(57)【要約】【課題】蛇行矯正能力が客観的に評価でき明確な設計指針に基づいて的確な蛇行矯正能力を実現するとともに応答性の良好な蛇行制御を行う。【解決手段】走行する帯状体４が張架される搬送ロール１の入り側に帯状体４の両端縁にそれぞれ臨む位置に補助ロール２および補助ロール３を配置し補助ロール２および／または補助ロール３を傾動させて帯状体４に接触させ、帯状体の主面に力を作用させることで、帯状体４に対してその主面に交差する方向の変位を与え、糸巻効果にて帯状体４を幅方向に移動させて蛇行矯正を実現する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する帯状体が張架される搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方において、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることで、前記帯状体を幅方向に移動させて帯状体の蛇行を矯正することを特徴とする帯状体の蛇行矯正方法。
【請求項２】
前記帯状体の主面に力を作用させることにより、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする請求項１に記載の帯状体の蛇行矯正方法。
【請求項３】
前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置された単数または複数の補助ロールを前記帯状体の主面に接触させることによって、前記帯状体の主面に力を作用させて、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする請求項２に記載の帯状体の蛇行矯正方法。
【請求項４】
前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置された単数または複数の磁石からの磁力により、前記帯状体の主面に力を作用させて、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする請求項２に記載の帯状体の蛇行矯正方法。
【請求項５】
前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置された単数または複数のガスノズルから前記帯状体にガスを吹き付けることによって、前記帯状体の主面に力を作用させて、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする請求項２に記載の帯状体の蛇行矯正方法。
【請求項６】
前記帯状体の幅方向の位置を検出し、前記帯状体の目標幅方向位置に対する前記帯状体の幅方向位置偏差が零になるように前記帯状体の幅方向の移動を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の帯状体の蛇行矯正方法。
【請求項７】
走行する帯状体が張架される搬送ロールと、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることで前記帯状体を幅方向に移動させる変位機構とを具備したことを特徴とする帯状体の蛇行矯正装置。
【請求項８】
前記変位機構は、前記帯状体の主面に力を作用させることにより、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする請求項７に記載の帯状体の蛇行矯正装置。
【請求項９】
前記変位機構は、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、前記帯状体の主面に接触することによって、前記帯状体の主面に力を作用させる単数または複数の補助ロールを有することを特徴とする請求項８に記載の帯状体の蛇行矯正装置。
【請求項１０】
前記変位機構は、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、磁力により前記帯状体の主面に力を作用させる単数または複数の磁石を有することを特徴とする請求項８に記載の帯状体の蛇行矯正装置。
【請求項１１】
前記変位機構は、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、前記帯状体の主面にガスを吹き付けることによって前記帯状体の主面に力を作用させる単数または複数のガスノズルを有することを特徴とする請求項８に記載の帯状体の蛇行矯正装置。
【請求項１２】
