JP6062792B2 - 棒鋼製造設備、及び選別装置 - Google Patents

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本発明は、棒鋼を製造する棒鋼製造設備、及びこの棒鋼製造設備に設けられる選別装置に関する。
鉄筋棒鋼(異形棒鋼)や丸棒鋼の製造は、次のようにして行われる。素材である鋼片を熱間圧延して長尺材とし、これを切断して80〜120m程度の複数本の中間材とする。これら中間材を100℃程度まで冷却した後、所定の長さ(例えば8mや12m)に切断し、定尺の棒鋼としている。
このようにして棒鋼を製造する設備として、例えば、特許文献1に記載のものがあり、この設備には、熱間圧延により得た長尺材を切断して複数本の中間材に分割する分割装置、これら中間材を冷却する冷却部、及び冷却した中間材を更に切断して所定長さの棒鋼とする切断装置等を備えている。そして、この切断装置により切り出された棒鋼は、精整機により荷姿に整えられ、結束機によって結束される。
しかし、素材である鋼片の傷及び割れや、圧延途中における形状不良等が原因となって、圧延した長尺材の一部に断面形状異常や割れ、傷等の不良部が生じていることがある。そこで、不良部が存在している棒鋼については、製品として出荷しないで回収する必要がある。
特開平7−187128号公報(図1参照)
切断装置によって切り出された複数本の棒鋼の中に、不良部が存在している棒鋼(不良棒鋼)が含まれている場合、その不良棒鋼を製品として出荷しないために、従来、これら棒鋼を精整機へ送る処理を中断し、作業員が不良棒鋼を取り除いている。
しかし、棒鋼には、長さが10mを超えるものや、1本あたりの重量が100kgを超えるものがあり、作業員による不良棒鋼の取り除き作業は困難な場合が多い。さらに、約900℃の鋼片が圧延された後、空冷されているが、棒鋼の温度は100℃以上となっており、このような棒鋼を扱う作業は困難である。
そこで、本発明は、不良部が存在している棒鋼を製品として出荷しないように処理することが可能となる棒鋼製造設備、及びこの棒鋼製造設備に設けられる選別装置を提供することを目的とする。
(1)本発明の棒鋼製造設備は、熱間圧延により得た長尺材を検査して当該長尺材に部分的に生じている不良部を検出すると共に、当該長尺材における不良部の位置を示す検査データを取得する検査装置と、前記長尺材を切断して長手方向に直交する幅方向に複数本並ぶ棒鋼とする処理装置部と、前記検査データから生成された前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼の内のどの棒鋼に不良部が存在しているかを示す特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼として特定し、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼とを選別し、不良棒鋼を取り出す選別装置とを備えていることを特徴とする。
熱間圧延された長尺材は、所定長さの棒鋼に切断される。このため、長尺材に不良部が生じている場合に、その不良部を含む棒鋼を特定することは容易ではなく、また、その棒鋼を取り出す作業は容易でないが、本発明によれば、検査装置は、熱間圧延された長尺材に生じている不良部を検出し、この長尺材における不良部の位置を示す検査データを取得する。そして、選別装置が、この検査データから生成された特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼として特定し、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼とを選別し、不良棒鋼を取り出す。このため、熱間圧延された長尺材に不良部が生じている場合であっても、その不良部を含む棒鋼を製品として出荷しないように処理することが可能となる。
(2)また、本発明は、熱間圧延により得た長尺材を検査装置が検査して当該長尺材に部分的に生じている不良部を検出し、当該検査装置が取得した当該長尺材における不良部の位置を示す検査データに基づいて、前記長尺材を切断して得た長手方向に直交する幅方向に複数本並ぶ棒鋼の中から不良棒鋼を選別する選別装置であって、前記検査データから生成されたデータであって前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼の内のどの棒鋼に不良部が存在しているかを示す特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼として特定するコントロール部と、前記コントロール部による不良棒鋼の特定結果に応じて、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼とを選別し、不良棒鋼を取り出す選別機構部とを有していることを特徴とする。
