(57)【要約】【課題】  ダミーバーに設置されたロール開度測定装置を用いてロール開度を測定するにあたり、演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）の振動に起因する故障を抑制する。【解決手段】  本発明のロール開度測定装置は、ロールギャップ計測センサと、ロールギャップ計測センサの出力信号からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶するための制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａを内装する演算部２３と、前記制御装置に電力を供給する電源とを備え、ダミーバーに装着されたロール開度測定装置において、前記演算部２３は、外箱２６と、該外箱の内部に収納される内箱２７と、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａとで構成され、前記制御装置（ＣＰＵ基板）は内箱に固定され、外箱と内箱との間に、制御装置（ＣＰＵ基板）の振動を抑制するための防振材料が配置されている。【選択図】            図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳片支持ロールのロール開度を検出するロールギャップ計測センサと、該ロールギャップ計測センサの出力信号からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶するための制御装置を内装する演算部と、前記制御装置に電力を供給する電源と、地上局からの前記電源への給電及び地上局へのデータ伝送を行うオートコネクタとを備え、ダミーバーに装着された、連続鋳造機のロール開度測定装置において、
前記演算部は、外箱と、該外箱の内部に収納される内箱と、前記制御装置とで構成され、前記制御装置は内箱に固定され、外箱と内箱との間に、外箱及び内箱に接触する防振材料が配置されていることを特徴とする、連続鋳造機のロール開度測定装置。
【請求項２】
鋳片支持ロールのロール開度を検出するロールギャップ計測センサと、該ロールギャップ計測センサの出力信号からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶するための制御装置を内装する演算部と、前記制御装置に電力を供給する電源と、地上局からの前記電源への給電及び地上局へのデータ伝送を行うオートコネクタとを備え、ダミーバーに装着されたロール開度測定装置を用いて鋳片支持ロールのロール開度を測定するにあたり、
前記演算部に防振材料を配置し、該防振材料によって前記制御装置の振動を抑制し、前記制御装置の振動による測定異常を防止することを特徴とする、連続鋳造機のロール開度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機で鋳片を挟んで相対する鋳片支持ロール間の間隔（この間隔を「ロール開度」という）を測定する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造機では、鋳型直下以降に、鋳片を挟んで相対する複数対の鋳片支持ロールが配置されており、鋳型から引き抜かれた鋳片は、鋳片支持ロールで支持されつつ鋳造方向下流側に引き抜かれ、鋳造方向に隣り合う鋳片支持ロールの間に配置されたスプレーノズルから噴霧される冷却水によって冷却されている。内部に未凝固層を有する鋳片の凝固シェルには溶鋼静鉄圧が作用し、この溶鋼静鉄圧によって凝固シェルは膨らもうとするが、鋳片支持ロールによって支持されることから、所定の形状の鋳片が鋳造される。
【０００３】
鋳片支持ロールのロール開度が基準の値を外れた場合には、鋳片に膨らみ（「バルジング」という）が生じ、鋳片内部に割れが発生したり、鋳片の中心偏析が悪化したりするので、連続鋳造操業において、鋳造方向に並ぶ多数の鋳片支持ロールのロール開度を基準のプロフィールに管理することは重要な条件となっている。
【０００４】
従って、非鋳造中に、作業者が連続鋳造機内に入り込んでマイクロメータなどでロール開度を測定し、ロール開度が基準値から乖離した場合には、ロール開度を修正することが一般的に行われていた。しかし、最近では、例えば、特許文献１に記載されるようなロール開度測定装置を用いて、ロール開度を自動的に測定することが行われている。
【０００５】
このロール開度測定装置は、一般的にダミーバーに取り付けられ、ダミーバーと同体となって連続鋳造設備内の鋳片通路を通過し、ロール開度を測定する移動局として構成され、地上側に存在する地上局とともに、ロール開度測定システムを構成している。
【０００６】
具体的には、このロール開度測定装置は、ダミーバーに装着されており、ロール開度を検出するためのロールギャップ計測センサと、センサ出力信号からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶する制御装置（ＣＰＵ基板）を内装するための演算部と、制御装置（ＣＰＵ基板）に電力を供給するための電源（バッテリー）と、地上局からの電源（バッテリー）への給電及び地上局へのデータ伝送を行うためのオートコネクタとを有している。このロール開度測定装置によって、連続鋳造設備内でのロール開度測定が完了した後、ダミーバーが待機位置に到着後、地上局へのデータ伝送と電源（バッテリー）への充電が実施される。
