(57)【要約】      （修正有）【課題】製造ラインの稼働中であっても適用可能な測長補正方法を提供する。【解決手段】搬送中の被測定体６を第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂのそれぞれにより検知する検知ステップと、第１在荷センサ１４ａから第２在荷センサ１４ｂまで被測定体６が移動する間に被測定体６の長さを測定するための測長ロール９が回転する実回転数を取得する回転数取得ステップと、第１在荷センサ１４ａから第２在荷センサ１４ｂまでの距離と回転数取得ステップにて取得された実回転数とから補正係数を算出する算出ステップと、測長ロール９による被測定体６の測長値に補正係数を適用する補正ステップとを含むことを特徴とする。【選択図】図４
2014202529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の被測定体を第１在荷センサおよび第２在荷センサのそれぞれにより検知する検知ステップと、
前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまで前記被測定体が移動する間に被測定体の長さを測定するための測長ロールが回転する実回転数を取得する回転数取得ステップと、
前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまでの距離と前記回転数取得ステップにて取得された前記実回転数とから補正係数を算出する算出ステップと、
前記測長ロールによる被測定体の測長値に前記補正係数を適用する補正ステップと、
を含むことを特徴とする測長補正方法。
【請求項２】
前記補正係数は、前記被測定体の先端が第１在荷センサの検出点を通過してから第２在荷センサの検出点を通過するまで前記測長ロールが本来回転する規定回転数と実際に回転する実回転数との比により算出されることを特徴とする請求項１に記載の測長補正方法。
【請求項３】
前記被測定体は、製造ライン上を順次複数搬送され、前記補正ステップは、前記補正係数の算出に用いた被測定体の次以降の被測定体の測長値に前記補正係数を適用することを特徴とする請求項１または２に記載の測長補正方法。
【請求項４】
搬送中の被測定体を検知する第１在荷センサおよび第２在荷センサと、
前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまで前記被測定体が移動する間に被測定体の長さを測定するための測長ロールが回転する実回転数を取得するパルス発生器と、
前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまでの距離と前記パルス発生器により取得された前記実回転数とから補正係数を算出し、前記測長ロールによる被測定体の測長値に前記補正係数を適用する補正器と、
を備えることを特徴とする測長補正装置。
【請求項５】
前記補正係数は、前記被測定体の先端が第１在荷センサの検出点を通過してから第２在荷センサの検出点を通過するまで前記測長ロールが本来回転する規定回転数と実際に回転する前記実回転数との比により算出されることを特徴とする請求項４に記載の測長補正装置。
【請求項６】
前記被測定体は、製造ライン上を順次複数搬送され、前記補正器は、前記補正係数の算出に用いた被測定体の次以降の被測定体の測長値に前記補正係数を適用することを特徴とする請求項４または５に記載の測長補正装置。
【請求項７】
搬送中の被測定体を第１在荷センサおよび第２在荷センサのそれぞれにより検知する検知ステップと、
前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまで前記被測定体が移動する間に被測定体の長さを測定するための測長ロールが回転する実回転数を取得する回転数取得ステップと、
前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまでの距離と前記回転数取得ステップにて取得された前記実回転数とから補正係数を算出する算出ステップと、
前記補正係数が所定の閾値よりも低くなったときに前記測長ロールを交換する交換ステップと、
