JP4060937B2

JP4060937B2 - 鋼板切断制御装置

Info

Publication number: JP4060937B2
Application number: JP13985998A
Authority: JP
Inventors: 渡信介広; 野寺有司小; 石進白
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: JPH11342458A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造ラインを走行する鋼板の切断点を定める切断制御装置に関し、例えば、圧延機，連続鋳造機から連続的に送り出される鋼板を、設定長又は設定重量分毎に切断する場合の、切断位置の決定に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、ユーザが指定した鋼板注文重量を元に、後工程での処理の容易さ等を考慮して、予め切断予定重量を設定値とし、製造ライン上で鋼板の走行長を計測して対応の重量すなわち走行重量を算出し、それが設定値に達すると、そこを切断点に定めて、切断機へ切断指示を与える。鋼板注文重量では、ユーザが許容できる最小および最大重量が、重量判定基準として指定されており、その重量範囲内であれば重量基準を満たし、ユーザへ出荷できる。その重量判定基準を満足する条件内で、切断予定重量すなわち設定値は決定され、切断機へ切断指示される。一方、鋼板の品質要求もあり、品質の要素に、板厚，板形状、あるいは板温度などがある。これらは、センサーで測定され、一部でも品質判定基準を満足しない場合は、後工程での再処理が必要となったり、あるいは、品質不良としてユーザへ出荷できずスクラップとなるので、大幅な生産効率低下や生産歩留り低下が生じる。
【０００３】
その対策の一つとして、例えば、健全部と不良部先端の境界点を切断し、また、不良部後端と健全部先端との境界点を切断して不良部を分離することにより、不良部を確実に取り除く方法が提案されている（例えば特開平９−８５３１５号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の方法では不良部重量が小さい場合、あるいは、不良部が頻繁に発生したため、良部重量が小さい場合には、巻取機へ正常に巻き取れなかったり、その後の搬送工程で、搬送できなかったりすることがある。その場合には大きく作業性を損い、最悪の場合にはライン運転停止といったトラブルも生じる。
【０００５】
本発明は、たとえ不良部が発生しても、後処理機例えば巻取機で処理しうる切断長を設定することを第１の目的とする。具体的には、不良部があることによって健全部や不良部が、後処理機でトラブルを生じ易い長さに切断されるのを防止し、かつ量不足の健全部および不良部は、確実に分断することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の鋼板切断制御装置は、製造ラインを走行する鋼板の不良部を検出する手段(13h)，先行切断点から鋼板の走行量を計測する手段(17)，先行切断点から不良部後端までの走行量が設定値(La)以上のとき該不良部後端を切断点に定め（図３の11-12-21-22-15)、設定値(La)未満のときは先行切断点からの走行量が設定値(La)以上となる位置を切断点に定める切断点設定手段(17:図３の11-12-21-22-10-11-12-21-22-10・・・22-15)、を備える。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（２）製造ラインを走行する鋼板の不良部を検出する手段(13h)，先行切断点からの鋼板の走行量を計測する手段(17)、および、不良部先端においてそこまでの走行量が第１設定値(Lb)以上のとき該不良部先端を切断点に定め（図３の11-17-18-19-15)、第１設定値(Lb)未満のときは、走行量が第２設定値(La)以上のとき不良部後端を切断点に定め、第２設定値(La)未満のときは走行量が第２設定値(La)以上となる位置を切断点に定める（図３の11-17-21-22-15)切断点設定手段(17)、を備える鋼板切断制御装置。
