JPH05329588A - Device and method for machining dimples on cooling drum for casting cast strip - Google Patents

Device and method for machining dimples on cooling drum for casting cast strip

Info

Publication number
JPH05329588A
JPH05329588A JP4135276A JP13527692A JPH05329588A JP H05329588 A JPH05329588 A JP H05329588A JP 4135276 A JP4135276 A JP 4135276A JP 13527692 A JP13527692 A JP 13527692A JP H05329588 A JPH05329588 A JP H05329588A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimple
cooling drum
dimples
laser beam
dimension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4135276A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoi Kido
基 城戸
Katsuhiro Minamida
勝宏 南田
Atsushi Sugibashi
敦史 杉橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP4135276A priority Critical patent/JPH05329588A/en
Publication of JPH05329588A publication Critical patent/JPH05329588A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of machining size by executing feedback control to the size of formed dimple in a machining device and a machining method for forming the dimples on the surface of cooling drum for casting cast strip by irradiation of laser beam. CONSTITUTION:In the dimple machining device for forming the dimples on the peripheral surface of the cooling drum by the irradiation with the laser beam on the cooling drum 3 for casting the cast strip, a video means 1 for taking picture of the formed dimple on the peripheral surface of the cooling drum and compensating means 2 applying the feedback to a means for controlling the irradiating condition of the laser beam at the time of differing from the prescribed dimensional value by calculating at least either one between the diameter size and the depth size of the formed dimple with the video signal from the video means and comparing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、鋳片鋳造用冷却ドラム
の加工装置および加工方法に関し、特に単ドラム方式,
双ドラム方式,ドラム−ベルト方式等の冷却ドラム表面
にレーザビームを照射してディンプルを形成する加工装
置および加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling drum processing apparatus and method for casting a slab, and particularly to a single drum system,
The present invention relates to a processing device and a processing method for forming a dimple by irradiating a laser beam on the surface of a cooling drum such as a twin-drum system or a drum-belt system.

【0002】[0002]

【従来の技術】連続鋳造の分野において、製品の最終形
状に近い肉厚の薄い鋳片(以後、薄肉鋳片という)を溶
鋼から直接的に製造する技術の開発が強く望まれてい
る。薄肉鋳片を鋳造する場合、厚肉鋳片を鋳造する場合
と比べて冷却ドラムで溶鋼がかなり急激に冷やされるの
で、鋳造された鋳片に肉厚の変動または表面割れ等が引
き起こされる。従って、これらの欠陥を引き起こさない
ような冷却ドラムを考慮する必要がある。
2. Description of the Related Art In the field of continuous casting, it has been strongly desired to develop a technique for directly producing a thin slab having a wall thickness close to the final shape of a product (hereinafter referred to as a thin slab) from molten steel. In the case of casting a thin cast piece, the molten steel is cooled considerably more rapidly in the cooling drum than in the case of casting a thick cast piece, which causes fluctuations in wall thickness or surface cracks in the cast piece. Therefore, it is necessary to consider a cooling drum that does not cause these defects.

【0003】例えば、特開昭60−第184449号で
は、冷却ドラムの周面全体に均一な凹凸を設けて「空気
溜まり」を形成し、冷却ドラム周面に「空気層」を作る
ことが提案されている。これは、「空気溜まり」により
冷却ドラムの抜熱能力を小さくして溶鋼を緩慢に冷却す
ることによって、形成される「凝固シェル」の厚みを板
幅方向で均一化し、肉厚変動および表面割れのない薄肉
鋳片を鋳造可能にしている。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 60-184449, it is proposed to form uniform "concavities and convexities" on the entire peripheral surface of the cooling drum to form "air pockets" and to form an "air layer" on the peripheral surface of the cooling drum. Has been done. This is because the heat removal capacity of the cooling drum is reduced by "air trapping" and the molten steel is cooled slowly, so that the thickness of the "solidified shell" that is formed is made uniform in the plate width direction, fluctuations in wall thickness and surface cracking. It enables the casting of thin-walled slabs that do not have.

【0004】[0004]

【発明が解決しょうとする課題】しかし、凹凸を設けた
冷却ドラムを用いて鋳造を行うと鋳片表面へ凹凸状の跡
(転写跡)が転写される。この転写跡の凹凸はその後の
圧延により平滑にされるので支障を及ぼさないが、転写
跡の一部に粗大粒が存在すると「あざ」となって残り、
鋳造された製品の商品価値を損ねてしまう。
However, when casting is performed using a cooling drum provided with unevenness, uneven marks (transferring marks) are transferred to the surface of the slab. The unevenness of the transfer trace is smoothed by the subsequent rolling, which does not cause any trouble, but if coarse grains are present in a part of the transfer trace, it remains as "bruises",
It impairs the commercial value of the cast product.

