JPH044066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、丸ビレツト連続鋳造機用モールド
の内径寸法測定装置に関するものである。

近年、シームレスパイプの素材としての丸ビレ
ツトを連続鋳造機によつて製造する試みがなされ
ている。この場合、次のような問題がある。即
ち、タンデイツシユからの溶鋼がモールド内面に
接触し、冷却されることによつて形成される凝固
シエルの厚みは、モールド下方に向うに従つて厚
くなる。凝固シエルは、その厚みが厚くなるにつ
れて、冷却による収縮量が増大するので、凝固シ
エルとモールド内面との間に形成される間隙は、
モールド下方に向うに従つて広くなる。前記間隙
が広がると、凝固シエルの冷却能力が低下するの
で、凝固シエルの形成が良好に行われず、健全な
丸ビレツトの鋳造に支障を来たす。

そこで、上述した問題を解決するために、凝固
シエルの収縮量に見合う分だけ、内径寸法を減少
させた、下細りのテーパモールドが開発され効果
を発揮している。

上記テーパモールドを製造する場合、特に重要
なことは、モールドの内面形状が設計通りの形状
に仕上がつているか否かを調べるために、製造後
のモールドの内径寸法を測定することである。

従来、モールドの内径寸法を測定するには、イ
ンサイドマイクロメータや各種形のゲージ等の測
定具を使用して、人手により行つていた。

しかし、人手による方法は時間と手間がかかる
ばかりか測定誤差も大きく、しかも、内面形状の
経時変化を調べるために行う、一定時間経過後の
同一箇所の内径寸法の測定は不可能に近い。これ
らの問題は、湾曲モールドの場合に特に顕著に現
われる。

この発明は、上述のような観点から、モールド
の内径寸法を正確かつ短時間に測定し得、しか
も、一定時間経過後、再度、測定を行う場合にも
前回の測定箇所と同一の箇所の測定を行うことが
できる、丸ビレツト連続鋳造機用モールドの内径
寸法測定装置を提供するものであつて、 モールド内面に先端が接触するロツドを有する
距離検出器を、上下、左右および前後方向に自在
に移動可能とし、前記ロツドを上下方向に移動さ
せることによつて検出された距離信号のうち最小
の値に基づき、制御器によりモールドの内径寸法
を演算することに特徴を有する。

この発明の一実施態様を図面を参照しながら説
明する。

第１図は、この発明の一実施態様の一部省略斜
視図である。第１図において、１は、中央部に開
口１′が形成された第１移動台車である。第１移
動台車１は、基台２の上面に、左右方向に亘つて
平行に固定したレール３上を、第１駆動手段４に
よつて自在に移動する。前記第１駆動手段４は、
基台２に取り付けた第１モータ５と、これにより
回転する水平送りネジ６とから構成され、前記送
りネジ６は、第１移動台車１に固定した雌ネジ板
７に螺合している。８は、中央部に開口８′が形
成された第２移動台車である。第２移動台車８
は、第１移動台車１の上面に、前記レール３と直
交する前後方向に亘つて平行に固定したレール９
上を、第２駆動手段１０によつて自在に移動す
る。前記第２駆動手段１０は、第１移動台車１に
取り付けた第２モータ１１と、これにより回転す
る水平送りネジ１２とから構成され、前記送りネ
ジ１２は、第２移動台車８に固定した雌ネジ板１
３に螺合している。１４は昇降台であり、昇降台
１４は、第２駆動手段１０の各コーナー部上に垂
直に固定したガイド柱１５にそつて、第３駆動手
段１６によつて自在に昇降する。前記第３駆動手
段１６は、ガイド柱１５の上端に水平に固定した
固定板１７に取り付けた第３モータ１８と、これ
により回転する垂直送りネジ１９とから構成さ
れ、垂直送りネジ１９は、昇降台１４に螺合して
いる。２０は、昇降管である。昇降管２０は、昇
降台１４の中央下部に、第１移動台車１および第
２移動台車８に形成された開口１′および８′を通
して、垂直に固定されている。２１は昇降管２０
の内部に同心円的に取り付けた旋回軸であり、旋
回軸２１は、その軸線を中心として、第４駆動手
段２２により自在に旋回する。第４駆動手段２２
は、昇降台１４に取り付けた第４モータ２３とギ
ヤ機構（図示せず）とから構成されている。２４
は、旋回軸２１の下端に水平軸２５を介して取り
付けられた距離検出器である。距離検出器２４の
前端には、バネ等によつて常時突出力が附与され
ているロツド２４ａが進退自在に取り付けられて
おり、ロツド２４ａの進退距離は電気信号として
連続的に出力できるようになつている。距離検出
器２４は、第５駆動手段２６によつて前記水平軸
２５を中心として上下動する。前記第５駆動手段
２６は、昇降台１４に取り付けた第５モータ２７
と、これより引き押しされるワイヤ２８とから構
成される。ワイヤ２８の先端は距離検出器２４の
後端に固定されている。従つて、前記第５モータ
２７を駆動させると、ロツド２４ａは所定角度範
囲を上下動する。ワイヤ２８は、第２図に示され
るように、鋼線を密に巻いてパイプ状にした可撓
管２９内に挿通されている。

