鋳片に付着した溶断ノロの除去方法および除去装置
【課題】縦型連続鋳造され且つ垂直姿勢で溶断された鋳片ごとにおける上端面側の周面または側面に付着した溶断ノロを、水平姿勢にした鋳片から確実且つ容易に除去できる溶断ノロの除去方法および除去装置を提供する。
【解決手段】縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた切端面ｃ１に隣接する周面ｃｒの一部に溶断に伴う溶断ノロ７が付着した鋳片Ｃを水平状の姿勢に定置する第１ステップＳ１と、水平状の姿勢とされた鋳片Ｃにおける切断面ｃ１および該切断面ｃ１に隣接する周面ｃｒの２箇所以上の位置に対し、タッチセンサ１９を用いて該鋳片Ｃの位置を測定する第２ステップＳ２と、鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７に対し、爪状部２８を該鋳片Ｃの周面ｃｒおよび軸方向に沿って移動させて、該溶断ノロ７を除去する第４ステップＳ４と、を含む、鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７の除去方法。
【解決手段】縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた切端面ｃ１に隣接する周面ｃｒの一部に溶断に伴う溶断ノロ７が付着した鋳片Ｃを水平状の姿勢に定置する第１ステップＳ１と、水平状の姿勢とされた鋳片Ｃにおける切断面ｃ１および該切断面ｃ１に隣接する周面ｃｒの２箇所以上の位置に対し、タッチセンサ１９を用いて該鋳片Ｃの位置を測定する第２ステップＳ２と、鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７に対し、爪状部２８を該鋳片Ｃの周面ｃｒおよび軸方向に沿って移動させて、該溶断ノロ７を除去する第４ステップＳ４と、を含む、鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型連続鋳造され、垂下する過程でガス溶断（切断）などにより、所定長さに切断された鋳片（連鋳片）の周面または側面に上記ガス溶断時などに付着した溶断ノロの除去方法および除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、縦型連続鋳造により鋳造された鋼の鋳造材は、鋳型から下方に垂下する過程で、水平向きの溶断トーチから噴射される酸素やアセチレンガスなどによって、一定長さの鋳片にガス溶断される。この場合、係る鋳片の溶断された上端面における上記溶断トーチの位置と反対側の周面または側面には、上記溶断に伴う溶断ノロが付着し、当該鋳片の品質を損なう要因となっている。
上記溶断ノロの付着を防ぐため、例えば、垂下する鋳造材を挟んだ前記溶断トーチの反対側に火口を水平向きで対向して配置し、該火口に設けた複数の噴射孔から酸素と水との混合流体を上記鋳造材に対して噴出させ、且つ係る火口を溶断トーチとほぼ同期して横向きで且つ平行に移動することにより、鋳片の側面に付着した溶断ノロを除去する方法および除去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載された前記溶断ノロを除去する方法および除去装置では、垂直方向に沿って垂下する鋳造材を水平にガス溶断する際に、係る鋳造材を挟んだ溶断トーチの反対側に特殊な噴射孔を内部に設けた火口を、前記溶断トーチとほぼ同期させつつ水平方向で且つ平行に移動させるため、上記火口を配置するスペースや該火口を保持して移動する手段を、縦型連続鋳造設備の直下における限られた空間に配設せざるを得ない、という問題があった。
一方、ガス溶断された垂直姿勢の鋳片を縦型連続鋳造設備から外部に搬送し、前記設備から離れた場所で、該鋳片を水平姿勢にして溶断ノロを除去する方式も考えられる。しかし、係る方式の場合、鋳片で１次溶断された端面の微妙な位置ズレにより、溶断ノロを除去するための２次溶断の位置がズレたり、鋼種ごとに応じた溶断ノロの付着強度などに細かく対応し難くなる、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２５３３１号公報（第１〜６頁、図１〜５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、縦型連続鋳造され且つ垂直姿勢で溶断（切断）された鋳片（連鋳片）ごとにおける上端面付近の周面または側面に付着した溶断ノロを、水平姿勢にした当該鋳片から確実で且つ容易に除去できる溶断ノロの除去方法および除去装置を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、１次溶断後に搬送されて水平姿勢となった鋳片の端面付近を、多関節ロボットの先端側に取り付けたセンサで検知し、該センシングの結果に基づいて２次溶断や溶断ノロの引き剥がしを行う、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による鋳片に付着した溶断ノロの除去方法（請求項１）は、縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴う溶断ノロが付着した鋳片を、水平状の姿勢に定置する第１ステップと、水平状の姿勢とされた上記鋳片における前記切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、センサを用いて当該鋳片の位置を測定する第２ステップと、上記鋳片に付着した溶断ノロに対し、爪状部を該鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動させて、該溶断ノロを除去する第４ステップと、を含む、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、前記１次溶断による切断面とこれに隣接する周面または側面に付着した溶断ノロとを一端面側に有する鋳片は、第１ステップにおいて、連続鋳造設備の直下から搬出され、垂直姿勢から水平状の姿勢に定置され、第２ステップにおいて、前記センサによる上記端面とこれに隣接する周面または側面との２箇所以上に対するセンシングにより、測定され端面の位置が許容範囲にあるか否かを測定され後、第４ステップにおいて、上記周面または側面に付着した溶断ノロが、該周面または側面の軸方向に沿って移動する前記爪状部によって、強制的に引き剥がすようにして除去される。従って、連続鋳造設備の直下における狭いスペースによる制約を受けずに、水平状の姿勢にした鋳片から溶断ノロを確実で且つ容易に除去することが可能となる。
【０００８】
尚、前記鋳片は、断面が円形または各コーナにアールを付けた角形状を呈し、円形断面では、円柱形の周面を有し、角形状の断面では、４つの側面を有する。
また、前記第１ステップでは、垂直姿勢で降下する鋳片ごとの上端面に隣接する周面または側面の一部に１次溶断に伴うノロが付着している。係る１次溶断された該鋳片は、軸ほうこうに対して９０度回転されるか、一旦斜め姿勢にされ、更に斜め上方に引き上げられた後、水平状の姿勢に定置される。この間において、鋳片は、軸方向に沿った移動と、径方向に沿った旋回または移動を経ている。
また、前記「水平状」とは、水平な姿勢の他に、該水平に準じた姿勢も含む。
更に、前記溶断には、ガス切断、アーク切断、およびプラズマ切断が含まれる。
また、前記センサは、接触式のタッチセンサやリミットスイッチ、あるいは非接触式の光電管またはレーザなどの光センサや、各種の磁気センサが含まれる。
加えて、前記爪状部は、前記溶断ノロを引っ掻くか、該溶断ノロに押し当てられることで、該ノロを鋳片の周面または側面から剥離して除去するものである。
【０００９】
