(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル材の外巻き部と内巻き部とからなるコイル材の先後端部に発生した先後端不良部を除去するにあたり、最終の処理ラインよりも前工程の各処理ラインにおいて、先後端不良部を定常的に除去しないで、
コイル材を、複数の処理ラインに順次コイル形態で移送し、それぞれの処理ラインで所定の処理を行って、当該コイル材の品質情報を個別に追跡管理するとともに、前記の各処理ラインでの先後端不良部情報を品質情報データベースに順次重畳して蓄積していき、最終の処理ラインでの処理に際し、前記重畳して蓄積した先後端不良部情報から当該コイル材の先後端の切断位置を決定し、該切断位置に基づき、最終の処理ラインで当該コイル材の先後端不良部を切断除去して製品コイルとすることを特徴とする一貫製造ラインにおけるコイル材の先後端不良部の切断除去方法。
【請求項２】
コイル材の外巻き部と内巻き部とからなるコイル材の先後端部に発生した先後端不良部を除去するにあたり、最終の処理ラインよりも前工程の各処理ラインにおいて、先後端不良部を定常的に除去しないで、コイル材を、複数の処理ラインに順次コイル形態で移送する工程と、
当該処理ラインで所定の処理を行う工程と、
当該コイル材を個別に追跡管理する工程と、
前記の各処理ラインでの先後端不良部情報を品質情報データベースに順次重畳して蓄積していく工程と、
最終の処理ラインでの処理に際し、前記重畳して蓄積した先後端不良部情報から当該コイル材の先後端の切断位置を決定する工程と、
該切断位置に基づき、最終の処理ラインで当該コイル材の先後端不良部を切断除去して製品コイルとする工程と、
を有することを特徴とする一貫製造ラインにおけるコイル材の先後端不良部の切断除去システム。
【請求項３】
コイル材の外巻き部と内巻き部とからなるコイル材の先後端部に発生した先後端不良部を除去するにあたり、最終の処理ラインよりも前工程の各処理ラインにおいて、先後端不良部を定常的に除去しないで、コイル材を、複数の処理ラインに順次コイル形態で移送するステップと、
当該処理ラインで所定の処理を行うステップと、
当該コイル材を個別に追跡管理するステップと、
前記の各処理ラインでの先後端不良部情報を品質情報データベースに順次重畳して蓄積していくステップと、
最終の処理ラインでの処理に際し、前記重畳して蓄積した先後端不良部情報から当該コイル材の先後端の切断位置を決定するステップと、
該切断位置に基づき、最終の処理ラインで当該コイル材の先後端不良部を切断除去して製品コイルとするステップと、
を有することを特徴とする一貫製造ラインにおけるコイル材の先後端不良部の切断除去プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、 鋼帯等のコイル材を製造する一連の処理ラインを有する一貫製造ラインで発生するコイル材先後端不良部の切断除去方法及びその切断除去システムと切断除去プログラムに関する。
なお、以下では、 コイル材として製鉄所において製造される冷延鋼帯を代表例として説明するが、 これに限定するものではなく、 本発明が、複数の処理ラインで一連の処理を行って製品コイルを製造する一貫製造ラインに広く適用できることは言うまでもない。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼製品（鋼材）の品質は、検査機器の完備や操業技術の向上によって年々向上してきており、欠陥等の不良混入率も大幅に低減している。しかしながら、現状では少なくなったとは言え、 鋼材の欠陥を皆無とすることは困難であり、 不具合の発生を完全には押さえ切れていない。また、欠陥等の不良混入率の大幅な低減は、製品そのものの製造技術の向上もさることながら、製造工程において欠陥等の不良部を徹底的に除去してきたことによるところが大きい。
【０００３】
典型的には、長尺の鉄鋼製品、特に冷延鋼帯に代表されるコイル状鋼材（単にコイル材とも称する）の先後端部は、コイルの外巻き部と内巻き部とからなることから、ハンドリング上の欠陥が発生しやすく、先後端不良部となり、定常的な除去対象となってきた。
一方、コイルの製造には多数の処理ラインでの処理工程が関与する。例えば、連続鋳造、連続熱間圧延、酸洗、連続冷間圧延、連続焼鈍、調質圧延、電気めっき、精整等の各処理ラインでの処理である。コイルが通過するこれらラインを総称して一貫製造ラインと呼ぶ。
【０００４】
