(57)【要約】【課題】上下にフランジを有するＨ形鋼やＩ形鋼であっても、形鋼を上下に反転させるような面倒な作業を要することなく、上下のフランジの傘折れを効率良く平らに矯正することができる形鋼の傘折れ矯正装置を提供する。【解決手段】Ｈ形鋼４の上側のフランジ３上に上側フランジ抱持姿勢で矯正装置本体５を載せた状態において相対移動手段７により上側のフランジ３の矯正が必要な箇所まで矯正装置本体５をＨ形鋼４に対し相対移動させて傘折れ矯正動作を行い、下側フランジ抱持姿勢で据え置かれた矯正装置本体５上にＨ形鋼４の下側のフランジ３´を載せた状態において相対移動手段７により下側のフランジ３´の矯正が必要な箇所までＨ形鋼４を矯正装置本体５に対し相対移動させて傘折れ矯正動作を行うように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブとそのウェブの幅方向両端にそれぞれ溶接されるフランジとよりなる形鋼を、前記ウェブを鉛直方向に立てるような姿勢として、上下に位置する前記フランジの傘折れを矯正する形鋼の傘折れ矯正装置であって、
前記形鋼の上側の前記フランジを上側から抱持する上側フランジ抱持姿勢と前記形鋼の下側の前記フランジを下側から抱持する下側フランジ抱持姿勢とを上下反転動作によって切り替え可能で前記上側フランジ抱持姿勢または前記下側フランジ抱持姿勢において前記フランジの裏面を支持しながら押圧力を前記フランジの表面に加えることによって前記フランジの傘折れを平らに矯正する傘折れ矯正動作を行う矯正装置本体と、
前記矯正装置本体が前記下側フランジ抱持姿勢で据え置かれるように前記矯正装置本体を支持する架台部と、
前記上側フランジ抱持姿勢または前記下側フランジ抱持姿勢において前記フランジの表面に接触可能なローラ面を有し前記上側フランジ抱持姿勢で前記矯正装置本体が前記形鋼上で自走可能とするために前記形鋼の長手方向に所定の軸間距離を存して配設されて前記矯正装置本体に回転可能に装着される複数のローラのうち少なくとも１つのローラを回転駆動することで前記上側フランジ抱持姿勢または前記下側フランジ抱持姿勢において前記形鋼と前記矯正装置本体とを前記形鋼の長手方向に相対移動させる相対移動手段とを備え、
前記形鋼の上側の前記フランジ上に前記上側フランジ抱持姿勢で前記矯正装置本体を載せた状態において前記相対移動手段によりその上側の前記フランジの矯正が必要な箇所まで前記矯正装置本体を前記形鋼に対し相対移動させて前記傘折れ矯正動作を行い、前記下側フランジ抱持姿勢で据え置かれた前記矯正装置本体上に前記形鋼の下側の前記フランジを載せた状態において前記相対移動手段によりその下側の前記フランジの矯正が必要な箇所まで前記形鋼を前記矯正装置本体に対し相対移動させて前記傘折れ矯正動作を行うようにしたことを特徴とする形鋼の傘折れ矯正装置。
【請求項２】
前記フランジの表面における前記ウェブの溶接位置に対応する部分に接触する前記ローラ面の部分を全周に亘って窪ませることで、傘状に折れ曲がった前記フランジの尖った部分を受け入れ可能な窪み部を前記ローラ面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の形鋼の傘折れ矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ形鋼やＴ形鋼、Ｉ形鋼等におけるフランジの傘折れを矯正する装置に関し、特に、Ｈ形鋼やＩ形鋼において、ウェブを鉛直方向に立てるような姿勢とした際に上下に位置するフランジの矯正が必要な箇所で部分的に傘折れを矯正する形鋼の傘折れ矯正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、Ｈ形鋼やＴ形鋼、Ｉ形鋼等は、建築用、機械構造用等の構成材として広く使用されている。これらの形鋼は、鋼板の溶接組立や熱間圧延で製造されている。例えば、溶接Ｈ形鋼は、平らな帯状鋼板からなる２枚のフランジと、平らな帯状鋼板からなる１枚のウェブとからなり、これらフランジとウェブとが直角になるように、一方のフランジの板面中央にウェブの幅方向一端を突き合せるとともに、他方のフランジの板面中央にウェブの幅方向他端を突き合せ、これらの突き合せ部分を隅肉溶接することによって製造されている。
