JP2011144022A - 圧延形鋼の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送テーブルを搬送される圧延Ｈ形鋼を、所定の停止位置に正確に停止し、停止した圧延Ｈ形鋼の停止位置の微調整作業を行うことなく、切断装置により所定の長さに切断することができる圧延形鋼の製造装置を提供する。
【解決手段】（ｉ）複数のテーブルローラ２４を有する搬送テーブル２１と、（ｉｉ）搬送テーブル２１によって搬送される圧延Ｈ形鋼２６の位置を、圧延Ｈ形鋼２６を撮影するカメラ２２ａの二次元画像を用いて連続的に測定するための測定装置２２と、（ｉｉｉ）測定装置２２の連続的な測定結果に基づいて圧延Ｈ形鋼２６の減速開始位置を決定するとともに、この減速開始位置から減速を開始した後の圧延Ｈ形鋼２６の速度を、連続的な測定結果に基づいて修正することによって、搬送テーブル２１によって搬送される圧延Ｈ形鋼２６を目標停止位置に停止するための停止位置制御装置２３と、（ｉｖ）目標停止位置に停止した圧延Ｈ形鋼２６を所定の長さに切断する切断装置とを備える製造装置２０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、圧延形鋼の製造方法および製造装置に関し、具体的には、搬送される例えば圧延Ｈ形鋼や鋼矢板等の長尺の圧延形鋼を目標停止位置に正確に停止して所定の長さに正確に切断することができる圧延形鋼の製造方法および製造装置に関する。

図６は、圧延形鋼（以降の説明では圧延形鋼の代表例である圧延Ｈ形鋼を例にとる。）を製造する大形工場の製造工程１を模式的に示す説明図である。
図６に示すように、この製造工程１では、素材鋼片を加熱炉２により所定の温度に加熱した後に、粗圧延機３による粗圧延と、粗ユニバーサル圧延機４、エッジャー圧延機５および粗ユニバーサル圧延機６による中間圧延と、仕上げユニバーサル圧延機７による仕上げ圧延を行って、長尺の圧延Ｈ形鋼を製造する。長尺の圧延Ｈ形鋼は、並設される複数のテーブルローラを有する搬送テーブル８によって搬送され、第１のホットソー９および第２のホットソー１０により、最終製品の仕様に応じた所定の長さに切断される。このようにして、最終製品である圧延Ｈ形鋼が製造される。

ホットソー９、１０により圧延Ｈ形鋼を効率的に所定の長さに切断するためには、搬送テーブル８によって搬送される圧延Ｈ形鋼を、決められた目標停止位置に精度よく停止するための定位置停止制御を行う必要がある。

従来の定位置停止制御は、圧延Ｈ形鋼が発する赤外線を検知する光電子スイッチであるホットメタルディテクタＨＭＤの出力を減速開始の基点とし、圧延Ｈ形鋼がホットメタルディテクタＨＭＤを通過した時以降に、搬送テーブル８のテーブルモータの回転数を、テーブルモータに直結してその回転数を検出する回転検出器ＰＬＧを用いて積算することによって、搬送時の圧延Ｈ形鋼８の位置をトラッキングし、圧延Ｈ形鋼の存在位置から目標停止位置までの距離に応じて、テーブルモータの速度を減速させることにより、圧延Ｈ形鋼８を目標停止位置に停止させるようにしていた。

定位置停止制御に関して、例えば、特許文献１には、搬送される鋼材の現在位置に基づき鋼材を駆動し、鋼材が所定の位置に到達したときに搬送テーブルの駆動を停止し鋼材を停止させるようにした搬送制御装置において、搬送テーブルの駆動を停止した後の鋼材の移動量を鋼材の単位長さ当たりの質量と総質量とから推定する移動量推定手段と、移動量推定手段により推定したこの移動量だけ手前の位置に鋼材の目標停止位置を修正して設定する補正手段と、補正手段により修正された目標停止位置と鋼材の現在位置とに基づいて搬送テーブルの駆動制御を行う駆動制御手段とを備える鋼材の搬送制御装置が開示されている。

