JP6803461B2 - めっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法 - Google Patents

めっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、めっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法に関するものである。
溶融金属めっき設備では、鋼板(ストリップ)を、めっき浴槽に貯留した溶融金属(例えば、溶融亜鉛)に連続して浸した後、鋼板を溶融金属から引き上げて上方に搬送している。上方に搬送されていく鋼板の板面(表面及び裏面)には、ガスワイピングノズルからガスが噴射され、鋼板の表面及び裏面に付着した余剰な溶融金属が払拭される。このとき、ガスワイピングノズルと鋼板の板面との距離であるノズル板間距離や、噴射されるガスの噴射圧力や、鋼板の通板速度などを制御することにより、鋼板に付着する溶融金属の量が調整される。ノズル板間距離は、ガスワイピングノズルの近傍に設置された距離センサにより検出される。
鋼板は、ガスワイピングノズルの配置位置から更に上方に搬送される。鋼板が上方の設定位置に達したら、鋼板の搬送方向が水平方向に変更され、その後、搬送方向が下方に変更され、下方の設定位置に達したら、鋼板の搬送方向が水平方向に変更される。このようにして鋼板が搬送されていく際に、鋼板に付着した溶融金属が凝固していき、鋼板の表面及び裏面に金属めっき層が形成される。
鋼板の表面及び裏面に形成された金属めっき層の付着量(めっき付着量)は、めっき付着量計により計測される。めっき付着量計は、鋼板の搬送方向に関して、ガスワイピングノズルの配置位置よりも下流の位置(例えば、数十mから数百m下流の位置)に配置される。例えば、鋼板が、上方の設定位置から下方の設定位置に搬送された後、水平方向に搬送されている位置に、めっき付着量計が配置される。
めっき付着量計は、例えば蛍光X線付着量計であり、鋼板の表面及び裏面のめっき付着量を計測する。計測する際には、例えば、鋼板の板幅方向の1箇所にめっき付着量計を位置させてめっき付着量(めっき付着量実測値)を求めたり、鋼板の板幅方向の3箇所にめっき付着量計を位置させ3箇所で計測した計測値を演算(平均演算など)することによりめっき付着量(めっき付着量実測値)を求めたりしている。
めっき付着量の制御は、ガスワイピングノズルと鋼板との距離であるノズル板間距離や、ガスワイピングノズルから噴射されるガスの噴射圧力や、鋼板の通板速度などを制御して、鋼板に付着する溶融金属の量を調整することにより行うことができる。
そこで、めっき付着量実測値を、予め設定しためっき付着量目標値に一致させるため、次のような制御操作が、従来から行われている。
(1) 過去の多数の実操業時に得たデータを基に、めっき付着量推定モデル式を予め作成しておく。このめっき付着量推定モデル式は、ガスワイピングノズルと鋼板との距離であるノズル板間距離H[mm]、ガスワイピングノズルから噴射されるガスの噴射圧力P[kPa]、鋼板の通板速度V[m/min]を演算要素とした関数式であり、めっき付着量推定値We[g/m2]と演算要素(H、P、V)との関係を示したものである。
めっき付着量を制御する際には、めっき付着量推定モデル式を基に、めっき付着量推定値をめっき付着量目標値(鋼板Sに付着させたいめっき付着値)にすることができる、ノズル板間距離Hや、ガスの噴射圧力Pや、鋼板の通板速度Vを求める。そして、ノズル板間距離H[mm]、ガスの噴射圧力P[kPa]及び通板速度V[m/min]を、めっき付着量推定モデル式を基に求めた演算要素(H、P、V)の値にした状態で、めっき付着量の制御動作を開始する。
めっき付着量の制御動作を開始した後の実動作時においては、めっき付着量実測値とめっき付着量目標値との偏差を求め、この偏差をゼロにするように、めっき付着量推定モデル式の係数を最適調整(学習制御)する。
このようにして係数を最適調整しためっき付着量推定モデル式を基に、ノズル板間距離や、ガスの噴射圧力や、通板速度を設定し直して、以降のめっき付着量の制御動作を行う。これにより、めっき付着量推定モデル式の精度が向上し、めっき付着量の制御がより向上する。
なお、めっき付着量の制御動作を実施している際には、演算要素(H、P、V)の実動作時の値を検出し、検出した演算要素(H、P、V)の値を、めっき付着量推定モデル式に代入することにより、めっき付着量推定値Weを推定演算することができる。
(2) 過去の多数の実操業時に得たデータを基に、「めっき付着量推定値」と、「ガスワイピングノズルと鋼板との距離であるノズル板間距離、ガスワイピングノズルから噴射されるガスの噴射圧力、鋼板の通板速度」との関係を対応させた、めっき付着量データベースを予め作成しておく。
めっき付着量を制御する際には、めっき付着量データベースを参照して、めっき付着量推定値をめっき付着量目標値にすることができる、ノズル板間距離Hや、ガスの噴射圧力Pや、鋼板の通板速度Vを求める。このようにして求めた演算要素(H、P、V)の値にした状態で、めっき付着量の制御動作を開始する。めっき付着量の制御動作を開始した後、めっき付着量実測値とめっき付着量目標値との偏差を求め、この偏差をゼロにするように、めっき付着量データベースを最適調整(学習制御)する。
このようにして最適調整しためっき付着量データベースを基に、ノズル板間距離や、ガスの噴射圧力や、通板速度を設定し直して、以降のめっき付着量の制御動作を行う。これにより、めっき付着量データベースの精度が向上し、めっき付着量の制御がより向上する。
(3) めっき付着量推定値がめっき付着量目標値になるように、ガスワイピングノズルと鋼板との距離であるノズル板間距離や、ガスワイピングノズルから噴射されるガスの噴射圧力や、鋼板の通板速度を初期設定して、めっき付着量の制御動作を開始する。めっき付着量の制御動作を開始した後、めっき付着量実測値とめっき付着量目標値との偏差を求め、この偏差をゼロにするように、ガスの噴射圧力や、ノズル板間距離や、通板速度などをフィードバック制御する。
特許第5491843号公報 特公平6−33448号公報 特開2010−132953号公報 特開平6−322504号公報 特許第5131010号公報
ところで上記の従来技術では、鋼板の板幅方向の位置のうち、めっき付着量推定値を推定した板幅方向の位置(例えば、ノズル板間距離を計測する距離センサの板幅方向の配置位置)と、めっき付着量実測値を測定した板幅方向の位置(例えば、めっき付着量計の板幅方向の配置位置)とが、必ずしも一致していなかった。このため、上述しためっき付着量推定モデル式を用いた制御や、めっき付着量データベースを用いた制御や、フィードバック制御をしても、めっき付着量を精度よく制御することができなかった。また、めっき付着量推定モデル式やめっき付着量データベースを学習制御しても、学習制御の精度がよくなかった。
また、溶融金属めっき設備においては、鋼板は搬送されていく際に蛇行することがある。従来では、このような蛇行が発生すると、めっき付着量推定値を推定した板幅方向の位置と、めっき付着量実測値を測定した板幅方向の位置とが一致していないことも一因となって、めっき付着量の制御精度が悪くなっていた。
更に、先行する鋼板の尾端に、先行する鋼板とは板厚や機械的特性の異なる後行する鋼板の先端を溶接して成る、連続した複数の鋼板が、溶融金属めっき設備に送り込まれることがある。しかも、先行する鋼板のめっき付着量と後行する鋼板のめっき付着量を異ならせることがある。この場合には、先行する鋼板と後行する鋼板との継ぎ目部分が、ガスワイピングノズルの配置位置を通過したら、ガスの噴射圧力などを迅速に変更して、後行する鋼板に付着する溶融金属の量を変更する必要がある。
しかし従来では、めっき付着量推定値を推定した板幅方向の位置と、めっき付着量実測値を測定した板幅方向の位置とが一致していないことも一因となって、継ぎ目部分がガスワイピングノズルの配置位置を通過した後、直ちにガスの噴射圧力などを変更する制御をしようとしても、めっき付着量を変更するための応答速度が遅かった。
本発明は、上記従来技術に鑑み、鋼板の面のうち、めっき付着量推定値を推定した部分と、めっき付着量実測値を測定した部分とを一致させることができ、これによりめっき付着量の制御精度を向上させることができる、めっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明のめっき付着量制御機構は、
めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置されており、前記鋼板にガスを噴射する一対のガスワイピングノズルと、
前記鋼板の搬送方向に関して予め決めた上流側位置に配置されており、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出する距離センサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出する上流側エッジセンサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出する下流側エッジセンサと、
前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置に配置されており、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量を検出してめっき付着量実測値を出力するめっき付着量計と、
搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素として、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算するめっき付着量推算式を有するめっき付着量制御部と、
を有し、
前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
ことを特徴とする。
また本発明のめっき付着量制御方法は、
めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置された一対のガスワイピングノズルにより、前記鋼板にガスを噴射し、
前記鋼板の搬送方向に関して予め決めた上流側位置において、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出し、
前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置において、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量をめっき付着量計により検出してめっき付着量実測値を求め、
搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素として、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
ことを特徴とする。
本発明によれば、鋼板の面のうち、めっき付着量推定値を推定した部分(測定面部)と、めっき付着量実測値を測定した部分(測定面部)とを一致させることができ、これによりめっき付着量の制御精度を向上させることができる。
溶融金属めっき設備を示す構成図。 板反り矯正装置及びガスワイピングノズル装置を示す、図1のII−II矢視図。 板反り矯正装置を示す、図1のIII矢視図。 めっき付着量計測装置を示す平面図。 図4のV−V断面図。 めっき付着量制御機構の制御系を示す構成図。 距離センサの位置での距離を示す図。 ガスワイピングノズルの位置でのノズル板間距離を示す図。 実施例1における、鋼板の搬送状態を展開して示す図。 実施例1における表面側での、めっき付着量推定値とめっき付着量実測値との偏差を表にして示す図。 実施例1における裏面側での、めっき付着量推定値とめっき付着量実測値との偏差を表にして示す図。 実施例2における、鋼板の搬送状態を展開して示す図。 実施例2における表面側での、めっき付着量推定値とめっき付着量実測値との偏差を表にして示す図。 実施例2における裏面側での、めっき付着量推定値とめっき付着量実測値との偏差を表にして示す図。 実施例3で用いる、めっき付着量計測装置を示す平面図。 図15のXVI−XVI断面図。 めっき付着量制御機構の制御系を示す構成図。 実施例3における、鋼板の搬送状態を展開して示す図。 実施例3における、めっき付着量推定値とめっき付着量実測値との偏差を表にして示す図。
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。
溶融金属めっき設備に適用する、本発明の実施例1に係るめっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法について、溶融金属めっき設備と共に説明する。
<溶融めっき金属設備の全体構成>
まず、溶融めっき金属設備の全体の概略構成を説明する。
図1に示すように、溶融金属めっき設備1には、溶融金属Mが貯留されためっき浴槽10が設けられている。溶融金属めっき設備1に送り込まれた鋼板Sが、めっき浴槽10(溶融金属M)の中を通って搬送されることにより、溶融金属Mが鋼板Sに付着する。
めっき浴槽10内には、回転自在に支持されたシンクローラ11及び浴中ローラ12,13が設けられている。めっき浴槽10(溶融金属M)の中を通って搬送される鋼板Sは、シンクローラ11によって搬送方向Cが変更され、上方に向けて搬送される。
浴中ローラ12,13は、鋼板Sを間に挟むように、すなわち、鋼板Sの表面及び裏面にそれぞれ対向するように配置されている。浴中ローラ12,13には、ローラ移動モータ14,15がそれぞれ接続されている。ローラ移動モータ14,15を駆動することにより、鋼板Sに対して、浴中ローラ12,13を、鋼板Sに近づけたり離させたりする方向に移動させることができる。ローラ移動モータ14,15を駆動し、浴中ローラ12,13を鋼板Sに接触した状態にして浴中ローラ12,13を移動することにより、鋼板Sの板幅方向における形状及び鋼板Sのパスライン(通板位置)を調整することができる。
めっき浴槽10の上方位置にはガスワイピングノズル装置20が設けられている。ガスワイピングノズル装置20は、めっき浴槽10から引き上げられて搬送される鋼板Sを間に挟んだ状態で配置された、ガスワイピングノズル21とガスワイピングノズル22とにより構成されている。ガスワイピングノズル21は、鋼板Sの表面に対向して配置されており、ガスワイピングノズル22は、鋼板Sの裏面に対向して配置されている。
ガスワイピングノズル21,22は、鋼板Sの表面及び裏面にガスを噴射することにより、鋼板Sに付着した余剰な溶融金属Mを払拭する。鋼板Sに形成される金属めっき層の付着量(めっき付着量)は、ガスワイピングノズル21,22と鋼板Sとの距離(ノズル板間距離)や、ガスワイピングノズル21,22から噴射されるガスの噴射圧力を変えて、鋼板Sに付着する溶融金属の量を変更することにより調整される。また、鋼板Sの通板速度を変更して、溶融金属Mの付着量を変更することによっても、めっき付着量が調整される。
ガスワイピングノズル装置20の上方位置には、鋼板Sの板形状を矯正する板反り矯正装置30が設けられている。板反り矯正装置30は、鋼板Sを間に挟むように配置された、矯正ユニット31と矯正ユニット32とから構成されている。矯正ユニット31は、鋼板Sの表面に対向して配置されており、矯正ユニット32は、鋼板Sの裏面に対向して配置されている。矯正ユニット31,32は、磁気による吸引力を鋼板Sに作用させることにより、鋼板Sの板幅方向の形状を矯正(板反り矯正)すると共に、当該鋼板Sの振動を抑制(制振)する。なお、板反り矯正装置30の詳細構造については後述する。
板反り矯正装置30から更に上方に搬送された鋼板Sは、第1トップローラ41に巻き掛けられて搬送方向Cが水平方向に変更された後、第2トップローラ42に巻き掛けられて搬送方向Cが下方に変更される。下方に搬送された鋼板Sは、ローラ43に巻き掛けられて搬送方向Cが水平方向に変更される。
ローラ43よりも下流側において、水平方向に搬送されている鋼板Sの表面に対向してめっき付着量計測装置50が配置されており、水平方向に搬送されている鋼板Sの裏面に対向してめっき付着量計測装置60が配置されている。めっき付着量計測装置50,60の詳細構造については後述する。
<板反り矯正装置の構成>
ここで、板反り矯正装置30の構成を、図1のII−II矢視図である図2、図1のIII矢視図である図3を参照して説明する。
図2及び図3に示すように、矯正ユニット31には、鋼板Sと対向して板幅方向に延びる支持フレーム71が設けられている。支持フレーム71は、水平面内で移動することができる構造になっている。このため、支持フレーム71を含めて矯正ユニット31全体が、鋼板Sに近づいたり離れたりすることができ、また、水平面内において旋回移動(スキュー)することができる。
図2に示すように、支持フレーム71には、鋼板Sの板幅方向に並んで、複数(図2においては、4つ)の移動ブロック72a,72b,72c,72dが設けられている。各移動ブロック72a,72b,72c,72dは、支持フレーム71の長手方向(鋼板Sの板幅方向)に個別に移動できる構造になっている。
移動ブロック72a,72b,72c,72dには、鋼板Sに対して磁気による吸引力を作用させる電磁石73a,73b,73c,73dと、鋼板Sまでの距離を検出する距離センサ74a,74b,74c,74dが設けられている。このため、複数の距離センサ74a,74b,74c,74dは、板幅方向に配置されていることになる。距離センサ74a,74b,74c,74dとしては、例えば、うず電流式センサを採用している。
また、図2に示すように、支持フレーム71には、その両端部に設けられた接続フレーム75を介して、ガスワイピングノズル21が連結されている。つまり、ガスワイピングノズル21が、矯正ユニット31に組み込まれている。よって、支持フレーム71(矯正ユニット31)が水平面内において移動すると、支持フレーム71(矯正ユニット31)の移動に伴ってガスワイピングノズル21も水平面内において移動する。
更に、ガスワイピングノズル21は、支持フレーム71を起点位置として、水平面内において、鋼板Sに対して近づいたり離れたりすることができる構造になっている。このため、ガスワイピングノズル21は、支持フレーム71(矯正ユニット31)が水平面内で移動することによっても、または、支持フレーム71(矯正ユニット31)の移動とは独立して支持フレーム71を起点位置として水平面内で移動することによっても、鋼板Sに近づいたり離れたりすることができる。
図2及び図3に示すように、矯正ユニット32は、矯正ユニット31と同様な構成になっている。つまり、矯正ユニット32は、支持フレーム81、移動ブロック82a,82b,82c,82d、電磁石83a,83b,83c,83d、距離センサ84a,84b,84c,84dを備えて構成されている。矯正ユニット32の移動ブロック82a,82b,82c,82dは、鋼板Sを間にして、矯正ユニット31の移動ブロック72a,72b,72c,72dと常に対向しつつ、支持フレーム81の長手方向(鋼板Sの板幅方向)に移動する。
また、ガスワイピングノズル22は、接続フレーム85を介して支持フレーム81に連結されている。つまり、ガスワイピングノズル22が、矯正ユニット32に組み込まれている。更に、ガスワイピングノズル22は、支持フレーム81を起点位置として、水平面内において、鋼板Sに近づいたり離れたりすることができる構造になっている。
図2及び図3に示すように、板反り矯正装置30には、鋼板Sの板幅方向における端部の位置を検出する上流側エッジセンサ76,86が設けられている。一方のエッジセンサ76は、矯正ユニット31の支持フレーム71の一端部に設けられている。このエッジセンサ76によって、鋼板Sの板幅方向の一方側のエッジ位置が検出される。他方のエッジセンサ86は、矯正ユニット31の支持フレーム71の他端部に設けられている。このエッジセンサ86によって、鋼板Sの板幅方向の他方側のエッジ位置が検出される。このように、矯正ユニット31に設けられたエッジセンサ76,86により、鋼板Sの板幅方向における両端部が検出される。
なお、上流側エッジセンサ76を支持フレーム71に備えると共に、上流側エッジセンサ86を支持フレーム81に備える配置としてもよく、または、上流側エッジセンサ76,86を支持フレーム81に備える配置としてもよい。
<めっき付着量計測装置の構成>
次に、めっき付着量計測装置50,60の構成を、平面図である図4、及び、図4のV−V断面図である図5を参照して説明する。なお、めっき付着量計測装置50,60を配置した位置では、鋼板Sは水平方向に搬送されていく。
