TWI548776B - Electromagnetic vibration suppression apparatus, an electromagnetic vibration suppression control computer program product - Google Patents

Electromagnetic vibration suppression apparatus, an electromagnetic vibration suppression control computer program product Download PDF

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Description

電磁抑振裝置、電磁抑振控制的電腦程式產品
本發明係關於可藉由由電磁石所輸出的電流,來防止/抑制搬送中的鋼板發生振動的電磁抑振裝置、及可應用在如上所示之電磁抑振裝置的電磁抑振控制程式。
自以往以來,在例如連續熔融鋅鍍敷線中,係進行對一面通過熔融鋅槽而被上拉一面行走的鋼板,由氣刀部(例如使用空氣噴嘴所構成者)噴出加壓空氣或加壓氣體,藉此將過剩的熔融鋅吹掉,而形成為所希望的鍍敷厚度。若為如上所示之情形,若鋼板朝向對氣刀部作接近分離的方向發生振動,則噴嘴與鋼板的距離會變動,結果,鋼板所受到的壓力(噴射力)會變動而使鍍敷的厚度不均一,會有導致品質劣化的情形。
因此,考慮一種藉由控制流至在包夾行走的鋼板的位置作對向配置的電磁石的電流,來控制電磁石的吸引力,以減低行走的鋼板的振動的電磁抑振裝置(例如專利文獻1)。該類電磁抑振裝置係構成為:朝向鋼板的寬度方向配置複數個具備有朝鋼板的厚度方向作對向配置的電磁石的電磁石對,此外,朝向鋼板的寬度方向配置複數個與各電磁石產生關連設置用以感測與鋼板的相對位置(距離)的位移感測器的成組,根據各位移感測器所檢測之與鋼板的相對位置(距離),來控制流至各電磁石的電流。
但是,在相對向的電磁石間行走的鋼板係有朝寬度方向蛇行的情形。接著,在發生蛇行的前後,由於鋼板的邊緣位置(端緣)會改變,因此被要求按照該邊緣位置的變化來調節各電磁石的輸出電流的控制規格。
因此,在專利文獻1係揭示一種構成如下的態樣:以可常時檢測行走中鋼板的邊緣位置的方式,將有別於位移感測器的其他感測器(邊緣位置檢測感測器),朝向鋼板的寬度方向以預定間距配置複數個在可與鋼板的邊緣位置相對向的位置,藉由各邊緣位置檢測感測器來判定鋼板存在與否,在檢測出存在鋼板時,使與該邊緣位置檢測感測器相對應的電磁石驅動,另一方面,若未檢測出存在鋼板時,則停止驅動與該邊緣位置檢測感測器相對應的電磁石。
此外,亦嘗試藉由使鋼板在朝寬度方向彎曲的狀態下進行搬送,來提升搬送中的鋼板本身的剛性。此時,可發揮藉由電磁抑振裝置所為之適當的抑振控制的鋼板的彎曲形狀係被預先設定,在電磁抑振裝置中,係以鋼板成為預期的彎曲形狀的方式來控制構成各電磁石對的電磁石的輸出電流。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2009-179834號公報
但是,在上述常時檢測行走中鋼板的邊緣位置的構成中,除了位移感測器以外,基於檢測邊緣位置的目的,必須要有配置複數個其他感測器的構成,而且必須按照鋼板的種類(板寬等)來考慮蛇行時的鋼板的最大振幅(蛇行量)而設定邊緣位置檢測感測器的配置區域,若該配置設定不適當,則無法安定進行對鋼板的抑振,可假想到不易進行適當控制的問題。此外,為了獲得精度更高的檢測結果,在增加邊緣位置檢測感測器的數量或配置密度時,會有招致構造更加複雜化及成本高的問題。其中,雖然亦可考慮按照鋼板的種類來變更邊緣位置檢測感測器的安裝位置的態樣,但是在每次鋼板種類改變時,即被要求替換作業,作業效率會降低。
此外,在相對向的電磁石間行走的鋼板朝寬度方向蛇行的情形下,亦在將各電磁石的輸出電流保持預期設定值的情況下進行控制時,會有鋼板在蛇行的位置,因以預期的設定值所被輸出的電磁石的電磁吸引力,而使厚度方向的形狀成為與預期的彎曲形狀為不同的形狀(例如左右非對稱的變形形狀)之虞。接著,對於保持不同於預期的彎曲形狀的形狀的情況進行行走的鋼板,並無法發揮安定的抑振作用,而可假想到不易進行適當控制的問題。
本發明係著重在如以上所示之問題所研創者,主要目的之一在提供一種無須形成為必須要有用以檢測邊緣位置的感測器的構造,除了以平常的姿勢行走的鋼板的振動想當然爾之外,亦可適當抑制朝寬度方向蛇行行走的鋼板的振動的電磁抑振裝置。
此外本發明之主要目的之二在提供一種即使在朝厚度方向呈彎曲的狀態下行走的鋼板朝寬度方向蛇行的情形下,亦可進行維持預期彎曲形狀的搬送,而可適當抑制該鋼板的振動的電磁抑振裝置。
亦即,本發明第1電磁抑振裝置係關於將朝以預定方向行走的鋼板的厚度方向作對向配置的電磁石的成組亦即電磁石對,朝鋼板的寬度方向排列複數對,藉由控制流至各電磁石之電流的控制部,來抑制在各電磁石對的電磁石間行走的鋼板的振動者,該電磁抑振裝置之特徵為:控制部係具備有:邊緣位置算出手段,其係根據所被輸入的鋼板的寬度尺寸、及即時或每隔預定時間所被輸入之朝鋼板的寬度方向的位移量,來運算求出鋼板的邊緣位置;及電流量控制手段,其係根據以邊緣位置算出手段所求出的鋼板的邊緣位置,來個別控制流至電磁石的電流量。
在此,對控制部輸出鋼板的寬度尺寸的輸出源、或對控制部即時或每隔預定時間輸出朝鋼板的寬度方向的位移量,亦即蛇行量的輸出源亦可為分別有別於電磁抑振裝置之其他裝置(例如上位電腦等)或電磁抑振裝置的一部分(例如蛇行量檢測機器等)的任一者。此外,在本發明之電磁抑振裝置中,鋼板的搬送方向並未特別限定,可為一面上拉一面通過電磁石之間的鋼板、或一面下拉一面通過電磁石之間的鋼板、或一面朝水平移動一面通過電磁石之間的鋼板、該等朝任何方向搬送的鋼板。
若為如上所示之電磁抑振裝置,根據鋼板的寬度尺寸及鋼板的蛇行量,藉由邊緣位置算出手段運算求出鋼板的邊緣位置,根據以邊緣位置算出手段藉由運算處理所求出的鋼板的邊緣位置,藉由電流量控制手段來個別調整流至各電磁石的電流,因此即使未配置用以檢測邊緣位置的感測器,亦可適當抑制以平常姿勢行走的鋼板及朝寬度方向蛇行行走的鋼板的振動。
此外,在本發明第1電磁抑振裝置中,電流量控制手段亦可為控制電流的輸出強度來作為「電流量控制」者,惟若形成為簡單的控制規格時,較佳為採用藉由將電磁石僅在激磁狀態與無激磁狀態之間作切換(電流的ON/OFF),將來自各電磁石的輸出電流量設定為零或零以上的預定值的任一者的態樣。
此時,以藉由電流量控制手段所致之較佳控制態樣而言,列舉有:各電磁石之中,將相較於由邊緣位置算出手段所求出的鋼板的邊緣位置為存在於鋼板的寬度方向中央側的電磁石形成為激磁狀態,將除此以外的電磁石形成為無激磁狀態者。
此外,在本發明第1電磁抑振裝置的控制部中,由電流控制手段特定出由邊緣位置算出手段所求出的鋼板的邊緣位置存在於電磁石間的電磁石對,在該所特定出的電磁石對(邊緣位置特定電磁石對)中,可依邊緣位置存在於何處,來調節構成該邊緣位置特定電磁石對的電磁石的電流量。以具體的控制部的控制態樣而言,列舉出輸出電流控制訊號的態樣,該電流控制訊號係若在形成為配置有複數電磁石對的電磁石對區域時,判別出在邊緣位置特定電磁石對中,若邊緣位置相較於以構成電磁石對的電磁石的寬度方向中央為中心所設定的預定範圍,為位於電磁石對區域的寬度方向端部側時,將構成邊緣位置特定電磁石對的電磁石形成為激磁狀態;若判別出邊緣位置相較於預定範圍,為位於電磁對區域的寬度方向中央側時,則將構成邊緣位置特定電磁石對的電磁石形成為無激磁狀態。