この搬送制御装置によれば、予め搬送する鋼材の単位長さ当たりの質量である単重および鋼材の総質量に基づいて求められる、鋼材の運動エネルギーを表すパラメータＰ（Ｍ，Ｌ）と、その流れ量（搬送テーブルの駆動ローラに対する回転駆動力の伝達が停止してから鋼材の慣性力等により生じる鋼材の移動量）との相関関係を一次元モデルとして求め、求めた一次元モデルから搬送する鋼材についてその流れ量を求め、鋼材の目標停止位置Ｑを、この流れ量分だけ手前である目標停止位置Ｑ’に補正することによって、鋼材を目標停止位置Ｑに高精度で停止できるとされている。

特開平９−２３５０１４号公報

図７は、搬送される圧延Ｈ形鋼の速度と、その先端から停止目標（ストッパ）までの距離との関係、すなわち圧延Ｈ形鋼の減速パターン例を示すグラフである。図７のグラフにおけるパターン１は、搬送される圧延Ｈ形鋼の慣性が大きいか、あるいは搬送される圧延Ｈ形鋼に上滑りが存在する場合を示し、パターン２は、正常停止時（テーブルローラと圧延Ｈ形鋼との摩擦力が正常である場合）を示し、さらに、パターン３は、搬送される圧延Ｈ形鋼の慣性が小さいか、あるいはテーブルローラが空転した場合を示す。

本発明者らの検討結果によれば、特許文献１により開示された発明には、以下に列挙する課題１〜３があるので、図７のグラフも参照しながら、課題１〜３を説明する。
（課題１）
搬送テーブルを搬送される圧延Ｈ形鋼の質量や寸法は、製品の仕様に応じて変動する。圧延Ｈ形鋼の質量や寸法（長さや幅等）が異なれば、搬送時の圧延Ｈ形鋼の慣性も相違するため、当然のことながら、図７のグラフのパターン１〜３に示すように、所定の搬送速度で搬送されている時から停止する時までに要する時間および距離も変動する。しかし、特許文献１により開示された発明では、搬送される鋼材の質量や寸法が異なることを何ら考慮しないため、搬送される圧延Ｈ形鋼の質量や寸法が異なると、圧延Ｈ形鋼を充分な精度で目標停止位置に停止することができない。

（課題２）
図８は、従来の定位置停止制御に用いるホットメタルディテクタＨＭＤ１３による圧延Ｈ形鋼１１、１２の検出を示す説明図であり、図８（ａ）は圧延Ｈ形鋼１１に発生する上反りの程度が小さく正常である場合を示し、図８（ｂ）は圧延Ｈ形鋼１２に発生する上反りの程度が大きい場合を示す。

図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、ホットメタルディテクタＨＭＤ１３は、搬送される圧延形鋼１１、１２の側方に設置される。このため、図８（ａ）に示すように圧延Ｈ形鋼１１に不可避的に発生する上反りの程度が小さい場合には、圧延Ｈ形鋼１１の先端がホットメタルディテクタＨＭＤ１３のオン位置に到達すれば、これを正確に検出することが可能である。

これに対し、図８（ｂ）に示すように圧延Ｈ形鋼１２に上反りが存在すると、上反りの程度にもよるが、ホットメタルディテクタＨＭＤ１３が圧延Ｈ形鋼１２の先端部分１４の到達を検出できないため、ホットメタルディテクタＨＭＤ１３による圧延Ｈ形鋼１２の検出タイミング、すなわち圧延Ｈ形鋼１２のトラッキング開始タイミングが遅れるため、圧延Ｈ形鋼１２の搬送量の演算に誤差を生じ、圧延Ｈ形鋼１２を目標停止位置に高精度で正確に停止することができない。

また、ホットメタルディテクタＨＭＤ１３は赤外線センサーであるため、搬送される圧延Ｈ形鋼１１の温度がホットメタルディテクタＨＭＤ１３により測定可能な温度よりも低い場合にも、ホットメタルディテクタＨＭＤ１３が圧延Ｈ形鋼１１を検出できないため、圧延Ｈ形鋼１１を目標停止位置に高精度で正確に停止することができない。

（課題３）
図９は、搬送される圧延Ｈ形鋼１５に不可避的に発生する反りや曲がりの程度が大きいために搬送テーブルのテーブルローラ１６を駆動するテーブルモータ１７に直結してその回転数を検出する回転検出器（ＰＬＧ）１８が空転する状況を模式的に示す説明図である。

