JP2022165866A - Repair system and repair method - Google Patents

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Abstract

To provide a repair system and a repair method for a refractory layer that can easily form a refractory layer of a desired thickness without depending on the skill of a worker.SOLUTION: The present invention discloses a repair system for a structure having a refractory layer on its inner surface, the repair system having: a measurement device that measures a three-dimensional shape of the structure inner surface; a removing device that removes at least part of the refractory layer of the structure inner surface; a spraying device that sprays the structure inner surface with unshaped refractory; a construction condition calculating device that calculates construction conditions in the spraying on the basis of a three-dimensional shape measured by the measurement device; and a construction condition presenting device that presents the construction conditions when the spraying device sprays the unshaped refractory.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、内面に耐火物層を有する構造物の補修システムに関する。また、本発明は内面に耐火物層を有する構造物の補修方法に関する。 The present invention relates to a repair system for structures having refractory layers on their internal surfaces. The invention also relates to a method of repairing a structure having a refractory layer on its inner surface.

高温の内容物を保持するための構造物には、内容物の熱から構造物を保護するために、該構造物の内面にライニングとしての耐火物層が設けられることが一般的である。このような耐火物層を有する構造物としては、例えば、溶融金属を保持するための容器(以下、「溶融金属容器」という)や、高炉樋などの溶融金属用の樋が挙げられる。 A structure for holding high-temperature contents is generally provided with a refractory layer as a lining on the inner surface of the structure in order to protect the structure from the heat of the contents. Structures having such a refractory layer include, for example, a container for holding molten metal (hereinafter referred to as a "molten metal container") and a trough for molten metal such as a blast furnace trough.

しかし、そのような構造物を使用していると、高温の内容物と接触することによる損耗や、熱衝撃などに起因するスポーリング(き裂、剥離)のため、前記耐火物層は次第に劣化する。そのため、前記耐火物層の機能を維持するためには、定期的に補修を行う必要がある。 However, when such a structure is used, the refractory layer gradually deteriorates due to wear due to contact with high-temperature contents and spalling (cracking, peeling) caused by thermal shock. do. Therefore, in order to maintain the function of the refractory layer, it is necessary to perform periodic repairs.

耐火物層を補修する方法としては、不定形耐火物を吹き付ける方法が一般的に用いられている。しかし、劣化した耐火物層の上に不定形耐火物を吹き付けた場合、補修後の耐火物層の内部に、劣化した耐火物層と新しい耐火物層の界面が残存することになる。また、劣化した耐火物層の表面には、構造物を使用していた際に付着した溶融金属やスラグなどの滓(ノロ、ビルドアップなどともいう)が付着していることもある。そのため、補修した後に構造物を使用する中で、表面側の新しい耐火物層に亀裂が生じると、該亀裂を通じて溶融金属などが劣化した耐火物層と新しい耐火物層の界面まで侵入し、新しい耐火物層が剥離してしまうという問題がある。 As a method of repairing a refractory layer, a method of spraying a monolithic refractory is generally used. However, when the monolithic refractory is sprayed onto the deteriorated refractory layer, the interface between the deteriorated refractory layer and the new refractory layer remains inside the repaired refractory layer. In addition, on the surface of the deteriorated refractory layer, slag (also referred to as slag, buildup, etc.) such as molten metal and slag adhered during the use of the structure may adhere. Therefore, when a crack occurs in the new refractory layer on the surface side while the structure is used after repair, molten metal or the like penetrates to the interface between the deteriorated refractory layer and the new refractory layer through the crack, and the new refractory layer There is a problem that the refractory layer peels off.

そこで、上記剥離を防ぐために、耐火物層の補修にあたっては、補修する箇所の表面をはつって、劣化した耐火物層や耐火物層の表面に付着した滓を除去した後に、不定形耐火物を吹き付けることが行われている。 Therefore, in order to prevent the above peeling, when repairing the refractory layer, the surface of the portion to be repaired is scratched to remove the deteriorated refractory layer and the slag adhering to the surface of the refractory layer. is being sprayed.

例えば、特許文献1には、溶融金属構造物内面のライニングを吹き付け補修する際に、予め破砕工具により耐火物層表面の劣化層を全面にわたり除去・解体することが記載されている。 For example, Patent Literature 1 describes removing and dismantling the entire deteriorated layer on the surface of the refractory layer with a crushing tool in advance when the lining on the inner surface of the molten metal structure is repaired by spraying.

特開2006-292278号公報JP 2006-292278 A

特許文献1に記載されているように、予め耐火物層表面の劣化層を除去した後に吹き付けを行うことにより、新しい耐火物層の剥離を防止することができる。 As described in Patent Literature 1, peeling of a new refractory layer can be prevented by spraying after removing the deteriorated layer on the surface of the refractory layer in advance.

しかし、通常、吹き付けによる耐火物層の補修は、作業者が吹き付けノズルを手で保持した状態で前記ノズルから不定形耐火物を吐出することによって行われているため、補修の精度は吹付を行う作業者の技術に大きく依存する。特に、耐火物層表面の劣化層を除去した後の表面は平坦であるとは限らないため、最終的な耐火物層の厚さを均一にすることは熟練した作業者であっても困難であった。また、仮に表面が平坦になるように吹き付けができたとしても、所望の厚さの耐火物層が形成できているかどうかを外観から判断することは困難であった。 However, repairing a refractory layer by spraying is usually performed by a worker holding the spraying nozzle by hand and ejecting the monolithic refractory from the nozzle. Much depends on the skill of the operator. In particular, since the surface of the refractory layer after removing the deteriorated layer is not always flat, it is difficult even for a skilled worker to make the thickness of the final refractory layer uniform. there were. Moreover, even if the surface could be flattened by spraying, it was difficult to judge from the appearance whether a refractory layer with a desired thickness had been formed.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耐火物層の補修において、作業者の技術に依存することなく、所望の厚さの耐火物層を容易に形成することができる補修システムおよび補修方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a repair system capable of easily forming a refractory layer of a desired thickness without depending on the skill of an operator when repairing a refractory layer. and to provide a repair method.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨構成は、以下の通りである。 The present invention has been made to solve the above problems, and the gist and configuration thereof are as follows.

1.内面に耐火物層を有する構造物の補修システムであって、
前記構造物内面の3次元形状を測定する測定装置と、
前記構造物内面の耐火物層の少なくとも一部を除去する除去装置と、
前記構造物内面に不定形耐火物を吹き付ける吹付装置と、
前記測定装置によって測定された3次元形状に基づいて、前記吹き付けの際の施工条件を演算する施工条件演算装置と、
前記吹付装置によって不定形耐火物を吹き付ける際に、前記施工条件を提示する施工条件提示装置とを備える、補修システム。
1. A system for repairing a structure having a refractory layer on its interior surface, comprising:
a measuring device for measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the structure;
a removal device for removing at least a portion of the refractory layer on the inner surface of the structure;
a spraying device for spraying a monolithic refractory onto the inner surface of the structure;
a construction condition calculation device that calculates construction conditions for the spraying based on the three-dimensional shape measured by the measurement device;
A repair system comprising: a construction condition presentation device that presents the construction conditions when the monolithic refractory is sprayed by the spraying device.

2.前記測定装置は、前記除去装置によって耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算装置は、前記測定の結果に基づいて前記施工条件を演算する、上記1に記載の補修システム。
2. The measuring device measures the three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer has been removed by the removing device,
2. The repair system according to 1 above, wherein the construction condition calculation device calculates the construction condition based on the result of the measurement.

