JPS62183942A - 薄板製造装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、回転するドラムの表面に溶湯を噴出し、当該
ドラム上で同化状態に冷却して薄板にする薄板製造装置
であって、特に薄板１ワみ精度を゛制υ１１するために
、計測手段を設けた薄板製造装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、所定組成の原料を溶融し、この溶融された原料を
ノズルによって高速で回転運動するドラムの表面に噴射
し、このドラムの表面上で急速に冷却せしめて結晶質あ
るいはアモルファスの合金薄板を製造する装置が提案さ
れている。この提案例として特願昭５５−８６６３５　
（特開昭５７−１４４４５＞に開示されているように、
冷却ドラムの熱膨張をあらかじめ想定し、この熱膨張想
定分を逃がす方向にノズルを移動させるようにしている
が、しかしながら上記方法によっては薄板の厚さを決定
する要因が複数存在するために一定に形成することがで
きず、不測の事態に対応できないという欠点を有してい
た。又、特願昭５４−６３８６７　（特開昭５５−１５
６６５５＞では、薄板の厚さを計測して゛、この計測値
により厚み制御を行うものが提案されているが、この厚
みの測定が困難であるためと、特に冷却ドラムが金属製
（例えばＣｕ、ＣＵ−Ｂｅ）であるので、この冷却ドラ
ム上の金属薄板だけを分離して、例えば厚ざ２Ｑμｍ程
度の薄板の厚さを測定する事が困難であった。このよう
な装置によって１７られる薄板の厚みは特にばらつきが
大きいという事が問題であり、このばらつきは主にノズ
ルからの溶融合金の噴出圧力、ノズル先端とドラム表面
との間隙。

ドラムの周速度によって関係づけられるものである。そ
の中で特にドラム、ノズルの熱膨張、摩耗等によって時
系列的に複雑に変化するノズル先端とドラムとの間隙調
整の問題を解決するため、従来より提案されている薄板
製造装置では、いずれもドラム上若しくはドラムから離
間した薄板の厚みを該博板上の幅方向の中央部又は一端
部の一点で検出し、この厚みを代表させた一点での厚み
検出信号に基づいてノズルとドラムの間隙の調整等を行
うものであった。一方、前記ノズルとドラム表面との関
係において、この装置の使用とともに例えば機械系の′
なじみ″、前記ドラム表面の摩耗等により使用初期にお
けるノズルとドラムの位置関係に変化をもたらず。この
変化は、特にドラムの回転中心と平行な面でのノズルの
傾きは前記ドラム表面上で形成される薄板の幅方向での
厚みに差を生じざぜるという影響を与えていた。

しかしながら、現在この薄板の厚みを精密に検出するけ
ン書ナーを得る事は技術的に知しく、加えて薄板のｔ！
Ａ造速度は通常２０〜３０　（ｍ／５ｅｃ）と高速度で
あるために、固化した後で厚みを検出してフィードバッ
クをして前記ノズルとドラムとの間隙を調整しても、そ
の応答時間だ（プＲれてしまいフィードバックの意味が
なく、所望の一定の厚みを有する薄板を得る事が難しく
、ざらに、使用とともに製造される薄板の幅方向での厚
みが不均一になるという問題があった。

し発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、所望の
一定の厚みを有する薄板を得る事ができる薄板製造装置
の提供を目的とする。

［発明の概要］ 前記目的を達成するための本発明の概要は、溶湯をノズ
ルより回転するドラム表面上に噴出し、当該ドラム表面
上で冷却して薄板を形成する薄板製造装置において、前
記薄板厚み精度を制御する為に、前記ノズルの対向する
端部に前記ドラム表面との間隙及び傾きをｈ１測する１
対の計測手段を設け、前記計測手段から出力されるＭ副
信号に基づいて所定厚みを有する薄板を形成すべく、前
記ノズル又はドラムを移動制御する事を特徴とするもの
である。

し発明の実施例コ 以下本発明の薄板１Ｂ装置の一実施例について図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の薄板ｙＡ造装置の構成を示す概略説明
図、第２図は第１図に示す矢印り方向からの正面図であ
る。

第１図において本発明の博仮Ｉ！１造装置の構成は、溶
湯を内部に溜める事のでさる溶融槽（図示しない）の下
部に連通接続された１で示す）ｄ場例えば合金を溶融し
たものを噴出するノズルと、このノズル１より噴出され
た溶融合金を冷却して固化すべく高速回転するドラム２
と、このドラム２上で前記ノズル１先端と対向するドラ
ム表面との間隙及び傾きを測定するｈ４測手段として１
対からなるセンサ３ａ、３ｂと、この１対のセンサ３ａ
。

３ｂからの出力信号を計測する計測部１１と、前記泪測
部７からの信号によってノズル駆動部５を駆動制御する
制御部６とから構成されている。前）ホしたセンサ３ａ
、３ｂは例えばギャップディテクタであり、このセンサ
３ａ、３ｂそれぞれの本体内に設けられたインダクタン
ス及び変換器内部のキャパシタンス（いづれも図示しな
い）により構成される１０回路の共１辰と渦電流効果を
利用して、非接触導電体（ドラム２）からの変位を検出
するものである。

第３図は前記ノズル駆動部５の概略説明図である。

前述したノズル１は、例えばポールスクリュ１２．１３
により矢印Ｅ又はＦ方向に回動可能に支持された支持台
１６に取り（＝Ｊ’　Ｃすられるとともに、このホール
スクリュ１２．１３下端部にはそれぞれモータ１０，１
１が例えばプーリ及びタイミングベルト１４．１５を介
して接続され、前記ノズル１のトラム２に対向する面と
の傾きを制御できるようになっている。

