金属带的稳定装置、熔融热浸镀金属带的制造方法和金属带的制作方法
【专利摘要】提供一种金属带稳定装置，能够避免因振动抑制用线圈与位置矫正用线圈之间的感应电流而导致的振动抑制能力的下降。本发明的金属带的稳定装置具有：非接触位移传感器，其测定在线行进中的金属带（2）的位移；控制部（5），其输入来自非接触位移传感器的信号，输出振动抑制信号和位置矫正信号；振动抑制用线圈（7a），其根据从控制部（5）输出的振动抑制信号产生磁力；匝数比振动抑制用线圈（7a）的匝数多的位置矫正用线圈（7b），其根据从控制部（5）输出的位置矫正信号产生磁力；铁芯（6），振动抑制用线圈（7a）与位置矫正用线圈（7b）同心地卷绕在该铁芯上，该铁芯将振动抑制用线圈（7a）和位置矫正用线圈（7b）产生的磁力引导到金属带（2）；以及感应电流应对用线圈（13a），其与向位置矫正用线圈（7b）供电的电路串联地设置。
【专利说明】金属带的稳定装置、熔融热浸镀金属带的制造方法和金属
带【技术领域】
[0001]本发明涉及金属带的稳定装置、使用该稳定装置的熔融热浸镀金属带的制造方法以及用其制造的金属带。
【背景技术】
[0002]在制造金属带的生产线中，抑制金属带的振动和翘曲，使金属带的轧制线保持稳定，这不仅有利于提闻金属带的质量，而且有利于提闻其生广线的效率。
[0003]例如，在熔融热浸镀金属带的生产线中，存在通过使金属带浸溃在熔融金属浴中进行穿行，来在金属带的表面附着熔融金属的工序。在该工序中，为了抑制发生熔融金属的附着量不均的情况，在熔融金属浴之后，进行利用从设置的气刷喷出的吹刷气体拂去附着于金属带的多余的熔融金属的调整。
[0004]在该熔融金属的调整中，需要按照使压力在板宽度方向上均匀地施加于金属带的正反面的方式，从气刷喷出吹刷气体。因此，在金属带振动的情况下、在金属带翘曲的情况下、或者在金属带的轧制线朝正反某一个方向偏离的情况下等、气刷与金属带之间的距离不固定时，吹刷气体的压力在板宽度方向和穿行方向上变得不均匀。其结果是，在金属带的正反面、板宽度方向和穿行方向上，存在熔融金属的附着量发生不均这样的问题。
[0005]作为解决这样的问题的方法，已知有如下技术:使用电磁铁非接触地抑制金属带的翘曲和振动，使金属带的轧制线稳定。例如，已知有如下方法:以相对于应当使金属带移动的轧制线，彼此相对的方式配置一对电磁铁，根据来自另外设置的位置检测器的信号，使各个电磁铁的吸引力相互切换地作用于金属带(参照专利文献I)。
[0006]在使用上述这样的电磁铁的金属带的振动抑制中，要求电磁铁的响应性，在翘曲矫正和轧制线矫正中，要求电磁铁的吸引力。此外，以后，将翘曲矫正和轧制线矫正的组合称作位置矫正。即，为了同时实现金属带的振动抑制和位置矫正，要求响应性和吸引力这样的相悖的性质。这是因为，在为了提高电磁铁的吸引力而增加线圈的匝数时，电磁铁的响应性变差，另一方面，在为了提高电磁铁的响应性而减少匝数时，电磁铁的吸引力变小。
[0007]因此，为了解决该问题，提出了如下金属带非接触控制技术:其使用了具有振动抑制用和位置矫正用的各自独立的两个系统的线圈的电磁铁(参照专利文献2)。根据该技术，能够利用匝数少的振动抑制用线圈进行振动控制，并利用匝数多的位置矫正用线圈进行翘曲矫正和轧制线矫正，因此，能够兼顾振动抑制能力和位置矫正能力而进行控制。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开平2 - 62355号公报
[0011]专利文献2:日本特开2004 - 124191号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的问题
[0013]但是，在上述的使用了具有独立的两个系统的线圈的电磁铁的金属带非接触控制技术中，由于振动抑制用线圈与位置矫正用线圈之间的相互感应，振动抑制用线圈的电流变化给位置矫正用线圈的电流带来影响，相反，位置矫正用线圈的电流变化给振动抑制用线圈的电流带来影响。其结果是，在上述控制技术中，存在产生与控制信号要求的吸引力不同的吸引力这样的问题。即，在使用了具有振动抑制用和位置矫正用的各自独立的两个系统的线圈的电磁铁的金属带的稳定装置中，能够兼顾振动抑制能力和位置矫正能力而进行控制，但是由于振动抑制用线圈与位置矫正用线圈之间的相互感应，存在振动抑制能力下降这样的问题。