3.前記測定装置は、前記除去装置によって耐火物層が除去される前の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算装置は、前記測定により得られた3次元形状から前記除去装置によって実際に除去した部分を差し引くことにより、前記除去装置によって耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を算出し、算出された3次元形状に基づいて前記施工条件を演算する、上記1に記載の補修システム。
3. The measuring device measures the three-dimensional shape of the inner surface of the structure before the refractory layer is removed by the removing device,
The construction condition calculation device subtracts the portion actually removed by the removal device from the three-dimensional shape obtained by the measurement, thereby obtaining a three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer has been removed by the removal device. 2. The repair system according to 1 above, wherein the shape is calculated and the construction conditions are calculated based on the calculated three-dimensional shape.

4.内面に耐火物層を有する構造物の補修方法であって、
前記構造物内面の3次元形状を測定する測定工程と、
前記構造物内面の耐火物層の少なくとも一部を除去する除去工程と、
前記測定装置によって測定された3次元形状に基づいて、次の吹付工程における施工条件を演算する施工条件演算工程と、
前記構造物内面に不定形耐火物を吹き付ける吹付工程とを備え、
前記吹付工程において不定形耐火物を吹き付ける際、施工条件提示装置により前記施工条件を提示する、補修方法。
4. A method for repairing a structure having a refractory layer on its inner surface, comprising:
a measuring step of measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the structure;
a removing step of removing at least a portion of the refractory layer on the inner surface of the structure;
A construction condition calculation step of calculating construction conditions in the next spraying step based on the three-dimensional shape measured by the measuring device;
A spraying step of spraying a monolithic refractory onto the inner surface of the structure,
The repair method, wherein the construction conditions are presented by a construction condition presentation device when the monolithic refractory is sprayed in the spraying step.

5.前記測定工程では、前記除去工程で耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算工程では、前記測定の結果に基づいて前記施工条件を演算する、上記4に記載の補修方法。
5. In the measuring step, the three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer is removed in the removing step is measured,
5. The repair method according to 4 above, wherein in the construction condition calculation step, the construction condition is calculated based on the result of the measurement.

6.前記測定工程では、前記除去工程で耐火物層が除去される前の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算工程では、前記測定により得られた3次元形状から前記除去工程で実際に除去した部分を差し引くことにより、前記除去工程で耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を算出し、算出された3次元形状に基づいて前記施工条件を演算する、上記4に記載の補修方法。
6. In the measuring step, the three-dimensional shape of the inner surface of the structure is measured before the refractory layer is removed in the removing step,
In the construction condition calculation step, the three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer is removed in the removal step is obtained by subtracting the portion actually removed in the removal step from the three-dimensional shape obtained by the measurement. 5. The repair method according to 4 above, wherein the shape is calculated and the construction conditions are calculated based on the calculated three-dimensional shape.

本発明によれば、耐火物層の補修において、作業者の技術に依存することなく、所望の厚さの耐火物層を容易に形成することができる。 According to the present invention, in repairing a refractory layer, a refractory layer having a desired thickness can be easily formed without depending on the skill of the operator.

以下、本発明の実施形態の例について具体的に説明する。なお、以下の説明は、本発明の実施形態を例示的に示すものであり、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be specifically described. It should be noted that the following description exemplifies the embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

[構造物]
本発明は、内面に耐火物層を有する構造物を補修するためのものである。前記構造物としては、少なくとも内面に耐火物層を有するものであれば任意の構造物を対象とできる。前記構造物は、例えば、溶融金属用構造物であってよい。前記溶融金属用構造物としては、溶銑鍋、溶鋼の取鍋、精錬容器などの溶融金属容器や、高炉樋などの溶融金属用樋が例示される。
[Structure]
The present invention is for repairing structures having a refractory layer on the interior surface. Any structure having a refractory layer on at least the inner surface can be used as the structure. The structure may be, for example, a molten metal structure. Examples of the molten metal structure include molten metal containers such as hot metal ladle, molten steel ladle, and refining vessel, and molten metal troughs such as blast furnace troughs.

本発明は、任意の材質および構造を有する耐火物層に適用できる。したがって、前記構造物の内面に設けられた耐火物層は、耐火物で構成された層であれば任意の材質および構造であってよい。 The present invention can be applied to refractory layers having arbitrary materials and structures. Therefore, the refractory layer provided on the inner surface of the structure may be of any material and structure as long as it is a layer composed of refractory.

また、ライニングとしての耐火物層を、パーマレンガと称される定型耐火物の層と、不定形耐火物の層とで構成することも一般的に行われている。例えば、典型的な溶融金属容器は、鉄皮と称される金属製容器本体と、前記金属製容器本体の内面に設けられた定型耐火物(パーマレンガ)の層と、前記定型耐火物層の内面に設けられた不定形耐火物の層とを備えており、前記定型耐火物の層と前記不定形耐火物の層とにより耐火物層が構成されている。本発明は、上記のような構造を有する耐火物層の補修にも好適に用いることができる。 It is also common practice to configure the refractory layer as a lining with a layer of shaped refractory called perma-brick and a layer of monolithic refractory. For example, a typical molten metal container includes a metal container body called an iron shell, a regular refractory (permal brick) layer provided on the inner surface of the metal container body, and the regular refractory layer. A monolithic refractory layer is provided on the inner surface, and the monolithic refractory layer and the monolithic refractory layer constitute a refractory layer. The present invention can also be suitably used for repairing a refractory layer having the structure described above.

以下、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明する。なお、以下の実施形態では前記構造物が容器である場合を例として説明するが、上述したように本発明は容器に限らず任意の構造物に適用可能である。 The present invention will be described below based on specific embodiments. In the following embodiments, a case where the structure is a container will be described as an example, but as described above, the present invention is applicable not only to containers but also to arbitrary structures.

本発明の一実施形態における補修システムは、下記(1)~(5)を備えている。
(1)容器内面の3次元形状を測定する測定装置
(2)容器内面の耐火物層の少なくとも一部を除去する除去装置
(3)容器内面に不定形耐火物を吹き付ける吹付装置
(4)測定装置によって測定された3次元形状に基づいて、吹き付けの際の施工条件を演算する施工条件演算装置
(5)吹付装置によって不定形耐火物を吹き付ける際に、施工条件を提示する施工条件提示装置
A repair system according to an embodiment of the present invention comprises the following (1) to (5).
(1) Measuring device for measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the container (2) Removing device for removing at least part of the refractory layer on the inner surface of the container (3) Spraying device for spraying the monolithic refractory on the inner surface of the container (4) Measurement A construction condition calculation device that calculates the construction conditions for spraying based on the three-dimensional shape measured by the device.

また、本発明の他の第一の実施形態における補修方法は、下記(A)~(D)の工程を備えており、(D)吹付工程において不定形耐火物を吹き付ける際、施工条件提示装置により施工条件を提示する。
(A)容器内面の3次元形状を測定する測定工程と、
(B)容器内面の耐火物層の少なくとも一部を除去する除去工程と、
(C)測定装置によって測定された3次元形状に基づいて、次の吹付工程における施工条件を演算する施工条件演算工程と、
(D)容器内面に不定形耐火物を吹き付ける吹付工程
In addition, a repair method according to another first embodiment of the present invention includes the following steps (A) to (D), and when spraying a monolithic refractory in the spraying step (D), a construction condition presentation device The construction conditions are presented by
(A) a measuring step of measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the container;
(B) a removing step of removing at least a portion of the refractory layer on the inner surface of the container;
(C) a construction condition calculation step of calculating construction conditions in the next spraying step based on the three-dimensional shape measured by the measuring device;
(D) Spraying step of spraying the monolithic refractory on the inner surface of the container

以下、上記各装置および各工程について説明する。 Each device and each process described above will be described below.