前記帯状体の幅方向の位置を検出する変位検出機構と、目標幅方向位置に対する前記帯状体の幅方向位置偏差が零になるように、前記変位機構による前記帯状体の主面に交差する方向の変位量を制御する制御装置とをさらに備えたことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の帯状体の蛇行矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状体の蛇行矯正方法及び装置に関し、特に、ロールに張架されて走行する長尺の連続帯状体の処理ラインにおける蛇行矯正等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯状体を搬送するプロセスライン、例えば溶融メッキラインにおいて、鋼帯の幅方向のずれ（蛇行）は通板の安定性を損なうだけでなく、鋼帯が壁などに接触して損傷したり、さらには鋼帯の破断につながる場合がある。この蛇行を防ぐために、従来では、ロールとして蛇行の自己矯正効果を持つように幅中央に膨らみをつけた凸クラウンロールを用いることが知られている。
【０００３】
しかしながら、この凸クラウンロールを用いる場合には、蛇行矯正能力を大きくするためにロールの凸クラウンを大きくすると、ヒートバックルと呼ばれる絞り込み疵が発生する。したがって、凸クラウンの大きさはそれほど大きくすることができない。このため、操業条件によっては必要な蛇行矯正能力を得ることができないという技術的課題があった。
【０００４】
この技術的課題を解決するため、たとえば特許文献１では、鋼帯が張架されるロールの走行方向の入り口側近傍に、鋼帯とロールの間にガスを吹き込む蛇行矯正用ノズルを配置することによって、鋼板の蛇行矯正を行う技術が提案されている。
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１の技術では、ロールと鋼帯の間隙に吹き込まれたガス（空気）の膜による両者の摩擦係数の変化や、ロールと鋼帯の間隙で加圧されたガスが鋼帯の幅方向に逃げ出す時の反作用の力等の不安定な制御要素によって幅方向の変位（移動）を制御するため、ガスの吹き込み位置や量と、鋼帯の幅方向の変位との因果関係が不明確であり、ガス吹き込みによる鋼帯の変位方向や変位量の再現性が低くなることが懸念される。このため、（１）鋼帯のプロセスライン等の設備設計の際において、ノズル位置やガスの吹き込み量等の明確な設計指針が得られない、（２）蛇行の矯正に寄与しない無駄なガスの吹き込みを行う可能性がある、（３）蛇行矯正の即応性（高い応答性）が期待できない、等の問題点がある。
【特許文献１】特開昭６２−１５８８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、蛇行矯正能力が客観的に評価でき、明確な設計指針に基づいて的確な蛇行矯正能力を実現可能な帯状体の蛇行矯正技術を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、応答性の良好な蛇行制御を行うことが可能な帯状体の蛇行矯正技術を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、ガスや電力、動力等の制御資源を無駄にすることなく、効果的な蛇行制御を行うことが可能な帯状体の蛇行矯正技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、発明者らは鋭意検討を重ね、蛇行を矯正する手段として帯状体に、その主面に交差する方向の変位である面外変形を与えることによって、ロールの回転方向に対して帯状体を傾け、糸巻き効果を利用することで蛇行矯正する技術を得るに至った。すなわち、本発明は、以下の（１）〜（１２）を提供する。
【００１０】
（１）走行する帯状体が張架される搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方において、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることで、前記帯状体を幅方向に移動させて帯状体の蛇行を矯正することを特徴とする帯状体の蛇行矯正方法。
【００１１】
（２）上記（１）において、前記帯状体の主面に力を作用させることにより、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする帯状体の蛇行矯正方法。
【００１２】
（３）上記（２）において、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置された単数または複数の補助ロールを前記帯状体の主面に接触させることによって、前記帯状体の主面に力を作用させて、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする帯状体の蛇行矯正方法。
