(57)【要約】      （修正有）【課題】スラブの形状を精度よく認識することができ、搬送方向に対して斜めに搬送路上に配置されているスラブ、あるいは幅方向両側のエッジ部が直線でないスラブに対しても良好な研削面性状を得られるスラブの研削方法及び研削装置を提供する。【解決手段】Ｘ方向に搬送されるスラブ１７を上方から撮像しその形状を計測する工程と、スラブ１７の幅方向外側にあって、所定の距離位置に配置された対となる距離計測手段を用いて、スラブ１７の幅方向の両側面までの距離をその全長にわたって計測する工程と、スラブ１７の形状のデータを用いて、距離計測手段によって計測された距離のデータに含まれる異常値を検出してその補正を行う工程と、補正された距離のデータを用いて、Ｘ方向及びＸ方向に直交するＹ方向に移動可能な砥石を制御して、エッジ部の面取り加工を行う工程とを備える。【選択図】図１
2008264986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路上を跨がって搬送されるスラブを上方から撮像した画像を用いて、該スラブの幅方向両側のエッジ部を識別し、該スラブの形状を計測する工程Ａと、
前記スラブの幅方向外側にあって、所定の距離位置に配置された距離計測手段を用いて、前記スラブの幅方向の両側面までの距離を前記スラブの全長にわたって計測する工程Ｂと、
前記工程Ａにおいて計測された前記スラブの形状のデータを用いて、前記工程Ｂにおいて計測された前記距離のデータに含まれる異常値を検出してその補正を行う工程Ｃと、
前記工程Ｃにおいて補正された前記距離のデータを用いて、前記スラブの搬送方向であるＸ方向及び該Ｘ方向に直交するＹ方向に移動可能な砥石を制御して、前記スラブのエッジ部の面取り加工を行う工程Ｄとを備えることを特徴とするスラブの研削方法。
【請求項２】
請求項１記載のスラブの研削方法において、前記スラブの上面と、前記工程Ｄにおける面取り加工によって形成される前記砥石による研削面との稜線は、１又は複数の屈折点を有し、該屈折点で折れ線状に連接する複数の線分からなり、該屈折点で互いに隣接する線分間の角度θ（但し、０°＜θ≦９０°）が、全ての該屈折点において常にθ≦６０°となるか、θ＞６０°となる該屈折点で隣接する線分のうち短い方の長さが２５ｍｍ以下となるように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御することを特徴とするスラブの研削方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のスラブの研削方法において、前記スラブの上面と前記砥石による研削面とがなす角度αについて、常に２０°≦α≦７０°なる関係が成立し、かつ前記研削面の幅Ｗについて、常に１０ｍｍ≦Ｗ≦４０ｍｍなる関係が成立するように、前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御することを特徴とするスラブの研削方法。
【請求項４】
請求項２及び３のいずれか１項に記載のスラブの研削方法において、前記工程Ｄにおいて、前記スラブの側面と短円筒状の前記砥石の中心との前記Ｘ方向の距離が一定の研削距離範囲を外れた場合に、前記砥石の前記Ｙ方向への移動速度ｖ１及び前記Ｘ方向への移動速度ｖ２が以下の式を満足するように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御して、前記砥石を前記研削距離範囲内に配置することを特徴とするスラブの研削方法。
ａ＜ｖ２＜ｂ、及び０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦√３
（ａ、ｂは装置構成で決まる定数）
【請求項５】
搬送路上を跨がってＸ方向に搬送されるスラブを上方から撮像した画像を用いて、該スラブの幅方向両側のエッジ部を識別し、該スラブの形状を計測する形状計測手段と、
前記形状計測手段よりも下流側で前記スラブを跨ぐように配置され、前記Ｘ方向に沿って進退可能な門型台車と、
前記門形台車に前記スラブの幅より長い距離を有して配置されて、内側にある前記スラブの幅方向の両側面までの距離を前記スラブの全長にわたって計測する対となる第１、第２の距離計測手段と、
前記門型台車上で前記Ｘ方向とは直交するＹ方向に移動可能に移動手段を介して前記門型台車に搭載され、前記スラブの幅方向両側のエッジ部の面取り加工を同時又は順次行う砥石を備えたグラインダ装置と、
前記形状計測手段によって計測された前記スラブの形状のデータを用いて、前記距離計測手段により計測された前記距離のデータに含まれる異常値を検出してその補正を行う演算手段と、