を含むことを特徴とする測長ロールの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測長補正方法、測長補正装置および測長ロールの管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造ライン等において、製品の長さを正確に測定することは、製品寸法上の品質管理に影響するだけでなく、歩留管理の観点からも重要な問題である。製造ライン上を搬送される製品の長さを測定する方法としては、製品に測長ロールを接触させ、測長ロールの回転数に対応してパルス発生器から発生するパルスをパルスカウンタにより長さに変換する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１７１７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、測長ロールを用いた測長方法では、測長ロールが長期間の使用により磨耗してしまい、測長精度が低下してしまうという問題がある。つまり、測長ロールを用いた測長方法では、定期的に測長ロールの直径を実測し、測長ロールの回転数と長さとの変換係数を補正する必要がある。
【０００５】
ところが、製鉄所等の製造ラインでは、長時間の連続操業が前提とされており、製造ラインが停止するのは限られた期間だけである。つまり、定期的に測長ロールの直径を実測しようとしても、測定できる時間が限られてしまうため、連続的な測長ロールの直径の実測値が得られない。したがって、製造ラインの稼働中においても測長ロールの磨耗状態を知り得る方法が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造ラインの稼働中であっても適用可能な測長補正方法、測長補正装置および測長ロールの管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の測長補正方法は、搬送中の被測定体を第１在荷センサおよび第２在荷センサのそれぞれにより検知する検知ステップと、前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまで前記被測定体が移動する間に被測定体の長さを測定するための測長ロールが回転する実回転数を取得する回転数取得ステップと、前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまでの距離と前記回転数取得ステップにて取得された前記実回転数とから補正係数を算出する算出ステップと、前記測長ロールによる被測定体の測長値に前記補正係数を適用する補正ステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の測長補正装置は、搬送中の被測定体を検知する第１在荷センサおよび第２在荷センサと、前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまで前記被測定体が移動する間に被測定体の長さを測定するための測長ロールが回転する実回転数を取得するパルス発生器と、前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまでの距離と前記パルス発生器により取得された前記実回転数とから補正係数を算出し、前記測長ロールによる被測定体の測長値に前記補正係数を適用する補正器とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の測長ロールの管理方法は、搬送中の被測定体を第１在荷センサおよび第２在荷センサのそれぞれにより検知する検知ステップと、前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまで前記被測定体が移動する間に被測定体の長さを測定するための測長ロールが回転する実回転数を取得する回転数取得ステップと、前記第１在荷センサから前記第２在荷センサまでの距離と前記回転数取得ステップにて取得された前記実回転数とから補正係数を算出する算出ステップと、前記補正係数が所定の閾値よりも低くなったときに前記測長ロールを交換する交換ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる測長補正方法、測長補正装置および測長ロールの管理方法は、製造ラインの稼働中であっても適用可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、連続鋳造工程の製造ラインの概略構成図である。
【図２】図２は、連続鋳造工程の製造ラインにおける一般的なスラブの切出し部の基本構成を示す装置構成図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態にかかる測長補正方法および測長補正装置を適用したスラブの切出し部の装置構成図である。