図4及び図5に示すように、支持構造物91,92は、鋼板Sの搬送位置を挟んだ状態で、離間して地面に固定配置されている。
めっき付着量計測装置50のガイドレール51a,51b,51c,51dは、鋼板Sの搬送方向Cにずれた位置において、支持構造物91,92の間に架け渡されている。ガイドレール51aには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体52aが備えられている。移動体52aの下面には、めっき付着量計53aが取り付けられている。ガイドレール51bには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体52bが備えられている。移動体52bの下面には、めっき付着量計53bが取り付けられている。ガイドレール51cには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体52cが備えられている。移動体52cの下面には、めっき付着量計53cが取り付けられている。ガイドレール51dには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体52dが備えられている。移動体52dの下面には、めっき付着量計53dが取り付けられている。
めっき付着量計53a,53b,53c,53dは、例えば、蛍光X線付着量計であり、鋼板Sの表面のめっき付着量を計測する。移動体52a,52b,52c,52dがガイドレール51a,51b,51c,51dに沿い移動することにより、めっき付着量計53a,53b,53c,53dは、鋼板Sの表面に対向しつつ、鋼板Sの板幅方向に移動することができる。
めっき付着量計測装置50のビーム54は、ガイドレール51dに対して鋼板Sの搬送方向Cにずれた位置において、支持構造物91,92間に架け渡されている。ビーム54には、下流側エッジセンサ55と下流側エッジセンサ56が取り付けられている。エッジセンサ55は、鋼板Sの板幅方向の一方側(図4では左側)のエッジ位置(下流側エッジ位置Ed21)を検出し、エッジセンサ56は、鋼板Sの板幅方向の他端側(図4では右側)のエッジ位置(下流側エッジ位置Ed22)を検出する。この例では、エッジセンサ55,56を、ビーム54に固定設置しているが、エッジセンサ55,56が、ビーム54に沿い移動できる構造にしてもよい。
めっき付着量計測装置60のガイドレール61a,61b,61c,61dは、鋼板Sの搬送方向Cにずれた位置において、支持構造物91,92の間に架け渡されている。しかも、裏面側のガイドレール61a,61b,61c,61dは、表面側のガイドレール51a,51b,51c,51dに対向した位置に配置されている。ガイドレール61aには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体62aが備えられている。移動体62aの上面には、めっき付着量計63aが取り付けられている。ガイドレール61bには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体62bが備えられている。移動体62bの上面には、めっき付着量計63bが取り付けられている。ガイドレール61cには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体62cが備えられている。移動体62cの上面には、めっき付着量計63cが取り付けられている。ガイドレール61dには、鋼板Sの板幅方向に移動できる移動体62dが備えられている。移動体62dの上面には、めっき付着量計63dが取り付けられている。
めっき付着量計63a,63b,63c,63dは、例えば、蛍光X線付着量計であり、鋼板Sの裏面のめっき付着量を計測する。移動体62a,62b,62c,62dがガイドレール61a,61b,61c,61dに沿い移動することにより、めっき付着量計63a,63b,63c,63dは、鋼板Sの裏面に対向しつつ、鋼板Sの板幅方向に移動することができる。
めっき付着量計は、一般的にその寸法が大きいため、板幅方向に1列に並べることができる数は限定される。例えば、めっき付着量計を、板幅方向に1列に並べることができる数は、例えば3個になる。
本例では、鋼板Sの表面側において、めっき付着量計53a,53b,53c,53dを、鋼板Sの搬送方向Cの上流側から下流側にかけてずれた位置に配置している。そのため、めっき付着量計の寸法が大きくても鋼板Sの搬送方向Cから見て多数(本例では4個)のめっき付着量計53a,53b,53c,53dを配置することができ、板幅方向の多数の部分のめっき付着量を測定することができる。
また、鋼板Sの裏面側において、めっき付着量計63a,63b,63c,63dを、鋼板Sの搬送方向Cの上流側から下流側にかけてずれた位置に配置している。そのため、めっき付着量計の寸法が大きくても鋼板Sの搬送方向Cから見て多数(本例では4個)のめっき付着量計63a,63b,63c,63dを配置することができ、板幅方向の多数の部分のめっき付着量を測定することができる。
<制御系の構成>
めっき付着量制御機構の制御系の構成を、図6を参照して説明する。
図6に示すように、めっき付着量制御機構のめっき付着量制御装置100は、上流側距離演算部110、ノズル板間距離演算部120、移動体制御部130、めっき付着量制御部140、板反り形状演算部150及び記憶部160を有している。めっき付着量制御装置100は、コンピュータにソフトウエアを組み込んで、演算や制御処理をすることができるように構成したものである。
このめっき付着量制御装置100には、図6に示すような、各種の装置やセンサが接続されている。
板反り矯正装置30に配置された、即ち、上流側位置α(図9参照)に配置された上流側エッジセンサ76,86は、上流側エッジ位置Ed11,Ed12を示す信号を出力し、めっき付着量制御装置100には、これらの信号が入力される。エッジセンサ76,86は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dの近くにある。このため、エッジセンサ76により検出された上流側エッジ位置Ed11は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの一端側のエッジ位置を示す。エッジセンサ86により検出された上流側エッジ位置Ed12は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの他端側のエッジ位置を示す。
上流側位置α(図9参照)に配置された距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dは、鋼板Sまでの距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24を示す信号を出力し(図7参照)、めっき付着量制御装置100には、これらの信号が入力される。
鋼板Sの搬送方向Cに関して、電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dから距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dまでの距離と、電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dからガスワイピングノズル21,22までの距離は、ほぼ等しくなっている(図2参照)。このため、電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dにより鋼板Sを吸引して鋼板Sの形状が変化したときにおいて、この形状変化が与える程度は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが配置された位置であっても、ガスワイピングノズル21,22が配置された位置であっても、ほぼ等しくなる。この結果、距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24は、ガスワイピングノズル21,22と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24に対応したものとなる(図7、図8参照)。なお図8は、ガスワイピングノズル21,22が、矯正ユニット31,32(支持フレーム71,81)を起点として、鋼鈑Sに近づいた状態を示している。
ノズル板間距離H11,H21は、距離センサ74a,84aから鉛直下方に向かう仮想線とガスワイピングノズル21,22とが交差する位置でのノズル板間距離であり、ノズル板間距離H12,H22は、距離センサ74b,84bから鉛直下方に向かう仮想線とガスワイピングノズル21,22とが交差する位置でのノズル板間距離であり、ノズル板間距離H13,H23は、距離センサ74c,84cから鉛直下方に向かう仮想線とガスワイピングノズル21,22とが交差する位置でのノズル板間距離であり、ノズル板間距離H14,H24は、距離センサ74d,84dから鉛直下方に向かう仮想線とガスワイピングノズル21,22とが交差する位置でのノズル板間距離である(図8参照)。
矯正ユニット制御装置101は、矯正ユニット31,32を、鋼板Sに近づけたり離させたり、水平面内において旋回移動(スキュー)させる制御動作をする。矯正ユニット制御装置101からめっき付着量制御装置100には、矯正ユニット31,32の移動位置を示す信号が入力される。
移動ブロック制御装置102は、移動ブロック72a,72b,72c,72d,82a,82b,82c,82dを、鋼板Sの板幅方向に移動させる制御動作をする。このとき、移動ブロック制御装置102は、移動ブロック72aと移動ブロック82aの板幅方向位置、移動ブロック72bと移動ブロック82bの板幅方向位置、移動ブロック72cと移動ブロック82cの板幅方向位置、移動ブロック72dと移動ブロック82dの板幅方向位置が、それぞれ常に同じになるように、移動ブロック72a,72b,72c,72d,82a,82b,82c,82dの移動制御をしている。移動ブロック制御装置102からめっき付着量制御装置100には、移動ブロック72a,72b,72c,72d,82a,82b,82c,82dの板幅方向の移動位置を示す信号、即ち、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dの板幅方向の移動位置を示す信号が入力される。
電磁石制御装置103は、電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dに流す電流値を制御して、鋼板Sに作用させる磁気による吸引力を制御する。電磁石制御装置103からめっき付着量制御装置100には、各電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dに流す電流値が入力される。
ガスワイピングノズル制御装置104は、支持フレーム71,81を起点として、ガスワイピングノズル21,22を、鋼板Sに近づけたり離させたりする制御動作をする。ガスワイピングノズル制御装置104からめっき付着量制御装置100には、支持フレーム71,81を起点としたガスワイピングノズル21,22の移動量を示す信号が入力される。
ガス噴射圧力制御装置105は、ガスワイピングノズル21,22から噴射されるガスの噴射圧力Pを制御する。ガス噴射圧力制御装置105からめっき付着量制御装置100には、ガスの噴射圧力Pを示す信号が入力される。
通板速度制御装置106は、図示しない搬送ローラの回転速度を調整すること等により、鋼板Sの通板速度Vを制御する。通板速度制御装置106からめっき付着量制御装置100には、鋼板Sの通板速度Vを示す信号が入力される。
ローラ移動モータ制御装置107は、ローラ移動モータ14,15を駆動することにより浴中ローラ12,13を移動して、鋼板Sのパスライン(通板位置)を調整する。ローラ移動モータ制御装置107からめっき付着量制御装置100には、鋼板Sのパスライン(通板位置)を示す信号が入力される。
めっき付着量計測装置50に配置された、即ち、下流側位置β(図9参照)に配置された下流側エッジセンサ55,56は、下流側エッジ位置Ed21,Ed22を示す信号を出力し、めっき付着量制御装置100には、これらの信号が入力される。エッジセンサ55,56は、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dの近くにある。このため、エッジセンサ55により検出された下流側エッジ位置Ed21は、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dが配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの一端側のエッジ位置を示す。エッジセンサ56により検出された下流側エッジ位置Ed22は、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dが配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの他端側のエッジ位置を示す。
移動体52a,52b,52c,52d,62a,62b,62c,62dは、めっき付着量制御装置100の移動体制御部130の制御に基づき、ガイドレール51a,51b,51c,51d,61a,61b,61c,61dに沿い板幅方向に移動する。移動体52a,52b,52c,52d,62a,62b,62c,62dからめっき付着量制御装置100には、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dの計測位置(板幅方向の絶対位置)を示す信号が入力される。なお、絶対位置とは、予め決めた地面上の特定位置を基準位置(原点位置)として計測した位置である。
移動体52a,52b,52c,52d,62a,62b,62c,62dに取り付けられためっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11,W12,W13,W14,W21,W22,W23,W24を出力し、めっき付着量制御装置100には、これらのめっき付着量実測値が入力される。
上流側距離演算部110は、移動ブロック制御装置102から入力された距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dの板幅方向の移動位置を示す信号と、上流側エッジセンサ76から入力された上流側エッジ位置Ed11を示す信号を基に、上流側エッジ位置Ed11と、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dとの特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14(図9参照)を演算する。
ノズル板間距離演算部120は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dから入力される距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24を示す信号と、ガスワイピングノズル制御装置104から入力される支持フレーム71,81を起点としたガスワイピングノズル21,22の移動量を示す信号を基に、ガスワイピングノズル21と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H11,H12,H13,H14と、ガスワイピングノズル22と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H21,H22,H23,H24を演算する(図8参照)。
ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24は、距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24から、支持フレーム71,81を起点としたガスワイピングノズル21,22の移動量(移動距離)を減じたものである。
なお、ガスワイピングノズル21,22の移動量(移動距離)がゼロである場合には、距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24が、そのまま、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24となる。
また、ガスワイピングノズル21,22に、直接、ガスワイピングノズル21,22と鋼板Sとの距離を計測する距離センサを取り付けた場合には、この距離センサにより検出した距離hが、そのままノズル板間距離Hになる。
移動体制御部130は、めっき付着量計53a,53b,53c,53dが取り付けられている移動体52a,52b,52c,52dを、ガイドレール51a,51b,51c,51dに沿い板幅方向に移動させる制御をすると共に、めっき付着量計63a,63b,63c,63dが取り付けられている移動体62a,62b,62c,62dを、ガイドレール61a,61b,61c,61dに沿い板幅方向に移動させる制御をする。その制御の詳細は後述する。
めっき付着量制御部140は、矯正ユニット制御装置101により矯正ユニット31,32の移動位置を調整してノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御したり、ガス噴射圧力制御装置105によりガス噴射圧力Pを調整したり、通板速度制御装置106により通板速度Vを調整して、めっき付着量を制御する。その制御の詳細は後述する。
板反り形状演算部150は、電磁石制御装置103から入力される、各電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dに流す電流値を基に、磁気による吸引力を求め、磁気による吸引力や鋼板Sの機械的特性を基に、板反り矯正装置30を通過していく鋼板Sの板幅方向の板反り形状を演算する。
記憶部160には、上流側エッジセンサ76,86から入力された上流側エッジ位置Ed11,Ed12と、下流側エッジセンサ55,56から入力された下流側エッジ位置Ed21,Ed22と、移動体52a,52b,52c,52d,62a,62b,62c,62dから入力されためっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dの計測位置(板幅方向の絶対位置)を示す信号と、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dから入力されためっき付着量実測値W11,W12,W13,W14,W21,W22,W23,W24と、ガス噴射圧力制御装置105から入力されたガス噴射圧力Pと、通板速度制御装置106から入力された通板速度Vと、ローラ移動モータ制御装置107から入力されたパスライン(通板位置)と、上流側距離演算部110により演算した特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14と、ノズル板間距離演算部120により演算したノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24と、板反り形状演算部150により演算した鋼板Sの板幅方向の板反り形状が、それぞれ、時間の経過に合わせて(時間の経過と対応させて)記憶されていく。
<制御動作の説明をするための前提>
鋼板Sの搬送状態を展開して示す図9をも参照して、制御動作を説明する。
鋼板Sの表面側を示す図9において、上流側位置αは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、板反り矯正装置30の距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が配置されている位置であり、これらの距離センサで鋼板Sまでの距離を測定できる範囲内にある。下流側位置βは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、めっき付着量計測装置50,60のめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)が配置されている位置であり、これらのめっき付着量計でめっき付着量を測定できる範囲内にある。
なお、図9において、鋼板Sの搬送方向Cに関して、上流側(図9では上側:板反り矯正装置30が配置されている位置)と下流側(図9では下側:めっき付着量計測装置50,60が配置されている位置)とで、鋼板Sのエッジ位置がずれているのは、鋼板Sが蛇行していることを示している。鋼板Sが搬送方向Cに搬送されつつ、板幅方向に蛇行した場合には、上流側のエッジ位置Ed11,Ed12及び下流側のエッジ位置Ed21,Ed22は、絶対位置(地面)に対して板幅方向にずれていく。
動作説明のために、時間に関して次のような規定をする。
(1)鋼板Sの搬送方向Cにずらして、鋼板Sに位置Y1,Y2,Y3,Y4を設定したときに、先頭の位置Y1が上流側位置αを通過する時刻がt1、位置Y2が上流側位置αを通過する時刻がt2、位置Y3が上流側位置αを通過する時刻がt3、位置Y4が上流側位置αを通過する時刻がt4である。
(2)位置Y1が上流側位置αを通過してから、時間T1が経過したときに、位置Y1が下流側位置βを通過する。位置Y2が上流側位置αを通過してから、時間T2が経過したときに、位置Y2が下流側位置βを通過する。位置Y3が上流側位置αを通過してから、時間T3が経過したときに、位置Y3が下流側位置βを通過する。位置Y4が上流側位置αを通過してから、時間T4が経過したときに、位置Y4が下流側位置βを通過する。時間T1,T2,T3,T4は、上流側位置αと下流側位置βとの距離(鋼板Sの搬送方向Cの距離)と、通板速度Vにより決定される。なお通板速度Vが一定速度であれば、時間T1,T2,T3,T4は一定の時間であるが、各位置Y1,Y2,Y3,Y4が上流側位置αから下流側位置βに達する間に通板速度Vが変化(増速や減速)していくと、各時間T1,T2,T3,T4は異なった時間になっていく。
<制御動作の概要説明>
制御動作の概要を説明する。
(a) ある時刻(例えば時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74a,84aとの間の距離である、特定板幅方向距離X11(t1)を求める。また、この時刻(時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)から特定板幅方向距離X11(t1)だけ板幅方向にずれた位置(「上流側測定面部」)、即ち、距離センサ74a,84aに対向する位置での、表面側のめっき付着量推定値We(74a,t1)と裏面側のめっき付着量推定値We(84a,t1)を推定演算する。この推定演算は、「めっき付着量推算式」を用いて行う。めっき付着量推算式は、「ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度V、上流側での特定板幅方向距離X」と「めっき付着量推定値We」との、関係を示したものである。
(b) 上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である、特定板幅方向距離X21(t1+T1)が、特定板幅方向距離X11(t1)と等しくなるように、めっき付着量計53a,63aの計測位置を移動させる。鋼板Sの面のうち、特定板幅方向距離X21(t1+T1)=特定板幅方向距離X11(t1)となるように移動しためっき付着量計53a,63aの計測位置に対応する位置が、「下流側測定面部」である。また、この時刻(t1+T1)における、下流側測定面部における、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)を検出する。
(c) ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面のうち同一の部分(位置)である。つまり、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、時間の経過と共に搬送方向Cの上流側から下流側に搬送されていき、ある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において「上流側測定面部」が位置する部分が「下流側測定面部」になる。
言い換えると、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面の長手方向からも板幅方向からも、同一の部分(位置)である。
(d) 上記(a)で求めためっき付着量推定値We(74a,t1),We(84a,t1)と、上記(b)で求めためっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)との、偏差Δ(74a,t1),Δ(84a,t1)を求める。
(e) 偏差Δ(74a,t1),Δ(84a,t1)が零となるように、換言すると、めっき付着量推定値We(74a,t1),We(84a,t1)が、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)に一致するように、「めっき付着量推算式」を修正する。
(f) 修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
<制御動作の詳細説明>
制御動作の詳細を説明する。
上流側距離演算部110は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、上流側エッジ位置Ed11と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14を演算して求める(図9参照)。
つまり上流側距離演算部110は、各時刻における、次のような板幅方向位置を求める。
・時刻t1における、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74d(84d)との特定板幅方向距離X14(t1)。
・時刻t2における、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74d(84d)との特定板幅方向距離X14(t2)。
・時刻t3における、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74d(84d)の板幅方向距離X14(t3)。
・時刻t4における、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74a(84a)との特定板幅方向距離X11(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74b(84b)との特定板幅方向距離X12(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X13(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との特定板幅方向距離X14(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、上流側エッジ位置Ed11(t5,t6・・・)と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84c)との特定板幅方向距離X11(t5,t6・・・),X12(t5,t6・・・),X13(t5,t6・・・),X14(t5,t6・・・)を求める。
なお、搬送されている鋼板Sが蛇行した場合には、上流側エッジ位置Ed11(t1,t2,t3,t4・・・)は、各時刻において板幅方向に変動する。
上述したようにして演算した各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、特定板幅方向距離X11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X12(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X13(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X14(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)は、記憶部160に記憶される。
ノズル板間距離演算部120は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、ガスワイピングノズル21と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H11,H12,H13,H14と、ガスワイピングノズル22と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H21,H22,H23,H24を演算して求める(図8参照)。
つまりノズル板間距離演算部120は、各時刻における、次のようなノズル板間距離Hを求める。
・時刻t1における、ノズル板間距離H11(t1),H21(t1),H12(t1),H22(t1),H13(t1),H23(t1),H14(t1),H24(t1)。
・時刻t2における、ノズル板間距離H11(t2),H21(t2),H12(t2),H22(t2),H13(t2),H23(t2),H14(t2),H24(t2)。
・時刻t3における、ノズル板間距離H11(t3),H21(t3),H12(t3),H22(t3),H13(t3),H23(t3),H14(t3),H24(t3)。
・時刻t4における、ノズル板間距離H11(t4),H21(t4),H12(t4),H22(t4),H13(t4),H23(t4),H14(t4),H24(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、ノズル板間距離H11(t5,t6・・・),H21(t5,t6・・・),H12(t5,t6・・・),H22(t5,t6・・・),H13(t5,t6・・・),H23(t5,t6・・・),H14(t5,t6・・・),H24(t5,t6・・・)を求める。
上述したようにして演算した各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ノズル板間距離H11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H21(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H12(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H22(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H13(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H23(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H14(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H24(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)は、記憶部160に記憶される。
移動体制御部130では、めっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置の特定板幅方向距離を、次のように規定している。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53a(63a)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X21とする。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53b(63b)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X22とする。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53c(63c)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X23とする。
・下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53d(63d)の計測位置との距離を特定板幅方向距離X24とする(図9参照)。
移動体制御部130は、下流側エッジセンサ55から得られる下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dの計測位置(板幅方向の絶対位置)を基に、これらの特定板幅方向距離X21,X22,X23,X24を演算する。
移動体制御部130は、各時刻t1,t2,t3,t4,t5・・・を認識している。また、移動体制御部130は、上流側位置αと下流側位置βとの距離(予め計測されている、搬送方向Cの距離)と、通板速度制御装置106から入力される通板速度Vを基に、時間T1,T2,T3,T4,T5・・・を求める。
更に、移動体制御部130は、記憶部160から、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、上流側エッジ位置Ed11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)と距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84c)との、特定板幅方向距離X11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X12(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X13(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X14(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)を取り込む。
そして、移動体制御部130は、下記に示すように、移動体52a,62a,52b,62b,52c,62c,52d,62dを移動させる制御をする。
時刻t1から時間T1が経過した時刻(t1+T1)においては、移動体制御部130は、次のような制御をする。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t1+T1)が、特定板幅方向距離X11(t1)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t1+T1)が、特定板幅方向距離X12(t1)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t1+T1)が、特定板幅方向距離X13(t1)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t1+T1)における下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t1+T1)が、特定板幅方向距離X14(t1)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
このようにすることにより、時刻t1において位置Y1が上流側位置αに位置したときの、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との板幅方向の各距離と、時刻(t1+T1)において位置Y1が下流側位置βに位置したときの、下流側エッジ位置Ed21(t1)とめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置との板幅方向の各距離が、等しくなる。
この結果、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t1において距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が対向する各部分(上流側測定面部)と、時刻(t1+T1)においてめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分(下流側測定面部)は、同一になる。このように、上流側測定面部と下流側測定面部を同一にするよう制御することが、本実施例の大きな特徴の一つである。
時刻(t1+T1)において、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、下流側測定面部に対向し、この下流側測定面部のめっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W12(t1+T1),W13(t1+T1),W14(t1+T1),W21(t1+T1),W22(t1+T1),W23(t1+T1),W24(t1+T1)を出力する。これらめっき付着量実測値W11(t1+T1),W12(t1+T1),W13(t1+T1),W14(t1+T1),W21(t1+T1),W22(t1+T1),W23(t1+T1),W24(t1+T1)は、記憶部160に記憶される。
時刻t2から時間T2が経過した時刻(t2+T2)においては、移動体制御部130は、次のような制御をする。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t2+T2)が、特定板幅方向距離X11(t2)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t2+T2)が、特定板幅方向距離X12(t2)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t2+T2)が、特定板幅方向距離X13(t2)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t2+T2)における下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t2+T2)が、特定板幅方向距離X14(t2)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
このようにすることにより、時刻t2において位置Y2が上流側位置αに位置したときの、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との板幅方向の各距離と、時刻(t2+T2)において位置Y2が下流側位置βに位置したときの、下流側エッジ位置Ed21(t2)とめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置との板幅方向の各距離が、等しくなる。
この結果、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t2において距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が対向する各部分(上流側測定面部)と、時刻(t2+T2)においてめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分(下流側測定面部)は、同一になる。
時刻(t2+T2)において、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、下流側測定面部に対向し、この下流側測定面部のめっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t2+T2),W12(t2+T2),W13(t2+T2),W14(t2+T2),W21(t2+T2),W22(t2+T2),W23(t2+T2),W24(t2+T2)を出力する。これらめっき付着量実測値W11(t2+T2),W12(t2+T2),W13(t2+T2),W14(t2+T2),W21(t2+T2),W22(t2+T2),W23(t2+T2),W24(t2+T2)は、記憶部160に記憶される。
時刻t3から時間T3が経過した時刻(t3+T3)においては、移動体制御部130は、次のような制御をする。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t3+T3)が、特定板幅方向距離X11(t3)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t3+T3)が、特定板幅方向距離X12(t3)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t3+T3)が、特定板幅方向距離X13(t3)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t3+T3)における下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t3+T3)が、特定板幅方向距離X14(t3)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