図９に示すように、圧延Ｈ形鋼１５の反りや曲がりの程度が大きい場合には、圧延Ｈ形鋼１５はテーブルローラ１６との間に適正な摩擦力を得られなくなるためにテーブルモータ１７がスリップし、図７のグラフにおけるパターン３に示すように、回転検出器ＰＬＧ１８も空転して測長誤差が増加し、圧延Ｈ形鋼１５の搬送量の演算に誤差を生じる。

以上説明したように、特許文献１により開示された発明には、テーブル搬送物である圧延形鋼の質量、寸法さらには形状等が変動すると、圧延形鋼の停止位置精度が不足するという課題がある。

このため、特許文献１により開示された発明により、搬送テーブルを搬送される圧延形鋼を停止しても、その後にオペレータが、目標停止位置に対する実際の停止位置との偏差を目視で確認し、手動操作によって圧延形鋼の停止位置を微調整する必要があった。したがって、特許文献１により開示された発明に基づいても、大形工場のホットソーＨＳによる切断のための圧延形鋼の定位置停止制御を完全に自動化することは、できなかった。

本発明は、並設される複数のテーブルローラを有する搬送テーブルによって搬送される圧延形鋼を目標停止位置に停止した後に所定の長さに切断する圧延形鋼の製造方法であって、搬送される圧延形鋼を停止する際に、圧延形鋼の位置を、圧延形鋼を撮影するカメラの二次元画像を用いて連続的に測定し、連続的な測定結果に基づいて圧延形鋼の減速開始位置を決定するとともに、減速開始位置から減速を開始した後の圧延形鋼の速度を連続的な測定結果に基づいて修正することを特徴とする圧延形鋼の製造方法である。

別の観点からは、本発明は、並設される複数のテーブルローラを有する搬送テーブルと、搬送テーブルによって搬送される圧延形鋼の位置を、圧延形鋼を撮影するカメラの二次元画像を用いて連続的に測定するための測定装置と、測定装置の連続的な測定結果に基づいて圧延形鋼の減速開始位置を決定するとともに、減速開始位置から減速を開始した後の圧延形鋼の速度を、連続的な測定結果に基づいて修正することによって、前記搬送テーブルによって搬送される圧延形鋼を目標停止位置に停止するための停止位置制御装置と、目標停止位置に停止した圧延形鋼を所定の長さに切断する切断装置とを備えることを特徴とする圧延形鋼の製造装置である。

本発明により、搬送テーブルを搬送される、例えば圧延Ｈ形鋼や鋼矢板等の圧延形鋼を、所定の停止位置に正確に停止し、停止した圧延形鋼の停止位置の微調整作業を行うことなく、切断装置により所定の長さに切断することができるようになる。

図１は、本発明に係る製造装置の構成例を簡略化して示す説明図である。 図２は、カメラの設置状況の一例を示す説明図である。 図３は、圧延Ｈ形鋼の長さと停止距離との関係の一例を示すグラフである。 図４は、本発明による、搬送される圧延Ｈ形鋼の速度と、その先端から停止目標（ストッパ）までの距離との関係、すなわち圧延Ｈ形鋼の減速パターン例を示すグラフである。 図５は、本発明例および従来例それぞれの、減速開始からの経過時間と、減速開始位置から目標停止位置までの距離とを示すグラフである。 図６は、圧延形鋼を製造する大形工場の製造工程を模式的に示す説明図である。 図７は、搬送される圧延Ｈ形鋼の速度と、その先端から停止目標（ストッパ）までの距離との関係、すなわち圧延Ｈ形鋼の減速パターン例を示すグラフである。 図８は、従来の定位置停止制御に用いるホットメタルディテクタＨＭＤによる圧延Ｈ形鋼の検出を示す説明図であり、図８（ａ）は圧延Ｈ形鋼に発生する上反りの程度が小さく正常である場合を示し、図８（ｂ）は圧延Ｈ形鋼に発生する上反りの程度が大きい場合を示す。 図９は、搬送される圧延Ｈ形鋼に不可避的に発生する反りや曲がりの程度が大きいために搬送テーブルのテーブルローラを駆動するテーブルモータに直結してその回転数を検出する回転検出器（ＰＬＧ）が空転する状況を模式的に示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら説明する。
はじめに、本発明に係る製造装置を説明する。なお、以降の説明では、圧延形鋼が圧延Ｈ形鋼である場合を例にとるが、例えば鋼矢板等の圧延Ｈ形鋼以外の圧延形鋼についても本発明は同様に適用される。以降の説明において、搬送テーブルを搬送される圧延Ｈ形鋼の質量や寸法は、（フランジ幅１００ｍｍ、ウェブ高さ１００ｍｍ、長さ８ｍおよび総重量０．２トン）〜（フランジ幅９００ｍｍ、ウェブ高さ３５０ｍｍ、長さ３０ｍおよび総重量２２トン）の範囲で変動するものとする。さらに、鋼矢板についても例示すると、（幅４００ｍｍ、長さ８ｍおよび総重量０．２トン）〜（幅９００ｍｍ、長さ３０ｍおよび総重量１５トン）の範囲で変動する。

