図である。 先行材の断面積が後行材の断面積より大きい場合において、接続部が第１、第２のコンダクターロール間を通過する際の加熱電力の制御の説明図であって、（Ａ）は抵抗加熱への設定電力の変化を、（Ｂ）は錫めっきストリップの合成抵抗値の変化を、（Ｃ）は設定電力及び合成抵抗値に対応する瞬時電流値の変化を、（Ｄ）は誘導加熱装置に対し補償する補償電力の変化をそれぞれ示し、（Ｅ）は接続部が第１、第２のコンダクターロール間を移動する状態を模式的に示している。 先行材の断面積が後行材の断面積より小さい場合において、接続部が第１、第２のコンダクターロール間を通過する際の加熱電力の制御の説明図であって、（Ａ）は抵抗加熱への設定電力の変化を、（Ｂ）は錫めっきストリップの合成抵抗値の変化を、（Ｃ）は設定電力及び合成抵抗値に対応する瞬時電流値の変化を、（Ｄ）は誘導加熱装置に対し補償する補償電力の変化をそれぞれ示し、（Ｅ）は接続部が第１、第２のコンダクターロール間を移動する状態を模式的に示している。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るリフロー加熱電力制御方法が適用される連続錫めっき設備の説明図、図２は先行材の断面積が後行材の断面積より大きい場合において、接続部が第１、第２のコンダクターロール間を通過する際の加熱電力の制御の説明図であって、（Ａ）は抵抗加熱への設定電力の変化を、（Ｂ）は錫めっきストリップの合成抵抗値の変化を、（Ｃ）は設定電力及び合成抵抗値に対応する瞬時電流値の変化を、（Ｄ）は誘導加熱装置に対し補償する補償電力の変化をそれぞれ示し、（Ｅ）は接続部が第１、第２のコンダクターロール間を移動する状態を模式的に示しており、図３は先行材の断面積が後行材の断面積より小さい場合において、接続部が第１、第２のコンダクターロール間を通過する際の加熱電力の制御の説明図であって、（Ａ）は抵抗加熱への設定電力の変化を、（Ｂ）は錫めっきストリップの合成抵抗値の変化を、（Ｃ）は設定電力及び合成抵抗値に対応する瞬時電流値の変化を、（Ｄ）は誘導加熱装置に対し補償する補償電力の変化をそれぞれ示し、（Ｅ）は接続部が第１、第２のコンダクターロール間を移動する状態を模式的に示している。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法が適用される連続錫めっき設備１０は、図示しない錫めっき槽から連続的に送られ、途中に先行材１１と後行材１２の接続部１３を有する錫めっきストリップ１４を上流側の第１のコンダクターロール１５及び下流側の第２のコンダクターロール１６の間で抵抗加熱する抵抗加熱装置１７と、第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間に配置された誘導加熱装置１８と、誘導加熱装置１８の直下流側に設けられ加熱された錫めっきストリップ１４を急冷するクエンチタンク１９とを有している。更に、連続錫めっき設備１０は、第１のコンダクターロール１５の上流側に設けられ、先行材１１と後行材１２の接続部１３を検出する検出器３４と、錫めっきストリップ１４の移動量を検出する板移動量検出器２０と、更に、これらの検出器信号により接続部１３の位置をトラッキングするトラッキング装置３６と、抵抗加熱装置１７及び誘導加熱装置１８への設定電力を制御するリフロー制御装置２１とを有している。

ここで、抵抗加熱装置１７、誘導加熱装置１８、及びトラッキング装置３６には、従来の連続錫めっき設備で使用している各装置を使用できるので説明は省略し、リフロー制御装置２１についてのみ説明する。なお、符号２２は錫めっきストリップ１４を移動させる搬送用ロール、符号２３は錫めっきストリップ１４を支持するアースロール、符号２４は錫めっきストリップ１４を支持するガイドロール、符号２５はクエンチタンク１９内で錫めっきストリップ１４の移動方向を反転させるクエンチシンクロール、符号２６は抵抗加熱装置１７の制御盤、符号２７は誘導加熱装置１８の制御盤である。