此外,本發明第1電磁抑振控制程式係適用於上述構成之電磁抑振裝置的程式,其特徵為經由:邊緣位置算出步驟,其係根據所被輸入的鋼板的寬度尺寸、及即時被輸入之朝鋼板的寬度方向的位移量,來運算求出鋼板的邊緣位置;及電流量控制步驟,其係根據在邊緣位置算出步驟中所求出的鋼板的邊緣位置,來個別控制流至電磁石的電流量。若為如上所示之電磁抑振控制程式,即使對蛇行行走的鋼板,亦可抑制行走中的振動。
本發明第2電磁抑振裝置係關於將朝以預定方向行走的鋼板的厚度方向作對向配置的電磁石的成組亦即電磁石,對朝鋼板的寬度方向排列複數對,藉由控制流至各電磁石之電流的控制部,來抑制在各電磁石對的電磁石間以朝該等電磁石的相對向方向彎曲的形狀行走的鋼板的振動者,其特徵為:控制部係具備有:鋼板補正目標位置算出手段,其係根據即時或每隔預定時間所被輸入之朝鋼板的寬度方向的位移量,以成為預期的彎曲形狀的方式來計算出構成各電磁石對之電磁石間的鋼板的補正目標位置;及電流量控制手段,其係以使朝寬度方向位移的鋼板朝向由鋼板補正目標位置算出手段所求出之各電磁石對中的鋼板的補正目標位置移動的方式,個別控制流至構成各電磁石對的電磁石的電流量。
在此,以「鋼板的彎曲形狀」而言,係除了一般的部分圓弧(包含部分橢圓弧(弓形))狀以外,可例示將複數部分圓弧加以組合的形狀(波狀、S字狀)。此外,對控制部即時或每隔預定時間輸出朝鋼板的寬度方向的位移量,亦即鋼板的蛇行量的輸出源亦可為電磁抑振裝置的一部分(例如蛇行量檢測機器、鋼板邊緣位置檢測機器等)或有別於電磁抑振裝置的其他裝置的任一者。此外,在本發明之電磁抑振裝置中,鋼板的搬送方向並未特別限定,可為一面上拉一面通過電磁石之間的鋼板、或一面下拉一面通過電磁石之間的鋼板、或一面朝水平移動一面通過電磁石之間的鋼板、該等朝任何方向搬送的鋼板。此外,「各電磁石對中的鋼板的補正目標位置」係與「構成各電磁石對的電磁石間中的鋼板的補正目標位置」同義,在以下說明中,亦為方便起見而記載為「電磁石對中的鋼板的位置」,惟該記載係與「構成電磁石對的電磁石間中的鋼板的位置」同義。
若為如上所示之電磁抑振裝置,根據鋼板的蛇行量,藉由鋼板補正目標位置算出手段,以成為預期的彎曲形狀的方式,運算求出構成各電磁石對的電磁石間中的鋼板的補正目標位置,根據以鋼板補正目標位置算出手段藉由運算處理所求出的補正目標位置,以電流量控制手段個別調整流至各電磁石的電流,藉此使各電磁石對中的鋼板的位置朝補正目標位置移動,因此即使在鋼板呈蛇行的情形下,亦可在呈蛇行的位置,將鋼板感應(矯正)成與預期的彎曲形狀為相同或大致相同的彎曲形狀。因此,若為對以預期的彎曲形狀行走的鋼板發揮適當的抑振作用的本發明之電磁抑振裝置,即使對呈蛇行的鋼板,亦在該呈蛇行的位置,將鋼板保持為預期的彎曲形狀,藉此亦可適當抑制呈蛇行行走的鋼板的振動。
此外,在本發明第2電磁抑振裝置中,將朝寬度方向位移之前的時點中的鋼板的彎曲形狀,亦即鋼板的預期的彎曲形狀,以將相鄰接的各電磁石對中的鋼板的預期目標位置間相連結的直線予以近似,將鋼板補正目標位置算出手段構成為如下者:按每對電磁石對,利用求取鋼板的補正目標位置的對象的電磁石對及與該電磁石對相鄰接的電磁石對中的鋼板的各預期目標位置、朝向鋼板的寬度方向的位移量、及相鄰接的電磁石對間的距離,來計算出鋼板的補正目標位置者。在此,「各電磁石對中的鋼板的預期目標位置」係以在未呈蛇行的狀態下成為預期的彎曲形狀的方式按每對電磁石對預先或即時設定的鋼板的目標位置。以「各電磁石對中的鋼板的預期目標位置」的具體例而言,朝鋼板的寬度方向以預定間距配置5個電磁石對,利用使中央的電磁石對與未呈蛇行的鋼板的寬度方向中心相一致或大致相一致的電磁抑振裝置來搬送左右對稱的部分圓弧形狀的鋼板時,兩端部的電磁石對中的鋼板的預期目標位置係與構成各電磁石的電磁石相對向的方向為相一致或大致相一致,與兩端部的電磁石對相鄰接的電磁石對(若由其中一方端部側依序形成為第1電磁石對、第2電磁石對、第3電磁石對、第4電磁石對、第5電磁石對,即為第2電磁石對與第4電磁石對)中的鋼板的預期目標位置即與構成各電磁石對的電磁石相對向的方向為相一致或大致相一致。
在本發明第2電磁抑振裝置中,係將鋼板的預期彎曲形狀近似於將相鄰接的各電磁石對中的鋼板的預期目標位置彼此以直線相連結的形狀,即使在鋼板呈蛇行的情形下,亦若在朝鋼板的寬度方向平行移動的狀態下保持以直線近似的鋼板的形狀,則在呈蛇行的位置亦使鋼板成為與預期的彎曲形狀為相同或大致相同的形狀,根據此技術思想,以鋼板補正目標位置算出手段,利用各電磁石對中的鋼板的預期目標位置、與相鄰接的電磁石對間的距離、及即時或每隔預定時間所被輸入的鋼板的蛇行量,可分別計算出各電磁石對中的鋼板的補正目標位置。若為如上所示之態樣,除了預先設定的既定值亦即「各電磁石對中的鋼板的預期目標位置」及「相鄰接的電磁石對間的距離」以外,僅利用即時或每隔預定時間所被輸入的「鋼板的蛇行量」,可藉由鋼板補正目標位置算出手段,以較少的計算量來求出各電磁石對中的鋼板的補正目標位置。
以鋼板補正目標位置算出手段中的運算處理的較佳一例而言,列舉出:利用:將求取鋼板的補正目標位置的對象的電磁石對(以下稱為「補正目標位置算出對象電磁石對」)中的鋼板的預期目標位置、及與補正目標位置算出對象電磁石對相鄰接的電磁石對中的鋼板的預期目標位置分別求出作為共通平面上的座標,且計算出該等座標的差,更具體而言為構成電磁石對的電磁石的相對向方向所沿著的座標的差,並且計算出補正目標位置算出對象電磁石對中的鋼板的補正目標位置及與補正目標位置算出對象電磁石對相鄰接的電磁石對中的鋼板的預期目標位置的差,作為該等2個算出結果的差的比亦即第1相對比,係與作為相鄰接的電磁石對間的分離距離、及由該分離距離減掉朝鋼板的寬度方向的位移量(蛇行量)所計算出的值的比亦即第2相對比為相等,而分別求出各電磁石對中的鋼板的補正目標位置的運算處理。
此外,在本發明第2電磁抑振裝置中,電流量控制手段亦可為控制電流的輸出強度來作為「電流量控制」者,惟若形成為簡單的控制規格時,較佳為採用藉由將電磁石僅在激磁狀態與無激磁狀態之間作切換(電流的ON/OFF),將來自各電磁石的輸出電流量設定為零或零以上的預定值的任一者的態樣。
此外,本發明第2電磁抑振控制程式係適用於上述構成之電磁抑振裝置的程式,其特徵為經由:鋼板補正目標位置算出步驟,其係根據即時或每隔預定時間所被輸入之朝鋼板的寬度方向的位移量,以成為預期的彎曲形狀的方式計算出構成各電磁石對的電磁石間中的鋼板的補正目標位置;及電流量控制步驟,其係以使朝寬度方向位移的鋼板朝向在鋼板補正目標位置算出步驟中所求出的各電磁石對中的鋼板的補正目標位置移動的方式,個別控制流至構成各電磁石對的電磁石的電流量。若為如上所示之電磁抑振控制程式,可將蛇行行走的鋼板的彎曲形狀維持在預期的彎曲形狀的狀態下進行搬送,可有效抑制行走中的振動。
藉由本發明第1之電磁抑振裝置及程式,無須形成為必須要有專用的邊緣位置檢測感測器的構造,可適當抑制以平常的姿勢行走的鋼板的振動,並且亦可有效抑制蛇行行走的鋼板的振動。
藉由本發明第2之電磁抑振裝置及程式,可抑制以預期的彎曲形狀不會蛇行地行走的鋼板的振動,並且亦可有效抑制保持彎曲形狀而蛇行行走的鋼板的振動。
以下參照圖示,說明與本發明第1電磁抑振裝置相對應的第1實施形態。
