JP2021020758A - 鋼片搬送装置及び鋼片搬送方法 - Google Patents
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Description
ここで、本明細書では、山積み状態の鋼片には、1枚の鋼片だけからなる場合も含むものとする。
例えば、山積みされた状態の鋼片がコンベア等によって順次、加熱炉近傍の定位置まで搬送される。加熱炉側への鋼片移載工程では、定位置に移動した山積み状態の鋼片に対し、上側の鋼片から順番に、クレーンの吊り具によって吊り上げ、加熱炉前の搬送テーブルへと移載する。そして、搬送テーブルに移載された鋼片は、順番に、加熱炉に装入される。一つの山積みされた鋼片の加熱炉側への移載処理が完了すると、次の山積み状態の鋼片が定位置に搬送されて、上記の工程が自動的に繰り返される。
従来、吊荷の荷姿の検出に関しては、鋼片の斜め上方から照射する斜光照明器と、鋼片上面を略垂直方向からスリット光で照射する垂直照明器と、受光器とを用い、垂直照明器によるスリット光の受光角度に基づき算出したスラブ高さと、斜光照明器で照射した際の鋼片側面の陰影から鋼片の境界位置とを演算して求め、下降する吊り具の位置を制御する方法が提示されている(特許文献1参照)。
また特許文献2には、吊荷の斜め上方からカメラで撮像した画像の画像処理を行って、カメラと吊荷との間の平面距離及びカメラの光軸と吊荷の底面との間の角度を算出することで、吊荷の中心点及び高さを演算して求め、下降させるクレーン3の吊り具の位置を制御する方法が示されている。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、より簡易な構成で山積み状態の鋼片の山高さを検出し、クレーン3の吊り具による鋼片の搬送をより効率的に行うことを目的とする。
本実施形態では、図1に示すように、コンベア1によって、所定の定位置ARAまで搬送された山積み状態の鋼片2を、上側の鋼片2Aから順番に、クレーン3によって、加熱炉側の搬送テーブル4に移載する工程で使用する、鋼片搬送の処理を例に挙げて説明する。
本実施形態の鋼片搬送装置は、図1及び図2に示すように、クレーン3、接触型センサ5、高さ検出部6、及びクレーン制御部7を備える。クレーン制御部7は、後述のように、下降速度設定部11、及び減速開始高さ設定部7Aaを備える(図5)。
ここで、定位置ARAの上流側近傍には、コンベア1で搬送された山積み状態の鋼片2の通過を検出する鋼片通過検出部9が設けられている。鋼片通過検出部9は、山積み状態の鋼片2の通過を検出すると、コンベア制御部8に検出信号を供給する。鋼片通過検出部9は、例えば、光電センサで構成され、検出高さを、コンベア1上に載置された鋼片の最下段の鋼片が位置する高さに設定することで、確実に鋼片の通過を検出可能となっている。この鋼片通過検出部9が、鋼片の通過を検出してから、所定時間経過後にコンベア1が一時的に停止することで、山積み状態の鋼片2が定位置ARAに載置された状態となる。所定時間は、コンベア1の搬送速度に基づき、鋼片通過検出部9で検出された鋼片が定位置ARAに到達するまでの時間である。また、定位置ARAに存在した鋼片が加熱炉側の搬送テーブル4に全て移載、又は最下段の鋼片が吊り上げられたと判定すると、コンベア1が再作動する。コンベア制御部8は、山積み状態の鋼片2が定位置ARAに載置したことをクレーン制御部7に報知する。
本実施形態のクレーン3は、天井クレーン3であって、天井側に設置されたレール3Aに沿って走行可能な台車3bと、吊り具3cとを備える。台車3bは、巻上装置3d及び横行装置3eを備える。クレーン3は、クレーン制御部7からの指令によって巻上装置3dが駆動し、ワイヤロープ3fの巻上げ・巻戻しによって吊り具3cを昇降する。なお、ワイヤロープ3fの巻上げ・巻戻しの長さによって、吊り具3cの上下方向の位置を求めることができる。