リフロー制御装置２１は、生産管理用計算機２８から出力される温度設定に基づいて、抵抗加熱装置１７と誘導加熱装置１８の加熱温度分担を決定して指示を出力する昇温パターン設定部２９を有している。

また、リフロー制御装置２１は、ライン制御用計算機３１から出力される板厚情報、板幅情報、及びライン速度（錫めっきストリップ１４の移動速度）のデータを用いて、昇温パターン設定部２９から出力される抵抗加熱装置１７の加熱温度分担値に対応する電力が第１、第２のコンダクターロール１５、１６間に供給されるように、抵抗加熱装置１７の制御盤２６へ電力指令信号を出力する機能を備えた抵抗加熱電力演算部３０を有し、同じく、昇温パターン設定部２９から出力される誘導加熱装置１８の加熱温度分担値に対応する電力が誘導加熱装置１８の誘導コイル３２に供給されるように、誘導加熱装置１８の制御盤２７へ電力指令信号を出力する機能を備えた誘導加熱電力演算部３３を有している。

更に、リフロー制御装置２１は、トラッキング装置３６の出力信号から接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過したことが検知されると、通過中の抵抗加熱電力を先行材に適した電力Ａから後行材に適した電力Ｂに徐々に変更し出力する接続部通過時抵抗加熱電力演算部３７と、接続部１３が第１のコンダクターロール１５から第２のコンダクターロール１６を通過中のみ、抵抗加熱電力演算部３０の電力指令出力を接続部通過時抵抗加熱電力演算部３７の電力指令出力に切替える抵抗加熱電力指令切替器３５とを有している。

更に、リフロー制御装置２１は、トラッキング装置３６の出力信号から接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過したことが検知されると、接続部１３の位置に応じた第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４の電気抵抗値を算出し、この錫めっきストリップ１４の電気抵抗値と接続部通過時抵抗加熱電力演算部３７が出力する電力指令値から瞬時電流値を算出し、この瞬時電流値と先行材に本来流すべき電流値との差から瞬時先行材過不足温度を求め積算する機能を有し、同じくこの瞬時電流値と後行材に本来流すべき電流値との差から瞬時後行材過不足温度を求め積算する機能を有し、これら過不足温度を誘導加熱装置１８への補償電力に換算し誘導加熱電力演算部３３の出力に加える接続部通過時誘導加熱補償電力演算部３８を有している。

更に、リフロー制御装置２１は、トラッキング装置３６の出力信号から接続部１３が誘導加熱装置の誘導コイル３２内を通過する際に、誘導コイル３２に供給する電力を０にする誘導加熱電力切替器３９を有している。

続いて、本発明の一実施の形態に係る連続錫めっき設備１０の第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間を接続部１３が移動する際のリフロー加熱電力制御方法について説明する。
図１に示すように、連続錫めっき設備１０のリフロー加熱電力制御方法では、図示しない錫めっき槽から連続的に送られ、途中に先行材１１と後行材１２の接続部１３を有する錫めっきストリップ１４を第１、第２のコンダクターロール１５、１６を備えた抵抗加熱装置１７で抵抗加熱し、かつ第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間に配置された誘導加熱装置１８で誘導加熱し、これらで加熱された錫めっきストリップ１４をクエンチタンク１９で急冷してリフロー処理を行っている。