図１は、本発明に係る製造装置２０の構成例を簡略化して示す説明図である。図１に示すように、この製造装置２０は、搬送テーブル２１と、測定装置２２と、停止位置制御装置２３と、切断装置（図示しない）とを備えるので、これらの構成要素を順次説明する。

［搬送テーブル２１］
搬送テーブル２１は、並設される複数のテーブルローラ２４を有し、搬送される圧延Ｈ形鋼２６を搬送するための装置である。各テーブルローラ２４を駆動するテーブルモータ（図示しない）には、回転検出器（ＰＬＧ）２５が設けられている。

搬送テーブル２１は、この種の搬送テーブルとして周知慣用のものであればよく、特定の型式のものには制限されない。
［測定装置２２］
測定装置２２は、搬送テーブル２１によって搬送される圧延Ｈ形鋼２６の位置を、圧延Ｈ形鋼２６を撮影するカメラ２２ａの二次元画像を用いて連続的に測定するための装置である。このように、本発明では、測定装置２２には、圧延Ｈ形鋼２６の二次元画像を連続的に撮影することができるカメラ２２ａを用い、このカメラ２２ａの二次元の画像を用いて、圧延Ｈ形鋼２６の位置を連続的に測定する。

例えば、従来のようにホットメタルディテクタＨＭＤのような光軸式のセンサを用いて圧延Ｈ形鋼２６の位置を検出しようとすると、上述したように、搬送テーブル２１を搬送される圧延Ｈ形鋼２６のスリップや反り、さらには曲がり等の外乱因子の影響を不可避的に受けるため、上述したように搬送される圧延Ｈ形鋼２６の通過を正確に検出できないことがある。

これに対し、本発明では、圧延Ｈ形鋼２６を二次元で撮影することにより、この外乱因子の影響を受けずに正確に圧延Ｈ形鋼２６の位置を測定可能なカメラ２２ａの連続的な画像を用いる。カメラ２２ａを用いることにより、圧延Ｈ形鋼２６の現在の位置の検出分解能を大幅に向上することができるので、圧延Ｈ形鋼２６の定位置停止精度を大幅に向上することが可能になる。

本発明において「連続的に」とは、極めて短い時間間隔で、との意味であり、例えば（１／１００）〜（１／１０）秒間隔であることを含む。
カメラ２２ａは、要求停止精度から決定されるカメラ２２ａの分解能を以って、視野範囲をカバーすることができるように、適切な設置位置および設置台数を決定すればよい。

図２は、カメラ２２ａの設置状況の一例を示す説明図である。この例では、圧延Ｈ形鋼２６に要求される停止精度は±１００ミリ以内とする。したがって、必要となるカメラ２２ａの分解能はその１／４程度、すなわち２５ミリである。カメラ２２ａは一台あたり５１２画素であり、隣接するカメラ２２ａと視野が重なる部分には経験上、両端０．８メートル（８００ミリ／２５ミリ＝３２画素）のオーバラップを考慮するので，カメラ２２ａの１台の実質画素は、５１２−３２×２＝４４８画素となる。今回監視するライン範囲を６７メートルとすると、６７メートル／（２５ミリ×４４８）＝５．９８台となり、すなわち６台のカメラ２２ａを配置する必要がある。

