JP2018031644A - Steel type determination system and steel type determination method - Google Patents
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Description
本発明は、鋼種判定システム及び鋼種判定方法に関し、特に、火花試験と蛍光X線分析を行う鋼種判定システム及び鋼種判定方法に関する。 The present invention relates to a steel type determination system and a steel type determination method, and more particularly to a steel type determination system and a steel type determination method for performing a spark test and fluorescent X-ray analysis.
従来より、鋼材を摩擦したときに生じる火花の状態から鋼材の材質すなわち成分を判定する火花試験が行われている。火花の状態から鋼材の材質を判定する方法には、鋼材を摩擦したときに生じる火花を撮像し、得られた火花を含む画像を画像処理して鋼材の材質を判定する装置が提案されている。 Conventionally, a spark test for determining the material, that is, the composition of a steel material from the state of a spark generated when the steel material is rubbed has been performed. As a method for determining the material of a steel material from the state of sparks, an apparatus has been proposed in which a spark generated when the steel material is rubbed is imaged, and an image including the obtained spark is image-processed to determine the material of the steel material. .
さらに、鋼材にX線を照射し、X線が照射された鋼材から発生する蛍光X線の波長や強度に基づいて鋼種を判定するための蛍光X線分析も行われている。 Furthermore, X-ray fluorescence analysis is performed to determine the steel type based on the wavelength and intensity of fluorescent X-rays generated from the steel materials irradiated with X-rays.
また、特開2013−228385号公報に開示のように、火花試験と蛍光X線分析の両方を行って鋼種の判定精度を高める鋼種判定方法の技術も提案されている。 Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-228385, a technique of a steel type determination method is proposed in which both the spark test and the fluorescent X-ray analysis are performed to increase the steel type determination accuracy.
しかし、上記提案に開示の技術の場合、火花試験と蛍光X線分析の2つを行うために、例えば火花試験を行った後に、搬送経路の下流にある蛍光X線分析を行う場所へ鋼材を搬送して蛍光X線分析を行わなければならない。そのため、火花試験を行う場所から蛍光X線分析を行う場所へ鋼材を搬送しなければならず、2つの鋼種判定のために広いエリアが必要となる。 However, in the case of the technique disclosed in the above proposal, in order to perform the spark test and the fluorescent X-ray analysis, for example, after performing the spark test, the steel material is moved to the place where the fluorescent X-ray analysis is performed downstream of the conveyance path. It must be transported for X-ray fluorescence analysis. Therefore, the steel material must be transported from the place where the spark test is performed to the place where the fluorescent X-ray analysis is performed, and a wide area is required for the determination of the two steel types.
また、蛍光X線分析器は、火花試験においてグラインダによって研削されて形成された研削面にX線を当てて蛍光X線分析を行う。 The X-ray fluorescence analyzer performs X-ray fluorescence analysis by applying X-rays to a ground surface formed by grinding with a grinder in a spark test.
しかし、鋼材には種々のサイズがあるため、鋼材が蛍光X線分析を行う場所へ搬送されたときに、その鋼材の研削面が蛍光X線分析器に対して適切な分析可能領域にない場合もあり、分析可能領域内に鋼材を位置決めさせて精度良く鋼種判定をするために、鋼材が搬送された後に、鋼材の位置決め装置あるいは位置決め制御が必要となるという問題もある。 However, because there are various sizes of steel materials, when the steel materials are transported to a place where X-ray fluorescence analysis is performed, the ground surfaces of the steel materials are not in an area where analysis is appropriate for the X-ray fluorescence analyzer. There is also a problem that a steel material positioning device or positioning control is required after the steel material is transported in order to accurately determine the steel type by positioning the steel material in the analysis possible region.
そこで、本発明は、火花試験と蛍光X線分析の両方による鋼種判定のための広いエリアを必要としないで、かつ火花試験及び蛍光X線分析を精度良く行うことができる鋼種判定システム及び鋼種判定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention does not require a wide area for determining the steel type by both the spark test and the fluorescent X-ray analysis, and can also perform the spark test and the fluorescent X-ray analysis with high accuracy. It aims to provide a method.
本発明の一態様によれば、鋼材を所定の搬送方向に搬送する搬送装置により搬送された前記鋼材にグラインダ砥石を押し付けて前記鋼材から発生する火花を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した前記火花の形状を画像処理により認識することにより前記鋼材の種類を判定する第1の鋼種判定部とを有し、前記鋼材の種類を判定するための火花試験を行う火花試験部と、X線照射部と蛍光X線受光部を有し、前記X線照射部によるX線を前記鋼材に照射して前記蛍光X線受光部により前記X線が照射された前記鋼材から発生する蛍光X線を受光し、受光した前記蛍光X線に基づいて前記鋼材の種類を判定するための蛍光X線分析を行う蛍光X線分析部と、前記鋼材に対する前記火花試験を行った後に、前記グラインダ砥石により研削された研削面と、前記蛍光X線分析部による前記蛍光X線分析が可能な分析可能領域とを近づけるように、前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方を相対的に移動させる移動装置と、を有し、前記蛍光X線分析部は、前記移動装置により移動された前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方が移動した後に、前記蛍光X線分析を行う鋼種判定システムを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, an imaging unit that captures a spark generated from the steel material by pressing a grinder grindstone against the steel material transported by a transport device that transports the steel material in a predetermined transport direction, and the imaging unit captures an image. A first steel type determining unit that determines the type of the steel material by recognizing the shape of the spark by image processing, and a spark test unit that performs a spark test for determining the type of the steel material, and X A fluorescent X-ray generated from the steel material irradiated with the X-rays by the fluorescent X-ray light receiving unit having an X-ray irradiation unit and a fluorescent X-ray light receiving unit. And after performing the spark test on the steel material, the grinder grindstone is used to perform the fluorescent X-ray analysis for determining the type of the steel material based on the received fluorescent X-ray. Ground A moving device that relatively moves at least one of the steel material and the fluorescent X-ray analysis unit so as to bring a cutting surface closer to an analysis possible region where the fluorescent X-ray analysis can be performed by the fluorescent X-ray analysis unit; And the fluorescent X-ray analysis unit provides a steel type determination system that performs the fluorescent X-ray analysis after at least one of the steel material moved by the moving device and the fluorescent X-ray analysis unit moves. it can.
