钢板稳定化装置制造方法

钢板稳定化装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种可以以非接触式进行钢板的、尤其是电镀钢板的形状校正或抑制振动的钢板稳定化装置。作为一个构成例，所述钢板稳定化装置具备：装置支撑体，其配置在移动钢板的至少一侧；钢板稳定化单元，其包括：磁场产生极，其设置在所述装置支撑体上朝向钢板；和极扩展部，其设置在所述磁场产生极的钢板侧端部，用于增加钢板吸附力，由此可以进行钢板的形状校正或抑制振动。根据本发明，通过增加对通过电镀槽的电镀钢板的（电）磁吸附力，能够有效地实现电镀钢板的形状（弯曲）校正或抑制振动（抑振），由此防止钢板的电镀偏差，从而最终能够得到提高钢板的电镀质量的改善效果。
【专利说明】钢板稳定化装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以非接触式对钢板的形状、尤其对搬运的电镀钢板的形状进行校正或抑制所述电镀钢板的振动的钢板稳定化装置。
[0002]更详细地，本发明提供一种如下钢板稳定化装置，其增加对通过电镀槽的电镀钢板的(电)磁吸附力，由此有效地实现电镀钢板的形状(弯曲)校正或抑制(抑振)振动，从而进一步提高钢板的形状校正性或抑振性，由此防止电镀钢板的电镀偏差，最终提高钢板的电镀质量。
【背景技术】
[0003]近年来，对于钢板，不仅要提高耐蚀性等，要求美观，而且尤其对用作电子产品或汽车钢板的(锌)电镀钢板的需求也正在增加。
[0004]另一方面，图1表示所述钢板的电镀工艺、尤其是镀锌工艺。[0005]例如，如图1所示，从拆卷机(Pay-Off Reel)解开的钢板(例如，冷轧钢板)100经过焊机和活套辊而被热处理后，通过喷嘴和镀锌槽110，由此熔融锌Z附着在钢板100的表面，从而形成镀锌。
[0006]此时，设置于电镀槽正上方的气体擦拭装置(例如，气刀)120向钢板表面喷射气体(惰性气体或者空气)而适当地减少钢板的锌附着量，从而调整钢板的镀锌厚度。
[0007]此外，电镀钢板提供至电镀槽110，并且经过用于使钢板通过且调整钢板张力等的导棍(sink roll) 112和稳定棍(稳定化棍(stabilizing roll)) 114,并通过上部搬运棍130而连续进行。
[0008]另一方面，如图1所示，填充至镀锌槽110的熔融锌Z的温度大致为450_460°C左右，尤其通过电镀槽110的钢板100具有各种钢种、宽度、以及厚度。
[0009]但是，通常施加于导辊112 (的辊轴)的负荷因钢板而不同，但在其两端分别可以施加最大500kgf的负荷，从而如果发生动态特性如振动，则可以在导辊的旋转方向上施加最大IOOkgf的负荷。
[0010]从而，对经过导辊112和稳定辊114的电镀钢板100而言，在通过上部搬运辊130的过程中，虽然因钢板的钢种、宽度或者厚度而存在差异，但会发生钢板的振动，这种钢板的振动产生在气体擦拭装置120中的电镀偏差，从而导致钢板的电镀不良。
[0011]或者，当钢板的形状发生不平坦的弯曲(例如，中央部分向钢板宽度方向凹陷或弯折的C型弯曲或者L型弯曲)现象时，产生在钢板宽度方向的电镀偏差，从而导致钢板的电镀不良。
[0012]从而，如图1所示，在气体擦拭装置120和上部搬运辊130之间，配置一个以上用于校正钢板形状或抑制振动的钢板稳定化装置140 (也称为“钢板抑振装置”)。
[0013]这种钢板稳定化装置140抑制电镀钢板的振动即实现抑振或控制钢板的弯曲形状而以平坦的状态搬运，由此防止钢板的电镀偏差。
[0014]另一方面，虽在图1中示意性示出，现有的钢板稳定化装置140大部分采用如下方式进行钢板振动的抑制或形状校正:使用与钢板接触的机械式接触辊(Touch Roll)，或者向钢板喷射气体。
[0015]然而，当使用这种现有的机械式接触辊时，在通过气体擦拭装置而使熔融锌未完全附着(干燥)在钢板表面的状态下，由于滚筒与所搬运的电镀钢板表面相接触，因此存在如下问题:容易在电镀钢板表面形成辊印，尤其是(其他)杂质以接触辊作为媒介附着在钢板表面而发生电镀钢板的产品缺陷。
