特許 7228358 インゴット投入装置及び溶融めっき金属帯の製造方法

(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】

(24)【登録日】2023-02-15

(45)【発行日】2023-02-24

(54)【発明の名称】インゴット投入装置及び溶融めっき金属帯の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 2/00 20060101AFI20230216BHJP

【ＦＩ】

C23C2/00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018190450

(22)【出願日】2018-10-05

(65)【公開番号】P2020059871

(43)【公開日】2020-04-16

【審査請求日】2021-09-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000207436

【氏名又は名称】日鉄鋼板株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】中本 武

【審査官】▲辻▼ 弘輔

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－０１８３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４１６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４２８２９６９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】実公昭６０－０２３９８１（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】韓国公開特許第２０１３－００３９２３０（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開平１１－０５０２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１６９４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１７４３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－０９９７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５２－１０４６１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５６－１１５４５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実公昭４９－００８８９７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特開昭６２－２３８３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１３３２０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０２－１５２７８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ ２／００－２／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属帯が浸漬される溶融金属浴にインゴットを投入するためのインゴット投入装置であって、
前記インゴットを把持するための把持部と、
前記把持部を昇降させるための昇降部と、
前記把持部の昇降位置を検出するためのセンサと、
前記センサからの信号に基づいて前記昇降部の昇降動作を制御する制御部と、
前記制御部に指令を入力するための入力部と
を備え、
前記制御部は、前記把持部を降下させて前記インゴットを前記溶融金属浴に投入する際に、前記把持部の昇降位置が前記インゴットの下端が前記溶融金属浴に接する前の所定の減速位置となった時に前記把持部の降下を減速し、減速された速度で前記インゴットを前記溶融金属浴に投入し、
前記制御部は、前記入力部からの指令に基づき、減速後の前記把持部の降下速度を決定する、
インゴット投入装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記昇降部に供給する電力を制御するインバータを含む、
請求項１記載のインゴット投入装置。

【請求項3】

前記センサは、基準位置から前記把持部までの距離を測定することで前記把持部の昇降位置を検出するための第１センサと、前記把持部の昇降が開始された時からの経過時間を測定することで前記把持部の昇降位置を検出するための第２センサとを含み、
前記制御部が制御に用いる信号は、前記第１センサからの信号と前記第２センサからの信号とで切り替え可能である、
請求項１又は請求項２に記載のインゴット投入装置。

【請求項4】

前記把持部は、前記インゴットの上面が水平に対して傾斜するように前記インゴットを把持するように構成されている、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のインゴット投入装置。

【請求項5】

前記把持部は、開閉可能に設けられた少なくとも一対の爪を含み、前記少なくとも一対の爪が閉じられた際に前記少なくとも一対の爪により前記インゴットが把持されるように構成されており、
前記爪には、前記インゴットを吊り上げる際に前記インゴットに接触される接触部が設けられており、
前記一対の爪の一方における前記接触部が前記一対の爪の他方における前記接触部よりも下方に配置されている、
請求項４記載のインゴット投入装置。

【請求項6】

前記爪には、爪基部と、前記爪基部に取り付けられた爪先端部とが設けられており、
前記一方において、前記爪基部と前記爪先端部との間に介在物が挿入されていることで、前記一方における前記接触部が前記他方における前記接触部よりも下方に配置されている、
請求項５記載のインゴット投入装置。

【請求項7】

前記把持部は、開閉可能に設けられた少なくとも一対の爪を含み、前記少なくとも一対の爪が閉じられた際に前記少なくとも一対の爪により前記インゴットが把持されるように構成されており、
前記制御部は、前記インゴットを前記溶融金属浴に浸漬した後であって前記把持部を上昇させる前に、前記少なくとも一対の爪を複数回開閉させる、
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のインゴット投入装置。

【請求項8】

前記溶融金属浴は、溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴である、
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のインゴット投入装置。

【請求項9】

溶融金属浴に金属帯を浸漬させて溶融めっき金属帯を製造する溶融めっき金属帯の製造方法であって、
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のインゴット投入装置により前記溶融金属浴に前記インゴットを投入すること
を含む、溶融めっき金属帯の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属帯が浸漬される溶融金属浴にインゴットを投入するためのインゴット投入装置及び溶融めっき金属帯の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、めっき金属帯の製造設備では、溶融金属浴に金属帯が浸漬された後に、その溶融金属浴から金属帯が引き上げられる。溶融金属浴から引き上げられた金属帯の表面には溶融金属が付着されており、その溶融金属が固化されることで金属帯の表面にめっき層が形成される。