本実施形態の吊り具3cは、図1のように鋼片の幅方向両側から掴むトング型の掴み具10を、図2のように2対有する。各掴み具10は、図1のように先端部に爪が形成されている。なお、本実施形態では、各鋼片2Aは、長手方向をコンベア1の幅方向に向け、幅方向をコンベア1の幅方向に向けているものとする。
接触型センサ5は、吊り具3cから下方に突出した突出体の先端部に設けられている。突出体は上下に伸縮可能なクッションを有することが好ましい。接触型センサ5は、山積み状態の鋼片2の上面(最上段の鋼片2Aの上面)に上側から当接することで、山積み状態の鋼片2の上面を検出するセンサである。
高さ検出部6は、複数の光電センサから構成される。各光電センサは、山積み状態の鋼片2側に向けて、投光部6Aa、6Baから横方向(例えば水平方向)へ光を照射して鋼片の有無を検出するセンサである。光電センサは、鋼片有無を検出する検出高さが互いに異なるように設定されている。すなわち、各光電センサの投光部6Aa、6Baからの光の照射高さ(光軸X1、X2の高さ)が異なるように設定されている。
この場合、3つの高さ範囲Lは、図2のように、下側の光電センサの検出高さ未満の第1の高さ範囲L1、下側の光電センサの検出高さ以上、上側の光電センサの検出高さ未満の第2の高さ範囲L2、上側の光電センサの検出高さ以上の第3の高さ範囲L3に区分される。ここで、山積みされる鋼片の枚数は、例えば5枚以下であるので、山積み状態の鋼片2の最大の山積み高さはほぼ決まっており、その最大の山積み高さが、第3の高さ範囲Lの上限として設定すればよい。
そして、図3に示すように、3つの高さ範囲L1〜L3に対応付けて減速開始高さを設定したテーブルを記憶部(不図示)に格納しておく。ここでは、第1の高さ範囲L1に対応する減速開始高さを第1開始高さH1、第2の高さ範囲L2に対応する減速開始高さを第2開始高さH2、第3の高さ範囲L3に対応する減速開始高さを第3開始高さH3とする。
ただし、第1開始高さH1<第2開始高さH2<第3開始高さH3とする。
クレーン制御部7は図4に示すように、昇降制御部7Aと、横行制御部7Bと、第2の昇降制御部7Cとを備える。昇降制御部7Aは、山積み状態の鋼片2に向けて吊り具3cを下降させて鋼片を吊り上げる制御を行う。横行制御部7Bは、台車3bを、定位置ARA上方と搬送テーブル4上方との間を走行させる制御を行う。第2の昇降制御部7Cは、搬送テーブル4に向けて鋼片2Aを把持している吊り部を下降させて、鋼片2Aを搬送テーブル4に載せる制御を行う。
昇降制御部7Aは、図5のように、減速開始高さ設定部7Aa、下降制御部7Ab、把持クレーン制御部7Ac、及び上昇制御部7Adを備える。下降制御部7Abは、下降速度設定部11を備える。
下降制御部7Abは、例えば図6のような処理を行う。すなわち、下降制御部7Abは、巻上装置3dに下降開始指令を出力する(ステップS10)。
ステップS20で、吊り具3cの高さが、減速開始高さ設定部7Aaで設定した減速開始高さよりも高いと判定した場合には、所定サンプリング時間後にステップS20を繰り返し、予め設定した高速の下降速度で吊り具3cを下降させる。
一方、ステップS20で、吊り具3cの高さが、減速開始高さ設定部7Aaで設定した減速開始高さ以下と判定した場合には、ステップS30に移行し、巻上装置3dに制動指示を供給して、吊り具3cの下降速度を減速し、吊り具3cの下降速度を、減速開始高さまでの速度よりも低い低速で下降させる。ステップS20及びステップS30が、下降速度設定部11を構成する。