本発明の一態様によれば、鋼材を所定の搬送方向に搬送する搬送装置により搬送された前記鋼材にグラインダ砥石を押し付けて前記鋼材から発生する火花を撮像部により撮像し、撮像した前記火花の形状を画像処理により認識することにより前記鋼材の種類を判定し、前記鋼材に対する前記火花試験を行った後に、前記グラインダ砥石により研削された研削面と、前記蛍光X線分析部による前記蛍光X線分析が可能な分析可能領域とを近づけるように、前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方を相対的に移動し、前記移動装置により移動された前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方が移動した後に、X線照射部と蛍光X線受光部を有する蛍光X線分析部により、前記X線照射部によるX線を前記鋼材に照射して前記蛍光X線受光部により前記X線が照射された前記鋼材から発生する蛍光X線を受光し、受光した前記蛍光X線に基づいて前記鋼材の種類を判定する鋼種判定方法を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, a spark generated from the steel material is imaged by an imaging unit by pressing a grinder grindstone against the steel material transported by a transport device that transports the steel material in a predetermined transport direction, and the captured sparks are captured. The type of the steel material is determined by recognizing the shape by image processing, and after performing the spark test on the steel material, the ground surface ground by the grinder grindstone, and the fluorescent X-ray by the fluorescent X-ray analysis unit At least one of the steel material and the fluorescent X-ray analysis unit is relatively moved so as to bring the analysis possible region close to each other, and at least one of the steel material and the fluorescent X-ray analysis unit moved by the moving device After one side moves, the fluorescent material is irradiated with X-rays from the X-ray irradiation unit by the fluorescent X-ray analysis unit having an X-ray irradiation unit and a fluorescent X-ray light receiving unit. Receiving fluorescent X-rays generated from the steel which the X-ray has been irradiated by the light receiving portion, it is possible to provide a determined steel type determination method the type of the steel material on the basis of the fluorescent X-rays received.
本発明によれば、火花試験と蛍光X線分析の両方による鋼種判定のための広いエリアを必要としないで、かつ火花試験及び蛍光X線分析を精度良く行うことができる鋼種判定システムを提供することができる。 According to the present invention, there is provided a steel type determination system that does not require a wide area for determining the steel type by both the spark test and the fluorescent X-ray analysis, and that can accurately perform the spark test and the fluorescent X-ray analysis. be able to.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
(全体構成)
図1は、本実施の形態に係わる鋼種判定システムの構成を示す構成図である。図1では、鋼材を搬送されて鋼材判定が行われる検査場所が、上から見た平面図で示されている。図2は、検査場所を水平方向から見た各種装置の配置を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
(overall structure)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a steel type determination system according to the present embodiment. In FIG. 1, the inspection place where steel materials are conveyed and steel material determination is performed is shown by the top view seen from the top. FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of various apparatuses when the inspection place is viewed from the horizontal direction.
鋼種判定システム1は、パーソナルコンピュータ(以下、PCと略す)2と、搬送制御装置3と、撮像装置4と、画像処理装置5と、蛍光X線分析器6と、テーブル7と、ステージ8と、グラインダ砥石(以下、グラインダという)9とを含んで構成されている。
The steel
PC2は、中央処理装置(以下、CPUという)、ROM、RAM等を含み、システム全体の制御と、鋼種の判定処理と、判定結果情報の管理とを行う。各種処理のためのプログラム及びデータがROMやハードディスク装置等のメモリ装置2aに記憶されており、CPUがメモリ装置2aから各種プログラムを読み出して実行することにより、システム全体の制御、鋼種の判定処理及び判定結果情報の管理を行う。
The PC 2 includes a central processing unit (hereinafter referred to as a CPU), ROM, RAM, and the like, and performs control of the entire system, steel type determination processing, and management of determination result information. Programs and data for various processes are stored in a
