(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間走路面を走行中の帯板状の鋼板の振動を抑制する振動抑制装置であって、
前記鋼板をその板厚方向にはさんで対向する位置に配設され、それぞれ前記鋼板と交わる方向に磁力を作用させ、前記鋼板を吸引して振動を抑制する一対の電磁石と、
該一対の電磁石のそれぞれに直結され、前記電磁石間の距離を制御する一対の電磁石移動アクチュエータとを具備し、
前記電磁石移動アクチュエータは前記一対の電磁石間の距離を前記鋼板の板厚に応じて制御することを特徴とする鋼板の振動抑制装置。
【請求項２】
空間走路面を走行中の帯板状の鋼板の振動を抑制する振動抑制装置であって、
前記鋼板をその板厚方向にはさんで対向する位置に配設され、それぞれ前記鋼板と交わる方向に磁力を作用させ、前記鋼板を吸引して振動を抑制する複数対の電磁石と、
該複数対の電磁石の、前記鋼板の一方の面に対向する位置に配設された電磁石群と、前記鋼板の他方の面に対向する位置に配設された電磁石群とのそれぞれに直結され、前記電磁石間の距離を制御する一対の電磁石移動アクチュエータとを具備し、
前記電磁石移動アクチュエータは前記複数対の電磁石間の距離を前記鋼板の板厚に応じて制御することを特徴とする鋼板の振動抑制装置。
【請求項３】
前記一対または複数対の電磁石のそれぞれに該電磁石と前記鋼板との距離を検知するセンサと、
該センサの検出出力に基づいて前記電磁石の位置信号を発生する位置信号発生器とを配設し、
前記電磁石移動アクチュエータは前記鋼板の板厚に応じた前記一対または複数対の電磁石の間隔を前記位置信号に基づいて所定値に制御することを特徴とする請求項１または２記載の鋼板の振動抑制装置。
【請求項４】
前記電磁石移動アクチュエータは、
前記鋼板の板厚が厚かったとき前記一対または複数対の電磁石間の距離を狭める方向に電磁石を移動させ、
前記鋼板の板厚が薄かったとき前記一対または複数対の電磁石間の距離を広げる方向に電磁石を移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鋼板の振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、製鉄設備の圧延ライン、表面処理ライン等の空間走路面を走行中の帯板状の鋼板の振動を抑制する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製鉄設備の圧延ライン、表面処理ライン等では、空間走行面を走行する鋼板の振動抑制装置として図６に示すように鋼板１を板厚方向にはさんで対抗する位置に電磁石２Ａおよび電磁石２Ｂを配設し、これらの電磁石の励磁電流の制御によって鋼板の走行位置の調整、および鋼板の振動の抑制を行っていた。
この構成では制御用の電磁石２Ａおよび電磁石２Ｂは、制御がＯＦＦの場合でも電磁石と鋼板とが接触しないように、電磁石と鋼板との間隔をある程度余裕を持たせて配設する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが鋼板の圧延ラインや表面処理ライン等では、様々な板厚の鋼板が処理されるため、薄い鋼板の場合には小さな制御力で充分な制御効果を得ることができても、厚い鋼板の場合には電磁石の吸引力が不足して充分な制御効果を得ることができない場合があり、電磁石は最大の板厚に合わせて大きな吸引力を発生させるように設計していたため、装置が大型になり、コストが上昇してしまうという課題があった。
【０００４】
本発明はこのような背景の下になされたもので、比較的小さな吸引力の電磁石によって様々な板厚の鋼板に対して所定の制御効果を得ることができる鋼板の振動抑制装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、空間走路面を走行中の帯板状の鋼板の振動を抑制する振動抑制装置であって、
前記鋼板をその板厚方向にはさんで対向する位置に配設され、それぞれ前記鋼板と交わる方向に磁力を作用させ、前記鋼板を吸引して振動を抑制する一対の電磁石と、
該一対の電磁石のそれぞれに直結され、前記電磁石間の距離を制御する一対の電磁石移動アクチュエータとを具備し、
