JPS5810478B2 - 連続電気メッキ厚み制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ＴＦＳラインのような連続電気メツキライ
ンのライン速度の加減速時におけろ水和酸化クロム皮膜
等のメッキ厚みの制御方法に関するものである。

銅帯表面に、金属クロムと酸化クロムの薄クロムメッキ
を施すことにより良好な耐錆性、塗料密着性を持たしめ
たＴＦＳ（Ｔｉｎ Ｆｒｅｅ ５ｔｅｅｌ）の連続電気
メツキラインにおいて、メッキ厚みはメッキ電気量に主
として支配されるとして、ライン速度変更時にはライン
速度に比例したメッキ電流となるように従来はメッキ電
流が制御されていた。

ところが、発明者らの精査の結果、ライン速度の加減速
時における酸化クロムのメッキ厚みの変化パターンは実
際には、加減速度に依存するパターンの場合（以下ライ
ン速度微分型と称する）と、ライン速度に依存するパタ
ーンの場合（以下、ライン速度相似型と称する）とに、
２犬別されることが判明した。

そして、後者の場合に従来法では、酸化クロムのメッキ
厚みが不足気味となることが多い。

それ数本発明の目的は、ＴＦＳラインにおいて鋼帯を通
板する際のライン速度の変更時に酸化クロムのメッキ厚
みをはシ一定に制御する方法を提供するにある。

以下図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

ＴＦＳラインを通板される銅帯は、一般的にはアルカリ
洗滌、酸洗、薄クロム電気メッキ、水洗、乾燥、塗油と
いった工程で連続的に処理されて、ＴＦＳ製品となる。

第１図はその要部を示す説明図で１は被メツキ鋼板、２
はメッキ槽、２ａ〜２ｎはそのメッキ浴３内、外に配置
されたローラで、鋼板１はこれらのロールに沿って図示
の如く蛇行して移送される。

４ａ、４ｂ・・・はメッキ浴内の鋼板１に対向して配置
された電極である。

最終ロール２ｎから引出された鋼板１は更に案内ロール
５ａ、５ｂ・・・に沿って移送され、この間にドライヤ
６、塗油装置７等により乾燥、塗油等される。

１０は本発明により設けられた制御回路であって、ロー
ラ５ｃにより駆動されてライン速度つまり鋼板移送速度
を検出するライン速度検出器８の出力、および乾燥工程
と塗油工程の間に配置されて塗油前のメッキ厚みを測定
するメッキ厚み計測装置９の出力を受けて、メッキ電流
制御装置１１に指令電圧Ｓｇ１を与える。

メッキ厚み計測装置９は偏光解析法を用いたオートエリ
プソメータ等からなり、ＴＦＳの酸化クロム附着量を連
続的に計測する。

第２図はライン速度■、メッキ電流■、メッキ槽内ての
メッキ厚みｄ。

、メッキ厚み計測値ｄ等の時間ｔに対する変化を示す。

同図ａは非制御時つまりメッキ電流■をライン速度■の
変化に力いわらず一定に保持した場合で、この場合メッ
キ厚みｄ。

またはｄは実線曲線Ｃ１または破線曲線Ｃ２の如く変り
、前者がライン速度の変化と同様な変化パターンを示す
ライン速度相似型である場合、後者がライン速度の微分
値に比例する変化パターンを示すライン速度微分型であ
る場合である。

γは厚み計測装置９まての距離による時間遅れを示す。

被着するメッキ厚みの変化パターンがライン速度相似型
になるのか、ライン速度微分型になるのかは浴温、液濃
度、その他の原因によって定まり、予測は困難である。

また原因が浴温、液濃度等であり、これらは緩慢に変化
するため同一型の持続時間は０．５〜２４時間と比較的
長い。

一方、ライン速度変更は２〜５回／時間であるから、あ
る期間中はどの回の速度変更時も同一型になる確率が高
い。

しかしながら予測困難である以上、ライン速度相似型と
推定してメッキ電流をライン速度と相似型にした所、実
際はライン速度微分型であったとするとメッキ厚みが所
望値からずれてしまう。

これとは逆にライン速度微分型と推定してメッキ電流制
御を行なった所、実際はライン速度相似型であったとす
るさ、やはりメッキ厚みのずれが生じる。

本発明はか５る問題に対処しようとするものである。

すなわち本発明は、連続電気メツキラインにおけるライ
ン速度変更に伴って生じるメッキ厚みの変化をなくすよ
う制御するメッキ厚み制御方法において、ライン速度の
加減時におけるメッキ厚みの変化パターンがライン速度
相似型であるかライン速度微分型であるかあるいは両者
の混合型であるかを識別し、これらメッキ厚み変化パタ
ーンの型に対応して予め設定したメッキ電流制御パター
ンのうち前記識別したメッキ厚み変化パターンに対応し
たメッキ電流制御パターンを選択し、この選択した制御
パターンによりメッキ電流を制御することを特徴とする
、連続電気メッキ厚み制御法、を要旨とする。

