JP5672395B2 - 鋼板の板取りシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧延終了後の鋼板から製品鋼板を板取りするのに利用して好適な鋼板の板取りシステム及び方法に関する。
本願は、２０１２年１２月１８日に、日本に出願された特願２０１２−２７６００８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、圧延終了後の鋼板から製品鋼板を板取りする際には、圧延終了後の鋼板の表面に、作業者が罫書き線を描き、この罫書き線に沿ってガス切断を実施していた。罫書き線に沿ってガス切断を実施するためには、圧延終了後の鋼板上にレールを載置し、ガス炎を吹き出すガス切断用トーチが固定されたガス切断装置を、レールに沿って走行させる。このような板取り方法では、持ち運び可能な切断装置を用いて、レールを鋼板上に載置し切断を実施するため、板取り作業用のスペースが制限されないといった利点がある。

日本国特開平０６−３２０４９５号公報 日本国特開平１０−０５２７７８号公報 日本国特開２００３−１１７６７０号公報 日本国特開２００９−２２０２０１号公報

しかしながら、人手による罫書き作業では、採寸法間違いが生じたり、罫書き作業に長い時間を要したりする。

また、鋼板上にレールを載置するときに、レールと罫書き線とを平行にして、ガス切断用トーチが罫書き線の上を通るようにすることが厳密に要求される。そのため、レールを仮置きした後、いったんガス切断装置を走行させて、ガス切断用トーチが罫書き線の上を通ることを確認する等の作業が必要であり、板取り作業に長い時間を要する。

さらに、ガス切断装置にはガスを供給するホースが接続されるため、鋼板を切断中に誤ってこのホースを切断する虞が生じる。

上記に対して、例えば、特許文献１〜３では、一対のレールと、この一対のレール上を走行する門型フレームとを備える切断機が開示され、この切断機に鋼板をセットして、鋼板を切断する。しかしながら、この切断方法では、切断機が大掛かりであるため設備投資に多額の費用がかかる、また切断機を持ち運ぶことができないため板取り作業用のスペースが制限される、といった課題が生じる。

切断後の鋼板の寸法精度および品質向上を目的として、特許文献２には、レーザ投光器と受光器からなる検出器を用いて、鋼板の切断可能な範囲を認識し、鋼板を切断する方法が開示されている。しかしながら、上記検出器が鋼板の全周囲に沿って移動し、鋼板の切断可能な範囲を認識した後、鋼板を切断するため、鋼板を切断するまでの作業に時間を要する。

また、特許文献３には、切断予定線上にレーザを照射し、鋼板表面に溝を形成するとともに切断予定線を罫書き、再度溝にレーザを照射することにより鋼板を切断する方法が開示されている。しかしながら、切断予定線を罫書く工程と、鋼板を切断する工程とが別工程となっているため、鋼板を切断するまでの作業に時間を要する。