[0016]例如，汽车用钢板大部分用作汽车车体，因此这种钢板的表面缺陷导致相当严重的产品质量问题。另外，因滚筒的磨耗等接触辊产生振动和噪音，并且不稳定的旋转反而导致使搬运的电镀钢板的振动增加的其他问题 。
[0017]另一方面，对向钢板喷射气体而抑制钢板的振动或进行形状校正的现有的其他方式而言，发生不能有效地实现钢板的抑振性或形状的校正性的问题，尤其在电镀液已完全干燥而未附着在钢板表面的状态下，朝向钢板表面的气体喷射也会对钢板的电镀厚度产生影响。
[0018]从而，需要通过钢板的非接触方法代替机械式接触或气体喷射，而进行钢板的形状校正或抑制振动(抑振)的技术，为此，利用磁力的方式作为现有的其他方式而提出。
[0019]然而，当采用使用现有磁力的方式时，以非接触式抑制钢板振动或通过钢板的磁性吸附实现形状校正，但仅仅是将产生磁场(磁力)磁体块邻接配置在钢板的简单的形式，并且，由于这种磁体块的单位面积小，因此在进行钢板的抑振或形状校正时，反而导致钢板的应力集中现象。
[0020]例如，当钢板为具有0.6t左右厚度的薄板时，存在钢板被压坏而引起钢板表面缺陷的其他问题。
[0021]而且,近年来,随着对用作汽车用钢板的电镀钢板的需求快速增加,对电镀设备的大型化或钢板的高速电镀的需求也在增加，因此使用具有简单的磁体块形式的现有钢板稳定化装置是有限的。

【发明内容】

[0022]发明要解决的课题
[0023]本发明是为解决上述现有问题而提出的，其一个目的在于，提供一种如下的钢板稳定化装置:提高钢板的、尤其是电镀钢板的形状校正性或抑振性(抑制振动)，由此最大限度地防止钢板的电镀偏差，从而最终提高钢板的电镀质量。
[0024]进而，本发明的另一目的在于提供一种如下的钢板稳定化装置:使用非接触式涡电流传感器来测量装置和钢板之间的间隔(距离)，由此基于快速的响应特性维持装置和钢板之间的精密距离，从而更能提高钢板的形状校正性或抑振性，另一方面通过维持电磁极的稳定温度，而延长装置的使用寿命。
[0025]另外，本发明的又一目的在于提供一种如下的钢板稳定化装置:实施对装置支撑体或者磁场产生极的冷却，由此实现根据(电)磁场吸附力的钢板稳定的形状校正或者抑制振动。
[0026]解决课题的方法
[0027]作为用于实现上述目的的技术性一个方面，本发明提供一种钢板稳定化装置，该钢板稳定化装置具备:装置支撑体，其配置在移动钢板的至少一侧；以及
[0028]钢板稳定化单元，其包括:磁场产生极，其设置在所述装置支撑体上朝向钢板；和极扩展部，其设置在所述磁场产生极的钢板侧端部用于增加钢板吸附力。
[0029]优选地，通过使用设置在所述磁场产生极的顶端部的倒圆部作为媒介，所述钢板稳定化单元的所述极扩展部的尺寸大于所述磁场产生极的厚度。
[0030]更优选地，一个以上的钢板稳定化单元设置在所述装置支撑体设置上，并且一个以上的装置支撑体可以在钢板的宽度方向排列。
[0031]更优选地，多个述磁场产生极设置在所述装置支撑体上；在所述装置支撑体上，所述多个磁场产生极在钢板的移动方向互相独立地设置或以连接部作为媒介而相互连接。
[0032]此时，所述钢板稳定化单元以线圈型钢板稳定化单元和磁体型钢板稳定化单元中的任意一个形式设置，其中，
[0033]所述线圈型钢板稳定化单元的磁场产生极包括由磁性体形成的芯构件和盘绕所述芯构件的电磁感应圈；
[0034]所述磁体型钢板稳定化单元的所述磁场产生极由永磁体或者电磁体形成，
[0035]由此能够实现钢板的形状校正或者抑制振动。 [0036]优选地，所述电磁感应圈盘绕以所述连接部作为媒介而相互连接的所述多个磁场产生极中的至少一个。
[0037]更优选地，所述磁场产生极所具备的极扩展部的宽度形成为盘绕所述线圈型钢板稳定化单元的所述芯构件的所述电磁感应圈的直径的1.5-5倍的范围，或者为所述磁体型钢板稳定化单元的所述磁场产生极的厚度的1.5-5倍的范围。
[0038]更优选地，所述线圈型钢板稳定化单元的电磁感应圈并列设置在芯构件上。
[0039]更优选地，可以进一步包括:用于测量所述极扩展部和钢板之间的间隔的涡电流传感器和距离传感器中的至少一个。
