(57)【要約】【課題】鋼板を熱切断する切断場において、トーチの稼動効率を向上させて鋼板の製造効率を向上させることが可能な鋼板の製造方法および製造装置を提供すること。【解決手段】制御部が、所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の分割材を選定し、前記分割材用の配置区画に配置させ、所定数の非分割材を同時に切断可能な非分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の非分割材を選定し、前記非分割材用の配置区画に配置させ、配置された前記所定数の鋼板を同時に熱切断する。これにより、鋼板を熱切断する切断場においてトーチの稼動効率が向上するので、鋼板の製造効率を向上させることができる。【選択図】図３
2014076453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向に分割される分割材と、幅方向に分割されない非分割材とを混在させて複数の配置区画に配置して熱切断する鋼板の製造方法であって、
所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の分割材を選定し、前記分割材用の配置区画に配置させる分割材選定ステップと、
所定数の非分割材を同時に切断可能な非分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の非分割材を選定し、前記非分割材用の配置区画に配置させる非分割材選定ステップと、
前記分割材選定ステップまたは非分割材選定ステップにて配置された前記所定数の鋼板を同時に熱切断する切断制御ステップと、
を含むことを特徴とする鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記分割材選定ステップは、所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、前記切断予定データから長さが最長の分割材を選定し、該最長の分割材と同時に切断可能な分割材を、前記切断予定データから長さの降順に選定し、前記分割材用の配置区画に配置させるステップを含み、
前記非分割材選定ステップは、所定数の非分割材を同時に切断可能な非分割材用の配置区画が空いた際、前記切断予定データから長さが最長の非分割材を選定し、該最長の非分割材と同時に切断可能な非分割材を、前記切断予定データから長さの降順に選定し、前記非分割材用の配置区画に配置させるステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板の製造方法。
【請求項３】
前記分割材選定ステップは、所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、前記切断予定データに分割材が含まれない場合、非分割材を選定して前記分割材用の配置区画に配置させるステップを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の鋼板の製造方法。
【請求項４】
幅方向に分割される分割材と、幅方向に分割されない非分割材とを混在させて複数の配置区画に配置して熱切断する鋼板の製造装置であって、
所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の分割材を選定し、前記分割材用の配置区画に配置させる分割材選定手段と、
所定数の非分割材を同時に切断可能な非分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の非分割材を選定し、前記非分割材用の配置区画に配置させる非分割材選定手段と、
前記分割材選定手段または非分割材選定手段により配置された前記所定数の鋼板を同時に熱切断する切断制御手段と、
を備えることを特徴とする鋼板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼製品を切断場において熱切断する鋼板の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鋼板は、製造ラインに付設された切断場において、ガスやプラズマ、レーザーなどで熱切断されて幅や長さを調整される。図４は、ガス切断場における複数枚の鋼板の従来の配置例を示す図である。図４に例示するように、ガス切断場Ｌ０において、鋼板Ｐは、複数形成された鋼板Ｐの配置区画Ｌのそれぞれに１枚ずつ配置され熱切断される。配置区画Ｌは、鋼板Ｐの長手方向ｘに複数列（図４では３列）、幅方向ｙに複数行（図４では２行）に配列されて形成されている。鋼板Ｐは、配置区画Ｌの各列につき１本配設されたフレームＦが鋼板Ｐ上を長手方向ｘに移動し、フレームＦに配設されたトーチＴが稼動することによって熱切断される。