接続部通過時抵抗加熱電力演算部３７では、第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間を先行材１１と後行材１２の接続部１３が通過する際に、第１、第２のコンダクターロール１５、１６によって抵抗加熱する抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´（ＫＷ）を、先行材１１に適した電力Ａから、後行材１２に適した電力Ｂに徐々に変える。簡単のため、電力Ａから電力Ｂに直線的に変える場合にて説明するが、電力Ａから電力Ｂへの変更は、徐々に又は段階的に変えればよく、例えば、指数関数あるいは高次の関数を用いて変更してもかまわない。
ここで、先行材１１に適した電力ＡをＰ_ＣＳ１、後行材１２に適した電力ＢをＰ_ＣＳ２とおくと、抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´は、
Ｐ_ＣＳ´＝Ｐ_ＣＳ１×（（Ｌ_２−Ｌ_１ａ）／Ｌ_２）＋Ｐ_ＣＳ２×（Ｌ_１ａ／Ｌ_２） ・・・・・（１）
となる。なお、Ｌ_１ａ（ｍ）は第１のコンダクターロール１５と接続部１３との間の距離（トラッキング距離）であり、Ｌ_２（ｍ）は第１のコンダクターロール１５と第２のコンダクターロール１６間の距離である（図２（Ｅ）参照）。従って、抵抗加熱装置１７の制御盤２６は、接続部通過時抵抗加熱電力演算部３７からの指示に基づいて、第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間に抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´を供給する。

接続部通過時誘導加熱補償電力演算部３８では、接続部１３が第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間を移動する際の第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４の合成抵抗値Ｒ_ａを求める。合成抵抗値Ｒ_ａは、接続部１３の位置によって変化し、
Ｒ_ａ＝Ｒ_１ａ＋Ｒ_２ａ
＝ρ×［｛（Ｌ_２−Ｌ_１ａ）／（ｂ_１×ｄ_１）｝＋｛Ｌ_１ａ／（ｂ_２×ｄ_２）｝］ ・・・・・（２）
となる。ここで、Ｒ_１ａは第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間における先行材１１の電気抵抗、Ｒ_２ａは第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間における後行材１２の電気抵抗、ρは先、後行材１１、１２の抵抗率（Ωｍｍ^２／ｍ）、ｂ_１は先行材１１の幅（ｍｍ）、ｄ_１は先行材１１の厚み（ｍｍ）、ｂ_２は後行材１２の幅（ｍｍ）、ｄ_２は後行材１２の厚み（ｍｍ）である。そして、接続部１３が第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間を移動する際の合成抵抗値Ｒ_ａから抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´に対応する瞬時電流値Ｉ_ａ（Ａ）は、
Ｉ_ａ＝（Ｐ_ＣＳ´×１０^３／Ｒ_ａ）^１／２ ・・・・・（３）
となる。

更に、接続部通過時誘導加熱補償電力演算部３８では、先行材１１及び後行材１２に本来流さなければならない電流Ｉ_１（Ａ）、Ｉ_２（Ａ）は、
Ｉ_１＝（Ｐ_ＣＳ１×１０^３／Ｒ_１）^１／２ ・・・・・（４）
Ｉ_２＝（Ｐ_ＣＳ２×１０^３／Ｒ_２）^１／２ ・・・・・（５）
となるので、先行材１１及び後行材１２は、本来流すべき電流Ｉ_１、Ｉ_２と実際に流れている瞬時電流値Ｉ_ａの差に依存した瞬時熱量過不足がそれぞれ発生しているとして、先行材１１におけるこの瞬時過不足熱量ΔＱ_ｃｄ１（ｋｃａｌ）を、
ΔＱ_ｃｄ１＝±０．２３８９×（Ｉ_ａ−Ｉ_１）^２×Ｒ_１ａ×Δｔ_ｓ×１０^−３ ・・・・・（６）
として求める。ここで、ΔＱ_ｃｄ１の符号は、Ｐ_ＣＳ１＞Ｐ_ＣＳ２のとき−、Ｐ_ＣＳ１＜Ｐ_ＣＳ２のとき＋である。