発明者らの知見によれは、最終通電パス■（第１図の■
、■、■・・・は第１、第２、第３・・・通電パスを示
す）に通電する電流値と酸化クロム附着量との関係は第
３図に示すように、ある電流値までは増減傾向が同一で
ある。

そこで少くともこの最終パス■を利用して、酸化クロム
附着量制御用メッキ電流を通常のメッキ電流に重畳して
次のように、即ちライン速度微分型の場合は加減速時に
於いてライン速度の加減速度に応じたメッキ電流量を、
加速時には減じ、減速時には加えるように流し、ライン
速度相似型の場合は、ラインの常用高速度と加減速の結
果のライン速度との差に応じたメッキ電流量を加える方
向で流すようにする。

このようにすれば、コイルチェンジなどのために生じる
短時間内のライン速度減速加速操作にもか＼わらず、メ
ッキ厚みを所定量とすることができる。

メッキ厚み変化パターンの識別は、１つのパターン発生
後の前記継続性と、重畳メッキ電流制御パターンが不適
合の場合に生じるメッキ厚みの変化の傾向を利用して、
次のようにして行う。

即ちライン速度減速開始直後のメッキ厚み計測信号と電
気メツキ槽内における鋼スーＪツブの通板速度変化にも
とづく厚み変化を認識するに必要な最少経過時間（即ち
所定時間）経過後のメッキ厚み計測値との差を求める。

この差が僅少、つまりメッキ電流に対しある重畳メッキ
電流制御パターンを与えた結果としてのメッキ厚みが前
記減速開始直後のメッキ厚みとほぼ一致しておれば与え
た重畳メッキ電流制御パターンが適合性あるものとして
認定し、一方不一致の場合は与えた重畳メッキ電流制御
パターンの適合性がないものとして認定する。

即ち、該差が、所定のしきい値以内である場合は、与え
た重畳メッキ電流制御パターンが適合しているときであ
る。

該差が正のしきい値を越えた場合は、ライン速度微分型
の場合にもか＼わらず、ライン速度相似型用の重畳メッ
キ電流制御パターンが与えられていた場合であるから、
これはライン速度微分型と識別してライン速度微分型用
の該重畳メッキ電流制御パターンに自動的に切替える。

核差が負のしきい値を越えた場合は、ライン速度相似型
の場合にもかＸわらず、ライン速度微分型用の重畳メッ
キ電流制御パターンが与えられていた場合であるから、
これはライン速度相似型と識別してライン速度相似型用
の重畳メッキ電流制御パターンに自動的に切替える。

この切替を行なうには、最初は相似型と定めておき、結
果が良ければそのま５、良くなければ微分型に切替える
のが適当である。

自動切替は正又は負のしきい値を越えたことによる信号
によって、例えばリレー等の電流オンオフ手段を介して
重畳メッキ電流パターン制御回路を切替動作させること
により行なう。

これを第２図す、ｃを参照して説明すると、同図すはラ
イン速度相似型と推定して制御を行なった場合で、（１
）はそれが適合した場合Ａ（２）は不適合。

であった場合を示す。

■８は■パスに流す電流を示し、（１）の場合はライン
速度逆相似型をなし、これが適合したのでメッキ厚み計
測値ｄはライン速度の変化にもか−わらずはシ一定値を
示す。

■パスに重畳電流を流さないとメッキ厚み計測値ｄは点
線で示す如く減少部分を持つことになる。

（２）は予想に反して微分型であった場合又は途中で微
分型に変った場合で、■パス電流■８は当初は相似型と
推定しているからライン速度逆相似型であるが、この結
果メッキ厚み計測値ｄが増大して時点ｔ２てしきい値Ｃ
Ｐを越えたため該時点ｔ２で微分型パターン用の制御に
切換えた状態を示す。

第２図Ｃはライン速度微分型と推定して制御を行なった
場合でＡ（１）はそれが適合した場合Ａ（２）は不適合
であった場合を示す。

微分型の場合の■パス電流■８は第２図すの（２）の１
８欄の後部にも出ていたようにライン速度■の負微分−
ｄＶ／ｄｔ波形を正弦波様に整形したものであり、この
電流によりメッキ厚み計測値ｄはライン速度■の変化に
か１わらずほぼ一定になる。

しかし微分型の予想が外れて実際は相似型であった又は
それに変った場合はＣ−（２）の如くなり、時点ｔ３で
しきい値レベルＣ１以下へのメッキ厚み減少が検知され
、相似型パターン用の制御への切換えが行なわれる。