搬送制御装置3は、搬送ラインに沿って配置された複数の搬送ローラ10の駆動を制御する。複数の搬送ローラ10は、鋼材SSを搬送する搬送コンベイヤを構成する。搬送制御装置3は、PC2からの搬送制御信号に基づいて、各搬送ローラ10へ駆動信号あるいは停止信号を出力する。
The conveyance control device 3 controls driving of a plurality of
鋼材SSは、ここでは、円柱形状を有する部材である。鋼材SSは、複数の搬送ローラ10上に載せられて、各搬送ローラ10の回転により、搬送方向CDに沿って上流側から下流側へ搬送される。図示しないが、鋼材SSが搬送ラインに沿って適切に搬送されるように鋼材SSの向きをガイドする複数のガイド部材が搬送ローラ10の近傍に設けられている。
Here, the steel material SS is a member having a columnar shape. The steel material SS is placed on the plurality of
撮像装置4は、CCD等の撮像素子を含み、搬送方向CDに沿って搬送される被検査対象である鋼材SSを、回転するグラインダ9により摩耗させたときにその鋼材SSから発生する火花を撮像できるように配置される。撮像装置4は、一点鎖線で示す範囲を撮像し、複数の流線を含む火花画像の撮像信号を生成し、画像処理装置5へ出力する。よって、撮像装置4は、鋼材SSを所定の搬送方向CDに搬送する搬送装置により搬送された鋼材SSにグラインダ9を押し付けて鋼材SSから発生する火花を撮像する撮像部を構成する。
The
画像処理装置5は、撮像装置4からの撮像信号に基づいて火花画像の画像信号を生成し、PC2へ出力する。PC2では、火花画像を解析して鋼種を判定する解析プログラムがメモリ装置2aに記憶されている。PC2は、その解析プログラムを用いて火花画像から火花の形状を認識して鋼種を判定する。すなわち、PC2が、撮像装置4が撮像した火花の形状を画像処理により認識することにより鋼材SSの種類を判定する鋼種判定部を構成する。よって、撮像装置4とPC2とが、鋼材SSの種類を判定するための火花試験を行う火花試験部を構成する。
The image processing device 5 generates an image signal of a spark image based on the imaging signal from the
蛍光X線分析器6は、図1に示すように、搬送方向CDにおいて、グラインダ9の回転軸9aよりも上流側に配置されている。
蛍光X線分析器6は、X線を照射するX線照射部である照射部6aと、蛍光X線を受光する蛍光X線受光部である受光部6bを有し、PC2からの制御信号に応じて動作する。蛍光X線分析器6は、受光部6bで受光した蛍光X線量から演算して求めた各種元素の含有データを、PC2へ出力する。PC2は、受信した含有データに基づいて鋼材SSの種類を判定する。すなわち、蛍光X線分析器6は、照射部6aと受光部6bを有し、照射部6aによるX線を鋼材SSに照射して受光部6bによりX線が照射された鋼材SSから発生する蛍光X線を受光し、受光した蛍光X線に基づいて鋼材SSの種類を判定するための蛍光X線分析を行う蛍光X線分析部を構成する。
As shown in FIG. 1, the
The
撮像装置4と蛍光X線分析器6は、ステージ8上に搭載されている。なお、撮像装置4は、テーブル7上に搭載されてもよい。
テーブル7は、板状部材であり、複数の支持部材7aにより床12上に支持されて固定されている。テーブル7には、グラインダ9が突出可能な開口部7bが形成されている。
The
The table 7 is a plate-like member, and is supported and fixed on the
テーブル7上には、可動式のステージ8が搭載されている。ステージ8には、グラインダ9が突出可能な開口部8aが形成されている。ステージ8は、ステージ駆動装置8bにより、鋼材の搬送方向CDに対して直交する水平方向HDに移動可能となっている。ステージ駆動装置8bは、例えばエアシリンダあるいは油圧シリンダを有し、空気圧あるいは油圧により、ステージ8を二位置間で移動させる。
A
ステージ8の開口部8aとテーブル7の開口部7bが、上から垂直方向に見たときに、同じ位置にあるときに、グラインダ9の上部先端部分が、開口部7bと8aを通ってステージ8の上面より上に突出可能となっている。
When the
グラインダ9は、円柱形状を有し、搬送方向CDに直交する水平方向に回転軸9a回りに回転可能となっている。
さらに、グラインダ9は、床12に設置され固定されたグラインダ制御装置9bによって、グラインダ9の回転と垂直方向VDの上下動作が可能となっている。
The
Further, the
各搬送ローラ10が搬送ローラ支持部材10aによって支持されて、搬送方向CDに対して直交する水平方向HDに平行な軸回りに回転可能に配置されている。
PC2は、搬送制御装置3、画像処理装置5、蛍光X線分析器6、ステージ駆動装置8b及びグラインダ制御装置9bと電気的に通信可能に接続されている。PC2は、搬送制御装置3等の各装置へ制御信号を送信することによって各装置の動作を制御する。
Each
The
次に、グラインダ9によって研削される鋼材SSの研削面と蛍光X線分析器6の分析可能領域との位置関係について説明する。
図3は、ステージ8上の蛍光X線分析器6と、鋼材SSの研削面の位置関係を示す斜視図である。なお、図3では、撮像装置4は図示していない。
Next, the positional relationship between the grinding surface of the steel SS to be ground by the
FIG. 3 is a perspective view showing the positional relationship between the
ステージ8が水平方向HDに所定の距離Dだけ移動すると、蛍光X線分析器6は、ステージ8の移動と共に移動する。蛍光X線分析器6が所定の距離Dだけ移動すると、蛍光X線分析器6の分析可能領域MR(一点鎖線で示す)内に、鋼材SSのグラインダ9によって形成された研削面GSが入るように、ステージ8上における蛍光X線分析器6の位置と向きが設定されて、蛍光X線分析器6はステージ8に対して固定されている。
When the
すなわち、蛍光X線分析器6は、蛍光X線分析時に、鋼材SSを研削するためにグラインダ9が鋼材SSに押し付けられた方向に向けて、X線を照射するように配置されている。さらに、移動装置により、分析可能領域MRを研削面GSに近づけるように、蛍光X線分析器6をスライドさせて移動させ、グラインダ9が鋼材SSに押し付けられた方向に向けてX線を照射する。
That is, the
図3では、二点鎖線で示すように、グラインダ9がステージ8の開口部8aから突出した状態で回転して、グラインダ9の周面が鋼材SSの一部を研削して、鋼材SSに研削面GS(斜線で示す)を形成する。
In FIG. 3, as indicated by a two-dot chain line, the
回転するグラインダ9は、火花試験時に鋼材SSに押し付けられる。グラインダ9は、火花試験が終了すると、グラインダ制御装置9bによって床12に向けて下降する。グラインダ9が所定位置まで下降すると、ステージ8がステージ駆動装置8bによって水平方向HDに所定の距離Dだけ移動する。