従来は、これらの各処理ラインにおいて、それぞれ独立に欠陥等の手入れや除去が行われ、特に、コイル材先後端部の除去が行われていた。そのため、コイル先後端部の不良除去量を累積すると膨大なものになっていた。ところが、昨今では、品質保証要求の高まりにともない、その歩留まり低下がますます無視できないものとなってきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、 冷延鋼板に代表されるコイル材の先後端の切捨て量を削減し、客先の品質保証要求を満たしつつ、コイル材の製品歩留り向上を実現する鋼材の先後端不良部の切断除去方法およびその切断除去システムと切断除去プログラムを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、コイル材先後端部において累積する切捨て量を低下させるため、個々のラインで切捨てが必要となる原因を検討した。その結果、コイル材を製造する処理ラインが多数あり、それらのライン間において品質情報の受け渡しが極めて困難であることに起因することを解明した。
【０００７】
すなわち、時間的に前にあたる上流ライン（例えば、連続鋳造ラインは最終の精整ラインよりも時間的に前にあたる工程である。）を経て製造された半製品の品質情報を、時間的に後になる下流ラインに確実に伝達する方法が無く、品質保証上、疑わしい部分は当該ラインで除去せざるを得ず、歩留まりを高めることができなかったのである。
【０００８】
そこで、本発明者らは、製鉄所全体にわたる一貫品質情報管理システムを構築し、本発明の鋼材の先後端不良部除去方法およびそのシステムを導入して、上記課題を解決したのである。
すなわち、第１の発明は、コイル材の外巻き部と内巻き部とからなるコイル材の先後端部に発生した先後端不良部を除去するにあたり、最終の処理ラインよりも前工程の各処理ラインにおいて、先後端不良部を定常的に除去しないで、コイル材を、複数の処理ラインに順次コイル形態で移送し、それぞれの処理ラインで所定の処理を行って、当該コイル材の品質情報を個別に追跡管理するとともに、前記の各処理ラインでの先後端不良部情報を品質情報データベースに順次重畳して蓄積していき、最終の処理ラインでの処理に際し、前記重畳して蓄積した先後端不良部情報から当該コイル材の先後端の切断位置を決定し、該切断位置に基づき、最終の処理ラインで当該コイル材の先後端不良部を切断除去して製品コイルとすることを特徴とする一貫製造ラインにおけるコイル材の先後端不良部の切断除去方法である。
【０００９】
また、第２の発明は、コイル材の外巻き部と内巻き部とからなるコイル材の先後端部に発生した先後端不良部を除去するにあたり、最終の処理ラインよりも前工程の各処理ラインにおいて、先後端不良部を定常的に除去しないで、コイル材を、複数の処理ラインに順次コイル形態で移送する工程と、当該処理ラインで所定の処理を行う工程と、当該コイル材を個別に追跡管理する工程と、前記の各処理ラインでの先後端不良部情報を品質情報データベースに順次重畳して蓄積していく工程と、最終の処理ラインでの処理に際し、前記重畳して蓄積した先後端不良部情報から当該コイル材の先後端の切断位置を決定する工程と、該切断位置に基づき、最終の処理ラインで当該コイル材の先後端不良部を切断除去して製品コイルとする工程と、を有することを特徴とする一貫製造ラインにおけるコイル材の先後端不良部の切断除去システムである。
また、第３の発明は、コイル材の外巻き部と内巻き部とからなるコイル材の先後端部に発生した先後端不良部を除去するにあたり、最終の処理ラインよりも前工程の各処理ラインにおいて、先後端不良部を定常的に除去しないで、コイル材を、複数の処理ラインに順次コイル形態で移送するステップと、 当該処理ラインで所定の処理を行うステップと、当該コイル材を個別に追跡管理するステップと、前記の各処理ラインでの先後端不良部情報を品質情報データベースに順次重畳して蓄積していくステップと、最終の処理ラインでの処理に際し、前記重畳して蓄積した先後端不良部情報から当該コイル材の先後端の切断位置を決定するステップと、該切断位置に基づき、最終の処理ラインで当該コイル材の先後端不良部を切断除去して製品コイルとするステップと、を有することを特徴とする一貫製造ラインにおけるコイル材の先後端不良部の切断除去プログラムである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、図２に基づき、本発明のコイル材の先後端不良部除去方法の実施の形態について説明する。
製鉄所内の一の処理ライン（例えば、冷延ライン、酸洗ライン等、なお、ここではラインそのものは図示せず。）を管理し、またコイル材を個別に追跡管理するビジネスコンピュータ10、プロセスコンピュータ20、および、各ラインに付設の欠陥を検出するためのセンサ30、自動検査記録装置40、手動検査記録装置50等は、データベースサーバ60に接続され、製造された鋼材の品質情報がオンラインで品質情報データベースに収集・蓄積される。
【００１１】
従来は、 このデータベースサーバ60上の品質情報データベースは、当該一の処理ラインでの処理にのみ利用されるものであり、 通常、 次の処理ラインにおいてオンライン利用することはできなかった。
