(57)【要約】【要  約】【課  題】  厚鋼板を剪断するにあたって、日常的に変化する外乱要因に対応し、寸法精度の高い剪断を可能にする方法を提供する。【解決手段】  剪断目標値の算出ロジックと精度変動因子と剪断実績値とを予め記憶装置に蓄積し、記憶装置に蓄積された算出ロジックと精度変動因子と剪断実績値とを用いて演算装置で剪断目標値を算出し、剪断目標値に基づいて厚鋼板を剪断した後、剪断実績値を測定し、剪断実績値の測定結果と剪断目標値との誤差がしきい値を超えた場合に記憶装置に蓄積された算出ロジックと剪断実績値とを更新する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚鋼板を所定の長さに剪断する厚鋼板の剪断方法において、剪断目標値の算出ロジックと精度変動因子と剪断実績値とを予め記憶装置に蓄積し、前記算出ロジックと前記精度変動因子と前記剪断実績値とを用いて演算装置で剪断目標値を算出し、前記剪断目標値に基づいて厚鋼板を剪断した後、剪断実績値を測定し、前記剪断実績値の測定結果と前記剪断目標値との誤差がしきい値を超えた場合に前記記憶装置に蓄積された前記算出ロジックと前記剪断実績値とを更新することを特徴とする厚鋼板の剪断方法。
【請求項２】
前記精度変動因子として前記厚鋼板の成分、寸法および搬送速度のうちの１種または２種以上を使用し、前記剪断実績値として前記厚鋼板の剪断長および剪断鋼板直角度のうちの１種または２種を使用することを特徴とする請求項１に記載の厚鋼板の剪断方法。
【請求項３】
前記剪断実績値として前記剪断長を使用し、前記剪断目標値として前記剪断長の目標値を使用し、前記しきい値を２mmとすることを特徴とする請求項１または２に記載の厚鋼板の剪断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚鋼板を所定の長さに剪断する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
厚鋼板は熱間圧延にて所定の厚さに仕上げた後、所定の幅と長さに剪断されて厚鋼板製品となる。厚鋼板製品は造船，建築，橋梁等に使用されるが、それらの構造物を構築する際に自動化，省力化を達成して施工効率を高めるためには、寸法精度の高い厚鋼板製品を製造する必要がある。
そこで厚鋼板の剪断を精度良く行なう技術が種々検討されている。たとえば特許文献１，特許文献２には、ドップラ速度計や先端検出センサーを組み合わせて厚鋼板の寸法を精度良く測定して、剪断を行なう技術が開示されている。特許文献３には、厚鋼板の温度を測定し、冷却過程で生じる収縮代を考慮して剪断を行なう技術が開示されている。特許文献４には、厚鋼板の剪断位置に施されたマーキングに合わせて剪断を行なう技術が開示されている。
【０００３】
剪断設備に配設されるローラーコンベアには各種センサーや剪断機が設置されているので、様々な寸法の厚鋼板は、その寸法に関わらずローラーコンベアの一定の部位に載置される。そのためローラーコンベアのロールが偏摩耗し、ロール径が回転軸方向に変化するので、搬送速度が不均一になる。その結果、厚鋼板がローラーコンベア上で斜行するようになり、剪断する際の寸法精度が低下する。特許文献１〜４に開示された技術では、ローラーコンベアのロールの偏摩耗は防止できない。さらに搬送中にローラーコンベアのロールと厚鋼板とのスリップや、メジャーリングロールと厚鋼板とのスリップが生じるのは避けられない。したがって特許文献１〜４に開示された技術では、寸法精度の向上は期待できない。
【０００４】
また特許文献５には、搬送中の物体の平面形状を判別する技術が開示されている。この技術を適用して厚鋼板の寸法を測定しても、搬送中にローラーコンベアのロールと厚鋼板とのスリップが生じると、剪断された厚鋼板製品の寸法精度は低下する。
さらに剪断する際には厚鋼板を停止しなければならないが、ローラーコンベアのロールが停止するときに発生する微動反転（いわゆるバックラッシュ）に起因して、厚鋼板の停止位置に誤差が生じる。このような停止位置の誤差も、剪断された厚鋼板製品の寸法精度を低下させる原因になる。したがって特許文献１〜５に開示された技術では、寸法精度の大幅な向上は期待できない。
