KR20200058465A - 금속판의 형상 계측 장치, 판 휘어짐 교정 장치 및 연속 도금 처리 설비 그리고 금속판의 판 휘어짐 교정 방법 - Google Patents

금속판의 형상 계측 장치, 판 휘어짐 교정 장치 및 연속 도금 처리 설비 그리고 금속판의 판 휘어짐 교정 방법 Download PDF

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다카시 요네쿠라
마사오 담바라
마사시 요시카와
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프리메탈스 테크놀로지스 재팬 가부시키가이샤
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Abstract

금속판의 형상 계측 장치는, 금속판의 패스 라인을 사이에 두고 상기 금속판의 판두께 방향의 일방측에 배치되는 1 개 이상의 제 1 센서와 타방측에 배치되는 복수의 제 2 센서를 포함하는 복수의 거리 센서를 구비하고, 상기 1 개 이상의 제 1 센서는, 상기 금속판의 판폭 방향에 있어서, 그 판폭 방향에서 인접하는 1 쌍의 상기 제 2 센서 사이의 위치에 형성된다.

Description

금속판의 형상 계측 장치, 판 휘어짐 교정 장치 및 연속 도금 처리 설비 그리고 금속판의 판 휘어짐 교정 방법
본 개시는 금속판의 형상 계측 장치 및 판 휘어짐 교정 장치 그리고 금속판의 판 휘어짐 교정 방법에 관한 것이다.
띠상의 금속판을 연속적으로 처리하는 설비에 있어서, 금속판의 휘어짐을 교정하여 평탄화하기 위해, 금속판의 형상을 계측하는 경우가 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 에는, 강판의 판폭 방향에 있어서의 동일한 위치에 배치된 전자석과 거리 센서의 페어가, 판폭 방향으로 복수 배열됨과 함께, 강판을 사이에 두고 대향하도록 배치된 판 휘어짐 교정 장치가 개시되어 있다. 그리고, 거리 센서의 검출 결과에 기초하여 전자석에 의해 강판에 작용하는 전자력을 조정함으로써, 강판의 휘어짐을 교정할 수 있도록 되어 있다.
일본 공개특허공보 2017-13114호
특허문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 금속판 (강판) 을 사이에 두고 대향하도록 복수의 거리 센서를 배치함으로써, 금속판의 휘어짐 등의 형상의 계측이 가능하지만, 금속판의 형상 계측의 정밀도를 보다 향상시킬 것이 요망된다.
상기 서술한 사정을 감안하여, 본 발명의 적어도 일 실시형태는, 금속판의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있는 금속판의 형상 계측 장치 및 판 휘어짐 교정 장치 그리고 금속판의 판 휘어짐 교정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 적어도 일 실시형태에 관련된 금속판의 형상 계측 장치는,
금속판의 패스 라인을 사이에 두고 상기 금속판의 판두께 방향에 있어서의 양측에 배치되는 1 개 이상의 제 1 센서와 복수의 제 2 센서를 포함하는 복수의 거리 센서를 구비하고,
상기 1 개 이상의 제 1 센서는, 상기 금속판의 판폭 방향에 있어서 인접하는 1 쌍의 상기 제 2 센서 사이의 위치에 형성되어 있다.
본 발명의 적어도 일 실시형태에 의하면, 금속판의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있는 금속판의 형상 계측 장치 및 판 휘어짐 교정 장치 그리고 금속판의 판 휘어짐 교정 방법이 제공된다.
도 1 은, 일 실시형태에 관련된 연속 도금 처리 설비의 개략 구성도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 연속 도금 처리 설비를 A 방향에서 본 도면이다.
도 3 은, 일 실시형태에 관련된 형상 계측 장치를, 금속판의 반송 방향으로 본 모식도이다.
도 4 는, 일 실시형태에 관련된 형상 계측 장치를, 금속판의 반송 방향으로 본 모식도이다.
도 5 는, 일 실시형태에 관련된 형상 계측 장치를, 금속판의 반송 방향으로 본 모식도이다.
도 6 은, 일 실시형태에 관련된 형상 계측 장치를, 금속판의 반송 방향으로 본 모식도이다.
도 7 은, 전형적인 형상 계측 장치를, 금속판의 반송 방향으로 본 모식도이다.
도 8 은, 전형적인 형상 계측 장치를, 금속판의 반송 방향으로 본 모식도이다.
도 9 는, 일 실시형태에 관련된 판 휘어짐 교정 방법의 플로차트이다.
도 10 은, 일 실시형태에 관련된 판 휘어짐 교정 방법의 플로차트이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 가지 실시형태에 대하여 설명한다. 단, 실시형태로서 기재되어 있거나 또는 도면에 나타나 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 본 발명의 범위를 이것에 한정하는 취지는 아니며, 단순한 설명예에 불과하다.
먼저, 도 1 및 도 2 를 참조하여, 몇 가지 실시형태에 관련된 금속판의 형상 계측 장치 및 판 휘어짐 교정 장치가 적용되는 연속 도금 처리 설비에 대하여 설명한다.
도 1 은, 일 실시형태에 관련된 연속 도금 처리 설비 (100) 의 개략 구성도이고, 도 2 는, 도 1 에 나타내는 연속 도금 처리 설비 (100) 를 A 방향에서 본 도면이다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 연속 도금 처리 설비 (100) 는, 띠상의 금속판 (2) (예를 들어 강판) 을 연속적으로 도금 처리하기 위한 설비로서, 금속판 (2) 을 열 처리하기 위한 노 (爐) (도시 생략) 와, 노의 외부에 형성되고, 도금욕 (9) 을 형성하는 포트 (8) (용융 금속 포트) 와, 금속판 (2) 으로의 도금액 (용융 금속) 의 부착량을 조절하기 위한 와이핑 노즐 (14) 을 구비한다. 또, 연속 도금 처리 설비 (100) 는, 판 휘어짐 교정 장치 (10) 를 구비한다.
또한, 도 1 중의 화살표는, 금속판 (2) 의 반송 방향 (이동 방향 ; 이하, 간단히 「반송 방향」이라고도 한다.) 을 나타낸다.
포트 (8) 에는 도금액으로서의 용융 금속이 저류되어, 도금욕 (9) 이 형성된다.
포트 (8) 내에 저류되는 용융 금속의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 금속판 (2) 이 강판인 경우, 아연 또는 알루미늄, 또는 이것들을 포함하는 합금이어도 된다.
또, 포트 (8) 내에는 싱크 롤 (11) 이 형성되어 있다. 노 중에서 열 처리된 금속판 (2) 은, 노 밖의 도금욕 (9) 에 도입되고, 싱크 롤 (11) 에 의해 상향으로 방향 전환되어, 표면에 용융 금속이 부착된 금속판 (2) 이 포트 (8) 의 상방으로 진행되도록 되어 있다.
와이핑 노즐 (14) 은, 싱크 롤 (11) 보다 금속판 (2) 의 반송 방향에 있어서의 하류측 (이하, 간단히 「하류측」이라고도 한다.) 에 형성되어 있다.
