打刻装置
【課題】間違った打刻を確実に検出する、打刻装置を提供する。
【解決手段】軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチ１１と、複数の刻印ポンチ１１を軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダ１２と、ポンチホルダ１２を駆動することで、指定された刻印ポンチ１１をインパクト地点に案内する選字アクチュエータ１３と、インパクト地点に案内された刻印ポンチ１１を鋳片４に向けて打撃するインパクトシリンダ１４とを備える。打刻の際、インパクトシリンダ１４のストローク量を検出し、このストローク量に応じて実際に打撃した刻印ポンチ１１を特定し、指定された刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致しないときに、インパクト地点に案内した刻印ポンチ１１が間違っていると診断する。
【解決手段】軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチ１１と、複数の刻印ポンチ１１を軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダ１２と、ポンチホルダ１２を駆動することで、指定された刻印ポンチ１１をインパクト地点に案内する選字アクチュエータ１３と、インパクト地点に案内された刻印ポンチ１１を鋳片４に向けて打撃するインパクトシリンダ１４とを備える。打刻の際、インパクトシリンダ１４のストローク量を検出し、このストローク量に応じて実際に打撃した刻印ポンチ１１を特定し、指定された刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致しないときに、インパクト地点に案内した刻印ポンチ１１が間違っていると診断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳片に打刻する打刻装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リボルバを回転させて刻印ピンを選出し、選出した刻印ピンをインパクトシリンダで打撃することで、鋳片に打刻するものがあった（特許文献１参照）。
また、印字結果を目視する代わりに、カメラで撮像した画像データの画像認識を行い、製造ラインでのトラッキングを行うものがあった（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−３１４８４１号公報
【特許文献２】特開平３−０３２４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された従来技術のように、リボルバを回転させて複数の刻印ピンの中から所望の刻印ピンを選出するには、リボルバの回転位置を検出しなければならず、この検出に誤差があると、所望の刻印ピンを選出できなくなり、間違った刻印ピンで打刻してしまう可能性がある。そこで、特許文献２に記載された従来技術のように、画像認識によって印字結果を診断することが考えられるが、スケールが付着するなど、表面粗さの影がノイズとして影響し、必ずしも正確に診断できるとは限らない。
【０００４】
本発明の課題は、間違った打刻を確実に検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る打刻装置は、軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチと、該複数の刻印ポンチを軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダと、該ポンチホルダを駆動することで、指定された前記刻印ポンチをインパクト地点に案内する駆動手段と、該駆動手段によって前記インパクト地点に案内された前記刻印ポンチを打刻対象物に向けて打撃するインパクトシリンダと、該インパクトシリンダのストローク量を検出する検出手段と、該検出手段で検出したストローク量に応じて前記駆動手段による案内異常を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る打刻装置は、前記診断手段は、前記インパクトシリンダが打撃した前記刻印ポンチを、前記検出手段で検出したストローク量に応じて特定し、特定した当該刻印ポンチと、指定された前記刻印ポンチとが一致しないときに、前記駆動手段による案内異常であると診断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係る打刻装置によれば、各刻印ポンチの長さを全て異ならせたことで、夫々、インパクトシリンダで打撃するときのストローク量が異なるので、インパクトシリンダのストローク量を検出すれば、実際に打撃した刻印ポンチを特定することができる。