The
そのステージ8が所定の距離Dだけ移動したときに、上述したように、分析対象の各種元素の分析を正しくできる蛍光X線分析器6の分析可能領域MR内に研削面GSが入るように、蛍光X線分析器6はステージ8上に搭載されて固定される。研削面GSは、鋼材SSの表面が削られて、酸化した表面でなく、酸化していない表面である。よって、搬送される表面が酸化した鋼材SSの中身が露出して、その露出した表面にX線が照射されるので、蛍光X線分析の判定精度が高い。
When the
分析可能領域MRは、蛍光X線分析器6の照射部6aと受光部6bが配設された面から、所定の奥行きと所定の幅と所定の高さにより規定される空間領域である。
(動作)
次に、鋼種判定システム1の動作について説明する。
The analyzable region MR is a spatial region defined by a predetermined depth, a predetermined width, and a predetermined height from the surface on which the
(Operation)
Next, the operation of the steel
図4は、鋼種判定システムの動作制御の流れの例を示すフローチャートである。
PC2は、ステージ8及びグラインダ9を初期位置に配置する初期位置設定処理を行う(ステップ(以下Sと略す)1)。初期位置設定処理では、PC2は、ステージ駆動装置8bに制御信号を出力して、ステージ8の開口部8aとテーブル7の開口部7bが、垂直方向から見たときに、同じ位置になるようにステージ8の位置を制御する。さらに、PC2は、グラインダ制御装置9bに制御信号を出力して、グラインダ9をステージ8の開口部8aから突出させる。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of operation control of the steel type determination system.
The
次に、PC2は、搬送制御装置3を制御して、鋼材SSを火花試験及び蛍光X線分析を行うテーブル7の近傍まで移動させ、鋼材SSを所定の位置に配置する(S2)。鋼材SSは、図示しないセンサにより、鋼材SSの先端部がテーブル7の近傍にきたことが検出されると、PC2は、図示しないストッパ部材を搬送ライン上に突出させて鋼材SSを止める。
Next, the
S2の後、PC2は、火花試験を実行する(S3)。PC2は、ストッパ部材を搬送ラインから移動させて、グラインダ制御装置9bを制御してグラインダ9を所定の方向に回転させ、かつテーブル7の近傍の搬送ローラ10を回転させて鋼材SSをグラインダ9の周面に押し当てながら、撮像装置4によって、鋼材SSとグラインダ9との摩擦によって発生する鋼材SSの火花を撮像する。撮像装置4の撮像信号は、画像処理装置5に入力されて、画像処理装置5は、火花画像の画像信号を生成し、PC2へ出力する。
After S2, PC2 executes a spark test (S3). The
図5は、火花試験が行われているときの検査場所の平面図である。図6は、火花試験が行われているときの検査場所の側面図である。
PC2は、入力された火花画像に対して、所定の画像処理を施して、火花の形状から鋼材SSの種類を判定する。
FIG. 5 is a plan view of an inspection place when a spark test is being performed. FIG. 6 is a side view of an inspection place when a spark test is being performed.
The
S3の後、PC2は、ステージ8を移動する(S4)。具体的には、PC2は、火花試験の終了に合わせて、テーブル7の上流側の複数の搬送ローラ10の回転を停止すると共に、グラインダ制御装置9bに制御信号を出力して、グラインダ9の回転も停止する。さらに、PC2は、グラインダ9をステージ8の開口部8a内から引き出すようにグラインダ9を降下させる。その後に、PC2は、ステージ駆動装置8bに制御信号を出力して、ステージ8を水平方向HDに所定の距離Dだけ移動させる。
After S3, the
なお、火花試験が終了した後、テーブル7の上流側の複数の搬送ローラ10の回転を停止するが、火花試験の終わった鋼材SSを固定し、次に行われる蛍光X線分析のときに、研削面GSの位置がずれないようにするために、鋼材SSをクランプするクランプ機構あるいは鋼材SSを押圧する押圧機構を設けても良い。
In addition, after the spark test is finished, the rotation of the plurality of
すなわち、火花試験の終了後、蛍光X線分析器6を移動する前に、クランプ機構あるいは押圧機構により、鋼材SSを固定するようにしてもよい。
その結果、蛍光X線分析器6は、図7で示した位置に配置される。図7は、蛍光X線分析が行われているときの検査場所の平面図である。
That is, the steel material SS may be fixed by a clamp mechanism or a pressing mechanism before the
As a result, the
そして、PC2は、蛍光X線分析を実行する(S5)。鋼材SSの研削面GSは、蛍光X線分析器6の分析可能領域MR内にあるので、照射部6aからのX線が照射された鋼材SSの研削面GSから発生する蛍光X線が受光部6bにおいて受光され、蛍光X線分析器6は、精度良く鋼種の判定を行うことはできる。
Then, the
すなわち、ステージ8及びステージ駆動装置8bは、鋼材SSに対する火花試験を行った後に、グラインダ9により研削された研削面GSと、蛍光X線分析器6による蛍光X線分析が可能な分析可能領域MRとを近づけるように、蛍光X線分析器6を移動させる移動装置を構成する。そして、蛍光X線分析器6は、ステージ8及びステージ駆動装置8bにより移動された蛍光X線分析器6が移動した後に、蛍光X線分析を行い、PC2は、その分析結果から鋼材SSの種類の判定を行う。
That is, the
S5の後、PC2は、ステージ8を元の位置へ移動させる(S6)。ステージ駆動装置8bに制御信号を出力して、ステージ8を水平方向HDに所定の距離Dだけ戻すように移動させて、ステージ8を元の位置へ移動する。
After S5, the
S6の後、PC2は、鋼種判定の終わった鋼材SSを搬送方向CDに沿って搬送する(S7)。
S1からS7の処理が、1つの鋼材SSに対して実行され、2つの判定結果、すなわち火花試験による判定結果と、蛍光X線分析による判定結果とに基づいて、鋼材SSの鋼種の判定を正確に行うことができる。
After S6, the
The processing of S1 to S7 is performed on one steel material SS, and the determination of the steel type of the steel material SS is accurately performed based on two determination results, that is, the determination result by the spark test and the determination result by the fluorescent X-ray analysis. Can be done.