如第1圖所示,本實施形態之電磁抑振裝置1係在連續鍍敷鋼板線L中,被配設在比熔融金屬槽(在實施形態中係應用熔融鋅槽Z)更為下游側,抑制一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面行走的鋼板Sa的振動者。其中,在第1圖中係以模式顯示由側面觀看鋼板Sa的狀態,在第2圖中係以模式顯示第1圖的a方向箭視圖。
連續鍍敷鋼板線L(尤其使用熔融鋅的鍍敷鋼板線係被稱為「連續熔融鋅鍍敷線」(CGL;Continuous Galvanizing Line))係在熔融鋅槽Z與電磁抑振裝置1之間,設置具備有將噴出口朝向鋼板Sa的噴嘴Al的氣刀部A,對一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面行走的鋼板Sa,由各噴嘴Al的噴出口使加壓空氣或加壓氣體噴出,藉此吹掉過剩的熔融鋅。熔融鋅槽Z及氣刀部A係可應用已知者,且省略詳細說明。
如第1圖及第2圖所示,電磁抑振裝置1係朝鋼板Sa的寬度方向以預定間距配置複數個在可將鋼板Sa以厚度方向包夾的位置作對向配置的第1電磁石2A及第2電磁石2B的成組亦即電磁石對2者。構成各電磁石對2的第1電磁石2A、第2電磁石2B係分別由呈剖面字形狀或大致字形狀的鐵心21、及被捲繞在鐵心21的各腳部的線圈22所構成,可依是否供電至線圈22,在可由鐵心21輸出磁氣吸引力的激磁狀態、與未由鐵心21輸出磁氣吸引力的無激磁狀態之間進行切換之已知者。在本實施形態中,如第2圖所示,朝鋼板Sa的寬度方向以預定間距配設複數電磁石對2,在以下說明中,係將配設有該等複數電磁石對2的區域設為「電磁石對區域2X」。
此外,在電磁抑振裝置1係在各第1電磁石2A、各第2電磁石2B之中與鋼板Sa相對向的面設有用以檢測至鋼板Sa為止的距離的第1感測器3A及第2感測器3B。在本實施形態中,適用例如渦電流式的感測器3A、3B,將該等感測器3A、3B配置在各電磁石2A、2B的凹部(鐵心21的腳部可包夾的位置)。第1感測器3A及第2感測器3B係將檢測面設定在與分別相對應的各電磁石2A、2B的磁極面為相同平面或大致相同平面,設在包夾鋼板Sa而相對向的位置。第1感測器3A及第2感測器3B係檢測至鋼板Sa為止的距離d1、d2,將各自的檢測結果作為檢測訊號而輸出至控制部4者。其中,在本實施形態中,被設定為僅在感測器3A、3B的檢測面全體被鋼板Sa完全或大致完全覆蓋的狀態下,感測器3A、3B可檢測至鋼板Sa為止的距離。
接著,本實施形態之電磁抑振裝置1係具備有控制部4,其與各電磁石對2的電磁石2A、2B作電性連接且控制根據流至該等各電磁石2A、2B的電流量的各電磁石2A、2B的磁氣吸引力。該控制部4係在與各感測器3A、3B亦作電性連接方面、及以根據在各感測器3A、3B所檢測到的鋼板Sa的位置資訊(鋼板Sa的振動資訊)來抑制鋼板Sa的振動的方式控制各電磁石2A、2B的磁氣吸引力方面,與周知的電磁抑振裝置相同,但是本實施形態之電磁抑振裝置1的以下內容則與周知的電磁抑振裝置不同。
亦即,如第3圖所示,本實施形態之電磁抑振裝置1中的控制部4係具備有:根據所被輸入的鋼板Sa的寬度尺寸及被即時輸入之朝鋼板Sa的寬度方向的位移量(蛇行量),來運算求出鋼板Sa的邊緣位置Sae的邊緣位置算出手段41;及根據在邊緣位置算出手段41所求出的鋼板Sa的邊緣位置Sae,來個別控制流至電磁石2A、2B的電流量的電流量控制手段42。
在本實施形態中,係構成為由與電磁抑振裝置1作電性連接的上位電腦(省略圖示)使線L側的資訊,亦即關於行走的鋼板Sa的資訊亦即板厚、板寬、鋼種、張力等輸入至控制部4。此外,構成為:根據以例如與電磁抑振裝置1作電性連接的邊緣位置檢測器等機器(省略圖示)所檢測到的鋼板Sa的邊緣位置Sae的鋼板Sa的蛇行量(蛇行量資訊),由具備有邊緣位置檢測器等機器的系統被即時輸入至控制部4。其中,藉由邊緣位置檢測機器所為之邊緣位置的檢測、或由具備有邊緣位置檢測器等機器的系統對控制部的輸入亦可每隔預先設定的一定時間來進行。
邊緣位置算出手段41係根據鋼板Sa的寬度尺寸資訊及鋼板Sa的蛇行量資訊來運算求出在電磁石對區域2X行走的鋼板Sa的邊緣位置Sae者。鋼板Sa未蛇行而以正常的姿勢(以下稱為「正常姿勢」)在電磁石對區域2X行走時,如第2圖的實線所示,鋼板Sa的寬度方向中央Sc係與電磁石對區域2X的寬度方向中央2Xc相一致,鋼板Sa的邊緣位置Sae係與離鋼板Sa的寬度方向中央Sc(=電磁石對區域2X的寬度方向中央2Xc)為鋼板Sa的寬度尺寸的一半(二分之一)為相等的距離的位置相一致或大致相一致。在此,若將鋼板Sa的寬度尺寸以「W」表示時,以正常姿勢被搬送的鋼板Sa的邊緣位置Sae係可以電磁石對區域2X的寬度方向中央2Xc為基準而以「1/2W」表示。
接著,在邊緣位置算出手段41中,係將實際蛇行量設為「α」來進行運算處理,可將鋼板Sa的邊緣位置Sae求出為「1/2W±α」。亦即,如第2圖的一點鏈線所示,在邊緣位置算出手段41中,當被即時輸入的鋼板Sa的邊緣位置Sae比以正常姿勢被搬送的鋼板Sa的邊緣「1/2W」以距離α遠離電磁石對2配置區域的寬度方向中央時,可將該邊緣位置Sae求出為「1/2W+α」,當被即時輸入的鋼板Sa的邊緣位置Sae比以正常姿勢被搬送的鋼板Sa的邊緣「1/2W」以距離α接近電磁石對2配置區域的寬度方向中央時,可將該邊緣位置Sae求出為「1/2W-α」。
電流量控制手段42係根據在邊緣位置算出手段41所求出的邊緣位置「1/2W±α」,特定出該邊緣位置Sae存在於電磁石2A、2B間的電磁石對2,形成為可使構成相較於該所特定出的電磁石對2(以下稱為「邊緣位置特定電磁石對2(T)」)配置在較接近電磁石對區域2X的寬度方向中央2Xc側的電磁石對2的各電磁石2A、2B進行驅動的狀態,並且形成為使構成相較於邊緣位置特定電磁石對2(T)配置在較接近電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側的電磁石對2的電磁石2A、2B不進行驅動的狀態。
此外,本實施形態之電流量控制手段42係在根據由邊緣位置算出手段41所求出的鋼板Sa的邊緣位置Sae亦即「1/2W±α」,來特定該邊緣位置「1/2W±α」存在於電磁石2A、2B間的電磁石對2的同時或大致同時,判別在該邊緣位置特定電磁石對2(T)中,邊緣位置Sae是否相較於以構成該邊緣位置特定電磁石對2(T)的電磁石2A、2B的寬度方向中央2c為中心所設定的預定範圍2a為位於電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側。接著,電流量控制手段42係在判別出鋼板Sa的邊緣位置Sae相較於前述預定範圍2a為位於電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側時(第2圖的一點鏈線所示之鋼板Sa的紙面右側的邊緣位置Sae),係將構成該邊緣位置特定電磁石對2(T)的電磁石2A、2B形成為激磁狀態(On),另一方面,在判別出鋼板Sa的邊緣位置Sae相較於前述預定範圍2a為不在電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側時(第2圖的一點鏈線所示之鋼板Sa的紙面左側的邊緣位置Sae),係將構成該邊緣位置特定電磁石對2(T)的電磁石2A、2B形成為無激磁狀態(Off)。在此,電流量控制手段42判別出鋼板Sa的邊緣位置Sae相較於預定範圍2a為不在電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側的情形,係指鋼板Sa的邊緣位置Sae存在於前述預定範圍2a內的情形(第2圖的一點鏈線所示之鋼板Sa的紙面左側的邊緣位置Sae)、或鋼板Sa的邊緣位置Sae相較於前述預定範圍2a為存在於電磁石對區域2X的寬度方向中央2Xc側的情形(省略圖示)。在本實施形態中,在各電磁石對2中,將感測器3A、3B配置在電磁石2A、2B的寬度方向中央2c,將相當於感測器3A、3B的寬度尺寸的範圍設定為「預定範圍2a」。其中,以構成邊緣位置特定電磁石對2(T)的電磁石2A、2B的寬度方向中央2c為中心所設定的「預定範圍」的大小亦可作適當變更。