【０００３】
このような溶接Ｈ形鋼において、溶接による熱変形に伴う残留応力によって溶接部を境としてフランジの両側部がウェブに向かって内向きに折れ曲がるような変形、言い換えればフランジが傘状に折れ曲がるような変形が生じることがある。このようなフランジの傘折れを矯正する装置として、ウェブやフランジを複数のローラで挟んだ状態でフランジに押圧力を付与するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭４４−４９１５号公報
【０００５】
図５に示されるように、特許文献１に係る矯正装置１００は、Ｈ形鋼のフランジＦ等に生じた歪を矯正するものであって、床上に設置される底板１０１の上方に配される一対の案内ローラ１０２と、一対の案内ローラ１０２の下方に配される押えローラ１０３とを備えている。ここで、案内ローラ１０２は、フランジＦとの接触位置において底板１０１に対し常に水平となるような接触面１０４と、ウェブＷとの接触位置において底板１０１に対し常に垂直となるような接触面１０５とを有する臼状に形成されている。一方、押えローラ１０３は、中央部に至るに従い中高となるような樽形状に形成され、図示されない電動機の回転動力が伝達されることによって回転駆動される。
【０００６】
この矯正装置１００による矯正動作は以下のようにして行われる。まず、Ｈ形鋼において、ウェブＷの幅方向一端に溶接された一方のフランジＦを下側に、ウェブＷの幅方向他端に溶接された他方のフランジＦ´を上側にそれぞれ位置させるように、ウェブＷを鉛直方向に立てるような姿勢とする。このような姿勢のＨ形鋼のウェブＷを一対の案内ローラ１０２で挟持するとともに垂直に位置決めを行い、他方、下側に位置している一方のフランジＦに対して押圧ローラ１０３を油圧シリンダ１０６の操作で押し付け、この押付状態にある押圧ローラ１０３を回転させることにより、押圧ローラ１０３と一方のフランジＦとの摩擦力によってＨ形鋼をその長手方向に送りながら同時に押圧ローラ１０３からの押圧力で傘折れした一方のフランジＦを平らに矯正する。こうして一方のフランジＦの傘折れを矯正した後に、Ｈ形鋼をその長手軸の回りに１８０度回動して上下のフランジＦ，Ｆ´の位置を変換し、この上下位置変換後に下側に位置している他方のフランジＦ´に対しても同様の操作で傘折れを矯正する。
【０００７】
ところで、Ｈ形鋼は一般に長物で重いため、Ｈ形鋼をその長手軸の回りに１８０度回動させるには、クレーン等を用いて熟練者でも時間と労力を要する面倒な作業を行わなければならない。このため、特許文献１に係る矯正装置１００では、傘折れ矯正を効率良く行うことができないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、上下にフランジを有するＨ形鋼やＩ形鋼であっても、形鋼を上下に反転させるような面倒な作業を要することなく、上下のフランジの傘折れを効率良く平らに矯正することができる形鋼の傘折れ矯正装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明による形鋼の傘折れ矯正装置は、
ウェブとそのウェブの幅方向両端にそれぞれ溶接されるフランジとよりなる形鋼を、前記ウェブを鉛直方向に立てるような姿勢として、上下に位置する前記フランジの傘折れを矯正する形鋼の傘折れ矯正装置であって、
前記形鋼の上側の前記フランジを上側から抱持する上側フランジ抱持姿勢と前記形鋼の下側の前記フランジを下側から抱持する下側フランジ抱持姿勢とを上下反転動作によって切り替え可能で前記上側フランジ抱持姿勢または前記下側フランジ抱持姿勢において前記フランジの裏面を支持しながら押圧力を前記フランジの表面に加えることによって前記フランジの傘折れを平らに矯正する傘折れ矯正動作を行う矯正装置本体と、