熱間圧延された長尺材は、所定長さの棒鋼に切断される。このため、長尺材に不良部が生じている場合に、その不良部を含む棒鋼を特定することは容易ではなく、また、その棒鋼を取り出す作業は容易でないが、熱間圧延された長尺材に生じている不良部が検査装置によって検出され、この長尺材における不良部の位置を示す検査データが取得される。そして、本発明の選別装置によれば、この検査データから生成された特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼として特定し、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼とを選別し、不良棒鋼を取り出す。このため、熱間圧延された長尺材に不良部が生じている場合であっても、その不良部を含む棒鋼を製品として出荷しないように処理することが可能となる。
(3)また、前記(2)の選別装置の前記選別機構部は、前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼を、当該幅方向に並べた状態で載置可能でかつ当該棒鋼の長手方向に搬送可能な搬送テーブルと、前記搬送テーブル上に複数本並ぶ前記棒鋼を探査するセンサ部と、前記センサ部による探査結果及び前記特定データに基づいて前記搬送テーブル上に複数本並ぶ前記棒鋼の中から前記コントロール部によって特定された不良棒鋼を、その長手方向に沿って端面から押すことで、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼との端面位置を不揃いにする押し込み部と、前記押し込み部によって端面が押されなかった製品棒鋼の端部を持ち上げると共にその長手方向の移動を規制するストッパ部とを有し、前記コントロール部は、前記ストッパ部による移動が規制されていない不良棒鋼を、前記搬送テーブルによって搬出すると、前記ストッパ部による前記製品棒鋼の移動の規制を解除し、残る当該製品棒鋼を、前記搬送テーブルによって搬出する制御を行うのが好ましい。
この場合、不良棒鋼のみを先に搬出し、その後、製品棒鋼を搬出することができるので、先に搬出された不良棒鋼のみを取り出して製品棒鋼のグループから除外することが可能となる。
(4)または、前記(2)の選別装置の前記選別機構部は、前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼を、当該幅方向に並べた状態で載置可能な載置部と、前記載置部上に複数本並ぶ前記棒鋼を前記幅方向に沿って押し当該棒鋼を一本ずつ当該載置部の端部から離脱させる押し込み部と、前記載置部上に複数本並ぶ前記棒鋼の上方に位置し、これら棒鋼が前記押し込み部によって押される際に、当該棒鋼同士が重なるのを防ぐ保持アームと、前記押し込み部によって前記端部から離脱する製品棒鋼を受け取る第1受け部と、前記押し込み部によって前記端部から離脱する不良棒鋼を受け取る第2受け部と、前記端部から離脱する棒鋼を、前記第1受け部側と前記第2受け部側との内のいずれか一方に振り分ける振り分け部とを有し、前記コントロール部は、前記特定データに基づいて、前記端部から離脱する棒鋼が、製品棒鋼であると判定すると当該製品棒鋼を前記振り分け部によって前記第1受け部側へ振り分け、不良棒鋼であると判定すると当該不良棒鋼を前記振り分け部によって前記第2受け部側へ振り分ける制御を行うのが好ましい。
この場合、幅方向に複数本並ぶ棒鋼の内、製品棒鋼を第1受け部側へ振り分け、不良棒鋼を第2受け部側へ振り分けることができ、不良棒鋼のみを取り出して製品棒鋼グループから除外することが可能となる。
(5)また、前記(4)の前記選別機構部は、前記載置部の前記端部から離脱する棒鋼を検知するセンサを更に有し、前記コントロール部は、前記センサによって前記端部から離脱する棒鋼が検知されると、前記端部から次に離脱させる棒鋼を前記第1受け部側又は前記第2受け部側へ振り分けるための前記振り分け部の動作制御を行うのが好ましい。
この構成によれば、載置部の端部から離脱する棒鋼をセンサが検知し、その棒鋼が第1受け部側又は第2受け部側へ振り分けられると、前記特定データに基づいてコントロール部が、載置部の端部から離脱する次の棒鋼は製品棒鋼であるか不良棒鋼であるか判定し、製品棒鋼であると判定した場合、その製品棒鋼は振り分け部によって第1受け部側へ振り分けられ、不良棒鋼であると判定した場合、その不良棒鋼は振り分け部によって第2受け部側へ振り分けられる動作制御が行われる。
本発明によれば、熱間圧延されて得た長尺材に不良部が生じている場合であっても、不良部を含む棒鋼を製品として出荷しないように処理することが可能となる。
棒鋼製造設備の概略構成を示す平面図である。 検査装置及び選別装置のブロック図である。 選別機構部の平面図である。 選別機構部の側面図である。 選別機構部の一部をより詳細に示す側面図である。 ストッパ部の説明図である。 別の棒鋼製造設備の概略構成を示す平面図である。 別の選別装置をコンベア装置の搬送方向下流側から見た図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、棒鋼製造設備の概略構成を示す平面図である。この棒鋼製造設備1は、加熱炉2、圧延機3、検査装置4、分割装置5、冷却部6、切断装置7、精整機8、及び結束機9を備えている。そして、本実施形態の棒鋼製造設備1では、切断装置7と精整機8との間に選別装置10を備えている。また、この棒鋼製造設備1は、端尺精整機50を備えている。
