(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パスラインに沿って配置された複数のめっきセル内を連続的に走行する鋼板に対向し所定間隔離間して各めっきセル内に前記鋼板の搬送方向と直交する幅方向に配置される複数の自溶性電極からなる陽極と前記鋼板から成る陰極との間に通電して前記複数の自溶性電極を溶解しながら走行する前記鋼板に連続的に電気めっきを行うと共に、前記陽極となる前記複数の自溶性電極の内の、前記幅方向の一方の側にある予め設定した厚さまで減肉した自溶性電極を抜き取って残りの自溶性電極を前記幅方向の一方の側に順次移動させ、前記幅方向の他方の側に予め設定した厚さの自溶性電極を装入する電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムであって、
前記複数のめっきセルについて、各めっきセル内に形成される前記陽極となる前記複数の自溶性電極及び前記陰極となる前記鋼板から成る各めっきパス毎に前記複数の自溶性電極に所定期間通電された通電電気量を計測する通電電気量計測手段と、
前記複数のめっきセルの全てのめっきパスについて、各めっきパス毎に前記複数の自溶性電極の各自溶性電極について、前記通電電気量計測手段によって計測された通電電気量を装入時点から累積通電量算出時点に至るまで期間に亘って積算することにより、装入時点から通電された累積通電量を算出する累積通電量算出手段と、
各めっきパスのめっき条件に対して、各めっきパス毎に独立して、予め、前記幅方向の一方の側から抜き取る自溶性電極の累積通電量を、該自溶性電極の抜取のための第１の閾値として設定する設定手段と、
前記累積通電量算出手段によって算出された、各めっきパスの前記幅方向の一方の側にある自溶性電極の累積通電量を、前記設定手段に設定された当該めっきパスの前記第１の閾値と比較して前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達するか否かを監視し、前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達した時点で、前記自溶性電極の抜取を通知する通知手段とを有することを特徴とする電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム。
【請求項２】
前記設定手段は、各めっきパス毎に、前記幅方向の一方の側から抜き取られる前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達する前に、前記自溶性電極の抜取時期が近いことを通知するための前記第１の閾値より小さい第２の閾値を設定し、
前記通知手段は、各めっきパス毎に、前記自溶性電極の抜取を通知する前に、前記自溶性電極の累積通電量が、前記第１の閾値に達する前に前記第２の閾値に達した時点で前記自溶性電極の抜取時期が近いことを通知することを特徴とする請求項１に記載の電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム。
【請求項３】
前記累積通電量の前記第１の閾値に影響を与える前記めっき条件は、前記鋼板を搬送するライン速度、各めっきパス毎に設定される前記陽極と前記陰極との間に通電を行わない無通電時間、各めっきパス毎の前記鋼板と前記複数の自溶性電極との電極間距離、及び当該めっきパスが形成された前記めっきセルを構成するめっきタンクの絶縁性の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム。
【請求項４】
前記電気めっき鋼板の製造ラインにおいて、前記複数のめっきセルの各めっきパス毎に、前記陽極として、前記幅方向の前記他方の側から前記一方の側に向かってその厚さが薄くなる複数の自溶性電極からなるテーパ状電極を用いて、前記鋼板の走行を開始してめっき鋼板の製造開始する際に、
前記設定手段は、各めっきパスの各自溶性電極毎に、各自溶性電極の厚さに応じて前記第１の閾値を設定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム。
【請求項５】
前記複数のめっきパスは、各めっきセル内において、前記鋼板が下降方向に搬送されるダウンパスと、下降した前記鋼板が上昇方向に搬送されるアップパスとからなる請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム。
【請求項６】
パスラインに沿って配置された複数のめっきセル内を連続的に走行する鋼板に対向し所定間隔離間して各めっきセル内に前記鋼板の搬送方向と直交する幅方向に配置される複数の自溶性電極からなる陽極と前記鋼板から成る陰極との間に通電して前記複数の自溶性電極を溶解しながら走行する前記鋼板に連続的に電気めっきを行うと共に、前記陽極となる前記複数の自溶性電極の内の、前記幅方向の一方の側にある予め設定した厚さまで減肉した自溶性電極を抜き取って残りの自溶性電極を前記幅方向の一方の側に順次移動させ、前記幅方向の他方の側に予め設定した厚さの自溶性電極を装入する電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法であって、
前記複数のめっきセルについて、各めっきセル内に形成される前記陽極となる前記複数の自溶性電極及び前記陰極となる前記鋼板から成る各めっきパスのめっき条件に対し、予め、各めっきパス毎に独立して、前記幅方向の一方の側から抜き取る自溶性電極の累積通電量を、該自溶性電極の抜取のための第１の閾値として設定しておき、
各めっきパス毎に、前記複数の自溶性電極に所定期間通電された通電電気量を計測し、
前記複数のめっきセルの全てのめっきパスについて、各めっきパス毎に前記複数の自溶性電極の各自溶性電極について、前記通電電気量計測手段によって計測された前記所定期間の通電電気量を装入時点から累積通電量算出時点に至るまで期間に亘って積算することにより、装入時点から通電された累積通電量を算出し、
各めっきパスの前記幅方向の一方の側にある自溶性電極の累積通電量を、予め設定された当該めっきパスの前記第１の閾値と比較して前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達するか否かを監視し、
前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達した時点で、前記自溶性電極の抜取を通知することを特徴とする電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法。
【請求項７】
前記複数のめっきパスは、各めっきセル内において、前記鋼板が下降方向に搬送されるダウンパスと、下降した前記鋼板が上昇方向に搬送されるアップパスとからなる請求項６に記載の電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気めっき鋼板の製造ラインの複数のめっきセル内のめっきパス毎に陽極を構成する複数の自溶性電極の消費量を監視し、交換時期を通知する電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、錫めっき等の電気めっき鋼板の製造は、鋼板と電極に電気をかけることによって行われている。電気めっき鋼板としては、錫めっき、亜鉛めっきなどが挙げられるが、例えば、錫めっきでは、錫を電気めっきする電気錫めっきライン（ＥＴＬ：Electrolytic Tinning Line）で行われている（特許文献１参照）。