次々と搬送される鋼材SSの中から、鋼種の判定が必要な鋼材SSがテーブル7の近傍に搬送されてくると、上述したS1からS7のシーケンス処理が実行される。
以上のように、上述した実施の形態によれば、火花試験と蛍光X線分析の両方による鋼種判定のための広いエリアを必要としないで、かつ火花試験及び蛍光X線分析を精度良く行うことができる鋼種判定システム及び鋼種判定方法を実現することができる。
When the steel material SS that requires the determination of the steel type is transported to the vicinity of the table 7 from the steel materials SS that are transported one after another, the above-described sequence processing from S1 to S7 is executed.
As described above, according to the above-described embodiment, a large area for steel type determination by both the spark test and the fluorescent X-ray analysis is not required, and the spark test and the fluorescent X-ray analysis are accurately performed. It is possible to realize a steel type determination system and a steel type determination method capable of performing the above.
特に、火花試験の後に、鋼材SSを移動することなく、火花試験が行われた場所で、蛍光X線分析が行われるので、試験及び分析が一箇所で実施されるので、鋼種判定システム全体が小型化できるだけでなく、鋼種判定のための時間が短くなるという効果もある。 In particular, since the fluorescent X-ray analysis is performed at the place where the spark test is performed without moving the steel material SS after the spark test, the test and analysis are performed at one place. Not only can the size be reduced, but there is also an effect that the time for determining the steel type is shortened.
また、蛍光X線分析する場合、火花試験時に研削された研削面に対してX線を正しく照射しなければならないが、本実施の形態では、火花試験後に鋼材SSに対して蛍光X線分析器がスライドするように移動するので、鋼材SSの研削面を蛍光X線分析器の分析可能領域に正確に配置させることができる。 In addition, when performing fluorescent X-ray analysis, X-rays must be correctly irradiated onto the ground surface ground during the spark test. In this embodiment, the fluorescent X-ray analyzer is applied to the steel material SS after the spark test. Therefore, the ground surface of the steel material SS can be accurately arranged in the analysis possible region of the fluorescent X-ray analyzer.
なお、上述した実施の形態では、火花試験後に蛍光X線分析器が、研削面に近づくようにスライドして移動するが、鋼材の研削面が蛍光X線分析器の分析可能領域に近づくように、鋼材を移動するようにしてもよい。例えば、ステージ8がスライド移動しないで、鋼材SSを移動させて、鋼材の研削面が蛍光X線分析器の分析可能領域に近づくようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the fluorescent X-ray analyzer slides and moves so as to approach the grinding surface after the spark test, but the grinding surface of the steel material approaches the analyzable region of the fluorescent X-ray analyzer. The steel material may be moved. For example, the steel material SS may be moved without causing the
すなわち、鋼材SSに対する火花試験を行った後に、移動装置により、グラインダ9により研削された研削面GSと、蛍光X線分析器6による蛍光X線分析が可能な分析可能領域MRとを近づけるように、鋼材SSと蛍光X線分析器6の少なくとも一方を相対的に移動させるようにし、蛍光X線分析器6は、その移動装置により移動された鋼材SSと蛍光X線分析器6の少なくとも一方が移動した後に、蛍光X線分析を行う。
(第2の実施の形態)
第1の実施の形態では、火花試験が行われた鋼材は動かずに、蛍光X線分析器がスライドして移動して、研削面が蛍光X線分析の可能な分析可能領域に入るようにしているが、本実施の形態では、鋼材を動かすと共に、蛍光X線分析器を研削面に近づけるように動かす。
(構成)
本実施の形態の鋼種判定システムの構成は、第1の実施の形態の鋼種判定システムの構成と略同じであるので、同じ構成要素については、同一の符号を用いて説明は省略し、異なる構成要素についてのみ説明する。
That is, after the spark test is performed on the steel material SS, the ground surface GS ground by the
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the steel material subjected to the spark test does not move, and the fluorescent X-ray analyzer slides and moves so that the ground surface enters an analyzable region where X-ray fluorescence analysis is possible. However, in the present embodiment, the steel material is moved and the fluorescent X-ray analyzer is moved closer to the grinding surface.