[0014]本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够避免因振动抑制用线圈与位置矫正用线圈之间的感应电流而导致的振动抑制能力的下降的金属带的稳定装置、使用该稳定装置的熔融热浸镀金属带的制造方法。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]为了解决上述问题、达到目的，本发明的金属带的稳定装置的特征在于，具有:非接触位移传感器，其测定在线行进中的金属带的位移；控制部，其输入来自所述非接触位移传感器的信号，输出用于抑制所述金属带的振动的振动抑制信号和用于矫正所述金属带的位置的位置矫正信号；第I线圈，其根据从所述控制部输出的振动抑制信号产生磁力；匝数比所述第I线圈的匝数多的第2线圈，其根据从所述控制部输出的位置矫正信号产生磁力；铁芯，所述第I线圈与所述第2线圈同心地卷绕在该铁芯上，该铁芯将所述第I线圈和所述第2线圈产生的磁力引导到所述金属带；以及第3线圈，其与向所述第2线圈供电的电路串联地设置。[0017]发明效果
[0018]根据本发明的金属带的稳定装置和熔融热浸镀金属带的制造方法，能够避免因振动抑制用线圈与位置矫正用线圈之间的感应电流而导致的振动抑制能力的下降。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置的结构的概略图。
[0020]图2是示出在本发明的实施方式的金属带的稳定装置中使用的电磁铁的例子的概略图。
[0021]图3是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置中的控制部的结构的框图。
[0022]图4是说明操作量运算装置的结构例的框图。
[0023]图5是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置中的电磁铁的电路的概略图。
[0024]图6是示出一般的熔融热浸镀金属带的生产线的一部分的概略图。
[0025]图7是熔融热浸镀金属带的生产线的气刷附近的放大图。
[0026]图8是示出比较例的金属带的稳定装置的测定数据的曲线图。
[0027]图9是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置的测定数据的曲线图。
[0028]图10是对图8所示的测定数据和图9所示的测定数据中包含的噪声的大小进行比较的曲线图。【具体实施方式】
[0029]以下，参照附图，对本发明的实施方式的金属带的稳定装置进行说明。
[0030]图1是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的结构的概略图。如图1所示，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I具有:一对电磁铁3a、3b，它们隔着沿图中的箭头A方向行进的金属带2相对地设置；非接触位移传感器4，其配置在电磁铁3a、3b的附近；以及控制部5，其根据来自非接触位移传感器4的输入，控制电磁铁3a、3b。
[0031]图2是示出在本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中使用的电磁铁3a的例子的概略图。此外，在此仅对金属带2的正面用的电磁铁3a进行说明，但是以下的说明对于金属带2的反面用的电磁铁3b也成立。图2所示的电磁铁3a由同心线圈构成，其中，该同心线圈由将两个绕线同心地卷绕于I个铁芯6而构成的线圈7a和线圈7b构成。两个线圈7a、7b是改变匝数而构成的，在两个线圈7a、7b中，匝数少的线圈是振动抑制用线圈7a，匝数多的线圈是位置矫正用线圈7b。
[0032]振动抑制用线圈7a要求充分跟随作为对象的金属带2的振动频率(通常为金属带的弯曲或扭转等的固有频率)的尽可能高的响应性，但是，为了抑制金属带的固有频率的振动，不需要大的吸引力。因此，振动抑制用线圈7a的匝数构成为少于位置矫正用线圈7b。