【００１３】
（４）上記（２）において、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置された単数または複数の磁石からの磁力により、前記帯状体の主面に力を作用させて、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする帯状体の蛇行矯正方法。
【００１４】
（５）上記（２）において、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置された単数または複数のガスノズルから前記帯状体にガスを吹き付けることによって、前記帯状体の主面に力を作用させて、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする帯状体の蛇行矯正方法。
【００１５】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記帯状体の幅方向の位置を検出し、前記帯状体の目標幅方向位置に対する前記帯状体の幅方向位置偏差が零になるように前記帯状体の幅方向の移動を制御することを特徴とする帯状体の蛇行矯正方法。
【００１６】
（７）走行する帯状体が張架される搬送ロールと、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることで前記帯状体を幅方向に移動させる変位機構とを具備したことを特徴とする帯状体の蛇行矯正装置。
【００１７】
（８）上記（７）において、前記変位機構は、前記帯状体の主面に力を作用させることにより、前記帯状体を当該帯状体の主面に交差する方向に変位させることを特徴とする帯状体の蛇行矯正装置。
【００１８】
（９）上記（８）において、前記変位機構は、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、前記帯状体の主面に接触することによって、前記帯状体の主面に力を作用させる単数または複数の補助ロールを有することを特徴とする帯状体の蛇行矯正装置。
【００１９】
（１０）上記（８）において、前記変位機構は、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、磁力により前記帯状体の主面に力を作用させる単数または複数の磁石を有することを特徴とする帯状体の蛇行矯正装置。
【００２０】
（１１）上記（８）において、前記変位機構は、前記搬送ロールの入り側および出側の少なくとも一方に配置され、前記帯状体の主面にガスを吹き付けることによって前記帯状体の主面に力を作用させる単数または複数のガスノズルを有することを特徴とする帯状体の蛇行矯正装置。
【００２１】
（１２）上記（７）〜（１１）のいずれかにおいて、前記帯状体の幅方向の位置を検出する変位検出機構と、目標幅方向位置に対する前記帯状体の幅方向位置偏差が零になるように、前記変位機構による前記帯状体の主面に交差する方向の変位量を制御する制御装置と、をさらに備えたことを特徴とする帯状体の蛇行矯正装置。
【００２２】
上記した本発明によれば、搬送ロールに張架されて走行する帯状体に対して、例えばその主面に力を作用させることにより、その主面に交差する方向の変位（すなわち面外変位または面外変形）を与えることで、搬送ロールの回転方向に対して帯状体を傾け、糸巻効果により、帯状体を幅方向に移動させて帯状体の蛇行を矯正する。
【００２３】
このため、客観的に測定可能な面外変形の値と、その時の帯状体の幅方向の移動との関係を測定して、蛇行矯正のために帯状体に面外変形を与える機構の配置位置や配置数等の装置設計に明確な指針を与えることが可能となる。
【００２４】
また、帯状体の面外変形は客観的に測定可能なため、目的の大きさの面外変形を帯状体に与えるために必要な最小限の補助ロールの変位、磁力、ガスの吹き付け量が正確に特定でき、補助ロールや電磁石の駆動に必要な動力や電力、あるいはガス量等の制御資源を無駄にすることがない。
【００２５】
さらに、補助ロールの当接、磁力、ガスの吹き付けによる動圧等のいずれの手段によって帯状体に機械的な面外変形を与えた場合でも、実時間で糸巻効果による幅方向の移動が発生するため、帯状体の幅方向の移動制御による蛇行矯正の即応性（高い応答性）を実現できる。
【００２６】