このような電気錫めっきライン、即ち、錫めっき鋼板の製造ラインにおいて、不溶性電極を用いる場合には、錫イオンは薬剤によって供給されるが、可溶性又は自溶性錫電極を陽極として使用している場合には、時間の経過と共に可溶性錫電極自身が消費されていく。したがって、可溶性錫電極を用いる場合には、所定量消費される毎に交換したり、補充する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３４８３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の錫めっき鋼板の製造ラインでは、可溶性錫電極をめっきセルのめっきタンク内のめっき液中に浸漬するので、可溶性錫電極の交換や補充が煩雑であり、交換や補充のために鋼板の走行を停止する場合には、生産性が低下するという問題があった。
【０００５】
このため、例えば、図２に示す錫めっき鋼板等を製造するための電気めっき鋼板の製造ライン５０において鋼板の錫めっき等の電気めっきが行われている。
図２に示す電気めっき鋼板の製造ライン５０では、その複数のめっきセル５２内を走行する帯状鋼板（鋼帯）５１に対向して配置される可溶性の陽極６４を、図３に示すように、鋼板５１の幅方向にその一方の側から他方の側に順次その厚さが薄くなる複数の自溶性電極６２（以下、単に、電極６２ともいう）で形成し、時間の経過とともに電極６２自身が溶解して消費され、薄い側の電極６２の厚みが予め設定された所定厚みより薄くなると陽極６４から抜き取り、他方の側（厚い側）より初期の厚さを持つ電極６２を陽極６４に装入することを繰り返して電気めっきを連続的に行う。
【０００６】
例えば、このような電気めっき鋼板の製造ラインで、自溶性錫電極（以下、単に錫電極ともいう）を用いた錫めっきを行う場合、錫電極が極度に消費されると、パスライン内に錫電極が落下して、例えば、錫電極に鍵部を設けて錫電極に通電するための銅製の棒状体や管状体に係合させて支持する場合には、めっきセル内に落下して、ライントラブルが発生してしまうため、定期的にオペレータ（作業者）の人手によって錫電極の消費量を確認する必要が生じる。
そのため、作業者は、錫めっきが連続的に行われている中で、錫電極の厚さ計測用のゲージ棒を用いて錫電極の消費量を確認している。このゲージ棒は、その先端に所定間隔、例えば２５ｍｍの凹部を持ち、作業者は、錫電極がこの凹部に嵌合する厚さ、例えば２５ｍｍ未満となった時に、錫電極を抜き取るべき消費量であると判断している。
【０００７】
しかしながら、このような作業者によるゲージ棒を用いた錫電極消費量測定作業は、鋼板を走行させる回転体（コンダクターロール）への巻き込まれや、タンク内への落下や、めっき液の飛散を浴びる等といった危険性があるという問題があった。
また、錫電極消費量測定作業を行うタイミングは、作業者によって異なるため、錫電極の抜取・装入タイミングが作業者によってバラツキが生じてしまうという問題があった。特に、熟練者と未熟な新人とでは、大きなバラツキとなる場合が多いという問題があった。
また、錫電極の抜取・装入タイミングが早いと、錫電極が充分に使用されずに抜き取られることになり、錫めっき鋼板の製造コストをアップさせてしまうという問題があった。
【０００８】
図３に、陽極６４が複数に分割された自溶性電極６２の厚みを模式図で示す。鋼板５１の幅方向に配置された複数の自溶性電極６２（６２ａ〜６２ｊ）からなる陽極６４を用いる場合、電極６２と鋼板５１との距離、即ち間隔Ｄは、図４（Ａ）に示すように、電極６２が溶解して消費されるにつれて拡がるが、所定の第１の間隔Ｄ１がＤ２まで拡がると、図４（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、電極の厚い側（図中鋼板５１の上側は左側、鋼板５１の下側は右側）に予め設定された所定の厚さを持つ電極６２（６２ｋ）を装入するために、薄い側（図中鋼板５１の上側は右側、鋼板５１の下側は左側）の電極６２（６２ａ）が抜き取られると共に、残りの複数の電極６２（６２ｂ〜６２ｊ）は、1個の電極６２の電極幅の分だけ一方の側に移動され、他方の側（図中鋼板５１の上側は左側、鋼板５１の下側は右側）に初期の厚さの電極６２（６２ｋ）が装入設置される。また、このときの移動により、電極間が狭くなるように電極６２を移動させることにより電極間は狭くなり、一方の側に装入された電極６２（６２ｋ）と鋼板５１との所定の初期の間隔Ｄ１と略同じになり、電極６２の抜取・装入タイミングが適切に行われると、鋼板５１と電極６２との間の間隔Ｄは、所定の適正な範囲（Ｄ２≦Ｄ≦Ｄ１）に維持されるように設定されている。
【０００９】
しかしながら、図５（Ａ）に示すような自溶性電極６２での錫等のめっき金属の溶解は、鋼板の流れ方向等の影響により、特に、液面近傍は不均一になっており、流れの方向によって、例えば、図５（Ｂ）に示すようにアップパスでは薄めになっていたり、図５（Ｃ）に示すようにダウンパスでは厚めになっていたりする。図６に示すように、電極６２の抜取・装入タイミングが早いと、移動された残りの複数の電極６２と鋼板５１との間の間隔が狭くなり過ぎ、高速で搬送される鋼板５１が、そのブレ等により、電極６２（図５（Ｃ）の未溶解部６３ｄ参照）からなる陽極６４に接触して、鋼板５１に線状痕、いわゆるアノードストリークを発生させ、錫めっき鋼板等の電気めっき鋼板の商品価値を失わせ、電気めっき鋼板の製造コストをアップさせてしまうという問題があった。
逆に、自溶性電極６２の抜取・装入タイミングが遅いと、上述したライントラブルが発生しない場合でも、電極６２と鋼板５１との間の間隔が拡がりすぎ、めっき効率等が低下して、鋼板へのめっき付着量が減少し、目標をはずれてしまったり、表面欠陥（ローカーレントストリーク）が発生してしまうという問題や、自溶性電極の厚みが不均一に薄くなっている部分（図５（Ｂ）の薄肉部６３ｃの参照）では、自溶性電極が切れて自溶性電極の一部がめっきセルに落下してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消するために、自溶性電極の消費量測定作業に伴う作業者の危険性を無くすと共に、作業者による自溶性電極の抜取・装入タイミングのバラツキを無くし、自溶性電極の抜取・装入タイミングの適正化、即ち適切なタイミングで自溶性電極の抜取・装入を行い、自溶性電極の使用を適正に行うと共に、めっき鋼板への線状痕（アノードストリーク）等のプレーティング性欠陥の発生を防止し、また、めっき効率等の低下を招くことなく、めっきを行うことができ、めっき鋼板の製造コストの低減を図ることのできるめっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るめっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムは、パスラインに沿って配置された複数のめっきセル内を連続的に走行する鋼板に対向し所定間隔離間して各めっきセル内に前記鋼板の搬送方向と直交する幅方向に配置される複数の自溶性電極からなる陽極と前記鋼板から成る陰極との間に通電して前記複数の自溶性電極を溶解しながら走行する前記鋼板に連続的に電気めっきを行うと共に、前記陽極となる前記複数の自溶性電極の内の、前記幅方向の一方の側にある予め設定した厚さまで減肉した自溶性電極を抜き取って残りの自溶性電極を前記幅方向の一方の側に順次移動させ、前記幅方向の他方の側に予め設定した厚さの自溶性電極を装入する電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムであって、前記複数のめっきセルについて、各めっきセル内に形成される前記陽極となる前記複数の自溶性電極及び前記陰極となる前記鋼板から成る各めっきパス毎に前記複数の自溶性電極に通電された通電電気量を計測する通電電気量計測手段と、前記複数のめっきセルの全てのめっきパスについて、各めっきパス毎に前記複数の自溶性電極の各自溶性電極に、装入時点から通電された累積通電量を算出する累積通電量算出手段と、各めっきパスのめっき条件に対して、各めっきパス毎に予め設定された、前記幅方向の一方の側から抜き取る自溶性電極の累積通電量を抜取のための第１の閾値として設定する設定手段と、前記累積通電量算出手段によって算出された、各めっきパスの前記幅方向の一方の側にある自溶性電極の累積通電量を、前記設定手段に設定された当該めっきパスの前記第１の閾値と比較して監視し、前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達した時点で、前記自溶性電極の抜取を通知する通知手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の第２の態様に係るめっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法は、所定のパスラインに沿って配置された複数のめっきセル内を連続的に走行する鋼板に対向し所定間隔離間して各めっきセル内に前記鋼板の搬送方向と直交する幅方向に配置される複数の自溶性電極からなる陽極と前記鋼板から成る陰極との間に通電して前記複数の自溶性電極を溶解しながら走行する前記鋼板に連続的にめっきを行うと共に、前記陽極となる前記複数の自溶性電極の内の、前記幅方向の一方の側にある予め設定した厚さまで減肉した自溶性電極を抜き取って残りの自溶性電極を前記幅方向の一方の側に順次移動させ、前記幅方向の他方の側に予め設定した厚さの自溶性電極を装入する電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法であって、前記複数のめっきセルについて、各めっきセル内に形成される前記陽極となる前記複数の自溶性電極及び前記陰極となる前記鋼板から成る各めっきパスのめっき条件に対し、予め、各めっきパス毎に設定された、前記幅方向の一方の側から抜き取る自溶性電極の累積通電量を抜取のための第１の閾値として設定しておき、各めっきパス毎に、前記複数の自溶性電極に通電された通電電気量を計測し、前記複数のめっきセルの全てのめっきパスについて、各めっきパス毎に前記複数の自溶性電極の各自溶性電極に、装入時点から通電された累積通電量を算出し、各めっきパスの前記幅方向の一方の側にある自溶性電極の累積通電量を、予め設定された当該めっきパスの前記第１の閾値と比較して監視し、前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達した時点で、前記自溶性電極の抜取を通知することを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記設定手段又は設定ステップは、各めっきパス毎に、前記幅方向の一方の側から抜き取られる前記自溶性電極の累積通電量が前記第１の閾値に達する前に、前記自溶性電極の抜取時期が近いことを通知するための前記第１の閾値より小さい第２の閾値を設定し、前記通知手段又は通知ステップは、各めっきパス毎に、前記自溶性電極の抜取を通知する前に、前記自溶性電極の累積通電量が、前記第１の閾値に達する前に前記第２の閾値に達した時点で前記自溶性電極の抜取時期が近いことを通知することが好ましい。
【００１４】
また、前記累積通電量の前記第１の閾値に影響を与える前記めっき条件は、各パス毎
に、前記陽極と前記陰極との間に通電を行わない無通電時間、前記鋼板を搬送するライン速度、前記陰極の前記鋼板と前記陽極の前記複数の自溶性電極との電極間間隔、及び当該パスが形成された前記めっきセルを構成するめっきタンクの絶縁性の少なくとも１つであることが好ましい。
【００１５】
また、前記電気めっき鋼板の製造ラインにおいて、前記複数のめっきセルの各めっきパス毎に、前記陽極として前記幅方向の前記他方の側から前記一方の側に向かってその厚さが薄くなる複数の自溶性電極からなるテーパ状電極を用いて、前記鋼板の走行を開始してめっき鋼板の製造開始する際に、前記設定手段又は設定ステップは、各めっきパスの各自溶性電極毎に、各自溶性電極の厚さに応じて前記第１の閾値を設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、可溶性陽極を構成する自溶性電極の消費量を自動的に監視できるようにすることにより、これまで行っていたゲージ棒を使用した自溶性電極消費量測定作業を廃止して、自溶性電極消費量測定作業に伴う作業者の危険性を無くし、作業者の安全性を向上することができると共に、作業者による自溶性電極の抜取・装入タイミングのバラツキを無くし、適切なタイミングで自溶性電極の抜取・装入を行い、自溶性電極の使用を適正に行い、また、鋼板に線状痕（アノードストリーク）を発生させることなく、また、めっき効率等の低下を招くことなく、めっきを行うことができ、めっき鋼板の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムの一実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す自溶性電極の消費量自動監視システムが適用される電気めっき鋼板の製造ラインの一実施形態の概略構成を示す模式的断面図である。
【図３】図２に示す電気めっき鋼板の製造ラインのめっきパスの鋼板に対向する陽極の自溶性電極の一実施形態の概略構成を示す断面模式図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ図３に示すめっきパスの陽極の自溶性電極の使用時、装入時及び抜取時の構成例を示す断面模式図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ図３に示すめっきパスの陽極に用いられる予め設定された所定厚さの自溶性電極、アップパスで用いられた自溶性電極及びダウンパスで用いられた自溶性電極の一例を示す模式的斜視図である。
【図６】図３に示すめっきパスの陽極の自溶性電極の装入・抜取時の従来構成例を示す断面模式図である。
【図７】図２に示す電気めっき鋼板の製造ラインのめっきパス毎の自溶性電極の累積電気量に対する錫消費量の理論値を示すグラフである。
【図８】図２に示す電気めっき鋼板の製造ラインのめっきパス毎の自溶性電極の抜取時の累積電気量データの一例を示すグラフである。
【図９】図２に示す電気めっき鋼板の製造ラインのめっきパス毎の自溶性電極の累積電気量データの抜取閾値データの一例を示す。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図２に示す電気めっき鋼板の製造ラインのめっきパスに適用されるテーパ電極の各自溶性電極の累積電気量データの一例を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ図２に示す電気めっき鋼板の製造ラインのめっきパスに適用される通常陽極及びテーパ電極の各自溶性電極の累積電気量データ及びその抜取閾値の一例を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム及び方法を、添付の図面に示す好適実施形態を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図1に示す電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムの説明に先立って、図２〜図６を参照して、この自溶性電極の消費量自動監視システムが適用される電気めっき鋼板の製造ラインについて簡単に説明する。