カメラ２２ａの設置場所は、障害物がなくラインが見渡せる場所であって、かつ振動、水蒸気、輻射熱を受けない場所であることが望ましい。ラインからの距離は、レンズと組み合わせて１画素が２５ミリを確保できればよい。今回は、上述した設置環境条件に照らし、圧延Ｈ形鋼２６の上方約１０メートルの場所に設置した。

表１には、本発明およびホットメタルディテクタＨＭＤを用いる従来例の諸元を比較して示す。

表１に示すように、二次元画像センサであるカメラ２２ａを用いることにより、設置台数を大幅に削減しながら検出精度を大幅に高めることが可能になる。
なお、後述するように、カメラ２２ａのバックアップとして，上述した回転検出器（ＰＬＧ）２５を用いてもよい。

［停止位置制御装置２３］
停止位置制御装置２３は、測定装置２２の連続的な測定結果に基づいて、圧延Ｈ形鋼２６の減速開始位置を決定するとともに、減速開始位置から減速を開始した後の圧延Ｈ形鋼２６の速度を修正することによって、搬送テーブル２１によって搬送される圧延Ｈ形鋼２６を目標停止位置に停止するための制御装置である。

停止位置制御装置２３により、圧延Ｈ形鋼２６の減速開始位置は、圧延Ｈ形鋼２６の質量および寸法に応じて予め求めた、減速を開始する時から停止する時までに要する時間の演算値に基づいて、決定される。

以下、材料長による停止距離の演算例を、具体的に示す。
圧延Ｈ形鋼２６の減速時間Ｔ_β（秒）は、Ｔ_β＝｛（ＧＤ_Ｓ ^２＋ＧＤ_Ａ ^２）×Ｎ^２×１０^−３）／（３６５×Ｐ）により求められ、材料のＧＤ^２により変化する。ただし、ＧＤ_Ｓ ^２は材料である圧延Ｈ形鋼２６のＧＤ^２（Ｋｇ−ｍ^２）であり、ＧＤ_Ａ ^２はモータ、テーブルローラ２４等のＧＤ^２（Ｋｇ−ｍ^２）であり、Ｎは回転数（ｒｐｍ）であり、Ｐはモータ容量（ＫＷ）である。

圧延Ｈ形鋼２６のＧＤ^２は単重により決まり、単重は長さにより決まる。質量Ｗ（Ｋｇ）は鋼種により決定されるので、圧延スケジュールおよび仕上げ圧延機からの圧延材を測長することにより、単重Ｗ_１（Ｋｇ／ｍ）は、下記（１）式により計算で求められる。ただし、（１）式においてＷは材料重量（Ｋｇ）であり、Ｓは材料長さ（ｍ）である。

Ｗ_１＝Ｗ／Ｓ（Ｋｇ／ｍ）・・・・・・・・・（１）
（１）式により求められた単重Ｗ_１（Ｋｇ／ｍ）より、圧延Ｈ形鋼２６のＧＤ^２は、ＧＤ_Ｓ ^２＝３６５×Ｗ_１×（Ｖ_Ｔ／ｎ）^２（Ｋｇ−ｍ^２）となる。ただし、Ｖ_Ｔは圧延Ｈ形鋼２６の搬送速度（ｍ／ｓ）を示し、ｎはテーブルローラ２４の回転数（ｒｐｍ）を示す。

停止距離Ｌ（ｍ）は、
Ｌ＝Ｖ_Ｔ×Ｔ_β／２（ｍ）・・・・・・・・・（２）
により与えられる。

以上説明したように、鋼種情報から停止距離Ｌ（ｍ）を計算によりもとめることが可能である。
次に、停止距離の演算例を説明する。この例では、ＪＩＳＨ４００×４００を用い、スラブ質量は２６１００ｋｇである
減速時間Ｔ_β（秒）は、
Ｔ_β＝｛（ＧＤ_Ｓ ^２＋ＧＤ_Ａ ^２）×Ｎ^２×１０^−３｝／（３６５×Ｐ）（秒）
ただし、ＧＤ_Ｓ ^２：材料のＧＤ^２（Ｋｇ−ｍ^２）、ＧＤ_Ａ ^２：モータ、テーブルローラ等のＧＤ^２（６０Ｋｇ−ｍ^２）である。