前記第１〜第５駆動手段４，１０，１６，２２
および２６は、上述した構造に限定されないこと
は云うまでもない。

前記第１モータ５、第２モータ１１、第３モー
タ１８、第４モータ２３および第５モータ２７
は、それぞれ、制御器（図示せず）によつて制御
されるようになつている。

次に、上述したように構成されている、この発
明の内径寸法測定装置によつて、湾曲型テーパモ
ールドの内径寸法を測定する場合について説明す
る。

まず、垂直に固定したモールド３０の直上に、
上記測定装置を設置する。このときに測定装置の
第１および第２移動台車１および８は、基準点に
位置している。次に、第１および第２モータ５お
よび１１を駆動させて、第１および第２移動台車
１および８をそれぞれ所定位置に移動させる。こ
の後、第３モータ１８を駆動させて昇降台１４
を、旋回軸２１の先端に取り付けた距離検出器２
４がモールド３０内の適宜高さのところに位置す
るまで下降させる。この後、第３図に示されるよ
うに、第５モータ２７を駆動させた距離検出器２
４のロツド２４ａを水平軸２５を中心として上下
方向に所定角度（θ）移動させる。ロツド２４ａ
の先端は前記移動の間、常にモールド内面に接触
しているので、距離検出器２４からは前記適宜高
さ位置における、旋回軸２１の軸線とロツド２４
ａの先端との距離に対応する電気信号が連続的に
制御器に出力される。制御器は連続的に送られて
くる前記電気信号のうち最小の電気信号に基づい
て、前記適宜高さ位置における旋回軸２１の軸線
とロツド２４ａの先端との最小距離（lmin）を
演算し記憶する。次に、第４モータ２３を駆動さ
せて、ロツド２４ａを前回の位置から所定角度
（例えば5゜）旋回させる。制御器は、前回と同様
にして検出された最小の電気信号に基づいて、こ
のときの最小距離を演算し記憶する。制御器はこ
のようにして演算した複数個（5゜間隔で検出した
場合には72個）の距離データに基づいて、旋回軸
２１の軸線とモールド３０の上端の中心の位置づ
れ量を演算し、前記軸線が前記中心に一致するよ
うに、第１モータ５および第２モータ１１を駆動
させる。

なお、上述したように、ロツド２４ａを上下動
させるのは次の理由による。即ち、モールド３０
はその軸線が円弧状に曲つているので、距離検出
器２４を垂直な旋回軸２１に直角に固定して、所
定角度間隔で旋回させた場合には、ロツド２４ａ
の先端の描く軌跡は楕円となる。従つて、制御器
は距離検出器２４からの前記楕円の径のデータに
基づいて、例えば、上述のような旋回軸２１の軸
線の位置ずれ量の演算を行う必要がある。この演
算はきわめて複雑となり必然的に大容量の演算能
力を有する制御器が必要となる。これに対して、
前述したように、ロツド２４ａを上下動させて、
検出した最小電気信号に基づいて距離演算を行え
ば、この距離は円の内径となるので、制御器によ
るデータ処理は楕円の場合に比べて大幅に簡素化
され、この結果、制御器は比較的小容量の演算能
力を有するもので済むからである。