図２は、図１に示す自溶性電極の消費量自動監視システムが適用される電気めっき鋼板の製造ラインの概略構成を示す模式的断面図である。
【００２０】
図２に示す電気めっき鋼板の製造ライン５０は、例えば、電気錫めっきライン又はＥＴＬ（Electrolytic Tinning Line）と呼ばれる電気錫めっき鋼板の製造ラインとしても用いられるもので、図示しない駆動源によって駆動される搬送ロール等（図示せず）によって搬送されて、走行する鋼板５１に連続的に電気錫めっき等の電気めっきをするためのもので、電気めっきラインを構成するように連続的に配設された複数のめっきセル５２からなる。
以下の説明では、電気錫めっきの場合を具体的な代表例として説明するが、本発明はこれに限定されず、自溶性電極を用いる電気めっきであれば、どのようなものにも適用可能である。例えば、錫めっきの他、亜鉛めっき、ニッケルめっき等を挙げることができる。
【００２１】
電気めっき鋼板の製造ライン５０において、各めっきセル５２は、内部に錫めっき液等のめっき液５４が満たされためっきタンク５６と、めっきタンク５６内のめっき液５４に浸漬され、鋼板５１を巻き掛けて搬送する浸漬ロール５８と、隣接する２つのめっきタンク５６の側壁部５６ａの上部に各々配設され、鋼板５１を巻き掛けて、上流側のめっきタンク５６内の浸漬ロール５８から下流側のめっきタンク５６内の浸漬ロール５８に搬送する搬送ロール６０と、めっきタンク５６ａ内のめっき液５４に浸漬され、上流側の搬送ロール６０と浸漬ロール５８とで搬送されている鋼板５１及び浸漬ロール５８と下流側の搬送ロール６０とで搬送されている鋼板５１の各表裏面にそれぞれ対向して所定距離離隔して配置される自溶性錫電極等の複数の自溶性電極６２（図３参照）からなる陽極（アノード）６４と、各搬送ロール６０に巻き掛けられて搬送される鋼板５１に電気的に接触して通電し、鋼板５１を陰極として機能させる通電ロール６６と、各めっきセル５２内の各陽極６４と各通電ロール６６との間に電力を供給する直流電源（図示せず）と、各めっきセル５２内の各陽極６４及び各通電ロール６６直流電源（図示せず）に電気的に接続する導体（図示せず）と、を有する。
【００２２】
本発明が適用される電気めっき鋼板の製造ライン５０は、電気めっき工程を実施するめっきセクションであるが、そのライン速度や、めっき鋼板の板厚や板幅、陽極６４に印加される電流等は、特に限定されるものではない。
各めっきセル５２においては、めっきタンク５６内に満たされためっき液５４中に浸漬された陽極６４と通電ロール６０とを、図示しない導体により直流電源（図示せず）に接続して、浸漬ロール５８と搬送ロール６０とによりめっきタンク５６内のめっき液５４中を搬送される鋼板５１に通電し、陽極６４から錫等のめっき金属（錫イオン等のめっき金属イオン）を溶出させ、それをめっき液５４に接触している鋼板５１の表裏面に電析させるように構成されている。
なお、図２の電気めっき鋼板の製造ライン５０において、鋼板５１の表面は、搬送ロール６０に巻きかえられている時、図中上側にくる面であり、鋼板５１の裏面は、図中下側にくる面で、搬送ロール６０と接触している面である。
【００２３】
ここで、図示例の各めっきセル５２においては、めっきタンク５６内のめっき液５４中を搬送される鋼板５１の表裏面にそれぞれ対向して陽極６４が配置されており、鋼板５１の一方の面と陽極６４によって錫めっき等の電気めっきのための１つのめっきパス６８が形成される。即ち、図示例の各めっきセル５２において形成されるめっきパス６８は、上流側の搬送ロール６０と浸漬ロール５８とで搬送されている鋼板５１の表裏面と各面に対向する陽極６４によって形成される２つのダウンパスと、浸漬ロール５８と下流側の搬送ロール６０とで搬送されている鋼板５１の表裏面と各面に対向する陽極６４によって形成される２つのアップパスとで構成される。
また、各めっきセル５２においては、陽極６４を引き上げることにより、めっきパス６８の形成自体を無くすこともできるが、鋼板５１に対向して配置される陽極６４への通電を選択的に停止することにより、めっきパス６８の機能を選択的に無くし、鋼板５１表面へのめっきを選択的に停止することができるように構成されている。
【００２４】
これらのめっきパス６８における、鋼板５１に対向して配置される陽極６４の構成を図３に示す。
図３は、図２に示す電気めっき鋼板の製造ラインのめっきパスの鋼板に対向する陽極の自溶性電極の一実施形態の概略構成を示す、鋼板の走行方向と直交する方向の断面模式図である。図４（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ図３に示すめっきパスの陽極の自溶性電極の使用時、装入時及び抜取時の構成例を示す断面模式図である。
なお、図３及び図４（Ａ）、（Ｂ）並びに（Ｃ）に示すように、めっきパス６８は、鋼板５１の両面に配置される陽極６４からなり、図面での鋼板５１の下面側に配置される陽極６４ａから形成されるめっきパス６８ａと、鋼板５１の上面側に配置される陽極６４ｂからなるめっきパス６８ｂからなる。なお、めっきパス６８ａとめっきパス６８ｂとは、同様の構成を有するものであるので、めっきパス６８ａを代表例として説明する。
【００２５】
図３に示すように、めっきパス６８ａの陽極６４ａは、鋼板５１の下面側に配置され、それぞれ、鋼板５１の、走行方向と直交する幅方向に配列された複数、例えば、図示例では１０本の自溶性電極６２（６２ａ〜６２ｊ）（以下、単に電極６２（６２ａ〜６２ｊ）ともいう）を有する。
図４（Ａ）は、めっき初期の使用状態を示し、図４（Ｂ）は、めっきパス６８ａの陽極６４ａの自溶性電極６２（６２ａ〜６２ｊ）の内の図中左端の電極６２ａが抜き取るべき予め設定された厚さとなった状態、即ち抜取タイミングとなった抜取直前の状態を示すもので、反対側の図中右端の電極６２ｊの右側に新しい未使用、又は予め設定された所定厚さの電極６２ｋが装入されるべき状態、即ち装入直前の状態を示しており、陽極６４ａの電極６２ａ〜６２ｊと鋼板５１の下側表面との間の間隔Ｄは、図４（Ａ）では初期の間隔Ｄ１、図４（Ｂ）では、電極６２ａ〜６２ｊが溶解した分だけ拡がった所定の第２の間隔Ｄ２となっている。
【００２６】
図４（Ｃ）は、めっきパス６８ａの陽極６４ａにおいて、図４（Ｂ）では図中右端にあった自溶性電極６２ｊが、その電極幅分だけ左側に移動し、図中右端に新しい未使用、又は予め設定された所定厚さの電極６２ｋが装入され、図４（Ａ）では図中左端にあった電極６２ａが抜き取られ、その右側にあった残りの電極６２ｂ〜６２ｊがそれぞれ電極幅分だけ左側に移動し、電極６２ｂが図中左端に来た状態を示しており、陽極６４ａの電極６２ｂ〜６２ｋと鋼板５１の下側表面との間の間隔は、最も狭い所定の第１の間隔Ｄ１に戻っている。
なお、これらの自溶性電極６２は、図５（Ａ）に示すように、フック（鉤状部）６３ａを有しており、鋼板５１の表面に対して所定の傾斜角度で傾斜した棒状体（図示せず）に電極６２のフック６３ａを引っ掛けることにより、電極６２は、この棒状体に支持され、図中左側に移動することにより、溶解によって拡がった鋼板５１との第２の間隔を狭めて第１の間隔Ｄ２となるように設定されている。なお、自溶性電極６２の下方端６４は、板厚が薄くなっており、図２に示すめっきセル５２のめっきタンク５６内において、浸漬ロール５８の上方に設置されたガイドに、鋼板５１との間隔を保つように、即ち図２中左右にずれないように支持されている。
