JPH0399759A - 単ロール法におけるノズルの位置ずれなどの検出および修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、単１コール法での非晶質合金薄帯の製造にお
いて、厚み精度のよい薄帯をえるためのノズル・冷ノＪ
レー２−ル間隙の検出方法及びノズル位置決め方法に関
するものである。

〈従来の技ｉホｉ〉 非晶質合金薄帯の製造において、冷却ｌ−１−ルとノズ
ル射出口の位置関係は、急冷金属ｆｉｌＪＩＦ　（以下
薄帯と記す）の性状やＩ’７：、７＋を決定づりる重要
な役割を持つものである。

ごごで、冷却ロールとノズルの位：６関係をわかりやす
くするために、言葉を定義する。

ノズル　冷却１１−ル間隙とし、１、ノズルのｎ・Ｉ　
；Ｈ＋ｘ＋から冷却ロール中心線に向かって冷却ロール
表面までの距離をいう。鉛直方向とは、重力方向を指し
、これと９０度の関係にある方向を水平方向という。ま
た、鉛直方向とは別に、冷却１：Ｊ−ルの表面から中心
軸に向かう方向を垂直方向という。さらに、ノズル軸と
（：１、ノズルスリントの長手方向（薄帯幅方向）の中
心線をいう。ノズル長手方向とは、薄帯幅方向に対応す
るノズル軸方向である。

従来、広い幅の薄帯を製造′４るためのノズルと冷却ロ
ール間の間隙を正確に維持する方法として番；１、特開
昭５７−９１８５４号公報に開示されたレーザによる制
御方法や、特開昭５８−１１５３３９号公報に開示され
たノズルを水平方向と鉛直方向に移動さ・Ｕる方法、お
よび、特開昭（ｉｌ−１８２８５３号公報に開示された
ノズル底面に曲率を持たせた方法などが知られている。

これらの方法は、いずれもノズル・冷却ロール間隙を一
定に保持するためＣに、それぞれ工夫がごらされていて
、１７−ル輔の鉛直方向の頂点からその上部にあるノズ
ルまでの位置関係は、６′ζかに測定できるし、かつ、
ｌｉｌ制御も可能である。

しかし、これらの方法の最大の欠点は、冷却ｒ）−ル軸
に対してノズル軸が平行でない場合にそれが検知できな
いところにあった。ずなわら、ロール軸とノズル軸がず
れた場合、ロールの曲率があるのでノズル・冷ＪＪ１１
−１−ル間隙が一定に保持できないという問題があった
。

〈発明が解決しようとする課題〉 単１，１−ル法でのノズルと冷却しＪ−ルの位：（１１
制ｔａｌｌは、ノズルから射出された熔融金属が冷Ｊｉ
ＪＩロールとノズルの間において安定した？ｎ　’６４
りを形成さＵ゛るために重要な役割を１＋１う。

従来からの冷却ロールの鉛直方向にだリノズルを制御し
た場合、ロール軸とノズル軸がずれると、ノズル・冷却
ロール間隙か−・定でなくなり、このために湯溜り形状
も一定でなくなくなる。この状態では、薄帯の厚み偏差
が大きくなるばかりでなく、時には湯溜り部が鋳造方向
と逆方向にブレクアウｌ−して、薄帯表面性状を著しく
損なう。

また、単ｌコール法においてはノズル・冷却にｚル間隙
が１ｍｍ以下と小さいために、ノズル軸が冷却１］−ル
軸と平行か否かを具足めることがノ１常に難しい。

本発明は、前述のような現状に鑑ノノズルＵ月１．ｉ口
とロール軸の平行状態をレーリ′光線を用いて簡便でか
つ正確に維持しつつ、ノズル　冷却ロール間隙を検出し
、常にその間隙を−・定に制御する技術を提Ｕ（するた
めになされたものである。

く課題を解決するだめの手段〉 本発明は、■回転する冷却１Ｊ−ル表面にスリット状の
ノズルを介して溶融金属を射出し、象、冷金Ｆｉ７Ｖ　
（ｔ）を製造する単１コール法において、該冷却ロール
軸に平行な光軸を有する水平または垂直な平板状のレー
リ′光を、ノズルの長手方向の一端から他端に曲りで照
射し、ノズルによって遮られず通過したレーザ光の幅を
測定することによって、ノズルの位置ずれを検出するこ
とを特徴とする単「１−ル法におけるノズルの位置ずれ
検出方法で、かつ■前項■記載の方法によって検出した
ノズルの位置ずれ検出結果にもどづいて、ノズル位置を
修正するようにノズルを取りつりだタンデイツシュまた
はタンディッシュ支持台を移動さ・Ｖるごとを特徴とす
る単１：１−ル法におけるノズルの位置ずれ修正方法で
、また■前項■ｌ記載の方法によってノズルの位置３、
請求項１記載の方法によつてノズルの位置ずれを検出す
るとともに、ノズル・冷却ロール間隙に冷却１コールの
長平方向に、他の垂直平板状のレーザ光を照射して該間
隙を通過したｌ／　−９光の幅を測定し、ノズル・冷却
１コ一ル間隙を検出することを特徴とする単ロール法に
おけるノズル位置ずれとノズル　冷却１．１−小間隙の
同時検出方法であり、かつ■前項■記載の方法によって
検出したノズル位置ずれとノズル・冷却ロール間隙の検
出結果にもどづいて、これらの検出結果を修正するよう
にノズルを取りつりだタンデイツシュまたはタンデイツ
シュ支持台を移動させることを特（秒とする単ロール法
におけるノズル位置ずれとノズル・冷却ロール間隙の修
正方法である。