【図４】図４は、スラブの切出し操業の各段階を時系列に沿って示した概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態にかかる測長補正方法を適用したスラブの切出し操業の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態にかかる測長補正方法、測長補正装置および測長ロールの管理方法を図面に基づいて詳細に説明する。以下、連続鋳造工程の製造ラインにおけるスラブの切出しに対して本発明を適用した例を用いて本発明の実施形態を説明するが、本発明はこの適用例に限定されることなく、測長ロールを用いた被測長体の測長の一般に適用することができる。
【００１３】
図１は、連続鋳造工程の製造ラインの概略構成図である。図１に示されるように、連続鋳造工程の製造ライン１は、溶鋼２が注入されるタンディッシュ３と、ノズル４を介してタンディッシュ３から注がれた溶鋼２を整形しつつ半凝固させる鋳型５と、鋳型５から半凝固状態の鋳片６を引き抜きつつ冷却搬送するサポートロール７と、サポートロール７によって搬送された鋳片６を所定の長さに切断するカッター８とを備える。
【００１４】
図１に示されるように、連続鋳造工程の製造ライン１では、カッター８により鋳片６を所定の長さに切断してスラブＳを作成する際に、鋳片６が搬送される距離を高精度に測定する必要がある。
【００１５】
図２は、連続鋳造工程の製造ラインにおける一般的なスラブの切出し部の基本構成を示す装置構成図である。図２は、図１におけるスラブＳの切出し部Ａを拡大したものに相当している。
【００１６】
図２に示されるように、スラブＳの切出し部Ａの基本構成は、サポートロール７により搬送される鋳片６に接触される測長ロール９と、測長ロール９の回転数に対応してパルスを発生するパルス発生器（ＰＬＧ）１０と、パルス発生器（ＰＬＧ）１０から発生するパルスを長さに変換する変換器１１とを備える。
【００１７】
測長ロール９は、鋳片６に接触されていることにより、鋳片６の搬送距離に対応して回転する。変換器１１はパルスカウンタを有し、パルスカウンタが測長ロール９の回転数に対応して発生するパルスを計数することにより、測長ロール９の回転数を測定する。測長ロール９の円周長と回転数とを掛け合わせることにより鋳片６の搬送距離が算出されるので、鋳片６の搬送距離が所望の長さになった時点でカッター８が鋳片６を切断することにより、所定の長さＬのスラブＳが切出される。
【００１８】
上記説明から解るように、スラブＳの長さＬを高精度に測定するには、測長ロール９の円周長が高精度に解っていることが必要である。しかしながら、測長ロール９は常に鋳片６に接触しながら回転しているので、磨耗により円周長が変化してしまう。そこで、以下のような装置構成により測長補正を行う。
【００１９】
〔装置構成〕
図３は、本発明の実施形態にかかる測長補正方法および測長補正装置を適用したスラブの切出し部の装置構成図である。図３に示されるように、本発明の実施形態を適用したスラブの切出し部は、サポートロール７により搬送される鋳片６に接触される測長ロール９と、測長ロール９の回転数に対応してパルスを発生するパルス発生器（ＰＬＧ）１０と、パルス発生器（ＰＬＧ）１０から発生するパルスを長さに変換する変換器１１と、変換器１１により変換された長さを補正する補正器１２と、搬送される鋳片６の先端を検知する第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂとを備える。さらに、図３に示されるスラブの切出し部は、補正器１２により測長補正された鋳片６の搬送距離に基づいてカッター８を始動させる判定器１３を備えている。
【００２０】
測長ロール９は、鋳片６に接触されていることにより、鋳片６の搬送距離に対応して回転する。変換器１１はパルスカウンタを有し、パルスカウンタが測長ロール９の回転数に対応して発生するパルスを計数することにより、測長ロール９の回転数を測定する。
【００２１】
変換器１１は、測長ロール９の円周長と回転数とを掛け合わせることにより鋳片６の搬送距離を算出するが、先述のように、この搬送距離は必ずしも正確なものではない。そこで、補正器１２は、変換器１１が算出した鋳片６の搬送距離を補正する。
【００２２】