[0040]更优选地，进一步包括冷却单元，其设置在所述装置支撑体和安装于所述装置支撑体的磁场产生极中的任意一个或者全部中，并使冷却媒介流通。
[0041]发明的效果
[0042]根据如上所述的本发明，在增加钢板的(电)磁吸附力的同时，设置各种形式的磁场产生极并控制施加的电流，由此提高钢板、尤其是电镀钢板的形状校正性和/或钢板的抑振性，从而降低钢板的电镀偏差而提高钢板的电镀质量。
[0043]另外，由于采用(电)磁力，因此可以防止由现有机械式接触方法产生的钢板表面的缺陷，并且不产生由接触引起的磨耗等，从而可以半永久性地使用该装置。
[0044]进而，本发明可以通过涡电流传感器(或者距离传感器)基于精确且快速的响应特性测量装置和钢板之间的间隔(距离)，由此控制钢板和装置之间的间隔，因此最终可以均匀地控制或维持(电)钢板的磁吸附力，并且可以均匀地进行钢板的形状校正或者抑振。
[0045]最后，本发明实现装置支撑体或者磁场产生极的冷却而实现基于(电)磁场吸附力的钢板的稳定的形状校正或者抑制振动。
【专利附图】

【附图说明】
[0046]图1是表示现有的钢板电镀工艺的结构图。[0047]图2是表示包括本发明钢板稳定化装置的钢板电镀工艺的一例的结构图。
[0048]图3是表示图2的本发明钢板稳定化装置的立体图。
[0049]图4a和图4b是表示本发明钢板稳定化装置的各种状态的侧面结构图。
[0050]图5是表示图3的本发明钢板稳定化装置的侧面结构图。
[0051]图6a和图6b是表不本发明钢板稳定化装置的磁场产生极的一实施例的立体图和侧面结构图。
[0052]图7a和图7b是表不本发明钢板稳定化装置的磁场产生极的另一实施例的立体图和侧面结构图。
[0053]图8a和图8b是表不本发明钢板稳定化装置的磁场产生极的又一实施例的立体图和侧面结构图。
[0054]图9a和图9b是表示本发明钢板稳定化装置中的磁场产生极的线圈结构的回路图和结构图。
[0055]图1Oa至图1Oc是表示本发明钢板稳定化装置中的磁场产生极或装置支撑体所具备的冷却单元的结构图。
[0056]图11和图12是表示本 发明钢板稳定化装置的性能曲线的图表。
[0057]图13是表示本发明钢板稳定化装置的钢板厚度和所施加电流的敏感曲线的图表。
【具体实施方式】
[0058]以下，根据附图详细说明本发明。
[0059]首先，图2至图4表示本发明的钢板稳定化装置I。
[0060]但是，如图2所示，在本实施例中对如下进行说明:本发明的钢板稳定化装置I通过图1所示的镀锌设备的电镀槽110对镀锌的电镀钢板100进行形状校正或/和钢板抑振，对与电镀生产线相关的包括导辊112和稳定辊114的电镀槽110、气体擦拭装置120、以及上部搬运辊130而言，采用与图1中的现有技术部分相同的附图标记。
[0061]此时，对钢板的形状校正而言，在图2中，对通过气体擦拭装置120的钢板向宽度方向弯曲的不良形状、即钢板的C-弯曲或者L-弯曲等形状不良进行校正，由此平坦地校正通过气体擦拭装置120的钢板，从而不会产生钢板的电镀偏差。
[0062]并且，钢板的抑振、即抑制振动用于防止如下现象:由钢板的搬运引起摇晃，在通过气体擦拭装置时不能正常控制钢板的电镀厚度。
[0063]另一方面，在本实施例中，虽然对将本发明的钢板稳定化装置I适用于钢板电镀生产线、即钢板的镀锌生产线的情形进行了说明，但也可以适用于制造其他钢板时连续搬运钢板的连续性生产线是理所当然的。
[0064]例如，本发明的钢板稳定化装置也可以是适用于在钢板的移动中发生钢板的C-弯曲或者L-弯曲等的形状不良或振动，由此影响钢板的生产或钢板质量的钢板表面处理工艺是理所当然的。
[0065]另外，本发明的钢板稳定化装置I优选对称配置在进行移动的钢板两侧，由此实现钢板的均匀且稳定的抑振。
[0066]当然，并不表示限于此，可以只设置在钢板一侧，只要能够切实地实现(电)磁力的控制即可。
[0067]另一方面，如图2所示，优选地，本发明的至少一个钢板稳定化装置I配置在电镀槽110上方的气体擦拭装置120的上面，与其隔开规定间隔S(例如，0.5-2m左右的间隔S)。