把持クレーン制御部7Acは、接触型センサ5が山積み状態の鋼片2の上面に接触して当該上面を検出したら、巻上装置3dに停止指令を供給して吊り具3cの下降を停止させ、掴み具10に把持指令を供給して、掴み具10による鋼片2Aの把持処理を実施させる。
上昇制御部7Adは、巻上装置3dに巻上げ指令を供給して、吊り具3cを上昇させる。
本実施形態では、定位置ARAに存在する山積み状態の鋼片2に向けて、クレーン3の吊り具3cを下降し鋼片2Aを掴んで吊り上げる際に、光電センサからなる高さ検出部6で、山積み状態の鋼片2の山高さの範囲を求める。そして、吊り具3cを山積み状態の鋼片2の上面に向けて下降する。このとき、吊り具3cの高さ位置が、光電センサの検出値に応じて設定した減速開始高さ以下となったら、吊り具3cの下降速度を減速する。これによって、本実施形態では、鋼片山高さに応じてクレーン3の吊り具3cの下降速度を最適化された減速位置で自動で切替えることが可能となり、山高さの差による下降時間のタイムロスを削減可能である。
すなわち、本実施形態では、接触型センサ5で山積み状態の鋼片2の最上段の鋼片2の上面を検出する際に、光電センサの検出値によって下降させる吊り具3cの減速開始位置を最適化することが出来る。この結果、本実施形態では、簡易な構成で、鋼片を加熱炉側に移載するための時間をより効率化することが可能となる。
(1)減速開始高さ設定部7Aaにおける、高さ検出部6の検出による減速開始高さの設定は、定位置ARAに新たな山積み状態の鋼片2が配置されたときだけ実施しても良いし、山積み状態の鋼片2に向けて吊り具3cを降下する処理を行うたびに実施しても良い。
減速開始高さ設定部7Aaにおける、高さ検出部6の検出による減速開始高さの設定を、定位置ARAに新たな山積み状態の鋼片2が配置されたときだけ実施する場合には、2回目以降の山積み状態の鋼片2への吊り具3cの下降の際の減速開始高さの設定は、例えば次のように実施する。すなわち、接触型センサ5が山積み状態の鋼片2に接触した際の吊り具3cの高さから、山積み状態の鋼片2の高さを求める。そして、その求めた山積み状態の鋼片2の高さから、吊り上げた鋼片の厚さ相当の値を除算して、次に吊り具3cの下降させる際における、山積み状態の鋼片2の高さとする。この場合においても、求めた山積み状態の鋼片2の高さに応じて、減速高さ位置を設定すればよい。例えば、上記の高さ範囲Lのいずれかに位置するかどうかで減速高さ位置を設定する。又は、減速高さ位置を、山積み状態の鋼片2の高さを変数とした関数として設定しておき、その関数を使用して減速高さ位置を設定する。
なお、各光電センサの配置位置は、上下に並んでいる必要は無い。
また、光電センサの透過形である必要は無く、反射形であってもよい。
(1)本実施形態は、1枚又は2枚以上の鋼片からなる山積み状態の鋼片2に向けてクレーン3の吊り具3cを下降して鋼片を吊り上げる鋼片搬送装置であって、山積み状態の鋼片2側に向けて横方向から光を照射して鋼片の有無を検出する1又は2以上の光電センサからなる高さ検出部6と、吊り具3cに設けられ、山積み状態の鋼片2の上面に接触することで当該山積み状態の鋼片2の上面を検出する接触型センサ5と、山積み状態の鋼片2の上面に向けて下降する吊り具3cの位置が減速開始高さとなったと判定したら、吊り具3cの下降速度を、減速開始高さまでの速度よりも低い低速とする下降速度設定部11と、高さ検出部6で検出する鋼片有りの検出位置の高さに応じて減速開始高さを設定し、検出位置の高さが低いほど減速開始高さを低く設置する減速開始高さ設定部7Aaと、を備える。
