JP4358968B2 - 形鋼クロップの最適切断位置検出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば形鋼の１つであるＨ形鋼の圧延において、ブレークダウンミルの圧延後のＨ形鋼に形成されるクロップの最適切断位置を検出するＨ形鋼クロップの最適切断位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば形鋼の１種であるＨ形鋼の圧延では、連続鋳造などで製造されたビームブランク、ブルームやスラブは、図３に示すように、ブレークダウンミル（ＢＤ）での複数パスの粗圧延の後、中間ユニバーサル（ＵＲ）、エッジャーミル（Ｅ）、仕上ユミバーサルミル（ＵＦ）での複数パスの圧延によりＨ形鋼の形状に圧延される。ブレークダウンミル（ＢＤ）の圧延では、図４に示すように、被圧延材に舌状のクロップが形成される。このクロップは、後工程の圧延機において噛み込み易くするため、回転鋸等のクロップ切断機で切断される。
【０００３】
切断するクロップの長さは、Ｈ形鋼製品の歩留まり向上のためには、極力短くしたい。しかしながら、Ｈ形鋼のクロップは、圧延により上下に反りを生じているため長くしすぎると、例えば、後工程である圧延機において噛み込み不良の事故となる。したがって、前記の両課題を同時に満足するために、品種ごとに最適クロップ切断位置の検出が重要となる。
【０００４】
Ｈ形鋼の圧延ラインでは、圧延される各品種ごとにクロップの長さ及び反りが概ね操業による経験的な実測値として把握されるため、品種ごとの最適クロップ切断位置のクロップ幅ｓとウエブ幅ｗとの最適比ｓ／ｗ、あるいはクロップ高さｓｈとフランジ高さｗｈの最適比ｓｈ／ｓｗに予め設定することができる。
【０００５】
クロップ切断位置の検出は、例えば、実開昭６３−１２４６０２号公報に記載されているものは、形鋼のクロップが３次元的なクロップであるため、圧延ライン上方及び側方の両方から形鋼を２次元カメラで撮像し、その撮像信号と予め入力された成品サイズ信号とを比較し、クロップ形状及びクロップ切断長を算出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２次元カメラを使用する場合は、１台当たりの画素数の制限があるため、少ない画素数で広範囲を検出するので、１画素数当たりの検出面積が広くなり、分解能が悪くなる。そこで分解能を上げようとすると、１画素当たりの検出面積を小さくする必要があり、そのため検出器の台数を増やさなくてはならないという問題がある。
【０００７】
また、クロップの形状が長くなった場合、本当のクロップ位置と制御上のクロップと認識する位置の誤差が大きくなり切断精度が悪くなる。さらに、材料のエッジ検出の画像処理のソフトも多く、処理に時間がかかり、オンラインの切断制御には不向きとなっている。
【０００８】
そこで、本発明は、形鋼クロップの最適切断位置を検出誤差を小さくして、切断精度を向上させることができる、形鋼クロップの最適切断位置検出装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の形鋼クロップの最適切断位置検出装置は、形鋼のクロップ幅を連続的に測定するクロップ幅測定手段及び形鋼の正規の幅を連続的に測定する材料幅測定手段と、形鋼の搬送量を測定する搬送量測定手段と、搬送量測定手段で測定された形鋼の搬送量と、クロップ幅測定手段で連続的に測定される形鋼のクロップ幅Ｓと、材料幅測定手段で連続的に測定される形鋼の材料幅Ｗとからクロップの長手方向の各位置でのＳ／Ｗを演算し、演算されたＳ／Ｗと、記憶されている、予め各形鋼の品種ごとに定められている最適クロップ切断位置のクロップ幅ｓと材料幅ｗの最適比ｓ／ｗとを比較演算して最適切断位置を演算する最適切断位置演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