前記演算手段によって補正された前記距離のデータを用いて、前記門型台車のＸ方向の移動速度及び前記移動手段のＹ方向の移動速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とするスラブの研削装置。
【請求項６】
請求項５記載のスラブの研削装置において、前記制御手段は、面取り加工によって形成される前記スラブの上面と前記砥石による研削面との稜線は、１又は複数の屈折点を有し、該屈折点で折れ線状に連接する複数の線分よりなり、該屈折点で互いに隣接する線分間の角度θ（但し、０°＜θ≦９０°）が、全ての該屈折点において常にθ≦６０°となるか、θ＞６０°となる該屈折点で隣接する線分のうち短い方の長さが２５ｍｍ以下となるように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御することを特徴とするスラブの研削装置。
【請求項７】
請求項６記載のスラブの研削装置において、前記制御手段は、前記スラブの側面と短円筒状の前記砥石の中心との前記Ｘ方向の距離が一定の研削距離範囲を外れた場合に、前記砥石の前記Ｙ方向への移動速度ｖ１及び前記Ｘ方向への移動速度ｖ２が以下の式を満足するように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御して、前記砥石を前記研削距離範囲内に配置することを特徴とするスラブの研削装置。
ａ＜ｖ２＜ｂ、及び０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦√３
（ａ、ｂは装置構成で決まる定数）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラブの研削方法及び研削装置に係り、更に詳細には、搬送方向に対して斜めであるスラブ、あるいは幅方向両側のエッジ部が直線でないスラブに対しても良好な研削面性状を得られるスラブの研削方法及び研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造されたスラブ（鋳片）の表面には、圧延時に欠陥を生じる原因となる瑕が発生する場合がある。このような表面瑕は、圧延工程に搬送される前に、マシンスカーフやグラインダ等の瑕取り装置により除去される。従来、表面瑕の除去の際には、グラインダ装置を用いて手動操作により研削が行われるのが一般的であったが、最近では、表面瑕の位置を読み取る装置とグラインダとを連動させた自動研削が可能となっている。
【０００３】
一方、連続鋳造されたスラブに対し、エッジ部の面取り手入れを行うことにより、圧延後の鋼板の品質を向上できることが知られている。例えば、特許文献１には、スラブのコーナー部の幅方向切欠き長さを２０〜４０ｍｍとし、かつカリバー溝の側壁で形成されたスラブのコーナー部の厚み方向切欠き長さを幅プレス前のスラブ厚みの１０〜１５％にするオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法が開示されている。
スラブのエッジ部の面取り加工を自動研削により行う場合には、幅の変動や幅可変連続鋳造により幅方向両側のエッジ部が直線でないスラブや、幅方向両側のエッジ部が搬送方向に対して斜めである（斜行している）スラブに対応するため、表面瑕の研削に比べ砥石の位置を正確に制御することが必要になる。従来は、砥石の位置を高精度に制御することが困難であったため、グラインダ上に設置された運転室にオペレータが搭乗し、運転室からスラブのエッジ部を目視により確認しながら手動操作により砥石又はスラブを移動させて研削するのが一般的であった。
【０００４】
また、スラブ形状を自動的に認識してスラブの表面手入れを行うための装置及び方法が提案されている。
例えば、特許文献２には、オンラインでスラブの４点のコーナーを検出するスラブ形状の自動認識に際し、検出した４点とスラブの仕様とを比較して誤検出の有無を調べ、誤検出値が１点のみの場合には他の３点の検出値を用いて誤検出値を修正するスラブ形状自動認識バックアップ方法が開示されている。
特許文献３には、グラインダによってスラブ表面を研削してスラブの表面手入れを行うに際し、前記スラブの搬送方向と直交する搬送直交方向の所定の位置からスラブまでの距離を前記スラブの全周にわたって計測することにより前記スラブの形状及び位置を認識し、その認識結果に応じて砥石がスラブより脱落しないように砥石の移動を制御するスラブ表面手入れ用のグラインダ研削方法及びスラブ表面手入れ用のグラインダ研削装置が開示されている。
