JP4800089B2 - 金属片の切断方法 - Google Patents

Description

本発明は，機械切断以外のガス等のカッター装置を用いて金属片を切断する際に，切断異常を自動的に検出可能な金属片の切断方法に関する。金属片としては，特に，鋼の他，アルミニウムや銅等のような融点の比較的高く板厚の厚い材料の切断に好適であり，さらに，連続鋳造された高温の金属片の半製品をカッター装置を用いて切断する場合に特に好適である。

連続鋳造設備で製造される鋼に代表されるスラブやブルーム等の金属片（以下，「鋳片」という）は，連続鋳造設備の最終工程において，通常，ガストーチを有するガスカッター装置等により所定長さに切断される。このようなガスカッター装置による切断は，切り込み失敗等の切断異常が発生した場合の処置が遅れると，鋳造速度低下による生産量の低下や，最悪の場合には，鋳造停止（腹ごもり）のトラブルに繋がる可能性もあるため，切断状況を監視して，切断異常を迅速に検出する必要がある。

かかる切断状況の監視をオペレータの目視により行うと，長時間の連続鋳造においてはオペレータの負担が大きい。また，現状では，切断状況の監視は，他の業務を行うオペレータが併行して実施する場合が多く，実質的には十分な監視ができない状況にある。

上述した事情から，連続鋳造中に鋳片の切断異常を自動で検出することができる技術が求められている。このような技術としては，例えば，連続鋳造材を斜め上方から工業用カメラで撮影し，この撮影画像を解析することにより，連続鋳造材の切断分離を検出する方法および装置がある（例えば，特許文献１を参照）。また，例えば，連続鋳造設備のガス切断機において，鋳片の上面側および下面側に光電検出器を設置し，この光電検出器により鋳片の切り残しを検出する装置がある（例えば，特許文献２を参照）。

特開平２−２７４３５５号公報 特開昭５９−１５０６５０号公報

しかしながら，上記特許文献１に記載の方法および装置は鋳片の切り離しを検出するものである一方で，切断異常の主要因は切り込み失敗によるものがほとんどである。さらに，切り離し失敗を検出したとしても，その後に切り離しが失敗した箇所を再切断することは操業上不可能であるだけでなく，切り離し失敗を放置すると，フレームが鋳片によって跳ね返りガスカッター装置の破損に繋がる，という問題があった。そのため，切り離し完了まで待たずに，切り込みが正常かどうかを検出することにより，切断異常を早期に検出する必要がある。このように，切断異常を早期に検出する必要があるが，特許文献１に記載の方法は，切断後に発生する上流側鋳片と下流側鋳片との間の隙間の有無を検出する方法であるため，切り込み失敗のように鋳片の切断前の状況を検出することはできない。

また，上記特許文献２に記載の装置では，光電検出器がガストーチから吹き出したフレームに近接して設置されるため，スパッタ（火花）による誤検知や光電検出器等の設備故障が発生するおそれがある，という問題があった。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，鋼等の金属片をガス等のカッター装置により切断する金属片の切断方法において，切り込みの正常／失敗を検出することにより，切断異常を早期に自動検出可能とするとともに，切断異常の場合には再切断可能とすることを目的とする。

本発明者らは，金属片の切り込み開始から所定距離を切り込んだ時点での金属片下部を撮影し，ガスカッター装置のフレームの有無を検出することで，正常に切り込みが入っているかどうかを判断し，切り込み失敗時は再度カッターの切り込み開始作業を行うことにより，上記課題を解決できることを見出し，この知見に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち，本発明の要旨とするところは，以下の通りである。
（１）金属片を該金属片の上面側からガスカッター装置により切断する際に，前記ガスカッター装置が，切り込み開始位置から，前記ガスカッター装置のフレームの前記金属片の幅方向の長さよりも大きく，かつ，切り込みを失敗した場合に再び前記金属片の切り込みを開始することが可能な所定距離を切り込んだ時点で，金属片の搬送方向の下流側で切断位置から離隔した位置に設置された撮像装置により，前記金属片の下部の予め決定された撮影位置を撮影し，撮影された画像を処理することにより前記ガスカッター装置からのフレームの有無を検出し，フレーム有りと検出された場合には判定手段が切り込み正常と判定し，フレーム無しと検出された場合には前記判定手段が切り込み異常と判定することを特徴とする，金属片の切断方法。
（２）前記判定手段が切り込み異常と判定した場合に，前記ガスカッター装置を少なくとも前記切り込み開始位置まで復帰させ，再び前記金属片の切り込みを開始することを特徴とする，（１）に記載の金属片の切断方法。
（３）前記撮像装置による撮影位置は，前記金属片の幅，前記切り込み開始位置，前記金属片の移動速度および前記ガスカッター装置の切断速度に関する情報から決定されることを特徴とする，（１）または（２）に記載の金属片の切断方法。
（４）前記所定距離は，１００ｍｍ以上であることを特徴とする，（１）〜（３）のいずれかに記載の金属片の切断方法。

