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技術 エッジブロー装置およびエッジブロー方法

出願人 JFEスチール株式会社
発明者 安福悠祐菅野忠光
出願日 2015年6月29日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2015-129671
公開日 2017年1月19日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2017-014546
状態 特許登録済
技術分野 塗布装置3(一般、その他) 溶融金属による被覆
主要キーワード ブロー位置 エアライン ブロー処理 入側設備 溶融亜鉛ポット 鋼板走行 入側ルーパー 洗浄ライン
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

連続走行される金属板エッジ部に対するブローノズルの位置の調整に困難性をともなうことなく、金属板のエッジ部にガスブローして液体を安定して除去することができ、しかも液跳ねによる液体の金属板への付着が生じ難いエッジブロー装置およびエッジブロー方法を提供する。

解決手段

エッジブロー装置25は、金属板Sのエッジ部にガスを噴射するブローノズル31と、ブローノズル31を駆動する駆動機構33と、金属板Sのエッジ位置を検出するセンサー32と、センサー32の検出値に基づいて駆動機構33を制御する制御部34とを有する。ブローノズル31は、金属板Sの表裏面のエッジ部にそれぞれガスを噴射するための一対のノズル体41を有する。一対のノズル体41は、それぞれ、金属板Sの外側から内側へ延びる基端部41aと、金属板Sの内側から外側へ向かう先端部41bとを有し、金属板Sのエッジ部を挟むように配置される。

概要

背景

連続溶融亜鉛めっきラインにおいては、連続的に走行する鋼板鋼帯を含む)に亜鉛めっきを施した後、薬液による化成処理が行われる。鋼板に供給された薬液は、一対のリンガーロールに挟み込まれることにより除去される。

しかし、鋼板が厚い場合には、一対のリンガーロール間の鋼板エッジの外側部分に隙間ができ、その隙間に薬液がはみ出すことにより、鋼板のエッジ部に薬液が付着する。薬液付着量が多くなると、着色や汚れであるエッジステインと称される欠陥が発生する。このようなエッジステインは格落ちの原因となり、程度が悪い場合には不良品となって鋼板自体が出荷できない事態になってしまう。

このため、エッジブロー装置によりエア等を鋼板のエッジ部に吹き付けて鋼板のエッジ部への薬液の付着を防ぐようにしている。また、エッジブロー装置は、化成処理に限らず、冷却水による冷却処理等、金属板のエッジ部からはみ出した液体を除去する用途全般に用いられている。

エッジブロー装置としては、特許文献1に記載されたような、金属板にエア等のガス噴射するブローノズルと、金属板のエッジ位置を検出するセンサーと、センサーが検出した鋼板のエッジ位置にブローノズルを追随させるための駆動装置で構成されたものが用いられている。

特許文献1に示されたエッジブロー装置は、ブローノズルの先端部のガスの吹き出し口が1つで、この1つの吹き出し口から噴出されるガスを、金属板のエッジ部に吹き付けるようになっている。

概要

連続走行される金属板のエッジ部に対するブローノズルの位置の調整に困難性をともなうことなく、金属板のエッジ部にガスをブローして液体を安定して除去することができ、しかも液跳ねによる液体の金属板への付着が生じ難いエッジブロー装置およびエッジブロー方法を提供する。エッジブロー装置25は、金属板Sのエッジ部にガスを噴射するブローノズル31と、ブローノズル31を駆動する駆動機構33と、金属板Sのエッジ位置を検出するセンサー32と、センサー32の検出値に基づいて駆動機構33を制御する制御部34とを有する。ブローノズル31は、金属板Sの表裏面のエッジ部にそれぞれガスを噴射するための一対のノズル体41を有する。一対のノズル体41は、それぞれ、金属板Sの外側から内側へ延びる基端部41aと、金属板Sの内側から外側へ向かう先端部41bとを有し、金属板Sのエッジ部を挟むように配置される。

目的

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、連続走行される金属板のエッジ部に対するブローノズルの位置の調整に困難性をともなうことなく、金属板のエッジ部にガスをブローして液体を安定して除去することができ、しかも液跳ねによる液体の金属板への付着が生じ難いエッジブロー装置およびエッジブロー方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

