(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄鋼板の表裏から電磁石を用いて非接触で外力を与えることにより、薄鋼板の振動と反りを制御する薄鋼板の非接触制御装置であって、薄鋼板の表裏に設置され非接触で薄鋼板のエッジに板厚方向の外力を与える左右のアクチュエータの位置を、左右の薄鋼板エッジにそれぞれ独立に、薄鋼板の蛇行及び板幅の変化に追随させるように制御する機構を有してなることを特徴とする薄鋼板の非接触制御装置。
【請求項２】
薄鋼板の表裏から電磁石を用いて非接触で外力を与えることにより、薄鋼板の振動と反りを制御する薄鋼板の非接触制御装置であって、薄鋼板の表裏に設置され非接触で薄鋼板のエッジに板厚方向の外力を与える各アクチュエータが、薄鋼板を挟んで対向するように、左右それぞれに同一の支持装置に支持されており、当該支持装置を駆動することにより、前記アクチュエータの位置を、左右の薄鋼板エッジにそれぞれ独立に、薄鋼板の蛇行及び板幅の変化に追随させるように制御する機構を有してなることを特徴とする薄鋼板の非接触制御装置。
【請求項３】
薄鋼板の表裏から電磁石を用いて非接触で外力を与えることにより、薄鋼板の振動と反りを制御する薄鋼板の非接触制御装置であって、薄鋼板の表裏に設置され非接触で薄鋼板のエッジに板厚方向の外力を与える各アクチュエータが、薄鋼板を挟んで対向するように、薄鋼板製造ラインにおける薄鋼板エッジの蛇行及び板幅の変化に追随して移動する装置に固定されていることを特徴とする薄鋼板の非接触制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄鋼板に磁力等により非接触で外力を与え、鋼板の振動等の挙動を制御する非接触制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
薄鋼板、特に鍍金ライン等における極薄鋼板の処理においては、薄鋼板の形状の変化（Ｃ反り、耳波等）や、振動が問題となることがある。このような場合に、鋼板に非接触で外力を加えることにより、形状の変化や振動等を抑制する技術が開発されている。たとえば、実開平５−３０１４８号公報には、非接触センサで薄鋼板の位置を検知し、鋼板面から所要の間隔を空けて薄鋼板の両側に配置した電磁石によって薄鋼板に対して吸引力を与え、Ｃ反りや振動を抑制する技術が開示されている。
【０００３】
このような装置においては、電磁石等の位置を板幅の変化に追随させ、かつ薄鋼板の蛇行に追随させて移動させる必要がある。実開平５−３０１４８号公報に開示される技術では、板エッジ検出部を設け、その信号により、表裏面に設けられた電磁石の位置を別々に制御することにより、電磁石の位置を薄鋼板のエッジ近傍に追随させている。
【０００４】
図５、図６に、実開平５−３０１４８号公報に記載された装置の概要を示す。図５は斜視図、図６は薄鋼板の進行方向から見た図である。薄鋼板２１を挟んで表裏面に移動架台２２が設けられており、移動架台２２上には、中央部アクチュエーター２３とエッジ部アクチュエーター２４が固定されている。そして、薄鋼板の両エッジ近傍には、エッジセンサー２５が設けられており、両エッジセンサ２５ーの出力より、薄鋼板２１の中心位置が算出される。図示しない移動架台位置制御装置は、移動架台２２の中心、すなわち中央部アクチュエーター２３の中心が薄鋼板の中心位置にくるように、表裏面の移動架台２２の各々の位置を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実開平５−３０１４８号公報に記載された従来技術には、以下のような問題点がある。その第１は、エッジ部アクチュエータ２４が移動架台２２に固定されているため、薄鋼板２１の蛇行には追随できても、板幅の変更には追随できないことである。その第２は、板幅全面に渡る移動架台２２を動かすためには大掛かりな駆動機構を有し、その価格が高くなることである。
【０００６】
第３は、表裏面の移動架台２２は、機械的に独立しており、それぞれ別々の制御機構により同一位置になるように制御されているのみであり、いわゆるエレタイ（エレクトリック・タイ）の状態であって、メカタイ（メカニカル・タイ）の状態でない。よって、制御遅れ等により、上下のエッジ部アクチュエーター２４の位置がずれる可能性がある。
【０００７】