와이핑 노즐 (14) 은, 예를 들어, 금속판 (2) 의 판폭 방향 (이하, 간단히 「판폭 방향」이라고도 한다.) 을 따라 연장됨과 함께, 금속판 (2) 의 패스 라인을 향하여 개구되는 슬릿을 포함하고 있어도 된다. 와이핑 노즐 (14) 은, 예를 들어 상기 서술한 슬릿으로부터, 반송되는 금속판 (2) 을 향하여 가스를 분출시켜, 금속판 (2) 의 표면에 있어서의 용융 금속의 두께가 균일해지도록, 금속판 (2) 에 과잉으로 부착된 용융 금속을 날려 버림으로써 제거하도록 구성된다.
판 휘어짐 교정 장치 (10) 는, 금속판 (2) 의 형상을 계측하기 위한 형상 계측 장치 (1) 와, 금속판 (2) 에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 복수의 전자석 (6A, 6B) 과, 교정 롤 (12a, 12b) 과, 컨트롤러 (20) 를 구비한다. 전자석 (6A, 6B) 에 의해 생성되는 전자력은, 예를 들어, 금속판 (2) 의 휘어짐 등의 형상을 교정하기 위해 또는 금속판 (2) 의 제진을 위해 금속판 (2) 에 부여되는 흡인력이어도 된다.
여기에서, 금속판 (2) 의 「판 휘어짐」이란, 판폭 방향의 판 휘어짐 (판폭 방향 중앙부가, 판폭 방향의 양 단부에 비해 판두께 방향으로 돌출된 휘어짐, 즉 C 휘어짐) 이어도 된다.
형상 계측 장치 (1) 는 복수의 거리 센서를 구비한다. 형상 계측 장치 (1) 는, 금속판 (2) 의 패스 라인 (3) 을 사이에 두고 금속판 (2) 의 판두께 방향 (이하, 간단히 「판두께 방향」이라고도 한다.) 에 있어서의 일방측에 1 개 이상의 제 1 센서 (4) 가 배치되고, 타방측에 복수의 제 2 센서 (5) 가 배치된다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 복수의 거리 센서는, 금속판 (2) 의 판폭 방향을 따라 각각 배열된 복수의 제 1 센서 (4) 및 복수의 제 2 센서 (5) 를 포함한다.
복수의 거리 센서는, 그 복수의 거리 센서와, 금속판 (2) 의 거리를 각각 검출하도록 구성된다. 거리 센서는, 전자식 또는 레이저식의 거리 센서여도 된다.
형상 계측 장치 (1) 의 복수의 제 1 센서 (4) 및 복수의 제 2 센서 (5) 는, 각각 판폭 방향을 따라 배열되어 있기 때문에, 판폭 방향에 있어서의 복수의 위치에 있어서 이들 거리 센서와 금속판 (2) 의 거리를 검출함으로써, 금속판 (2) 의 형상을 평가하는 것이 가능하다.
복수의 전자석 (6A, 6B) 은, 금속판 (2) 의 패스 라인 (3) 을 사이에 두고 금속판 (2) 의 판두께 방향에 있어서의 양측에 배치되는 1 쌍의 전자석 (6A, 6B) 을 포함한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 복수 세트의 전자석 (6A, 6B) 이, 판폭 방향으로 배열되어 있어도 된다.
전자석 (6A, 6B) 의 각각은, 금속판 (2) 에 흡인력을 작용시키도록 구성된다. 금속판 (2) 에 판 휘어짐이나 흔들림이 발생해 있을 때에, 복수의 전자석 (6A, 6B) 각각에, 금속판 (2) 의 형상에 따른 적절한 흡인력을 발생시킴으로써, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정하거나, 흔들림을 억제하거나 할 수 있다. 예를 들어, 판폭 방향의 복수의 지점에서, 금속판 (2) 의 구부러짐의 정도에 따라 양측의 전자석 (6A, 6B) 의 흡인력의 밸런스를 조절함으로써, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정할 수 있다.
도 3 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 전자석은 금속판의 패스 라인을 사이에 두고 서로 대면하여 배치되어 있기 때문에, 금속판을 전자석에 접근시키고 싶은 측의 전자석에 전자력을 발생시키거나 또는 크게 하고, 접근시킬 필요가 없는 측의 전자석에 전자력을 발생시키지 않거나 또는 작게 하여, 흡인력의 밸런스의 조정을할 수 있다.
형상 계측 장치 (1) 의 제 1 센서 (4) 및 제 2 센서 (5) 는, 복수의 전자석 (6A, 6B) 보다 하류측 또는 상류측 중 어느 측에 배치되어 있어도 된다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 제 1 센서 (4) 및 제 2 센서 (5) 는, 복수의 전자석 (6A, 6B) 보다 하류측에 배치되어 있다.
또한, 금속판 (2) 의 패스 라인 (3) 을 사이에 두고 동일한 측에 배치되는 거리 센서 (제 1 센서 (4) 또는 제 2 센서 (5)) 와 전자석 (6A) 또는 전자석 (6B) 은, 동일한 케이싱 (도시 생략) 에 수용되어 있어도 된다.
교정 롤 (12a, 12b) 은, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정하기 위한 롤이다. 교정 롤 (12a, 12b) 은, 금속판 (2) 측으로의 압입량이 조절 가능하게 구성되어 있어도 된다 (즉, 교정 롤 (12a, 12b) 각각의 회전축이 이동 가능하게 되어 있어도 된다). 그리고, 교정 롤 (12a, 12b) 의 압입량을 적절히 조절하여 금속판 (2) 을 소성 변형시킴으로써, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정하도록 되어 있어도 된다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 싱크 롤 (11) 보다 하류측에서 도금욕 (9) 의 포트 (8) 내에서 금속판 (2) 을 사이에 두도록, 1 쌍의 교정 롤 (12a, 12b) 이 형성되어 있지만, 몇 가지 실시형태에서는, 교정 롤은, 싱크 롤 (11) 보다 금속판 (2) 의 반송 방향에 있어서의 상류측 (이하, 간단히 「상류측」이라고도 한다.) 에 형성되어 있어도 된다. 또, 몇 가지 실시형태에서는, 교정 롤은, 포트 (8) 의 외부, 혹은, 도금욕 (9) 의 외부에 형성되어 있어도 된다. 또, 몇 가지 실시형태에서는, 교정 롤은, 단일의 롤에 의해 구성되어 있어도 된다.
싱크 롤 (11) 의 하류측에 있어서의 와이핑 노즐 (14) 의 위치에 있어서, 금속판 (2) 에 판폭 방향의 판 휘어짐이 있으면, 판폭 방향에 있어서, 와이핑 노즐 (14) 과 금속판 (2) 의 거리에 분포가 생긴다. 그러면, 와이핑 노즐 (14) 과 금속판 (2) 의 거리에 따라, 와이핑 노즐 (14) 에 의해 불어 떨어뜨릴 수 있는 용융 금속 (도금액) 의 양이 판폭 방향에 있어서 균일하지 않게 된다. 예를 들어, 와이핑 노즐 (14) 과 금속판 (2) 사이의 거리가 큰 부분에서는, 와이핑 노즐 (14) 에 의해 불어 떨어뜨릴 수 있는 용융 금속 (도금액) 의 양이 저감되기 때문에, 도금 두께가 두꺼워져 버린다. 반대로, 와이핑 노즐 (14) 과 금속판 (2) 사이의 거리가 작은 부분에서는, 와이핑 노즐 (14) 에 의해 불어 떨어뜨릴 수 있는 용융 금속 (도금액) 의 양이 증대되기 때문에, 도금 두께가 얇아져 버린다. 이와 같이 도금 두께가 균일하지 않으면, 최소부에서의 도금 두께를 확보하고자 하기 위해, 필요 이상으로 도금 두께가 두꺼워져, 그 만큼 비용의 증대로 이어지는 경우가 있다. 또, 이와 같이 금속판 (2) 에 있어서 도금 두께의 불균일은, 후공정에서의 금속판을 용접할 때에, 용접성 (용접 강도) 에 불균일이 발생하는 경우도 있어, 금속판 (2) 의 제품으로서의 품질 저하로 이어진다.
