JPH10273766A - 溶融めっきの付着量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融めっきの付着量を目標付着量になるよう
に精度よく制御する。 【解決手段】 距離センサ１３によって、ノズル７より
も走行方向下流側において振動する鋼帯６の表面から距
離センサ１３までの距離を求め、演算器１７によって前
記検出した距離の時間的経過から前記振動の周波数と振
幅とを求め、振動に同期してノズル７を駆動させるため
の鋼帯６の振動波を表す正弦波関数を求め、前記求めた
正弦波関数を補正関数に基づいてノズル７の目標変位量
を表す正弦波関数に補正し、油圧制御器１８によって、
前記補正した正弦波関数に基づいて油圧シリンダ１５を
駆動制御し、ノズル７を前記振動に同期して鋼帯６に近
接／離反させる。これによって、鋼帯６が振動してもノ
ズル７と鋼帯６との距離が一定に保たれるので、鋼帯６
に付着した亜鉛の付着量が目標付着量になるように精度
よく制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融めっきの付着
量制御方法に関し、特に金属帯に振動が発生していると
きでも好適に適用することのできる溶融めっきの付着量
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、金属帯の溶融めっきは連続溶
融めっき設備において連続的に走行する金属帯を溶融め
っき金属の浴中に浸漬し、浴中を通過する金属帯を浸漬
ロールに巻掛けて上方に導き、浴中から引出された金属
帯にノズルから金属帯の厚み方向に気体を噴射して溶融
めっき金属を部分的に吹払することによって行われてい
る。また溶融めっきの付着量制御は、ノズルから噴射さ
れる気体の噴射圧力を操作量として次のようにして行わ
れている。 （イ）ノズルと金属帯の表面との間隔（以後、「ノズル
間隔」と呼ぶ）、ノズルと溶融めっき金属の浴面との間
隔（以後、「ノズル高さ」と呼ぶ）、金属帯の走行速度
（以後、「走行速度」と呼ぶ）およびノズルから噴射さ
れる気体の噴射圧力（以後、「噴射圧力」と呼ぶ）と金
属帯に付着しためっき金属の付着量（以後、「付着量」
と呼ぶ）との対応関係を予め求める。 （ロ）溶融めっきの製造指令が発令されたときには、指
令された目標付着量、ノズル間隔、ノズル高さおよび走
行速度に対応する噴射圧力を前記対応関係に基づいて求
め、噴射圧力を前記求めた噴射圧力になるように設定す
る。 （ハ）前記求めた噴射圧力の下での付着量が目標付着量
と異なるときには、付着量が目標付着量になるように噴
射圧力を制御する。

【０００３】前記浸漬ロールは浴中に設けられ、溶融め
っき操業中金属帯とともに連続的に回転する。したがっ
て、浸漬ロールの軸受部には溶融亜鉛の侵食による磨耗
が生じやすく、軸受部の磨耗によって浸漬ロールには振
動が発生しやすい。また浸漬ロールの振動は、浸漬ロー
ルに巻掛けられている金属帯に伝播し、金属帯を振動さ
せる。金属帯に振動が発生すると前記ノズル間隔が変動
するので、前記対応関係に従って付着量の変動が発生す
る。この結果、金属帯の表面には、付着量の変動に起因
する縞模様が発生し、表面品質を低下させる。このよう
に、金属帯の振動が表面品質の低下を招くので、従来技
術では金属帯の振動の振幅が許容限界値を超えないよう
に浸漬ロールの耐用期間を設定し、浸漬ロールの使用期
間が耐用期間に達した時点で定期的に浸漬ロールを交換
する方法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように従来技術
では、浸漬ロールを定期的に交換することによって金属
帯の振動の発生が防止されている。浸漬ロールは浴中に
設けられているので、浸漬ロールを交換するには溶融め
っきの操業を休止させる必要がある。したがって従来技
術では、連続溶融めっき設備の稼働率および生産性が低
下するという問題がある。

