JP6882830B2 - 鋳片バリ取りシステム - Google Patents

Description

本発明は、鋳片のバリ取りシステムに関し、特に、角柱状（搬送方向の側面が平面であるもの）の鋳片の端面（切断面）のバリ取りシステムに関する。

連続鋳造機で鋳造した鋳片をガス溶断機で所定の長さに溶断した後、搬送テーブルで搬送する過程で、鋳片の溶断断面に発生したバリを専用のバリ取り装置で削り取る処理が行われている（下記特許文献１、２参照）。
図１は従来から行われているバリ取り処理を説明するための図である。図１において鋳片１は搬送テーブル２の搬送ローラ３の上を矢印の搬送方向から送られて来る。
鋳片１は所定の位置で搬送が一旦停止され、まず搬送方向に対して下流側の端面４ａのバリ取りが行われる。

鋳片１が図の位置で停止すると、バリ取り装置５が矢印方向（下方向）に前進し、アーム６を左右に揺動させながらバリ取り刃物７で端面４ａに付いているバリを削り取る。なお、参照符号８で示すのはアーム７を揺動させたり上下に昇降させたりする機能を有するアーム振動昇降駆動部である。
下流側の端面４ａのバリ取りが終わると、鋳片１は搬送ローラ３により図の右方向に搬送され、端面４ｂが図の矢印（下方向の矢印）の位置まで来ると停止し、同様に端面４ｂのバリ取りが行われる。鋳片１の両端面のバリ取りが終わると、新たな鋳片１が搬送されて来て、同様に上述のバリ取り処理が行われる。
なお、参照符号９で示すのはレーザー距離計であり、レーザー距離計から鋳片１の側面までの距離を計測するものである。搬送テーブル２を挟んで両側に対向して設けられている。搬送方向に対して左側（図の上側）を仮に「Ａ側」、右側（図の下側）を「Ｂ側」と呼ぶこととする。これについては後述する。

このバリ取り処理において問題となるのが、鋳片１の搬送時における傾きである。図２は、鋳片１の搬送時の状態を表したものであり、大きく４つのケースに分類される。
すなわち、図２（Ａ）はＡ側に傾斜しているものであり（これを「ケース１」という。）、図２（Ｂ）はＢ側に傾斜しているものである（これを「ケース２」という。）。
また、図２（Ｃ）は傾斜がないものであり（これを「ケース３」という。）、図２（Ｄ）は傾斜していないが鋳片自体が台形であるものである（これを「ケース４」という。）。なお、台形鋳片が傾斜している場合もあるが、テーパーの度合いがわずかであるため、これはケース１又はケース２に含めて考えることができる。

ここで、なぜ鋳片が傾斜すると問題となるのかを説明しておく必要がある。それは、鋳片１が傾いて搬送されると、バリ取りを行う端面４も傾くからである。
図１に示すバリ取り装置５は、バリ取り作業中は所定の場所に固定して設置され、前後に直線的にしか移動できない。バリ取り刃物７は左右に揺動（揺動のストロークは約２２０ｍｍ）し、かつ、鋳片１の端面の底面に押し付け（上方向の力が常に働いている。）られながらバリを削り取るため、傾斜の度合いが大きい場合は、（上方向の押付け力により）バリ取り刃物７が端面４から外れてしまうからである。

そこで、現在は、鋳片１の傾斜の度合い（以下「傾斜量」という。）を測定し、バリ取り開始位置を決定するとともに、傾斜量が所定の値を超えた場合はバリ取りを行わない運用がなされている。
バリ取りの開始位置は、傾斜がない場合は当然ながら端面の先端（角の部分）になるわけであるが、傾斜している場合は、端面の途中から開始しないと、バリ取り刃物７が端面から外れてしまうためバリ取り動作を行うことが出来ないからである。