補正器１２は、第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂの出力に基づいて、変換器１１が算出した鋳片６の搬送距離を補正する。ここで、第１在荷センサ１４ａと第２在荷センサ１４ｂとは、距離Ｘ１離間しているものとする。なお、距離Ｘ１は、測長ロール９の規定の円周長と一致していることが好ましい。距離Ｘ１と測長ロール９の規定の円周長とが一致していなくても、本発明は適切に実施可能だが、オペレータの目視による確認等の観点から距離Ｘ１と測長ロール９の規定の円周長とが一致していることが好ましい。また、説明の容易性の観点からも好ましいので、以下の説明では、距離Ｘ１と測長ロール９の規定の円周長とが一致しているものとする。
【００２３】
第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂは、例えば遮光式在荷センサであり、第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂの検出点に鋳片６が存在するか否かを検知することができる。したがって、搬送される鋳片６の先端が第１在荷センサ１４ａの検出点を通過するタイミングと第２在荷センサ１４ｂの検出点を通過するタイミングと
を検知することができる。
【００２４】
一方、補正器１２は、上記のような第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂの出力から、鋳片６の先端が第１在荷センサ１４ａの検出点を通過してから第２在荷センサ１４ｂの検出点を通過するまでに、測長ロール９が実際に回転する実回転数を取得することができる。ここでは、この実回転数をｒとおく。
【００２５】
すると、本来は測長ロール９が１回転するはずのところを実際はｒ回転していることから、実際の測長ロール９の円周長Ｘ２は、Ｘ２＝Ｘ１／ｒで算出される。
【００２６】
そこで、鋳片６の搬送距離、すなわち切出されるスラブＳの長さＬを測長する際には、測長時の測長ロール９の回転数Ｒを用いて、下式により長さＬが算出できる。なお、下式より理解できるように、実際の測長ロール９の円周長Ｘ２を用いず、第１在荷センサ１４ａと第２在荷センサ１４ｂとの距離Ｘ１、測長時の測長ロール９の回転数Ｒ、および鋳片６の先端が第１在荷センサ１４ａの検出点を通過してから第２在荷センサ１４ｂの検出点を通過するまでに測長ロール９が実際に回転する実回転数ｒのみによって、スラブＳの長さＬが算出可能である。
Ｌ＝Ｘ２×Ｒ＝Ｘ１×Ｒ／ｒ
【００２７】
補正器１２は、上記の計算式を用いて変換器１１が算出した鋳片６の搬送距離を補正する。すなわち、補正器１２は、１／ｒを補正係数として用いて、変換器１１が算出した鋳片６の搬送距離を補正する。なお、上記補正係数１／ｒは、距離Ｘ１と測長ロール９の規定の円周長とが一致しているという仮定の下での補正係数である。しかしながら、一般の場合においても、鋳片６の先端が第１在荷センサ１４ａの検出点を通過してから第２在荷センサ１４ｂの検出点を通過するまでに測長ロール９が本来回転する規定回転数と実際に回転する実回転数との比により、同様に補正係数が定められる。
【００２８】
補正器１２によって補正された鋳片６の搬送距離は、カッター８が鋳片６を切断するタイミングの決定に用いられる。すなわち、判定器１３が補正器１２の出力が所定の長さになっているかを判定し、カッター８が鋳片６を切断する指令を発令する。
【００２９】
また、補正器１２が算出した補正係数を別途データベース等に経時記録し、測長ロール９の磨耗状態を監視することに用いることも可能である。すなわち、補正器１２が算出した補正係数が所定の閾値よりも低くなったときに測長ロール９の交換をするという測長ロール９の管理方法につき、この補正係数を利用することも可能である。
【００３０】
〔操業方法〕
次に、図４および図５を参照しながら、スラブの切出し操業に則して、本発明の実施形態にかかる測長補正方法を説明する。図４は、スラブの切出し操業の各段階を時系列に沿って示した概略図であり、図５は、本発明の実施形態にかかる測長補正方法を適用したスラブの切出し操業の手順を示すフローチャートである。
【００３１】
図５に示されるように、本発明の実施形態にかかる測長補正方法を適用したスラブの切出し操業は、ｉ番目のスラブＳｉの切断を開始するステップから開始することができる（ステップＳ１）。もっとも、操業開始時には、１番目のスラブＳ１の切断を開始するステップから開始され、順次、切断するスラブの番号を繰り上げていく。図４（ａ）は、ｉ番目のスラブＳｉの切断を開始する段階におけるスラブＳｉおよび装置構成の位置関係を示している。なお、ｉ番目のスラブＳｉの長さＬｉの測長に際しては、事前に行われた測長補正が適用されるものとする。
【００３２】