本発明によれば，鋼等の金属片をガス等のカッター装置により切断する金属片の切断方法において，切り込みの正常／失敗を検出することにより，切断異常を早期に自動検出することが可能であるとともに，切断異常の場合には再切断を行うことが可能である。したがって，本発明によれば，金属片の移動速度の低下による生産量の低下や，鋼等の連続鋳造では，鋳造停止（腹ごもり）のような最悪のトラブルを防止することができる。

以下に添付図面を参照しながら，連続鋳造される鋼の鋳片を例に挙げて，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（本発明の一実施形態におけるガスカッター装置の構成）
まず，図１に基づいて，本発明の一実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法に用いられる連続鋳造設備１の構成について説明する。なお，図１は，本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法に用いられる連続鋳造設備１の構成を示す上面図である。

図１に示すように，連続鋳造設備１は，ガスカッター装置１０と，本実施形態に係る撮像装置の一例としての切り込み監視カメラ２０と，画像処理部３０と，判定部４０と，制御部５０と，を主に備える。以下，各構成要素について順に説明する。

ガスカッター装置１０は，本実施形態に係る鋳片の切断方法おいて，連続鋳造される鋳片Ｓをその上面側から切断し，移動機構１００と，切断手段２００と，横行機構３００と，を主に備える。

移動機構１００は，ガスカッター装置１０を，ロール５の回転により搬送される鋳片Ｓと同期させて鋳片Ｓの搬送方向Ｃに移動させる。この移動機構１００は，ガスカッター装置１０の移動速度を鋳片Ｓの鋳造速度と同期させるために，鋳片Ｓを挟持するクランプ（詳細は後述）等を有しており，ガスカッター装置１０は，クランプにより鋳片Ｓを挟持したまま，鋳片Ｓの切断開始位置Ｐから切断終了位置（図示せず）まで，鋳片Ｓと一緒に搬送レール１４０上を移動する。鋳片Ｓの切断が終了すると，移動機構１００は，クランプを鋳片Ｓから離反させた後に，後述する切断手段２００が鋳片Ｓに接触しないようにして，ガスカッター装置１０を切断開始位置Ｐまで復帰させる。

切断手段２００は，例えば，鋳片Ｓの幅方向に沿って２つ設けられており，ガスカッター装置１０が切断開始位置Ｐから切断終了位置まで移動する間に，２つの切断手段２００が，それぞれ，鋳片Ｓの幅方向左右両端側から中央に向かって移動しながら，ガストーチから鋳片Ｓの上面に向かってガスを吹き出し，そのフレームの熱により鋳片Ｓを所定長さに切断する。

横行機構３００は，切断手段２００を鋳片Ｓの幅方向に横行自在に支持する。この横行機構３００は，ガスカッター装置１０が切断開始位置Ｐに位置すると，切断手段２００を鋳片Ｓの幅方向両端側から中央に向かって横行させ始め，鋳片Ｓの切断が終了すると，切断手段２００を退避位置（例えば，鋳片Ｓの端部より若干外側の位置）まで復帰させる。あるいは，切断手段２００による鋳片Ｓの切り込みが失敗した場合にも，切断手段２００を退避位置まで復帰させる。

なお，上述した移動機構１００，切断手段２００および横行機構３００の詳細については後述する。

切り込み監視カメラ２０は，鋳片Ｓの搬送方向Ｃ下流側において，鋳片Ｓの切断位置から離隔した位置に例えば左右各１台ずつ設置される。この切り込み監視カメラ２０は，鋳片Ｓの切り込み開始位置Ｐから所定距離を切り込んだ時点で，鋳片Ｓの斜め上方から鋳片Ｓの下部を撮影する。このような切り込み監視カメラ２０としては，例えば，ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を備えるデジタルカメラなどを使用することができる。