特許文献４には、赤熱鋼材の表面に対向して受光面に光選択手段を有する受光信号変換装置を配設し、受光信号変換装置の一部に鋼材に対して斜めの投射光を発する照明装置を配設し、受光信号変換装置からの信号により、赤熱鋼材表面に存在する欠陥部を検出し、検出した結果による欠陥に関する信号により除去装置を作動させる鋼材の表面手入れ装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１２６０３号公報
【特許文献２】特開平９−２３９６６０号公報
【特許文献３】特開平７−１３６９２９号公報
【特許文献４】特開昭５２−１１０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のオーステナイト系ステンレス鋼板の製造方法では、スラブの搬送時の斜行や、幅可変又は幅変動による非直線状のエッジを有するスラブに対して切欠き部の長さを一定に保つことが困難である。
特許文献２に記載のスラブ形状自動認識バックアップ方法では、コーナーの４点を認識し、その間を直線と認識するため、幅可変スラブ等のエッジ位置の認識に用いることができない。
【０００７】
特許文献３に記載のスラブ表面手入れ用のグラインダ研削方法及びスラブ表面手入れ用のグラインダ研削装置では、スラブ側面に対するマシンスカーフの実施の有無、スケールの付着状況等によりレーザの反射率が変化するため計測誤差が大きくなり、エッジ部の面取り研削に必要なエッジ位置の検出精度を確保することができず、砥石が誤ったスラブ形状に基づいて研削を行う結果、スラブの損傷、又は装置の破損を招くおそれがある。さらに、研削面上に不連続面が発生する結果、圧延時に瑕を生じるおそれもある。
特許文献４に記載の鋼材の表面手入れ装置では、計測結果をスラブのエッジ部の面取り研削加工に用いることに関しては記載がない。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、手入れ面形状の不規則さに起因する瑕の発生の抑制と、連続鋳造されたスラブを幅方向にも熱間圧延する際のコイルエッジ部でのエッジシーム瑕の発生の抑制とを両立しうるエッジ面取り形状を提供するスラブの研削方法、及びスラブの形状を精度よく認識することができ、搬送方向に対して斜めに搬送路上に配置されているスラブ、あるいは幅方向両側のエッジ部が直線でないスラブに対しても上記の良好なエッジ面取り形状を得られるスラブの研削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】
【０００９】
前記目的に沿う第１の発明に係るスラブの研削方法は、搬送路上を跨がって搬送されるスラブを上方から撮像した画像を用いて、該スラブの幅方向両側のエッジ部を識別し、該スラブの形状を計測する工程Ａと、前記スラブの幅方向外側にあって、所定の距離位置に配置された距離計測手段を用いて、前記スラブの幅方向の両側面までの距離を前記スラブの全長にわたって計測する工程Ｂと、前記工程Ａにおいて計測された前記スラブの形状のデータを用いて、前記工程Ｂにおいて計測された前記距離のデータに含まれる異常値を検出してその補正を行う工程Ｃと、前記工程Ｃにおいて補正された前記距離のデータを用いて、前記スラブの搬送方向であるＸ方向及び該Ｘ方向に直交するＹ方向に移動可能な砥石を制御して、前記スラブのエッジ部の面取り加工を行う工程Ｄとを備える。
【００１０】
第１の発明に係るスラブの研削方法において、前記スラブの上面と、前記工程Ｄにおける面取り加工によって形成される前記砥石による研削面との稜線は、１又は複数の屈折点を有し、該屈折点で折れ線状に連接する複数の線分からなり、該屈折点で互いに隣接する線分間の角度θ（但し、０°＜θ≦９０°）が、全ての該屈折点において常にθ≦６０°となるか、θ＞６０°となる該屈折点で隣接する線分のうち短い方の長さが２５ｍｍ以下となるように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御することが好ましい。
【００１１】
第１の発明に係るスラブの研削方法において、前記スラブの上面と前記砥石による研削面とがなす角度αについて、常に２０°≦α≦７０°なる関係が成立し、かつ前記研削面の幅Ｗについて、常に１０ｍｍ≦Ｗ≦４０ｍｍなる関係が成立するように、前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御することが好ましい。
【００１２】