【０００５】本発明の目的は、前記問題を解決し、金属
帯に振動が発生しているときでも溶融めっきの付着量を
精度よく制御することができ、かつ浸漬ロールの交換周
期を延長して連続溶融めっき設備の稼働率および生産性
を向上させることができる溶融めっきの付着量制御方法
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、連続的に走行
する金属帯を溶融めっき金属の浴中に浸漬して溶融めっ
きし、浴中を通過する金属帯を浸漬ロールに巻掛けて上
方に導き、浴中から引出された金属帯にノズルから金属
帯の厚み方向に気体を噴射して溶融めっき金属を部分的
に吹払し、金属帯に付着した溶融めっき金属の付着量が
予め定める目標付着量になるように気体の噴射圧力を制
御する溶融めっきの付着量制御方法において、ノズルよ
りも金属帯の走行方向下流側において、距離検出手段に
よって振動する金属帯の表面から距離検出手段までの距
離を検出し、前記検出した距離の時間的経過によって前
記振動の周波数と振幅とを求め、前記求めた周波数と振
幅とを用いて、前記振動に同期して、ノズルと金属帯と
の距離が予め定める値になるようにノズルを金属帯に近
接／離反させることを特徴とする溶融めっきの付着量制
御方法である。本発明に従えば、ノズルよりも走行方向
下流側において振動する金属帯の表面から距離検出手段
までの距離が検出され、前記検出した距離の時間的経過
によって振動の周波数および振幅が求められ、前記振動
に同期して、前記検出した距離が予め定める値になるよ
うにノズルが金属帯の厚み方向に駆動される。これによ
って、金属帯が厚み方向に振動してもノズルと金属帯と
の距離が一定に保たれるので、前記距離の変動に伴う付
着量の変動要因が排除され、前記付着量が目標付着量に
なるように精度よく制御される。また前記振動に同期し
てノズルが駆動されるので、前記距離の検出がノズルよ
りも走行方向下流側で行われていても適正なタイミング
でノズルを駆動させることができる。

【０００７】また本発明は、連続的に走行する金属帯を
溶融めっき金属の浴中に浸漬して溶融めっきし、浴中を
通過する金属帯を浸漬ロールに巻掛けて上方に導き、浴
中から引出された金属帯にノズルから金属帯の厚み方向
に気体を噴射して溶融めっき金属を部分的に吹払し、金
属帯に付着した溶融めっき金属の付着量が予め定める目
標付着量になるように気体の噴射圧力を制御する溶融め
っきの付着量制御方法において、金属帯の厚み方向の変
位量および気体の噴射圧力の変化量と溶融めっきの付着
量との対応関係を予め求め、ノズルよりも金属帯の走行
方向下流側において、距離検出手段によって振動する金
属帯の表面から距離検出手段までの距離を検出し、前記
検出した距離の時間的経過によって前記振動の周波数と
振幅とを求め、前記求めた周波数と振幅とを用い、さら
に前記求めた対応関係を用いて、前記振動に同期して、
金属帯の表面における気体の圧力が一定になるようにノ
ズルから噴射される気体の噴射圧力を変化させることを
特徴とする溶融めっきの付着量制御方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
である溶融めっきの付着量制御方法に係る溶融めっきの
付着量制御装置の概略構成を示す系統図であり、図２は
図１に示す溶融めっきの付着量制御装置の平面図であ
る。図１には、溶融めっきの付着量制御装置１（以後、
「付着量制御装置」と略称する）を備える連続溶融めっ
き設備、たとえば連続溶融亜鉛めっき設備３の概略構成
が併せて示されている。連続溶融亜鉛めっき設備３は、
溶融めっき金属である溶融亜鉛を貯留するめっきポット
４と、溶融亜鉛の浴中に回転自在に設けられる浸漬ロー
ル５と、溶融亜鉛の浴面上方に金属帯である鋼帯６を挟
んで対向して一対設けられるノズル７とを備えて構成さ
れる。ノズル７の位置は、鋼帯６の厚み方向に調整可能
であり、適正位置に設定されて気体を噴射する。

【０００９】鋼帯６は、溶融亜鉛の浴中に浸漬され、浴
中を走行しながら浸漬ロール５に巻付けられて上方に導
かれる。浴中から引出された鋼帯６は、ノズル７から噴
射される気体によって鋼帯表面に付着した亜鉛を部分的
に吹払され、トップロール８およびデフレクタロール９
を経て鋼帯６の走行方向下流側に搬送される。なおノズ
ル７は、気体導入管１０に取付けられており、気体導入
管１０には図示しない圧力調整弁および圧力計によって
圧力調整された気体が導入される。

【００１０】前述のように溶融めっきの付着量制御は、
前記ノズル間隔、ノズル高さ、走行速度および噴射圧力
と付着量との予め求めた対応関係に基づいて付着量が目
標付着量になるように噴射圧力を設定することによって
行われる。前記ノズル間隔をｄ、ノズル高さをｈ、走行
速度をｖ、噴射圧力をＰ、付着量をｇとすると、前記対
応関係は（１）式によって表される。なお（１）式は多
数の操業データを収集し、収集したデータを重回帰分析
することによって求められる。

