(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
丸ビレット鋳片を回転可能に保持するターニングローラと、このターニングローラ上に保持された丸ビレット鋳片の切断端面に印字されたマーキング文字、数字、記号を読み取る画像処理装置と、この画像処理装置で読み取った前記マーキング文字、数字、記号を入力され、読み取ったマーキング文字、数字、記号と丸ビレット鋳片の切断端面に発生したバリ位置との相対位置関係と、予め入力されている丸ビレット鋳片径及びターニングローラ径に基づき、前記バリが上方に位置するようにターニングローラを回転させるべくターニングローラの回転駆動装置に信号を出力する制御装置を備えたことを特徴とする切断バリ上向け装置。
【請求項２】
軸方向の搬送と転送が組み合わさった丸ビレット搬送ラインの、それぞれの転送終了位置に請求項１記載の切断バリ上向け装置を設置し、軸方向の搬送時には必ずバリを上向けて搬送することを特徴とする丸ビレット搬送方法。
【請求項３】
丸ビレット鋳片の切断端面に発生したバリを除去するに際し、バリ取り装置より上流側における丸ビレットの搬送を、請求項２記載の方法により行うことを特徴とする丸ビレットのバリ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば連続鋳造した丸ビレット鋳片（以下、単に「丸ビレット」という。）を所定長に切断した際に、切断端面の下方に発生するバリが、バリ取り装置まで搬送する過程で搬送ローラとの衝突で潰れたり、搬送ローラに疵を発生させたりすることを防止すると共に、その疵が後続の丸ビレットに転写して丸ビレットの表面品質を悪化させることを防止すべく、丸ビレットの搬送に際し、バリ発生部を常に上方に位置させるための切断バリ上向け装置、及び、この装置を用いてバリを上向けた状態で丸ビレットを搬送する方法、並びに、この方法で搬送してきた丸ビレットのバリを除去する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
連続鋳造された鋳片は、通常、切断効率の良いガス切断機を使用して鋳込み計画の指示通りの所定長に切断されるが、ガス切断機は通常プロパンガスと酸素の混合ガスを吹管より切断炎として放出し、丸ビレットを先端から順に切断するので、ガス切断した場合にはバリと呼ばれる切断ノロが鋳片の下方に残ることになる。このバリは粘りがありこれを除去することは非常に困難である。
【０００３】
従って、このバリを極力発生させない方法として、特開平６−１７０５１０号では、切断溶融スラグの下端凝集状態を凝固温度以上に保持させつつ、ガスのジェット気流で流状スラグ状態で下方に放出させることで、ガス切断の際のバリを未然に防止する方法が提案されているが、バリを完全に発生させないで切断することは困難である。
【０００４】
そこで、特開平７−５１８２３号では、搬送ライン内に機械式の回転ハンマーを設置し、この回転ハンマーで鋼材下方のバリを叩き落とす方法が提案されている。ブルームやスラブの場合はバリが付着している部分が水平であるため、このような方式は有効であるが、丸ビレットの場合はバリが付着している部分が円弧であるため、切断バリはその円弧上の周辺に発生する。また、丸ビレットの場合、鋳込サイズにより直径が変わるのでバリが付着する範囲も変わってくる。その為、この方式ではバリを効果的に除去することができない。
【０００５】
このような理由から、丸ビレットの切断バリを連続鋳造設備内で機械的に素早く除去する装置はあまり実用化されておらず、丸ビレットに付着した切断バリを除去する場合には、円弧上に付着したバリを片方からチッピングの歯のようなもので円弧面に倣わせてそぎ落としていく方法が一般的に採られている。
【０００６】
しかしながら、この方式ではスラブやブルームのバリを除去する機械を使用した場合よりもバリの除去に長い時間がかかるので、設置スペース上、コスト上からも連続鋳造ライン内に設置することは困難である。特に丸ビレットの連続鋳造では、鋳込速度が速く、また、多ストランド式のものが多いので、各ストランド毎に設置することはコスト上得策ではない。
【０００７】
また、最近の丸ビレット鋳造用の連続鋳造設備では、次工程のシームレスミルといわゆる直結操業できるように設備的に連続化されているが、連続鋳造設備とシームレス熱間圧延設備とはその生産能力や生産スケジュールが異なるので、この間にヤードと呼ばれる丸ビレットを滞在させる設備が設けられている。
【０００８】