また、本発明には、前記第２ステップと第４ステップとの間に、水平状の姿勢とされた前記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の上記切断面に向かって斜め下向きに配置した溶断トーチにより、前記溶断ノロの溶着部に対し、溶断を施す第３ステップを更に有する、鋳片に付着した溶断ノロの除去方法（請求項２）も含まれる。
これによれば、鋼種によって鋳片の本体と溶断ノロとの溶着部が靱性ないし強度を有する場合でも、当該鋳片の端面の外周辺に沿った溶断ノロの溶着部を、該端面に向かって斜め下向きに新たな溶断（２次溶断）を施す第３ステップを行うことで、溶断ノロを前記第４ステップによって確実に鋳片から除去できる。しかも、当該鋳片の周面または側面の損傷を最小限に抑えることも可能となる。
【００１０】
一方、本発明による鋳片に付着した溶断ノロの除去装置（請求項３）は、縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた鋳片の切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴って付着した溶断ノロを除去する装置であって、少なくとも３つ以上の軸受（関節）を含む多関節ロボットと、該ロボットの先端部に取り付けられ、水平状の姿勢とされた上記鋳片の切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、接触または接近するセンサ、上記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の切断面に向かって斜め下向きで且つ上記ノロの溶着部に対し、溶断を施すように配置された溶断トーチ、および、上記鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動可能に取り付けられた爪状部と、を含んでいる、ことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、前記縦型連続鋳造設備から離れた位置において配置した多関節ロボットによって、水平状の姿勢に定置された前記鋳片の端面やこれと隣接する周面などの位置をセンシング（検知）し、更に、上記鋳片に付着した溶断ノロの溶着部を２次溶断し、係る溶断ノロを鋳片から引き剥がすように除去することを、予め設定したプログラムなどによって、自動的且つ確実に行うことができる。
また、縦型連続鋳造した際の鋳造履歴によって、前記２次溶断を行わずに溶断ノロの除去が可能な鋼種である鋳片の場合には、前記第２ステップのセンシングの後で直ちに第４ステップの溶断ノロの除去を行うように、前記ロボットに対して電気的に接続されたコンピュータなどの制御手段と連動させることも可能である。
尚、前記多関節ロボットは、少なくとも３個以上の軸受（関節）を、ベース部と先端部との間に位置する複数のアーム間に有するものである。
【００１２】
また、本発明には、前記溶断トーチは、前記多関節ロボットによって、前記鋳片の切断面と周面または側面とのコーナ部に沿って、円弧状または直線状に走査される、鋳片に付着した溶断ノロの除去装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、鋼種によって鋳片の本体と溶断ノロとの溶着部が靱性ないし強度を有する場合に、係る鋳片の切断面と周面または側面とのコーナ部に沿って、溶断トーチが前記多関節ロボットによって、断面円形の鋳片における円柱形の周面である場合には円弧（カーブ）状にして、断面が角形状の鋳片における何れかの側面である場合には該側面と平行な直線状に走査される。従って、溶断ノロを鋳片の周面または側面に溶着している該溶断ノロの溶着部を確実に溶断できるので、第４ステップによる溶断ノロの除去を容易且つ確実に行うことができる。
【００１３】
更に、本発明には、前記爪状部は、前記鋳片の軸方向と平行な方向および直交する方向に沿って、緩衝されつつ移動可能にして前記多関節ロボットの先端部に取り付けられている、鋳片に付着した溶断ノロの除去装置（請求項５）も含まれる。
これによれば、前記２次溶断された溶断ノロを、鋳片の周面あるいは側面から除去する際に、爪状部が鋳片の軸方向および径方向の一方または双方に沿った衝撃を受けても、係る衝撃を緩和しつつ移動可能とされている。従って、例えば、溶着部の一部が不用意に残留していた場合でも、溶断ノロを鋳片の周面あるいは側面から確実に除去することが可能となる。
尚、前記爪状部は、例えば、コイルバネや流体圧シリンダなどを介して、衝撃を緩和（緩衝）するように前記多関節ロボットの先端部に取り付けられている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による溶断ノロの除去方法における第１ステップを示す概略図。
【図２】水平状に定置された一形態の鋳片の一端面側を示す斜視図。
【図３】本発明による溶断ノロの除去装置に用いる多関節ロボットの概略図。
【図４】上記多関節ロボットにおける先端部を示す部分断面を含む概略図。
【図５】前記溶断ノロの除去方法における第２ステップを示す概略図。
【図６】上記第２ステップを異なる側面視の角度で示す概略図。
【図７】前記溶断ノロの除去方法における第３ステップを示す概略図。
【図８】上記第３ステップを異なる側面視の角度で示す概略図。
【図９】前記溶断ノロの除去方法における第４ステップを示す概略図。
【図１０】水平状に定置された異なる形態の鋳片の一端面側を示す斜視図。
【図１１】上記鋳片に対する前記除去方法における第２ステップを示す概略図。
【図１２】上記鋳片に対する前記除去方法における第３ステップを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による溶断ノロの除去方法における第１ステップＳ１を示す概略図、図２は、水平状の姿勢に定置された鋳片Ｃの一端面ｃ１側を示す斜視図である。
図１の左上側に示すように、内部に溶鋼Ｌを注湯され且つ図示しないクレーンにより、鋳型１の真上に配置された取り鍋４の底部から注下された溶鋼Ｌは、全体が円筒形状を呈し、且つリング状の水冷部２を内蔵する鋳型１の内側のキャビティ３において、外周側から順次凝固しつつ当該鋳型１の下側へ垂下して、円柱形の鋳造材Ｍとなり、周囲から冷却水ｗを噴射されつつ複数のピンチローラ５によって垂直方向で且つ軸方向に沿って降下している。
係る過程において、水平向きに配置された溶断トーチ６から、酸素やアセチレンガスを吹き付ける１次（ガス）溶断を行って、上記鋳造材Ｍを局部的に溶融することにより、所定長さの鋳片Ｃが順次得られる。該鋳片Ｃは、溶断された一端面（上端面）ｃ１と他端面（下端面）ｃ２と円柱形の周面ｃｒとを有している。このうち、一端面ｃ１側における前記トーチ６の位置と径方向で反対側の周面ｃｒには、上記１次溶断に伴って溶融された鋳造材Ｍの一部が再凝固して溶着した溶断ノロ７が湾曲し且つ膜状にして付着している。
【００１６】
図２に示すように、溶断ノロ７は、鋳片Ｃの一端面ｃ１に隣接する周面ｃｒの一部に、該一端面ｃｒの外形に沿った円弧状の溶着部８と、周面ｃｒに被さっている覆い部９とを備えている。尚、鋳片Ｃの他端面ｃ２には、前回の溶断時に下側で先行した鋳片ｃの上側に位置していたので、溶断ノロ７は付着していない。
図１中のカーブした実線の矢印で示すように、垂直姿勢で溶断されて得られた鋳片Ｃは、他端面ｃ２側を中心として垂直方向に沿って９０度旋回されることで、水平ないし水平状の姿勢となる。係る姿勢で軸方向Ｒ２に沿って搬送される。
あるいは、図１中のカーブした一点鎖線の矢印で示すように、垂直姿勢で溶断されて得られた鋳片Ｃは、他端面ｃ２側を中心に約３０〜４０度旋回されて一旦斜め姿勢とされ、該斜め姿勢の軸方向に沿って斜め上方に引き上げられた後、更に、下向きに旋回されることによっても、水平ないし水平状の姿勢となる。係る姿勢で軸方向Ｒ１に沿って搬送される（第１ステップＳ１の前段）。
【００１７】