加熱炉2は、製造する棒鋼の素材である鋼片を加熱する。そして、圧延機3は、この鋼片を圧延する。これにより、所定断面形状を有する鋼製の長尺材A1が連続的に形成される。
検査装置4は、熱間圧延により得た長尺材A1を検査する熱間探傷機からなり、長尺材A1に作用する渦電流の磁束を検知することにより、長尺材A1に部分的に生じている形状異常や傷等の不良部を検出することができる。検査装置4は、長尺材A1を送りながら検査を行い、圧延機3から繰り出された長尺材A1の所定の位置(例えば先頭側の位置)を基準として、その長尺材A1の各部における長さ方向に沿った位置を計測可能である。このため、検査装置4は、長尺材A1の不良部を検出すると、前記基準からのその不良部の位置を求め、その位置を示す検査データを取得することができる。そして、検査装置4は、この検査データを選別装置10(後述のコントロール部11)へ送信する。なお、検査装置4は、その他の型式の装置であってもよく、例えば、長尺材A1をカメラで撮影して画像処理を行う装置であってもよい。
分割装置5は、切断機(分割シャー)からなり、検査を終えた長尺材A1を切断して複数本の中間材A2とする。1本の中間材A2は、例えば80〜120mであり、1回の圧延で複数本の中間材A2が得られる。
冷却部6は、中間材A2を並べて冷却(空冷)する冷却床からなる。冷却床は、中間材A2を、その長手方向に直交する幅方向に複数本(例えば100本)並べた状態で載置させることができ、その状態で中間材A2を冷却する。冷却床は、中間材A2を幅方向にゆっくりと搬送する機能を有しており、中間材A2を幅方向一方側の領域B1から幅方向他方側の領域B2へ搬送する。冷却部6では、中間材A2は100℃近くまで冷却される。
そして、領域B2から、一部の(複数本の)中間材A2が取り出される。冷却部6から取り出される中間材A2の本数は、結束機9により結束して1つの束とされる棒鋼束の数の「1/N」本である。例えば、1つの棒鋼束に70本の棒鋼が含まれる場合、N=7とすると10本の中間材A2が冷却部6から取り出される。この取り出しは、冷却部6が有する領域B2に設置されたローラコンベア等からなる送り出し機(図示省略)により行われる。これにより、冷却部6から、中間材A2が、複数本(10本)まとめて幅方向に並んだ状態で搬出される。
切断装置7は、冷却部6から搬出された複数本(10本)の中間材A2を搬送するコンベア装置7cと、これら中間材A2を、その先端を先頭として整列させその先端から所定長さ毎に切断するための定寸機7a及び切断機(定尺シャー)7bと、を有している、切断装置7は、冷却部6から複数本(10本)まとめて幅方向に並んだ状態で搬出された中間材A2を、まとめて切断する。この切断により、幅方向に複数本(10本)並ぶ所定長さの棒鋼A3が、次々と(N回にわけて)得られる。各回で得られた幅方向に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3が、1つの製品群とされ、各製品群に含まれる複数本(10本)の棒鋼A3が、次の選別装置10による選別対象の一グループとなる。
以上より、本実施形態では、分割装置5、冷却部6、及び切断装置7によって処理装置部が構成されており、この処理装置部は、長尺材A1を切断して複数本の所定長さの棒鋼A3とし、これら棒鋼A3を、棒鋼A3の長手方向に直交する幅方向に複数本並べた形態とする。
選別装置10は、検査装置4から前記検査データを取得すると、この検査データから特定データを生成して取得する。この特定データは、コンベア装置7c上で幅方向に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3(前記選別対象の一グループに含まれる棒鋼A3)の内のどの棒鋼に不良部が存在しているかを示す情報である。
前記のとおり、検査データは、長尺材A1における基準からの不良部の位置を示すデータであることから、選別装置10は、検査データを取得すると、この検査データに基づいて、この長尺材A1を切断して得た複数の中間材A2のうち、どの中間材A2に不良部が存在しており、さらに、その中間材A2の長手方向のどの位置に不良部が存在しているのか追跡することができる。例えば、図1に示すように、不良部a,b,cが存在している場合、これら不良部a,b,cが存在している中間材A2b、及び、その中間材A2bにおける不良部の位置を求める(算出する)ことができる。そして、この中間材A2bは、切断装置7によりその先端から所定長さずつ切断されて棒鋼A3とされており、その所定長さ(切断寸法)の情報を選別装置10が有していることから、選別装置10は、どの棒鋼が、不良部a,b,cを含む棒鋼(不良棒鋼A3b)であるかを特定する(算出する)ことができる。以上より、選別装置10は、どの棒鋼に不良部a,b,cが存在しているかを示す特定データを生成して取得することができる。
選別装置10は、コントロール部11と選別機構部12とを有しており(図2参照)、コントロール部11が、検査データに基づいて特定データを生成して取得し、この取得した特定データに基づいて、不良部a,b,cが存在している棒鋼を不良棒鋼A3bとして特定する。そして、選別機構部12が、不良棒鋼A3bとそれ以外の製品棒鋼A3aとを選別し、不良棒鋼A3bを取り出す動作を行う。