画像処理部３０は，切り込み監視カメラ２０により撮影された画像を処理し，ガスカッター装置１０のガストーチから吹き出されたガスのフレームの有無を検出する。上記画像処理の方法としては，例えば，切り込み監視カメラ２０により撮影された画像から，鋳片Ｓの切り込み開始位置Ｐから所定距離を切り込んだ位置（撮影位置）Ｑにおける画像データを抽出し，抽出された画像データを二値化処理し，輝度の高い領域が有るか否かを検出することにより，撮影位置Ｑにおけるフレームの有無を検出することができる。

判定部４０は，画像処理部３０によりフレーム有りと検出された場合には，ガスカッター装置１０による切り込み正常と判定し，フレーム無しと検出された場合には，ガスカッター装置１０による切り込み失敗と判定する。

制御部５０は，判定部４０から切り込み正常または切り込み失敗との判定結果に関する情報を受け取り，ガスカッター装置１０の動作を制御する。具体的には，制御部５０は，判定部４０から切り込み正常との情報を受け取った場合には，鋳片Ｓの切断終了後，次の鋳片Ｓの切断に備えるために，ガスカッター装置１０を初めの待機位置まで移動させるように制御する。一方，制御部５０は，判定部４０から切り込み失敗との情報を受け取った場合には，直ちに切断手段２００を切り込み開始位置Ｐまで復帰させ，再び鋳片Ｓの切り込みを開始するように制御する。

以上，本実施形態に係る鋳片の切断方法に用いられる連続鋳造設備１の全体構成について説明したが，次に，図２に基づいて，本実施形態におけるガスカッター装置１０の構成についてさらに詳細に説明する。なお，図２は，本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法に用いられるガスカッター装置１０の構成を示す図であり，（ａ）は上面図，（ｂ）は正面図である。

上述したように，ガスカッター装置１０は，移動機構１００と，切断手段２００と，横行機構３００とを備えるが，以下，これらの詳細について説明する。

移動機構１００は，図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように，クランプ機構１１０と，前側走行機構１２０と，後側走行機構１３０とを有する。

クランプ機構１１０は，主に，クランプアーム１１２と，クランプシリンダ１１４と，クランプ支持基台１１６と，から構成される。クランプアーム１１２とクランプシリンダ１１４は，例えば，ロール５上を搬送される鋳片Ｓの幅方向に左右対称に２つずつ設けられている。

また，クランプアーム１１２は，クランプシリンダ１１４のピストンの往復移動により，図２（ｂ）に示すように，クランプ軸１１２ａを中心として回動可能に構成されている。このクランプアーム１１２は，クランプシリンダ１１４のピストンが鋳片Ｓの両端部側に移動することにより，クランプ軸１１２ａを中心に鋳片Ｓの中心側に回動し，鋳片Ｓをその幅方向両端側から挟持することができる。このとき，鋳片Ｓには，クランプアーム１１２の先端部に設けられた当接部１１２ｂが当接する。一方，クランプアーム１１２を鋳片Ｓから離反させるときには，クランプシリンダ１１４のピストンが鋳片Ｓの中心側に移動することにより，クランプアーム１１２が鋳片Ｓの両端部側に回動し，鋳片Ｓから離反する。また，クランプ支持基台１１６は，クランプアーム１１２およびクランプシリンダ１１４を支持する。

前側走行機構１２０は，搬送レール１４０上を走行可能なように，鋳片Ｓの幅方向に左右対称に２つ配置された走行車輪１２２と，２つの走行車輪１２２を連結するシャフト１２３とから構成される。この前側走行機構１２０には，後述する後側走行機構１３０とは異なり，駆動機構は設けられていない。

後側走行機構１３０は，搬送レール１４０上を走行可能なように，鋳片Ｓの幅方向に左右対称に２つ配置された走行車輪１３２と，２つの走行車輪１３２を連結するシャフト１３３と，走行車輪１３２を駆動させるための走行モータ１３４と，走行モータ１３４の回転駆動力をシャフト１３３に伝達するクラッチ１３６と，シャフト１３３に伝達される走行モータ１３４の回転駆動力を制御する減速機１３８と，からなる。