【００２７】
しかし、従来技術においては、図６に示すように、めっきパス６８ａの陽極６４ａにおいて、自溶性電極６２の抜取・装入（電極６２ａの抜取及び電極６２ｋの装入）のタイミングが早いと、移動された残りの複数の電極６２（６２ｂ〜６２ｊ）と鋼板５１とが近付き過ぎ、鋼板５１がブレて、電極６２に、例えば図５（Ｂ）に示すように、自溶性電極６２の上部の未溶解部６３ｃに接触して、例えば、鋼板５１にアノードストリークを発生させ、逆に電極６２の抜取・装入タイミングが遅いと、上記間隔が拡がりすぎ、めっき効率等が低下して、付着量の目標はずれや、不均一に薄い部分、例えば図５（ｃ）に示すように、自溶性電極６２の上部の薄肉部６３ｃによる一部落下などの問題を発生させ、電気めっき鋼板の製造コストをアップさせてしまうという問題があったのは、上述した通りである。
【００２８】
これに対して、図１に示す電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムは、後述するように、各めっきパス６８（６８ａ）の陽極６４（６４ａ）の自溶性電極６２（６２ａ〜６２ｋ）において、電極６２の装入・抜取（電極６２ｋの装入及び電極６２ａの抜取）が適切な装入・抜取タイミングで行われるように、自溶性電極６２の消費量を自動監視するものであり、その結果、常に、陽極６４（６４ａ）の自溶性電極６２（６２ａ〜６２ｊ及び６２ｂ〜６２ｋ）と鋼板５１との間隔Ｄを、所定の、即ち第１の間隔Ｄ１と第２の間隔Ｄ２との間の適正な範囲（Ｄ１≦Ｄ≦Ｄ２）に維持することができる。
【００２９】
以下に、本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムについて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムの一実施形態の概略構成を示す図である。
同図に示すように、自溶性電極の消費量自動監視システム（以下、単に監視システムともいう）１０は、図２及び図３に示す電気めっき鋼板の製造ライン５０のめっきセル５２内のめっきパス６８の各自溶性電極６２毎に通電された通電電気量（以下、単に通電量ともいう）を計測する通電量計測手段１２と、各めっきパス６８の各電極６２毎に、装入時点からの累積通電量を算出する累積通電量算出手段１４と、各めっきパス６８毎に、予め、少なくとも、抜取通知のための第１の閾値及び抜取準備通知のための第２の閾値等として累積通電量を設定する閾値設定手段１６と、算出された電極６２ａの累積通電量を各めっきパス６８の第１の閾値及び第２の閾値と比較して監視し、第２の閾値及び第１の閾値に達した時点で電極６２の抜取準備及び抜取を通知する通知手段１８とを有する。
【００３０】
本実施形態の監視システム１０は、この他、閾値設定手段１６に設定されるめっきパス６８毎の第１の閾値及び第２の閾値等の設定値や監視システム１０に必要なその他の設定値などを入力する入力手段２０と、閾値設定手段１６によって設定された第１及び第２の閾値等の種々の設定値などを変更する設定値変更手段２２と、設定された第１及び第２の閾値等の種々の設定値などを記憶する記憶手段とを備えるのが好ましい。
なお、本実施形態の監視システム１０は、入力手段２０を構成する、マウスやキーボード等の操作部や記録媒体等のドライブやリーダ等の入力部や、通知手段１８を構成するディスプレイモニタ等の表示部や、各手段を構成するＣＰＵやメモリやハードディスクなどのコンピュータ本体を備えるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピュータによって構成され、錫めっき鋼板の製造ライン５０の入側制御、ライン制御、めっき制御、及び出側制御等の制御システム（図示せず）に接続され、又は組み込まれ、これらの制御システムとの間で種々の制御データを送受するものであるのが好ましい。
【００３１】
本実施形態の監視システム１０において、通電量計測手段１２は、電気めっき鋼板の製造ライン５０の複数のめっきセル５２内に形成される各めっきパス６８（６８ａ）の陽極６４（６４ａ）の複数の自溶性電極６２（６２ａ〜６２ｊ）と陰極となる鋼板５１との間に通電された通電量を各電極６２毎に計測するものである。この通電量計測手段１２は、電気めっき鋼板の製造ライン５０のめっき制御システムの通電量制御部（図示せず）に設けられるものであっても良い、通電量制御部から通電量データを受信するものであっても良い。
ここで、通電量計測手段１２は、陽極６４の自溶性電極６２に流れる電流を計測する電流計を備え、所定通電時間において電流計で計測された電流を時間積分して通電量を算出することにより所定通電時間の通電量を測定するものである。通電量計測手段１２は、個々の電極６２毎に電流を計測して通電量を測定しても良いが、例えば、電流計で陽極６４全体、即ち構成する全ての電極６２に流れる電流を計測し、計測された電流を時間積分して全ての電極６２に所定通電時間流れた全体の通電量を測定し、陽極６４を構成する電極６２の本数で割り算して、個々の電極６２の所定通電時間の通電量を算出するようにしても良い。
【００３２】
なお、本発明が適用される電気めっき鋼板の製造ライン５０では、基本的に、各めっきパス６８において一定の電流を陽極６４に流して電気めっきが行われるので、電流計で計測される電流値が所定通電時間中一定であるとみなせる場合には、電流計で計測される電流値をＩとし、通電時間をｔとすると、所定通電時間の通電量Ｅ０は、式Ｅ０＝Ｉ＊ｔで表すことができ、陽極６４を構成する自溶性電極６２の本数をｎ本とすると、個々の電極６２の所定通電時間の通電量Ｅは、式Ｅ＝Ｅ０／ｎで表すことができる。
しかしながら、電気めっき鋼板の製造ライン５０における電気めっきでは、実際のところ、電流値は、様々な要因で変動することがあるので、本発明では、通電量計測手段１２は、電流値が一定であると見做せる単位時間、例えば１秒毎に電流を計測して通電量を測定し、測定された通電量を加算して集計することにより、所定通電時間の通電量を計測している。
ここで、通電量計測手段１２は、所定通電時間として、先の自溶性電極６２の装入・抜取から次の電極６２の装入・抜取までの１サイクルの時間、即ち、前後の装入・抜取タイミング間の時間を設定して、個々の電極６２の１サイクル分の通電量を算出するようにしても良い。
【００３３】
累積通電量算出手段１４は、各めっきパス６８の各自溶性電極６２毎に、予め設定された所定厚さの新品として装入された時点から現在までに通電された累積通電量を算出するものである。
例えば、図４（Ｃ）に示す図中陽極６４ａの右端の電極６２ｋは、新しく装入された自溶性電極であるので、累積通電量算出手段１４は、電極６２ｋについて、装入時から現時点までに積算された通電量を累積通電量として算出する。
これに対し、図４（Ｃ）に示す電極６２ｋの左隣の電極６２ｊは、電極６２ｋが装入される前に、既に、電極６２の先の装入・抜取から次の装入・抜取までの１サイクルの時間通電されているので、累積通電量算出手段１４は、電極６２ｊの１サイクル分の通電量と電極６２ｋの通電量と同じ通電量との積算通電量を累積通電量として算出する。
同様にして、自溶性電極６２ｉ〜６２ｂの累積通電量は、電極６２ｊの累積通電量に対して、それぞれ順次その前の１サイクル分の通電量が積算された通電量となる。
したがって、図中左端の電極６２ｂの累積通電量は、先の９サイクル分の通電量と電極６２ｋの通電量と同じ通電量との積算通電量となる。
