JPH10118765A - ホットスカーフ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶削作業を自動化し、不具合発生を監視し、
制御することにより品質を安定した装置を提供する。 【解決手段】本発明のホットスカーフ制御装置は主に放
射温度計３，二次元ＣＣＤカメラ４，一次元ＣＣＤカメ
ラ６，火口ユニット５，画像処理装置７１，火口制御装
置７２，スカーフノズル５１，駆動制御装置７３から成
る。事前に鋼片温度をカメラ３で測定し溶削条件を決定
すると共に、鋼片停止位置をカメラ４で撮像し、画像処
理装置７１で決定し駆動装置７３で移動させる。溶削は
火口制御装置７２で実施し、溶削直後で鋼片をカメラ６
で連続的に撮像する。この像を画像処理装置７１によっ
て処理し、異常部位を判定する。異常判定された部位の
ノズル５１を火口制御装置７２の指示で条件変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は分塊圧延鋼片、連続
スラブなどの表面欠陥溶削作業（ホットスカーフ作業）
に関する。

【０００２】

【従来の技術】分塊圧延工程では製鋼工程で発生した鋼
片表面に介在する不純物や欠陥は、ホットスカーフが鋼
片表面を溶削することにより除去される。ホットスカー
フでは、放射温度計を用いて溶削前の鋼片表面温度を検
知し、溶削条件に問題がないことを確認した後にスカー
フテーブルを移動させ、鋼片の先端を上下左右４面の各
辺に酸素とプロパンガスを噴出するスカーフノズルを備
えた火口ユニットに停止させる。火口ユニットは鋼片の
大きさに応じて各辺が鋼片に沿うように密着する。鋼片
溶削はプロパンバーナを点火し、特定時間予熱後に鋼片
を長手方向に連続的に移動させる事によってなされる。
この時、鋼片移動速度やプロパン量、酸素量などにより
溶削深さが決定される。この溶削条件は鋼種や鋼片の製
造方法などによって異なる。

【０００３】この溶削作業はペレータ操作が介入する半
自動的な運転によって実施されているのが一般的であ
る。オペレータは鋼片の停止、移動などの操作や火口ユ
ニットの開閉などとともに、溶削時の鋼片表面状態をカ
メラなどを用いて確認し、酸素やプロパン量，鋼片速度
などを決定することにより、スカーフ装置の異常を監視
すると共に、正常な溶削を維持していくことを主な作業
としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際の溶
削作業では、オペレータは事前に鋼片温度を認識し、溶
削条件を微補正するが、この補正はオペレータの裁量で
なされている部分が多く、個人差が発生するという問題
点がある。また火口位置停止など溶削作業をオペレータ
による操作で実施するため、自動化を推進し省力化を図
ることが不可能であった。また、実作業では、酸素量の
変動や鋼片温度など様々な影響により湯だれや溶削残り
が発生する事がある。これを光学式カメラなどを通じて
肉眼で確認するが、溶削作業直後の鋼片は表面温度が１
０００°Ｃを越えるため作業者の目には負担が大きい。
スカーフ直後の鋼片は短時間で鋼片表面が酸化し、酸化
物で鋼片表面が覆われるので、確認は溶削作業直後の限
られた狭い範囲となる。しかしながら、この酸化物が覆
われない場所では溶削中のスパッタの飛散や冷却水によ
る水蒸気発生などの障害もあり、湯だれもしくは溶削残
りの確認は困難な作業となっている。しかも湯だれもし
くは溶削残りを確認し、オペレータが溶削条件を修正し
たとしても、湯だれもしくは溶削残り発生位置のノズル
だけを制御することができず、同時に湯だれや溶削残り
発生情報を蓄積し、溶削条件へ反映させるには至ってい
ない。

【０００５】また湯だれや溶削残りは、下工程である圧
延時に有害な欠陥となることが判明しているため、これ
らの発生により鋼片品質が低下するとともに有害欠陥除
去に余分な労力が費やされることとなり、安価で迅速な
製品の提供を阻害するという問題がある。

