JP3601876B2 - ウォーキングビーム制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ウォーキングビームを用いて被搬送物を搬送するウォーキングビーム装置に利用される分割ウォーキングビーム制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のウォーキングビーム装置は、例えば加熱炉内の鋼片を搬送する場合に使用され、模式的には図９および図１０に示すように固定ビーム５１と移動ビーム（以下、ウォーキングビームと指称する）５２とが設置され、ウォーキングビーム５２側には昇降用駆動源と横行用駆動源が取り付けられ、これら駆動源によってウォーキングビーム５２を図示矢印イ方向に示すごとく、上昇→前進→下降・復旧を繰り返しながら、固定ビーム５１上の鋼片を加熱炉入口側から加熱炉出口側に搬送する構成となっている。
【０００３】
ところで、このようなウォーキングビーム装置は、ウォーキングビーム５２が２つに分割され、そのうち加熱炉装入側の方を前面ウォーキングビームと称し、加熱炉抽出側の方を後面ウォーキングビームと称し、鋼片の位置に従ってこれら２つのウォーキングビーム５２を同時に駆動する連結動作から何れか１つのウォーキングビーム５２を駆動する単独動作、或いは逆に単独動作から連結動作に切替て鋼片を加熱炉抽出側に搬送することが行われている。具体的には、加熱炉装入側の前面ウォーキングビームと加熱炉抽出側の後面ウォーキングビームとを同時に連結動作させながら鋼片を搬送するが、ある鋼片が２つのウォーキングビームの中間位置を通過して完全に後面ウォーキングビームの搬送可能領域に移ったとき、連結動作から単独動作，つまり後面ウォーキングビームの単独動作に切替えることにより、前記ある鋼片と当該ある鋼片の次の鋼片とを距離的に切り離しながら搬送することが行われている。
【０００４】
従来、このような連結動作から単独動作、或いは単独動作から連結動作への切替時、オペレータが鋼片の位置を確認しながら切替タイミングを判断するが、特に２つのウォーキングビームが干渉する部分，すなわち加熱炉の中間部分では鋼片位置の精度に確信をもてないことから、動作モード（連結動作，単独動作）の切替対象となる鋼片については十分な距離をとり、トラッキング精度を十分な距離により吸収することが行われている。
【０００５】
一方、トラッキング精度を上げるための炉内鋼片位置の補正手段は、炉内抽出側に抽出端センサーを設置し、ウォーキングビームの動作中に抽出端センサーが鋼片を検出したときにウォーキングビームを下降動作に移すことにより、後面ウォーキングビームの当該単独動作が完了するまでのストローク量および抽出端センサー位置に基づいて炉内抽出端側の鋼片位置を補正し、この補正に従ってそれに続く鋼片の位置を補正することが実行されている。これは、抽出端センサーが加熱炉の最抽出口側に設置されているので、この抽出端センサーにより加熱炉の最抽出口にある鋼片であると確定できることから実現可能になるものである。
【０００６】
また、加熱炉内の中間位置に中間センサーを設置し、鋼片の中間位置通過を検出することが行われているが、もともと中間センサーは鋼片の通過状態を見ているだけであり、加熱炉内のどの鋼片をとらえたのか、鋼片の位置が少しずつずれてくると、何れの鋼片であるかを特定できない。従って、この中間センサーによる鋼片の検出は、抽出端センサーによる鋼片の検出による補正の場合と比べると確信度が低く、何れの鋼片であるかの判定を誤ると、鋼片１本分のずれが生じてしまう。ゆえに、ウォーキングビーム５２の連結動作中には、加熱炉の中間部分を通過する鋼片に対する鋼片位置の補正は行われていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年，熱間圧延における接合圧延技術の登場に伴い、連結動作と単独動作とを積極的に使い分けるニーズが生じてきた。この接合圧延技術は、複数の鋼片からなるグループ単位ごとに接合圧延することから、鋼片のグループごとに前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとに分けて加熱炉内を搬送させる必要がある。この場合には、鋼片をグループごとに搬送することから、圧延ラインの接合制約からくる加熱炉からの抽出間隔と、上流工程の制約からくる加熱炉への装入間隔を独立に設定できる。
【０００８】
ところで、このような接合圧延技術をとりいれた鋼片グループ単位の搬送は、連結動作によって先のグループの最後の鋼片が後面ウォーキングビームで搬送可能な位置に到達したとき、連結動作から後面ウォーキングビームによる単独動作に切り替えることにより、先のグループの最後の鋼片と後続グループの最初の鋼片とを分離することが必要になるが、この場合には先のグループの最後の鋼片が確実に中間センサーを通過したという情報が必要になってくる。
【０００９】
しかしながら、従来における鋼片のトラッキング方法は、中間センサーによる鋼片の検出位置精度に確信度がもてない状態であるので、中間センサーによる鋼片位置情報に従って連結動作から単独動作への切り替えを行った場合、接合圧延に必要な鋼片を前面ウォーキングビームに残した状態で後面ウォーキングビームの単独動作を切り替えて鋼片を搬送することになり、円滑な搬送および均質な接合圧延を行えない問題がある。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、炉の空状態から炉内装入による被搬送材の初期位置の検出精度を高め、適切な切り替えタイミングを得るウォーキングビーム制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、被搬送材のトラッキング精度の向上を図るウォーキングビーム制御装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、連結動作と単独動作との切り替えを適切に行うウォーキングビーム制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に対応する発明は、炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、これら両ウォーキングビームを連結動作または単独動作を行ないながら炉内の被搬送材を搬送制御するウォーキングビーム制御装置において、前記前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作によって前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、前記ウォーキングビームの単独動作または前記両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎に当該ウォーキングビーム搬送のストローク量を用いて各被搬送材の位置を順次更新するとともに、前記センサーが炉の空状態から当該炉内に装入される最初の被搬送材の通過を検出したとき前記単独動作または前記連結動作を停止制御する制御手段と、この制御手段による前記ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて前記最初の被搬送材の位置補正を行うとともに、この位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行う初期位置補正手段とを設けたウォーキングビーム制御装置である。
【００１３】
請求項２に対応する発明は、炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、これら両ウォーキングビームを連結動作または単独動作を行いながら炉内の被搬送材を搬送制御するウォーキングビーム制御装置において、前記前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作によって前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、前記ウォーキングビームの単独動作または前記両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎に当該ウォーキングビーム搬送のストローク量を用いて各被搬送材の位置を順次更新するとともに、前記センサーが炉の空状態から当該炉内に装入される最初の被搬送材の通過を検出したとき前記単独動作または前記連結動作を停止制御する制御手段と、この制御手段による前記ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて前記最初の被搬送材の位置補正を行うとともに、この位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行う初期位置補正手段と、この初期位置補正手段による初期位置決定後、両ウォーキングビームの連結動作または後面ウォーキングビームの単独動作によるウォーキングビーム搬送時、前記センサーの出力から被搬送材の検出回数をカウントし、前記後面ウォーキングビームに乗り移った被搬送材を特定する被搬送材特定手段と、前記センサーによる被搬送材検出オンから検出オフまでのストローク量が予め定めた被搬送材の幅または長さを越えたとき、前記カウント値に＋１インクリメントするカウントバックアップ手段とを設けたウォーキングビーム制御装置である。