以上の通り、本発明によれば、帯状体を搬送するプロセスラインにおいて、帯状体に絞り込み疵などが発生せず、蛇行矯正能力を評価できる形で必要な蛇行矯正能力を得ることができ、蛇行矯正の即応性も得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、蛇行矯正能力が客観的に評価でき、明確な設計指針に基づいて的確な蛇行矯正能力を実現可能となる。また、応答性の良好な蛇行制御を行うことが可能となる。また、ガスや電力、動力等の制御資源を無駄にすることなく、効果的な蛇行制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図を用いて本発明の実施の形態を具体的に説明する。
図１は本発明の一実施の形態である帯状体の蛇行矯正方法を実施する蛇行矯正装置の構成の一例を示す正面図であり、図２は、その側面図、図３、図４および図５は、その動作の一例を説明する概念図である。
【００２９】
本実施の形態の帯状体の蛇行矯正装置は、走行する帯状体４が張架される搬送ロール１と、この搬送ロール１における走行方向の入り側に、帯状体４の主面の両エッジ部にそれぞれ接触可能に配置された複数の補助ロール２および補助ロール３を備えている。この場合、補助ロール２および補助ロール３は、帯状体４に対して、搬送ロール１に対する接触面とは反対側の主面、つまり帯状体の表面に接触する位置に配置されている。
【００３０】
図１では、帯状体４が搬送ロール１に張架され図１の矢印の方向に進行しており、補助ロール２、３は搬送ロール１の近傍に図１に示すように並置されている。図１に示すハッチング部分は帯状体４と搬送ロール１の接触部分である。
【００３１】
補助ロール２は、搬送ロール１の入り側における帯状体４の走行方向に平行で、かつ帯状体４の平面に平行な方向のＡ軸を中心軸として傾動させることが可能となっている。同様に、補助ロール３は、搬送ロール１の入り側における帯状体４の走行方向に平行で、かつ帯状体４の平面に平行な方向のＢ軸を中心軸として傾動させることが可能となっている。
【００３２】
この図１の構成の帯状体の蛇行矯正装置において、帯状体４が右の方に寄っていったために左の方向に帯状体４を寄せたければ、以下のように蛇行矯正操作を行う。図１において補助ロール２を紙面に向かって右側を奥の方向に押し込むように傾動させる。これにより、帯状体１の主面には補助ロール２から帯状体１の主面に交差する方向の成分を含む力が作用され、図１を矢印Ｃ−Ｃ側の側面から見た図２に示すように、帯状体４に、その主面に交差する方向の変位である面外変位が与えられる。このとき、帯状体４の右側のエッジにおいて図２に示す最大変位ΔＺが生じ、帯状体４のエッジ部が図３に示すように、元のエッジ部５からエッジ部６のように変化する。そして、帯状体４を押し込んだことにより、図３に示すハッチング部分のように、押し込んだ側のエッジ部の接触領域が大きくなるように搬送ロール１と帯状体４の接触部が変化する。この際、帯状体４は搬送ロール１が回転する方向と同一方向に向かおうとするので、図４に示すように帯状体４のエッジ部６の点Ｄは点Ｅへ移動し、帯状体４のエッジ部が左方向にΔｄ移動することとなる。すなわち、糸巻き効果により帯状体４が全体として左へ移動する。したがって、帯状体４を幅方向に移動させて帯状体４の蛇行を矯正することが可能となる。
【００３３】
一方、同じように帯状体４が変形している状態で（同様の面外変位を与えた状態で）、図５に示すように、図１とは逆の方向に帯状体が搬送される場合には、点Ｅは点Ｄに移動し、先ほどの図４とは逆の方向に帯状体が移動する。すなわち、点Ｅはエッジより中側に位置しており、それが搬送ロール１が回転する方向と同一方向に向かおうとするので、点Ｄへ移動した際にはＤ点はエッジではなくエッジよりも中側に位置することとなり、結果的に帯状体４が全体として右へ移動することとなる。この場合には、補助ロール２は搬送ロール１の出側に設けられていることとなる。すなわち、補助ロール２を図１に示すような搬送ロール１の入り側ではなく、搬送ロールの出側に設けることによっても蛇行を矯正することができる。また、搬送ロール１の入り側および出側両方に補助ロール２、３を設けることにより、さらに大きな蛇行矯正能力を得ることができる。
【００３４】
また、補助ロール２、３を設置場所の制約などで、図１のように、搬送ロール１と反対側の接触面に接触するように設けることができない場合は、帯状体４を対称面として、帯状体４の裏側に補助ロール２、３を設けてもよい。搬送ロール１の出側に補助ロール２、３を設ける際にも同じように帯状体４を対称面として帯状体４の裏側に補助ロール２、３を設けてもよい。
【００３５】
さらに、図１では補助ロールとして補助ロール２および補助ロール３の２つを用いたが、帯状体４の幅と同等以上の長さを有する補助ロールを１つだけ用い、この補助ロールを傾動させることで、帯状体４の両エッジに任意に接触可能なようにして帯状体４を面外変形させても良いことは言うまでもない。