したがって、指定された刻印ポンチと実際に打撃した刻印ポンチとが一致しないときに、インパクト地点に案内した刻印ポンチが間違っている、つまり案内異常であると診断することができ、間違った打刻を確実に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、垂直曲げ型、連続鋳造機の概略構成である。取鍋１に注入した溶鋼は、タンディッシュ２を経て水冷式の鋳型３へと流入し、ここで急冷され凝固し始めた鋳片を、ダミーバー及びピンチロールによって継続的に下方に引抜き、連続した鋳片４を成形する。鋳型３から引出した鋳片４には、スプレーノズル５によって冷却水を噴霧することで、鋳片４を中心部まで凝固させ、その冷却水は水切り装置６によって除去する。中心部まで凝固した鋳片４は、進路を垂直方向から水平方向に案内され、トーチカッタ７で切断し、その切断面に、数字、アルファベット、記号など、識別マークとなる刻印を打刻装置８で打ってから搬出される。
【０００９】
図２は、打刻装置８の概略構成であり、軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチ１１と、これら複数の刻印ポンチ１１を軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダ１２と、このポンチホルダ１２を駆動することで、指定された刻印ポンチ１１をインパクト地点に案内する選字アクチュエータ１３と、インパクト地点に案内された刻印ポンチ１１を鋳片４に向けて打撃するインパクトシリンダ１４と、を備えている。
【００１０】
刻印ポンチ１１は、インパクトシリンダ１４によって打撃されると、図示しないコイルばねの弾性力によって鋳片４から離間して待機位置まで後退するように構成される。選字アクチュエータ１３は、ステップモータで構成される。インパクトシリンダ１４は、刻印ポンチ１１の尾端に対向する片側ロッド１４ａを有し、この片側ロッド１４ａを流体圧の上昇によって突出させて刻印ポンチ１１を打撃し、流体圧が下降すると図示しないコイルばねの弾性力によって待機位置まで後退するように構成される。
【００１１】
選字アクチュエータ１３を駆動制御する選字制御装置１５には、位置センサ１６で検出したポンチホルダ１２の現在位置が入力され、打刻すべき刻印ポンチ１１が指定されたときに、その刻印ポンチ１１がインパクト地点に到達するように、選字アクチュエータ１３を介してポンチホルダ１２の位置を制御する。
インパクトシリンダ１４を駆動制御する打刻制御装置１７は、指定された刻印ポンチ１１がインパクト地点に案内されると、片側ロッド１４ａが突出するように、インパクトシリンダ１４の流体圧を制御する。なお、この流体圧が所定値以上になったときに、打刻が完了したと判断し、片側ロッド１４ａを待機位置まで後退させる。
【００１２】
異常診断装置２０には、位置センサ２１で検出した片側ロッド１４ａの現在位置が入力され、図３の異常診断処理を実行する。
ここで、異常診断処理について説明する。
先ずステップＳ１では、位置センサ２１で検出した片側ロッド１４ａの現在位置に基づいて、打刻の際に、片側ロッド１４ａが待機位置から打刻完了位置まで移動したときのストローク量Ｘを算出する。
【００１３】
続くステップＳ２では、ストローク量Ｘに基づいて、実際にインパクトシリンダ１４で打撃した刻印ポンチ１１を特定する。すなわち、各刻印ポンチ１１の長さを全て異ならせたことで、刻印ポンチ１１ごとにストローク量Ｘが異なるので、このストローク量Ｘに応じて、実際に打撃した刻印ポンチ１１を特定する。
続くステップＳ３では、指定した刻印ポンチ１１と、実際に打撃した刻印ポンチ１１とは一致するか否かを判定する。このとき、指定した刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致していれば、選字アクチュエータ１３、選字制御装置１５、及び位置センサ１６の全てが正常に動作していると判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、指定した刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致しなければ、指定された刻印ポンチ１１をインパクト地点に正確に案内できていない、つまり選字アクチュエータ１３、選字制御装置１５、及び位置センサ１６の何れかの異常で、案内異常が発生したと判断してステップＳ４に移行する。
【００１４】
ステップＳ４では、案内異常が発生した旨を報知してから、所定のメインプログラムに復帰する。
以上より、選字アクチュエータ１３が「駆動手段」に対応し、ステップＳ１の処理が「検出手段」に対応し、ステップＳ２〜Ｓ４の処理が「診断手段」に対応している。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００１５】
例えば、位置センサ１６の検出に誤差があると、ポンチホルダ１２を正しく駆動できなくなり、間違った刻印ポンチ１１で打刻してしまう可能性がある。こうした間違った打刻は、その場で確実に検出しなければならない。