【００１４】
次に、請求項３に対応する発明は、炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、前記前面ウォーキングビームに載置される複数の被搬送材のグルーブ単位ごとに前記後面ウォーキングビームに移し変えて搬送するウォーキングビーム制御装置において、前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、先頭グループの最後尾の被搬送材と次の後続グループの先頭の被搬送材との間隔を、少なくとも前記ウォーキングビームの最大ストローク量以上に設定する間隔設定手段と、前記センサーが先頭グループの最後尾の被搬送材を検出した後、前記設定間隔に基づいて当該センサーによる被搬送材の非検出状態をみながら前記先頭グループと次の後続グループとの区分を認識し、前記先頭グループが前記後面ウォーキングビームに移し終えたことを判断し、少くとも後面ウォーキングビームの動作を実行するウォーキングビーム駆動制御手段とを設けたウォーキングビーム制御装置である。
【００１６】
【作用】
従って、請求項１に対応する発明は、以上のような手段を講じたことにより、最初に被搬送材を装入して初期位置を設定する際、チャージャーによる炉装入時の位置を初期位置とし、以後、制御手段にて前記初期位置に前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎にウォーキングビームのストローク量を加算して各被搬送材の位置を更新する。
【００１７】
しかる後、制御手段は、最初の被搬送材がセンサーで検出すると、ウォーキングビームの動作を停止制御するが、ウォーキングビームの上昇−前進−下降・復旧の途中段階の場合には完全に停止するまでに抽出端側に流れ量が生じる。そこで、初期位置補正手段では、ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて最初の被搬送材の位置補正を行い、さらにこの位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りするので、被搬送材の初期位置を正確に把握できる。
【００１８】
次に、請求項２に対応する発明は、被搬送材の初期位置決定後、被搬送材特定手段では、ウォーキングビーム搬送時、センサーの出力から被搬送材の検出回数をカウントすることにより、後面ウォーキングビームに乗り移った被搬送材を特定する。しかし、前後の被搬送材間隔が小さい状態で搬送されたときには１つの被搬送材と認識することがあるので、この場合にはカウントバックアップ手段にて、センサーによる被搬送材検出オンから検出オフまでのストローク量と予め知り得る被搬送材の幅または長さとを比較し、検出オンから検出オフまでのストローク量が被搬送材の幅または長さを越えたとき、カウントアップを行うことにより、被搬送材の特定精度の向上を図ることができる。また、センサーの被搬送材検出から１ストローク完了までの移動量から前記カウントバックアップ手段にて特定した被搬送材の炉内位置を補正し、後続の被搬送材の位置もこれに従って行うことにより、炉内位置情報の精度の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、請求項３に対応する発明は、先頭グループの最後尾の被搬送材と次の後続グループの先頭の被搬送材との間隔を、少なくとも前記ウォーキングビームの最大ストローク量以上に設定し、センサーが先頭グループの最後尾の被搬送材を検出した後、前記設定間隔に基づいて当該センサーによる被搬送材の非検出状態をみながら先頭グループと次の後続グループとの区分を認識し、先頭グループが後面ウォーキングビームに移し終えたことを判断するので、連結動作と単独動作との切り替えを適切に行うことができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は例えば加熱炉に適用した分割ウォーキング制御装置の一実施例を示す概略構成図である。同図において１は適用対象としての加熱炉等であって、この加熱炉１の鋼片装入口側には鋼片２を装入するチャージャ３、鋼片抽出口側には炉１から鋼片２を抽出するエキストラクタ４が配置され、さらに加熱炉１内には固定ビーム５の他、上昇→前進→下降・復旧の移動軌跡で動作する前面ウォーキングビーム６と同じく上昇→前進→下降・復旧の移動軌跡で動作する後面ウォーキングビーム７とが配置されている。この前面ウォーキングビーム６は炉内部の装入側に配置され、後面ウォーキングビーム７は炉内部の抽出側に配置されている。
【００２２】
これらチャージャ３、エキストラクタ４、前面ウォーキングビーム６、後面ウォーキングビーム７にはそれぞれ駆動部８，９，１０，１１が設けられている。これら駆動部８，９，１０，１１は、制御部１２からの動作指令に従って対応するチャージャ３、エキストラクタ４、前面ウォーキングビーム６、後面ウォーキングビーム７を動作制御するが、そのうち前面ウォーキングビーム６と後面ウォーキングビーム７に対しては上昇→前進→下降・復旧の繰り返しを行う連結動作と単独動作とを適宜選択的に行いながら鋼片２，…を抽出端側に搬送する構成となっている。
【００２３】
前記前面ウォーキングビーム６と後面ウォーキングビーム７との間には予め所要とする干渉部分１３が設定され、前面ウォーキングビーム６が図示点線の範囲，つまり図示ロ矢印に従って上昇→前進→下降・復旧動作を繰り返す過程において干渉部分１３の後位置１５まで移動するとともに、その前進時に固定ビーム５上の鋼片２を抽出側に搬送し、一方、後面ウォーキングビーム７が図示点線の範囲，つまり図示ハ矢印に従って上昇→前進→下降・復旧動作を繰り返す過程において干渉部分１３の前位置１４まで移動するとともに、その前進時に固定ビーム５上の鋼片２を抽出側に搬送する。
【００２４】
また、干渉部分１３の前位置１４とほぼ等しいライン近傍，つまり連結動作から単独動作に移行する中間ポイントには鋼片２を検出する中間センサー１６が設置され、鋼片１２の通過時には鋼片検出信号１７を制御部１２に送出する。
【００２５】
この制御部１２は、チャージャ３での鋼片装入位置信号１８、ウォーキングビーム６，７の連結・単独動作時のストローク量に関係する信号１９，２０および中間センサー１６からの鋼片検出信号１７等を用いて、チャージャ３、エキストラクタ４、前面ウォーキングビーム６、後面ウォーキングビーム７の動作制御を実行し、鋼片位置のトラッキングを行っている。２１はデータ記憶部である。
【００２６】
次に、以上のように構成された装置の動作について説明する。
（１） 中間位置における鋼片のトラッキング精度の向上について
ａ．初期時の鋼片装入による実位置の補正
今、図２に示すごとく、空炉の状態から両ウォーキングビーム６，７の連結動作または前面ウォーキングビーム６の単独動作を行って固定ビーム５上の鋼片２，…を順次装入し前進させていくと、中間センサー１６が中間部分に進んでくる過程で最初の鋼片２（２ａ）を検出する。ここで、制御部１２は、中間センサー１６からの鋼片検出信号１７を受けると、ウォーキングビーム６，７または６のみに停止指令を送出するが、上昇→前進→下降・復旧の繰り返し動作の途中段階であれば、この一連の動作が終了するまで連結または単独動作が続けられる。つまり、制御部１２が停止指令を行ったにも拘らず、鋼片２ａが少し抽出側に流れる。
【００２７】
