JP3002331B2 - 鋼板の制振装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製鉄設備の圧延ライ
ン、表面処理ライン等において、その走路面を走行中の
帯板状の鋼板の振動を制振する鋼板の制振装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば溶融亜鉛メッキラインにおいて、
加圧空気又は加圧ガスをスリット状の噴出口を有するノ
ズルから噴出させ、この噴出流を溶融亜鉛槽を通過して
引上げられて来る被メッキ鋼板に噴射することによって
過剰な溶融亜鉛を吹き落し、所要のメッキ厚みにするこ
とが一般的に行われている。

【０００３】このような場合、鋼板が走路面に対して振
動すれば、ノズルと鋼板との距離が変動し、その結果、
噴射力が変動してメッキ厚みが不均一となり、品質の低
下を招くことがある。そこで、従来、特開平２−62355
号公報に記載のように、電磁石を利用して走行中の鋼板
の振動を制振する方法が採られている。

【０００４】これは、図８に示すように、帯板状の鋼板
1 が矢印方向に走行する走路面2 に対して一対の電磁石
3,4 を配置すると共に、その一方の電磁石4 の近傍に非
接触式の変位検出器5 を配置し、この変位検出器5 から
の信号に応じて制御器6 により各電磁石3,4 の吸引力を
相互に切替えながら、走行する鋼板1 の振動及びＣ反り
を低減させる技術である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の制振技術では、
一対の電磁石3,4 の吸引力を相互に切替えて鋼板1 の振
動を抑えているだけであるため、走行する鋼板1 の制振
を効率良く行うことができないという問題がある。例え
ば、電磁石3,4 として、使用線径 0.4mm、巻数1200ター
ン、鉄心極断面15mm×30mm、鉄心極間隔30mm、吸引力有
効断面40mm×70mm、吸引力 0.5kgf 、時定数７m sec の
ものを使用した場合、 500Ｈz まで制振可能である。

【０００６】電磁石3,4 で制振している状態での鋼板1
の振動モードと各電磁石3,4 の位置関係は、図９に示す
通りである。電磁石3,4 がａ位置の場合、鋼板1 の振動
モードとしては、図９の(A) 及び(B) に示す二つのパタ
ーンがある。モード(A) は振動数14Ｈz であり、モード
(B) は振動数30Ｈz である。従って、鋼板1 の振動がモ
ード(B) の場合には、電磁石3,4 の応答能力はあるにも
拘らず、電磁石3,4 が振動の節の位置にあるため、電磁
石3,4 によって制振することができなくなり、制振効果
が低下する。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑み、
振動モードに影響されずに鋼板の振動を効率的に制振す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、走路面に沿っ
て走行する帯板状の鋼板の変位量を位置検出器により検
出し、この位置検出器からの信号に基づいて電磁石に電
流を流し、この電磁石の鋼板に対する吸引力を変化させ
て鋼板の振動を抑えるようにした鋼板の制振装置におい
て、制振対象とする振動モードの腹の位置に対応するよ
うに鋼板の走行方向に電磁石を複数個設けたものであ
る。

【０００９】

【作用】走路面に沿って走行する帯板状の鋼板の変位量
を位置検出器で検出し、その信号に基づいた電流を電磁
石に流し、電磁石の吸引力を変化させて鋼板の振動を抑
える。この時、電磁石が鋼板の制振対象とする振動モー
ドの腹に対応しているので、各振動モードに対しても効
率的に鋼板を制振できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図１及び図２において、10は帯板状の鋼板、11は
鋼板10が矢印方向に走行する走路面で、ローラ12,13 等
により構成されている。この走路面11の左右両側には、
鋼板10の走行方向に所定間隔だけ離れた２つの位置ａ,
ｂに電磁石14,15 、16,17 が対象に配置されている。

【００１１】各位置ａ, ｂの電磁石14,15 、16,17 は、
図３に示すように鋼板10の異なる二種類の振動モード
Ａ, Ｂを制振対象とするものであって、前者の電磁石1
4,15 は振動モードＡの腹に、また後者の電磁石16,17
は振動モードＢの腹に夫々対応するように配置されてい
る。更に各電磁石14,15 、16,17 は鋼板10の幅方向にも
等間隔をおいて４個づつ設けられている。

【００１２】18,19 は鋼板10の変位を検出する非接触式
の位置検出器で、各位置ａ, ｂにおける一対の電磁石1
4,15 、16,17 の内、その一方の電磁石15,17 の中央部
に組込まれている。即ち、各電磁石14,15 、16,17 はコ
字状の鉄心20,21 、22,23 の両脚部に夫々一対のコイル
を巻装したものである。そして、一方の電磁石15,17 に
は鉄心22,23 の中央部から一対のコイル間に向かって支
持体24,25 が突設され、その支持体24,25 の先端に位置
検出器18,19 が取付けられている。従って、位置検出器
18,19 は電磁石15,17 の一対のコイル間の中央に位置さ
れている。

【００１３】26,27 は位置検出器18,19 の信号に基づい
て各電磁石14,15 、16,17 を制御する制御器で、例えば
図４に制御器26側を示すように、増幅器28、基準位置設
定回路29、比例補償器30、微分補償器31、積分補償器3
2、加算器33、定常電圧回路34,35 、加算器36,37 、電
力増幅器38,39 、電流マイナー補償器40,41 等により構
成されている。

【００１４】基準位置設定回路29は鋼板10の反りを矯正
する際の基準位置、即ちゼロ点位置を設定するためのも
のである。比例補償器30は鋼板10の変位に比例した電流
を電磁石14,15 に流すためのものである。微分補償器31
は鋼板10の速度に比例した電流を電磁石14,15 に流すた
めのものである。積分補償器32は走路面11からの鋼板10
のずれを積分して電流を電磁石14,15 に流すためのもの
である。加算器33は比例補償、微分補償及び積分補償さ
れた信号を加算するためのものである。電力増幅器38,3
9 は、加算器36,37 によって加算された信号を電磁石1
4,15 の駆動に必要な電力に増幅するためのものであ
る。