【０００７】
このようなロール開度測定装置において、ロール開度の測定値は、各ロール対の間隔をロールギャップ計測センサの機械的変位として取り出し、演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）で電気信号に変換して伝送し、ロール開度測定値とするものであるが、演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）が正常に機能せず、ロール開度を測定できない場合が多発した。
【０００８】
ロール開度測定装置を用いて鋳造開始時にロール開度を測定し、ロール開度が正常であることを確認して鋳片の品質を保証しているが、演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）の故障により、ロール開度が測定できない場合は、鋳片の品質を保証できず、鋳片を工程運用から除外して検査し、鋳片の品質を保証していた。この場合には、鋳片検査に伴う作業費用の発生、生産性の低下、鋳片温度の低下に伴うエネルギーロスの発生など、製造コストを増加させる要因になっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−２２６６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）の故障の原因について検討した結果、ロール開度測定装置はダミーバーに設置されており、ダミーバーは、連続鋳造機の鋳片通路をピンチロール（駆動力を有する鋳片支持ロール）によって引き抜かれており、その際、ダミーバーには振動が発生し、この振動が制御部内の制御装置（ＣＰＵ基板）の故障の主たる原因であることを見出した。
【００１１】
特許文献１は、ダミーバーの振動に起因して演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）が故障することについて記載しておらず、また、演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）に対して、振動対策を採っていないのみならず、振動対策を採る必要性も示唆していない。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ダミーバーに設置され、ロールギャップ計測センサ、演算部及び電源を有するロール開度測定装置を用いてロール開度を測定するにあたり、ダミーバーに設置した演算部内の制御装置（ＣＰＵ基板）の故障を抑制することのできるロール開度測定装置及びロール開度測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
［１］鋳片支持ロールのロール開度を検出するロールギャップ計測センサと、該ロールギャップ計測センサの出力信号からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶するための制御装置を内装する演算部と、前記制御装置に電力を供給する電源と、地上局からの前記電源への給電及び地上局へのデータ伝送を行うオートコネクタとを備え、ダミーバーに装着された、連続鋳造機のロール開度測定装置において、
前記演算部は、外箱と、該外箱の内部に収納される内箱と、前記制御装置とで構成され、前記制御装置は内箱に固定され、外箱と内箱との間に、外箱及び内箱に接触する防振材料が配置されていることを特徴とする、連続鋳造機のロール開度測定装置。
［２］鋳片支持ロールのロール開度を検出するロールギャップ計測センサと、該ロールギャップ計測センサの出力信号からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶するための制御装置を内装する演算部と、前記制御装置に電力を供給する電源と、地上局からの前記電源への給電及び地上局へのデータ伝送を行うオートコネクタとを備え、ダミーバーに装着されたロール開度測定装置を用いて鋳片支持ロールのロール開度を測定するにあたり、
前記演算部に防振材料を配置し、該防振材料によって前記制御装置の振動を抑制し、前記制御装置の振動による測定異常を防止することを特徴とする、連続鋳造機のロール開度測定方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ダミーバーに設置されるロール開度測定装置の演算部に組み込まれる制御装置（ＣＰＵ基板）の振動を防振材料によって低減するので、制御装置（ＣＰＵ基板）は、ダミーバーの振動を直接受けることはなく、その結果、長期間に亘って安定して連続鋳造設備の鋳片支持ロールのロール開度を測定することが実現される。これにより、ロール開度を測定できないことに伴って発生する鋳片検査が削減され、また、ロール開度測定装置の故障に伴うメンテナンス費用が削減されるなど、工業上有益な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るロール開度測定装置を有する連続鋳造設備の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すダミーバーの平面概略図である。