【0005】また、凹凸を設けた冷却ドラムを用いて溶
鋼を鋳込むと、溶鋼の「湯溜まり」に「表面波」が発生
し、鋳造される鋳片表面に横皺を形成したり、光沢ム
ラ,粗大結晶組織等の欠陥を引き起こしたりする。その
ため、鋳込作業の際には「表面波」を発生させない細心
の注意が必要になる。
Further, when molten steel is cast using a cooling drum provided with irregularities, "surface waves" are generated in the "pool of molten steel" to form wrinkles on the surface of the cast slab and to produce luster. It may cause defects such as unevenness and coarse crystal structure. Therefore, it is necessary to pay close attention not to generate "surface waves" during casting.

【0006】たとえば「あざ」が発生する原因は、上記
「空気溜まり」によって「緩冷却」される部分(粗大粒
形成部分)と、冷却ドラムと直に接して「急冷却」され
る部分(微小粒形成部分)とにおいて凝固した溶鋼の結
晶粒径に差があり、これら粒径差によるが光の反射率の
違いから「あざ」となって現れるからである。これは冷
却ドラム周面に形成された凹凸が溶鋼の冷却速度分布に
対して大きいことに起因する。
For example, the cause of the "bruise" is caused by a portion (coarse grain forming portion) that is "slowly cooled" by the above "air pool" and a portion (minute cooling) that is in direct contact with the cooling drum (a minute cooling). This is because there is a difference in the crystal grain size of the solidified molten steel between the grain forming portion) and the difference in grain size causes "bruise" due to the difference in light reflectance. This is because the unevenness formed on the peripheral surface of the cooling drum is large with respect to the cooling rate distribution of the molten steel.

【0007】一方「表面波」が発生する原因は、「凝固
シェル」が形成される際、冷却ドラム界面における溶鋼
の進行方向で「急冷却」される部分と「緩冷却」される
部分との境界が局部的領域で概連続的に構成されるため
である。この境界は、たとえば、冷却ドラム周面に凹凸
が間隔をおいて規則的に設けられていたり、凹凸部で形
成されるべき表面張力が得られず結果的にそこが「急冷
却」部分となることによって、「急冷却」部分が連鎖的
に形成されるために構成される。
On the other hand, the cause of the "surface wave" is that when the "solidified shell" is formed, there are a "quickly cooled" portion and a "slowly cooled" portion in the traveling direction of the molten steel at the cooling drum interface. This is because the boundary is formed almost continuously in a local area. The boundary is, for example, irregularities are regularly provided at intervals on the peripheral surface of the cooling drum, or the surface tension to be formed by the irregularities cannot be obtained, resulting in a "quick cooling" portion. Thereby, the "quenching" part is formed in a chain.

【0008】このように「あざ」および「表面波」の問
題は、冷却ドラムに形成した凹凸に起因していることが
分かる。そして、係る問題を解決するためには形成する
凹凸(またはディンプル)の大きさ,形状,配置を考慮
する必要があることがわかる。
As described above, it is understood that the problems of "bruises" and "surface waves" are caused by the unevenness formed on the cooling drum. Then, in order to solve such a problem, it is necessary to consider the size, shape, and arrangement of the irregularities (or dimples) to be formed.

【0009】従来、冷却ドラムのディンプル加工に用い
られている手法は主に湿式エッチングである。エッチン
グは、マイクロエレクトロニクスの分野等ではかなりの
微細加工を達成しているが、この冷却ドラムの加工にお
いては、加工するディンプル径を小さくすると共にその
深さも必要とするので加工寸法に限界がある。実際、上
記した凹凸部で形成されるべき表面張力を保証するため
に必要なディンプル深さは約70μmであり、この深さ
寸法を得るためにディンプル径寸法は最小で約300μ
mとなってしまう。言い換えると、ディンプル径寸法を
300μm以下にするとディンプル深さが得られず表面
張力を保証することができなくなってしまう。
Conventionally, the method used for dimple processing of the cooling drum is mainly wet etching. Etching has achieved considerably fine processing in the field of microelectronics and the like, but in processing this cooling drum, the dimple diameter to be processed is made small and its depth is required, so there is a limit to the processing size. Actually, the dimple depth required to guarantee the surface tension to be formed by the above-mentioned uneven portion is about 70 μm, and in order to obtain this depth dimension, the dimple diameter dimension is about 300 μm minimum.
It will be m. In other words, if the dimple diameter dimension is 300 μm or less, the dimple depth cannot be obtained and the surface tension cannot be guaranteed.

【0010】加えてエッチングは、ディンプルの大きさ
や形状および配置に関して係る各寸法を柔軟に変えるこ
とが難しい。またエッチングは、その加工に用いる薬品
処理に係る周辺設備等を含め、最近取り立たされている
環境への課題も懸念される。
In addition, it is difficult for etching to flexibly change the dimensions, shapes and arrangement of the dimples. In addition, there is a concern that etching has recently become a problem for the environment, including peripheral equipment related to chemical treatment used for its processing.