[0068]例如，当在气体擦拭装置120中用气体进行擦拭而去除钢板表面的(锌)电镀液由此调整电镀厚度时，电镀生产线中的钢板振动产生电镀偏差，因此优选地，钢板稳定化装置以维持所述间隔S的方式配置在气体擦拭装置120的上部，因而进行气体擦拭时不发生钢板的形状不良或振动。
[0069]此时，如果超出所述范围，例如本发明装置和气体擦拭装置之间的间隔S小于
0.5m，则本发明装置过度接近于气体擦拭装置而在气体擦拭时产生的电镀液的飞溅颗粒附着在本发明的钢板稳定化装置1，由此会对装置的驱动稳定性或精密性产生影响。
[0070]相反，如果本发明装置和气体擦拭装置之间的间隔S大于2m，则本发明装置过度远离气体擦拭 装置而产生在气体擦拭区域中的钢板的形状校正或抑制振动的有效性(影响力)不充分的问题。
[0071]另外，如图2所示，本发明的钢板稳定化装置I (还)可以配置在钢板冷却装置150即控制喷雾冷却器(mist cooler)和与用于控制钢板移动方向的稳定棍在同一条直线上的上部搬运辊130之间，该钢板冷却装置150用于冷却通过用气体擦拭而调整电镀厚度的电镀钢板。
[0072]接着，如图2至图4所示，对本发明的钢板稳定化装置I而言，作为其优选结构的一例具备:装置支撑体10，其配置在移动钢板100、即通过电镀槽而移动的电镀钢板的至少一侧，优选对称配置在电镀钢板的两侧；钢板稳定化单元30，其包括:一个以上的磁场产生极(pole) 32，其设置在所述装置支撑体上朝向钢板；和所述磁场产生极的极扩展部34，其设置在所述磁场产生极32的钢板侧端部并用于增加对于钢板的电磁吸附力或者磁吸附力。
[0073]从而，本发明的钢板稳定化装置I与现有的使用机械式接触辊或气体喷射、或者采用简单的磁体块进行钢板的形状校正或钢板抑振的装置不同，利用(电)磁力以非接触式平坦地校正钢板的C-弯曲或者L-弯曲等形状的不良、或者抑制或至少最小化振动的产生，因此可以消除由现有接触式引起的钢板表面缺陷的发生或由气体喷射产生的低效率的钢板的形状校正性或抑振性。
[0074]尤其，本发明在产生(电)磁力、即产生用于吸附钢板而校正形状或抑制振动的(电)磁力的磁场产生极32设置极扩展部34，例如在钢板的移动方向设置具有水平扩展面的又称极靴(pole shoes)的形状的极扩展部，因此与现有的根据简单的电磁块进行钢板抑振装置相比，即使在钢板为薄板的情况下，也可以非常稳定地实现钢板的形状校正或抑振。
[0075]另一方面，如图3所示，装置支撑体10可以是向钢板100的移动方向长长地延伸的板形状，优选地，例如所述装置支撑体可以由陶瓷或不锈钢(SUS)等制作，使得在产生(电)磁力时防止磁场的泄露。
[0076]当然，在附图中示意性地示出本发明的装置支撑体10，装置支撑体10可以固定地连接至电镀生产线的整个设备侧的框架(未图示)。
[0077]另一方面，当然就这种本发明的钢板支撑体10而言，可以根据钢板稳定化单元30所设置的数量适当地调整其尺寸而设置，如图3所示，优选在钢板的宽度方向配置一个以上钢板支撑体，使得在钢板的宽度方向产生的(电)磁力的钢板吸附力的范围至少大于钢板览度。
[0078]更优选地，如图3所示，本发明的钢板稳定化装置I中，在向钢板移动方向长长地延伸的单元装置支撑体10的上、下部分上向钢板移动方向排列一对钢板稳定化单元30，将这种单元钢板稳定化装置I向钢板宽度方向以多列配置。
[0079]当然，可以根据钢板的厚度、宽度等，调整这种单元钢板稳定化装置的排列。
[0080]另一方面，如图3所示，本发明的钢板稳定化装置I中，对设置在实际用于产生钢板的(电)磁吸附力的钢板稳定化单元30的电磁极32中而使钢板的(电)磁性影响范围扩大的极扩展部34而言，通过使用倒圆部36作为媒介与钢板平行设置，所述倒圆部在磁场产生极32的钢板侧顶端部一体形成。[0081]即，本发明的磁场产生极扩展部34以电磁力的释放面与移动钢板平行的方式设置，并且通过磁场产生极32顶端部的倒圆部36扩大面积，因此磁场产生极32所产生的磁场从整个扩展部均匀地向钢板释放，从而会使钢板吸附力的整体均匀。