（３）切断点設定手段(17)は、健全部の走行量が目標値(Lt)になる位置を切断点に定める（図３の11-12-13-14-15)、上記（１）又は（２）に記載の鋼板切断制御装置。
（４）切断点設定手段(17)が切断点を設定する度に、計測手段(17)がそこからの走行量の計測を開始する（図３の15-16-5)、上記（３）に記載の鋼板切断制御装置。
【０００８】
なお、理解を容易にするためにカッコ内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の記号を、参考までに付記した。
【０００９】
【実施例】
図１に本発明の一実施例の構成概要を示す。鋼帯である鋼板１１は、鋼板加工プロセスの１つである圧延機１２により、所定の鋼板厚となるように圧延される。圧延された鋼板１１は、センサー１３にて測定され、測定デ−タ（実績データ）が計算機１７へ送信される。センサー１３は、この実施例では板厚計１３ｈと板幅計１３ｗであり、圧延機１２で圧延された鋼板１１の鋼板厚を板厚計１３ｈが、鋼板幅を板幅計１３ｗが測定する。
【００１０】
測長ロール１４にはパルス発生器ＰＬＧが結合されており、測長ロ−ル１４の所定角度の回転につき１パルスの電気パルスを発生し計算機１７に与える。計算機１７は、電気パルスを計数して鋼板長を計算し、また鋼板１１上に設定した切断点の位置を監視（トラッキング）する。鋼板１１は巻取機１６により巻き取られる。計算機１７は、鋼板１１の先端（先行切断点：測長ロ−ル１４より右側）から、測長ロ−ル１４までの鋼板重量を下記の（１）式にて演算する。
【００１１】
また、計算機１７は、品質判定基準値を予め保持し、そして演算，判定＆トラッキング機能（プログラム）１８でもって、センサー１３で測定された実績データ（ここでは板厚計１３ｈで計測する鋼板厚）が、その品質判定基準範囲内に入っているならば健全部と、外れているならば不良部と判断する。計算機１７は、走行中の鋼板の位置と、健全部あるいは不良部の位置をトラッキングして対応させ、例えば鋼板１ｍ毎に健全部か不良部かの情報をメモリーへ保持する。さらに、計算機１７は健全部と不良部の境界点を検出し、トラッキングすると同時に、健全部重量、あるいは、不良部重量を（１）式にて演算する。計算機１７は圧延機１２で不良部が発生していないならば、予め設定され、計算機１７で保持している予定切断重量に到達した時点で、切断機１５へ切断指示する。巻取機１６に巻き取られている鋼板１１は、切断機１５により切断される。最終的には、鋼板１１は鋼板切断後に巻取機１６から払い出され、次工程へ搬送される。
【００１２】
ここで、鋼板重量（単位：ｋｇ）は以下の式で求められる。
【００１３】
鋼板重量＝Ｈ×Ｗ×Ｌ×ρ ・・・（１）
Ｈ：鋼板厚（単位：ｍ）
Ｗ：鋼板幅（単位：ｍ）
Ｌ：鋼板長（単位：ｍ）
ρ：鋼板密度（単位：ｋｇ／ｍ³）
上記（１）式の鋼板厚Ｈと鋼板幅Ｗは、板厚計１３ｈと板幅計１３ｗで測定されるものであり、計算機１７は、先行切断点から、ＰＬＧが設定数分パルスを発生する毎に、その間の鋼板移動量ΔＴｗ＝Ｈ×Ｗ×ΔＬ×ρを算出してこれを積算し、積算値を上記鋼板重量とする。ΔＬは、ＰＬＧが設定数分パルスを発生する間の鋼板の移動量である。
【００１４】
板幅計１３ｗを設置していなければ、Ｗは目標値を使用する。また、板厚Ｈも目標値を用いてもよい。更には、上述の積算計算に代えて、測長ロール１４に結合したパルス発生器ＰＬＧの発生パルス数をカウントしてそれを鋼板移動量Ｌに換算し、Ｈ，Ｗをｌの間の測定値の平均値又は目標値として、直接に（１）式で鋼板重量を算出してもよい。鋼板密度ρは、鋼板材料種別に予め設定され、計算機１７にて保持された値を使用する。
【００１５】
図２および図３に、計算機１７の演算，判定＆トラッキング機能１８が実行する切断点の設定処理の内容を示す。圧延機１２から出た鋼板１１の先端が測長ロ−ル１４に達するとセンサ１３（板厚計１３ｈおよび板幅計１３ｗ）が、鋼板ありを検出し、測長ロ−ル１４に結合されたパルス発生器ＰＬＧが電気パルスを発生し始める。計算機１７の機能１８は、この鋼板ありの検出および電気パルスの到来に応答して、到来する電気パルスのカウントを開始し、センサ１３による板厚および板幅の計測を開始する（ステップ１〜３）。