第１の発明に係るスラブの研削方法において、前記工程Ｄにおいて、前記スラブの側面と短円筒状の前記砥石の中心との前記Ｘ方向の距離が一定の研削距離範囲を外れた場合に、前記砥石の前記Ｙ方向への移動速度ｖ１及び前記Ｘ方向への移動速度ｖ２が以下の式を満足するように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御して、前記砥石を前記研削距離範囲内に配置することが好ましい。
ａ＜ｖ２＜ｂ、及び０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦√３
（ａ、ｂは装置構成で決まる定数）
なお、「√３」は３の平方根を表す（以下同じ）。
【００１３】
第２の発明に係るスラブの研削装置は、搬送路上を跨がってＸ方向に搬送されるスラブを上方から撮像した画像を用いて、該スラブの幅方向両側のエッジ部を識別し、該スラブの形状を計測する形状計測手段と、前記形状計測手段よりも下流側で前記スラブを跨ぐように配置され、前記Ｘ方向に沿って進退可能な門型台車と、前記門形台車に前記スラブの幅より長い距離を有して配置されて、内側にある前記スラブの幅方向の両側面までの距離を前記スラブの全長にわたって計測する対となる第１、第２の距離計測手段と、前記門型台車上で前記Ｘ方向とは直交するＹ方向に移動可能に移動手段を介して前記門型台車に搭載され、前記スラブの幅方向両側のエッジ部の面取り加工を同時又は順次行う砥石を備えたグラインダ装置と、前記形状計測手段によって計測された前記スラブの形状のデータを用いて、前記距離計測手段により計測された前記距離のデータに含まれる異常値を検出してその補正を行う演算手段と、前記演算手段によって補正された前記距離のデータを用いて、前記門型台車のＸ方向の移動速度及び前記移動手段のＹ方向の移動速度を制御する制御手段とを備える。
【００１４】
第２の発明に係るスラブの研削装置において、前記制御手段は、面取り加工によって形成される前記スラブの上面と前記砥石による研削面との稜線は、１又は複数の屈折点を有し、該屈折点で折れ線状に連接する複数の線分よりなり、該屈折点で互いに隣接する線分間の角度θ（但し、０°＜θ≦９０°）が、全ての該屈折点において常にθ≦６０°となるか、θ＞６０°となる該屈折点で隣接する線分のうち短い方の長さが２５ｍｍ以下となるように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御することが好ましい。
【００１５】
第２の発明に係るスラブの研削装置において、前記制御手段は、前記スラブの側面と短円筒状の前記砥石の中心との前記Ｘ方向の距離が一定の研削距離範囲を外れた場合に、前記砥石の前記Ｙ方向への移動速度ｖ１及び前記Ｘ方向への移動速度ｖ２が以下の式を満足するように前記砥石の前記Ｘ方向及びＹ方向の移動速度を制御して、前記砥石を前記研削距離範囲内に配置することが好ましい。
ａ＜ｖ２＜ｂ、及び０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦√３
（ａ、ｂは装置構成で決まる定数）
【発明の効果】
【００１６】
請求項１〜４に記載のスラブの研削方法及び請求項５〜７に記載のスラブの研削装置においては、距離計測手段により計測された距離のデータを用いて、搬送路上を搬送されるスラブの幅方向両側のエッジ部の面取り加工を行うので、搬送方向に対して斜めであるスラブ、あるいは幅方向両側のエッジ部が直線でないスラブについても、面取り手入れを自動で効率よく、かつ高精度に行うことができる。
さらに、スラブを上方から撮像した画像を用いて計測したスラブの形状のデータを用いて、距離計測手段により計測された距離のデータに含まれる異常値の検出及び補正を行うので、スラブの形状を高精度に計測することができる。
また、請求項５〜７に記載のスラブの研削装置においては、形状計測手段がグラインダ装置から離れた位置に設けられているため、研削時の火花等の影響を受けることなく、高精度にスラブの形状の計測を行うことができる。
【００１７】
特に、請求項２に記載のスラブの研削方法及び請求項６に記載のスラブの研削装置においては、スラブの上面と砥石による研削面との稜線に含まれる全ての屈折点において、互いに隣接する線分間の角度θが常に６０°以下となるか、θが６０°を超える屈折点で隣接する線分のうち短い方の長さが２５ｍｍ以下となるように砥石のＸ方向及びＹ方向の移動速度を制御しているので、圧延時に倒れこみを生じてエッジ部に瑕が発生する原因となる、研削時における研削面形状が変動する部位の発生を抑制することができる。
【００１８】