【００１１】 ｇ ＝ ｆ（ｄ，ｖ，Ｐ，ｈ） …（１） 前記付着量制御中、前述のように浸漬ロールの軸受部に
は磨耗が発生し、軸受部の磨耗によって浸漬ロールに振
動が発生する。また浸漬ロールの振動は、鋼帯に伝播す
るので、鋼帯に振動が発生する。この振動はノズル間隔
ｄを変動させるので、（１）式からあきらかなように付
着量ｇを変動させる。本実施の形態は、前記振動に伴う
付着量の変動を防止するために、前記振動を相殺するよ
うに前記振動と同期してノズルを鋼帯の表面に近接／離
反させ、ノズル間隔ｄを一定に保つ付着量制御方法であ
る。

【００１２】図１および図２を参照して、本実施の形態
の付着量制御装置１は、距離検出手段である距離センサ
１３と、速度検出手段である速度検出器１４と、ノズル
駆動手段である第１〜第４油圧シリンダ１５ａ〜１５ｄ
と、第１〜第４ノズル位置検出器１６ａ〜１６ｄと、演
算手段である演算器１７（図示せず）と、制御手段であ
る第１〜第４油圧制御器１８ａ〜１８ｄ（図示せず）と
を含んで構成される。

【００１３】距離センサ１３は、たとえば渦電流式距離
センサであり、ノズル７よりも走行方向下流側の架台１
１に設けられ、距離センサ１３から振動する鋼帯６の表
面までの距離を検出する。速度検出器１４は、たとえば
パルス発信式速度検出器であり、前記デフレクタロール
９に設けられて鋼帯６の走行速度を検出する。第１〜第
４油圧シリンダ１５ａ〜１５ｄ（総称して「油圧シリン
ダ１５」と呼ぶことがある）は、複動油圧シリンダであ
り、鋼帯６の一方表面（図２の右側）の幅方向一端部
（図２の下側）、一方表面の他端部、他方表面の一端部
および他方表面の他端部近傍にそれぞれ設けられてい
る。前記油圧シリンダ１５のピストン棒の先端部は、ス
ライドテーブル１９に固定されており、油圧シリンダ１
５には、クレビス２１が取付けられている。スライドテ
ーブル１９は、ガイド２０に沿って鋼帯６の板厚方向に
往復変位するテーブルであり、気体導入管１０の幅方向
一端部および他端部にそれぞれ固定されている。ガイド
２０は、架台１２に固定されており、油圧シリンダ１５
のクレビス２１は架台１２にピン結合されている。油圧
シリンダ１５のピストン棒の変位は、スライドテーブル
１９および気体導入管１０とともにノズル７を変位させ
る。したがって油圧シリンダ１５のピストン棒を周期的
に往復変位させれば、ノズル７は追従して鋼帯６の厚み
方向に周期的に変位する。なお油圧シリンダ１５が各ノ
ズル７の両端部に設けられているのは、ノズル７と鋼帯
６との間隔が鋼帯６の幅方向に均等になるようにノズル
７を駆動変位させるためである。

【００１４】第１〜第４ノズル位置検出器１６ａ〜１６
ｄ（総称して「ノズル位置検出器１６」と呼ぶことがあ
る）は、第１〜第４油圧シリンダ１５ａ〜１５ｄにそれ
ぞれ対応して設けられており、油圧シリンダ１５のピス
トン棒の変位量を差動トランスによって計測し、ノズル
７の位置を検出する。演算器１７は演算回路であり、後
述のようにノズル７を周期的に変位させるための目標振
動波関数をノズル間隔ｄが予め定める値になるように演
算によって求める。第１〜第４油圧制御器１８ａ〜１８
ｄ（総称して「油圧制御器１８」と呼ぶことがある）
は、第１〜第４油圧シリンダ１５ａ〜１５ｄにそれぞれ
対応して設けられている油圧制御器であり、前記求めた
目標振動波関数に基づいて油圧シリンダ１５を駆動制御
する。

