KR20150074197A

KR20150074197A - 강판의 블랭킹 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20150074197A
Application number: KR1020157014980A
Authority: KR
Inventors: 겐고 나카오; 미노루 하라다
Original assignee: 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-07-01
Also published as: WO2014097684A1; JPWO2014097684A1; CN104853874A; BR112015012613A2; JP5672395B2; CN104853874B; KR101608628B1

Abstract

본 발명의 강판 블랭킹 시스템은, 설비 투자를 필요로 하지 않고, 압연 종료 후의 강판으로부터 제품 강판을 블랭킹하는 블랭킹 작업의 합리화 및 신속화를 도모하도록 한 것이며, 강판(1)의 표면에 레이저광을 조사하여 제품 강판의 형상을 나타내는 절단선(2)을 그리는 레이저 조사 장치(200)와, 상기 레이저광을 검출하는 레이저광 검출기(403), 상기 강판을 절단하는 절단기(402), 및 상기 강판 상을 주행하는 본체부(405)를 갖는 이동 절단 장치(400)를 구비하고, 상기 이동 절단 장치(400)는 상기 레이저광 검출기(403)로 상기 절단선(2)을 검출함으로써, 상기 절단선(2)에 추종하도록 절단을 실시한다.

Description

강판의 블랭킹 시스템 및 방법{STEEL PLATE BLANKING SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 압연 종료 후의 강판으로부터 제품 강판을 블랭킹하는 데에 이용하기에 적합한 강판의 블랭킹 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본원은, 2012년 12월 18일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2012-276008호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 압연 종료 후의 강판으로부터 제품 강판을 블랭킹할 때에는, 압연 종료 후의 강판 표면에, 작업자가 마킹선을 그리고, 이 마킹선을 따라 가스 절단을 실시하고 있었다. 마킹선을 따라 가스 절단을 실시하기 위해서는, 압연 종료 후의 강판 상에 레일을 적재하고, 가스 불꽃을 분출하는 가스 절단용 토치가 고정된 가스 절단 장치를, 레일을 따라 주행시킨다. 이러한 블랭킹 방법에서는, 운반 가능한 절단 장치를 사용하여, 레일을 강판 상에 적재하여 절단을 실시하기 때문에, 블랭킹 작업용의 스페이스가 제한되지 않는다고 하는 이점이 있다.

일본 특허 공개 평06-320495호 공보 일본 특허 공개 평10-052778호 공보 일본 특허 공개2003-117670호 공보 일본 특허 공개2009-220201호 공보

그러나, 사람의 손에 의한 마킹 작업에서는, 치수 재는법 간의 차이가 발생하거나, 마킹 작업에 오랜 시간을 필요로 하거나 한다.

또한, 강판 상에 레일을 적재할 때에, 레일과 마킹선을 평행하게 하고, 가스 절단용 토치가 마킹선 상을 지나가도록 할 것이 엄밀하게 요구된다. 그로 인해, 레일을 임시 설치한 후, 일단 가스 절단 장치를 주행시켜서, 가스 절단용 토치가 마킹선 상을 지나가는 것을 확인하는 등의 작업이 필요해서, 블랭킹 작업에 오랜 시간을 필요로 한다.

또한, 가스 절단 장치에는 가스를 공급하는 호스가 접속되기 때문에, 강판을 절단하는 중에 잘못하여 이 호스를 절단할 우려가 발생한다.

상기에 대하여 예를 들어, 특허문헌 1 내지 3에서는, 한 쌍의 레일과, 이 한 쌍의 레일 상을 주행하는 문형 프레임을 구비하는 절단기가 개시되고, 이 절단기에 강판을 세트하여, 강판을 절단한다. 그러나, 이 절단 방법에서는, 절단기가 대규모이기 때문에 설비 투자에 다액의 비용이 들고, 또한 절단기를 들어 옮길 수 없기 때문에 블랭킹 작업용의 스페이스가 제한된다고 하는 과제가 발생한다.

절단 후의 강판의 치수 정밀도 및 품질 향상을 목적으로 하여, 특허문헌 2에는, 레이저 투광기와 수광기를 포함하는 검출기를 사용하여, 강판의 절단 가능한 범위를 인식하고, 강판을 절단하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 검출기가 강판의 전체 주위를 따라 이동하고, 강판의 절단 가능한 범위를 인식한 후, 강판을 절단하기 때문에, 강판을 절단할 때까지의 작업에 시간을 필요로 한다.

또한, 특허문헌 3에는, 절단 예정선 상에 레이저를 조사하여, 강판 표면에 홈을 형성함과 함께 절단 예정선을 마킹하고, 다시 홈에 레이저를 조사함으로써 강판을 절단하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 절단 예정선을 마킹하는 공정과, 강판을 절단하는 공정이 별도의 공정으로 되어 있기 때문에, 강판을 절단할 때까지의 작업에 시간을 필요로 한다.