鋳片Ｓの切断中においては，クラッチ１３６を切った状態となっており，走行モータ１３４の回転駆動力はシャフト１３３には伝達されない。この場合には，クランプアーム１１２が鋳片Ｓを挟持したまま，鋳片Ｓの搬送に同期してガスカッター装置１０が移動する。一方，鋳片Ｓの切断が終了したとき，あるいは，鋳片Ｓの切り込みが失敗したときには，クランプアーム１１２が鋳片Ｓから離反し，クラッチ１３６を繋げた状態とする。これにより，走行モータ１３４の回転駆動力がシャフト１３３に伝達され，この回転駆動力を利用してガスカッター装置１０が待機位置または切り込み開始位置Ｐに移動する。このときのガスカッター装置１０の移動速度は，減速機１３８により制御される。すなわち，本実施形態における走行モータ１３４，クラッチ１３６および減速機１３８からなる駆動機構は，鋳片Ｓの切断が行われていない場合において，ガスカッター装置１０の鋳片Ｓの搬送方向上流側への移動のみに使用される。なお，上記駆動機構は，必ずしも後側走行機構１３０にのみ設けられていなくてもよく，前側走行機構１２０のみ，あるいは，前側走行機構１２０と後側走行機構１３０の双方に設けられていてもよい。

切断手段２００は，図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように，カッター本体部２１０と，カッター本体部２１０の下部に設けられたガストーチ２１２とを備える。鋳片Ｓを切断する際には，ガストーチ２１２から吹き出したガスのフレームＦの熱により鋳片Ｓを溶融させながら，ガストーチ２１２を鋳片Ｓの幅方向に移動させ，これにより，鋳片Ｓを所定長さに切断することができる。

横行機構３００は，図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように，切断手段２００を鋳片Ｓの幅方向に沿って移動可能に支持するカッター支持基台３１０と，カッター支持基台３１０に設けられ切断手段２００の移動をガイドする横行レール３２０と，カッター本体部２１０に設けられ横行レール３２０上を走行する横行車輪３３２と，横行車輪３３２を駆動させるための横行モータ３３４と，横行モータ３３４の回転駆動力を制御する減速機３３６と，からなる。

横行車輪３３２は，１つの切断手段２００に対して，横行レール３２０を上下両側から挟むように各２つずつ計４つ設けられており，横行モータ３３４の回転駆動力を横行車輪３３２に伝達することにより，横行車輪３３２が横行レール３２０上を走行する。これにより，切断手段２００が横行レール３２０に沿って鋳片Ｓの幅方向に移動することができる。このとき，切断手段２００の横行速度は，減速機３３６により制御される。

（本発明の一実施形態に係る鋳片の切断方法）
以上，図２に基づいて，本実施形態におけるガスカッター装置１０の構成について説明したが，次に，図３に基づいて，上記ガスカッター装置１０を用いた本発明の一実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法について説明する。なお，図３は，本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法を示すフローチャートである。

本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法は，連続鋳造される鋳片Ｓをその上面側からガスカッター装置１０により切断する際に，切り込みが正常か失敗かを自動的に検出するものである。以下，その詳細について説明する。

初めに，搬送される鋳片Ｓ（例えば，スラブ）が切り込み開始位置に到達する手前で，図２に示したクランプアーム１１２により，鋳片Ｓを挟持する。クランプアーム１１２が鋳片Ｓを挟持したまま，ガスカッター装置１０が鋳片Ｓと同期して移動し，所定の切り込み開始位置に到達すると，ガスカッター装置１０の切断手段２００が鋳片Ｓの幅方向中央部に向かって移動し始め，切り込みを開始する（ステップＳ１０２）。次いで，鋳片Ｓの端部から所定距離切り込んだ時点で（ステップＳ１０４），切り込み監視カメラ２０により鋳片Ｓの下部を撮影する（ステップＳ１０６）。

ここで，切り込み監視カメラ２０により鋳片Ｓの下部を撮影する撮影位置Ｑは，上位計算機から入手される，鋳片Ｓの幅，切り込み開始位置Ｐ，鋳片Ｓの鋳造速度（搬送速度），および鋳片Ｓの切断速度（ガスカッター装置１０の切断手段２００の横行速度）等に関する情報から決定される。具体的には，例えば，撮影位置Ｑの鋳片Ｓ搬送方向の位置Ｙおよび撮影位置Ｑの鋳片Ｓ幅方向の位置Ｘを，下記式（１）および（２）により算出することができる。