[測定装置・測定工程]
本発明では、容器内面の3次元形状を測定し、その結果に基づいて吹き付けの際の施工条件を演算し、得られた施工条件を表示することが重要である。吹き付けを行う作業者は、表示された施工条件に従って吹き付けを行うことにより、作業者の技術に依存することなく所望の厚さの耐火物層を形成することができる。
[Measuring device/measurement process]
In the present invention, it is important to measure the three-dimensional shape of the inner surface of the container, calculate the application conditions for spraying based on the results, and display the obtained application conditions. A worker who performs spraying can form a refractory layer with a desired thickness by spraying according to the displayed construction conditions, without depending on the skill of the worker.

3次元形状の測定に用いる測定装置としては、とくに限定されず、容器内面の3次元形状を測定できるものであれば任意の装置を用いることができる。好適に使用できる測定装置としては、例えば、3次元レーザースキャナ、フォトグラメトリ方式の3次元形状測定装置、パターン投影方式の3次元形状測定装置などが挙げられるが、中でも3次元レーザースキャナを用いることが好ましい。 The measuring device used for measuring the three-dimensional shape is not particularly limited, and any device can be used as long as it can measure the three-dimensional shape of the inner surface of the container. Examples of suitable measuring devices include a three-dimensional laser scanner, a photogrammetric three-dimensional shape measuring device, and a pattern projection three-dimensional shape measuring device. is preferred.

前記3次元形状の測定は、1回で行ってもよく、複数回行ってもよい。使用する測定装置の視野に全測定範囲が収まる場合には、1回の測定で容器全体の3次元形状データを得ることができる。例えば、測定を3次元レーザースキャナで行う場合には、該3次元レーザースキャナを容器の中心軸上かつ容器口の高さに配置し、容器中心軸を中心に360°のレーザースキャンを実施することにより容器内面の3次元形状を一度の測定で取得可能である。一方、フォトグラメトリで測定を行う場合には、測定原理上、測定範囲がカメラ視野に限定されるため、測定装置(カメラ)の向きや位置を変えながら容器内面を複数回測定し、後処理でデータを合成することで容器内面全体の3次元形状データを得ることができる。 The measurement of the three-dimensional shape may be performed once or multiple times. If the entire measurement range is within the field of view of the measuring device used, three-dimensional shape data of the entire container can be obtained in one measurement. For example, when the measurement is performed with a three-dimensional laser scanner, the three-dimensional laser scanner is placed on the central axis of the container and at the height of the container mouth, and a 360° laser scan is performed around the central axis of the container. It is possible to acquire the three-dimensional shape of the inner surface of the container by one measurement. On the other hand, when performing measurement using photogrammetry, the measurement range is limited to the field of view of the camera due to the principle of measurement. By synthesizing the data in , the three-dimensional shape data of the entire inner surface of the container can be obtained.

前記測定装置は、後述する吹付装置に備えられていてもよく、吹付装置とは別体として備えられていてもよい。吹付装置と別体として測定装置を設ける場合には、対象である容器を使用している設備に測定装置を備え付けておくこともできる。例えば、前記容器が、製鉄所において溶鋼を運搬するための容器(鍋)である場合には、該容器を1チャージ使用するごとに、設備に備え付けられた測定装置で容器内面の3次元形状を測定し、次に述べるように補修の要否を判断することもできる。なお、ここで「チャージ」とは、転炉などから溶融金属を容器に受け入れ、溶鋼中の不純物を取り除く2次精錬工程を経て、次工程である鋳造設備などに溶融金属を送り出して容器が空になるまでのサイクルを指す。 The measuring device may be provided in the later-described spraying device, or may be provided separately from the spraying device. When the measuring device is provided separately from the spraying device, the measuring device can be installed in the facility using the target container. For example, when the container is a container (pot) for transporting molten steel in an ironworks, each time the container is used for one charge, the three-dimensional shape of the inner surface of the container is measured by a measuring device installed in the equipment. It is also possible to measure and determine the need for repair as described below. Here, "charging" means receiving molten metal from a converter or the like into a container, going through the secondary refining process to remove impurities in the molten steel, and sending the molten metal to the next process such as casting equipment, etc., and emptying the container. refers to the cycle until

なお、前記測定装置により容器内面の3次元形状を測定するタイミングについてはとくに限定されないが、除去装置による耐火物層の除去の前と、除去装置による耐火物層の除去の後の、少なくとも一方において測定を行うことが好ましい。測定のタイミングについてはさらに後ほど説明する。 The timing of measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the container by the measuring device is not particularly limited, but at least one of before removing the refractory layer by the removing device and after removing the refractory layer by the removing device. Measurements are preferably taken. The measurement timing will be further explained later.

[除去装置・除去工程]
次いで、容器内面の耐火物層の少なくとも一部を除去する。前記除去には、定型耐火物を除去できるものであれば、とくに限定されることなく任意の装置を用いることができる。通常、前記除去装置は、回転または往復運動する工具により耐火物層を切削、破砕、または剥離する工具を備えることが好ましい。また、前記工具を容器の内面に沿って走査させながら除去を行うために、前記除去装置は、前記工具を3次元的に移動させる移動手段と、前記工具の姿勢(向き)を制御する姿勢制御手段とを備えていることが好ましい。前記移動手段および姿勢制御手段としては、例えば、重機のアームなどを使用することもできる。前記重機としては、例えば、キャタピラ等で駆動される車体本体と、工具を6自由度(3軸方向の位置/回転)またはそれ以上の自由度で位置決めできるアームを備えた重機を用いることが好ましい。
[Removal device/removal process]
At least a portion of the refractory layer on the inner surface of the container is then removed. For the removal, any device can be used without particular limitation as long as it can remove the standard refractory. Generally, the removal device preferably comprises a tool for cutting, crushing or stripping the refractory layer with a rotating or reciprocating tool. Further, in order to perform removal while scanning the tool along the inner surface of the container, the removal device includes moving means for moving the tool three-dimensionally and attitude control for controlling the attitude (orientation) of the tool. means. As the moving means and attitude control means, for example, an arm of a heavy machine can be used. As the heavy machinery, for example, it is preferable to use a heavy machinery having a vehicle body driven by a caterpillar or the like and an arm capable of positioning a tool with 6 degrees of freedom (position/rotation in 3 axial directions) or more degrees of freedom. .

前記除去は任意の方法で行うことができるが、上述したように滓や劣化した耐火物層が残存した状態で不定形耐火物を吹き付けると、吹き付けによって形成した新しい耐火物層が剥離しやすくなる。そのため、前記除去においては、少なくとも、容器内面の耐火物層の表面に付着した滓と、該耐火物層の表面側の劣化している部分(劣化層)とを除去することが好ましい。 The removal can be performed by any method, but if the monolithic refractory is sprayed in a state where the dregs and deteriorated refractory layer remain as described above, the new refractory layer formed by spraying becomes easy to peel off. . Therefore, in the removal, it is preferable to remove at least the dregs adhering to the surface of the refractory layer on the inner surface of the container and the deteriorated portion (deteriorated layer) on the surface side of the refractory layer.

工具を容器内面に沿って走査しながら除去を行う場合、その走査パターンは特に限定されず、使用する除去装置や対象とする容器の形状に合わせて決定すればよい。切削粉が下に落ちていくことを考慮すると、容器内面の周方向に走査しながら除去する動作を、下方から上方へわたって繰り返すことが好ましい。 When the tool is scanned along the inner surface of the container for removal, the scanning pattern is not particularly limited, and may be determined according to the shape of the container to be used and the removal device to be used. Considering that the cutting powder falls downward, it is preferable to repeat the operation of removing while scanning the inner surface of the container in the circumferential direction from the bottom to the top.

