特許 6361517 ロール回転速度検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6361517

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】ロール回転速度検出装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 2/00 20060101AFI20180712BHJP

   C23C 2/40 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   C23C2/00

   C23C2/40

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-9536(P2015-9536)

(22)【出願日】2015年1月21日

(65)【公開番号】特開2016-132817(P2016-132817A)

(43)【公開日】2016年7月25日

【審査請求日】2017年9月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】新日鐵住金株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】栗栖 泰

【審査官】 國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０３−１０３２４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−２０２２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９７０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６４５２３８０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００６−１７７８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１５７２７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ ２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融金属内に設置されたロールに設けられ、前記ロールとともに回転する永久磁石と、
溶融金属に浸食されない耐熱材料からなる保護部材により包囲された状態で、前記ロールのスラスト方向に前記永久磁石と対向するように溶融金属内に設けられ、前記永久磁石により形成される磁界を検出する検出部と、
を備える、ロール回転速度検出装置。

【請求項2】

前記検出部は、前記ロールの周方向に沿って複数設けられる、請求項１に記載のロール回転速度検出装置。

【請求項3】

３つ以上の前記検出部が設けられるとき、各前記検出部は、周方向において隣接する前記検出部の間隔が異なるように設けられる、請求項１または２に記載のロール回転速度検出装置。

【請求項4】

前記ロールのスラスト方向における前記検出部と前記永久磁石との間隔は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロール回転速度検出装置。

【請求項5】

前記検出部は、磁性体の軸芯に巻回されたコイルからなり、
前記永久磁石により形成される磁界によって変化する前記コイルのインダクタンスを検出値として出力する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロール回転速度検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属浴内に設置されたロールの回転速度を測定するロール回転速度検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

金属帯（例えば鋼帯）の連続溶融めっき装置は、亜鉛などの溶融金属を満たしためっき浴中に、鋼帯の進行方向を転換するためのシンクロールと、シンクロールから鉛直方向に引き上げられる鋼帯を挟み込む上下サポートロールとが配設され、めっき浴外にワイピングノズルが設けられている。この連続溶融めっき装置では、めっき浴内に斜め下方に向けて導入された鋼帯は、シンクロールによりその進行方向を鉛直方向上方に転換された後に、上下サポートロールの間に挟み込まれながら通過してめっき浴外に引き上げられ、ワイピングノズルにより、表面に付着した溶融金属が払拭されて所定の目付量に制御される。

【0003】

このような溶融金属めっき鋼帯の製造ラインでは、ロールの軸受に起因する振動やロールと鋼帯との間で生ずるスリップ等によって、鋼帯にめっきが不均一に付着したり疵が発生したりすることが問題となっている。このため、ロールの回転速度を検出して、スリップの発生を監視することが検討されている。

【0004】

例えば、特許文献１には、溶融金属内に設置されたロールに設けられ、ロールとともに回転する永久磁石と、永久磁石により形成される磁界を検出する検出部と、溶融金属に浸食されない非磁性体から形成され、検出部を包囲する保護部と、を備えるロール回転速度検出装置が開示されている。かかるロール回転速度検出装置では、検出部が、溶融金属から遮断した状態で、永久磁石との距離が５〜２０ｍｍの位置に配置されるので、永久磁石の磁界を高レベルに検出することができ、ロールの回転速度を高精度に測定することができる。また、保護部によって検出部が溶融金属から遮断されるため、検出部の寿命を長くすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−２０２２２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１では、例えば図６に示すように、ロール１２とともに回転する軸スリーブに複数の永久磁石が設けられたマグネット部１３が設けられており、マグネット部１３の永久磁石により形成される磁界を、ロール１２のラジアル方向に設けられた検出部１５により検出している。しかし、ロール１２のマグネット部１３の周面と検出部１５との間隔は小さいため、めっき浴３中に発生したドロスがロール１２の軸スリーブやマグネット部１３の周面に付着すると、マグネット部１３の周面と検出部１５とが干渉し、ロール１２の回転を妨げてしまう。ロールの軸受に起因する振動が生じた場合にセンサ１５とマグネット部との距離が変動するため回転検出誤差を生じやすい。

