JP5673078B2

JP5673078B2 - 連続鋳造設備の鋳片測長装置及び鋳片測長方法

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Publication number: JP5673078B2
Application number: JP2010286083A
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Inventors: 克美黒川
Original assignee: JFE Steel Corp
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Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: JP2012130949A

Description

本発明は、連続鋳造設備における鋳片の測長技術に関する。特に、メジャリングロールの故障時に、メジャリングロールによる測長から、駆動ロールによる測長に切替え、更に、その逆に切り替えることが可能な連続鋳造機の鋳片測長技術に関する。

特許文献２の従来例に記載されているように、連続鋳造機における鋳片の測長は、一般に、非駆動ロールであるメジャリングロールを使用して実施する。メジャリングロールは非駆動であることから、引き抜かれてくる鋳片との間でスリップが発生し難く、正確な測定が可能である。そして、鋳片の移動に伴うメジャリングロールの回転をパルスジェネレータ（ＰＬＧ）で検出し、パルスジェネレータの出力を、例えばプログラミングコントローラ（ＰＬＣ）内のカウンタにより計数する。また、上記メジャリングロールに故障等の異常が発生して信頼性が無くなると、鋳片を引き抜くための駆動ロールの回転（その駆動ロールを駆動しているモータの回転を含む。）をパルスジェネレータ（ＰＬＧ）で検出し、その出力をカウンタによって計数することでバックアップしている。

上記従来例では、メジャリングロールの故障検出は、パルスジェネレータの出力パルスが欠落して、予め設定した所定時間（故障判定時間）、値が変化しない場合に、タイマ監視回路で故障と認識する。そして、故障と認識すると切替えスイッチを切り替えて、駆動ロールのパルスジェネレータの出力を鋳片測長回路に入力して、バックアップしている。
しかし、この方法では、上記故障判定時間が長い場合は、メジャリングロールの故障検出が遅くなり、その間は鋳片の測長が行えない。逆に、上記故障判定時問が短い場合は、鋳込み速度が遅いケースでパルス抜けを誤検出してしまい、必要以上に駆動ロールの出力によるバックアップに切替わり、測長精度を落とす結果になる。一般的に、駆動ロールによる測長は、非駆動ロールによる測長に較べて、スリップが発生する分、精度が落ちる。

ここで、特許文献１には、ピンチロールが速度基準ピンチロールでない場合は、速度基準ピンチロールのパルスジェネレータと当該ピンチロールのパルスジェネレータのパルスから演算した現在速度との差分を演算して許容誤差と比較し、異常を検出する一方、当該ピンチロールが速度基準ピンチロールの場合は、各ピンチロールの速度実績平均値との差分を演算して許容誤差と比較することで、異常を検出することが記載されている。しかし、特許文献１は、メジャリングロールの異常を検出する技術ではない。

また特許文献２には、メジャリングロールによる速度演算値又は測長値と、鋳込み速度制御用の速度マスターピンチロールによる速度フィードバック値又は鋳片長さを比較することで、メジャリングロールの異常検出を高精度に行うことが提案されている。しかし、特許文献２は、切替えに伴う測長精度の低下を解消するものでない。
また特許文献３には、駆動ロールのロール径を、当該ロールに設けた回転数検出器の回転数より求めた鋳片の移動距離と、トーチカッタの下流側に配置した鋳片の先端位置検出器により測定した鋳片の移動距離とを比較して補正する方法が記載されている。しかし、特許文献３の方法では、悪環境下における鋳片先端位置検出器の耐用性が懸念される。

特開平４−３３９５５４号公報特開２００１−３４０９５０号公報特開平６−３９５１３号公報

上述のような非駆動ロールであるメジャリングロールの回転を検出するためのパルスジェネレータの出力と、駆動ロールの回転を検出するためのパルスジェネレータの出力とを併用する鋳片測長には、次に列挙する（１）〜（３）の課題がある。
（１）メジャリングロールと駆動ロールの両方のロールとも、鋳片との接触による磨耗や損傷などによって周長（＝ロール径）の変化が経時的に発生し、測長精度に悪影響が出る。これに対し、従来、それに対応するロール径の補正方法が確立されていない。ここで特許文献３には、トーチカッタの下流側に配置した鋳片先端位置検出器により測定した鋳片の移動距離と比較して補正する方法が記載されている。しかし、悪環境下における鋳片先端位置検出器の耐用性が懸念される。

（２）上述の通り、パルスジェネレータの出力パルス欠落をタイマ監視する方法では、故障判定時間が長い場合は、メジャリングロールの故障検出が遅くなり、その間は鋳片の測長が行えない。
ここで、特許文献２には、メジャリングロールによる速度演算値又は測長値と、鋳込み速度制御用の速度マスターピンチロールによる速度フィードバック値又は鋳片長さとを比較することで、メジャリングロールの異常検出を高精度に行うことが提案されている。しかし、異常判定の処理に所要の時間を要する以上、切替えに伴う測長精度の低下を解消するものではない。