また、工具を容器内面に沿って走査しながら除去を行う場合には、1回の走査(1パス)で除去を行うこともできるが、複数回の走査(複数パス)で除去を行うこともできる。複数パスで除去を行う場合、走査回数は2以上の任意の数とできるが、過度に回数を多くすると除去に要する時間が長くなり作業効率が低下する。そのため、走査回数は3回以下とすることが好ましい。さらに、複数パスで除去を行う場合には、1回の走査が完了した後に、次の走査における除去量を演算することもできる。 In addition, when the tool is scanned along the inner surface of the container for removal, the removal can be performed by one scan (one pass), but the removal can also be performed by multiple scans (multiple passes). can. When the removal is performed in a plurality of passes, the number of scans can be any number of 2 or more. However, if the number of scans is excessively increased, the time required for the removal becomes longer and the working efficiency is lowered. Therefore, it is preferable that the number of scans be three or less. Furthermore, when removal is performed in multiple passes, the removal amount in the next scan can be calculated after one scan is completed.

[施工条件演算装置・施工条件演算工程]
本発明では、上述したように、測定装置によって測定された3次元形状に基づいて吹付工程における施工条件を演算し、得られた施工条件を次の吹付工程において提示する。そして、吹き付けを行う作業者は、提示された施工条件に従って吹き付けを行う。
[Construction condition calculation device/Construction condition calculation process]
In the present invention, as described above, the construction conditions in the spraying process are calculated based on the three-dimensional shape measured by the measuring device, and the obtained construction conditions are presented in the next spraying process. Then, the operator who performs the spraying performs the spraying according to the presented construction conditions.

前記施工条件は、吹き付けによる耐火物層の補修に関するものであれば、任意の条件であってよいが、前記施工条件が、不定形耐火物を吹き付ける「厚さ」の情報を含むことが好ましい。また、吹き付けの際の不定形耐火物の流量が既知であり、その他の施工条件が一定であると仮定すれば、必要な厚さの耐火物層を形成するためにどの程度の時間吹き付けを行えばよいかを計算することもできる。したがって、前記施工条件が、不定形耐火物を吹き付ける「時間」の情報を含んでいてもよい。なお、前記施工条件は、容器内面の各部位ごとに求めることが好ましい。 The construction conditions may be any conditions as long as they relate to the repair of the refractory layer by spraying, but the construction conditions preferably include information on the "thickness" of the monolithic refractory to be sprayed. Also, assuming that the flow rate of the monolithic refractory during spraying is known and other construction conditions are constant, how long should the spraying be done to form a refractory layer of the required thickness? It is also possible to calculate whether Therefore, the construction conditions may include information on the "time" for spraying the monolithic refractory. In addition, it is preferable that the construction conditions are obtained for each portion of the inner surface of the container.

前記施工条件の演算方法はとくに限定されず、任意の方法で演算してよいが、施工条件として、不定形耐火物を吹き付ける「厚さ」を演算する場合を例にとって説明する。 The method of calculating the construction condition is not particularly limited, and any method may be used for the calculation, but the case of calculating the "thickness" of spraying the monolithic refractory material as the construction condition will be described as an example.

本発明の一実施形態においては、まず、除去装置によって耐火物層が除去された後の容器内面の3次元形状(除去後3次元形状)を測定装置により測定し、前記測定の結果に基づいて前記施工条件を演算する。前記演算においては、前記除去後3次元形状のデータに基づいて、容器内面の各部における最終的な耐火物層を所望の厚さとするために必要な吹き付け厚さを求めればよい。 In one embodiment of the present invention, first, the three-dimensional shape of the inner surface of the container after the removal of the refractory layer by the removal device (three-dimensional shape after removal) is measured by a measurement device, and based on the measurement result Calculate the construction conditions. In the calculation, the spraying thickness necessary for making the final refractory layer of the desired thickness on each portion of the inner surface of the container may be obtained based on the data of the three-dimensional shape after removal.

また、本発明の別の実施形態においては、除去装置によって耐火物層が除去される前の容器内面の3次元形状(除去前3次元形状)を測定装置により測定しておき、前記除去前3次元形状から除去装置によって実際に除去した部分を差し引くことにより、耐火物層が除去された後の容器内面の3次元形状(除去後3次元形状)を算出することもできる。そして、得られた除去後3次元形状のデータに基づいて、容器内面の各部における最終的な耐火物層を所望の厚さとするために必要な吹き付け厚さを求めればよい。 In another embodiment of the present invention, the three-dimensional shape of the inner surface of the container before the refractory layer is removed by the removing device (three-dimensional shape before removal) is measured by a measuring device, and the three-dimensional shape before removal is measured. By subtracting the portion actually removed by the removal device from the dimensional shape, the three-dimensional shape of the inner surface of the container after the refractory layer has been removed (three-dimensional shape after removal) can also be calculated. Then, based on the obtained data of the three-dimensional shape after removal, the spraying thickness required to obtain the desired final thickness of the refractory layer on each portion of the inner surface of the container can be obtained.

上記演算の際には、予め用意した、目標とする容器内面の3次元形状を表す3次元形状データ(以下、目標形状データ)を併用することも好ましい。前記目標形状データとは、言い換えると、吹き付けによってどのような形状に補修すればよいかを表した3次元形状データである。測定装置によって測定された3次元形状データと前記目標形状データとを比較することにより、より正確に各部における施工条件を演算することが可能となる。 In the above calculation, it is also preferable to use three-dimensional shape data (hereinafter referred to as target shape data) prepared in advance representing the target three-dimensional shape of the inner surface of the container. The target shape data is, in other words, three-dimensional shape data representing what shape should be repaired by spraying. By comparing the three-dimensional shape data measured by the measuring device with the target shape data, it is possible to more accurately calculate the construction conditions for each part.

前記目標形状データは任意の方法で用意することができる。例えば、耐火物層を形成した状態の容器の設計データ(CADデータ等)から目標形状データを作成することもできる。また、例えば、耐火物層がパーマレンガと称される定型耐火物の層と不定形耐火物の層とで構成されている場合には、定型耐火物の層のみが設けられ、不定形耐火物の層が設けられていない状態の3次元形状データを実測または設計データから作成し、前記3次元形状データに、所望の厚みの耐火物層を加えた形状を計算することによって目標形状データを作成することもできる。 The target shape data can be prepared in any manner. For example, the target shape data can be created from the design data (CAD data, etc.) of the container in which the refractory layer is formed. Further, for example, when the refractory layer is composed of a layer of shaped refractory called perma-brick and a layer of monolithic refractory, only the layer of shaped refractory is provided and the monolithic refractory Create target shape data by creating three-dimensional shape data in a state where no layer is provided from actual measurement or design data, and calculating a shape by adding a refractory layer of desired thickness to the three-dimensional shape data You can also

[吹付装置・吹付工程]
次に、容器内面に不定形耐火物を吹き付けることにより耐火物層を補修する。吹付装置の構造は特に限定されず、不定形耐火物を吹き付けて耐火物層を形成できるものであれば任意の装置を使用することができる。典型的には、前記吹付装置は、不定形耐火物を保持するタンクと、不定形耐火物を吐出するノズルと、前記タンクから前記ノズルへ不定形耐火物を送給するポンプとを備えることが好ましい。
[Spraying equipment/spraying process]
Next, the refractory layer is repaired by spraying a monolithic refractory onto the inner surface of the container. The structure of the spraying device is not particularly limited, and any device can be used as long as it can spray a monolithic refractory to form a refractory layer. Typically, the spraying apparatus includes a tank that holds a monolithic refractory, a nozzle that discharges the monolithic refractory, and a pump that feeds the monolithic refractory from the tank to the nozzle. preferable.