この構成によれば、簡易な装置構成で減速開始高さが最適化されて、山積み状態の鋼片2の高さ状態に応じて、山積み状態の鋼片2直上まで高速下降を可能とし、接触型センサ5での上面検出により正確な掴み位置を制御し、高効率で正確な自動搬送の実現が可能となる。
この構成によれば、簡易な構成で、山積み状態の鋼片2の高さの範囲が複雑な演算無しで且つ短時間で求めることが出来る。
この構成によれば、確実に、光電センサの各検出高さを基準として減速開始高さを設定可能となる。
この構成によれば、簡易な装置構成で減速開始高さが最適化されて、山積み状態の鋼片2の高さ状態に応じて、山積み状態の鋼片2直上まで高速下降を可能とし、接触型センサ5での上面検出により正確な掴み位置を制御し、高効率で正確な自動搬送の実現が可能となる。
この構成によれば、簡易な構成で、山積み状態の鋼片2の高さの範囲が複雑な演算無しで且つ短時間で求めることが出来る。
2 山積み状態の鋼片
2A 鋼片
3 クレーン
3c 吊り具
3d 巻上装置
3f ワイヤロープ
4 搬送テーブル
5 接触型センサ
6 高さ検出部
6Aa、6Ba 投光部
6Aa、6Ba受光部
7 クレーン制御部
7A 昇降制御部
7Aa 減速開始高さ設定部
7Ab 下降制御部
10 掴み具
11 下降速度設定部
ARA 定位置
Claims (5)
- 1枚又は2枚以上の鋼片からなる山積み状態の鋼片に向けてクレーンの吊り具を下降して鋼片を吊り上げる鋼片搬送装置であって、
上記山積み状態の鋼片側に向けて横方向から光を照射して鋼片の有無を検出する1又は2以上の光電センサからなる高さ検出部と、
上記吊り具に設けられ、上記山積み状態の鋼片の上面に接触することで当該山積み状態の鋼片の上面を検出する接触型センサと、
上記山積み状態の鋼片の上面に向けて下降する上記吊り具の位置が減速開始高さとなったと判定したら、上記吊り具の下降速度を、上記減速開始高さまでの速度よりも低い低速とする下降速度設定部と、
上記高さ検出部で検出する鋼片有りの検出位置の高さに応じて上記減速開始高さを設定し、上記検出位置の高さが低いほど上記減速開始高さを低く設置する減速開始高さ設定部と、
を備えることを特徴とする鋼片搬送装置。 - 上記高さ検出部として複数の光電センサを備え、その複数の光電センサは、鋼片有無を検出する検出高さが互いに異なることを特徴とする請求項1に記載した鋼片搬送装置。
- 上記複数の光電センサの各検出高さを基準として、複数の高さ範囲を設定すると共に、上記高さ範囲毎に減速開始高さを設定しておき、
上記減速開始高さ設定部は、上記高さ検出部で検出した鋼片有りの検出位置の高さから上記高さ範囲を選択して減速開始高さを設定する、
ことを特徴とする請求項2に記載した鋼片搬送装置。 - 1枚又は2枚以上の鋼片からなる山積み状態の鋼片に向けてクレーンの吊り具を下降して鋼片を吊り上げる鋼片搬送方法であって、
1又は2以上の光電センサの投光部から、上記山積み状態の鋼片側に向けて横方向へ光を照射して、光電センサの検出高さにおける鋼片の有無を検出し、
上記吊り具を上記山積み状態の鋼片の上面に向けて下降し、上記吊り具の高さ位置が、上記光電センサの検出値に応じて設定した減速開始高さとなったら、上記吊り具の下降速度を減速し、続けて、上記吊り具に設けられた接触型センサが上記山積み状態の鋼片の上面に接触することで当該鋼片の上面を検出したことを契機として、上記吊り具で鋼片を吊り上げ、
上記1又は2以上の光電センサで検出する鋼片有りの検出位置の高さが低いほど、上記減速開始高さを低く設定することを特徴とする鋼片搬送方法。 - 複数の上記光電センサを有し、各光電センサは検出高さが互いに異なることを特徴とする請求項4に記載した鋼片搬送方法。
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