【００１５】図３は、図１に示す付着量制御装置の電気
的構成を示すブロック図である。距離センサ１３は、距
離センサ１３から振動する鋼帯６の表面までの距離を検
出して演算器１７に送る。演算器１７は距離センサ１３
の出力に応答し、後述のようにノズル７を変動させるた
めの目標振動波関数を求め、その信号を信号ライン３１
を経由して第１〜第４油圧制御器１８ａ〜１８ｄに送
る。信号ライン３１には反転回路２２が設けられてお
り、第３，第４油圧制御器１８ｃ，１８ｄに送られる信
号は第１，第２油圧制御器１８ａ，１８ｂに送られる信
号と比べて信号レベルが等しく、符号が逆である。第１
〜第４ノズル位置検出器１６ａ〜１６ｄは、ノズル位置
を検出して第１〜第４油圧制御器１８ａ〜１８ｄにそれ
ぞれ送る。第１〜第４油圧制御器１８ａ〜１８ｄは、演
算器１７および第１〜第４ノズル位置検出器１６ａ〜１
６ｄの出力に応答し、ノズル位置が前記求めた目標振動
波関数を満たすように第１〜第４油圧シリンダ１５ａ〜
１５ｄをそれぞれ駆動制御する。これによって、ノズル
７が鋼帯６の振動を相殺するように鋼帯６の表面に近接
／離反するので、ノズル間隔ｄが予め定める値に一定に
保たれる。したがって、付着量が目標付着量になるよう
に精度よく制御される。

【００１６】図４は、図３に示す演算器の電気的構成を
示すブロック図である。演算器１７は、高速フーリエ変
換回路２３と、振幅演算回路２４と、振動波発生回路２
６と、補正回路２７とを含んで構成される。高速フーリ
エ変換回路２３は、歪んだ波形を有する振動波を高速フ
ーリエ変換して基本波および高調波の周波数を求める回
路である。高速フーリエ変換回路２３は、前記距離セン
サ１３の出力に応答し、前記検出した距離の時間的経過
を高速フーリエ変換して基本波の周波数を求め、前記求
めた周波数を振動波発生回路２６に送る。したがって、
振動波が歪んだ波形を有していても迅速かつ確実に周波
数を求めることができる。振幅演算回路２４は、距離セ
ンサ１３の出力に応答し、前記検出した距離に基づいて
振動の平均振幅を求め、前記求めた平均振幅を振動波発
生回路２６に送る。

【００１７】振動波発生回路２６は、たとえば正弦波発
生回路であり、高速フーリエ変換回路２３および振幅演
算回路２４の出力に応答し、前記求めた周波数と平均振
幅とを有し、かつ油圧サーボの動作遅れを補償するため
に遅れ時間ｔ０だけ遅れて振動する正弦波関数を求め、
前記求めた正弦波関数を補正回路２７に送る。前記求め
た正弦波関数は、平均振幅をＥｍ、角速度をω、距離セ
ンサ１３の信号出力からノズル７の駆動までの遅れ時間
をｔ０、正弦波関数をＳ、時間をｔとすれば（２）式に
よって表される。

【００１８】 Ｓ ＝ Ｅｍ・ｓｉｎω（ｔ−ｔ０） …（２） なお、本実施の形態において振動波関数として正弦波関
数が用いられているのは、浸漬ロール５の軸受または軸
の磨耗によって軸の転動が起こるときには、鋼帯６の弦
とする振動が起こり、前記弦振動は正弦波の集まりで表
されるからである。

【００１９】補正回路２７は、前記求めた正弦波関数を
補正する回路であり、鋼帯６の振動波を表す前記求めた
正弦波関数を予め定める関数に基づいて補正し、ノズル
７の目標振動波を表す正弦波関数を求め、前記補正した
正弦波関数を前記油圧制御器１８に送る。前記予め定め
る補正関数は、次のようにして求められる。鋼帯６の振
動の振幅をｘ、鋼帯６の振動に対応して振動させるノズ
ル７の振動の振幅をｙとすれば、鋼帯６の変位量だけノ
ズル７を変位させればよいので、図５に示すように前記
補正関数３０は一次直線である（３）式によって表され
る。

【００２０】 ｙ ＝ ｘ …（３） したがって、本実施の形態では、実質的には補正が行わ
れず振動波発生回路２６の出力がそのまま油圧制御器１
８に送られる。このように、演算器１７は機能別に分け
られた複数の回路を論理的に組合せて構成されているの
で、距離センサ１３の出力に応答し、ノズル７の振動の
目標正弦波関数を適正に求めることができる。

【００２１】本実施の形態では、次のようにして付着量
制御が行われる。 （ａ）距離センサ１３によって、ノズルよりも走行方向
下流側において振動する鋼帯６の表面から距離センサ１
３までの距離を求める。 （ｂ）演算器１７によって、前記検出した距離の時間的
経過から前記振動の周波数と振幅とを求め、前記ずれ時
間を求め、ずれ時間を補償した鋼帯６の振動波を表す正
弦波関数を求め、前記求めた正弦波関数を（３）式に示
す補正関数に基づいてノズル７の目標変位量を表す正弦
波関数に補正する。 （ｃ）油圧制御器１８によって、前記第１〜第４ノズル
位置検出器１６ａ〜１６ｄの検出値が前記補正した正弦
波関数を満たすように油圧シリンダ１５を駆動制御し、
ノズル７を前記振動に同期して鋼帯６に近接／離反させ
る。

