JP2007326700A - 鋼材の管理方法と管理システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、搬送装置の吊具11でスラブを把持した際、搬送装置に備えた読取装置21により自動的に吊具近傍のスラブの識別表示を自動検知して読取装置に接続された制御装置25に認識して把握し、スラブを搬送して他のスラブの上に設置した際、他のスラブの識別表示を読み取ることにより搬送したスラブの移動先を自動認識し、これらの認識結果に基づいてスラブの管理を行うものである。
【選択図】図1
Description
図10は、鋼材がスラブの場合のスラブヤードの一例を示すもので、この例のスラブヤード100は2基の連続鋳造機101、102により製造されたスラブがテーブルローラー103、104を介し供給されて管理保管される場所として製鉄所の敷地内に設けられている。このスラブヤード100には図示略の複数のレール部材に沿って前記テーブルローラー103、104の搬送方向と直角向きに移動自在に複数のクレーン装置105が設けられている。これらのクレーン装置105には図示略の台車と吊具装置とが設けられ、クレーン装置105の吊具により把持して吊り上げたスラブをクレーン装置105が移動可能な任意の場所に移動して載置し、必要に応じて複数枚積み上げ保管することができるようになっている。
更に、テーブルローラー103、104の途中箇所には、スラブに種類識別用の表示を付与するためのマーク装置110が設置され、テーブルローラー103、104上を移動してきたスラブの側面などの適切な位置に必要な識別表示を付与できるように構成されている。
なお、連続鋳造機101、102において製造されたスラブを直ちに圧延工程に搬送するならば、このようなスラブヤード100は必要ないが、連続鋳造機から供給できるスラブの種類、量、及び供給能力と圧延工程において必要とされるスラブの種類、量、及び圧延能力は異なることが度々発生するので、両工程の間にスラブの供給と保管を調整するためのバッファとしてのスラブヤード100が必要になっている。
このスラブヤード100におけるスラブの位置管理においては、従来、オペレータが個々のスラブを目視して識別表示を確認し、保管場所をコンピュータの管理システムに記録しておき、スラブヤード100においてスラブの設置位置を変更した場合は、逐一オペレータが新しい設置場所をコンピュータに再入力し、管理していた。例えば、1〜200番地の設置場所において複数積み上げたスラブの何番目にどのスラブがあるのか、番地管理している。
また、コンピュータを用いて現品照合を行うシステムとして、棒鋼を熱間圧延する加熱炉装入前のビレット配列装置において、2つ以上のビレット配列装置入口に、端面に文字や記号をマーキングしたビレットを読み取りする装置を配置し、トラッキングを行っているコンピュータに伝達して現品照合し、コンピュータ内の装入順番と整合を取りながら払い出すことを特徴とする鋼片異材発生防止システムが知られている。(特許文献2参照)
勿論、監視カメラ等を用いてスラブヤード100に存在する1本1本のスラブの識別記号を撮影し、1つ1つ認識し直して作業者による厳格な管理を行えば良いのであるが、膨大なインフラ投資が必要となるとともに、広いスラブヤード100において監視カメラから遠い位置のスラブの識別表示を例えば望遠撮影により正確に確認すること自体が極めて困難であると共に、スラブを積み上げた山の後ろ側に位置する他のスラブの山の1本1本のスラブの識別表示を監視カメラで確認すること自体が困難な作業となる問題がある。
先の監視カメラをスラブを搬送するクレーン装置の吊具に取り付けて逐一スラブの管理番号を把握できれば望ましいが、連続鋳造機から切り出されてきた鋳片は数100℃の温度を有する場合があり、吊具に監視カメラを設けるとカメラが熱で故障するおそれがあって設置できないとともに、スラブを搬送するクレーン装置は振動が大きいのでカメラを安全な状態で取り付けることができない問題がある。