前記矯正装置本体が前記下側フランジ抱持姿勢で据え置かれるように前記矯正装置本体を支持する架台部と、
前記上側フランジ抱持姿勢または前記下側フランジ抱持姿勢において前記フランジの表面に接触可能なローラ面を有し前記上側フランジ抱持姿勢で前記矯正装置本体が前記形鋼上で自走可能とするために前記形鋼の長手方向に所定の軸間距離を存して配設されて前記矯正装置本体に回転可能に装着される複数のローラのうち少なくとも１つのローラを回転駆動することで前記上側フランジ抱持姿勢または前記下側フランジ抱持姿勢において前記形鋼と前記矯正装置本体とを前記形鋼の長手方向に相対移動させる相対移動手段とを備え、
前記形鋼の上側の前記フランジ上に前記上側フランジ抱持姿勢で前記矯正装置本体を載せた状態において前記相対移動手段によりその上側の前記フランジの矯正が必要な箇所まで前記矯正装置本体を前記形鋼に対し相対移動させて前記傘折れ矯正動作を行い、前記下側フランジ抱持姿勢で据え置かれた前記矯正装置本体上に前記形鋼の下側の前記フランジを載せた状態において前記相対移動手段によりその下側の前記フランジの矯正が必要な箇所まで前記形鋼を前記矯正装置本体に対し相対移動させて前記傘折れ矯正動作を行うようにしたことを特徴とするものである（第１発明）。
【００１０】
本発明において、前記フランジの表面における前記ウェブの溶接位置に対応する部分に接触する前記ローラ面の部分を全周に亘って窪ませることで、傘状に折れ曲がった前記フランジの尖った部分を受け入れ可能な窪み部を前記ローラ面に形成するのが好ましい（第２発明）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の形鋼の傘折れ矯正装置によれば、上側フランジ抱持姿勢で矯正装置本体を形鋼の上側のフランジ上に載せた状態において相対移動手段によりその上側のフランジの矯正が必要な箇所まで矯正装置本体を形鋼に対し相対移動させて傘折れ矯正動作が行われ、下側フランジ抱持姿勢で据え置かれた矯正装置本体上に形鋼の下側のフランジを載せた状態において相対移動手段によりその下側のフランジの矯正が必要な箇所まで形鋼を矯正装置本体に対し相対移動させて傘折れ矯正動作が行われるので、上下にフランジを有するＨ形鋼やＩ形鋼であっても、形鋼を上下に反転させるような面倒な作業を要することなく、上下のフランジの傘折れを効率良く平らに矯正することができる。
【００１２】
また、第２発明の構成を採用することにより、フランジが傘状に折れ曲がっている箇所において形鋼と矯正装置本体とを形鋼の長手方向に相対移動させる際、傘状に折れ曲がったフランジの尖った部分がローラ面に形成された窪み部に入り込み、フランジにおけるその尖った部分の両外側部分に、ローラ面における窪み部の両外側部分が接触されるので、形鋼に対し矯正装置本体がその形鋼の長手方向に向かって左右に振れることなく形鋼と矯正装置本体とを安定的に相対移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る形鋼の傘折れ矯正装置の正面図で、（ａ）は上側フランジ抱持姿勢の状態図、（ｂ）は下側フランジ抱持姿勢の状態図である。
【図２】同傘折れ矯正装置の要部正面図である。
【図３】同傘折れ矯正装置の要部平面図である。
【図４】傘折れしたフランジに対するローラの接触状態を示す図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明による形鋼の傘折れ矯正装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
＜形鋼の傘折れ矯正装置の概略説明＞
図１（ａ）に示される形鋼の傘折れ矯正装置１は、ウェブ２とそのウェブ２の幅方向両端にそれぞれ溶接されるフランジ３，３´とよりなる例えばＨ形鋼４を、ウェブ２を鉛直方向に立てるような姿勢として、上下に位置するフランジ３，３´の傘折れを矯正するものであり、主に、矯正装置本体５と、架台部６と、相対移動手段７とを備えて構成されている。なお、フランジ３とフランジ３´とは形状、寸法等が同じ部材であり、説明上の都合上、符号「３」および「３´」を付して上下の位置を区別している。