また、後行材１２におけるこの瞬時過不足熱量ΔＱ_ｃｄ２（ｋｃａｌ）を、
ΔＱ_ｃｄ２＝±０．２３８９×（Ｉ_ａ−Ｉ_２）^２×Ｒ_２ａ×Δｔ_ｓ×１０^−３ ・・・・・（７）
として求める。ここで、ΔＱ_ｃｄ２の符号は、Ｐ_ＣＳ１＞Ｐ_ＣＳ２のとき＋、Ｐ_ＣＳ１＜Ｐ_ＣＳ２のとき−である。なお、Δｔ_ｓ（ｓｅｃ）はトラッキングのサンプリング時間である。
そして、瞬時過不足熱量ΔＱ_ｃｄ１、ΔＱ_ｃｄ２から、次式を用いて先行材１１及び後行材１２における瞬時先行材過不足温度ΔＴ_ｃｄ１（℃）、瞬時後行材過不足温度ΔＴ_ｃｄ２（℃）をそれぞれ求める。
ΔＴ_ｃｄ１＝ΔＱ_ｃｄ１／｛Ｃ×γ×ｂ_１×ｄ_１×（Ｌ_２−Ｌ_１ａ）｝ ・・・・・（８）
ΔＴ_ｃｄ２＝ΔＱ_ｃｄ２／（Ｃ×γ×ｂ_２×ｄ_２×Ｌ_１ａ） ・・・・・（９）
ここで、Ｃ（ｋｃａｌ／ｋｇ・℃）は錫めっきストリップ１４の比熱、γ（ｋｇ／ｍ^３）は錫めっきストリップ１４の密度である。

ここで、先行材１１については、接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過した後、サンプリング時間Δｔ_ｓ当たりの瞬時先行材過不足温度ΔＴ_ｃｄ１をサンプリング時間Δｔ_ｓ毎に接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過後の時間まで積算したものを誘導加熱装置１８の誘導コイル３２を通過中の先行材過不足温度Ｔ_ｃｄ１とする。一方、後行材１２については、接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過した後、サンプリング時間Δｔ_ｓでの移動位置毎にトラッキング点を発生させ、そのトラッキング点毎にサンプリング時間Δｔ_ｓ当たりの瞬時後行材過不足温度ΔＴ_ｃｄ２をサンプリング時間Δｔ_ｓ毎に積算して積算温度を求め、各トラッキング点が誘導加熱装置１８の誘導コイル３２を通過中に、そのトラッキング点が記憶している積算温度を取出し、誘導コイル３２を通過中の後行材過不足温度Ｔ_ｃｄ２とする。

従って、接続部通過時誘導加熱補償電力演算部３８は、先行材１１が誘導コイル３２内を通過する際に、先行材１１の加熱温度の過不足分の補償として、先行材過不足温度Ｔ_ｃｄ１から換算した電力ΔＰ_ｃｍｐ１を出力する。また、後行材１２が誘導コイル３２内を通過する際に、後行材１２の加熱温度の過不足分の補償として、後行材過不足温度Ｔ_ｃｄ２から換算した電力ΔＰ_ｃｍｐ２を出力する。ここで、
ΔＰ_ｃｍｐ１（ＫＷ）、ΔＰ_ｃｍｐ２（ＫＷ）は、それぞれ下式で示される。
ΔＰ_ｃｍｐ１＝−４．１８６×Ｃ×γ×ｂ_１×ｄ_１×Ｖ×Ｔ_ｃｄ１
ΔＰ_ｃｍｐ２＝−４．１８６×Ｃ×γ×ｂ_２×ｄ_２×Ｖ×Ｔ_ｃｄ２
なお、Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）は錫めっきストリップ１４の移動速度である。

なお、誘導加熱装置１８の制御盤２７へは、誘導加熱電力演算部３３、接続部通過時誘導加熱補償電力演算部３８、及び誘導加熱電力切替器３９からの指示に基づいて、接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過して誘導コイル３２に到達するまでは、誘導加熱装置１８に供給する電力をＰ_ｉ１＋ΔＰ_ｃｍｐ１、接続部１３が誘導コイル３２内を通過する際は、誘導加熱装置１８に供給する電力を０にして、接続部１３が誘導コイル３２を通過した時点で、誘導加熱装置１８に供給する電力をＰ_ｉ１＋ΔＰ_ｃｍｐ１からＰ_ｉ２＋ΔＰ_ｃｍｐ２に切換える。これによって、接続部１３が第１、第２のコンダクターロール１５、１６間を通過中に、接続部１３の過加熱による破断を確実に防止することができると共に、錫めっきストリップ１４における加熱過不足の発生範囲を最小限にして、誘導コイル３２での加熱終了時に（誘導コイル３２の出口で）錫めっきストリップ１４の表面温度を一定にすることができる。なお、Ｐ_ｉ１（ＫＷ）は先行材１１における誘導加熱装置温度分担値に対応する電力指令値、Ｐ_ｉ２（ＫＷ）は後行材１２における誘導加熱装置温度分担値に対応する電力指令値である。