(2)本発明の鋼材の管理方法は、前記(1)に記載の搬送装置の吊具から離れた部分に認識装置として望遠撮影可能なカメラを設置し、前記吊具による鋼材の把持作業毎に把持した鋼材の識別表示に焦点を合わせて前記鋼材の識別表示を自動的に読み取り把握するとともに、前記吊具により搬送した鋼材の他の鋼材上への設置作業毎に他の鋼材の識別表示に焦点を合わせて前記他の鋼材の識別表示を自動的に読み取ることで搬送した鋼材の移動先の自動認識を行うことを特徴とする。
(4)本発明の鋼材の管理方法は、前記(1)〜(3)の記載の複数枚積み上げた鋼材のうち、吊り上げる枚数に対応した鋼材を吊具で挟持するために、前記吊具を鋼材に向けて下降させ、前記吊具の先端部が通過した全ての鋼材の識別表示を前記カメラで読み取り、前記吊具が把持するべき全ての鋼材の識別表示を把握し確認してから前記吊具により必要枚数の鋼材を把持することを特徴とする。
(6)本発明の鋼材の管理システムは、前記(5)に記載の制御装置に、前記吊具の上下位置及び左右位置を認識する機能と、前記吊具が鋼材を把持する際の位置情報を認識する機能と、前記カメラの上下向き及び左右向きを前記吊具の上下位置及び左右位置に応じて制御する機能と、前記吊具が前記鋼材を把持した際の位置情報に基づいて前記カメラにより前記鋼材の識別表示を自動的に認識する機能を具備してなることを特徴とする。
(8)本発明の鋼材の管理システムは、前記(5)〜(7)のいずれかに記載の複数枚積み上げた鋼材のうち、吊り上げる枚数に対応した鋼材を吊具で挟持するために、前記吊具を鋼材に向けて下降させ、前記吊具の先端部が通過した全ての鋼材の識別表示を前記カメラで読み取り、前記吊具が把持するべき全ての鋼材の識別表示を把握し確認してから前記吊具により必要枚数の鋼材を把持する機能を制御装置に付加したことを特徴とする。
また、搬送装置の吊具から離れた部分にカメラを配置すると、スラブ等の鋼材が高熱状態であってもカメラに悪影響がない。従って鋼材の識別表示を確実に撮影して把握することができる。また、搬送装置の吊具から離れた部分に備えたカメラであっても、搬送装置が鋼材に接近して吊具で吊り上げる際に、カメラと鋼材との距離はそれ程大きくないので、望遠撮影することで確実に鋼材の識別表示を撮影でき、認識することができる。
また、吊り上げる鋼材の枚数に応じて吊具を下降させた場合に規定枚数の鋼材の識別表示を確認することで、吊り上げる鋼材の枚数を誤認することなく確実な吊り上げが可能となり、規定枚数の鋼材の搬送ができる。
本実施の形態は図10に示す先に説明したスラブヤードに適用されるものである。図10に示すスラブヤード(鋼材の管理保管場所)100において、クレーン装置(搬送装置)105は、詳細には図1に示すように、スラブヤード100の地盤1に並列された複数の支柱2に架設されたガータ3が先に説明したテーブルローラー103、104に対して直角方向に設けられ、左右の対になるガータ3、3に架け渡される形で主クラブ5を備えた平面視矩形枠状の走行フレーム6が設けられ、この走行フレーム6は複数の車輪7を介してガータ3、3に沿って水平走行できるように構成されている。前記ガータ3、3は先に説明したテーブルローラー103、104に対して直角方向に向けられているので、走行フレーム6はスラブヤード100においてテーブルローラー103、104に対して直角方向に移動自在に設けられている。
前記吊具11は図1に示す左右一対の把持爪12、12とそれらを取り付けた掌部13を有し、更に図1では略されているが図1の紙面直角方向にも先の把持爪に対応する把持爪と掌部を有し、地盤1上に積み重ねられている鋼材(スラブ)15、16、17、18をその両側から挟み込むように把持できるように構成されている。前記スラブ15〜18は、いずれも平面視長方形状の板状体であり、図1ではその長手方向を左右に向けて(走行フレーム6に平行に)地盤1上に平積みされている。