前記電磁石移動アクチュエータは前記一対の電磁石間の距離を前記鋼板の板厚に応じて制御することを特徴とする鋼板の振動抑制装置を提供する。
請求項２に記載の発明は、空間走路面を走行中の帯板状の鋼板の振動を抑制する振動抑制装置であって、
前記鋼板をその板厚方向にはさんで対向する位置に配設され、それぞれ前記鋼板と交わる方向に磁力を作用させ、前記鋼板を吸引して振動を抑制する複数対の電磁石と、
該複数対の電磁石の、前記鋼板の一方の面に対向する位置に配設された電磁石群と、前記鋼板の他方の面に対向する位置に配設された電磁石群とのそれぞれに直結され、前記電磁石間の距離を制御する一対の電磁石移動アクチュエータとを具備し、
前記電磁石移動アクチュエータは前記複数対の電磁石間の距離を前記鋼板の板厚に応じて制御することを特徴とする鋼板の振動抑制装置を提供する。
【０００６】
この発明によれば、板厚に応じて電磁石移動アクチュエータによって電磁石間の距離を制御することによって大型の電磁石を用いることなく必要な制御力を得ることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の鋼板の振動抑制装置において、
前記一対または複数対の電磁石のそれぞれに該電磁石と前記鋼板との距離を検知するセンサと、
該センサの検出出力に基づいて前記電磁石の位置信号を発生する位置信号発生器とを配設し、
前記電磁石移動アクチュエータは前記鋼板の板厚に応じた前記一対または複数対の電磁石の間隔を前記位置信号に基づいて所定値に制御することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、電磁石と鋼板との距離を検知するセンサの信号によって電磁石の位置信号を発生させ、この位置信号に基づいて電磁石の間隔を制御するので、鋼板の板厚如何に関わらず、常に最適な電磁石位置を得ることができ、小型の電磁石によって好ましい振動抑制制御を行うことができる。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の鋼板の振動抑制装置において、
前記電磁石移動アクチュエータは、
前記鋼板の板厚が厚かったとき前記一対または複数対の電磁石間の距離を狭める方向に電磁石を移動させ、
前記鋼板の板厚が薄かったとき前記一対または複数対の電磁石間の距離を広げる方向に電磁石を移動させることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、鋼板の板厚が厚いときは大きな制御力を必要とし、かつ、鋼板の振動幅が小さいので、電磁石の間隔を狭め、鋼板の板厚が薄いときは小さな制御力でよく、かつ、鋼板の振動幅が大きいので、電磁石の間隔を広げる制御を行う。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施形態について図を参照しながら説明する。図１はこの発明の第１の実施形態による鋼板の振動抑制装置の構成を示すブロック図である。
この図において、符号１は制御対象の鋼板であり、図の上方に向かって走行しているものとする。電磁石２Ａは鋼板１を吸引する電磁石であり、この電磁石２Ａには鋼板１との距離を検知するセンサ３Ａと、電磁石２Ａを図に示した移動方向に移動させる電磁石移動アクチュエータ４Ａとを備えている。また、電磁石２Ｂは電磁石２Ａと反対方向に鋼板１を吸引する電磁石であり、この電磁石２Ｂには鋼板１との距離を検知するセンサ３Ｂと、電磁石２Ｂを図に示した移動方向に移動させる電磁石移動アクチュエータ４Ｂとを備えている。
電磁石２Ａと電磁石２Ｂとは、鋼板１をはさみ、板厚方向に対抗する位置に配設されている。
【００１２】
図２は本発明の第１の実施形態による制御信号系統の構成を含んだ鋼板の振動抑制装置の構成を示すブロック図であり、センサ３Ａおよび３Ｂの検知信号に基づいて電磁石３Ａおよび３Ｂの位置信号を発生する位置信号発生器５Ａおよび５Ｂを備えている。これらの位置信号発生器の位置信号とプロセスコントローラ１００から与えられた板厚情報とに基づいて電磁石位置コントローラ１０において電磁石移動アクチュエータ４Ａおよび４Ｂに所定の移動指令を与える。
【００１３】
次に図３について説明する。この図は、図２の電磁石位置コントローラ１０の内部構成を示すブロック図であり、プロセスコントローラ１００からの板厚情報に基づいて位置指令テーブル１１に記憶された位置指令をアクチュエータコントローラ１２Ａおよび１２Ｂに送出する。