連続的に走行する金属板液体処理を行った後、金属板のエッジ部に残る液体を、ガスブローすることにより除去するエッジブロー装置であって、前記金属板のエッジ部にガスを噴射するブローノズルと、前記ブローノズルを駆動する駆動機構と、前記金属板のエッジ位置を検出するセンサーと、前記センサーの検出値に基づいて前記ブローノズルが適切な位置になるように前記駆動機構を制御する制御部とを有し、前記ブローノズルは、前記金属板の表裏面のエッジ部にそれぞれガスを噴射するための一対のノズル体を有し前記一対のノズル体は、それぞれ、前記金属板の外側から内側へ延びる基端部と、前記金属板の内側から外側へ向かう先端部とを有し、前記金属板のエッジ部を挟むように配置されることを特徴とするエッジブロー装置。

請求項2

前記ノズル体の前記先端部は、前記金属板の内側から外側の方向で、かつ前記金属板の走行方向の上流側に向かう方向にガスを噴射することを特徴とする請求項1に記載のエッジブロー装置。

請求項3

前記金属板の走行方向に対する前記先端部の角度は10〜30°であることを特徴とする請求項2に記載のエッジブロー装置。

請求項4

前記ノズル体の基端部は、前記金属板の走行方向に直交するように前記金属板の外側から内側に延びており、前記基端部に対する前記先端部の角度が60〜80°であることを特徴とする請求項3に記載のエッジブロー装置。

請求項5

前記液体処理は、溶融亜鉛めっき処理後の化成処理であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のエッジブロー装置。

請求項6

連続的に走行する金属板に液体処理を行った後、金属板のエッジ部に残る液体を、ガスをブローすることにより除去するエッジブロー方法であって、それぞれ、前記金属板の外側から内側へ延びる基端部と、前記金属板の内側から外側へ向かう先端部とを有する一対のノズル体を有するブローノズルを、前記一対のノズル体が前記金属板のエッジ部を挟むように配置し、前記一対のノズル体から前記金属板の表裏面のエッジ部にそれぞれガスを噴射することを特徴とするエッジブロー方法。

請求項7

前記ノズル体の前記先端部は、前記金属板の内側から外側の方向で、かつ前記金属板の走行方向の上流側に向かう方向にガスを噴射することを特徴とする請求項6に記載のエッジブロー方法。

請求項8

前記金属板の走行方向に対する前記先端部の角度は10〜30°であることを特徴とする請求項7に記載のエッジブロー方法。

請求項9

前記ノズル体の基端部は、前記金属板の走行方向に直交するように前記金属板の外側から内側に延びており、前記基端部に対する前記先端部の角度が60〜80°であることを特徴とする請求項8に記載のエッジブロー方法。

請求項10

前記液体処理は、溶融亜鉛めっき処理後の化成処理であることを特徴とする請求項6から請求項9のいずれか1項に記載のエッジブロー方法。

技術分野

0001

本発明は、連続的に走行する金属板の表面に液体処理を行った後、金属板のエッジ部に残る液体を、エア等のガスブローすることにより除去するエッジブロー装置およびエッジブロー方法に関する。

背景技術

0002

連続溶融亜鉛めっきラインにおいては、連続的に走行する鋼板鋼帯を含む)に亜鉛めっきを施した後、薬液による化成処理が行われる。鋼板に供給された薬液は、一対のリンガーロールに挟み込まれることにより除去される。

0003

しかし、鋼板が厚い場合には、一対のリンガーロール間の鋼板エッジの外側部分に隙間ができ、その隙間に薬液がはみ出すことにより、鋼板のエッジ部に薬液が付着する。薬液付着量が多くなると、着色や汚れであるエッジステインと称される欠陥が発生する。このようなエッジステインは格落ちの原因となり、程度が悪い場合には不良品となって鋼板自体が出荷できない事態になってしまう。

0004

このため、エッジブロー装置によりエア等を鋼板のエッジ部に吹き付けて鋼板のエッジ部への薬液の付着を防ぐようにしている。また、エッジブロー装置は、化成処理に限らず、冷却水による冷却処理等、金属板のエッジ部からはみ出した液体を除去する用途全般に用いられている。