그래서, 상기 서술한 전자석 (6A, 6B) 이나, 교정 롤 (12a, 12b) 을 사용하여 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정함으로써, 와이핑 노즐 (14) 에 의한 통과 후의 금속판 (2) 의 표면에 있어서의 용융 금속의 부착량 (도금 두께) 을 균일화할 수 있다.
컨트롤러 (20) 는, 제 1 센서 (4) 및 제 2 센서 (5) 에 의한 검출 결과에 기초하여, 금속판 (2) 의 형상을 산출하도록 구성된 형상 산출부, 금속판 (2) 의 위치를 추정하도록 구성된 추정부, 또는, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정하도록 구성된 제어부를 포함하고 있어도 된다.
또한, 판 휘어짐 교정의 제어에 사용되는 금속판 (2) 의 위치의 검출 결과는, 제 1 센서 (4) 및 제 2 센서 (5) 를 포함하는 복수의 센서 중, 전자석 (6A, 6B) 에 대응하여 형성되는 제어용 센서에 의해 얻어지는 검출 결과여도 된다. 제어용 센서는, 전자석 (6A, 6B) 의 흡인력을 조절하기 위한 센서이며, 폭 방향에 있어서, 그 제어용 센서에 대응하는 전자석 (6A, 6B) 과 동일한 위치에 위치하고 있어도 된다. 제어용 센서에 의한 금속판 (2) 의 위치의 검출 결과는, 컨트롤러 (20) 로 보내져, 컨트롤러 (20) 에 의한 전자석 (6A, 6B) 의 흡인력의 제어에 사용되도록 되어 있어도 된다.
컨트롤러 (20) 는, 후술하는 금속판 (2) 의 판 휘어짐 교정 방법을 실행하도록 구성되어 있어도 된다.
다음으로, 도 3 ∼ 도 8 을 참조하여, 몇 가지 실시형태에 관련된 형상 계측 장치 (1) 에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 3 ∼ 도 6 은, 각각 일 실시형태에 관련된 형상 계측 장치 (1) 를, 금속판 (2) 의 반송 방향으로 본 모식도이고, 도 7 및 도 8 은, 전형적인 형상 계측 장치 (90) 를, 금속판 (2) 의 반송 방향으로 본 모식도이다.
또한, 도 3 ∼ 도 8 은, 형상 계측 장치 (1, 90) 의 복수의 거리 센서, 및 전자석 (6A, 6B) 의 판폭 방향에 있어서의 위치 관계를 주로 설명하기 위한 도면이며, 설명에 등장하지 않는 구성 부품에 대해서는, 도시가 생략되어 있다.
또, 도 3, 도 4 및 도 6 에 나타내는 형상 계측 장치 (1) 는, 각각 동일한 장치 구성을 가지고 있다.
도 3 ∼ 도 8 에 있어서, 판폭 방향으로 배열되는 복수의 제 1 센서 (4) 는, 각각 제 1 센서 (4A, 4B, 4C, …) 이고, 이것들을 합쳐서 제 1 센서 (4) 라고 하는 경우가 있다.
마찬가지로, 도 3 ∼ 도 8 에 있어서, 판폭 방향으로 배열되는 복수의 제 2 센서 (5) 는, 각각 제 2 센서 (5A, 5B, 5C, …) 이고, 이것들을 합쳐서 제 2 센서 (5) 라고 하는 경우가 있다.
도 3 ∼ 도 8 중의 점 P1, P2, P3 … 등은, 각 거리 센서 (제 1 센서 (4) 및 제 2 센서 (5) 등) 의 판폭 방향에 있어서의 위치, 즉, 이들 거리 센서에 의한 금속판 (2) 의 검출 위치이다.
또, 도 3 ∼ 도 7 에 있어서, × 표시는, 그 판폭 방향 위치에 배치된 거리 센서에 의한 계측 가능 범위의 한계점을 나타내고, 이 위치에 대응하는 거리 센서 (예를 들어 도 3 에서는 제 2 센서 (5B, 5C)) 에서는, 금속판 (2) 의 위치가 검출 불가능했음을 나타낸다.
몇 가지 실시형태에서는, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 형상 계측 장치 (1) 의 복수의 거리 센서 중, 제 1 센서 (4) 는, 금속판 (2) 의 판두께 방향에서 금속판 (2) 을 보았을 때에, 금속판 (2) 의 판폭 방향에 있어서, 그 판폭 방향에서 인접하는 1 쌍의 제 2 센서 (5) 사이의 위치에 형성되어 있다. 즉, 금속판 (2) 의 앞쪽의 거리 센서와 뒤쪽의 거리 센서의 폭 방향 위치가 일치하지 않도록 형성되어 있다.
예를 들어, 도 3 ∼ 도 6 에 있어서, 제 1 센서 (4A) 는, 판폭 방향에 있어서, 그 판폭 방향에서 인접하는 제 2 센서 (5A) 와 제 2 센서 (5B) 사이에 형성되어 있다. 마찬가지로, 판폭 방향에 있어서, 제 1 센서 (4B) 는, 제 2 센서 (5B) 와 제 2 센서 (5C) 사이에 형성되고, 제 1 센서 (4C) 는, 제 2 센서 (5C) 와 제 2 센서 (5D) 사이에 형성되어 있다. 즉, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 형상 계측 장치 (1) 에서는, 금속판 (2) 의 패스 라인 (3) 을 사이에 두고, 복수의 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 와 반대측에 위치하는 모든 거리 센서는, 모두 판폭 방향에 있어서 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 로부터 어긋난 위치에 형성된 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 이다.
여기에서, 거리 센서에 의한 계측 대상물 (여기에서는 금속판 (2)) 과의 사이 거리의 계측 가능 범위에는 한계가 있다. 따라서, 금속판 (2) 에 판 휘어짐 등의 변형이 발생해 있는 경우, 그 변형의 정도에 따라서는, 몇 개의 거리 센서와 금속판 (2) 사이의 거리가 계측 가능 범위를 초과해 버려, 이 거리 센서에 의해 금속판 (2) 의 위치를 검출할 수 없는 경우가 있다.
이 점, 상기 서술한 실시형태에서는, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 판두께 방향에 있어서의 양측에 제 1 센서 (4) 와 제 2 센서 (5) 가 배치되어 있기 때문에, 판두께 방향에 있어서의 편측에만 거리 센서를 형성한 경우에 비해, 복수의 거리 센서에 의한 판두께 방향에 있어서의 계측 가능 범위를 넓힐 수 있다.