そこで、丸ビレットは切断完了後に一旦ヤード等に搬送し、その後、次の例えばシームレスミルの圧延スケジュールの指示によって搬送する際にバリを除去する方法が採られている。次工程への丸ビレットの搬送は搬送効率のよいローラ方式により行われるのが一般的であるが、搬送が全て搬送ローラによって行われるのではなく、方向転換装置や冷却ゾーンヘの払い出し等はキッカー等により行われる。従って、キッカー等により払い出された後は、丸ビレットの回転によりバリの位置が変動することになる。
【０００９】
そして、図６に示したように、丸ビレット１に付着したバリ１ａが下向きとなった状態で次のローラ搬送を行った場合は、搬送時にバリ１ａが搬送ローラ２に衝突し、その衝撃で搬送ローラ２に疵が付く。この疵が積み重なることにより、前記搬送ローラの疵がより深く、大きくなり、終には搬送時にその疵が丸ビレット表面に転写されるようになって、丸ビレットの表面品質を悪化させることになる。また、搬送ローラに付いた疵はそのままにはできなので手入して疵を除去する必要があり、整備コストがかかることにもなる。
【００１０】
また、次工程（熱間圧延設備等）に供する際には、丸ビレットに付着したバリを除去した状態で供給しないと噛み込みミスを発生したり、また、シームレスミルの圧延ロールにバリが噛み込み、圧延ロールに疵を付け、終には製品材料（例えばシームレスパイプ）そのものにも疵を発生させることになる。従って、次工程に供する際には、バリを除去する必要があり、バリ取り装置でバリを除去することになるが、搬送ローラに衝突して潰されたバリ１ａは、図７に示したように、丸ビレット１の表面に押さえ込まれるので、チッピング３ａを備えたバリ取り装置で除去する際に完全に除去することができない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、特殊なバリ取り装置を設置しなくとも従来のヤードにおける比較的時間的に余裕のある場所でバリを除去する従来のチッピング式バリ取り装置を用いてバリをスムーズに除去することができる様になされたものであり、丸ビレット切断時に発生したバリが、バリ取り装置まで搬送する過程で搬送ローラとの衝突で潰されたり、搬送ローラへ疵を発生させることを防止すると共に、その疵が後続の丸ビレットに転写して丸ビレットの表面品質を悪化させることを防止するための切断バリ上向け装置、及び、丸ビレット搬送方法、並びに、丸ビレットのバリ除去方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る切断バリ上向け装置は、ターニングローラ上で回転可能に保持された丸ビレットの切断端面に印字されたマーキング文字、数字、記号を読み取り、この読み取った前記マーキング文字、数字、記号と丸ビレットの切断端面に発生したバリ位置との相対位置関係と、予め入力されている丸ビレット径及びターニングローラ径に基づき、前記バリが上方に位置するようにターニングローラを回転させることとしている。そして、このようにすることで、丸ビレットの切断端面に発生したバリは、必ず上方に位置するようになる。
【００１３】
また、軸方向の搬送と転送が組み合わさった丸ビレット搬送ラインにおいては、それぞれの転送終了位置に上記の切断バリ上向け装置を設置すれば、軸方向の搬送時には必ずバリを上向けて搬送できるようになる。
【００１４】
更に、上記の方法で丸ビレットを搬送した後、丸ビレットの切断端面に発生したバリをバリ取り装置によって除去すれば、バリは、搬送ローラと衝突して潰れ、丸ビレット鋳片の表面に押さえ込まれていないので、バリの除去が容易にしかも確実に行なえるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
連続鋳造設備においては自動運転化が進み、最近の設備においてはほとんどが材料の自動トラッキングが行われている。そして、材料の自動トラッキング、自動搬送のためにビレット一本ごとにビレット識別用のマーキングが施される。このマーキングはガス切断した直後に、その切断面に施されるので、バリとマーキング文字（英数字記号等）とは、通常は、角度的に互いにほぼ水平状態となっている。
【００１６】
ところで、バリの形状は千差万別で鋳込サイズや材質、鋳片温度により発生するバリの大きさや形状は様々であるが、バリの大きさは数ｍｍから数ｃｍ程度であるため、画像処理によってバリを直接認識することは困難である。
【００１７】