【００１６】
次に計算機１７は、コイルＮｏ．ｉに１を与えて（ステップ４）、すなわち第１番コイルと指標を定めて、健全部切断目標値Ｌtを設定し(ステップ５）、不良部検出／非検出を示すデ−タを格納するためのレジスタＦＡＢをクリアしてそのデ−タを０（健全部）とし（ステップ６）、健全部重量レジスタおよび鋼板重量レジスタをクリアする（ステップ７，８）。そして長さ計測ｉを開始し、鋼板重量の積算計算を開始する（ステップ９）。
【００１７】
次に計算機１７は、鋼板１１の尾端が測長ロ−ル１４を通過した（検出板厚＆板幅が、尾端判定値未満となった）かをチェックして（ステップ１０）、そうでないと、検出板厚が、健全部の値であるか（健全部とする設定範囲内か）をチェックする（ステップ１１，１２）。健全部の値であると、健全部重量積算を行なう（ステップ１３）。そして健全部積算重量が、切断目標値Ｌｔ以上になったかをチェックして（ステップ１４）、そうであると、切断長ＬＣに、そのときの長さ計測ｉの計測値（先行切断点から測長ロ−ル１４までの距離）にＤｃ（測長ロ−ル１４／切断機１５間距離）を加えた値を設定し、該切断長ＬＣでの切断を設定する（ステップ１５）。なお、この設定により計算機１７は、それから切断長ＬＣ分鋼板が移動した時に、切断機１５に切断指示を与える。
【００１８】
そして計算機１７は、コイルＮｏ．ｉを１インクレメントして（ステップ１６）、すなわちコイル番号ｉを次の番号値に更新して、次の相断目標値Ｌｔを設定し（ステップ５）、次の計測を開始する（ステップ６〜９）。
【００１９】
以上の、ステップ５〜１６−５の繰返しにより、健全部が連続している間、鋼板１１は、切断目標値Ｌｔで切断される。
【００２０】
途中で、不良部（の先端）を検出すると、計算機１７は、ステップ１１から１７を経て、ステップ１８で、不良部を検出したことを示す１をレジスタＦＡＢに書込む。ここでの鋼板重量（不良部先端までの健全部の量）が、予定切断重量Ｌｂに達しているかをチェックして（ステップ１９）、達していたときには、切断長ＬＣに、そのときの長さ計測ｉの計測値（先行切断点から測長ロ−ル１４までの距離）にＤｃ（測長ロ−ル１４／切断機１５間距離）を加えた値を設定し、該切断長ＬＣでの切断を設定する（ステップ１５）。これにより、所定切断重量Ｌｂを満す健全部が切断され、この切断後の鋼板の先端は、不良部である。
【００２１】
所定切断重量Ｌｂ未満であったときは、ステップ２０で健全部重量レジスタをクリアしステップ１０，１１に進んで、そこ（不良部先端）を切断点に定めず、不良部後端を切断点に定める（ステップ１１−１２−２１−２２−１５）。この場合も、該不良部後端までの鋼板重量（健全部＋不良部）が切断判定基準値Ｌａに達しないときには、達するのを待って、達した点を切断点に定める（ステップ２２−１０−１１−１２−２１−２２）。
【００２２】
なお、不良部が続いている間は、ステップ１１−１２−２１−２２とめぐり、健全部になるのを待つ。そして健全部になると、ステップ１１−１２−２１−２２と進んで、鋼板重量が切断判定基準値Ｌａ以上のときに、そこを切断点に定める（２２−１５）。
【００２３】
センサ１３が鋼板１１の尾端を検出すると、計算機１７は、これをステップ１０で認知して、「板エンド処理」２３を行なう。ここでは、自動搬出ではトラブルが発生するため、アラ−ム警報を出力し、オペレ−タによる搬出へと切替える。
【００２４】
以上を要約すると、計算機１７は、不良部先端が測長ロ−ル１４に到達したときに、鋼板重量が切断判定基準値Ｌｂ以上かを判定する（ステップ１８）。切断判定基準値Ｌｂは、ユーザ毎の要求や後工程での処理の容易さ等を考慮して、生産スケジューリング時に決定され、鋼板毎に予め設定され、計算機１７に保持している。ステップ１９を満足する場合、不良部を混入させないように、ステップ１５で不良部先端にて切断する。また、ステップ１９を満足しない場合は、不良部先端にて切断しない（ステップ１９−２０−１０）。