[0033]与此相对，位置矫正用线圈7b不需要高响应性，但是期望能够以小的电流产生大的吸引力。因此，在电磁铁3a的尺寸和电阻值并不是在过大的范围内，位置矫正用线圈7b的匝数优选为多。
[0034]以下，对线圈的匝数与电磁铁的响应性和吸引力之间的关系进行说明。
[0035]电磁铁的动作由式(I)的方程式表示。
[0036]e = Ldi/dt + Ri…(I)
[0037]此处，e是施加电压，i是流过线圈的电流，L是线圈的电感，R是线圈的电阻。
[0038]式(I)所示，流过线圈的电流i相对于施加电压e成为一阶延迟系统，其时间常数T由式(2)表示。
[0039]T = L/R...(2)
[0040]此处，线圈的电感L与线圈的匝数N的平方成比例，线圈的电阻R与线圈的匝数N成比例。因此，根据式(2)，时间常数T与线圈的匝数N成比例。这意味着，线圈的匝数越多，则时间常数越大、相应性越低。
[0041]另一方面，如式(3)所示，电磁铁的吸引力F与线圈的匝数N的平方和流过线圈的电流i的平方成比例。
[0042]F N2i2...(3)
[0043]因此，为了用相同的电流得到大的吸引力，增大线圈匝数N是有利的。
[0044]整理上述可知，为了提高响应性，线圈的匝数N少的好，为了增大吸引力，线圈的匝数N多的好。因此，在本发明的实施方式的电磁铁3a中，使不需要大的吸引力而需要高的响应性的振动抑制用线圈7a的匝数构成为小于位置矫正用线圈7b的匝数。另一方面，使不需要高的响应性但需要大的吸引力的位置矫正用线圈7b的匝数构成为大于振动抑制用线圈7a的匝数。
[0045]图3是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中的控制部5的结构的框图。如图3所示，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的控制部5具有操作量运算装置8、正反分配装置9a、9b、放大器10a、10b、10c、10d以及电感器IlaUlb0
[0046]操作量运算装置8针对由非接触位移传感器4得到的金属带位移的测定值与由输入单元12设定的目标值之间的偏差信号，进行比例、微分、和积分等所谓PID控制，输出振动抑制信号和位置矫正信号。图4是说明操作量运算装置8的结构例的框图。
[0047]如图4所示，操作量运算装置8具有振动抑制用的PID控制部8a和位置矫正用的PID控制部Sb。在振动抑制用的PID控制部8a是输入金属带的位移的测定值与目标值之间的偏差信号而输出振动抑制信号的运算单元，位置矫正用的PID控制部Sb是输入金属带的位移的测定值与目标值之间的偏差信号，输出位置矫正信号的运算单元。
[0048]此处，振动抑制用的PID控制部8a的运算设为重视响应性的运算，位置矫正用的PID控制部Sb的运算设为重视静态吸引力的运算。即，振动抑制用的PID控制部8a的运算被设定为使输入信号中包含的高频成分的增益增大，位置矫正用的PID控制部Sb的运算被设定为使输入信号中包含的低频成分的增益增大。例如，在振动抑制用的PID控制部8a中增大了微分增益的设定，在位置矫正用的PID控制部Sb中增大了积分增益的设定，由此实现上述设定。
[0049]此外，此处所谓的高频和低频率是指振动抑制用的PID控制部8a与位置矫正用的PID控制部Sb的比较中的高低。此外，根据上述结构，振动抑制信号是包含较多高频成分的信号，位置矫正信号是包含较多低频成分的信号，这意味着振动抑制信号的频率成分的平均值大于位置矫正信号的频率成分的平均值，允许在振动抑制信号的频率分布与位置矫正信号的频率分布之间存在重复部分。
[0050]通过如上这样构成操作量运算装置8，操作量运算装置8从由非接触位移传感器4得到的金属带的位移的测定值，分离出用于振动抑制的成分和用于位置矫正的成分，将振动抑制信号和位置矫正 信号分别发送到振动抑制用的正反分配装置9a和位置矫正用的正反分配装置％。