또, 도 7 및 도 8 에 나타내는 전형적인 형상 계측 장치 (90) 에서는, 금속판 (2) 의 패스 라인 (3) 을 사이에 두고, 1 쌍의 거리 센서 (예를 들어, 거리 센서 (4A') 와 거리 센서 (5A')) 는, 서로 대향하도록, 판폭 방향에 있어서 동일한 위치에 위치하고 있다. 이 경우, 합계 8 개의 거리 센서 (4A' ∼ 4D' 및 5A' ∼ 5D') 에 의한 판폭 방향에 있어서의 금속판 (2) 의 위치 계측점은, 센서 개수의 절반 (4 개 지점) 이다.
이에 반해, 상기 서술한 실시형태에서는, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 1 센서 (4) 는, 판폭 방향에 있어서, 그 판폭 방향에서 인접하는 1 쌍의 제 2 센서 (5) 사이에 형성되어 있어, 3 개의 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 와 4 개의 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 를 포함하는 7 개의 거리 센서에 의해, 판폭 방향에 있어서 7 개 지점에서 금속판 (2) 의 검출을 실시한다.
이와 같이, 판폭 방향에 있어서, 제 1 센서 (4) 와 제 2 센서 (5) 의 위치를 어긋나게 함으로써, 그렇지 않은 경우 (예를 들어 도 7 참조) 에 비해, 판폭 방향에 있어서의 금속판 (2) 의 위치 계측점을 늘릴 수 있다. 이로써, 금속판 (2) 의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 금속판 (2) 이, 판두께 방향에 있어서의 돌출 방향이 상이한 커브를 복수 갖는 것과 같은, 복잡한 만곡 형상 (예를 들어, 도 4 또는 도 8 중에 실선으로 나타나는 형상) 을 갖는 경우에, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 판폭 방향으로 배열된 거리 센서 (4', 5') 에 의한 판폭 방향에 있어서의 위치 계측점의 수가 적으면, 예를 들어, 도 8 의 파선으로 나타내는 바와 같이, 금속판 (2) 의 형상은 평탄하다고 평가되는 경우가 있다. 이와 같이, 금속판 (2) 의 형상이, 실제의 것과는 상이한 형상으로서 평가되어 버리면, 거리 센서에 의한 계측 결과에 기초하여, 금속판 (2) 의 판 휘어짐의 교정을 적절히 실시할 수 없게 된다.
이에 반해, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 실시형태에 의하면, 판폭 방향에 있어서, 제 1 센서 (4) 와 제 2 센서 (5) 의 위치를 어긋나게 함으로써, 도면 판폭 방향에 있어서의 금속판 (2) 의 위치 계측점을 늘릴 수 있다. 이로써, 금속판 (2) 이 판두께 방향에 있어서의 돌출 방향이 상이한 커브를 복수 갖는 것과 같은, 복잡한 만곡 형상을 갖는 경우라 하더라도, 예를 들어 도 4 의 파선으로 나타내는 바와 같이, 금속판 (2) 의 복잡한 만곡 형상을 적절히 평가할 수 있다. 따라서, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 금속판 (2) 의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
몇 가지 실시형태에서는, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 바와 같이, 복수의 거리 센서 (4, 5) 중 적어도 1 개는, 판폭 방향에 있어서, 금속판 (2) 에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석 (6A, 6B) 으로부터 어긋난 위치에 배치된다. 또한, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는 제 1 센서 (4) 전부가, 판폭 방향에 있어서, 전자석 (6A, 6B) 으로부터 어긋난 위치에 배치되어 있다.
도 5 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 복수의 전자석 (6A, 6B) 은, 각각 케이싱 (16) 에 수용되어 있다. 그리고, 복수의 거리 센서 중, 1 쌍의 전자석 (6A, 6B) 에 대응하는 제 2 센서 (5) 의 각각은, 판폭 방향에 있어서 그 1 쌍의 전자석 (6A, 6B) 과 동일한 위치에 위치함과 함께, 전자석 (6B) 과 동일한 케이싱 (16) 에 수용되어 있다. 또, 복수의 거리 센서 중, 제 1 센서 (4) 의 각각은, 금속판 (2) 의 판폭 방향에 있어서, 그 판폭 방향에서 인접하는 1 쌍의 제 2 센서 (5) 사이에 위치하도록, 전자석 (6A) 을 수용하는 케이싱 (16) 에 장착 부재 (18) 를 개재하여 장착되어 있다.
또한, 도 3 ∼ 도 6 에 나타내는 예시적인 실시형태에서는, 1 쌍의 전자석 (6A, 6B) 과 동일한 위치에 위치하는 제 2 센서 (5) 의 각각은, 전자석 (6A, 6B) 의 제어에 사용되는 상기 서술한 제어용 센서이다.
몇 가지 실시형태에서는, 제 1 센서 (4) 및 제 2 센서 (5) 를 포함하는 복수의 거리 센서의 적어도 1 개는, 판폭 방향 또는 판두께 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
또, 몇 가지 실시형태에서는, 제 1 센서 (4) 및 제 2 센서 (5) 를 포함하는 복수의 거리 센서 중 제어용 센서는, 그 제어용 센서에 대응하는 전자석 (6A) 또는 전자석 (6B) 과 함께 판폭 방향 또는 판두께 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
예를 들어, 도 5 에 나타내는 예시적인 실시형태에 있어서, 전자석 (6A, 6B) 에 대응하도록 형성된 제어용 센서로서의 제 2 센서 (5) 는, 그 제 2 센서 (5) 에 대응하는 전자석 (6B), 및 그 제 2 센서 (5) 및 전자석 (6B) 을 수용하는 케이싱 (16) 과 함께, 판폭 방향 또는 판두께 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있어도 된다.
또한, 거리 센서를 판폭 방향 또는 판두께 방향으로 이동시키기 위한 이동 수단은 임의의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 서술한 이동 수단은, 전동 액추에이터 또는 유압 액추에이터 등의 액추에이터와, 이동시키는 거리 센서를 원하는 방향으로 안내하기 위한 가이드 부재를 포함하고 있어도 된다.
또한, 전자석 (6A) 또는 전자석 (6B) 은, 금속판 (2) 의 판폭의 변경이나, 금속판 (2) 자체의 판폭 방향으로의 이동에 맞춰 판폭 방향으로 위치가 변경되도록 되어 있어도 된다. 이 경우, 전자석 (6A) 또는 전자석 (6B) 의 위치를 나타내는 정보가, 예를 들어 수동에 의해, 또는 금속판 (2) 의 단 (端) 을 검지하는 센서에 의해, 또는 전자석 (6A, 6B) 을 이동시키는 장치에 의해, 컨트롤러 (20) 에 입력되도록 되어 있어도 된다. 컨트롤러 (20) 는, 이와 같이 하여 입력된 위치 정보로부터, 전자석 (6A, 6B) 의 판폭 방향에 있어서의 위치, 및 전자석 (6A, 6B) 에 대응하는 거리 센서의 판폭 방향에 있어서의 위치를 산출하도록 되어 있어도 된다. 이와 같이 하여, 전자석 (6A, 6B) 및 전자석 (6A, 6B) 에 대응하는 거리 센서의 판폭 방향 위치를 파악할 수 있다.