此外,本實施形態之控制部4亦為根據藉由各感測器3A、3B所感測到的鋼板Sa與各電磁石2A、2B的距離,亦即鋼板Sa的振動資訊(鋼板Sa是否振動,若為振動,即其振動程度(振動量)),以矯正鋼板Sa的翹曲的方式,控制流至處於激磁狀態的電磁石2A、2B的電流量的大小,而抑制鋼板Sa的振動者。其中,雖未圖示,控制部4係具備有:被輸入來自各感測器3A、3B的輸出訊號的控制器;將控制增益相關指令等輸出至控制器的定序器;及根據控制器所輸出之流至各電磁石2A、2B的電流相關指令(電流量控制資訊(電流量控制訊號)),分別對各電磁石2A、2B供給電流的第1放大器、第2放大器者,惟該等控制器、定序器、各放大器的詳細說明係予以省略。
接著,說明具有如上所示之構成之電磁抑振裝置1的使用方法及作用。
首先,若起動電磁抑振裝置1時,如第1圖所示,對於一面通過熔融鋅槽Z而被上拉,一面在第1電磁石2A與第2電磁石2B之間行走的鋼板Sa,至少對控制部4輸入鋼板Sa的寬度尺寸資訊及即時的鋼板Sa的蛇行量資訊。如此一來,本實施形態之電磁抑振控制程式執行而如以下所示使各部位作動。亦即,控制部4係根據該等鋼板Sa的寬度尺寸資訊及鋼板Sa的蛇行量資訊,而以邊緣位置算出手段41來運算求出鋼板Sa的邊緣位置Sae(邊緣位置算出步驟S1;參照第4圖)。接著,控制部4係根據藉由邊緣位置算出手段41經由邊緣位置算出步驟S1所運算求出的鋼板Sa的邊緣位置Sae亦即「1/2W±α」,個別控制流至電磁石2A、2B的電流量(至少將各電磁石對2的電磁石2A、2B形成為激磁狀態與否)(電流量控制步驟S2;參照第4圖)。具體而言,特定出由邊緣位置算出手段41所求出的鋼板Sa的邊緣位置Sae存在於電磁石2A、2B間的電磁石對2。接著,在該所特定出的電磁石對2(邊緣位置特定電磁石對2(T))中,判別出鋼板Sa的邊緣位置Sae相較於以構成邊緣位置特定電磁石對2(T)的電磁石2A、2B的寬度方向中央2c為中心的預定範圍2a,是否存在於電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側。若判別出鋼板Sa的邊緣位置Sae相較於預定範圍2a為存在於電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側時,對電磁石2A、2B輸出將構成邊緣位置特定電磁石對2(T)的電磁石2A、2B形成為激磁狀態的電流量控制資訊(在此「電流量控制資訊」係相當於本發明之「電流量控制訊號」)。另一方面,若判別出鋼板Sa的邊緣位置Sae相較於預定範圍2a為不存在於電磁石對區域2X的寬度方向端部2Xe側時,則對電磁石2A、2B輸出將構成邊緣位置特定電磁石對2(T)的電磁石2A、2B形成為無激磁狀態的電流量控制資訊。此外,電流量控制手段42係對該等各電磁石2A、2B輸出將構成複數電磁石對2的各電磁石2A、2B形成為激磁狀態的電流量控制資訊,該複數電磁石對2係被配置在被特定出鋼板Sa的其中一方的邊緣位置Sae存在於電磁石2A、2B間的電磁石對2、與被特定出鋼板Sa的另一方的邊緣位置Sae存在於電磁石2A、2B間的電磁石對2之間。藉由以上順序,無須要有用以檢測鋼板Sa的邊緣位置Sae的感測器,可進行各電磁石2A、2B的On/Off控制。
此外,在本實施形態之電磁抑振裝置1中,對於一面通過熔融鋅槽Z而被上拉,一面根據前述電流量控制資訊而在呈激磁狀態的第1電磁石2A與第2電磁石2B之間行走的鋼板Sa,與該等電磁石2A、2B相對應的第1感測器3A及第2感測器3B即時檢測分別至鋼板Sa的距離,亦即鋼板Sa的厚度方向的位置(鋼板Sa的振動資訊),而對控制部4輸出各自的檢測資訊(鋼板Sa的振動資訊)。控制部4係根據該等檢測資訊(鋼板Sa的振動資訊),將關於流至呈激磁狀態的各第1電磁石2A、第2電磁石2B的電流量的大小的電流量控制資訊輸出至該等電磁石2A、2B。如上所示在本實施形態中,藉由感測器3A、3B,僅檢測鋼板Sa的厚度方向的位置資訊,亦即鋼板Sa的振動資訊,在控制部4係構成為根據該振動資訊來控制流至各電磁石2A、2B的電流量的大小。接著根據關於由控制部4所被輸出的電流量的大小的電流量控制資訊來控制流至第1電磁石2A、第2電磁石2B的電流量,結果,鋼板Sa係以藉由各電磁石2A、2B的磁氣吸引力而接近於第1電磁石2A與第2電磁石2B的中間位置的方式被感應,來抑制行走中的振動。
因此,可將一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面行走的鋼板Sa、與構成氣刀部A的各噴嘴Al中的噴出口的距離維持在一定範圍內,防止作用於鋼板Sa的噴射力的變動,而可形成為均一或大致均一的鍍敷厚度。
如上所示,在本實施形態之電磁抑振裝置1中,由於使用具備:根據所被輸入的鋼板Sa的寬度尺寸、及被即時輸入之朝鋼板Sa的寬度方向的位移量,來運算求出鋼板Sa的邊緣位置Sae的邊緣位置算出手段41;及根據由邊緣位置算出手段41所求出的鋼板Sa的邊緣位置Sae,來將電磁石2A、2B個別控制成激磁狀態(On)或無激磁狀態(Off)的電流量控制手段42的控制部4,因此不需要有別於用以檢測鋼板Sa的厚度方向的位置資訊(鋼板Sa的振動資訊)的感測器3A、3B而另外配置用以檢測邊緣位置Sae的感測器、或者將用以檢測鋼板Sa的厚度方向的位置資訊(鋼板Sa的振動資訊)的感測器3A、3B兼作為用以檢測邊緣位置Sae的感測器,即可根據由邊緣位置算出手段41所求出的鋼板Sa的邊緣位置資訊來適當且確實地控制是否將各電磁石2A、2B形成為激磁狀態,而可有效地抑制以正常姿勢行走的鋼板Sa及朝寬度方向蛇行行走的鋼板Sa的振動,成為在實用性上極為優異者。因此,將如上所示之電磁抑振裝置1連同用以吹掉附著在鋼板Sa之剩餘的熔融金屬的氣刀部A一起配設在連續鍍敷鋼板線L時,可藉由該電磁抑振裝置1,有效地抑制在正常姿勢行走中的振動,結果,可將鋼板Sa與氣刀部A的距離維持在一定範圍內,防止作用在鋼板Sa的噴射力的變動,而可形成為均一或大致均一的鍍敷厚度。
此外,本實施形態之電磁抑振程式係經由:根據所被輸入的鋼板Sa的寬度尺寸、及被即時輸入的鋼板Sa的蛇行量來運算求出該鋼板Sa的邊緣位置Sae的邊緣位置算出步驟S1;及根據在邊緣位置算出步驟S1所求出的鋼板Sa的邊緣位置Sae來個別控制是否將電磁石2A、2B形成為激磁狀態的電流量控制步驟S2,因此如上所述,可適當抑制以正常姿勢行走的鋼板Sa及朝寬度方向蛇行行走的鋼板Sa的振動。