【図３】図２に示すロールギャップ計測センサの部分をダミーバーの側面側から見た概略図である。
【図４】ロール開度測定装置及び地上局によって構成されるロール開度測定システムのブロック図である。
【図５】本発明における演算部の構造を示す斜視図である。
【図６】本発明における演算部の構造を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るロール開度測定装置を有する連続鋳造設備の概略構成を示す模式図である。
【００１７】
この連続鋳造設備１では、取鍋２に収容された溶鋼（図示せず）がタンディッシュ３に注入され、タンディッシュ内に所定量の溶鋼を滞在させた状態で、タンディッシュ内の溶鋼が鋳型４に注入されている。鋳型内に注入された溶鋼は鋳型４によって冷却され、鋳型４との接触面に凝固シェル（図示せず）を形成し、この凝固シェルを外殻とし、内部を未凝固溶鋼とする鋳片６が、鋳型下方に配置した複数の相対する鋳片支持ロール５によって支持されつつ、鋳片支持ロール５のなかのピンチロールによって鋳型下方に引き抜かれる。
【００１８】
連続鋳造設備１には多関節構造のダミーバー８が設置されており、連続鋳造の開始時には、ダミーバー８の上端を鋳型内の所定位置に設定し、このダミーバー８の上端面と鋳型４とで囲まれた鋳型空間に溶鋼を注入し、溶鋼をダミーバー８の上端面で凝固させて鋳片６とダミーバー８とを接合し、この状態でダミーバー８をピンチロールによって鋳型下方に引き抜き、連続鋳造を開始している。鋳片６はダミーバー８とともに鋳型下方に引き抜かれる。
【００１９】
鋳造床１０には、鋳造床１０を走行可能なダミーバーカー７が設けられており、ダミーバー８は、ダミーバーカー７に積載されている。鋳造開始前、ダミーバー８を積載したダミーバーカー７を鋳型４の直近まで走行させ、ダミーバー８を鋳型４に挿入する。鋳型内に挿入されたダミーバー８はピンチロールによって保持され、ピンチロールの駆動力で鋳造方向下方に移動する。ダミーバー８の上端面が鋳型内の所定位置になった時点で、ピンチロールを停止してダミーバー８を固定させ、その状態で鋳造開始に備える。ダミーバー８と鋳型４との間には隙間があるので、溶鋼の漏れを防止するために、隙間にシール材を埋め込む。
【００２０】
前述したようにして連続鋳造が開始され、ダミーバー８が連続鋳造設備１の最下流の鋳片支持ロール５に至った時点で、吊り上げ装置９でダミーバー８を吊り上げ、鋳片６とダミーバー８とを切り離し、ダミーバー８をダミーバーカー７に戻す。尚、図１では、ダミーバー８が、ダミーバーカー７と鋳片支持ロール内との二箇所に記載されているが、これは説明を容易にするためであり、設置されるダミーバー８は、１ストランドあたり１基のみである。
【００２１】
図２に、図１に示すダミーバー８の平面概略図を示す。多関節構造のダミーバー８には、ロールギャップ計測センサ２２と、演算部２３と、電源（バッテリー）２４と、オートコネクタ２５と、を有するロール開度測定装置２１が取り付けられている。ダミーバー８が鋳型４に上方から挿入され、その後、鋳造開始に伴って相対する鋳片支持ロール５の間を引き抜かれる期間、ロール開度測定装置２１は相対する鋳片支持ロール５のロール開度を測定する。ロール開度を検出するためのロールギャップ計測センサ２２は、ダミーバー８の左右両側に設置されており、鋳片支持ロール５の両端部の開度を測定可能になっている。図２中に示す符号３２は、地上側オートコネクタであり、その説明は後述する。
【００２２】
図３に、ロールギャップ計測センサ２２の部分をダミーバー８の側面側から見た概略図を示す。ロールギャップ計測センサ２２は、弧状をなす一対の揺動式の爪２２ａを有し、これら爪２２ａが鋳片支持ロール５に接触することによって揺動し、回転角度が変化する。この回転角度は相対する鋳片支持ロール５の間隔に応じて変化するので、この回転角度からロール開度を検出する。
【００２３】
演算部２３は、ロールギャップ計測センサ２２によって計測される回転角度からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶する装置であり、具体的には、演算部２３に内装される制御装置（ＣＰＵ基板）が、回転角度からロール開度を演算し、演算したロール開度を記憶する。電源（バッテリー）２４は、演算部２３の制御装置（ＣＰＵ基板）（以下、単に「制御装置」とも記す）に電力を供給するための装置であり、オートコネクタ２５は、別途設けた地上局から電源（バッテリー）２４への給電及び地上局へのデータ伝送を行うための装置である。
【００２４】
地上側には、ロール開度測定装置２１からのデータの受信や、ロール開度測定装置２１への給電を行うための地上局が設けられ、ロール開度測定装置２１及び地上局によって、ロール開度測定システムが構成されている。固定された地上局に対し、ダミーバー８に積載されるロール開度測定装置２１は移動するので、「移動局」とも呼ばれる。
【００２５】