前記軸方向Ｒ１，Ｒ２に沿って搬送され、途中では適宜径方向に沿って搬送された鋳片Ｃは、図３に示すように、左右（前後）一対のシフタｓのフック部ｓｆに水平ないし水平状の姿勢で、その一端面ｃ１が多関節ロボット１０に接近した位置で定置される（第１ステップＳ１の後段）。
尚、上記ロボット１０およびその先端部１８に取り付けられた後述するセンサ１９や溶断トーチ２０などは、本発明における溶断ノロの除去装置を構成している。
図３に示すように、上記多関節ロボット１０は、図示しないフロアに固定されたベース部１１、水平回転する第１軸受（関節）ｊ１、水平旋回可能なＵ型部１２、垂直旋回する第２軸受ｊ２、その上方に接続された第１アーム１４、上記Ｕ型部１２の後端部と第１アーム１４の下端部との間に接続された流体圧シリンダ１３、第１アーム１４の先端に取り付けられ且つ垂直旋回する第３軸受ｊ３、該軸受ｊ３に基部が垂直旋回可能に接続された第２アーム１５、第３アーム１６、係るアーム１５，１６間を接続し且つ両アーム１５，１６を円周方向に沿って相対回転させる第４軸受ｊ４、第３アーム１６の先端に取り付けられ且つ垂直旋回する第５軸受ｊ５、および該軸受ｊ５に対し水平旋回可能な第６軸受ｊ６を介して水平回転可能に取り付けられた基部１７を含み且つ側面視がほぼクランク形状の先端部１８を備えている。
【００１８】
図３，図４に示すように、先端部１８の下面には、垂直なタッチ（接触式）センサ１９と、斜め下向きに火口を向けた溶断トーチ２０とが取り付けられている。一方、先端部１８の上面には、Ｌ型材２１の水平部２２が固定され、該Ｌ型材２１には、基部を入れ子式に支持された水平材２３が垂直方向の一定範囲で移動可能に支持されている。係る水平材２３の上（外側）には、支持筒２７と、該支持筒２７を貫通し且つ水平移動可能に支持された水平軸２６と、該水平軸２６の一端部から外側に突設された鈎形の爪状部２８とが取り付けられている。上記Ｌ型材２１の水平部２２と水平材２３との間は、連結棒２４とガイドピン２５とが垂直方向の一定範囲で移動可能で且つ抜け出し不能に配置され、このうち連結棒２４には、コイルバネｂ１が伸長状態で巻き付けられている。また、水平軸２６の他端部に設けた太径部と支持筒２７との間には、コイルバネｂ２が伸長状態で巻き付けられている。上記コイルバネｂ１，ｂ２によって、図４中で示すＸ方向およびＹ方向に沿った外力による爪状部２８への衝撃を緩衝することができる。
尚、前記先端部１８の下面や上面は、多関節ロボット１０の各軸受ｊ１〜ｊ６を旋回させることで、後述するように、互いに位置が入れ替わって、爪状部２８が下向きの姿勢となり、前記センサ１９が上向きで且つ前記溶断トーチ２０が斜め上向きの姿勢となることも可能である。
【００１９】
ここで、本発明による前記溶断ノロ７の除去方法の第２ステップＳ２以降の各ステップ（Ｓ２〜Ｓ４）について説明する。
先ず、図５の左側に示すように、前記シフタｓによって多関節ロボット１０の直前の位置に定置された鋳片Ｃの一端面ｃ１に向かって、上記ロボット１０の先端側に位置する先端部１８の下面に垂直に取り付けられたタッチセンサ１９を接近させる。そして、図５の右側に示すように、該センサ１９の先端側を接触させて傾斜させ、係る傾斜の度合いを予め設定されたしきい値と比較して所定の範囲にあるか否かにより、上記一端面ｃ１の位置が所要の位置にあるか否かが判断される。
上記タッチセンサ１９の水平移動は、前記多関節ロボット１０に含まれる前記軸受ｊ２，ｊ３，ｊ５の垂直回転および第１〜第３アーム１４〜１６の旋回などによって行われる。また、上記タッチセンサ１９の接触位置は、鋳片Ｃの一端面ｃ１における一定の範囲に予め設定されている。
【００２０】
次に、図６の左側に示すように、鋳片Ｃの一端面ｃ１に隣接する周面ｃｒに向かって、タッチセンサ１９を接近させ、図５の右側に示すように、該センサ１９の先端側を接触させて傾斜させ、その傾斜程度により上記周面ｃｒの位置を前記同様に判定する。該センサ１９の水平移動は、前記多関節ロボット１０に含まれる軸受ｊ１，ｊ６の水平回転および第１〜第３アーム１４〜１６の旋回などによって行われる。また、上記センサ１９の接触位置は、鋳片Ｃの周面ｃｒにおける一定の範囲に予め設定されている（第２ステップＳ２）。
そして、前記センサ１９が鋳片Ｃの一端面ｃ１および周面ｃｒと接触した位置が所定の範囲内にあったか否かが前記ロボット１０に内蔵ないし接続されたパソコンなどの制御手段（図示せず）で判別され、上記範囲内である場合には、係る鋳片Ｃについて、次の第３ステップＳ３あるいは第４ステップＳ４が行われる。
尚、前記センサ１９の接触した位置が前記しきい値で区分された範囲から外れていた場合には、想定位置と測定位置とのズレ分に応じた動作を補正した上で、係る鋳片Ｃの位置を一対の前記シフタｓと共に修正して再度第２ステップＳ２を行うか、あるいは、係る鋳片Ｃを本除去ライン外に搬出する措置が取られる。
【００２１】
次いで、図７中における一点鎖線の矢印で示すように、鋳片Ｃの周面ｃｒに付着した溶断ノロ７のうち、該ノロ７における一端面ｃ１側に沿った溶着部８に対し、前記多関節ロボット１０の先端部１８の下面から、昇降可能なロッド２０ａを下降させ、該ロッド２０ａの下端に取り付けた溶断トーチ２０の火口を斜め下向きにして向け、該火口から酸素やアセチレンガスなどを吹き付ける２次溶断を行う（第３ステップＳ３）。この際、溶断トーチ２０は、図８の左側、中央、および右側の順序で示すように、その火口が溶断ノロ７の溶着部８および一端面ｃ１の外形に沿うように円弧形の軌跡となるように走査される。この間において、前記ロボット１０の軸受ｊ２〜ｊ６の回転や、第１〜第３アーム１４〜１６の旋回、および基部１７の移動などの併用が行われる。
【００２２】
その結果、溶着部８が溶断されて消失するため、溶断ノロ７は、鋳片Ｃの周面ｃｒにほぼ添接されただけの状態となる。
そして、図９に示すように、前記多関節ロボット１０の軸受ｊ４を垂直方向に沿って１８０度回転させ、先端部１８も同様に上下逆となるよう回転させて、水平軸２６および鈎状の爪状部２８を下側とした後、同図中の一点鎖線で示すように、前記軸受ｊ２，ｊ３，ｊ５を回転させることなどにより、上記爪状部２８の刃先片を鋳片Ｃの周面ｃｒに接触させ且つ該鋳片Ｃの軸方向に沿って移動させる。その結果、図９中の二点鎖線の矢印で示すように、２次溶断された溶断部８ａを含む溶断ノロ７は、鋳片Ｃの周面ｃｒから引き剥がされる（第４ステップＳ４）。
【００２３】
この際、溶断ノロ７に覆われていた部位の鋳片Ｃの周面ｃｒは、上記溶断部８ａを除いて、ほぼ当初の曲面形状になる。更に、前記コイルバネｂ１，ｂ２によって、上記爪状部２８に対する鋳片Ｃの軸方向および径方向の少なくとも一方に沿った衝撃を緩和することも可能である。
尚、鋼種によっては、溶断ノロ７の溶着部８における靱性ないし接合強度が低いために、前記第３ステップＳ３による２次溶断を省略し、第２ステップＳ２から直に第４ステップＳ４に移行して溶断ノロ７の除去を行うことも可能である。
【００２４】
以上において説明した鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７の除去方法によれば、溶断ノロ７を一端面ｃ１付近に有する鋳片Ｃは、第１ステップＳ１で、連続鋳造設備の直下から搬出され、垂直姿勢から水平状の姿勢に定置され、第２ステップＳ２で、前記センサ１９による一端面ｃ１とこれに隣接する周面ｃｒとの２箇所以上に対するセンシングにより、測定され端面ｃ１の位置が許容範囲か否かが測定される。更に、第３ステップＳ３で溶断ノロ７の溶着部８を２次溶断された後、第４ステップＳ４で、上記周面ｃｒに付着した溶断ノロ７を前記爪状部２８によって、強制的に引き剥がすようにして除去される。従って、連続鋳造設備の直下における狭いスペースによる制約を受けずに、水平状の姿勢にした鋳片Ｃから溶断ノロ７を確実で且つ容易に除去することが可能となる。
【００２５】