図３は、下流側の端面４ａのバリ取りの開始位置及び完了位置を決定するための方法について説明するための図である。Ａ側及びＢ側に設置されているレーザー距離計（以下「距離計」という。）で計測した鋳片１の側面までの距離（ｘ_１〜ｘ_２、ｘ_１’〜ｘ_２’）に基づいて、鋳片１の傾斜角度（α）、傾きのケース（図２参照）の判定、バリ取りの開始位置・完了位置を決定する。
図３において、Ｔ_１は、鋳片を検知してから実際に距離の測定を開始するまでの所定の待ち時間（１秒程度）であり、Ｔ_２は測定時間（数秒）である。Ｔ_１及びＴ_２は固定値である。
距離計９は鋳片１を検知した時に計測を開始するが、最初に検知する場所が端面４ａのＡ側の角なのか、又はＢ側の角なのかの判定ができない。鋳片１がどちら側に傾いているかによって変わってくるからである。そこでＴ_１時間待ってから測定を開始するのである。

測定する距離データはＡ側及びＢ側で、それぞれ次の２個である。すなわち、
＜Ａ側＞
ｘ_１：Ａ側測定開始時の距離（鋳片を検知してからＴ_１後）
ｘ_２：Ａ側測定終了時の距離（鋳片を検知してからＴ_１＋Ｔ_２後）
＜Ｂ側＞
ｘ_１’：Ｂ側測定開始時の距離（鋳片を検知してからＴ_１後）
ｘ_２’：Ｂ側測定終了時の距離（鋳片を検知してからＴ_１＋Ｔ_２後）
なお、ｙは測定時間（Ｔ_２）の間に鋳片１が移動した距離（固定値）である。

鋳片１が停止したタイミング（＝すべての距離データを取得したタイミング）で次の演算を行う。
（Ａ）ｘ_１とｘ_２の大小比較を行う。
（Ｂ）ｘ_１’とｘ_２’の大小比較を行う。
その結果、（Ａ）及び（Ｂ）の演算による大小関係から鋳片の搬送状態を４つのケースに分類することができる。
・ケース１ Ａ側がｘ_１＜ｘ_２、Ｂ側がｘ_２’＜ｘ_１’（図２（Ａ））
・ケース２ Ａ側がｘ_２＜ｘ_１、Ｂ側がｘ_１’＜ｘ_２’（図２（Ｂ））
・ケース３ Ａ側がｘ_１＝ｘ_２、Ｂ側がｘ_１’＝ｘ_２’（図２（Ｃ））
・ケース４ Ａ側がｘ_２＜ｘ_１、Ｂ側がｘ_２’＜ｘ_１’（図２（Ｄ））

従来の場合、各ケースにおけるバリ取り開始位置・バリ取り完了位置を次のように決めている。すなわち、Ａ側で測定された側面までの距離の最長の測定値をバリ取り開始位置、Ｂ側で測定された側面までの距離の最長の測定値をバリ取り完了位置としている。
・ケース１ バリ取り開始位置=ｘ_２ バリ取り完了位置=ｘ_１’
・ケース２ バリ取り開始位置=ｘ_１ バリ取り完了位置=ｘ_２’
・ケース３ バリ取り開始位置=ｘ_１ バリ取り完了位置=ｘ_１’
・ケース４ バリ取り開始位置=ｘ_１ バリ取り完了位置=ｘ_１’
すなわち、ケース３及びケース４においては、端面４ａにおける傾斜がないので、バリ取りは端面の端から端まで行うことができ、バリの取り残しが生じない。
一方、ケース１の場合は、開始位置がｘ_２であるため、Ａ側で「ｘ_２−ｘ_１」分のバリ取り残しが発生する。また、ケース２の場合は、完了位置がｘ_２’であるため、Ｂ側で「ｘ_２’−ｘ_１’」分のバリ取り残しが発生する。