【0007】

また、検出部１５をマグネット部１３の周方向に沿って複数設けることができればロール１２の回転速度をより高精度に検出可能となる。しかし、検出部１５は、例えばロール１２の回転軸１２ａを回転可能に支持するロール支持部１４に固定する等して浴中に設けられるため、マグネット部１３の周方向に沿って検出部１５を複数設けるとロールの回転を妨げやすく、またロール胴面の手入れ作業の障害になる等の問題がある。

【0008】

さらに、生産性向上のためライン速度が高速化するにつれて、めっき浴中にドロスが発生しやすくなり、ロールスリップや不転を誘発する。このため、ロールスリップや不転を確実に検知するため、ドロスの影響を受けることなく、ロールの回転速度を正確に検出する要望は高まっている。

【0009】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、浴中ロールの回転速度を高精度に検出することができるとともに、装置の長寿命も実現することが可能な、新規かつ改良されたロール回転速度検出装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶融金属内に設置されたロールに設けられ、ロールとともに回転する永久磁石と、溶融金属に浸食されない耐熱材料からなる保護部材により包囲された状態で、ロールのスラスト方向に永久磁石と対向するように溶融金属内に設けられ、永久磁石により形成される磁界を検出する検出部と、を備える、ロール回転速度検出装置が提供される。

【0011】

検出部は、ロールの周方向に沿って複数設けてもよい。

【0012】

また、３つ以上の検出部が設けられるとき、各検出部は、周方向において隣接する検出部の間隔が異なるように設けてもよい。

【0013】

ロールのスラスト方向における検出部と永久磁石との間隔は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とするのがよい。

【0014】

検出部は、磁性体の軸芯に巻回されたコイルからなり、永久磁石により形成される磁界によって変化するコイルのインダクタンスを検出値として出力するようにしてもよい。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように本発明によれば、浴中ロールの回転速度を高精度に検出することができるとともに、装置の長寿命も実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る連続溶融めっき装置を示す模式図である。

【図2】同実施形態に係る浴中ロールのロール回転速度検出装置の配置状態を示す概略斜視図である。

【図3】同実施形態に係る浴中ロールのロール回転速度検出装置の配置状態を示す、図２の概略側面図である。

【図4】同実施形態に係るロール回転速度検出装置のマグネット部とセンサ部との位置関係を示す説明図である。

【図5】本発明の第２の実施形態に係るロール回転速度検出装置のマグネット部とセンサ部との位置関係を示す説明図である。

【図6】従来の浴中ロールのロール回転速度検出装置の配置状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0018】

＜１．第１の実施形態＞
［１−１．連続溶融めっき装置の構成］
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る連続溶融めっき装置について説明する。図１は、本実施形態に係る連続溶融めっき装置１を示す模式図である。

【0019】

図１に示すように、連続溶融めっき装置１は、鋼帯２を、溶融金属を満たしためっき浴３に浸漬することにより、鋼帯２の表面に溶融金属を連続的に付着させるための装置である。連続溶融めっき装置１は、浴槽４と、スナウト５と、シンクロール６と、上下一対のサポートロール７、８と、ガスワイピングノズル９と、一対のタッチロール１０、１１とを備える。

【0020】

鋼帯２は、溶融金属によるめっき対象となる金属帯の一例である。本実施形態では鋼帯２の例を上げて説明するが、本発明の金属帯は、めっき対象となる帯状の金属材料であれば、その材質は問わない。また、溶融金属は、亜鉛、鉛−錫、アルミニウムなどの耐食性金属が一般的であるが、めっき金属として使用されるその他の金属であってもよい。溶融金属で鋼帯２をめっきして得られる溶融めっき鋼帯としては、亜鉛めっき鋼帯、合金化亜鉛めっき鋼帯等が代表的であるが、その他の種類のめっき鋼帯であってもよい。

【0021】

浴槽４は、上記溶融金属からなるめっき浴３を貯留する。スナウト５は、その一端をめっき浴３内に浸漬されるように傾斜配設される。

【0022】

シンクロール６は、めっき浴３中の最下方に配設され、サポートロール７、８よりもロール径が大きい。このシンクロール６は、スナウト５を通ってめっき浴３内に斜め下方に向けて導入された鋼帯２を、鉛直方向上方に方向転換する。