(Constitution)
Since the configuration of the steel type determination system according to the present embodiment is substantially the same as the configuration of the steel type determination system according to the first embodiment, the description of the same components is omitted using the same reference numerals, and different configurations are used. Only the elements are described.
図8は、本実施の形態に係わる鋼種判定システムの構成を示す構成図である。図8では、鋼材を搬送されて鋼材判定が行われる検査場所は、上から見た平面図で示されている。図9は、検査場所を水平方向から見た各種装置の配置を示す図である。 FIG. 8 is a configuration diagram showing the configuration of the steel type determination system according to the present embodiment. In FIG. 8, the inspection place where steel material is conveyed and steel material determination is performed is shown by the top view seen from the top. FIG. 9 is a diagram showing the arrangement of various devices when the inspection place is viewed from the horizontal direction.
本実施の形態に係わる鋼種判定システム1Aは、ステージ8を有しておらず、テーブル7A上には、撮像装置4のみが搭載されている。テーブル7Aは、グラインダ9が突出するための開口部7Aaを有している。
The steel
また、蛍光X線分析器6は、図9に示すように、天井21に固定された分析器昇降装置22の先端部すなわち下端部に固定されており、垂直方向VDに上下可能となっている。分析器昇降装置22の昇降動作は、PC2によって制御される。
Further, as shown in FIG. 9, the
PC2には、外部から、例えば鋼材の生産ライン制御システムから、鋼種の判定を行うテーブル7Aに搬送されてくる鋼材の種類情報IFが入力される。PC2のメモリ装置2aには、種類情報IFに応じた鋼材SSの直径データが記憶されている。なお、種類情報IFが鋼材SSの直径データを含んでいてもよい。
The
鋼材SSの搬送ラインのテーブル7Aの上流側には、複数の回動装置23が、搬送ローラ10の間に配設されている。各回動装置23は、一対のローラ24とモータ(図示せず)とを有し、各ローラ24は、円柱形状を有し、円柱の軸回りに回動可能となっている。一対のローラ24の2つの軸間の距離は、鋼材SSの軸が一対のローラ24の2つの軸に平行な状態で、鋼材SSが一対のローラ24によって支持可能な距離である。各ローラ24の回動軸が鋼材SSの搬送方向CDに平行になるように、回動装置23は、配設されている。
A plurality of
各回動装置23は、ローラ昇降装置25によって、垂直方向に上下可能となっている。ローラ昇降装置25の昇降動作は、PC2によって制御される。
各回動装置23がローラ昇降装置25によって上昇すると、鋼材SSの側面が一対のローラ24の側面によって支持された状態となる。
Each
When each
図10は、テーブル7A上の蛍光X線分析器6と、鋼材SSの研削面の位置関係を示す斜視図である。
蛍光X線分析器6は、分析器昇降装置22によって、垂直方向VDに上下可能であり、蛍光X線分析を実行するために、鋼材SSの種類に応じて決定される距離d1だけ下降する。蛍光X線分析器6が距離d1だけ下降すると、蛍光X線分析器6の分析可能領域MR内に研削面GSが入る。
FIG. 10 is a perspective view showing the positional relationship between the
The
後述するように、鋼材SSは、火花試験が終了すると、ローラ24の回動により研削面GSが天井方向に向くように、鋼材SSは、所定の角度θ1だけ軸回りに回動される。図10では、天井方向を向いた研削面GS1は、点線で示されている。
(動作)
次に、鋼種判定システム1Aの動作について説明する。
As will be described later, when the spark test is finished, the steel material SS is rotated about the axis by a predetermined angle θ1 so that the grinding surface GS faces the ceiling by the rotation of the
(Operation)
Next, the operation of the steel
図11は、鋼種判定システムの動作制御の流れの例を示すフローチャートである。
PC2は、グラインダ9を初期位置に配置する初期位置設定処理を行う(S11)。初期位置設定処理では、PC2は、グラインダ制御装置9bに制御信号を出力して、グラインダ9をテーブル7Aの開口部7Aaから突出させる。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a flow of operation control of the steel type determination system.
The
次に、PC2は、搬送制御装置3を制御して、鋼材SSを火花試験及び蛍光X線分析を行うテーブル7Aの近傍まで移動させ、鋼材SSを所定の位置に配置する(S12)。鋼材SSは、図示しないセンサにより検出されるので、鋼材SSの先端部がテーブル7Aの近傍にきたことが検出されると、PC2は、図示しないストッパ部材を搬送ライン上に突出させて鋼材SSを止める。
Next, the
S12の後、PC2は、火花試験を実行する(S13)。PC2は、ストッパ部材を搬送ラインから移動させて、グラインダ制御装置9bを制御してグラインダ9を所定の方向に回転させ、かつテーブル7Aの近傍の搬送ローラ10を回転させながら、撮像装置4によって、鋼材SSとグラインダ9との摩擦によって発生する鋼材SSの火花を撮像する。撮像装置4の撮像信号は、画像処理装置5に入力されて、画像処理装置5は、火花画像の画像信号を生成し、PC2へ出力する。
図12は、火花試験が行われているときの検査場所の平面図である。図13は、火花試験が行われているときの検査場所の側面図である。
After S12, the
FIG. 12 is a plan view of an inspection place when a spark test is being performed. FIG. 13 is a side view of an inspection place when a spark test is being performed.