請求項３に記載のスラブの研削方法においては、スラブの上面と砥石による研削面とがなす角度αについて、常に２０°≦α≦７０°なる関係が成立し、かつ研削面の幅Ｗについて、常に１０ｍｍ≦Ｗ≦４０ｍｍなる関係が成立するように、砥石のＸ方向及びＹ方向の移動速度を制御している。そのため、スラブの熱問圧延前の幅方向の圧延時において、ロールとの接触面積が減少することでスラブのエッジ部近傍に発生する歪が低減され、熱間圧延時にコイルエッジ部に瑕（エッジシーム瑕）が発生するのを抑制できる。
【００１９】
請求項４に記載のスラブの研削方法及び請求項７に記載のスラブの研削装置においては、スラブの側面と短円筒状の砥石の中心とのＸ方向の距離が一定の研削距離範囲を外れた場合に、砥石のＹ方向への移動速度ｖ１及びＸ方向への移動速度ｖ２が、ａ＜ｖ２＜ｂ、及び０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦√３（ａ、ｂは装置構成で決まる定数）なる関係を満足するように砥石のＸ方向及びＹ方向の移動速度を制御して、砥石を研削距離範囲内に配置するので、研削時における研削面形状が変動する部位の発生を確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るスラブの研削装置の概略説明図、図２は同スラブの研削装置に用いられるグラインダ装置の概略説明図、図３は同スラブの研削装置におけるデータ処理の流れを示す説明図、図４はレーザ距離計とスラブの距離の関係を示す説明図、図５はスラブのエッジと砥石の軌跡との関係を示す説明図、図６はスラブの屈折点近傍及びエッジ部側面近傍の説明図、図７はｖ１、ｖ２と研削面形状の良否との関係を示すグラフ、図８はスラブの幅方向及び圧延方向両側のエッジ部の研削、並びにエッジ部以外の表面瑕の除去を同時に行う場合の砥石の軌跡を示す説明図である。
【００２１】
図１及び図２を参照して、本発明の一実施の形態に係るスラブの研削装置１０について説明する。
図１に示すように、スラブの研削装置１０は、搬送路の一例であるチェーンコンベア１６を跨ぐように配置され、チェーンコンベア１６上を跨がって搬送されるスラブ１７を上方から撮像した画像を用いてスラブ１７の幅方向両側のエッジ部を識別し、スラブ１７の形状を計測する形状計測手段１１、形状計測手段１１の下流側の床面に、スラグ１７を跨ぐように配置され、チェーンコンベア１６に平行に配置されたレール１４上を、図示しない門型台車用移動手段を介してスラブ１７の搬送方向であるＸ方向に移動可能な門型台車１２、及び門型台車１２上をＸ方向に直交するＹ方向に移動可能なグラインダ装置１３とを備える。
ローラーテーブル１５上を搬送されたスラブ１７は、ローラーテーブル１５と直交方向にスラブ１７を搬送するチェーンコンベア１６によって、スラブの研削装置１０に搬送される。
スラブ１７の大きさに特に制限はないが、本実施の形態において、幅１０００〜１６００ｍｍ、厚さ１２０〜３００ｍｍ、長さ５０００〜１００００ｍｍのスラブを用いた。
【００２２】
形状計測手段１１は、チェーンコンベア１６を跨ぐように配置された架台１８の上をＹ方向に移動可能な光学的検査装置１９を備えている。光学的検査装置１９としては、任意の公知の装置を用いることができる。
【００２３】
図２に示すように、グラインダ装置１３は、門型台車１２上をＹ方向に移動可能に配置されている。
門型台車１２は、脚部２５、脚部２５上に設けられた枠体２６、及び門型台車１２全体をレール１４に案内されてＸ方向に移動させる図示しない門型台車用移動手段を備えている。なお、門型台車１２の移動方法に特に制限はなく、各種の手段によって自走式としてもよく、あるいは、ラックアンドピニオン、ねじ伝動、チェーンやワイヤを利用した巻き掛け伝動等の任意の公知の機械的手段を用いることができる。門型台車１２のＸ方向への移動速度は、例えば０．５〜１５ｍ／分である。
【００２４】
グラインダ装置１３は、回転しながらスラブ１７の幅方向両側のエッジ部の面取り加工を行う短円筒形の砥石２０、砥石２０をスラブ１７の表面に押圧するシリンダ２１、枠体２６上に載置されたグラインダ装置架台２４、グラインダ装置全体を枠体２６上でＹ方向に移動させる図示しないグラインダ装置用移動手段、及び図示しない砥石位置検知装置を備えている。
グラインダ装置１３において、シリンダ２１は、油圧シリンダでもエアシリンダでもよい。また、グラインダ装置用移動手段についても、門型台車用移動手段と同様に自走式としてもよく、あるいは、ねじ伝動や巻き掛け伝動等の任意の機械的手段を用いることができる。グラインダ装置１３のＹ方向への移動速度は、例えば０〜３０ｍ／分である。
砥石２０は、鋼板の研削加工に通常用いられる任意の材質のものを用いることができる。砥石２０の径は、例えば７００〜９００ｍｍである。
【００２５】