コントロール部11は、CPU及び記憶装置を有するコンピュータ装置からなり、この記憶部に所定のコンピュータプログラムが記憶されている。このコンピュータプログラムが実行されることにより、コントロール部11は各種機能を有することができる。その機能の内の1つが、前記のとおり説明した、特定データを取得して不良棒鋼A3bを特定する機能である。
以上のような検査装置4及び選別装置10のコントロール部11によれば、不良部の位置を追跡(トラッキング)することができ、どのグループ(選別対象の一グループ)の棒鋼の列に、不良棒鋼A3bが含まれるか識別することができる。
そして、このコントロール部11による不良棒鋼の特定結果に応じて、選別機構部12が、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼とを選別し、不良棒鋼を取り出す動作を行う。なお、コントロール部11と選別機構部12とは異なる場所に設置されていてもよく、相互間が通信線によって接続されており、コントロール部11からの指令信号に従って選別機構部12の各部は動作する。選別機構部12の構成・機能については、後の第1の実施形態及び第2実施形態において説明する。
図1において、精整機8は、切断装置7によって切断され、かつ、選別装置10によって選別された製品棒鋼A3aを荷姿に整える。そして、結束機9は、これら製品棒鋼A3aを結束し、結束した製品棒鋼A3aのみが出荷される。また、切断装置7によって切断されたが、定尺(所定寸法)に満たない長さの棒鋼A4は、端尺として端尺精整機50へ搬送され、長さ毎に分別され処理される。
〔選別装置の第1の実施形態〕
図3は、選別機構部12の平面図であり、図4は、その側面図である。図5は、選別機構部12の一部をより詳細に示す側面図である。選別機構部12は、搬送テーブル13と、センサ部14と、押し込み部15と、ストッパ部16(図4参照)とを有している。なお、搬送テーブル13は、切断装置7が有するコンベア装置7c(図1参照)の搬送方向下流側の一部であってもよい。
搬送テーブル13は、ローラコンベアからなり、切断装置7により切断された幅方向に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3を、そのまま幅方向(Y方向)に並べた状態で載置可能でかつこれら棒鋼A3をその長手方向(X方向)に搬送可能とする構成である。X方向は搬送テーブル13上の棒鋼A3の長手方向に平行な水平方向であり、Y方向はX方向に直交する水平方向であり、Z方向はX方向及びY方向に直交する鉛直方向である。
搬送テーブル13による棒鋼A3の搬送及び搬送停止の制御はコントロール部11によって行われる。搬送テーブル13の駆動により、切断装置7からストッパ部16まで棒鋼A3を搬入することができ、また、棒鋼A3を下流側の精整機8(図1参照)へと搬出することができる。
切断装置7側から搬送されてきた複数本(10本)の棒鋼A3それぞれの先端が、ストッパ部16が有するストッパ本体16aに当接することで(図6(B)参照)、これら棒鋼A3の長手方向の移動(精整機8へ向かう側への移動)が規制され、搬送テーブル13上の全ての棒鋼A3の先端位置は幅方向に沿って揃った状態となる。そして、搬送テーブル13を停止させ、全ての棒鋼A3を一旦停止させる。
なお、ストッパ本体16aは高さ方向に移動可能であり、上から順に第1位置(図6(A)の状態)、第2位置(図6(B)の状態)、及び第3位置(図6(C)の状態)に移動可能である。ストッパ本体16aが、図6(B)に示す第2位置にある状態で、切断装置7側から搬送されてきた棒鋼A3の先端(端面e)が、ストッパ本体16aに当接する。そして、これら棒鋼A3の全ての先端位置がY方向に沿って揃った状態になると、ストッパ本体16aは、図6(C)に示す第3位置となる。
図5において、センサ部14は、搬送テーブル13上でY方向に並ぶ棒鋼A3を検出対象とする非接触式のセンサ本体14aと、このセンサ本体14aをX方向、Y方向、及びZ方向に移動させる駆動装置20とを有している。駆動装置20によるセンサ本体14aの移動制御はコントロール部11によって行われ、さらに、コントロール部11は、その移動位置(移動座標)の管理も行う。また、センサ本体14aによる探査結果(検知データ)は、コントロール部11に送信される。
センサ本体14aは、駆動装置20によって、搬送テーブル13上に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3の上方をY方向(図3ではP1からP2)に直線移動しながら、これら棒鋼A3を探査する。センサ本体14aは、例えば発光素子と受光素子とを有し、発光素子から投光した光が棒鋼A3によって反射され受光素子が反射光を受光することで、棒鋼A3の存在を検知する。そして、センサ本体14aからの検知データを取得するコントロール部11は、棒鋼A3を検知した際の当該センサ本体14aのY方向の位置(座標)を計測することにより、搬送テーブル13上に並ぶ棒鋼A3それぞれの位置(Y方向の位置)を特定することができる。また、棒鋼A3の直径を示すデータをコントロール部11が有していることで、コントロール部11はY方向に並ぶ特定の棒鋼A3の位置を容易に特定することができる。
