JPH0698468B2 - アモルファスリボンの厚み制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、アモルファスリボンの厚みをオンラインで精
度良く制御する方法および装置に関する。

〈従来の技術およびその問題点〉 アモルファスリボンの代表的な製造方法として、例えば
第４図に示すような単ロール法がある。すなわち、冷却
ロール１の近傍に設置したスリットノズル２より冷却ロ
ール１に向けて溶融近傍を射出し、冷却ロール１の高速
回転と抜熱により、射出金属をアモルファスリボン３と
し、こうして生成されたアモルファスリボン３をそのま
ま連続的に巻取機４でコイルにする方法である。

このようなアモルファスリボンの製造において、リボン
の厚み測定と制御は製品の品質を決定する重要な要素で
ある。

アモルファスリボンの厚み測定法については、例えば特
公昭59-49105号公報や特開昭58-23550号公報に開示され
ているように、ライン内に取付けられた例えばβ線厚み
計や渦流距離計などのオンライン厚み計５によるのが一
般的であった。

本発明者らも、前出第４図に示すようにライン的にオン
ライン厚み計５として渦流距離計を試験的に設置し、第
５図に示すように過流距離計からアモルファスリボン３
までの距離l₁とデフレクタロール６までの距離l₂を測定
することによりアモルファスリボン厚みｌ（＝l₂−l₁）
を測定してみた。

この試験の結果、正常なアモルファスリボンが生成され
ている限りはこの方法で±２μ以下の誤差で精度よく厚
みが測定できるが、アモルファスリボンに特有な欠点で
ある“空孔”が発生した場合は、正しい厚み測定は行わ
れないことを見出した。この空孔は、直径が100μｍ〜1
mm程度の貫通孔であり、バドルの乱れや空気の巻き込
み、あるいは冷却ロール表面の肌荒れなどが原因となっ
て発生するものと考えられている。

このような空孔が生ずると、前出第５図に示すように、
20〜30mmφの測定面積をもつβ線厚み計や渦流距離計な
どのオンライン厚み計５は、その面積での平均厚みを測
定することになるから、空孔７のない部分がもつ真の厚
みより、低い値を表示することになる。またこの場合、
誤ってアモルファスリボンの厚みを増すための、例えば
冷却ロールの周速を増すなどの手段を取ったりすると、
アモルファスリボン品質は一層悪化することになる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであ
って、従来の測定方法のもつ欠点を解決して、より精度
のよいアモルファスリボンの厚み制御方法と装置を提供
することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、空孔を有するアモルファスリボンの厚み
測定について検討した結果、オンライン厚み計の測定誤
差は空孔の数と比例関係にあることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の第１の態様は、溶湯をノズルより回
転中の冷却ロール表面上に注出してアモルファスリボン
を製造するに際し、アモルファスリボンの厚みをオンラ
イン厚み計を用いて測定するとともに、この厚み測定位
置におけるアモルファスリボンの空孔数を測定し、この
空孔数の測定値を用いて予め求められている空孔数と厚
み測定誤差の関係式に基づいて、前記オンライン厚み計
の測定値を補正してアモルファスリボンの厚みを求め、
この補正厚み値が所定の厚みになるように制御すること
を特徴とするアモルファスリボンの厚み制御方法であ
る。

また、本発明の第２の態様は、溶湯をノズルより回転中
の冷却ロール表面上に注出し、この冷却ロール表面上で
急冷凝固させて薄板状として巻取機に巻き取ることによ
りアモルファスリボンを製造する装置において、前記冷
却ロールと前記巻取機との間に設置されたアモルファス
リボンの厚みを測定するオンライン厚み計と、このオン
ライン厚み計の下流に設置されたアモルファスリボンの
空孔数を測定する空孔数測定器と、この空孔数測定器の
測定信号により前記オンライン厚み計の測定信号を補正
演算する演算器と、この演算器で求められた補正厚み値
と予め与えられた設定厚み値とを比較して制御する制御
器とを備えたことを特徴とするアモルファスリボンの厚
み制御装置である。

〈作用〉 第３図は、アモルファスリボンの厚みをオンライン厚み
計で測定したときの測定値と、基準となるオフラインの
マイクロメータでの測定値との差即ちオンライン厚み計
の測定誤差と、その測定位置における単位面積中におけ
る空孔の数との関係を示した特性図である。

この図から明らかなように、オンライン厚み計の測定誤
差Δｌ（％）と空孔数ｎ（個／cm²）との間には、ほぼ
比例関係にあり、次式で表せる。

Δｌ＝ａ・ｎ （％） …（１） ここで、ａは常数である。

したがって、オンライン厚み計を用いてアモルファスリ
ボンの厚みを測定したときの測定値をl,その測定位置に
おける単位面積当たりの空孔数を測定したときの測定値
をｎとすると、真の厚みl_Rは下記（２）式により求めら
れる。

l_R＝l/（１−ａ・ｎ）（mm） …（２） このようにして、オンライン厚み計の測定値を補正して
やることにより、より正確なアモルファスリボンの厚み
を得ることができるから、この補正厚み値を用いて、冷
却ロールの回転数または溶融金属の射出速度をオンライ
ン制御することにより、厚み偏差の少ないアモルファス
リボンを製造することが可能である。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例について、図面を参照して詳し
く説明する。