【００１６】
＜矯正装置本体の説明＞
図２に示されるように、矯正装置本体５は、主に、フランジ抱持部１０と押圧機１１とにより構成されている。
【００１７】
フランジ抱持部１０は、正面視で横倒しＣの字形状に形成されており、フランジ３の表面３ａと対向するベース部１２と、フランジ３の両側からウェブ２を挟むように回り込みフランジ３の裏面３ｂを支持する一対のフランジ支持部１３と、ベース部１２と各フランジ支持部１３とを繋ぐ繋ぎ部１４とを有している。
なお、フランジ３の裏面３ｂとは、フランジ３におけるウェブ２が接合される側の面（ウェブ接合面）のことであり、フランジ３の表面３ａとは、フランジ３の裏面３ｂの反対側の面（ウェブ非接合面）である。
【００１８】
フランジ抱持部１０において、ベース部１２と一対のフランジ支持部１３と繋ぎ部１４との間には、フランジ３を差し込み可能に正面から背面に亘って貫通するようにフランジ差込口１５が形成されている。また、一対のフランジ支持部１３の間には、ウェブ２を差し込み可能なウェブ差込口１６がフランジ差込口１５と連続するように形成されている。このフランジ抱持部１０においては、フランジ差込口１５に差し込まれたフランジ３を両側から抱き込みそのフランジ３の裏面３ｂをフランジ支持部１３で支持するようにフランジ３を抱持することができるようにされている。
【００１９】
矯正装置本体５においては、図１（ａ）に示されるように、フランジ抱持部１０がＨ形鋼４の上側のフランジ３を上側から抱持する上側フランジ抱持姿勢と、図１（ｂ）に示されるように、フランジ抱持部１０がＨ形鋼４の下側のフランジ３´を下側から抱持する下側フランジ抱持姿勢とを、フランジ抱持部１０を上下に反転させるような動作によって切り替えることができるようになっている。
【００２０】
なお、図２に示されるように、矯正装置本体５において、一対のフランジ支持部１３の先端部には、ウェブ２を挟み付けるように一対のサイドローラ１７が回転可能に装着されており、相対移動手段７によってＨ形鋼４と矯正装置本体５とを相対移動させる際にそれらサイドローラ１７がウェブ２の板面に接触して転動し、Ｈ形鋼４と矯正装置本体５との相対移動がスムーズに行われるようにされている。
また、一対のフランジ支持部１３には、ベース部１５と対向するように一対のパッド１８が取り付けられ、各パッド１８は、一対のフランジ支持部１３の間、すなわちウェブ差込口１６に差し込まれたウェブ２に向かって進むに従ってその高さ寸法が次第に小さくなり、後述する傘折れ矯正時のフランジ３のスプリングバック分を考慮して、フランジ３を平坦な状態からそのフランジ３の中央部分を更に奥に押し込むことができるようにされており、これによってフランジ３の傘折れを確実に矯正できるようにされている。
【００２１】
押圧機１１は、フランジ抱持部１０におけるベース部１２上に設置される油圧シリンダ２０を備え、この油圧シリンダ２０のシリンダロッドをそのベース部１２を貫通する図示されない挿通孔に差し込み、このシリンダロッドの先端部に、フランジ３の表面３ａにおけるウェブ２の溶接位置に対応するフランジ３の幅方向中央部分を押し当て可能な押し金具２１を装着して構成され、油圧シリンダ２０の伸長作動によってフランジ３の表面３ａの幅方向中央を押し金具２１で押圧することができるようになっている。
なお、押し金具２１の先端は所定の曲率半径でフランジ３の幅方向に延びる湾曲面に形成されており、フランジ３の表面３ａを傷付けることなくフランジ３の幅方向中央部分に対し押圧力を集中させて効果的に作用させることができる。
【００２２】
＜架台部の説明＞
図１（ｂ）に示されるように、架台部６は、矯正装置本体５が下側フランジ抱持姿勢で床面Ｆ上に据え置かれるように矯正装置本体５を支持するものであって、溝形鋼やアングル材などを縦横に適宜に組み合わせて構成されている。
【００２３】
＜相対移動手段の説明＞