한편, 두꺼운 강판의 전단에 관한 기술로서, 예를 들어, 특허문헌 4에는, 표층 담금질 장치와, 마킹 장치와, 마킹 위치 검출 장치와, 반송 장치와, 전단기를 구비한 두꺼운 강판의 전단 설비가 개시되어 있다. 그러나, 마킹 장치와 전단기가 별도의 스테이지가 되어 있어, 큰 스페이스를 필요로 하고, 또한, 마킹 공정과 전단 공정의 사이의 반송 장치도 필요해지기 때문에, 설비비 등의 비용이 들게 된다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 설비 투자를 필요로 하지 않고, 압연 종료 후의 강판으로부터 제품 강판을 블랭킹하는 블랭킹 작업의 합리화 및 신속화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 채용한다.

(1) 본 발명에 관한 제1 형태는, 강판의 표면에 레이저광을 조사하여 제품 강판의 형상을 나타내는 절단선을 그리는 레이저 조사 장치와; 상기 레이저광을 검출하는 레이저광 검출기, 상기 강판을 절단하는 절단기, 및 상기 강판 상을 주행하는 본체부를 갖는 이동 절단 장치;를 구비하고, 상기 이동 절단 장치가, 상기 레이저광 검출기로 상기 절단선을 검출함으로써, 상기 절단선에 추종하도록 절단을 실시하는 강판의 블랭킹 시스템이다.

(2) 상기 (1)의 형태에 있어서, 이하와 같이 구성해도 된다: 상기 강판 상에 적재되는 레일을 더 구비하고, 상기 이동 절단 장치가, 강판면 내에서 또한 상기 본체부의 주행 방향과 교차하는 방향으로 상기 절단기의 위치를 조정하는 위치 조정 기구를 구비하고, 상기 레일을 따라 상기 강판 상을 주행한다.

(3) 상기 (2)의 형태에 있어서, 상기 레이저 조사 장치는, 상기 절단선에 추가하여, 상기 레일의 적재 위치를 나타내는 기준선을 그려도 된다.

(4) 상기 (3)의 형태에 있어서, 상기 절단선과 상기 기준선은, 색, 선폭, 및 선 종류 중 적어도 하나가 서로 상이해도 된다.

(5) 상기 (2)부터 (4) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 강판의 상기 표면을 촬상하는 촬상 장치와; 상기 촬상 장치 및 상기 레이저 조사 장치에 접속되는 관리 장치;를 더 구비해도 된다.

(6) 상기 (5)의 형태에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여 상기 강판의 윤곽을 인식하고, 상기 제품 강판의 블랭킹이 가능한지의 여부를 판정하는 윤곽 인식부를 구비해도 된다.

(7) 상기 (5) 또는 (6)의 형태에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 절단기의 위치 조정 범위 내에 상기 절단선이 존재하는지의 여부를 판정하는 절단 가부 판정부를 구비해도 된다.

(8) 상기 (5) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 절단선이 상기 강판의 상기 표면에 연속하여 존재하는지의 여부를 판정하는 절단선 판정부를 구비해도 된다.

(9) 상기 (5) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 절단선과 상기 절단기의 위치의 차분이 소정의 공차 치수 내인지의 여부를 판정하는 절단 정부 판정부를 구비해도 된다.

(10) 상기 (5) 내지 (9) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 제품 강판의 치수를 측정하는 치수 측정부를 구비해도 된다.

(11) 본 발명에 따른 제2 형태는, 강판의 표면에 레이저광을 조사하여 제품 강판의 형상을 나타내는 절단선을 그리는 공정과; 상기 절단선을 검출함으로써, 절단 위치가 상기 절단선에 일치하도록 상기 절단 위치를 조정하는 공정과; 상기 조정에 의해, 상기 절단선에 추종하도록 절단을 실시하는 공정;을 구비하는 강판의 블랭킹 방법이다.

(12) 상기 (11)의 형태에 있어서, 상기 조정하는 공정에서는, 강판면 내의 방향이고 또한 상기 강판 상에 적재되는 레일의 연장 방향과 교차하는 방향으로 상기 절단 위치를 조정해도 된다.

(13) 상기 (12)의 형태에 있어서, 상기 절단선을 그리는 공정에서는, 상기 절단선에 추가하여, 상기 레일이 적재되는 위치를 나타내는 기준선을 그려도 된다.

(14) 상기 (13)의 형태에 있어서, 상기 절단선과 상기 기준선은, 색, 선폭, 및 선 종류 중 적어도 하나가 서로 상이해도 된다.

(15) 상기 (11) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 절단을 실시하는 공정에서는, 상기 강판을 절단하는 중에, 상기 절단선이 비검출된 경우, 상기 절단을 정지해도 된다.

(16) 상기 (11) 내지 (15) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 절단선을 그리는 공정 전에, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 강판의 윤곽을 인식하고, 상기 제품 강판의 블랭킹이 가능한지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비해도 된다.