一方、本発明による溶断ノロ７の除去装置（１０，１８〜２０）によれば、前記縦型連続鋳造設備から離れた位置において配置した多関節ロボット１０によって、水平状の姿勢に定置された前記鋳片Ｃの一端面ｃ１やこれと隣接する周面ｃｒの位置をセンシングし、上記鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７の溶着部８を２次溶断し、係る溶断ノロ７を鋳片Ｃから引き剥がすように除去することを、予め制御手段で設定したプログラムなどにより、自動的且つ確実に行うことができる。
しかも、前記溶断トーチ２０が、前記多関節ロボット１０によって、前記鋳片Ｃの切断面ｃ１と周面ｃｒとのコーナ部に沿って、円弧状に走査されるので、溶断ノロ７を鋳片Ｃの周面ｃｒに溶着している溶着部８を確実に溶断できるため、前記第４ステップＳ４による溶断ノロ７の除去を確実に行うことができる。
【００２６】
更に、前記爪状部２８が、前記鋳片Ｃの軸方向と平行な方向および直交する方向に沿って、緩衝されつつ移動可能にして前記多関節ロボット１０の先端部１８に取り付けられているため、該爪状部２８が鋳片Ｃの軸方向および径方向の少なくとも一方に沿った衝撃を受けても、係る衝撃を緩和しつつ移動可能である。
従って、例えば、溶着部８の一部が不用意に残留していた場合でも、係る溶着部８を含む溶断ノロ７を鋳片Ｃの周面ｃｒから確実に除去することができる。
【００２７】
図１０は、前記鋳片Ｃとは異なる形態の鋳片Ｃ′の一端面ｃ１付近を示す斜視図である。該鋳片Ｃ′は、前記鋳型１のキャビティ３で鋳込まれた際に、断面が角形状で且つ各コーナにアールが付され、且つ四辺の側面ｃｓを有するように凝固したものである。図１０に示すように、前記溶断トーチ６によって溶断された切断面（一端面）ｃ１に隣接する一辺の側面ｃｓには、直線状の溶着部８を介して溶断ノロ７が平らな膜状にして付着している。係る鋳片Ｃ′も、前記同様の回転、傾動、および搬送経路を経て、上記溶断ノロ７が上側となる水平状の姿勢に定置される（第１ステップＳ１）。
【００２８】
次に、図１１の左側に示すように、前記ロボット１０の先端部１８に垂直に取り付けられたタッチセンサ１９を、上記鋳片Ｃ′の径方向に沿って該鋳片Ｃ′の側面ｃｓに接近させ、図１１の右側に示すように、上記センサ１９の先端側を接触させて傾け、係る傾きの程度を前記同様に検知することにより、当該鋳片Ｃ′の径方向の位置を検出する。この操作の前後において、前記図５で示したのと同様に、上記センサ１９の先端側を上記鋳片Ｃ′の一端面ｃ１に対し軸方向に沿って接近させた後、接触させて傾け、前記同様にして該鋳片Ｃ′における一端面ｃ１の軸方向の位置を検出している（第２ステップＳ２）。
【００２９】
次いで、前記第２ステップＳ２で所定範囲の位置にあった前記鋳片Ｃ′の溶断ノロ７の溶着部８に対して、図１２の左側と右側に示すように、前記ロボット１０の先端部１８に火口を斜め下向きとした溶断トーチ２０から酸素やアセチレンガスを一点鎖線の矢印のように噴射し、且つ該トーチ２０を図１２の左側から右側に向かって直線状に走査して、上記溶着部８を溶断した（第３ステップＳ３）。
更に、前記同様に爪状部２８を上記鋳片Ｃ′の側面ｃｓの軸方向に沿って移動させることで、上記溶断ノロ７を該鋳片Ｃ′の側面ｃｓから引き剥がして除去した（第４ステップＳ４：図示せず）。尚、前記と同様に、鋼種によっては、前記第２ステップＳ２の後で、直ちに上記第４ステップＳ４を行うことも可能である。
【００３０】
以上のような鋳片Ｃ′に付着した溶断ノロ７の除去方法によれば、前記同様の第１ステップＳ１の後に行う第２ステップＳ２で、前記センサ１９による一端面ｃ１とこれに隣接する側面ｃｓとに対するセンシングにより、測定され端面ｃ１の位置が許容範囲か否かが測定され、第３ステップＳ３で溶断トーチ２０の直線状に走査により溶断ノロ７の溶着部８を２次溶断した後、第４ステップＳ４で、上記側面ｃｓに付着した溶断ノロ７を前記爪状部２８により強制的に引き剥がして除去することができる。一方、前記鋳片Ｃ′に付着した溶断ノロ７の除去装置によれば、前記ロボット１０によって、水平状の姿勢に定置された前記鋳片Ｃの一端面ｃ１やこれと隣接する側面ｃｓの位置をセンシングし、上記鋳片Ｃ′に付着した溶断ノロ７の溶着部８を直線状に走査する溶断トーチ２０により２次溶断し、係る溶断ノロ７を前記爪状部２８で鋳片Ｃから引き剥がして除去することができる。
【００３１】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記鋳片は、断面が五角形以上の正多角形あるいは変形多角形を呈するものとしたり、各種の鋼材のほか、銅や銅合金からなるものであっても良い。
また、前記タッチセンサに替えて、リミットスイッチや、非接触式の光電管や、レーザなどの光センサ、あるいは各種の磁気センサを用いても良い。
更に、前記ガス溶断に替えて、アーク切断またはプラズマ切断を用いても良い。
加えて、前記第１〜第４ステップＳ１〜Ｓ４は、例えば、前記鋳片Ｃ，Ｃ′の温度が約７００℃〜２００℃である高温の環境であっても行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、縦型連続鋳造され且つ垂直姿勢で溶断された鋳片ごとにおける上端面付近の周面または側面に付着した溶断ノロを、水平状の姿勢にした鋳片から確実で且つ容易に除去できる溶断ノロの除去方法と除去装置とを提供できるようになる。
【符号の説明】
【００３３】
７……………溶断ノロ
８……………溶着部
１０…………多関節ロボット
１８…………先端部
１９…………タッチセンサ（センサ）
２０…………溶断トーチ
２８…………爪状部
Ｃ，Ｃ′………鋳片
ｃ１…………一端面（切断面）
ｃｒ…………周面
ｃｓ…………側面
Ｓ１〜Ｓ４…第１〜第４ステップ
ｊ１〜ｊ６…軸受
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦型連続鋳造され、垂下する過程でガス溶断（切断）などにより、所定長さに切断された鋳片（連鋳片）の周面または側面に上記ガス溶断時などに付着した溶断ノロの除去方法および除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、縦型連続鋳造により鋳造された鋼の鋳造材は、鋳型から下方に垂下する過程で、水平向きの溶断トーチから噴射される酸素やアセチレンガスなどによって、一定長さの鋳片にガス溶断される。この場合、係る鋳片の溶断された上端面における上記溶断トーチの位置と反対側の周面または側面には、上記溶断に伴う溶断ノロが付着し、当該鋳片の品質を損なう要因となっている。
上記溶断ノロの付着を防ぐため、例えば、垂下する鋳造材を挟んだ前記溶断トーチの反対側に火口を水平向きで対向して配置し、該火口に設けた複数の噴射孔から酸素と水との混合流体を上記鋳造材に対して噴出させ、且つ係る火口を溶断トーチとほぼ同期して横向きで且つ平行に移動することにより、鋳片の側面に付着した溶断ノロを除去する方法および除去装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載された前記溶断ノロを除去する方法および除去装置では、垂直方向に沿って垂下する鋳造材を水平にガス溶断する際に、係る鋳造材を挟んだ溶断トーチの反対側に特殊な噴射孔を内部に設けた火口を、前記溶断トーチとほぼ同期させつつ水平方向で且つ平行に移動させるため、上記火口を配置するスペースや該火口を保持して移動する手段を、縦型連続鋳造設備の直下における限られた空間に配設せざるを得ない、という問題があった。