【００３６】
さらにまた、補助ロールを帯状体に接触させることができない場合は、後述のようにガスを搬送ロール１の近傍における帯状体４の主面に吹き付けて、非接触に帯状体４を面外方向に変形させればよい。また、帯状体４が鋼板等の磁性体の場合は、後述のように磁石を用い、磁力にて面外方向に変形させることもできる。
【００３７】
上述のように、本実施の形態では、帯状体４の主面に及ぼされる当該主面に交差する成分を含む力によって帯状体４に与えられた面外変形の変形量にしたがって、帯状体４のエッジ部６が搬送ロール１となす角が決まり、帯状体４の幅方向速度が決まるので、それにしたがって、帯状体４の幅方向の移動方向および移動量を制御することで的確な蛇行矯正を行うことが可能である。また、帯状体４に面外変形を与えると同時に、帯状体４の幅方向における移動が始まるので、良好な応答性にて、搬送ロール１に張架されて走行する帯状体４の蛇行矯正を行うことが可能になる。
【００３８】
帯状体４に対して補助ロール等にて面外変形を与える操作は、作業者が、帯状体４の蛇行を監視しつつ補助ロールを手動にて操作して行ってもよいし、次に述べるような自動制御による方法でもよい。
【００３９】
次に、帯状体４の幅方向位置を自動制御する場合の実施の形態について具体的に説明する。図６は、本発明の技術を用いて帯状体４の幅方向位置を自動制御することで、帯状体の蛇行矯正を自動的に行う帯状体の蛇行矯正装置の構成の一例を示す概略図である。
【００４０】
この図６の蛇行矯正装置では、図１の構成に加えて、帯状体４の幅方向位置を計測するためのセンサ７と、このセンサ７からの帯状体４の幅方向の位置情報の入力に基づいて補助ロール２および補助ロール３の各々の操作量、すなわち帯状体４に対する押し込み量（面外変形量）を制御する操作量演算装置８を備えている。
【００４１】
そして、帯状体４の幅方向位置をセンサ７で計測し、計測量を操作量演算装置８に入力し、操作量演算装置８は、目標位置に対する帯状体４の幅方向位置偏差が零になるように操作量を演算し、この操作量に対応して、適切な補助ロールを補助ロール２および／または補助ロール３から選択し、演算結果に対応する操作量を上述の図１の場合と同じように補助ロール２および／または補助ロール３に加える。具体的には、操作量に対応して補助ロール２、３を軸Ａ、軸Ｂを中心軸にしてそれぞれ傾動させる角度を制御する。このようにして、帯状体４に張架されて走行する帯状体４の蛇行を的確かつ高い応答速度にて自動的に矯正する。また、帯状体４の幅方向の移動は、後述のように帯状体４に対して補助ロール２および／または補助ロール３から与えられる面外変形量と再現性よく明確に相関するので、補助ロール２および補助ロール３の操作量に無駄がなく、これらの補助ロール２および３を駆動制御するための電力も必要最小限で済む。
【００４２】
図７は、補助ロールを用いて帯状体４に面外変形を与える帯状体の蛇行矯正装置の別の実施の形態を示す正面図であり、図８は、図７における矢印Ｇ−Ｇ側から見た側面図である。
【００４３】
この図７は、帯状体４に面外変形を与えるために傾動しない補助ロールを用いた例である。すなわち、搬送ロール１に張架された帯状体４の入り側には、軸方向の寸法が帯状体４の幅寸法に比較して短い複数の補助ロール２２〜２６が、帯状体４の幅方向に所定のピッチで配置され、同様に、出側には、短い複数の補助ロール２７〜３１が幅方向に配置されている。
【００４４】
そして、補助ロール２２〜２６、２７〜３１は、各々の軸を搬送ロール１と平行にした姿勢で配置され、帯状体４の主面に対して直交する方向に当該帯状体４に対して接近または離間する方向に平行移動することで、帯状体４に接触して面外変形を与える構成となっている。
【００４５】
これらの補助ロール２２〜２６、２７〜３１の各々は、操作量演算装置８に接続され、帯状体４に面外変形を与えるための押し込み量が独立に制御される構成となっている。操作量演算装置８には、帯状体４の幅方向の位置を計測するセンサ７が接続されている。
【００４６】
この場合、入り側の補助ロール２２〜２６を、帯状体４の主面を対称面として帯状体４の裏側に設けてもよいし、出側の補助ロール２７〜３１を帯状体４の主面を対称面として、帯状体４の裏側へ設けてもよい。また、補助ロールは、入り側もしくは出側のみの配置としてもよい。
【００４７】