一方、文字読み取り装置は、特開平１０−８３４３２号公報や持開平１０−６９５２３号公報にも記載されているように、ビレット端面に印字されたマーキング文字がどのような角度状態であっても読み取ることができる。
【００１８】
従って、前記マーキングを次工程にて画像処理して読み取った時には、バリの認識は困難ではあるものの、文字の角度認識が可能であることから、結果的に文字読み取り時にバリがどのような角度位置にあるのかが認識できることになる。
【００１９】
また、キッカー等による払い出し後の転送終了位置における搬送ローラ間にターニングローラを昇降可能に設置しておき、前記搬送ローラ上に転送されてきた丸ビレットの切断端面を画像処理装置で文字認識するようにしておけば、搬送する丸ビレットの直径は鋳込サイズにて、また、ターニングローラの直径も予め判っているので、画像処理装置による角度認識に基づくバリの角度位置の認識と共に、上昇して搬送ローラから受け取った丸ビレットを回転させ、バリを上方に位置させるためのターニングローラの回転数（移動量）の演算も可能になる。
【００２０】
本発明に係る切断バリ上向け装置は、丸ビレットを回転可能に保持するターニングローラと、このターニングローラ上に保持された丸ビレットの切断端面に印字されたマーキング文字、数字、記号を読み取る画像処理装置と、この画像処理装置で読み取った前記マーキング文字、数字、記号を入力され、読み取ったマーキング文字、数字、記号と丸ビレットの切断端面に発生したバリ位置との相対位置関係と、予め入力されている丸ビレット径及びターニングローラ径に基づき、前記バリが上方に位置するようにターニングローラを回転させるべくターニングローラの回転駆動装置に信号を出力する制御装置を備えたものである。
【００２１】
本発明に係る切断バリ上向け装置によれば、丸ビレットの転送後、バリの位置がどのように変動した場合でも、確実に上方に位置させることができる。
【００２２】
従って、軸方向の搬送と転送が組み合わさった丸ビレット搬送ラインにおいて、それぞれの転送終了位置に上記の本発明に係る切断バリ上向け装置を設置した場合には、軸方向の搬送時には必ずバリを上向けて搬送できるようになる。これが、本発明に係る丸ビレット搬送方法である。
【００２３】
この本発明に係る丸ビレット搬送方法によれば、確実にバリが上向いた状態で丸ビレットを次工程迄搬送できるようになるので、搬送ローラにバリによる疵が付かず、また丸ビレットそのものにも搬送ローラからの転写疵が付かなくなり、丸ビレット表面の性状を良好に維持できることになる。
【００２４】
また、上記の本発明に係る丸ビレット搬送方法で丸ビレットを搬送した後、丸ビレットの切断端面に発生したバリをバリ取り装置によって除去するようにすれば、バリは、搬送ローラと衝突して潰れ、丸ビレットの表面に押さえ込まれていないので、バリの除去が容易にしかも確実に行なえるようになる。これが、本発明に係る丸ビレットのバリ除去方法。
【００２５】
この本発明に係る丸ビレットのバリ除去方法によれば、バリが搬送ローラにより押し潰されていないためにチッピング方式のバリ取り装置によって容易に除去することが可能となり、バリのない丸ビレットを次工程設備に供給できるようになる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を図１〜図５に示す実施例に基づいて説明する。
図１は丸ビレットの切断端面への文字、数字マーキングの例を示した図、図２は画像処理装置側から見た文字認識の方法を説明した図、図３は本発明に係る切断バリ上向け装置と本発明方法を説明する図、図４は本発明に係る丸ビレットのバリ除去方法に使用するチッピング方式のバリ取り装置の概略説明図、図５は本発明に係る切断バリ上向け装置の概略構成図である。
【００２７】
先ず本発明を適用する丸ビレット１の切断端面に印字するマーキング及びこのマーキングの画像を認識する装置について説明する。
図１に示したように、丸ビレット１の端面に印字されるマーキング文字４は、通常どの転炉から出鋼された溶鋼であるのかを区別する転炉の炉号、及び、鋳造された月を示す数字又は英字、更に、どのストランドで鋳造されたのかを示すストランドナンバー、及び、そのストランドの何番目の切断材かを示すビレットナンバーからなっている。
【００２８】
そして、このマーキング文字４を印字する際、次工程以降への搬送過程で丸ビレット１がどの角度に回転しても後述する画像処理装置１１によって自動文字読み取りが可能なように、基準位置（通常は水平位置）に対しての傾き角度を検出するための回転角度検知用マーク５又は６ａ，  ６ｂを、マーキング文字４の上方又は左右に併せて印字する。
