JP2001341059A - 手入れされた鋼板を製造する方法および手入れ装置・方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生産ラインを流れる薄鉄鋼の手入れの生産性お
よび安全性の向上を図ること。 【解決手段】生産ラインを流れる薄鉄鋼１００の表面を
表面検査装置２０４により検査し、この検査により発見
された薄鋼板１００の表面欠陥を、生産ラインを止め
ず、かつ欠陥の種類や程度に応じて、研磨機構２０７に
より自動的に手入れする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産ライン上で手
入れされた鋼板を製造する方法、およびラインを流れて
いる鋼板の欠陥、特に鋼板表面の疵部や特異部等の表面
欠陥を手入れするための鋼板手入れ装置・方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、薄鋼板は生産ラインにより大
量生産されている。この種の大量生産においては、歩留
の向上、高品質の製品のために、薄鋼板の生産ラインに
おける手入れ作業は必須である。従来の薄鋼板の生産ラ
インの手入れ作業においては、薄鋼板の疵部や特異部を
マーキングあるいは切断処理することが行われていた。

【０００３】従来、薄鋼板の生産ラインにおける手入れ
は、ラインを停止して人手によって行われていた。これ
は、薄鋼板に余分な疵を拡大させないためである。しか
し、生産ラインの停止は、生産性を低下させるという問
題を招く。また、人手による手入れは、安全性の確保を
困難にするという問題を招く。

【０００４】以上述べた問題は厚鋼板においても存在
し、さらに検査ラインにおいても同様に存在していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の薄
鋼板等の生産ライン等における手入れ作業は、生産ライ
ン等を停止し、人手によって行っていたため、生産性お
よび安全性の点で問題があった。

【０００６】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、生産性および安全性の
向上を図れる、生産ライン上で手入れされた鋼板を製造
する方法、ならびにラインを流れる鉄鋼の鋼板手入れ装
置および鋼板手入れ方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記の通りである。

【０００８】すなわち、上記目的を達成するために、手
入れされた鋼板を製造する方法は、生産ラインにより鋼
板を形成する工程と、前記生産ラインを流れている前記
鋼板を検査する検査工程と、この検査工程により検出さ
れた前記鋼板の欠陥を、前記鋼板が前記生産ラインを流
れている状態のままで、欠陥の種類および程度の少なく
とも一方に応じて研磨により手入れする手入れ工程とを
有することを特徴とする。

【０００９】また、本発明に係る鋼板手入れ装置は、ラ
インを流れる鋼板を検査する検査手段と、この検査手段
により検出された前記鋼板の欠陥を、前記鋼板が前記ラ
インを流れている状態のままで、欠陥の種類および程度
の少なくとも一方に応じて研磨により手入れする手入れ
手段とを備えていることを特徴とする。

【００１０】また、本発明に係る鋼板手入れ方法は、ラ
インを流れる鋼板を検査する工程と、この検査する工程
により検出された前記鋼板の欠陥を、前記鋼板が前記ラ
インを流れている状態のままで、欠陥の種類および程度
の少なくとも一方に応じて研磨により手入れする工程と
を有することを特徴とする。

【００１１】このような構成であれば、鋼板がラインを
流れている状態のままで、鋼板の検査が行われるととも
に、欠陥の種類や程度に応じて手入れが行われるので、
生産性の向上を図れるようになる。しかも、検査員によ
る人手はなく、手入れ手段により手入れ（手入れ工程）
が行われるので、安全性の向上も図れるようになる。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明ら
かになるであろう。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態（以下、実施形態という。）を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る手入れされた薄鋼板
を製造する製造システム（以下、薄鋼板製造システムと
いう。）を示す模式図である。

【００１４】この薄鋼板製造システムは、大きく分け
て、薄鋼板１００を製造する製造部１０１と、薄鋼板１
００がラインを流れている状態のままで、薄鋼板１００
の表面欠陥を自動的に検出するとともに、検出された表
面欠陥を生産ラインを停止せずに研磨により自動的に手
入れする自動鋼板手入れ装置２０１とから構成されてい
る。

【００１５】製造部１０１は、既存の製鉄所施設におい
て使用されているものと同じ構成を取っており、具体的
には、原料の前処理を行う原料処理部１０２と、前処理
した原料を還元・溶解して銑鉄を作る製銑部１０３と、
銑鉄を鋼片に作り変える製鋼部１０４と、鋼片を圧延機
で薄鋼板状に加工する圧延部１０５とから構成されてい
る。