また、前記のとおり、特定データは、幅方向に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3の内のどの棒鋼に不良部が存在しているかを示すデータである。そして、センサ本体14aはY方向に沿って移動しながら、幅方向一方側の棒鋼A3から順に棒鋼A3を探査することで、コントロール部11は、センサ部14による探査結果(検知データ)及び前記特定データに基づいて、搬送テーブル13上に並ぶ棒鋼A3の中から、不良棒鋼A3bの位置を特定することができる。例えば、図3の場合、幅方向一方側(図3の上側)から数えて3番目と8番目が、不良棒鋼A3bであることを特定することができる。
図3に示すように、駆動装置20は、ベース部材17をY方向に移動させる第1アクチュエータを有しており、このアクチュエータは、Y方向を長手方向とするボールねじ21と、このボールねじ21を正逆回転させるモータ22とを含む。また、図5に示すように、ベース部材17は、移動フレーム18上に搭載されており、リニアレール23によってY方向の移動がガイドされている。
また、駆動装置20は、移動フレーム18をX方向に移動可能としてガイドするガイドレール24と、移動フレーム18をX方向に進退移動させる第2アクチュエータ25とを有している。これらガイドレール24及び第2アクチュエータ25は、選別装置10の本体フレーム(図示省略)上に設置されている。
さらに、駆動装置20は、ベース部材17上に第3アクチュエータ26を有している。第3アクチュエータ26は、伸縮動作することで、ベース部材17に対して後述する押し込み片15aを上下方向(Z方向)に移動させることができる。
押し込み部15は、搬送テーブル13上に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3のうち、不良棒鋼A3bをその長手方向に沿って端面e(図5参照)から押す押し込み片15aと、この押し込み片15aをX方向、Y方向、及びZ方向に移動させる駆動装置とを有している。本実施形態では、センサ本体14aと押し込み片15aとが、共通するベース部材17に搭載されていることから、押し込み片15aをX方向及びY方向に移動させる駆動装置は、前記センサ本体14aを駆動する駆動装置20と兼用されている。
この押し込み部15によれば、搬送テーブル13上に並ぶ棒鋼A3の中からセンサ部14による探査結果及び特定データに基づいてコントロール部11によって位置が特定された不良棒鋼A3bの端面eに対して、押し込み片15aの下端が当接可能となる位置へ、押し込み片15aを移動させることができる。そして、その不良棒鋼A3bの端面eに、押し込み片15aの下端を対面させ、当接させ、押し込み片15aによって不良棒鋼A3bをその長手方向(X方向)に沿って端面eから押す。1つのグループに2本以上の不良棒鋼A3bが含まれる場合、それぞれに対して同じ動作を繰り返し行う。図3の場合、幅方向一方側(図3の上側)から数えて3番目と8番目が不良棒鋼A3bであり、これらを順番にX方向に沿って切断装置7側へ所定寸法(例えば、数十センチ)押す。これにより、不良棒鋼A3bと製品棒鋼A3aとの端面位置を不揃いにすることができる(図3参照)。なお、押し込み片15aが不良棒鋼A3bの端面eを押す際、ストッパ本体16aは、図6(c)に示す第3位置にある。
図6(B)において、ストッパ部16は、前記のとおり棒鋼A3の長手方向の移動を規制するストッパ本体16aと、これら棒鋼A3の端部を下から支持可能な支持体16bとを有している。ストッパ本体16aと支持体16bとは一体とされており、図6(A)に示すように、第1位置の状態とすることにより、前記押し込み部15(押し込み片15a)によって端面eが押されなかった製品棒鋼A3aの端部fを、支持体16bが持ち上げることができる。
ストッパ本体16a及び支持体16bは、Y方向に連続する部材であり、ストッパ本体16aは、Y方向を幅方向とする板材16cの上端部からなる。そして、この板材16cには、Y方向に延びる長孔16dが形成されており、ストッパ本体16aが図6(A)に示す第1位置の状態で、この長孔16dの高さと、搬送テーブル13上に全体が載っている棒鋼A3(A3b)の高さとが一致する。このため、搬送テーブル13の駆動により、その棒鋼A3(A3b)をまとめて、長孔16dを通過させて、精整機8側へと搬出することができる。
図6(A)に示すように、支持体16bによって製品棒鋼A3aはその端部fが持ち上げられており、かつ、ストッパ本体16aによってその長手方向の移動が規制されていることから、コントロール部11が搬送テーブル13を駆動させると、ストッパ本体16aよる移動が規制されていない不良棒鋼A3bを、この搬送テーブル13によって、先に、長孔16dを通過させ下流側(精整機8側)へ搬出することができる。
そして、コントロール部11は、不良棒鋼3bを搬出すると、ストッパ本体16aを第3位置(図6(C)参照)へ降下させ、ストッパ本体16aによる製品棒鋼A3aに対する長手方向の移動の規制を解除し、残る製品棒鋼A3aを、搬送テーブル13によって、下流側(精整機8側)へ搬出する。