【００２９】
前記マーキング文字４の左右に印字する回転角度検知用マーク６ａ，  ６ｂの大きさが異なるのは水平位置への変換角度以外に文字の上下関係を認識するためである。従って、このマーキング文字４の左右に印字する回転角度検知用マーク６ａ，  ６ｂに代えて、マーキング文字４の上方に印字した横線の回転角度検知用マーク３の両端位置の角度差及びマーキング文字４の上方に回転角度検知用マーク３が位置した場合が水平位置であるという認識を行うアルゴニズムを画像処理装置１１又はその制御装置が有するならばそれでも可能である。
【００３０】
つまり、丸ビレット１の切断端面には、丸ビレット識別用のマーキング文字４以外のマークをも印字し、その文字、数字の回転角度を画像処理装置１１が正確に認識できるようなマーキングを施せば良い。
【００３１】
上記のマーキング文字４や回転角度検知用マーク５及び６ａ，  ６ｂを切断端面に印字した丸ビレット１の当該切断端面を、図３（ａ）や図５に示した画像処理装置１１側から見た場合の文字認識の方法を図２に順を追って示す。
【００３２】
先ず、カメラ１２で取り込んだ丸ビレット１の切断端面の画像中における回転角度検知用マーク５及び６ａ，  ６ｂから丸ビレット１の角度を認識する。そして、それを幾何補正して水平基準位置に変換した後、二値化処理や濃淡化処理を行い、その後、文字の切り出しを行って文字認識を行う。
【００３３】
次に、連続鋳造設備で所定長に切断した丸ビレット１を、ヤードに搬送し、次工程に搬送する過程で、丸ビレット１の切断端面に発生したバリ１ａを、本発明に係る切断バリ上向け装置を用いて上向けた後、その状態で軸方向に搬送し、丸ビレット１のバリ１ａを除去する本発明方法を図３を用いて順を追って説明する。
【００３４】
連続鋳造設備１３により鋳込まれた丸ビレット１は、一次トーチのガス切断機１４で所定長さに切断されるが、このガス切断機１４による切断の際、図３（ｂ）に示したように、丸ビレット１の下部のほぼ下円弧にバリ１ａが付着する。そして、切断によりこのバリ１ａが付着した丸ビレット１は次工程のシームレスミルに直送されるか、或いは、一次的にその間のヤードに保管される。
【００３５】
この間の運転を自動で行うためには、丸ビレット１の識別及び当該丸ビレット１の位置管理が必要になることから、切断直後、その切断端面にマーキング装置１５にて、図３（ｂ）に示したように、丸ビレット１の識別用のマーキング文字４（ビレット情報）が前記したように印字される。
【００３６】
この際、前記図２を用いて説明したように、画像処理装置１１での読み取り時に丸ビレット１の回転角度を演算する必要があるので、回転角度検知用マークをマーキング文字４と一緒に印字する。
【００３７】
マーキングは吹付ノズルを有したペイントマーキングや溶射マーキング又はステンシルや刻印等いずれの方式でも良いが、マーキングされた文字、数字、記号等が丸ビレット１下部の下円弧部に発生したバリ１ａとの角度的な関係（本実施例では水平関係）が保たれるように行う必要がある。
【００３８】
次に、次工程のヤードに丸ビレット１を搬送するが、この場合、全ての搬送が搬送ローラによって行われる訳ではない。通常は、ヤードを有効に使用し、かつ、所定長さに切断した後の丸ビレット１を連続鋳造設備１３から連続して受け取ることができるように、図３（ａ）に示したように、折り返しながら搬送される。
【００３９】
その場合、その払い出し装置１６にはキッカー等が用いられ、キッカーにて払い出された丸ビレット１は、転がされてヤードの冷却ゾーン１７に送られる。この冷却ゾーン１７での搬送には、チェーンコンベアやスキッド方式等種々採用されるものの、基本的には丸ビレット１を転がしながら搬送する場合（転送）と、転がさず軸方向に搬送する場合に大別される。ただ転送する設備の方が設備費用が安価であることから、ほとんどが転送による搬送を採用しているので、マーキング直後まで丸ビレット１の下部に位置していたバリ１ａは、転送後にはその位置が変動することになる。
【００４０】
従って、この冷却ゾーン１７での冷却後、シームレス等の熱間圧延設備に丸ビレット１をローラ搬送する場合に、丸ビレット１のバリ１ａが丸ビレット１の下部に位置した状態で搬送すると、先に従来技術の欄で説明したような問題が発生するので、搬送ローラ２にて搬送する前に、すなわち、冷却ゾーン１７での転送終了位置において、カメラ１２で取り込んだマーキング文字４や回転角度検知用マークを画像処理装置１１にて読み取り、読み取ったマーキング文字４や回転角度検知用マークを、図５に示したように、制御装置１８に出力する。