一方、厚鋼板の剪断に関する技術として、例えば、特許文献４には、表層焼入れ装置と、マーキング装置と、マーキング位置検出装置と、搬送装置と、剪断機とを具備した厚鋼板の剪断設備が開示されている。しかしながら、マーキング装置と剪断機とが別のステージとなっており、大きなスペースを必要とし、また、マーキング工程と剪断工程との間の搬送装置も必要となるため、設備費等のコストがかかってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、設備投資を必要とせずに、圧延終了後の鋼板から製品鋼板を板取りする板取り作業の合理化および迅速化を図ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
（１）本発明に係る第１の態様は、鋼板の表面にレーザ光を照射して製品鋼板の形状を表す切断線を描くレーザ照射装置と；前記レーザ光を検出するレーザ光検出器、前記鋼板を切断する切断器、および前記鋼板上を走行する本体部を有する移動切断装置と；を備え、前記移動切断装置が、前記レーザ光検出器で前記切断線を検出することにより、前記切断線に追従するように切断を実施する構成とされ、さらに、前記鋼板の前記表面を撮像する撮像装置と；前記撮像装置および前記レーザ照射装置に接続される管理装置と；を備え、前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて前記鋼板の輪郭を認識し、前記製品鋼板の板取りが可能か否かを判定する輪郭認識部と、前記撮像された画像に基づいて、前記切断線が前記鋼板の前記表面に連続して存在するか否かを判定する切断線判定部とを備える、鋼板の板取りシステムである。
（２）上記（１）の態様において、以下のように構成しても良い：前記鋼板上に載置されるレールをさらに備え、前記移動切断装置が、鋼板面内でかつ前記本体部の走行方向と交差する方向に前記切断器の位置を調整する位置調整機構を備え、前記レールに沿って前記鋼板上を走行する。
（３）上記（２）の態様において、前記レーザ照射装置は、前記切断線に加えて、前記レールの載置位置を表す基準線を描いてもよい。
（４）上記（３）の態様において、前記切断線と前記基準線は、色、線幅、および線種のうち少なくとも一つが互いに異なっていてもよい。
（５）上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の態様において、前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて、前記切断器の位置調整範囲内に前記切断線が存在するか否かを判定する切断可否判定部を備えてもよい。
（６）上記（１）から（５）のいずれか一項に記載の態様において、前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて、前記切断線と前記切断器の位置との差分が所定の公差寸法内であるか否かを判定する切断正否判定部を備えてもよい。
（７）上記（１）から（６）ののいずれか一項に記載の態様において、前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて、前記製品鋼板の寸法を測定する寸法測定部を備えてもよい。
（８）本発明に係る第２の態様は、鋼板の表面にレーザ光を照射して製品鋼板の形状を表す切断線を描く工程と；前記切断線を検出することにより、切断位置が前記切断線に一致するように、前記切断位置を調整する工程と；前記調整により、前記切断線に追従するように切断を実施する工程と；を備え、前記切断を実施する工程では、前記鋼板を切断中に、前記切断線が非検出の場合、前記切断を停止することとされ、さらに、前記切断線を描く工程の前に、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記鋼板の輪郭を認識し、前記製品鋼板の板取りが可能か否かを判定する工程と； 前記切断線を描く工程の後、前記鋼板の前記表面に前記切断線が描かれた状態で、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記切断線が前記鋼板の前記表面に連続して存在するか否かを判定する工程と；を備える鋼板の板取り方法である。
（９）上記（８）の態様において、前記調整する工程では、鋼板面内の方向でかつ前記鋼板上に載置されるレールの延在方向と交差する方向に、前記切断位置を調整してもよい。
（１０）上記（９）の態様において、前記切断線を描く工程では、前記切断線に加えて、前記レールが載置される位置を表す基準線を描いてもよい。
（１１）上記（１０）の態様において、前記切断線と前記基準線は、色、線幅、および線種のうち少なくとも一つが互いに異なっていてもよい。
（１２）上記（９）から（１１）のいずれか一項に記載の態様において、前記鋼板上に前記レールが載置された状態で、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記切断位置の調整範囲内に前記切断線が存在するように前記レールが載置されているか否かを判定する工程をさらに備えてもよい。
（１３）上記（８）から（１２）のいずれか一項に記載の態様において、前記鋼板の切断中に、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記切断線と前記切断位置との差分が所定の公差寸法内にあるか否かを判定する工程をさらに備えてもよい。
（１４）上記（８）から（１３）のいずれか一項に記載の態様において、前記鋼板の切断後に、前記製品鋼板を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記製品鋼板の寸法を測定する工程をさらに備えてもよい。
（１５）上記（８）から（１４）のいずれか一項に記載の態様において、前記鋼板の前記表面に前記レーザ光を照射して文字および画像の少なくとも一方を描く工程をさらに備えてもよい。
（１６）上記（８）から（１４）のいずれか一項に記載の態様において、前記鋼板を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記鋼板表面に手書きされた文字および画像の少なくとも一方を認識する工程をさらに備えてもよい。

上記各態様によれば、レーザ照射装置により、圧延終了後の鋼板の表面に、製品鋼板を板取りするための切断線を描き、切断装置により、この切断線に追従するように切断を実施することができる。そのため、設備投資を必要とせずに、板取り作業の合理化および迅速化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る板取りシステムの概略構成図である。 ガス切断を実施する状態を示す板取りシステムの斜視図である。 切断線上にホースがある状態を示す板取りシステムの側面図である。 鋼板の板取りを管理する管理装置の構成例を示す図である。 製品鋼板の表面にレーザ照射装置により製品番号を描き、作業者がそれをなぞるように手書きしている状態を示す図である。 圧延終了後の鋼板の表面に、レーザ照射装置により切断線とレール基準線を描いている状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る板取りシステムの概略構成図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る板取りシステムの概略構成図である。図１に示すように、本第１実施形態の板取りシステムは、不図示の作業台に載置された、圧延終了後の耳付き鋼板１（以下、単に「鋼板１」と称する）から製品鋼板１ａを板取りするものであり、撮像装置１００、レーザ照射装置２００、レール３００、ガス切断装置４００（移動切断装置）および管理装置５００から構成されている。なお、図１では、レール３００およびガス切断装置４００の図示を省略している。レール３００およびガス切断装置４００については、図２を用いて後述する。