上述したように、旋回軸２１の位置修正が終了
したら、第３モータ１８を駆動させて、距離検出
器２４をモールド３０内の、予め設定された高さ
位置まで下降させる。

次に、上述したと同様な操作を行うことによつ
て、前記予め設定された高さ位置におけるモール
ド３０の内径寸法を演算する。この場合、モール
ド３０は湾曲しているので、旋回軸２１が垂直に
下降しても、ロツド２４ａの上下動の中心はモー
ルド３０の軸線と一致しない。従つて、距離検出
器２４からはモールド３０の軸線からずれた位置
と、ロツド２４ａの先端との距離に対応する複数
個の最小電気信号が制御器に出力される。制御器
はこれらの最小電気信号に基づいて、前記予め設
定された高さ位置におけるモールド３０の内径寸
法を演算するが、制御器はこの内径寸法の演算結
果を、ロツド２４ａの上下動の中心がモールド３
０の軸線と一致した場合におけるモールド内径寸
法の演算結果となるように修正する。

また、旋回軸２１がモールド３０に対して正確
に垂直になつておらず、傾いている場合にも、正
確なモールド内径寸法の測定が行えない。従つ
て、この場合にも制御器は、前記演算結果を、旋
回軸２１がモールド３０に対して正確に垂直にな
つた場合における演算結果となるように更に修正
する。これによつて、上述した場合にもモールド
内径寸法を正確に測定できる。

このようにして、モールド３０の複数の所定箇
所における内径寸法を測定する。

以上の説明は、この発明の測定装置を湾曲型テ
ーパモールドの内径寸法の測定に適用した場合で
あるが、これ以外の丸ビレツト用モールドにこの
発明の測定装置を適用することができることは勿
論である。

この発明によれば、丸ビレツト用モールドの内
径寸法をきわめて正確、かつ短時間に測定するこ
とができ、しかも、一定時間経過後、再度測定を
行う場合にも前回の箇所と全く同一の箇所の測定
が行えるので、モールド内面形状の経時変化も適
確に把握することができる等、種々の有用な効果
がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施態様の一部省略斜
視図、第２図は、可撓管部分の拡大図、第３図
は、ロツドによる距離検出状態を示す図である。
図面において、 １…第１移動台車、１′…開口、２…基台、３
…レール、４…第１駆動手段、５…第１モータ、
６…水平送りネジ、７…雌ネジ板、８…第２移動
台車、８′…開口、９…レール、１０…第２駆動
手段、１１…第２モータ、１２…水平送りネジ、
１３…雌ネジ板、１４…昇降台、１５…ガイド
柱、１６…第３駆動手段、１７…固定板、１８…
第３モータ、１９…垂直送りネジ、２０…昇降
管、２１…旋回軸、２２…第４駆動手段、２３…
第４モータ、２４…距離検出器、２４′…ロツド、
２５…水平軸、２６…第５駆動手段、２７…第５
モータ、２８…ワイヤ、２９…可撓管、３０…モ
ールド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基台上に、左右方向に亘つて固定したレール
   上を自在に移動する第１移動台車と、 前記第１移動台車を移動させるための第１駆動
   手段と、 前記第１移動台車上に、前記レールと直交する
   前後方向に亘つて固定したレール上を自在に移動
   する第２移動台車と、 前記第２移動台車を移動させるための第２駆動
   手段と、 前記第２移動台車上に垂直に固定したガイド柱
   にそつて自在に昇降する昇降台と、 前記昇降台を昇降させるための第３駆動手段
   と、 前記昇降台の下部に垂直に取り付けた旋回軸
   と、 前記旋回軸を、その軸線を中心として旋回させ
   るための第４駆動手段と、 先端が常にモールド内面に接触するように自在
   に進退するロツドを有する、前記旋回軸の下端に
   水平軸を介して取り付けた距離検出器と、 前記距離検出器を前記水平軸を中心として上下
   方向に移動させるための第５駆動手段と、 前記第１、第２、第３、第４および第５駆動手
   段に制御指令を発するとともに、前記距離検出器
   からの電気信号に基づいて、モールドの内径寸法
   を演算する演算器と から構成されることを特徴とする、丸ビレツト連
   続鋳造機用モールドの内径寸法測定装置。