（３）切替え後の測長ロール（メジャリングロール、又は駆動ロール）の測定値の信頼性のチェックが不十分であった。特に、測長方式が、鋳片との接触により発生するロールの回転に伴って発生するパルスの累積であるため、切断対象の鋳片全長にわたって測定が正しく実施されていることを保証する必要があるが、パルス出力が異常状態から正常状態に復帰した際に、当該測長ロールの値を使用可能となるタイミングが不明確であった。
本発明は上記のような点に着目してなされたもので、より精度良く測長が可能な鋳片の測長技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、鋳片を引き抜く駆動ロールと、駆動ロールで引き抜かれた鋳片を搬送する搬送装置と、その搬送装置で搬送中の鋳片と同期して移動しながら当該鋳片を切断する切断装置と、上記鋳片の移動に伴い回転する非駆動のメジャリングロールと、メジャリングロールの回転量を検出する主回転量検出手段と、上記駆動ロールの回転量を検出する副回転量検出手段と、を備えた連続鋳造設備の鋳片測長装置であって、
上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長する鋳片測長手段と、
切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定する切断装置移動量測定手段と、
上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段からの各々の出力の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段の各々の検出値を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記信頼性判定手段は、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択した回転量検出手段で検出した検出値と、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択されていない回転量検出手段で検出した検出値とから、上記切断装置移動量測定手段の出力の信頼性を判定することを特徴とする。

次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した構成に対し、上記鋳片測長手段は、上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長すると共に、併行して、選択していない回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長を実施しておくことを特徴とする。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した構成に対し、上記鋳片測長手段は、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、次に切断する鋳片の測長を開始する際に、選択を主回転量検出手段の出力とすることを特徴とする。

次に、請求項５に記載した発明は、請求項３に記載した構成に対し、上記鋳片測長手段は、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、副回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値を、主回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値に継承してから、主回転量検出手段の出力を選択することを特徴とする。

次に、請求項６に記載した発明は、駆動ロールで引き抜かれる鋳片を搬送装置で搬送中に、鋳片と同期して移動しながら当該鋳片を切断装置で切断すると共に、上記鋳片の移動に伴い回転する非駆動のメジャリングロールと、そのメジャリングロールの回転量を検出する主回転量検出手段と、上記駆動ロールの回転量を検出する副回転量検出手段と、を備えた連続鋳造設備の鋳片測長装置であって、
上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長すると共に、それと併行して、選択していない回転量検出手段の検出値に基づく鋳片の測長値を求めておき、
上記選択した回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、併行して求めている、選択していない回転量検出手段の検出に基づく鋳片の測長値を採用することを特徴とする。

次に、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した構成に対し、切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定する切断装置移動量測定手段を備え、
上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段の各々の検出値を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

次に、請求項８に記載した発明は、請求項７に記載した構成に対し、上記信頼性の判定は、上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき実施することを特徴とする。
次に、請求項９に記載した発明は、請求項８に記載した構成に対し、上記信頼性の判定は、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択した回転量検出手段で検出した検出値と、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択されていない回転量検出手段で検出した検出値とから、切断装置移動量測定手段の出力の信頼性の判定を実施することを特徴とする。

次に、請求項１０に記載した発明は、駆動ロールで引き抜かれる鋳片を搬送装置で搬送中に、鋳片と同期して移動しながら当該鋳片を切断装置で切断すると共に、上記鋳片の移動に伴い回転する非駆動のメジャリングロールと、そのメジャリングロールの回転量を検出する主回転量検出手段と、上記駆動ロールの回転量を検出する副回転量検出手段とを備えた連続鋳造設備の鋳片測長方法であって、
上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長すると共に、それと併行して、選択していない回転量検出手段の検出値に基づく鋳片の測長値を求めておき、
上記選択した回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、併行して求めている、選択していない回転量検出手段の検出に基づく鋳片の測長値を採用することを特徴とする。

次に、請求項１１に記載した発明は、請求項１０に記載した構成に対し、切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定し、
その測定した切断装置の移動量と、その切断装置の移動量の測定開始から測定完了までの期間に上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段で検出した各々の検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、主回転量検出手段及び副回転量検出手段の各々の検出値を補正することを特徴とする。

次に、請求項１２に記載した発明は、請求項１０又は請求項１１に記載した構成に対し、切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定し、
その測定した切断装置の移動量と、その切断装置の移動量の測定開始から測定完了までの期間に上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段で検出した各々の検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、主回転量検出手段及び副回転量検出手段の出力の信頼性を判定することを特徴とする。