アクチュエータコントローラ１２Ａおよび１２Ｂでは、与えられた位置指令と位置信号発生器５Ａおよび５Ｂが出力した位置信号とから電磁石２Ａおよび２Ｂのあるべき位置を算定し、電磁石移動アクチュエータ４Ａおよび４Ｂに駆動指令を出す。
【００１４】
アクチュエータコントローラ１２Ａおよび１２Ｂに送出する位置指令の例を図４に示す。鋼板の板厚ＴがＴ１より厚かったときは、電磁石移動アクチュエータ４ＡにはＰＣ１１なる位置指令を送出し、電磁石移動アクチュエータ４ＢにはＰＣ１２なる位置指令を送出する。鋼板の板厚ＴがＴ２より薄かったときは、電磁石移動アクチュエータ４ＡにはＰＣ３１の位置指令を送出し、電磁石移動アクチュエータ４ＢにはＰＣ３２の位置指令を送出する。また、鋼板の板厚ＴがＴ１より薄く、かつ、Ｔ２より厚かったときは、電磁石移動アクチュエータ４ＡにはＰＣ２１の位置指令を送出し、電磁石移動アクチュエータ４ＢにはＰＣ２２の位置指令を送出する。
【００１５】
次に、このような構成による鋼板の振動抑制装置の動作を図１から図４を参照して説明する。製鉄設備の圧延ライン、表面処理ライン等では、制御対象の鋼板が所定の速度で空間の走路面を走行するが、走行位置がずれたり、振動を起こしたりすることがある。
そこで、鋼板をその板厚方向にはさんで、一対の電磁石２Ａおよび２Ｂを配設し、この電磁石２Ａおよび２Ｂに流す励磁電流を加減して吸引力を調節し、走行位置が所定位置になるようにし、これによって鋼板の振動を抑制する。
【００１６】
電磁石の吸引力は、磁石と鋼板との距離が近いほど大きく、遠くなるほど小さくなる。また一般に、処理中の鋼板は板厚が厚いと振動の幅は小さいが、制御のためには大きな吸引力を必要とし、板厚が薄いと制御のために要する吸引力は小さくてよいが、振動の幅が大きくなる。
そこで、板厚が薄い場合には電磁石間の距離を広くして鋼板との接触を避けるようにし、板厚が厚い場合には電磁石間の距離を狭くすることによって制御力を大きくする。
【００１７】
このため、図２に示すように電磁石２Ａおよび２Ｂに鋼板からの距離を検知するセンサ３Ａおよび３Ｂを配設し、プロセスコントローラ１００からの板厚情報によって電磁石２Ａと電磁石２Ｂとの間の望ましい間隔δが規定されるので、前記センサ３Ａおよび３Ｂによる鋼板からの距離の和と板厚とを加えた値が前記δになるように電磁石移動アクチュエータ４Ａおよび４Ｂに駆動指令を与える。
【００１８】
次に、この発明の第２の実施形態について図を参照しながら説明する。図５は、この発明の第２の実施形態による鋼板の振動抑制装置の構成を示す図である。この図５において、図５（ａ）は、鋼板の振動抑制装置を、鋼板１の一方の面（表面）と対向する方向から見た図であり、図５（ｂ）は、鋼板１の端（側面）と対向する方向から見た図である。
【００１９】
この第２の実施形態が、前述した第１の実施形態と異なる点は、鋼板の幅方向に沿って、複数対の電磁石が配設されている点である。これらの電磁石のうち、鋼板１の一方の面（表面）に対向して配設された電磁石群、すなわち電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅは、電磁石移動アクチュエータ４Ａによって支持され、鋼板の板厚方向に移動可能とされている。各電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅ内には、これらの電磁石と鋼板１との距離を検知するセンサ３Ａａ、３Ａｂ、３Ａｃ、３Ａｄ、３Ａｅが備えられている。
【００２０】
また、鋼板１の他方の面（裏面）に対向して配設された電磁石群、すなわち電磁石２Ｂａ、２Ｂｂ、２Ｂｃ、２Ｂｄ、２Ｂｅは、電磁石移動アクチュエータ４Ｂによって支持され、やはり鋼板の板厚方向に移動可能とされている。各電磁石２Ｂａ、２Ｂｂ、２Ｂｃ、２Ｂｄ、２Ｂｅ内には、これらの電磁石と鋼板１との距離を検知するセンサ３Ｂａ、３Ｂｂ、３Ｂｃ、３Ｂｄ、３Ｂｅが備えられている。以上の点以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００２１】