そこで、この鋼片流れを考慮し、各鋼片の初期位置は次のようにして求められる。先ず、チャージャー３からの鋼片装入位置信号１８を初期値とし、データ記憶部２１に格納する。以後、毎回繰り返えされる上昇→前進→下降・復旧の動作ごとに前面ウォーキングビーム６のストローク量信号（パルス信号）１９，２０を受けて順次位置更新する。そして、中間センサー１６が鋼片２ａを検出すると、その後の各鋼片２の流れ量２２を求めた後、前回更新された鋼片位置（図示点線ニ）に補正量△Ｌｓ を加算し、各鋼片２（２ａ）の今回の更新位置とする。この補正量△Ｌｓ は、鋼片２ａについてみれば、（中間センサー１６の絶対位置＋流れ量２２）からなる。ここで、流れ量２２とは、中間センサー１６が鋼片２ａを検出した後ウォーキングビーム６が下降動作に入って鋼片２ａを固定ビーム５に載せるまでのストローク量である。後続の鋼片２，…は、この補正量に従って順次位置補正演算を実行し、データ記憶部２１に記憶される各鋼片の位置を補正する。
【００２８】
例えば鋼片２ａの補正量ΔＬｓとすると、各後続鋼片２（ｉ）の位置補正量ΔＬｉは、下記（１）式に示すように補正量ΔＬｓを装入端からの距離に比例させて割り振りする。
【００２９】
ΔＬｉ＝ΔＬｓ・（Ｌｉ／Ｌｃ）
但し、Ｌｉ：加熱炉装入端から後続鋼片２（ｉ）までの距離、Ｌｃ：加熱炉装入端から最初の鋼片２ａまでの距離である。なお、（１）式については、チャージァ３から加熱炉１に入れた最初の鋼片２は正確な位置を把握できるが、その後装入端からの距離が長くなると、前面ウォーキングビーム６の前進運動を繰り返すたびに徐々に位置誤差が累積されて大きくなってくる。このことは、装入端から短い距離にある後続鋼片２（ｉ）であるほど、各後続鋼片２（ｉ）の位置誤差が小さく、装入端から最も離れた距離にある最初の鋼片２ａの場合には最も位置誤差が大きい。そこで、最初の鋼片２ａの距離はストローク量に見合う補正量ΔＬｓを用いてそのまま位置補正するが、それ以外の後続鋼片２（ｉ）については前記（１）式に基づき、つまり装入端からの距離に応じた補正量ΔＬｉを用いて位置補正を行う。
【００３０】
これにより、初期時の鋼片位置を実位置に合わせることができる。そして、空炉状態から最初の鋼片のセンサー検出までの間、前面ウォーキングビーム６による単独動作を行って鋼片を搬送している場合、ここで連結動作に切り替えて前面ウォーキングビーム６から後面ウォーキングビームに移ってくる鋼片を抽出端側に搬送する。
【００３１】
ｂ．中間センサーの通過鋼片の数について
以上のようにして鋼片の初期位置決定後、両ウォーキングビーム６，７の連結動作によって鋼片２，…が移動するが、この鋼片の移動の度に中間センサー１６からの鋼片検出信号１７をカウントし、図３に示すように鋼片検出回数をデータ記憶部２１内の鋼片検出カウンタ２１ａに記憶し、トラッキング上の中間センサー１６を通過した鋼片の数と通過前の炉内の鋼片の数とを実態に合わせる。つまり、チャージャー３からの鋼片装入位置信号１８または別センサーによる鋼片装入位置信号と中間センサー１６による鋼片通過数とから中間センサー１６下の鋼片を特定可能とし、ひいては後面ウォーキングビーム７に乗り移った鋼片を特定できる。
【００３２】
しかし、図３の最下段に示すごとく、鋼片間隔が狭く、鋼片の置き方等の問題で中間センサー１６が鋼片の切れ目を検出できないことがある。この場合、図３の中段に示すように、中間センサー１６による鋼片検出オンから鋼片検出オフまでのウォーキングビームストローク量を積算し、この積算値と予めデータ記憶部２１に格納される鋼片幅（図１２参照）または長さとを比較し、ストローク量積算値が鋼片幅または長さを越えたとき、鋼片検出カウンタ２１ａのカウント値に＋１インクリメントし、中間センサー１６を通過した鋼片数のカウンタのバックアップ処理を行う。つまり、鋼片検出カウンタ２１ａは、鋼片ａ，ｂ，ｃの「３」の他、鋼片ｄ分の補正値が＋１インクリメントされ、「４」カウント値となる。これによって鋼片のトラッキング精度を大幅に向上できる。
【００３３】
ｃ．カウンタ２１ａのバックアップ処理の停止
次に、以上のようなカウンタのバックアップ処理と同時に、図４に示すようにウォーキングビーム６の上昇→前進→下降・復旧の動作が完了するごとに、中間センサー１６が最後に鋼片を検出した時点から当該動作の完了までのストローク量２３を求め、このストローク量２３と中間センサー１６の絶対位置とから中間センサー１６下の鋼片の位置を補正する。この補正原理は前記（ａ）項で記述したものと同じである。この場合には、中間センサー１６下の鋼片は前記（ｂ）項で記述した通過鋼片数のカウント処理により一意に特定できる。
【００３４】
しかし、鋼片検出から上昇→前進→下降・復旧の動作完了までのストローク量があまりにも対象鋼片の幅値と異なっていれば、前記（ｂ）に記述したように中間センサー１６が前後の鋼片の切れ目を検出できなかったものとみなし、この回の補正量を止める。鋼片の位置補正を行った場合には後続の鋼片の位置もかかる位置補正量に従って前述した△Ｌｉ＝△ＬＳ・（Ｌｉ／ＬＣ）に基づいて補正する。
【００３５】
従って、以上述べたような（ａ）〜（ｃ）の処理を実行することにより、加熱炉中央部で鋼片の位置を正確に追跡可能となり、ウォーキングビーム６，７の連結動作から単独動作への切り替えタイミングを確実につかむことができる。
【００３６】
以上の説明は、連結動作から単独動作の切り替えを前提としたが、単独動作から連結動作に切り替えるタイミングが鋼片の位置に依存する場合にも、以上のような中間位置での鋼片のトラッキング精度向上の技術をそのまま利用することができ、円滑、かつ、精度の高い切り替えを行うことができる。
（２） 中間部分における２つのグループの区分の認識について
ａ．鋼片間隔の設定による切替タイミングの判断について
図５および図６は鋼片間隔を任意に設定したときの切替タイミングの判断例を説明する図である。図５に示すように、複数の鋼片からなる接合圧延グループ（先頭グループ）３１の最後尾の鋼片２Ａが中央センサー１６を通過したとき、ウォーキングビーム６，７の連結動作から後面ウォーキングビーム７の単独動作に切り替えたい場合が多い。そのためには、先頭グループ３１の最後の鋼片２Ａと次の後続グループ３２の先頭鋼片２Ｂとの間隔をウォーキングビーム６，７の最大ストローク量の２倍より広く開けるように設定する。この設定は、予め設計段階でウォーキングビーム６，７の最大ストローク量が分かっているので、チャージャー３から炉への鋼片装入時、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔を最大ストローク量の２倍以上開けるように設定する。
【００３７】
そして、制御部１２においては、鋼片２Ａが中間センサー１６近辺にトラッキング情報上到達し中間センサー１６からの鋼片検出信号１７を監視し、次の条件が成立したとき、鋼片２Ａが後面ウォーキングビーム７の搬送可能位置に乗り移ったと判断し、連結動作から単独動作に切り替える。その条件とは、図６に示すように、
＊ （Ｎ−１）回目のウォーキングビーム搬送完了時（同図ａ上段）、中間センサー１６が鋼片２Ａ，２Ｂを検出していないこと。
【００３８】
＊ Ｎ回目のウォーキングビーム搬送完了時（同図ａ下段）、中間センサー１６が鋼片２Ａ，２Ｂを検出していないこと。
＊ （Ｎ−１）回目からＮ回目までの搬送中に一度も中間センサー１６が鋼片２Ａ，２Ｂを検出していないこと。
【００３９】
すなわち、制御部１２では、以上の条件（図６ａ）を満たすとき、具体的には鋼片２Ａが中間センサー１６を通過した直後から１回のウォーキングビーム搬送（Ｎ回目）で鋼片２Ｂを検出しないとき、ウォーキングビームの切替タイミングであると判断し、連結動作から単独動作に切り替える例である。
【００４０】
一方、図６（ｂ）の例は、中間センサー１６が鋼片２Ａの装入側端部の通過を検出した後（上段）、Ｎ−１回目のウォーキングビーム搬送（中段）、Ｎ回目のウォーキングビーム搬送（下段）にも拘らず鋼片２Ｂを検出しないとき、ウォーキングビームの切替タイミングであると判断し、連結動作から単独動作に切り替える例である。図６（ｂ）の例は、１回のウォーキングビーム搬送により各々最大ストローク量だけ動くことを考慮し、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔を最大ストローク量の２倍以上とした例である。
【００４１】
なお、図６においてＬＡＢは鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔（≧ＬｓＭＡＸ ×２）、ＬＮ はＮ回目の搬送ストローク量（＜ＬｓＭＡＸ ）、ＬｓＭＡＸ はＭＡＸストローク量である。
【００４２】
また、上記実施例の応用としては、装入時に鋼片２Ａが中間センサー１６を通過する頃の抽出端側の鋼片を予測することにより、その鋼片の位置と幅とから前記Ｎ−１回目とＮ回目とのウォーキングビーム６，７のストローク量を予測し、鋼片間隔を決めることも可能である。