このようにすることにより、時刻t3において位置Y3が上流側位置αに位置したときの、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との板幅方向の各距離と、時刻(t3+T3)において位置Y3が下流側位置βに位置したときの、下流側エッジ位置Ed21(t3)とめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置との板幅方向の各距離が、等しくなる。
この結果、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t3において距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が対向する各部分(上流側測定面部)と、時刻(t3+T3)においてめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分(下流側測定面部)は、同一になる。
時刻(t3+T3)において、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、下流側測定面部に対向し、この下流側測定面部のめっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t3+T3),W12(t3+T3),W13(t3+T3),W14(t3+T3),W21(t3+T3),W22(t3+T3),W23(t3+T3),W24(t3+T3)を出力する。これらめっき付着量実測値W11(t3+T3),W12(t3+T3),W13(t3+T3),W14(t3+T3),W21(t3+T3),W22(t3+T3),W23(t3+T3),W24(t3+T3)は、記憶部160に記憶される。
時刻t4から時間T4が経過した時刻(t4+T4)においては、移動体制御部130は、次のような制御をする。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離である特定板幅方向距離X21(t4+T4)が、特定板幅方向距離X11(t4)となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離である特定板幅方向距離X22(t4+T4)が、特定板幅方向距離X12(t4)となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離である特定板幅方向距離X23(t4+T4)が、特定板幅方向距離X13(t4)となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・時刻(t4+T4)における下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離である特定板幅方向距離X24(t4+T4)が、特定板幅方向距離X14(t4)となるように、移動体52d,62dを移動させる。
このようにすることにより、時刻t4において位置Y4が上流側位置αに位置したときの、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との板幅方向の各距離と、時刻(t4+T4)において位置Y4が下流側位置βに位置したときの、下流側エッジ位置Ed21(t4)とめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置との板幅方向の各距離が、等しくなる。
この結果、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t4において距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が対向する各部分(上流側測定面部)と、時刻(t4+T4)においてめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分(下流側測定面部)は、同一になる。
時刻(t4+T4)において、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、下流側測定面部に対向し、この下流側測定面部のめっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t4+T4),W12(t4+T4),W13(t4+T4),W14(t4+T4),W21(t4+T4),W22(t4+T4),W23(t4+T4),W24(t4+T4)を出力する。これらめっき付着量実測値W11(t4+T4),W12(t4+T4),W13(t4+T4),W14(t4+T4),W21(t4+T4),W22(t4+T4),W23(t4+T4),W24(t4+T4)は、記憶部160に記憶される。
時刻t5,t6・・・から時間T5,T6・・・が経過した各時刻(t5+T5)(t6+T6)・・・においても、移動体制御部130は、上述したのと同様な制御をする。即ち、時刻(t5+T5),(t6+T6)・・・における下流側エッジ位置Ed21(t5,t6・・・)とめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置との板幅方向の各距離が、時刻t5,t6・・・における上流側エッジ位置Ed11(t5,t6・・・)と距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との板幅方向の各距離と等しくなるように、移動体52a(62a),52b(62b),52c(62c),52d(62d)を移動させる。
この結果、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t5,t6・・・において距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が対向する各部分(上流側測定面部)と、時刻(t5+T5),(t6+T6)・・・においてめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分(下流側測定面部)は、同一になる。
時刻(t5+T5),(t6+T6)・・・において、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、下流側測定面部に対向し、この下流側測定面部のめっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t5+T5),(t6+T6)・・・,W12(t5+T5),(t6+T6)・・・,W13(t5+T5),(t6+T6)・・・,W14(t5+T5),(t6+T6)・・・,W21(t5+T5),(t6+T6)・・・,W22(t5+T5),(t6+T6)・・・,W23(t5+T5),(t6+T6)・・・,W24(t5+T5),(t6+T6)・・・を出力する。これらめっき付着量実測値W11(t5+T5),(t6+T6)・・・,W12(t5+T5),(t6+T6)・・・,W13(t5+T5),(t6+T6)・・・,W14(t5+T5),(t6+T6)・・・,W21(t5+T5),(t6+T6)・・・,W22(t5+T5),(t6+T6)・・・,W23(t5+T5),(t6+T6)・・・,W24(t5+T5),(t6+T6)・・・は、記憶部160に記憶される。
板反り形状演算部150は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を検出する。各時刻t1,t2,t3,t4・・・における板反り形状は記憶部160に記憶される。
めっき付着量制御部140には、例えば、次式(1)に示す、めっき付着量推定モデル式(めっき付着量推算式)が設定されている。
We=G・Hn1・Pn2・Vn3 ・・・ (1)
但しWe[g/m2]はめっき付着量推定値、H[mm]はノズル板間距離、P[kPa]はガスワイピングノズル21,22から噴射されるガスの噴射圧力、Vは通板速度、G,n1,n2,n3,n4は係数である。
めっき付着量推定モデル式は、過去の多数の実操業時に得たデータを基に作成したものである。
なお、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14だけ離れた位置(距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)に対向した位置)におけるノズル板間距離H[mm]を用いた場合には、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14だけ離れた位置におけるめっき付着量推定値We[g/m2]を、それぞれ推定演算することができる。
このめっき付着量制御部140には、めっき付着量推定値Weとして、鋼板Sに付着させたいめっき付着値、即ち、めっき付着量目標値Woが与えられる。めっき付着量制御部140は、式(1)を用いて、めっき付着量目標値Woとなっているめっき付着量推定値Weが得られるような、ノズル板間距離Hの値、ガスの噴射圧力Pの値、及び通板速度Vの値を演算し、演算したH,P,Vの値となるように、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、及び通板速度Vを制御する。
つまり、めっき付着量制御部140は、めっき付着量推定値We=めっき付着量目標値Woとなるように、演算により求めた、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、及び通板速度Vが得られるように、矯正ユニット制御装置101により矯正ユニット31,32の移動位置を調整してノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御したり、ガス噴射圧力制御装置105によりガス噴射圧力Pを調整したり、通板速度制御装置106により通板速度Vを調整する。
なお、ローラ移動モータ制御装置107により通板位置を調整して、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御することもできる。
めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ノズル板間距離H11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H21(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H12(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H22(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H13(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H23(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H14(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H24(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)を取り込む。
また、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ガス噴射圧力P(t1),P(t2),P(t3),P(t4),P(t5),P(t6)・・・を取り込む。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、通板速度V(t1),V(t2),V(t3),V(t4),V(t5),V(t6)・・・を取り込む。
そして、めっき付着量制御部140は、鋼板Sの面(表面及び裏面)のうち、時刻t1の時点で距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dに対向している各部分(上流側測定面部)の、めっき付着量推定値Weを求める。
つまり鋼板Sの面のうち、時刻t1において、上流側エッジ位置Ed11(t1)から特定板幅方向距離X11(t1),X12(t1),X13(t1),X14(t1)だけ離れた所に位置している各距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが対向している上流側測定面部の、めっき付着量推定値Weを求める。
詳細に説明すると次の通りである。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H11(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74aに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74a、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H12(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74bに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74b、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H13(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74cに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74c、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H14(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ74dに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74d、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H21(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84aに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84a、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H22(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84bに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84b、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H23(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84cに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84c、t1)を求める。
・時刻t1におけるガスの噴射圧力P(t1)、時刻t1におけるノズル板間距離H24(t1)、時刻t1における通板速度V(t1)を、上式(1)に代入して、距離センサ84dに対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84d、t1)を求める。
他の時刻t2,t3,t4,t5,t6・・・についても、同様にして、鋼板Sの面のうち、上流側エッジ位置Ed11(t2,t3,t4,t5,t6・・・)から特定板幅方向距離X11(t2,t3,t4,t5,t6・・・),X12(t2,t3,t4,t5,t6・・・),X13(t2,t3,t4,t5,t6・・・),X14(t2,t3,t4,t5,t6・・・)だけ離れた所に位置している各距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが対向している上流側測定面部での、めっき付着量推定値Weを求める。
即ち、
・距離センサ74aが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74a、t2),We(74a、t3),We(74a、t4),We(74a、t5),We(74a、t6)・・・、
・距離センサ74bが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74b、t2),We(74b、t3),We(74b、t4),We(74b、t5),We(74b、t6)・・・、
・距離センサ74cが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74c、t2),We(74c、t3),We(74c、t4),We(74c、t5),We(74c、t6)・・・、
・距離センサ74dが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(74d、t2),We(74d、t3),We(74d、t4),We(74d、t5),We(74d、t6)・・・、
・距離センサ84aが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84a、t2),We(84a、t3),We(84a、t4),We(84a、t5),We(84a、t6)・・・、
・距離センサ84bが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84b、t2),We(84b、t3),We(84b、t4),We(84b、t5),We(84b、t6)・・・、
・距離センサ84cが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84c、t2),We(84c、t3),We(84c、t4),We(84c、t5),We(84c、t6)・・・、
・距離センサ84dが対向している部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値We(84d、t2),We(84d、t3),We(84d、t4),We(84d、t5),We(84d、t6)・・・を求める。
各時刻における各上流側測定面部でのめっき付着量推定値Weは、記憶部160に記憶される。
前述したように、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・において距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が対向する各部分(上流側測定面部)と、時刻(t1+T1),(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・においてめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分(下流側測定面部)は、同一になる。
そこで、めっき付着量制御部140は、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・において距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が対向する各部分(上流側測定面部)のめっき付着量推定値Weと、時刻(t1+T1),(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・においてめっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分(下流側測定面部)のめっき付着量実測値Wとを、記憶部160から取り出して、両者を比較して偏差Δ(図10及び図11参照)を求める。
図10及び図11を参照しつつ詳細に説明すると次の通りである。