【００２２】これによって、鋼帯６が振動していてもノ
ズル７と鋼帯６との距離が一定に保たれるので、鋼帯６
の表面に付着した亜鉛の付着量が予め定める目標付着量
になるように精度よく制御される。また鋼帯６が振動し
ていても付着量制御を行うことができるので、振動源で
ある浸漬ロール５の交換周期を延長することができる。
この結果、溶融亜鉛めっき設備３の稼働率および生産性
を向上させることができる。なお本実施の形態では、振
動波関数として正弦波関数が用いられているけれども、
余弦波関数など他の関数を用いてもよい。

【００２３】図６は本発明の第２の実施の形態である溶
融めっきの付着量制御方法に係る溶融めっきの付着量制
御装置の概略構成を示す系統図であり、図７は図６に示
す溶融めっきの付着量制御装置の平面図である。図１お
よび図２と対応する部分には、同一の参照符号を付す。
本実施の形態は、前記鋼帯６の振動に伴う付着量の変動
を防止するために、前記振動の影響を吸収するように前
記振動と同期してノズル７から噴射される気体の噴射圧
力を変化させる付着量制御方法である。本実施の形態の
付着量制御装置３６は、距離検出手段である距離センサ
１３と、速度検出手段である速度検出器１４と、圧力調
整手段である第１，第２圧力調整装置３７ａ，３７ｂ
と、第１，第２位置検出器３８ａ，３８ｂと、演算手段
である演算器４０（図示せず）と、制御手段である第
１，第２制御器３９ａ，３９ｂ（図示せず）とを含んで
構成される。距離センサ１３および速度検出器１４は、
第１の実施の形態におけるそれらと同一であるので説明
を省略する。

【００２４】第１，第２圧力調整装置３７ａ，３７ｂ
（総称して「圧力調整装置３７」とすることがある）
は、鋼帯６の一方表面（図７の右側）および他方表面に
それぞれ設けられ、ノズル７から噴射される気体の噴射
圧力を調整する。圧力調整装置３７は、ノズル絞り弁４
３と、一対のレバー４４と、油圧シリンダ４５とを含ん
で構成される。ノズル絞り弁４３は、ノズル７の気体通
路の断面積を調整する弁であり、ノズル７の気体通路を
臨む位置に角変位自在に設けられる。ノズル絞り弁４３
の構成については後述する。油圧シリンダ４５は複動油
圧シリンダであり、そのピストン棒４５ａは軸線方向に
沿って直線的に往復変位する。なお、油圧シリンダ４５
にはクレビス４５ｂが取付けられており、クレビス４５
ｂはピン４５ｃを介して架台１２にピン結合されてい
る。レバー４４は、油圧シリンダ４５のピストン棒４５
ａと、ノズル絞り弁４３とを連結する連結棒であり、一
対のレバーはピン４４ａを介してピン結合されている。
ピストン棒４５ａの直線運動は、レバー４４を介してノ
ズル絞り弁４３に伝えられ、ノズル絞り弁４３を角変位
させる。なお第１，第２圧力調整装置３７ａ，３７ｂの
構成は同一である。

【００２５】第１，第２位置検出器３８ａ，３８ｂは、
前記ノズル位置検出器１６ａ〜１６ｄと同一の構成を有
し、前記第１，第２圧力調整装置３７ａ，３７ｂの油圧
シリンダ４５にそれぞれ設けられている。それらは、ピ
ストン棒４５ａの変位量を検出する。第１，第２制御器
３９ａ，３９ｂは、第１，第２圧力調整装置３７ａ，３
７ｂにそれぞれ対応して設けられ、それらを後述のよう
に駆動制御する。なお演算器４０については後述する。

【００２６】図８は図６に示すノズル絞り弁の概略構成
を示す正面図であり、図９は図８の切断面線ＸＩ−ＸＩ
から見た断面図であり、図１０はノズル絞り弁の概略構
成を示す斜視図である。図８および図９には、ノズル絞
り弁４３の取付けられているノズル７の構成も併せて示
している。ノズル絞り弁４３は、略半円柱状の形状を有
する弁体４６と、弁体４６の両端部に固定されている弁
軸４７とを含んで構成される。弁体４６は、弁軸４７の
軸線４７ａ方向に延びる部材であり、その軸直角断面は
半円形である。なお弁軸４７の軸線４７ａは、図７およ
び図９に示すように鋼帯６の幅方向に平行であり、鋼帯
６の板厚方向に垂直である。