【0003】

上述のように、溶融金属浴から引き上げられた金属帯の表面に溶融金属が付着されるので、溶融金属浴にインゴット（金属塊）を投入して、溶融金属浴を維持することが行われる。従来用いられていたこの種のインゴット投入装置としては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来のインゴット投入装置では、把持部がインゴットを把持した状態で、一定速度で把持部を降下させてインゴットを溶融金属浴に投入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１７４３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような従来のインゴット投入装置では、一定速度で把持部を降下させてインゴットを溶融金属浴に投入する。このため、把持部の降下速度が速い場合、インゴット投入時に溶融金属浴の湯面が大きく変動する。湯面が大きく変動すると、浴中に浸漬されている設備に付着したドロスが剥離して金属帯に付着する虞がある。金属帯にドロスが付着すると、溶融めっき金属帯に品質異常が生じる。一方、把持部の降下速度が遅い場合、インゴットの投入に要する時間が長くなり、溶融金属浴を維持できなくなる虞がある。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、溶融金属浴の湯面の変動を抑えることができるとともに、より確実に溶融金属浴を維持できるインゴット投入装置及び溶融めっき金属帯の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るインゴット投入装置は、金属帯が浸漬される溶融金属浴にインゴットを投入するためのインゴット投入装置であって、インゴットを把持するための把持部と、把持部を昇降させるための昇降部と、把持部の昇降位置を検出するためのセンサと、センサからの信号に基づいて昇降部の昇降動作を制御する制御部と、制御部に指令を入力するための入力部とを備え、制御部は、把持部を降下させてインゴットを溶融金属浴に投入する際に、把持部の昇降位置がインゴットの下端が溶融金属浴に接する前の所定の減速位置となった時に把持部の降下を減速し、減速された速度でインゴットを溶融金属浴に投入し、制御部は、入力部からの指令に基づき、減速後の把持部の降下速度を決定する。

【0008】

本発明に係る溶融めっき金属帯の製造方法は、溶融金属浴に金属帯を浸漬させて溶融めっき金属帯を製造する溶融めっき金属帯の製造方法であって、上述のインゴット投入装置により溶融金属浴にインゴットを投入することを含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明のインゴット投入装置及び溶融めっき金属帯の製造方法によれば、制御部は、把持部を降下させてインゴットを溶融金属浴に投入する際に、把持部の昇降位置が所定の減速位置となった時に把持部の降下を減速し、減速された速度でインゴットを溶融金属浴に投入するので、溶融金属浴の湯面の変動を抑えることができるとともに、より確実に溶融金属浴を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態による溶融めっき設備を示す正面図である。

【図2】図１の溶融めっき設備を示す平面図である。

【図3】図１の制御部によるインゴット投入装置の動作制御を示すフローチャートである。

【図4】図３の投入制御において把持部が降下される際の速度プロフィールの一例を示す説明図である。

【図5】図１の把持部を示す正面図である。

【図6】図５の把持部によるインゴットの把持が解除された状態を示す説明図である。

【図7】図１の昇降部をより詳細に示す正面図である。

【図8】図７の昇降部により把持部が上昇された状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。

【0012】

図１は本発明の実施の形態による溶融めっき設備を示す正面図であり、図２は図１の溶融めっき設備を示す平面図である。図１及び図２に示す溶融めっき設備は、金属帯１に溶融めっきを施すことにより溶融めっき金属帯２を製造するための設備である。金属帯１としては、鋼板を用いることができる。但し、金属帯１として鋼板以外の他の金属帯を用いてもよい。

【0013】

図１及び図２に示すように、本実施の形態の溶融めっき設備は、溶融金属浴３、シンクロール４及びインゴット投入装置５を有している。

【0014】

溶融金属浴３は、ポット３０に貯められた溶融金属である。溶融金属浴３としては、例えば溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴、溶融Ｚｎ－Ａｌ系合金浴、溶融Ｚｎ浴又は溶融Ａｌ浴等を用いることができる。シンクロール４は、溶融金属浴３に浸漬されたロールである。金属帯１は、溶融金属浴３に浸漬された後に、シンクロール４によって搬送方向が変えられて溶融金属浴３から引き上げられる。溶融金属浴３から引き上げられた金属帯１の表面には溶融金属が付着されている。金属帯１の表面に付着された溶融金属が固化されることで、表面にめっき層を有する溶融めっき金属帯２が製造される。