なお、累積通電量算出手段１４は、電気めっき鋼板の製造ライン５０のめっき制御システムとは別個に設けられていても良いが、このめっき制御システム内の通電量制御部（図示せず）に設けられるものであっても良い、通電量制御部から通電量データを受信するものであっても良い。
【００３４】
閾値設定手段１６は、電気めっき鋼板の製造ライン５０の各めっきセル５２の各めっきパス６８のめっき条件に対して、各めっきパス６８毎に、予め、鋼板５１の幅方向の一方の側（図中陽極６４ａの左端）にある自溶性電極６２（６２ａ）を抜き取るべき抜取タイミングに達した時点での自溶性電極６２の累積通電量を電極６２ａの抜取の通知のための第１の閾値として設定するものである。閾値設定手段１６は、更に、図３中陽極６４ａの左端にある電極６２（６２ａ）を抜き取るべき抜取タイミングに近付いた時点での電極６２の累積通電量を電極６２ａの抜取の準備の通知ための第２の閾値として設定するのが好ましい。
閾値設定手段１６によって設定される第１及び第２の閾値等の設定値は、マウスやキーボードなどの入力手段２０によって外部から入力されたものであっても良いし、記録媒体のドライブ等の入力手段２０によって記録媒体に格納された設定値の電子データを読み取ることによって入力されたものであっても良いし、設定値変更手段２２によって変更された第１及び第２の閾値等の設定値であっても良いし、積通電量算出手段１４によって算出された、各めっきパス６８毎の陽極６４の各電極６２の累積通電量に基づいて設定される設定値であっても良い。
【００３５】
なお、設定値変更手段２２は、累積通電量算出手段１４によって算出された、各めっきパス６８毎の陽極６４の各自溶性電極６２の累積通電量に基づいて第１及び第２の閾値等の設定値を変更し、更新するものであるのが好ましい。
また、記憶手段２４は、ＰＣ等のメモリやハードディスク等によって構成され、閾値設定手段１６によって設定された第１及び第２の閾値等の設定値や、設定値変更手段２２によって変更・更新された第１及び第２の閾値等の設定値を記憶しておくものであり、記憶された設定値は、通知手段１８に送信される。
【００３６】
通知手段１８は、累積通電量算出手段１４によって算出された、各めっきパス６８の幅方向の図中陽極６４ａの左端側にある自溶性電極６２ａの累積通電量を、閾値設定手段１６によって設定されためっきパス６８の第１及び第２の閾値と比較して電極６２ａの累積通電量が第１及び第２の閾値に達するか否かを監視する比較・監視手段２６と、電極６２ａの累積通電量が第１及び第２の閾値に達した時点で、電極６２の抜取の指示及び抜取の準備の指示を表示して通知する表示手段２８と、電極６２の抜取の指示及び抜取の準備の指示を音声で通知する音声通知手段３０と、を備える。
なお、本実施形態の監視システム１０の累積通電量算出手段１４、閾値設定手段１６、通知手段１８の比較・監視手段２６、設定値変更手段２２等は、ＰＣ等のＣＰＵなどによって構成されるものであり、具体的には、プログラムとして設定されるものであっても良いし、表示手段２８は、ＰＣ等のディスプレイなどで、音声通知手段３０は、内蔵スピーカ等によって構成されるものであれば良い。
【００３７】
本発明の特徴である自溶性電極６２の消費量の自動監視、これに用いる自溶性電極６２の累積通電量の第１の閾値Ｑth1及び第２の閾値Ｑth2、及び閾値設定手段１６による第１及び第２の閾値Ｑth1、Ｑth2の設定方法について説明する。
本発明者らは、電気めっき鋼板の製造ラインにおいて、自溶性電極の消費量の自動監視を行うには、自溶性電極に通電された累積通電量を測定して監視することによって、交換時の自溶性電極の消費量を自動監視をするのが良いこと、具体的には、交換時の自溶性電極の消費量の閾値に相当する自溶性電極に通電された累積通電量の閾値を自動監視するのが良いことを知見した。このため、本発明者らは、以下のような検討を行った。
【００３８】
まず、電気めっきにおける自溶性電極の消費量を、錫めっきの錫（Ｓｎ）で例示すると、錫（Ｓｎ）の消費量Ｗ（ｋｇ）は、錫（Ｓｎ）の原子量Ａwが１１８．７であり、ファラデー定数Ｆが９６５００ｃ／molであり、めっき効率ηが０．８５であるので、累積電気量をＱa（×１０６ｃ）とすると、下記式のように、通電電気量（通電量）によって理論的に算出することができる。
Ｓｎ→Ｓｎ２＋＋２ｅ−
Ｗ＝Ｑa×１０６×Ａw×η／（２Ｆ×１０３）
＝Ｑa×１０６×１１８．７×０．８５／(２×９６５００×１０３)
＝０．５２２８×Ｑa
この結果を図７に示す。
このグラフから明らかなように、錫製の自溶性電極の交換が必要となる消費量の閾値を、例えば３０ｋｇとすると、累積電気量Ｑaは、５７．４×１０６ｃとなるので、理論上の累積電気量の閾値Ｑthは、５７．４×１０６ｃとすることができる。
こうして、自溶性電極交換時の理論上の累積電気量の閾値Ｑthを決めることができる。
【００３９】
しかしながら、実際の電気めっき鋼板の製造ラインでは、上述の理論的な通電量だけではなく、他の要因による影響についても考慮する必要があることも本発明者らは知見している。
これらの要因としては、以下のようなものが挙げられる。
・めっきパス特性
図２に示す電気めっき鋼板の製造ライン５０では、ライン仕様によって多少の増減はあるものの、電気めっき処理パス、即ちめっきパスは数１０パス程度を有しており、それぞれ独立しためっきタンク５６に装入されている。
これらのめっきタンク５６は、外部と絶縁するためにライニング加工が施されており、また、陽極６４（自溶性電極６２）と鋼板５１との距離（間隔Ｄ）もほぼ一定となるように調整されているが、それぞれ各タンク５６及び各めっきパス６８毎に若干の相違があるため、同じ通電量であっても電極６２の消費量は異なっている。
【００４０】
例えば、めっきタンクの絶縁性が悪くなると、めっき効率が悪くなり、例えば絶縁抵抗値に依存して悪くなり、また、自溶性電極６２と鋼板５１との距離Ｄが拡がると、めっき効率が悪くなり、例えば、距離Ｄの２乗に依存して悪くなり、電極６２の消費量は減少する。即ち、各めっきパス６８における電極６２の累積通電量が同じであっても、電極６２の消費量は異なることになる。
また、電極６２は、めっき液５４に浸漬されているので電極６２に通電されていない無通電時間においても、めっき液５４に溶解している。このため、無通電時間中にも、電極６２は、消費される。無通電時間が、めっきパス６８毎に異なる場合、累積通電量が同じであっても、電極６２の消費量は異なることになる。
そのため、本発明の自動監視システムでは、各めっきパス６８毎に、累積通電量を測定して電極６２の消費量を監視できるようにする必要がある。
【００４１】
・ライン速度
図２に示す電気めっき鋼板の製造ライン５０では、めっきパス６８の内のアップパスにおいて自溶性電極６２の局所的な消費が観察される。
この理由は、アップパスでは、めっきタンク５６内のめっき液５４の持ち上がりが発生し、自溶性電極６２の上部が消費されるためである。
また、ライン速度を増加させると、この持ち上がり量は増加するため、電極６２の上部の消費量も顕著となる。例えば、電極６２の消費量は、ライン速度の２乗に依存して増大する。即ち、電極６２の累積通電量が同じであっても、ライン速度が異なると、電極６２の消費量は異なることになる。
そのため、ライン速度の増加によるアップパスの電極６２上部の消費量増加について考慮する必要があるため、本発明の自動監視システムでは、ライン速度による電極６２の消費量補正を行えるようにしている。
【００４２】