一方、ガス溶断された垂直姿勢の鋳片を縦型連続鋳造設備から外部に搬送し、前記設備から離れた場所で、該鋳片を水平姿勢にして溶断ノロを除去する方式も考えられる。しかし、係る方式の場合、鋳片で１次溶断された端面の微妙な位置ズレにより、溶断ノロを除去するための２次溶断の位置がズレたり、鋼種ごとに応じた溶断ノロの付着強度などに細かく対応し難くなる、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２５３３１号公報（第１〜６頁、図１〜５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、縦型連続鋳造され且つ垂直姿勢で溶断（切断）された鋳片（連鋳片）ごとにおける上端面付近の周面または側面に付着した溶断ノロを、水平姿勢にした当該鋳片から確実で且つ容易に除去できる溶断ノロの除去方法および除去装置を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、１次溶断後に搬送されて水平姿勢となった鋳片の端面付近を、多関節ロボットの先端側に取り付けたセンサで検知し、該センシングの結果に基づいて２次溶断や溶断ノロの引き剥がしを行う、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による鋳片に付着した溶断ノロの除去方法（請求項１）は、縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴う溶断ノロが付着した鋳片を、水平状の姿勢に定置する第１ステップと、水平状の姿勢とされた上記鋳片における前記切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、センサを用いて当該鋳片の位置を測定する第２ステップと、上記鋳片に付着した溶断ノロに対し、爪状部を該鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動させて、該溶断ノロを除去する第４ステップと、を含む、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、前記１次溶断による切断面とこれに隣接する周面または側面に付着した溶断ノロとを一端面側に有する鋳片は、第１ステップにおいて、連続鋳造設備の直下から搬出され、垂直姿勢から水平状の姿勢に定置され、第２ステップにおいて、前記センサによる上記端面とこれに隣接する周面または側面との２箇所以上に対するセンシングにより、測定され端面の位置が許容範囲にあるか否かを測定され後、第４ステップにおいて、上記周面または側面に付着した溶断ノロが、該周面または側面の軸方向に沿って移動する前記爪状部によって、強制的に引き剥がすようにして除去される。従って、連続鋳造設備の直下における狭いスペースによる制約を受けずに、水平状の姿勢にした鋳片から溶断ノロを確実で且つ容易に除去することが可能となる。
【０００８】
尚、前記鋳片は、断面が円形または各コーナにアールを付けた角形状を呈し、円形断面では、円柱形の周面を有し、角形状の断面では、４つの側面を有する。
また、前記第１ステップでは、垂直姿勢で降下する鋳片ごとの上端面に隣接する周面または側面の一部に１次溶断に伴うノロが付着している。係る１次溶断された該鋳片は、軸ほうこうに対して９０度回転されるか、一旦斜め姿勢にされ、更に斜め上方に引き上げられた後、水平状の姿勢に定置される。この間において、鋳片は、軸方向に沿った移動と、径方向に沿った旋回または移動を経ている。
また、前記「水平状」とは、水平な姿勢の他に、該水平に準じた姿勢も含む。
更に、前記溶断には、ガス切断、アーク切断、およびプラズマ切断が含まれる。
また、前記センサは、接触式のタッチセンサやリミットスイッチ、あるいは非接触式の光電管またはレーザなどの光センサや、各種の磁気センサが含まれる。
加えて、前記爪状部は、前記溶断ノロを引っ掻くか、該溶断ノロに押し当てられることで、該ノロを鋳片の周面または側面から剥離して除去するものである。
【０００９】
また、本発明には、前記第２ステップと第４ステップとの間に、水平状の姿勢とされた前記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の上記切断面に向かって斜め下向きに配置した溶断トーチにより、前記溶断ノロの溶着部に対し、溶断を施す第３ステップを更に有する、鋳片に付着した溶断ノロの除去方法（請求項２）も含まれる。
これによれば、鋼種によって鋳片の本体と溶断ノロとの溶着部が靱性ないし強度を有する場合でも、当該鋳片の端面の外周辺に沿った溶断ノロの溶着部を、該端面に向かって斜め下向きに新たな溶断（２次溶断）を施す第３ステップを行うことで、溶断ノロを前記第４ステップによって確実に鋳片から除去できる。しかも、当該鋳片の周面または側面の損傷を最小限に抑えることも可能となる。
【００１０】
一方、本発明による鋳片に付着した溶断ノロの除去装置（請求項３）は、縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた鋳片の切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴って付着した溶断ノロを除去する装置であって、少なくとも３つ以上の軸受（関節）を含む多関節ロボットと、該ロボットの先端部に取り付けられ、水平状の姿勢とされた上記鋳片の切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、接触または接近するセンサ、上記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の切断面に向かって斜め下向きで且つ上記ノロの溶着部に対し、溶断を施すように配置された溶断トーチ、および、上記鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動可能に取り付けられた爪状部と、を含んでいる、ことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、前記縦型連続鋳造設備から離れた位置において配置した多関節ロボットによって、水平状の姿勢に定置された前記鋳片の端面やこれと隣接する周面などの位置をセンシング（検知）し、更に、上記鋳片に付着した溶断ノロの溶着部を２次溶断し、係る溶断ノロを鋳片から引き剥がすように除去することを、予め設定したプログラムなどによって、自動的且つ確実に行うことができる。
また、縦型連続鋳造した際の鋳造履歴によって、前記２次溶断を行わずに溶断ノロの除去が可能な鋼種である鋳片の場合には、前記第２ステップのセンシングの後で直ちに第４ステップの溶断ノロの除去を行うように、前記ロボットに対して電気的に接続されたコンピュータなどの制御手段と連動させることも可能である。
尚、前記多関節ロボットは、少なくとも３個以上の軸受（関節）を、ベース部と先端部との間に位置する複数のアーム間に有するものである。
【００１２】
また、本発明には、前記溶断トーチは、前記多関節ロボットによって、前記鋳片の切断面と周面または側面とのコーナ部に沿って、円弧状または直線状に走査される、鋳片に付着した溶断ノロの除去装置（請求項４）も含まれる。
これによれば、鋼種によって鋳片の本体と溶断ノロとの溶着部が靱性ないし強度を有する場合に、係る鋳片の切断面と周面または側面とのコーナ部に沿って、溶断トーチが前記多関節ロボットによって、断面円形の鋳片における円柱形の周面である場合には円弧（カーブ）状にして、断面が角形状の鋳片における何れかの側面である場合には該側面と平行な直線状に走査される。従って、溶断ノロを鋳片の周面または側面に溶着している該溶断ノロの溶着部を確実に溶断できるので、第４ステップによる溶断ノロの除去を容易且つ確実に行うことができる。
【００１３】
更に、本発明には、前記爪状部は、前記鋳片の軸方向と平行な方向および直交する方向に沿って、緩衝されつつ移動可能にして前記多関節ロボットの先端部に取り付けられている、鋳片に付着した溶断ノロの除去装置（請求項５）も含まれる。