次に、請求項１３に記載した発明は、請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載した構成に対し、採用する鋳片の測長値としては、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、次に切断する鋳片の測長を開始する際に、選択を主回転量検出手段の出力とすることを特徴とする。

次に、請求項１４に記載した発明は、請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載した構成に対し、採用する鋳片の測長値としては、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、副回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値を、主回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値に継承してから、主回転量検出手段の出力を選択することを特徴とする。

本発明によれば、より精度良く測長が可能な鋳片の測長技術を提供することが可能となる。

連続鋳造設備を示す模式図である。本発明に基づく実施形態に係る測長制御部の構成を説明する図である。信頼性判定部の処理を説明する図である。第１測長処理部の出力Ｌ１と第２測長処理部の出力Ｌ２との関係を示す図である。図４に対応する、制御用として出力される値の例を示す図である。第１測長処理部の出力Ｌ１と第２測長処理部の出力Ｌ２との関係を示す図である。図６に対応する、制御用として出力される値の例を示す図である。図６に対応する、制御用として出力される値の別の例を示す図である。メジャリングロールその他の各々で測長した各測定値の比較図である。各々で測長したときの台車位置変化量と測長ロール測定量との関係を示す図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、鉄鋼の製鋼プロセスにおける連続鋳造設備について説明する。転炉その他の精錬設備において精錬された溶鋼１は、レードル２を経てタンディッシュ３からモールド４に鋳込まれる。そして、溶鋼１はモールド４で表面層のシェル部が凝固した状態で引き抜かれ、鋳片５となる。その引き抜かれた鋳片５は、モールド４直下では、シェル部のみが凝固した状態で、内部は溶鋼１のままであり、多数並設されたピンチロール６によって拘束されつつ引き抜かれていく。そして、冷却水でスプレー冷却されながら内部まで凝固していく。ここで、上記ピンチロールは、モータ２５で回転駆動される駆動ロールを構成する。
さらに上記鋳片５は、搬送装置１０で搬送されている間に、順次、切断手段８で目的の長さに切断される
上記搬送装置１０は、複数の搬送ロール１１を備えたローラテーブルである。

また、上記切断手段８は、レール２０と、台車２１と、台車２１に支持されたトーチ２２とを備える。トーチ２２が切断機を構成する。
レール２０は、上記複数の搬送ロール１１の上方に位置し、当該複数の搬送ロール１１の配列方向に沿って延在するようにして配置されている。
上記台車２１は、不図示の駆動装置によって駆動され、上記レール２０上を、鋳片５の移動と同期して走行可能となっている。本実施形態の台車２１は、不図示のクランプ機構を備え、そのクランプ機構によって鋳片５をクランプすることで、鋳片５と同期して走行可能となっている。もちろん、台車２１を、モータなどの駆動源を備えた自走式として構成して、鋳片５の移動速度情報に基づき上記駆動源を駆動することで、鋳片５の移動と同期して走行するように構成しても良い。

トーチ２２は、噴射するガスが着火してなる火炎によって鋳片９の切断を行う。トーチ２２には、図示しない配管系からプロパン等の燃料ガスと酸素が供給されており、その燃料ガスと酸素との混合ガスを、下方に向いた火口から噴射し、噴射した混合ガスが着火してなる火炎で鋳片５の溶断を行う。また、台車２１には、上記トーチ２２を、下方に位置する鋳片５の幅方向に変位可能な横変位機構（不図示）を備える。この横変位機構によって、トーチ２２は、台車２１が台車移動範囲内を移動する間に、鋳片５を幅方向に横断することで鋳片９の溶断を行うことが可能となっている。
上記台車２１は、初期位置（待機位置）に設定されていて、鋳片５の切断が完了する毎に、初期位置に戻るようになっている。

また、鋳片５の移動量を計測するメジャリングロール２３を備える。このメジャリングロール２３は、鋳片５に当接し当該鋳片５の移動に伴い回転する非駆動のロールである。
また、第１のパルスジェネレータ２４が、メジャリングロール２３に接続して当該メジャリングロール２３の回転を検出する。第１のパルスジェネレータ２４は、主回転量検出手段を構成する。
また、第２のパルスジェネレータ２６が、ピンチロール６を回転駆動するモータ２５の回転を検出する。すなわち、第２のパルスジェネレータ２６（ＰＬＧ）は、モータ２５を介してピンチロール６の回転を検出する。この第２のパルスジェネレータ２６は、副回転量検出手段を構成する。