【0015】

上述のように溶融金属浴３から引き上げられた金属帯１の表面に溶融金属が付着されるので、溶融金属浴３に金属を随時供給して、溶融金属浴３を維持する必要がある。本実施の形態の溶融めっき設備では、インゴット投入装置５により溶融金属浴３にインゴット６（金属塊）が随時投入されることで、溶融金属浴３が維持される。

【0016】

溶融金属浴３が合金によって構成される場合、インゴット６は、予め成分が整えられた合金塊であってもよいし、溶融金属浴３の合金を構成する各成分の金属塊（例えばＺｎ塊、Ａｌ塊及びＭｇ塊）であってもよい。

【0017】

本実施の形態のインゴット投入装置５は、第１搬送部５１、第２搬送部５２、昇降部５３、把持部５４、第１センサ５５、第２センサ５６、制御部５７及び入力部５８を有している。

【0018】

第１搬送部５１は、溶融金属浴３が貯められているポット３０の近傍に設けられた準備位置６０までインゴット６を搬送するための装置である。第１搬送部５１としては、例えばローラコンベア等の装置を用いることができる。

【0019】

第２搬送部５２は、準備位置６０の上方とポット３０の上方との間で昇降部５３及び把持部５４を搬送するための装置である。第２搬送部５２には、準備位置６０の上方とポット３０の上方との間に延在されたレール５２０と、レール５２０に案内されて移動可能な可動体５２１とが設けられている。

【0020】

昇降部５３は、第２搬送部５２の可動体５２１と把持部５４との間を接続するとともに、把持部５４を昇降するための装置である。

【0021】

把持部５４は、インゴット６を把持し吊り上げるための装置である。この把持部５４は、昇降部５３を介して第２搬送部５２に支持されており、昇降部５３とともに準備位置６０の上方とポット３０の上方との間を移動可能とされている。また、把持部５４は、昇降部５３により昇降可能とされている。

【0022】

図２に特に表れているように、本実施の形態の把持部５４は、開閉可能に設けられた二対の爪５４１，５４２を有している。二対の爪５４１，５４２は、準備位置６０に位置されたインゴット６の奥行方向６ａに互いに離間して配置されている。各対の爪５４１，５４２は、各対の爪５４１，５４２の先端がインゴット６の幅方向６ｂに互いに近づく方向及び離れる方向に回動可能に設けられている。本実施の形態の把持部５４は、これら二対の爪５４１，５４２が閉じられた際（すなわち、各対の爪５４１，５４２の先端がインゴット６の幅方向６ｂに互いに近づく方向に回動された際）にこれら二対の爪５４１，５４２によりインゴット６を把持するように構成されている。

【0023】

第１及び第２センサ５５，５６は、把持部５４の昇降位置を検出するためのものである。本実施の形態の第１及び第２センサ５５，５６は、互いに異なる物理量を検出する。本実施の形態の第１センサ５５は、基準位置から把持部５４までの距離を測定する。基準位置から把持部５４までの距離は、把持部５４の昇降位置に相当する。本実施の形態の第１センサ５５は、可動体５２１に固定された本体５５ａと、本体５５ａから延出されるとともに先端が把持部５４に取り付けられたワイヤ５５ｂとを有し、本体５５ａからのワイヤ５５ｂの繰り出し量（可動体５２１から把持部５４までの距離）を測定する。より直接的に把持部５４までの距離を測定できるとの観点から、本実施の形態の第１センサ５５のように把持部５４に機械的に接続されたセンサであることが好ましいが、例えば光学式又は音波式等の非接触式の測距計を第１センサ５５として用いてもよい。本実施の形態の第２センサ５６は、把持部５４の昇降が開始された時からの経過時間を測定する。把持部５４の昇降が所定の速度プロフィールに従って行われることから、上述の経過時間に基づいて把持部５４の昇降位置を求めることができる。