ライン特性上、ライン速度相似型とライン速度微分型と
の混合型パターンが発生する場合があるが、このときは
ライン速度相似微分混合型パターンと判定して、用いる
重畳メッキ電流パターンを、ライン速度相似型用のもの
にライン速度微分型用のものを重畳させたものとすれば
所期の目的を達しうる。

以下、第４図に示す実施例によりかトる制御を行なう装
置を詳細に説明する。

この図は第１図の制御回路１０の詳細を示すもので、１
５は厚み計測値ｄの入力端子、１６はライン速度■の入
力端子で、各々第１図のメッキ厚み計測装置９、ライン
速度検出器８に接続される。

２１は記憶要素、２２は比較器、２３は判断要素、２４
は切替要素、２５は波形整形要素、２６はタイミング制
御要素、２７はライン速度微分要素、２８．２９は利得
調整要素、３０はパターン表示器である。

動作を説明すると、メッキ厚みの計測値信号Ｓｇ２を記
憶要素２１と比較器２２に与え、ライン速度減速開始時
点ｔ。

（第２図）におけるメッキ厚みｄを該配憶要素２１に記
憶させる。

この記憶させたメッキ厚み（これをｄｍとする）き現時
点のメッキ厚みｄとを比較器２２て前者から後者を引き
去る形で比較する。

その比較結果を、判断要素２３により所定の正、負しき
い値以上に外れているか否かを判別し、これにより相似
型か微分型かを知り、そのメッキ厚みの変化パターンを
パターン表示器３０に表示すると共に、所定のしきい値
から外れている場合は、切替要素２４を切替え動作させ
、接点２４ａを閉じて接点２４ｂを開き又はその逆にし
、要素２７．２８により得られるに１ｄＶ／ｄｔ又はに
２■を指令電圧Ｓｇ１として、電圧−電流変換を行なう
メッキ電流制御装置１１（第１図）に与える。

記憶要素２１の記憶による保持又は遅延時間は、ライン
速度微分要素２７の出力を波形整形要素２５により波形
整形して減速開始時点ｔ。

を求め、核時点から所定時間つまり第２図の１２−１ｏ
又はｔ３−１ｏをタイミング制御要素６により出力して
決定する。

メッキ電流制御装置１１の指令電圧Ｓｌｈは、ライン速
度微分型パターン用としてライン速度信号をライン速度
微分要素２１により処理して利得パターン用としてライ
ン速度信号を利得に２の利得調整要素２８で処理したも
のに２ｖさを作っておいて、その１つを切替要素２４で
切替えて出力させるようにするが、本実施例ではライン
速度相似型パターンに若干ライン速度微分型パターンが
混合したものであったのでスイッチ３１を設け、利得調
整要素２９により利得に３に調整したライン速度微分型
信号を、ライン速度相似型信号に加えたものに１に３ｄ
Ｖ／ｄｔ＋に２ｖを指令電圧ｓｇ１としている。

混合型パターンてなけれはスイッチ３１を開放にしてお
けばよい。

以上詳細に説明したように本発明によればライン速度の
変更時に酸化クロムのメッキ厚みを一定に制御すること
ができ、極めて有益である。

なおこの制御手段は、酸化クロムのメッキ厚みの制御に
限らず、同様な特性を示す他の適宜の電気メッキのメッ
キ厚み制御に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼板のクロムメッキ設備の要部を示す説明図、
第２図ａ、ｂ、ｃはライン速度とメッキ電流、メッキ厚
み等の関係を示すグラフ、第３図は酸化クロム附着量と
メッキ電流量との関係を示すグラフ、第４図は本発明の
実施例を示すブロック図である。 図面で２は電気メツキ槽、１は被メツキ鋼帯、８はライ
ン速度検出器、９はメッキ厚み計測装置、１１はメッキ
電流制御装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続電気メツキラインにおけるライン速度変更に伴
   って生じるメッキ厚みの変化をなくすよう制御するメッ
   キ厚み制御方法において、ライン速度の加減時における
   メッキ厚みの変化パターンがライン速度相似型であるか
   ライン速度微分型であるかあるいは両者の混合型である
   かを識別し、これらメッキ厚み変化パターンの型に対応
   して予め設定したメッキ電流制御パターンのうち前記識
   別したメッキ厚み変化パターンに対応したメッキ電流制
   御パターンを選択し、この選択した制御パターンにより
   メッキ電流を制御することを特徴とする、連続電気メッ
   キ厚み制御法。 ２ 被メッキ材が銅帯であり、該銅帯を電気メツキ槽に
   より金属クロムおよび酸化クロムメッキし、酸化クロム
   メッキ厚みを測定することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の連続電気メッキ厚み制御方法。