また、鋳片１の傾斜角α（ラジアン）は次のようにして求められる。
すなわち、Ｂ側において、tanα＝（ｘ_１’−ｘ_２’）／ｙが成り立つ。また、αは十分に小さい（αは数度であり、それをラジアンに換算すると、約0.08ラジアンになる。）から、tanα≒αとみなせる。
∴ α≒（ｘ_１’−ｘ_２’）／ｙ
と求められる。
このとき、傾斜量Ｚ_１は、次のようになる。
Ｚ_１＝ｄsinα≒ｄα （∵αが十分に小さいので、同様にsinα≒αとみなせる。）
このようにして求めたＺ_１が所定の値より大きい場合は、従来はバリ取りを行わない運用がなされている。
また、バリ取り距離（＝バリ取り刃物が端面を前進移動する距離）Ｚ_２は、次のようになる。
Ｚ_２＝ｄcosα≒ｄ （αは十分に小さいので、cosα≒１としてもよい）
なお、ｄは鋳片の幅である。
また、バリ取り距離Ｚ_２（近似値）は、次の式で求めることもできる。
Ｚ_２ ≒（二つの距離計の間の距離）−（ｘ_１＋ｘ_１’）

図４は、上流側の端面４ｂのバリ取りの開始位置及び完了位置を決定するための方法について説明するための図である。Ａ側及びＢ側に設置されている距離計で計測した鋳片１の側面までの距離（ｘ_２、ｘ_３、ｘ_２’、ｘ_３’）に基づいて、傾きのケース（図２参照）の判定、バリ取りの開始位置・完了位置を決定する。
図４において、Ｔ_３は、鋳片１の上流側が距離計９の前を通過し終わった時（＝距離計９が鋳片１の端面の角を検知し終わった時）から遡ること約１秒〜２秒の時間（捨て時間）であり、固定時間である。
距離計９は常に距離を測定して、そのデータ（時刻及び距離）をメモリ（不図示）に記憶している。そして、鋳片１が停止したタイミングで、距離検知終了時から遡ってＴ_３前の距離データ（ｘ_３、ｘ_３’）をメモリから読み出す。

その結果、測定する距離データはＡ側及びＢ側で、それぞれ次の２個である。すなわち、
＜Ａ側＞
ｘ_２：Ａ側（Ｔ_１＋Ｔ_２）経過時の距離（図３で測定済）
ｘ_３：Ａ側測定終了時から遡ってＴ_３前の距離
＜Ｂ側＞
ｘ_２’：Ｂ側（Ｔ_１＋Ｔ_２）経過時の距離（図３で測定済）
ｘ_３’：Ｂ側測定終了時から遡ってＴ_３前の距離

鋳片１がバリ取り位置を通過したタイミングで次の演算を行う。なお、鋳片１がバリ取り位置を通過した後に、上流側端面４ｂがバリ取り位置に来るまで戻される。
（Ａ）ｘ_２とｘ_３の大小比較を行う。
（Ｂ）ｘ_２’とｘ_３’の大小比較を行う。
その結果、（Ａ）及び（Ｂ）の演算による大小関係から鋳片１の搬送状態を４つのケースに分類することができる。
・ケース１ Ａ側がｘ_２＜ｘ_３、Ｂ側がｘ_３’＜ｘ_２’（図２（Ａ））
・ケース２ Ａ側がｘ_３＜ｘ_２、Ｂ側がｘ_２’＜ｘ_３’（図２（Ｂ））
・ケース３ Ａ側がｘ_２＝ｘ_３、Ｂ側がｘ_２’＝ｘ_３’（図２（Ｃ））
・ケース４ Ａ側がｘ_３＜ｘ_２、Ｂ側がｘ_３’＜ｘ_２’（図２（Ｄ））

従来の場合、各ケースにおけるバリ取り開始位置・バリ取り完了位置を次のように決めている。
・ケース１ バリ取り開始位置=ｘ_３ バリ取り完了位置=ｘ_２’
・ケース２ バリ取り開始位置=ｘ_２ バリ取り完了位置=ｘ_３’
・ケース３ バリ取り開始位置=ｘ_３ バリ取り完了位置=ｘ_３’
・ケース４ バリ取り開始位置=ｘ_３ バリ取り完了位置=ｘ_３’
すなわち、ケース３及びケース４においては、端面４ｂにおける傾斜がないので、バリ取りは端面の端から端まで行うことができ、バリの取り残しが生じない。
一方、ケース１の場合は、完了位置がｘ_２’であるため、Ｂ側で「ｘ_２’−ｘ_３’」分のバリ取り残しが発生する。また、ケース２の場合は、開始位置がｘ_２であるため、Ａ側で「ｘ_２−ｘ_３」分のバリ取り残しが発生する。
なお、鋳片１の傾斜角αや斜量Ｚ_１等は下流側端面の処理において求めているので、ここでは求めない。