本実施形態では、各刻印ポンチ１１の長さを全て異ならせたことで、夫々、インパクトシリンダ１４で打撃するときのストローク量Ｘが異なるので、片側ロッド１４ａのストローク量Ｘを検出すれば、実際に打撃した刻印ポンチ１１を特定することができる。すなわち、刻印ポンチ１１の長さが短ければ、それだけ片側ロッド１４ａのストローク量Ｘが長くなり、刻印ポンチ１１の長さが長ければ、ストローク量Ｘが短くなる。
【００１６】
したがって、指定された刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致していれば、指定された刻印ポンチ１１がインパクト地点に正しく案内されたと診断することができる。逆に、指定された刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致しないときに、インパクト地点に案内した刻印ポンチ１１が間違っている、つまり案内異常であると診断することができ、間違った打刻を、その場で確実に検出できる。
【００１７】
夫々の刻印ポンチ１１の長さの差ΔＬは、位置センサ２１の分解能に応じて設定する。すなわち、位置センサ２１の分解能が高ければ、それだけ長さの差ΔＬを小さくでき、分解能が低ければ、長さの差ΔＬを大きくする必要がある。
なお、上記の一実施形態では、ポンチホルダ１２が直線運動する構造について説明しているが、これに限定されるものではなく、勿論、リボルバのように回転運動する構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】連続鋳造設備の概略構成である。
【図２】打刻装置の概略構成を示す。
【図３】異常診断処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
４ 鋳片
８ 打刻装置
１１ 刻印ポンチ
１２ ポンチホルダ
１３ 選字アクチュエータ
１４ インパクトシリンダ
１５ 選字制御装置
１６ 位置センサ
１７ 打刻制御装置
２０ 異常診断装置
２１ 位置センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳片に打刻する打刻装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リボルバを回転させて刻印ピンを選出し、選出した刻印ピンをインパクトシリンダで打撃することで、鋳片に打刻するものがあった（特許文献１参照）。
また、印字結果を目視する代わりに、カメラで撮像した画像データの画像認識を行い、製造ラインでのトラッキングを行うものがあった（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−３１４８４１号公報
【特許文献２】特開平３−０３２４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載された従来技術のように、リボルバを回転させて複数の刻印ピンの中から所望の刻印ピンを選出するには、リボルバの回転位置を検出しなければならず、この検出に誤差があると、所望の刻印ピンを選出できなくなり、間違った刻印ピンで打刻してしまう可能性がある。そこで、特許文献２に記載された従来技術のように、画像認識によって印字結果を診断することが考えられるが、スケールが付着するなど、表面粗さの影がノイズとして影響し、必ずしも正確に診断できるとは限らない。
【０００４】
本発明の課題は、間違った打刻を確実に検出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る打刻装置は、軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチと、該複数の刻印ポンチを軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダと、該ポンチホルダを駆動することで、指定された前記刻印ポンチをインパクト地点に案内する駆動手段と、該駆動手段によって前記インパクト地点に案内された前記刻印ポンチを打刻対象物に向けて打撃するインパクトシリンダと、該インパクトシリンダのストローク量を検出する検出手段と、該検出手段で検出したストローク量に応じて前記駆動手段による案内異常を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る打刻装置は、前記診断手段は、前記インパクトシリンダが打撃した前記刻印ポンチを、前記検出手段で検出したストローク量に応じて特定し、特定した当該刻印ポンチと、指定された前記刻印ポンチとが一致しないときに、前記駆動手段による案内異常であると診断することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１に係る打刻装置によれば、各刻印ポンチの長さを全て異ならせたことで、夫々、インパクトシリンダで打撃するときのストローク量が異なるので、インパクトシリンダのストローク量を検出すれば、実際に打撃した刻印ポンチを特定することができる。