【００４３】
ｂ．図５に示すごとく鋼片グループ３１がバッチ圧延対象材の場合、図７に示すように（Ｎ−１）回目のウォーキングビーム搬送完了にて中間センサー１６が鋼片２Ａを検出していないとき、次のウォーキングビーム搬送タイミングで目的のストローク量ＬＮｍｍを搬送せず、先ず、通常の鋼片間隔以上の△Ｌｃｍｍだけ搬送し、前記（２）ａ項で記述した条件が成立するか否かを判断する。バッチ搬送のときは、抽出の時間間隔が比較的長いため、前記のように鋼片２Ａの通過を確認する目的のために、△Ｌｃ（ｍｍ）ウォーキングビームにより搬送させることができる。
【００４４】
因みに、図７（ａ）は鋼片２Ａが中間センサー１６を通過した直後から１回目の△Ｌｃｍｍのウォーキングビーム搬送（Ｎ回目）したにも拘らず鋼片を検出しないとき、切替タイミングであると判断する例であり、図７（ｂ）は鋼片２Ａの装入側端部を検出した後、２回のウォーキングビーム搬送，つまりＮ−１回目とＮ回目のウォーキングビーム搬送にも拘らず、後続の鋼片を検出しないとき、切替タイミングであると判断する例である。
【００４５】
この図７（ｂ）の例は、（Ｎ−１）回目のウォーキングビーム搬送で最大ストローク量分だけ動き、つぎのＮ回目でＬｃｍｍ搬送されることを考慮すると、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔は最大ストローク量＋△Ｌｃｍｍ以上としなければならないが、前記（２）ａ項と比べて間隔を少なくすることができる。
【００４６】
図７においては、ＬＡＢ≧ＬｓＭＡＸ ＋△Ｌｃ、ＬＮ ＝△Ｌｃ、ＬＮ−１ ＜ＬｓＭＡＸ の関係にある。
なお、このような判断の後は、最抽出側鋼片を抽出端に搬送するために残りの量分（目的のストローク量ＬＮｍｍ−△Ｌｃｍｍ）ウォーキングビームを引き続いて動かす。鋼片２Ｂを装入する際、鋼片２Ａが中間センサー１６近辺にあるときの抽出端近くにある鋼片を予測し、それらが接合圧延グループに属する場合には抽出ピッチが短く、抽出優先としなければならないので、前記（２）ａ項に係わる技術を採用する。そうでない場合、つまりバッチ圧延対象材で抽出ピッチにウォーキングビームの２サイクル分の時間的余裕があるときには、この（２）ｂ項に係わる技術を採用する。
（３） 鋼片検出センサーの設置について
上記実施例においては、加熱炉１の中間部分に中間センサー１６を設置した例であるが、例えば図８に示すように中間センサー１６の前後に鋼片検出センサー４１，４２を設置するとともに、中間センサー１６と各鋼片検出センサー４１，４２との間隔ＬＤを最小鋼片幅よりも短く設定する。一方、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔は鋼片２Ｂの装入時に最大ストローク量より広く開けておく。そして、「隣り合う２つまたは３つのセンサーが鋼片を検出しない」という条件のとき、グループ３１の最後の鋼片２Ａが中間センサー１６を通過したとみなし、ウォーキングビームの切替タイミングであると判断する。
【００４７】
図８において（ｂ）〜（ｅ）はかかる条件を満たしている状態を示している。なお、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔を最大ストローク量以上としたので、１回のウォーキングビーム搬送によって同図（ａ）の状態から同図（ｆ）の状態に遷移しないようにするためである。また、センサー間隔は鋼片最小幅未満としたので、同図（ｇ）の状態となって上記条件を満たさないことを避けるためである。
なお、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような種々の効果を奏する。
請求項１の発明においては、炉に最初に被搬送材を装入する際、ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて最初の被搬送材の位置補正を行い、さらにこの位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行うので、被搬送材の初期位置を正確に把握でき、適切な切り替えタイミングを得ることができる。
【００４９】
請求項２の発明は、被搬送材の初期位置決定後のウォーキングビーム搬送時、干渉部分のセンサーの出力から被搬送材の検出回数をカウントし、後面ウォーキングビームに乗り移った被搬送材を特定するとともに、前後の被搬送材が連結された状態のとき、所定のストローク量と被搬送材の幅または長さとから判断し、カウントのバックアップを行うので、被搬送材のトラッキングの精度向上を図ることができる
さらに、請求項３の発明は、干渉部分のセンサーが先頭グループの最後尾の被搬送材を検出後、当該センサーによる被搬送材の非検出状態をみながら先頭グループと次の後続グループとの区分を認識し、先頭グループが後面ウォーキングビームに移し終えたことを判断するので、連結動作と単独動作との切り替えを適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるウォーキングビーム制御装置の一実施例を示す構成図。
【図２】初期時における鋼片の位置合わせを説明する図、
【図３】中間センサーを通過した鋼片のカウント処理を説明する図。
【図４】加熱炉中央部の鋼片の位置補正を説明する図。
【図５】中間センサーを挟んで先頭グループと後続グループとの関係を示す図。
【図６】先頭グループと後続グループとの間隔を広げて中間センサーでグループ単位の通過を判断する説明図。
【図７】同じく先頭グループと後続グループとの間隔を広げて中間センサーでグループ単位の通過を判断する説明図。
【図８】複数のセンサーの設置により先頭グループの最後尾鋼片の通過を判断する説明図。
【図９】従来の一般的なウォーキングビームの動作を説明する図。
【図１０】ウォーキングビームと鋼片との関係を示す図。
【符号の説明】
１…炉、２…鋼片、２Ａ…先頭グールプの最後尾鋼片、２Ｂ…後続グループの先頭鋼片、５…固定ビーム、６…前面ウォーキングビーム、７…後面ウォーキングビーム、１２…制御部、１３…干渉部分、１６…中間センサー、２１…データ記憶部、２１ａ…鋼片検出カウンタ。
【産業上の利用分野】
本発明は、ウォーキングビームを用いて被搬送物を搬送するウォーキングビーム装置に利用される分割ウォーキングビーム制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のウォーキングビーム装置は、例えば加熱炉内の鋼片を搬送する場合に使用され、模式的には図９および図１０に示すように固定ビーム５１と移動ビーム（以下、ウォーキングビームと指称する）５２とが設置され、ウォーキングビーム５２側には昇降用駆動源と横行用駆動源が取り付けられ、これら駆動源によってウォーキングビーム５２を図示矢印イ方向に示すごとく、上昇→前進→下降・復旧を繰り返しながら、固定ビーム５１上の鋼片を加熱炉入口側から加熱炉出口側に搬送する構成となっている。
【０００３】
ところで、このようなウォーキングビーム装置は、ウォーキングビーム５２が２つに分割され、そのうち加熱炉装入側の方を前面ウォーキングビームと称し、加熱炉抽出側の方を後面ウォーキングビームと称し、鋼片の位置に従ってこれら２つのウォーキングビーム５２を同時に駆動する連結動作から何れか１つのウォーキングビーム５２を駆動する単独動作、或いは逆に単独動作から連結動作に切替て鋼片を加熱炉抽出側に搬送することが行われている。具体的には、加熱炉装入側の前面ウォーキングビームと加熱炉抽出側の後面ウォーキングビームとを同時に連結動作させながら鋼片を搬送するが、ある鋼片が２つのウォーキングビームの中間位置を通過して完全に後面ウォーキングビームの搬送可能領域に移ったとき、連結動作から単独動作，つまり後面ウォーキングビームの単独動作に切替えることにより、前記ある鋼片と当該ある鋼片の次の鋼片とを距離的に切り離しながら搬送することが行われている。
【０００４】
従来、このような連結動作から単独動作、或いは単独動作から連結動作への切替時、オペレータが鋼片の位置を確認しながら切替タイミングを判断するが、特に２つのウォーキングビームが干渉する部分，すなわち加熱炉の中間部分では鋼片位置の精度に確信をもてないことから、動作モード（連結動作，単独動作）の切替対象となる鋼片については十分な距離をとり、トラッキング精度を十分な距離により吸収することが行われている。
【０００５】