これによれば、前記２次溶断された溶断ノロを、鋳片の周面あるいは側面から除去する際に、爪状部が鋳片の軸方向および径方向の一方または双方に沿った衝撃を受けても、係る衝撃を緩和しつつ移動可能とされている。従って、例えば、溶着部の一部が不用意に残留していた場合でも、溶断ノロを鋳片の周面あるいは側面から確実に除去することが可能となる。
尚、前記爪状部は、例えば、コイルバネや流体圧シリンダなどを介して、衝撃を緩和（緩衝）するように前記多関節ロボットの先端部に取り付けられている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による溶断ノロの除去方法における第１ステップを示す概略図。
【図２】水平状に定置された一形態の鋳片の一端面側を示す斜視図。
【図３】本発明による溶断ノロの除去装置に用いる多関節ロボットの概略図。
【図４】上記多関節ロボットにおける先端部を示す部分断面を含む概略図。
【図５】前記溶断ノロの除去方法における第２ステップを示す概略図。
【図６】上記第２ステップを異なる側面視の角度で示す概略図。
【図７】前記溶断ノロの除去方法における第３ステップを示す概略図。
【図８】上記第３ステップを異なる側面視の角度で示す概略図。
【図９】前記溶断ノロの除去方法における第４ステップを示す概略図。
【図１０】水平状に定置された異なる形態の鋳片の一端面側を示す斜視図。
【図１１】上記鋳片に対する前記除去方法における第２ステップを示す概略図。
【図１２】上記鋳片に対する前記除去方法における第３ステップを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による溶断ノロの除去方法における第１ステップＳ１を示す概略図、図２は、水平状の姿勢に定置された鋳片Ｃの一端面ｃ１側を示す斜視図である。
図１の左上側に示すように、内部に溶鋼Ｌを注湯され且つ図示しないクレーンにより、鋳型１の真上に配置された取り鍋４の底部から注下された溶鋼Ｌは、全体が円筒形状を呈し、且つリング状の水冷部２を内蔵する鋳型１の内側のキャビティ３において、外周側から順次凝固しつつ当該鋳型１の下側へ垂下して、円柱形の鋳造材Ｍとなり、周囲から冷却水ｗを噴射されつつ複数のピンチローラ５によって垂直方向で且つ軸方向に沿って降下している。
係る過程において、水平向きに配置された溶断トーチ６から、酸素やアセチレンガスを吹き付ける１次（ガス）溶断を行って、上記鋳造材Ｍを局部的に溶融することにより、所定長さの鋳片Ｃが順次得られる。該鋳片Ｃは、溶断された一端面（上端面）ｃ１と他端面（下端面）ｃ２と円柱形の周面ｃｒとを有している。このうち、一端面ｃ１側における前記トーチ６の位置と径方向で反対側の周面ｃｒには、上記１次溶断に伴って溶融された鋳造材Ｍの一部が再凝固して溶着した溶断ノロ７が湾曲し且つ膜状にして付着している。
【００１６】
図２に示すように、溶断ノロ７は、鋳片Ｃの一端面ｃ１に隣接する周面ｃｒの一部に、該一端面ｃｒの外形に沿った円弧状の溶着部８と、周面ｃｒに被さっている覆い部９とを備えている。尚、鋳片Ｃの他端面ｃ２には、前回の溶断時に下側で先行した鋳片ｃの上側に位置していたので、溶断ノロ７は付着していない。
図１中のカーブした実線の矢印で示すように、垂直姿勢で溶断されて得られた鋳片Ｃは、他端面ｃ２側を中心として垂直方向に沿って９０度旋回されることで、水平ないし水平状の姿勢となる。係る姿勢で軸方向Ｒ２に沿って搬送される。
あるいは、図１中のカーブした一点鎖線の矢印で示すように、垂直姿勢で溶断されて得られた鋳片Ｃは、他端面ｃ２側を中心に約３０〜４０度旋回されて一旦斜め姿勢とされ、該斜め姿勢の軸方向に沿って斜め上方に引き上げられた後、更に、下向きに旋回されることによっても、水平ないし水平状の姿勢となる。係る姿勢で軸方向Ｒ１に沿って搬送される（第１ステップＳ１の前段）。
【００１７】
前記軸方向Ｒ１，Ｒ２に沿って搬送され、途中では適宜径方向に沿って搬送された鋳片Ｃは、図３に示すように、左右（前後）一対のシフタｓのフック部ｓｆに水平ないし水平状の姿勢で、その一端面ｃ１が多関節ロボット１０に接近した位置で定置される（第１ステップＳ１の後段）。
尚、上記ロボット１０およびその先端部１８に取り付けられた後述するセンサ１９や溶断トーチ２０などは、本発明における溶断ノロの除去装置を構成している。
図３に示すように、上記多関節ロボット１０は、図示しないフロアに固定されたベース部１１、水平回転する第１軸受（関節）ｊ１、水平旋回可能なＵ型部１２、垂直旋回する第２軸受ｊ２、その上方に接続された第１アーム１４、上記Ｕ型部１２の後端部と第１アーム１４の下端部との間に接続された流体圧シリンダ１３、第１アーム１４の先端に取り付けられ且つ垂直旋回する第３軸受ｊ３、該軸受ｊ３に基部が垂直旋回可能に接続された第２アーム１５、第３アーム１６、係るアーム１５，１６間を接続し且つ両アーム１５，１６を円周方向に沿って相対回転させる第４軸受ｊ４、第３アーム１６の先端に取り付けられ且つ垂直旋回する第５軸受ｊ５、および該軸受ｊ５に対し水平旋回可能な第６軸受ｊ６を介して水平回転可能に取り付けられた基部１７を含み且つ側面視がほぼクランク形状の先端部１８を備えている。
【００１８】
図３，図４に示すように、先端部１８の下面には、垂直なタッチ（接触式）センサ１９と、斜め下向きに火口を向けた溶断トーチ２０とが取り付けられている。一方、先端部１８の上面には、Ｌ型材２１の水平部２２が固定され、該Ｌ型材２１には、基部を入れ子式に支持された水平材２３が垂直方向の一定範囲で移動可能に支持されている。係る水平材２３の上（外側）には、支持筒２７と、該支持筒２７を貫通し且つ水平移動可能に支持された水平軸２６と、該水平軸２６の一端部から外側に突設された鈎形の爪状部２８とが取り付けられている。上記Ｌ型材２１の水平部２２と水平材２３との間は、連結棒２４とガイドピン２５とが垂直方向の一定範囲で移動可能で且つ抜け出し不能に配置され、このうち連結棒２４には、コイルバネｂ１が伸長状態で巻き付けられている。また、水平軸２６の他端部に設けた太径部と支持筒２７との間には、コイルバネｂ２が伸長状態で巻き付けられている。上記コイルバネｂ１，ｂ２によって、図４中で示すＸ方向およびＹ方向に沿った外力による爪状部２８への衝撃を緩衝することができる。
尚、前記先端部１８の下面や上面は、多関節ロボット１０の各軸受ｊ１〜ｊ６を旋回させることで、後述するように、互いに位置が入れ替わって、爪状部２８が下向きの姿勢となり、前記センサ１９が上向きで且つ前記溶断トーチ２０が斜め上向きの姿勢となることも可能である。
【００１９】
ここで、本発明による前記溶断ノロ７の除去方法の第２ステップＳ２以降の各ステップ（Ｓ２〜Ｓ４）について説明する。
先ず、図５の左側に示すように、前記シフタｓによって多関節ロボット１０の直前の位置に定置された鋳片Ｃの一端面ｃ１に向かって、上記ロボット１０の先端側に位置する先端部１８の下面に垂直に取り付けられたタッチセンサ１９を接近させる。そして、図５の右側に示すように、該センサ１９の先端側を接触させて傾斜させ、係る傾斜の度合いを予め設定されたしきい値と比較して所定の範囲にあるか否かにより、上記一端面ｃ１の位置が所要の位置にあるか否かが判断される。
上記タッチセンサ１９の水平移動は、前記多関節ロボット１０に含まれる前記軸受ｊ２，ｊ３，ｊ５の垂直回転および第１〜第３アーム１４〜１６の旋回などによって行われる。また、上記タッチセンサ１９の接触位置は、鋳片Ｃの一端面ｃ１における一定の範囲に予め設定されている。
【００２０】
次に、図６の左側に示すように、鋳片Ｃの一端面ｃ１に隣接する周面ｃｒに向かって、タッチセンサ１９を接近させ、図５の右側に示すように、該センサ１９の先端側を接触させて傾斜させ、その傾斜程度により上記周面ｃｒの位置を前記同様に判定する。該センサ１９の水平移動は、前記多関節ロボット１０に含まれる軸受ｊ１，ｊ６の水平回転および第１〜第３アーム１４〜１６の旋回などによって行われる。また、上記センサ１９の接触位置は、鋳片Ｃの周面ｃｒにおける一定の範囲に予め設定されている（第２ステップＳ２）。