また、グラインダ装置架台２４には、内側にあるスラブ１７の幅方向の両側面までの距離をスラブ１７の全長にわたって計測する第１のレーザ距離計２２及び第２のレーザ距離計２３（第１、第２の距離計測手段の一例）が、スラブ１７の幅より長い一定の距離を有して固定されている。
【００２６】
図３に示すように、光学的検査装置１９によって各標本点毎にそれぞれ計測されたスラブ１７の形状のデータ、及び第１のレーザ距離計２２、第２のレーザ距離計２３によって各標本点毎にそれぞれ計測されたスラブ１７の距離のデータは、演算手段２７に転送され、距離のデータに含まれる異常値の検出及びその補正のために必要な演算処理が行われる。
異常値が補正された距離のデータは、制御手段２８に転送される。制御手段２８は、演算手段２７より転送された距離のデータ及び砥石位置検知装置からの信号に基づいて、門型台車用移動手段、グラインダ装置用移動手段、砥石２０の位置及び回転数、及びシリンダ２１の押圧力を制御し、スラブ１７の幅方向両端エッジ部の研削を行う。
【００２７】
次に、スラブの研削装置１０を用いたスラブの研削方法について、各工程毎に順を追って説明する。
工程Ａにおいて、光学的検査装置１９は、チェーンコンベア１６によって搬送されたスラブ１７を上方から撮像して得られた画像データを用いて、背景との輝度の差によってスラブ１７のエッジ部を識別し、エッジ上の所定間隔毎の標本点について、その位置座標を形状のデータとして記憶する。次に、工程Ｂにおいて、第１のレーザ距離計２２及び第２のレーザ距離計２３は、グラインダ装置架台２４と共にＹ方向に移動しながら、図４に示すように、第１のレーザ距離計２２とスラブ１７の一方の側面との距離ＬＡ、及び第２のレーザ距離計２３とスラブ１７の他方の側面との距離ＬＢを、スラブ１７の圧延方向（次工程でスラブが圧延される方向をいう。以下同じ）の全長にわたって所定間隔毎の標本点について計測し、その値を距離のデータとして記憶する。
【００２８】
工程Ｃでは、以下の手順により、形状のデータを用いて距離のデータに含まれる異常値の検出及び補正を行う。
まず、演算手段２７により、光学的検査装置１９により計測されたＹ座標が等しい２つの標本点のＸ座標の差を演算し、各Ｙ座標におけるスラブ１７の幅Ｌ１を求める。
次に、演算手段２７により、各Ｙ座標について、第１のレーザ距離計２２より計測されたＬＡ、及び第２のレーザ距離計２３により計測されたＬＢを用いて、Ｌ２＝ｄ−（ＬＡ＋ＬＢ）を演算する。ここで、ｄは、第１のレーザ距離計２２と第２のレーザ距離計２３との距離である。
【００２９】
第１のレーザ距離計２２及び第２のレーザ距離計２３のいずれの計測値にも異常値が含まれていなければ、Ｌ１とＬ２は計測誤差の範囲内で一致する筈である。そこで、Ｌ１−Ｌ２の絶対値と所定の閾値Ｄとの比較により異常値の検出を行う。閾値Ｄの値は、スラブの大きさ、用いた光学的検査装置１９、第１のレーザ距離計２２及び第２のレーザ距離計２３の計測精度等に応じて適宜定められるが、本実施の形態において、好ましくは１０〜７０ｍｍ、より好ましくは２０〜５０ｍｍ、さらに好ましくは３０〜４０ｍｍである。
ある標本点について｜Ｌ１−Ｌ２｜＞Ｄとなる場合、その標本点における距離のデータ（座標値）に異常値が含まれると判定し、異常値の補正を行う。異常値の補正は、例えば、異常値を含む標本点のＸ座標を、隣接する標本点のＸ座標で置換することにより行われる。
このようにして補正した距離のデータを、補正後の距離のデータとして記憶する。
【００３０】
工程Ｄでは、補正後の距離のデータ及び砥石位置検知装置からの信号を用いて、制御手段２８により、砥石２０の位置、シリンダ２１による押圧力、門型台車１２及びグラインダ装置１３の、それぞれＸ方向、Ｙ方向への移動速度を制御し、スラブ１７の幅方向両側のエッジ部の面取り加工を行う。
スラブ１７の幅方向両端のエッジが直線であり、かつその向きがＹ方向に平行である場合には、砥石２０をＹ方向にのみ移動させることにより、幅方向及び厚み方向の切削量を常に一定（例えば、１０ｍｍ）に保つことができる。その結果、スラブ１７上面と砥石２０による研削面との稜線は、常にスラブ１７の圧延方向と平行になる。
【００３１】
スラブ１７のチェーンコンベア１６上での斜行、スラブ１７における幅可変部又は幅の変動の存在等により、スラブ１７の幅方向両端のエッジの少なくとも一部がＹ方向と平行でない場合、面取り加工の際には、砥石２０をＹ方向のみならずＸ方向にも移動させながら研削を行う必要がある。グラインダ装置用移動手段は、砥石２０のＸ方向の位置を無段階に変化させることができず、有限のステップ幅が存在するので、砥石２０はＸ方向に間欠的に移動する。そのため、砥石２０の軌跡は、図５中に破線で示したスラブ１７のエッジと平行な一本の直線はならず、図５中に矢印付の実線で示したように、Ｙ方向に平行な線分Ａと、Ｘ方向への変位を伴う線分Ｂとが互いに連接する折れ線状となる。なお、矢印は砥石２０の移動方向を表す。