[0051]返回参照图3。正反分配装置9a、9b将由操作量运算装置8运算出的振动抑制信号和位置矫正信号分配成用于金属带2的正面用的电磁铁3a和用于反面用的电磁铁3b。放大器IOa根据由正反分配装置9a分配的正面用的振动抑制信号，向电磁铁3a的振动抑制用线圈供电，放大器IOb根据由正反分配装置9b分配的正面用的位置矫正信号，向电磁铁3a的位置矫正用线圈供电。另一方面，放大器IOc根据由正反分配装置9a分配的反面用的振动抑制信号，向电磁铁3b的振动抑制用线圈供电，放大器IOd根据由正反分配装置9b分配的反面用的位置矫正信号，向电磁铁3b的位置矫正用线圈供电。
[0052]图5是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中的电磁铁3a的电路的概略图。此处，根据纸面的情况，仅概略地示与金属带2的正面用的电磁铁3a对应的电路。
[0053]如图5所示，振动抑制用线圈7a和位置矫正用线圈7b分别与振动抑制用的放大器IOa和位置矫正用的放大器IOb连接。振动抑制用的放大器IOa根据输入的振动抑制信号，经由电路向振动抑制用线圈7a供电。位置矫正用的放大器IOb根据输入的位置矫正信号，经由电路向位置矫正用线圈7b供电。
[0054]此外，包含位置矫正用线圈7b和位置矫正用的放大器IOb的电路串联地具有线圈13a而作为电感器11a。以下，将其称作感应电流应对用线圈13a。在图5所示的感应电流应对用线圈13a的例子中，图示了用闭合回路构成磁路13b的线圈的例子。此外，用闭合回路构成磁路13b的线圈也称作环形线圈。虽然感应电流应对用线圈13a的磁路13b利用开放回路也能够具有效果，但是，为了不容易受到由磁通泄漏等导致的环境变化的影响，期待的是，使感应电流应对用线圈13a的磁路13b构成为闭合回路。
[0055]如上这样构成的感应电流应对用线圈13a在本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中如下进行作用。
[0056]在振动抑制用线圈7a中，与金属带2的振动频率相应地流过高频的电流。并且，由于振动抑制用线圈7a和位置矫正用线圈7b构成为同心线圈，因此，由于相互感应而在位置矫正用线圈7b中产生高频的感应电动势。 [0057]在现有技术的金属带的稳定装置中，由于相互感应的电动势，使得位置矫正用线圈7b的电流发生变动，位置矫正用线圈7b的吸引力发生变动，对振动控制带来不良影响。但是，在本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中，使感应电流应对用线圈13a与位置矫正用线圈7b的电路连接，因此，能够通过感应电流应对用线圈13a的电感，来抑制位置矫正用线圈7b的电路的电流变化。以下，对通过感应电流应对用线圈13a来抑制位置矫正用线圈7b的电路的电流变动的机制，进行说明。
[0058]设流过振动抑制用线圈7a的电流为I1，设流过位置矫正用线圈7b的电流为i2，则由下式表示振动抑制用线圈7a中产生的感应电动势ei和位置矫正用线圈7b中产生的感应电动势e2。
[0059]G1 = — Mdi2/dt...(4)
[0060]G2=-Mdi1Zdt…(5)
[0061]此处，M是振动抑制用线圈7a与位置矫正用线圈7b的相互电感，由下式表示。
[0062]M = kX V (L1XL2)…(6)
[0063]此处，k是由线圈的形状和相互位置决定的系数，L1是振动抑制用线圈7a的电感，L2是位置矫正用线圈7b的电感。
[0064]在位置矫正用线圈7b中，流过用于进行位置矫正的静态电流，电流的时间变化di2/dt几乎为零。因此，根据上述式(4)可知，在振动抑制用线圈7a中几乎不产生感应电动势ei。即，流过位置矫正用线圈7b的位置矫正用的电流对振动抑制用线圈7a的振动抑制控制几乎不带来影响。
[0065]另一方面，在振动抑制用线圈7a中，流过用于进行振动抑制的动态电流，电流的时间变化Cli1Mt较大。因此，根据上述式(5)可知，在位置矫正用线圈7b中，产生较大的感应电动势e2。
[0066]但是，在本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中，位置矫正用线圈7b的电路与感应电流应对用线圈13a连接，因此，由感应电动势产生的电流被位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a的合成电感抑制。