時刻t1におけるめっき付着量推定値と、時刻(t1+T1)におけるめっき付着量実測値とを、次のように比較して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(74a、t1)とめっき付着量実測値W11(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74a、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(74b、t1)とめっき付着量実測値W12(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74b、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(74c、t1)とめっき付着量実測値W13(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74c、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(74d、t1)とめっき付着量実測値W14(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(74d、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84a、t1)とめっき付着量実測値W21(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84a、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84b、t1)とめっき付着量実測値W22(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84b、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84c、t1)とめっき付着量実測値W23(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84c、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(84d、t1)とめっき付着量実測値W24(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(84d、t1)を求める。
時刻t2におけるめっき付着量推定値と、時刻(t2+T2)におけるめっき付着量実測値とを、次のように比較して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(74a、t2)とめっき付着量実測値W11(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74a、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(74b、t2)とめっき付着量実測値W12(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74b、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(74c、t2)とめっき付着量実測値W13(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74c、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(74d、t2)とめっき付着量実測値W14(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(74d、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84a、t2)とめっき付着量実測値W21(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84a、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84b、t2)とめっき付着量実測値W22(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84b、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84c、t2)とめっき付着量実測値W23(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84c、t2)を求める。
・めっき付着量推定値We(84d、t2)とめっき付着量実測値W24(t2+T2)とを比較し、両者の偏差Δ(84d、t2)を求める。
時刻t3におけるめっき付着量推定値と、時刻(t3+T3)におけるめっき付着量実測値とを、次のように比較して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(74a、t3)とめっき付着量実測値W11(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74a、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(74b、t3)とめっき付着量実測値W12(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74b、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(74c、t3)とめっき付着量実測値W13(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74c、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(74d、t3)とめっき付着量実測値W14(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(74d、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84a、t3)とめっき付着量実測値W21(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84a、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84b、t3)とめっき付着量実測値W22(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84b、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84c、t3)とめっき付着量実測値W23(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84c、t3)を求める。
・めっき付着量推定値We(84d、t3)とめっき付着量実測値W24(t3+T3)とを比較し、両者の偏差Δ(84d、t3)を求める。
以降は同様に、時刻t4,t5,t6・・・におけるめっき付着量推定値と、時刻(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・におけるめっき付着量実測値とを比較して、次のような偏差を求める。
・偏差Δ(74a、t4),Δ(74a、t5),Δ(74a、t6)・・・。
・偏差Δ(74b、t4),Δ(74b、t5),Δ(74b、t6)・・・。
・偏差Δ(74c、t4),Δ(74c、t5),Δ(74c、t6)・・・。
・偏差Δ(74d、t4),Δ(74d、t5),Δ(74d、t6)・・・。
・偏差Δ(84a、t4),Δ(84a、t5),Δ(84a、t6)・・・。
・偏差Δ(84b、t4),Δ(84b、t5),Δ(84b、t6)・・・。
・偏差Δ(84c、t4),Δ(84c、t5),Δ(84c、t6)・・・。
・偏差Δ(84d、t4),Δ(84d、t5),Δ(84d、t6)・・・。
上述したようにして求めた各偏差Δは、記憶部160に記憶される。
めっき付着量制御部140は、求めた偏差Δが零になるように、予め決めたタイミングごとに、上記式(1)に示す、めっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を修正していく。このような係数の修正をしていくことにより、めっき付着量推定モデル式の精度が向上し、鋼板Sに付着させるめっき付着量が、より正確に目標とした付着量になっていく。
この場合、前述したように、鋼板Sの搬送方向に関しても鋼板Sの板幅方向に関しても、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、めっき付着量推定値Weを推定した各部分(上流側測定面部)と、めっき付着量実測値を計測した各部分(下流側測定面部)とが一致しているため、上述のようにして求めた偏差Δの精度は高い。このように精度の高い偏差Δを基に、めっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を修正していくため、係数の修正精度が向上する。また、精度良く係数を修正しためっき付着量推定モデル式によりめっき付着量を制御するため、めっき付着量の制御精度も向上する。
このように修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
しかも、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)までの特定板幅方向距離X11,X12,X13,X14は上流側エッジ位置Ed11を起点とした距離であり、めっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置までの特定板幅方向距離X21,X22,X23,X24は下流側エッジ位置Ed21を起点とした距離であるため、鋼板Sが搬送される際に蛇行しても、上述した演算に悪影響を与えることはなく、上記の係数修正やめっき付着量制御は正確に実施できる。
また、めっき付着量制御部140により、上述した各偏差Δを求める度に、偏差Δが零になるように、上記式(1)に示す、めっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を逐次修正していくようにすれば、修正しためっき付着量推定モデル式を使用してめっき付着量を修正するための応答速度が速くなる。
したがって、先行する鋼板と、先行する鋼板に対してめっき付着量目標値が異なる後行する鋼板との継ぎ目部分が、ガスワイピングノズル21,22の配置位置を通過したときに、ガスの噴射圧力などを迅速に変更して、後行する鋼板に付着する溶融金属の量を変更
して、めっき付着量を修正するための応答速度が速くなる。
なお、上記式(1)に示すめっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を修正するのみでは、めっき付着量が目標とした付着量にならない場合には、上記式(1)に示すめっき付着量推定モデル式の代わりに、他の関数式となっているめっき付着量推定モデル式を採用するように設定をやり直す。
次に、本発明の実施例2に係るめっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法を説明する。実施例2では、移動体制御部130による制御動作と、めっき付着量制御部140による演算動作が、実施例1のものと異なる。したがって、実施例1と異なる部分を中心に説明をする。他の部分の演算動作は実施例1と同様であるので、重複する部分の説明は省略する。
移動体制御部130には、下流側エッジ位置Ed21を起点とした、4つの特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34が予め設定されている(図12参照)。特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34は、それぞれ、鋼板Sのエッジ位置から板幅方向に延びる予め固定した距離である。
そして移動体制御部130は、すべての時刻において、次のような制御をする。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53a,63aの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X31となるように、移動体52a,62aを移動させる。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53b,63bの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X32となるように、移動体52b,62bを移動させる。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53c,63cの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X33となるように、移動体52c,62cを移動させる。
・下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計53d,63dの計測位置との距離が、特定板幅方向距離X34となるように、移動体52d,62dを移動させる。
鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、めっき付着量計53a(63a),53b(63b),53c(63c),53d(63d)の計測位置が対向する各部分が、下流側測定面部になる。
<制御動作の概要説明>
制御動作の概要を説明する。
(a) ある時刻(例えば時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)から固定距離である特定板幅方向距離X31だけ板幅方向にずれた位置(「上流側測定面部」)での、表面側のめっき付着量推定値We(X31F,t1)と裏面側のめっき付着量推定値We(X31B,t1)を推定演算する。この推定演算は、「めっき付着量推算式」を用いて行う。めっき付着量推算式は、「ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度V、上流側での特定板幅方向距離X」と「めっき付着量推定値We」との、関係を示したものである。
(b) 上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)から固定距離である特定板幅方向距離X31だけ板幅方向にずれた位置に、めっき付着量計53a,63aの計測位置を移動させる。鋼板Sの面のうち、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)から特定板幅方向距離X31だけ板幅方向にずれた位置に移動しためっき付着量計53a,63aの計測位置に対応する位置が、「下流側測定面部」である。また、この時刻(t1+T1)における、下流側測定面部における、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)を検出する。
(c) ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面のうち同一の部分(位置)である。つまり、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、時間の経過と共に搬送方向Cの上流側から下流側に搬送されていき、ある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)において「上流側測定面部」が位置する部分が「下流側測定面部」になる。
言い換えると、ある時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1)から時間T1だけ時間が過ぎた時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」は、鋼板Sの板面の長手方向からも板幅方向からも、同一の部分(位置)である。
(d) 上記(a)で求めためっき付着量推定値We(X31F,t1),We(X31BF,t1)と、上記(b)で求めためっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)との、偏差Δ(X31F,t1),Δ(X31B,t1)を求める。
(e) 偏差Δ(X31F,t1),Δ(X31B,t1)が零となるように、換言すると、めっき付着量推定値We(X31F,t1),We(X31B,t1)が、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W21(t1+T1)に一致するように、「めっき付着量推算式」を修正する。
(f) 修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
<制御動作の詳細説明>
制御動作の詳細を説明する。
めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、
・時刻(t1+T1)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t1+T1),W12(t1+T1),W13(t1+T1),W14(t1+T1),W21(t1+T1),W22(t1+T1),W23(t1+T1),W24(t1+T1)を出力し、
・時刻(t2+T2)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t2+T2),W12(t2+T2),W13(t2+T2),W14(t2+T2),W21(t2+T2),W22(t2+T2),W23(t2+T2),W24(t2+T2)を出力し、
・時刻(t3+T3)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t3+T3),W12(t3+T3),W13(t3+T3),W14(t3+T3),W21(t3+T3),W22(t3+T3),W23(t3+T3),W24(t3+T3)を出力し、
・時刻(t4+T4)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W11(t4+T4),W12(t4+T4),W13(t4+T4),W14(t4+T4),W21(t4+T4),W22(t4+T4),W23(t4+T4),W24(t4+T4)を出力する。
以降の時刻(t5+T5),(t6+T6)・・・においても、めっき付着量計53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63dは、めっき付着量実測値を出力する。
上述したようにして、各時刻(t1+T1),(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・において出力された、
・めっき付着量実測値W11(t1+T1),W12(t1+T1),W13(t1+T1),
W14(t1+T1),W21(t1+T1),W22(t1+T1),W23(t1+T1),W24(t1+T1)、
・めっき付着量実測値W11(t2+T2),W12(t2+T2),W13(t2+T2),
W14(t2+T2),W21(t2+T2),W22(t2+T2),W23(t2+T2),W24(t2+T2)、
・めっき付着量実測値W11(t3+T3),W12(t3+T3),W13(t3+T3),
W14(t3+T3),W21(t3+T3),W22(t3+T3),W23(t3+T3),W24(t3+T3)、
・めっき付着量実測値W11(t4+T4),W12(t4+T4),W13(t4+T4),
W14(t4+T4),W21(t4+T4),W22(t4+T4),W23(t4+T4),W24(t4+T4)、
・めっき付着量実測値W11(t5+T5),W12(t5+T5),W13(t5+T5),
W14(t5+T5),W21(t5+T5),W22(t5+T5),W23(t5+T5),W24(t5+T5)、
・めっき付着量実測値W11(t6+T6),W12(t6+T6),W13(t6+T6),
W14(t6+T6),W21(t6+T6),W22(t6+T6),W23(t6+T6),W24(t6+T6)、・・・は、記憶部160に記憶される。
めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を取り込む。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を取り込む。ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが配置されている位置における、ノズル板間距離である。