したがって、指定された刻印ポンチと実際に打撃した刻印ポンチとが一致しないときに、インパクト地点に案内した刻印ポンチが間違っている、つまり案内異常であると診断することができ、間違った打刻を確実に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、垂直曲げ型、連続鋳造機の概略構成である。取鍋１に注入した溶鋼は、タンディッシュ２を経て水冷式の鋳型３へと流入し、ここで急冷され凝固し始めた鋳片を、ダミーバー及びピンチロールによって継続的に下方に引抜き、連続した鋳片４を成形する。鋳型３から引出した鋳片４には、スプレーノズル５によって冷却水を噴霧することで、鋳片４を中心部まで凝固させ、その冷却水は水切り装置６によって除去する。中心部まで凝固した鋳片４は、進路を垂直方向から水平方向に案内され、トーチカッタ７で切断し、その切断面に、数字、アルファベット、記号など、識別マークとなる刻印を打刻装置８で打ってから搬出される。
【０００９】
図２は、打刻装置８の概略構成であり、軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチ１１と、これら複数の刻印ポンチ１１を軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダ１２と、このポンチホルダ１２を駆動することで、指定された刻印ポンチ１１をインパクト地点に案内する選字アクチュエータ１３と、インパクト地点に案内された刻印ポンチ１１を鋳片４に向けて打撃するインパクトシリンダ１４と、を備えている。
【００１０】
刻印ポンチ１１は、インパクトシリンダ１４によって打撃されると、図示しないコイルばねの弾性力によって鋳片４から離間して待機位置まで後退するように構成される。選字アクチュエータ１３は、ステップモータで構成される。インパクトシリンダ１４は、刻印ポンチ１１の尾端に対向する片側ロッド１４ａを有し、この片側ロッド１４ａを流体圧の上昇によって突出させて刻印ポンチ１１を打撃し、流体圧が下降すると図示しないコイルばねの弾性力によって待機位置まで後退するように構成される。
【００１１】
選字アクチュエータ１３を駆動制御する選字制御装置１５には、位置センサ１６で検出したポンチホルダ１２の現在位置が入力され、打刻すべき刻印ポンチ１１が指定されたときに、その刻印ポンチ１１がインパクト地点に到達するように、選字アクチュエータ１３を介してポンチホルダ１２の位置を制御する。
インパクトシリンダ１４を駆動制御する打刻制御装置１７は、指定された刻印ポンチ１１がインパクト地点に案内されると、片側ロッド１４ａが突出するように、インパクトシリンダ１４の流体圧を制御する。なお、この流体圧が所定値以上になったときに、打刻が完了したと判断し、片側ロッド１４ａを待機位置まで後退させる。
【００１２】
異常診断装置２０には、位置センサ２１で検出した片側ロッド１４ａの現在位置が入力され、図３の異常診断処理を実行する。
ここで、異常診断処理について説明する。
先ずステップＳ１では、位置センサ２１で検出した片側ロッド１４ａの現在位置に基づいて、打刻の際に、片側ロッド１４ａが待機位置から打刻完了位置まで移動したときのストローク量Ｘを算出する。
【００１３】
続くステップＳ２では、ストローク量Ｘに基づいて、実際にインパクトシリンダ１４で打撃した刻印ポンチ１１を特定する。すなわち、各刻印ポンチ１１の長さを全て異ならせたことで、刻印ポンチ１１ごとにストローク量Ｘが異なるので、このストローク量Ｘに応じて、実際に打撃した刻印ポンチ１１を特定する。
続くステップＳ３では、指定した刻印ポンチ１１と、実際に打撃した刻印ポンチ１１とは一致するか否かを判定する。このとき、指定した刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致していれば、選字アクチュエータ１３、選字制御装置１５、及び位置センサ１６の全てが正常に動作していると判断して、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、指定した刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致しなければ、指定された刻印ポンチ１１をインパクト地点に正確に案内できていない、つまり選字アクチュエータ１３、選字制御装置１５、及び位置センサ１６の何れかの異常で、案内異常が発生したと判断してステップＳ４に移行する。
【００１４】
ステップＳ４では、案内異常が発生した旨を報知してから、所定のメインプログラムに復帰する。
以上より、選字アクチュエータ１３が「駆動手段」に対応し、ステップＳ１の処理が「検出手段」に対応し、ステップＳ２〜Ｓ４の処理が「診断手段」に対応している。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００１５】