また、上記台車２１の移動量を検出する台車移動量検出手段２７を備える。台車移動量検出手段２７は、例えば台車２１の車輪の回転を検出するエンコーダ等で構成する。また、レールに沿ってラックを敷設すると共に台車２１にピニオンを取り付けてなるラック＆ピニオン構造とし、台車移動量検出手段２７は、そのピニオンの回転を検出するようにしても良い。この場合には、車輪のすべりなどの外乱を抑えることができる。台車移動量検出手段２７は、このような構成に特に限定されない。レーザ距離計などから構成しても良い。要は、台車２１の移動量が検出可能であればよい。
コントローラ３０は、走行制御部３０Ａ、切断制御部３０Ｂ、測長制御部３０Ｃを備える。

走行制御部３０Ａは、上位のコントローラから鋳片９の長さを取得し、測長制御部３０Ｃからの鋳片５の測長情報に基づき、取得した所定長さの鋳片９とするための鋳片５の切断位置Ｓを検出すると、クランプ機構を作動させて、台車２１を鋳片５にクランプさせる。これによって、台車２１は、鋳片５と同期をとって移動する。走行制御部３０Ａは、切断完了を検出すると、クランプを解除し台車２１を走行させて待機状態に戻す。
切断制御部３０Ｂは、クランプ機構による上記クランプが完了したと判定すると、トーチ２２を着火して切断を開始すると共に、横変位機構を作動して予め設定した横変位速度で、トーチ２２を鋳片５の幅方向に移動する。これによって、鋳片５を切断する。また切断制御部３０Ｂは、切断が完了したら、トーチ２２を初期位置に横変位させる。

測長制御部３０Ｃは、図２に示すように、第１測長ロール処理部３１、第１測長処理部３２、第２測長ロール処理部３３、第２測長処理部３４、切断装置移動量測定部３７、第１測長ロール検出部３５、第２測長ロール検出部３６、第１補正処理部３８、第２補正処理部３９、信頼性判定部４０、測長選択部４１を備える。
第１測長ロール処理部３１は、メジャリングロール２３に接続する第１のパルスジェネレータ２４からの出力（パルス信号）を入力しその単位時間当たりのパルス数Ｐ１とメジャリングロール２３の径Ｒｍとから、例えば下記式に基づき、単位時間当たりの鋳片５の移動量ΔＬ１を求める。
ΔＬ１＝（Ｐ１／ｋ１） ×２πＲｍ
ここで、ｋ１は１回転当たりのパルス数である。
第１測長処理部３２は、第１測長ロール処理部３１が求めた単位時間当たりの移動量ΔＬ１を積算することで、鋳片５の移動量Ｌ１を算出する。

第２測長ロール処理部３３は、ピンチロール６に接続する第２のパルスジェネレータ２６からの出力（パルス信号）を入力し、その単位時間当たりのパルス数Ｐ２とピンチロール６の径Ｒｐとから、例えば下記式に基づき、単位時間当たりの鋳片５の移動量ΔＬ２を求める。なお、モータ２５とピンチロール６との間に減速機が存在する場合には、その減速比を加味する。
ΔＬ２＝（Ｐ２／ｋ２）×２πＲｐ
ここで、ｋ２は１回転当たりのパルス数である。
第２測長処理部３４は、第２測長ロール処理部３３が求めた単位時間当たりの移動量ΔＬ２を積算することで、鋳片５の移動量Ｌ２を算出する。

切断装置移動量測定部３７は、台車２１が鋳片５をクランプして台車２１が鋳片５と同期して移動可能な状態となったことを検知してから、鋳片５の切断が完了するまでの期間、つまり、台車２１が鋳片５と同期して移動中と判定可能な期間内に、予め設定した測定期間における、台車２１の移動量ΔＬｗを、台車移動量検出手段２７の出力値を使用して演算する。例えば、台車２１が鋳片５をクランプしたと判定すると台車測定開始タイミングとして、台車移動量検出手段２７の出力に基づき測定を開始し、その後予め設定した時間が経過すると台車測定完了タイミングとして、測定を終了し、上記台車測定開始タイミングから台車測定完了タイミングまでの測定期間における台車２１の移動量ΔＬｗを演算する。これを、台車２１が鋳片５と同期して移動可能な状態中に複数回、定期的若しくは連続的に実施する。ここで、切断装置移動量測定部３７は切断装置移動量検出手段を構成する。

また、第１測長ロール検出部３５は、第１測長ロール処理部３１の演算に基づき、対象とする測定期間に対する上記台車測定開始タイミングから台車測定完了タイミングまでの測定期間における鋳片５の移動量ΔＬ３を算出する。
また、第２測長ロール検出部３６は、第２測長ロール処理部３３の演算に基づき、対象とする測定期間に対する上記台車測定開始タイミングから台車測定完了タイミングまでの測定期間における鋳片５の移動量ΔＬ４を算出する。