【０００３】
ここで、フレームＦには、配設されるトーチＴの数が行数の２倍（図４では４つ）のものと行数の３倍（図４では６つ）のものとがある。４つのトーチＴが配設されたフレーム（Ｆ１，Ｆ３）により、同列の２枚の鋼板（鋼板Ｐ１１と鋼板Ｐ１２、鋼板Ｐ３１と鋼板Ｐ３２）のそれぞれの幅方向ｙの両端部が同時に熱切断される。一方、６つのトーチＴが配設されたフレームＦ２により、同列の２枚の鋼板（鋼板Ｐ２１と鋼板Ｐ２２）のそれぞれの幅方向ｙの両端部と中央部とが同時に熱切断される。すなわち、トーチ数が６つのフレームＦ２は、１枚の鋼板から２枚の鋼板を採る、いわゆる倍幅材（分割材）の熱切断に使用される。
【０００４】
従来、切断待ちの鋼板の置場に積載された鋼板の山の上から順に１枚ずつ鋼板を取り出して、その鋼板をガス切断場の複数の配置区画Ｌに順に配置していた。なお、特許文献１には、ガス切断場で１枚の鋼板を効率よく複数枚に分割する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２３１１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図４に示すように、同列の２枚の鋼板Ｐ（例えば、鋼板Ｐ３１と鋼板Ｐ３２）の長さの差ａにより、同一フレームＦ３に配設されるトーチＴ（Ｔ３１〜Ｔ３４）のうち短い鋼板Ｐ３２を切断するトーチ（Ｔ３３，Ｔ３４）の稼動を、短い鋼板Ｐ３２の切断が終了してから長い鋼板Ｐ３１の切断が終了するまで、部分的に止めることが必要になる場合がある。この場合、トーチＴの稼動効率の低下を招く。また、幅方向ｙの中央部を切断する必要のないいわゆる単幅材（非分割材）Ｐ２２を、トーチ数が６つのフレームＦ２が配設された配置区画Ｌ２２に配置すると、幅方向ｙの中央部を切断するトーチＴ２５の稼動を止める必要が生じる。この場合、トーチＴの稼動効率の低下を招く上に、倍幅材の切断が遅延し、鋼板Ｐの製造効率が低下する。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、鋼板を熱切断する切断場において、トーチの稼動効率を向上させて鋼板の製造効率を向上させることが可能な鋼板の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る鋼板の製造方法は、幅方向に分割される分割材と、幅方向に分割されない非分割材とを混在させて複数の配置区画に配置して熱切断する鋼板の製造方法であって、所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の分割材を選定し、前記分割材用の配置区画に配置させる分割材選定ステップと、所定数の非分割材を同時に切断可能な非分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の非分割材を選定し、前記非分割材用の配置区画に配置させる非分割材選定ステップと、前記分割材選定ステップまたは非分割材選定ステップにて配置された前記所定数の鋼板を同時に熱切断する切断制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係る鋼板の製造方法は、上記発明において、前記分割材選定ステップは、所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、前記切断予定データから長さが最長の分割材を選定し、該最長の分割材と同時に切断可能な分割材を、前記切断予定データから長さの降順に選定し、前記分割材用の配置区画に配置させるステップを含み、前記非分割材選定ステップは、所定数の非分割材を同時に切断可能な非分割材用の配置区画が空いた際、前記切断予定データから長さが最長の非分割材を選定し、該最長の非分割材と同時に切断可能な非分割材を、前記切断予定データから長さの降順に選定し、前記非分割材用の配置区画に配置させるステップを含む、ことを特徴とする。
【００１０】