例えば、位置センサ１６の検出に誤差があると、ポンチホルダ１２を正しく駆動できなくなり、間違った刻印ポンチ１１で打刻してしまう可能性がある。こうした間違った打刻は、その場で確実に検出しなければならない。
本実施形態では、各刻印ポンチ１１の長さを全て異ならせたことで、夫々、インパクトシリンダ１４で打撃するときのストローク量Ｘが異なるので、片側ロッド１４ａのストローク量Ｘを検出すれば、実際に打撃した刻印ポンチ１１を特定することができる。すなわち、刻印ポンチ１１の長さが短ければ、それだけ片側ロッド１４ａのストローク量Ｘが長くなり、刻印ポンチ１１の長さが長ければ、ストローク量Ｘが短くなる。
【００１６】
したがって、指定された刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致していれば、指定された刻印ポンチ１１がインパクト地点に正しく案内されたと診断することができる。逆に、指定された刻印ポンチ１１と実際に打撃した刻印ポンチ１１とが一致しないときに、インパクト地点に案内した刻印ポンチ１１が間違っている、つまり案内異常であると診断することができ、間違った打刻を、その場で確実に検出できる。
【００１７】
夫々の刻印ポンチ１１の長さの差ΔＬは、位置センサ２１の分解能に応じて設定する。すなわち、位置センサ２１の分解能が高ければ、それだけ長さの差ΔＬを小さくでき、分解能が低ければ、長さの差ΔＬを大きくする必要がある。
なお、上記の一実施形態では、ポンチホルダ１２が直線運動する構造について説明しているが、これに限定されるものではなく、勿論、リボルバのように回転運動する構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】連続鋳造設備の概略構成である。
【図２】打刻装置の概略構成を示す。
【図３】異常診断処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
４ 鋳片
８ 打刻装置
１１ 刻印ポンチ
１２ ポンチホルダ
１３ 選字アクチュエータ
１４ インパクトシリンダ
１５ 選字制御装置
１６ 位置センサ
１７ 打刻制御装置
２０ 異常診断装置
２１ 位置センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチと、該複数の刻印ポンチを軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダと、該ポンチホルダを駆動することで、指定された前記刻印ポンチをインパクト地点に案内する駆動手段と、該駆動手段によって前記インパクト地点に案内された前記刻印ポンチを打刻対象物に向けて打撃するインパクトシリンダと、該インパクトシリンダのストローク量を検出する検出手段と、該検出手段で検出したストローク量に応じて前記駆動手段による案内異常を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする打刻装置。
【請求項２】
前記診断手段は、前記インパクトシリンダが打撃した前記刻印ポンチを、前記検出手段で検出したストローク量に応じて特定し、特定した当該刻印ポンチと、指定された前記刻印ポンチとが一致しないときに、前記駆動手段による案内異常であると診断することを特徴とする請求項１に記載の打刻装置。
【請求項１】
軸方向の長さが全て異なる複数の刻印ポンチと、該複数の刻印ポンチを軸直方向に列設した状態で保持するポンチホルダと、該ポンチホルダを駆動することで、指定された前記刻印ポンチをインパクト地点に案内する駆動手段と、該駆動手段によって前記インパクト地点に案内された前記刻印ポンチを打刻対象物に向けて打撃するインパクトシリンダと、該インパクトシリンダのストローク量を検出する検出手段と、該検出手段で検出したストローク量に応じて前記駆動手段による案内異常を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする打刻装置。
【請求項２】
前記診断手段は、前記インパクトシリンダが打撃した前記刻印ポンチを、前記検出手段で検出したストローク量に応じて特定し、特定した当該刻印ポンチと、指定された前記刻印ポンチとが一致しないときに、前記駆動手段による案内異常であると診断することを特徴とする請求項１に記載の打刻装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１４２８４８（Ｐ２００９−１４２８４８Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２１８７９（Ｐ２００７−３２１８７９）
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【出願人】（０００００１２５８）ＪＦＥスチール株式会社 (8,589)
【Ｆターム（参考）】
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