0005

エッジブロー装置としては、特許文献1に記載されたような、金属板にエア等のガスを噴射するブローノズルと、金属板のエッジ位置を検出するセンサーと、センサーが検出した鋼板のエッジ位置にブローノズルを追随させるための駆動装置で構成されたものが用いられている。

0006

特許文献1に示されたエッジブロー装置は、ブローノズルの先端部のガスの吹き出し口が1つで、この1つの吹き出し口から噴出されるガスを、金属板のエッジ部に吹き付けるようになっている。

先行技術

0007

特開平11−244927号公報

発明が解決しようとする課題

0008

上記特許文献1の技術では、金属板の幅や通板速度が変わると、その都度吹き出し口が適正な位置になるように、ブローノズルの位置や角度を調整する必要がある。しかし、ブローノズルは小径であるため、ガスが噴きつけられる範囲が局所的であり、ガスが吹き付けられる位置が適切になるようにブローノズルの位置を調整することが困難である。このため、ブローノズルの位置ずれが生じやすく、また、金属板の反り、振動蛇行に対してブローノズルの位置を追随させることも難しい。さらに、ブローノズルからのブロー方向が、金属板の外側から内側に向かう方向であるため、鋼板のエッジ位置とノズル先端の吹き出し口の位置ずれが一層発生しやすくなる。

0009

このようにノズル先端の吹き出し口の位置が鋼板のエッジ位置からずれると、金属板のエッジ部へエア等のガスを十分に供給することができず、金属板のエッジ部の液体を安定して除去することが困難になる。また、鋼板の外側から吹き付けたエアにより液跳ねが生じて鋼板に付着するおそれもある。

0010

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、連続走行される金属板のエッジ部に対するブローノズルの位置の調整に困難性をともなうことなく、金属板のエッジ部にガスをブローして液体を安定して除去することができ、しかも液跳ねによる液体の金属板への付着が生じ難いエッジブロー装置およびエッジブロー方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0011

上記課題を解決するため、本発明は、以下の(1)〜(10)を提供する。

0012

(1)連続的に走行する金属板に液体処理を行った後、金属板のエッジ部に残る液体を、ガスをブローすることにより除去するエッジブロー装置であって、
前記金属板のエッジ部にガスを噴射するブローノズルと、
前記ブローノズルを駆動する駆動機構と、
前記金属板のエッジ位置を検出するセンサーと、
前記センサーの検出値に基づいて前記ブローノズルが適切な位置になるように前記駆動機構を制御する制御部とを有し、
前記ブローノズルは、
前記金属板の表裏面のエッジ部にそれぞれガスを噴射するための一対のノズル体を有し
前記一対のノズル体は、それぞれ、前記金属板の外側から内側へ延びる基端部と、前記金属板の内側から外側へ向かう先端部とを有し、前記金属板のエッジ部を挟むように配置されることを特徴とするエッジブロー装置。

0013

(2)前記ノズル体の前記先端部は、前記金属板の内側から外側の方向で、かつ前記金属板の走行方向の上流側に向かう方向にガスを噴射することを特徴とする(1)に記載のエッジブロー装置。

0014

(3)前記金属板の走行方向に対する前記先端部の角度は10〜30°であることを特徴とする(2)に記載のエッジブロー装置。

0015

(4)前記ノズル体の基端部は、前記金属板の走行方向に直交するように前記金属板の外側から内側に延びており、前記基端部に対する前記先端部の角度が60〜80°であることを特徴とする(3)に記載のエッジブロー装置。

0016

(5)前記液体処理は、溶融亜鉛めっき処理後の化成処理であることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載のエッジブロー装置。

0017

(6)連続的に走行する金属板に液体処理を行った後、金属板のエッジ部に残る液体を、ガスをブローすることにより除去するエッジブロー方法であって、
それぞれ、前記金属板の外側から内側へ延びる基端部と、鋼板の内側から外側へ向かう先端部とを有する一対のノズル体を有するブローノズルを、前記一対のノズル体が前記金属板のエッジ部を挟むように配置し、
前記一対のノズル体から前記金属板の表裏面のエッジ部にそれぞれガスを噴射することを特徴とするエッジブロー方法。