また、第１補正処理部３８は、例えば下記式に基づき、切断装置移動量測定部３７が演算した所定期間内の台車２１の移動量ΔＬｗと、第１測長ロール検出部３５が算出した鋳片５の移動量ΔＬ３とに基づきメジャリングロール２３の径Ｒｍを補正する。この第１補正処理部３８は補正手段を構成する。ここで、補正後のメジャリングロール２３の径をＲｍ′とする
Ｒｍ′ ＝（ΔＬｗ／ΔＬ３）×Ｒｍ

また、第２補正処理部３９は、例えば下記式に基づき、切断装置移動量測定部３７が演算した所定期間内の台車２１の移動量ΔＬｗと、第２測長ロール検出部３６が算出した鋳片５の移動量ΔＬ４とに基づきピンチロール６の径Ｒｐを補正する。ここで、補正後のピンチロール６の径をＲｐ′とする。
Ｒｐ′ ＝（ΔＬｗ／ΔＬ４）×Ｒｐ
また、信頼性判定部４０は、第１測長ロール検出部３５、第２測長ロール検出部３６、切断装置移動量測定部３７の出力結果を比較することで、第１測長ロール処理部３１、第２測長ロール処理部３３、台車移動量検出手段２７の各出力の信頼性を判定する。この信頼性判定部４０は信頼性判定手段を構成する。

信頼性判定部４０の処理を、図３を参照して説明する。
信頼性判定部４０は、台車２１が鋳片５をクランプして台車２１が鋳片５と同期して移動可能な状態と判定すると作動し、ステップＳ１０にて、第１測長ロール処理部３１、第２測長ロール処理部３３、及び台車移動量検出手段２７の出力に基づき、予め設定した時間単位における、第１測長ロール処理部３１の出力から求めた第１の鋳片移動量、第２測長ロール処理部３３の出力から求めた第２の鋳片移動量、台車移動量検出手段２７の出力から求めた台車移動量を演算する。本実施形態では、上記情報を、上記第１測長ロール検出部３５、第２測長ロール検出部３６、切断装置移動量測定部３７から取得する場合とする。

次に、ステップＳ２０にて、第１の鋳片移動量ΔＬ３と第２の鋳片移動量ΔＬ４との差が、予め設定した閾値Δ１以内か否かを判定する。第１の鋳片移動量ΔＬ３と第２の鋳片移動量ΔＬ４との差が予め設定した閾値Δ１以内の場合にはステップＳ３０に移行する。一方、第１の鋳片移動量ΔＬ３と第２の鋳片移動量ΔＬ４との差が予め設定した閾値を超える場合には、ステップＳ５０に移行する。

ステップＳ３０では、台車移動量ΔＬｗが第１の鋳片移動量ΔＬ３よりも予め設定した閾値Δ２よりも小さいか否かを判定する。台車移動量ΔＬｗが第１の鋳片移動量ΔＬ３よりも閾値Δ２以上小さい場合には、ステップＳ４０に移行して、クランプ不良により鋳片５と台車２１の間の同期移動が保証されていない状態（すべり発生状態）と判断して故障情報を出力する。一方、台車移動量ΔＬｗと第１の鋳片移動量ΔＬ３との差が閾値Δ２以下の場合にはステップＳ５０に移行する。
ステップＳ５０では、第１の鋳片移動量ΔＬ３と台車移動量ΔＬｗとの差が予め設定した閾値Δ３以上か否かを判定する。第１の鋳片移動量ΔＬ３と台車移動量ΔＬｗとの差が予め設定した閾値Δ３以上の場合には、ステップＳ６０に移行して、第１測長ロール処理部３１の出力に信頼性が無いと判定する。

次に、ステップＳ７０では、第２の鋳片移動量ΔＬ４と台車移動量ΔＬｗとの差が予め設定した閾値Δ４以上か否かを判定する。第２の鋳片移動量ΔＬ４と台車移動量ΔＬｗとの差が予め設定した閾値以上の場合には、ステップＳ８０に移行して、第２測長ロール処理部３３の出力に信頼性が無いと判定する。その後復帰する。
以上のステップＳ４０〜Ｓ８０の処理を繰り返し実施する。

ここで、上記ステップＳ２０，ステップＳ５０，及びステップＳ７０では、移動量の差が予め設定した閾値以下若しくは閾値以上か否かで判定している。これに代えて、上記ステップＳ２０，ステップＳ５０，及びステップＳ７０のそれぞれにおいて、例えば下記に示すような、移動量の比が予め設定した閾値以下若しくは閾値以上か否かで判定しても良い。
ステップＳ２０：
｜ΔＬ３-ΔＬ４｜／ΔＬ４ ≦ Δ５
ステップＳ５０：
｜ΔＬ３-ΔＬｗ｜／ΔＬｗ ≦ Δ６
ステップＳ７０：
｜ΔＬ４-ΔＬｗ｜／ΔＬｗ ≦ Δ７
なお、Δ５，Δ６，Δ７はそれぞれ予め設定した移動量の比に応じた閾値である。