次に、運転室20には前記横行台車9の走行制御装置と走行フレーム6の走行制御装置と吊具11の巻き上げ上下位置制御装置と前記カメラ21の上下左右位置制御装置及び望遠ズーム制御装置とが設けられ、更にこれらの制御装置から、横行台車9の横行信号に合致した横行位置を把握し、吊具11の巻き上げ上下信号から吊具11の上下位置を把握し、吊具11がスラブを把持開始した信号を吊具11に付設されているロードセルからの信号として把握し、吊具11がスラブの把持を解除した信号を吊具11に付設されているロードセルからの信号として把握し、以下に説明する制御を行うことができる制御装置(制御コントローラ)25が運転室20に接続される形態で設けられている。
ここで例えば図1に示す場合、吊具11の把持爪12、12は上から2枚のスラブ18、17を把持し搬送する状態であるので、把持爪12、12がスラブ18、17を把持したロード信号を制御装置25が検知すると、制御装置25は把持爪12、12の先端部間に位置しているスラブ17の識別表示17aをカメラ1に撮影させ、制御装置25は吊具11で把持し移動するスラブがスラブ18、17であることを把握し確認できるようになっている。
また、図1に示す状態が仮に、把持爪12、12により把持して搬送してきたスラブ18、17をスラブ16の上に載置する状態であるならば、制御装置25は把持爪12、12による把持解除のオフロード信号を検知して把持爪12、12の下に存在しているスラブ16の識別表示16aをカメラ21に撮影させ、制御装置25は吊具11で把持し搬送してきたスラブ18、17をスラブ16の上に載置したことを把握し確認できるようになっている。
図2は8枚のスラブの積み上げ山から3枚のスラブを吊り上げ搬送し、この3枚のスラブを他の場所に設置されている3枚の他のスラブの積み上げ山の上に移動させる場合の例について説明するための図である。また、この搬送パターンの場合のフローチャートを図3、図4に示す。なお、図3と図4に示すフローチャートにおいては吊具11をトングと記載している。
スラブヤード100において搬送装置105には目的のスラブの積み上げ山の位置情報がスラブヤード司令所のマスター制御装置(上位計算機)から伝えられ、これにより走行フレーム6がガータ3、3に沿って移動しながら目的のスラブの上に移動したならば横行台車9が吊具11を引き上げた状態のまま走行フレーム6上を移動して吊具11がスラブの真上に来たならば横行台車9は停止し、スラブ掴み作業に移行する(ステップS1)。この作業に移行する前にカメラ21は吊具11の水平位置をトレースして吊具11の位置を撮影している。また、スラブヤード司令所のマスター制御装置にはスラブヤード100に設置管理されている全てのスラブの位置情報と積み上げ山の枚数情報などのデータがトラッキング情報として記録されている。例えば、スラブヤード100に700の積み上げ山が存在しているとすると、トラッキング情報とは、数百の積み上げ山の各位置情報と、各積み上げ山のどの段にどのスラブが積まれているのかの位置情報である。
吊具11はその把持爪12、12の先端がスラブ31、32を通過してスラブ33に達するまで移動する。この間に制御装置25は把持爪12、12の先端がスラブ31を通過する間にスラブ31の識別表示0001を画像読み取りして記憶し、把持爪12、12の先端がスラブ32を通過する間にスラブ32の識別表示0002を画像読み取りして記憶し、同様にしてスラブ33の識別表示0003をトラッキング情報として記憶する。(ステップS5)前記スラブ31〜38が例えば連続鋳造機から取り出されてスラブヤード100に搬送されてきて間もなくの場合には数100℃の温度であるので、これらスラブの近くにカメラ21を設けると、カメラ21を熱で傷めるおそれがあるが、カメラ21を運転室20に設置しておくならば、カメラ21がスラブからの放射熱で損傷するおそれはない。