以上から、自溶性電極６２の消費量と累積通電量に影響を与えるめっき条件は、ライン速度、各めっきパス６８毎の鋼板５１と電極６２との電極間距離、各めっきパス６８毎に設定される陽極６４と鋼板５１との間に通電を行わない無通電時間、及びこのめっきパス６８が形成されためっきセル５２を構成するめっきタンク５６の絶縁性の少なくとも１つであるということができる。
【００４３】
本発明者らは、上述したように、陽極６４の自溶性電極６２の厚みは、累積電気量と比例関係にあることから、累積電気量から電極６２の交換時期を自動的に判定することが可能であること、しかしながら、電極６２の消費量及び累積通電量は種々のめっき条件によって影響を受けるため、電極６２の交換時の累積通電量は、各めっきパス６８毎に異なることを知見した。
このため、自溶性電極の交換時期を自動的に判定する本発明の監視システムを構築するために、図２に示す電気めっき鋼板の製造ライン５０において錫めっきを行い、通電量計測手段１２によって各めっきパス６８毎に錫棒製の各自溶性電極６２の通電量を測定し、累積通電量算出手段１４で各電極６２の累積通電量を算出し、従来のゲージ棒による計測に基づく各めっきパス６８毎に各電電極６２（６２ａ）の交換時の累積通電量を収集した。
その結果を図８に示す。
【００４４】
図８は、各めっきパス６８の錫棒製の各電極６２への通電量を1秒ごとに集計し、消費した電極６２を抜き取った際の、各めっきパス６８の累積通電量の実績を示す。なお、図８において、１Ｄ〜８Ｄ、１Ｕ〜８Ｕの数字は、めっきセルに順番に番号をつけ、Ｄは、ダウンパス、Ｕはアップパスを示す。それぞれについて、鋼板５１の上面を表面、鋼板５１の下面を裏面とした。
また、めっきパス５Ｄや１Ｕでは、本チャンスでめっきに使用されていないか、使用を停止しているために、抜取時の累積通電量は表示されていない。
実操業では、このように、全てのセルを同じように使用するわけではなく、各めっきパス６８毎に累積通電量が異なっており、めっきパス単位で、各電極６２の消費量を監視する必要があることが確認できた。
【００４５】
図８では、各めっきパス６８毎に、自溶性電極６２の抜取時の累積通電量にバラツキが見られたため、抜取後の電極６２の厚みの状態を確認し、抜取が適切な場合、抜取が早い（電極６２が適切な厚みより厚い）場合、及び抜取が遅い（電極６２が適切な厚みより薄い）場合の３段階で評価し、対応する電極６２の抜取時の累積通電量を同様に、抜取が適切な場合、早い場合、及び遅い場合の３段階で評価し、各めっきパスにおいて、抜取が適切な場合を○、抜取が早い場合を×、抜取が遅い場合を▲で示す。
この結果から明らかなように、自溶性電極６２の抜取時の厚みの状態で評価することにより、電極６２の抜取時の適切な累積通電量の値（閾値）を設定することが可能となることが分かる。即ち、図８において、抜取が早い場合×及び抜取が遅い場合▲が存在しない抜取が適切な場合○のみからなる所定範囲を設定し、その範囲の上限値及び下限値を閾値として、即ち、上限値を自溶性電極６２の消費量の自動監視のための累積通電量の第１の閾値、下限値を第２の閾値として設定することができる。
【００４６】
図９に、図８に示すようにして設定された錫棒製の自溶性電極消費量の自動監視設定値を示す。
図９に示すように、各めっきパス毎に、設定値は２つあり、第２の閾値Ｑth2は、注意（抜取真近であり、抜取準備のタイミング）、第１の閾値Ｑth1は、警告（即抜取実施、抜取タイミング）を意味しており、各めっきパスごとに適切な値を設定している。なお、図８と同様に、めっきパス５Ｄや１Ｕでは、本チャンスでめっきに使用されていないか、使用を停止しているために、閾値データは表示されていない。
以上のようにして設定された第１及び第２の閾値等の設定値が入力手段２０によって入力され、閾値設定手段１６に設定され、記憶手段２４内に格納される。
【００４７】
このようにして、本監視システム１０において、第１の閾値Ｑth1及び第２の閾値Ｑth2の設定を完了した後、本監視システム１０を稼動し、各めっきパスの自溶性電極の所定の期間の通電量、累積通電量、通電時間、累積通電時間を監視する。
本監視システム１０では、各めっきパス毎に装入されている陽極６４の複数の自溶性電極６２の通電量、具体的には累積通電量を監視しており、それらの第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2を越えた場合には、作業者（オペレータ）に知らせる仕組みとなっている。作業者への知らせ方は種々の方法が適用できるが、例えば、表示ライトなどで、色を変え、オペレータに作業の通知や指示をすることができる。
その一例を以下の表１に示す。
【００４８】
【表１】
0005884169.tif 000002
【００４９】
なお、これらの第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2は、適宜変更が可能であり、現状に最適な閾値を常に設定していくことが可能となっている。
また、最適な閾値Ｑth1及びＱth2を設定するために、抜き取られた自溶性電極６２を上述したように評価することを行い、オペレータが、入力手段等を用いて、第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2を適切な値に更新するようにしても良いし、予め、抜き取られた電極６２とこの電極６２の抜取時の累積通電量とを対応付けて記憶手段に記憶しておき、対応する抜取電極６２の評価結果をオペレータが入力することで、設定値変更手段が、電極６２の抜取時の累積通電量と評価結果とに基づいて、第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2を自動更新するようにしても良い。
【００５０】
なお、この場合にも、上述したように、第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2として設定する累積通電量を、ライン速度、各めっきパス６８毎の電極間距離、無通電時間、及びめっきタンク５６の絶縁性等のめっき条件によって、修正するのが好ましいのは言うまでもない。
例えば、ライン速度に関しては、めっきパス６８のアップパスでは、めっき液５４の持ち上がりによって自溶性電極６２が局所的に消費され、ライン速度が増加するにつれて消費量も増加するが、鋼板５１によるめっき液５４の持ち上がりはライン速度の２乗に比例するため、下記式で表されるライン速度Ｖによる自溶性電極消費量補正係数の導入を行うことができる。
α＝Ａｖ２ ＋ Ｂｖ ＋ Ｃ
ここで、αは、補正係数、ｖは、ライン速度、Ａ、Ｂ、Ｃは、設定値である。
【００５１】
上記式中のＡ、Ｂ及びＣは、本監視システム１０内にて任意に設定できるため、ライン速度による自溶性電極消費量補正係数αは、実操業にあわせて変更することが可能となっている。
上述の通電量、従って、累積通電量に、この補正係数αを乗算することにより、ライン速度による影響を反映することが可能となる。
また、本監視システム１０においては、上述した種々のめっき条件の各めっき条件毎に、実操業に即して、通電量及び累積通電量閾値を適切に修正し、かつ、閾値を設定し、更新するので、常に実操業に即した監視を行うことができる。
即ち、本発明においては、このようにして、実操業中に閾値（第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2）を変更できるようにしているので、常時、実操業に最適な閾値を設定することが可能となる。
【００５２】