この例では帯状体４の幅方向位置を計測するため、センサ７からの幅方向計測位置を操作量演算装置８に入力し、操作量演算装置８は目標幅方向位置に対する帯状体４の幅方向位置偏差が零になるように操作量を計算し、操作量に対応した操作量を補助ロール２２〜２６、補助ロール２７〜３１のうちから、適切な補助ロールを選んで演算結果の操作量を出力し、操作量に対応して補助ロールを帯状体４に接近する方向に押し込むことで所望の大きさの面外変形を与え、これにより、帯状体４の蛇行矯正制御を行う。
【００４８】
この図７の帯状体の蛇行矯正装置では、上述の図１、図６の装置と同様の効果が得られるとともに、さらに、帯状体４の幅方向の複数箇所に配列された複数の補助ロール２２〜２６や補助ロール２７〜３１の各々の帯状体４に対する押し込み量の制御により、帯状体４に対してよりきめ細かな面外変形を与えることが可能になり、より高精度の蛇行矯正が期待できる。
【００４９】
図９は、本発明の帯状体の蛇行矯正装置のさらに他の実施の形態を示す正面図である。この図９は、帯状体４に面外変形を与えるためにガス噴射による動圧を用いた例である。
【００５０】
帯状体４が張架された搬送ロール１の入り側には、帯状体４の両端縁に対応する位置にガスノズル１１およびガスノズル１２と、帯状体４の幅方向位置を検出するセンサ７が設けられている。このガスノズル１１および１２の各々は、帯状体４の主面に対向するように図示しない開口部を有し、この開口部からガスを主面に吹き付けて、動圧により帯状体４に面外変形を与える動作を行う。ガスノズル１１および１２には、それぞれバルブ９および１０が設けられ、ガスノズル１１および１２の各々から吹き出すガスの流量や流速が調整可能になっている。これらのバルブ９および１０は、操作量演算装置８によって開度が制御される。センサ７にて検出された帯状体４の幅方向の位置情報は操作量演算装置８に入力されている。これにより、操作量演算装置８は、ガスノズル１１、１２から帯状体４に対するガスの吹き付け位置、流量、流速を制御することで動圧を調整し、帯状体４に発生する面外変形を的確に制御することが可能である。
【００５１】
すなわち、帯状体４の幅方向位置を計測するためのセンサ７からの幅方向計測位置が操作量演算装置８に入力されると、操作量演算装置８は目標位置に対する帯状体４の幅方向位置偏差が零になるように操作量を計算し、操作量に対応して、バルブ９、１０のうちから適切な方のバルブを選び、適切なほうに演算した操作量（開度情報）を出力する。この操作量に対応して、バルブ９、１０を開くことで、所望の流量および流速にてガスをガスノズル１１、１２からガスをそれぞれ噴出して帯状体４に吹き付け、帯状体４に所望の面外変形を与えて幅方向位置を制御し、走行する帯状体４の蛇行矯正を行う。
【００５２】
この場合、ガスノズル１１、１２から帯状体４に吹き付けるガスの動圧によって帯状体４に面外変形を発生させて糸巻効果にて帯状体４の幅方向の変位（位置）を制御するので、ガスノズル１１、１２から帯状体４に吹き付けられるガスの流量や流速に応じて、良好な再現性および即応性にて帯状体４の幅方向の変位制御、すなわち蛇行矯正が可能となる。この結果、上述の各実施の形態と同様の効果が得られる。また、帯状体４に吹き付けられるガスの流量や流速に応じて発生する帯状体４の面外変形と幅方向の変位の関係の再現性が良好であるため、幅方向の制御に寄与しない無駄なガスの吹き付け量が減り、ガスの使用量の削減が可能となる。特に、ガスとして不活性ガスを用いる場合に、節約効果が大きい。
【００５３】
また、帯状体４に対して非接触に面外変形を与えることができるので、帯状体４の表面の損傷等を防止できるという利点がある。
【００５４】
図１０は、上述の図９の帯状体の蛇行矯正装置の変形例を示す正面図であり、図１１は、図１０の矢印Ｈ−Ｈ方向より見た側面図である。この図１０は、帯状体に面外変形を与えるために入り側および出側に複数のガスノズルを幅方向に所定のピッチにて配置した例を示している。
【００５５】
図１０に例示されるように、帯状体４が張架された搬送ロール１の入り側には、帯状体４の裏面側にガス噴き出し口が対向する姿勢で、複数のガスノズル１１、１２、３２〜３４が帯状体４の幅方向に配列され、これらの各々には、バルブ９、１０、６２〜６４が設けられている。
【００５６】
搬送ロール１の出側には、ガスの噴き出し口を帯状体４の表面に対向させた姿勢で、帯状体４の幅方向に所定のピッチで複数のガスノズル３５〜３９が配置されている。これらガスノズル３５〜３９の各々には、バルブ４０〜４４が個別に設けられている。
【００５７】
バルブ９、１０、６２〜６４、４０〜４４の各々は、操作量演算装置８に接続されており、操作量演算装置８によって開度が個別に制御される。また、搬送ロール１の入り側には、帯状体４の幅方向位置を検出するセンサ７が設けられており、検出結果は操作量演算装置８に入力される。
【００５８】