【００１６】本発明において、生産ラインとは、少なく
とも圧延部１０５を含むもの、すなわち、圧延部１０５
のみ、圧延部１０５および製鋼部１０４をふくむもの、
圧延部１０５、製鋼部１０４および製銑部１０３を含む
もの、または圧延部１０５、製鋼部１０４、製銑部１０
３および原料処理部１０２を含むものをいう。生産ライ
ンが圧延部１０５のみの場合、鋼片は例えば購入したも
の、または別の工場の製鋼部１０４から搬送されたもの
となる。

【００１７】また、自動鋼板手入れ装置２０１へ供給さ
れる薄鋼板１００は、圧延部１０５で処理された鋼板が
一旦コイルに巻き取られたものでもよい。また、圧延部
１０５は熱間圧延、冷間圧延（タンデム、ＣＡＬ、ＣＧ
Ｌ等）のいずれでもよい。

【００１８】製造部１０１により製造された薄鋼板１０
０は動鋼板手入れ装置２０１に流れる。自動鋼板手入れ
装置２０１は、大きく分けて、生産ラインで薄鋼板１０
０を流すためのローラー２０２と、このローラー２０２
の回転数に対応したトラッキングパルスを発生するライ
ントラッキング用パルスジェネレータ（以下、ＰＧと略
記）２０３と、生産ラインで流れている薄鋼板１００の
表面を検査するための表面検査装置２０４と、この表面
検査装置２０４およびＰＧ２０３の出力に基づいて、各
種制御信号を出力する制御装置２０５と、上記各種制御
信号に基づいて、表面検査装置２０４により検出された
表面欠陥を砥石２０６により研磨して手入れするための
研磨機構２０７とから構成されている。

【００１９】研磨機構２０７は、薄鋼板１００の流れ方
向に関して、表面検査装置２０４よりも下流側に配置さ
れている。表面検査装置２０４による検査工程は、薄鋼
板１００の流れ方向に関して、研磨機構２０７による手
入れ工程よりも下流側で行われる。

【００２０】表面検査装置２０４による検査項目は、薄
鋼板１００の表面欠陥の種類およびその程度、さらには
図２に示すように、薄鋼板エッジからの表面欠陥の距離
Ｌ１、予め定められた基準点からの表面欠陥の距離Ｌ２
および表面欠陥の長さＬ３である。表面欠陥は、例えば
疵部や特異部である。疵部としては鋼板表面の傷、表面
の異物などがあげられ、特異部としては鋼板表面の錆や
汚などがあげられる。

【００２１】図３に、制御装置２０５の詳細を示す。

【００２２】薄鋼板エッジからの表面欠陥の距離Ｌ１
（欠陥位置情報）はスイッチ群２０８により、予め定め
られた基準点からの表面欠陥の距離Ｌ２および表面欠陥
の長さＬ３（欠陥計信号）はスイッチ２０９によりそれ
ぞれ手動により入力できるようになっている。薄鋼板１
００の表面欠陥の種類およびその程度（疵種程度）は、
図示しないスイッチにより手動により設定できるように
なっている。スイッチ群２０８、スイッチ２０９などは
検査員の配置位置近傍にあることが好ましい。

【００２３】ＰＧ２０３の出力（トラッキングパルス）
および欠陥計信号はトラッキング部２１０に入力され、
トラッキング部２１０はトラッキングパルスおよび欠陥
計信号に基づいて砥石２０６を薄鋼板１００に接触させ
る時間（研磨開始時間）および砥石２０６を薄鋼板１０
０から離す時間（研磨終了時間）を求め（トラッキング
信号）、さらにその時間になったら、砥石２０６の上下
方向の位置を制御するパルスモータ（図４参照）にトラ
ッキング信号を送る。上記パルスモータは研磨機構２０
７に設けられている。トラッキング信号の送信はゲート
により制御され、上記時間になったらゲートが開き送信
される。