【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するためになされたものであって、溶削作業を自動
化してオペレータの省力を図ると共に、湯だれもしくは
溶削残りの発生をも自動的に検知し、発生箇所の溶削条
件を制御することによって溶削情報に反映させることを
可能にし、鋼片品質を維持することを目的とした装置で
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスカーフ制
御装置は、ホットスカーフを自動的に作業し、さらに自
動的に品質確認することを目的とする装置であって、溶
削作業前に鋼片の表面温度を測定する手段と、作業直後
の鋼片の表面温度もしくは輝度分布を取込み、これを信
号化する手段と、取込まれた鋼片断面信号が健常部位か
溶削残り部位あるいは湯だれ部位かを判別する手段を備
えるていることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係るホットスカーフ制御
装置は、溶削作業直前の位置で鋼片表面温度を計測する
温度計とスカーフ停止位置を監視して制御するカメラお
よび画像処理手段とスカーフ直後の位置で鋼片表面輝度
もしくは温度分布をＣＣＤカメラ、ラインセンサおよび
制御手段、鋼片を搬送し溶削作業をおこなう制御手段を
備えていることを特徴とする装置である。

【０００９】本装置に係る温度計は、湯だれなどの発生
しやすい通常温度より低い温度の鋼片を監視し溶削条件
を変更するするためのものである。スカーフ停止位置制
御カメラは搬送された鋼片位置を決定し、その開始火口
に正しく移動させるためのものである。湯だれ部は鋼片
表面に湯状の筋部が分布するもので、健常の鋼片表面よ
りも温度もしくは輝度が高い。逆に溶削残り部は健常部
より温度、輝度共に低い。したがって本発明に係る湯だ
れ検査装置におけるＣＣＤカメラもしくは温度計などは
この現象を利用し、撮像された鋼片面部の温度もしくは
輝度を電気信号化するためのものである。画像処理装置
はこの信号を鋼片長手方向に対し連続的に処理するため
になされる装置である。画像処理装置による信号処理は
溶削残りおよび湯だれの有無を判別し、判別した位置や
状態を制御装置に通知することが可能である。制御装置
では火口制御装置を通じ、通知された条件に従い溶削条
件を変更することが可能であると共に、溶削条件のデー
タを蓄積することが可能である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面を参照
して詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限
定されるものではない。

【００１１】１図は本発明に係るスカーフ制御装置のブ
ロック図である。図中１は搬送される鋼片であり矢印の
パスライン方向に進行する。図中５はスカーフユニット
であり、５１は酸素、プロパンを噴出する複数のノズル
である。このノズルは鋼片に対向して並べられている。
本スカーフ制御装置は図１において、放射温度計３、二
次元ＣＣＤカメラ４，一次元ＣＣＤカメラ６，ローラテ
ーブル２、および制御装置７およびこれらを接続する導
線（図示せず）、カメラ用光学フィルタ（図示せず）お
よび各カメラを保護する冷却装置（図示せず）により構
成される。制御装置７は、画像処理装置７１と火口制御
装置７２および駆動制御装置７３によって構成されてい
る。

【００１２】分塊圧延された鋼片１はモータで駆動され
るローラテーブル２上をパスライン方向に搬送される。
パスライン上に設置されている放射温度計３は搬送され
る鋼片１を検知する。この放射温度計３は鋼片の表面温
度を測定し火口制御装置７２にその結果を通知する。火
口の制御は、上位プロセスコンピュータ（図示せず）か
らの鋼片情報より、溶削条件の変更可否を判断し、溶削
条件を火口制御装置７２に通知する。鋼片１が火口ユニ
ット５の直前まで移動すると二次元ＣＣＤカメラ４に撮
像される。撮像された像は鋼片先端の形状により画像処
理装置７１で停止位置が計算される。計算結果より駆動
制御装置７３がローラテーブル２を回転させ、鋼片１を
火口ユニット５の火口位置に停止させる。火口ユニット
５には鋼片１の側面４面の表面をそれぞれに対向して配
置されている酸素およびプロパンガスを噴出するノズル
５１（２辺は図示せず）と鋼片１がスカーフ通過後にユ
ニット内を冷却するための水ノズルユニット（図示せ
ず）を設けている。火口ユニットはそれぞれ独立してお
り、火口制御装置により各ノズル流量の設定が可能であ
る。停止した鋼片１の寸法に合わせ火口位置を移動しす
る。そして火口制御装置７２の指示で設定された酸素お
よびプロパンガスが各ノズル５１から噴出されるととも
にローラテーブル２が作動し、鋼片表面を溶削する作業
が開始される。鋼片１の後端が火口ユニットまで到達す
ると、火口制御装置７２はスカーフ終了信号を出し、ノ
ズル５１から酸素およびプロパンの噴出を止め、火口ユ
ニットを溶削作業前の位置に戻すと共に水ノズルから冷
却水を特定時間噴出する。