【0011】その他にショットプラスト,放電加工,機
械加工等もディンプル加工に用いられている。しかし、
ショットプラストはエッチングと同様に加工寸法の限
界,寸法制御,加工精度等の問題がある。放電加工およ
び機械加工においては微細加工が可能であるが、冷却ド
ラムに対して加工するディンプル数が非常に多いので、
電極の交換等を含めて時間的な面で工業上不適当または
不可能である。
Besides, shot plast, electric discharge machining, machining, etc. are also used for dimple machining. But,
Similar to etching, shotplast has problems such as processing size limitations, size control, and processing accuracy. Although fine machining is possible in electrical discharge machining and machining, since the number of dimples to be machined on the cooling drum is extremely large,
It is industrially inappropriate or impossible in terms of time including replacement of electrodes.

【0012】そこで本発明の目的は、冷却ドラム周面へ
「レーザビーム」を照射することによりディンプルを形
成する加工装置および加工方法を提供することである。
そして特に加工の際、形成するディンプルの寸法に関し
てフィードバック制御を行い加工寸法の信頼性を高める
ことである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing method for forming dimples by irradiating a "laser beam" on the peripheral surface of a cooling drum.
In particular, during processing, feedback control regarding the size of the dimples to be formed is performed to improve the reliability of the processed size.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の加工装置構成の一態様を図1に示す。本発明に係るデ
ィンプル加工装置は、鋳片鋳造用冷却ドラム3にレーザ
ビームを照射して冷却ドラムの周面にディンプルを形成
するディンプル加工装置において、冷却ドラム周面に形
成されたディンプルを写す映像手段1と、映像手段1か
らの映像信号から上記形成されたディンプルの径寸法お
よび深さ寸法のうち少なくともいずれか一方を算出して
各所定寸法値と比較し、各所定寸法値と異なるとき、レ
ーザビームの照射状態を制御する手段4,5にフィード
バックをかける補償手段2と、を備える。
FIG. 1 shows one mode of the construction of a processing apparatus for achieving the above object. The dimple processing apparatus according to the present invention is a dimple processing apparatus that irradiates a laser beam on a slab casting cooling drum 3 to form dimples on the peripheral surface of the cooling drum, and is an image showing the dimples formed on the peripheral surface of the cooling drum. At least one of the diameter dimension and the depth dimension of the dimples formed from the means 1 and the image signal from the image means 1 is calculated and compared with each predetermined dimension value, and when different from each predetermined dimension value, Compensation means 2 for feeding back the means 4 and 5 for controlling the irradiation state of the laser beam.

【0014】[0014]

【作用】レーザビームを使用することにより、レーザビ
ームはその径を波長の約3倍まで絞れるので、従来の加
工装置では達成し得なかった微細寸法で冷却ドラム周面
を加工することが可能となる。またレーザ加工ゆえにそ
の電気的制御が可能であり、形成するディンプルに対し
て柔軟性のある寸法設定が可能となる。また薬品使用に
係る問題等を発生させない。
By using the laser beam, the diameter of the laser beam can be reduced to about 3 times the wavelength, so that it is possible to process the peripheral surface of the cooling drum with a fine dimension that cannot be achieved by the conventional processing apparatus. Become. In addition, because of the laser processing, its electrical control is possible, and it becomes possible to set dimensions with flexibility for the dimples to be formed. Also, it does not cause any problems related to the use of chemicals.

【0015】係るディンプル寸法のフィードバック制御
において、映像手段1により画像化して求めることによ
り、非接触でディンプル寸法を測定することが可能にな
る。更に、求めた値を所定値と比較してフィードバック
することにより、加工面等におけるレーザビームの反
射,外乱等による影響から加工寸法を保証することがで
き、ディンプル加工寸法の精度が得られる。
In the feedback control of the dimple size, it is possible to measure the dimple size in a non-contact manner by obtaining the image by the image means 1. Further, by comparing the calculated value with a predetermined value and feeding it back, the processing size can be guaranteed from the influence of the reflection of the laser beam on the processing surface or the like, disturbance, etc., and the accuracy of the dimple processing size can be obtained.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明のレーザビームを用いたディン
プル加工装置について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A dimple processing apparatus using a laser beam according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0017】本発明に係るディンプル加工装置の一実施
例を図2に示す。ディンプル加工装置は、レーザ発振器
20と、レーザ出力を制御するレ−ザ制御器21と、レ
ーザビームを冷却ドラム表面に集束させる集光レンズ2
2と、集光レンズ22の焦点距離を変えるレンズ制御部
23と、冷却ドラムの表面を映す自動焦点調節機能付カ
メラ24と、映された映像を画像処理してディンプル寸
法をフィードバック制御する画像処理装置25とを備え
ている。
An embodiment of the dimple processing apparatus according to the present invention is shown in FIG. The dimple processing apparatus includes a laser oscillator 20, a laser controller 21 that controls a laser output, and a condenser lens 2 that focuses a laser beam on the surface of a cooling drum.
2, a lens control unit 23 that changes the focal length of the condenser lens 22, a camera 24 with an automatic focus adjustment function that reflects the surface of the cooling drum, and image processing that performs image processing on the projected image and feedback-controls the dimple size. And a device 25.