特開２０１２−４５６０１号公報 特開平１１−２３９９１８号公報 西独国特許第３５１５１１１号明細書

上述のとおり、従来は鋳片の側面までの距離の最長の測定値に基づいてバリ取り開始位置及びバリ取り完了位置を決定しているため、鋳片が斜行していた場合には、決定されたバリ取り開始位置又はバリ取り完了位置の関係で、端面の端から端までバリ取りが行われず、バリの取り残しが発生する恐れがある。
また、従来では鋳片の傾斜量を計算し、バリ取り動作許容量以上の場合はバリ取り動作をパスするため、バリが除去されない鋳片が発生するという問題もあった。
本発明は、上述のような問題に鑑み為されたものであり、鋳片が傾斜している場合であっても、バリの取り残しが発生しない鋳片バリ取りシステム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、本発明に係るバリ取りシステムは、搬送ローラを備えた搬送テーブルと、該搬送テーブルを挟んで、鋳片の搬送方向の両側に設置された一対のレーザー距離計と、アームの先端にバリ取り刃物を備え、該バリ取り刃物を前記鋳片の前記端面に押し付けながら該アームを左右に揺動させてバリ取りを行うバリ取り装置と、前記バリ取り装置本体を前後に移動させるとともに、前記アームを鋳片の傾きに合わせて旋回させながら前進させる本体駆動部と、前記本体駆動部を制御する制御部とを備えた鋳片バリ取りシステムであって、前記制御部は、前記レーザー距離計で計測した距離に基づいて、前記鋳片のバリ取り開始位置及び完了位置並びに鋳片の傾斜角を算出し、前記算出した傾斜角及び予め決められた所定のバリ取り距離に基づいて前記本体駆動部を制御してバリ取りを行うことを特徴とする。

上記構成により、バリ取り開始位置、バリ取り完了位置を鋳片の状態（斜行状況）により調整することで、バリ取り時の取り残しを減らすことが出来る。また、従来バリ取り動作を行うことが出来なかった斜行状態の鋳片に対してもバリ取り動作を行うことが出来るためバリ取り率の向上が見込める。

従来から行われているバリ取り処理を説明するための図である。 鋳片の搬送時の状態を表したものである。 下流側の端面のバリ取りの開始位置及び完了位置を決定するための方法について説明するための図である。 上流側の端面のバリ取りの開始位置及び完了位置を決定するための方法について説明するための図である。 本発明に係る鋳片バリ取りシステムの構成を示す概略図である。 搬送されて来た鋳片の搬送状態を判定する流れを示すフローチャートの例を示すものである。 ケース１の場合のバリ取りの流れを示すフローチャートの例である。 ケース２の場合のバリ取りの流れを示すフローチャートの例である。 ケース３又は４の場合のバリ取りの流れを示すフローチャートの例である。 ケース１の場合におけるバリ取り装置の動作を示した図である。 ケース１におけるバリ取り装置の前進距離とアームの旋回角度との関係を説明するための図である。 ケース２の場合におけるバリ取り装置の動作を示した図である。 ケース２におけるバリ取り装置の前進距離とアームの旋回角度との関係を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
図５は本発明に係る鋳片バリ取りシステムの構成を示す概略図である。基本的な部分は図１に示したものと同じであるので、本発明に特有な部分のみを説明する。
本体駆動部１０は、アーム６を含むバリ取り装置５本体を前後に移動させたり、旋回中心を軸としてアーム振動昇降駆動部８を所定の角度分だけ回転させたりする機能を備える。
また、制御部１１は、距離計９（Ａ側及びＢ側）から送信された距離データを受信して、それに基づいて鋳片１の傾斜角やバリ取り距離を計算し（計算方法は上述の通り）、算出したデータに基づいて本体駆動部１０を制御することにより、バリ取り刃物７を鋳片１の端面に沿って端から端まで移動させてバリ取りを行うことができる。