Ｙ＝（切り込み開始から撮影ポイントまでの距離）÷（切断速度）×（鋳造速度）
・・・（１）
Ｘ＝（鋳片Ｓの幅）−（切り込み開始から撮影ポイントまでの距離）
・・・（２）

なお，式（１）および（２）において，「切り込み開始から撮影ポイントまでの距離」とは，上記「所定距離」のことである。

このように，撮影位置を予め決定しておくのは，切断手段２００のガストーチ２１２の位置を正しく把握しておかないと，鋳片Ｓの上面に存在するフレームを誤検出したり，撮影された画像を抽出する位置のずれによるフレームの未検出が発生したりする場合があるためである。

また，上記「所定距離」とは，切り込み失敗の誤検出が生じず，かつ，切り込みを失敗した場合に再び鋳片Ｓの切り込みを開始することが可能な距離のことをいう。すなわち，切り込み開始直後に鋳片Ｓを撮影した場合には，切り込みが正常か失敗かに関係なく，ガストーチ２１２からのフレームが鋳片Ｓの下部に到達しており，これを誤検出してしまうため，切り込み失敗時において，確実にフレームが鋳片Ｓの下部に到達しない位置まで切断手段２００が切り進んだ時点で撮影する必要がある。

ここで，切断手段２００の切り込み位置と切り込み失敗時の誤検出の発生率との関係について，本発明者らが検討した結果を図４に示す。なお，図４は，切り込み位置と切り込み失敗誤検出率との関係の一例を示すグラフである。

図４に示すように，切り込み位置が切り込み開始位置から５０ｍｍの時点までは，１００％誤検出してしまい，５０ｍｍを超えた時点から次第に誤検出率が低下し，切断手段２００が少なくとも１００ｍｍ以上切り込んだ時点では，誤検出率が０％になるという結果が得られた。これは，フレームの幅とほぼ同じ１００ｍｍ程度であり，上述したように，切り込み位置がフレームの幅を超えない範囲では，切り込みが正常か失敗かに関係なく，フレームが鋳片Ｓの下部に到達することに起因するためと考えられる。このことから，上記「所定距離」としては，少なくとも１００ｍｍ以上であることが好ましい。

一方，所定距離が長すぎる場合，すなわち，撮影が切り込み開始時点から考えて遅すぎる場合は，鋳片Ｓの切り込みが失敗し，再度切り込みを開始したとしても，鋳片Ｓの切断が終了しない場合があるため，好ましくない。

再び，図３に基づいて，本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法についての説明を続ける。上述したようにして，切り込み監視カメラ２０により撮影された画像は，画像処理部３０により処理される（ステップＳ１０８）。このような画像処理としては，例えば，上述したように，切り込み監視カメラ２０により撮影された画像から，鋳片Ｓの切り込み開始位置Ｐから所定距離を切り込んだ位置（撮影位置）Ｑにおける画像データを抽出し，抽出された画像データを二値化処理する方法がある。

さらに，ステップＳ１０８で二値化処理された画像データから輝度の高い領域が有るか否かを検出することにより，撮影位置Ｑにおける鋳片Ｓの下部（底面側）のフレームの有無の検出を行い（ステップＳ１１０），判定手段４０がフレーム有りまたはフレーム無しの判定を行う（ステップＳ１１２）。なお，フレームは輝度が高いので，二値化のしきい値を上げることでハレーション等の外乱光の影響をほとんど受けないようにすることができる。

その結果，判定手段４０が切り込み正常（成功）と判定した場合には（ステップＳ１１４），制御手段５０が，判定手段４０から切り込み正常との情報を受け取り，鋳片Ｓの切断終了後，切断手段２００を一旦鋳片Ｓと接触しないように，鋳片Ｓの略中央部から端部側の元の位置（搬送レール１４０付近）へ待避させ，次いで，切断手段２００を鋳造方向（搬送方向Ｃと反対向き）の待機位置まで戻し，鋳片Ｓが切断すべき所定の長さに達した後に，ガスカッター装置１０を鋳片Ｓ端面の切断開始位置Ｐまで復帰させ，１回の鋳片Ｓの切断が終了する。