【0024】

制御部５７は、例えばプログラムに基づいて演算処理を行うコンピュータ等により構成されるものであり、インゴット投入装置５の各構成の動作を制御する。

【0025】

入力部５８は、例えば操作盤及びキーボード等の機器によって構成されるものであり、操作者（オペレータ）の操作に応じて制御部５７に指令を入力する。

【0026】

次に、図３は、図１の制御部５７によるインゴット投入装置５の動作制御を示すフローチャートである。図３に示すように、制御部５７によるインゴット投入装置５の動作制御が開始されると、制御部５７は、準備制御（ステップＳ１）、搬送制御（ステップＳ２）及び投入制御（ステップＳ３）を順に行う。

【0027】

準備制御（ステップＳ１）では、制御部５７は、第１搬送部５１の動作を制御して、準備位置６０までインゴット６を搬送させる。また、制御部５７は、第２搬送部５２の動作を制御して、準備位置６０の上方まで昇降部５３及び把持部５４を搬送させる。さらに、制御部５７は、昇降部５３及び把持部５４を準備位置６０の上方まで搬送させた後に、第１及び第２センサ５５，５６からの信号に基づいて昇降部５３の昇降動作を制御して、インゴット６の近傍まで把持部５４を降下させる。さらにまた、制御部５７は、インゴット６の近傍まで把持部５４を降下させた後に、爪５４１，５４２の開閉を制御して、把持部５４にインゴット６を把持させる。

【0028】

搬送制御（ステップＳ２）では、制御部５７は、第２搬送部５２の動作を制御して、昇降部５３及び把持部５４をポット３０の上方まで搬送させる。なお、制御部５７は、把持部５４にインゴット６を把持させた後に、昇降部５３の昇降動作を制御して把持部５４を上昇させてもよい。

【0029】

投入制御（ステップＳ３）では、第１及び第２センサ５５，５６からの信号に基づいて昇降部５３の昇降動作を制御して、把持部５４を降下させてインゴット６を溶融金属浴３に投入する。

【0030】

制御部５７によるインゴット投入装置５の動作制御は、繰り返し行われる。すなわち、制御部５７は、投入制御（ステップＳ３）が終了した後に準備制御（ステップＳ１）を適宜改めて行う。

【0031】

投入制御（ステップＳ３）の終了の直後に準備制御（ステップＳ１）等が必ず行われる必要はなく、投入制御（ステップＳ３）の終了と準備制御（ステップＳ１）等との間に休止時間があってもよい。第１搬送部５１による準備位置６０へのインゴット６の搬送制御は、第２搬送部５２、昇降部５３及び把持部５４の動作制御と並行して実施されてもよい。すなわち、搬送制御（ステップＳ２）及び投入制御（ステップＳ３）中に第１搬送部５１がインゴット６を準備位置６０に搬送してもよい。

【0032】

次に、図４は、図３の投入制御において把持部５４が降下される際の速度プロフィールの一例を示す説明図である。図４の横軸は把持部５４の昇降位置（降下開始位置から把持部５４までの距離）であり、図４の縦軸は把持部５４の降下速度である。

【0033】

本実施の形態の制御部５７は、把持部５４を降下させてインゴット６を溶融金属浴３に投入する際に、第１及び第２センサ５５，５６からの信号に基づいて把持部５４の昇降位置を監視している。

【0034】

本実施の形態の制御部５７は、把持部５４を降下させてインゴット６を溶融金属浴３に投入する際に、把持部５４の昇降位置が所定の減速位置となった時に把持部５４の降下を減速し、減速された速度でインゴット６を溶融金属浴３に投入する。換言すると、本実施の形態の制御部５７は、降下開始位置から所定の減速位置（第１減速位置）までは第１速度で把持部５４を降下させるとともに、把持部５４の昇降位置が所定の減速位置となった際に第１速度よりも遅い第２速度まで把持部５４の降下を減速させる。

【0035】

仮に、速い第１速度のまま把持部５４を降下させてインゴット６を溶融金属浴３に投入した場合、インゴット６を溶融金属浴３に投入するために要する時間を短くすることができる。しかしながら、第１速度でインゴットを投入した場合、インゴット６の投入時に溶融金属浴３の湯面が大きく変動する虞がある。溶融金属浴３の湯面が大きく変動した場合、浴中に浸漬されている設備に付着したドロスが剥離して金属帯１に付着する虞がある。金属帯１にドロスが付着すると、溶融めっき金属帯２に品質異常が生じる。この品質異常は、溶融金属浴３が溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴の場合に顕著に表れる。