【００４１】
制御装置１８では、入力された前記マーキング文字４や回転角度検知用マークからバリ１ａの位置を認識し、前記したように、バリ１ａの角度を演算する。そして、その角度と、ビジネスコンピュータ１９から送られてくる操業情報に基づき、プロセスコンピュータ２０が認識している丸ビレット１の直径と、予め判っているターニングローラ２１の直径とから、バリ１ａを上方に位置させるには、丸ビレット１をどの程度回転すれば良いのかを演算する。
【００４２】
上記演算後、制御装置１８は昇降機構２２に指令を出し、昇降機構２２を作動させてターニングローラ２１を上昇させることで搬送ローラ２から丸ビレット１を受け取る。丸ビレット１をターニングローラ２１で受け取った後は、制御装置１８はターニングローラ２１の回転駆動装置２３に指令を出してターニングローラ２１を所要回転させ、バリ１ａを上部に位置させる。
【００４３】
これによりバリ１ａは上部位置に移動するので、この状態で丸ビレット１を搬送ローラ２でヤードまたはシームレスミル等の熱間圧延装置に搬送する。このようにすれば、確実にバリ１ａが上向いた状態で搬送できるようになるので、搬送ローラ２に疵が付くことは無く、また、丸ビレット１にも疵を付けないで搬送することが可能となる。
【００４４】
そして、上記のように丸ビレット１を搬送した後、丸ビレット１の切断端面に発生したバリ１ａをチッピング３ａを備えたバリ取り装置３によって除去するようにすれば、図４に示したように、バリ１ａは、搬送ローラ２と衝突して潰れ、丸ビレット１の表面に押さえ込まれていないので、バリ１ａの除去が容易にしかも確実に行なえるようになり、バリ１ａのない丸ビレット１を次工程設備に供給できるようになる。なお、図４はバリ取り装置３として、多関節のバリ取りロボットを示している。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る切断バリ上向け装置によれば、丸ビレットの切断端面に発生したバリは、必ず上方に位置できるようになる。
従って、軸方向の搬送と転送が組み合わさった丸ビレット搬送ラインにおいては、それぞれの転送終了位置に上記の切断バリ上向け装置を設置することで、軸方向の搬送時には必ずバリを上向けて搬送できるようになって、バリによる搬送ローラの疵補修がなくなり、丸ビレットに搬送ローラ疵が転写されることがなく、ビレットの表面品質が保たれる。
【００４６】
そして、上記の方法で丸ビレットを搬送した後、丸ビレットの切断端面に発生したバリをバリ取り装置によって除去すれば、バリは、搬送ローラと衝突して潰れ、丸ビレットの表面に押さえ込まれていないので、バリの除去が容易にしかも確実に行なえるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】丸ビレットの切断端面への文字、数字マーキングの例を示した図である。
【図２】画像処理装置側から見た文字認識の方法を順を追って説明した図である。
【図３】（ａ）は本発明に係る切断バリ上向け装置と本発明方法を説明する平面図、（ｂ）はマーキング装置で丸ビレットの切断端面にマーキングを施した図、（ｃ）は本発明に係る切断バリ上向け装置での丸ビレットの切断端面の説明図である。
【図４】本発明に係る丸ビレットのバリ除去方法に使用するチッピング方式のバリ取り装置の概略説明図である。
【図５】本発明に係る切断バリ上向け装置の概略構成図である。
【図６】バリが下方に位置した場合の、丸ビレットと搬送ローラの説明図で、（ａ）は側面から見た図、（ｂ）は正面から見た図である。
【図７】バリが下方に位置した状態で搬送したときのバリの除去状態の説明図である。
【符号の説明】
１    丸ビレット
１ａ  バリ
３    バリ取り装置
３ａ  チッピング
４    マーキング文字
５    回転角度検知用マーク
６ａ  回転角度検知用マーク
６ｂ  回転角度検知用マーク
１１  画像処理装置
１８  制御装置
２１  ターニングローラ
２３  回転駆動装置
【図１】
0003587187.tif 000002
【図２】
0003587187.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003587187.tif 000007
【図７】
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