以上の構成を備えた選別装置10によれば、不良棒鋼A3bのみを先に搬出し、その後、製品棒鋼A3aを搬出することができる。このため、先に搬出された不良棒鋼A3bのみを、選別装置10の下流側の装置において取り出して、製品棒鋼A3aのグループ(結束して出荷するグループ)から除外することが可能となる。
なお、図1において、切断装置7(定寸機7a)と精整機8との間に、選別装置10を設置するだけの大きな空間がある場合、このような選別装置10を設置すればよい。しかし、このような空間を確保することができない場合、図7に示すように、精整機8の下流側(精整機8を挟んで切断装置7の反対側)に、別の選別装置30を設置すればよい。
〔選別装置の第2の実施形態〕
本実施形態(図7)では、切断装置7が有するコンベア装置7cは、精整機8を通過し、さらにその下流側まで延びて設けられている。
前記のとおり、切断装置7によれば、幅方向に複数本(10本)並ぶ所定長さの棒鋼A3が得られる。そして、切断装置7が有するコンベア装置7cによって、不良棒鋼A3bを含む棒鋼A3のグループは、精整機8を通過して、このグループに含まれる複数本の棒鋼A3は幅方向に並んだままの状態で、下流側の選別装置30へ搬送され、エンドストッパ30aに当接し、コンベア装置7cによるこれら棒鋼A3の搬送を停止する。
この第2の実施形態の選別装置30は、前記第1の実施形態の選別装置10と同様に、コントロール部11と、選別機構部12とを有しており(図2参照)、同様の機能を有する。つまり、コントロール部11は、検査装置4が取得した検査データから特定データを生成して取得し、この特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼A3bとして特定する。そして、選別機構部12は、不良棒鋼A3bとそれ以外の製品棒鋼A3aとを選別し、不良棒鋼A3bを取り出すことができる。
図8は、コンベア装置7cの搬送方向下流側から選別装置30を見た図である。コントロール部11は、特定データにより、切断装置7から送られてきた幅方向(Y方向)に複数本並ぶ棒鋼A3の内、何番目に不良棒鋼A3bが存在しているのかを特定することができる。本実施形態では、幅方向一方側(図3の右側)から数えて3番目と8番目が不良棒鋼A3bであることが特定される。そこで、選別機構部12が有する後述の載置部31から1本ずつ棒鋼A3をY方向へ押し出すと共に、1本ずつ押し出される棒鋼A3を、後に説明するセンサ37により計数し、(3番目と8番目の)不良棒鋼A3bのみを、製品棒鋼A3aと区別して取り出すように構成されている。
具体的に説明すると、選別機構部12は、載置部31と、押し込み部32と、第1受け部33と、第2受け部34と、振り分け部35とを有している。更に、本実施形態の選別機構部12は、載置部31の上方に配置された昇降動作する保持アーム38を有している。載置部31、押し込み部32、保持アーム38は、コンベア装置7cの下流側領域に重なって設けられている。
載置部31は、切断装置7により切断された幅方向に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3を、その幅方向に並べた状態で載置可能な部材である。載置部31は、複数設けられ、コンベア装置7c(ローラコンベア)のローラ間毎に1つずつ設置される。また、これら複数の載置部31は、昇降装置40によってZ方向に移動可能であり、コンベア装置7c上の棒鋼A3を持ち上げることができる。
保持アーム38は、L字形の部材からなり、Z方向に移動可能であり、載置部31の上面と隙間を有して対向する。この保持アーム38は、載置部31上に複数本並ぶ棒鋼A3の上方に位置し、後述する押し込み部32によって載置部31上の複数の棒鋼A3がY方向へ押される際に、各棒鋼A3が浮き上がって隣りの棒鋼A3と重なるのを防ぐ。
押し込み部32は、載置部31上に複数本(10本)並ぶ棒鋼A3を幅方向(Y方向)に沿って押すプッシャー部材41と、このプッシャー部材41をY方向に移動させる駆動装置42とを有している。プッシャー部材41は、Y方向に長いシャフト状部材からなり、複数設けられ、コンベア装置7c(ローラコンベア)のローラ間毎に1つずつ設置される。
この押し込み部32の動作制御は、コントロール部11によって行われ、駆動装置42によって、プッシャー部材41をY方向に沿って移動させることで、載置部31上に並ぶ棒鋼A3を幅方向(Y方向)に沿って押し、これら棒鋼A3を一本ずつ載置部31の端部31aから離脱させることができる。なお、駆動装置42は、プッシャー部材41を高速と低速との2段階で移動させることができる。
載置部31のY方向隣りには、第1受け部33と第2受け部34とが設けられている。第2受け部34は、押し込み部32によって載置部31の端部31aから離脱する不良棒鋼A3bを受け取る取り出しテーブルからなり、本実施形態では、受け取った不良棒鋼A3bを搬送可能なローラテーブルの機能を有する。第1受け部33は、押し込み部32によって載置部31の端部31aから離脱する製品棒鋼A3aを受け取る搬送コンベアの機能を有する。