[0082]此时，这种本发明的磁场产生极32的极扩展部34可以与磁场产生极一体形成(加工)，或在难以实施加工的情况下，其可以将作为(钢)磁性体的铁板(板材)附着在磁场产生极而进行组装。
[0083]接着，本发明的钢板稳定化装置I中，图4a和图4b所示，实际实现钢板的形状校正或抑振的钢板稳定化单元30可以以各种形式设置。
[0084]即，如图4a所示，本发明的钢板稳定化单元30可以是线圈型钢板稳定化单元30a，该线圈型钢板稳定化单元30a的图2和图3所示的磁场产生极32包括由磁体形成的芯构件32a、和盘绕在所述芯构件周围的电磁感应圈32b。
[0085]例如，当向层叠SM45C系列钢板或硅钢板而构成的芯构件32a施加电流时，盘绕用于形成电磁力的电磁感应圈32b而构成磁场产生极32,此时,磁场产生极扩展部34的形式可以与所述芯构件垂直地一体形成。
[0086]另一方面，如图4a所示，优选地，在线圈型钢板稳定化单元30a中，从盘绕在芯构件的线圈外侧环绕例如对电磁力不产生影响的非磁体(例如，由合成树脂或不锈钢等形成的罩体)的罩体40，由此防止电镀颗粒或其他杂质进入线圈之间而发生沉积的现象。
[0087]或者，如图4b所示，本发明的钢板稳定化单元30可以是磁场产生极32由永磁体或者电磁体形成的磁体型钢板稳定化单元30b。
[0088]此时，如图4a和图4b所示，本发明的装置中，对磁场产生极所具备的极扩展部34的宽度(例如，钢板移动方向的高度)D2而言，优选地，当采用线圈型钢板稳定化单元30a时，为盘绕在芯构件的电磁感应圈32b的直径Dl的1.5-5倍，或者当采用磁体型钢板稳定化单元30b时，在磁场产生极32的厚度Dl的1.5-5倍的范围，最优选为2倍左右。
[0089]例如，如果所述极扩展部的宽度D2小于线圈或磁场产生极的直径或厚度Dl的
1.5倍，则磁场产生极扩展部的(电)磁场的增加幅度小，几乎与现有的采用电磁块的方式的抑振机构相同，同时根据磁场产生极扩展部的钢板每单位面积所产生的钢板吸附力变得过大，因此反而增大钢板的应力集中，从而发生例如钢板尤其是厚度为0.6t左右的薄板发生被压坏等问题。
[0090]相反，如果所述极扩展部的宽度D2大于线圈或磁场产生极的直径或厚度Dl的5倍，则所述磁场产生极的扩展部34的面积变得过大，由此减小(电)磁场对钢板的影响力即钢板的吸附力，从而难以实现正常的钢板的形状校正或抑振。
[0091]另一方面，如图4a和图4b所示，上、下单元钢板稳定化单元30的磁场产生极的极扩展部34之间的间隔D3优选为20-40mm左右，例如，如果所述间隔小于20mm，极扩展部34过于接近单元钢板稳定化单元30使得从各磁场产生极扩展部释放的电磁力发生干涉，由此使钢板的吸附力产生不良，相反如果所述间隔为40mm以上，则占据所需以上的空间，由此使装置的整体大小不必要地增加。
[0092]接着，如图5所示，本发明的钢板稳定化装置I可以包括传感器，该传感器用于测量钢板稳定化单元30即磁场产生极扩展部34与移动钢板、即电镀钢板100之间的间隔G。
[0093]例如，如图5所示，在装置支撑体10、和上、下磁场产生极32的连接部38形成的开口部分的传感器安装口 52中设置以下详细说明的公知的涡电流传感器50，该涡电流传感器50以磁场强度来测量间隔G。
[0094]或者，对于在单元钢板稳定化单元30之间与装置支撑体10相连接而设置的距离传感器60如激光距离传感器，与所述涡电流传感器一起或者独立地配置，由此可以测量磁场产生极扩展部54与钢板之间的间隔G。
[0095]然而，优选地，由于距离传感器60在实际电镀生产线的环境中存在容易产生测量(误差)不良的倾向，因此与这种距离传感器相比，更优选使用感知磁场波长而感知传感器和钢板之间的涡电流，由此测量所述间隔G的涡电流传感器50。当然这并不代表不能采用距离传感器。
[0096]另一方面，对这种涡电流传感器而言，例如根据传感器和钢板之间的距离(实际上装置极扩展部34和钢板之间的间隔G)的变化而使相互作用的磁场发生变化，基于该磁场的变化使线圈的阻抗发生变化，涡电流传感器感知该线圈的阻抗变化而进行间隔G的测量。本发明中使用的涡电流传感器，优选使用探针(probe)型传感器，而不是贯通测量目标物内部的贯通型传感器。