0018

(7)前記ノズル体の前記先端部は、前記金属板の内側から外側の方向で、かつ前記金属板の走行方向の上流側に向かう方向にガスを噴射することを特徴とする(6)に記載のエッジブロー方法。

0019

(8)前記金属板の走行方向に対する前記先端部の角度は10〜30°であることを特徴とする(7)に記載のエッジブロー方法。

0020

(9)前記ノズル体の基端部は、前記金属板の走行方向に直交するように前記金属板の外側から内側に延びており、前記基端部に対する前記先端部の角度が60〜80°であることを特徴とする(8)に記載のエッジブロー方法。

0021

(10)前記液体処理は、溶融亜鉛めっき処理後の化成処理であることを特徴とする(6)から(9)のいずれかに記載のエッジブロー方法。

発明の効果

0022

本発明では、ガスを金属板のエッジ部に噴射するブローノズルを、金属板の表裏面のエッジ部にそれぞれガスを噴射するための一対のノズル体を有するものとし、一対のノズル体は、それぞれ、前記金属板の外側から内側へ延びる基端部と、鋼板の内側から外側へ向かう先端部とを有し、前記金属板のエッジ部を挟むように配置されるようにした。これにより、連続走行される金属板のエッジ部に対するガス吹き出し位置の調整に困難性をともなうことなく、金属板のエッジ部にガスをブローして液体を安定して除去することができ、しかも液跳ねによる液体の金属板への付着を生じ難くすることができる。

図面の簡単な説明

0023

化成処理部に本発明のエッジブロー装置が適用される連続溶融亜鉛めっきラインを示す概略図である。
図1の連続溶融亜鉛めっきラインの化成処理部を示す概略図である。
本発明の一実施形態に係るエッジブロー装置を示す正面図である。
図3のエッジブロー装置におけるブローノズルを示す斜視図である。
図3のエッジブロー装置におけるブローノズルを示す平面図である。
図3のエッジブロー装置におけるブローノズルを示す側面図である。

実施例

0024

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
<連続溶融亜鉛めっきライン>
図1は、化成処理部に本発明のエッジブロー装置が適用される連続溶融亜鉛めっきラインを示す概略図である。

0025

連続溶融亜鉛めっきライン1は、鋼板(鋼帯)Sを払い出すペイオフリールウェルダ、入側ルーパー等を含む入側設備11と、鋼板Sを連続的に加熱する連続焼鈍炉12と、連続焼鈍炉12の出側に設置された溶融亜鉛ポット13と、冷却帯14と、スキンパスミル15と、溶融亜鉛めっき鋼板に化成処理を施す化成処理部16と、テンションリール等を含む出側設備17とを有する。

0026

このような連続溶融亜鉛めっきライン1においては、ペイオフリールから払い出された鋼板Sが連続焼鈍炉12で焼鈍された後、溶融亜鉛ポット13に浸漬されて溶融亜鉛めっき処理が施され、冷却帯14にて冷却され、さらにスキンパスミル15でスキンパス処理が施され、化成処理部16に至る。化成処理部16では、鋼板Sにクロム酸等の薬液を吹き付けることにより、溶融亜鉛めっき層の上に耐食性を向上させるための化成処理皮膜が形成される。化成処理後、出側のテンションリールにより巻き取られる。

0027

<化成処理部>
次に、化成処理部16について説明する。
図2図1の連続溶融亜鉛めっきラインの化成処理部を示す概略図である。図2に示すように、化成処理部16は、筐体21と、筐体21内に設けられた複数の薬液ノズル22とを有する。また、筐体21内には搬送ロール23が設けられており、筐体21の上方から溶融亜鉛めっき処理後の鋼板Sが筐体21内に侵入され、その鋼板Sが搬送ロール23により上昇に転じて筐体21から上方へ搬出され、その間に鋼板Sに薬液ノズル23から薬液が吹付けられる。筐体21の上方には、鋼板Sに付着した薬液を絞るリンガーロール24が設けられ、さらにその上には、鋼板Sのエッジ部にエア等のガスを吹き付けるエッジブロー装置25が設けられている。