本発明では、 この品質情報データベースを下流側の次の処理ラインにおいても利用可能とするようにしたことを特徴とする。すなわち、アプリケーションサーバ70を介して次の処理ラインを統括するラインコンピュータ80とデータベースサーバ60をオンラインで接続するようにした。ここで、アプリケーションサーバ70は、次の処理ラインでの利用に好適な情報を選別して提供する機能等を有するが、本発明においては特に、 コイル材先後端部の不良部長さを下流側の次の処理ラインに伝達する。
【００１２】
なお、ラインコンピュータ80としては、各処理ラインでのシステム構成上の違いが生じるものの、ビジネスコンピュータ、プロセスコンピュータ等が利用できる、また、オフライン設備等の場合には、当該設備を統括するパソコンに伝達することも有り、 更には、 単に表示装置への表示のみとすることもある。この場合、 当該ラインでのコイル材先後端不良部の実績は、 オペレータが手動入力するなどして再度データベースサーバ60に伝達する必要がある。また、最下流となる最終処理ライン（精整ライン等）では、当該情報に基づいて、実際にコイル材の先後端を切断して最終の製品コイルとするのである。
【００１３】
図２に示すシステムにおいて、 本発明の実施の形態は、 コイル材をはじめとする鋼材の製造時に発生した品質情報を品質情報データベースに蓄積するとともに、前記鋼材を使用する次の処理ラインにおいて、前記品質情報を前記品質情報データベースから読み出して所要の情報を得ることを可能とした点にある。ここで言う品質情報は、 鋼材の形態には一切依存せず、 熱延薄板、冷延薄板（コイルおよび切り板）、厚板、条鋼、 鋼管、さらにはZn、Sn、Cr、Ni、Al等の各種金属を溶融めっき、電気めっきを施した表面処理鋼板といった種々の形態に等しく適用することもできる。ただし、本発明においては、 コイル先後端の不良部情報を用いるのである。
【００１４】
また、これらの鋼材において扱う品質情報としては、 欠陥（疵や孔、汚れ等）、寸法（長さ方向の板厚精度、幅方向のエッジドロップ、長さ方向の幅精度、直角度）、形状（耳伸び、腹伸び、反り、ブランク反り、局部伸び）、表面の光沢、色調といった表面性状、表面処理（めっき付着量、 めっき法、耐食性試験結果）に関する情報等の種々の情報があげられる。これら品質の不良は不良部情報として扱われる。そして、コイルの先後端部と関連付けられた不良部の情報が先後端不良部情報である。
【００１５】
そして、これらの情報は、 オンラインセンサ、例えば、 欠陥検出装置、寸法測定装置、表面性状測定装置等でのオンライン測定に基づいて収集され、 また、表面処理に関連する各情報がオンライン分析計等の機器から収集される。また、サンプルを採取して各種の測定・分析を行う場合や、検査員による目視検査等の手動検査による記録を併せて収集する。なお、これらの情報の収集は、 検査結果としてではなく各種センサからの生情報としてのデータ収集とすることもある。
【００１６】
収集し蓄積する情報の形態は様々であるが、 その情報が欠陥情報である場合は、 その欠陥の名称あるいは大きさや等級といったテキスト情報（文字情報）による伝達の方が比較的容易であると言える。一方、写真や、 分析結果のチャート、あるいは、コイルの全幅、全長内における欠陥の位置や分布といったテキストでは伝達が困難な情報もある。これらの情報の場合には、 ビジネスコンピュータやプロセスコンピュータで管理されているコイル番号、 スラブ番号、 検査番号、ロット番号等の他の鋼材情報と関連付けて画像等の形式でデータベースに蓄積する。蓄積した情報は、アプリケーションサーバにあらかじめ登録した各アプリケーションによってファイル管理、編集、 表示等が行われる。
【００１７】
本発明では、以上の情報を、次の処理ラインで品質情報データベースから読み出して当該ラインで利用する品質情報とすることが可能となる。具体的には、次のラインで運用されるコンピュータ（ラインコンピュータ）から、アプリケーションサーバに登録したアプリケーションを起動し、アプリケーションサーバを介して品質情報データベースの情報を取り出し、あるいは、表示することを可能としている。
【００１８】
そして、このように欠陥情報をコイルが移送される複数の処理ラインにわたって順次重畳して蓄積し、 最終の処理ラインでの処理に際し、蓄積した先後端不良部情報から当該コイル材の先後端の切断位置を決定し、その切断位置に基づき、 コイル材の先後端不良部を切断除去して製品コイルとする。
ところで、欠陥等に関する情報をデータベースに蓄積する際に、 コイル毎に、当該コイル材に存在する欠陥の位置、形状、 大きさ等を目視可能とした表面外観展開図を含めることを好適とする。この表面外観展開図は、特に、 コイル形態（帯材、線材）の長尺の薄板鋼材において、単なる数値情報に比較して、 目視可能であることから一目で全体の状況を把握することができ、 直観的な位置情報等の把握が容易であること、および、お互いに自動無人化作業も可能になるという大きなメリットがある。