PC2は、入力された火花画像に対して、所定の画像処理を施して、火花の形状から鋼材SSの種類を判定する。
S13の後、PC2は、回動装置23を所定の距離DDだけ上昇させる(S14)。所定の距離DDは、一対のローラ24の側面が鋼材SSの側面に当接するまでの距離である。
The
After S13, the
また、S14の後に、PC2は、回動装置23の各ローラ24を、鋼材SSの種類に応じた角度θ2だけ回転させる(S15)。その結果、ここでは、回動装置23の各ローラ24が鋼材SSの種類に応じた所定の角度θ2だけ回動すると、鋼材SSが所定の角度θ1、ここでは180度だけ軸回りに回動し、鋼材SSの研削面GSは、天井に向けて配置される。
Further, after S14, the
また、S15の後に、PC2は、蛍光X線分析器6を所定の距離d1だけ降下させる(S16)。距離d1は、鋼材SSの直径によって異なるので、PC2は、鋼材の種類情報IFに基づいて距離d1を算出する。距離d1は、蛍光X線分析器6の分析可能領域MR内に、研削面GSが入るようにする距離である。
After S15, the
よって、分析器昇降装置22は、鋼材SSに対する火花試験を行った後に、グラインダ9により研削された研削面GSと、蛍光X線分析器6による蛍光X線分析が可能な分析可能領域MRとを近づけるように、蛍光X線分析器6を移動させる移動装置を構成する。さらに、複数の回動装置23も、研削面GSを蛍光X線分析器6の分析可能領域MRに移動するように、鋼材SSを動かす移動装置を構成し、円柱形状の鋼材SSを軸回りに所定の角度θ1だけ回動させるために、ローラ24を鋼材SSの直径に応じた角度θ2の回動量だけ回動させる。その回動量は、鋼材SSの種類情報に基づいて決定される。
Therefore, the
なお、研削面GSを天井に向けて配置した後、鋼材SSを固定するために、鋼材SSをクランプするクランプ機構あるいは鋼材SSを押圧する押圧機構を設けても良い。
その結果、蛍光X線分析器6は、図10で示した位置に配置される。
In addition, after arrange | positioning the grinding surface GS toward a ceiling, in order to fix steel material SS, you may provide the clamp mechanism which clamps steel material SS, or the press mechanism which presses steel material SS.
As a result, the
図14は、蛍光X線分析が行われているときの検査場所の側面図である。
そして、PC2は、蛍光X線分析を実行する(S17)。鋼材SSの研削面GSは、蛍光X線分析器6の分析可能領域MR内にあるので、照射部6aからのX線が照射された鋼材SSの研削面GSから発生する蛍光X線が受光部6bにおいて受光され、蛍光X線分析器6の出力データに基づいて、PC2は、精度良く鋼種の判定を行うことができる。
FIG. 14 is a side view of an inspection place when fluorescent X-ray analysis is performed.
Then, the
S17の後、PC2は、回動装置23を所定の距離DDだけ降下させ、元の位置へ移動させる(S18)。
さらに、PC2は、蛍光X線分析器6を距離d1だけ上昇させ、元の位置へ移動させる(S19)。
After S17, the
Further, the
S19の後、PC2は、鋼種判定の終わった鋼材SSを搬送方向CDに沿って搬送する(S20)。
以上のように、上述した実施の形態によれば、火花試験と蛍光X線分析の両方による鋼種判定のための広いエリアを必要としないで、かつ火花試験及び蛍光X線分析を精度良く行うことができる鋼種判定システム及び鋼種判定方法を実現することができる。
After S19, the
As described above, according to the above-described embodiment, a large area for steel type determination by both the spark test and the fluorescent X-ray analysis is not required, and the spark test and the fluorescent X-ray analysis are accurately performed. It is possible to realize a steel type determination system and a steel type determination method capable of performing the above.
また、蛍光X線分析する場合、火花試験で研削された研削面に対してX線を正しく照射しなければならないが、本実施の形態では、火花試験後に鋼材SSは軸回りに回動して、蛍光X線分析器が降下するように移動するので、鋼材SSの研削面を蛍光X線分析器の分析可能領域に正確に配置させることができる。 Further, in the case of fluorescent X-ray analysis, the ground surface ground in the spark test must be correctly irradiated with X-rays, but in this embodiment, the steel material SS rotates around the axis after the spark test. Since the fluorescent X-ray analyzer moves so as to descend, the ground surface of the steel material SS can be accurately arranged in the analysis possible region of the fluorescent X-ray analyzer.
なお、上述した例では、各ローラ24の回動量は、鋼材SSの直径が一意に決まる鋼材情報に基づいて決定しているが、鋼材SSを撮像装置で撮像し、撮像して得られた画像の画像データに基づいて、鋼材SSの直径を算出し、算出した直径データに基づいて、各ローラ24の回動量を決定するようにしてもよい。撮像装置は、CCD等のイメージセンサで、鋼材SSの直径は撮像信号から得られた画像データから画像解析によって算出してもよいし、レーザスキャナなどによって鋼材の直径を計測するようにしてもよい。
In the above-described example, the rotation amount of each
すなわち、鋼材SSの回動量は、鋼材SSについて計測された直径情報又は鋼材SSの画像データから算出された直径情報に基づいて決定してもよい。 That is, the rotation amount of the steel material SS may be determined based on the diameter information measured for the steel material SS or the diameter information calculated from the image data of the steel material SS.