其中,本發明第1電磁抑振裝置並非限定於上述實施形態。例如,對控制部輸出鋼板的寬度尺寸的輸出源、或對控制部即時輸出鋼板的蛇行量的輸出源亦可為分別有別於電磁抑振裝置的其他裝置或電磁抑振裝置的一部分的任一者。此外,電流量控制手段亦可除了電流輸出ON/OFF(將電磁石形成為激磁狀態、或形成為無激磁狀態)以外,或者取代電流輸出的ON/OFF,而為藉由調整輸出強度(流至電磁石的電流量的大小)來控制電磁石的電流量者。尤其,若將電流量控制手段形成為無須將電流輸出形成為關斷(將電磁石形成為無激磁狀態)而調整輸出強度者,而非為控制電流輸出的ON/OFF的切換者時,較佳為取代上述第1實施形態中的電流輸出的關斷狀態(電磁石的無激磁狀態),形成為流通藉由電磁石的磁氣吸引力來使電磁石對間的鋼板朝寬度方向移動,或者僅以即使使其移動亦可忽略的程度的極小距離移動的程度的微弱電流。若進行如上所示之電流控制,若與進行電流輸出的ON/OFF控制的第1實施形態的情形相比較,即使在使鋼板未朝寬度方向移動的狀態下亦經常輸出微弱電流,因此以使鋼板朝寬度方向移動所希望距離的方式使電流輸出上升時的響應性會提升,而可提高鋼板的抑振控制效率。
電磁石對的數量、或朝寬度方向相鄰的電磁石對彼此的間距係可適當變更。此外,亦可按照電磁石對的數量或電磁石對彼此的間距的變更,來適當改變電磁石對區域的寬度尺寸。
此外,亦可為未與各電磁石相對應設置感測器的電磁抑振裝置。此時係成為無感測器的電磁抑振裝置。
此外,在上述第1實施形態中係例示熔融鋅槽作為熔融金屬槽,但是亦可取代之而應用例如貯留已熔融的錫或鋁或樹脂塗料等的儲槽。在本發明之電磁抑振裝置中,以對鋼板的表面被覆處理而言,除了鍍敷塗敷處理以外,可採用藉由將適當的表面處理材料噴霧在鋼板來施行表面被覆處理的表面上色處理等其他表面被覆處理。
此外,本發明第1電磁抑振裝置亦可為抑制控制在施行表面被覆處理後一面下拉一面通過電磁石之間的鋼板的振動的裝置、或者抑制控制在施行表面被覆處理後一面朝水平移動一面通過電磁石之間的鋼板的振動的裝置。此外,在上述的實施形態中,係顯示通過電磁石間的鋼板的姿勢呈鉛直的情形,但是在本發明第1實施形態中,鋼板亦可呈鉛直以外的姿勢,例如水平姿勢、傾斜姿勢的任何姿勢,來通過電磁石間。
關於其他各部的具體構成,亦並非侷限於上述第1實施形態,可在未脫離本發明第1趣旨的範圍內作各種變形。
以下參照圖示,說明與本發明第2電磁抑振裝置相對應的第2實施形態。
如第5圖所示,本實施形態之電磁抑振裝置10係在 連續鍍敷鋼板線L中,配設在比熔融金屬槽(在實施形態中係應用熔融鋅槽Z)更為下游側,抑制一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面行走的鋼板Sb的振動者。其中,在第5圖中係以模式顯示由側面觀看鋼板Sb的狀態,在第6圖中係以模式顯示第5圖的a方向箭視圖。此外,第7圖係以模式顯示由上方(第5圖的b方向)觀看正在行走的鋼板Sb的狀態圖。其中,在第5圖中,為方便起見而以1條實線來表示鋼板Sb,但是本實施形態之電磁抑振裝置10如第7圖所示,係可對以朝厚度方向呈彎曲的形狀朝預定方向行走的鋼板Sb發揮抑振作用者。尤其,本實施形態之電磁抑振裝置10係如第7圖所示,可對彎曲成部分圓弧狀(部分橢圓弧狀)的鋼板Sb發揮安定的抑振作用者。
連續鍍敷鋼板線L(尤其使用熔融鋅的鍍敷鋼板線係被稱為「連續熔融鋅鍍敷線」(CGL;Continuous Galvanizing Line))係在熔融鋅槽Z與電磁抑振裝置10之間,設置具備有將噴出口朝向鋼板Sb的噴嘴A1的氣刀部A,對一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面行走的鋼板Sb,由各噴嘴A1的噴出口噴出加壓空氣或加壓氣體,藉此吹掉過剩的熔融鋅。熔融鋅槽Z及氣刀部A係可應用已知者,且省略詳細說明。其中,在本實施形態中,關於線L、氣刀部A、熔融鋅槽Z,係使用與第1實施形態為共通的元件符號來作說明。
如第6圖及第7圖所示,電磁抑振裝置10係朝鋼板Sb的寬度方向以預定間距配置複數個在可將鋼板Sb以厚度方向包夾的位置作對向配置的第1電磁石20A及第2電磁石20B的成組亦即電磁石對20(在第6圖中為5個以上的電磁石對20,在第7圖中為方便說明為5個電磁石對20)者。其中,在第6圖中,實際上係以虛線來表示眼前側鋼板Sb。構成各電磁石對20的第1電磁石20A、第2電磁石20B係分別由呈剖面字形狀或大致字形狀的鐵心201;及被捲繞在鐵心201的各腳部的線圈202所構成,可依是否供電至線圈202,在可由鐵心201輸出磁氣吸引力的激磁狀態、與未由鐵心201輸出磁氣吸引力的無激磁狀態之間進行切換之已知者。在本實施形態中,朝鋼板Sb的寬度方向以預定間距配設複數電磁石對20,鋼板Sb未蛇行而以正常的姿勢(以下稱為「正常姿勢」)在電磁石對區域20X行走時,如第6圖所示,鋼板Sb的寬度方向中央Sbc係與配設複數電磁石對20的區域(電磁石對區域)20X的寬度方向中央20Xc相一致,此外,若在電磁石對區域20X朝寬度方向配設3以上之奇數組的電磁石對20時,使得配設在正中間的電磁石對20的寬度方向中央與電磁石對區域20X的寬度方向中央20Xc相一致。其中,在第7圖中,以虛線表示各電磁石對20中的寬度方向中央,以一點鏈線表示第1電磁石20A與第2電磁石20B的中間。
此外,在電磁抑振裝置10係在各第1電磁石20A、各第2電磁石20B之中與鋼板Sb相對向的面設置用以檢測至鋼板Sb的距離的第1感測器30A、30B及第2感測器30A、30B。在本實施形態中,適用例如渦電流式感測器30A、30B,將該等感測器30A、30B配置在各電磁石20A、20B的凹部(鐵心201的腳部可包夾的位置)。第1感測器30A、30B及第2感測器30A、30B係將檢測面設定在與分別相對應的各電磁石20A、20B的磁極面為相同平面或大致相同平面,設在包夾鋼板Sb而相對向的位置。第1感測器30A及第2感測器30B係檢測至鋼板Sb為止的距離d1、d2,將各自的檢測結果作為檢測訊號而輸出至控制部40者。其中,在本實施形態中,係設定為僅在感測器30A、30B的檢測面全體被鋼板Sb完全或大致完全覆蓋的狀態下,感測器30A、30B可檢測至鋼板Sb的距離。
本實施形態之電磁抑振裝置10係具備有控制部40,其與各電磁石對20的電磁石20A、20B作電性連接且控制根據流至該等各電磁石20A、20B的電流量的各電磁石20A、20B的磁氣吸引力,構成為可藉由控制部40來抑制在第1電磁石20A與第2電磁石20B的相對向方向以預期的彎曲形狀在各電磁石對20的電磁石20A、20B間行走的鋼板Sb的振動。在此,在本實施形態中,以鋼板Sb的預期彎曲形狀而言,採用以鋼板Sb的寬度方向中央為中心呈左右對稱的部分圓弧狀(部分橢圓形狀)。接著,以鋼板Sb成為預期的彎曲形狀的方式,在控制部4被輸入各電磁石對20中的鋼板Sb的目標位置(預期目標位置:第7圖中以塗黑圓點所示的位置),若鋼板Sb未呈蛇行時,以該各電磁石對20中的鋼板Sb的相對位置成為預期目標位置的方式,藉由控制部4來控制流至各電磁石20A、20B的電流。
控制部40係在與各感測器30A、30B亦作電性連接方面、及以根據在各感測器30A、30B所檢測到的鋼板Sb的位置資訊來抑制鋼板Sb的振動的方式來控制各電磁石20A、20B的磁氣吸引力方面,與周知的電磁抑振裝置為相同,但是本實施形態之電磁抑振裝置10的以下內容則與周知的電磁抑振裝置不同。
