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公開番号2025071825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182169
出願日2023-10-24
発明の名称回転炉の異物検出装置
出願人大同特殊鋼株式会社
代理人個人
主分類F27B 9/40 20060101AFI20250430BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】バッフルと干渉するような大きさの異物のみを正確に検出することが可能な回転炉の異物検出装置を提供する。
【解決手段】回転移動する炉床42上に被処理物を載置して回転方向の適宜位置に設置されたバッフル411～415によって区画された複数の各ゾーンで必要な熱処理を行うようにした回転炉において、被処理物の抽出口44が設けられたゾーン内で、当該抽出口44よりも下流側に位置するバッフル415との間の空間を撮影するカメラ1と、当該カメラ1で得られた画像1aから通過物体の画像5aを取得する物体検出用AI部31と、通過物体までの距離を検出する距離検出器2と、検出された距離に基づき上記通過物体の画像5aからその高さPを検出し当該高さPが所定の閾値Th以上の時に上記通過物体を異物と判定する異物判定部32とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転移動する炉床上に被処理物を載置して回転方向の適宜位置に設置されたバッフルによって区画された複数の各ゾーンで必要な熱処理を行うようにした回転炉において、前記被処理物の抽出口が設けられたゾーン内で、当該抽出口よりも下流側に位置するバッフルとの間の空間を撮影する撮像手段と、当該撮像手段で得られた画像から通過物体の画像を取得する物体検出用ＡＩ部と、通過物体までの距離を検出する距離検出手段と、検出された距離に基づき前記通過物体の画像からその高さを検出し当該高さが所定の閾値以上の時に前記通過物体を異物と判定する異物判定部とを備える回転炉の異物検出装置。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
前記物体検出用ＡＩ部をMask R-CNNで構成した請求項１に記載の回転炉の異物検出装置。
【請求項３】
前記異物判定手段は、前記通過物体の画像の、高さ方向のピクセル値が所定の閾値以上の時に前記通過物体を異物と判定するものである請求項１又は２に記載の回転炉の異物検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は回転炉の異物検出装置に関し、特に炉床上に落下した耐火物等の異物を検出する異物検出装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
回転炉の一例を図８に示す。図８は回転炉４の概略水平断面図で、環状の炉体４１内は周方向へ複数のバッフル（ガラス繊維製の仕切り壁）４１１～４１５によって、それぞれ異なる熱処理を行う複数のゾーンに区画されている。被処理物は回転移動する炉床４２上に載置されて各ゾーンを通過し、この間に必要な熱処理がなされる。回転方向の隣接したゾーンの一方に装入口４３が設けられ、他方に抽出口４４が設けられて、被処理物が挿入口４３から炉内へ挿入され、回転炉床４２に載置されて一周し抽出口４４から取り出される。
【０００３】
各バッフル４１１～４１４はその下方の炉床４２との間に被処理物が通過するに十分な隙間が確保されているが、抽出ゾーンと装入ゾーンを区画するバッフル（以下、隔離バッフルという）４１５の下方は被処理物が通過しないために炉床４２との間の隙間が小さくなっており、移動する炉床４２上に落下した比較的大きい耐火物等の異物が隔離バッフル４１５に衝突してこれを破損することがあった。そこで、特許文献１に示されるような監視カメラを設けて炉内の監視をしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１６９３６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、炉内は温度変化が大きい上に、移動炉床４２上に飛散スケールが堆積する等によってカメラ画像の輝度が大きく変動するため、隔離バッフル４１５と干渉するような大きさの異物のみを正確に検出することは困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、バッフルと干渉するような大きさの異物のみを正確に検出することが可能な回転炉の異物検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、回転移動する炉床（４２）上に被処理物を載置して回転方向の適宜位置に設置されたバッフル（４１１～４１５）によって区画された複数の各ゾーンで必要な熱処理を行うようにした回転炉において、前記被処理物の抽出口（４４）が設けられたゾーン内で、当該抽出口（４４）よりも下流側に位置するバッフル（４１５）との間の空間を撮影する撮像手段（１）と、当該撮像手段（１）で得られた画像（１ａ）から通過物体の画像（５ａ）を取得する物体検出用ＡＩ部（３１）と、通過物体までの距離を検出する距離検出手段（２）と、検出された距離に基づき前記通過物体の画像（５ａ）からその高さ（Ｐ）を検出し当該高さ（Ｐ）が所定の閾値（Ｔｈ）以上の時に前記通過物体を異物と判定する異物判定部（３２）とを備える。
ここで、前記物体検出用ＡＩ部をMask R-CNNで構成するのが好ましいが、これに限られるものではない。
また、前記異物判定手段（３２）は、前記通過物体の画像（５ａ）の、高さ方向のピクセル値（Ｐ）が所定の閾値（Ｔｈ）以上の時に前記通過物体を異物と判定するものであることが好ましい。
【０００８】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明に係る回転炉の異物検出装置は、バッフルと干渉するような大きさの異物のみを正確に検出して報知することにより、バッフルの損傷等を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
異物検出装置の全体構成を示す図である。
回転炉の炉体に対するカメラとレーザ式距離測定器の配置を示す概略垂直断面図である。
Mask R-CNNの概念的構成を示す図である。
Mask R-CNNの学習過程を示すフローチャートである。
訓練データの一例を示す図である。
異物検出装置の処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
物体画像の一例を示す図である
回転炉の概略水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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