【0018】冷却ドラム26はその回転軸27を中心に
一定速度ωで回転しており、その回転ωが回転制御器2
8によって維持されている。本加工装置の加工部29
は、冷却ドラムの表面に対して一定距離s1 を保ちなが
ら回転軸方向へ一定速度vで移動する掃引装置30に懸
架されている。その速度vは掃引制御器31により維持
されるので、結果的にレーザビーム32は冷却ドラム2
6の周面を螺旋状に走査する。勿論、本加工装置と冷却
ドラム26間の配置関係は冷却ドラム26自身が回転し
ながらその回転軸方向に移動する形態でもよい。
The cooling drum 26 rotates at a constant speed ω about its rotation shaft 27, and the rotation ω is the rotation controller 2
Maintained by 8. Processing unit 29 of this processing device
Is suspended on a sweep device 30 that moves at a constant speed v in the direction of the rotation axis while maintaining a constant distance s 1 with respect to the surface of the cooling drum. Since the speed v is maintained by the sweep controller 31, as a result, the laser beam 32 is emitted from the cooling drum 2.
The peripheral surface of 6 is scanned spirally. Of course, the positional relationship between the present processing apparatus and the cooling drum 26 may be such that the cooling drum 26 itself rotates and moves in the rotation axis direction.

【0019】本加工装置のレーザ発振器20は、1台の
YAGレーザを用いているが他のレーザ装置、たとえば
炭酸ガスレーザ等の連続発振型のガスレーザ、またはル
ビーレーザ等のパルス発振型の固体レーザでも可能であ
る。レーザビーム32はレーザ制御器21によってレー
ザ出力とその発振周波数が制御される。
The laser oscillator 20 of the present processing apparatus uses one YAG laser, but other laser devices, for example, a continuous oscillation type gas laser such as a carbon dioxide gas laser or a pulse oscillation type solid state laser such as a ruby laser may be used. It is possible. The laser output of the laser beam 32 and its oscillation frequency are controlled by the laser controller 21.

【0020】集光レンズ25は機械的または電気的な駆
動部33を備えており、レンズ制御部23からの制御信
号34によりその焦点距離を変え、冷却ドラム表面に集
束するレーザビームの発散角αを変える。これにより冷
却ドラムの照射面35におけるレーザビームの集束面積
が変わるのでディンプル径寸法を変えることができる。
The condenser lens 25 is provided with a mechanical or electrical driving unit 33, and its focal length is changed by a control signal 34 from the lens control unit 23, and the divergence angle α of the laser beam focused on the surface of the cooling drum is changed. change. As a result, the focusing area of the laser beam on the irradiation surface 35 of the cooling drum changes, so that the dimple diameter size can be changed.

【0021】レーザ制御器21は、レーザ発振器20に
制御信号36を与えてレーザ励起電力を変ることにより
レーザの出力値を制御する。これにより、冷却ドラム面
に集束されるレーザビーム32のエネルギが変わるので
ディンプル深さ寸法を変えることができる。またレーザ
制御器21は、制御信号37により、一定周期のレーザ
励起タイミングに変調をかけ、冷却ドラム表面35に照
射するレーザビームの照射時間間隔を変えることもでき
る。これにより、ディンプルの位置間隔をドラムの回転
方向に変えることができる。
The laser controller 21 controls the output value of the laser by applying a control signal 36 to the laser oscillator 20 to change the laser excitation power. As a result, the energy of the laser beam 32 focused on the surface of the cooling drum changes, so that the dimple depth size can be changed. Further, the laser controller 21 can change the irradiation time interval of the laser beam with which the surface of the cooling drum 35 is irradiated by modulating the laser excitation timing of a constant cycle by the control signal 37. As a result, the position interval of the dimples can be changed in the rotation direction of the drum.

【0022】このように、ディンプルの位置間隔,径お
よび深さの各寸法は、各制御信号34,36,37に置
き換えられて制御される。なお、各制御信号は、冷却ド
ラム26の回転速度ω、および掃引装置31の掃引速度
v等からも考慮される。
As described above, the positional intervals, diameters, and depths of the dimples are controlled by being replaced by the control signals 34, 36, and 37. Each control signal is also considered from the rotation speed ω of the cooling drum 26, the sweep speed v of the sweep device 31, and the like.

【0023】自動焦点調節機能付カメラ24と画像処理
装置25は、形成されるディンプル形状に関する寸法制
御を行うために設けられている。つまり、形成されるべ
きディンプルに対して設定されたディンプル径寸法φc
および深さ寸法Dを監視している。
The camera 24 with the automatic focus adjustment function and the image processing device 25 are provided for controlling the dimensions of the dimple shape to be formed. That is, the dimple diameter dimension φc set for the dimple to be formed
And the depth dimension D is monitored.