正確な薄鋼板の制御を行うためには、表裏面に配置したアクチュエーターが正確に対向していることが必要である。この様子を図７に示す。図７を見ると分かるように、表裏の電磁石の位置がずれていると、薄鋼板の振動の抑制が十分行われなくなる。よって、従来技術においては、上下のアクチュエーターの位置ずれによって、目的とする薄鋼板の挙動制御が十分に行われないことがあった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、板幅、蛇行の両方に追随することができ、かつ、大掛かりな駆動装置を必要としない薄鋼板の非接触制御装置及びこれに加えて、表裏面のアクチュエーターの位置を正確に一致させることのできる薄鋼板の非接触制御装置を提供することを課題とする。
【０００９】
前記課題を解決するための第１の手段は、薄鋼板の表裏から電磁石を用いて非接触で外力を与えることにより、薄鋼板の振動と反りを制御する薄鋼板の非接触制御装置であって、薄鋼板の表裏に設置され非接触で薄鋼板のエッジに板厚方向の外力を与える左右のアクチュエータの位置を、左右の薄鋼板エッジにそれぞれ独立に、薄鋼板の蛇行及び板幅の変化に追随させるように制御する機構を有してなることを特徴とする薄鋼板の非接触制御装置（請求項１）である。
【００１０】
本手段によれば、左右のアクチュエーターの位置が、それぞれ薄鋼板の左右のエッジに追随して、鋼板端部から所定の位置となるように制御される。よって、薄鋼板が左右に蛇行した場合でも、薄鋼板の幅が変わった場合でも、それに追随して、エッジから所定の位置に外力を与えることができる。また、駆動される装置が小さいため、駆動機構として大掛かりなものを必要としない。
【００１１】
前記課題を解決するための第２の手段は、薄鋼板の表裏から電磁石を用いて非接触で外力を与えることにより、薄鋼板の振動と反りを制御する薄鋼板の非接触制御装置であって、薄鋼板の表裏に設置され非接触で薄鋼板のエッジに板厚方向の外力を与える各アクチュエータが、薄鋼板を挟んで対向するように、左右それぞれに同一の支持装置に支持されており、当該支持装置を駆動することにより、前記アクチュエータの位置を、左右の薄鋼板エッジにそれぞれ独立に、薄鋼板の蛇行及び板幅の変化に追随させるように制御する機構を有してなることを特徴とする薄鋼板の非接触制御装置（請求項２）である。
【００１２】
本手段においては、各エッジにおける表裏のアクチュエーターは同一の支持装置に支持されているので、メカタイとなっている。よって、表裏のアクチュエーターは常に対向しており、位置ずれを起こすことがないので、制御性を良好に保つことができる。また、前記第１の手段と同じように、薄鋼板の左右で独立に位置制御が行われるので、薄鋼板の蛇行と板幅変化の両方に追随することができる。
【００１３】
前記課題を解決するための第３の手段は、薄鋼板の表裏から電磁石を用いて非接触で外力を与えることにより、薄鋼板の振動と反りを制御する薄鋼板の非接触制御装置であって、薄鋼板の表裏に設置され非接触で薄鋼板のエッジに板厚方向の外力を与える各アクチュエータが、薄鋼板を挟んで対向するように、薄鋼板製造ラインにおける薄鋼板エッジの蛇行及び板幅の変化に追随して移動する装置に固定されていることを特徴とする薄鋼板の非接触制御装置（請求項３）である。
【００１４】
薄鋼板の製造ライン中には、薄鋼板のエッジに追随されることが必要な装置がいろいろとあり、各装置はＥＰＣ（Edge Position Control）と呼ばれる制御装置により位置制御され、薄鋼板のエッジに追随している。本手段においては、このような装置にアクチュエーターを固定しているので、新たに特別なアクチュエーターの位置制御機構を設ける必要がなくなり、安価なものとすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。図１、図２は本発明の実施の形態の１例である薄鋼板の非接触制御装置の概要を示す図である。図１は斜視図、図２は薄鋼板の進行方向から見た図である。図１、図２において、１は薄鋼板、２はエッジ部アクチュエーター、３は支持架台、４はエッジセンサーである。
【００１６】
左右のエッジ部アクチュエータ２は、それぞれ、表裏のエッジ部アクチュエーター２が、コの字型の支持架台３により支持され、機械的に一体となっている。薄鋼板の左右エッジ部にはエッジセンサー４が設けられており、それぞれのエッジ位置を検出している。
【００１７】
アクチュエーター位置制御装置（図示せず）は、エッジセンサー４で検出されたエッジ位置に対して、エッジ部アクチュエーター２の位置が一定の関係になるように支持架台３の位置を調整する。この制御は、左右のエッジについて各々独立に行われるので、薄鋼板の蛇行、板幅変化があった場合でも、エッジ部アクチュエーター２をエッジ位置から所定の位置に制御することができる。また、表裏のエッジ部アクチュエーター２は、支持架台３に固定されているので、その相対的な位置がずれることがなく、常に安定した制御を行うことができる。