本発明では、前記吹き付けの際には、上述した施工条件演算工程で求めた施工条件を、施工条件提示装置に提示する。したがって、吹き付けを行う作業者は、提示された施工条件に従って吹き付けを行うことにより、作業者の技術や感覚に依存することなく所望の厚さの耐火物層を形成することができ、その結果、補修品質を向上させることができる。 In the present invention, at the time of spraying, the construction conditions obtained in the above-described construction condition calculation step are presented to the construction condition presentation device. Therefore, the worker who performs the spraying can form a refractory layer with a desired thickness by spraying according to the presented construction conditions, without depending on the worker's skill or sense. Repair quality can be improved.

[施工条件提示装置]
前記施工条件提示装置として、作業者が認識できる形で施工条件を提示することができるものであれば任意の装置を使用することができる。例えば、前記施工条件提示装置は、印刷装置(プリンター)、スピーカー、表示装置(ディスプレイ)のいずれかまたはそれらの組み合わせであってよい。
[Construction condition presentation device]
As the construction condition presentation device, any device can be used as long as it can present the construction conditions in a form that can be recognized by the worker. For example, the construction condition presentation device may be a printing device (printer), a speaker, a display device (display), or a combination thereof.

前記施工条件提示装置が、印刷装置である場合には、施工条件を任意の形態で印刷し、作業者は印刷された条件に基づいて作業を行うことができる。 When the construction condition presentation device is a printing device, the construction conditions can be printed in any form, and the worker can perform the work based on the printed conditions.

前記施工条件提示装置がスピーカーである場合には、音で施工条件を作業者に提示することができる。前記音は、音声情報であってもよく、電子音などの非音声情報であってもよい。 When the construction condition presentation device is a speaker, the construction conditions can be presented to the worker by sound. The sound may be voice information or non-voice information such as electronic sound.

また、前記施工条件提示装置が、表示装置である場合には、施工条件を任意の形態で表示し、作業者は表示された条件に基づいて作業を行うことができる。前記表示装置は、(1)プロジェクタなどの投影型表示装置、(2)ヘッドマウントディスプレイなどの装着型表示装置、および(3)非装着型のディスプレイのいずれか、またはそれらの組み合わせであってよい。前記施工条件表示装置としてプロジェクタを使用する場合、視認性の観点からは、光源にレーザー光を用いたプロジェクタ(レーザープロジェクタ)を使用することが好ましい。 Further, when the construction condition presentation device is a display device, the construction conditions can be displayed in any form, and the worker can perform the work based on the displayed conditions. The display device may be any one of (1) a projection display device such as a projector, (2) a wearable display device such as a head-mounted display, and (3) a non-wearable display, or a combination thereof. . When a projector is used as the construction condition display device, it is preferable to use a projector using a laser beam as a light source (laser projector) from the viewpoint of visibility.

前記施工条件の具体的な提示の仕方はとくに限定されないが、作業者が理解しやすいよう、数値、文字、図形、色、音およびそれらの組み合わせで表示することが好ましい。 Although there are no particular limitations on how the construction conditions are presented, it is preferable to display them using numerical values, letters, graphics, colors, sounds, and combinations thereof so that the workers can easily understand them.

施工条件提示装置により施工条件を提示する際には、作業者が吹付けを行おうとしている位置についての施工条件を適切に提示するために施工条件提示装置のキャリブレーションを行うことが好ましい。言い換えると、施工条件を演算した際の座標系から施工条件提示装置の座標系への座標変換行列を同定し、それを利用して表示を行うことが好ましい。例えば、3次元形状の測定に使用する測定装置と施工条件提示装置を一体に構成するか、または両者の相対的な位置関係が既知であれば、その情報を元に座標変換行列を同定することができる。 When presenting the construction conditions by the construction condition presentation device, it is preferable to calibrate the construction condition presentation device in order to appropriately present the construction conditions for the position where the worker is going to spray. In other words, it is preferable to identify a coordinate transformation matrix from the coordinate system in which the construction conditions are calculated to the coordinate system of the construction condition presentation device, and use it for display. For example, if the measuring device used for measuring the three-dimensional shape and the construction condition presentation device are integrated, or if the relative positional relationship between the two is known, the coordinate transformation matrix can be identified based on that information. can be done.

さらに、本発明の補修システムは、吹付工程で作業者が使用するノズルの位置および姿勢の一方または両方をリアルタイムで測定するトラッキング装置を備えることが好ましい。前記トラッキング装置を使用することで、作業者が不定形耐火物を吹き付けようとしている位置の情報を取得することができる。したがって、上記施工条件提示装置は、ノズルの動きに合わせて当該位置における施工条件を提示することができる。前記トラッキング装置としては、モーションキャプチャ、レーザートラッカー、トータルステーションなどの装置が考えられる。 Additionally, the repair system of the present invention preferably includes a tracking device that measures in real time the position and/or orientation of the nozzle used by the operator during the spraying process. By using the tracking device, it is possible to acquire information on the position where the worker is going to spray the monolithic refractory. Therefore, the construction condition presentation device can present the construction condition at the position in accordance with the movement of the nozzle. Devices such as motion capture, laser trackers, and total stations can be considered as the tracking device.

また、不定形耐火物を吹き付ける位置と時間の情報から、積算吹き付け厚さを予測することもできる。例えば、積算吹き付け厚を色情報とし、該色情報をプロジェクタなどの投影型表示装置やVRゴーグルなどの装着型表示装置で現物と重ねて表示することで、作業者に対し、目標となる吹き付け厚を達成するための直感的なガイダンスを提供することができる。 In addition, the integrated spray thickness can be predicted from information on the position and time at which the monolithic refractory is sprayed. For example, by using the cumulative spray thickness as color information and displaying the color information superimposed on the actual product on a projection display device such as a projector or a wearable display device such as VR goggles, the operator can be informed of the target spray thickness. can provide intuitive guidance for achieving

(3次元形状データに基づく除去)
なお、本発明においては、上述したように任意の方法で耐火物層の除去を行うことができるが、本発明のより好適な実施形態においては、除去に先立って前記測定装置による測定を実施し、その測定結果(3次元形状データ)に基づいて除去を行うこともできる。以下、前記実施形態について説明する。
(Removal based on 3D shape data)
In addition, in the present invention, the refractory layer can be removed by any method as described above, but in a more preferred embodiment of the present invention, measurement is performed by the measuring device prior to removal. , the removal can also be performed based on the measurement result (three-dimensional shape data). The embodiment will be described below.

本実施形態における補修システムは、さらに、前記測定手段によって得た3次元形状に基づいて、前記耐火物層を除去する範囲を決定する演算装置を備えている。そして、前記除去装置は、前記演算手段による演算結果に基づいて前記容器内面の耐火物層を除去するよう構成されている。 The repair system in this embodiment further comprises an arithmetic unit that determines the range of removal of the refractory layer based on the three-dimensional shape obtained by the measuring means. The removal device is configured to remove the refractory layer on the inner surface of the container based on the calculation result of the calculation means.

また、本実施形態における補修方法は、前記測定工程で得た3次元形状に基づいて、前記耐火物層を除去する範囲を決定する演算工程を備えており、前記除去工程においては、前記演算工程における演算結果に基づいて前記容器内面の耐火物層を除去する。 Further, the repair method in the present embodiment includes a calculation step of determining a range to remove the refractory layer based on the three-dimensional shape obtained in the measurement step, and in the removal step, the calculation step Remove the refractory layer on the inner surface of the container based on the calculation result in .