【0024】接写レンズを備えたカメラ24は、集光レ
ンズ22の近傍に冷却ドラム表面と一定間隔s2 をおい
て設けられており、ディンプル加工の際、加工装置29
と共に冷却ドラムの回転軸方向へ掃引される。加工作業
が開始されると、ディンプルは冷却ドラム周面を一連の
螺旋状に形成されていくので、加工されたディンプルの
軌跡は冷却ドラムの回転軸方向に一定間隔で列状に形成
される。たとえばカメラ24は、これから形成されるデ
ィンプル列から数列離れた既に形成されたディンプル列
の映像を映すように位置合わせされる。そしてカメラ2
4は、カメラの焦点がその画面の中心で自動的に合うの
で、画面の中心にディンプルを映し出すように位置合わ
せされる。
The camera 24 having a close-up lens is provided near the condenser lens 22 with a constant distance s 2 from the surface of the cooling drum, and the processing device 29 is used for dimple processing.
At the same time, it is swept in the direction of the rotation axis of the cooling drum. When the processing operation is started, the dimples are formed in a series of spiral shapes on the peripheral surface of the cooling drum, so that the loci of the processed dimples are formed in a row at regular intervals in the rotation axis direction of the cooling drum. For example, the camera 24 is aligned so as to project an image of an already formed dimple row several rows away from the dimple row to be formed. And camera 2
4 is aligned so that the dimple is projected at the center of the screen because the camera is automatically focused at the center of the screen.

【0025】またカメラ24は、加工点35の近傍に備
えられるので加工点から散乱されるレーザ光,輻射光等
のノイズを避けるために波長選択フィルタが取り付けら
れている。波長選択フィルタの波長選択は、波長600
nm以下をカットすることが好ましい。
Since the camera 24 is provided in the vicinity of the processing point 35, a wavelength selection filter is attached to avoid noise such as laser light and radiant light scattered from the processing point. The wavelength selection of the wavelength selection filter is the wavelength 600
It is preferable to cut the thickness to nm or less.

【0026】ディンプル加工が開始され、たとえば、加
工されたディンプルの軌跡が数ターン形成されると、カ
メラ24は加工されたディンプルを映し始める。カメラ
の自動焦点調節レンズは,次々と映し出されるディンプ
ルと冷却ドラム表面との距離を調節しながら追従してい
く。自動焦点レンズを追従させる制御に用いられるカメ
ラ24における電気信号は、ディンプル数のカウンタと
して使用するために画像処理装置25に入力される。カ
メラ24が映すディンプル映像は、所定の時間間隔で画
像データとして画像処理装置25に入力されるが、この
間隔は上記カウンタによって導かれる。
When the dimple processing is started and, for example, the locus of the processed dimple is formed for several turns, the camera 24 starts to display the processed dimple. The autofocus lens of the camera follows the dimples that are projected one after another while adjusting the distance between the surface and the cooling drum. An electric signal from the camera 24, which is used to control the autofocus lens to follow, is input to the image processing device 25 for use as a dimple number counter. The dimple image projected by the camera 24 is input to the image processing device 25 as image data at a predetermined time interval, and this interval is guided by the counter.

【0027】図3は、カメラ24とディンプル41との
位置関係を示している。まず、ディンプルがA地点のと
きには冷却ドラム26の表面aがカメラ24に映し出さ
れ、カメラ24と冷却ドラム間の距離s2 が基準として
規定される。そして、ディンプル41がB地点にきたと
き、ディンプル41の内側面bが映り始め、C地点でデ
ィンプル41の底部cが映し出される。このときカメラ
のレンズ42がa’からc’へ焦点を合わすのに用いら
れた電気信号vc は、ディンプルの通過を示すカウンタ
信号となる。またこの電気信号vc は、上述したよう
に、所定の時間間隔でディンプル41を画像処理装置2
5に画像入力する際のタイミング信号として用いられ、
C地点でディンプルの映像信号38を画像処理装置25
に入力させる。この場合、画像処理装置25において
は、係る電気信号vc の信号値からディンプルの深さ寸
法dが求められる。
FIG. 3 shows the positional relationship between the camera 24 and the dimples 41. First, when the dimple is at the point A, the surface a of the cooling drum 26 is projected on the camera 24, and the distance s 2 between the camera 24 and the cooling drum is defined as a reference. Then, when the dimple 41 reaches the point B, the inner side surface b of the dimple 41 starts to be reflected, and the bottom portion c of the dimple 41 is reflected at the point C. At this time, the electric signal v c used for focusing the lens 42 of the camera from a'to c'becomes a counter signal indicating the passage of the dimple. Further, as described above, this electric signal v c is transmitted to the image processing device 2 through the dimple 41 at a predetermined time interval.
5, used as a timing signal when inputting images,
The image processing device 25 outputs the dimple video signal 38 at point C.
To enter. In this case, the image processing device 25 obtains the dimple depth dimension d from the signal value of the electric signal v c .

【0028】画像処理装置25において、ディンプル径
寸法φは、映像信号38から画像解析されて求められ、
ディンプル径寸法φと共に、各所定値φc ,Dと比較さ
れる。そして、それらの値φ,dが所定値と異なると
き、レーザ制御器21,レンズ制御器23へ寸法補償信
号39,40を与える。
In the image processing device 25, the dimple diameter dimension φ is obtained by image analysis from the video signal 38,
Along with the dimple diameter dimension φ, each predetermined value φ c , D is compared. When the values φ and d are different from the predetermined values, the size compensation signals 39 and 40 are given to the laser controller 21 and the lens controller 23.