そして、前記センサ１９が鋳片Ｃの一端面ｃ１および周面ｃｒと接触した位置が所定の範囲内にあったか否かが前記ロボット１０に内蔵ないし接続されたパソコンなどの制御手段（図示せず）で判別され、上記範囲内である場合には、係る鋳片Ｃについて、次の第３ステップＳ３あるいは第４ステップＳ４が行われる。
尚、前記センサ１９の接触した位置が前記しきい値で区分された範囲から外れていた場合には、想定位置と測定位置とのズレ分に応じた動作を補正した上で、係る鋳片Ｃの位置を一対の前記シフタｓと共に修正して再度第２ステップＳ２を行うか、あるいは、係る鋳片Ｃを本除去ライン外に搬出する措置が取られる。
【００２１】
次いで、図７中における一点鎖線の矢印で示すように、鋳片Ｃの周面ｃｒに付着した溶断ノロ７のうち、該ノロ７における一端面ｃ１側に沿った溶着部８に対し、前記多関節ロボット１０の先端部１８の下面から、昇降可能なロッド２０ａを下降させ、該ロッド２０ａの下端に取り付けた溶断トーチ２０の火口を斜め下向きにして向け、該火口から酸素やアセチレンガスなどを吹き付ける２次溶断を行う（第３ステップＳ３）。この際、溶断トーチ２０は、図８の左側、中央、および右側の順序で示すように、その火口が溶断ノロ７の溶着部８および一端面ｃ１の外形に沿うように円弧形の軌跡となるように走査される。この間において、前記ロボット１０の軸受ｊ２〜ｊ６の回転や、第１〜第３アーム１４〜１６の旋回、および基部１７の移動などの併用が行われる。
【００２２】
その結果、溶着部８が溶断されて消失するため、溶断ノロ７は、鋳片Ｃの周面ｃｒにほぼ添接されただけの状態となる。
そして、図９に示すように、前記多関節ロボット１０の軸受ｊ４を垂直方向に沿って１８０度回転させ、先端部１８も同様に上下逆となるよう回転させて、水平軸２６および鈎状の爪状部２８を下側とした後、同図中の一点鎖線で示すように、前記軸受ｊ２，ｊ３，ｊ５を回転させることなどにより、上記爪状部２８の刃先片を鋳片Ｃの周面ｃｒに接触させ且つ該鋳片Ｃの軸方向に沿って移動させる。その結果、図９中の二点鎖線の矢印で示すように、２次溶断された溶断部８ａを含む溶断ノロ７は、鋳片Ｃの周面ｃｒから引き剥がされる（第４ステップＳ４）。
【００２３】
この際、溶断ノロ７に覆われていた部位の鋳片Ｃの周面ｃｒは、上記溶断部８ａを除いて、ほぼ当初の曲面形状になる。更に、前記コイルバネｂ１，ｂ２によって、上記爪状部２８に対する鋳片Ｃの軸方向および径方向の少なくとも一方に沿った衝撃を緩和することも可能である。
尚、鋼種によっては、溶断ノロ７の溶着部８における靱性ないし接合強度が低いために、前記第３ステップＳ３による２次溶断を省略し、第２ステップＳ２から直に第４ステップＳ４に移行して溶断ノロ７の除去を行うことも可能である。
【００２４】
以上において説明した鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７の除去方法によれば、溶断ノロ７を一端面ｃ１付近に有する鋳片Ｃは、第１ステップＳ１で、連続鋳造設備の直下から搬出され、垂直姿勢から水平状の姿勢に定置され、第２ステップＳ２で、前記センサ１９による一端面ｃ１とこれに隣接する周面ｃｒとの２箇所以上に対するセンシングにより、測定され端面ｃ１の位置が許容範囲か否かが測定される。更に、第３ステップＳ３で溶断ノロ７の溶着部８を２次溶断された後、第４ステップＳ４で、上記周面ｃｒに付着した溶断ノロ７を前記爪状部２８によって、強制的に引き剥がすようにして除去される。従って、連続鋳造設備の直下における狭いスペースによる制約を受けずに、水平状の姿勢にした鋳片Ｃから溶断ノロ７を確実で且つ容易に除去することが可能となる。
【００２５】
一方、本発明による溶断ノロ７の除去装置（１０，１８〜２０）によれば、前記縦型連続鋳造設備から離れた位置において配置した多関節ロボット１０によって、水平状の姿勢に定置された前記鋳片Ｃの一端面ｃ１やこれと隣接する周面ｃｒの位置をセンシングし、上記鋳片Ｃに付着した溶断ノロ７の溶着部８を２次溶断し、係る溶断ノロ７を鋳片Ｃから引き剥がすように除去することを、予め制御手段で設定したプログラムなどにより、自動的且つ確実に行うことができる。
しかも、前記溶断トーチ２０が、前記多関節ロボット１０によって、前記鋳片Ｃの切断面ｃ１と周面ｃｒとのコーナ部に沿って、円弧状に走査されるので、溶断ノロ７を鋳片Ｃの周面ｃｒに溶着している溶着部８を確実に溶断できるため、前記第４ステップＳ４による溶断ノロ７の除去を確実に行うことができる。
【００２６】
更に、前記爪状部２８が、前記鋳片Ｃの軸方向と平行な方向および直交する方向に沿って、緩衝されつつ移動可能にして前記多関節ロボット１０の先端部１８に取り付けられているため、該爪状部２８が鋳片Ｃの軸方向および径方向の少なくとも一方に沿った衝撃を受けても、係る衝撃を緩和しつつ移動可能である。
従って、例えば、溶着部８の一部が不用意に残留していた場合でも、係る溶着部８を含む溶断ノロ７を鋳片Ｃの周面ｃｒから確実に除去することができる。
【００２７】
図１０は、前記鋳片Ｃとは異なる形態の鋳片Ｃ′の一端面ｃ１付近を示す斜視図である。該鋳片Ｃ′は、前記鋳型１のキャビティ３で鋳込まれた際に、断面が角形状で且つ各コーナにアールが付され、且つ四辺の側面ｃｓを有するように凝固したものである。図１０に示すように、前記溶断トーチ６によって溶断された切断面（一端面）ｃ１に隣接する一辺の側面ｃｓには、直線状の溶着部８を介して溶断ノロ７が平らな膜状にして付着している。係る鋳片Ｃ′も、前記同様の回転、傾動、および搬送経路を経て、上記溶断ノロ７が上側となる水平状の姿勢に定置される（第１ステップＳ１）。
【００２８】
次に、図１１の左側に示すように、前記ロボット１０の先端部１８に垂直に取り付けられたタッチセンサ１９を、上記鋳片Ｃ′の径方向に沿って該鋳片Ｃ′の側面ｃｓに接近させ、図１１の右側に示すように、上記センサ１９の先端側を接触させて傾け、係る傾きの程度を前記同様に検知することにより、当該鋳片Ｃ′の径方向の位置を検出する。この操作の前後において、前記図５で示したのと同様に、上記センサ１９の先端側を上記鋳片Ｃ′の一端面ｃ１に対し軸方向に沿って接近させた後、接触させて傾け、前記同様にして該鋳片Ｃ′における一端面ｃ１の軸方向の位置を検出している（第２ステップＳ２）。
【００２９】
次いで、前記第２ステップＳ２で所定範囲の位置にあった前記鋳片Ｃ′の溶断ノロ７の溶着部８に対して、図１２の左側と右側に示すように、前記ロボット１０の先端部１８に火口を斜め下向きとした溶断トーチ２０から酸素やアセチレンガスを一点鎖線の矢印のように噴射し、且つ該トーチ２０を図１２の左側から右側に向かって直線状に走査して、上記溶着部８を溶断した（第３ステップＳ３）。
更に、前記同様に爪状部２８を上記鋳片Ｃ′の側面ｃｓの軸方向に沿って移動させることで、上記溶断ノロ７を該鋳片Ｃ′の側面ｃｓから引き剥がして除去した（第４ステップＳ４：図示せず）。尚、前記と同様に、鋼種によっては、前記第２ステップＳ２の後で、直ちに上記第４ステップＳ４を行うことも可能である。
【００３０】
以上のような鋳片Ｃ′に付着した溶断ノロ７の除去方法によれば、前記同様の第１ステップＳ１の後に行う第２ステップＳ２で、前記センサ１９による一端面ｃ１とこれに隣接する側面ｃｓとに対するセンシングにより、測定され端面ｃ１の位置が許容範囲か否かが測定され、第３ステップＳ３で溶断トーチ２０の直線状に走査により溶断ノロ７の溶着部８を２次溶断した後、第４ステップＳ４で、上記側面ｃｓに付着した溶断ノロ７を前記爪状部２８により強制的に引き剥がして除去することができる。一方、前記鋳片Ｃ′に付着した溶断ノロ７の除去装置によれば、前記ロボット１０によって、水平状の姿勢に定置された前記鋳片Ｃの一端面ｃ１やこれと隣接する側面ｃｓの位置をセンシングし、上記鋳片Ｃ′に付着した溶断ノロ７の溶着部８を直線状に走査する溶断トーチ２０により２次溶断し、係る溶断ノロ７を前記爪状部２８で鋳片Ｃから引き剥がして除去することができる。