作業台の上方には、鋼板１を撮像する撮像装置１００が配置されている。撮像装置１００により鋼板１を撮像して、鋼板１の輪郭１ｂを認識することができる。撮像装置１００としては、例えば、鋼板１の表面を走査可能なラインスキャンカメラが用いられるが、エリアカメラや３Ｄカメラを用いてもよい。

また、作業台の上方には、鋼板１から製品鋼板１ａを板取りするための切断線２を、鋼板１の表面に描くレーザ照射装置２００が配置されている。図１に示すように、レーザ照射装置２００は、レーザ光２０１を鋼板１の表面に照射して、鋼板１の輪郭１ｂの内側に、製品鋼板１ａの形状を表す切断線２を描く。すなわち、従来は人手により描かれていた罫書き線に代えて、レーザ光２０１の照射により切断線２を描く。図１では、鋼板１の長手方向（図１のＸ方向）に並ぶ２枚の製品鋼板１ａを板取りするための切断線２が、レーザ照射装置２００によって鋼板１の表面に描かれている。ここで、本発明において切断線を描くとは、鋼板１の表面を変質させたり、加工したりすることを目的とするものではなく、単に線を描くことを目的とするものである。これに対して、例えば、特許文献３および４では、レーザ照射を行うことにより鋼板表面を加工または変質させているため、本発明とは異なる。

以上のようにレーザ照射装置２００により鋼板１上に描かれた切断線２に沿って、鋼板１をガス切断することにより製品鋼板１ａの板取りが完了する。以下に本第１実施形態におけるガス切断について詳述する。

図２は、ガス切断を実施する状態を示す板取りシステムの斜視図である。図２に示すように、鋼板１上にレール３００を載置し、このレール３００に沿ってガス切断装置４００を走行させる。ガス切断装置４００の上方には、製品鋼板１ａの形状を表す切断線２を描くレーザ照射装置２００が配置される。ガス切断装置４００は、アーム４０１、ガス切断用トーチ４０２（切断器）、レーザ光検出器４０３および本体部４０５を備えており、切断線２に沿ってガス切断を実施する。また、ガス切断装置４００にはガスを供給するホースがつながっているが、図２では省略する。

本第１実施形態では、ガス切断装置４００は、その進行方向（図２の矢印Ｘ方向）に直交する水平方向（図２の矢印Ｙ方向）に延伸するアーム４０１を備える。そして、このアーム４０１にガス切断用トーチ４０２が設けられ、ガス切断用トーチ４０２がアーム４０１の延伸する方向Ｙに沿って移動することができる。ガス切断用トーチ４０２は、アーム４０１から下方（鋼板１側）へ向かって延伸している。このガス切断用トーチ４０２の先端（下端）には、鋼板１へ向かって開口する火口が設けられている。また、ガス切断用トーチ４０２の下端近傍には、切断線２（鋼板１上に照射されたレーザ光２０１）を検出するレーザ光検出器４０３が配設されている。レーザ光検出器４０３としては、例えば、ＣＣＤカメラやレーザセンサを用いることができる。

ガス切断を実施するときには、ガス切断装置４００の走行を制御する制御装置（不図示）を操作することにより、レール３００に沿ってガス切断装置４００を走行させる。このとき、レーザ光検出器４０３が切断線２を検出するように、ガス切断用トーチ４０２をアーム４０１の延伸する方向Ｙに沿って移動させる。上記により、ガス切断用トーチ４０２の位置（火口の位置）が切断線２に一致するように、ガス切断用トーチ４０２のＹ方向の位置を自動調整することができる。すなわち、ガス切断装置４００をレール３００の方向Ｘに沿って走行させながら、ガス切断用トーチ４０２が切断線２に追従するようにガス切断を実施することができる。なお、上記の制御装置は、ガス切断装置４００が備えていてもよいし、ガス切断装置４００とは別個に配置されてもよい。

