JPS63128199A - 表面処理材の処理皮膜々厚制御法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば連続溶融メツキライン等に適用して好
適な表面処理材の処理皮膜々厚制御法に係わり、特に表
面処理材の種類に影響されずに処理皮膜々厚を正確に測
定して適切な制御を行う表面処理材の処理皮幌々厚制卯
法の改良に関する。

（従来の技術） 通常、電気メッキまたは溶融亜鉛メツキラインでは、オ
ンラインにてメッキ処理後の表面処理板の処理皮膜々厚
を測定し、この測定値に基づいて処理液の吐出ｍやライ
ン速度などを制御している。

例えば連続溶融メッキ処理ラインでは、第４図に示すよ
うに溶融亜鉛メッキ処理を行う表面処理部１から処理さ
れて出てくる表面処理材２に対してＸ線を照射してその
表面処理材２から出てくる蛍光Ｘ線を検出するメッキ厚
み計３を用いて表面処理材２のメッキ厚みを測定する。

しかる後、この測定値を受けてコントローラ４は測定値
と目探値との（Ｑ差を零とするための操作出力を得ると
ともに、この操作出力を制御アクチュエータ５例えば処
理液噴射ノズルに与えることにより、処理液噴射ノズル
の圧力または溶融メッキ洛面からの処理液噴射ノズルの
高さを調整し表面処理材２のメッキ厚みを制御するよう
にしている。

しかし、この表面処理材の処理皮躾々厚制罪法において
は、蛍光Ｘ線分析法によるメッキ厚み計３を使用してい
るので、表面処理材２中に処理部ｆｉｌ　２　ａと同じ
元素の物質が含まれている場合、つまり第５図に示すよ
うに処理皮膜２ａの成分がクロムＯｒであり、かつ、表
面処理材２がクロムＯｒを含んでいる場合には該表面処
理材２中からち外乱としての蛍光ＸＩ！ｉｌが出てくる
ために測定結果に大きな誤差が生じる。

そこで、従来、上記制御法の欠点を解決するものとして
第６図に示すように、表面処理部１の入り側と出側にそ
れぞれ蛍光Ｘ１ｓ分析装置３Ａ。

３Ｂを配置し、両分折装置３Ａ、３Ｂの測定値差から処
理皮膜２ａの厚みを求めるものがある。６はバイオフリ
ール、７はテンションリールである。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この処理皮膜々厚１ｉ１１０１１法は、表面処
理部１の入り側と出側にそれぞれ蛍光Ｘ線分析装置３Ａ
、３Ｂを設けるものであるため、それらの装置３Ａ、３
Ｂを設置するためのスペースおよび比較的に長いライン
を確保する必要があるばかりでなく、コスト的にも高く
なる問題がある。また、この制御法では重元素をオンラ
インの測定対象としている。つまり、Ｓｉ、Ｐ等の軽元
素からの蛍光Ｘ線は大気中で大きく減衰してしまうので
測定することができない。このため、従来、軽元素の処
理皮膜の場合にはオフラインのみの測定であり、かつ、
真空状態にして測定しなければならなかった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、表面処理材
中に含む元素が皮膜の元素と同一であり、かつ、それが
軽元素であっても処理皮膜の厚みを正確に測定し得、し
かもオンラインにて測定できる表面処理材の処理皮膜々
厚制御法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明によ
る表面処理材の処理皮膜々厚制御法は、表面処理ライン
の出側に色調演算計を設置して表面処理材の表面色調と
表面処理皮膜々厚との相関関係を利用して処理皮膜々原
信号を得るとともに、この処理皮膜々原信号に基づいて
制御アクチュエータを調整して所望とする前記処理皮膜
々厚を形成することにより、表面処理材中の元素に影響
されずに処理皮膜の色調から処理皮膜の厚みを３１＋１
定することが可能となり、かつ、軽・重元素に左右され
ずに測定することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を説明するに先立ち。

第１図および第２図を参照して本発明制御法を適用した
装置の基本的な構成について説明する。第１図において
１１は表面処理材であって、これは例えばメッキ処理部
等の表面処理部１２に送られ、ここで所望とする表面処
理が施された後、ライン出側１３へ送り出される。この
ライン出側１３には表面処理材１１の処理皮膜々厚を測
定するための色調Ｘ韓計１４がＸＱ置されている。この
色調演算計１４は次に述べる様な理由からライン出側１
３に設けたものである。即ち、クロムメッキラインにお
いて表面処理材１１のクロム付Ｗｆｆｉつまり処理皮膜
厚みと色調演算計１４の色調出力値とは実験結果から第
２図に示すような相関関係をもっている。この相関関係
は他の処理液の付着量との関係でもほぼ同様な結果が得
られる。そこで、第２図から例えばクロム付着量と色調
演算出力値との間にある管理範囲を設け、この管理範囲
内で色調演算出力値を用いて表面処理材１１の処理皮膜
厚みを得ることが可能である。また、予め非直線的な部
分あるいは処理液の種類その他の要素に応じて補正パラ
メータを用意しておけば、色調演算出力値と表面処理材
１１の処理被膜厚みとを比例関係を持たせて取り出すこ
とができる。