다음으로, 도 9 ∼ 도 10 을 참조하여 몇 가지 실시형태에 관련된 판 휘어짐 교정 방법에 대하여 설명한다. 도 9 및 도 10 은, 각각 일 실시형태에 관련된 판 휘어짐 교정 방법의 플로차트이다. 또한, 이하에 있어서는, 도 6 에 나타내는 형상 계측 장치 (1) 를 사용하여 판 휘어짐 교정 방법을 실행하는 경우에 대하여 설명한다. 또, 이하에 설명하는 판 휘어짐 교정 방법은, 상기 서술한 컨트롤러 (20) (도 1 참조) 에 의해 실행해도 된다.
도 9 및 도 10 에 나타내는 판 휘어짐 교정 방법의 개시 시점에 있어서, 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 복수의 전자석 (6A, 6B) 은, 작동하고 있지 않다. 이것은, 만일 금속판 (2) 의 판폭 방향의 판 휘어짐이 크고, 복수의 전자석 (6A, 6B) 중 어느 것과, 금속판 (2) 의 거리가 지나치게 가까운 경우, 그대로 전자석 (6A, 6B) 을 작동시켜 버리면, 전자석 (6A, 6B) 과 금속판 (2) 이 접촉해 버려, 금속판 (2) 의 적절한 반송을 방해하는 경우가 있기 때문이다. 그래서, 도 9 및 도 10 에 나타내는 판 휘어짐 교정 방법에서는, 후술하는 스텝 S12 ∼ S17 (도 9 참조) 또는 S32 ∼ S37 (도 10 참조) 의 순서에 의해, 전자석 (6A, 6B) 을 적절히 작동시키도록 되어 있다.
도 9 의 플로차트에 나타내는 판 휘어짐 교정 방법에서는, 먼저, 도 6 에 나타내는 형상 계측 장치 (1) 의 제 1 센서 (4) 와 제 2 센서 (5) 를 포함하는 복수의 거리 센서를 사용하여, 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 및 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 각각의 판폭 방향 위치 (P1 ∼ P7) 에 있어서의 금속판 (2) 의 위치 (즉, 거리 센서와 금속판 (2) 의 거리) 를 계측한다 (스텝 S12).
여기에서, 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 의 각각은, 각각 1 쌍의 전자석 (6A, 6B) 에 대응하여 형성된 제어용 센서이다.
이어서, 복수의 거리 센서 중, 전자석 (6A, 6B) 에 대응하는 제어용 센서인 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 중 어느 것이, 판두께 방향에 있어서 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하는지 여부 (즉, 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 의 각각에서 금속판 (2) 의 위치를 계측할 수 있었는지 여부) 를 판정한다 (스텝 S14).
그리고, 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 중 어느 것이, 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하고 있다고 판정되면 (스텝 S14 의 No), 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하는 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정 롤 (12a, 12b) 을 사용하여 교정한다 (스텝 S16).
도 6 에 나타내는 예에서는, 스텝 S14 에서는, 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 중, 제 2 센서 (5B 및 5C) 에 있어서 금속판 (2) 의 위치를 검출할 수 없어, 이들 제 2 센서 (5B, 5C) 가 계측 가능 범위 외에 위치하고 있다고 판정된다. 그리고, 스텝 S16 에서는, 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 내에 있는 거리 센서인 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 및 제 2 센서 (5A 및 5D) 의 검출 결과에 기초하여, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을, 교정 롤 (12a, 12b) 을 사용하여 교정한다.
또한, 스텝 S16 에서는, 복수의 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 교정 롤 (12a, 12b) 의 금속판 (2) 측으로의 압입량을 조절함으로써, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 저감시키도록 해도 된다.
상기 서술한 스텝 S12 ∼ S16 을, 필요에 따라 복수 회 반복하여 실시함으로써, 금속판 (2) 의 판 휘어짐이 저감된다. 이 결과, 스텝 S14 에 있어서, 모든 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 가, 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하고 있다고 판정되게 된다 (스텝 S14 의 Yes). 그리고, 이 경우, 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 복수의 전자석 (6A, 6B) 을 작동시킨다 (스텝 S17).
이와 같이 하여, 복수의 전자석 (6A, 6B) 을 적절히 작동시킨 후, 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 및 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 를 포함하는 복수의 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 복수의 전자석 (6A, 6B) 에 부여하는 전류를 제어하여, 그 전자석 (6A, 6B) 의 각각에 의해 금속판 (2) 에 부여하는 흡인력 (전자력) 을 조절함으로써, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정한다 (스텝 S18).
또한, 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 및 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 를 포함하는 복수의 거리 센서에 의해, 금속판 (2) 의 판 휘어짐량을 계측하고, 이 판 휘어짐량이 목표값 이하가 될 때까지, 그 교정 롤 (12a, 12b) 을 사용하여 판 휘어짐량을 조절한다 (스텝 S20 ∼ S24).
여기에서, 금속판 (2) 의 판 휘어짐량이란, 판폭 방향 위치 (P1 ∼ P7) 에 있어서의 금속판 (2) 의 위치에 있어서의 금속판 (2) 의 판두께 방향의 판 위치의 최대값과 최소값의 차로 하면 된다.
또한, 전자석 (6A, 6B) 에 의한 판 휘어짐 교정은, 주로, 금속판 (2) 을 탄성 변형시킴에 따른 판 휘어짐 교정으로, 전자석 (6A, 6B) 에 의해 발생시키는 흡인력의 크기를 변화시킴으로써, 신속하게 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정할 수 있는 반면, 탄성 변형이기 때문에, 자석으로부터 멀어질수록 판 휘어짐의 교정 효과가 감쇠되어 간다.
한편, 교정 롤 (12a, 12b) 에 의한 판 휘어짐 교정은, 주로, 금속판 (2) 을 소성 변형시킴에 따른 판 휘어짐 교정으로, 교정 롤 (12a, 12b) 의 위치의 조정 및 이에 따른 판 휘어짐량의 조절 (저감) 에 시간이 어느 정도 드는 반면, 금속판 (2) 에 부여된 소성 변형에 의해 저감된 판 휘어짐은 교정 롤의 하류측의 모든 영역에서 유지된다.
이 점, 도 9 에 나타내는 플로차트에 관련된 판 휘어짐 교정 방법에 의하면, 전자석 (6A, 6B) 에 의한 판 휘어짐 교정과, 교정 롤 (12a, 12b) 에 의한 판 휘어짐 교정을 적절히 조합하여 사용하고 있기 때문에, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
도 10 에 나타내는 플로차트에 나타내는 판 휘어짐 교정 방법에서는, 먼저, 도 6 에 나타내는 형상 계측 장치 (1) 의 제 1 센서 (4) 와 제 2 센서 (5) 를 포함하는 복수의 거리 센서를 사용하여, 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 및 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 각각의 판폭 방향 위치 (P1 ∼ P7) 에 있어서의 금속판 (2) 의 위치 (즉, 거리 센서와 금속판 (2) 의 거리) 를 계측한다 (스텝 S32).
제 2 센서 (5A ∼ 5D) 의 각각은, 각각 1 쌍의 전자석 (6A, 6B) 에 대응하여 형성된 제어용 센서이다.
이어서, 복수의 거리 센서 중, 전자석 (6A, 6B) 에 대응하는 제어용 센서인 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 중 어느 것이, 판두께 방향에 있어서 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하는지 여부 (즉, 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 의 각각에서 금속판 (2) 의 위치를 계측할 수 있었는지 여부) 를 판정한다 (스텝 S34).