以上述べたように、砥石２０によるスラブ１７のエッジ部の研削量は圧延方向の全般にわたって一定とはならず、局所的に変動する。
【００３２】
それに伴い、スラブ１７上面と砥石２０による研削面との稜線は一直線にはならず、図６中の屈折点近傍の部分拡大図に示すように、１又は複数の屈折点を有し、屈折点で連接する複数の線分からなる折れ線状となる。ここで、θは、屈折点で互いに隣接する２本の線分のなす角度のうちより小さいほうの角度をいう（したがって、０°＜θ≦９０°である）。
屈折点における切削面の形状の変動が著しくなると、急峻なエッジが形成されるため、圧延加工時における瑕の発生率が増大する。したがって、全ての屈折点において、θを常にある一定の値以下に保つか、θがある一定の値より大きい屈折点で隣接する線分のうち短い方（砥石２０がＸ方向に移動した際に形成される）の長さλを一定の値以下に保たないと、スラブ１７の圧延加工時に、前記した切削面の形状の変動が著しい屈折点近傍に形成された急峻なエッジ部分の倒れ込みが発生し、製品における新たな瑕の発生原因となりうる。
【００３３】
また、砥石２０によるスラブ１７のエッジ部の研削量の局所的な変動に伴い、スラブ１７上面と研削面とがなす角度（面取り角度）α、及び研削面の幅Ｗ（図６中のエッジ部近傍の部分拡大図参照）もそれぞれ変動するが、これらの値についても、それぞれ所定の範囲内に保たないと、エッジシーム瑕の発生や製品歩留まりの低下を招くおそれがある。
【００３４】
まず、３０°≦α≦４５°、かつ１５ｍｍ≦Ｗ≦３５ｍｍを満たすスラブを用いて、スラブ１７上面と砥石２０による研削面との稜線の屈折点（「研削面形状変動部」ということもある）に起因するスラブ１７の圧延加工時におけるエッジの倒れこみの発生と、θ、λの関係について検討を行った。その結果を以下の表１に示す。
【００３５】
【表１】
2008264986.tif 000003
【００３６】
なお、表１中、「○」は、研削面形状変動部がスラブの圧延加工時に倒れ込み発生する瑕の発生率が０．５％以下であることを表しており、「×」は、研削面形状変動部がスラブの圧延加工時に倒れ込み発生する瑕の発生率が０．５％を上回ることを表している。
表１に示すように、λの大きさによらずθを６０度以下に保つか、あるいはθが６０度を超えた部分についてもλを２５ｍｍ以下に保つことができれば、スラブ１７の圧延加工時におけるエッジの倒れこみの発生率を０．５％以下に抑制できることがわかった。
【００３７】
次に、３０°≦θ≦４５°、かつ１５ｍｍ≦λ≦２０ｍｍを満たすスラブを用いて、スラブ１７の圧延加工時におけるエッジの倒れこみの発生と、α、Ｗの関係について検討を行った。その結果を以下の表２に示す。
【００３８】
【表２】
2008264986.tif 000004
【００３９】
なお、表２中、「◎」は、エッジシーム瑕の発生率が０．５％以下であることを表しており、「○」は、エッジシーム瑕の発生率が０．５％以下であるが、切削量が多いため製品歩留まりが低下していることを表している。また、「△」は、面取り加工を行わなかったスラブに比べてエッジシーム瑕の発生率は改善されているものの、その値が０．５％を上回っていることを表している。
表２に示すように、αを２０度以上７０度以下に保ち、かつＷを１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下（製品歩留まりの向上の観点から、Ｗは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることがより好ましい）に保つことができれば、スラブ１７の圧延加工時におけるエッジシーム瑕の発生率を０．５％以下に抑制できることがわかった。
【００４０】
θ、λ、α及びＷが上述の条件を満たすようなグラインダ装置１３の制御方法について検討した結果、スラブ１７のエッジ（側面）と砥石２０の中心とのＸ方向の距離が、ある所定の範囲（研削距離範囲）（例えば、３００±３０ｍｍ、好ましくは３００±２０ｍｍ）を超えた場合にのみ門型台車１２をＸ方向に移動させ、スラブ１７のエッジ（側面）と砥石２０の中心とのＸ方向の距離が所定の範囲内となるように砥石２０を配置することが好ましいことがわかった。