上述したように、ガス切断用トーチ４０２がレーザ光検出器４０３を備え、アーム４０１の延伸する方向に沿って移動することにより、切断線２に沿ってガス切断が実施される。このため、レール３００を鋼板１上に載置するときに、切断線２とレール３００との位置関係には、従来のような厳密さが要求されない。つまり、レール３００を鋼板１上に仮置きした後、いったんガス切断装置４００を走行させて、ガス切断用トーチ４０２が切断線２の上を通ることを確認する等の作業は不要である。

図２では、鋼板１の長手方向（図２のＸ方向）にある一方の切断線２に沿って、ガス切断を実施する状態を示したが、別の切断線２に沿ってガス切断を実施する場合には、レール３００を適宜載置しなおした後、同じ作業を繰り返す。

本第１実施形態では、図２に示すように、アーム４０１が回転軸４０４により支持され、回転軸４０４が回転する（図２の矢印ｒの向き）ことによりアーム４０１の向きを１８０°変えることができる。つまり、鋼板１の板幅にもよるが、鋼板１の長手方向にある一方の切断線２に沿ってガス切断を実施した後、アーム４０１の向きを変えることにより、レール３００を載置しなおすことなく、引き続き、他方の切断線２に沿ってガス切断を実施することができる。

なお、図２に示すガス切断装置４００の構成は一例であり、これのみに限定されるものではない。例えば、図２に示すようなアーム４０１を用いる構成に限らず、切断手段であるガス切断用トーチ４０２が、ガス切断装置４００の走行方向（レール３００の延在方向）と異なる少なくとも一水平方向に移動可能な構成であればよい。

以上のように、本第１実施形態では、レーザ光検出器４０３を備えたガス切断装置４００と、切断線２を描くレーザ照射装置２００とは、それぞれ独立して配置される。そのため、切断線を描く作業とガス切断作業を同時に実施することができる。さらに、レール３００の鋼板１に対する位置が切断後の製品鋼板１ａの寸法精度に与える影響を、低減することができる。

ガス切断装置４００には、ガスを供給するホース６００が接続されるが、図３に示すように、切断線２上にホース６００が存在する場合、誤ってホース６００を切断する虞が生じる。この場合のガス切断装置４００の動作について、図３を参照して説明する。

図３は、切断線２上にホース６００がある状態を示す板取りシステムの側面図である。図３に示すように、レーザ照射装置２００は、鋼板１の上方に配置され、レーザ光２０１を照射して鋼板１の表面に切断線２を描く。この場合、レーザ光２０１がホース６００により遮られるため、ホース６００の下方には、切断線２が存在しない領域６０１が存在することになる。一方、ガス切断装置４００は、レーザ光検出器４０３を備えており、進行方向（図３のＸ方向）の前方にある切断線２を検出している。鋼板１を切断する際は、ガス切断装置４００をレール３００上に沿って走行させるが、レーザ光検出器４０３の検出位置が、切断線２が存在しない領域６０１に達すると、切断線２を検出することができない。この場合には、ガス切断を停止させる。そのため、ホース６００を誤って切断することを確実に防止することができる。

次に、図４を参照して、鋼板の板取りを管理する管理装置５００について説明する。図４に示すように、管理装置５００は、撮像装置１００と、レーザ照射装置２００とに接続される。管理装置５００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えたコンピュータ装置により実現される。

レーザ照射制御部５０１は、レーザ照射装置２００によるレーザ照射を制御し、例えば、上位計算機から事前に伝えられた製品鋼板１ａの寸法（長さ及び幅）に基づいて、図１に示したように鋼板１に切断線２を描く。

また、レーザ照射制御部５０１の制御下で、レーザ照射装置２００を利用して、図５に示すように、切断前又は切断後の製品鋼板１ａに文字や画像を描いてもよい。この場合、例えば、上位計算機から事前に伝えられた製品番号等を製品鋼板１ａの表面に描き、作業者がそれをなぞるように手書きするといった使い方が可能である。これにより、間違った製品番号が製品鋼板１ａ上に手書きされることを防ぐことができる。なお、製品鋼板１ａに文字や画像を描くためのレーザ照射装置は、レーザ照射装置２００と異なる別のレーザ照射装置であってもよい。