また、測長選択部４１は、規定値（初期値）として、第１測長処理部３２を選択、つまりメジャリングロール２３の回転に基づく測長を選択して、第１測長処理部３２が算出した鋳片５の移動量Ｌ１を制御量の測長値として出力する。なお、このとき選択されていない第２測長処理部３４も、第１測長処理部３２の処理に併行して、ピンチロール６の回転に基づき、鋳片移動量Ｌ２の算出を実施している。上記測長選択部４１は鋳片測長手段を構成する。

また、測長選択部４１は、上記信頼性判定部４０によって第１測長ロール処理部３１の出力に信頼性がないと判定されると、選択を第１測長処理部３２から第２測長処理部３４に切り替え、つまりピンチロール６の回転に基づく測長を選択して、第２測長処理部３４が算出した鋳片５の移動量を出力する。
また、測長選択部４１は、第２測長処理部３４を選択中に、第１測長ロール処理部３１の出力が正常に復帰したと判定すると、第２測長処理部３４での積算量（測長値）を第１測長処理部３２での積算量（測長値）に上書きする。これによって、第１測長処理部３２での積算量（測長値）を正しい値にしてから積算を続行させる。第１測長ロール処理部３１の出力が正常に復帰したか否かの判定は、上記信頼性判定部４０の判定でも良いし、簡便に第１のパルスジェネレータ２４からの出力、つまりパルスの入力が可能となった場合に正常に復帰と判定してもよい。

そして、測長選択部４１は、上記のように第２測長処理部３４での積算量（測長値）で、第１測長処理部３２での積算量（測長値）に上書きした後、つまり第２測長処理部３４の測定値を継承した後に、選択を第２測長処理部３４から第１測長処理部３２の処理に切り替える。

ここで、上記測長選択部４１は、第２測長処理部３４を選択中に、第１測長ロール処理部３１の出力が正常に復帰したと判定しても、台車２１位置情報による鋳片５ボトム位置プリセットが完了したまで（台車２１が基準とする待機位置に戻って、再度測長を開始するまで）、第２測長処理部３４の出力から第１測長ロール処理部３１の出力への切り替えを抑制しても良い。連続鋳造する鋳片５をクランプして鋳片５と同期して移動する台車２１に積載されたトーチによって切断する際に、切断開始のために台車２１が鋳片５をクランプして鋳片５との同期移動を開始した時点（切断位置が仮決定）、又は、切断を完了して台車２１が鋳片５をアンクランプして鋳片５との同期移動を終了した時点（切断位置が確定）での、台車２１位置情報により鋳片５ボトム位置がプリセット可能となる。

（動作その他）
本実施形態の測長方法では、第１測長処理部３２がメジャリングロール２３の回転に基づき鋳片５の測長Ｌ１（移動量）を測定する、また同期をとって、第２測長処理部３４がピンチロール６の回転に基づき鋳片５の測長Ｌ２を行っている。そして、測長選択部４１が初期値として第１測長処理部３２の出力を選択して、第１測長処理部３２で演算した鋳片５の移動量Ｌ１を制御用の測長値として出力する。

このとき、メジャリングロール２３による測定とピンチロール６による測定が正しければ、図４中Ａのように、第１測長処理部３２が算出した鋳片５の移動量Ｌ１と、第２測長処理部３４が算出した鋳片５の移動量Ｌ２は等しい値となっている。
この状態から、メジャリングロール２３に異常が発生し、第１測長ロール処理部３１での演算に信頼性が無くなると、例えば、第１のパルスジェネレータ２４からのカウンタが欠落等すると、図４中Ｂのように、第１測長処理部３２が算出した鋳片５の移動量Ｌ１は、第２測長処理部３４が算出した鋳片５の移動量Ｌ２と異なる異常値となる。

これに対し、本実施形態では、信頼性判定部４０がメジャリングロール２３に基づく第１測長ロール処理部３１の信頼性が無いと判定すると、測長選択部４１は、選択を第１測長処理部３２の出力から第２測長処理部３４の出力に切り替える（ｘ２）。このとき、図５に示すように、メジャリングロール２３に異常が発生してから選択の切り替えまでの間（ｘ１〜ｘ２）は、正しい鋳片５の移動量を出力することが出来ないが、第２測長処理部３４の出力に切り替えた後は、正しい鋳片５の移動量を出力することが出来る。
そして、このような処理を実施することで、信頼性判定の時間（異常判定時間）を長めにとっても、精度悪化の要因となることがない。