【特許文献１】特開2000-126926 号公報
【特許文献２】特開平10-15946号公報
【特許文献３】特開昭53-113385 号公報
【特許文献４】特開昭52-143581 号公報
【特許文献５】特開平11-44516号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記のような問題を解消し、厚鋼板を剪断するにあたって、日常的に変化する外乱要因に対応し、寸法精度の高い剪断を可能にする方法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】
【０００６】
本発明は、厚鋼板を所定の長さに剪断する厚鋼板の剪断方法において、剪断目標値の算出ロジックと精度変動因子と剪断実績値とを記憶装置に予め蓄積し、記憶装置に蓄積された算出ロジックと精度変動因子と剪断実績値とを用いて演算装置で剪断目標値を算出し、剪断目標値に基づいて厚鋼板を剪断した後、剪断実績値を測定し、剪断実績値の測定結果と剪断目標値との誤差がしきい値を超えた場合に記憶装置に蓄積された算出ロジックと剪断実績値とを更新する厚鋼板の剪断方法である。
【０００７】
本発明の厚鋼板の剪断方法においては、精度変動因子として厚鋼板の成分，寸法および搬送速度のうちの１種または２種以上を使用し、剪断実績値として厚鋼板の剪断長および剪断面角度のうちの１種または２種を使用することが好ましい。また、剪断実績値として剪断長を使用し、剪断目標値として剪断長の目標値を使用し、さらにしきい値を２mmとするのが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、厚鋼板の剪断を高精度で行なうことが可能であり、寸法精度の高い厚鋼板製品を製造することができる。さらに、厚鋼板に予め付与していた余裕代を削減できるので、歩留り向上の効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
熱間圧延を施した厚鋼板を剪断して厚鋼板製品を切り出すにあたって、厚鋼板製品の長さ，幅あるいは剪断された面がなす角度等の目標値（以下、剪断目標値という）を決定する必要がある。その剪断目標値に基づいて厚鋼板を剪断することによって、所定の寸法形状を有する厚鋼板製品を切り出すことができる。
剪断目標値に基づいて厚鋼板を剪断する際には、長さ方向の剪断と幅方向の剪断を行なうが、その方法は基本的に同じである。つまり、いずれもローラーコンベアに設定される基準点に厚鋼板を停止させ、その基準点から所定の距離をおいた位置を剪断する。したがって、ここでは厚鋼板製品の長さ方向の剪断と幅方向の剪断を区別せずに説明する。
【００１０】
本発明では、剪断目標値を算出するロジック，寸法精度に影響を及ぼす因子（以下、精度変動因子という）および厚鋼板から切り出した厚鋼板製品を測定して得られたデータ（以下、剪断実績値という）を使用する。
精度変動因子は、厚鋼板の成分，寸法および搬送速度のうちの１種または２種以上を使用するのが好ましい。また、厚鋼板の温度，厚鋼板製品のオーダー寸法，ローラーコンベアのロールを交換した後の総搬送距離，剪断機の刃を交換した後の剪断回数，ピンチロールの押圧力等を、精度変動因子として使用しても良い。これらの様々な精度変動因子は、作業計画で提示される計画値を使用しても良いし、あるいは各種センサーを用いて測定した実測値を使用しても良い。さらにオペレータの個人差を考慮する必要がある場合には、オペレータの氏名を精度変動因子として使用することもできる。
【００１１】
剪断実績値は、基準点と剪断位置との間隔（以下、剪断長という）および鋼板の長手方向剪断面と幅方向剪断面がなす角度（以下、剪断鋼板直角度という）を使用するのが好ましい。