画像取得部５０２は、撮像装置１００により撮像された画像を取得する。撮像装置１００は、上述したように鋼板１を撮像するだけでなく、レール３００が載置された状態の鋼板１、切断後の製品鋼板１ａを撮像することもできる。なお、１台の撮像装置１００が切断前の鋼板１および切断後の製品鋼板１ａを撮像してもよいし、複数の撮像装置１００を配置し、各撮像装置１００が鋼板１と製品鋼板１ａをそれぞれ撮像するようにしてもよい。

さらに、撮像装置１００は、切断中の鋼板１を撮像することもできる。この場合も、上述したように画像取得部５０２が、撮像された画像を取得する。

輪郭認識部５０３は、撮像装置１００により撮像された切断前の鋼板１の画像に基づいて、鋼板１の輪郭１ｂ（図１参照）を認識する。この場合、例えば、輪郭認識部５０３は、撮像画像上での輝度変化に基づいて、鋼板１のエッジを検出し、鋼板１の輪郭１ｂを認識する。

このように、レーザ照射装置２００により切断線２を描く前に、撮像装置１００が鋼板１を撮像し、輪郭認識部５０３が鋼板１の輪郭１ｂを認識することにより、例えば、図示されない上位計算機から事前に伝えられた寸法を有する製品鋼板１ａの板取りが、可能か否かの確認を行うことができる。

切断可否判定部５０４は、鋼板１上にレール３００が載置された状態で、撮像装置１００により撮像された鋼板１の画像に基づいて、ガス切断用トーチ４０２の可動範囲に切断線２が存在するようにレール３００が載置されているか否かを判定する。

切断用トーチ４０２は、アーム４０１に沿って移動できるので、レール３００を載置するときに、切断線２とレール３００との位置関係には厳密さが要求されないと述べたが、当然ながらガス切断用トーチ４０２の可動範囲に切断線２が存在することは必要とされる。

そこで、レール３００が載置された状態の鋼板１の画像に基づいて、切断可否判定部５０４は、ガス切断用トーチ４０２の可動範囲内に、切断線２が存在するようにレール３００が載置されているか否かを判定する。なお、撮像画像上でレール３００を自動認識する必要があるので、レール３００にマーキングを施す等しておくことが好ましい。

切断線判定部５０５は、鋼板１の表面に切断線２が描かれた状態で、撮像装置１００により撮像された鋼板１の画像に基づいて、切断線２が鋼板１の表面に連続して存在するか否かを判定する。

上述したように、切断線２上にホース６００が存在する場合、切断線２が存在しない領域６０１が存在する。この場合、切断線２が存在しない領域６０１により、切断線２は切れた状態になる。すなわち、鋼板１の表面で切断線２が不連続になる。そこで、鋼板１の表面に切断線２が描かれた状態で、鋼板１上に配置された撮像装置１００が鋼板１を撮像し、切断線判定部５０５により、切断線２が不連続であると判定された場合には、切断を停止させる。そのため、ホース６００を誤って切断することを確実に防止することができる。

切断正否判定部５０６は、鋼板の切断中に、撮像装置１００により撮像された鋼板１の画像に基づいて、切断線２と切断位置（ガス切断トーチ４０２の位置）との差分を認識し、その差分が所定の公差寸法内にあるか否かを判定する。

上述したように、レーザ光検出器４０３が切断線２を検出することによって、切断線２に沿ってガス切断が実施されるが、レーザ光検出器４０３が切断線２を誤検出している場合、切断線２に沿って切断を実施することができず、歩留りが低下する。そこで、切断正否判定部５０６により、鋼板の切断中に切断線２と切断位置との差分が、所定の公差寸法外であると判定された場合には、切断を中止させる。そのため、切断正否判定部５０６により、切断線２に沿って切断が行われているか否かを判定することができ、歩留り低下を防止することができる。

寸法測定部５０７は、撮像装置１００により撮像された切断後の製品鋼板１ａの画像に基づいて、製品鋼板１ａの寸法を測定する。測定された製品鋼板１ａの寸法は、上位計算機に伝えられて保管される。また、寸法測定部５０７は、測定された製品鋼板１ａの寸法が、例えば、上位計算機から事前に伝えられた寸法の公差内（許容寸法範囲内）にあるか否かを判定する。そして、測定された製品鋼板１ａの寸法が公差外である場合には、オペレータにその旨が通知されるようにしてもよい。