【0036】

一方、降下開始位置から第２速度で把持部５４を降下させると、インゴット６の投入時に溶融金属浴３の湯面が大きく変動することを回避できる。しかしながら、降下開始位置から第２速度で把持部５４を降下させると、インゴット６を溶融金属浴３に投入するために要する時間が長くなり、溶融金属浴３の維持に支障を来す虞がある。

【0037】

そこで、本実施の形態では、上述のように把持部５４の昇降位置が所定の減速位置となるまでは比較的速い速度で把持部５４を降下させて、把持部５４の昇降位置が所定の減速位置となった時に把持部５４の降下を減速し、減速された速度でインゴット６を溶融金属浴３に投入することで、溶融金属浴３の湯面の変動を抑えることができるとともに、より確実に溶融金属浴を維持できるようにしている。この構成は、溶融金属浴３が溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴の場合に特に有用である。

【0038】

なお、減速位置は、把持部５４の降下開始位置よりも下方の位置であって、インゴット６の下端が溶融金属浴３に接する前の位置である。また、減速位置と溶融金属浴３の湯面との間の距離は、インゴット６の下端が溶融金属浴３に接する前に把持部５４の降下速度を所定速度（第２速度）まで減速できる距離とされ、把持部５４の減速度に応じて決定される。

【0039】

後に詳しく説明するように、本実施の形態の昇降部５３はモータ５３８（図７参照）の駆動力により把持部５４を昇降させる。本実施の形態の制御部５７は、昇降部５３（モータ５３８）に供給する電力を制御するインバータを含んでおり、インバータによる電力制御によって上述のような把持部５４の減速を実施する。但し、把持部５４の減速は、例えばブレーキ機構又はモータと他の構成との間に設けられたギアの切り替え等の他の方法によって行われてもよい。

【0040】

本実施の形態の制御部５７は、減速後の把持部５４の速度（第２速度）を入力部５８からの指令に基づいて決定する。具体的には、減速後の把持部５４の速度（第２速度）として複数の速度候補が予め設定されており、制御部５７は、入力部５８からの指令に基づいて、複数の速度候補から減速後の把持部５４の速度（第２速度）を決定する。図４の一点鎖線は、実線の第２速度とは別の第２速度があることを示している。

【0041】

本実施の形態の制御部５７が昇降部５３の昇降動作の制御に用いる信号は、第１センサ５５からの信号と第２センサ５６からの信号とで切り替え可能とされている。制御部５７は、入力部５８からの指令に基づいて、昇降部５３の昇降動作の制御に用いる信号を、第１センサ５５からの信号と第２センサ５６からの信号とのいずれか１つに決定する。但し、第１及び第２センサ５５，５６の信号に異常が生じているか否かを判定する機能を制御部５７が有し、第１及び第２センサ５５，５６のいずれか一方の信号に異常が生じていると判定した場合に、制御に用いる信号を第１及び第２センサ５５，５６の他方の信号に制御部５７が切り替えてもよい。

【0042】

本実施の形態の制御部５７は、把持部５４の昇降位置が所定の停止位置（第２減速位置）になった時に把持部５４の降下をさらに減速し、把持部５４の昇降を停止させる。把持部５４の昇降が停止されているとき、インゴット６の上面は溶融金属浴３の湯面の下に位置する。停止位置は、インゴット６の上面が溶融金属浴３の湯面に侵入する前の位置であってもよいし、インゴット６の上面が溶融金属浴３の湯面に侵入した後の位置であってもよい。

【0043】

本実施の形態の制御部５７は、把持部５４の昇降を停止させた後に、把持部５４の昇降を停止した状態（インゴット６を溶融金属浴３に浸漬している状態）を所定時間継続させた上で、昇降部５３の昇降動作を制御して把持部５４を上昇させる。本実施の形態の制御部５７は、インゴット６を溶融金属浴３に投入した後であって把持部５４を上昇させる前に、把持部５４の二対の爪５４１，５４２を複数回開閉させる。二対の爪５４１，５４２を複数回開閉することで、インゴット６が爪５４１，５４２に引っかかった状態で把持部５４が上昇されることを確実に回避することができる。

【0044】

次に、図５及び図６を用いて図１の把持部５４についてより詳細に説明する。図５は、図１の把持部５４を示す正面図であり、把持部５４によりインゴット６が把持されている状況を示している。図６は、図５の把持部５４によるインゴット６の把持が解除された状態を示す説明図である。なお、図５及び図６では、二対の爪５４１，５４２の内の一対の爪５４１のみを示している。