【0023】

サポートロール７、８は、めっき浴３中のシンクロール６の上方に配置され、シンクロール６から鉛直方向に引き上げられた鋼帯２を左右両側から挟み込むようにして配設される。サポートロール７、８は、不図示の軸受（例えば、すべり軸受、転がり軸受等）により回転自在に支持される。本実施形態にかかるサポートロール７、８は無駆動式であり、高速通板される鋼帯２に従動して回転する。なお、サポートロール７、８はモータ等により回転駆動される駆動式であってもよい。

【0024】

ガスワイピングノズル９は、めっき浴３外に配設けられ、めっき浴３から鉛直方向に引き上げられた鋼帯２の表面に気体を吹き付けて余剰な溶融金属を払拭する。これにより、鋼帯２に対する溶融金属の目付量を適正量に制御できる。タッチロール１０、１１は、ガスワイピングノズル９の上方に配設され、鋼帯２を両側より挟み込んで支持する。なお、連続溶融めっき装置１を、タッチロール１０、１１を設けない構成とすることもできる。

【0025】

ここで、上記構成の連続溶融めっき装置１の動作について説明する。連続溶融めっき装置１は、不図示の駆動源により鋼帯２を長手方向に移動させて、装置内の各部を通板させる。この鋼帯２は、スナウト５を通じてめっき浴３中に斜め下方に導入され、シンクロール６を周回して、その進行方向が鉛直方向上方に変換される。次いで、鋼帯２は、サポートロール７、８の間に挟み込まれながら上昇して、めっき浴３外に引き上げられる。このとき、鋼帯２は、サポートロール７、８により形状矯正されて、幅方向の反りが抑制される。その後、めっき浴３外に引き上げられた鋼帯２は、ガスワイピングノズル９により余剰な溶融金属を払拭されて所定の目付量に制御され、タッチロール１０、１１に至る。このようにして、連続溶融めっき装置１は、鋼帯２をめっき浴３中に連続的に浸漬して、溶融金属でめっきする。

【0026】

［１−２．ロール回転速度検出装置の構成］
次に、図２〜図４に基づいて、本実施形態に係るロール回転速度検出装置１００の構成について説明する。以下では、本実施形態に係るロール回転速度検出装置１００は、連続溶融めっき装置１のサポートロール８の回転速度を検出するために設けられているとして説明するが、他方のサポートロール７やシンクロール６等、めっき浴３中に浸漬した浴中ロールの回転速度を測定するものとして設置することも可能である。非駆動式のロールの回転速度を測定する場合には、測定されたロールの回転速度より、ロールのスリップの発生を発見することができる。また、駆動式のロールの回転速度を測定する場合には、測定されたロールの回転速度より、その回転が鋼帯２の移動速度に同期しているか否かを判定することができる。

【0027】

なお、図２は、本実施形態に係る浴中ロールのロール回転速度検出装置１００の配置状態を示す概略斜視図である。図３は、本実施形態に係る浴中ロールのロール回転速度検出装置１００の配置状態を示す、図２の概略側面図である。図４は、本実施形態に係るロール回転速度検出装置１００のマグネット部１１０とセンサ部１２０との位置関係を示す説明図である。

【0028】

本実施形態にかかるロール回転速度検出装置１００は、図２〜図４に示すように、サポートロール８の回転軸８ａの一端に設けられたマグネット部１１０と、マグネット部１１０の回転速度を検出するセンサ部１２０とから構成される。これらの構成要素について説明する前に、まず、マグネット部１１０およびセンサ部１２０が設けられるサポートロール８とサポートロール８の支持機構について説明する。

【0029】

サポートロール８は、図２および図３に示すように、サポートロール８の回転軸８ａの端部に設けられた軸受１３０により回転可能に支持されている。なお、図２および図３では、サポートロール８の一端側のみを示しているが、軸受１３０は、サポートロール８の回転軸８ａの両端に設けられている。軸受１３０は、サポートロール８を支持するロールハンガー１０２、１０３により保持されている。ロールハンガー１０２、１０３は、浴外に設けられている支持部材１０１から浴中に延設されている。