【００２４】分周器２１１は定位置までトラッキングし
た後（研磨開始時間になったら）、ＰＧ２０３のパルス
を分周し、パルスモータへ入力させライン速度に追従し
た速度で砥石２０６を薄鋼板１００に接触させるための
ものであり、分周器２１１の分周率は任意に変更可能で
あり、ラインの特性によって決定する。なお、自動と手
動との入力タイミングの違いは、トラッキング距離補正
が必要であるので、距離補正器２１２をいずれか一方も
しくは両方に配置する。図では自動側に距離補正器２１
２を設けている。

【００２５】リトラクト制御部２１３は、欠陥位置情報
と、トラッキング部２１０にて求められた研磨開始時間
と研磨終了時間に基づいて、距離Ｌ１および砥石２０６
を距離Ｌ１に配置するべき時間（リトラクト信号）を求
める。リトラクト信号は、砥石２０６の横方向（薄鋼板
幅方向）の位置を制御するリトラクト用モータ２１４に
送られる。この場合、制御系は、閉ループまたは開ルー
プのいずれでも可能である。

【００２６】押し付け圧制御部２１５は、疵種程度、ラ
イン速度および薄鋼板１００の厚みなどに基づいて、砥
石２０６の薄鋼板１００への押し付け圧（押し付け圧信
号）を求める。押し付け圧信号は、砥石２０６の薄鋼板
１００への押し付け圧を制御する図示しないモータに送
られる。この場合の制御系も閉ループまたは開ループの
いずれでも可能である。

【００２７】スリップ量制御部２１６は、自動車向け薄
鋼板等の客先で検査している方法にのっとり、ラインを
停止して検査者が検査する場合の手の動きに相当する量
（スリップ量）を制御するところであり、スリップ量
は、図４に示すように、周速で決められ、薄鋼板１００
のライン速度Ｖの百分率α（％）またはライン速度Ｖと
の一定値ｄｖ（ｍｐｍ：meter per minute）の差で与え
られる。スリップ量は、表面欠陥の種類や程度によって
可変できるようになっている。スリップ量制御部２１６
からのスリップ信号は、砥石２０６の周速を制御するモ
ータ２１８に入力される。

【００２８】研磨代は押し付け圧（研磨強度）とスリッ
プ量との積で決まる。したがって、スリップ量および押
し付け圧の少なくとも一方を制御することで、表面欠陥
の種類や程度に応じて研磨代を変更できることになる。

【００２９】研磨機構２０７は、薄鋼板１００の流れ方
向に関して、表面検査装置２０４よりも下流側に配置さ
れた砥石２０６と、リトラクト用モータ２１４と、砥石
２０６の上下方向の位置を制御するモータ２１７と、砥
石２０６の周速を制御するモータ１８と、砥石２０６の
押し付け圧を制御する図示しないモータとを有してい
る。研磨機構２０７は、制御装置２０５からの各種制御
信号（トラッキング信号、押しつけ圧信号、スリップ信
号）に基づいて、所定のスリップ量でもって回転する砥
石２０６を薄鋼板１００の移動速度（ライン速度）に近
い速度で追従して研磨ポイント手前に自動接触させ、表
面欠陥を研磨により手入れする。安定した研磨状態を確
保するため、砥石２０６との接触ポイント近傍の対向す
る位置に研磨受ロール２１９を配置している。

【００３０】砥石２０６が薄鋼板１００に接触した後の
押し付け圧は、ライン速度、薄鋼板１００の厚み等から
事前に決められた値に設定される。砥石２０６の押し付
け圧は、押し付け圧制御部２１５によって調整でき、こ
れにより砥石２０６の降下衝撃によって薄鋼板１００の
表面に凹状の疵が付くこと、および薄鋼板１００の表面
に過度の疵が付くことを防止できる。薄鋼板１００が例
えば自動車向け薄鋼板の場合、手入れ後の薄鋼板１００
は塗装される。このとき、本実施形態のように砥石２０
６を用いて手入れすると、塗装仕上げの後の影響はほと
んどなくなる。また、図５に示すように、回転円盤状の
砥石２０６の形状（サイズ）を変更することで、付帯研
磨痕や細い研磨痕等の研磨痕を選定できる。

【００３１】ここでは、ライン速度に応じて砥石２０６
を薄鋼板１００に接触させ、所望の圧力で押し付けるた
めに、リンク機構とパルスモータを組み合わせた方法を
用いているが、もちろん他の自力式（遠心力を利用）
や、圧空・油圧とシリンダーを組み合わせた方法を用い
ても良い。同様に、電気的制御系等についても種々の方
法が考えられる。