[0067]如参照图5说明的那样，位置矫正用线圈7b与感应电流应对用线圈13a串联连接，因此，位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a的合成电感L由下式表示。
[0068]L = L2 + L3…(7)
[0069]此处，L2, L3分别是位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a的电感。
[0070]因此，流过线圈的交流电流的电抗与交流电流的频率和电感成比例。另一方面，如上所述，振动抑制信号是包含较多高频成分的信号，位置矫正信号是包含较多低频成分的信号。因此，从振动抑制用线圈7a对位置矫正用线圈7b感应的电流是包含较多高频成分的电流，受到的合成电感L的大小的影响较大而被抑制。另一方面，流过位置矫正用线圈7b的电流受到的合成电感L的大小的影响不大。而且，根据式(7)可知，即使连接感应电流应对用线圈13a，合成电感L增大，位置矫正用线圈7b的电感L2的大小也不产生变化，因此，作为位置矫正用线圈7b的电磁铁的特性没有变化。
[0071]如上所述，电磁铁的动作是一阶延迟系统，其时间常数由式(2)给出。因此，合成电感L越大则时间常数越大，能够抑制电流变动。另一方面，通过增加感应电流应对用线圈13a的匝数，能够增大合成电感L，但是在匝数多的情况下，存在如下缺点:感应电流应对用线圈13a的尺寸变大，需要较多设置空间，并且，由于电路整体的电阻增大，因而放大器的负荷增大。
[0072]因此，需要考虑振动控制性能和上述缺点，来确定感应电流应对用线圈的电感。根据后述的本发明的实施方式的效果的实证实验，优选的是，将位置矫正用线圈7b与感应电流应对用线圈13a的串联合成的时间常数设为位置矫正用线圈7b的4倍~10倍的范围内。如果通过式(2)的关系来重新表示本条件的话，优选的是，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I将振动抑制用线圈7a、位置矫正用线圈7b和电流应对用线圈13a设计为下式的范围。
[0073]4L2/R2 < (L2 + L3) / (R2 + R3) < 10L2/R2...(8)
[0074]此处，L2, L3分别是位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a的电感，R2、R3分别是位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a的电阻。
[0075]此外，设置感应电流应对用线圈13a是为了有意恶化位置矫正用线圈7b的响应性。但是，如上所述，位置矫正用线圈7b不要求响应性，因此，对金属带的位置矫正没有影响。其结果是，能够抑制振 动抑制用线圈7a和位置矫正用线圈7b的相互感应电流，避免对振动控制的不良影响，兼顾振动抑制用线圈7a的响应性和位置矫正用线圈7b的吸引力。
[0076]接下来，对将本发明的实施方式的金属带的稳定装置I配置在熔融热浸镀金属带的生产线中的结构例进行说明。
[0077]图6是示出一般的熔融热浸镀金属带的生产线的一部分的概略图。在图6所示的熔融热浸镀金属带的生产线中，金属带2在冷轧处理等前工序被搬运，在由非氧化性或者还原性气氛保护的退火炉14中进行退火处理后，冷却到与熔融金属的温度几乎相同程度，引导到熔融金属浴15内。
[0078]在熔融金属浴15内中，金属带2浸溃在熔融金属中进行穿行，使熔融金属附着在其表面。然后，利用从气刷16喷出的气体，拂去对从熔融金属浴15中牵引出的金属带2的多余的熔融金属进行拂去，进行熔融金属的附着量的调整。
[0079]在后续处理中，根据用途，例如在将该金属带2用作汽车用外板的情况下，有时使用合金化炉17对金属带进行再次加热，实施生成均质的合金层的合金化处理。金属带2在通过冷却带18后，由化学转化处理部19实施特殊的防锈、耐腐蚀处理，卷绕成线圈出货。