【0045】

図５及び図６に示すように、把持部５４は、把持部基体５４０、一対の爪５４１、連結板５４３及びアクチュエータ５４４を有している。一対の爪５４１の内の一方を第１爪５４６と呼び、他方を第２爪５４７と呼ぶ。

【0046】

把持部基体５４０は、インゴット６の奥行方向６ａ及び幅方向６ｂに延在された構造物である。奥行方向６ａに係る把持部基体５４０の一端側に一対の爪５４１が配置され、把持部基体５４０の他端側に他の一対の爪５４２（図２参照）が配置されている。

【0047】

第１及び第２爪５４６，５４７は、軸体５４６ａ，５４７ａを中心に把持部基体５４０に回動可能に取り付けられている。軸体５４６ａ，５４７ａは、把持部基体５４０の他端側まで把持部基体５４０を貫通している。把持部基体５４０の他端側に配置された他の一対の爪５４２（図２参照）は、第１及び第２爪５４６，５４７と軸体５４６ａ，５４７ａを共有しており、第１及び第２爪５４６，５４７と一体に回動可能とされている。

【0048】

第１及び第２爪５４６，５４７は、爪基体５４６ｂ，５４７ｂと、爪先端部５４６ｃ，５４７ｃとを有している。

【0049】

爪基体５４６ｂ，５４７ｂは、Ｌ字状の部材であり、基部５４６ｂ₀，５４７ｂ₀と、この基部５４６ｂ₀，５４７ｂ₀から突出された第１突部５４６ｂ₁，５４７ｂ₁及び第２突部５４６ｂ₂，５４７ｂ₂とを有している。基部５４６ｂ₀，５４７ｂ₀からの第１突部５４６ｂ₁，５４７ｂ₁の突出方向と基部５４６ｂ₀，５４７ｂ₀からの第２突部５４６ｂ₂，５４７ｂ₂の突出方向との間の角度は略９０°とされている。

【0050】

基部５４６ｂ₀，５４７ｂ₀と第１突部５４６ｂ₁，５４７ｂ₁の先端との間には、上述の軸体５４６ａ，５４７ａが固定されている。第１突部５４６ｂ₁，５４７ｂ₁の先端には、連結板５４３が回動可能に取り付けられている。第２突部５４６ｂ₂，５４７ｂ₂の先端には、アクチュエータ５４４が取り付けられている。アクチュエータ５４４の可動片が進退されることにより、軸体５４７ａを中心に第２爪５４７が回動される。第２爪５４７の回動が連結板５４３を介して第１爪５４６に伝えられることにより、軸体５４６ａを中心に第１爪５４６が回動される。アクチュエータ５４４としては、油圧シリンダ等を用いることができる。

【0051】

爪先端部５４６ｃ，５４７ｃは、爪基体５４６ｂ，５４７ｂの基部５４６ｂ₀，５４７ｂ₀に着脱可能に取り付けられている。爪先端部５４６ｃ，５４７ｃは、インゴット６を溶融金属浴３に投入する際にインゴット６とともに溶融金属浴３に浸される。溶融金属浴３に浸されることにより爪先端部５４６ｃ，５４７ｃが劣化することが有る。本実施の形態のように爪先端部５４６ｃ，５４７ｃが爪基体５４６ｂ，５４７ｂの基部５４６ｂ₀，５４７ｂ₀に着脱可能とされていることで、第１及び第２爪５４６，５４７全体ではなく、爪先端部５４６ｃ，５４７ｃのみの交換が可能とされている。

【0052】

爪先端部５４６ｃ，５４７ｃの先端側は、互いに近づくように屈曲されている。爪先端部５４６ｃ，５４７ｃの先端側がインゴット６に設けられた凹部６１に進入されることで、インゴット６を吊り上げることが可能とされている。爪先端部５４６ｃ，５４７ｃの先端側の上面は、インゴット６を吊り上げる際にインゴット６に接触される接触部５４６ｄ，５４７ｄを構成している。

【0053】

本実施の形態の把持部５４では、第１爪５４６において、爪基体５４６ｂと爪先端部５４６ｃとの間にライナー５４８（介在物）が挿入されている。このため、第１爪５４６の爪先端部５４６ｃと第２爪５４７の爪先端部５４７ｃとが同形状であるにも拘わらず、第１爪５４６の接触部５４６ｄは、第２爪５４７の接触部５４７ｄよりも下方に配置されている。