亦即,如第8圖所示,本實施形態之電磁抑振裝置10中的控制部40係具備有:在鋼板Sb朝寬度方向位移時,至少根據即時或每隔預定時間所被輸入之朝鋼板Sb之寬度方向的位移量(蛇行量),以成為預期的彎曲形狀的方式計算出各電磁石對20中的鋼板Sb的補正目標位置的鋼板補正目標位置算出手段401;及以使呈蛇行的鋼板Sb朝向由鋼板補正目標位置算出手段401所求出的鋼板Sb的補正目標位置移動的方式來個別控制流至構成各電磁石對20之電磁石20A、20B的電流量的電流量控制手段402。其中,在控制部40係構成為由與電磁抑振裝置10作電性連接的上位電腦(省略圖示)被輸入線L側的資訊,亦即屬於關於行走的鋼板Sb的資訊的板厚、板寬、鋼種、張力等。此外,構成為:使根據以例如與電磁抑振裝置10作電性連接的邊緣位置檢測器等機器(省略圖示)所檢測到的鋼板Sb的邊緣位置Sbe的鋼板Sb的蛇行量(蛇行量資訊),即時或每隔預先設定的預定時間被輸入至控制部40。其中,蛇行量資訊亦可構成為由可直接檢測鋼板Sb的蛇行量的蛇行量檢測機器被輸入至控制部40。
鋼板補正目標位置算出手段401係除了上述鋼板Sb的蛇行量資訊以外,利用以在未作蛇行的狀態下成為預期的彎曲形狀的方式按每個電磁石對20所預先或即時設定的鋼板Sb的目標位置亦即預期目標位置(預期目標位置資訊)、及相鄰接的電磁石對20間的距離(更具體而言係各電磁石對20的寬度方向中央彼此的距離,以下稱為「電磁石對間距離(電磁石對間距離資訊)」),按每個電磁石對20計算出各電磁石對20中的鋼板Sb的補正目標位置者。本實施形態之電磁抑振裝置10係如作為第7圖之局部放大圖的第9圖及第10圖所示,以將作為未朝寬度方向位移而以正常姿勢在電磁石對區域20X行走的鋼板Sb的彎曲形狀,亦即蛇行前的鋼板Sb的彎曲形狀的預期彎曲形狀,將相鄰電磁石對20中的鋼板Sb的預期目標位置彼此以直線相連結的折線形狀(將鋼板Sb的預期目標位置依序以線段連結而成的折線:在第9圖及第10圖中以虛線表示)作近似,即使在鋼板Sb呈蛇行的情形下,亦如第10圖中以實線所示般,若使近似的鋼板Sb的形狀朝電磁石對區域20X的寬度方向平行移動而予以保持,即在呈蛇行的位置,鋼板Sb成為與預期彎曲形狀為相同或大致相同形狀,根據該技術思想,藉由鋼板補正目標位置算出手段401,利用相鄰的電磁石對20中的鋼板Sb的各預期目標位置、鋼板Sb的蛇行量、電磁石對間距離來運算求出各電磁石對20中的鋼板Sb的補正目標位置者。
如上所示,鋼板補正目標位置算出手段401係將每個電磁石對20的鋼板Sb的預期目標位置在相鄰的電磁石對20間進行直線插值(線形插值),利用電磁石對間距離及鋼板Sb的蛇行量,藉由運算來導出呈蛇行的鋼板Sb的補正目標位置者。其中,相鄰接的電磁石對20間的距離係預先決定,作為「電磁石間距離資訊」而被輸入至控制部40。此外,鋼板Sb的蛇行量(蛇行量資訊)係即時或每隔預定時間即被輸入至控制部40。
接著,如第10圖及第11圖(第11圖係第10圖的一部分,分別個別顯示後述呈相似關係的2個直角三角形者)所示,利用:形成為求取朝寬度方向位移後(蛇行後)的鋼板Sb的補正目標位置「x」的對象的電磁石對20(T)(以下稱為「補正目標位置算出對象電磁石對20(T)」)中的鋼板Sb的預期目標位置「Sb2」、與該補正目標位置算出對象電磁石對20(T)相鄰接的電磁石對20(N)中的鋼板Sb的預期目標位置「Sb1」,藉由:可顯示為將各預期目標位置Sb1、Sb2求出作為共通的xy平面上的座標時的y軸方向(第1電磁石20A與第2電磁石20B相對向的方向)的座標的差「Sb2-Sb1」的線段、可顯示為朝x軸方向相鄰的電磁石對20(T)、20(N)的分離距離亦即電磁石對間距離「d」的線段、及將各電磁石20(T)、20(N)中的鋼板Sb的預期目標位置Sb2、Sb1彼此相連結的線段所形成的直角三角形(第11圖的紙面上側的直角三角形),係與藉由:可顯示為求出補正目標位置算出對象電磁石對20(T)中的鋼板Sb的補正目標位置「x」與電磁石對20(N)中的鋼板Sb的預期目標位置「Sb1」作為共通的xy平面上的座標時的y軸方向的差「x-Sb1」的線段、及可以電磁石對間距離「d」與鋼板Sb的蛇行量「w」的差「d-w」來表示的x軸方向的線段、及與由鋼板Sb的補正目標位置「x」將鋼板Sb的預期目標位置Sb2、Sb1彼此相連結的直線朝平行延伸的線段所形成的直角三角形(第11圖的紙面下側的直角三角形)呈相似關係,本實施形態之電磁抑振裝置10係以控制部40之鋼板補正目標位置算出手段401來進行以下之運算處理。
具體而言,本實施形態之鋼板補正目標位置算出手段401係利用:在將各預期目標位置Sb1、Sb2求出為共通之xy平面上的座標時的y軸方向(第1電磁石20A與第2電磁石20B相對向的方向)的座標的差「Sb2-Sb1」、求出鋼板Sb的補正目標位置「x」與電磁石對20(N)中的鋼板Sb的預期目標位置「Sb1」為共通的xy平面上的座標時的y軸方向的差「x-Sb1」,作為該等2個差的比的第1相對比「(Sb2-Sb1):(x-Sb1)」,係與電磁石對間距離「d」、該電磁石對間距離「d」與朝鋼板Sb的寬度方向的位移量(蛇行量)「w」的差「d-w」,作為該等2個值的比的第2相對比「d:(d-w)」為相等,來求出補正目標位置算出對象電磁石對20(T)中的鋼板Sb的補正目標位置「x」。亦即,鋼板補正目標位置算出手段41係由以等式將第1相對比「(Sb2-Sb1):(x-Sb1)」與第2相對比「d:(d-w)」相連結的數式,亦即「(Sb2-Sb1):(x-Sb1)=d:(d-w)」,來運算求出補正目標位置算出對象電磁石對20(T)中的鋼板Sb的補正目標位置「x」者。若將上述數式「(Sb2-Sb1):(x-Sb1)=d:(d-w)」展開為求取「x」的數式時,成為「x=((Sb2-Sb1)(d-w)/d)+Sb1」,在「Sb2」、「Sb1」、「d」及「w」分別代入根據分別被輸入至控制部40之相鄰接的電磁石對20中的鋼板Sb的預期目標位置資訊、電磁石對間距離資訊、鋼板Sb的蛇行量資訊的數值,藉此可求出補正目標位置算出對象電磁石對20(T)中的鋼板Sb的補正目標位置「x」。在本實施形態中,藉由如上所示之運算處理,以鋼板補正目標位置算出手段401將各電磁石對20中的鋼板Sb的補正目標位置「x」作為數值而分別求出。
電流量控制手段402係將各電磁石對20中的鋼板Sb的目標位置由預期目標位置暫時置換為由鋼板補正目標位置算出手段401所求出的補正目標位置「x」,以各電磁石對20中的鋼板Sb的位置由預期目標位置移動至補正目標位置的方式,將構成各自的電磁石對20的電磁石20A、20B形成為激磁狀態或無激磁狀態。其中,亦可形成為若根據蛇行量資訊,判別出為在第1電磁石20A與第2電磁石20B之間不存在有鋼板Sb的電磁石對20時,使構成該電磁石對20的電磁石20A、20B及各感測器30A、30B不進行驅動的狀態。
其中,雖未圖示,控制部40係具備有:被輸入來自各感測器30A、30B的輸出訊號的控制器;將關於控制增益的指令等輸出至控制器的定序器;及根據控制器所輸出之關於流至各電磁石20A、20B的電流的指令(電流量控制資訊),對各電磁石20A、20B分別供給電流的第1放大器、第2放大器者,惟該等控制器、定序器、各放大器的詳細說明係予以省略。
接著,說明具有如上所示之構成的電磁抑振裝置10的使用方法及作用。
首先,若起動電磁抑振裝置10時,使各電磁石對20中的鋼板Sb的預期目標位置資訊及電磁石間距離資訊被輸入控制部40,控制部40根據各電磁石對20中的鋼板Sb的預期目標位置資訊來控制各電磁石20A、20B的電流量,藉此如第5圖及第7圖所示,可將一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面未蛇行地行走的鋼板Sb保持在預期的彎曲形狀來抑制其振動。