【0030】

下ロールハンガー１０２は、支持部材１０１から延びるアーム部分の先端に窪み部が形成されており、その窪み部にサポートロール８の回転軸８ａの端部に設けられた軸受１３０を保持する軸受ホルダー１４０が載置されている。軸受ホルダー１４０は、軸受１３０を安定して保持するために設けられる部材であり、本実施形態では、Ｌ字形状の部材を用いている。円筒形状の軸受１３０は、周面が軸受ホルダー１４０の２面に接するように配置される。

【0031】

また、下ロールハンガー１０２は、ロール回転速度検出装置１００のセンサ部１２０を支持する。センサ部１２０は、後述するように、サポートロール８に固定されたマグネット部１１０とスラスト方向に対向するように設けられる。本実施形態では、下ロールハンガー１０２の窪み部にさらに切り欠きを形成し、軸受ホルダー１４０の下面と下ロールハンガー１０２の窪み部の切り欠きとの間にセンサ部１２０から延びるセンサパイプ１２２を挟み込むことで、センサ部１２０の設置位置を規定している。

【0032】

上ロールハンガー１０３は、支持部材１０１から延びるアーム部分の先端で、軸受ホルダー１４０を介して下ロールハンガー１０２に載置された軸受１３０の周面の一部を押さえるように設けられる。これにより、軸受ホルダー１４０に載置された軸受１３０が確実に支持される。

【0033】

本実施形態に係るロール回転速度検出装置１００は、このようなサポートロール８とその支持機構に設けられている。次に、ロール回転速度検出装置１００の各構成要素について説明する。

【0034】

マグネット部１１０は、図４に示すように、サポートロール８とともに回転するようサポートロール８の回転軸８ａに設けられた環状の基台部１１２と、基台部１１２の周側面に設けられた複数の永久磁石１１４とからなる。本実施形態では、永久磁石１１４は、基台部１１２の円周方向に等間隔に１０個設けられているが、本発明はかかる例に限定されず、少なくとも１つの永久磁石１１４が設けられていればよい。

【0035】

センサ部１２０は、ロールのスラスト方向においてマグネット部１１０の表面と対向して設けられる検出部である。センサ部１２０は、サポートロール８とともに回転するマグネット部１１０の磁力を検出することにより、サポートロール８の回転速度を検出する磁界変化を検出可能な磁力センサである。

【0036】

例えば、センサ部１２０は、コイル、磁性コア、ボビン等から構成され、センサ部１２０の検出信号は、センサ部１２０に接続されたケーブルが挿通されているセンサパイプ１２２によって浴外の機器へ出力される。コイルは、耐熱性のワイヤーであり、ボビンに支持された磁性体の軸芯である磁性コアに巻回されている。磁性コアは、例えば無方向性電磁鋼板により形成される。また、コイルを形成する部材には、浴温に耐え得る耐熱性が要求される。例えば、コイルは、約４００℃程度の耐熱性を有し、導体であるニッケルめっき銅をセラミックおよびポリイミドからなる被覆部材により被覆してなるワイヤーにより形成される。これにより、高温の浴内で長時間使用してもセンサ特性は変化せず、検出精度を保持することができる。

【0037】

センサ部１２０のコイルのインダクタンスは、マグネット部１１０の永久磁石１１４の磁界に応じて変化する。インダクタンスの変化は、コイルと接続されたケーブルを介して外部へ出力され、サポートロール８の回転速度を算出するための検出信号として利用される。すなわち、検出信号（インダクタンスに比例する電圧）の変化に基づき、ロールの回転速度は算出される。センサ部１２０は、コイルに外部磁場を印加したときの磁性コアの磁気特性によるインダクタンス変化を出力する。検出信号（電圧）は、コイルがマグネット部１１０の永久磁石１１４と対向していないときは大きく、コイルが永久磁石１１４と対向しているときは小さくなる。なお、磁性コアとして使用している磁性体は、外部磁場が強くなるほど透磁率が指数関数的に低くなる特性を持つようにしてもよい。