一方、トラッキング精度を上げるための炉内鋼片位置の補正手段は、炉内抽出側に抽出端センサーを設置し、ウォーキングビームの動作中に抽出端センサーが鋼片を検出したときにウォーキングビームを下降動作に移すことにより、後面ウォーキングビームの当該単独動作が完了するまでのストローク量および抽出端センサー位置に基づいて炉内抽出端側の鋼片位置を補正し、この補正に従ってそれに続く鋼片の位置を補正することが実行されている。これは、抽出端センサーが加熱炉の最抽出口側に設置されているので、この抽出端センサーにより加熱炉の最抽出口にある鋼片であると確定できることから実現可能になるものである。
【０００６】
また、加熱炉内の中間位置に中間センサーを設置し、鋼片の中間位置通過を検出することが行われているが、もともと中間センサーは鋼片の通過状態を見ているだけであり、加熱炉内のどの鋼片をとらえたのか、鋼片の位置が少しずつずれてくると、何れの鋼片であるかを特定できない。従って、この中間センサーによる鋼片の検出は、抽出端センサーによる鋼片の検出による補正の場合と比べると確信度が低く、何れの鋼片であるかの判定を誤ると、鋼片１本分のずれが生じてしまう。ゆえに、ウォーキングビーム５２の連結動作中には、加熱炉の中間部分を通過する鋼片に対する鋼片位置の補正は行われていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年，熱間圧延における接合圧延技術の登場に伴い、連結動作と単独動作とを積極的に使い分けるニーズが生じてきた。この接合圧延技術は、複数の鋼片からなるグループ単位ごとに接合圧延することから、鋼片のグループごとに前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとに分けて加熱炉内を搬送させる必要がある。この場合には、鋼片をグループごとに搬送することから、圧延ラインの接合制約からくる加熱炉からの抽出間隔と、上流工程の制約からくる加熱炉への装入間隔を独立に設定できる。
【０００８】
ところで、このような接合圧延技術をとりいれた鋼片グループ単位の搬送は、連結動作によって先のグループの最後の鋼片が後面ウォーキングビームで搬送可能な位置に到達したとき、連結動作から後面ウォーキングビームによる単独動作に切り替えることにより、先のグループの最後の鋼片と後続グループの最初の鋼片とを分離することが必要になるが、この場合には先のグループの最後の鋼片が確実に中間センサーを通過したという情報が必要になってくる。
【０００９】
しかしながら、従来における鋼片のトラッキング方法は、中間センサーによる鋼片の検出位置精度に確信度がもてない状態であるので、中間センサーによる鋼片位置情報に従って連結動作から単独動作への切り替えを行った場合、接合圧延に必要な鋼片を前面ウォーキングビームに残した状態で後面ウォーキングビームの単独動作を切り替えて鋼片を搬送することになり、円滑な搬送および均質な接合圧延を行えない問題がある。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、炉の空状態から炉内装入による被搬送材の初期位置の検出精度を高め、適切な切り替えタイミングを得るウォーキングビーム制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、被搬送材のトラッキング精度の向上を図るウォーキングビーム制御装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、連結動作と単独動作との切り替えを適切に行うウォーキングビーム制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に対応する発明は、炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、これら両ウォーキングビームを連結動作または単独動作を行ないながら炉内の被搬送材を搬送制御するウォーキングビーム制御装置において、前記前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作によって前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、前記ウォーキングビームの単独動作または前記両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎に当該ウォーキングビーム搬送のストローク量を用いて各被搬送材の位置を順次更新するとともに、前記センサーが炉の空状態から当該炉内に装入される最初の被搬送材の通過を検出したとき前記単独動作または前記連結動作を停止制御する制御手段と、この制御手段による前記ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて前記最初の被搬送材の位置補正を行うとともに、この位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行う初期位置補正手段とを設けたウォーキングビーム制御装置である。
【００１３】
請求項２に対応する発明は、炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、これら両ウォーキングビームを連結動作または単独動作を行いながら炉内の被搬送材を搬送制御するウォーキングビーム制御装置において、前記前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作によって前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、前記ウォーキングビームの単独動作または前記両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎に当該ウォーキングビーム搬送のストローク量を用いて各被搬送材の位置を順次更新するとともに、前記センサーが炉の空状態から当該炉内に装入される最初の被搬送材の通過を検出したとき前記単独動作または前記連結動作を停止制御する制御手段と、この制御手段による前記ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて前記最初の被搬送材の位置補正を行うとともに、この位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行う初期位置補正手段と、この初期位置補正手段による初期位置決定後、両ウォーキングビームの連結動作または後面ウォーキングビームの単独動作によるウォーキングビーム搬送時、前記センサーの出力から被搬送材の検出回数をカウントし、前記後面ウォーキングビームに乗り移った被搬送材を特定する被搬送材特定手段と、前記センサーによる被搬送材検出オンから検出オフまでのストローク量が予め定めた被搬送材の幅または長さを越えたとき、前記カウント値に＋１インクリメントするカウントバックアップ手段とを設けたウォーキングビーム制御装置である。
【００１４】
次に、請求項３に対応する発明は、炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、前記前面ウォーキングビームに載置される複数の被搬送材のグルーブ単位ごとに前記後面ウォーキングビームに移し変えて搬送するウォーキングビーム制御装置において、前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、先頭グループの最後尾の被搬送材と次の後続グループの先頭の被搬送材との間隔を、少なくとも前記ウォーキングビームの最大ストローク量以上に設定する間隔設定手段と、前記センサーが先頭グループの最後尾の被搬送材を検出した後、前記設定間隔に基づいて当該センサーによる被搬送材の非検出状態をみながら前記先頭グループと次の後続グループとの区分を認識し、前記先頭グループが前記後面ウォーキングビームに移し終えたことを判断し、少くとも後面ウォーキングビームの動作を実行するウォーキングビーム駆動制御手段とを設けたウォーキングビーム制御装置である。
【００１６】
【作用】
従って、請求項１に対応する発明は、以上のような手段を講じたことにより、最初に被搬送材を装入して初期位置を設定する際、チャージャーによる炉装入時の位置を初期位置とし、以後、制御手段にて前記初期位置に前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎にウォーキングビームのストローク量を加算して各被搬送材の位置を更新する。
【００１７】