0028

<エッジブロー装置>
次に、エッジブロー装置25について説明する。
図3は本発明の一実施形態に係るエッジブロー装置を示す正面図、図4図3のエッジブロー装置におけるブローノズルを示す斜視図、図5はその平面図、図6はその側面図である。

0029

エッジブロー装置25は、図3に示されるように、鋼板Sのエッジ部にエアを噴射する一対のブローノズル31と、鋼板Sのエッジ位置を検出する一対のセンサー32と、ブローノズル31を駆動する駆動装置33と、センサー32が検出した鋼板Sのエッジ位置に基づいてブローノズル31が適切な位置になるように駆動装置33を制御する制御部34とを有する。鋼板Sは、図の下から上に向かって搬送されている。そして、一対のブローノズル31はリンガーロール24の直上位置に設けられる。

0030

図4はブローノズル31の詳細を、また図5はブローノズル31と鋼板との関係を模式的に示す図である。ブローノズル31は、図4図5に示されるように、鋼板Sの表裏面のエッジ部にそれぞれエアを噴射するための一対のノズル体41と、一対のノズル体41を連結する連結部42と、連結部42を介してノズル体41にエアを供給する配管43とを有する。

0031

一対のノズル体41は、基端部41aが連結部42の両端から鋼板Sの内側に、つまり鋼板走行方向に対して直交する方向、すなわち板幅方向に延びており、ノズル体41の先端部41bは、鋼板Sの内側から外側に向かってエアを噴射するように湾曲している。そして、ノズル体41は、図5に示されるように、鋼板Sのエッジ部分を挟むように配置され、先端部41bから鋼板エッジ部の幅10mm程度以内の領域にエアを噴射するようになっている。ノズル体41の基端部41aと先端部41bの曲率半径は、25〜45mm程度、例えば35mmである。

0032

配管43は、鋼板Sのエッジに沿って垂直方向に延びており、例えば、工場エアラインから所定の圧力および流量でエアが供給される。連結部42は、配管43の下端に連結され、図5に示されるように、搬送される鋼板Sに直交する方向に配置されている。

0033

図6に示されるように、先端部41bは、上述したような鋼板Sの内側から外側のみならず、下方側(鋼板Sの走行方向上流側)に向かっても延びており、先端部41bは鋼板Sに対して斜め下方にエアを噴出するようになっている。このとき先端部41bの鋼板Sの走行方向に対する角度が薬液除去効果に関係している。薬液を効果的に除去してエッジステインの発生を少なくする観点から、先端部41bの鋼板Sの走行方向に対する角度が10〜30°が好ましい。また、鋼板Sの走行方向に直交する板幅方向に延びる基端部41aと先端部41bの角度θは60〜80°が好ましい。

0034

<化成処理部およびエッジブロー装置の処理動作
次に、化成処理部およびエッジブロー装置の処理動作について説明する。

0035

溶融亜鉛めっき処理が施され、さらにスキンパス処理が施された鋼板Sは、化成処理部16に搬送される。化成処理部16では、溶融亜鉛めっき処理後の鋼板Sが筐体21内に上方から搬入され、搬送ロール23により上昇に転じて筐体21から上方へ搬出され、その間に鋼板Sに薬液ノズル21から化成処理のための薬液が吹付けられる。

0036

その後、薬液が吹き付けられた鋼板Sは、筐体21の上方に配置された一対のリンガーロール24の間に供給され、そこで鋼板Sに付着した薬液が除去される。

0037

このとき、一対のリンガーロール24間の鋼板エッジの外側部分に隙間ができ、その隙間に薬液がはみ出してしまう。そして、鋼板Sのエッジ部にはみ出した薬液が付着する。薬液付着量が多くなると、エッジステインが発生する。このようなエッジステインは格落ちの原因となり、程度が悪い場合には不良品となって鋼板自体が出荷できない事態になってしまう。

0038

このため、リンガーロール24の上方に、エアを鋼板Sのエッジ部に吹き付けて鋼板Sのエッジ部の薬液の付着を防ぐためのエッジブロー装置25を設けている。エッジブロー装置25は、リンガーロール24を通過した後の鋼板Sのエッジ部に付着した薬液を速やかに除去する観点から、リンガーロール24の直上に設けられている。