【００３２】また、薄鋼板１００の流れる方向に関して
砥石２０６よりも下流側には、研磨した後の薄鋼板１０
０の研磨状態を確認するためのカメラ２２０と照明２２
１が配置されている。カメラ２２０は、カメラコントロ
ーラ２２２を介して、砥消去確認用モニタ２２３に接続
している。砥消去確認用モニタ２２３はトラッキング部
２１０からのトラッキング信号が入力され、薄鋼板１０
０の手入れに同期して画面が表示される。すなわち、手
入れが行われていないときは画面は表示されず、手入れ
が行われたときのみ確認のために画面が表示される。こ
れにより、所定位置の研磨が十分であったか否かを砥消
去確認用モニタ２２３で常時確認できるようになる。ま
た、砥消去確認用モニタ２２３を画像処理してフィード
バック信号として用いて押し付け圧力を制御することも
可能である。

【００３３】このように構成された薄鋼板製造システム
によれば、自動鋼板手入れ装置２０１によって、薄鋼板
１００がラインを流れている状態のままで、表面検査装
置２０４により検出された薄鋼板１００の表面欠陥を、
研磨機構２０７により生産ラインを停止せずに研磨によ
り自動的に手入れできるので、生産性の低下、人手によ
るため安全の確保と言った問題を解決できるようにな
る。

【００３４】しかも、表面検査装置２０４により検出し
た薄鋼板１００の表面欠陥の種類および程度の少なくと
も一方に応じて、薄鋼板１００に接触した後の砥石２０
６の押し付け圧力やスリップ量を変えることによって、
疵部や特異部等の研磨強度または研磨代を任意に変更す
ることができるので、生産性の向上を図れるようにな
る。なお、薄鋼板１００の表面欠陥の種類および程度の
一方に応じて研磨により手入れしても良い。

【００３５】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
上記実施形態では、薄鋼板を例にとって説明したが、厚
鋼板の場合にも同様な効果が得られる。さらに、生産ラ
インのほかに検査ラインの薄鋼板または厚鋼板に対して
も本発明は有効である。さらにまた、上記実施形態では
鋼板表面の欠陥の手入れについて説明したが、鋼板内部
の欠陥（内部欠陥）を検査できる検査装置を用いること
で、鋼板内部の欠陥も同様に手入れすることが可能とな
る。

【００３６】さらに、上記実施形態には種々の段階の発
明が含まれており、開示される複数の構成要件における
適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例
えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成
要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄
で述べた課題を解決できる場合には、この構成要件が削
除された構成が発明として抽出され得る。その他、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施でき
る。

【００３７】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、鋼
板が流れている状態のままで、鋼板の検査および欠陥の
種類や程度に応じた手入れを行うとともに、検査員によ
る人手はなく、手入れ手段により手入れを行うことによ
り、生産性および安全性の向上を図れる、手入れされた
鋼板を製造する方法および鋼板手入れ装置・方法を実現
できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る薄鋼板製造システム
を示す模式図

【図２】薄鋼板エッジからの表面欠陥の距離、予め定め
られた基準点からの表面欠陥の距離および表面欠陥の長
さを示す図

【図３】制御装置の詳細を示す図

【図４】スリップ量および研磨機機構を説明するための
図

【図５】形状（サイズ）の違う回転円盤状の砥石を示す
図

【符号の説明】

１００…薄鋼板 １０１…製造部 １０２…原料処理部 １０３…製銑部 １０４…製鋼部 １０５…圧延部 ２０２…ローラー ２０３…ライントラッキング用パルスジェネレータ ２０４…表面検査装置（検査手段） ２０５…制御装置（手入れ手段） ２０６…砥石（手入れ手段、研磨手段） ２０７…研磨機構（手入れ手段） ２０８…欠陥位置情報入力用のスイッチ群 ２０９…欠陥計信号入力用のスイッチ ２１０…トラッキング部 ２１１…分周器 ２１２…距離補正器 ２１３…リトラクト制御部 ２１４…リトラクト用モータ ２１５…押し付け圧制御部 ２１６…スリップ量制御部 ２１７，１８…モータ ２１９…研磨受ロール ２２０…カメラ ２２１…照明 ２２２…カメラコントローラ ２２３…砥消去確認用モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風間 彰 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 AA03 AB03 AC02 BA02 BA05 BA07 BA09 BB02 CA01 CB03 CB05