以下、接続部１３が第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間を移動する際の、抵抗加熱装置１７及び誘導加熱装置１８にそれぞれ供給する電力の設定を、先行材１１の断面積が後行材１２の断面積より大きい場合、先行材１１の断面積が後行材１２の断面積より小さい場合について、それぞれ具体的に説明する。

（先行材１１の断面積が後行材１２の断面積より大きい場合）
図２（Ａ）に示すように、接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過すると、接続部１３が第２のコンダクターロール１６を通過する際に抵抗加熱装置１７に供給する抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´が後行材１２に適した値Ｐ_ＣＳ２となるように、抵抗加熱装置１７に供給する抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´をＰ_ＣＳ１からＰ_ＣＳ２に向けて直線的に減少させる。

図２（Ｅ）に示すように、接続部１３が第１のコンダクターロール１５から第２のコンダクターロール１６に向けてライン速度Ｖで移動すると、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間に存在する先行材１１の長さはライン速度Ｖで徐々に減少するので、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の先行材１１の電気抵抗Ｒ_１ａは、直線的に減少する。一方、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間に存在する後行材１２の長さはライン速度Ｖで徐々に増加するので、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の後行材１２の電気抵抗Ｒ_２ａは、直線的に増加する。従って、接続部１３が第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間を移動する際の第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４の合成抵抗値Ｒ_ａは、図２（Ｂ）に示すように、Ｒ_ａ＝Ｒ_１ａ＋Ｒ_２ａで表され、接続部１３の位置によって直線的に変化する。

抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´が図２（Ａ）に示すように変化し、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４の合成抵抗値Ｒ_ａが図２（Ｂ）に示すように変化する場合、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４に流れる瞬時電流値Ｉ_ａは図２（Ｃ）に示すように変化する。このため、先行材１１に本来流さなければならない電流Ｉ_１と瞬時電流値Ｉ_ａとの差が先行材１１の加熱不足分となり、後行材１２に本来流さなければならない電流Ｉ_２と瞬時電流値Ｉ_ａとの差が後行材１２の加熱過剰分となる。

従って、図２（Ｄ）に示すように、接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過して誘導コイル３２に到達するまでは、先行材１１の加熱温度の不足分の補償として、電力ΔＰ_ｃｍｐ１を加えた電力を誘導加熱装置１８に供給する。なお、先行材１１は接続部１３に近づくほど加熱不足分量が多くなるので、電力ΔＰ_ｃｍｐ１は徐々に増加する。そして、接続部１３が誘導コイル３２内を通過する際は、誘導加熱装置１８に供給する電力を０にして、接続部１３が誘導コイル３２を通過した時点で、誘導加熱装置１８に供給する補償分の電力をΔＰ_ｃｍｐ１からΔＰ_ｃｍｐ２に切換える。

ここで、後行材１２は、接続部１３に近いほど加熱過剰量が多いため、接続部１３が誘導コイル３２を通過した直後に供給する補償分（減少分）の電力ΔＰ_ｃｍｐ２値が一番大きく、接続部１３が誘導コイル３２を通過して第２のコンダクターロール１６に向かうにつれて徐々に補償分（減少分）の電力ΔＰ_ｃｍｐ２値は小さくなる。なお、接続部１３が第２のコンダクターロール１６を通過する時点で、抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´が後行材１２に適した値Ｐ_ＣＳ２となるので、後行材１２では、接続部１３から第１のコンダクターロール１５と第２のコンダクターロール１６間の距離に相当する長さＬ_２の領域は加熱過剰となっている。このため、誘導加熱装置１８に供給する補償分（減少分）の電力ΔＰ_ｃｍｐ２供給は、接続部１３が誘導コイル３２を通過してから更に後行材１２が長さＬ_２だけ通過するまで（すなわち、後行材１２の加熱過剰部分の尾端が誘導コイル３２を通過するまで）行う。