ここで、回転数Ｎ＝２９０ｒｐｍ、およびモーター容量Ｐ＝３０ＫＷであるとすると、
圧延Ｈ形鋼２６のＧＤ^２は、ＧＤ_Ｓ ^２＝３６５×Ｗ_１×（Ｖ_Ｔ／ｎ）^２（Ｋｇ−ｍ^２）である。ただし、搬送速度Ｖ_Ｔ＝２ｍ／ｓｅｃ、テーブルローラ２４の回転数ｎ＝９６ｒｐｍである。

圧延Ｈ形鋼２６の測長結果と減速時間、圧延Ｈ形鋼２６のＧＤ^２の計算結果を表２に示す。

上述したように、停止距離Ｌ（ｍ）は、Ｌ＝Ｖ_Ｔ×Ｔ_β／２（ｍ）であるから、圧延Ｈ形鋼２６の長さＳに対する停止距離Ｌは、表３および図３のグラフのようになる。

図３のグラフより、Ｌ＝６／Ｓ^０．６（ｍ）の関係が得られるので、この関係を使用して制御する。
また、停止位置制御装置２３により、圧延Ｈ形鋼２６の減速は、圧延Ｈ形鋼２６の搬送方向の先端の位置が減速開始位置に到達した時に開始される。

図４は、本発明による、搬送される圧延Ｈ形鋼の速度と、その先端から停止目標（ストッパ）までの距離との関係、すなわち圧延Ｈ形鋼の減速パターン例を示すグラフである。
図４にグラフで示すように、従来の画像センサは停止物体の位置を測定するために用いられてきたが、本発明では、搬送される圧延Ｈ形鋼２６の位置をカメラ２２ａにより二次元画像として測定するために、高速で移動する圧延Ｈ形鋼２６の搬送時の位置を、連続的（周期２０ｍｓ毎）且つ高精度（６０ｍｍ）で測定することができるようになる。このため、減速中の圧延Ｈ形鋼２６の位置と目標値との偏差に基づきテーブルローラ２４に対する速度指令を修正すること、具体的には、本発明における停止位置制御装置２３によって、圧延Ｈ形鋼２６の速度を、減速中における圧延Ｈ形鋼２６の先端の位置と、予め定めた減速パターンにおけるこの先端の位置との偏差を求め、求めた偏差に基づいてテーブルローラに対する速度指令を修正することによって、制御することが可能になった。

このため、本発明によれば、減速中における圧延Ｈ形鋼２６の実際の位置と目標位置との偏差に基づいて圧延Ｈ形鋼２６の速度を緻密に修正することができるので、図４のグラフにおいて、搬送される圧延Ｈ形鋼の速度を、圧延Ｈ形鋼２６の減速開始から停止までの全ての期間にわたって、実線で示す規範カーブ上に一致させることが可能になり、これにより、圧延Ｈ形鋼２６の定位置停止制度を大幅に向上することができるようになる。

さらに、停止位置制御装置２３は、圧延Ｈ形鋼２６の位置を、この圧延Ｈ形鋼２６を撮影するカメラ２２ａの二次元の画像と、テーブルローラ２１のモータの回転検出器２５の出力値とを用いて、測定すること、具体的には、圧延Ｈ形鋼２６の位置の測定を、カメラ２２ａによる圧延Ｈ形鋼２６の撮影が可能である時期にはこのカメラ２２ａの画像を用いて行い、カメラ２２ａによる圧延Ｈ形鋼２６の撮影が不可能である時期には回転検出器２５の出力値を用いて行うことが望ましい。カメラ２２ａの視野内に、走行するクレーン２７の吊荷２８等の外乱物が映り込み、圧延Ｈ形鋼２６の正確な位置の測定が不可能となることがある。このため、カメラ２２ａの画像と、モータ回転検出器（ＰＬＧ）２５の出力値とを停止位置制御装置２３に常時入力しておき、カメラ２２ａによる圧延Ｈ形鋼２６の撮影が不可能である時期には、瞬時にＰＬＧの出力値を用いた定位置制御に切り替えて圧延Ｈ形鋼２６のトラッキングを継続して行うことができるように、モータ回転検出器（ＰＬＧ）２５の出力値をバックアップとして用いることが望ましい。