前記ステップS6の比較により情報が正しければ、制御装置25が吊具11の把持爪12、12により3本のスラブ31〜33を把持する。(ステップS8)ここで更に把持爪12、12が把持したスラブ31〜33を再度カメラ21にて撮影し、吊具11が把持したスラブ31〜33の確認を行った(ステップS9)後、司令所のマスター制御装置から与えられる移動命令におけるスラブの種類と合致するか否か、確認する。(ステップS10)前記ステップS8、S9における把持動作の確認は吊具11に備えられているロードセルによる加重計測により制御装置25が把握できる。
ここで先の確認の結果、相違があれば、吊具11が把持したスラブ本数を間違えたことになるので、再度ステップS8に戻ってスラブ31〜33の把持作業を繰り返す。
ステップS10の確認の結果、情報が正しければ、移動対象スラブの情報が正しいことを確認することができたので、搬送作業に移行する。
まず、吊具11の巻き下げ作業を行い(図4のステップS15)、吊具11にて把持しているスラブ31〜33を目的のスラブ積み上げ山の上に降ろし、把持爪12、12による把持力を解除する。(ステップS16)把持力の解除は吊具11に設けられているロードセルによる信号を受けて制御装置25が把握できる。ここで制御装置25が司令所のマスター制御装置の管理情報に基づき目的のスラブ積み上げ山の最上段のスラブの識別表示を確認する。(ステップS17)
確認の結果、司令所のマスター制御装置の管理情報と合致していれば、スラブの移動完了と見て、スラブ31〜33がスラブ41〜43の上に載置されたように司令所のマスター制御装置の管理情報を書き換えて作業完了とする。なお、目的の移動先に1枚もスラブが積み上がっていない場合にも卸し山が確認できるようにしておくことが望ましい。例えば、山の最下段に不要になったスラブを番地管理用に敷設しておけば、このスラブに記載されている識別表示を確認することで移動先の卸し山であることが確認可能となる。
先に図2と図3を基に説明した如く3枚のスラブ31〜33を図5に示すように移動する。この場合に図6に示す如くステップS1〜S12において行う操作は先に図3を基に説明したステップS1〜S12と同じとする。
スラブ31〜33を把持したクレーン装置105が何等かの理由により目的の場所に移動せずに他の場所のスラブの積み上げ山に移動してしまった場合、制御装置25は吊具11を下降させてその位置の他の積み上げ山の上にスラブ31〜33を降ろす。この状態を図5に示すが、本来はスラブ41、42、43の積み上げ山の上にスラブ31〜33を降ろす予定のものが、他の積み上げ山の上のスラブ51、52、53の上にスラブ31〜33を降ろしたと仮定する。この状態は、司令所のマスター制御装置の管理情報に基づいて目的の位置に移動するはずのクレーン装置105が操作者の運転ミスや移動情報の読み違い等により発生するか、司令所のマスター制御装置から間違った指令をクレーン装置105に与えてしまった場合に発生することが考えられる。
図7に示すステップにおいては図4を元に先に説明したステップの場合と同様に制御装置25がステップS15〜S19を行い、ステップS19にてスラブ33の下に位置するスラブ51が司令所のマスター制御装置の管理情報に基づく目的のスラブ41ではないことを認識すると、制御装置25は司令所のマスター制御装置の管理情報から近隣の積み上げ山の最上段のスラブの識別表示を再度検索し、本来積み上げるスラブに該当する積み上げ山を見つけ出し(ステップS22)、この積み上げ山にクレーン装置105が移動するように司令所のマスター制御装置の管理情報を変更し(ステップS23)、クレーン装置105に該当箇所への移動を指令する。(ステップS24)