（先行材１１の断面積が後行材１２の断面積より小さい場合）
図３（Ａ）に示すように、接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過すると、接続部１３が第２のコンダクターロール１６を通過する際に抵抗加熱装置１７に供給する抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´が後行材１２に適した値Ｐ_ＣＳ２となるように、抵抗加熱装置１７に供給する抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´をＰ_ＣＳ１からＰ_ＣＳ２に向けて直線的に増加させる。

図３（Ｅ）に示すように、接続部１３が第１のコンダクターロール１５から第２のコンダクターロール１６に向けてライン速度Ｖで移動すると、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間に存在する先行材１１の長さはライン速度Ｖで徐々に減少するので、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の先行材１１の電気抵抗Ｒ_１ａは、直線的に減少する。一方、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間に存在する後行材１２の長さはライン速度Ｖで徐々に増加するので、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の後行材１２の電気抵抗Ｒ_２ａは、直線的に増加する。従って、接続部１３が第１、第２のコンダクターロール１５、１６の間を移動する際の第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４の合成抵抗値Ｒ_ａは、図３（Ｂ）に示すように、Ｒ_ａ＝Ｒ_１ａ＋Ｒ_２ａで表され、接続部１３の位置によって直線的に変化する。

抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´が図３（Ａ）に示すように変化し、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４の合成抵抗値Ｒ_ａが図３（Ｂ）に示すように変化する場合、第１、第２のコンダクターロール１５、１６間の錫めっきストリップ１４に流れる瞬時電流値Ｉ_ａは図３（Ｃ）に示すように変化する。このため、瞬時電流値Ｉ_ａと先行材１１に本来流さなければならない電流Ｉ_１との差が先行材１１の加熱過剰分となり、後行材１２に本来流さなければならない電流Ｉ_２と瞬時電流値Ｉ_ａとの差が後行材１２の加熱不足分となる。

従って、図３（Ｄ）に示すように、接続部１３が第１のコンダクターロール１５を通過して誘導コイル３２に到達するまでは、先行材１１の過剰加熱の補償分（減少分）として、電力ΔＰ_ｃｍｐ１を誘導加熱装置１８の誘導コイル３２に供給する。そして、先行材１１では、接続部１３に近いほど加熱過剰量が多いため、電力ΔＰ_ｃｍｐ１は徐々に増加し、接続部１３が誘導コイル３２に入る直後に供給する補償分（減少分）の電力ΔＰ_ｃｍｐ１値が一番大きくなる。なお、接続部１３が誘導コイル３２内を通過する際は、誘導加熱装置１８に供給する電力を０にして、接続部１３が誘導コイル３２を通過した時点で、誘導加熱装置１８に供給する補償分の電力をΔＰ_ｃｍｐ１からΔＰ_ｃｍｐ２に切換える。

ここで、後行材１２は、接続部１３に近いほど加熱不足量が多いため、接続部１３が誘導加熱装置を通過した直後に供給する補償分（増加分）の電力ΔＰ_ｃｍｐ２値が一番大きく、接続部１３が誘導コイル３２を通過して第２のコンダクターロール１６に向かうにつれて徐々に補償分（増加分）の電力ΔＰ_ｃｍｐ２値は小さくなる。なお、接続部１３が第２のコンダクターロール１６を通過する時点で、抵抗加熱電力Ｐ_ＣＳ´が後行材１２に適した値Ｐ_ＣＳ２となるので、後行材１２では、接続部１３から第１のコンダクターロール１５と第２のコンダクターロール１６間の距離に相当する長さＬ_２の領域は加熱不足となっている。このため、誘導加熱装置１８に供給する補償分（増加分）の電力ΔＰ_ｃｍｐ２供給は、接続部１３が誘導コイル３２を通過してから更に後行材１２が長さＬ_２通過するまで（すなわち、後行材１２の加熱不足部分の尾端が誘導コイル３２を通過するまで）行う。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。