振り分け部35は、第1受け部33の端部側に設けられているアーム部材35aと、このアーム部材35aをX方向の中心線回りに揺動させる揺動機構35bとを有している。アーム部材35aは、複数設けられ、コンベア装置7c(ローラコンベア)のローラ間毎に1つずつ設置される。振り分け部35の動作制御は、コントロール部11によって行われる。
アーム部材35aが倒伏状態(図8の実線で示す状態)となることで、このアーム部材35aは、載置部31の端部31aから離脱する製品棒鋼A3aを載せることができ、この製品棒鋼A3aを、第1受け部33まで誘導することができる。
これに対して、アーム部材35aが起立状態(図8の破線で示す状態)となることで、このアーム部材35aの先端は、載置部31の端部31aから離れ、載置部31の端部31aから離脱する不良棒鋼A3bを、当該端部31aの下方に設置されている第2受け部34へ落下させることができる。
このように、振り分け部35は、載置部31の端部31aから離脱する棒鋼A3を、第1受け部33側と第2受け部34側との内のいずれか一方に振り分けることができる。
そして、コントロール部11は、特定データに基づいて、載置部31の端部31aから離脱する棒鋼A3が、製品棒鋼A3aであるか不良棒鋼A3bであるか判定し、製品棒鋼A3aであると判定すると、アーム部材35aを倒伏状態とさせ、その製品棒鋼A3aを第1受け部33側へ振り分け、不良棒鋼A3bであると判定すると、アーム部材35aを起立状態とさせ、その不良棒鋼A3bを第2受け部34側へ振り分ける制御を行う。
更に、この選別機構部12は、載置部31の端部31aに到達する棒鋼A3を検知するセンサ(第1センサ)36と、載置部31の端部31aから離脱する棒鋼A3を検知するセンサ(第2センサ)37とを有している。第1センサ36は、載置部31の端部31a側に設置されており、第2センサ37は、保持アーム38の先端部側に設置されている。
載置部31上においてY方向に複数本並ぶ棒鋼A3のうち、端部31aに最も近い棒鋼A3を、第1センサ36が検知すると、プッシャー部材41を高速から低速に切り替え、このプッシャー部材41によって複数の棒鋼A3全体がY方向にゆっくりと押される。
そして、第2センサ37が、端部31aから離脱する棒鋼A3を検知すると、コントロール部11は、その端部31aから次に離脱する棒鋼A3を第1受け部33側又は第2受け部34側へ振り分けるための振り分け部35の動作制御を行う。なお、この振り分け部35の動作制御とは、前記のとおり、アーム部材35aの姿勢を倒伏状態と起立状態とのいずれか一方に切り替える制御である。
この選別機構部12によれば、載置部31の端部31aから離脱する棒鋼A3を第2センサ37が検知し、その棒鋼A3が第1受け部33側又は第2受け部34側へ振り分けられると、コントロール部11が特定データに基づいて載置部31の端部31aから離脱する次の棒鋼A3が製品棒鋼A3aであるか不良棒鋼A3bであるかを判定し、製品棒鋼A3aであると判定した場合、その製品棒鋼A3aは振り分け部35によって第1受け部33側へ振り分けられ、不良棒鋼A3bであると判定した場合、その不良棒鋼A3bは振り分け部35によって第2受け部34側へ振り分けられる。このため、不良棒鋼A3bのみを取り出して、不良棒鋼A3bを、製品棒鋼A3aのグループ(結束して出荷するグループ)から除外することが可能となる。
なお、第2受け部34側へ振り分けられた不良棒鋼A3bは、不良品ポケット45(図7参照)に集められる。また、製品棒鋼A3aは、指定本数から不良棒鋼分が不足しているが、端尺品ポケット46(図7参照)に集められ、数量を合わせて製品となる。
〔選別装置10,30について〕
以上、前記選別装置10,30それぞれによれば、不良部を含む不良棒鋼A3bについては、製品として出荷しないように簡単に処理することができる。すなわち、図1(図7)に示すように、熱間圧延されて得た長尺材A1は複数本の中間材A2とされ、これら中間材A2は冷却部6において冷却され、その後、所定長さの棒鋼A3に切断される。このため、長尺材A1に不良部が生じている場合に、その不良部を含む不良棒鋼A3bを特定することは容易ではなく、また、その不良棒鋼A3bを取り出す作業は容易でないが、検査装置4は、長尺材A1に生じている不良部を検出し、この長尺材A1における不良部の位置を示す検査データを取得する。そして、選別装置10(30)が、この検査データから生成した特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼A3bとして特定し、不良棒鋼A3bとそれ以外の製品棒鋼A3aとを選別し、不良棒鋼A3bを取り出すことができる。このため、熱間圧延されて得た長尺材A1に不良部が生じている場合であっても、その不良部を含む不良棒鋼A3bについては、製品として出荷しないように簡単に処理することができる。
また、本実施形態によれば、不良棒鋼A3bの取り出しが自動化、機械化され、安全に不良棒鋼A3bの取り出しが可能となり、また、迅速に不良棒鋼A3bが取り除かれることで、生産ラインの高速化が可能となり、生産効率を向上させることができる。
また、本発明の棒鋼製造設備及び選別装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、図1において、端尺精整機50は省略されていてもよい。