また、第２測長処理部３４の出力を選択中に、メジャリングロール２３に基づく第１測長ロール処理部３１の出力が正常に復帰しても、第１測長処理部３２の出力は第２測長処理部３４の出力とは異なって異常値となっている。これに対し、本実施形態では、第２測長処理部３４の出力を選択中に、図６に示すように、メジャリングロール２３に基づく第１測長ロール処理部３１の出力が正常に復帰したと判定すると（ｘ３）、第１測長処理部３２の積算している積算量（測長値）を第２測長処理部３４の積算量（測長値）で上書きすることで（ｘ４）、第１測長処理部３２の出力を正常値にした後に、選択を第２測長処理部３４の出力を第１測長処理部３２の出力に切り替える。これによって、制御用として出力される測長値は、図７に示すような値となる。

若しくは、上書きを行うことなく、台車位置情報による鋳片５ボトム位置プリセットが完了したときに、すなわち次の切断する鋳片５の測長を開始する際に第１測長処理部３２の出力に切り替えても良い。そのときの、制御用として出力される測長値の例を図８に示す。
これによって、第１測長処理部３２による測長と第２測長処理による測長と同期をとって並列に実施して測長を切り替える制御構成としても、第２測長処理の出力から、第１測長ロール処理部３１の出力が正常に復帰した正常に復帰した第１測長処理の出力に切り替えても、正しい測定値を出力可能となる。

また、本実施形態では、鋳片５に同期して移動している台車２１の移動量に基づいてメジャリングロール２３のロール径Ｒｍ、及びピンチロール６のロール径Ｒｐを補正することで、第１測長処理部３２による測長と第２測長処理による測長の精度が向上する。
すなわち、メジャリングロール２３のロール径Ｒｍ、及びピンチロール６のロール径Ｒｐは、共に使用により磨耗してロール径（＝周長）が短くなってくる。従来は、定期的に各ロールの径を手作業で測定して補正していたが、このような手間が省くことが可能となる。また、メジャリングロール２３のロール径Ｒｍ、及びピンチロール６のロール径Ｒｐともに変化するため、メジャリングロール２３のロール径Ｒｍ、及びピンチロール６のロール径Ｒｐとの比較では、当該メジャリングロール２３のロール径Ｒｍ、及びピンチロール６のロール径Ｒｐを補正することが出来ない。これに対し、本実施形態では、台車２１の移動量に基づき補正することで、精度良くロール径の補正が可能となって、各測定ロールによる検出の精度が向上する。
ここで図９及び図１０に、メジャリングロールその他の各々で測長した各測定値の比較、及び各々で測長したときの台車位置変化量と測長ロール測定量との関係を示す。

以上のように、本実施形態の測長方法を採用すると、少なくとも次の効果を奏する。
（１）測長ロールによる測定値の補正（概念的には、ロール径の補正）が容易、かつ、高精度になった。
（２）異常判定時間に伴う測長精度低下の防止が図られ、測長ロールの異常を検出した際に、他の測長ロールに切替えても、切替時に測長中の鋳片５の長さを保証可能となる。
（３）鋳片５の測長中に、異常と判定された測長ロールに戻しても、正しく鋳片５の測長が可能となる。
ここで、上記実施形態では、１台のメジャリングロール２３と測長に使用するピンチロール６とをそれぞれ１台づつ採用の場合を例示しているが、それぞれ複数台で構成されていても良い。

５鋳片
６ピンチロール（駆動ロール）
８切断手段
１０搬送装置
１１搬送ロール
２０レール
２１台車
２２トーチ
２３メジャリングロール
２４第１のパルスジェネレータ
２５モータ
２６第２のパルスジェネレータ
２７台車移動量検出手段
３０Ａ走行制御部
３０Ｂ切断制御部
３０Ｃ測長制御部
３１第１測長ロール処理部
３２第１測長処理部
３３第２測長ロール処理部
３４第２測長処理部
３５第１測長ロール検出部
３６第１測長ロール検出部
３７切断装置移動量測定部
３８第１補正処理部
３９第２補正処理部
４０信頼性判定部
４１測長選択部