そして、めっき付着量制御部140は、時刻t1での鋼板Sの板幅方向の板反り形状を加味して、時刻t1におけるノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を補間演算することにより、時刻t1において上流側エッジ位置Ed1から特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34だけ離れた位置におけるノズル板間距離H11c,H12c,H13c,H14c,H21c,H22c,H23c,H24cを求める。
このようにして求めた補間したノズル板間距離H11c,H12c,H13c,H14c,H21c,H22c,H23c,H24cを、式(1)によるめっき付着量推定モデル式に入れて演算することにより、上流側エッジ位置Ed1から特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34だけ離れた位置における各めっき付着量推定値Weを求めることができる。
つまり実施例2では、上式(1)のめっき付着量推定モデル式に、特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離(補間演算して求めたノズル板間距離)を入れてめっき付着量推定値Weを求める演算手法が、「めっき付着量推算式」になる。
そこで、めっき付着量制御部140は、時刻t1での、補間したノズル板間距離H11c,H12c,H13c,H14c,H21c,H22c,H23c,H24cを、式(1)のめっき付着量推定モデル式に入れて演算することにより、時刻t1で、且つ、上流側位置αにおける、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X31F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X32F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X33F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X34F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X31B、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X32B、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X33B、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X34B、t1)、
を求める。
同様にして、めっき付着量制御部140は、時刻t2,t3,t4,t5,t6・・・で、且つ、上流側位置αにおける、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X31F、t2),We(X31F、t3),We(X31F、t4),We(X31F、t5),We(X31F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X31B、t2),We(X31B、t3),We(X31B、t4),We(X31B、t5),We(X31B、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X32F、t2),We(X32F、t3),We(X32F、t4),We(X32F、t5),We(X32F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX32の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X32B、t2),We(X32B、t3),We(X32B、t4),We(X32B、t5),We(X32B、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X33F、t2),We(X33F、t3),We(X33F、t4),We(X33F、t5),We(X33F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX33の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X33B、t2),We(X33B、t3),We(X33B、t4),We(X33B、t5),We(X33B、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側のめっき付着量推定値We(X34F、t2),We(X34F、t3),We(X34F、t4),We(X34F、t5),We(X34F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX34の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側のめっき付着量推定値We(X34B、t2),We(X34B、t3),We(X34B、t4),We(X34B、t5),We(X34B、t6)・・・、
を求める。
各時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・における、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX31,X32,X33,X34の位置(上流側測定面部)における、めっき付着量推定値Weは、記憶部160に記憶される。
実施例2では、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・においてめっき付着量推定値Weを求める位置である、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34だけ離れた各位置(上流側測定面部)と、時刻t1+T1,t2+T2,t3+T3,t4+T4,t5+T5,t6+T6・・・においてめっき付着量実測値Woを求める位置である、下流側エッジ位置Ed21から特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34だけ離れた各位置(下流側測定面部)は、同一になる。
そこで、めっき付着量制御部140は、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・での、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34だけ離れた各位置(上流側測定面部)におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t1+T1),(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・での、下流側エッジ位置Ed21から特定板幅方向距離X31,X32,X33,X34だけ離れた各位置(下流側測定面部)におけるめっき付着量実測値Wとを、記憶部160から取り出して、両者を比較して偏差Δ(図13及び図14参照)を求める。
図13及び図14を参照しつつ詳細に説明すると次の通りである。
時刻t1におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t1+T1)におけるめっき付着量実測値Wとを、次のように対比して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(X31F、t1)とめっき付着量実測値W11(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X31F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X32F、t1)とめっき付着量実測値W12(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X32F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X33F、t1)とめっき付着量実測値W13(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X33F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X34F、t1)とめっき付着量実測値W14(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X34F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X31B、t1)とめっき付着量実測値W21(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X31B、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X32B、t1)とめっき付着量実測値W22(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X32B、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X33B、t1)とめっき付着量実測値W23(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X33B、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X34B、t1)とめっき付着量実測値W24(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X34B、t1)を求める。
以降は同様に、時刻t2,t3,t4,t5,t6・・・におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・におけるめっき付着量実測値Wとを対比して、次のような偏差を求める。
・偏差Δ(X31F、t2),Δ(X31F、t3),Δ(X31F、t4)・・・。
・偏差Δ(X32F、t2),Δ(X32F、t3),Δ(X32F、t4)・・・。
・偏差Δ(X33F、t2),Δ(X33F、t3),Δ(X33F、t4)・・・。
・偏差Δ(X34F、t2),Δ(X34F、t3),Δ(X34F、t4)・・・。
・偏差Δ(X31B、t2),Δ(X31B、t3),Δ(X31B、t4)・・・。
・偏差Δ(X32B、t2),Δ(X32B、t3),Δ(X32B、t4)・・・。
・偏差Δ(X33B、t2),Δ(X33B、t3),Δ(X33B、t4)・・・。
・偏差Δ(X34B、t2),Δ(X34B、t3),Δ(X34B、t4)・・・。
上述したようにして求めた各偏差Δは、記憶部160に記憶される。
めっき付着量制御部140は、求めた偏差Δが零になるように、予め決めたタイミングごと、または、上述した各偏差Δを求める度に、実施例2における「めっき付着量推算式」のうち、
・上記式(1)に示すめっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を修正したり、
・めっき付着量推定モデル式により求めためっき付着量推定値を、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を加味して、板幅方向のすべての位置のめっき付着量推定値Weを求める演算手法を修正する。
このような係数の修正をしていくことにより、めっき付着量推定モデル式を含む「めっき付着量推算式」の精度が向上し、鋼板Sに付着させるめっき付着量が、より正確に目標とした付着量になっていく。
このように修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
次に、本発明の実施例3に係るめっき付着量制御機構及びめっき付着量制御方法を説明する。
<機械的構成>
まず、機械的構成について説明する。
実施例3では、図1,図4,図5に示すめっき付着量計測装置50,60の代わりに、平面図である図15、及び、図15のXVI−XVI断面図である図16に示す、めっき付着量計測装置250,260を採用している。
図15及び図16に示すように、支持構造物91,92は、鋼板Sの搬送位置を挟んだ状態で、離間して地面に固定配置されている。
表面側のめっき付着量計測装置250のビーム251,252は、鋼板Sの搬送方向Cにずれた位置において、支持構造物91,92の間に架け渡されている。ビーム251には、その長手方向の中央位置に、めっき付着量計253が固定して取り付けられている。つまり、めっき付着量計253は、上述した実施例1,2とは異なり、鋼鈑Sの板幅方向に移動することはできず、地面に対して予め決めた絶対位置に配置されている。めっき付着量計253は、例えば、蛍光X線付着量計であり、鋼板Sの表面のめっき付着量を計測する。
ビーム252には、下流側エッジセンサ255と下流側エッジセンサ256が取り付けられている。エッジセンサ255は、鋼板Sの板幅方向の一方側(図15では左側)のエッジ位置(下流側エッジ位置Ed21)を検出し、エッジセンサ256は、鋼板Sの板幅方向の他端側(図15では右側)のエッジ位置(下流側エッジ位置Ed22)を検出する。
裏面側のめっき付着量計測装置260のビーム261は、支持構造物91,92の間に架け渡されている。裏面側のビーム261は表面側のビーム251に対向した位置に配置されている。ビーム261には、その長手方向の中央位置に、めっき付着量計263が固定して取り付けられている。つまり、めっき付着量計263は、上述した実施例1,2とは異なり、鋼鈑Sの板幅方向に移動することはできず、地面に対して予め決めた絶対位置に配置されている。めっき付着量計263は、例えば、蛍光X線付着量計であり、鋼板Sの裏面のめっき付着量を計測する。
このような構造になっているため、めっき付着量計253,263は、搬送される鋼鈑Sを間にして対向しつつ、絶対位置に配置されている。
めっき付着量計測装置250に配置された下流側エッジセンサ255,256は、めっき付着量計253,263の近くにある。このため、エッジセンサ255により検出された下流側エッジ位置Ed21は、めっき付着量計253,263が配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの一端側のエッジ位置を示す。エッジセンサ256により検出された下流側エッジ位置Ed22は、めっき付着量計253,263が配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの他端側のエッジ位置を示す。エッジセンサ255,256から、後述するめっき付着量制御装置100Aには、下流側エッジ位置Ed21,Ed22を示す信号が入力される(図17参照)。
絶対位置に配置されためっき付着量計253,263は、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10,W20を出力する。めっき付着量計253,263から、後述するめっき付着量制御装置100Aには、めっき付着量実測値W10,W20を示す信号が入力される(図17参照)。
他の部分の機械的構成は、実施例1,2と同様である。すなわち、めっき浴槽10、ガスワイピングノズル装置20、板反り矯正装置30、鋼鈑Sの搬送経路は、実施例1,2(図1参照)と同じである。
<制御系の構成>
次に制御系の構成について、図17を参照して説明する。なお、実施例1,2におけるものと同一の動作をするものについては、説明を簡略化する。
図17に示すように、めっき付着量制御機構のめっき付着量制御装置100Aは、上流側距離演算部110、ノズル板間距離演算部120、めっき付着量制御部140、板反り形状演算部150、記憶部160及び下流側距離演算部170を有している。めっき付着量制御装置100Aは、図6に示すめっき付着量制御装置100に備えられている移動体制御部130は有していない一方で、めっき付着量制御装置100には無かった下流側距離演算部170を備えている。めっき付着量制御装置100Aは、コンピュータにソフトウエアを組み込んで、演算や制御処理をすることができるように構成したものである。
このめっき付着量制御装置100Aには、図17に示すような、各種の装置やセンサが接続されている。
板反り矯正装置30に配置された上流側エッジセンサ76,86は、上流側エッジ位置Ed11,Ed12を示す信号を出力して、この信号をめっき付着量制御装置100Aに送る。
距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dは、鋼板Sまでの距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24を示す信号を出力して、この信号をめっき付着量制御装置100Aに送る。
矯正ユニット制御装置101は、矯正ユニット31,32を、鋼板Sに近づけたり離させたり、水平面内において旋回移動(スキュー)させる制御動作をし、また、矯正ユニット31,32の移動位置を示す信号をめっき付着量制御装置100Aに送る。
移動ブロック制御装置102は、移動ブロック72a,72b,72c,72d,82a,82b,82c,82dを、鋼板Sの板幅方向に移動させる制御動作をし、また、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dの板幅方向の移動位置を示す信号をめっき付着量制御装置100Aに送る。
電磁石制御装置103は、電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dに流す電流値を制御して、鋼板Sに作用させる磁気による吸引力を制御する。また、電磁石制御装置103は、各電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dに流す電流値をめっき付着量制御装置100Aに送る。
ガスワイピングノズル制御装置104は、支持フレーム71,81を起点として、ガスワイピングノズル21,22を、鋼板Sに近づけたり離させたりする制御動作をし、また、支持フレーム71,81を起点としたガスワイピングノズル21,22の移動量を示す信号をめっき付着量制御装置100Aに送る。
ガス噴射圧力制御装置105は、ガスワイピングノズル21,22から噴射されるガスの噴射圧力Pを制御し、また、ガスの噴射圧力Pを示す信号をめっき付着量制御装置100Aに送る。
通板速度制御装置106は、図示しない搬送ローラの回転速度を調整すること等により、鋼板Sの通板速度Vを制御し、また、鋼板Sの通板速度Vを示す信号をめっき付着量制御装置100Aに送る。
ローラ移動モータ制御装置107は、ローラ移動モータ14,15を駆動することにより浴中ローラ12,13を移動して、鋼板Sのパスライン(通板位置)を調整し、また、鋼板Sのパスライン(通板位置)を示す信号をめっき付着量制御装置100送る。
めっき付着量計測装置250に配置された下流側エッジセンサ255,256は、下流側エッジ位置Ed21,Ed22を示す信号を出力し、めっき付着量制御装置100には、これらの信号が入力される。エッジセンサ255,256は、めっき付着量計253,263の近くにある。このため、エッジセンサ255により検出された下流側エッジ位置Ed21は、めっき付着量計253,263が配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの一端側のエッジ位置を示す。エッジセンサ256により検出された下流側エッジ位置Ed22は、めっき付着量計253,263が配置されている搬送方向Cの位置における、鋼板Sの他端側のエッジ位置を示す。
めっき付着量計253,263は、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10,W20を出力する。めっき付着量計253,263からめっき付着量制御装置100Aには、めっき付着量実測値W10,W20が入力される。
上流側距離演算部110は、移動ブロック制御装置102から入力された距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dの板幅方向の移動位置を示す信号と、上流側エッジセンサ76から入力された上流側エッジ位置Ed11を示す信号を基に、上流側エッジ位置Ed11と、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dとの、板幅方向距離X11,X12,X13,X14を演算する。