【0029】このフィードバック制御は、ディンプル加
工作業完了まで抜取り的に繰り返され、加工作業中にお
けるレーザ光の反射,外乱,レーザの変動等による影響
に対してリアルタイムで補償を行う。
This feedback control is repeatedly performed until the completion of the dimple processing work, and the effects due to the reflection of the laser light, the disturbance, the fluctuation of the laser and the like during the processing work are compensated in real time.

【0030】図4は、画像処理装置25内において、上
記映像信号38から上記ディンプル径寸法φを求めてフ
ィードバック制御を実行するフローチャートの一例を示
す。
FIG. 4 shows an example of a flow chart for executing the feedback control by obtaining the dimple diameter dimension φ from the video signal 38 in the image processing device 25.

【0031】最初にステップ60では、映像信号が入力
されると同時に信号にフィルターをかけ2値化し、その
後ステップ62で画像化する。この画像には冷却ドラム
に形成された1個のディンプルが写し出されている。2
値化により「黒い」略円状の塊で表されたディンプルは
多数の「黒い」画素で示され、それ以外は「白い」画素
で示される。次のステップ64では、上記塊の画素数を
順次カウントしてディンプルの面積を求める。ステップ
66では、その面積からディンプル径寸法φを導く。
First, at step 60, a video signal is input and, at the same time, the signal is filtered and binarized, and then at step 62, an image is formed. This image shows one dimple formed on the cooling drum. Two
Dimples represented by "black" substantially circular lumps by the binarization are indicated by a large number of "black" pixels, and the other ones are indicated by "white" pixels. In the next step 64, the number of pixels of the cluster is sequentially counted to obtain the area of the dimple. In step 66, the dimple diameter dimension φ is derived from the area.

【0032】ステップ68では、カメラレンズの電気信
号vc から求めた係るディンプルの深さ寸法dを読み込
む。ステップ70では、このディンプルの深さ寸法dが
設定値Dを満足しているか否かが比較される。もし設定
値と異なる場合、ステップ72ではディンプルの深さ寸
法を補償するために、レーザ制御器へレーザ出力補償信
号を与える。ステップ74では、ディンプル径寸法φが
設定値φc を満足しているか否かが比較される。もし設
定値と異なる場合、ステップ76ではディンプル径寸法
を補償するために、レンズ制御器へレンズ位置補償信号
を与える。
In step 68, the depth dimension d of the dimple obtained from the electric signal v c of the camera lens is read. In step 70, it is compared whether or not the dimple depth dimension d satisfies the set value D. If different from the set value, step 72 provides a laser power compensation signal to the laser controller to compensate for the dimple depth dimension. In step 74, it is compared whether or not the dimple diameter dimension φ satisfies the set value φ c . If it is different from the set value, in step 76, a lens position compensation signal is given to the lens controller in order to compensate the dimple diameter dimension.

【0033】係るフローチャートが繰り返し実行されて
各寸法のフィードバック制御が実行される。本フローチ
ャートは、映された1つのディンプルに対してフィード
バック制御を実行する例であるが、サンプリング的に得
た幾つかのディンプルデータを集計し、統計的に平均値
を算出して制御を実行しても構わない。また、各設定値
は所定の範囲をもって設定されても構わない。
The above flow chart is repeatedly executed to perform feedback control of each dimension. This flowchart is an example in which feedback control is executed for one dimple shown in the figure, but some dimple data obtained by sampling are aggregated, statistically calculated as an average value, and the control is executed. It doesn't matter. Further, each set value may be set within a predetermined range.

【0034】このようにフィードバック制御を実行した
ことによって、以下のように設定値に適合されたディン
プルを形成することができた。
By performing the feedback control in this way, it was possible to form dimples adapted to the set value as follows.

【0035】波長1.06μmのYAGレーザを用いて
レーザ出力を発振周波数を500Hz、パルス幅0.1
msec、100mJ/パルスとし、焦点距離50mm
の集光レンズと、波長600nm以下の光をカットする
波長選択フィルターを装着した自動焦点調節機能付きカ
メラとを用いて、ディンプル径寸法250μm、ディン
プル深さ寸法100μmのディンプル加工を実施した。
その結果、フィードバック制御を実行しない場合、ディ
ンプル径寸法が250±10μm、ディンプル深さ寸法
が100±30μmであったのに対し、フィードバック
制御を実行した場合には、ディンプル径寸法が250±
3μm、ディンプル深さ寸法が100±10μmに改善
された。
Using a YAG laser having a wavelength of 1.06 μm, the laser output is oscillated at a frequency of 500 Hz and a pulse width of 0.1.
msec, 100mJ / pulse, focal length 50mm
The condensing lens of No. 1 and a camera with an automatic focusing function equipped with a wavelength selection filter that cuts light having a wavelength of 600 nm or less were used to perform dimple processing with a dimple diameter size of 250 μm and a dimple depth size of 100 μm.
As a result, when the feedback control was not performed, the dimple diameter dimension was 250 ± 10 μm and the dimple depth dimension was 100 ± 30 μm, whereas when the feedback control was performed, the dimple diameter dimension was 250 ± 10 μm.
3 μm, and the dimple depth dimension was improved to 100 ± 10 μm.