１０：連続錫めっき設備、１１：先行材、１２：後行材、１３：接続部、１４：錫めっきストリップ、１５：第１のコンダクターロール、１６：第２のコンダクターロール、１７：抵抗加熱装置、１８：誘導加熱装置、１９：クエンチタンク、２０：板移動量検出器、２１：リフロー制御装置、２２：搬送用ロール、２３：アースロール、２４：ガイドロール、２５：クエンチシンクロール、２６、２７：制御盤、２８：生産管理用計算機、２９：昇温パターン設定部、３０：抵抗加熱電力演算部、３１：ライン制御用計算機、３２：誘導コイル、３３：誘導加熱電力演算部、３４：ストリップ接続部検出器、３５：抵抗加熱電力指令切替器、３６：トラッキング装置、３７：接続部通過時抵抗加熱電力演算部、３８：接続部通過時誘導加熱補償電力演算部、３９：誘導加熱電力切替器

Claims (5)

1. 錫めっき槽から連続的に送られ、途中に先行材と後行材の接続部を有する錫めっきストリップを第１、第２のコンダクターロールの間で抵抗加熱し、かつ前記第１、第２のコンダクターロールの間に配置された誘導加熱装置で誘導加熱し、これらで加熱された前記錫めっきストリップをクエンチタンクで急冷してリフロー処理する連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法であって、
   前記第１、第２のコンダクターロールの間を前記接続部が通過する間に、前記第１、第２のコンダクターロールによって抵抗加熱する抵抗加熱電力を、前記先行材に適した電力Aから、前記後行材に適した電力Bに徐々に又は段階的に変え、更に前記第１、第２のコンダクターロールの抵抗加熱電力を変えること及び前記第１、第２のコンダクターロール間の電気抵抗の変化によって生じる前記錫めっきストリップに発生する加熱温度の過不足分を計算して、該過不足分を前記誘導加熱装置による加熱で補償し、前記クエンチタンク直前での前記錫めっきストリップの加熱温度を一定にしたことを特徴とする連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法。
2. 請求項１記載の連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記電力Ａから前記電力Ｂへの変更は、直線的に行うことを特徴とする連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記錫めっきストリップに発生する加熱温度の前記過不足分は、該錫めっきストリップの前記先行材の加熱温度の過不足分である先行材過不足温度と前記後行材の加熱温度の過不足分である後行材過不足温度から構成され、前記先行材過不足温度は、前記第１、第２のコンダクターロール間の前記先行材の抵抗値と前記電力Ａから求まる該先行材に対して本来流すべき電流値と前記抵抗加熱電力に対応して前記錫めっきストリップに流れる瞬時電流値との差から求まる瞬時先行材過不足温度の積算値として求め、前記後行材過不足温度は、前記第１、第２のコンダクターロール間の前記後行材の抵抗値と前記電力Ｂから求まる該後行材に対して本来流すべき電流値と前記瞬時電流値との差から求まる瞬時後行材過不足温度の積算値として求め、しかも、前記瞬時電流値は、前記接続部が前記第１、第２のコンダクターロールの間を移動する際に、該接続部の該第１、第２のコンダクターロール間での位置を検知し、前記先行材と前記後行材のそれぞれの板厚情報、板幅情報、及び抵抗率から前記接続部の位置に応じた前記第１、第２のコンダクターロール間の前記錫めっきストリップの合成抵抗値を求め、該合成抵抗値と前記抵抗加熱電力から算出することを特徴とする連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法。
4. 請求項３記載の連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記錫めっきストリップに発生する加熱温度の過不足分の補償は、前記先行材が前記誘導加熱装置内を通過する際に、前記先行材過不足温度に対応した電力を該誘導加熱装置に供給し、前記後行材が前記誘導加熱装置内を通過する際に、前記後行材過不足温度に対応した電力を該誘導加熱装置に供給することで行うことを特徴とする連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法において、前記接続部が前記誘導加熱装置内を通過する際は、該誘導加熱装置に供給する電力を０にすることを特徴とする連続錫めっき設備のリフロー加熱電力制御方法。
   

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