ノズル板間距離演算部120は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dから入力される距離h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24を示す信号と、ガスワイピングノズル制御装置104から入力される支持フレーム71,81を起点としたガスワイピングノズル21,22の移動量を示す信号を基に、ガスワイピングノズル21と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H11,H12,H13,H14と、ガスワイピングノズル22と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H21,H22,H23,H24を演算する(図8参照)。
めっき付着量制御部140は、矯正ユニット制御装置101により矯正ユニット31,32の移動位置を調整してノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御したり、ガス噴射圧力制御装置105によりガス噴射圧力Pを調整したり、通板速度制御装置106により通板速度Vを調整して、めっき付着量を制御する。その制御の詳細は後述する。
板反り形状演算部150は、電磁石制御装置103から入力される、各電磁石73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83dに流す電流値を基に、磁気による吸引力を求め、磁気による吸引力や鋼板Sの機械的特性を基に、板反り矯正装置30を通過していく鋼板Sの板幅方向の板反り形状を演算する。
下流側距離演算部170は、めっき付着量計253,263が配置されている絶対位置(めっき付着量計253,263の計測位置を示す絶対位置)と、下流側エッジセンサ255から入力された下流側エッジ位置Ed21を示す信号を基に、下流側エッジ位置Ed21と、めっき付着量計253,263の計測位置との、特定板幅方向距離X41(図18参照)を演算する。
記憶部160には、上流側エッジセンサ76,86から入力された上流側エッジ位置Ed11,Ed12と、下流側エッジセンサ255,256から入力された下流側エッジ位置Ed21,Ed22と、めっき付着量計253,263から入力されためっき付着量実測値W10,W20と、ガス噴射圧力制御装置105から入力されたガス噴射圧力Pと、通板速度制御装置106から入力された通板速度Vと、ローラ移動モータ制御装置107から入力されたパスライン(通板位置)と、上流側距離演算部110により演算した板幅方向距離X11,X12,X13,X14と、ノズル板間距離演算部120により演算したノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24と、板反り形状演算部150により演算した鋼板Sの板幅方向の板反り形状と、下流側距離演算部170により演算した特定板幅方向距離X41が、それぞれ、時間の経過に合わせて(時間の経過と対応させて)記憶されていく。
<制御動作の説明をするための前提>
鋼板Sの搬送状態を展開して示す図18をも参照して、制御動作を説明する。
鋼板Sの表面側を示す図18において、上流側位置αは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、板反り矯正装置30の距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)が配置されている位置であり、これらの距離センサで鋼板Sまでの距離を測定できる範囲内にある。下流側位置βは、鋼板Sの搬送方向Cに関して、めっき付着量計測装置250,260のめっき付着量計253,263が配置されている位置であり、これらのめっき付着量計でめっき付着量を測定できる範囲内にある。
なお、図18において、鋼板Sの搬送方向Cに関して、上流側(図18では上側:板反り矯正装置30が配置されている位置)と下流側(図18では下側:めっき付着量計測装置250,260が配置されている位置)とで、鋼板Sのエッジ位置がずれているのは、鋼板Sが蛇行していることを示している。鋼板Sが搬送方向Cに搬送されつつ、板幅方向に蛇行した場合には、上流側のエッジ位置Ed11,Ed12及び下流側のエッジ位置Ed21,Ed22は、絶対位置(地面)に対して板幅方向にずれていく。
動作説明のために、時間に関して次のような規定をする。
(1)鋼板Sの搬送方向Cにずらして、鋼板Sに位置Y1,Y2,Y3,Y4を設定したときに、先頭の位置Y1が上流側位置αを通過する時刻がt1、位置Y2が上流側位置αを通過する時刻がt2、位置Y3が上流側位置αを通過する時刻がt3、位置Y4が上流側位置αを通過する時刻がt4である。
(2)位置Y1が上流側位置αを通過してから、時間T1が経過したときに、位置Y1が下流側位置βを通過する。位置Y2が上流側位置αを通過してから、時間T2が経過したときに、位置Y2が下流側位置βを通過する。位置Y3が上流側位置αを通過してから、時間T3が経過したときに、位置Y3が下流側位置βを通過する。位置Y4が上流側位置αを通過してから、時間T4が経過したときに、位置Y4が下流側位置βを通過する。時間T1,T2,T3,T4は、上流側位置αと下流側位置βとの距離(鋼板Sの搬送方向Cの距離)と、通板速度Vにより決定される。なお通板速度Vが一定速度であれば、時間T1,T2,T3,T4は一定の時間であるが、各位置Y1,Y2,Y3,Y4が上流側位置αから下流側位置βに達する間に通板速度Vが変化(増速や減速)していくと、各時間T1,T2,T3,T4は異なった時間になっていく。
<制御動作の概要説明>
制御動作の概要を説明する。
(a) ある時刻(例えば時刻t1+T1)における、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計253,263の計測位置との間の距離である、特定板幅方向距離X41(t1+T1)を求める。また、この時刻(t1+T1)における、めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)を検出する。鋼板Sの板面のうち、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)から特定板幅方向距離X41だけ板幅方向にずれた位置にあるめっき付着量計253,263の計測位置が対向している部分が、「下流側測定面部」である。
(b) 上記のある時刻(例えば時刻t1+T1)から時間T1だけ時間が溯った時刻(例えば時刻t1)における、上流側エッジ位置Ed11(t1)から特定板幅方向距離X41(t1+T1)だけ板幅方向にずれた位置(「上流側測定面部」)での、表面側のめっき付着量推定値We(X41F,t1)と裏面側のめっき付着量推定値We(X41B,t1)を推定演算する。この推定演算は、「めっき付着量推算式」を用いて行う。めっき付着量推算式は、「ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度V、上流側での特定板幅方向距離X」と「めっき付着量推定値We」との、関係を示したものである。
(c) ある時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1+T1)から時間T1だけ時間が溯った時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、鋼板Sの板面のうち同一の部分(位置)である。
言い換えると、ある時刻(例えば時刻t1+T1)における「下流側測定面部」と、上記のある時刻(例えば時刻t1+T1)から時間T1だけ時間が溯った時刻(例えば時刻t1)における「上流側測定面部」は、鋼板Sの板面の長手方向からも板幅方向からも、同一の部分(位置)である。
(d) 上記(b)で求めためっき付着量推定値We(X41F,t1),We(X41B,t1)と、上記(a)で求めためっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)との、偏差Δ(X41F,t1),Δ(X41B,t1)を求める。
(e) 偏差Δ(X41F,t1),Δ(X41B,t1)が零となるように、換言すると、めっき付着量推定値We(X41F,t1),We(X41B,t1)が、めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)に一致するように、「めっき付着量推算式」を修正する。
(f) 修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
<制御動作の詳細説明>
制御動作の詳細を説明する。
上流側距離演算部110は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、上流側エッジ位置Ed11と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84d)との板幅方向距離X11,X12,X13,X14を演算して求める(図18参照)。
つまり上流側距離演算部110は、各時刻における、次のような板幅方向位置を求める。
・時刻t1における、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t1)、上流側エッジ位置Ed11(t1)と距離センサ74d(84d)との板幅方向距離X14(t1)。
・時刻t2における、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t2)、上流側エッジ位置Ed11(t2)と距離センサ74d(84d)との板幅方向距離X14(t2)。
・時刻t3における、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t3)、上流側エッジ位置Ed11(t3)と距離センサ74d(84d)の板幅方向距離X14(t3)。
・時刻t4における、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74a(84a)との板幅方向距離X11(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74b(84b)との板幅方向距離X12(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X13(t4)、上流側エッジ位置Ed11(t4)と距離センサ74c(84c)との板幅方向距離X14(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、上流側エッジ位置Ed11(t5,t6・・・)と、距離センサ74a(84a),74b(84b),74c(84c),74d(84c)との板幅方向距離X11(t5,t6・・・),X12(t5,t6・・・),X13(t5,t6・・・),X14(t5,t6・・・)を求める。
なお、搬送されている鋼板Sが蛇行した場合には、上流側エッジ位置Ed11(t1,t2,t3,t4・・・)は、各時刻において板幅方向に変動する。
上述したようにして演算した各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、板幅方向距離X11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X12(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X13(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),X14(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)は、記憶部160に記憶される。
ノズル板間距離演算部120は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・において、距離センサ74a,74b,74c,74dが配置されている位置での、ガスワイピングノズル21と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H11,H12,H13,H14と、において、距離センサ84a,84b,84c,84dが配置されている位置での、ガスワイピングノズル22と鋼板Sとの距離であるノズル板間距離H21,H22,H23,H24を演算して求める(図8参照)。
つまりノズル板間距離演算部120は、各時刻における、次のようなノズル板間距離Hを求める。
・時刻t1における、ノズル板間距離H11(t1),H21(t1),H12(t1),H22(t1),H13(t1),H23(t1),H14(t1),H24(t1)。
・時刻t2における、ノズル板間距離H11(t2),H21(t2),H12(t2),H22(t2),H13(t2),H23(t2),H14(t2),H24(t2)。
・時刻t3における、ノズル板間距離H11(t3),H21(t3),H12(t3),H22(t3),H13(t3),H23(t3),H14(t3),H24(t3)。
・時刻t4における、ノズル板間距離H11(t4),H21(t4),H12(t4),H22(t4),H13(t4),H23(t4),H14(t4),H24(t4)。
・同様に、以降の時刻t5,t6・・・における、ノズル板間距離H11(t5,t6・・・),H21(t5,t6・・・),H12(t5,t6・・・),H22(t5,t6・・・),H13(t5,t6・・・),H23(t5,t6・・・),H14(t5,t6・・・),H24(t5,t6・・・)を求める。
上述したようにして演算した各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ノズル板間距離H11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H21(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H12(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H22(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H13(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H23(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H14(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H24(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)は、記憶部160に記憶される。
下流側距離演算部170は、各時刻t1,t2,t3,t4,t5・・・を認識している。また、下流側距離演算部170は、上流側位置αと下流側位置βとの距離(予め計測されている、搬送方向Cの距離)と、通板速度制御装置106から入力される通板速度Vを基に、時間T1,T2,T3,T4,T5・・・を求める。
下流側距離演算部170は、各時刻t1+T1,t2+T2,t3+T3,t4+T4・・・における、下流側エッジ位置Ed21とめっき付着量計253,263の計測位置との特定板幅方向距離X41を演算して求める(図18参照)。
つまり下流側距離演算部170は、各時刻における、次のような板幅方向位置を求める。
・時刻t1+T1における、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t1+T1)。
・時刻t2+T2における、下流側エッジ位置Ed21(t2+T2)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t2+T2)。
・時刻t3+T3における、下流側エッジ位置Ed21(t3+T3)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t3+T3)。
・時刻t4+T4における、下流側エッジ位置Ed21(t4+T4)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t4+T4)。
・同様に、以降の時刻t5+T5,t6+T6・・・における、下流側エッジ位置Ed21(t5+T5,t6+T6・・)とめっき付着量計253,263の計測位置(絶対位置)との特定板幅方向距離X41(t5+T5,t6+T6・・・)を求める。
なお、搬送されている鋼板Sが蛇行した場合には、下流側エッジ位置Ed21(t1+T1,t2+T2,t3+T3,t4+T4・・・)は、各時刻において板幅方向に変動する。
上述したようにして演算した各時刻(t1+T1,t2+T2,t3+T3,t4+T4,t5+T5,t6+T6・・・)における、特定板幅方向距離X41(t1+T1,t2+T2,t3+T3,t4+T4,t5+T5,t6+T6・・・)は、記憶部160に記憶される。
めっき付着量計253,263は、
・時刻(t1+T1)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)を出力し、
・時刻(t2+T2)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t2+T2),W20(t2+T2)を出力し、
・時刻(t3+T3)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t3+T3),W20(t3+T3)を出力し、
・時刻(t4+T4)において、めっき付着量を計測して、めっき付着量実測値W10(t4+T4),W20(t4+T4)を出力する。
以降の時刻(t5+T5),(t6+T6)・・・においても、めっき付着量計253,263は、めっき付着量実測値を出力する。
上述したようにして、各時刻(t1+T1),(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・において出力された、
・めっき付着量実測値W10(t1+T1),W20(t1+T1)、
・めっき付着量実測値W10(t2+T2),W20(t2+T2)、
・めっき付着量実測値W10(t3+T3),W20(t3+T3)、
・めっき付着量実測値W10(t4+T4),W20(t4+T4)、
・めっき付着量実測値W10(t5+T5),W20(t5+T5)、
・めっき付着量実測値W10(t6+T6),W20(t6+T6)、・・・は、記憶部160に記憶される。
板反り形状演算部150は、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を検出する。各時刻t1,t2,t3,t4・・・における板反り形状は記憶部160に記憶される。
めっき付着量制御部140には、例えば、次式(1)に示す、めっき付着量推定モデル式(めっき付着量推算式)が設定されている。
We=G・Hn1・Pn2・Vn3 ・・・ (1)
但しWe[g/m2]はめっき付着量推定値、H[mm]はノズル板間距離、P[kPa]はガスワイピングノズル21,22から噴射されるガスの噴射圧力、Vは通板速度、G,n1,n2,n3,n4は係数である。
めっき付着量推定モデル式は、過去の多数の実操業時に得たデータを基に作成したものである。
めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を取り込む。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻t1,t2,t3,t4・・・における、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を取り込む。ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24は、距離センサ74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84dが配置されている位置における、ノズル板間距離である。
そして、めっき付着量制御部140は、時刻t1での鋼板Sの板幅方向の板反り形状を加味して、時刻t1におけるノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を補間演算することにより、時刻t1において上流側エッジ位置Ed1から特定板幅方向距離X41だけ離れた位置におけるノズル板間距離H41F,41Bを求める。