【００２５】
不良部から健全部へ変化した境界点すなわち不良部後端を検出すると、ステップ２２で巻取機１６で巻き取られている鋼板重量が切断判定基準値Ｌａ以上かを、判定する。切断判定基準値Ｌａは、巻取機１６やその後工程の搬送設備にてトラブルが生じない値であり、予め設定され、計算機１７に保持している。鋼板重量が切断判定基準値Ｌａ未満で切断すると、トラブルが生じるため、その場合は切断しない（ステップ２２−１０）。切断判定基準値Ｌａ以上である場合に、不良部を取り除くため、不良部後端にて切断する（ステップ２２−１５）。
【００２６】
なお、本実施例では、重量を切断判定基準とする例としたが、長さを切断判定基準としても同様に実現できる。また、鋼板１１は連続鋳造設備におけるスラブに置き換えても適用できる。この場合は、巻取機１６の代わりに搬送設備となる。また、プロセス１２を圧延機としたが、これに限るものではなく、鋼板に処理を加える設備ならば、如何なるプロセスでもよい（例えば、表面処理設備，焼鈍設備、冷却設備など）。また、健全部，不良部を識別するためのセンサを板厚計１３ｈとしたが、これに限るものではなく、鋼板の品質不良部を検出するためのものであれば、如何なる検出器でもよい（例えば、板幅計１３ｗ，形状計，温度計，疵検出器など）。
【００２７】
切断判定基準値は、例えば、熱延設備では、Ｌａ＝３ｔｏｎ、Ｌｂ＝１８ｔｏｎにて実施した。切断判定基準Ｌａは、巻取機の設備仕様、板幅等によって異なるが、Ｌａ＝３ｔｏｎ〜５ｔｏｎとなる。また、切断判定基準値Ｌｂは、成品鋼板毎に異なり、例えば、鋼板重量目標値の−１０％であり、鋼板重量目標値が２０ｔｏｎであると、１８ｔｏｎとなる。一方、連続鋳造設備では、Ｌａ＝２ｍ，Ｌｂ＝１３．５ｍにて実施した。切断判定基準Ｌａは、搬送設備の搬送ロール間隔等によって異なるが、Ｌａ＝２ｍ〜５ｍとなる。また、切断判定基準値Ｌｂは、成品鋼板毎に異なり、例えば、鋼板長目標値の−１０％であり、鋼板長目標値が１５ｍであると、１３．５ｍとなる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明では、たとえ不良部が発生しても、巻取トラブル、あるいは、搬送トラブルを未然に防ぐことができた。また、できる限り不良部を混入させないことができるので後工程を含め生産性および歩留りが向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成概要を示すブロック図である。
【図２】図１に示す計算機１７の切断点設定処理の内容の一部を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す計算機１７の切断点設定処理の内容の残部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１：鋼板１２：圧延機
１３：センサ１４：測長ロール
１５：切断機１６：巻取機
１７：計算機１８：演算，判定＆トラッキング機能

Claims

製造ラインを走行する鋼板の不良部を検出する手段，先行切断点から鋼板の走行量を計測する手段，先行切断点から不良部後端までの走行量が設定値Ｌａ以上のとき該不良部後端を切断点に定め、設定値Ｌａ未満のときは先行切断点からの走行量が設定値Ｌａ以上となる位置を切断点に定める切断点設定手段、を備える鋼板切断制御装置。
製造ラインを走行する鋼板の不良部を検出する手段，先行切断点からの鋼板の走行量を計測する手段、および、不良部先端において健全部の走行量が第１設定値Ｌｂ以上のとき該不良部先端を切断点に定め、第１設定値Ｌｂ未満のときは、走行量が第２設定値Ｌａ以上のとき不良部後端を切断点に定め、第２設定値Ｌａ未満のときは走行量が第２設定値Ｌａ以上となる位置を切断点に定める切断点設定手段、を備える鋼板切断制御装置。
切断点設定手段は、健全部の走行量が目標値になる位置を切断点に定める、請求項１又は請求項２記載の鋼板切断制御装置。
切断点設定手段が切断点を設定する度に、計測手段がそこからの走行量の計測を開始する、請求項３記載の鋼板切断制御装置。