上記のように構成された薄板製造装置の作用について主
として第１図乃至第３図を参照して以下に説明する。

前記溶融槽（図示しない）に溜められた溶融状態の合金
たとえばＦｅｄアモルファス合金は前記ノズル１を通っ
てドラム２の側面上に噴出される。

このノズル１から噴出された溶融合金はドラム２の表面
に接触して熱を奪われ、急速に冷却されて固化されるこ
とになる。この時、ドラム２は高速で回転運動を行って
いる（図中矢印へ方向）のでこの表面に接触した合金は
前述のように固化すると共にドラム２の回転の作用によ
って薄板となる。

このようにして薄板は形成されるが、ここで従来問題と
なるのは形成された薄板の厚みが、ドラム、ノズル等の
膨張及び摩耗等によるノズル先端と対向するドラム表面
との位置関係の変化の為に、任意の値に設定できないと
いう事である。そこで本実施例では、前記ノズル１側部
に１対のセンナ３ａ、３ｂを設けて、ノズル１先端と対
向するドラム２表面との間隙及び傾きを計測し、これら
のセンサーからのａ゛！測情報に基づいて前記ノズル駆
動部５を制御部６によって制御する事を１１徴としてい
る（第２図参照）。例えば前記ノズル１の傾きを開側す
る原理は、セン゛す“１０ａとセンサ１０ｂとからの距
離情報を判別部１１により比較して、この２つのセンサ
１０ａ、１０ｂからの距離情報の差を最小にすべく移動
させるのである。つまり、このノズル駆動部５によって
、ノズル１の先端を図中矢印Ｂ又はＣ方向及び矢印Ｅ又
は矢印Ｆ方向に移動制御する事によって対向するドラム
２の表面との間隙及び傾きを調整して薄板の厚みを制御
するようになっている。尚、ノズル１とドラム２との間
隙は図示しないリニアアクチュエータにより矢印Ｂ又は
Ｃ方向に移動制御されるようになっている。

以上のような作用原理について以下に説明する。

ここで、あらかじめ前記制御部６内に設【プられている
記憶部に、ノズル１とドラム２との任意の間隙値ｋを設
定しておくものとする。

いま、センサ３ａと対向するドラム表面との間隙をｄｌ
とし、センサ３ｂと対向するドラム表面との間隙をｄ２
とする。この値は前記計測部７に入力される。するとこ
の計測部７内部では、次の演算を行って、その結果を制
御部６に出力するようになっている。

Ｃｔ＝に−ｄｔ　　　　　　　・・・（１）Ｃ２−に−
ｄ２　　　　　　・・・（２）このような演算を行って
得た値Ｃｔ　、Ｃ２を、零にすべく、ノズル１を制御部
６を介してモータ１０．１１により移動制御するのであ
る。

このようにして、１対の計測手段からの信号によりリボ
ンの幅方向で一定の厚みを有する薄板を得る事ができる
。尚、薄板の厚みと前記ノズルとドラム表面との間隙と
は特定関数となっており、この事実は実験により確認さ
れている。

本発明は前記一実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨の範囲内で様々に変形実施が可能である事はい
うまでもない。

例えば他の一実施例として第４図に前記ノズル駆動部５
の一実施例の概略斜視図を示す。

同図に示すノズル駆動部５は、ノズル１を第２図に示す
矢印Ｅ及び矢印Ｆ方向に回動制御する例えばパルスモー
タ１２と、前記ノズル１を第１図に示ず矢印Ｂ及び矢印
Ｃ方向に駆動するリニアアクチュエータ１３と、矢印Ｇ
及び矢印Ｈ方向に駆動するリニアアクチュエータ１４と
で構成されているものである。このような構成を有する
ノズル駆動部によりノズル１は回動制御されるようにな
っている。このＪ：うな構成を有するノズル駆動部であ
っても、その目的を達成することができる。

尚、前記第２図において４で示すものはドラム２−ヒで
固化した合金（以下リボンともいう）を表すものである
。

前述したように、本実施例ではいづれもノズルだけを駆
動する構成により説明したが、前記ノズル１とドラム２
との間隙の調整は、前述したノズル１を移動制御して調
整する事に限定されず、前記ノズル１は対向するドラム
２表面との距離だけの移動制御を行わせるＪ：うに構成
し、トラム２を回動制御してノズル１との傾きを調整し
てもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によると、前記薄板厚み精度
を制御する為に、前記ノズルの対向する端部に前記ドラ
ム表面との間隙及び傾きを計測する１対の計測手段を設
け、前記計測手段から出ノＪされるｈ１測信）３に阜づ
いて所定厚みを有する薄板を形成すべく、前記ノズル又
はドラムを移動制御する事で、所望の一定厚みを有する
薄板を１ｑる事ができる薄板製造装置を提供する事がで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄板製造装置の構成を説明するための
ｆ［説明図、第２図は第１図に示すＤ方向からの正面図
、第３図はノズル駆動部５の概略斜視図、第４図は本発
明ノズル駆動部５の他の一実施例の外観斜視図である。 １・・・ノズル、２・・・ドラム、 ３ａ、３ｂ・・・削測手段、５・・・ノズル駆動部、６
・・・制御部、７・・・計測部。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶湯をノズルより回転するドラム表面上に噴出し、当該
   ドラム表面上で冷却して薄板を形成する薄板製造装置に
   おいて、前記薄板厚み精度を制御する為に、前記ノズル
   の対向する端部に前記ドラム表面との間隙及び傾きを計
   測する１対の計測手段を設け、前記計測手段から出力さ
   れる計測信号に基づいて所定厚みを有する薄板を形成す
   べく、前記ノズル又はドラムを移動制御する事を特徴と
   する薄板製造装置。