［切断装置］
切断装置（図示しない）は、搬送テーブル２１により搬送されて所定の目標停止位置に停止した圧延Ｈ形鋼２６を所定の長さに切断するための切断装置であり、この種の切断装置として周知慣用のホットソーを用いることが例示される。

圧延Ｈ形鋼２６が、所定の目標停止位置に正確に停止した場合には、直ちに切断装置を起動して、長尺の圧延Ｈ形鋼２６を所望の長さに切断することができる。
本発明に係る製造装置２０は、以上のように構成される。次に、本発明に係る製造方法を説明する。

図１において、本発明の製造方法によれば、並設される複数のテーブルローラ２４を有する搬送テーブル２１によって搬送される圧延Ｈ形鋼２６を目標停止位置に停止した後に切断装置により所定の長さに切断することによって圧延Ｈ形鋼２６が製造される。

本発明では、搬送される圧延Ｈ形鋼２６を停止する際に、圧延Ｈ形鋼２６の位置をカメラ２２ａを有する測定装置２２によって連続的に測定し、測定装置２２の連続的な測定結果に基づいて圧延Ｈ形鋼２６の減速開始位置を決定するとともに、減速開始位置から減速を開始した後の圧延Ｈ形鋼２６の速度を、連続的な測定結果に基づいてフィードバック制御する。

このため、本発明によれば、高速で移動する圧延Ｈ形鋼２６の搬送時の位置を、連続的（周期２０ｍｓ毎）且つ高精度（６０ｍｍ）で測定することができるようになるので、減速中における圧延Ｈ形鋼２６の実際の位置と目標位置との偏差に基づいて圧延Ｈ形鋼２６の速度を緻密に修正でき、これにより、搬送される圧延Ｈ形鋼の速度を、圧延Ｈ形鋼２６の減速開始から停止までの全ての期間にわたって、目標とする速度に可及的一致させることが可能になり、圧延Ｈ形鋼２６の定位置停止制度を大幅に向上することができるようになる。

本発明では、さらに、
（ａ）減速開始位置を、圧延Ｈ形鋼２６の質量および寸法に応じて予め求めた、減速を開始する時から停止する時までに要する時間の演算値に基づいて、決定すること、（ｂ）圧延Ｈ形鋼２６の減速を、圧延Ｈ形鋼２６の搬送方向の先端の位置が減速開始位置に到達した時に開始すること、および
（ｃ）圧延Ｈ形鋼２６の速度を、圧延Ｈ形鋼２６の減速中における圧延Ｈ形鋼２６の先端の位置と、予め定めた減速パターンにおける先端の位置との偏差を求め、求めた偏差に基づいてテーブルローラ２４に対する速度指令を修正することによって、修正すること
のうちの少なくとも一つを行うことによって、圧延Ｈ形鋼２６の停止位置の精度をさらに高めることが可能になる。

このようにして、本発明によれば、搬送テーブル２１を搬送される圧延Ｈ形鋼２６の質量や、寸法さらには形状等が変動しても、圧延Ｈ形鋼２６を目標停止位置に高精度で停止することができるので、その後にオペレータの手動操作による停止位置の微調整を行う必要がなくなる。このため、本発明によれば、大形工場のホットソーによる切断のための圧延Ｈ形鋼２６の定位置停止制御を完全に自動化することができるようになる。

以下に示す本発明例および従来例により圧延Ｈ形鋼（Ｈ４００×２００）を、それぞれ５０本ずつ製造し、これらの圧延Ｈ形鋼の製造時における圧延Ｈ形鋼の停止位置の偏差を求めた。

（本発明例）
図１に示すように、並設される複数のテーブルローラ２４を有する搬送テーブル２１によって搬送される圧延Ｈ形鋼２６（Ｈ４００×２００）の位置を、図２に示すように配置された、圧延Ｈ形鋼２６を撮影するカメラ２２ａの二次元画像を用いて連続的に測定し、連続的な測定結果に基づいて圧延Ｈ形鋼２６の減速開始位置を決定するとともに、減速開始位置から減速を開始した後の圧延Ｈ形鋼２６の速度を、カメラ２２ａによる連続的な測定結果に基づいて修正することによって、圧延Ｈ形鋼２６を目標停止位置に停止し、その後に所定の長さに切断した。