【００１９】
ここで、表面外観展開図とは、欠陥等の品質情報を２次元的に示すものであり、 特に製品上のどの位置に対応するかの外観を展開して示す図である。典型的な例としては、 コイル形態の薄板製品（帯材）の表面外観展開図があり、欠陥がコイルの長さ方向の端部からどのくらいの距離にあるかを、コイル表裏およびコイル幅方向位置も含めて指し示すことができる。
【００２０】
なお、コイル形態とした薄板製品は、通常の大きさが幅１ｍ前後に対して長さが数千ｍもあるため、Ａ４サイズ等の紙片に印刷したりディスプレイに表示したりすることを容易にするため、短辺に対する長辺の比を圧縮して表示することを好適とする。他方、 単ページへの印刷や、 １画面での表示が不要の場合は、 ロール紙に印刷したり、 また、ディスプレイ上で長辺方向にスクロールしたりする表示形態として、短辺に対する長辺の比の圧縮程度を抑えるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００２１】
また、表面外観展開図に表示する欠陥の位置情報として、 コイル長さ計の測定結果と対応して、データベースに格納・蓄積しておいた欠陥位置等の情報を品質情報として表面外観展開図に表示することを好適とする。こうすることで、 欠陥位置をより的確にかつ容易に読み出して把握することが可能となる。
以上のような品質情報を下流側の次の処理ラインで共有することにより、前の処理ラインにおいて欠陥を除去する必要が無くなる。特にコイルの端部を前工程で定常的に除去する必要は無くなるのである。コイルの端部は、コイルの最外周あるいは最内周にあたるため、ほとんどの処理ライン間のハンドリング時に何らかの欠陥が発生する。したがって、コイル端部の欠陥を前工程で除去しないことの効果は特に大きい。
【００２２】
【実施例】
本発明のコイル材の先後端不良部除去方法と、従来のコイル材の先後端不良部除去方法での先後端部切断の状況を、図１に比較して模式的に示す。なお、図１においては、 酸洗ラインから下流のラインへ順次移送して、それぞれのラインで処理する場合を例示するが、上流側の処理ラインについても同様であり、ここでの記載と説明を省略する。
【００２３】
図１（ａ）は、従来の切断の様子を例示している。
まず、酸洗工程では、コイル材１の先端部には巻きぐせ不良部11が発生し、 後端部にはコイル搬送デンツ不良部が発生する。そのため、 それぞれ切断位置２で切断し、 次の処理ラインに移送する。
次の連続焼鈍ラインでは、 コイル材１の先後端部に冷間圧延寸法（長さ方向の板厚精度）不良部13、14が発生しており、 該等の不良部をそれぞれ切断位置２で切断する。
【００２４】
また、次の表面処理ラインでは、 コイル材１の先端部に付着量外れ不良部15が発生し、 後端部に耳伸び不良部16が発生する。そのため、該当個所の切断位置２をそれぞれ切断する。
そして、最終の精整ラインにおいても、 汚れ、デンツ不良部17、18が生じるため、 該当個所の切断位置２をそれぞれ切断する。
【００２５】
このように、 コイル材先後端部の切断を繰り返すため、コイル材の長さが短くなり、 歩留まりもますます悪くなる。
一方、 本発明では、 図１（ｂ）に示すように、 コイル材のそれぞれの先後端不良部を当該ラインでは切断せずに切断予定位置３とするにとどめ、 その不良部情報を品質データベースに格納して蓄積する。そして、最終の処理ラインである精整ラインにおいて、 重畳して蓄積した不良部情報に基づき、 先後端不良部22を確定し、 切断位置２を決定して実際の切断を行い不良部除去を完了させる。そして、最終的な製品コイルとするのである。
【００２６】
こうすることで、 各処理ライン、あるいは、それらのライン間ハンドリングで発生する欠陥が、既に不良となっている部分に重畳することとなり、不必要な切断を回避できるようになった。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によって、コイル材先後端の切捨て量を削減できるので、コイル材の歩留まり向上を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理を従来の処理と比較して説明する説明図である。
【図２】本発明の処理を適用するシステムのブロック構成図である。
【符号の説明】
１    鋼板（コイル）
２    切断位置
３    切断予定位置
11    巻きぐせ不良部
12    コイル搬送デンツ不良部
13、14    冷間圧延オフゲージ不良部
15    付着量外れ不良部
16    耳伸び不良部
17、18    汚れ、デンツ不良部
21    （各種の）不良部
22    先後端不良部（本発明で除去する不良部）
【図１】
0004477269.tif 000002
【図２】
0004477269.tif 000003