なお、ステップS22において制御装置25が司令所のマスター制御装置の管理情報から近隣の積み上げ山の最上段のスラブの識別表示を再度検索し、本来積み上げるスラブに該当する積み上げ山を見つけ出すことができなかった場合、作業を中止して作業員がスラブの現品をチェックする。(ステップS25)
このケースの場合、図9に示すように、ステップS1〜S10を行う状態については先に説明した図3、図6の場合と同様に各ステップを行う。図9のステップS10において、不一致の場合に図3、図6の場合はステップS11において吊具11によるスラブ31〜33の掴み直しを行っていたが、図8、図9に示す場合は、何等かの原因により作業がそのまま続行されてスラブ31、32が移動され(ステップS25)、そのまま移動が完了される。(ステップS27)この場合は、ステップS9において吊具11が掴んだスラブがスラブ31〜33ではなくスラブ31、32であったが、作業が続行されてしまう場合に相当する。
より具体的には、先のステップS10において検知していたスラブの間違い情報に基づき、司令所のマスター制御装置の管理情報についてトラッキング情報としてスラブ31、32を元の位置のスラブの積み上げ山に戻すように再度命令を発行することになる。(ステップS28)
以上の動作により、スラブ31、32を仮に間違って他のスラブ積み上げ山に移動完了させてしまった場合であっても、元の位置に戻した後、再度正規のスラブ31〜33を掴み直して正規の位置に移動させることで、正規の移動作業を完了することができる。
また、この移動作業中に司令所のマスター制御装置の管理情報のトラッキング情報は逐一修正されているので、誤送した間であってもスラブ31、32がどこに位置しているか把握しながら位置修正作業を行っていることとなり、誤送したスラブが行方不明となるおそれがない。
また、搬送形態として、8枚積み上げられているスラブの途中のものを数枚抜き取り搬送する場合もあるので、その場合は、移動が必要なスラブを最上段に残すようにして移動の必要がないスラブを積み上げ山から吊り上げて一端別の場所に移動して仮置きし、本来移動が必要なスラブを吊り上げ移動させ、その後に仮置きしておいたスラブを元の積み上げ山の位置に戻す操作を行えばよい。これらの操作においても、前述の制御装置25を用いて吊具11を制御しながら、先に説明したステップを組み合わせることで正確に搬送することができる。
更に、各スラブにおける識別表示の形成位置は、先の形態の如くスラブの側面中央部に限らない。積み重ねたスラブにおいてカメラ21で認識可能な位置であれば任意の位置でよい。また、カメラ21を設ける位置についても運転室20のどの位置でも良く、また、運転室20ではなく、運転室20の近傍の走行フレーム6の一部でもスラブの識別表示を認識できる位置でスラブの熱に影響を受けない位置であれば良い。
9 横行台車、
11 吊具、
12 把持爪、
15〜18 スラブ、
20 運転席、
21 カメラ(撮影装置)、
25 制御装置、
31〜38 スラブ、
100 スラブヤード(管理保管場所)、
105 クレーン装置(搬送装置)、
Claims (8)
- 鋼材が複数本の単位で積み重ねられた積み上げ山または単独の鋼材が管理保管場所に複数整列配置され、前記管理保管場所において吊具を具備する搬送装置により前記鋼材を別の場所か別の場所の積み上げ山上に移動させて載置するか積み上げるか並べ替えながら鋼材を管理する方法において、
前記管理保管場所に載置されている各鋼材において前記吊具によって把持される部分周りに各鋼材に固有の識別表示を付しておき、前記搬送装置の吊具で鋼材を把持した際に前記搬送装置に備えた読取装置により自動的に吊具近傍の鋼材の識別表示を自動検知して前記読取装置に接続された制御装置に認識して把握するとともに、前記把持した鋼材を搬送して他の鋼材の上に設置した際、該他の鋼材の識別表示を読み取ることにより該搬送した鋼材の移動先を自動認識し、これらの認識結果に基づいて鋼材の管理を行うことを特徴とする鋼材の管理方法。 - 前記搬送装置の吊具から離れた部分に認識装置として望遠撮影可能なカメラを設置し、前記吊具による鋼材の把持作業毎に把持した鋼材の識別表示に焦点を合わせて前記鋼材の識別表示を自動的に読み取り把握するとともに、前記吊具により搬送した鋼材の他の鋼材上への設置作業毎に他の鋼材の識別表示に焦点を合わせて前記他の鋼材の識別表示を自動的に読み取ることで搬送した鋼材の移動先の自動認識を行うことを特徴とする請求項1に記載の鋼材の管理方法。