【００１８】
図３、図４は本発明の実施の形態の他の例を示す図であり、薄鋼板の非接触制御装置を連続溶融亜鉛鍍金ラインの気体絞り装置の後方に設置した例を示すものである。図３は斜視図、図４は薄鋼板の走行方向から見た図である。図３、図４において、５はエッジバーナー架台、６はＥＰＣ用エッジセンサー、７はエッジバーナー用ＥＰＣ装置、８は変位センサー、９は中央部アクチュエーター、１０は固定架台、１１は気体絞り装置である。その他、図１、図２に示された符号は、図１、図２と同じ構成要素を示す。
【００１９】
連続溶融亜鉛鍍金ラインにおいては、亜鉛ポット内に薄鋼板１を入れて亜鉛を付着した後、気体絞り装置１１により、亜鉛の付着量を制御する。その際、薄鋼板１が振動したりＣ反りを起こしたりすると亜鉛の付着量が変動するので、非接触制御装置によりこれらを抑制する。
【００２０】
気体絞り装置１１の後には、薄鋼板１のエッジを加熱するためのエッジバーナーが設けられており、そのエッジバーナーはエッジバーナー架台５に取り付けられている。エッジバーナーを薄鋼板１のエッジに追随させるために、エッジバーナー用ＥＰＣ装置７が設けられており、ＥＰＣ用エッジセンサー６の出力に基づいて、エッジバーナー架台５を駆動している。
【００２１】
本実施の形態においては、このＥＰＣ機構を利用し、エッジバーナー架台５にエッジ部アクチュエーター２を取り付けている。前述のように、エッジバーナー架台５は、エッジバーナー用ＥＰＣ装置７によって薄鋼板１のエッジに追随するように制御されているので、このようにすることにより、特別のエッジ追随制御装置を用いることなく、エッジ部アクチュエーター２を薄鋼板のエッジに対して所定の位置となるように制御することができる。
【００２２】
なお、変位センサー８は、薄鋼板１の位置を検出することにより、振動やＣ反りを検出し、これらを抑制するようにエッジ部アクチュエーター２、中央部アクチュエーター９を制御するものであり、図１、図２に示した実施の形態においても設けられているものであるが、図１、図２においては図示を省略している。
【００２３】
【実施例】
図３、図４のように装置を構成し、板幅方向に±20mm程度蛇行する板幅850〜1200mmの薄鋼板に対して連続運転した。用いた電磁石は700回巻きである。電磁石には変位センサーの信号をフィードバックするＰＩＤ制御を適用した。この結果、すべての板幅に対して常に適切な配置で制御を行うことができ、振動振幅を1/2〜1/3に低減することができると共に、Ｃ反りも、15mm程度あったものを５mm程度に低減することができた。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係る発明においては、薄鋼板が左右に蛇行した場合でも、薄鋼板の幅が変わった場合でも、それに追随して、エッジから所定の位置に外力を与えることができる。また、駆動される装置が小さいため、駆動機構として大掛かりなものを必要としない。
【００２５】
請求項２に係る発明においては、表裏のアクチュエーターは常に対向しており、位置ずれを起こすことがないので、制御性を良好に保つことができる。
【００２６】
請求項３に係る発明においては、新たに特別なアクチュエーターの位置制御機構を設ける必要がなくなり、安価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例である薄鋼板の非接触制御装置の概要を示す図（斜視図）である。
【図２】本発明の実施の形態の１例である薄鋼板の非接触制御装置の概要を示す図（薄鋼板の進行方向から見た図）である。
【図３】本発明の実施の形態の他の例である薄鋼板の非接触制御装置の概要を示す図（斜視図）である。
【図４】本発明の実施の形態の他の例である薄鋼板の非接触制御装置の概要を示す図（薄鋼板の進行方向から見た図）である。
【図５】従来の薄鋼板の非接触制御装置の概要を示す図（斜視図）である。
【図６】従来の薄鋼板の非接触制御装置の概要を示す図（薄鋼板の進行方向から見た図）である。
【図７】表裏のアクチュエーターの位置が合っていない場合と合っている場合の、振動抑制効果を示す図である。
【符号の説明】
１…薄鋼板
２…エッジ部アクチュエーター
３…支持架台
４…エッジセンサー
５…エッジバーナー架台
６…ＥＰＣ用エッジセンサー
７…エッジバーナー用ＥＰＣ装置
８…変位センサー
９…中央部アクチュエーター
１０…固定架台
１１…気体絞り装置
【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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