【0036】そして、係るディンプルを設けた冷却ドラ
ムを用いてステンレス鋼(SUS304)を鋳込んだ結
果、表面に欠陥のない5mm厚の鋳片が得られた。
Then, as a result of casting stainless steel (SUS304) using a cooling drum provided with such dimples, a cast piece having a thickness of 5 mm and having no surface defects was obtained.

【0037】本実施例では、自動焦点調節機能付きカメ
ラを用いてディンプル径寸法とディンプル深さ寸法を測
定したが、上記カメラでディンプル径寸法を測定し、レ
ーザ式測定装置等の光学的測定手段によってディンプル
深さ寸法を測定して同様なフィードバック制御をかける
ことも可能である。
In the present embodiment, the dimple diameter dimension and the dimple depth dimension were measured by using the camera with the automatic focus adjustment function. However, the dimple diameter dimension is measured by the camera and the optical measuring means such as the laser type measuring device is used. It is also possible to measure the dimple depth and apply similar feedback control.

【0038】[0038]

【発明の効果】このように本発明により、「レーザビー
ム」によって鋳片鋳造用冷却ドラムにディンプルを形成
する加工装置および加工方法が提供された。そして加工
の際、形成するディンプル寸法に関してフィードバック
制御を行うことにより、加工寸法の信頼性が高められ、
形成するディンプルに対して適当なディンプル寸法を保
証することができた。
As described above, according to the present invention, a processing apparatus and a processing method for forming dimples on a slab casting cooling drum by a "laser beam" are provided. Then, during processing, by performing feedback control on the dimple size to be formed, the reliability of the processing size is increased,
It was possible to guarantee an appropriate dimple size for the dimples to be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の加工装置構成の一態様を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing one aspect of a processing apparatus configuration of the present invention.

【図2】本発明に係る加工装置の一実施例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a processing apparatus according to the present invention.

【図3】図2の実施例におけるカメラとディンプルの位
置関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between a camera and dimples in the embodiment of FIG.

【図4】図2の画像処理装置における寸法制御フローチ
ャートを示す。
4 is a dimensional control flowchart in the image processing apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…レーザ発振器 21…レーザ制御器 22…集光レンズ 23…レンズ制御器 24…自動焦点調節機能付きカメラ 25…画像処理装置 26…冷却ドラム 28…冷却ドラム回転制御器 31…掃引制御器 30…冷却ドラム回転制御器 32…掃引制御装置 20 ... Laser oscillator 21 ... Laser controller 22 ... Condensing lens 23 ... Lens controller 24 ... Camera with automatic focus adjustment function 25 ... Image processing device 26 ... Cooling drum 28 ... Cooling drum rotation controller 31 ... Sweep controller 30 ... Cooling drum rotation controller 32 ... Sweep controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/18 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication H04N 7/18 C

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋳片鋳造用冷却ドラム(3)にレーザビ
ームを照射して該冷却ドラムの周面にディンプルを形成
するディンプル加工装置において、 前記冷却ドラム周面に形成されたディンプルを写す映像
手段(1)と、 該映像手段からの映像信号から該形成されたディンプル
の径寸法および深さ寸法のうち少なくともいずれか一方
を算出して各所定寸法値と比較し、該各所定寸法値と異
なるとき、レーザビームの照射状態を制御する手段にフ
ィードバックをかける補償手段(2)と、 を具備することを特徴とするディンプル加工装置。
1. A dimple processing apparatus for irradiating a laser beam on a slab casting cooling drum (3) to form dimples on the peripheral surface of the cooling drum, and an image showing the dimples formed on the peripheral surface of the cooling drum. Means (1), and at least one of the diameter dimension and the depth dimension of the formed dimples is calculated from the video signal from the video means and compared with each predetermined dimension value to obtain each predetermined dimension value. A dimple processing apparatus comprising: a compensating means (2) for feeding back a means for controlling the irradiation state of a laser beam when different.
【請求項2】 前記映像手段(1)が、波長選択フィル
タを介して前記ディンプルを写し出す請求項1に記載の
ディンプル加工装置。
2. The dimple processing apparatus according to claim 1, wherein the imaging means (1) projects the dimples through a wavelength selection filter.
【請求項3】 鋳片鋳造用冷却ドラム(3)にレーザビ
ームを照射して該冷却ドラムの周面にディンプルを形成
するディンプル加工方法において、 前記冷却ドラムの表面に形成されたディンプルを映像入
力装置によって写すこと、 前記写されたディンプルの画像から該ディンプルの径寸
法および深さ寸法のうちの少なくともいずれか一方の寸
法を算出すること、 前記求めた寸法を所定値と比較すること、 該求めた寸法が該所定値から外れるとき、前記レーザビ
ームの照射を制御する装置にフィードバックをかけるこ
と、 とを具備することを特徴とするディンプル加工方法。
3. A dimple processing method for irradiating a laser beam onto a slab casting cooling drum (3) to form dimples on the peripheral surface of the cooling drum, wherein dimples formed on the surface of the cooling drum are image-inputted. Copying with a device, calculating at least one of the diameter dimension and the depth dimension of the dimple from the image of the dimple, comparing the obtained dimension with a predetermined value, When the dimension deviates from the predetermined value, feedback is given to a device that controls the irradiation of the laser beam, and a dimple processing method.
【請求項4】 前記ディンプル形状を写すとき波長選択
フィルタを介して写す請求項3に記載のディンプル加工
方法。
4. The dimple processing method according to claim 3, wherein the dimple shape is copied through a wavelength selection filter.
JP4135276A 1992-05-27 1992-05-27 Device and method for machining dimples on cooling drum for casting cast strip Pending JPH05329588A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4135276A JPH05329588A (en) 1992-05-27 1992-05-27 Device and method for machining dimples on cooling drum for casting cast strip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4135276A JPH05329588A (en) 1992-05-27 1992-05-27 Device and method for machining dimples on cooling drum for casting cast strip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05329588A true JPH05329588A (en) 1993-12-14