【００２７】ノズル７は、ノズル７の上部を形成する上
部ノズル片４８と、上部ノズル片４８に対向して等間隔
をあけて設けられ下部ノズル片４９と、上部ノズル片４
８および下部ノズル片４９の側部を塞ぐ側部ノズル片５
０とを含んで構成される。上部ノズル片４８および下部
ノズル片４９は、鋼帯６の幅方向に延びる部材であり、
それらの先端部は鋼帯６の表面に平行に配置されてい
る。ノズル７は、図９に示すように気体導入管１０に取
付けられており、上部ノズル片４８と下部ノズル片４９
との間隔は気体の通路を形成する。上部ノズル片４８の
下部ノズル片４９を臨む面には、図１１に示すように半
円形の嵌合溝５１が形成されており、前記嵌合溝５１に
はノズル絞り弁４３の弁体４６が嵌合される。側部ノズ
ル片５０には、図１２に示すようにすべり軸受５３が設
けられており、すべり軸受５３には前記ノズル絞り弁４
３の弁軸４７が挿通される。また側部ノズル片５０より
も鋼帯６の幅方向外方側へ突出した前記弁軸４７の一端
部には、図８および図１０に示すように前記レバー４４
がリング５４を介して固定されている。

【００２８】これによって、前記油圧シリンダ４５のピ
ストン棒４５ａの変位は、レバー４４を介してノズル絞
り弁４３の弁軸４７をその軸線４７ａまわりに角変位さ
せるので、ノズル絞り弁４３の弁体４６は図１３に示す
ようにノズル７の気体通路の断面積を変化させ、気体の
噴射圧力を変化させる。したがって、圧力調整装置３７
はノズル７から噴射される気体の噴射圧力を迅速かつ確
実に調整することができる。

【００２９】図１４は、図６に示す付着量制御装置の電
気的構成を示すブロック図である。距離センサ１３は、
距離センサ１３から振動する鋼帯６の表面までの距離を
検出して演算器４０に送る。演算器４０は距離センサ１
３の出力に応答し、後述のように鋼帯６の表面における
気体の圧力が一定になるように噴射圧力を変化させるた
めの目標振動波関数を求め、その信号を信号ライン４１
を経由して第１，第２制御器３９ａ，３９ｂに送る。信
号ライン４１には、反転回路４２が設けられており、第
２制御器３９ｂに送られる信号は第１制御器３９ａに送
られる信号と比べて、信号レベルが等しく、符号が逆で
ある。第１，第２位置検出器３８ａ，３８ｂは、前記油
圧シリンダ４５のピストン棒４５ａの変位量を検出して
第１，第２制御器３９ａ，３９ｂにそれぞれ送る。第１
および第２制御器３９ａ，３９ｂは、演算器４０および
第１，第２制御器３９ａ，３９ｂの出力に応答し、気体
の噴射圧力が前記求めた目標振動波関数を満たすように
第１，第２圧力調整装置３７ａ，３７ｂをそれぞれ駆動
制御する。これによって、気体の噴射圧力が鋼帯６の振
動を吸収するように変化するので、鋼帯６の表面におけ
る気体の圧力が一定に保たれる。したがって付着量が目
標付着量になるように精度よく制御される。

【００３０】前記演算器４０は、図４に示す演算器１７
と同一の電気的構成を有しており、前述のように距離セ
ンサ１３の出力に応答し、高速フーリエ変換回路２３に
よって鋼帯６の振動の周波数を求め、振幅演算回路２４
によって前記振動の平均振幅を求め、前記各回路２３，
２４，２５の出力に応答し、振動波発生回路２６によっ
てずれ時間を補償した正弦波関数を求め、補正回路２７
によって前記求めた正弦波関数を補正して第１，第２制
御器３９ａ，３９ｂに送る。前記演算器４０と図４に示
す第１の実施の形態の演算器１７との相違点は、補正回
路２７において用いられる補正関数が異なる点のみであ
る。

【００３１】前述のように本実施の形態では、鋼帯６の
振動を吸収するように噴射圧力を変化させることによっ
て付着量制御が行われる。また噴射圧力は、ノズル絞り
弁４３の角変位によって変化し、ノズル絞り弁４３の角
変位は油圧シリンダ４５のピストン棒４５ａの変位量に
よって変化する。したがって、前記補正を行うために
は、鋼帯６の変位量とピストン棒４５ａの変位量との関
係を表す関数を求める必要がある。前記関数は、鋼帯６
の変位量をΔｄ、噴射圧力Ｐの変化量をΔＰ、ピストン
棒４５ａの変位量をｄｋ、ノズル絞り弁４３の角変位量
をθ、レバー４４の長さをｒとすると、次のようにして
求められる。なお以下の説明において、Δｄ，ΔＰ，θ
などの記号で説明することがある。