그리고, 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 중 어느 것이, 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하고 있다고 판정되면 (스텝 S34 의 No), 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하는 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 스텝 S34 에 있어서, 계측 가능 범위 외에 위치하고 있었던 거리 센서의 판폭 방향 위치에 있어서의 금속판 (2) 의 위치를 추정한다 (즉, 계측 가능 범위 외에 위치하고 있었던 거리 센서와, 금속판 (2) 의 거리를 추정한다 ; 스텝 S36).
도 6 에 나타내는 예에서는, 스텝 S34 에서는, 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 중, 제 2 센서 (5B 및 5C) 에 있어서 금속판 (2) 의 위치를 검출할 수 없어, 이들 제 2 센서 (5B, 5C) 가 계측 가능 범위 외에 위치하고 있다고 판정된다. 그리고, 스텝 S36 에서는, 금속판 (2) 에 대해 계측 가능 범위 내에 있는 거리 센서인 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 및 제 2 센서 (5A 및 5D) 의 검출 결과에 기초하여, 제 2 센서 (5B 및 5C) 에 있어서 금속판 (2) 의 판폭 방향 위치에 있어서의 금속판 (2) 의 위치 (도 6 에 있어서, 백색의 동그라미로 나타내는 위치) 를 추정한다.
그리고, 금속판 (2) 에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 복수의 전자석 (6A, 6B) 을 작동시켜 (스텝 S37), 스텝 S36 에서의 추정 결과에 기초하여, 복수의 전자석 (6A, 6B) 에 부여하는 전류를 제어하여 그 전자석 (6A, 6B) 에 의해 금속판 (2) 에 부여하는 흡인력 (전자력) 을 조절함으로써, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 교정한다 (스텝 S38).
또한, 제 1 센서 (4A ∼ 4C) 및 제 2 센서 (5A ∼ 5D) 를 포함하는 복수의 거리 센서에 의해, 금속판 (2) 의 판 휘어짐량을 계측하고, 이 판 휘어짐량이 목표값 이하가 될 때까지, 그 교정 롤 (12a, 12b) 을 사용하여 판 휘어짐량을 조절한다 (스텝 S40 ∼ S44).
도 10 에 나타내는 플로차트에 나타내는 판 휘어짐 교정 방법에 의하면, 스텝 S32 ∼ 34 에서 얻어진 거리 센서에 의한 검출 결과에 기초하여, 스텝 S36 에서 금속판 (2) 의 형상을 추정하기 때문에, 교정 롤 (12a, 12b) 의 압입량의 조절 등의 순서를 반복하지 않고, 신속하게 전자석 (6A, 6B) 을 작동시켜, 금속판 (2) 의 판 휘어짐을 신속하게 저감시킬 수 있다.
이하, 몇 가지 실시형태에 관련된 형상 계측 장치 (1), 판 휘어짐 교정 장치 (10) 및 연속 도금 처리 설비 (100), 그리고 금속판 (2) 의 판 휘어짐 교정 방법에 대하여 개요를 기재한다.
(1) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 관련된 금속판의 형상 계측 장치는,
금속판의 패스 라인을 사이에 두고 상기 금속판의 판두께 방향의 일방측에 배치되는 1 개 이상의 제 1 센서와 타방측에 배치되는 복수의 제 2 센서를 포함하는 복수의 거리 센서를 구비하고,
상기 1 개 이상의 제 1 센서는, 상기 금속판의 판폭 방향에 있어서, 그 판폭 방향에서 인접하는 1 쌍의 상기 제 2 센서 사이의 위치에 형성되어 있다.
거리 센서에 의한 계측 대상물과의 사이 거리의 계측 가능 범위에는 한계가 있다. 이 점, 상기 (1) 의 구성에서는, 금속판의 패스 라인을 사이에 두고 그 금속판의 판두께 방향 (이하, 간단히 「판두께 방향」이라고도 한다.) 에 있어서의 양측에 제 1 센서와 제 2 센서를 배치하였기 때문에, 판두께 방향에 있어서의 편측에만 거리 센서를 형성한 경우에 비해, 복수의 거리 센서에 의한 판두께 방향에 있어서의 계측 가능 범위를 넓힐 수 있다. 또, 상기 (1) 의 구성에서는, 1 개 이상의 제 1 센서는, 금속판의 판폭 방향 (이하, 간단히 「판폭 방향」이라고도 한다.) 에 있어서, 인접하는 1 쌍의 제 2 센서 사이에 형성되어 있다. 즉, 판폭 방향에 있어서, 제 1 센서와 제 2 센서의 위치가 어긋나 있기 때문에, 판폭 방향에 있어서의 금속판의 위치 계측점을 늘릴 수 있다. 따라서, 금속판의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 서술한 「복수의 거리 센서」는, 제 1 센서 및 제 2 센서 이외의 거리 센서를 포함하고 있어도 된다. 즉, 금속판의 판두께 방향의 일방측에는, 제 1 센서와, 제 1 센서 이외의 거리 센서가 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 제 1 센서 이외의 거리 센서의 판폭 방향에 있어서의 위치는, 금속판의 판두께 방향의 타방측에 배치되는 복수의 제 2 센서 중 어느 것과 일치하고 있어도 된다.
몇 가지 실시형태에서는, 상기 (1) 의 구성에 있어서,
상기 복수의 거리 센서의 적어도 1 개는, 상기 판폭 방향에 있어서, 상기 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석으로부터 어긋난 위치에 배치된다.
금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석을 사용하는 경우, 통상적으로, 판폭 방향에 있어서 전자석과 동일한 위치에 설치된 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 그 전자석에서 생성하는 전자력의 제어가 실시된다. 상기 구성에서는, 복수의 거리 센서 중 적어도 1 개는, 판폭 방향에 있어서, 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석으로부터 어긋난 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 판폭 방향에 있어서 전자석으로부터 어긋난 위치에도 거리 센서를 형성함으로써, 판폭 방향에 있어서의 전자석과 동일한 위치에만 거리 센서를 형성하는 경우에 비해, 판폭 방향에 있어서의 금속판의 위치 계측점을 늘릴 수 있다. 따라서, 금속판의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(2) 몇 가지 실시형태에서는, 상기 (1) 의 구성에 있어서,
상기 복수의 거리 센서의 적어도 1 개는, 상기 판폭 방향 또는 상기 판두께 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
예를 들어, 반송되는 띠상의 금속판이 형상 계측의 대상인 경우, 금속판의 판폭이 도중에 변경되거나, 금속판의 사행이 발생하거나 하는 경우에, 판폭 방향에 있어서, 복수의 거리 센서의 위치가, 금속판의 존재 범위와 일치하지 않게 되는 경우가 있다. 이 점, 상기 (2) 의 구성에 의하면, 복수의 거리 센서의 적어도 1 개가 판폭 방향 또는 판두께 방향으로 이동 가능하기 때문에, 거리 센서가 금속판의 위치를 검지할 수 없는 장소에 위치하고 있었다고 해도, 거리 센서를 판폭 방향 또는 판두께 방향으로 적절히 이동시킴으로써, 거리 센서의 수를 늘리지 않고, 금속판의 형상을 양호한 정밀도로 계측할 수 있다.