そして、この色調演算計１４の出力は調節手段１５に送
られる。この調節手段１５は、一般のコントローラと同
様に目標値信号と色調演算計出力値との偏差を零とすべ
く調節演算を行って操作出力を得、この信号を用いて制
御アクチュエータ１６例えば処理液吐出量、コーティン
グロール圧下刃、コーティングロール回転数、ライン速
度等の何れかをｉｄＪ御する操作端に与えることにより
、表面処理材１１の処理皮膜を所望の厚みとするもので
ある。

次に、以上のような基本的な構成に基づいて具体化した
装置の一実施例について第３図を参照して説明する。同
図はクロメート処理被膜々厚制御法を説明するための装
置の構成図であって、表面処理材２１が図示矢印方向へ
搬送されて処理液（ａ２２内に送られる。この処理液槽
２２の内部には所定の間隔を有して例えば表面処理材２
１を上下で挟持して矢印方向に搬送する複数対の搬送ロ
ール２３．・・・が配置され、かつ、これら対の搬送ロ
ール２３−２３の間に同様に表面処理材２１の上下部に
位置させて搬送方向と直交する方向に複数の噴射口を持
つ処理液吐出ノズル２４ａ、・・・。

２４ｂ、・・・が多数配置されている。モして１上流側
に位置する上下部の複数本の処理液吐出ノズル２４ａ、
・・・と下流側に位置する複数本の処理液吐出ノズル２
４ｂ、・・・とに別けて処理液流入管２５ａ、２５ｂが
それぞれ接続され、これら処理液流入管２５ａ、２５ｂ
の他端側よりクロメート処理液が供給される様になって
いる。また、これらの処理液流入管２５ａ、２５ｂには
処理液の流量を調節する流ｆ！ｋｙ４節弁２６節介２６
ｂが設けられている。

一方、前記処理液槽２２から表面皮膜が施されて出力さ
れた表面処理材２１はライン出側へ送り出されるが、こ
こで例えば所定間隔で配置された複数のパックテンショ
ンロール２７．２８を介して表面処理材２１を送り出す
。このライン出側において表面処理材２１の処理皮膜の
色調から処理皮膜厚みを得る色調演算計２９が設置され
、この色調演算計２９で得られた色調演算出力値つまり
処理皮ｊ！厚み信号がコントローラ３０に送られる。

このコントローラ３０には色調演算計２９からの処理皮
膜厚み信号の池、例えばパックテンションローラ２７の
回転数に応じてパルスを発生するパルス発生器３１から
ライン速度に係わる信号が入力されている。ざらに、こ
のコントローラ３０には表面処理材２１の処理皮膜を所
望とする厚みとするための処理液流ｍ目標値信号が入力
されている。従って、このコントローラ３０は、色調演
算計２９から得られた処理皮膜々原信号を処理液流量に
変換し、この処理液流量と処理液流ｍ目標値信号との偏
差が零とすべく調整演算を行って操作出力を１ｑ、この
操作出力を用いて処理液流量調節弁２６ａ、２６ｂの開
度を調節し、処理液吐出ノズル２４ａ、・・・、２４ｂ
、・・・からの処理液の噴射分を調整する。すなわち、
色調演算計２９の出力から表面処理材２１のクロメート
皮膜が大きい場合には処理液流量調節弁２６ａ、２６ｂ
の開度を下げて処理液吐出量を少な（し、逆にクロメー
ト被摸が小さい場合には処理液流ｆｆｉ調節弁２６ａ。

２６ｂの開度を上げて処理液吐出口を大きくする。

なお、コントローラ３０は、ライン速度を考慮して操作
出力を得るようにすれば、より正確に表面処理材２１の
皮膜々厚をＸｌｌ整することができる。

従って、以上のような実施例の構成によれば、従来のよ
うにラインの入り側と出側に皮膜々厚検出手段を設置す
る必要がなくなり、その分だけ処理ラインの長さを短く
できるとともに、コストの低減化に寄与する。また、表
面処理材２１の処理反映色調と皮膜々厚の相関関係から
処理皮膜の厚みを得るようにしたので、処理皮膜の元素
と表面処理材２１の混合元素との関係が問題にならなく
なる。つまり、表面処理材中に含まれる元素が処理皮膜
の元素と同一であっても測定誤差が生じることがなく、
正確に所要とする処理皮膜の厚みを測定できる。また、
従来、オンラインで処理皮膜の膜厚を測定する場合には
蛍光Ｘ線分析法を用いて専ら重元素だけを測定するもの
であるが、この制御法を用いればオンラインで重元素だ
けでなく、軽元素でも処理皮膜の厚みを測定できる。