第１図は、本発明の実施例を模式的に示す側面図であ
る。図中、従来例と同一部材は同一符号を付して説明を
省略する。

図において、空孔数測定器11はオンライン厚み計５の下
流側に距離ｍを有して設置される。この空孔数測定器11
は、例えば公知のピンホール検出器などを用いればよ
く、この場合はパスラインの下方にハロゲンランプなど
の投光器11aと、この投光器11aに対向したパスラインの
上方に例えばCCDラインセンサなどの検出器11bとを組み
合わせるようにすればよい。

12は、演算器であり、オンライン厚み計５の測定値ｌと
空孔数測定器11の測定値ｎを入力し、前記（２）式を用
いて厚み測定値ｌを補正することにより、補正厚み値l_R
を求める機能を有する。

ここで、オンライン厚み計５と空孔数測定値11とはｍな
る距離を隔てて設置されるから、オンライン厚み計５で
の測定位置の空孔数を測定するには、例えばデフレクタ
ロール６の回転軸にパルス発信器13を取付け、デフレク
タロール６の回転数を測定させて演算器12に入力させ、
パルス数が距離ｍに到達したときに空孔数測定器11に測
定開始の指令信号を出してやればよい。

13は、制御器であり、予め与えられる所定の設定厚み値
Ｓと前記補正厚み値l_Rとを比較して、その偏差に応じて
冷却ロール１の駆動装置14の回転速度を制御する機能を
有する。

このように構成されたオンライン厚み制御装置を、アモ
ルファスリボン製造ラインに適用したところ、第２図に
示すような結果が得られた。

ここでは、オンライン厚み計５としては渦流距離計を、
空孔数測定器11としてはピンホール検出器を用いた。図
中における○印は、マイクロメータを用いてオフライン
で測定したアモルファスリボンの厚み値である。

第２図から明らかなように、本発明によって補正された
アモルファスリボンの厚み値（l_R）は、マイクロメータ
の測定値と極めてよく一致しており、その制御精度は±
２μｍの範囲であった。

なお、この実施例では、冷却ロール１の回転速度を制御
するようにしたが、図示しないノズルを介して溶融金属
の射出速度を制御してもよく、またこのノズルと冷却ロ
ール１との間隙を制御してもよく、あるいはこれらと冷
却ロール１の回転速度の制御とを組み合わせて適宜制御
させることもできる。

また、アモルファスリボンの用途によっては、故意に空
孔を発生させた方が望ましい場合があるが、そのような
製品の製造においては、空孔数測定器による測定値を空
孔数制御用信号として利用することも可能である。

さらに、本発明に係るアモルファスリボンの測定方法お
よび装置は、アモルファスリボン製品の検査ラインや調
整ラインに適用できることはいうまでもない。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明方法によれば、アモルファ
スリボンの製造過程で発生する空孔数を測定することに
より、オンラインでの厚み測定値の補正を施すことがで
きるから、厚み測定精度を低下させることはなく制御す
ることが可能である。

また、本発明の第２の態様は、上記の効果を有する方法
を実施するのに好適な装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を模式的に示す側面図、第２
図は、本発明をオンラインに適用したときの空孔数と厚
み測定値の時間経過による変化を示す特性図、第３図
は、オンライン厚み計の測定誤差と空孔数との関係を示
す特性図、第４図は、従来例を示す側面図、第５図は、
従来例の要部を拡大し一部断面を含んで示す正面図であ
る。 １……冷却ロール、２……ノズル、 ３……アモルファスリボン（薄板）、 ４……巻取機、５……オンライン厚み計、 ６……デフレクタロール、７……空孔、 11……空孔数測定器、12……演算器、 13……制御器、14……駆動装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 欣亮 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶湯をノズルより回転中の冷却ロール表面
   上に注出してアモルファスリボンを製造するに際し、ア
   モルファスリボンの厚みをオンライン厚み計を用いて測
   定するとともに、この厚み測定位置におけるアモルファ
   スリボンの空孔数を測定し、この空孔数の測定値を用い
   て、予め求められている空孔数と厚み測定誤差の関係式
   に基づいて、前記オンライン厚み計の測定値を補正して
   アモルファスリボンの厚みを求め、この補正厚み値が所
   定の厚みになるように制御することを特徴とするアモル
   ファスリボンの厚み制御方法。
2. 【請求項２】溶湯をノズルより回転中の冷却ロール表面
   上に注出し、この冷却ロール表面上で急冷凝固させて薄
   板状として巻取機に巻き取ることによりアモルファスリ
   ボンを製造する装置において、前記冷却ロールと前記巻
   取機との間に設置されたアモルファスリボンの厚みを測
   定するオンライン厚み計と、このオンライン厚み計の下
   流に設置されたアモルファスリボンの空孔数を測定する
   空孔数測定器と、この空孔数測定器の測定信号により前
   記オンライン厚み計の測定信号を補正演算する演算器
   と、この演算器で求められた補正厚み値と予め与えられ
   た設定厚み値とを比較して制御する制御器とを備えたこ
   とを特徴とするアモルファスリボンの厚み制御装置。