【0054】

本実施の形態の把持部５４は、接触部５４６ｄ，５４７ｄの高さ位置の違いにより、インゴット６の上面６２が水平に対して傾斜するようにインゴット６を把持するように構成されている。インゴット６の上面６２が水平に対して傾斜していることにより、溶融金属浴３へのインゴット６の投入時にインゴット６の上面６２が徐々に溶融金属浴３の湯面に進入していく。このため、インゴット６の上面６２全体が一時に溶融金属浴３の湯面に進入する場合と比較して、インゴット６の投入時の溶融金属浴３の湯面変動を抑えることができる。

【0055】

次に、図７及び図８を用いて図１の昇降部５３についてより詳細に説明する。図７は、図１の昇降部５３をより詳細に示す正面図であり、昇降部５３により把持部５４が降下された状態を示している。図８は、図７の昇降部５３により把持部５４が上昇された状態を示す説明図である。

【0056】

図７及び図８に示すように、昇降部５３は、第１リンク体５３１、第２リンク体５３２、第１ガイド部材５３３、第２ガイド部材５３４、線状体５３５、複数の滑車５３６、巻取車５３７及びモータ５３８を有している。

【0057】

第１及び第２リンク体５３１，５３２は、互いに交差するように配置された長手状部材である。第１リンク体５３１の一端５３１ａは、把持部５４の把持部基体５４０に回動可能に連結されている。第１リンク体５３１の他端５３１ｂは、第１ガイド部材５３３に設けられた長孔５３３ａに沿って変位可能に設けられている。第１ガイド部材５３３は、第２リンク体５３２の他端５３２ｂの上方において第２搬送部５２の可動体５２１に固定されている。第２リンク体５３２の一端５３２ａは、第２搬送部５２の可動体５２１に回動可能に連結されている。第２リンク体５３２の他端５３２ｂは、第２ガイド部材５３４に設けられた長孔５３４ａに沿って変位可能に設けられている。第２ガイド部材５３４は、第１リンク体５３１の他端５３１ｂの下方において把持部５４の把持部基体５４０に固定されている。

【0058】

線状体５３５は、例えばワイヤ又はチェーン等により構成されるものである。線状体５３５の一端は、把持部５４の把持部基体５４０に固定されている。線状体５３５は、複数の滑車５３６に巻きかけられて巻取車５３７まで案内されている。巻取車５３７には、モータ５３８が接続されている。

【0059】

モータ５３８の駆動力により巻取車５３７が順方向（第１方向）に回転されることで、線状体５３５が巻取車５３７に巻き取られる。この巻取車５３７への線状体５３５の巻き取りにより、把持部基体５４０を通して把持部５４全体が上昇される。また、モータ５３８の駆動力により巻取車５３７が逆方向（第２方向）に回転されることで、線状体５３５が巻取車５３７から送り出される。この巻取車５３７からの線状体５３５の送り出しにより、把持部５４が自重により降下される。本実施の形態の昇降部５３では、モータ５３８の回転速度を制御することにより把持部５４の上昇及び降下の速度を制御される。上述のように、本実施の形態の制御部５７は、モータ５３８の回転速度を制御するためにインバータを含んでいる。

【0060】

把持部５４が上昇及び降下されるとき、第１及び第２リンク体５３１，５３２の他端５３１ｂ，５３２ｂが第１及び第２ガイド部材５３３，５３４の長孔５３３ａ，５３４ａに沿って変位される。これにより、把持部５４の揺れが抑えられる。

【0061】

本実施の形態の溶融めっき金属帯の製造方法は、溶融金属浴３に金属帯１を浸漬させて溶融めっき金属帯２を製造する方法であって、上述のインゴット投入装置５により溶融金属浴３にインゴット６を投入することを含む。

【0062】

次に、実施例を挙げる。本発明者は、鋼板を溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴に浸漬して、Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金のめっき層を有する溶融めっき金属帯２を製造した。また、溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴にインゴット６を随時投入して溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴を維持した。３．４ｍ／分の降下速度でインゴット６を溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴に投入したところ、インゴット６の投入タイミング毎に溶融めっき金属帯２にめっき層の品質異常が発生した。これに対して、０．５４ｍ／分の降下速度まで減速してインゴット６を溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴に投入したところ、品質異常の発生を回避することができた。