文字・画像認識部５０８は、撮像装置１００により撮像された切断前又は切断後の製品鋼板１ａの画像に基づいて、製品鋼板１ａに手書きされた文字や画像を認識する。例えば、図５に示すように、切断後の製品鋼板１ａに手書きされた製品番号を認識し、その製品番号が予定製品番号に一致するか否かを判定するようにしてもよい。なお、切断前の製品鋼板１ａに文字や画像が手書きされた場合は、切断後の製品鋼板１ａでなく、切断前の製品鋼板１ａの画像を基に上記の判定を行ってもよい。

また、製品鋼板１ａに予め定められた文字や画像、例えば、所定のチェックマークが手書きされていると、製品番号の手書きが完了しているものと認識するようにしてもよい。

本第１実施形態では、レーザ照射装置２００は鋼板１の表面に切断線２を描くが、図６に示すように、レール３００を載置する位置を表すレール基準線３１０を、鋼板１上にさらに描いてもよい。この場合、レール３００をレール基準線３１０に沿って鋼板１上に載置することにより、レール３００と切断線２とのＹ方向（図２参照）のずれを低減することができる。したがって、ガス切断用トーチ４０２の可動範囲に切断線２が存在しないといった状況を確実に防止することができる。

さらに、切断線２とレール基準線３１０は、異なる色を有していてもよい。例えば、切断線２は赤色とし、レール基準線３１０は青色としてもよい。この場合、切断線２に沿ってレール３００を載置するといった作業ミスを防止することができる。

また、切断線２とレール基準線３１０は、異なる線幅を有していてもよい。例えば、切断線２の線幅は、レール基準線３１０の線幅よりも小さくしてもよい。この場合、切断線２に沿ってレール３００を載置するといった作業ミスを防止することができる。ここで、線幅とは、線の太さを意味する。

また、切断線２とレール基準線３１０は、異なる線種であってもよい。例えば、切断線２は実線とし、レール基準線３１０は一点鎖線としてもよい。この場合、切断線２に沿ってレール３００を載置するといった作業ミスを防止することができる。ここで、線種とは、実線、一点鎖線、二点鎖線等の線の種類を意味する。

（第２実施形態）
上述したように、第１実施形態では、ガス切断装置４００がレール３００に沿って走行し、ガス切断を実施する。これに対して、本第２実施形態では、レール３００を設けず、ガス切断装置７００が切断線２に沿って鋼板１上を自走することにより、切断線２に沿ってガス切断を実施する。

図７は、本第２実施形態における板取りシステムの平面図である。図７に示すように、ガス切断装置７００は、本体部７０２、ガス切断用トーチ４０２、レーザ光検出器４０３を備える。

本体部７０２は、車輪７０１を備える。車輪７０１は、その中心軸ＣＬ回りに回転することによって、ガス切断装置７００を走行させる。また、車輪７０１は、その向きを変えることにより、ガス切断装置７００の走行方向を変えることができる。

ガス切断を実施する場合には、ガス切断装置７００を走行させる。このとき、このレーザ光検出器４０３が切断線２を検出するように、ガス切断装置７００が走行方向を変えながら、ガス切断を実施する。つまり、本第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、ガス切断装置７００が、切断線２に追従するように、ガス切断を実施することができる。

本第２実施形態では、レール３００を載置する作業を省くことができるため、第１実施形態と比較して、さらに板取り作業の迅速化、合理化を図ることができる。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。

設備投資を必要とせずに、圧延終了後の鋼板から製品鋼板を板取りする作業の合理化および迅速化を図ることができる。

１：圧延終了後の耳付き鋼板
１ａ：製品鋼板
１ｂ：鋼板の輪郭
２：切断線
１００：撮像装置
２００：レーザ照射装置
２０１：レーザ光
３００：レール
３１０：レール基準線
４００：ガス切断装置
４０１：アーム
４０２：ガス切断用トーチ
４０３：レーザ光検出器
４０４：回転軸
４０５：本体部
５００：管理装置
５０１：レーザ照射制御部
５０２：画像取得部
５０３：輪郭認識部
５０４：切断可否判定部
５０５：切断線判定部
５０６：切断正否判定部
５０７：寸法測定部
５０８：文字・画像認識部

Claims (16)