幅測定手段に代えて高さ測定手段を用いて、搬送量測定手段で測定された形鋼の搬送量と、クロップ高さ測定手段で連続的に測定される形鋼のクロップ高さＳｈと、材料高さ測定手段で連続的に測定される形鋼の材料高さＷｈとからクロップの長手方向の各位置でのＳｈ／Ｗｈを演算し、演算されたＳｈ／Ｗｈと、記憶されている、予め各形鋼の品種ごとに定められている最適クロップ切断位置のクロップ高さｓｈと材料高さｗｈの最適比ｓｈ／ｗｈとを比較演算して最適切断位置を演算してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の形鋼クロップの最適切断位置検出装置は、１次元の自発光検出方式の幅あるいは高さを測定するＣＣＤカメラ等の１次元センサーを圧延ライン方向に２台設け、２台の１次元センサーの間隔は、圧延ラインで圧延される種々の形鋼の中で最大のクロップ長さよりも広い間隔とする。
【００１２】
１次元の自発光検出方式の幅あるいは高さを測定する１次元センサーを使用した場合、画素数を５０００画素以上と大きくすることができ、その結果、分解能がよくなり、誤差が小さく切断精度が向上する。また、１次元の自発光検出方式の幅計を２台使用することにより、クロップの最適切断位置を安価に、またリアルタイムに検出することができ、また、従来の検出では自発光形の検出で測定誤差となる、温度によるエッジ検出のバラツキ、幅、高さ等のサイズによる長さ測定誤差や通材位置による測定誤差について、膨大なソフトで処理し、それでも完全には補正できなかったが、本発明では絶対幅や長さの値が不要であり、２つの検出値の比をとることで、膨大なソフトが不要となり簡略化できる。
【００１３】
また、１台の１次元センサーでも最適切断位置を検出することは可能であるが、この場合、搬送される形鋼の連続的に測定するクロップ幅と測定時間位置を記憶しておき、ウエブ幅を検出した時点で、それまでに記憶した測定結果の中から最適切断位置を決定する必要がある。
【００１４】
したがって、大量のクロップ幅測定データを記憶する記憶装置が必要であり、また、切断位置を判定するソフトが複雑になってしまうという問題がある。
【００１５】
【実施例】
実施例１
図１は本発明の対象とする形鋼の中でＨ形鋼クロップの最適切断位置検出装置の一実施例の説明図で幅測定によるものである。ブレークダウンミルの圧延後に搬送されるＨ形鋼１のクロップ幅Ｓを測定するクロップ幅測定手段２である１次元センサーとＨ形鋼のウエブ幅Ｗを連続的に測定するウエブ幅測定手段３である１次元センサーをＨ形鋼の圧延ライン方向に間隔をおいて上部に配置する。
【００１６】
搬送ローラ４で搬送されるＨ形鋼１の搬送量は、搬送ローラ４に設けられたパルスジェネレータやアブソリュートエンコーダ等の搬送量測定手段５で測定される。
【００１７】
クロップ幅測定手段２で連続的に測定されるＨ形鋼１のクロップ幅Ｓと、ウエブ幅測定手段３で連続的に測定されるＨ形鋼１のウエブ幅Ｗと、搬送量測定手段５で測定されたＨ形鋼１の搬送量が最適切断位置演算手段６に入力され、クロップの長手方向の各位置でのＳ／Ｗが演算される。
【００１８】
最適切断位置演算手段６には、予め各品種ごとの、材料サイズ、位置データ等により定められているクロップ幅ｓとウエブ幅ｗの最適比ｓ／ｗが記憶されており、ｓ／ｗと演算されたＳ／Ｗとが比較演算されて最適切断位置が演算され、その結果が搬送ローラ制御装置７に入力される。搬送ローラ制御装置７は、最適切断位置に基づいて搬送ローラ４の回転数を制御して最適切断位置がクロップ切断機に位置するように搬送量を制御する。
【００１９】
実施例２
図２は、本発明のＨ形鋼のクロップの最適切断位置検出装置の別実施例の説明図で、実施例１と異なるのは、幅測定に代えて高さ測定により最適切断位置を演算するものである。
【００２０】
搬送されるＨ形鋼１のクロップ高さＳｈを測定するクロップ高さ測定手段８である１次元センサーとＨ形鋼のフランジ高さＷｈを連続的に測定するフランジ高さ測定手段９である１次元センサーをＨ形鋼１の圧延ライン方向に間隔をおいて側部方向に配置する。