なお、入り側のガスノズル１１、１２、３２〜３４を帯状体４を対称面として帯状体４の表面側に設けてもよいし、出側のガスノズルを帯状体４の面を対称面として、帯状体４の裏面側へ設けても良い。また、帯状体４の入り側もしくは出側のみの配置としても良い。
【００５９】
この図１０の帯状体の蛇行矯正装置において、操作量演算装置８は、帯状体４の幅方向位置がセンサ７から入力されると、目標位置に対する帯状体４の幅方向位置偏差が零になるように操作量を計算し、操作量に対応して、バルブ９、１０、６２〜６４、４０〜４４のうちから適切なバルブを選び、その適切なバルブに演算した操作量を出力する。この操作量に対応して、当該バルブでは開度が制御され、ガスノズル１１、１２、３２〜３４、３５〜３９から、ガスを帯状体４の裏面および表面に対してそれぞれ噴出させ、このガスの動圧によって帯状体４に面外変形を与えることで帯状体４の幅方向位置を制御して、蛇行矯正を行う。
【００６０】
これにより、図９の構成の場合と同様の効果が得られるとともに、さらに、帯状体４の幅方向の全体に複数のガスノズルを配置して所望の面外変形を与えることができるので、よりきめ細かな蛇行矯正の制御が期待できる。
【００６１】
図１２は、本発明のさらに他の実施の形態である帯状体の蛇行矯正装置の構成例を示す正面図であり、図１３は、図１２の矢印Ｆ−Ｆからみた側面図である。
【００６２】
この図１２は、帯状体４が鋼帯等の磁性体からなる場合に、帯状体４に面外変形を与える手段として電磁石を用いた例である。
【００６３】
すなわち、帯状体４が張架される搬送ロール１の入り側には、電磁石１７および電磁石１８が、帯状体４の裏面側の両端部に対向して配置され、これらは、アンプ１３およびアンプ１４によって駆動されることにより、大きさが可変な磁力を帯状体４に及ぼして面外変形を与える。
【００６４】
アンプ１３、アンプ１４は操作量演算装置８に接続されており、操作量演算装置８から入力される操作量に応じて、電磁石１７、電磁石１８に通電する電流値を変化させることで、当該操作量に応じた磁力が各電磁石にて発生する構成となっている。また、搬送ロール１の入り側には、帯状体４の幅方向位置を検出するセンサ７が設けられており、検出結果は操作量演算装置８に入力される。
【００６５】
このような構成の帯状体の蛇行矯正装置において、磁性体からなる帯状体４の幅方向位置を計測するためのセンサ７からの幅方向計測位置を操作量演算装置８に入力する。操作量演算装置８は、目標位置に対する帯状体の幅方向位置偏差が零になるように指令値を計算し、指令値に対応した指令電圧をアンプ１３、アンプ１４から適切な方のアンプを選んで、適切なアンプ側に指令値電圧を出力する。アンプ１３、１４はそれぞれ、指令電圧に対応した電流を電磁石１７、１８に出力し、これに対応して電磁石１７、１８はそれぞれ所望の電磁力を発生して帯状体４に及ぼし、この電磁力にて、帯状体４を面外変形させることで帯状体４の幅方向位置を制御し、帯状体４の蛇行矯正を行う。
【００６６】
このように電磁力を用いて帯状体４に面外変形を与える場合、非接触で、かつ、より微妙で正確な面外変形を帯状体４に与えることが可能になり、より高精度の蛇行矯正を実現できる、という利点がある。
【００６７】
図１４は、上述の図１２の帯状体の蛇行矯正装置の変形例を示す正面図であり、図１５は、図１４の矢印Ｉ−Ｉ方向より見た側面図である。この図１４は、帯状体４が磁性体の場合に面外変形を与えるために電磁石を用いる変形例を示している。
【００６８】
この場合、複数の電磁石を入り側及び出側に設けている。すなわち、帯状体４が張架される搬送ロール１の入り側には、帯状体４の表面側に対向するように、複数の電磁石１７〜２１が帯状体４の幅方向に配列され、同様に、出側には、複数の電磁石５３〜５７が帯状体４の幅方向に配列されている。
【００６９】
入り側の電磁石１７、１８、１９〜２１は、それぞれアンプ１３、１４、４５〜４７に接続されて駆動され、出側の電磁石５３〜５７は、アンプ４８〜５２にてそれぞれ駆動される。
【００７０】
アンプ１３、１４、４５〜４７、４８〜５２は、操作量演算装置８に接続されており、操作量演算装置８から入力される操作量に応じて、それぞれ電磁石１７、１８、１９〜２１、５３〜５７に通電する電流値を変化させ、当該操作量に応じた磁力が各電磁石にて発生する構成となっている。入り側には、帯状体４の幅方向位置を計測するためのセンサ７が設けられており、帯状体４の幅方向計測位置が操作量演算装置８に入力される構成となっている。
【００７１】
なお、入り側の電磁石を帯状体４を対称面として、帯状体４の裏側に設けてもよいし、出側の電磁石を帯状体４の面を対称面として、帯状体４の裏側へ設けてもよい。また、入り側もしくは出側のみの配置としてもよい。