(17) 상기 (12) 내지 (14) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 강판 상에 상기 레일이 적재된 상태에서, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 절단 위치의 조정 범위 내에 상기 절단선이 존재하도록 상기 레일이 적재되어 있는지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비해도 된다.

(18) 상기 (11) 내지 (17) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 절단선을 그리는 공정 후, 상기 강판의 상기 표면에 상기 절단선이 그려진 상태에서, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 절단선이 상기 강판의 상기 표면에 연속하여 존재하는지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비해도 된다.

(19) 상기 (11) 내지 (18) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 강판의 절단 중에, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 절단선과 상기 절단 위치의 차분이 소정의 공차 치수 내에 있는지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비해도 된다.

(20) 상기 (11) 내지 (19) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 강판의 절단 후에, 상기 제품 강판을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 제품 강판의 치수를 측정하는 공정을 더 구비해도 된다.

(21) 상기 (11) 내지 (20) 중 어느 한 항에 기재된 형태에 있어서, 상기 강판의 상기 표면에 상기 레이저광을 조사하여 문자 및 화상 중 적어도 한쪽을 그리는 공정을 더 구비해도 된다.

(22) 상기 (21)의 형태에 있어서, 상기 강판을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 문자 또는 상기 화상을 인식하는 공정을 더 구비해도 된다.

상기 각 형태에 의하면, 레이저 조사 장치에 의해, 압연 종료 후의 강판 표면에, 제품 강판을 블랭킹하기 위한 절단선을 그리고, 절단 장치에 의해, 이 절단선에 추종하도록 절단을 실시할 수 있다. 그로 인해, 설비 투자를 필요로 하지 않고, 블랭킹 작업의 합리화 및 신속화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 블랭킹 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 가스 절단을 실시하는 상태를 도시하는 블랭킹 시스템의 사시도이다.
도 3은 절단선 상에 호스가 있는 상태를 도시하는 블랭킹 시스템의 측면도이다.
도 4는 강판의 블랭킹을 관리하는 관리 장치의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 5는 제품 강판의 표면에 레이저 조사 장치에 의해 제품 번호를 그리고, 작업자가 그것을 덧그리도록 수기하고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 압연 종료 후의 강판 표면에, 레이저 조사 장치에 의해 절단선과 레일 기준선을 그리고 있는 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 블랭킹 시스템의 개략 구성도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

먼저, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 따른 블랭킹 시스템의 개략 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 제1 실시 형태의 블랭킹 시스템은, 도시하지 않은 작업대에 적재된, 압연 종료 후의 러그 부착 강판(1)(이하, 간단히 「강판(1)」이라고 칭한다)으로부터 제품 강판(1a)을 블랭킹하는 것이며, 촬상 장치(100), 레이저 조사 장치(200), 레일(300), 가스 절단 장치(400)(이동 절단 장치) 및 관리 장치(500)로 구성되어 있다. 또한, 도 1에서는, 레일(300) 및 가스 절단 장치(400)의 도시를 생략하고 있다. 레일(300) 및 가스 절단 장치(400)에 대해서는, 도 2를 사용하여 후술한다.

작업대의 상방에는, 강판(1)을 촬상하는 촬상 장치(100)가 배치되어 있다. 촬상 장치(100)에 의해 강판(1)을 촬상하여, 강판(1)의 윤곽(1b)을 인식할 수 있다. 촬상 장치(100)로서는, 예를 들어, 강판(1)의 표면을 주사 가능한 라인 스캔 카메라가 사용되지만, 에리어 카메라나 3D 카메라를 사용해도 된다.

또한, 작업대의 상방에는, 강판(1)으로부터 제품 강판(1a)을 블랭킹하기 위한 절단선(2)을 강판(1)의 표면에 그리는 레이저 조사 장치(200)가 배치되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 레이저 조사 장치(200)는 레이저광(201)을 강판(1)의 표면에 조사하여, 강판(1)의 윤곽(1b)의 내측에 제품 강판(1a)의 형상을 나타내는 절단선(2)을 그린다. 즉, 종래에는 사람의 손에 의해 그려지고 있었던 마킹선 대신에, 레이저광(201)의 조사에 의해 절단선(2)을 그린다. 도 1에서는, 강판(1)의 길이 방향(도 1의 X 방향)으로 배열되는 2매의 제품 강판(1a)을 블랭킹하기 위한 절단선(2)이 레이저 조사 장치(200)에 의해 강판(1)의 표면에 그려져 있다. 여기서, 본 발명에 있어서 절단선을 그린다란, 강판(1)의 표면을 변질시키거나, 가공하거나 하는 것을 목적으로 하는 것이 아니라, 단순히 선을 그리는 것을 목적으로 하는 것이다. 이에 대해, 예를 들어, 특허문헌 3 및 4에서는, 레이저 조사를 행함으로써 강판 표면을 가공 또는 변질시키고 있기 때문에, 본 발명과는 상이하다.