[0080]图7是熔融热浸镀金属带的生产线的气刷附近(图6中的虚线区域)的放大图。如图7所示，在熔融热浸镀金属带的生产线的气刷16的附近，牵引辊20将金属带2牵引到熔融金属浴15中，在熔融金属浴15中使熔融金属附着于金属带2，提升辊21将金属带2提升到熔融金属浴15以外。气刷16配置在提升辊21提升金属带2的中途的轧制线上，通过拂去附着于金属带2的多余的熔融金属，调整熔融金属的附着量。
[0081]本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的电磁铁3a、3b和非接触位移传感器4配置在气刷16的正上方的轧制线上，控制金属带的振动和位置。通过该配置，气刷16与金属带2的距离变得固定，其结果是，吹刷气体的压力变得均匀，能够抑制熔融金属对金属带2的附着量的不均。
[0082]最后，对本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的效果的检证实验进行说明。图8是示出比较例的金属带的稳定装置的测定数据的曲线图，图9是示出本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的测定数据的曲线图。此外，图10是对图8所示的测定数据与图9所示的测定数据中包含的噪声的大小进行比较的曲线图。
[0083]图8所示的曲线图描绘了在不使用感应电流应对用线圈13a的金属带的稳定装置中，在对振动抑制用线圈7a给出电流3A且频率IOHz的振动控制指令、对位置矫正用线圈7b给出电流OA的固定电流的控制指令的情况下的电流实际值。此外，图8所示的曲线图还一并记载有振动控制指令的电流值。
[0084]根据图8所示的曲线图可知，在比较例中，在位置矫正用线圈7b中应该流过电流OA的固定电流，但是，作为实际值却检测到了电流。流过该位置矫正用线圈7b的电流是流过振动抑制用线圈7a的振动控制用的电流的变动通过电磁感应而在位置矫正用线圈7b侧产生的感应电流。此外，根据图8所示的曲线图，由于流过位置矫正用线圈7b的感应电流发生变动，使得在振动抑制用线圈7a侧也流过感应电流，在振动控制的实际电流中产生干扰。
[0085]图9所示的曲线图描绘了在本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中，在对振动抑制用线圈7a给出电流3A且频率IOHz的振动控制指令、对位置矫正用线圈7b给出电流OA的固定电流的控制指令的情况下的电流实际值。此外，该验证实验中的感应电流应对用线圈13a的电感被设计为:位置矫正用线圈7b与感应电流应对用线圈13a的串联合成的时间常数是位置矫正用线圈7b的5倍。
[0086]根据图9所示的曲线图可知，在本发明的实施方式的振动抑制用线圈7a和位置矫正用线圈7b中，感应电流的影响几乎没有，实现了准确地跟随控制指令的控制。此外，通过比较图8与图9所示的曲线图可知，在比较例中的振动抑制用线圈7a和位置矫正用线圈7b中，产生了在位置矫正用线圈7b中感应的感应电流的变动进一步影响到振动抑制用线圈7a这样的恶性循环，但是在本发明的实施方式的振动抑制用线圈7a和位置矫正用线圈7b中，不会产生该恶性循环。此外，根据图10所示的曲线图可知，根据本发明的实施方式的金属带的稳定装置1，能够将妨碍振动控制的感应电流减小到1/11倍。即，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I能够避免因振动抑制用线圈与位置矫正用线圈之间的感应电流而导致的振动抑制能力的下降。
[0087]根据上述，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I具有:非接触位移传感器4，其测定在线行进中的金属带2的位移；控制部5，其输入来自非接触位移传感器4的信号，输出用于抑制金属带2的振动的振动抑制信号和用于矫正金属带2的位置的位置矫正信号；振动抑制用线圈7a ，其根据从控制部5输出的振动抑制信号产生磁力；位置矫正用线圈7b，其根据从控制部5输出的位置矫正信号产生磁力，且匝数比振动抑制用线圈7a的匝数多；铁芯6，振动抑制用线圈7a与位置矫正用线圈7b同心地卷绕在该铁芯6上，该铁芯6将振动抑制用线圈7a和位置矫正用线圈7b产生的磁力引导到金属带2 ;以及感应电流应对用线圈13a，其与向位置矫正用线圈7b供电的电路串联地设置，因此，能够避免因振动抑制用线圈7a与位置矫正用线圈7b之间的感应电流导致的振动抑制能力的下降。