【0063】

このようなインゴット投入装置５及び溶融めっき金属帯の製造方法では、制御部５７は、把持部５４を降下させてインゴット６を溶融金属浴３に投入する際に、把持部５４の昇降位置が所定の減速位置となった時に把持部５４の降下を減速し、減速された速度でインゴット６を溶融金属浴３に投入するので、溶融金属浴３の湯面の変動を抑えることができるとともに、より確実に溶融金属浴を維持できる。この構成は、溶融金属浴３が溶融Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇ系合金浴の場合に特に有用である。

【0064】

また、制御部５７は、昇降部５３に供給する電力を制御するインバータを含むので、把持部５４の減速を任意に行うことができる。

【0065】

さらに、制御部５７は、入力部５８からの指令に基づき、減速後の把持部５４の降下速度を決定するので、把持部５４の降下速度を任意に変更することができる。

【0066】

さらにまた、制御部５７が制御に用いる信号は、第１センサ５５からの信号と第２センサ５６からの信号とで切り替え可能であるので、第１及び第２センサ５５，５６のいずれか一方に不具合が生じても他方からの信号により制御を実施でき、センサの不具合により溶融めっき金属帯２の生産効率が悪化することを回避することができる。

【0067】

また、把持部５４は、インゴット６の上面６２が水平に対して傾斜するようにインゴット６を把持するように構成されているので、溶融金属浴３へのインゴット６の投入時にインゴット６の上面６２を徐々に溶融金属浴３の湯面に進入させることができる。これにより、インゴット６の上面６２全体が一時に溶融金属浴３の湯面に進入する場合と比較して、インゴット６の投入時の溶融金属浴３の湯面変動を抑えることができる。

【0068】

さらに、第１爪５４６の接触部５４６ｄが第２爪５４７の接触部５４７ｄよりも下方に配置されているので、より確実にインゴット６の上面６２が水平に対して傾斜するようにインゴット６を把持することができる。

【0069】

さらにまた、第１爪５４６において、爪基体５４６ｂと爪先端部５４６ｃとの間にライナー５４８（介在物）が挿入されているので、第１爪５４６の爪先端部５４６ｃと第２爪５４７の爪先端部５４７ｃとが同形状であっても、第１爪５４６の接触部５４６ｄを第２爪５４７の接触部５４７ｄよりも下方に配置させることができる。

【0070】

また、制御部５７は、インゴット６を溶融金属浴３に浸漬した後であって把持部５４を上昇させる前に二対の爪５４１，５４２を複数回開閉させるので、インゴット６が爪５４１，５４２に引っかかった状態で把持部５４が上昇されることを確実に回避することができる。

【0071】

なお、実施の形態では、把持部５４は二対の爪５４１，５４２を有すると説明したが、把持部は、一対の爪を有していてもよいし、三対以上の爪を有していてもよい。

【0072】

また、実施の形態では、第１爪５４６において爪基体５４６ｂと爪先端部５４６ｃとの間にライナー５４８（介在物）を挿入することで、第１爪５４６の接触部５４６ｄを第２爪５４７の接触部５４７ｄよりも下方に配置するように説明したが、第１爪を第２爪よりも長くして、第１爪の接触部を第２爪の接触部よりも下方に配置してもよい。

【0073】

さらに、実施の形態では、第１爪５４６の接触部５４６ｄを第２爪５４７の接触部５４７ｄよりも下方に配置することで、インゴット６の上面６２が水平に対して傾斜するようにインゴット６を把持すると説明したが、把持部に把持された際に上面が水平に対して傾斜して延在する形状をインゴットが有していてもよい。

【0074】

さらにまた、第１及び第２センサ５５，５６が互いに異なる物理量を測定すると説明したが、第１及び第２センサは互いに同じ物理量を測定してもよい。

【符号の説明】

【0075】

１ 金属帯
２ 溶融めっき金属帯
３ 溶融金属浴
５ インゴット投入装置
５３ 昇降部
５４ 把持部
５４１，５４２ 爪
５４６ｂ，５４７ｂ 爪基体
５４６ｃ，５４７ｃ 爪先端部
５４６ｄ，５４７ｄ 接触部
５４８ ライナー（介在物）
５５ 第１センサ
５６ 第２センサ
５７ 制御部
５８ 入力部
６ インゴット
６２ 上面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】