이상과 같이 레이저 조사 장치(200)에 의해 강판(1) 상에 그려진 절단선(2)을 따라, 강판(1)을 가스 절단함으로써 제품 강판(1a)의 블랭킹이 완료된다. 이하에 본 제1 실시 형태에 있어서의 가스 절단에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는, 가스 절단을 실시하는 상태를 도시하는 블랭킹 시스템의 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 강판(1) 상에 레일(300)을 적재하고, 이 레일(300)을 따라 가스 절단 장치(400)를 주행시킨다. 가스 절단 장치(400)의 상방에는, 제품 강판(1a)의 형상을 나타내는 절단선(2)을 그리는 레이저 조사 장치(200)가 배치된다. 가스 절단 장치(400)는 아암(401), 가스 절단용 토치(402)(절단기), 레이저광 검출기(403) 및 본체부(405)를 구비하고 있고, 절단선(2)을 따라 가스 절단을 실시한다. 또한, 가스 절단 장치(400)에는 가스를 공급하는 호스가 연결되지만, 도 2에서는 생략한다.

본 제1 실시 형태에서는, 가스 절단 장치(400)는 그 진행 방향(도 2의 화살표 X 방향)에 직교하는 수평 방향(도 2의 화살표 Y 방향)으로 연신하는 아암(401)을 구비한다. 그리고, 이 아암(401)에 가스 절단용 토치(402)가 설치되고, 가스 절단용 토치(402)가 아암(401)이 연신하는 방향 Y를 따라 이동할 수 있다. 가스 절단용 토치(402)는 아암(401)으로부터 하방(강판(1)측)으로 향하여 연신하고 있다. 이 가스 절단용 토치(402)의 선단(하단부)에는, 강판(1)으로 향하여 개구하는 팁 노즐이 설치되어 있다. 또한, 가스 절단용 토치(402) 하단 근방에는, 절단선(2)(강판(1) 상에 조사된 레이저광(201))을 검출하는 레이저광 검출기(403)가 배치되어 있다. 레이저광 검출기(403)로서는, 예를 들어, CCD 카메라나 레이저 센서를 사용할 수 있다.

가스 절단을 실시할 때에는, 가스 절단 장치(400)의 주행을 제어하는 제어 장치(도시하지 않음)를 조작함으로써, 레일(300)을 따라 가스 절단 장치(400)를 주행시킨다. 이때, 레이저광 검출기(403)가 절단선(2)을 검출하도록, 가스 절단용 토치(402)를 아암(401)이 연신하는 방향 Y를 따라 이동시킨다. 상기에 의해, 가스 절단용 토치(402)의 위치(팁 노즐의 위치)가 절단선(2)에 일치하도록, 가스 절단용 토치(402)의 Y 방향의 위치를 자동 조정할 수 있다. 즉, 가스 절단 장치(400)를 레일(300)의 방향 X를 따라 주행시키면서, 가스 절단용 토치(402)가 절단선(2)에 추종하도록 가스 절단을 실시할 수 있다. 또한, 상기의 제어 장치는, 가스 절단 장치(400)가 구비하고 있어도 되고, 가스 절단 장치(400)와는 별개로 배치되어도 된다.

상술한 바와 같이, 가스 절단용 토치(402)가 레이저광 검출기(403)를 구비하고, 아암(401)이 연신하는 방향을 따라서 이동함으로써, 절단선(2)을 따라 가스 절단이 실시된다. 이로 인해, 레일(300)을 강판(1) 상에 적재할 때에, 절단선(2)과 레일(300)의 위치 관계에는, 종래와 같은 엄밀함이 요구되지 않는다. 즉, 레일(300)을 강판(1) 상에 임시 설치한 후, 일단 가스 절단 장치(400)를 주행시켜서, 가스 절단용 토치(402)가 절단선(2) 상을 지나가는 것을 확인하는 등의 작업은 불필요하다.

도 2에서는, 강판(1)의 길이 방향(도 2의 X 방향)에 있는 한쪽 절단선(2)을 따라 가스 절단을 실시하는 상태를 도시했지만, 별도의 절단선(2)을 따라 가스 절단을 실시할 경우에는, 레일(300)을 적절히 다시 적재한 후, 동일한 작업을 반복한다.

본 제1 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 아암(401)이 회전축(404)에 의해 지지되고, 회전축(404)이 회전하는(도 2의 화살표 r의 방향) 것에 의해 아암(401)의 방향을 180° 바꿀 수 있다. 즉, 강판(1)의 판폭에 따라 다르지만, 강판(1)의 길이 방향에 있는 한쪽 절단선(2)을 따라 가스 절단을 실시한 후, 아암(401)의 방향을 바꿈으로써, 레일(300)을 다시 적재할 일 없고, 계속해서, 다른쪽의 절단선(2)을 따라 가스 절단을 실시할 수 있다.