図４に、ロール開度測定装置２１及び地上局３１によって構成されるロール開度測定システムのブロック図を示す。図４に示すように、ロール開度測定装置２１は、ロールギャップ計測センサ２２と、ロールギャップ計測センサ２２からの出力信号が入力されロール開度の演算などを行う制御装置を内装する演算部２３と、演算部２３の制御装置に電力を供給するための電源（バッテリー）２４と、地上局３１から電源（バッテリー）２４への給電及び地上局３１へのデータ伝送を行うためのオートコネクタ２５とを有している。また、地上局３１は、オートコネクタ２５と必要時に脱着される地上側オートコネクタ３２と、オートコネクタ操作／制御盤３３と、充電器３４と、ロール開度測定装置２１から伝送された測定結果を処理するための端末用パソコン３５とを有する。ロール開度測定装置２１による測定が完了し、ダミーバー８がダミーバーカー７上の待機位置に到着後、地上局３１へのデータ伝送と電源（バッテリー）２４への充電が実施される。
【００２６】
本発明においては、このように構成されるロール開度測定装置２１において、演算部２３の内部に組み込まれる制御装置（ＣＰＵ基板）を、演算部２３の外箱に取り付けず、つまり、制御装置（ＣＰＵ基板）を演算部２３の外箱で固定せずに、演算部２３の受ける振動を制御装置（ＣＰＵ基板）が直接受けることを抑制する。
【００２７】
図５及び図６に、本発明における演算部２３の構造を示す。図５は斜視図、図６は側面断面図である。図５及び図６に示すように、演算部２３の外殻となる外箱２６の内部に収納される寸法の内箱２７を準備し、内箱２７の内部に制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａを固定して取り付ける。内箱２７の外周に防振材料２９を取り付け、内箱２７が外箱２６と直接接触せず、防振材料２９を介して外箱２６と接触するように構成する。制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａを取り付け、且つ、防振材料２９が取り付けられた内箱２７を外箱２６の内部に設置したなら、上蓋２８で外箱２６の上部を囲い、演算部２３とする。
【００２８】
防振材料２９としては、ゲルシート、弾性体（ゴム）、コイルバネなどを使用する。内箱２７を密閉構造にすると、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａ自身の発熱で制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａの温度がその使用上限温度を超えるおそれがあるので、図５に示すように、内箱２７は骨組みだけの構造とすることが好ましい。同様に、内箱２７を防振材料２９で覆ってしまうと、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａの温度が使用上限温度を超えるおそれがあるので、図５に示すように、防振材料２９は内箱２７のそれぞれのコーナー部に設置することが好ましい。制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａの温度が使用上限温度を超えた場合には、熱により、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａの異常を誘発するばかりではなく、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａの寿命を短くさせてしまうという問題が発生する。尚、本発明者らは、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａを外箱２６に直接取り付け、外箱２６の周囲に防振材料２９を設置した試験では、振動の抑制効果が少ないことを確認している。  
【００２９】
以上説明したように、本発明に係るロール開度測定装置２１によれば、ロール開度測定装置２１の演算部２３に組み込まれる制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａを演算装置２３の外箱２６に直接取り付けず、防振材料２９を介して外箱２６と接触させるので、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａは、ダミーバー８の振動つまり外箱２６の振動を直接受けることはなく、制御装置（ＣＰＵ基板）２３ａの受ける振動を防振材料２９によって低減することができ、その結果、長期間に亘って安定して連続鋳造設備１の鋳片支持ロール５のロール開度を測定することが実現される。
【符号の説明】
【００３０】
１  連続鋳造設備
２  取鍋
３  タンディッシュ
４  鋳型
５  鋳片支持ロール
６  鋳片
７  ダミーバーカー
８  ダミーバー
９  吊り上げ装置
１０  鋳造床
２１  ロール開度測定装置
２２  ロールギャップ計測センサ
２２ａ  爪
２３  演算部
２３ａ  制御装置（ＣＰＵ基板）
２４  電源（バッテリー）
２５  オートコネクタ
２６  外箱
２７  内箱
２８  上蓋
２９  防振材料
３１  地上局
３２  地上側オートコネクタ
３３  オートコネクタ操作／制御盤
３４  充電器
３５  端末用パソコン
【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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