その結果、本監視システムを適用することにより、危険性を伴うゲージ棒による錫電極等の自溶性電極の厚さ測定作業を廃止することができ、オペレータの熟練度による抜取時期のバラツキ、例えば、新入社員等の未熟練者における大きなバラツキを無くすことができ、自溶性電極を極限まで使用して消費することができるので、電気めっき鋼板の製造コストを低減させることができ、自溶性電極の交換時期の適正化により、アノードストリーク等の線条痕の発生を防止することができる。
【００５３】
ところで、本監視システム１０が適用される電気めっき鋼板の製造ライン５０のメンテナンスや故障等によって、稼働していた電気めっき鋼板の製造ライン５０が停止された場合、可溶性の陽極６４は、図３に示す陽極６４の自溶性電極６２ａ〜６２ｊのように、テーパ状を成している。そこで、陽極６４の電極６２ａ〜６２ｊが取り外されて、メンテナンス等が行われる。
この後、電気めっき鋼板の製造ライン５０が再開される場合、電気めっき鋼板の製造ライン５０の停止時の、図３に示す陽極６４の自溶性電極６２ａ〜６２ｊの状態と同じ、テーパ状を成す複数の自溶性電極６２を各めっきパス６８に設置する必要がある。
このため、電気めっき鋼板の製造ライン５０には、電極の種類として、通常の厚さを持つ自溶性電極６２ｋのような通常電極のほかに、テーパ状を成す複数の自溶性電極からなるテーパ電極が用いられている。
【００５４】
通常電極は、自溶性電極の厚さが全て等しいのに対し、テーパ電極は、各自溶性電極の厚さが異なっており、規則正しいテーパ形状となった陽極６４を構成している。
したがって、テーパ電極では、各自溶性電極ごとに厚さが異なる、すなわち消費量が異なるため、通常電極とは異なる閾値設定が必要となる。
そのため、本監視システム１０では、電極の種類によって閾値設定を変更できるようにしている。
ここで、テーパ電極では、累積通電量実績は、図１０(Ａ)及び（Ｂ）に示すように比例関係を示すことが分かった。
【００５５】
このため、本監視システム１０では、以上の結果から、通常電極においては、図１１（Ａ）に示すように、逆向きのテーパ状を成す各自溶性電極６２の累積通電量に対して、各電極６２に対して一定値である第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2が設定されるのに対し、テーパ電極では、図１１（Ｂ）に示すように、各電極６２の累積通電量は一定値となるので、各電極６２毎に閾値Ｑth1及びＱth2を設定する必要があり、これらの閾値Ｑth1及びＱth2は、比例関係となるように設定すればよい。
こうして、電極の種類が、通常電極と異なるテーパ電極に対しても、適切な自溶性電極６２の交換時期となる累積通電量の第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2を設定することができる。
なお、これらの閾値は、実操業中に変更できるのは、上述した通常電極の場合と同様である。
本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムは、基本的に以上のように構成される。
【００５６】
以下に、本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムの作用、及び、本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法について説明する。
図１２は、本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システムの一例を示すフローチャートである。
【００５７】
同図に示すように、まず、ステップＳ１０において、閾値設定手段１６によって、図２及び図３に示す電気めっき鋼板の製造ライン５０の各めっきパス６８毎に、予め、第１及び第２の閾値Ｑth1及びＱth2を設定する。又は、設定値変更手段による第１及び第２の閾値の変更後、閾値設定手段１６によって、変更後の第１及び第２の閾値を設定する。その後、必要に応じて、第１及び第２の閾値は、記憶手段２４に格納される。
次に、ステップＳ１２において、通電量計測手段１２で、各めっきパス６８毎に、各自溶性電極６２の通電量をする。
次に、ステップＳ１４において、累積通電量算出手段１４で、全てのめっきパスについて、各めっきパス６８毎に、各電極６２に、予め設定された所定厚さの新品として装入時点から通電された累積通電量を各電極６２毎に算出する。
【００５８】
次に、ステップＳ１６において、通知手段１８の比較・監視手段２６において、各めっきパス６８の、鋼板５１の幅方向の一方の側（図３中左端）にある抜取対象の自溶性電極６２ａの累積通電量を、予め設定された当該めっきパス６８の第２の閾値Ｑth2と比較して累積通電量が第２の閾値Ｑth2に達したか否かを監視する。
ここで、電極６２ａの累積通電量が、第２の閾値Ｑth2に達していなければ、ステップＳ１２に戻る。
一方、電極６２ａの累積通電量が、第２の閾値Ｑth2に達した時点で、ステップＳ１８に移り、通知手段１８の表示手段２８に、電極６２ａの抜取タイミングが間近であり、抜取の準備のタイミングであることを表示して通知し、注意すべきことをオペレータに通知する。
【００５９】
次に、ステップＳ２０において、通知手段１８の比較・監視手段２６において、各めっきパス６８の電極６２ａの累積通電量を、第１の閾値Ｑth1と比較して累積通電量が第１の閾値Ｑth1に達したか否かを監視する。
ここで、電極６２ａの累積通電量が、第１の閾値Ｑth1に達していなければ、ステップＳ１２に戻る。
一方、電極６２ａの累積通電量が、第１の閾値Ｑth1に達した時点で、ステップＳ２２に移り、通知手段１８の表示手段２８に、電極６２ａの抜取タイミングであり、即時、抜取を実施すべきであることを表示して通知し、オペレータに警告する。
【００６０】
この後、オペレータが、電極６２ａを抜き取り、電極６２ｂ〜６２ｊを図中左側に移動させ、電極６２ｋを図中右端に装入すると、ステップＳ２４に移り、各ステップの監視対象を電極６２ｂに変更する。
次に、ステップ２６において、電気めっきが継続されるか否かが判定され、電気めっき継続であれば、ステップＳ１２に戻り、電気めっきが継続されなけば、監視を終了する。
本発明の電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視方法は、基本的に以上のように行われる。
【００６１】
以上、本発明に係る電気めっき鋼板の製造ラインの自溶性電極の消費量自動監視システム及び消費量自動監視方法及について具体的に錫めっきでの実施形態及び実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。
上述した実施例においては、第１及び第２の閾値を共に用いているが、本発明は抜取タイミングを警告する第１の閾値のみを用いるものであっても良いことはもちろんである。
【符号の説明】
【００６２】
１０  自溶性電極の消費量自動監視システム
１２  通電量計測手段
１４  累積通電量算出手段
１６  閾値設定手段
１８  通知手段１８
２０  入力手段
２２  設定値変更手段
２４  記憶手段
５０  電気めっき鋼板の製造ライン
５１  鋼板
５２  めっきセル
５４  めっき液
５６  めっきタンク
５８  浸漬ロール
６０  搬送ロール
６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ，６２ｅ，６２ｆ，６２ｇ，６２ｈ，６２ｉ，６２ｊ，６２ｋ  自溶性電極
６４  陽極（アノード）
６６  通電ロール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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