しかる後、制御手段は、最初の被搬送材がセンサーで検出すると、ウォーキングビームの動作を停止制御するが、ウォーキングビームの上昇−前進−下降・復旧の途中段階の場合には完全に停止するまでに抽出端側に流れ量が生じる。そこで、初期位置補正手段では、ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて最初の被搬送材の位置補正を行い、さらにこの位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りするので、被搬送材の初期位置を正確に把握できる。
【００１８】
次に、請求項２に対応する発明は、被搬送材の初期位置決定後、被搬送材特定手段では、ウォーキングビーム搬送時、センサーの出力から被搬送材の検出回数をカウントすることにより、後面ウォーキングビームに乗り移った被搬送材を特定する。しかし、前後の被搬送材間隔が小さい状態で搬送されたときには１つの被搬送材と認識することがあるので、この場合にはカウントバックアップ手段にて、センサーによる被搬送材検出オンから検出オフまでのストローク量と予め知り得る被搬送材の幅または長さとを比較し、検出オンから検出オフまでのストローク量が被搬送材の幅または長さを越えたとき、カウントアップを行うことにより、被搬送材の特定精度の向上を図ることができる。また、センサーの被搬送材検出から１ストローク完了までの移動量から前記カウントバックアップ手段にて特定した被搬送材の炉内位置を補正し、後続の被搬送材の位置もこれに従って行うことにより、炉内位置情報の精度の向上を図ることができる。
【００１９】
さらに、請求項３に対応する発明は、先頭グループの最後尾の被搬送材と次の後続グループの先頭の被搬送材との間隔を、少なくとも前記ウォーキングビームの最大ストローク量以上に設定し、センサーが先頭グループの最後尾の被搬送材を検出した後、前記設定間隔に基づいて当該センサーによる被搬送材の非検出状態をみながら先頭グループと次の後続グループとの区分を認識し、先頭グループが後面ウォーキングビームに移し終えたことを判断するので、連結動作と単独動作との切り替えを適切に行うことができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１は例えば加熱炉に適用した分割ウォーキング制御装置の一実施例を示す概略構成図である。同図において１は適用対象としての加熱炉等であって、この加熱炉１の鋼片装入口側には鋼片２を装入するチャージャ３、鋼片抽出口側には炉１から鋼片２を抽出するエキストラクタ４が配置され、さらに加熱炉１内には固定ビーム５の他、上昇→前進→下降・復旧の移動軌跡で動作する前面ウォーキングビーム６と同じく上昇→前進→下降・復旧の移動軌跡で動作する後面ウォーキングビーム７とが配置されている。この前面ウォーキングビーム６は炉内部の装入側に配置され、後面ウォーキングビーム７は炉内部の抽出側に配置されている。
【００２２】
これらチャージャ３、エキストラクタ４、前面ウォーキングビーム６、後面ウォーキングビーム７にはそれぞれ駆動部８，９，１０，１１が設けられている。これら駆動部８，９，１０，１１は、制御部１２からの動作指令に従って対応するチャージャ３、エキストラクタ４、前面ウォーキングビーム６、後面ウォーキングビーム７を動作制御するが、そのうち前面ウォーキングビーム６と後面ウォーキングビーム７に対しては上昇→前進→下降・復旧の繰り返しを行う連結動作と単独動作とを適宜選択的に行いながら鋼片２，…を抽出端側に搬送する構成となっている。
【００２３】
前記前面ウォーキングビーム６と後面ウォーキングビーム７との間には予め所要とする干渉部分１３が設定され、前面ウォーキングビーム６が図示点線の範囲，つまり図示ロ矢印に従って上昇→前進→下降・復旧動作を繰り返す過程において干渉部分１３の後位置１５まで移動するとともに、その前進時に固定ビーム５上の鋼片２を抽出側に搬送し、一方、後面ウォーキングビーム７が図示点線の範囲，つまり図示ハ矢印に従って上昇→前進→下降・復旧動作を繰り返す過程において干渉部分１３の前位置１４まで移動するとともに、その前進時に固定ビーム５上の鋼片２を抽出側に搬送する。
【００２４】
また、干渉部分１３の前位置１４とほぼ等しいライン近傍，つまり連結動作から単独動作に移行する中間ポイントには鋼片２を検出する中間センサー１６が設置され、鋼片１２の通過時には鋼片検出信号１７を制御部１２に送出する。
【００２５】
この制御部１２は、チャージャ３での鋼片装入位置信号１８、ウォーキングビーム６，７の連結・単独動作時のストローク量に関係する信号１９，２０および中間センサー１６からの鋼片検出信号１７等を用いて、チャージャ３、エキストラクタ４、前面ウォーキングビーム６、後面ウォーキングビーム７の動作制御を実行し、鋼片位置のトラッキングを行っている。２１はデータ記憶部である。
【００２６】
次に、以上のように構成された装置の動作について説明する。
（１） 中間位置における鋼片のトラッキング精度の向上について
ａ．初期時の鋼片装入による実位置の補正
今、図２に示すごとく、空炉の状態から両ウォーキングビーム６，７の連結動作または前面ウォーキングビーム６の単独動作を行って固定ビーム５上の鋼片２，…を順次装入し前進させていくと、中間センサー１６が中間部分に進んでくる過程で最初の鋼片２（２ａ）を検出する。ここで、制御部１２は、中間センサー１６からの鋼片検出信号１７を受けると、ウォーキングビーム６，７または６のみに停止指令を送出するが、上昇→前進→下降・復旧の繰り返し動作の途中段階であれば、この一連の動作が終了するまで連結または単独動作が続けられる。つまり、制御部１２が停止指令を行ったにも拘らず、鋼片２ａが少し抽出側に流れる。
【００２７】
そこで、この鋼片流れを考慮し、各鋼片の初期位置は次のようにして求められる。先ず、チャージャー３からの鋼片装入位置信号１８を初期値とし、データ記憶部２１に格納する。以後、毎回繰り返えされる上昇→前進→下降・復旧の動作ごとに前面ウォーキングビーム６のストローク量信号（パルス信号）１９，２０を受けて順次位置更新する。そして、中間センサー１６が鋼片２ａを検出すると、その後の各鋼片２の流れ量２２を求めた後、前回更新された鋼片位置（図示点線ニ）に補正量△Ｌｓ を加算し、各鋼片２（２ａ）の今回の更新位置とする。この補正量△Ｌｓ は、鋼片２ａについてみれば、（中間センサー１６の絶対位置＋流れ量２２）からなる。ここで、流れ量２２とは、中間センサー１６が鋼片２ａを検出した後ウォーキングビーム６が下降動作に入って鋼片２ａを固定ビーム５に載せるまでのストローク量である。後続の鋼片２，…は、この補正量に従って順次位置補正演算を実行し、データ記憶部２１に記憶される各鋼片の位置を補正する。
【００２８】
例えば鋼片２ａの補正量ΔＬｓとすると、各後続鋼片２（ｉ）の位置補正量ΔＬｉは、下記（１）式に示すように補正量ΔＬｓを装入端からの距離に比例させて割り振りする。
【００２９】
ΔＬｉ＝ΔＬｓ・（Ｌｉ／Ｌｃ）
但し、Ｌｉ：加熱炉装入端から後続鋼片２（ｉ）までの距離、Ｌｃ：加熱炉装入端から最初の鋼片２ａまでの距離である。なお、（１）式については、チャージァ３から加熱炉１に入れた最初の鋼片２は正確な位置を把握できるが、その後装入端からの距離が長くなると、前面ウォーキングビーム６の前進運動を繰り返すたびに徐々に位置誤差が累積されて大きくなってくる。このことは、装入端から短い距離にある後続鋼片２（ｉ）であるほど、各後続鋼片２（ｉ）の位置誤差が小さく、装入端から最も離れた距離にある最初の鋼片２ａの場合には最も位置誤差が大きい。そこで、最初の鋼片２ａの距離はストローク量に見合う補正量ΔＬｓを用いてそのまま位置補正するが、それ以外の後続鋼片２（ｉ）については前記（１）式に基づき、つまり装入端からの距離に応じた補正量ΔＬｉを用いて位置補正を行う。
【００３０】
これにより、初期時の鋼片位置を実位置に合わせることができる。そして、空炉状態から最初の鋼片のセンサー検出までの間、前面ウォーキングビーム６による単独動作を行って鋼片を搬送している場合、ここで連結動作に切り替えて前面ウォーキングビーム６から後面ウォーキングビームに移ってくる鋼片を抽出端側に搬送する。
【００３１】
ｂ．中間センサーの通過鋼片の数について
以上のようにして鋼片の初期位置決定後、両ウォーキングビーム６，７の連結動作によって鋼片２，…が移動するが、この鋼片の移動の度に中間センサー１６からの鋼片検出信号１７をカウントし、図３に示すように鋼片検出回数をデータ記憶部２１内の鋼片検出カウンタ２１ａに記憶し、トラッキング上の中間センサー１６を通過した鋼片の数と通過前の炉内の鋼片の数とを実態に合わせる。つまり、チャージャー３からの鋼片装入位置信号１８または別センサーによる鋼片装入位置信号と中間センサー１６による鋼片通過数とから中間センサー１６下の鋼片を特定可能とし、ひいては後面ウォーキングビーム７に乗り移った鋼片を特定できる。