또한, 도 2에 도시하는 가스 절단 장치(400)의 구성은 일례이며, 이것에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같은 아암(401)을 사용하는 구성에 한하지 않고, 절단 수단인 가스 절단용 토치(402)가 가스 절단 장치(400)의 주행 방향(레일(300)의 연장 방향)과 상이한 적어도 1 수평 방향으로 이동 가능한 구성이면 된다.

이상과 같이, 본 제1 실시 형태에서는, 레이저광 검출기(403)를 구비한 가스 절단 장치(400)와, 절단선(2)을 그리는 레이저 조사 장치(200)는, 각각 독립하여 배치된다. 그로 인해, 절단선을 그리는 작업과 가스 절단 작업을 동시에 실시할 수 있다. 또한, 레일(300)의 강판(1)에 대한 위치가 절단 후의 제품 강판(1a)의 치수 정밀도에 끼치는 영향을 저감시킬 수 있다.

가스 절단 장치(400)에는 가스를 공급하는 호스(600)가 접속되는데, 도 3에 도시한 바와 같이, 절단선(2) 상에 호스(600)가 존재하는 경우, 잘못하여 호스(600)를 절단할 우려가 발생한다. 이 경우의 가스 절단 장치(400)의 동작에 대해서, 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은, 절단선(2) 상에 호스(600)가 있는 상태를 도시하는 블랭킹 시스템의 측면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 레이저 조사 장치(200)는 강판(1)의 상방에 배치되고, 레이저광(201)을 조사하여 강판(1)의 표면에 절단선(2)을 그린다. 이 경우, 레이저광(201)이 호스(600)에 의해 차단되기 때문에, 호스(600)의 하방에는, 절단선(2)이 존재하지 않는 영역(601)이 존재하게 된다. 한편, 가스 절단 장치(400)는 레이저광 검출기(403)를 구비하고 있고, 진행 방향(도 3의 X 방향)의 전방에 있는 절단선(2)을 검출하고 있다. 강판(1)을 절단할 때는, 가스 절단 장치(400)를 레일(300) 상을 따라 주행시키지만, 레이저광 검출기(403)의 검출 위치가 절단선(2)이 존재하지 않는 영역(601)에 달하면, 절단선(2)을 검출할 수 없다. 이 경우에는, 가스 절단을 정지시킨다. 그로 인해, 호스(600)를 잘못하여 절단하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

이어서, 도 4를 참조하여, 강판의 블랭킹을 관리하는 관리 장치(500)에 대하여 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 관리 장치(500)는 촬상 장치(100)와, 레이저 조사 장치(200)에 접속된다. 관리 장치(500)는 예를 들어, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Ramdom Access Memory) 등을 구비한 컴퓨터 장치에 의해 실현된다.

레이저 조사 제어부(501)는 레이저 조사 장치(200)에 의한 레이저 조사를 제어하고, 예를 들어, 상위 계산기부터 사전에 전달된 제품 강판(1a)의 치수(길이 및 폭)에 기초하여, 도 1에 도시한 바와 같이 강판(1)에 절단선(2)을 그린다.

또한, 레이저 조사 제어부(501)의 제어 하에서, 레이저 조사 장치(200)를 이용하여, 도 5에 도시한 바와 같이, 절단 전 또는 절단 후의 제품 강판(1a)에 문자나 화상을 그려도 된다. 이 경우, 예를 들어, 상위 계산기로부터 사전에 전달된 제품 번호 등을 제품 강판(1a)의 표면에 그리고, 작업자가 그것을 덧그리도록 수기한다고 하는 사용 방법이 가능하다. 이에 의해, 잘못된 제품 번호가 제품 강판(1a) 상에 수기되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제품 강판(1a)에 문자나 화상을 그리기 위한 레이저 조사 장치는, 레이저 조사 장치(200)와 상이한 다른 레이저 조사 장치여도 된다.

화상 취득부(502)는 촬상 장치(100)에 의해 촬상된 화상을 취득한다. 촬상 장치(100)는 상술한 바와 같이 강판(1)을 촬상할뿐만 아니라, 레일(300)이 적재된 상태의 강판(1), 절단 후의 제품 강판(1a)을 촬상할 수도 있다. 또한, 1대의 촬상 장치(100)가 절단 전의 강판(1) 및 절단 후의 제품 강판(1a)을 촬상해도 되고, 복수의 촬상 장치(100)를 배치하고, 각 촬상 장치(100)가 강판(1)과 제품 강판(1a)을 각각 촬상하도록 해도 된다.

또한, 촬상 장치(100)는 절단 중의 강판(1)을 촬상할 수도 있다. 이 경우에도, 상술한 바와 같이 화상 취득부(502)가 촬상된 화상을 취득한다.