(3) 몇 가지 실시형태에서는, 상기 (1) 또는 (2) 의 구성에 있어서,
상기 패스 라인을 사이에 두고 상기 복수의 제 2 센서와는 반대측에 위치하는 모든 거리 센서는, 모두 상기 판폭 방향에 있어서 상기 제 2 센서로부터 어긋난 위치에 형성된 상기 제 1 센서이다.
상기 (3) 의 구성에 의하면, 패스 라인을 사이에 두고 복수의 제 2 센서와 반대측에 위치하는 모든 거리 센서는, 판폭 방향에 있어서 제 2 센서로부터 어긋난 위치에 형성되어 있기 때문에, 비교적 적은 거리 센서에 의해 판폭 방향에 있어서의 금속판의 위치 계측점을 늘릴 수 있다. 따라서, 설비 비용을 억제하면서 금속판의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(4) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 관련된 금속판의 판 휘어짐 교정 장치는,
상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 형상 계측 장치와,
상기 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 복수의 전자석과,
상기 금속판의 판 휘어짐을 교정하기 위한 제어부를 구비하고,
상기 복수의 거리 센서는, 상기 복수의 전자석의 적어도 1 개와 각각 대응하여 형성되는 적어도 1 개의 제어용 센서를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 적어도 1 개의 제어용 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 적어도 1 개의 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 그 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절하도록 구성되어 있다.
상기 (4) 의 구성에 의하면, 전자석에 대응하여 형성된 제어용 센서의 검출 결과에 기초하여, 전자석에 의해 금속판에 부여하는 전자력을 조절할 수 있기 때문에, 전자석에 적절한 전자력을 금속판에 부여함으로써, 금속판의 형상을 교정할 수 있다.
(5) 몇 가지 실시형태에서는, 상기 (4) 의 구성에 있어서,
상기 복수의 거리 센서의 적어도 1 개는, 상기 판폭 방향에 있어서, 상기 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석으로부터 어긋난 위치에 배치된다.
금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석을 사용하는 경우, 통상적으로, 판폭 방향에 있어서 전자석과 동일한 위치에 설치된 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 그 전자석에서 생성하는 전자력의 제어가 실시된다. 상기 (5) 의 구성에서는, 복수의 거리 센서 중 적어도 1 개는, 판폭 방향에 있어서, 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석으로부터 어긋난 위치에 배치되어 있다. 이와 같이, 판폭 방향에 있어서 전자석으로부터 어긋난 위치에도 거리 센서를 형성함으로써, 판폭 방향에 있어서의 전자석과 동일한 위치에만 거리 센서를 형성하는 경우에 비해, 판폭 방향에 있어서의 금속판의 위치 계측점을 늘릴 수 있다. 따라서, 금속판의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(6) 몇 가지 실시형태에서는, 상기 (4) 또는 (5) 의 구성에 있어서,
상기 제어용 센서는, 그 제어용 센서에 대응하는 상기 전자석과 함께 상기 판폭 방향 또는 상기 판두께 방향으로 이동 가능하게 구성된다.
상기 (6) 의 구성에 의하면, 제어용 센서는, 그 제어용 센서에 대응하는 전자석과 함께 이동 가능하기 때문에, 제어용 센서와 전자석을 따로따로 이동시키는 경우에 비해, 거리 센서의 이동 수단에 드는 설비 비용을 억제할 수 있다.
(7) 몇 가지 실시형태에서는, 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 하나의 구성에 있어서,
상기 판 휘어짐 교정 장치는,
상기 금속판의 반송 방향에 있어서 상기 복수의 거리 센서보다 상류측에 형성되고, 상기 금속판의 판 휘어짐을 교정하기 위한 교정 롤을 추가로 구비하고,
상기 제어부는, 상기 복수의 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 교정 롤의 상기 금속판측으로의 압입량을 조절하도록 구성된다.
상기 (7) 의 구성에 의하면, 거리 센서의 검출 결과에 기초하여 교정 롤의 금속판측으로의 압입량을 조절함으로써, 금속판의 휘어짐을 교정할 수 있다.
(8) 몇 가지 실시형태에서는, 상기 (7) 의 구성에 있어서,
상기 복수의 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 복수의 전자석 각각의 상기 판폭 방향의 위치에 있어서의 상기 금속판의 위치를 추정하도록 구성된 추정부를 추가로 구비하고,
상기 제어부는, 상기 추정부에 의한 추정 결과에 기초하여, 상기 복수의 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 상기 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절하도록 구성된다.
상기 (8) 의 구성에 의하면, 복수의 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 복수의 전자석 각각의 판폭 방향의 위치에 있어서의 금속판의 위치를 추정하고, 이 추정 결과에 기초하여 전자석에 부여하는 전류를 제어하여, 전자석에 의해 금속판에 부여하는 전자력을 조절하기 때문에, 금속판의 형상을 적절히 교정할 수 있다.
(9) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 관련된 금속판의 연속 도금 처리 설비는,
상기 (4) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 판 휘어짐 교정 장치를 구비한다.
상기 (9) 의 구성에서는, 금속판의 패스 라인을 사이에 두고 그 금속판의 판두께 방향에 있어서의 양측에 제 1 센서와 제 2 센서를 배치하였기 때문에, 판두께 방향에 있어서의 편측에만 거리 센서를 형성한 경우에 비해, 복수의 거리 센서에 의한 판두께 방향에 있어서의 계측 가능 범위를 넓힐 수 있다. 또, 상기 (9) 의 구성에서는, 1 개 이상의 제 1 센서는, 금속판의 판폭 방향에 있어서, 인접하는 1 쌍의 제 2 센서 사이에 형성되어 있다. 즉, 판폭 방향에 있어서, 제 1 센서와 제 2 센서의 위치가 어긋나 있기 때문에, 판폭 방향에 있어서의 금속판의 위치 계측점을 늘릴 수 있다. 따라서, 금속판의 형상 계측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(10) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 관련된 금속판의 판 휘어짐 교정 방법은,
상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 형상 계측 장치를 사용하여 금속판의 판 휘어짐량을 검출하는 스텝과,
상기 복수의 거리 센서 중 적어도 1 개의 제어용 센서의 검출 결과에 기초하여, 적어도 1 개의 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 그 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절하는 스텝을 구비한다.
상기 (10) 의 방법에 의하면, 전자석에 대응하여 형성된 제어용 센서의 검출 결과에 기초하여, 전자석에 의해 금속판에 부여하는 전자력을 조절할 수 있기 때문에, 전자석에 적절한 전자력을 금속판에 부여함으로써, 금속판의 형상을 교정할 수 있다.
(11) 몇 가지 실시형태에서는, 상기 (10) 의 방법은,
상기 복수의 거리 센서 중 어느 것이 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하는 경우, 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하는 거리 센서의 검출 결과로부터 구한 상기 판 휘어짐량에 기초하여 상기 금속판을 교정 롤에 의해 교정하는 스텝과,
상기 복수의 거리 센서 전부가 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하게 되었을 때, 상기 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석을 작동시키는 스텝을 추가로 구비한다.
금속판의 판 휘어짐량이 큰 경우에는, 전자력 생성용의 전자석과 금속판의 접촉의 가능성이 커지는 점에서, 이와 같은 접촉을 방지하기 위해, 전자석의 작동을 제한하는 경우가 있다.