但是在行走中的鋼板Sb呈蛇行時,若控制部40根據各電磁石對20中的鋼板Sb的預期目標位置資訊來持續控制各電磁石20A、20B的電流量時,亦即,若將各電磁石對20中的鋼板Sb的目標位置持續維持在預期目標位置時,如第12圖所示,會有鋼板Sb變形成與預期的彎曲形狀為不同的形狀,而無法發揮對鋼板Sb的適當抑振作用之虞。
因此,本實施形態之電磁抑振裝置10係在起動中,行走的鋼板Sb的蛇行量資訊即時或每隔預定時間被輸入至控制部40,根據鋼板Sb的蛇行量資訊來判別出鋼板Sb正在蛇行時,本實施形態之電磁抑振控制程式即執行而如以下所示使各部位作動。亦即,控制部40根據該等鋼板Sb的蛇行量資訊、各電磁石對20中的鋼板Sb的預期目標位置資訊、及電磁石間距離資訊,以補正目標位置算出手段401運算求出各電磁石對20中的鋼板Sb的補正目標位置x(鋼板補正目標位置算出步驟S10;參照第13圖)。具體而言,在補正目標位置算出手段401中,使用上述數式「x=((Sb2-Sb1)(d-w)/d)+Sb1」,在「Sb2」、「Sb1」、「d」及「w」代入根據分別被輸入至控制部40的鋼板Sb的預期目標位置資訊、電磁石對間距離資訊、鋼板Sb的蛇行量資訊的數值,求出各電磁石對20(T)中的鋼板Sb的補正目標位置「x」。
接著,控制部40係根據取代預期目標位置而藉由補正目標位置算出手段401在鋼板補正目標位置算出步驟S10中所運算求出的補正目標位置「x」,來作為決定各電磁石對20中的鋼板Sb的目標位置的控制資料,以相對各電磁石對20之蛇行行走的鋼板Sb的位置分別朝補正目標位置移動的方式,藉由電流量控制手段402來個別控制流至電磁石20A、20B的電流量(電流量控制步驟S20;參照第13圖)。其中,本實施形態之電磁抑振裝置X係將構成各電磁石對20的第1電磁石20A、第2電磁石20B分別個別形成為激磁狀態或無激磁狀態的電流量資訊由控制部4輸出至各電磁石20A、20B。結果,本實施形態之電磁抑振裝置10係如第14圖之實線所示,可將鋼板Sb在呈蛇行的位置保持為預期的彎曲形狀,可對以該預期彎曲形狀行走的鋼板Sb發揮適當的抑振作用。其中,在第14圖中係以虛線表示以預期的彎曲形狀未呈蛇行地以正常姿勢行走的鋼板Sb。
如上所示,本實施形態之電磁抑振裝置10若以彎曲形狀行走的鋼板Sb呈蛇行時,亦可在呈蛇行的位置中將鋼板Sb保持為預期的彎曲形狀而直接進行抑振控制。
其中,在本實施形態之電磁抑振裝置10中,係構成為:可藉由第1感測器30A及第2感測器30B來檢測一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面行走的鋼板Sb在各電磁石對20中存在於哪個位置的資訊,來自該等感測器30A、30B的檢測資訊(位置資訊)以即時或每隔預定時間被輸入至控制部40。接著,控制部40係根據該等檢測資訊(位置資訊)及補正目標位置資訊,將第1電磁石20A、第2電磁石20B形成為激磁狀態的電流量控制資訊或形成為無激磁狀態的電流量控制資訊輸出至各電磁石20A、20B,來控制流至各電磁石20A、20B的電流。結果,鋼板Sb不僅在未蛇行地行走的情形下,即使在呈蛇行的情形下,亦藉由各電磁石20A、20B的磁氣吸引力而被保持為與預期的彎曲形狀為相同或大致相同的彎曲形狀,來抑制行走中的振動。
因此,使一面通過熔融鋅槽Z而被上拉一面行走的鋼板Sb朝厚度方向彎曲,藉此可一面維持鋼板Sb的剛性,一面將如上所示之彎曲形狀的鋼板Sb與構成氣刀部A的各噴嘴Al中的噴出口的距離維持在預先假定的一定範圍內,防止作用在鋼板Sb的噴射力變動,可形成為均一或大致均一的鍍敷厚度。
如上所示,在本實施形態之電磁抑振裝置10中,由於使用具備有:根據即時或每隔預定時間被輸入之朝鋼板Sb的寬度方向的位移量(蛇行量)來運算求出各電磁石對20中的鋼板Sb的補正目標位置x的鋼板補正目標位置算出手段401;及以使呈蛇行的鋼板Sb朝向由鋼板補正目標位置算出手段401所求出的鋼板S的補正目標位置x移動的方式個別控制流至電磁石20A、20B的電流量的電流量控制手段402的控制部40,因此即使為以彎曲形狀行走的鋼板Sb呈蛇行的情形,亦可在呈蛇行的位置將鋼板Sb以成為與預期的彎曲形狀為相同或大致相同的方式進行感應,對朝寬度方向蛇行的鋼板Sb亦可適當控制行走中的振動。因此,保持預期的彎曲形狀而以正常姿勢行走的鋼板Sb自不待言,連朝寬度方向蛇行行走的鋼板Sb的振動亦可有效抑制,成為在實用性上極為優異者。因此,若將如上所示之電磁抑振裝置10連同用以吹跑附著在鋼板Sb之剩餘的熔融金屬的氣刀部A一起配設在連續鍍敷鋼板線L時,係藉由該電磁抑振裝置10,可有效抑制保持預期的彎曲形狀、或以與預期的彎曲形狀相一致或大致相一致的彎曲形狀行走的鋼板Sb的振動,結果,可將鋼板Sb與氣刀部A的距離維持在假想的一定範圍內,可防止作用在鋼板S的噴射力變動,可形成為均一或大致均一的鍍敷厚度。
此外,本實施形態之電磁抑振程式由於經由:根據即時或每隔預定時間所被輸入的鋼板Sb的蛇行量,以成為預期的彎曲形狀的方式運算求出各電磁石對20中的鋼板Sb的補正目標位置x的鋼板補正目標位置算出步驟S10;及以使呈蛇行的鋼板Sb朝在鋼板補正目標位置算出步驟S10中所求出的鋼板S的補正目標位置x移動的方式個別控制流至電磁石20A、20B的電流量的電流量控制步驟S20,因此如上所述,可適當控制未呈蛇行而以正常姿勢行走的鋼板Sb及朝寬度方向蛇行行走的鋼板S的振動。
其中,本發明第2電磁抑振裝置並非限定於上述實施形態。例如,可形成為鋼板的預期彎曲形狀,取代上述實施形態所示之部分圓弧(部分橢圓弧)狀,而採用將複數部分圓弧加以組合的形狀(波狀、S字狀)、或以寬度方向中央為中心而為左右對稱的彎曲形狀。
此外,即時或每隔預定時間對控制部輸出鋼板的蛇行量的輸出源、或對控制部輸出鋼板的預期目標位置及電磁石間距離的輸出源亦可為分別有別於電磁抑振裝置的其他裝置或電磁抑振裝置的一部分的任一者。此外,電流量控制手段亦可除了電流輸出ON/OFF以外,為藉由調整輸出強度,來控制電磁石的電流量者。
此外,配置在鋼板的寬度方向的電磁石對的數量、或朝鋼板的寬度方向相鄰的電磁石對彼此的間距(成為電磁石間距離資訊的基礎的數值)係可適當變更。
此外,即使為未與各電磁石相對應設有感測器的電磁抑振裝置亦可。此時係形成為無感測器的電磁抑振裝置。
此外,在上述第2實施形態中,係例示熔融鋅槽作為熔融金屬槽,但是亦可應用例如貯留已熔融的錫或鋁或樹脂塗料等的儲槽來取代之。在本發明之電磁抑振裝置中,以對鋼板的表面被覆處理而言,除了鍍敷塗敷處理以外,可採用可藉由將適當的表面處理材料噴霧在鋼板來施行表面被覆處理的表面上色處理等其他表面被覆處理。此外,本發明之電磁抑振裝置亦可適於抑制在施行表面被覆處理之前的時點進行行走的鋼板的振動、或未施行表面被覆處理而朝預定方向進行行走的鋼板的抑振。
此外,本發明第2電磁抑振裝置亦可為將在施行表面被覆處理之後一面下拉一面通過電磁石之間的鋼板的振動進行抑制控制的裝置,或在施行表面被覆處理之後,將一面朝水平移動一面通過電磁石之間的鋼板的振動進行抑制控制的裝置。此外,在上述第2實施形態中,係顯示通過電磁石間的鋼板的姿勢為鉛直的情形,但是在本發明中,鋼板亦可為鉛直以外的姿勢,例如水平姿勢、傾斜姿勢的任一者而在電磁石間通過。