本体駆動部１０は、例えば、ラックピニオン機構のラックに旋回可能な置台を設置したものが利用可能である。その置台の上にバリ取り装置５の本体を載せ、ピニオンにモータで回転力を与えることにより前後運動をさせ、また置台の旋回は別に設けたステッピングモータ等で回転角度を制御するようにしてもよい。
また、制御部１１は汎用のパソコン等が利用可能であるが、本体駆動部１０の中に内蔵させてもよい。さらには、本体駆動部１０及び制御部１１はバリ取り装置５が備えていてもよい。
これにより、鋳片１が傾斜していた場合でも、バリ取り装置５を傾斜角度に合わせて旋回させながらバリ取り動作を行うことで、従来の許容量以上の傾斜量で搬送された鋳片に対してもバリ取り動作を行うことが可能となる。

次に、本発明に係る鋳片バリ取りシステムの動作の流れについて図６乃至図９のフローチャートに基づいて説明する。
図６は、搬送されて来た鋳片１を距離計９が検知して、その側面までの距離を計測し、鋳片１の搬送状態を判定するまでのフローを示すものである。この処理は制御部１１のＣＰＵ（不図示）が所定のプログラムに基づいて行うものである。
まず、距離計９が鋳片の下流側を検知する（Ｓ１０１）。それぞれの距離計９は常時距離の測定を行っており、鋳片１の下流側が距離計９の前を通過した瞬間に距離計９の測定値が変化する（測定距離としては小さくなる。）ため、鋳片１が来たことを検知することができる。
その時点からバリ取り開始位置、バリ取り完了位置、傾斜角α、バリ取り距離Ｚ_２を決定するための距離データの測定を開始する（Ｓ１０２）。距離の測定方法は上述の通りである。

鋳片１がバリ取り位置（図３参照）まで来ると搬送が停止する（Ｓ１０３）。実際にはバリ取り位置に正確に停止するわけではないので、所定の位置を若干過ぎた所で止まり、そこからバリ取り位置まで別の装置（不図示）によって戻される。
搬送が停止したタイミングで、Ａ側及びＢ側の距離測定データから、鋳片の傾斜状態を３つに分類する（Ｓ１０４）。
すなわち、図２に示すように、鋳片１が右上がり傾斜の場合（ケース１）、右下がり傾斜の場合（ケース２）、傾斜なしの場合（ケース３、４）である。
なお、バリ取りは下流側及び上流側の２回行って一つの鋳片に対するバリ取りが完了するが、説明が煩雑になるので、ここでは下流側の端面のバリ取りについてのみ説明する。
鋳片１の傾斜状態の判定方法は、上記段落０００９に記載の通りである。

図７は、ケース１の場合のバリ取りの流れを示すフローチャートの例である。ケース１とは、Ａ側がｘ_１＜ｘ_２、かつ、Ｂ側がｘ_２’＜ｘ_１’（図２（Ａ）参照）の場合である。
次に、バリ取り開始位置、バリ取り完了位置を求め、傾斜角α、バリ取り距離Ｚ_２を算出する（Ｓ２０１）。ケース１の場合のバリ取り開始位置、バリ取り完了位置は、それぞれｘ_２、ｘ_１’である。
また、傾斜角α≒（ｘ_１’−ｘ_２’）／ｙ、バリ取り距離Ｚ_２＝ｄ（鋳片の幅）である。
なお、バリ取り刃物７が前進する速度Ｖは、予め設定されているバリ取り時間Ｔとバリ取り距離Ｚ_２によって決まる。そのために、予め設定されたバリ取り時間Ｔをメモリ（不図示）から読込む。

次に、バリ取り刃物（以下「刃物」という。）７をバリ取り開始位置まで前進させる（Ｓ２０２）。この速度は任意でよい。
そこで、刃物７を上昇させて端面の底部に押し付けて揺動させる（Ｓ２０３）。これがバリ取り作業の開始である。