【００１３】溶削作業が開始されると、一次元ＣＣＤカ
メラ６は撮像を開始する。一次元ＣＣＤカメラ６は画像
処理装置７１により、予め測定した鋼片温度から適切な
操作時間を選択されている。一次元ＣＣＤカメラ６の撮
像はパスライン方向でスカーフユニット５直後の位置を
とらえており、これを画像処理装置７１のメモリ内に蓄
える。一次元ＣＣＤカメラ６による撮像は火口制御ユニ
ット５からスカーフ終了信号が送られるまで連続的に実
施される。画像処理装置７１では、同時に駆動制御装置
７よりローラテーブル２の移動速度を得ることが可能な
ため、メモリ内に蓄えられた各ラインの位置を算出する
事が可能となる。また鋼片１の表面輝度はその背景像に
比べ格段に明るいため、２値化処理することにより１ラ
イン内の鋼片１の幅方向範囲を検知する事も可能であ
る。なお、図１は模式上、カメラの位置は鋼片側面部を
撮像しているが、湯だれもしくは溶削残りの発生は鋼片
１の上面部や下面部にも発生するため、鋼片１の４面に
一次元ＣＣＤカメラ６を設置している。画像処理装置７
１はメモリ内の信号値から湯だれもしくは溶削残りを判
定する。湯だれもしくは溶削残りが発生した場合、画像
処理装置７１はこの結果を火口制御装置７２に通知す
る。火口制御装置７２は通知されたノズル位置の溶削条
件を変更すると共に、鋼片情別に湯だれもしくは溶削残
りデータを蓄積する。

【００１４】この動作を繰り返すことにより、本制御装
置は自動的に溶削作業を実施する。また同時に事前に鋼
片表面度を計測し、溶削条件を変更する、湯だれや溶削
残りなどを判定し、発生位置のノズル噴射量を調整す
る、などスカーフ品質を自動的に制御しようとするもの
である。

【００１５】

【発明の効果】以上、記述したように、本発明のスカー
フ制御装置によれば、溶削作業の自動化が可能となると
共に溶削作業によって発生する湯だれや溶削残りを自動
的に判断し制御することができる。したがって溶削作業
人員の省力を実現させると共に、鋼片品質の低下を防止
し、湯だれやスカーフ残りによって生じる欠陥除去に必
要な工数も削減できる事から大幅な原価低減に貢献でき
る。また発生を検知した鋼片においても湯だれもしくは
溶削残りの発生部位を下工程に直ちに通知する事も可能
となるため、効率良い欠陥除去が可能となる。ひいては
湯だれや溶削残り発生データを蓄積することにより湯だ
れや溶削残りの発生しないスカーフの制御技術が向上す
るといった効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる湯だれ検査装置の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ 鋼片 ２ ローラテーブル ３ 放射温度計 ４ 二次元ＣＣＤカメラ ５ 火口ユニット ５１ スカーフノズル ６ 一次元ＣＣＤカメラ ７ 制御装置 ７１ 画像処理装置 ７２ 火口制御装置 ７３ 駆動制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分塊圧延鋼片の表面溶削作業において溶削
   前の鋼片表面温度を測定する装置と、鋼片の溶削位置を
   決定するためのカメラ部と、溶削後の溶削状態の検出す
   るために、鋼片表面を撮像するカメラ部と溶削条件を任
   意に変えることができる制御装置からなることをを特徴
   とするスカーフ制御装置。