【００１５】定常電圧回路34,35 は加算器33からの電流
に重畳する定常電流を流すための定常電圧を印加するも
のである。加算器36,37 は加算器33からの電流に定常電
流を加算するためのものである。電流マイナー補償器4
0,41 は電磁石14,15 に流れる電流を加算器36,37 の入
力側に戻し、重畳電流に負帰還をかけるためのものであ
る。

【００１６】上記構成において、位置検出器18,19 で鋼
板10の変位を検出し、その出力信号に基づいて各制御器
26,27 の比例補償器30、微分補償器31、積分補償器32で
比例補償、微分補償、積分補償を行う。比例補償は、鋼
板10の変位に比例した電流を各電磁石14,15 、16,17 に
流して力を発生させるため、鋼板10に正のバネを付加し
たのと同じ効果が生じる。また微分補償は、鋼板10の速
度に比例した電流を電磁石14,15 、16,17 に流して力を
発生させるため、鋼板10に対して正の減衰を付加するこ
とになる。更に、積分補償は、走路面11からの鋼板10の
ずれを積分して電磁石14,15 、16,17 に電流を流し力を
発生させるため、鋼板10の走路面11からのずれがゼロに
なるように制御する。

【００１７】これらの比例補償、微分補償及び積分補償
された信号を加算器33で加算して各加算器36,37 に送
る。そして、各加算器36,37 で加算器33からの電流と定
常電圧回路34,35 からの定常電流とを加算し、電流に定
常電流を重畳した後、その重畳電流を電力増幅器38,39
で電力増幅して各電磁石を駆動する。一方、電磁石14,1
5 、16,17 に流れる電流を各制御器26,27 の電流マイナ
ー補償器40,41 により加算器36,37 の入力側に戻し、重
畳電流に負帰還をかける。これによって電磁石14,15 、
16,17 に発生する吸引力を発生させ、鋼板10に力を加え
て振動を抑える。

【００１８】この場合、鋼板10の二種類の振動モード
Ａ, Ｂを制振対象とし、その各モードＡ, Ｂの腹に対応
するように電磁石14,15 、16,17 を設けているので、鋼
板10の最も振動の大きい箇所で電磁石14,15 、16,17 に
より鋼板10に制振力を付与でき、効率の良い制振が可能
である。図５は鋼板10の制振特性を示し、実線は本発明
に係る制振装置を作動させた場合、点線は制振装置を用
いない場合である。なお、図５において、山の高い部分
は、その振動数で鋼板10が振動しやすいことを示す。こ
の図５によれば、本発明を用いることによって、鋼板10
が振動しやすい振動数、即ち鋼板10の固有振動数に対し
て有効に制振がかけられており、振幅を1/10以下に抑え
られることが判る。

【００１９】これに対し、従来の制振装置の場合の制振
特性を図６に示す。この図６によれば、制振効果が得ら
れていない振動モード（30Ｈz 、47Ｈz 、95Ｈz)がある
ことが判る。なお、制振対象とする振動モードの数が多
い場合には、それに応じて電磁石を走行方向に３組以上
設ければ良い。

【００２０】なお、図７に示すように、鋼板10に対して
片側にのみ電磁石15,17 を配置しても良い。この場合、
位置検出器18,19 は電磁石15,17 に組込んでも良いが、
図７に示すように反対側に設けても良い。また位置検出
器18,19 としては、変位変換器、速度変換器等を用いれ
ば良い。更に制御器26,27 は、比例補償、微分補償、積
分補償の代わりに最適制御補償を行うようにしても良い
し、制振機能のみを持たせる場合には、微分補償のみ、
又は微分補償と比例補償のみでも良い。

【００２１】鋼板10が広幅であって、その幅方向にも振
動がある場合には、幅方向にも振動モードを考慮して電
磁石を配置すれば良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、制振対象とする振動モ
ードの腹の位置に対応するように鋼板10の走行方向に電
磁石14,15 、16,17 を複数個設けているので、鋼板10の
振動を効率的に制振することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】同図１のＸ−Ｘ矢視拡大図である。

【図３】同制振モードと電磁石との関係を示す図であ
る。

【図４】同制御系のブロック図である。

【図５】本発明の振動特性図である。

【図６】従来の振動特性図である。

【図７】本発明の別の実施例を示す構成図である。

【図８】従来例を示す構成図である。

【図９】従来の振動モードと電磁石との関係を示す図で
ある。

【符号の説明】

10 鋼板 11 走路面 14 電磁石 15 電磁石 16 電磁石 17 電磁石 18 位置検出器 19 位置検出器 26 制御器 27 制御器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 明 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 西神総合研究地 区内 (72)発明者 加藤 稔 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 西神総合研究地 区内 (72)発明者 浜崎 義弘 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所 西神総合研究地 区内 (72)発明者 中村 雅哉 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (72)発明者 権藤 和彦 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (72)発明者 栗田 裕 三重県伊勢市竹ケ鼻町100番地 神鋼電 機株式会社 伊勢製作所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 39/00,39/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走路面に沿って走行する帯板状の鋼板の
   変位量を位置検出器により検出し、この位置検出器から
   の信号に基づいて電磁石に電流を流し、この電磁石の鋼
   板に対する吸引力を変化させて鋼板の振動を抑えるよう
   にした鋼板の制振装置において、制振対象とする振動モ
   ードの腹の位置に対応するように鋼板の走行方向に電磁
   石を複数個設けたことを特徴とする鋼板の制振装置。