Claims

鋳片を引き抜く駆動ロールと、駆動ロールで引き抜かれた鋳片を搬送する搬送装置と、その搬送装置で搬送中の鋳片と同期して移動しながら当該鋳片を切断する切断装置と、上記鋳片の移動に伴い回転する非駆動のメジャリングロールと、メジャリングロールの回転量を検出する主回転量検出手段と、上記駆動ロールの回転量を検出する副回転量検出手段と、を備えた連続鋳造設備の鋳片測長装置であって、
上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長する鋳片測長手段と、
切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定する切断装置移動量測定手段と、
上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段からの各々の出力の信頼性を判定する信頼性判定手段と、
上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段の各々の検出値を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする連続鋳造設備の鋳片測長装置。
上記信頼性判定手段は、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択した回転量検出手段で検出した検出値と、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択されていない回転量検出手段で検出した検出値とから、上記切断装置移動量測定手段の出力の信頼性を判定することを特徴とする請求項１に記載した連続鋳造設備の鋳片測長装置。
上記鋳片測長手段は、上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長すると共に、併行して、選択していない回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長を実施しておくことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した連続鋳造設備の鋳片測長装置。
上記鋳片測長手段は、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、次に切断する鋳片の測長を開始する際に、選択を主回転量検出手段の出力とすることを特徴とする請求項３に記載した連続鋳造設備の鋳片測長装置。
上記鋳片測長手段は、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、副回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値を、主回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値に継承してから、主回転量検出手段の出力を選択することを特徴とする請求項３に記載した連続鋳造設備の鋳片測長装置。
駆動ロールで引き抜かれる鋳片を搬送装置で搬送中に、鋳片と同期して移動しながら当該鋳片を切断装置で切断すると共に、上記鋳片の移動に伴い回転する非駆動のメジャリングロールと、そのメジャリングロールの回転量を検出する主回転量検出手段と、上記駆動ロールの回転量を検出する副回転量検出手段と、を備えた連続鋳造設備の鋳片測長装置であって、
上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長すると共に、それと併行して、選択していない回転量検出手段の検出値に基づく鋳片の測長値を求めておき、
上記選択した回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、併行して求めている、選択していない回転量検出手段の検出に基づく鋳片の測長値を採用することを特徴とする連続鋳造設備の鋳片測長装置。
切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定する切断装置移動量測定手段を備え、
上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段の各々の検出値を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする請求項６に記載した連続鋳造設備の鋳片測長装置。
上記信頼性の判定は、上記切断装置移動量測定手段による測定値と、当該切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に上記選択した回転量検出手段で検出した検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき実施することを特徴とする請求項７に記載した連続鋳造設備の鋳片測長装置。
上記信頼性の判定は、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択した回転量検出手段で検出した検出値と、上記切断装置移動量測定手段による測定開始から測定完了までの期間に選択されていない回転量検出手段で検出した検出値とから、上記切断装置移動量測定手段の出力の信頼性の判定を実施することを特徴とする請求項８に記載した連続鋳造設備の鋳片測長装置。
駆動ロールで引き抜かれる鋳片を搬送装置で搬送中に、鋳片と同期して移動しながら当該鋳片を切断装置で切断すると共に、上記鋳片の移動に伴い回転する非駆動のメジャリングロールと、そのメジャリングロールの回転量を検出する主回転量検出手段と、上記駆動ロールの回転量を検出する副回転量検出手段とを備えた連続鋳造設備の鋳片測長方法であって、
上記主回転量検出手段若しくは副回転量検出手段の一方の出力を選択し、選択した回転量検出手段の検出値に基づき鋳片を測長すると共に、それと併行して、選択していない回転量検出手段の検出値に基づく鋳片の測長値を求めておき、
上記選択した回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、併行して求めている、選択していない回転量検出手段の検出に基づく鋳片の測長値を採用することを特徴とする連続鋳造設備の鋳片測長方法。
切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定し、
その測定した切断装置の移動量と、その切断装置の移動量の測定開始から測定完了までの期間に上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段で検出した各々の検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、主回転量検出手段及び副回転量検出手段の各々の検出値を補正することを特徴とする請求項１０に記載した連続鋳造設備の鋳片測長方法。
切断装置が鋳片に同期して移動中に、当該切断装置の移動量を測定し、
その測定した切断装置の移動量と、その切断装置の移動量の測定開始から測定完了までの期間に上記主回転量検出手段及び副回転量検出手段で検出した各々の検出値に基づき求めた鋳片の移動量とに基づき、主回転量検出手段及び副回転量検出手段の出力の信頼性を判定することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載した連続鋳造設備の鋳片測長方法。
採用する鋳片の測長値としては、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、次に切断する鋳片の測長を開始する際に、選択を主回転量検出手段の出力とすることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載した連続鋳造設備の鋳片測長方法。
採用する鋳片の測長値としては、規定値として主回転量検出手段の出力を選択し、主回転量検出手段の出力に信頼性が無いと判定すると、副回転量検出手段の出力を選択し、
副回転量検出手段の出力を選択しているときに、主回転量検出手段の出力が正常に復帰したと判定すると、副回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値を、主回転量検出手段の検出値に基づく鋳片測長値に継承してから、主回転量検出手段の出力を選択することを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれか１項に記載した連続鋳造設備の鋳片測長方法。