[0097]此时，与本发明相关的电镀工艺是高温环境，因此当使用距离传感器60时，优选使用与装置支撑体10相连接且冷却水或空气在其内部流通的冷却型的距离传感器，如图5所示，例如可以是如下形状:设置在与支撑体10相连接的连接杆64的外壳62的内部，并且在传感器前面配置有窗口 66，尤其还可以是具备供应(in)和排出(out)冷却水或冷却气体的通道62a的形状。
[0098]并且，磁场产生极32的扩展部34的前面和钢板之间的间隔G，优选形成在所述涡电流传感器或者距离传感器能够进行测量的测量临界范围内。
[0099]例如，能够通过所述涡电流传感器50测量的所述间隔G的范围为0.1 - 44mm左右，所述间隔的范围优选不超过该范围。
[0100]当然，为了实现最佳的钢板抑振，优选根据事先所知的钢板的大小、厚度或者其移动速度等，适当地调整所述间隔。
[0101]其次，图6至图8示出:在上面说明的本发明钢板稳定化装置的各种形式，尤其是钢板稳定化单元30的各种形式。
[0102]此时，图6a、图7a以及图8a示出:包括如图4b所示的永磁体或电磁体的磁场产生极32的磁体型钢板稳定化单元30b，图6b、图7b以及图8b示出:将电磁感应圈32b盘绕在芯构件32a的磁场产生极32的、图4a中的线圈型钢板稳定化单元30a。
[0103]即，如图6a和图6b所示，本发明的钢板稳定化单元30可以是上、下磁场产生极32以连接部38作为媒介相连接的“？”字型。
[0104]在该情况下，即使在各磁场产生极分别盘绕电磁感应圈，从磁场产生极释放的电磁力可以通过连接部变得相同。由此，盘绕的线圈分别通过一个脉冲宽度调制(PWM，PulseWidth Modulation)驱动、和与其相连接的控制部C来调整所施加的电流。即，即使施加于各盘绕的线圈的电流不同，从磁场产生极所释放的电磁力(磁场)也是相同的。
[0105]然而，如图7a和图7b所示，当在一个非磁性体的装置支撑体10互相独立地在上、下侧设置电磁极32的、单元磁场产生极形成为“I”字形时，在分别盘绕在芯构件的电磁感应圈32b分别连接有由控制部C控制的各脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)驱动而使施加的电流各不相同，由此能够使从上、下侧的磁场产生极释放的电磁力不相同。 [0106]接着，如图8a和图8b所示，可以是在一个装置支撑体10以两个连接部38作为媒介连接总共三个磁场产生极32的、如从正面观察时呈“E”字形的钢板稳定化单元30，在该情况下，如图6的说明，由于从全部磁场产生极释放相同的电磁力，因此即使只在中央的芯构件32a盘绕电磁感应圈32b，从磁场产生极32产生的电磁力(磁场)也是相同的。
[0107]因此，配合在根据由钢板的形状不良或振动的发生进行钢板的形状校正或者抑振的情况，适当地选择并使用图6至图8所示的各种形式的钢板稳定化单元30 ;在根据钢板的厚度或宽度、或者根据生产线产生较多的钢板振动的情况下，选择图8中的设置多个磁场产生极的形式；当需要在磁场产生极形成互不相同的磁力时，选择图7的形式，并将图6作为基本形式。
[0108]不过，无论采用什么样的形式，如图6至图8所示，不管多个磁场产生极32在装置支撑体10向钢板的移动方向互相独立地设置、或者以连接部38作为媒介设置，为了形成均匀的电磁力需要与钢板以等间隔平行排列。
[0109]并且，如图8所示，当以连接部36作为媒介互相连接的多个磁场产生极32时，为了使装置结构简单化优选盘绕一个电磁感应圈32b。
[0110]然后,如图9a和图9b所示，对所述线圈型钢板稳定化单元30a的电磁感应圈32b而言，当磁场产生极32的芯构件32a如图4a所示以连接部38作为媒介相连接时，多个电磁感应圈32b并列盘绕在芯构件32a。
[0111]即，如图9a和图9b所示，如果电磁感应圈并列盘绕在芯构件，则施加的电流相同，由此磁场产生极所产生的电磁力在整体上变得均匀，从而使钢板的抑振力保持恒定。