[演算装置・演算工程]
上記演算工程においては、得られた容器内面の3次元形状に基づいて耐火物層を除去する範囲を決定する。すなわち、容器内面の3次元形状とは、耐火物層とその表面に付着した滓を含めた表面のプロファイルであるから、当該プロファイルにおいて凸部となっている部分は滓が厚く付着している可能性が高く、したがってその部分は除去量を多くする必要があると判断できる。反対に、当該プロファイルにおいて凹部となっている部分は、劣化した耐火物層が剥離した結果、凹部となっている可能性が高く、したがって、その部分は除去量を少なくすればよい。言い換えると、得られた容器内面の3次元形状に基づいて、各部における耐火物層の除去量を決定することが好ましい。
[Calculation device/calculation process]
In the calculation step, the range of removal of the refractory layer is determined based on the obtained three-dimensional shape of the inner surface of the container. That is, the three-dimensional shape of the inner surface of the container is the profile of the surface including the refractory layer and the slag adhering to the surface. Therefore, it can be determined that a large amount of removal is required for that portion. On the contrary, it is highly probable that the recessed portion of the profile is formed as a result of peeling of the degraded refractory layer, and therefore the amount of removal of that portion should be reduced. In other words, it is preferable to determine the removal amount of the refractory layer at each portion based on the obtained three-dimensional shape of the inner surface of the container.

なお、前記除去量の決定においては、容器の使用履歴などの情報を考慮することもできる。例えば、容器内面の3次元形状を定期的に測定している場合には、その測定データに基づいて剥離の発生を判定するとともに、剥離した部位を特定することもできる。また、剥離が生じない場合、形成される劣化層のおおよその厚さを、容器の使用履歴(使用回数、仕様時間など)から推定することも可能である。したがって、前記除去量の決定においては、容器の使用履歴から推定される劣化層の推定厚さを使用することもできる。また、形成される劣化層の厚みはある程度(例えば、30~40mmなど)で飽和する傾向がある。そのため、既知の劣化層の飽和厚みを予め演算装置に入力しておき、前記除去量の決定に使用することもできる。 In determining the amount to be removed, information such as the usage history of the container can be taken into consideration. For example, when the three-dimensional shape of the inner surface of the container is periodically measured, the occurrence of peeling can be determined based on the measurement data, and the peeled portion can be specified. In addition, when peeling does not occur, it is also possible to estimate the approximate thickness of the formed deteriorated layer from the usage history of the container (number of times of use, specification time, etc.). Therefore, in determining the amount to be removed, the estimated thickness of the deteriorated layer estimated from the usage history of the container can also be used. Also, the thickness of the formed deteriorated layer tends to saturate at a certain level (for example, 30 to 40 mm). Therefore, it is also possible to input the known saturated thickness of the deteriorated layer into the arithmetic unit in advance and use it for determining the amount to be removed.

このように、得られた容器内面の3次元形状に基づいて耐火物層を除去する範囲を決定することにより、耐火物層表面に付着した滓や劣化層をより的確に除去するとともに、劣化していない耐火物層が除去される量を低減することができる。 By determining the range of removal of the refractory layer based on the obtained three-dimensional shape of the inner surface of the container in this way, the dregs and deteriorated layer adhering to the surface of the refractory layer can be removed more accurately, and the deterioration of the refractory layer can be prevented. The amount of undamaged refractory layer removed can be reduced.

前記演算工程においては、耐火物層を除去する範囲を決定し、その決定された範囲の耐火物層を除去できるように、除去に用いる工具の走査経路を決定することも好ましい。 In the computing step, it is also preferable to determine the range of removal of the refractory layer and determine the scanning path of the tool used for removal so that the determined range of the refractory layer can be removed.

また、前記耐火物層を除去する範囲の決定においては、さらに、予め用意した除去限界位置を表す3次元形状データ(以下、除去限界データ)を併用することも好ましい。ここで、除去限界位置とは、当該位置を超えて(当該位置よりも深く)除去を行ってはいけない位置を指すものとする。耐火物層を除去する範囲を決定する際に、前記除去限界データを参照することにより、耐火物層を過剰に除去してしまうことや、耐火物層以外の部分(容器本体など)を工具で損傷させてしまうことを防止できる。 Further, in determining the range of removal of the refractory layer, it is also preferable to additionally use three-dimensional shape data (hereinafter referred to as removal limit data) representing removal limit positions prepared in advance. Here, the removal limit position refers to a position beyond which removal should not be performed (deeper than the position). When determining the range to remove the refractory layer, by referring to the removal limit data, the refractory layer may be excessively removed, and parts other than the refractory layer (such as the container body) may be removed with a tool. You can prevent damage.

例えば、上述したように耐火物層がパーマレンガと称される定型耐火物の層と不定形耐火物の層とで構成されている場合、不定形耐火物の層のみを除去し、定型耐火物の層は除去しないことが好ましい。したがって、そのようなケースでは、定型耐火物の層のみが設けられ、不定形耐火物の層が設けられていない状態の3次元形状データを前記除去限界データとして使用することにより、定型耐火物の層を除去してしまうことを防止できる。 For example, as described above, when the refractory layer is composed of a layer of shaped refractory called perma-brick and a layer of monolithic refractory, only the layer of monolithic refractory is removed and the shaped refractory layer is preferably not removed. Therefore, in such a case, by using the three-dimensional shape data in a state where only the layer of the shaped refractory is provided and the layer of the monolithic refractory is not provided as the removal limit data, the shaped refractory It is possible to prevent layers from being removed.

上述したように、前記除去装置は上記測定装置を備えていてもよい。除去装置が測定装置を備えている場合、該測定装置で容器内面の3次元形状を測定し、その結果に基づいて前記除去装置を制御することができる。 As mentioned above, the removal device may comprise the measurement device. When the removing device is equipped with a measuring device, the measuring device can measure the three-dimensional shape of the inner surface of the container, and the removing device can be controlled based on the result.

また、前記除去装置は上記測定装置(ここでは第一の測定装置とする)とは別の、容器内面の3次元形状を測定する第二の測定装置を備えていてもよい。除去装置が第二の測定装置を備えている場合、前記第二の測定装置の測定結果を利用して該除去装置の位置合せを行うことができる。例えば、除去装置を、除去を実施するための位置に設置した後、第二の測定装置による測定を行い、その結果を利用することで容易に位置合せを行うことができる。より具体的な例としては、容器を使用している設備(工場など)に設置されている第一の測定装置を用いて容器内面の3次元形状を測定して第一の3次元形状データを取得し、その後、除去装置に備えられている第二の測定装置を用いて第二の3次元形状データを取得し、前記第一の3次元形状データと第二の3次元形状データを比較することによって前記除去装置の位置合せ(原点出し)を行うこことができる。第一の3次元形状データと第二の3次元形状データを比較する方法としては、例えば、一方を他方にフィッティングする方法が挙げられる。第一の3次元形状データの座標系と第二の3次元形状データの座標系の座標変換行列を求めることもできる。 Moreover, the removing device may include a second measuring device for measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the container, which is separate from the measuring device (here, referred to as the first measuring device). If the removal device has a second measurement device, the measurement results of the second measurement device can be used to align the removal device. For example, after placing the removing device at the position for performing removal, measurement is performed by the second measuring device, and alignment can be easily performed by using the result. As a more specific example, the first three-dimensional shape data is obtained by measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the container using a first measuring device installed in the facility (factory, etc.) where the container is used. After that, second three-dimensional shape data is obtained using a second measuring device provided in the removing device, and the first three-dimensional shape data and the second three-dimensional shape data are compared. By doing so, it is possible to perform alignment (origination) of the removing device. As a method of comparing the first three-dimensional shape data and the second three-dimensional shape data, for example, there is a method of fitting one to the other. It is also possible to obtain a coordinate transformation matrix between the coordinate system of the first three-dimensional shape data and the coordinate system of the second three-dimensional shape data.

本実施形態における補修システムは、さらに、前記除去装置にかかる負荷をモニターし、前記負荷に基づいて耐火物層を除去する範囲を調整する制御装置を備えていてもよい。 The repair system of this embodiment may further include a controller that monitors the load on the removal device and adjusts the extent to which the refractory layer is removed based on the load.