이 점, 상기 (11) 의 방법에 의하면, 복수의 거리 센서 중 어느 것이, 금속판의 휘어짐 등에서 기인하여 금속판과의 거리를 계측 불가능한 위치에 있는 경우에, 금속판과의 거리를 계측 가능한 위치에 있는 다른 거리 센서의 검출 결과로부터 구한 판 휘어짐량에 기초하여, 교정 롤에 의해 금속판의 판 휘어짐을 교정함으로써, 전자력 생성을 위한 전자석을 작동시킬 수 있다.
(12) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (10) 또는 (11) 의 방법은,
상기 복수의 거리 센서 중 어느 것이 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하는 경우, 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하는 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 계측 가능 범위 외에 위치하는 상기 거리 센서의 상기 판폭 방향의 위치에 있어서의 상기 금속판의 위치를 추정하는 스텝과,
상기 추정하는 스텝에서의 추정 결과에 기초하여, 복수의 상기 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 상기 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절함으로써, 상기 금속판의 판 휘어짐을 교정하는 스텝을 구비한다.
상기 (12) 의 방법에 의하면, 복수의 거리 센서 중 어느 것이, 금속판의 휘어짐 등에서 기인하여 금속판과의 거리를 계측 불가능한 위치에 있는 경우에, 금속판과의 거리를 계측 가능한 위치에 있는 다른 거리 센서의 검출 결과로부터 구한 판 휘어짐량에 기초하여, 계측 범위 외에 위치하는 거리 센서의 판폭 방향의 위치에 있어서의 금속판의 위치를 추정하고, 이 추정 결과에 기초하여 교정 롤에 의한 금속판의 판 휘어짐의 교정을 실시한다. 따라서, 복수의 거리 센서 중 어느 것이 계측 가능 범위 외에 위치하는 경우라 하더라도, 금속판의 판 휘어짐을 적절히 교정할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 경우는 없으며, 상기 서술한 실시형태에 변형을 가한 형태나, 이들의 형태를 적절히 조합한 형태도 포함한다.
본 명세서에 있어서, 「어느 방향으로」, 「어느 방향을 따라」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심」 혹은 「동축」등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그러한 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어질 정도의 각도나 거리를 가지고 상대적으로 변위되어 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들어, 「동일」, 「동등한」 및 「균질」등의 사물이 동등한 상태인 것을 나타내는 표현은, 엄밀하게 동등한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능이 얻어질 정도의 차이가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
또, 본 명세서에 있어서, 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각 형상이나 원통 형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 모따기부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.
또, 본 명세서에 있어서, 1 개의 구성 요소를 「구비하는」, 「포함하는」 또는 「갖는」이라는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
1 : 형상 계측 장치
2 : 금속판
3 : 패스 라인
4, 4A ∼ 4C : 제 1 센서 (거리 센서)
5, 5A ∼ 5D : 제 2 센서 (거리 센서)
6A : 전자석
6B : 전자석
8 : 포트
9 : 도금욕
10 : 판 휘어짐 교정 장치
11 : 싱크 롤
12a : 교정 롤
12b : 교정 롤
14 : 와이핑 노즐
16 : 케이싱
18 : 장착 부재
20 : 컨트롤러
90 : 형상 계측 장치
100 : 연속 도금 처리 설비

Claims (12)

  1. 금속판의 패스 라인을 사이에 두고 상기 금속판의 판두께 방향의 일방측에 배치되는 1 개 이상의 제 1 센서와 타방측에 배치되는 복수의 제 2 센서를 포함하는 복수의 거리 센서를 구비하고,
    상기 1 개 이상의 제 1 센서는, 상기 금속판의 판폭 방향에 있어서, 그 판폭 방향에서 인접하는 1 쌍의 상기 제 2 센서 사이의 위치에 형성된 금속판의 형상 계측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 거리 센서의 적어도 1 개는, 상기 판폭 방향 또는 상기 판두께 방향으로 이동 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 금속판의 형상 계측 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 패스 라인을 사이에 두고 상기 복수의 제 2 센서와는 반대측에 위치하는 모든 거리 센서는, 모두 상기 판폭 방향에 있어서 상기 제 2 센서로부터 어긋난 위치에 형성된 상기 제 1 센서인 것을 특징으로 하는 금속판의 형상 계측 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 금속판의 형상 계측 장치와,
    상기 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 복수의 전자석과,
    상기 금속판의 판 휘어짐을 교정하기 위한 제어부를 구비하고,
    상기 복수의 거리 센서는, 상기 복수의 전자석의 적어도 1 개와 각각 대응하여 형성되는 적어도 1 개의 제어용 센서를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 적어도 1 개의 제어용 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 적어도 1 개의 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 그 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 거리 센서의 적어도 1 개는, 상기 판폭 방향에 있어서, 상기 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 전자석으로부터 어긋난 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제어용 센서는, 그 제어용 센서에 대응하는 상기 전자석과 함께 상기 판폭 방향 또는 상기 판두께 방향으로 이동 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 장치.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속판의 반송 방향에 있어서 상기 복수의 거리 센서보다 상류측에 형성되고, 상기 금속판의 판 휘어짐을 교정하기 위한 교정 롤을 추가로 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 교정 롤의 상기 금속판측으로의 압입량을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 복수의 전자석의 각각의 상기 판폭 방향의 위치에 있어서의 상기 금속판의 위치를 추정하도록 구성된 추정부를 추가로 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 추정부에 의한 추정 결과에 기초하여, 상기 복수의 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 상기 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 장치.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 판 휘어짐 교정 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 금속판의 연속 도금 처리 설비.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 금속판의 형상 계측 장치를 사용하여 금속판의 판 휘어짐량을 검출하는 스텝과,
    상기 복수의 거리 센서 중 적어도 1 개의 제어용 센서의 검출 결과에 기초하여, 적어도 1 개의 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 그 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 거리 센서 중 어느 것이 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하는 경우, 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하는 거리 센서의 검출 결과로부터 구한 상기 판 휘어짐량에 기초하여 상기 금속판을 교정 롤에 의해 교정하는 스텝과,
    상기 복수의 거리 센서의 전부가 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하게 되었을 때, 상기 금속판에 부여하는 전자력을 생성하기 위한 적어도 1 개의 전자석을 작동시키는 스텝을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 거리 센서 중 어느 것이 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 외에 위치하는 경우, 상기 판두께 방향에 있어서 상기 금속판에 대해 계측 가능 범위 내에 위치하는 거리 센서의 검출 결과에 기초하여, 상기 계측 가능 범위 외에 위치하는 상기 거리 센서의 상기 금속판의 판폭 방향의 위치에 있어서의 상기 금속판의 위치를 추정하는 스텝과,
    상기 추정하는 스텝에서의 추정 결과에 기초하여, 상기 적어도 1 개의 전자석에 부여하는 전류를 제어하여 상기 전자석에 의해 상기 금속판에 부여하는 전자력을 조절함으로써, 상기 금속판의 판 휘어짐을 교정하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속판의 판 휘어짐 교정 방법.
KR1020207011363A 2017-11-24 2017-11-24 금속판의 형상 계측 장치, 판 휘어짐 교정 장치 및 연속 도금 처리 설비 그리고 금속판의 판 휘어짐 교정 방법 KR20200058465A (ko)

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