【００３２】（１）前記（１）式のノズル間隔ｄにｄ＋
Δｄを代入し、圧力変化量ΔＰを求める。算出式を
（４）式に示す。 ｇ ＝ ｆ（ｄ＋Δｄ，ｖ，Ｐ＋ΔＰ，ｈ） …（４） （２）前記求めたΔＰとΔｄとの比率αを（５）式によ
って求める。 α ＝ ΔＰ／Δｄ …（５） なお比率αは、操業条件である付着量ｇ、走行速度ｖお
よびノズル高さｈを定めれば定数となる。（３）操業実
績に基づいてΔＰとθとの関係を図１５に示すように求
め、前記関係を表す関数５６を求める。求めた関数５６
は（６）式によって表される。 ΔＰ ＝ β（θ） …（６） なお図１５におけるθの原点は図９の状態を示してお
り、θ＝９０°は弁体４６を反時計まわり方向に角変位
させた図１３の状態を示している。θ１は、初期設定時
のθの大きさを示しており、その値は目標付着量に対応
する値に設定される。（４）図１６に示すように、θと
ｄｋとの関係は（７）式によって表されるので、前記
（６）式は（８）式に置き換えられる。 θ ≒ ｄｋ／ｒ …（７） ΔＰ ＝ ｈ（ｄｋ） …（８） （５）前記（８）式で示す関数の逆関数を求める。前記
求めた逆関数は（９）式によって表される。 ｄｋ ＝ ｈ^-1（ΔＰ） …（９） （６）前記（９）式および（５）式によってαを定数と
してΔｄとｄｋとの関係を表す関数を求める。前記求め
た関数は（１０）式によって表される。 ｄｋ ＝ αｈ^-1（Δｄ） …（10） （７）鋼帯６の振動の変位量Δｄをｘ、鋼帯６の振動を
吸収し得るピストン棒４５ａの変位量ｄｋをｙとすれ
ば、補正関数は（１１）式によって表される。 ｙ ＝ α・ｈ^-1（ｘ） …（11） このように、本実施の形態では、補正関数が適正に求め
られるので、前記補正回路２７によって前記求めた正弦
波関数を適正に補正することができる。したがって鋼帯
６の振動を吸収するように噴射圧力を変化させることが
できる。

【００３３】本実施の形態では、次のようにして付着量
制御が行われる。（Ａ）前記第１の実施の形態における
（ａ）および（ｂ）と同様の方法で鋼帯６の振動波を表
す正弦波関数を求め、前記求めた正弦波関数を（１１）
式に示す補正関数に基づいて、圧力調整装置３７のノズ
ル絞り弁４３の目標角変位量を表す正弦波関数に補正す
る。（Ｂ）制御器３９によって、第１，第２位置検出器
３８ａ，３８ｂの検出値が前記補正した正弦波関数を満
たすように圧力調整装置３７の油圧シリンダ４５を駆動
制御し、ノズル絞り弁４３を前記振動に同期して角変位
させる。

【００３４】これによって、鋼帯６が振動していても鋼
帯６の表面における気体の圧力が一定に保たれるので、
鋼帯６の表面に付着した亜鉛の付着量が予め定める目標
付着量になるように精度よく制御される。また鋼帯６が
振動していても付着量制御を行うことができるので、第
１の実施の形態と同様に振動源である浸漬ロール５の交
換周期が延長され、溶融亜鉛めっき設備の稼働率および
生産性を向上させることができる。なお振動波関数とし
て正弦波関数に代えて余弦波関数など他の関数を用いて
もよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属帯が
厚み方向に振動してもノズルと金属帯との距離が一定に
保たれるので、前記距離の変動に伴う溶融めっきの付着
量の変動要因が排除され、前記付着量が目標付着量にな
るように精度よく制御される。したがって、金属帯の厚
み方向の振動の振幅が許容限界値を超えないように定期
的に浸漬ロールを交換している従来技術に比べて、許容
限界値を大幅に高くすることができる。この結果、浸漬
ロールの交換周期を延長することができ、連続溶融めっ
き設備の稼働率および生産性を向上させることができ
る。