また本発明に係る鋼板の製造方法は、上記発明において、前記分割材選定ステップは、所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、前記切断予定データに分割材が含まれない場合、非分割材を選定して前記分割材用の配置区画に配置させるステップを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る鋼板の製造装置は、幅方向に分割される分割材と、幅方向に分割されない非分割材とを混在させて複数の配置区画に配置して熱切断する鋼板の製造装置であって、所定数の分割材を同時に切断可能な分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の分割材を選定し、前記分割材用の配置区画に配置させる分割材選定手段と、所定数の非分割材を同時に切断可能な非分割材用の配置区画が空いた際、切断予定データから長さの降順に、同時に切断可能な該所定数の非分割材を選定し、前記非分割材用の配置区画に配置させる非分割材選定手段と、前記分割材選定手段または非分割材選定手段により配置された前記所定数の鋼板を同時に熱切断する切断制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、鋼板を熱切断する切断場においてトーチの稼動効率が向上するので、鋼板の製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る切断制御システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施の形態の切断予定データのデータ構成例を示す図である。
【図３】図３は、本実施の形態の切断制御処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、従来の切断場における鋼板の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１５】
まず、図１を参照して、本実施の形態による切断制御システム１の概略構成について説明する。図１に示すように、切断制御システム１は、フレームＦと、フレームＦに配設されたトーチＴと、記憶部２と、制御部３とを備え、ガス切断場Ｌ０に複数行複数列に配列された配置区画Ｌに配置された鋼板Ｐをガス切断する。図１に示すガス切断場Ｌ０において、配置区画Ｌは、鋼板Ｐの長手方向ｘに３列、幅方向ｙに２行に配列されている。
【００１６】
フレームＦは、配置区画Ｌの各列に１台ずつ、鋼板Ｐの長手方向ｘに移動可能に配設されている。各フレームＦには複数のトーチＴが配設され、フレームＦの移動に伴ってトーチＴが稼動することにより、鋼板Ｐが長手方向ｘに熱切断される。
【００１７】
ガス切断場Ｌ０において、配設されたトーチＴの数が配置区画Ｌの行数の２倍（図１では４つ）のフレーム（Ｆ１，Ｆ３）と、配設されたトーチＴの数が配置区画Ｌの行数の３倍（図１では６つ）のフレームＦ２とが混在し、互いに独立に制御される。
【００１８】
具体的には、切断制御システム１は、図１に示すフレームＦ１の４つのトーチＴ（Ｔ１１〜Ｔ１４）により、配置区画Ｌ１１に配置された鋼板Ｐ１１の幅方向ｙの両端部と、配置区画Ｌ１２に配置された鋼板Ｐ１２の幅方向ｙの両端部とを同時に熱切断することが可能である。同様に、切断制御システム１は、フレームＦ３の４つのトーチＴ（Ｔ３１〜Ｔ３４）により、配置区画Ｌ３１に配置された鋼板Ｐ３１の幅方向ｙの両端部と、配置区画Ｌ３２に配置された鋼板Ｐ３２の幅方向ｙの両端部とを同時に熱切断することが可能である。すなわち、フレームＦ１，Ｆ３が配設された配置区画Ｌ（Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ３１，Ｌ３２）では、１枚の鋼板Ｐのまま幅方向に分割されないいわゆる単幅材（非分割材）が切断される。
【００１９】
また、切断制御システム１は、フレームＦ２の６つのトーチＴ（Ｔ２１〜Ｔ２６）により、配置区画Ｌ２１に配置された鋼板Ｐ２１の幅方向ｙの両端部と中央部と、配置区画Ｌ２２に配置された鋼板Ｐ２２の幅方向ｙの両端部と中央部とを同時に熱切断することが可能である。すなわち、フレームＦ２が配設された配置区画Ｌ（Ｌ２１，Ｌ２２）では、幅方向に２枚に分割される、いわゆる倍幅材（分割材）の切断が可能である。なお、このフレームＦ２でも、鋼板Ｐの幅方向の中央部を切断するトーチＴ２２，Ｔ２５の稼動を止めることで、単幅材の切断も可能である。
【００２０】
配置区画Ｌの配列は２行３列に限定されず、２行以上かつ２列以上であって、トーチＴ数が行数の２倍のフレームＦ１とトーチＴ数が行数の３倍のフレームＦ２とが各１台以上あればよい。
【００２１】
記憶部２は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭなどを含む）やＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの情報記憶媒体およびその読取装置等によって実現される。この記憶部２には、切断制御システム１を動作させる処理プログラムや、処理プログラムの実行中に使用されるデータなどが予め記憶され、あるいは処理の都度一時的に記憶される。なお、記憶部２は、ＬＡＮやインターネットなどの電気通信回線を介して制御部３と通信する構成としてもよい。