次に、バリ取り装置本体５を速度Ｖ（＝Ｚ_２／Ｔ）で前進させながら（Ｓ２０４）、同時に、刃物７を旋回速度Ｖｒで旋回させながら、旋回角度θｒに到達するまでＴ時間旋回させる（Ｓ２０５）。θｒの大きさは後述する。
時間Ｔが経過したら（Ｓ２０６のＹＥＳ）、バリ取り作業が完了するので、刃物７の揺動を停止し、刃物７を鋳片１から離すべく、アーム６を下降させ（Ｓ２０７）、刃物７を元の位置（旋回角度０ラジアン）に戻すとともに（Ｓ２０８）、バリ取り装置を待機位置まで後退させ（Ｓ２０９）、処理を終了する。
なお、ステップＳ２０４及びＳ２０５におけるバリ取り装置の動きを図１０に示した。これについては後で説明する。

図８は、ケース２の場合のバリ取りの流れを示すフローチャートの例である。ケース２とは、Ａ側がｘ_２＜ｘ_１、Ｂ側がｘ_１’＜ｘ_２’（図２（Ｂ）参照）の場合である。
次に、バリ取り開始位置、バリ取り完了位置を求め、傾斜角α、バリ取り距離Ｚ_２を算出する（Ｓ３０１）。ケース２の場合のバリ取り開始位置、バリ取り完了位置は、それぞれｘ_１、ｘ_２’である。
また、傾斜角α≒（ｘ_１’−ｘ_２’）／ｙ、バリ取り距離Ｚ_２＝ｄ（鋳片の幅）である。
なお、バリ取り刃物７が前進する速度Ｖは、予め設定されているバリ取り時間Ｔとバリ取り距離Ｚ_２によって決まる。そのために、予め設定されたバリ取り時間Ｔをメモリ（不図示）から読込む。

次に、バリ取り刃物（以下「刃物」という。）７をバリ取り開始位置まで前進させる（Ｓ３０２）。この速度は任意でよい。
そこで、刃物７がバリ取りを行う端面の角（かど）に来るように刃物を旋回角度θｒまで一気に旋回させる（Ｓ３０３）。これは、ケース１の場合とは全く逆になる。すなわち、ケース１の場合は刃物を時間Ｔをかけて０からθｒまで等速旋回させたが、ケース２の場合は、最初に刃物をθｒだけ一気に旋回させておいて、それを時間Ｔをかけて０まで戻すという流れである。

次に、刃物７を上昇させて端面の底部に押し付けて揺動させる（Ｓ３０４）。これがバリ取り作業の開始である。
次に、バリ取り装置本体５を速度Ｖ（＝Ｚ_２／Ｔ）で前進させながら（Ｓ３０５）、同時に、刃物７を旋回速度Ｖｒで旋回させながら、旋回角度が０に到達するまで旋回させる（Ｓ３０６）。
時間Ｔが経過したら（Ｓ３０７のＹＥＳ）、バリ取り作業が完了するので、刃物７の揺動を停止し、刃物７を鋳片１から離すべく、アーム６を下降させる（Ｓ３０８）。そして、バリ取り装置本体を待機位置まで後退させ（Ｓ３０９）、処理を終了する。
なお、ステップＳ３０３からＳ３０６までのバリ取り装置の動きを図１２に示した。これについては後で説明する。

図９は、ケース３又は４の場合のバリ取りの流れを示すフローチャートの例である。ケース３とは、Ａ側がｘ_１＝ｘ_２、かつ、Ｂ側がｘ_２’＝ｘ_１’（図２（Ｃ）参照）の場合であり、ケース４とは、Ａ側がｘ_２＜ｘ_１、Ｂ側がｘ_２’＜ｘ_１’（図２（Ｄ）参照）の場合である。いずれも、鋳片１の端面４に傾斜がない場合である。
まず、バリ取り開始位置、バリ取り完了位置を求め、バリ取り距離Ｚ_２を算出する（Ｓ４０１）。ケース３及び４の場合のバリ取り開始位置、バリ取り完了位置は、ともに、それぞれｘ_１、ｘ_１’である。また、バリ取り距離Ｚ_２＝ｄ（鋳片の幅）である。
なお、バリ取り刃物７が前進する速度Ｖは、予め設定されているバリ取り時間Ｔとバリ取り距離Ｚ_２によって決まる。そのために、予め設定されたバリ取り時間Ｔをメモリ（不図示）から読込む。
図９のフローチャートは、図７のフローからＳ２０５とＳ２０８を削除したものであり、その他は同じであるので、その他の説明は省略する。要するに、図７のフローにおいて、傾斜角αを０(ラジアン)としたものが図９のフローであるので、基本的には両者は同じである。