1:棒鋼製造設備 4:検査装置 5:分割装置
6:冷却部 7:切断装置 10:選別装置
11:コントロール部 12:選別機構部 13:搬送テーブル
14:センサ部 15:押し込み部 16:ストッパ部
30:選別機構 31:載置部 31a:端部
32:押し込み部 33:第1受け部 34:第2受け部
35:振り分け部 37:センサ A1:長尺材
A2:中間材 A2b:不良部の有る中間材 A3:棒鋼 A3a:製品棒鋼
A3b:不良棒鋼 a,b,c:不良部 e:端面 f:端部

Claims (5)

  1. 熱間圧延により得た長尺材を検査して当該長尺材に部分的に生じている不良部を検出すると共に、当該長尺材における不良部の位置を示す検査データを取得する検査装置と、
    前記長尺材を切断して長手方向に直交する幅方向に複数本並ぶ棒鋼とする処理装置部と、
    前記検査データから生成された前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼の内のどの棒鋼に不良部が存在しているかを示す特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼として特定し、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼とを選別し、不良棒鋼を取り出す選別装置と、
    を備えていることを特徴とする棒鋼製造設備。
  2. 熱間圧延により得た長尺材を検査装置が検査して当該長尺材に部分的に生じている不良部を検出し、当該検査装置が取得した当該長尺材における不良部の位置を示す検査データに基づいて、前記長尺材を切断して得た長手方向に直交する幅方向に複数本並ぶ棒鋼の中から不良棒鋼を選別する選別装置であって、
    前記検査データから生成されたデータであって前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼の内のどの棒鋼に不良部が存在しているかを示す特定データに基づいて、不良部が存在している棒鋼を不良棒鋼として特定するコントロール部と、
    前記コントロール部による不良棒鋼の特定結果に応じて、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼とを選別し、不良棒鋼を取り出す選別機構部と、
    を有していることを特徴とする選別装置。
  3. 前記選別機構部は、
    前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼を、当該幅方向に並べた状態で載置可能でかつ当該棒鋼の長手方向に搬送可能な搬送テーブルと、
    前記搬送テーブル上に複数本並ぶ前記棒鋼を探査するセンサ部と、
    前記センサ部による探査結果及び前記特定データに基づいて前記搬送テーブル上に複数本並ぶ前記棒鋼の中から前記コントロール部によって特定された不良棒鋼を、その長手方向に沿って端面から押すことで、不良棒鋼とそれ以外の製品棒鋼との端面位置を不揃いにする押し込み部と、
    前記押し込み部によって端面が押されなかった製品棒鋼の端部を持ち上げると共にその長手方向の移動を規制するストッパ部と、
    を有し、
    前記コントロール部は、前記ストッパ部による移動が規制されていない不良棒鋼を、前記搬送テーブルによって搬出すると、前記ストッパ部による前記製品棒鋼の移動の規制を解除し、残る当該製品棒鋼を、前記搬送テーブルによって搬出する制御を行う請求項2に記載の選別装置。
  4. 前記選別機構部は、
    前記幅方向に複数本並ぶ前記棒鋼を、当該幅方向に並べた状態で載置可能な載置部と、
    前記載置部上に複数本並ぶ前記棒鋼を前記幅方向に沿って押し当該棒鋼を一本ずつ当該載置部の端部から離脱させる押し込み部と、
    前記載置部上に複数本並ぶ前記棒鋼の上方に位置し、これら棒鋼が前記押し込み部によって押される際に、当該棒鋼同士が重なるのを防ぐ保持アームと、
    前記押し込み部によって前記端部から離脱する製品棒鋼を受け取る第1受け部と、
    前記押し込み部によって前記端部から離脱する不良棒鋼を受け取る第2受け部と、
    前記端部から離脱する棒鋼を、前記第1受け部側と前記第2受け部側との内のいずれか一方に振り分ける振り分け部と、
    を有し、
    前記コントロール部は、前記特定データに基づいて、前記端部から離脱する棒鋼が、製品棒鋼であると判定すると当該製品棒鋼を前記振り分け部によって前記第1受け部側へ振り分け、不良棒鋼であると判定すると当該不良棒鋼を前記振り分け部によって前記第2受け部側へ振り分ける制御を行う請求項2に記載の選別装置。
  5. 前記選別機構部は、前記載置部の前記端部から離脱する棒鋼を検知するセンサを更に有し、
    前記コントロール部は、前記センサによって前記端部から離脱する棒鋼が検知されると、前記端部から次に離脱させる棒鋼を前記第1受け部側又は前記第2受け部側へ振り分けるための前記振り分け部の動作制御を行う請求項4に記載の選別装置。
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