【００３１】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記鋳片は、断面が五角形以上の正多角形あるいは変形多角形を呈するものとしたり、各種の鋼材のほか、銅や銅合金からなるものであっても良い。
また、前記タッチセンサに替えて、リミットスイッチや、非接触式の光電管や、レーザなどの光センサ、あるいは各種の磁気センサを用いても良い。
更に、前記ガス溶断に替えて、アーク切断またはプラズマ切断を用いても良い。
加えて、前記第１〜第４ステップＳ１〜Ｓ４は、例えば、前記鋳片Ｃ，Ｃ′の温度が約７００℃〜２００℃である高温の環境であっても行うことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、縦型連続鋳造され且つ垂直姿勢で溶断された鋳片ごとにおける上端面付近の周面または側面に付着した溶断ノロを、水平状の姿勢にした鋳片から確実で且つ容易に除去できる溶断ノロの除去方法と除去装置とを提供できるようになる。
【符号の説明】
【００３３】
７……………溶断ノロ
８……………溶着部
１０…………多関節ロボット
１８…………先端部
１９…………タッチセンサ（センサ）
２０…………溶断トーチ
２８…………爪状部
Ｃ，Ｃ′………鋳片
ｃ１…………一端面（切断面）
ｃｒ…………周面
ｃｓ…………側面
Ｓ１〜Ｓ４…第１〜第４ステップ
ｊ１〜ｊ６…軸受
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴う溶断ノロが付着した鋳片を、水平状の姿勢に定置する第１ステップと、
水平状の姿勢とされた上記鋳片における上記切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、センサを用いて当該鋳片の位置を測定する第２ステップと、
上記鋳片に付着した溶断ノロに対し、爪状部を該鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動させて、該溶断ノロを除去する第４ステップと、を含む、
ことを特徴とする鋳片に付着した溶断ノロの除去方法。
【請求項２】
前記第２ステップと第４ステップとの間に、水平状の姿勢とされた前記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の上記切断面に向かって斜め下向きに配置した溶断トーチにより、前記溶断ノロの溶着部に対し、溶断を施す第３ステップを更に有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳片に付着した溶断ノロの除去方法。
【請求項３】
縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた鋳片の切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴って付着した溶断ノロを除去する装置であって、
少なくとも３つ以上の軸受を含む多関節ロボットと、
上記ロボットの先端部に取り付けられ、水平状の姿勢とされた上記鋳片の切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、接触または接近するセンサ、上記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の切断面に向かって斜め下向きで且つ上記ノロの溶着部に対し、溶断を施すように配置された溶断トーチ、および、上記鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動可能に取り付けられた爪状部と、を含んでいる、
ことを特徴とする鋳片に付着した溶断ノロの除去装置。
【請求項４】
前記溶断トーチは、前記多関節ロボットによって、前記鋳片の切断面と周面または側面とのコーナ部に沿って、円弧状または直線状に走査される、
ことを特徴とする請求項３に記載の鋳片に付着した溶断ノロの除去装置。
【請求項５】
前記爪状部は、前記鋳片の軸方向と平行な方向および直交する方向に沿って、緩衝されつつ移動可能にして前記多関節ロボットの先端部に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の鋳片に付着した溶断ノロの除去装置。
【請求項１】
縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴う溶断ノロが付着した鋳片を、水平状の姿勢に定置する第１ステップと、
水平状の姿勢とされた上記鋳片における上記切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、センサを用いて当該鋳片の位置を測定する第２ステップと、
上記鋳片に付着した溶断ノロに対し、爪状部を該鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動させて、該溶断ノロを除去する第４ステップと、を含む、
ことを特徴とする鋳片に付着した溶断ノロの除去方法。
【請求項２】
前記第２ステップと第４ステップとの間に、水平状の姿勢とされた前記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の上記切断面に向かって斜め下向きに配置した溶断トーチにより、前記溶断ノロの溶着部に対し、溶断を施す第３ステップを更に有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳片に付着した溶断ノロの除去方法。
【請求項３】
縦型連続鋳造され、垂直方向で且つ軸方向に沿って降下する過程で水平方向に沿った溶断により、得られた鋳片の切端面に隣接する周面または側面の一部に前記溶断に伴って付着した溶断ノロを除去する装置であって、
少なくとも３つ以上の軸受を含む多関節ロボットと、
上記ロボットの先端部に取り付けられ、水平状の姿勢とされた上記鋳片の切断面および該切断面に隣接する周面または側面の２箇所以上の位置に対し、接触または接近するセンサ、上記鋳片の周面または側面の上方から該鋳片の切断面に向かって斜め下向きで且つ上記ノロの溶着部に対し、溶断を施すように配置された溶断トーチ、および、上記鋳片の周面または側面の軸方向に沿って移動可能に取り付けられた爪状部と、を含んでいる、
ことを特徴とする鋳片に付着した溶断ノロの除去装置。
【請求項４】
前記溶断トーチは、前記多関節ロボットによって、前記鋳片の切断面と周面または側面とのコーナ部に沿って、円弧状または直線状に走査される、
ことを特徴とする請求項３に記載の鋳片に付着した溶断ノロの除去装置。
【請求項５】
前記爪状部は、前記鋳片の軸方向と平行な方向および直交する方向に沿って、緩衝されつつ移動可能にして前記多関節ロボットの先端部に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の鋳片に付着した溶断ノロの除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−２７８８３（Ｐ２０１３−２７８８３Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３８８８（Ｐ２０１１−１６３８８８）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００３７１３）大同特殊鋼株式会社 (916)
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００３７１３）大同特殊鋼株式会社 (916)
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