図１０は、ケース１の場合におけるバリ取り装置の動作を示した図であり、図７のステップＳ２０４及びＳ２０５の処理に対応するものである。
図において、（Ａ）はバリ取り開始時を示すものである。刃物７が鋳片１の角（手前の方）に置かれている。（Ｂ）はバリ取りの途中の状態を示すものであり、刃物が前進しながら矢印方向に旋回し、端面の傾斜に沿うようにバリ取りを行っていることを示している。
（Ｃ）はバリ取り完了時の状態を示すものであり、最終的に旋回角度θｒまで旋回したところで完了したことを示している。

図１１はケース１におけるバリ取り装置の前進距離とアームの旋回角度との関係を説明するための図である。
図において、Ｂで示す●はバリ取り開始時の刃物７であり、Ｃで示す〇はバリ取り途中の刃物７を示している。すなわちアーム６が前進しながら反時計周りに旋回して、傾斜している鋳片の端面に沿って刃物７が移動していることを示している。
ここで変数ｘ及びθ、定数をＲ、αを次のように定義する。
ｘ：アームの前進移動距離（０≦ｘ≦Ｚ_２）
θ：アームの旋回角度（ラジアン）（θ＝∠ＣＡＢ）
Ｒ：アーム長さ（回転半径：旋回中心から刃物中心までの距離）
α：鋳片の傾斜角度

ここに、△ＡＢＣにおいて正弦定理が成り立つから、
（Ｒ−ｘ）／sin（α−θ）＝Ｒ／sin（π−α）＝Ｒ／sinα
∴（Ｒ−ｘ）／Ｒ＝sin（α−θ）／sinα≒（α−θ）／α （∵sinα≒α）
∴ｘ／Ｒ＝θ／α
∴θ＝（α／Ｒ）ｘ…（式１）
すなわち、式１から、旋回角度θはアームの前進移動距離ｘの関数で表されることが分かる。
また、ｘ及びθを時間ｔ（０≦ｔ≦Ｔ）の関数で表すと、次のようになる。
ｘ＝（Ｚ_２／Ｔ）ｔ…（式２）
θ＝（αＺ_２／ＲＴ）ｔ…（式３）
制御部１１が、式２及び式３に基づいて本体駆動部１０（図５参照）を制御することにより、本発明の目的が達成される。
なお、旋回角度θｒは、式３において、ｔ＝Ｔの場合であるから、θｒ＝αＺ_２／Ｒとなる。

図１２は、ケース２の場合におけるバリ取り装置の動作を示した図であり、図８のステップＳ３０３からＳ３０６までの処理に対応するものである。
図において、（Ａ）はバリ取り開始時を示すものである。刃物７が鋳片１の角（手前の方）に置かれているが、これは、Ｓ３０３の処理によって矢印方向（反時計回り）にθｒだけ旋回した結果である。図８のステップＳ３０２の段階では、刃物はバリ取り位置のラインの方向を向いているが、鋳片１の角（手前の方）からバリ取りを開始するために矢印方向（反時計回り）にθｒだけ旋回させたものである。
（Ｂ）はバリ取りの途中の状態を示すものであり、刃物が前進しながら矢印方向（時計回り）に旋回し、端面の傾斜に沿うようにバリ取りを行っていることを示している。
（Ｃ）はバリ取り完了時の状態を示すものであり、最終的に旋回角度θｒ分だけ旋回して元の状態（旋回角度０）に戻ったことを示している。