[0088]此处，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的控制部5针对从非接触位移传感器4输入的信号与目标值之间的偏差信号，通过进行与位置矫正信号相比使高频成分的增益增大的运算，输出振动抑制信号，并且，通过进行与振动抑制信号相比使低频成分的增益增大的运算，输出位置矫正信号，因此，能够根据测定的位移量，分配用于抑制振动的适当的信号和用于位置矫正的适当的信号。此外，优选的是，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的控制部5针对从非接触位移传感器4输入的信号与目标值之间的偏差信号，通过进行与位置矫正信号相比增大了微分增益的设定的PID控制运算，输出振动抑制信号，通过进行与振动抑制信号相比增大了积分增益的设定的PID控制运算，输出位置矫正信号。
[0089]此外，优选设计为，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的位置矫正用线圈7b与感应电流应对用线圈13a的串联合成的时间常数在位置矫正用线圈7b的4倍~10倍的范围内。或者，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a优选满足下式。
[0090]4L2/R2〈(L2 十 L3) / (R2 十 R3) < 10L2/R2
[0091]此处，L2, L3分别是位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a的电感，R2、R3分别是位置矫正用线圈7b和感应电流应对用线圈13a的电阻。[0092]此外，本发明的实施方式的金属带的稳定装置I针对振动抑制用线圈7a、位置矫正用线圈7b和铁芯6，分别在金属带2的正面和反面设置正面用的振动抑制用线圈7a、位置矫正用线圈7b和铁芯6以及反面用的振动抑制用线圈7a、位置矫正用线圈7b和铁芯6，因此，能够抑制朝向金属带2的正面侧和反面侧的振动和位移。
[0093]本发明的实施方式的金属带的稳定装置I的控制部5具有:操作量运算装置8，其输入来自非接触位移传感器4的信号，输出用于抑制金属带2的振动的振动抑制信号和用于矫正金属带2的位置的位置矫正信号；正反分配装置9a，其将从操作量运算装置8输出的振动抑制信号分配给正面用的振动抑制用线圈7a和反面用的振动抑制用线圈7a ;正反分配装置％，其将从操作量运算装置8输出的位置矫正信号分配给正面用的位置矫正用线圈7b和反面用的位置矫正用线圈7b ;放大器IOa,其根据由正反分配装置9a分配的正面用的振动抑制信号，向正面用的振动抑制用线圈7a供电；放大器10b，其根据由正反分配装置9b分配的正面用的位置矫正信号，向正面用的位置矫正用线圈7b供电；放大器10c，其根据由正反分配装置9a分配的反面用的振动抑制信号，向反面用的振动抑制用线圈7a供电；以及放大器10d，其根据由正反分配装置9b分配的反面用的位置矫正信号，向反面用的位置矫正用线圈7b供电，在放大器IOb与正面用的位置矫正用线圈7b之间、以及在放大器IOd与反面用的位置矫正用线圈7b之间的电路中，分别设置感应电流应对用线圈13a，因此，能够分别抑制朝向金属带2的正面侧和反面侧的振动和位移。
[0094]此外，在本发明的实施方式的金属带的稳定装置I中，由于感应电流应对用线圈13a的磁路13b构成为闭合回路，因此很难受到磁通泄漏等导致的环境变化的影响。
[0095]此外，本发明的实施方式的熔融热浸镀金属带的制造方法具有:附着工序，使熔融金属附着于生产线穿行中的金属带2 ;调整工序，利用气刷16拂去附着于金属带2的多余的熔融金属，调整熔融金属的附着量；以及控制工序，通过上述金属带的稳定装置1，非接触地控制金属带2的振动和位置，因此，使吹刷气体的压力变得均匀，能够抑制熔融金属对金属带2的附着量的不均。
[0096]此外，本发明的实施方式的金属带是通过上述制造方法制造的，因此能够抑制熔融金属的附着量的不均。