また、本実施形態における補修方法は、さらに、前記除去工程における負荷をモニターし、前記負荷に基づいて耐火物層を除去する範囲を調整する制御工程を備えていてもよい。 Moreover, the repair method in this embodiment may further include a control step of monitoring the load in the removal step and adjusting the range of removal of the refractory layer based on the load.

上述したように耐火物層の表面には滓が付着している場合があるが、耐火物と滓とでは材質が異なるため、両者の物性(硬さなど)は異なっている。また、同じ耐火物層であっても、劣化した部分(劣化層)と劣化していない部分(健全層)とでは、やはり物性が異なっている。そのため、除去の際に除去装置にかかる負荷をモニターすることにより、現在除去している部分の物性の変化を知ることができる。したがって、前記負荷に基づいて耐火物層を除去する範囲を調整することにより、より的確に除去を行うことができる。 As described above, slag may adhere to the surface of the refractory layer, but since the refractory and slag are made of different materials, they have different physical properties (such as hardness). Further, even in the same refractory layer, the physical properties are different between the deteriorated portion (deteriorated layer) and the undegraded portion (healthy layer). Therefore, by monitoring the load applied to the removal device during removal, changes in the physical properties of the portion being removed can be known. Therefore, by adjusting the range of removal of the refractory layer based on the load, removal can be performed more accurately.

具体的な調整の方法はとくに限定されないが、例えば、負荷の変化に基づいて除去している部分の変化(例えば、滓から劣化層、劣化層から健全層)を検知し、それに基づいてその部位における除去の継続または終了を判定することもできる。また、他の例としては、予め適当な閾値を設定しており、負荷と前記閾値とを比較することによって現在除去している部位が滓、劣化層、および健全層のいずれであるかを判別し、それに基づいてその部位における除去の継続または終了を判定することもできる。 Although the specific adjustment method is not particularly limited, for example, a change in the portion being removed based on a change in load (for example, from the slag to the deteriorated layer, from the deteriorated layer to the healthy layer) is detected, and based on that, the portion It is also possible to determine the continuation or termination of removal in . As another example, an appropriate threshold is set in advance, and by comparing the load with the threshold, it is determined whether the part currently being removed is the slag, deteriorated layer, or healthy layer. on the basis of which it is possible to determine whether to continue or terminate the removal at that site.

このような調整を行うことにより、3次元形状の測定結果のみに基づいて除去を行う場合よりも一層的確な滓や除去部の除去が可能となることに加え、劣化していない耐火物層が除去される量をさらに低減することができる。 By performing such adjustment, it becomes possible to remove slag and removed parts more accurately than when removing only based on the measurement results of the three-dimensional shape. The amount removed can be further reduced.

例えば、深さ方向に一定の切込み量で工具を走査しながら除去する工程を、2パス(2回)またはそれ以上繰り返して行う場合には、1パス(1回)の走査が終了するごとに負荷の値を評価し、健全層に到達していると判断される場合には以降のパスを省略することもできる。 For example, when the process of removing while scanning the tool with a constant cutting depth in the depth direction is repeated two passes (two times) or more, each time one pass (one time) of scanning is completed, It is also possible to evaluate the load value and omit subsequent passes if it is determined that the healthy layer has been reached.

なお、モニターする前記負荷としては、除去している部位の物性の変化が反映される部分の負荷であれば任意のものを用いることができる。典型的には、切削工具を駆動するアクチュエータにかかる負荷を使用することが好ましい。例えば、切削工具をモータで回転させる場合には、前記モータにかかる負荷をモニターすることができる。前記モータが油圧モータであれば、油圧をモニターすればよい。 As the load to be monitored, any load can be used as long as it reflects the change in the physical properties of the site being removed. Typically, it is preferred to use the load on the actuator that drives the cutting tool. For example, if the cutting tool is rotated by a motor, the load on the motor can be monitored. If the motor is a hydraulic motor, the hydraulic pressure may be monitored.

また、本実施形態における補修システムは、さらに、前記容器内面の色情報を取得する色情報取得装置を備えていてもよく、前記演算装置は、前記測定手段によって得た3次元形状に加え、さらに前記色情報取得装置で得た色情報を考慮して、前記耐火物層を除去する範囲を決定することもできる。 Further, the repair system in the present embodiment may further include a color information acquisition device that acquires color information of the inner surface of the container, and the computing device obtains the three-dimensional shape obtained by the measurement means, The range of removal of the refractory layer can also be determined in consideration of the color information obtained by the color information acquisition device.

また、本実施形態における補修方法は、さらに、前記容器内面の色情報を取得する色情報取得工程を備えていてもよく、前記演算工程では、前記測定工程で得た3次元形状に加え、さらに前記色情報取得工程で得た色情報を考慮して、前記耐火物層を除去する範囲を決定することもできる。 Further, the repair method in the present embodiment may further include a color information acquisition step of acquiring color information of the inner surface of the container, and in the calculation step, in addition to the three-dimensional shape obtained in the measurement step, The range of removal of the refractory layer can also be determined in consideration of the color information obtained in the color information obtaining step.

上述したように耐火物層の表面には滓が付着している場合があるが、耐火物と滓とでは材質が異なるため、両者の色調は異なっている。また、同じ耐火物層であっても、劣化した部分(劣化層)と劣化していない部分(健全層)とでは、やはり色調が異なっている。例えば、劣化していない健全層は耐火物本来の色(典型的には明るい茶色)を保っているのに対して、溶融金属との接触により劣化した劣化層は金属に浸透により黒ずんだ色合いに変化している。そのため、容器内面の色情報を取得することにより、当該部分の材質を知ることができる。したがって、演算を行って耐火物層を除去する範囲を決定する際に、3次元形状に加え、前記色情報を考慮することにより、より的確に除去を行うことが可能となる。 As described above, slag may adhere to the surface of the refractory layer, but since the refractory and the slag are made of different materials, they have different color tones. Moreover, even in the same refractory layer, the color tone is different between the deteriorated portion (deteriorated layer) and the undegraded portion (healthy layer). For example, a healthy layer that has not deteriorated retains the original color of the refractory (typically light brown), while a deteriorated layer that has deteriorated due to contact with molten metal permeates into the metal and becomes darker. is changing. Therefore, by acquiring the color information of the inner surface of the container, the material of the portion can be known. Therefore, by taking into consideration the color information in addition to the three-dimensional shape when performing calculations to determine the range of removal of the refractory layer, it is possible to remove the refractory layer more accurately.

色情報を利用方法はとくに限定されないが、予め閾値を設定しておき、前記閾値と色情報とを比較して、当該部分が滓、劣化層、および健全層のいずれであるかを判別することが好ましい。 The method of using the color information is not particularly limited, but it is possible to set a threshold in advance and compare the threshold with the color information to determine whether the part is slag, a deteriorated layer, or a healthy layer. is preferred.

前記色情報取得装置としては、容器内面の色情報を取得することができる装置であれば任意のものを用いることができるが、典型的には、デジタルカメラを使用することができる。色情報取得装置を使用する場合には、該色情報取得装置と3次元形状の測定に用いる測定装置とは、別体であってもよいが、一体であってもよい。言い換えると、3次元形状の測定に用いる測定装置が色情報取得装置を兼ねていてもよい。例えば、3次元形状を測定するためのレーザースキャナの中には、カラー画像を撮影するデジタルカメラを内蔵しており、レーザースキャナによって得られる3次元点群データに含まれる各点に、色情報(RGB)をマッピングすることができるものもがある。そのようなデジタルカメラ内蔵型レーザースキャナは、測定装置兼色情報取得装置として好適に用いることができる。 As the color information acquisition device, any device can be used as long as it can acquire the color information of the inner surface of the container. Typically, a digital camera can be used. When a color information acquisition device is used, the color information acquisition device and the measuring device used for measuring the three-dimensional shape may be separate units or may be integrated. In other words, the measuring device used for measuring the three-dimensional shape may also serve as the color information acquisition device. For example, some laser scanners for measuring 3D shapes have a built-in digital camera that captures color images, and color information ( RGB) can be mapped. Such a digital camera built-in laser scanner can be suitably used as a measuring device and a color information acquiring device.