（従来例）
上記の本発明例におけるカメラ２２ａの連続的な測定結果に代えてホットメタルディテクタＨＭＤの出力値を用いて圧延Ｈ形鋼２６の減速開始位置を決定するとともに、カメラ２２ａによる連続的な測定結果に代えて搬送テーブル２１の回転検出器（ＰＬＧ）２５の出力値を用いて減速開始後の圧延Ｈ形鋼２６の速度をフィードバック制御した。

表４に、本発明例および従来例それぞれの停止位置偏差を示すとともに、図５に、本発明例および従来例それぞれの、減速開始からの経過時間と、減速開始位置から目標停止位置までの距離とをグラフにより示す。

表４および図５により、従来例では停止位置偏差が７００ｍｍであったのに対し、本発明例では０ｍｍであり、本発明により極めて高い停止位置精度を得られることがわかる。

１ 大形工場の製造工程
２ 加熱炉
３ 粗圧延機
４、６ 粗ユニバーサル圧延機
５ エッジャー圧延機
７ 仕上げユニバーサル圧延機
８ 搬送テーブル
９ 第１のホットソー
１０ 第２のホットソー
１１、１２ 圧延Ｈ形鋼
１３ ホットメタルディテクタＨＭＤ
１４ 先端部分
１５ 圧延Ｈ形鋼
１６ テーブルローラ
１７ テーブルモータ
１８ 回転検出器（ＰＬＧ）
２０ 製造装置
２１ 搬送テーブル
２２ 測定装置
２２ａ カメラ
２３ 停止位置制御装置
２４ テーブルローラ
２５ 回転検出器（ＰＬＧ）
２６ 圧延Ｈ形鋼
２７ クレーン
２８ 吊荷

Claims (6)

1. 並設される複数のテーブルローラを有する搬送テーブルによって搬送される圧延形鋼を目標停止位置に停止した後に所定の長さに切断する圧延形鋼の製造方法であって、
   前記搬送される圧延形鋼を停止する際に、前記圧延形鋼の位置を、該圧延形鋼を撮影するカメラの二次元画像を用いて連続的に測定し、該連続的な測定結果に基づいて該圧延形鋼の減速開始位置を決定するとともに、該減速開始位置から減速を開始した後の前記圧延形鋼の速度を前記連続的な測定結果に基づいて修正すること
   を特徴とする圧延形鋼の製造方法。
2. 前記減速開始位置は、前記圧延形鋼の質量および寸法に応じて予め求めた、減速を開始する時から停止する時までに要する時間の演算値に基づいて、決定すること
   を特徴とする請求項１に記載された圧延形鋼の製造方法。
3. 前記減速は、前記圧延形鋼の搬送方向の先端の位置が前記減速開始位置に到達した時に開始すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載された圧延形鋼の製造方法。
4. 前記圧延形鋼の速度は、前記減速中における前記圧延形鋼の先端の位置と、該減速の開始前に予め定めた減速パターンにおける該先端の位置との偏差を求め、求めた偏差に基づいて、修正すること
   を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された圧延形鋼の製造方法。
5. 前記圧延形鋼の位置の測定は、前記カメラによる前記圧延形鋼の撮影が可能である時期には当該カメラの画像を用いて行うとともに、前記カメラによる前記圧延形鋼の撮影が不可能である時期には前記テーブルローラに設けられる回転検出器の出力値を用いて行う請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された圧延形鋼の製造方法。
6. 並設される複数のテーブルローラを有する搬送テーブルと、
   該搬送テーブルによって搬送される圧延形鋼の位置を、該圧延形鋼を撮影するカメラの二次元画像を用いて連続的に測定するための測定装置と、
   該測定装置の連続的な測定結果に基づいて前記圧延形鋼の減速開始位置を決定するとともに、該減速開始位置から減速を開始した後の前記圧延形鋼の速度を、前記連続的な測定結果に基づいて修正することによって、前記搬送テーブルによって搬送される圧延形鋼を目標停止位置に停止するための停止位置制御装置と、
   前記目標停止位置に停止した圧延形鋼を所定の長さに切断する切断装置と
   を備えることを特徴とする圧延形鋼の製造装置。

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