図１３はケース２におけるバリ取り装置の前進距離とアームの旋回角度との関係を説明するための図である。
図において、７で示す●はバリ取り開始時の刃物であり、Ｃで示す〇はバリ取り途中の刃物７を示している。すなわちアーム６が前進しながら時計周りに旋回して、傾斜している鋳片の端面に沿って刃物７が移動していることを示している。
ここで変数ｘ及びθ、定数をＲ、αを次のように定義する。
ｘ：アームの前進移動距離（０≦ｘ≦Ｚ_２）
θ：アームの旋回角度（ラジアン） （０≦θ≦θｒ）
Ｒ：アーム長さ（回転半径：旋回中心から刃物中心までの距離）
α：鋳片の傾斜角度

ここに、△ＡＢＣにおいて正弦定理が成り立つから、
（Ｚ_２＋Ｒ−ｘ）／sin（θｒ＋α−θ）＝Ｒ／sinα
∴（Ｚ_２＋Ｒ−ｘ）／Ｒ＝sin（θｒ＋α−θ）／sinα≒（θｒ＋α−θ）／α
（∵αは十分に小さいので、sinα≒α）
∴Ｒθｒ−Ｚ_２α＋αｘ＝Ｒθ
Ｒθｒ＝Ｚ_２α＝Ｚ１だから、
∴ Ｒθ＝αｘ
∴θ＝（α／Ｒ）ｘ…（式４）
すなわち、式４から、旋回角度θはアームの前進移動距離ｘの関数で表されることが分かる。
また、ｘ及びθを時間ｔ（０≦ｔ≦Ｔ）の関数で表すと、次のようになる。
ｘ＝（Ｚ_２／Ｔ）ｔ…（式５）
θ＝（αＺ_２／ＲＴ）ｔ…（式６）
制御部１１が、式５及び式６に基づいて本体駆動部１０（図５参照）を制御することにより、本発明の目的が達成される。
なお、旋回角度θｒは、式６において、ｔ＝Ｔの場合であるから、θｒ＝αＺ_２／Ｒとなる。
結局、ケース１とケース２は旋回方向が異なるだけであり、旋回角度は同じである。
なお、本発明で使用するバリ取り装置の刃物は円形で直径は約220ｍｍであり、アームの揺動のストロークは約１３０ｍｍである。

なお、上流側の端面のバリ取りは、ケース１の場合は図８、ケース２の場合は図７のフローに従って行えばよい。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。

１ 鋳片
２ 搬送テーブル
３ 搬送ローラ
４ａ、４ｂ 端面
５ バリ取り装置（本体）
６ アーム
７ バリ取り刃物
８ アーム振動昇降駆動部
９ レーザー距離計
１０ 本体駆動部
１１ 制御部

Claims (2)

1. 搬送ローラを備えた搬送テーブルと、該搬送テーブルを挟んで、鋳片の搬送方向の両側に設置された一対のレーザー距離計と、
   前記鋳片の端面のバリを削り取るバリ取り刃物と、その先端に前記バリ取り刃物を備えたアームと、前記アームを左右に揺動させ、上下に昇降させるアーム揺動昇降駆動部を備え、前記バリ取り刃物を前記鋳片の前記端面に押し付けながら前記アームを左右に揺動させてバリ取りを行うバリ取り装置と、
   前記バリ取り装置本体を前記鋳片の搬送方向と交差する方向の前後に移動させるとともに、前記アームを鋳片の傾きに合わせて旋回させながら前進させる本体駆動部と、
   前記本体駆動部を制御する制御部とを備えた鋳片バリ取りシステムであって、
   前記制御部は、
   前記レーザー距離計で計測した距離に基づいて、前記鋳片のバリ取り開始位置及び完了位置並びに前記鋳片のバリ取りを行う辺の傾斜角（前記鋳片の搬送方向と直交する方向に対する傾斜角をいう。以下同じ。）を算出し、
   前記算出した傾斜角を傾きの方向によって３通り（左傾斜、右傾斜、傾斜無し）に分類するとともに、
   前記算出した傾斜角及び前記分類した傾きの方向並びに予め決められた所定のバリ取り距離に基づいて前記本体駆動部を制御してバリ取りを行うことを特徴とする鋳片バリ取りシステム。
2. 前記所定のバリ取り距離に代えて、前記制御部が、前記レーザー距離計で計測した距離に基づいてバリ取り距離を算出し、該算出したバリ取り距離に基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載の鋳片バリ取りシステム。
   

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