【0038】

センサ部１２０は、コイルのインダクタンスが磁性コアの透磁率に比例する関係に基づき、コイルと対向するマグネット部１１０の永久磁石１１４の有無より変化するセンサ出力信号を得る。センサ出力信号は、外部磁場が強くなるほど指数関数的に小さくなる特性を有する。そして、マグネット部１１０が回転すると、コイルのインダクタンスの変化に応じて、センサ出力信号は正弦波状に変化する。サポートロール８のロール回転速度は、このセンサ出力信号の振幅から算出することができる。

【0039】

センサ部１２０は、溶融金属に浸食されず、耐熱性のある材料からなる保護部材によって包囲されている。保護部材には、例えば、モリブデンを添加して耐食性、耐孔食性が向上されたＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１７、ＳＵＨ３８、ＳＵＨ６６１等のステンレス鋼あるいは耐熱鋼や、サイアロン等のセラミック、トリバロイ（登録商標）、ステライト（登録商標）等のコバルト系金属等を用いることができる。したがって、センサ部１２０自体は溶融金属に浸漬されず、センサ部１２０の製品寿命を長くすることができる。なお、ケーブルが挿通されるセンサパイプ１２２も、溶融金属に浸食されず、耐熱性のある材料から形成される。

【0040】

ここで、図３に示すように、永久磁石１１４が設けられたマグネット部１１０の表面１１２ａとセンサ部１２０との距離ｄ（「永久磁石１１４とセンサ部１２０との距離」ともいう）は、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とするのがよい。マグネット部１１０の表面１１２ａとセンサ部１２０との距離ｄが小さいほどセンサ部１２０の検出誤差は小さくなるが、距離ｄが３０ｍｍより大きくなると、センサ部１２０によるセンサ出力振幅が低下してしまい、高精度にロールの回転速度を検出することができなくなってしまう。また、距離ｄが５ｍｍ未満となると、マグネット部１１０とセンサ部１２０とが接触する恐れがある。したがって、距離ｄは、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とするのがよい。

【0041】

なお、上記は、マグネット部１１０の表面１１２ａには異物は付着してらず、表面１１２ａとセンサ部１２０との間は溶融金属のみが存在する場合について説明したが、マグネット部１１０の表面１１２ａに固体の異物が付着する場合もある。この場合、センサ部１２０のセンサ出力振幅は、マグネット部１１０の表面１１２ａに付着した固体の異物の表層とセンサ部１２０との距離によって変化し、マグネット部１１０の表面１１２ａとセンサ部１２０との距離ｄは３０ｍｍ以上であっても、センサ部１２０は所定以上のセンサ出力振幅を出力できる。例えば、マグネット部１１０の表面１１２ａに付着した固体の異物が付着した状態では、マグネット部１１０の表面１１２ａとセンサ部１２０との距離ｄは、異物が付着していない場合の２倍程度まで大きくすることができる。

【0042】

また、マグネット部１１０が設けられているロールは、ラジアル方向に数ｍｍ程度のぶれを生じる場合がある。このため、図６に示した従来のようにロールのラジアル方向にセンサ部を設けた場合、センサ部とマグネット部とが接触する可能性がある。しかし、本実施形態のように、センサ部１２０をロールのスラスト方向からマグネット部１１０と対向するように設けることで、ロールのラジアル方向のぶれによるマグネット部１１０とセンサ部１２０との接触を回避することができる。

【0043】

さらに、図６に示した従来のようにロールのラジアル方向にセンサ部を設けた場合、軸と軸受の隙間が小さいため、ラジアル方向におけるロールとセンサ部との距離は、使用初期に対して最大でも５ｍｍ程度しか大きくすることができない。このため、ロール表面に異物が初期隙間（例えば、５ｍｍ）以上付着するとスリップの原因となりやすい。

【0044】

しかし、本実施形態では、センサ部１２０をロールのスラスト方向からマグネット部１１０と対向するように設ける。スラスト方向においては、マグネット部１１０とセンサ部１２０との距離の使用初期からのずれは、ラジアル方向よりも許容できる範囲が大きい。例えば、スラスト方向におけるマグネット部１１０とセンサ部１２０との最大初期隙間は、ラジアル方向における最大初期隙間の数倍（例えば、４〜５倍）程度のずれを許容できる。このように、センサ部１２０をマグネット部１１０に対してスラスト方向に配置することで、ロールのずれの許容範囲が大きいため、ロールに異物が付着してもロールスリップの発生を回避することができる。