一方，判定手段４０が切り込み失敗（異常）と判定した場合には（ステップＳ１１６），制御手段５０が，判定手段４０から切り込み失敗との情報を受け取り，切断手段２００を鋳片Ｓの端部側の切り込み開始位置へ復帰させた後に（ステップＳ１１８），再び鋳片Ｓの切り込みを開始する（ステップＳ１０２）ように制御する。その後は，上述したようなステップＳ１０２〜Ｓ１１８までのステップを繰り返す。

ここで，図５に基づいて，鋳片Ｓの切り込みが成功した場合と失敗した場合のフレームＦの状態について説明する。なお，図５（ａ）は，鋳片Ｓの切り込みが成功した場合のフレームＦの状態を示す説明図であり，図５（ｂ）は，鋳片Ｓの切り込みが失敗した場合のフレームＦの状態を示す説明図である。

図５（ａ）に示すように，鋳片Ｓの切り込みが成功した場合には，切り込み開始から所定距離切り進んだ時点（切り込み監視カメラ２０により撮影する時点）で，ガストーチ２１２からのフレームＦが鋳片Ｓの下部に抜けた状態となり，この鋳片Ｓの下部に抜けたフレームＦが検出されることにより，切り込みが成功と判定される。一方，図５（ｂ）に示すように，鋳片Ｓの切り込みが失敗した場合には，切り込み開始から所定距離切り進んだ時点で，ガストーチ２１２からのフレームＦは鋳片Ｓの下部には抜けず，鋳片Ｓの下部にフレームＦが検出されず，切り込みが失敗と判定される。

（本発明の一実施形態に係る鋳片の切断の具体例）
次に，図６および図７に基づいて，本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法を適用した場合の具体例について説明する。なお，図６は，本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法を適用し，鋳片Ｓの切り込みが１回で成功した場合を示す説明図であり，図７は，本実施形態に係る鋳片Ｓの切断方法を適用し，鋳片Ｓの切り込みが失敗し，再度切り込みを行った場合を示す説明図である。

図６および図７には，鋳片Ｓ（例えば，スラブ）の移動距離（ｍｍ），ガストーチ２１２の位置の推移およびガストーチ２１２の移動に要した時間（秒）を示しており，以下に示す具体例においては，操業条件を，鋳片Ｓの幅が１９００ｍｍ，ガスカッター装置１０の走行距離許容値が６０００ｍｍ（ガスカッター装置１０は搬送方向Ｃに６ｍ以上移動できず，この許容値を超えた場合は切断を途中で中止しなければならない），鋳造速度が１．５ｍ／分の条件で行った。また，以下の説明では，説明の便宜上，左側の切断手段２００を例に挙げて説明する。

初めに，図６に基づいて，鋳片Ｓの切り込みが１回で成功した場合について説明する。図６に示すように，切り込み開始位置（ガストーチ２１２の位置は，図のＡ点）から，１００ｍｍ切り込んだ時点で（ガストーチ２１２の位置は，図のＢ点），鋳片Ｓの下部を撮影した。このとき，鋳片Ｓは２５０ｍｍ移動し，切り込み開始から１０秒経過していた。撮影の結果，鋳片Ｓの下部にフレームが検出され，切り込み成功と判定されたので，そのまま鋳片Ｓの切断を続けた。その後，切り込み開始位置から鋳片Ｓの幅方向に９５０ｍｍの位置（ガストーチ２１２の位置は，図のＣ点）まで切り進んだ。ガストーチ２１２がＢ点からＣ点まで移動する間に，鋳片Ｓは２２００ｍｍ移動し，８８秒の時間を要した。この時点で鋳片Ｓの切断が終了したため，ガストーチ２１２（切断手段２００）を鋳片Ｓの端部付近の切断開始位置まで復帰させた（ガストーチ２１２の位置は，図のＤ点）。このガストーチ２１２の復帰に要した時間は９８秒であり，この間に鋳片Ｓは２４５０ｍｍ移動した。その後さらに，ガスカッター装置１０本体を元の切り込み開始位置まで復帰させた（ガストーチ２１２の位置は，図のＥ点）。このガスカッター装置１０の復帰に要した時間は２０秒であり，この間に鋳片Ｓは５００ｍｍ移動した。