く作用〉 第１図（ａ）は本発明の冷却ロール軸に平行な光軸を有
する水平方向に平板状のレーザ光をノズルの長平方向の
一端から他端に照射して受光し、ノズル位置ずれを検出
する方法を示す斜視図、第２図（ａ）は、同じく冷却Ｉ
：Ｉ−ル軸に平行な光軸を有する垂直な平板状のレーザ
′を用いてノズルの位置ずれを検出する方法を示１劃゛
１視１７！１である。第３図は、ノズルの位置ずれを修
正するための機械＋ｌｆ成図、第４図はこれらの制御機
構、第５図はノズルと冷却Ｉ：Ｊ−ルの位置関係を示す
模式図である。

第１図のノズル■は、１コール２の軸方向にスリット状
の年１出口４をもつ広幅薄帯製造用ノズルであって、レ
ーザ光の発光器６からのレーザ光３を受光器５に向り゛
（照射さ・Ｕる際にレーザ光をさえぎり、その受光■に
よってノズルの位置を検知できる。レーザ光は、直進性
があり、かつ光線が距離によって拡大しないという特性
があるばかりでなく、本発明者らの多くの実験結果から
、溶銅の輻射熱や光にも左右されず、きわめて正確に受
光できることを確認でき、従ってノズル位置ずれを精度
よく検出できる。このときのノズルの測定面（レーザ光
通過量）は、射出口平断面と平行でなりればならず、そ
の平行度合は、Ｕ・Ｉ出口平断面との距離の差で０．０
０２ｍｍ以下が理想的といえる。発光器から受光器に向
かって平板状にロール軸と平行に照射されているレーザ
２光の中にノズルの一部分が入ると、この分だりレーリ
′光が遮られる。たとえば、鉛直方向にセントされたノ
ズルでレーザ光通過部分も鉛直に仕上げられたものに、
水平方向に平板状のレーリ′光を照射さ・Ｕ、第３図の
モーフＯａか８ｂのいずれか一方の軸を固定して他方を
動かしたときは、レーザ光通ｉ８量が最大になるところ
をノズル軸がロール軸と平行になった位置として定める
ことができる。ただし、第５図に示す状態では、（ａ）
から（［））に回転する場合は（ｂ）の状態でレーザ光
通ｉＭ、ｆｔｔ最大を示すが、（Ｃ）の状態で（Ｉ））
と同じ通過量を示す懸念もあるので、この場合は、（ａ
）から制御して通過量の最大値に達したところを（１〕
）の位置と判定する。

このようにして定められたノズルの位置は、ロルの軸と
の平行が出ているものの、たとえばロールの直上か、あ
るい番、１そごから水平方向にどれたり移動しているか
とい・う位置の確認はできないので、それを知る方法は
別に行う必要がある。その方法の一つとしては、レーザ
光幅の一端をあらかしめロール軸直」二ＲＣとノズル中
心線ＮＣとに合−Ｕてレーザ光通過量を測定しておき、
次に実際の位置におりるレーザ光通過量を測定して両者
を比較することによって冷却ロールとノズルとの水平方
向の位置関係を正確に検出することができる。

本発明法は、従来法の鉛直方向の間隙制御との組合わせ
により、ロールの軸方向へのずれをなくするためにノズ
ルの鉛直方向間隙制御をより正確に行うことのできるま
ったく新しい方法である。

第１図（ａ）、（ｂ）には、水平方向に平板状のレーザ
光の例を示したが、第２図（ａ）、（ｂ）のように鉛直
方向に平板状のレーザを照射させても同じ効果があり、
その場合は、ノズル本体の測定面にテーバを設けるよう
な方法によって容易に制御できる。ノズル位置検出の方
法は、白熱光を利用してＣＣＤカメラで受光する方法な
どもあるが、この方法では、ノズルの予熱や、注湯中の
ノズル温度の」１昇で光線にゆがみが生じて本発明方法
と比較して、正確性に欠りる。