【００７２】
そして、目標位置に対する、センサ７から入力される帯状体４の幅方向位置の偏差が零になるように、操作量演算装置８は指令値を計算し、指令値に対応した指令電圧をアンプ１３、１４、アンプ４５〜５２から適切な方のアンプを選んで、適切なアンプ側に指令値電圧を出力する。アンプ１３、１４およびアンプ４５〜４７、アンプ４８〜５２はそれぞれ、指令電圧に対応した電流を出力し、これに対応して、入り側の電磁石１７、１８および電磁石１９〜２１、出側の電磁石５３〜５７はそれぞれ指令値に対応した大きさの電磁力を発生させ、この電磁力によって帯状体４に面外変形を発生させる。これにより、鋼板等の磁性体からなる帯状体４の幅方向位置を制御して、高い応答速度にて非接触に蛇行矯正を行う。
【実施例】
【００７３】
次に面外変形を与えるために電磁石を用いた例についての実験結果を説明する。実験設備としては、上述の図１２の構成の帯状体の蛇行矯正装置の入り側に変位センサ１５および変位センサ１６を装着して用いた。帯状体４としては鋼板を用いた。
【００７４】
この場合の電磁石による蛇行矯正法の蛇行矯正能力を図１６に示す。図１６は変位センサ１５で計測した面外方向鋼板変位ｚと鋼板幅方向速度ｖとの関係を示す。鋼板幅方向速度ｖはｚの関数になることが予想されるが、このことを確かめることができた。ｚに対するｖの関数の近似式を図１６に破線で示す。またｚが大きくなればなるほど、鋼板（帯状体４）のエッジ部と搬送ロールとがなす角が大きくなるため、鋼板幅方向速度が大きくなることが予想されるが、このことも確かめることができた。
【００７５】
次に図１２に示す帯状体の蛇行矯正装置の設備で蛇行制御実験を行った。実験結果を図１７に示す。なお、図１２において、搬送ロール１の左端側は、図示しないロール駆動機構が配置されるため駆動側（ＤＲ側）と呼ばれ、右端側は、搬送ロール１の軸受けのみで、作業者が帯状体４にアクセス可能なため操作側（ＯＰ側）と呼ばれる。
【００７６】
ここで、初めＤＲ側へ鋼帯（帯状体４）は自然に移動していた。このとき、鋼帯の幅方向目標位置をロールの軸方向中心として蛇行制御を行ったところ、しばらくして、鋼板がロールの軸方向中心に移動することを確かめることができた。また、幅方向位置制御を止めると元のように、ＤＲ側へ板が動き始めた。このことから、鋼板が自然に蛇行を起こしている状態において、鋼板の蛇行を防ぐことが本発明によって可能となることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の補助ロールによる蛇行矯正方法を説明するための図。
【図２】図１の矢印Ｃ−Ｃ方向から見た図。
【図３】図１において補助ロールを傾動させた時の帯状体と搬送ロールとの部分を示す図。
【図４】図１において補助ロールを傾動させたときの帯状体の移動方向を説明する図。
【図５】図１において補助ロールを傾動させたときの帯状体の移動方向を説明する図。
【図６】本発明の実施形態である補助ロールを用いた蛇行制御をするための構成図。
【図７】本発明の実施形態である補助ロールを用いた蛇行制御をするための構成図
【図８】図７の矢印Ｇ−Ｇ側からみた図。
【図９】本発明の実施の形態であるガスを用いた蛇行制御をするための構成図。
【図１０】本発明の実施の形態であるガスを用いた蛇行制御をするための構成図。
【図１１】図１０の矢印Ｈ−Ｈ側から見た図。
【図１２】本発明の実施形態である電磁石を用いた蛇行制御をするための構成図。
【図１３】図１２の矢印Ｆ−Ｆ側から見た図。
【図１４】本発明の実施形態である電磁石を用いた蛇行制御をするための構成図。
【図１５】図１４の矢印Ｉ−Ｉ側から見た図。
【図１６】鋼板変位と鋼板の幅方向速度の関係を示すグラフ。
【図１７】本発明の実施形態である電磁石を用いた蛇行制御を行った際の蛇行量の時間変化の結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７８】
１…搬送ロール
２，３，２２〜３１…補助ロール（変位制御機構）
４…帯状体
５，６…エッジ部
７…センサ
８…操作量演算装置（蛇行制御装置）
９，１０，４０〜４４，６２〜６４…バルブ
１１〜１２，３２〜３９…ガスノズル（変位制御機構）
１３〜１４，４５〜５２…アンプ
１５，１６…変位センサ
１７〜２１…電磁石（変位制御機構）
５３〜５７…電磁石（変位制御機構）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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