また、第２の実施形態における制御信号系統の構成も、第１の実施形態におけるもの（図２参照）と同様である。ただし、位置信号発生器５Ａは、センサ３Ａａ、３Ａｂ、３Ａｃ、３Ａｄ、３Ａｅの検知信号に基づいて、電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅの位置信号を発生する。
【００２２】
一方、電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅは、一体として、電磁石移動アクチュエータ４Ａによって支持され、かつ移動させられる。このため、電磁石位置コントローラ１０から電磁石移動アクチュエータ４Ａには、１つの移動指令が与えられる。従って、電磁石位置コントローラ１０は、電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅの位置信号から、１つの移動指令を生成する。具体的には、電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅの位置信号から、電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅの位置の平均値を算出し、算出した平均値に基づいて、１つの移動指令を生成する。また、別の例として、電磁石２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅの位置信号の中から特定の１つの位置信号を選択し（例えば、電磁石２Ａｃの位置信号を選択し）、選択した１つの位置信号に基づいて、１つの移動指令を生成してもよい。
【００２３】
また、位置信号発生器５Ｂも、センサ３Ｂａ、３Ｂｂ、３Ｂｃ、３Ｂｄ、３Ｂｅの検知信号に基づいて、電磁石２Ｂａ、２Ｂｂ、２Ｂｃ、２Ｂｄ、２Ｂｅの位置信号を発生する。このとき、電磁石位置コントローラ１０から電磁石移動アクチュエータ４Ｂに与えられる移動指令も、上記と同様の手順で生成される。
【００２４】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述の実施形態では電磁石移動アクチュエータによって電磁石の間隔を調整するものであったが、手動によって電磁石を移動するものであっても本発明に含まれる。
また、上述の実施形態では板厚の違いによって電磁石の間の距離を段階的に制御するものであったが、板厚の変化に連動して連続的に間隔を制御するものであってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
これまでに説明したように、この発明によれば、鋼板の板厚に応じて電磁石間の距離を変更するようにしたので、小さな電磁石によって十分な制御力を得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態による鋼板の振動抑制装置の構成を示すブロック図。
【図２】  本発明の第１の実施形態による制御信号系統の構成を含んだ鋼板の振動抑制装置の構成を示すブロック図。
【図３】  図２の電磁石位置コントローラ１０の内部構成を示すブロック図。
【図４】  アクチュエータコントローラ１２Ａおよび１２Ｂに送出する位置指令の例を示す図。
【図５】  本発明の第２の実施形態による鋼板の振動抑制装置の構成を示す図。
【図６】  従来の技術による鋼板の振動抑制装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…鋼板
２Ａ、２Ｂ…電磁石
２Ａａ、２Ａｂ、２Ａｃ、２Ａｄ、２Ａｅ…電磁石
２Ｂａ、２Ｂｂ、２Ｂｃ、２Ｂｄ、２Ｂｅ…電磁石
３Ａ、３Ｂ…センサ
３Ａａ、３Ａｂ、３Ａｃ、３Ａｄ、３Ａｅ…センサ
３Ｂａ、３Ｂｂ、３Ｂｃ、３Ｂｄ、３Ｂｅ…センサ
４Ａ、４Ｂ…電磁石移動アクチュエータ
５Ａ、５Ｂ…位置信号発生器
１０…電磁石位置コントローラ      １１…位置指令テーブル
１２Ａ、１２Ｂ…アクチュエータコントローラ
１００…プロセスコントローラ
【図１】
0004622134.tif 000002
【図２】
0004622134.tif 000003
【図３】
0004622134.tif 000004
【図４】
0004622134.tif 000005
【図５】
0004622134.tif 000006
【図６】
0004622134.tif 000007