【００２２】
本実施の形態において、記憶部２には切断予定データが記憶されている。切断予定データは、図２に例示するように、切断対象の鋼板Ｐについて、ＩＤ、サイズ、倍幅材／単幅材フラグを含んで構成されたデータである。ＩＤは各鋼板に付与された固有の識別子であり、サイズは鋼板の長さ、幅、板厚を示す。倍幅材／単幅材フラグは、鋼板Ｐが倍幅材か単幅材かを区別するフラグである。例えば、倍幅材の場合にこの倍幅材／単幅材フラグの値は１になる。
【００２３】
制御部３は、処理プログラムを実行するＣＰＵ等を用いて実現され、前述した切断制御システム１の各構成部を制御して、後述する切断制御処理を実行する。
【００２４】
次に、図３のフローチャートを参照して、切断制御システム１による切断制御処理手順について説明する。図３のフローチャートは、例えば、オペレータにより切断制御指示の入力があったタイミングで開始となり、切断制御処理はステップＳ１の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ１の処理では、制御部３が、配置区画Ｌのいずれかの列に空きがあるか否かを確認する。例えば、制御部３は、センサーを設置して鋼板Ｐが配置されていないか否か、または稼動していない空きのフレームＦがあるか否かを確認する。空きがある場合（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、制御部３は、切断制御処理をステップＳ２の処理に進める。
【００２６】
ステップＳ２の処理では、制御部３が、空きの配置区画Ｌ列が倍幅材用か単幅材用かを確認する。当該配置区画Ｌ列に配設されているフレームＦのトーチ数が６つの場合が倍幅材用であり、トーチ数が４つの場合が単幅材用である。当該空きの配置区画Ｌ列が倍幅材用である場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、制御部３は、切断制御処理をステップＳ３の処理に進める。一方、当該空きの配置区画Ｌ列が単幅材用である場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、制御部３は、切断制御処理をステップＳ５の処理に進める。
【００２７】
ステップＳ３の処理では、制御部３が、記憶部２から読み出した切断予定データを参照し、切断対象とする鋼板Ｐから倍幅材を１枚選定し、当該空きの配置区画Ｌ列に配置する。具体的には、切断予定データの倍幅材／単幅材フラグおよびサイズを参照して、倍幅材のうち長さが最長のものを選定し、空きの配置区画Ｌのいずれかに配置させる。例えば、制御部３は、鋼板Ｐの搬送機構（不図示）やオペレータに対し、選定した鋼板Ｐの情報を出力して配置させる。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、切断制御処理は、ステップＳ４の処理に進む。
【００２８】
ステップＳ４の処理では、制御部３が、切断予定データから、ステップＳ３の処理で選定した１枚の倍幅材と同時に切断可能な倍幅材を選定し、当該空きの配置区画Ｌ列に配置させる。このとき、制御部３は、ステップＳ３およびＳ４の処理での選定数の合計が配置区画Ｌ列の行数分（本実施の形態では２枚）になるように切断対象の鋼板Ｐを選定する。なお、配置区画Ｌ列の行数は、２行に限定されるものではなく、設備により変更し得る。この配置区画Ｌ列の行数が本発明の所定数に相当する。
【００２９】
具体的には、制御部３は、ステップＳ３の処理と同様に切断予定データの倍幅材／単幅材フラグおよびサイズを参照し、ステップＳ３の処理で選定された鋼板Ｐを除いた倍幅材から、ステップＳ３の処理で選定された倍幅材と同時に切断可能な長さが最長のものを選定し、空きの配置区画Ｌに配置させる。例えば、制御部３は、２枚の倍幅材の板厚を確認し、その差が所定の範囲内の場合に同時に切断可能なものとして選定する。これは、板厚の差が大きいと１台のフレームＦで同時に切断することが困難だからである。
【００３０】
制御部３は、以上のように切断予定データのうち選定済みの鋼板Ｐを除いた倍幅材から、選定済みの鋼板Ｐと同時に切断可能なものを選定する処理を長さが長い順に繰り返し、（配置区画Ｌの行数（２）−１）枚の倍幅材を選定する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、切断制御処理は、ステップＳ７の処理に進む。