このようにして求めた補間したノズル板間距離H41F,H41Bを、式(1)によるめっき付着量推定モデル式に入れて演算することにより、上流側エッジ位置Ed1から特定板幅方向距離X41だけ離れた位置における各めっき付着量推定値Weを求めることができる。
つまり実施例2では、上式(1)のめっき付着量推定モデル式に、特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離(補間演算して求めたノズル板間距離)を入れてめっき付着量推定値Weを求める演算手法が、「めっき付着量推算式」になる。
このめっき付着量制御部140には、めっき付着量推定値Weとして、鋼板Sに付着させたいめっき付着値、即ち、めっき付着量目標値Woが与えられる。めっき付着量制御部140は、式(1)を用いて、めっき付着量目標値Woとなっているめっき付着量推定値Weが得られるような、ノズル板間距離Hの値、ガスの噴射圧力Pの値、及び通板速度Vの値を演算し、演算したH,P,Vの値となるように、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、及び通板速度Vを制御する。
つまり、めっき付着量制御部140は、めっき付着量推定値We=めっき付着量目標値Woとなるように演算により求めた、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、及び通板速度Vが得られるように、矯正ユニット制御装置101により矯正ユニット31,32の移動位置を調整してノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御したり、ガス噴射圧力制御装置105によりガス噴射圧力Pを調整したり、通板速度制御装置106により通板速度Vを調整する。
なお、ローラ移動モータ制御装置107により通板位置を調整して、ノズル板間距離H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24を制御することもできる。
めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ノズル板間距離H11(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H21(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H12(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H22(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H13(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H23(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H14(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・),H24(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)を取り込む。
また、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、ガス噴射圧力P(t1),P(t2),P(t3),P(t4),P(t5),P(t6)・・・を取り込む。
更に、めっき付着量制御部140は、記憶部160に記憶されている、各時刻(t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・)における、通板速度V(t1),V(t2),V(t3),V(t4),V(t5),V(t6)・・・を取り込む。
めっき付着量制御部140は、下流側距離演算部170により求められて記憶部160に記憶されている特定板幅方向距離X41(t1+T1)を、記憶部160から取り込み、特定板幅方向距離X41(t1+T1)だけ離れた位置でのノズル板間距離(補間演算して求めたノズル板間距離)を求める。そしてめっき付着量制御部140は、時刻t1での、ノズル板間距離(補間演算して求めたノズル板間距離)、ガス噴射圧力P(t1)、通板速度V(t1)をめっき付着量推定モデル式に入れて演算することにより、時刻t1で、且つ、上流側位置αにおける、次のようなめっき付着量推定値を求める。
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t1+T1)の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X41F、t1)、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t1+T1)の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X41B、t1)、
同様にして、めっき付着量制御部140は、時刻t2,t3,t4,t5,t6・・で、且つ、上流側位置αにおける、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの表面側でのめっき付着量推定値We(X41F、t2),We(X41F、t3),We(X41F、t4),We(X41F、t5),We(X41F、t6)・・・、
・上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離がX41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・の位置(上流側測定面部)での、鋼板Sの裏面側でのめっき付着量推定値We(X41B、t2),We(X41B、t3),We(X41B、t4),We(X41B、t5),We(X41B、t6)・・・、
を求める。
推定演算した各上流側測定面部でのめっき付着量推定値We(X41F,t1)等は、記憶部160に記憶される。
実施例3では、時刻t1+T1,t2+T2,t3+T3,t4+T4,t5+T5,t6+T6・・・においてめっき付着量実測値Woを求める位置である、下流側エッジ位置Ed21から特定板幅方向距離X41(t1+T1),X41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・だけ離れた各位置(下流側測定面部)と、鋼板Sの面(表面、裏面)のうち、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・においてめっき付着量推定値Weを求める位置である、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X41(t1+T1),X41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・だけ離れた各位置(上流側測定面部)と、は同一になる。
そこで、めっき付着量制御部140は、時刻t1,t2,t3,t4,t5,t6・・・での、上流側エッジ位置Ed11から特定板幅方向距離X41(t1+T1),X41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・だけ離れた各位置(上流側測定面部)におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t1+T1),(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・での、下流側エッジ位置Ed21から特定板幅方向距離X41(t1+T1),X41(t2+T2),X41(t3+T3),X41(t4+T4),X41(t5+T5),X41(t6+T6)・・・だけ離れた各位置(下流側測定面部)におけるめっき付着量実測値Wとを、記憶部160から取り出して、両者を比較して偏差Δ(図19参照)を求める。
図19を参照しつつ詳細に説明すると次の通りである。
時刻t1におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t1+T1)におけるめっき付着量実測値Wとを、次のように比較して偏差を求める。
・めっき付着量推定値We(X41F、t1)とめっき付着量実測値W10(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X41F、t1)を求める。
・めっき付着量推定値We(X41B、t1)とめっき付着量実測値W20(t1+T1)とを比較し、両者の偏差Δ(X41B、t1)を求める。
以降は同様に、時刻t2,t3,t4,t5,t6・・・におけるめっき付着量推定値Weと、時刻(t2+T2),(t3+T3),(t4+T4),(t5+T5),(t6+T6)・・・におけるめっき付着量実測値Wとを比較して、次のような偏差を求める。
・偏差Δ(X41F、t2),Δ(X41F、t3),Δ(X41F、t4)・・・。
・偏差Δ(X41B、t2),Δ(X41B、t3),Δ(X41B、t4)・・・。
上述したようにして求めた各偏差Δは、記憶部160に記憶される。
めっき付着量制御部140は、求めた偏差Δが零になるように、予め決めたタイミングごと、または、上述した各偏差Δを求める度に、実施例2における「めっき付着量推算式」のうち、
・上記式(1)に示すめっき付着量推定モデル式の係数G,n1,n2,n3,n4を修正したり、
・めっき付着量推定モデル式により求めためっき付着量推定値を、鋼板Sの板幅方向の板反り形状を加味して、板幅方向のすべての位置のめっき付着量推定値Weを求める演算手法を修正する。
このような係数の修正をしていくことにより、めっき付着量推定モデル式を含む「めっき付着量推算式」の精度が向上し、鋼板Sに付着させるめっき付着量が、より正確に目標とした付着量になっていく。
このように修正した「めっき付着量推算式」を用いて、ノズル板間距離H、ガスの噴射圧力P、鋼板の通板速度Vを制御することにより、精度の良い、めっき付着量の制御ができる。
本発明は、溶融金属めっき設備に利用して、めっき付着量の制御精度を向上することができる。
1 溶融金属めっき設備
10 めっき浴槽
11 シンクローラ
12,13 浴中ローラ
14,15 ローラ移動モータ
20 ガスワイピングノズル装置
21,22 ガスワイピングノズル
30 板反り矯正装置
31,32 矯正ユニット
41,42 トップローラ
43 ローラ
50,60,250,260 めっき付着量計測装置
51a,51b,51c,51d,61a,61b,61c,61d ガイドレール
52a,52b,52c,52d,62a,62b,62c,62d 移動体
53a,53b,53c,53d,63a,63b,63c,63d,253,263 めっき付着量計
54,251,252,261 ビーム
55,56,255,256 下流側エッジセンサ
71,81 支持フレーム
72a,72b,72c,72d,82a,82b,82c,82d 移動ブロック
73a,73b,73c,73d,83a,83b,83c,83d 電磁石
74a,74b,74c,74d,84a,84b,84c,84d 距離センサ
75,85 接続フレーム
76,86 上流側エッジセンサ
91,92 支持構造物
100 めっき付着量制御装置
101 矯正ユニット制御装置
102 移動ブロック制御装置
103 電磁石制御装置
104 ガスワイピングノズル制御装置
105 ガス噴射圧力制御装置
106 通板速度制御装置
107 ローラ移動モータ制御装置
110 上流側距離演算部
120 ノズル板間距離演算部
130 移動体制御部
140 めっき付着量制御部
150 板反り形状演算部
160 記憶部
170 下流側距離演算部
250,260 めっき付着量計測装置
251,252,261 ビーム
253,263 めっき付着量計
255,256 下流側エッジセンサ
S 鋼板
M 溶融金属
C 鋼板の搬送方向
α,β 位置
P ガスの噴射圧力
V 通板速度
H11,H12,H13,H14,H21,H22,H23,H24 ガスワイピングノズルから鋼板までのノズル板間距離
h11,h12,h13,h14,h21,h22,h23,h24 距離センサから鋼板までの距離
Ed11,Ed12 上流側エッジ位置
Ed21,Ed22 下流側エッジ位置
X11,X12,X13,X14 上流側エッジ位置と距離センサとの特定板幅方向距離
X21,X22,X23,X24 下流側エッジ位置とめっき付着量計との特定板幅方向距離
X31,X32,X33,X34 固定距離である特定板幅方向距離
wo めっき付着量目標値
We めっき付着量推定値
W10,W11,W12,W13,W14,W20,W21,W22,W23,W24 めっき付着量実測値

Claims (7)

  1. めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置されており、前記鋼板にガスを噴射する一対のガスワイピングノズルと、
    前記鋼板の搬送方向に関して上流側位置に配置されており、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出する距離センサと、
    前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出する上流側エッジセンサと、
    前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置に配置されており、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出する下流側エッジセンサと、
    前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置に配置されており、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量を検出してめっき付着量実測値を出力するめっき付着量計と、
    搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素として、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算するめっき付着量推算式を有するめっき付着量制御部と、
    を有し、
    前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
    ことを特徴とするめっき付着量制御機構。
  2. 請求項1において、
    前記めっき付着量計を板幅方向に移動させる移動体と、
    前記移動体を板幅方向に移動制御する移動体制御部と、
    を更に有し、
    前記特定板幅方向距離は、前記測定面部が前記上流側位置を通過したときにおける前記上流側エッジ位置と前記距離センサとの間の板幅方向距離であり、
    前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過した際において、前記距離センサが位置しているところでのノズル板間距離を用いて、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
    前記移動体制御部は、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに、前記下流側エッジ位置と前記めっき付着量計との板幅方向距離が、前記特定板幅方向距離となるように、前記移動体を移動させる、
    ことを特徴とするめっき付着量制御機構。
  3. 請求項1において
    前記めっき付着量計を板幅方向に移動させる移動体と、
    前記移動体を板幅方向に移動制御する移動体制御部と、
    前記測定面部が前記上流側位置を通過した際における、前記鋼板の板幅方向の板反り形状を演算する板反り形状演算部と、
    を更に有し、
    前記特定板幅方向距離は、前記鋼板のエッジ位置から板幅方向に延びる固定長の板幅方向距離であり、
    前記距離センサは板幅方向に複数配置されており、
    前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過した際において、複数の前記距離センサが位置しているところでの複数のノズル板間距離を、前記板反り形状を加味して補間演算することにより、上流側エッジ位置から固定長の前記特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離を求め、この補間演算したノズル板間距離を用いて、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
    前記移動体制御部は、前記下流側エッジ位置と前記めっき付着量計との板幅方向距離が、固定長の前記特定板幅方向距離となるように、前記移動体を移動させる、
    ことを特徴とするめっき付着量制御機構。
  4. 請求項1において
    前記測定面部が前記上流側位置を通過した際における、前記鋼板の板幅方向の板反り形状を演算する板反り形状演算部、
    を更に有し、
    前記特定板幅方向距離は、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときにおける前記下流側エッジ位置と前記めっき付着量計との間の板幅方向距離であり、
    前記距離センサは板幅方向に複数配置されており、
    前記めっき付着量計は、絶対位置に配置されており、
    前記めっき付着量制御部は、前記測定面部が前記上流側位置を通過した際において、複数の前記距離センサが位置しているところでの複数のノズル板間距離を、前記板反り形状を加味して補間演算することにより、上流側エッジ位置から前記特定板幅方向距離だけ離れた位置でのノズル板間距離を求め、この補間演算したノズル板間距離を用いて、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算する、
    ことを特徴とするめっき付着量制御機構。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一項において、
    前記めっき付着量計は複数配置されており、その配置位置は前記鋼板の搬送方向にずれた位置である、
    ことを特徴とするめっき付着量制御機構。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一項において、
    前記めっき付着量制御部は、修正した前記めっき付着量推算式を用いて、前記めっき付着量推定値が前記めっき付着量実測値に一致するように、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度を制御する、
    ことを特徴とするめっき付着量制御機構。
  7. めっき浴槽から引き上げられて搬送される鋼鈑を間に挟んだ状態で配置された一対のガスワイピングノズルにより、前記鋼板にガスを噴射し、
    前記鋼板の搬送方向に関して予め決めた上流側位置において、前記ガスワイピングノズルと前記鋼板の板面までの距離であるノズル板間距離を検出し、
    前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である上流側エッジ位置を検出し、
    前記鋼板の搬送方向に関して前記上流側位置よりも下流側の位置である下流側位置において、前記鋼板のエッジ位置である下流側エッジ位置を検出し、
    前記鋼板の搬送方向に関して前記下流側位置において、前記鋼板に形成される金属めっき層のめっき付着量をめっき付着量計により検出してめっき付着量実測値を求め、
    搬送中の前記鋼板の面のうちめっき付着量を測定する位置となる測定面部が前記上流側位置を通過した際の、前記ノズル板間距離と、前記ガスの噴射圧力と、前記鋼板の通板速度と、前記下流側エッジ位置と前記測定面部との板幅方向の距離と等しい関係となる、前記上流側エッジ位置と前記測定面部との特定板幅方向距離と、を演算要素とするめっき付着量推算式に基づき、前記測定面部のめっき付着量推定値を推定演算し、
    前記測定面部が前記上流側位置を通過したときに推定演算しためっき付着量推定値と、前記測定面部が前記下流側位置を通過したときに前記めっき付着量計が前記測定面部に対向した状態で検出しためっき付着量実測値との偏差を求め、この偏差を零とするように前記めっき付着量推算式を修正する、
    ことを特徴とするめっき付着量制御方法。
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