JP2007121132A - スラブの山姿検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】段積みされてコンベア等で搬送されているスラブの山姿を精度良く検出することができ、クレーン作業の効率向上を可能とするスラブの山姿検出方法を提供する。
【解決手段】段積みされたスラブ１を搬送するコンベア２を横切るような水平光線１５を投光する投光器１３とその水平光線１５を受光する受光器１４を、高さ方向にΔｈの間隔で複数個配置し、段積みされたスラブ１の搬送にともなう水平光線１５の受光状態の時間的変化に基づいて、当該スラブ１の山姿を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、段積みされてコンベア等によって搬送中のスラブの積み姿（山姿）を検出するためのスラブの山姿検出方法に関するものである。

連続鋳造されたスラブは、段積みされてコンベア等の搬送ラインによって熱間圧延ラインに搬送され、自動クレーン（以下、単にクレーンという）によって一枚ずつ所定の場所に運搬される。

その際に、段積みされているスラブの山姿（全体の積み高さや個々のスラブの幅、積み重ねたスラブの位置のずれ等）を事前に把握していないと、クレーンの爪がスラブに衝突する危険性があり、場合によっては、クレーンの破損につながってしまう。

そこで、このようなクレーンの爪がスラブに衝突するのを回避するために、クレーンがスラブを掴みにいく際には、スラブの積み高さ（積み枚数）に関わらず、一定の高さ位置で減速するようにしたり、クレーンの爪の開度を広めに設定しておくようにしたりしている。

しかし、スラブの積み高さに関わらず、一定の高さ位置でクレーンを減速すると、積み高さが低い場合に減速区間が長くなり、スラブの位置に到達するまでに時間がかかってしまう。また、クレーンの爪の開度を広めに設定しておくと、爪の開閉に余分な時間がかかってしまう。その結果、生産性を阻害してしまうことになる。

これに対して、特許文献１には、搬送台車上に段積みされているスラブの積み高さ等を検出する方法が開示されている。すなわち、搬送台車上に段積みされているスラブの上面に投射した垂直なスリット光の受光角度に基づいてスラブの積み高さを算出し、かつ、クレーンからの斜光投光により形成されたスラブエッジの陰影境界の受光角度を求め、その陰影境界の受光角度とスラブの積み高さとからスラブのエッジ位置を演算することによりスラブとクレーンとのずれ量を求めるというものである。
特開平１−２４２３９２号公報

しかし、特許文献１に記載されている方法は、必ずしも、その検出精度は充分なものとはいえない。すなわち、スラブ上面に投光し、その反射光を受光するようにしているので、ヤード内の上部等に設けられている他の照明によって影響を受ける可能性が高い。また、スラブ上面に投光した垂直なスリット光の反射光によりスラブの積み高さを検出するようにしているが、スラブ表面はうねりをもっているので、誤検出する可能性がある。さらに、投光器と受光器がクレーン上に設置されているので、クレーンの振動等の影響を直接受ける可能性がある。

また、特許文献１に記載されている方法では、スラブの積み高さと最上段のスラブのエッジ位置は検出できたとしても、特に長さや幅の小さいスラブが下段側に積まれている場合に、そのスラブを検出することができず、スラブの山姿全体を把握することができない。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、段積みされてコンベア等で搬送されているスラブの山姿を精度良く検出することができ、クレーン作業の効率向上を可能とするスラブの山姿検出方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］スラブを段積みした状態で搬送するスラブの搬送ラインにおいて、搬送ラインを横切るように水平光線を投光する投光器とその水平光線を受光する受光器とを搬送ラインを挟んで高さ方向に所定の間隔で複数個配置するとともに、前記投光器と前記受光器との間を段積みされたスラブが通過する際の前記水平光線の受光状態を測定し、該測定値の時間的変化に基づいて、当該段積みされたスラブの山姿を検出することを特徴とするスラブの山姿検出方法。

本発明においては、投光器からの光を受光器が直接受光してスラブの山姿を検出するようにしているので、ヤード内の他の照明に影響されることがないし、スラブ表面のうねりによる誤検出をすることもない。また、水平光線が搬送ラインを横切るように投光器と受光器を設けているので、搬送ラインの振動等を直接受けることがない。さらに、水平光線を高さ方向に所定の間隔で複数個配置しているので、下段側のスラブも検出することができる。したがって、段積みされてコンベア等で搬送されているスラブの山姿を精度良く検出することができ、その結果、クレーン作業の効率を向上させることが可能となっている。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るスラブの山姿検出方法を説明するための斜視図であり、図２は、その検出結果の一例を示す図である。

図１（ａ）に示すように、連続鋳造されて段積みされたスラブ１（ここでは、下方からスラブ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅの５枚のスラブが段積みされている）がコンベア２によって搬送されており、その前方にスラブ山姿検出装置１０が設けられている。

スラブ山姿検出装置１０は、コンベア２を挟んで、コンベア２からそれぞれ所定距離離れた位置に互いに対向するように設置された一対の柱１１、１２と、柱１１の高さ方向に所定の間隔Δｈで配置され、コンベア２の搬送方向に直交する方向に向けて水平光線１５を投光する複数の投光器１３と、柱１２の高さ方向に所定の間隔Δｈで配置され、対応する高さ位置の投光器１３からの水平光線１５を受光する複数の受光器１４と、受光器１４の受光状態を所定の時間間隔Δｓでサンプリングし、その時間的変化に基づいてスラブの山姿を演算する演算装置（図示せず）とを備えている。なお、水平光線１５としてはレーザ光線等が用いられている。