以上のように，鋳片Ｓの切り込みが１回で成功した場合において，１回の鋳片Ｓの切断に要した時間は，合計で２１６秒≒３．６分であった。また，この間に鋳片Ｓが移動した距離は，５．４ｍ（＝鋳造速度１．５ｍ／分×２１６秒）であり，ガスカッター装置１０の走行距離許容値である６．０ｍ（６０００ｍｍ）以内であった。

次に，図７に基づいて，鋳片Ｓの切り込みが失敗し，再度切り込みを行った場合（２回目で成功）について説明する。図７に示すように，切り込み開始位置（ガストーチ２１２の位置は，図のＡ点）から，１００ｍｍ切り込んだ時点で（ガストーチ２１２の位置は，図のＢ点），鋳片Ｓの下部を撮影した。このとき，鋳片Ｓは２５０ｍｍ移動し，切り込み開始から１０秒経過していた。撮影の結果，鋳片Ｓの下部にフレームが検出されず，切り込み失敗と判定されたので，ガストーチ２１２（切断手段２００）を一旦鋳片Ｓの端部付近の切断開始位置まで復帰させた（ガストーチ２１２の位置は，図のＣ点）。このガストーチ２１２の復帰に要した時間は１０秒であり，この間に鋳片Ｓは２５０ｍｍ移動した。

ガストーチ２１２を復帰させた後，再び鋳片Ｓの切り込みを開始し，再度１００ｍｍ切り込んだ時点で（ガストーチ２１２の位置は，図のＤ点），鋳片Ｓの下部を再び撮影した。再切り込み開始から要した時間は，初めの切り込みと同様に１０秒であり，この間に鋳片Ｓは２５０ｍｍ移動した。撮影の結果，今度は，鋳片Ｓの下部にフレームが検出され，切り込み成功と判定されたので，そのまま鋳片Ｓの切断を続けた。その後，切り込み開始位置から鋳片Ｓの幅方向に９５０ｍｍの位置（ガストーチ２１２の位置は，図のＥ点）まで切り進んだ。ガストーチ２１２がＤ点からＥ点まで移動する間に，鋳片Ｓは２２００ｍｍ移動し，８８秒の時間を要した。この時点で鋳片Ｓの切断が終了したため，ガストーチ２１２（切断手段２００）を鋳片Ｓの端部付近の切断開始位置まで復帰させた（ガストーチ２１２の位置は，図のＦ点）。このガストーチ２１２の復帰に要した時間は９８秒であり，この間に鋳片Ｓは２４５０ｍｍ移動した。その後さらに，ガスカッター装置１０本体を元の切り込み開始位置まで復帰させた（ガストーチ２１２の位置は，図のＧ点）。このガスカッター装置１０の復帰に要した時間は２２秒であり，この間に鋳片Ｓは約５００ｍｍ移動した。

以上のように，鋳片Ｓの切り込みが失敗し，再度切り込みを行った場合（２回目で成功）において，１回の鋳片Ｓの切断に要した時間は，合計で２３８秒≒３．９分であった。また，この間に鋳片Ｓが移動した距離は，５．９ｍ（＝鋳造速度１．５ｍ／分×２３８秒）であり，ガスカッター装置１０の走行距離許容値である６．０ｍ（６０００ｍｍ）以内であった。このことから，鋳片Ｓの切り込みが失敗した場合でも，鋳片Ｓの鋳造を停止することなく，連続して鋳片Ｓの切断を行うことができることがわかった。

さらに，鋳片Ｓの切り込みが失敗し再度鋳片Ｓの切り込みを行った場合でも，１回で鋳片Ｓの切り込みが成功した場合と比べて，約０．３分（２２秒）の時間を余計に要しただけで，１回の切断に要する時間がほとんど変わらないことがわかった。このことから，鋳片Ｓの切り込みの正常／失敗を判断して，迅速に再度鋳片Ｓの切り込みを行うことにより，鋳片Ｓの切り込みが失敗した場合でも，ほとんど時間のロスをすることなく，鋳片Ｓの切断を行うことができることがわかった。