色情報取得装置を使用する場合には、測定された3次元形状に基づいて1パス目の走査で容器内面に付着した滓を除去し、その後、色情報取得装置で色情報を取得し、その結果に基づいて露出した表面が劣化層であるか健全層であるかを判定することもできる。それにより、色情報に基づいた判定結果を考慮して2パス目の除去量を決定することができる。 When using a color information acquisition device, the slag adhering to the inner surface of the container is removed in the first pass scanning based on the measured three-dimensional shape, and then the color information is acquired by the color information acquisition device. Based on the result, it is also possible to determine whether the exposed surface is a deteriorated layer or a healthy layer. Thereby, the removal amount of the second pass can be determined in consideration of the determination result based on the color information.

次に、本発明のさらに好適な実施形態の一例について、以下、説明する。 Next, an example of a more preferred embodiment of the present invention will be described below.

(1)容器内面の3次元形状(形状1)を測定する。
(2)前記測定で得た3次元形状に基づいて走査範囲を決定し、工具を走査して容器内面の表層部を除去する(1パス目)。
(3)前記除去後の容器内面の3次元形状(形状2)を測定し、形状1と形状2の差から、容器内面の各部が、1パス目の除去によって以下のいずれの状態になっているのかを判定する。
A)滓と劣化層が一体で剥離した状態(健全層の表面が露出)
B)滓のみ剥離した面(劣化層の表面が露出)
C)元々滓は付着していないが劣化層の剥離が発生した状態(健全層の表面が露出)
D)元々滓は付着しておらず剥離が発生していない状態(劣化層の表面が露出)
*形状1と形状2の差:A>B>C>D
*形状2における凹み程度:A≒C>B≒D
健全層が露出しているかどうかの判定には、色情報を用いることもできる。
(4)上記の判定結果に基づいて、走査範囲を決定し、工具を走査して容器内面を再度除去する(2パス目)。その際、健全層が露出している部分は除去しない。
(1) Measure the three-dimensional shape (shape 1) of the inner surface of the container.
(2) The scanning range is determined based on the three-dimensional shape obtained by the measurement, and the tool is scanned to remove the surface layer of the inner surface of the container (first pass).
(3) The three-dimensional shape (shape 2) of the inner surface of the container after the removal is measured, and from the difference between shape 1 and shape 2, each part of the inner surface of the container is in any of the following states after the removal in the first pass. determine if there is
A) A state in which the slag and the deteriorated layer are separated together (the surface of the healthy layer is exposed)
B) The surface where only the dregs are peeled off (the surface of the deteriorated layer is exposed)
C) A state in which the degraded layer is peeled off although the slag is not originally adhered (the surface of the healthy layer is exposed)
D) A state in which no slag is originally attached and no peeling has occurred (the surface of the deteriorated layer is exposed)
* Difference between shape 1 and shape 2: A>B>C>D
* Concavity degree in shape 2: A≈C>B≈D
Color information can also be used to determine whether the healthy layer is exposed.
(4) Based on the determination result, the scanning range is determined, and the tool is scanned to remove the inner surface of the container again (second pass). At that time, the portion where the healthy layer is exposed is not removed.

Claims (6)

内面に耐火物層を有する構造物の補修システムであって、
前記構造物内面の3次元形状を測定する測定装置と、
前記構造物内面の耐火物層の少なくとも一部を除去する除去装置と、
前記構造物内面に不定形耐火物を吹き付ける吹付装置と、
前記測定装置によって測定された3次元形状に基づいて、前記吹き付けの際の施工条件を演算する施工条件演算装置と、
前記吹付装置によって不定形耐火物を吹き付ける際に、前記施工条件を提示する施工条件提示装置とを備える、補修システム。
A system for repairing a structure having a refractory layer on its interior surface, comprising:
a measuring device for measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the structure;
a removal device for removing at least a portion of the refractory layer on the inner surface of the structure;
a spraying device for spraying a monolithic refractory onto the inner surface of the structure;
a construction condition calculation device that calculates construction conditions for the spraying based on the three-dimensional shape measured by the measurement device;
A repair system comprising: a construction condition presentation device that presents the construction conditions when the monolithic refractory is sprayed by the spraying device.
前記測定装置は、前記除去装置によって耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算装置は、前記測定の結果に基づいて前記施工条件を演算する、請求項1に記載の補修システム。
The measuring device measures the three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer has been removed by the removing device,
2. The repair system according to claim 1, wherein said construction condition calculation device calculates said construction condition based on the result of said measurement.
前記測定装置は、前記除去装置によって耐火物層が除去される前の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算装置は、前記測定により得られた3次元形状から前記除去装置によって実際に除去した部分を差し引くことにより、前記除去装置によって耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を算出し、算出された3次元形状に基づいて前記施工条件を演算する、請求項1に記載の補修システム。
The measuring device measures the three-dimensional shape of the inner surface of the structure before the refractory layer is removed by the removing device,
The construction condition calculation device subtracts the portion actually removed by the removal device from the three-dimensional shape obtained by the measurement, thereby obtaining a three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer has been removed by the removal device. The repair system according to claim 1, wherein a shape is calculated and said construction conditions are calculated based on the calculated three-dimensional shape.
内面に耐火物層を有する構造物の補修方法であって、
前記構造物内面の3次元形状を測定する測定工程と、
前記構造物内面の耐火物層の少なくとも一部を除去する除去工程と、
前記測定装置によって測定された3次元形状に基づいて、次の吹付工程における施工条件を演算する施工条件演算工程と、
前記構造物内面に不定形耐火物を吹き付ける吹付工程とを備え、
前記吹付工程において不定形耐火物を吹き付ける際、施工条件提示装置により前記施工条件を提示する、補修方法。
A method for repairing a structure having a refractory layer on its inner surface, comprising:
a measuring step of measuring the three-dimensional shape of the inner surface of the structure;
a removing step of removing at least a portion of the refractory layer on the inner surface of the structure;
A construction condition calculation step of calculating construction conditions in the next spraying step based on the three-dimensional shape measured by the measuring device;
A spraying step of spraying a monolithic refractory onto the inner surface of the structure,
The repair method, wherein the construction conditions are presented by a construction condition presentation device when the monolithic refractory is sprayed in the spraying step.
前記測定工程では、前記除去工程で耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算工程では、前記測定の結果に基づいて前記施工条件を演算する、請求項4に記載の補修方法。
In the measuring step, the three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer is removed in the removing step is measured,
5. The repair method according to claim 4, wherein, in said construction condition calculation step, said construction condition is calculated based on the result of said measurement.
前記測定工程では、前記除去工程で耐火物層が除去される前の構造物内面の3次元形状を測定し、
前記施工条件演算工程では、前記測定により得られた3次元形状から前記除去工程で実際に除去した部分を差し引くことにより、前記除去工程で耐火物層が除去された後の構造物内面の3次元形状を算出し、算出された3次元形状に基づいて前記施工条件を演算する、請求項4に記載の補修方法。
In the measuring step, the three-dimensional shape of the inner surface of the structure is measured before the refractory layer is removed in the removing step,
In the construction condition calculation step, the three-dimensional shape of the inner surface of the structure after the refractory layer is removed in the removal step is obtained by subtracting the portion actually removed in the removal step from the three-dimensional shape obtained by the measurement. The repair method according to claim 4, wherein the shape is calculated and the construction conditions are calculated based on the calculated three-dimensional shape.
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