ここで、投光器１３と受光器１４を設置する高さ方向の所定間隔Δｈは、段積みされた全てのスラブを検出するためにはスラブの厚さ以下とする必要があるが、検出したい精度や設置コスト等から適宜設定すればよい。また、サンプリングする所定の時間間隔Δｓは、検出したい位置精度とコンベア２の搬送速度とから、適宜設定すればよい。

そして、図１（ｂ）に示すように、コンベア２上の段積みされたスラブ１がスラブ山姿検出装置１０を通過していくと、それまで、すべての水平光線１５が受光器１４に達していた状態から、一部の水平光線１５がスラブ１ａ〜１ｅによって遮られ、対応する受光器１４に達しない状態になる。そして、スラブ１ａ〜１ｅが通過してしまうと、遮られていた水平光線１５が対応する受光器１４に再び達するようになる。

図２は、そのような、高さ方向に間隔Δｈで配置された受光器１４の受光状態の時間的変化を示したものである。図２中の●印が遮光された状態（ＯＮ状態）になっていることを示している。それ以外は受光している状態（ＯＦＦ状態）である。

このような受光状態の時間的変化に基づいて、対応する受光器の高さ位置から、スラブ１の全体高さ（スラブ１ｅの上面の高さ位置）と各スラブ１ａ〜1ｅの厚みを検出することができる。また、対応する受光器がＯＮ状態になっている時間とコンベア２の搬送速度とから、各スラブ１ａ〜1ｅの幅（搬送方向の長さ）を検出することができる。

なお、上記では、図２に示すように、所定のサンプリング間隔Δｓ毎にＯＮ状態・ＯＦＦ状態を判別するようにしているが、受光状態がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化した時刻（通過開始時刻）と、受光状態がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変化した時刻（通過終了時刻）に基づいて、スラブの山姿を検出するようにしてもよい。

そして、検出されたスラブの山姿の情報は、熱間圧延ラインのクレーンに伝送される。それによって、熱間圧延ラインのクレーンは、スラブ１ａ〜1ｅをそれぞれ運搬する際に、各スラブ１ａ〜1ｅの高さ位置に応じて減速することができるとともに、各スラブ１ａ〜1ｅの幅に応じてクレーンの爪の開度を設定することができる。その結果、クレーンの爪がスラブに衝突するのを回避しながら、クレーン作業を効率的に実施することができるようになる。

以上のようにして、この実施形態においては、投光器１３からの平行光線１５を受光器１４が直接受光してスラブ１の山姿を検出するようにしているので、ヤード内の他の照明に影響されることがないし、スラブ表面のうねりによる誤検出をすることもない。また、コンベア２から所定距離離れた位置に投光器１３と受光器１４を設けているので、コンベア２の振動等を直接受けることがない。さらに、投光器１３と受光器１４を高さ方向に複数配置しているので、個々のスラブの大きさ（幅、長さ）に関係なく、段積みされた全てのスラブを同時に検出することができる。したがって、段積みされてコンベア２で搬送されているスラブ１の山姿を精度良く検出することができる。その結果、クレーンの爪がスラブに衝突するのを回避するために、一定の高さ位置でクレーンを減速するようにしたり、クレーンの爪の開度を広めに設定しておくようにしたりする必要がなくなり、クレーン作業の効率を向上させることが可能となっている。

図１に示したように、段積みしたスラブをコンベアにて搬送するスラブ搬送ラインに、搬送ラインを横切るように水平光線を投光する投光器とその水平光線を受光する受光器とをコンベアを挟んで高さ方向に複数個配置した。なお、高さ方向の設置間隔Δｈは８０ｍｍとした。そして、図２に示したように、投光器と受光器との間を段積みされたスラブが通過する際の水平光線の受光状態を測定し、段積みされたスラブの山姿を検出した。なお、コンベアの搬送速度７．２ｍ／ｍｉｎに対し、サンプリングの時間間隔Δｓは５００ｍｓｅｃとした。

このようなスラブ山姿の検出値に基づいて、クレーン下降時の減速タイミングおよびクレーンの爪の開度を設定することにより、従来は約５０秒であったクレーン動作のサイクル時間が約４０秒となり、クレーン作業効率の向上効果が確認できた。

本発明の一実施形態を説明する斜視図である。 本発明の一実施形態における受光状態を説明する図である。

符号の説明

１ スラブ
１ａ〜1ｅ スラブ
２ コンベア
１０ 山姿検出装置
１１、１２ 柱
１３ 投光器
１４ 受光器
１５ 平行光線

Claims (1)

1. スラブを段積みした状態で搬送するスラブの搬送ラインにおいて、搬送ラインを横切るように水平光線を投光する投光器とその水平光線を受光する受光器とを搬送ラインを挟んで高さ方向に所定の間隔で複数個配置するとともに、前記投光器と前記受光器との間を段積みされたスラブが通過する際の前記水平光線の受光状態を測定し、該測定値の時間的変化に基づいて、当該段積みされたスラブの山姿を検出することを特徴とするスラブの山姿検出方法。

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