このような精度変動因子と剪断実績値を予め記憶装置に蓄積しておく。そして、作業計画で指示された厚鋼板に該当する剪断目標値の算出ロジック，精度変動因子，剪断実績値を抽出して、当該厚鋼板の剪断目標値を演算装置で算出する。
【００１２】
次いで剪断目標値を剪断機へ伝送し、剪断目標値に基づいて厚鋼板を剪断して、所定の寸法形状の厚鋼板製品を切り出す。なお、精度変動因子と剪断実績値から剪断目標値を算出するロジックは、圧延機や剪断機の特性，厚鋼板製品に要求される寸法精度等に応じて適宜設定すれば良い。
厚鋼板製品を切り出した後、厚鋼板製品の寸法形状（すなわち剪断実績値）を測定する。剪断実績値の測定結果と剪断目標値との誤差がしきい値を超えた場合に、剪断目標値の算出ロジックを改善して、あらたに記憶装置に蓄積するとともに、記憶装置に蓄積された剪断実績値を更新する。このようにして剪断目標値の算出に最新のデータとロジックを反映することができ、寸法精度の高い剪断が可能になる。
【００１３】
なお、剪断実績値の測定方法は、特定の手段に限定しない。たとえば剪断長は、メジャーリングロールを使用して測定する方法や、あるいはセンサーを用いて先端と後端を検出してその時間差と搬送速度から算出する方法等によって測定できる。また剪断鋼板直角度は、一列に並べた複数個のセンサーが先端を検出する時間差と各センサーの間隔から算出する方法等によって測定できる。
【実施例】
【００１４】
熱間圧延を施した厚鋼板を剪断して厚鋼板製品を切り出した。その際、ローラーコンベアで搬送される厚鋼板の先端を基準点に停止させ、その基準点から所定の剪断長の位置を剪断して、厚鋼板の先端側のクロップ部を除去した。次いで、クロップ部を除去した剪断面を基準点に停止させ、本発明を適用して算出した剪断長の目標値（以下、ＣＬ0 という）の位置を剪断した。つまり剪断目標値として剪断長の目標値（以下、剪断長目標値という）を使用した。
【００１５】
剪断長目標値ＣＬ0 （mm）を算出するにあたって、精度変動因子として厚鋼板の成分と厚鋼板製品のオーダー寸法を使用し、剪断実績値として厚鋼板の剪断長を使用し、下記の手順で剪断長目標値ＣＬ0 を算出した。
まず、作業計画で指示された厚鋼板に該当する成分に適用される従来の算出ロジックで剪断長従来値ＣＬ1 （mm）を求めた。次に、厚鋼板製品のオーダー寸法から幅と長さを用いて厚鋼板の製品面積Ａ（ｍ2 ）を求めた。厚鋼板の製品面積Ａが30ｍ2 以下の場合は剪断長目標値ＣＬ0 ＝ＣＬ1 ＋２mmとし、Ａが50ｍ2 以上の場合は剪断長目標値ＣＬ0 ＝ＣＬ1 −２mmとした。
【００１６】
このようにして算出した剪断長目標値ＣＬ0 に基づいて厚鋼板を剪断した後、切り出された厚鋼板製品の長さを測定して剪断長測定値ＣＬ2 （mm）として、剪断長目標値ＣＬ0 と剪断長測定値ＣＬ2 の誤差（＝ＣＬ0 −ＣＬ2 ）を算出した。これを発明例とし、製品面積と誤差との関係を図１に示す。
一方、従来例として、作業計画で指示された厚鋼板に該当する成分に適用される従来の算出ロジックで求めた剪断長目標値ＣＬ1 （mm）に基づいて厚鋼板を剪断した。切り出された厚鋼板製品の長さを測定して剪断長測定値ＣＬ2 （mm）として、従来の剪断長目標値ＣＬ1 と剪断長測定値ＣＬ2 の誤差（＝ＣＬ1 −ＣＬ2 ）を算出した。その平面積と誤差との関係を図２に示す。
【００１７】
図１と図２を比べると、誤差のばらつきσは、発明例が2.9であったのに対して、比較例は 3.2であり、発明例の方が精度が向上している。この発明例の剪断長従来値ＣＬ1 （mm）の算出ロジックを記憶装置にあらたに蓄積することによって、厚鋼板を剪断して切り出した厚鋼板製品の寸法精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】発明例の製品面積と誤差との関係を示すグラフである。
【図２】従来例の製品面積と誤差との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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