【００３２】
しかし、図３の最下段に示すごとく、鋼片間隔が狭く、鋼片の置き方等の問題で中間センサー１６が鋼片の切れ目を検出できないことがある。この場合、図３の中段に示すように、中間センサー１６による鋼片検出オンから鋼片検出オフまでのウォーキングビームストローク量を積算し、この積算値と予めデータ記憶部２１に格納される鋼片幅（図１２参照）または長さとを比較し、ストローク量積算値が鋼片幅または長さを越えたとき、鋼片検出カウンタ２１ａのカウント値に＋１インクリメントし、中間センサー１６を通過した鋼片数のカウンタのバックアップ処理を行う。つまり、鋼片検出カウンタ２１ａは、鋼片ａ，ｂ，ｃの「３」の他、鋼片ｄ分の補正値が＋１インクリメントされ、「４」カウント値となる。これによって鋼片のトラッキング精度を大幅に向上できる。
【００３３】
ｃ．カウンタ２１ａのバックアップ処理の停止
次に、以上のようなカウンタのバックアップ処理と同時に、図４に示すようにウォーキングビーム６の上昇→前進→下降・復旧の動作が完了するごとに、中間センサー１６が最後に鋼片を検出した時点から当該動作の完了までのストローク量２３を求め、このストローク量２３と中間センサー１６の絶対位置とから中間センサー１６下の鋼片の位置を補正する。この補正原理は前記（ａ）項で記述したものと同じである。この場合には、中間センサー１６下の鋼片は前記（ｂ）項で記述した通過鋼片数のカウント処理により一意に特定できる。
【００３４】
しかし、鋼片検出から上昇→前進→下降・復旧の動作完了までのストローク量があまりにも対象鋼片の幅値と異なっていれば、前記（ｂ）に記述したように中間センサー１６が前後の鋼片の切れ目を検出できなかったものとみなし、この回の補正量を止める。鋼片の位置補正を行った場合には後続の鋼片の位置もかかる位置補正量に従って前述した△Ｌｉ＝△ＬＳ・（Ｌｉ／ＬＣ）に基づいて補正する。
【００３５】
従って、以上述べたような（ａ）〜（ｃ）の処理を実行することにより、加熱炉中央部で鋼片の位置を正確に追跡可能となり、ウォーキングビーム６，７の連結動作から単独動作への切り替えタイミングを確実につかむことができる。
【００３６】
以上の説明は、連結動作から単独動作の切り替えを前提としたが、単独動作から連結動作に切り替えるタイミングが鋼片の位置に依存する場合にも、以上のような中間位置での鋼片のトラッキング精度向上の技術をそのまま利用することができ、円滑、かつ、精度の高い切り替えを行うことができる。
（２） 中間部分における２つのグループの区分の認識について
ａ．鋼片間隔の設定による切替タイミングの判断について
図５および図６は鋼片間隔を任意に設定したときの切替タイミングの判断例を説明する図である。図５に示すように、複数の鋼片からなる接合圧延グループ（先頭グループ）３１の最後尾の鋼片２Ａが中央センサー１６を通過したとき、ウォーキングビーム６，７の連結動作から後面ウォーキングビーム７の単独動作に切り替えたい場合が多い。そのためには、先頭グループ３１の最後の鋼片２Ａと次の後続グループ３２の先頭鋼片２Ｂとの間隔をウォーキングビーム６，７の最大ストローク量の２倍より広く開けるように設定する。この設定は、予め設計段階でウォーキングビーム６，７の最大ストローク量が分かっているので、チャージャー３から炉への鋼片装入時、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔を最大ストローク量の２倍以上開けるように設定する。
【００３７】
そして、制御部１２においては、鋼片２Ａが中間センサー１６近辺にトラッキング情報上到達し中間センサー１６からの鋼片検出信号１７を監視し、次の条件が成立したとき、鋼片２Ａが後面ウォーキングビーム７の搬送可能位置に乗り移ったと判断し、連結動作から単独動作に切り替える。その条件とは、図６に示すように、
＊ （Ｎ−１）回目のウォーキングビーム搬送完了時（同図ａ上段）、中間センサー１６が鋼片２Ａ，２Ｂを検出していないこと。
【００３８】
＊ Ｎ回目のウォーキングビーム搬送完了時（同図ａ下段）、中間センサー１６が鋼片２Ａ，２Ｂを検出していないこと。
＊ （Ｎ−１）回目からＮ回目までの搬送中に一度も中間センサー１６が鋼片２Ａ，２Ｂを検出していないこと。
【００３９】
すなわち、制御部１２では、以上の条件（図６ａ）を満たすとき、具体的には鋼片２Ａが中間センサー１６を通過した直後から１回のウォーキングビーム搬送（Ｎ回目）で鋼片２Ｂを検出しないとき、ウォーキングビームの切替タイミングであると判断し、連結動作から単独動作に切り替える例である。
【００４０】
一方、図６（ｂ）の例は、中間センサー１６が鋼片２Ａの装入側端部の通過を検出した後（上段）、Ｎ−１回目のウォーキングビーム搬送（中段）、Ｎ回目のウォーキングビーム搬送（下段）にも拘らず鋼片２Ｂを検出しないとき、ウォーキングビームの切替タイミングであると判断し、連結動作から単独動作に切り替える例である。図６（ｂ）の例は、１回のウォーキングビーム搬送により各々最大ストローク量だけ動くことを考慮し、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔を最大ストローク量の２倍以上とした例である。
【００４１】
なお、図６においてＬＡＢは鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔（≧ＬｓＭＡＸ ×２）、ＬＮ はＮ回目の搬送ストローク量（＜ＬｓＭＡＸ ）、ＬｓＭＡＸ はＭＡＸストローク量である。
【００４２】
また、上記実施例の応用としては、装入時に鋼片２Ａが中間センサー１６を通過する頃の抽出端側の鋼片を予測することにより、その鋼片の位置と幅とから前記Ｎ−１回目とＮ回目とのウォーキングビーム６，７のストローク量を予測し、鋼片間隔を決めることも可能である。
【００４３】
ｂ．図５に示すごとく鋼片グループ３１がバッチ圧延対象材の場合、図７に示すように（Ｎ−１）回目のウォーキングビーム搬送完了にて中間センサー１６が鋼片２Ａを検出していないとき、次のウォーキングビーム搬送タイミングで目的のストローク量ＬＮｍｍを搬送せず、先ず、通常の鋼片間隔以上の△Ｌｃｍｍだけ搬送し、前記（２）ａ項で記述した条件が成立するか否かを判断する。バッチ搬送のときは、抽出の時間間隔が比較的長いため、前記のように鋼片２Ａの通過を確認する目的のために、△Ｌｃ（ｍｍ）ウォーキングビームにより搬送させることができる。
【００４４】
因みに、図７（ａ）は鋼片２Ａが中間センサー１６を通過した直後から１回目の△Ｌｃｍｍのウォーキングビーム搬送（Ｎ回目）したにも拘らず鋼片を検出しないとき、切替タイミングであると判断する例であり、図７（ｂ）は鋼片２Ａの装入側端部を検出した後、２回のウォーキングビーム搬送，つまりＮ−１回目とＮ回目のウォーキングビーム搬送にも拘らず、後続の鋼片を検出しないとき、切替タイミングであると判断する例である。
【００４５】
この図７（ｂ）の例は、（Ｎ−１）回目のウォーキングビーム搬送で最大ストローク量分だけ動き、つぎのＮ回目でＬｃｍｍ搬送されることを考慮すると、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔は最大ストローク量＋△Ｌｃｍｍ以上としなければならないが、前記（２）ａ項と比べて間隔を少なくすることができる。
【００４６】
図７においては、ＬＡＢ≧ＬｓＭＡＸ ＋△Ｌｃ、ＬＮ ＝△Ｌｃ、ＬＮ−１ ＜ＬｓＭＡＸ の関係にある。
なお、このような判断の後は、最抽出側鋼片を抽出端に搬送するために残りの量分（目的のストローク量ＬＮｍｍ−△Ｌｃｍｍ）ウォーキングビームを引き続いて動かす。鋼片２Ｂを装入する際、鋼片２Ａが中間センサー１６近辺にあるときの抽出端近くにある鋼片を予測し、それらが接合圧延グループに属する場合には抽出ピッチが短く、抽出優先としなければならないので、前記（２）ａ項に係わる技術を採用する。そうでない場合、つまりバッチ圧延対象材で抽出ピッチにウォーキングビームの２サイクル分の時間的余裕があるときには、この（２）ｂ項に係わる技術を採用する。
（３） 鋼片検出センサーの設置について