[0097]以上，根据实施方式对本发明进行了说明，但是，在本发明的实施中，本发明不被作为本实施方式的本发明的公开的一部分的记述和附图限制。
[0098]产业上的可利用性 [0099]本发明对于制造金属带的生产线是有用的，尤其适用于熔融热浸镀金属带的生产线。
[0100]标号说明
[0101]I金属带的稳定装置
[0102]2金属带
[0103]3a、3b 电磁铁
[0104]4非接触位移传感器
[0105]5控制部
[0106]6 铁芯
[0107]7 a振动抑制用线圈
[0108]7b位置矫正用线圈
[0109]8操作量运算装置
[0110]9a、9b正反分配装置
[0111]IOa~d放大器
[0112]IlaUlb 电感器
[0113]12输入手段
[0114]13a感应电流应对用线圈
[0115]13b 磁路
[0116]14退火炉
[0117]15熔融金属浴
[0118]16 气刷
[0119]17合金化炉
[0120]18冷却带
[0121]19化学转化处理部
[0122]20牵引辊
[0123]21提升辊
【权利要求】
1.一种金属带的稳定装置，其特征在于，该金属带的稳定装置具有: 非接触位移传感器，其测定在线行进中的金属带的位移； 控制部，其输入来自所述非接触位移传感器的信号，输出用于抑制所述金属带的振动的振动抑制信号和用于矫正所述金属带的位置的位置矫正信号； 第I线圈，其根据从所述控制部输出的振动抑制信号产生磁力； 匝数比所述第I线圈的匝数多的第2线圈，其根据从所述控制部输出的位置矫正信号产生磁力； 铁芯，所述第I线圈与所述第2线圈同心地卷绕在该铁芯上，该铁芯将所述第I线圈和所述第2线圈产生的磁力引导到所述金属带；以及 第3线圈，其与向所述第2线圈供电的电路串联地设置。
2.根据权利要求1所述的金属带的稳定装置，其特征在于， 所述控制部通过对从所述非接触位移传感器输入的信号与目标值之间的偏差信号进行与所述位置矫正信号相比使高频成分的增益增大的运算，输出所述振动抑制信号，并且，通过进行与所述振动抑制信号相比使低频成分的增益增大的运算，输出所述位置矫正信号。
3.根据权利要求1或2所述的金属带的稳定装置，其特征在于， 所述控制部通过对从所述非接触位移传感器输入的信号与目标值之间的偏差信号进行与所述位置矫正信号相比增大了微分增益的设定的PID控制运算，输出所述振动抑制信号，并且，通过进行与所述振动抑制信号相比增大了积分增益的设定的PID控制运算，输出所述位置矫正信号。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的金属带的稳定装置，其特征在于， 所述第2线圈与所述第3线圈的串联合成的时间常数被设计成所述第2线圈的时间常数的4倍~10倍的范围内。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的金属带的稳定装置，其特征在于， 所述第2线圈和所述第3线圈满足下式:
4L2/R2 < (L2 + L3) / (R2 + R3) < 10L2/R2 此处，L2、L3分别是所述第2线圈和所述第3线圈的电感，R2、R3分别是所述第2线圈和所述第3线圈的电阻。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的金属带的稳定装置，其特征在于， 所述第3线圈的磁路构成为闭合回路。
7.一种熔融热浸镀金属带的制造方法，其特征在于， 该制造方法具有如下工序: 附着工序，使熔融金属附着于生产线穿行中的金属带； 调整工序，利用拂去附着于所述金属带的多余的熔融金属的气刷，调整熔融金属的附着量；以及 控制工序，通过权利要求1~6中的任意一项所述的金属带的稳定装置，非接触地控制所述金属带的振动和位置。
8.一种金属带，其特征在于， 所述金属带是通过权利要求7所述的制造方法制造的。
【文档编号】C23C2/40GK103717778SQ201280038441
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2011年8月9日
【发明者】石垣雄亮, 西名庆晃 申请人:杰富意钢铁株式会社