[0112]另一方面，优选地，如图2所示，通过在移动的电镀钢板100的两侧产生(电)磁力而吸附钢板，由此校正钢板的形状不良、或者抑制振动即进行抑振时，本发明的钢板稳定化装置I实时地控制电磁力。
[0113]接着，参照图10，本发明钢板稳定化装置I优选进一步包括冷却媒介流动型冷却单元70;如图1Oc所示,该冷却单元设置在装置支撑体10中；或者如图10a、IOb所示,该冷却单元70设置在安装于装置支撑体且包含永磁体、电磁体或芯构件的磁场产生极32中。
[0114]例如，在图2中镀锌钢板100通过镀锌槽110时，锌熔融液的温度约为450_460°C左右，由此配置在气体擦拭装置上面的本发明钢板稳定化装置I实际上暴露在高温环境中，因此为了不受温度影响而顺利地产生(电)磁力，优选磁场产生极32的温度至少保持在150。。。
[0115]即，对这种装置支撑体或者磁场产生极的冷却而言，为了至少防止磁场产生极的效率降低，并且为了避免对(电)磁力产生影响的居里温度，而使氮气或者冷却水流通于装置支撑体或者磁场产生极进行冷却。
[0116]另一方面，如图1Oa和图1Ob所示，对本发明的这种冷却单元70而言，优选地，磁场产生极32 (即，永磁体、电磁体或者芯构件)的后端部形成使冷却水或氮气流通的蜂窝状冷却媒介通道72，并且在其一端和另一端连接冷却媒介的供应和排出(in，out)管(未图示)。
[0117]因此，用冷却媒介冷却磁场产生极而保持所述温度，由此使磁场产生极产生最佳的电磁力。
[0118]此时，对设置在所述磁场产生极32的冷却单元70的部分而言，优选地，以凸缘结构连接磁场产生极的主体部分和后端部的部分而容易进行装置的制造或组装。
[0119]即，对设置有冷却单元70的磁场产生极32的后侧部分而言，由于在该部分加工冷却媒介通道，因此该部分优选由另外的组装构件形成。[0120]例如，当通过层叠由磁性体的材料形成的板材来制造芯构件时，所述冷却单元所形成的部分可以形成为一字型(整体型)而组装成凸缘状态。
[0121]另外，在本发明装置中，对磁场产生极而言，可以不在永磁体、电磁体或者磁铁(磁性体)的芯构件设置冷却单元70，而采用如下方式:增加作为其他构件的装置支撑体10’的厚度，并且在这种支撑体10’形成冷却媒介通道72 (虽在图1Oc中示意性表示，但也可以是图10a、10b的形状)，由此使氮气或者冷却水流通而冷却装置支撑体，并且吸收设置在该支撑体10’的磁场产生极的热量而冷却磁场产生极。
[0122]即，当在磁场产生极设置冷却单元时，虽然该冷却单元的设置存在一定难度，但其冷却效率高，相反，当如图1Oc所示在装置支撑体10设置冷却单元时，虽然容易设置该冷却单元，但其冷却效率低，因此可以根据需要适当地进行选择，或者也可以在图1Oa和图1Oc的磁场产生极和装置支撑体侧均设置冷却单元。
[0123]接着，图11和图12示出本发明钢的板稳定化装置的性能曲线，在图11、12中，X轴是本发明装置的极扩展部34和钢板之间的间隔(图5的G)，Y轴是由(电)磁力确定的钢板吸附力。
[0124]从而，由图11可知，施加电流在间隔为5-40mm之间为1.8A，当钢板厚度分别为2mm、lmm、0.5mm时，本发明与现有技术相比，钢板吸附力在间隔的整个区域是增加的。
[0125]并且，由图12可知，在间隔为5-40mm，钢板厚度为1mm，施加电流为2A、IA的情况下，本发明与现有技术相比，钢板吸附力在间隔的整个区域是进一步增加的。
[0126]接着，图13示出:在施加的电流为0.1-1.8A，先前说明的装置和钢板之间的间隔(图5的G)为20mm的情况下,本发明钢板稳定化装置的钢板的厚度(0 - 2mm)和施加电流(0-2A)的敏感曲线。
[0127]例如，由图13可知，在钢板厚度为1.5mm，施加电流为IA的情况下，形成45kgf的钢板吸附力，当施加的最大电流为2A时最大钢板吸附力为55kgf。
[0128]另一方面，在上面说明的本发明的钢板稳定化装置I中，决定钢板吸附力的(电)磁力，可以通过磁场产生极的设置数量、极扩展部的形状(宽度)、电磁感应圈的芯构件盘绕数、施加在电磁感应圈的施加(偏置)电流、在施加电流时控制的频率等进行调整。