1. 鋼板の表面にレーザ光を照射して製品鋼板の形状を表す切断線を描くレーザ照射装置と；
   前記レーザ光を検出するレーザ光検出器、前記鋼板を切断する切断器、および前記鋼板上を走行する本体部を有する移動切断装置と；
   を備え、
   前記移動切断装置は、前記レーザ光検出器で前記切断線を検出することにより、前記切断線に追従するように切断を実施する構成とされ、
   さらに、
   前記鋼板の前記表面を撮像する撮像装置と；
   前記撮像装置および前記レーザ照射装置に接続される管理装置と；
   を備え、
   前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて前記鋼板の輪郭を認識し、前記製品鋼板の板取りが可能か否かを判定する輪郭認識部と、前記撮像された画像に基づいて、前記切断線が前記鋼板の前記表面に連続して存在するか否かを判定する切断線判定部とを備え
   る
   ことを特徴とする鋼板の板取りシステム。
2. 前記鋼板上に載置されるレールをさらに備え、
   前記移動切断装置は、鋼板面内でかつ前記本体部の走行方向と交差する方向に前記切断器の位置を調整する位置調整機構を備え、前記レールに沿って前記鋼板上を走行することを特徴とする請求項１に記載の鋼板の板取りシステム。
3. 前記レーザ照射装置は、前記切断線に加えて、前記レールの載置位置を表す基準線を描くことを特徴とする請求項２に記載の鋼板の板取りシステム。
4. 前記レーザ照射装置は、前記切断線に加えて、前記レールの載置位置を表す基準線を描くことを特徴とする請求項３に記載の鋼板の板取りシステム。
5. 前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて、前記切断器の位置調整範囲内に前記切断線が存在するか否かを判定する切断可否判定部を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の鋼板の板取りシステム。
6. 前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて、前記切断線と前記切断器の位置との差分が所定の公差寸法内であるか否かを判定する切断正否判定部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の鋼板の板取りシステム。
7. 前記管理装置は、前記撮像された画像に基づいて、前記製品鋼板の寸法を測定する寸法測定部を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の鋼板の板取りシステム。
8. 鋼板の表面にレーザ光を照射して製品鋼板の形状を表す切断線を描く工程と；
   前記切断線を検出することにより、切断位置が前記切断線に一致するように、前記切断位置を調整する工程と；
   前記調整により、前記切断線に追従するように切断を実施する工程と；
   を備え、
   前記切断を実施する工程では、前記鋼板を切断中に、前記切断線が非検出の場合、前記切断を停止することとされ、
   さらに、
   前記切断線を描く工程の前に、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記鋼板の輪郭を認識し、前記製品鋼板の板取りが可能か否かを判定する工程と；
   前記切断線を描く工程の後、前記鋼板の前記表面に前記切断線が描かれた状態で、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記切断線が前記鋼板の前記表面に連続して存在するか否かを判定する工程と；
   を備えることを特徴とする鋼板の板取り方法。
9. 前記調整する工程では、鋼板面内の方向でかつ前記鋼板上に載置されるレールの延在方向と交差する方向に、前記切断位置を調整することを特徴とする請求項８に記載の鋼板の板取り方法。
10. 前記切断線を描く工程では、前記切断線に加えて、前記レールが載置される位置を表す基準線を描くことを特徴とする請求項９に記載の鋼板の板取り方法。
11. 前記切断線と前記基準線は、色、線幅、および線種のうち少なくとも一つが互いに異なることを特徴とする請求項１０に記載の鋼板の板取り方法。
12. 前記鋼板上に前記レールが載置された状態で、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記切断位置の調整範囲内に前記切断線が存在するように前記レールが載置されているか否かを判定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一項に記載の鋼板の板取り方法。
13. 前記鋼板の切断中に、前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記切断線と前記切断位置との差分が所定の公差寸法内にあるか否かを判定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の鋼板の板取り方法。
14. 前記鋼板の切断後に、前記製品鋼板を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記製品鋼板の寸法を測定する工程をさらに備えることを特徴とする請求項８から１３のいずれか一項に記載の鋼板の板取り方法。
15. 前記鋼板の前記表面に前記レーザ光を照射して文字および画像の少なくとも一方を描く工程をさらに備えることを特徴とする請求項８から１４のいずれか一項に記載の鋼板の板取り方法。
16. 前記鋼板の前記表面を撮像するとともに、その撮像画像に基づいて、前記鋼板表面に手書きされた文字および画像の少なくとも一方を認識する工程をさらに備えることを特徴とする請求項８から１４のいずれか一項に記載の鋼板の板取り方法。

Images