次に、ｉ番目のスラブＳｉの先端が第１在荷センサ１４ａで検出され（ステップＳ２）、さらに第２在荷センサ１４ｂで検出される（ステップＳ３）。一方で、カッター８は、ｉ番目のスラブＳｉの切断を開始しているが、切断が完了するまでにはある程度の時間を要する。すなわち、図４（ｂ）に示されるように、カッター８は、ｉ番目のスラブＳｉの切断が完了するまで、鋳片６およびｉ番目のスラブＳｉの搬送に合わせて移動する。
【００３３】
この際、図４（ｂ）に示されるように、第１在荷センサ１４ａは、カッター８がｉ番目のスラブＳｉの切断を完了する位置よりも下流に配置されていなければいけない。また、図４（ｂ）に示されるスラブＳｉおよび装置構成の位置関係では、ｉ番目のスラブＳｉの先端が第１在荷センサ１４ａと第２在荷センサ１４ｂとの間に位置しているが、必ずしもこのような位置関係になるとは限らない。カッター８によるｉ番目のスラブＳｉの切断と、第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂによるｉ番目のスラブＳｉの先端の検出とは、並行処理されるので、完了時刻が前後する可能性があるのである。
【００３４】
次に、補正器１２は、ｉ番目のスラブＳｉの先端が第１在荷センサ１４ａから第２在荷センサ１４ｂまで移動する際の測長ロール９の実回転数を取得する（ステップＳ４）。そして、補正器１２は、第１在荷センサ１４ａから第２在荷センサ１４ｂまでの距離と、測長ロール９の実回転数とから補正係数を算出する（ステップＳ５）。補正器１２が補正係数を算出する方法は、先述の算出方法を用いる。
【００３５】
その後、補正器１２は、ｉ＋１番目のスラブＳｉ＋１の長さＬｉ＋１の測長に際し、算出した補正係数を適用する（ステップＳ６）。図４（ｃ）に示されるように、ｉ番目のスラブＳｉの先端が第２在荷センサ１４ｂにて検出される時には、ｉ番目のスラブＳｉの切断は既に完了している。したがって、ｉ番目のスラブＳｉを用いて算出された補正係数を適用し得る最も早いスラブは、ｉ＋１番目のスラブＳｉ＋１である。
【００３６】
なお、ｉ＋１番目のスラブＳｉ＋１の長さＬｉ＋１が短い場合、ｉ番目のスラブＳｉを用いて算出された補正係数を適用することが、ｉ＋１番目のスラブＳｉ＋１の切断開始に間に合わない可能性も否定できないが、その場合は、ｉ番目のスラブＳｉを用いて算出された補正係数をｉ＋２番目のスラブＳｉ＋２の測長に適用すればよい。
【００３７】
ステップＳ６が終了した後は、ｉ＋１番目のスラブＳｉ＋１を用いて本発明の実施形態にかかる測長補正方法を適用するために、スラブの番号ｉを１つ繰り上げ（ステップＳ７）、スラブの切出し操業の終了判定を行う（ステップＳ８）。終了判定が行われた場合（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、本発明の実施形態にかかる測長補正方法を適用したスラブの切出し操業が終了される。一方、終了判定が行われない場合（ステップＳ８；Ｎｏ）、ステップＳ１へ戻り、ｉ＋１番目のスラブＳｉ＋１の切断が開始される。
【００３８】
以上より、本発明の実施形態にかかる測長補正方法は、製造ライン上のｉ番目のスラブＳｉを第１在荷センサ１４ａおよび第２在荷センサ１４ｂのそれぞれにより検知する検知ステップ（ステップＳ２、ステップＳ３）と、第１在荷センサ１４ａから第２在荷センサ１４ｂまでｉ番目のスラブＳｉが移動する間に測長ロール９が回転する実回転数を取得する回転数取得ステップ（ステップＳ４）と、第１在荷センサ１４ａから第２在荷センサ１４ｂまでの距離と回転数取得ステップにて取得された実回転数とから補正係数を算出する算出ステップ（ステップＳ５）と、測長ロール９によるｉ＋１番目のスラブＳｉ＋１の測長値に補正係数を適用する補正ステップ（ステップＳ６）とを含むことにより、製造ラインの稼働中であっても適用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  連続鋳造工程の製造ライン
２  溶鋼
３  タンディッシュ
４  ノズル
５  鋳型
６  鋳片
７  サポートロール
８  カッター
９  測長ロール
１０  パルス発生器（ＰＬＧ）
１１  変換器
１２  補正器
１３  判定器
１４ａ  第１在荷センサ
１４ｂ  第２在荷センサ
【図１】
2014202529.tif 000003
【図２】
2014202529.tif 000004
【図３】
2014202529.tif 000005
【図４】
2014202529.tif 000006
【図５】
2014202529.tif 000007