【００３６】また本発明によれば、金属帯が厚み方向に
振動しても金属帯の表面における気体の圧力が一定に保
たれるので、気体の圧力変動に伴う溶融めっきの付着量
の変動要因が排除され、前記付着量が目標付着量になる
ように精度よく制御される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態である溶融めっきの
付着量制御方法に係る溶融めっきの付着量制御装置の概
略構成を示す系統図である。

【図２】図１に示す溶融めっきの付着量制御装置の平面
図である。

【図３】図１に示す付着量制御装置の電気的構成を示す
ブロック図である。

【図４】図３に示す演算器の電気的構成を示すブロック
図である。

【図５】鋼帯の変位量とノズルの変位量との関係を表す
グラフである。

【図６】本発明の第２の実施の形態である溶融めっきの
付着量制御方法に係る溶融めっきの付着量制御装置の概
略構成を示す系統図である。

【図７】図６に示す溶融めっきの付着量制御装置の平面
図である。

【図８】図６に示すノズル絞り弁の概略構成を示す正面
図である。

【図９】図８の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た断面図であ
る。

【図１０】ノズル絞り弁の概略構成を示す斜視図であ
る。

【図１１】ノズルの上部ノズル片と下部ノズル片の概略
構成を示す斜視図である。

【図１２】ノズルの側部ノズル片の概略構成を示す斜視
図である。

【図１３】ノズル絞り弁の作動時の状況を示す断面図で
ある。

【図１４】図６に示す付着量制御装置の電気的構成を示
すブロック図である。

【図１５】噴射圧力の変化量ΔＰとノズル絞り弁の角変
位量θとの関係を示すグラフである。

【図１６】ノズル絞り弁の変位量ｄｋとノズル絞り弁の
角変位量θとレバー長さｒとの関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１，３６ 付着量制御装置 ３ 連続溶融亜鉛めっき設備 ４ めっきポット ５ 浸漬ロール ６ 鋼帯 ７ ノズル １３ 距離センサ １５，４５ 油圧シリンダ １６ ノズル位置検出器 １７，３３ 演算器 １８ 油圧制御器 ２２，４２ 反転回路 ２３ 高速フーリエ変換回路 ２４ 振幅演算回路 ２６ 振動波発生回路 ２７ 補正回路 ３７ 圧力調整装置 ３８ 位置検出器 ３９ 制御器 ４３ ノズル絞り弁 ４４ レバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続的に走行する金属帯を溶融めっき金
   属の浴中に浸漬して溶融めっきし、浴中を通過する金属
   帯を浸漬ロールに巻掛けて上方に導き、浴中から引出さ
   れた金属帯にノズルから金属帯の厚み方向に気体を噴射
   して溶融めっき金属を部分的に吹払し、金属帯に付着し
   た溶融めっき金属の付着量が予め定める目標付着量にな
   るように気体の噴射圧力を設定する溶融めっきの付着量
   制御方法において、 ノズルよりも金属帯の走行方向下流側において、距離検
   出手段によって振動する金属帯の表面から距離検出手段
   までの距離を検出し、 前記検出した距離の時間的経過によって前記振動の周波
   数と振幅とを求め、 前記求めた周波数と振幅とを用いて、前記振動に同期し
   て、ノズルと金属帯との距離が予め定める値になるよう
   にノズルを金属帯に近接／離反させることを特徴とする
   溶融めっきの付着量制御方法。
2. 【請求項２】 連続的に走行する金属帯を溶融めっき金
   属の浴中に浸漬して溶融めっきし、浴中を通過する金属
   帯を浸漬ロールに巻掛けて上方に導き、浴中から引出さ
   れた金属帯にノズルから金属帯の厚み方向に気体を噴射
   して溶融めっき金属を部分的に吹払し、金属帯に付着し
   た溶融めっき金属の付着量が予め定める目標付着量にな
   るように気体の噴射圧力を設定する溶融めっきの付着量
   制御方法において、 金属帯の厚み方向の変位量および気体の噴射圧力の変化
   量と溶融めっきの付着量との対応関係を予め求め、 ノズルよりも金属帯の走行方向下流側において、距離検
   出手段によって振動する金属帯の表面から距離検出手段
   までの距離を検出し、 前記検出した距離の時間的経過によって前記振動の周波
   数と振幅とを求め、 前記求めた周波数と振幅とを用い、さらに前記求めた対
   応関係を用いて、前記振動に同期して、金属帯の表面に
   おける気体の圧力が一定になるようにノズルから噴射さ
   れる気体の噴射圧力を変化させることを特徴とする溶融
   めっきの付着量制御方法。