【００３１】
ステップＳ５の処理では、ステップＳ３の処理と同様に、制御部３が、記憶部２から読み出された切断予定データを参照し、切断対象とする鋼板Ｐから単幅材を１枚選定し、当該空きの配置区画Ｌ列に配置する。具体的には、制御部３は、倍幅材／単幅材フラグおよびサイズを参照して、単幅材のうち長さが最長のものを選定し、空きの配置区画Ｌのいずれかに配置させる。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、切断制御処理は、ステップＳ６の処理に進む。
【００３２】
ステップＳ６の処理では、ステップＳ４の処理と同様に、制御部３が、切断予定データから、ステップＳ５の処理で選定した１枚の単幅材と同時に切断可能な単幅材を選定し、当該空きの配置区画Ｌ列に配置させる。このとき、制御部３は、ステップＳ５およびＳ６の処理での選定数の合計が配置区画Ｌ列の行数分（２枚）になるように切断対象の鋼板Ｐを選定する。
【００３３】
具体的には、制御部３は、ステップＳ５の処理と同様に切断予定データの倍幅材／単幅材フラグおよびサイズを参照し、ステップＳ５の処理で選定された鋼板Ｐを除いた単幅材から、ステップＳ５の処理で選定された単幅材と同時に切断可能な長さが最長のものを選定し、空きの配置区画Ｌに配置させる。制御部３は、以上のように切断予定データのうち選定済みの鋼板Ｐを除いた単幅材から、選定済みの鋼板Ｐと同時に切断可能なものを選定する処理を長さが長い順に繰り返し、（配置区画Ｌの行数（２）−１）枚を選定する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、切断制御処理は、ステップＳ７の処理に進む。
【００３４】
ステップＳ７の処理では、あらためて、制御部３が、配置区画Ｌのいずれかの列に空きがあるか否かを確認する。例えば、制御部３は、センサーを設置して鋼板Ｐが配置されていないか否か、または稼動していない空きのフレームＦがあるか否かを確認する。空きがある場合（ステップＳ７，Ｙｅｓ）、制御部３は、切断制御処理をステップＳ２の処理に戻す。空きがない場合（ステップＳ７，Ｎｏ）、制御部３は、切断制御処理をステップＳ８の処理に進める。
【００３５】
ステップＳ８の処理では、制御部３は、フレームＦの移動とトーチＴの稼動を制御して、配置された鋼板Ｐの熱切断を実施する。これにより、ステップＳ８の処理は完了し、一連の切断制御処理は終了する。
【００３６】
以上、説明したように、本実施の形態の切断制御システム１によれば、鋼板Ｐを熱切断するガス切断場Ｌ０において、倍幅材用の配置区画Ｌ列に、行数分の倍幅材を長さの差が小さく同時に切断可能に選定して配置できる。同様に、単幅材用の配置区画Ｌ列に、行数分の単幅材を長さの差が小さく同時に切断可能に選定して配置できる。この処理を配置区画Ｌ列に空きが生じるたびに行なうことにより、トーチＴの稼動を部分的に止める必要を最小限に抑えることができ、トーチＴの稼動効率が向上するので、鋼板の製造効率を向上させることができる。
【００３７】
なお、倍幅材用の配置区画Ｌ列に空きがある際に、ステップＳ３で切断予定データに倍幅材がなく単幅材がある場合には、ステップＳ５〜Ｓ６と同様にして単幅材を選定して配置してもよい。これにより、倍幅材がない場合には、倍幅材用のフレームＦ２を単幅材に有効に利用することで、ガス切断場Ｌ０全体でのトーチＴの稼働効率が向上する。
【００３８】
また、ステップＳ７の処理において、制御部３が鋼板Ｐの選定結果を出力し、この出力に基づいてオペレータがフレームＦの移動およびトーチＴの稼動を制御する操作を行なってもよい。
【００３９】
また、隣り合うフレームＦの移動が互いに干渉することを防止するため、配置区画Ｌ列により選定する鋼板Ｐの長さの範囲を制限する処理を追加してもよい。
【００４０】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【００４１】
（実施例）
従来の方法により鋼板を配置して切断した場合と、本実施の形態により鋼板を配置して切断した場合とについて、鋼板の切断制御処理の処理枚数（製造枚数）を比較したところ、本実施の形態によれば、従来の方法によって切断した場合に比べ、単位時間当たりの処理枚数が７％増加し、鋼板の製造効率が向上した。
【符号の説明】
【００４２】
１  切断制御システム
２  記憶部
３  制御部
Ｆ  フレーム
Ｔ  トーチ
Ｐ  鋼板
【図１】
2014076453.tif 000003
【図２】
2014076453.tif 000004
【図３】
2014076453.tif 000005
【図４】
2014076453.tif 000006