【0045】

なお、センサ部１２０により検出される信号／ノイズ比は、永久磁石１１４の磁場強度、隣接する永久磁石１１４との距離およびセンサ感度、温度等に依存する。このため、距離ｄの上限値は、これらの条件に基づいて適宜設定される。また、距離ｄを大きくすることによってセンサ部１２０によるセンサ出力振幅が低下し、ノイズの影響を受ける可能性もある。この場合には、後述するセンサ部１２０のコイルの巻き数を増加すること等により、センサ出力振幅を高くすることができる。

【0046】

以上、本実施形態に係るロール回転速度検出装置１００について説明した。本実施形態に係るロール回転速度検出装置１００では、ロールとともに回転する永久磁石１１４により形成される磁界を検出するセンサ部１２０を、ロールのスラスト方向に永久磁石１１４と対向するように設ける。これにより、ロールの側周面にドロスが付着してもセンサ部１２０と接触する可能性はなくなり、ロールのラジアル方向のぶれによるロールとセンサ部１２０との接触も回避できる。したがって、ロールの回転を止めることなくロール回転速度を高精度に検出することができる。また、センサ部１２０を溶融金属に浸食されない耐熱材料からなる保護部材により包囲することで、センサ部１２０の寿命も延ばすことができる。

【0047】

＜２．第２の実施形態＞
次に、図５に基づいて、本発明の第２の実施形態に係るロール回転速度検出装置について説明する。本実施形態に係るロール回転速度検出装置は、第１の実施形態のロール回転速度検出装置１００と比較して、永久磁石１１４により形成される磁界を検出するセンサを複数設けた点で相違する。以下、本実施形態に係るロール回転速度検出装置について説明する。なお、センサ部の構成以外は、図１〜図４に示した第１の実施形態のロール回転速度検出装置１００の構成と同一であるため、ここではこれらの詳細な説明は省略する。

【0048】

本実施形態に係るロール回転速度検出装置は、図５に示すように、マグネット部１１０と、センサ部２２０とからなる。マグネット部１１０は、第１の実施形態と同様、サポートロール８とともに回転するようサポートロール８の回転軸８ａに設けられた環状の基台部１１２と、基台部１１２の周側面に設けられた複数の永久磁石１１４とからなる。本実施形態では、永久磁石１１４は、基台部１１２の円周方向に等間隔に１０個設けられているが、本発明はかかる例に限定されず、少なくとも１つの永久磁石１１４が設けられていればよい。

【0049】

センサ部２２０は、ロールのスラスト方向においてマグネット部１１０の表面と対向して設けられる検出部である。本実施形態では、センサ部２２０は、図５に示すように、第１センサ２２１、第２センサ２２３、第３センサ２２５、第４センサ２２７の４つのセンサからなる。センサ数を増加させることで、複数位置においてセンサの出力信号を得ることができ、これらの出力信号を考慮してロールの回転速度を算出することで、検出誤差等の影響を低減することができ、ロール回転速度を高精度に算出することが可能となる。また、複数のセンサのうちいずれかのセンサが正常に機能しなくなった場合にも、他のセンサの出力信号と波形が大きく異なる等の状態からセンサの異常を検知することもできる。なお、本実施形態では、４つのセンサによりセンサ部２２０を構成したが、本発明はかかる例に限定されず、３つのセンサによりセンサ部２２０を構成してもよく、５つ以上のセンサによりセンサ部２２０を構成してもよい。

【0050】

例えば図６に示した、ロールのラジアル方向から永久磁石と対向するようにセンサ部を配置する従来方式の場合、マグネット部の側周面に複数のセンサ部を対向させる構成を実現するのは難しい。マグネット部の側周面を囲むように複数のセンサ部を対向させると、この部分には鋼板に随伴されたフレッシュな溶融金属が次々に流れ込むため、センサ部表面に異物が付着しやすくなり、異物が成長するとロール回転が阻害される原因となる。また、センサ部がロール表面を覆うため、ロール胴面の手入れ作業の障害になる。