なお、上記実施例はクロメート処理について述べたが、
処理皮膜々厚と色調演算値との間に相対関係が持つもの
であれば、何れの測定対象でも適用できるものである。

また、メッキ処理以外の表面処理にも同様に適用できる
ものである。また、コントローラ３０を用いて処理液流
量ひいては処理液吐出口を調節するようにしたが、例え
ばコーティングロール圧下刃、コーティングロール回転
数、ライン速度等の何れかを調整するようにしてもよい
。その他、本発明は上記実施例に限らずその要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施できる。

（発明の効果） 以上詳記したように本発明によれば、表面処理板中に含
む元素が処理皮膜の元素と同一であり、かつ、それが軽
元素であっても処理皮膜々厚を正確に測定することがで
き、しかもオンラインにて測定できる表面処理材の処理
皮膜々厚制御法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係わる表面処理材の処理
皮膜々厚制御法を説明するために示したもので、第１図
は本発明制御法を適用するための基本的な構成図、第２
図は処理皮膜々厚と色調演締出力値の関係を示す図、第
３図は本発明制御法の一実施例としてのクロメート処理
皮ｆｉ！Ｊ装置の構成図、第４図および第５図は従来の
処理皮膜々厚制御法を説明するための装置の構成図およ
び蛍光Ｘ線分析法の説明図、第６図は従来のもう１つの
装置を説明するための構成図である。 １１．２１・・・表面処理材、１２・・・表面処理部、
１４．２９・・・色調′ａ算計、１５・・・調節手段、
１６・・・副葬アクチュエータ、２２・・・処理液槽、
２４ａ。 ２４ｂ・・・処理液吐出ノズル、２’６ａ、２６ｂ・・
・処理液流ｆｆｉ調節弁、３０・・・コントローラ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦治１図 ２０１−イ“１；１シｉ＜ｒｎＶｒｒ？＞第２２ 第４図 第５図 第６　図 手続補正書 昭和　　＄２・角・１５日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 特願昭６１−２７２９５２号 ２、発明の名称 表面処理材の処理皮膜々厚制御法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 （４１２）　　日本鋼管株式会社 ４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル明細
書、図面 ７、補正の内容 （１）図面第３図を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第１頁第１４行目の「連続溶融メッキ」と
あるを「連続メッキ」と訂正する。 （３）明細書第２頁第３行目の「処理液の吐出量や」な
る記載を削除する。 （４）明細書′！Ｊ２頁第１３行目ないし同頁第５行目
の「処理液噴射ノズルに与える・・・処理液噴射ノズル
の高さ」とあるを「絞りノズルに与えることにより、絞
りノズルの圧力または溶融メッキ洛面からの絞りノズル
の高さ」と訂正する。 （５）明細書第３頁第１６行目ないし同頁第５行目の「
スペースおよび比較的に長いラインを確保」とあるを「
スペースを確保」と訂正する。 （６）明細書第３頁第１９行目の「制御法」とあるを「
測定法」と訂正する。 （７）明細書第４頁第３行目ないし同頁第５行目の「石
合にはオフライン・・・ならなかった。」とあるを［場
合には真空状態にして測定しなければならないため、オ
フライン４ｐ１定にならざるを得なかった。」と訂正す
る。 （８）明細書第４頁第１９行目ないし同頁第２０行目に
記載する「表面処理材中の元素に影響されずに」なる文
章を削除する。 （９）明細書第５頁第１８行目ないし同頁第１９行目に
記載する「この相関関係は他の処理液の付性量との関係
でもほぼ同様な結果が得られる。」なる文章を削除する
。 （１０）明細書第６頁第４行目の「処理液」とあるを「
処理皮膜」と訂正する。 （１１）明細書第８頁第３行目および同頁第１０行目に
記載する「パックテンション」なる文章を削除する。 （１２）明細書第８頁第１１行目の「ローラ２７」とあ
るを「ロール２７」と訂正する。 （１３）明細書第９頁第１４行目ないし同頁第１５行目
に記載する「その分だけ処理ラインの長さを短くできる
とともに、」なる文章を削除する。 （１４）明細書第１０頁第６行目の「制御法」とあるを
「測定法」と訂正する。 （１５）明細書第１０頁第１０行目の「関係が持つ」と
あるを「関係を持つ」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 表面処理ラインの出側に色調演算計を設置して表面処理
   材の表面色調と表面処理皮膜々厚との相関関係を利用し
   て処理皮膜々厚信号を得るとともに、この色調演算計の
   出力に基づいて制御アクチュエータを調整して所望とす
   る前記処理皮膜々厚を形成するようにしたことを特徴と
   する表面処理材の処理皮膜々厚制御法。