윤곽 인식부(503)는 촬상 장치(100)에 의해 촬상된 절단 전의 강판(1)의 화상에 기초하여, 강판(1)의 윤곽(1b)(도 1 참조)을 인식한다. 이 경우, 예를 들어, 윤곽 인식부(503)는 촬상 화상 상에서의 휘도 변화에 기초하여, 강판(1)의 에지를 검출하고, 강판(1)의 윤곽(1b)을 인식한다.

이와 같이, 레이저 조사 장치(200)에 의해 절단선(2)을 그리기 전에, 촬상 장치(100)가 강판(1)을 촬상하고, 윤곽 인식부(503)가 강판(1)의 윤곽(1b)을 인식함으로써, 예를 들어, 도시되지 않는 상위 계산기부터 사전에 전달된 치수를 갖는 제품 강판(1a)의 블랭킹이 가능한지의 여부의 확인을 행할 수 있다.

절단 가부 판정부(504)는 강판(1) 상에 레일(300)이 적재된 상태에서, 촬상 장치(100)에 의해 촬상된 강판(1)의 화상에 기초하여, 가스 절단용 토치(402)의 가동 범위에 절단선(2)이 존재하도록 레일(300)이 적재되어 있는지의 여부를 판정한다.

절단용 토치(402)는 아암(401)을 따라 이동할 수 있으므로, 레일(300)을 적재할 때에, 절단선(2)과 레일(300)의 위치 관계에는 엄밀함이 요구되지 않는다고 설명했지만, 당연히 가스 절단용 토치(402)의 가동 범위에 절단선(2)이 존재할 필요는 있다.

따라서, 레일(300)이 적재된 상태의 강판(1)의 화상에 기초하여, 절단 가부 판정부(504)는 가스 절단용 토치(402)의 가동 범위 내에 절단선(2)이 존재하도록 레일(300)이 적재되어 있는지의 여부를 판정한다. 또한, 촬상 화상 상에서 레일(300)을 자동 인식할 필요가 있으므로, 레일(300)에 마킹을 실시 등을 해두는 것이 바람직하다.

절단선 판정부(505)는 강판(1)의 표면에 절단선(2)이 그려진 상태에서, 촬상 장치(100)에 의해 촬상된 강판(1)의 화상에 기초하여, 절단선(2)이 강판(1)의 표면에 연속하여 존재하는지의 여부를 판정한다.

상술한 바와 같이, 절단선(2) 상에 호스(600)가 존재하는 경우, 절단선(2)이 존재하지 않는 영역(601)이 존재한다. 이 경우, 절단선(2)이 존재하지 않는 영역(601)에 의해, 절단선(2)은 끊어진 상태가 된다. 즉, 강판(1)의 표면에서 절단선(2)이 불연속이 된다. 따라서, 강판(1)의 표면에 절단선(2)이 그려진 상태에서, 강판(1) 상에 배치된 촬상 장치(100)가 강판(1)을 촬상하고, 절단선 판정부(505)에 의해, 절단선(2)이 불연속이라고 판정된 경우에는, 절단을 정지시킨다. 그로 인해, 호스(600)를 잘못하여 절단하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

절단 정부 판정부(506)는 강판의 절단 중에, 촬상 장치(100)에 의해 촬상된 강판(1)의 화상에 기초하여, 절단선(2)과 절단 위치(가스 절단 토치(402)의 위치)의 차분을 인식하고, 그 차분이 소정의 공차 치수 내에 있는지의 여부를 판정한다.

상술한 바와 같이, 레이저광 검출기(403)가 절단선(2)을 검출함으로써, 절단선(2)을 따라 가스 절단이 실시되는데, 레이저광 검출기(403)가 절단선(2)을 오검출하고 있는 경우, 절단선(2)을 따라 절단을 실시할 수 없어, 수율이 저하된다. 따라서, 절단 정부 판정부(506)에 의해, 강판의 절단 중에 절단선(2)과 절단 위치의 차분이 소정의 공차 치수 외라고 판정된 경우에는, 절단을 중지시킨다. 그로 인해, 절단 정부 판정부(506)에 의해, 절단선(2)을 따라 절단이 행하여지고 있는지 여부를 판정할 수 있어, 수율 저하를 방지할 수 있다.

치수 측정부(507)는 촬상 장치(100)에 의해 촬상된 절단 후의 제품 강판(1a)의 화상에 기초하여 제품 강판(1a)의 치수를 측정한다. 측정된 제품 강판(1a)의 치수는, 상위 계산기에 전달되어서 보관된다. 또한, 치수 측정부(507)는 측정된 제품 강판(1a)의 치수가, 예를 들어, 상위 계산기로부터 사전에 전달된 치수의 공차 내(허용 치수 범위 내)에 있는지의 여부를 판정한다. 그리고, 측정된 제품 강판(1a)의 치수가 공차 외일 경우에는, 오퍼레이터에 그 취지가 통지되도록 해도 된다.