以上のように、上述した各実施の形態によれば、火花試験と蛍光X線分析の両方による鋼種判定のための広いエリアを必要としないで、かつ火花試験及び蛍光X線分析を精度良く行うことができる鋼種判定システム及び鋼種判定方法を実現することができる。 As described above, according to the above-described embodiments, a large area for steel type determination by both the spark test and the fluorescent X-ray analysis is not required, and the spark test and the fluorescent X-ray analysis are accurately performed. A steel type determination system and a steel type determination method that can be realized.
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1、1A 鋼種判定システム、2a メモリ装置、3 搬送制御装置、4 撮像装置、5 画像処理装置、6 蛍光X線分析器、6a 照射部、6b 受光部、7、7A テーブル、7Aa 開口部、7a 支持部材、7b 開口部、8 ステージ、8a 開口部、8b ステージ駆動装置、9 グラインダ砥石、9a 回転軸、9b グラインダ制御装置、10 搬送ローラ、10a 搬送ローラ支持部材、12 床、21 天井、22 分析器昇降装置、23 回動装置、24 ローラ、25 ローラ昇降装置。 1, 1A Steel type determination system, 2a memory device, 3 transport control device, 4 imaging device, 5 image processing device, 6 fluorescent X-ray analyzer, 6a irradiation unit, 6b light receiving unit, 7, 7A table, 7Aa opening, 7a Support member, 7b opening, 8 stage, 8a opening, 8b stage drive device, 9 grinder grindstone, 9a rotating shaft, 9b grinder control device, 10 transport roller, 10a transport roller support member, 12 floor, 21 ceiling, 22 analysis Device lifting device, 23 rotating device, 24 roller, 25 roller lifting device.
Claims (10)
X線照射部と蛍光X線受光部を有し、前記X線照射部によるX線を前記鋼材に照射して前記蛍光X線受光部により前記X線が照射された前記鋼材から発生する蛍光X線を受光し、受光した前記蛍光X線に基づいて前記鋼材の種類を判定するための蛍光X線分析を行う蛍光X線分析部と、
前記鋼材に対する前記火花試験を行った後に、前記グラインダ砥石により研削された研削面と、前記蛍光X線分析部による前記蛍光X線分析が可能な分析可能領域とを近づけるように、前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方を相対的に移動させる移動装置と、
を有し、
前記蛍光X線分析部は、前記移動装置により移動された前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方が移動した後に、前記蛍光X線分析を行う、
ことを特徴とする鋼種判定システム。 An image capturing unit that captures a spark generated from the steel by pressing a grinder grindstone against the steel transported by a transport device that transports the steel in a predetermined transport direction, and the shape of the spark captured by the image capturing unit by image processing. A first steel type determination unit that determines the type of the steel material by recognizing, and a spark test unit that performs a spark test for determining the type of the steel material;
Fluorescence X generated from the steel material having an X-ray irradiation part and a fluorescent X-ray light receiving part, irradiating the steel material with X-rays from the X-ray irradiation part and irradiating the X-ray with the fluorescent X-ray light receiving part A fluorescent X-ray analysis unit that receives a line and performs a fluorescent X-ray analysis to determine the type of the steel material based on the received fluorescent X-ray;
After performing the spark test on the steel material, the steel material and the steel material so as to bring the ground surface ground by the grinder grindstone closer to the analysis possible region where the fluorescent X-ray analysis can be performed by the fluorescent X-ray analysis unit A moving device that relatively moves at least one of the fluorescent X-ray analysis units;
Have
The fluorescent X-ray analysis unit performs the fluorescent X-ray analysis after at least one of the steel material moved by the moving device and the fluorescent X-ray analysis unit moves.
Steel grade determination system characterized by this.
撮像した前記火花の形状を画像処理により認識することにより前記鋼材の種類を判定し、
前記鋼材に対する前記火花試験を行った後に、前記グラインダ砥石により研削された研削面と、前記蛍光X線分析部による前記蛍光X線分析が可能な分析可能領域とを近づけるように、前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方を相対的に移動し、
前記移動装置により移動された前記鋼材と前記蛍光X線分析部の少なくとも一方が移動した後に、X線照射部と蛍光X線受光部を有する蛍光X線分析部により、前記X線照射部によるX線を前記鋼材に照射して前記蛍光X線受光部により前記X線が照射された前記鋼材から発生する蛍光X線を受光し、
受光した前記蛍光X線に基づいて前記鋼材の種類を判定することを特徴とする鋼種判定方法。 Imaging a spark generated from the steel material by pressing a grinder grindstone against the steel material conveyed by a conveyance device that conveys the steel material in a predetermined conveyance direction,
The type of the steel material is determined by recognizing the captured spark shape by image processing,
After performing the spark test on the steel material, the steel material and the steel material so as to bring the ground surface ground by the grinder grindstone closer to the analysis possible region where the fluorescent X-ray analysis can be performed by the fluorescent X-ray analysis unit Relatively moving at least one of the X-ray fluorescence analyzers,
After at least one of the steel material moved by the moving device and the fluorescent X-ray analysis unit is moved, the X-ray irradiation unit and the fluorescent X-ray analysis unit having the fluorescent X-ray light receiving unit perform X by the X-ray irradiation unit. Irradiating the steel material with a wire and receiving the fluorescent X-ray generated from the steel material irradiated with the X-ray by the fluorescent X-ray receiving unit;
A steel type determination method, wherein the type of the steel material is determined based on the received fluorescent X-ray.
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