【0051】

しかし、本実施形態のように、ロールのスラスト方向においてマグネット部１１０の表面と対向するようにセンサ部２２０を設ける場合、例えば下ロールハンガー１０２の窪み部に沿って各センサ２２１、２２３、２２５、２２７を配置すればよく、容易に構成することが可能である。この部分には鋼板からの溶融金属の随伴流が流入し難く、ロールハンガーとロール端面との間で溶融金属が滞留しているため、センサ部表面に異物が付着し難く、また、ロールの回転に影響を及ぼすこともない。また、ロール胴面にセンサ部がないため、ロール胴面の手入れ作業を妨げることもない。

【0052】

各センサ２２１、２２３、２２５、２２７は、それぞれ第１の実施形態のセンサ部１２０と同一構成としてもよい。各センサ２２１、２２３、２２５、２２７は、ロールの周方向に沿って配置されている。このとき、隣接するセンサ間の間隔は等間隔であってもよく、図５に示すように異なる間隔であってもよい。各センサ２２１、２２３、２２５、２２７と永久磁石１１４とが近接するタイミングがずれるようにセンサを配置することで、各センサ２２１、２２３、２２５、２２７によって検出される信号のピークの現れるタイミングを異ならせることができる。

【0053】

例えば、各センサ２２１、２２３、２２５、２２７が等間隔で配置されている場合には、これらの出力信号は同一の波形となり、ピークの現れるタイミング（周期）も同一となる。このため、マグネット部１１０の回転速度が１回転中に微細に変化しても、各センサ間隔より細かい変化を検知しにくい。そこで、各センサ２２１、２２３、２２５、２２７を異なる間隔で配置し、それぞれの検出信号のピークの現れる位置を異ならせることで、各検出信号のピーク位置のずれから、より詳細な回転状況の情報を得ることが可能となり、より詳細にロール回転速度を算出することが可能となる。なお、各センサ２２１、２２３、２２５、２２７とマグネット部１１０の表面１１２ａとの距離ｄは、第１の実施形態と同様、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下とするのが好ましい。

【0054】

以上、本実施形態に係るロール回転速度検出装置について説明した。本実施形態に係るロール回転速度検出装置では、ロールとともに回転する永久磁石１１４により形成される磁界を検出するセンサ部２２０を、ロールのスラスト方向に永久磁石１１４と対向するように設ける。これにより、ロールの側周面にドロスが付着してもセンサ部２２０と接触する可能性はなくなり、ロールのラジアル方向のぶれによるロールとセンサ部２２０との接触、回転誤差検出も回避できる。したがって、ロールの回転を止めることなくロール回転速度を高精度に検出することができる。また、センサ部２２０を溶融金属に浸食されない耐熱材料からなる保護部材により包囲することで、センサ部２２０の寿命も延ばすことができる。

【0055】

さらに、本実施形態に係るセンサ部２２０は、第１センサ２２１、第２センサ２２３、第３センサ２２５、第４センサ２２７の４つのセンサからなる。センサ数を増加させることでロール回転速度をより高精度に算出することが可能となる。

【0056】

＜３．適用例＞
上述の各実施形態に係るロール回転速度検出装置によれば、高精度にロール回転速度を得ることができる。このようなロール回転速度検出装置により得られたロール回転速度を用いることで、鋼帯へのロールの押し込み量の変更や、ライン速度の変更等、操業変更の最適化も適切に行うことが可能となる。例えば、ライン速度とロール回転速度とを比較して、速度差が所定値（例えば１０％）を超えたか否かを判定する判定処理を行う情報処理装置を設ける。情報処理装置が判定処理を実行した結果、ライン速度とロール回転速度との速度差が所定値を超えた場合、例えば予め設定された対策処理に基づいて鋼帯へのロールの押し込み量の変更やライン速度の変更を実施するようにしてもよく、オペレータに操業条件の変更を促す通知を行ったりしてもよい。

【0057】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0058】

１ 連続溶融めっき装置
２ 鋼帯
３ めっき浴
４ 浴槽
５ スナウト
６ シンクロール
７、８ サポートロール
８ａ 回転軸
９ ガスワイピングノズル
１０、１１ タッチロール
１００ ロール回転速度検出装置
１１０ マグネット部
１１２ 基台部
１１４ 永久磁石
１２０、２２０ センサ部
１２２ センサパイプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】