문자·화상 인식부(508)는 촬상 장치(100)에 의해 촬상된 절단 전 또는 절단 후의 제품 강판(1a)의 화상에 기초하여, 제품 강판(1a)에 수기된 문자나 화상을 인식한다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 절단 후의 제품 강판(1a)에 수기된 제품 번호를 인식하고, 그 제품 번호가 예정 제품 번호와 일치하는지의 여부를 판정하도록 해도 된다. 또한, 절단 전의 제품 강판(1a)에 문자나 화상이 수기된 경우에는, 절단 후의 제품 강판(1a)이 아니라, 절단 전의 제품 강판(1a)의 화상을 기초로 상기의 판정을 행해도 된다.

또한, 제품 강판(1a)에 미리 정해진 문자나 화상, 예를 들어, 소정의 체크 마크가 수기되어 있으면, 제품 번호의 수기가 완료되어 있는 것이라고 인식하도록 해도 된다.

본 제1 실시 형태에서는, 레이저 조사 장치(200)는 강판(1)의 표면에 절단선(2)을 그리지만, 도 6에 도시한 바와 같이, 레일(300)을 적재하는 위치를 나타내는 레일 기준선(310)을 강판(1) 상에 더 그려도 된다. 이 경우, 레일(300)을 레일 기준선(310)을 따라 강판(1) 상에 적재함으로써, 레일(300)과 절단선(2)의 Y 방향(도 2 참조)의 어긋남을 저감시킬 수 있다. 따라서, 가스 절단용 토치(402)의 가동 범위에 절단선(2)이 존재하지 않는다고 하는 상황을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 절단선(2)과 레일 기준선(310)은 상이한 색을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 절단선(2)은 적색으로 하고, 레일 기준선(310)은 청색으로 할 수도 있다. 이 경우, 절단선(2)을 따라 레일(300)을 적재한다고 하는 작업 미스를 방지할 수 있다.

또한, 절단선(2)과 레일 기준선(310)은 상이한 선폭을 갖고 있어도 된다. 예를 들어, 절단선(2)의 선폭은, 레일 기준선(310)의 선폭보다도 작게 해도 된다. 이 경우, 절단선(2)을 따라 레일(300)을 적재한다고 하는 작업 미스를 방지할 수 있다. 여기서, 선폭이란 선의 굵기를 의미한다.

또한, 절단선(2)과 레일 기준선(310)은 상이한 선 종류이어도 된다. 예를 들어, 절단선(2)은 실선으로 하고, 레일 기준선(310)은 일점쇄선으로 할 수도 있다. 이 경우, 절단선(2)을 따라 레일(300)을 적재한다고 하는 작업 미스를 방지할 수 있다. 여기서, 선 종류이란, 실선, 일점쇄선, 이점쇄선 등의 선의 종류를 의미한다.

(제2 실시 형태)

상술한 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 가스 절단 장치(400)가 레일(300)을 따라 주행하여, 가스 절단을 실시한다. 이에 비해, 본 제2 실시 형태에서는, 레일(300)을 설치하지 않고, 가스 절단 장치(700)가 절단선(2)을 따라 강판(1) 상에 자주(自走)함으로써, 절단선(2)을 따라 가스 절단을 실시한다.

도 7은, 본 제2 실시 형태에 있어서의 블랭킹 시스템의 평면도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 가스 절단 장치(700)는 본체부(702), 가스 절단용 토치(402), 레이저광 검출기(403)를 구비한다.

본체부(702)는 차륜(701)을 구비한다. 차륜(701)은 그 중심축 CL 주위로 회전함으로써, 가스 절단 장치(700)를 주행시킨다. 또한, 차륜(701)은 그 방향을 바꿈으로써, 가스 절단 장치(700)의 주행 방향을 바꿀 수 있다.

가스 절단을 실시할 경우에는, 가스 절단 장치(700)를 주행시킨다. 이때, 이 레이저광 검출기(403)가 절단선(2)을 검출하도록, 가스 절단 장치(700)가 주행 방향을 바꾸면서, 가스 절단을 실시한다. 즉, 본 제2 실시 형태에 있어서도, 제1 실시 형태와 동일하게, 가스 절단 장치(700)가 절단선(2)에 추종하도록 가스 절단을 실시할 수 있다.

본 제2 실시 형태에서는, 레일(300)을 적재하는 작업을 생략할 수 있기 때문에, 제1 실시 형태와 비교하여, 더욱 블랭킹 작업의 신속화, 합리화를 도모할 수 있다.

이상, 본 발명을 여러가지 실시 형태와 함께 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에만 한정되는 것은 아니라, 본 발명의 범위 내에서 변경 등이 가능하다.

설비 투자를 필요로 하지 않고, 압연 종료 후의 강판으로부터 제품 강판을 블랭킹하는 작업의 합리화 및 신속화를 도모할 수 있다.