以上の結果から，本発明に係る金属片の切断方法によれば，切断異常を早期に自動検出することが可能であるとともに，切断異常の場合には再切断を行うことが可能であり，これにより，金属片の移動速度の低下による生産量の低下や，鋼等の連続鋳造では，鋳造停止（腹ごもり）のような最悪のトラブルを防止することができることが示唆された。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上述した実施形態においては，金属片として連続鋳造される鋼の鋳片を例に挙げて説明したが，本発明に係る金属片としては，連続鋳造鋳片には限られず，例えば，アルミニウムや銅等のような融点の比較的高く板厚の厚い材料であってもよい。

また，上述した実施形態においては，移動機構として搬送レール１４０上を走行車輪１２２が走行する構成について説明したが，本発明に係る鋳片の切断方法に使用するガスカッター装置の移動機構としては，上記の構成には限られない。

また，例えば，上述した実施形態においては，切断手段２００の横行機構として横行レール３２０の上下を挟むようにして横行車輪３３２が設けられる構成について説明したが，本発明に係る鋳片の切断方法に使用する切断手段の横行機構としては，上記の構成には限られない。

また，例えば，上述した実施形態においては，鋳片Ｓの切断方法を図３に示したフローチャートに基づいて，ステップＳ１０２〜Ｓ１１６の工程に分けて説明したが，本発明に係る鋳片の切断方法においては，上記の各工程が明確に区別されるわけではない。

本発明の一実施形態に係る鋳片の切断方法に用いられる連続鋳造設備の構成を示す上面図である。 同実施形態に係る鋳片の切断方法に用いられるガスカッター装置の構成を示す図であり，（ａ）は上面図，（ｂ）は正面図である。 本発明の一実施形態に係る鋳片の切断方法を示すフローチャートである。 切り込み位置と切り込み失敗誤検出率との関係の一例を示すグラフである。 （ａ）は，鋳片の切り込みが成功した場合のフレームの状態を示す説明図であり，（ｂ）は，鋳片の切り込みが失敗した場合のフレームの状態を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る鋳片の切断方法を適用し，鋳片の切り込みが１回で成功した場合を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る鋳片の切断方法を適用し，鋳片の切り込みが失敗し，再度切り込みを行った場合を示す説明図である。

符号の説明

１ 連続鋳造機
１０ ガスカッター装置
２０ 切り込み監視カメラ（撮像装置）
３０ 画像処理部
４０ 判定部
５０ 制御部
１００ 移動機構
１１０ クランプ機構
１１２ クランプアーム
１１４ クランプシリンダ
１１６ クランプ支持基台
１２０ 前側走行機構
１２２ 走行車輪
１２３ シャフト
１３０ 後側走行機構
１３２ 走行車輪
１３３ シャフト
１３４ 走行モータ
１３６ クラッチ
１３８ 減速機
１４０ 搬送レール
２００ 切断手段
２１０ カッター本体
２１２ ガストーチ
３００ 横行機構
３１０ カッター支持基台
３２０ 横行レール
３３２ 横行車輪
３３４ 横行モータ

Claims (4)

1. 金属片を該金属片の上面側からガスカッター装置により切断する際に，前記ガスカッター装置が，切り込み開始位置から，前記ガスカッター装置のフレームの前記金属片の幅方向の長さよりも大きく，かつ，切り込みを失敗した場合に再び前記金属片の切り込みを開始することが可能な所定距離を切り込んだ時点で，金属片の搬送方向の下流側で切断位置から離隔した位置に設置された撮像装置により，前記金属片の下部の予め決定された撮影位置を撮影し，撮影された画像を処理することにより前記ガスカッター装置からのフレームの有無を検出し，フレーム有りと検出された場合には判定手段が切り込み正常と判定し，フレーム無しと検出された場合には前記判定手段が切り込み異常と判定することを特徴とする，金属片の切断方法。
2. 前記判定手段が切り込み異常と判定した場合に，前記ガスカッター装置を少なくとも前記切り込み開始位置まで復帰させ，再び前記金属片の切り込みを開始することを特徴とする，請求項１に記載の金属片の切断方法。
3. 前記撮像装置による撮影位置は，前記金属片の幅，前記切り込み開始位置，前記金属片の移動速度および前記ガスカッター装置の切断速度に関する情報から決定されることを特徴とする，請求項１または２に記載の金属片の切断方法。
4. 前記所定距離は，１００ｍｍ以上であることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の金属片の切断方法。
   

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