本発明方法は、以上に述べた方法によって３軸方向のノ
ズル位置制御を簡便に行うことができる。

第３図は、ノズルを固定するクンデイツシュ９ａとそれ
を支持する支持台９ｂで、支持台の両端は、膚、Ｉ−ル
軸と直角、かつ水下方向に移動可１ｆＨである。

支持台の移動は、たとえば、モーターに連結したスクリ
ューシートフトを介し′ζ行われ、そのときの移動量を
マグネスケールなどで読み取るか、またはモーターのセ
ルシンなどで検知する。このとき、移動量はそれぞれの
軸端で個別に制御することでハンチングなどの制御不良
を防止する。駆りＪモターの代わりに油圧による原動機
などのｊ％ｌｉ、動装置を使用しても同様な作用効果を
もたらず。

第４図は、本発明方法のゾにｒノクソステｊ、図であり
、あらかじめ実験前に：１ンビプ、−夕に人力設定され
たレーリ４光■と測定されたレーザ光里とを比較し、こ
れを電気信号として駆動系に指令信号として送り、△ｐ
ｃ（八ｕＬｏ　ｒ’ｏｓｉＬｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）
や八Ｇ　Ｃ（ＡｕＬｏＧａｐ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）などの
制御方式で、駆動系から移動の必要型が機械系に伝えら
れる。本発明法と、従来からの垂直方向の間隙制御法を
組み合わせることによって、より正確な３１Ｑｌ＋方向
の制御が可能となった。

〈実施例〉 １ 図、第５図は、ノズルの位置とレーザ光との関係を示す
模式図である。

直径０００ｍｍφの冷却ロールの鉛直方向の頂点からロ
ール軸と平行に第１図にしめず要領で１００ｍｍ幅の射
出「１を有するノズルを９００’Ｃに予熱したところ、
ノズル・冷却ロール間隙には、水平方向に０．３ｍｍず
れが生した。これを修正するために、本発明方法による
レーリ°光で制御することで、このずれを０．０２ｍｍ
にすることができた。

〈発明の効果〉 本発明方法によれば従来の冷却ロールとノズルの位置や
間隙の２次元的な制御を３次元的に行うことができ、冷
却ロールとノズルの平行度を著しく向」二でき薄（ＩＦ
のｊｌみ偏差を小さくでき、かつ表面性状をよくできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ば、本発明方法のノズル位置検出方法（例
）の斜視図、同（ｂ）はノズル下部の側面図、第２図（
ａ）は、本発明方法の別なノズル位置検出方法（例）の
斜視図、回し）はノズル下部の（Ｉ！ＩＩ面図、第３し
１は、不発明方υζに用いるａ械構成（例）の斜視ｊ２
、第４図は、本発明方法のブじＩツタシステム２ ■・・・ノズル、　　　　　２・・・冷却１．＋３・・
・レーザ光、　　　　４・・・射出口、５・・・受光器
、　　　　　６・・発光器、７・・・コンピュータ、　
　８・・・モータ９ａ・・・タンデイツシュ、 ９Ｉ）・・・タンデインシブの支持台、１０・・・Ｄ／
Ａ変換器、　１１・・・制御器、１２・・・位置検出２
）：、 ｌ、・・・ノズルの長手方向、 ＲＣ・・・冷却ロールの直上線、 ＮＣ・・・ノズルの中心線。 ル、 特ａ′「出願人 ノ 崎製鉄株式会ネ１ 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転する冷却ロール表面にスリット状のノズルを介
   して溶融金属を射出し、 急冷金属薄帯を製造する単ロール法におい て、該冷却ロール軸に平行な光軸を有する水平または垂
   直な平板状のレーザ光を、ノズルの長手方向の一端から
   他端に向けて照射し、ノズルによって遮られずに通過し
   たレーザ光の幅を測定することによって、ノズルの位置
   ずれを検出することを特徴とする単ロール法におけるノ
   ズルの位置ずれ検出方法。 ２、請求項１記載の方法によって検出したノズルの位置
   ずれ検出結果にもどづいて、ノズル位置を修正するよう
   にノズルを取りつりたタンディッシュまたはタンディッ
   シュ支持台を移動させることを特徴とする単ロール法に
   おけるノズルの位置ずれ修正方法。 ３、請求項１記載の方法によってノズルの位置ずれを検
   出するとともに、ノズルの長手方向の両端部において、
   ノズル・冷却ロール間隙に冷却ロールの長手方向に、他
   の垂直平板状のレーザ光を照射して該間隙を通過したレ
   ーザ光の幅を測定し、ノズル・冷却ロール間隙を検出す
   ることを特徴とする単ロール法におけるノズルの位置ず
   れとノズル・冷却ロール間隙の同時検出方法。 ４、請求項３記載の方法によって検出したノズル位置ず
   れとノズル・冷却ロール間隙の検出結果にもとづいて、
   これらの検出結果を修正するようにノズルを取りつけた
   タンディッシュまたはタンディッシュ支持台を移動させ
   ることを特徴とする単ロール法におけるノズル位置ずれ
   とノズル・冷却ロール間隙の修正方法。