- 前記移動装置の吊具の上下移動及び横行を基に、前記カメラの首振り操作を行い、前記吊具による前記鋼材の把持位置が常に前記カメラの画像内の規定位置にあるように撮影し、前記吊具が前記鋼材を掴んだ時点において前記吊具近傍の前記鋼材の識別表示を読み取り、前記鋼材を前記吊具が解放した際に前記解放した鋼材の下方に位置する他の鋼材の識別表示を読み取り、前記鋼材の移動先の位置を自動認識することを特徴とする請求項1または2に記載の鋼材の管理方法。
- 複数枚積み上げた鋼材のうち、吊り上げる枚数に対応した鋼材を吊具で挟持するために、前記吊具を鋼材に向けて下降させ、前記吊具の先端部が通過した鋼材の識別表示を前記カメラで読み取り、前記吊具が把持するべき全ての鋼材の識別表示を把握し確認してから前記吊具により必要枚数の鋼材を把持することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の鋼材の管理方法。
- 鋼材が複数本の単位で積み重ねられた積み上げ山または単独の鋼材が管理保管場所に複数整列配置され、前記管理保管場所において吊具を具備する搬送装置により前記鋼材を別の場所か別の場所の積み上げ山上に移動させて載置するか積み上げるか並べ替えながら鋼材を管理するシステムにおいて、
前記搬送装置に前記鋼材の吊具が設けられ、前記搬送装置の一部に前記吊具による鋼材の把持の際、鋼材に付されている識別表示を撮影するカメラが備えられ、前記カメラに該カメラが撮影した識別表示を認識する制御装置が接続され、この制御装置が、前記吊具により鋼材を把持した際に前記鋼材の識別表示を前記カメラにより自動検知して認識するとともに、前記搬送した鋼材を他の鋼材の上に設置した際に該他の鋼材の識別表示を前記カメラにより自動検知して認識し、これらの認識結果に基づいて鋼材の管理を行う機能を具備することを特徴とする鋼材の管理システム。 - 前記制御装置に、前記吊具の上下位置及び左右位置を認識する機能と、前記吊具が鋼材を把持する際の位置情報を認識する機能と、前記カメラの上下向き及び左右向きを前記吊具の上下位置及び左右位置に応じて制御する機能と、前記吊具が前記鋼材を把持した際の位置情報に基づいて前記カメラにより前記鋼材の識別表示を自動的に認識する機能を具備してなることを特徴とする請求項5に記載の鋼材の管理システム。
- 前記制御装置に、前記吊具による鋼材の把持作業の度に把持した鋼材の識別表示に焦点を合わせて前記鋼材の識別表示を自動的に読み取り認識する機能を有するとともに、前記制御装置に、前記吊具により搬送した鋼材の他の鋼材上への設置作業の度に他の鋼材の識別表示に焦点を合わせて前記他の鋼材の識別表示を自動的に読み取ることで搬送した鋼材の移動先の自動認識を行う機能を有することを特徴とする請求項5または6に記載の鋼材の管理システム。
- 複数枚積み上げた鋼材のうち、吊り上げる枚数に対応した鋼材を吊具で挟持するために、前記吊具を鋼材に向けて下降させ、前記吊具の先端部が通過した鋼材の識別表示を前記カメラで読み取り、前記吊具が把持するべき全ての鋼材の識別表示を把握し確認してから前記吊具により必要枚数の鋼材を把持する機能を制御装置に付加したことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の鋼材の管理システム。
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