【００２１】
クロップ高さ測定手段８で連続的に測定されるＨ形鋼１のクロップ高さＳｈと、フランジ高さ測定手段９で連続的に測定されるＨ形鋼１のフランジ高さＷｈと、搬送量測定手段５で検出されたＨ形鋼１の搬送量が最適切断位置演算手段６に入力され、クロップの長手方向の各位置でのＳｈ／Ｗｈの比が演算される。クロップの位置の検出は、Ｓｈ／Ｗｈ＞ｋ（ただし、ｋ＜１）が設定値を超えた位置をクロップ位置と判断する。
【００２２】
最適切断位置演算手段６には、予め各品種ごとの材料サイズ、位置データ等により定められているクロップ高さｓｈとフランジ高さｗｈの最適比ｓｈ／ｗｈが記憶されており、測定により演算されたＳｈ／Ｗｈとが比較演算され、最適切断位置が演算されると、その結果が材料搬送ローラ制御装置７に入力される。材料搬送ローラ制御装置７は、最適切断位置に基づいて搬送ローラ４の回転数を制御して、最適切断位置がクロップ切断機に位置するように搬送量を制御する。
【００２３】
前記の実施例ではＨ形鋼の例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば形鋼ミルの他の例であるＩ形鋼クロップの最適位置検出装置としても、有効に活用できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により、１次元センサーを自発光方式で使い、しかもソフト補正がほとんど不要であるため、安価で高速にクロップの最適切断位置検出が可能となる。これによりクロップの切断ロスの減少による歩留向上、材料の自動位置決め及び自動切断を組合せた際の省力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のＨ形鋼クロップの切断位置の検出装置の説明図である。
【図２】 本発明のＨ形鋼のクロップの切断位置検出装置の別実施例の説明図である。
【図３】 形鋼の圧延ラインを示す図である。
【図４】 クロップの概略図である。
【符号の説明】
１：Ｈ形鋼
２：クロップ幅測定手段
３：ウエブ幅測定手段
４：搬送ローラ
５：搬送量測定手段
６：最適切断位置演算手段
７：搬送ローラ制御装置
８：クロップ高さ測定手段
９：フランジ高さ測定手段
Ｓ：クロップ幅
Ｗ：ウエブ幅

Claims (2)

1. 形鋼のクロップ幅を連続的に測定するクロップ幅測定手段及び形鋼の正規の幅を連続的に測定する材料幅測定手段と、
   形鋼の搬送量を測定する搬送量測定手段と、
   搬送量測定手段で測定された形鋼の搬送量と、クロップ幅測定手段で連続的に測定される形鋼のクロップ幅Ｓと、材料幅測定手段で連続的に測定される形鋼の材料幅Ｗとからクロップの長手方向の各位置でのＳ／Ｗを演算し、演算されたＳ／Ｗと、記憶されている、予め各形鋼の品種ごとに定められている最適クロップ切断位置のクロップ幅ｓと材料幅ｗの最適比ｓ／ｗとを比較演算して最適切断位置を演算する最適切断位置演算手段とを備えた形鋼クロップの最適切断位置検出装置。
2. 形鋼のクロップ高さを連続的に測定するクロップ高さ測定手段及び形鋼の正規の高さを連続的に測定する材料高さ測定手段と、
   形鋼の搬送量を測定する搬送量測定手段と、
   搬送量測定手段で測定された形鋼の搬送量と、クロップ高さ測定手段で連続的に測定される形鋼のクロップ高さＳｈと、材料高さ測定手段で連続的に測定される形鋼の材料高さＷｈとからクロップの長手方向の各位置でのＳｈ／Ｗｈを演算し、演算されたＳｈ／Ｗｈと、記憶されている、予め各形鋼の品種ごとに定められている最適クロップ切断位置のクロップ高さｓｈと材料高さｗｈの最適比ｓｈ／ｗｈとを比較演算して最適切断位置を演算する最適切断位置演算手段とを備えた形鋼クロップの最適切断位置検出装置。

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