さらに、門型台車１２をＸ方向に移動させる際のグラインダ装置１３のＹ方向への移動速度ｖ１、及び門型台車１２のＸ方向への移動速度ｖ２とθとの関係についても検討した結果、ｖ１とｖ２との間に、０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦√３なる関係が成り立つように門型台車１２及びグラインダ装置１３の移動速度を制御した場合に、θを６０度以下に保つことできることもわかった。特に、図７に示すように、０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦１なる関係が成り立つ場合には、研削面の形状が良好である（図７中で、「面形状○」と記載）。１＜｜ｖ２／ｖ１｜≦√３なる関係が成り立つ場合には、研削面には若干の段差や不連続面が見られるものの、θは６０度以下に保たれていた（図７中で、「面形状△」と記載）。
なお、グラインダ装置のＸ方向への移動速度ｖ２については、装置構成で定まる下限値ａ、及び上限値ｂが存在するので、ａ＜ｖ２＜ｂなる関係が成り立つ範囲内で、ｖ１及びｖ２を制御手段２８により制御する必要がある。
【００４１】
また、ｖ１とｖ２の間に、０．２≦｜ｖ２／ｖ１｜≦√３なる関係が成り立つように門型台車１２をＸ方向に移動する際に、Ｘ方向への移動量（ステップ幅）を２０ｍｍ以下に制御した場合に、λを２５ｍｍ以下に保つことができることがわかった。
【００４２】
以上述べたようなスラブ１７の幅方向両側部のエッジ部の研削と同時に、スラブ１７の圧延方向両側のエッジ部の研削、及びエッジ部以外の表面瑕の除去を併せて行ってもよい。図８に、スラブ１７の幅方向及び圧延方向両側のエッジ部の研削、並びにエッジ部以外の表面瑕の除去を同時に行う場合の砥石２０の軌跡の一例を示す。この場合、光学的検査装置１９により、スラブ１７の表面瑕の位置の検出も併せて行う。
まず、（１）グラインダ装置１３をＹ方向に移動させながら、第１のレーザ距離計２２及び第２のレーザ距離計２３により、スラブ１７の側面までの距離の計測を行う。
次に、（２）回転する砥石２０を、表面瑕の位置まで移動させ、シリンダ２１で押圧して研削を行い、表面瑕（図８中の斜線部）を除去する。
最後に、（３）スラブ１７の幅方向及び圧延方向両側のエッジ部の研削を行う。
【００４３】
本発明は、前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のスラブの研削方法及びスラブの研削装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、前記実施の形態のスラブの研削装置では、形状計測手段及びグラインダ装置を、ローラーテーブルに直交するチェーンコンベア上に配置したが、ローラーテーブル上に配置してもよい。
また、前記実施の形態のスラブの研削装置において、砥石の押圧手段としてギアやリンク機構を利用した機械的な手段を用いてもよい。
前記実施の形態のスラブの研削装置においては、１台のグラインダ装置を用いて面取り加工を行っているが、２台のグラインダ装置を同時に用いて、スラブの幅方向両側のエッジ部の面取り加工を同時に行うような構成とすることもできる。
さらに、前記実施の形態ではレーザ距離計をグラインダ装置と共にＹ方向に移動させて距離の計測を行ったが、スラブをＹ方向に移動させて計測を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスラブの研削装置の概略説明図である。
【図２】同スラブの研削装置に用いられるグラインダ装置の概略説明図である。
【図３】同スラブの研削装置における計測データの処理の流れを示す説明図である。
【図４】レーザ距離計とスラブの距離の関係を示す説明図である。
【図５】スラブのエッジと砥石の軌跡との関係を示す説明図である。
【図６】スラブの屈折点近傍及びエッジ部側面近傍の説明図である。
【図７】ｖ１、ｖ２と研削面形状の良否との関係を示すグラフである。
【図８】スラブの幅方向及び圧延方向両側のエッジ部の研削、並びにエッジ部以外の表面瑕の除去を同時に行う場合の砥石の軌跡を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０：スラブの研削装置、１１：形状計測手段、１２：門型台車、１３：グラインダ装置、１４：レール、１５：ローラーテーブル、１６：チェーンコンベア、１７：スラブ、１８：架台、１９：光学的検査装置、２０：砥石、２１：シリンダ、２２：第１のレーザ距離計、２３：第２のレーザ距離計、２４：グラインダ装置架台、２５：脚部、２６：枠体、２７：演算手段、２８：制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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