Family

ID=15147926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4135276A Pending JPH05329588A (en) 1992-05-27 1992-05-27 Device and method for machining dimples on cooling drum for casting cast strip

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05329588A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09122941A (en) * 1995-10-25 1997-05-13 Nec Yamaguchi Ltd Laser stamper
EP1281458A1 (en) * 2000-05-12 2003-02-05 Nippon Steel Corporation Cooling drum for continuously casting thin cast piece and fabricating method and device therefor and thin cast piece and continuous casting method therefor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09122941A (en) * 1995-10-25 1997-05-13 Nec Yamaguchi Ltd Laser stamper
EP1281458A1 (en) * 2000-05-12 2003-02-05 Nippon Steel Corporation Cooling drum for continuously casting thin cast piece and fabricating method and device therefor and thin cast piece and continuous casting method therefor
EP1281458A4 (en) * 2000-05-12 2004-06-09 Nippon Steel Corp Cooling drum for continuously casting thin cast piece and fabricating method and device therefor and thin cast piece and continuous casting method therefor
US6896033B2 (en) 2000-05-12 2005-05-24 Nippon Steel Corporation Cooling drum for continuously casting thin cast piece and fabricating method and device therefor and thin cast piece and continuous casting method therefor
EP1595622A1 (en) * 2000-05-12 2005-11-16 Nippon Steel Corporation A method of processing a cooling drum for metal cast strip by continuous casting and an apparatus therefor
US7159641B2 (en) 2000-05-12 2007-01-09 Nippon Steel Corporation Cooling drum for thin slab continuous casting, processing method and apparatus thereof, and thin slab and continuous casting method thereof
KR100668126B1 (en) * 2000-05-12 2007-01-16 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 Apparatus for processing cooling drum for continuously casting thin cast piece

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000117467A (en) Device for controlling welding parameter in laser beam welding
EP0577833A1 (en) Cooling drum for casting thin cast piece; device for and method of forming dimples on peripheral surface of said drum
KR100720660B1 (en) Method and apparatus for measuring melt level
JP2006237525A (en) Laser irradiation method and equipment
JP7082355B2 (en) Modeling state estimation system, method, computer program, and learning method of learning model
KR100448334B1 (en) A laser welding head-controlling system, a laser welding head and a method for controlling a laser welding head
JPH05329588A (en) Device and method for machining dimples on cooling drum for casting cast strip
JPH10211658A (en) Powdery particle laminate shaping method and apparatus therefor
JPH0381082A (en) Method and apparatus for controlling diameter of laser beam
JP2559948B2 (en) Dimple processing equipment for cooling drum for slab casting
JP2559947B2 (en) Dimple processing apparatus and processing method for cooling drum for casting thin wall slab
EP0749047A1 (en) Method and apparatus for processing rollers, etc, by laser beam
JPH10122842A (en) Method for measuring flatness of steel plate
JPH026093A (en) Automatic focal length adjusting device
JPH05329667A (en) Device and method for dimple working of cooling drum for casting thin cast billet
JP3383516B2 (en) Manufacturing method of quenched metal ribbon
JP2004066267A (en) Method and device for inspecting laser welding quality
JPH09192794A (en) Production of rapid cooled metal strip
JPS6166155A (en) Optical surface flaw-detector of continuously cast piece
JPH10244385A (en) Weld seam detecting method, welding method and welding equipment of laser beam welding
JP2965419B2 (en) Dimple processing equipment for cooling drum for slab casting
JPS6227532B2 (en)
JP2548960B2 (en) Laser light focus detection method and laser light focus detection device
JP2698696B2 (en) Surface flaw inspection method
JPS6127178A (en) Detection of beveling edge