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生産ラインにより鋼板を形成する工程と、 前記生産ラインを流れている前記鋼板を検査する検査工
   程と、 この検査工程により検出された前記鋼板の欠陥を、前記
   鋼板が前記生産ラインを流れている状態のままで、欠陥
   の種類および程度の少なくとも一方に応じて研磨により
   手入れする手入れ工程とを有することを特徴とする手入
   れされた鋼板を製造する方法。
2. 【請求項２】前記欠陥は、鋼板表面の疵部または特異部
   であることを特徴とする請求項１に記載の手入れされた
   鋼板を製造する方法。
3. 【請求項３】前記手入れ工程は、前記欠陥の種類および
   程度の少なくとも一方に応じて、研磨強度または研磨代
   を変える工程を含むことを特徴とする請求項１または２
   に記載の手入れされた鋼板を製造する方法。
4. 【請求項４】前記手入れ工程は、前記鋼板の流れる方向
   に関して、前記検査工程よりも下流側で行われることを
   特徴とする請求項１または２に記載の手入れされた鋼板
   を製造する方法。
5. 【請求項５】前記手入れ工程は、前記検査手段の検出結
   果に基づいて、前記鋼板の表面を研磨する研磨手段を、
   前記鋼板の欠陥位置手前の表面に接触させる工程を含む
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の手入れされ
   た鋼板を製造する方法。
6. 【請求項６】前記手入れ工程による手入れ後の前記鋼板
   をモニタするためのモニタ工程をさらに含むことを特徴
   とする請求項１または２に記載の手入れされた鋼板を製
   造する方法。
7. 【請求項７】前記手入れ工程は、前記検査工程の検出結
   果に基づいて、自動的に手入れを行う工程を含むことを
   特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の手
   入れされた鋼板を製造する方法。
8. 【請求項８】ラインを流れている鋼板を検査する検査手
   段と、 この検査手段により検出された前記鋼板の欠陥を、前記
   鋼板が前記ラインを流れている状態のままで、欠陥の種
   類および程度の少なくとも一方に応じて研磨により手入
   れする手入れ手段とを具備してなることを特徴とする鋼
   板手入れ装置。
9. 【請求項９】前記ラインは、生産ラインまたは検査ライ
   ンであることを特徴とする請求項８に記載の鋼板手入れ
   装置。
10. 【請求項１０】前記欠陥は、鋼板表面の疵部または特異
    部であることを特徴とする請求項８または請求項９に記
    載の鋼板手入れ装置。
11. 【請求項１１】前記手入れ手段は、前記欠陥の種類およ
    び程度の少なくとも一方に応じて、研磨強度または研磨
    代を変えることを特徴とする請求項８または請求項９に
    記載の鋼板手入れ装置。
12. 【請求項１２】前記手入れ手段は、前記鋼板の流れる方
    向に関して、前記検査手段よりも下流側に配置されてい
    ることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の鋼
    板手入れ装置。
13. 【請求項１３】前記手入れ手段は、前記検査手段の検出
    結果に基づいて、前記鋼板の表面を研磨する研磨手段
    を、前記鋼板の欠陥位置手前の表面に接触させることを
    特徴とする請求項８または請求項９に記載の鋼板手入れ
    装置。
14. 【請求項１４】前記手入れ手段による手入れ後の前記鋼
    板をモニタするためのモニタ手段をさらに含むことを特
    徴とする請求項８または請求項９に記載の鋼板手入れ装
    置。
15. 【請求項１５】前記手入れ手段は、前記検査手段の検出
    結果に基づいて、自動的に手入れを行うことを特徴とす
    る請求項８ないし１４のいずれか１項に記載の鋼板手入
    れ装置。
16. 【請求項１６】前記手入れ手段による手入れを開始する
    ためのスイッチをさらに有することを特徴とする請求項
    ８ないし１４のいずれか１項に記載の鋼板手入れ装置。
17. 【請求項１７】ラインを流れている鋼板を検査する工程
    と、この検査する工程により検出された前記鋼板の欠陥
    を、前記鋼板が前記ラインを流れている状態のままで、
    欠陥の種類および程度の少なくとも一方に応じて研磨に
    より手入れする工程とを有することを特徴とする鋼板手
    入れ方法。