上記実施例においては、加熱炉１の中間部分に中間センサー１６を設置した例であるが、例えば図８に示すように中間センサー１６の前後に鋼片検出センサー４１，４２を設置するとともに、中間センサー１６と各鋼片検出センサー４１，４２との間隔ＬＤを最小鋼片幅よりも短く設定する。一方、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔は鋼片２Ｂの装入時に最大ストローク量より広く開けておく。そして、「隣り合う２つまたは３つのセンサーが鋼片を検出しない」という条件のとき、グループ３１の最後の鋼片２Ａが中間センサー１６を通過したとみなし、ウォーキングビームの切替タイミングであると判断する。
【００４７】
図８において（ｂ）〜（ｅ）はかかる条件を満たしている状態を示している。なお、鋼片２Ａと鋼片２Ｂとの間隔を最大ストローク量以上としたので、１回のウォーキングビーム搬送によって同図（ａ）の状態から同図（ｆ）の状態に遷移しないようにするためである。また、センサー間隔は鋼片最小幅未満としたので、同図（ｇ）の状態となって上記条件を満たさないことを避けるためである。
なお、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような種々の効果を奏する。
請求項１の発明においては、炉に最初に被搬送材を装入する際、ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて最初の被搬送材の位置補正を行い、さらにこの位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行うので、被搬送材の初期位置を正確に把握でき、適切な切り替えタイミングを得ることができる。
【００４９】
請求項２の発明は、被搬送材の初期位置決定後のウォーキングビーム搬送時、干渉部分のセンサーの出力から被搬送材の検出回数をカウントし、後面ウォーキングビームに乗り移った被搬送材を特定するとともに、前後の被搬送材が連結された状態のとき、所定のストローク量と被搬送材の幅または長さとから判断し、カウントのバックアップを行うので、被搬送材のトラッキングの精度向上を図ることができる
さらに、請求項３の発明は、干渉部分のセンサーが先頭グループの最後尾の被搬送材を検出後、当該センサーによる被搬送材の非検出状態をみながら先頭グループと次の後続グループとの区分を認識し、先頭グループが後面ウォーキングビームに移し終えたことを判断するので、連結動作と単独動作との切り替えを適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるウォーキングビーム制御装置の一実施例を示す構成図。
【図２】初期時における鋼片の位置合わせを説明する図、
【図３】中間センサーを通過した鋼片のカウント処理を説明する図。
【図４】加熱炉中央部の鋼片の位置補正を説明する図。
【図５】中間センサーを挟んで先頭グループと後続グループとの関係を示す図。
【図６】先頭グループと後続グループとの間隔を広げて中間センサーでグループ単位の通過を判断する説明図。
【図７】同じく先頭グループと後続グループとの間隔を広げて中間センサーでグループ単位の通過を判断する説明図。
【図８】複数のセンサーの設置により先頭グループの最後尾鋼片の通過を判断する説明図。
【図９】従来の一般的なウォーキングビームの動作を説明する図。
【図１０】ウォーキングビームと鋼片との関係を示す図。
【符号の説明】
１…炉、２…鋼片、２Ａ…先頭グールプの最後尾鋼片、２Ｂ…後続グループの先頭鋼片、５…固定ビーム、６…前面ウォーキングビーム、７…後面ウォーキングビーム、１２…制御部、１３…干渉部分、１６…中間センサー、２１…データ記憶部、２１ａ…鋼片検出カウンタ。
Claims (3)
- 炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、これら両ウォーキングビームを連結動作または単独動作を行いながら炉内の被搬送材を搬送制御するウォーキングビーム制御装置において、
前記前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作によって前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、
前記ウォーキングビームの単独動作または前記両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎に当該ウォーキングビーム搬送のストローク量を用いて各被搬送材の位置を順次更新するとともに、前記センサーが炉の空状態から当該炉内に装入される最初の被搬送材の通過を検出したとき前記単独動作または前記連結動作を停止制御する制御手段と、
この制御手段による前記ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて前記最初の被搬送材の位置補正を行うとともに、この位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行う初期位置補正手段とを備え、
前記干渉部分に存在する被搬送材とその位置を把握することを特徴とするウォーキングビーム制御装置。 - 炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、これら両ウォーキングビームを連結動作または単独動作を行いながら炉内の被搬送材を搬送制御するウォーキングビーム制御装置において、
前記前面ウォーキングビームの単独動作または両ウォーキングビームの連結動作によって前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、
前記ウォーキングビームの単独動作または前記両ウォーキングビームの連結動作の１サイクル完了毎に当該ウォーキングビーム搬送のストローク量を用いて各被搬送材の位置を順次更新するとともに、前記センサーが炉の空状態から当該炉内に装入される最初の被搬送材の通過を検出したとき前記単独動作または前記連結動作を停止制御する制御手段と、
この制御手段による前記ウォーキングビーム搬送の停止制御後に当該ウォーキングビームが完全に停止するまでに移動する流れ量と前記センサーの位置とを用いて前記最初の被搬送材の位置補正を行うとともに、この位置補正量を後続の各被搬送材の更新位置（距離）に応じて割り振りを行う初期位置補正手段と、
この初期位置補正手段による初期位置決定後、両ウォーキングビームの連結動作または後面ウォーキングビームの単独動作によるウォーキングビーム搬送時、前記センサーの出力から被搬送材の検出回数をカウントし、前記後面ウォーキングビームに乗り移った被搬送材を特定する被搬送材特定手段と、
前記センサーによる被搬送材検出オンから検出オフまでのストローク量が予め定めた被搬送材の幅または長さを越えたとき、前記カウント値に＋１インクリメントするカウントバックアップ手段とを備え、
前記干渉部分に存在する搬送材を把握することを特徴とするウォーキングビーム制御装置。 - 炉内に前面ウォーキングビームと後面ウォーキングビームとが干渉部分をもって配置され、前記前面ウォーキングビームに載置される複数の被搬送材のグループ単位ごとに前記後面ウォーキングビームに移し変えて搬送するウォーキングビーム制御装置において、
前記干渉部分を通過する被搬送材を検出するセンサーと、
先頭グループの最後尾の被搬送材と次の後続グループの先頭の被搬送材との間隔を、少なくとも前記ウォーキングビームの最大ストローク量以上に設定する間隔設定手段と、
前記センサーが先頭グループの最後尾の被搬送材を検出した後、前記設定間隔に基づいて当該センサーによる被搬送材の非検出状態をみながら前記先頭グループと次の後続グループとの区分を認識し、前記先頭グループが前記後面ウォーキングビームに移し終えたことを判断し、少なくとも後面ウォーキングビームの動作を実行するウォーキングビーム駆動制御手段とを備えたことを特徴とするウォーキングビーム制御装置。
Priority Applications (1)
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| JP13676695A JP3601876B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | ウォーキングビーム制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP13676695A JP3601876B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | ウォーキングビーム制御装置 |
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