1: 압연 종료 후의 러그 부착 강판
1a: 제품 강판
1b: 강판의 윤곽
2: 절단선
100: 촬상 장치
200: 레이저 조사 장치
201: 레이저광
300: 레일
310: 레일 기준선
400: 가스 절단 장치
401: 아암
402: 가스 절단용 토치
403: 레이저광 검출기
404: 회전축
405: 본체부
500: 관리 장치
501: 레이저 조사 제어부
502: 화상 취득부
503: 윤곽 인식부
504: 절단 가부 판정부
505: 절단선 판정부
506: 절단 정부 판정부
507: 치수 측정부
508: 문자·화상 인식부

Claims

강판의 표면에 레이저광을 조사하여 제품 강판의 형상을 나타내는 절단선을 그리는 레이저 조사 장치와;
상기 레이저광을 검출하는 레이저광 검출기, 상기 강판을 절단하는 절단기, 및 상기 강판 상을 주행하는 본체부를 갖는 이동 절단 장치;
를 구비하고,
상기 이동 절단 장치는, 상기 레이저광 검출기로 상기 절단선을 검출함으로써, 상기 절단선에 추종하도록 절단을 실시하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제1항에 있어서, 상기 강판 상에 적재되는 레일을 더 구비하고,
상기 이동 절단 장치는, 강판면 내에서 또한 상기 본체부의 주행 방향과 교차하는 방향으로 상기 절단기의 위치를 조정하는 위치 조정 기구를 구비하고, 상기 레일을 따라 상기 강판 상을 주행하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제2항에 있어서, 상기 레이저 조사 장치는, 상기 절단선에 추가하여, 상기 레일의 적재 위치를 나타내는 기준선을 그리는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제3항에 있어서, 상기 절단선과 상기 기준선은, 색, 선폭, 및 선 종류 중 적어도 하나가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판의 상기 표면을 촬상하는 촬상 장치와;
상기 촬상 장치 및 상기 레이저 조사 장치에 접속되는 관리 장치;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제5항에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여 상기 강판의 윤곽을 인식하고, 상기 제품 강판의 블랭킹이 가능한지의 여부를 판정하는 윤곽 인식부를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 절단기의 위치 조정 범위 내에 상기 절단선이 존재하는지의 여부를 판정하는 절단 가부 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 절단선이 상기 강판의 상기 표면에 연속하여 존재하는지의 여부를 판정하는 절단선 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 절단선과 상기 절단기의 위치의 차분이 소정의 공차 치수 내인지의 여부를 판정하는 절단 정부 판정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관리 장치는, 상기 촬상된 화상에 기초하여, 상기 제품 강판의 치수를 측정하는 치수 측정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 시스템.
강판의 표면에 레이저광을 조사하여 제품 강판의 형상을 나타내는 절단선을 그리는 공정과;
상기 절단선을 검출함으로써, 절단 위치가 상기 절단선에 일치하도록 상기 절단 위치를 조정하는 공정과;
상기 조정에 의해, 상기 절단선에 추종하도록 절단을 실시하는 공정;
을 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제11항에 있어서, 상기 조정하는 공정에서는, 강판면 내의 방향이고 또한 상기 강판 상에 적재되는 레일의 연장 방향과 교차하는 방향으로 상기 절단 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제12항에 있어서, 상기 절단선을 그리는 공정에서는, 상기 절단선에 추가하여, 상기 레일이 적재되는 위치를 나타내는 기준선을 그리는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제13항에 있어서, 상기 절단선과 상기 기준선은, 색, 선폭, 및 선 종류 중 적어도 하나가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단을 실시하는 공정에서는, 상기 강판을 절단하는 중에, 상기 절단선이 비검출된 경우, 상기 절단을 정지하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단선을 그리는 공정 전에, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 강판의 윤곽을 인식하고, 상기 제품 강판의 블랭킹이 가능한지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판 상에 상기 레일이 적재된 상태에서, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 절단 위치의 조정 범위 내에 상기 절단선이 존재하도록 상기 레일이 적재되어 있는지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절단선을 그리는 공정 후, 상기 강판의 상기 표면에 상기 절단선이 그려진 상태에서, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 절단선이 상기 강판의 상기 표면에 연속하여 존재하는지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판의 절단 중에, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 절단선과 상기 절단 위치의 차분이 소정의 공차 치수 내에 있는지의 여부를 판정하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판의 절단 후에, 상기 제품 강판을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 제품 강판의 치수를 측정하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강판의 상기 표면에 상기 레이저광을 조사하여 문자 및 화상 중 적어도 한쪽을 그리는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.
제21항에 있어서, 상기 강판의 상기 표면을 촬상함과 함께, 그 촬상 화상에 기초하여 상기 문자 또는 상기 화상을 인식하는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 강판의 블랭킹 방법.