0039

エッジブロー装置25においては、エッジブロー処理に先立って、処理する鋼板Sの幅や通板速度等に応じてブローノズル31の位置調整を行った後、エッジブロー処理を行う。エッジブロー処理においては、走行する鋼板Sのエッジ位置をセンサー32検出し、制御部34がセンサー32の検出値に基づいて、ブローノズル31が適切な位置になるように駆動装置33を制御する。

0040

従来のエッジブロー装置は、ブローノズルの先端部のガスの吹き出し口が1つで、しかも小径であり、その1つの吹き出し口から噴出されるガスを、鋼板の外側からエッジ部に吹き付けるようにしているため、ブロー位置が局所的であり、鋼板の幅や通板速度が変わったときにブローノズルの位置や角度を調整することが困難である。このため、位置ずれが生じやすい。また、鋼板の反り、振動、蛇行に対してブローノズルを追随させることが難しい。さらに、鋼板の外側から内側にエアを吹き付けると、薬液が跳ねて鋼板に付着するおそれもある。

0041

これに対し、本実施形態では、ブローノズル31を、鋼板Sの内側に延びる一対のノズル体41を有するものとし、ノズル体41の先端部41bを鋼板Sの内側から外側に向かってエアが噴射可能なように湾曲した構造とし、この一対のノズル体41を鋼板Sのエッジ部分を挟むように配置するようにした。このように、一対のノズル体41を鋼板Sのエッジ部分を挟むように配置して鋼板Sの表裏のエッジ部に鋼板Sの内側から外側へエアを吹き付けるようにすることにより、ブローノズル31の位置が多少ずれたとしても、鋼板エッジ部に確実にエアを供給することができる。このため、鋼板Sエッジ部に対するガス吹き出し位置の調整に特段の困難をともなうことなく、鋼板Sのエッジ部の液体を安定して除去することができる。また、鋼板Sの反り、振動、蛇行があっても鋼板Sのエッジ部に確実にエアを供給することができる。さらに、エアの噴出方向が鋼板Sの内側から外側であるので、鋼板エッジ部の薬液は鋼板Sの外方に吹き飛ばされ、液跳ねによる薬液の鋼板Sへの付着が生じ難い。

0042

また、ノズル体41の先端部41bは、鋼板Sの内側から外側に向かうとともに下方側(鋼板Sの走行方向上流側)に向かっても伸びており、斜め下方にエアを噴出するので、上昇する鋼板Sに抗する方向にエアを吹き付けることができ、効果的に薬液を除去することができる。このとき、先端部41bの鋼板Sの走行方向に対する角度を10〜30°とすることにより、薬液除去効果を高めることができ、エッジステインの発生を少なくすることができる。本例の場合は、ノズル41の基端部41aが鋼板Sの走行方向に直交する板幅方向に延びており、先端部41bの鋼板Sの走行方向に対する角度が10〜30°の場合には、ノズル41の基端部41aに対する先端部41aの角度θが60〜80°となる。

0043

<他の適用>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形が可能である。例えばブローノズルの形状は上記実施形態に示したものに限らず、一対のノズル体が鋼板の表裏を挟んで内側から外側に向けてエアを供給できる形状であればよい。また、上記実施形態ではガスとしエアを用いた例を示したが、エアに限らず窒素等の他のガスであってもよい。さらに、上記実施形態では、溶融亜鉛めっき鋼板の化成処理後の薬液除去を例にとって説明したが、溶融亜鉛めっき鋼板に限らず、他の鋼板や鋼板以外の他の金属板にも適用することができ、また、化成処理の薬液に限らず、ウォータークエンチ等の冷却処理の際の冷却液体の除去や、洗浄ラインにおける洗浄液の除去等に適用することもできる。

0044

1連続溶融亜鉛めっきライン
11入側設備
12連続焼鈍炉
13溶融亜鉛ポット
14冷却帯
15スキンパスミル
16化成処理部
17 出側設備
21筐体
22薬液ノズル
24リンガーロール
25エッジブロー装置
31ブローノズル
32センサー
33駆動装置
34 制御部
41ノズル体
41a基端部
41b 先端部
42 連結部
43配管
S 鋼板

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