[0129]即，考虑到钢板的厚度或宽度、或者钢板的移动速度等，可以调整所述(电)磁力的动态特性而实现最佳的钢板抑振。
[0130]产业上的可利用性
[0131]因此，对上面说明的本发明的钢板稳定化装置而言，特别是可以校正电镀钢板的形状不良或/和可以利用(电)磁场以非接触式抑制钢板的振动，特别是增加对钢板的(电)磁吸附力而更能提高影响电镀偏差的形状校正性和抑振性，由此防止钢板的电镀偏差而最终提高钢板的电镀质量。
[0132]本发明到目前为止对特定的实施例进行了图示和说明，但在不超出下面的权利要求书所限定的本发明的技术特征或领域的范围内，本领域技术人员可以容易想到本发明可以进行各种 改进和变更。
【权利要求】
1.一种钢板稳定化装置，具备: 装置支撑体，其配置在移动钢板的至少一侧；及 钢板稳定化单元，其包括: 磁场产生极，其设置在所述装置支撑体上朝向钢板；和 极扩展部，其设置在所述磁场产生极的钢板侧端部用于增加钢板吸附力。
2.根据权利要求1所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 通过使用设置在所述磁场产生极的顶端部的倒圆部作为媒介，所述钢板稳定化单元的所述极扩展部的尺寸至少大于所述磁场产生极的厚度。
3.根据权利要求1所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 一个以上的钢板稳定化单元设置在所述装置支撑体设置上，并且一个以上的装置支撑体在钢板的宽度方向排列。
4.根据权利要求1所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 多个磁场产生极设置在所述装置支撑体上；在所述装置支撑体上，所述多个磁场产生极在钢板的移动方向互相独立地设置或者以连接部作为媒介而相互连接。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 所述钢板稳定化单元以线圈型钢板稳定化单元和磁体型钢板稳定化单元中的任意一个形式设置，其中， 所述线圈型钢板稳定化单元的磁场产生极包括由磁性体形成的芯构件和盘绕所述芯构件的电磁感应圈， 所述磁体型钢板稳定化单元的所述磁场产生极由永磁体或者电磁体形成， 由此实现钢板的形状校正或者抑制振动。
6.根据权利要求5所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 所述电磁感应圈盘绕以所述连接部作为媒介而互相连接的所述多个磁场产生极中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 所述磁场产生极所具备的极扩展部的宽度形成为盘绕所述线圈型钢板稳定化单元的所述芯构件的所述电磁感应圈的直径的1.5-5倍的范围，或者为所述磁体型钢板稳定化单元的所述磁场产生极的厚度的1.5-5倍的范围。
8.根据权利要求5所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 所述线圈型钢板稳定化单元的所述电磁感应圈并列设置在所述芯构件上。
9.根据权利要求1至4中的任一项所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 进一步包括用于测量所述极扩展部和钢板之间的间隔的涡电流传感器和距离传感器中的至少一个。
10.根据权利要求1至4中的任一项所述的钢板稳定化装置，其特征在于， 进一步包括冷却单元，其设置在所述装置支撑体和安装于所述装置支撑体上的磁场产生极中的任意一个或者全部中。
【文档编号】C23C2/00GK103649358SQ201180072330
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2011年6月2日 优先权日:2011年6月2日
【发明者】张泰仁, 池昌运, 权容焄 申请人:Posco公司