關於其他各部分的具體構成,亦並非侷限於上述第2實施形態,可在未脫離本發明第2趣旨的範圍內作各種變形。
1...電磁抑振裝置
2...電磁石對
2(T)...邊緣位置特定電磁石對
2A、2B...電磁石
2a...預定範圍
2c...電磁石2A、2B的寬度方向中央
2X、20X...電磁石對區域
2Xc、20Xc...電磁石對區域的寬度方向中央
2Xe...電磁石對區域的寬度方向端部
3A、3B、30A、30B...感測器
4...控制部
10...電磁抑振裝置
20...電磁石對
20A、20B...電磁石
21、201...鐵心
22、202...線圈
40...控制部
41...邊緣位置算出手段
42...電流量控制手段
401...鋼板補正目標位置算出手段
402...電流量控制手段
A...氣刀部
A1...噴嘴
d1、d2...距離
L...連續鍍敷鋼板線
Sa...鋼板
Sae、Sbe...鋼板的邊緣位置
Sb...鋼板
Sb1、Sb2...預期目標位置
Sc、Sbc...鋼板的寬度方向中央
W...鋼板的寬度尺寸
Z...熔融鋅槽
第1圖係本發明之第1實施形態之電磁抑振裝置的全體構成模式圖。
第2圖係第1圖的a方向模式箭視圖。
第3圖係同實施形態之電磁抑振裝置中的控制部的功能方塊圖。
第4圖係同實施形態之電磁抑振裝置所使用之電磁抑振控制程式的流程圖。
第5圖係本發明之第2實施形態之電磁抑振裝置的全體構成模式圖。
第6圖係第5圖的a方向模式箭視圖。
第7圖係第5圖的b方向模式箭視圖。
第8圖係同實施形態之電磁抑振裝置中的控制部的功能方塊圖。
第9圖係第7圖的局部放大圖。
第10圖係顯示以直線近似第7圖所示之鋼板彎曲形狀的狀態圖。
第11圖係顯示將近似出蛇行前後的鄰接電磁石間的鋼板彎曲形狀的直線作為一邊的直角三角形的圖。
第12圖係使在蛇行後根據預期目標位置進行抑振控制時的鋼板的形狀與第7圖相對應顯示的圖。
第13圖係同實施形態之電磁抑振裝置所使用之電磁抑振控制程式的流程圖。
第14圖係使在蛇行後根據補正目標位置進行抑振控制時的鋼板的形狀與第7圖相對應顯示的圖。
2A、2B...電磁石
4...控制部
41...邊緣位置算出手段
42...電流量控制手段

Claims (6)

  1. 一種電磁抑振裝置,係將朝以預定方向行走的鋼板的厚度方向作對向配置的電磁石的成組亦即電磁石對,朝前述鋼板的寬度方向排列複數對,藉由控制流至各電磁石之電流的控制部,來抑制在前述各電磁石對的電磁石間行走的鋼板的振動,該電磁抑振裝置之特徵為:前述控制部係具備有:邊緣位置算出手段,其係根據所被輸入的前述鋼板的寬度尺寸、及即時或每隔預定時間所被輸入之朝該鋼板的寬度方向的位移量,來運算求出該鋼板的邊緣位置;及電流量控制手段,其係根據以該邊緣位置算出手段所求出的鋼板的邊緣位置,來個別控制流至前述電磁石的電流量,前述電流量控制手段係將在前述各電磁石之中,將相較於由前述邊緣位置算出手段所求出的鋼板的邊緣位置為存在於鋼板的寬度方向中央側的電磁石形成為激磁狀態,將除此以外的電磁石形成為無激磁狀態的電流控制訊號進行輸出者。
  2. 如申請專利範圍第1項之電磁抑振裝置,其中,前述電流控制手段係輸出電流控制訊號者,該電流控制訊號係特定出由前述邊緣位置算出手段所求出的鋼板的邊緣位置存在於電磁石間的電磁石對,在該所特定出的電磁石對中,若判別出前述邊緣位置相較於以構成該電磁石對的電磁石的寬度方向中央為中心所設定的預定範圍,為位於 配置有前述複數電磁石對的電磁石對區域的寬度方向端部側時,將構成前述所特定的電磁石對的電磁石形成為激磁狀態;若判別出前述邊緣位置相較於前述預定範圍,為位於前述電磁對區域的寬度方向中央側時,則將構成前述所特定的電磁石對的電磁石形成為無激磁狀態。
  3. 一種電磁抑振控制的電腦程式產品,係適用於如申請專利範圍第1項或第2項之電磁抑振裝置的電磁抑振控制的電腦程式產品,其特徵為經由:邊緣位置算出步驟,其係根據所被輸入的前述鋼板的寬度尺寸、及即時或每隔預定時間所被輸入之朝該鋼板的寬度方向的位移量,來運算求出該鋼板的邊緣位置;及電流量控制步驟,其係根據在該邊緣位置算出步驟中所求出的鋼板的邊緣位置,來個別控制流至前述電磁石的電流量者,且前述電流量控制步驟係將在前述各電磁石之中,將相較於由前述邊緣位置算出步驟所求出的鋼板的邊緣位置為存在於鋼板的寬度方向中央側的電磁石形成為激磁狀態,將除此以外的電磁石形成為無激磁狀態的電流控制訊號進行輸出者。
  4. 一種電磁抑振裝置,係將朝以預定方向行走的鋼板的厚度方向作對向配置的電磁石的成組亦即電磁石對,朝前述鋼板的寬度方向排列複數對,藉由控制流至各電磁石之電流的控制部,來抑制在前述各電磁石對的電磁石間以朝該等電磁石的相對向方向彎曲的形狀行走的鋼板的振 動,該電磁抑振裝置之特徵為:前述控制部係具備有:鋼板補正目標位置算出手段,其係根據即時或每隔預定時間所被輸入之朝該鋼板的寬度方向的位移量,以成為預期的彎曲形狀的方式來計算出構成各電磁石對之電磁石間的鋼板的補正目標位置;及電流量控制手段,其係以使朝寬度方向位移的鋼板朝向由前述鋼板補正目標位置算出手段所求出之各電磁石對中的鋼板的補正目標位置移動的方式,個別控制流至構成前述各電磁石對的電磁石的電流量,前述鋼板補正目標位置算出手段係將朝寬度方向位移之前的時點中的前述鋼板的預期彎曲形狀,以將相鄰接的前述電磁石對中的鋼板的預期目標位置間相連結的直線予以近似,且按每對前述電磁石對,利用求取前述鋼板的補正目標位置的對象的電磁石對及與該電磁石對相鄰接的電磁石對中的鋼板的各預期目標位置、朝向前述鋼板的寬度方向的位移量、及相鄰接的電磁石對間的距離,來計算出鋼板的補正目標位置者。
  5. 如申請專利範圍第4項之電磁抑振裝置,其中,前述鋼板補正目標位置算出手段係利用:將求取前述鋼板的補正目標位置的對象的電磁石對中的鋼板的預期目標位置、及與該電磁石對相鄰接的電磁石對中的鋼板的預期目標位置分別求出作為座標,且計算出該等座標的差,並且計算出求取補正目標位置的對象的電 磁石對中的鋼板的補正目標位置、及與該電磁石對相鄰接的電磁石對中的鋼板的預期目標位置的差,作為該等2個算出結果亦即差的比的第1相對比,係與作為相鄰接的電磁石對間的分離距離、及由該分離距離減掉朝鋼板的寬度方向的位移量所計算出的值的比的第2相對比為相等,來求出各電磁石對中的鋼板的各補正目標位置者。
  6. 一種電磁抑振控制的電腦程式產品,係適用於如申請專利範圍第4項或第5項之電磁抑振裝置的電磁抑振控制的電腦程式產品,其特徵為經由:鋼板補正目標位置算出步驟,其係根據即時或每隔預定時間所被輸入之朝該鋼板的寬度方向的位移量,以成為預期的彎曲形狀的方式計算出構成各電磁石對的電磁石間中的鋼板的補正目標位置;及電流量控制步驟,其係以使朝寬度方向位移的鋼板朝向在前述鋼板補正目標位置算出步驟中所求出的各電磁石對中的鋼板的補正目標位置移動的方式,個別控制流至構成前述各電磁石對的電磁石的電流量者,且前述鋼板補正目標位置算出步驟係將朝寬度方向位移之前的時點中的前述鋼板的預期彎曲形狀,以將相鄰接的前述電磁石對中的鋼板的預期目標位置間相連結的直線予以近似,且按每對前述電磁石對,利用求取前述鋼板的補正目標位置的對象的電磁石對及與該電磁石對相鄰接的電磁石對中的鋼板的各預期目標位置、朝向前述鋼板的寬度方向的位移量、及相鄰接的電磁石對間的距離,來計算出 鋼板的補正目標位置者。
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