図１（ａ）および（ｂ）に示されるように、相対移動手段７は、上側フランジ抱持姿勢（図１（ａ）に示される状態）または下側フランジ抱持姿勢（図１（ｂ）に示される状態）においてＨ形鋼４と矯正装置本体５とをＨ形鋼４の長手方向（図１の紙面を垂直に貫く方向）に相対移動させるものであり、図３に示されるように、フランジ抱持部１０の正面側に回転可能に取り付けられる駆動側のローラ２５と、フランジ抱持部１０の背面側に回転可能に取り付けられる従動側のローラ２５´と、駆動ローラ２５を回転駆動する回転駆動機２６とにより構成されている。
【００２４】
ローラ２５とローラ２５´とは、上側フランジ抱持姿勢で矯正装置本体５がＨ形鋼４上で自走可能とするためにＨ形鋼４の長手方向に所定の軸間距離を設けて配置されている。ローラ２５，２５´は、上側フランジ抱持姿勢または下側フランジ抱持姿勢においてフランジ３，３´の表面３ａに接触可能なローラ面２５ａを有している。
【００２５】
図４に示されるように、各ローラ２５，２５´においては、例えばフランジ３の表面３ａにおけるウェブ２の溶接位置に対応する部分に接触するローラ面２５ａの部分を全周に亘って凹状に窪ませることで傘状に折れ曲がったフランジ３の尖った部分を受け入れ可能な窪み部２７が形成されている。これにより、フランジ３が傘状に折れ曲がっている箇所においてＨ形鋼４と矯正装置本体５を形鋼の長手方向に相対移動させる際、傘状に折れ曲がったフランジ３の尖った部分がローラ面２５ａに形成された窪み部２７に入り込み、フランジ３におけるその尖った部分の両外側部分に、ローラ面２５ａにおける窪み部２７の両外側部分が接触されるので、Ｈ形鋼４に対し矯正装置本体５がそのＨ形鋼４の長手方向に向かって左右に振れることなくＨ形鋼４と矯正装置本体５とを安定的に相対移動させることができる。
【００２６】
図３に示されるように、回転駆動機２６は、フランジ抱持部１０の正面側に取付けられる回転駆動源としての電動モータ２８と、この電動モータ２８とローラ２５との間に配設される公知の動力伝達機構２９とを備え、電動モータ２８からの回転動力を動力伝達機構２９を介してローラ２５に伝達することにより、ローラ２５を回転駆動することができるようになっている。
【００２７】
なお、油圧シリンダ２０や回転駆動機２６などの機器を制御する制御装置３０が、図１（ａ）に示されるように、フランジ抱持部１０上に設置されている。
【００２８】
＜フランジの傘折れ変形量検出手段の説明＞
図３に示されるように、フランジ抱持部１０には、フランジ３に対しレーザ光を照射するのに適した所定位置に所要のレーザ測距センサ３１が配設されている。制御装置３０は、レーザ測距センサ３１からの検出信号に基づいてフランジ３の傘折れ変形量を計測し、矯正が必要か否かを判断し、矯正装置本体５による傘折れ矯正動作を制御する。
【００２９】
＜矯正装置の作動説明＞
以上に述べたように構成される矯正装置１において、Ｈ形鋼４の上側のフランジ３の傘折れを矯正する際には、図１（ａ）に示されるように、Ｈ形鋼４の上側のフランジ３上に矯正装置本体５を上側フランジ抱持姿勢で載せる。この状態において、回転駆動機２６によりローラ２５を回転駆動することにより、矯正装置本体５をＨ形鋼４に対しそのＨ形鋼４の長手方向の一方側に相対移動させる。このとき、制御装置３０において、レーザ測距センサ３１からの検出信号に基づいて傘折れ矯正が必要であると判断されると、回転駆動機２６の動作停止によってＨ形鋼４における傘折れ矯正が必要な箇所で矯正装置本体５の移動が停止される。そして、上側のフランジ３の裏面３ｂを一対のフランジ支持部１３で支持しながら油圧シリンダ２０の伸長作動によって押し金具２１からの押圧力を上側のフランジ３の表面３ａに加えることによって上側のフランジ３の傘折れを平らに矯正する。
【００３０】
また、Ｈ形鋼４の下側のフランジ３´の傘折れを矯正する際には、図１（ｂ）に示されるように、下側フランジ抱持姿勢で据え置かれた矯正装置本体５上にＨ形鋼４の下側のフランジ３´を載せる。この状態において、回転駆動機２６によりローラ２５を回転駆動することにより、Ｈ形鋼４を矯正装置本体５に対しそのＨ形鋼４の長手方向の一方側に相対移動させる。このとき、制御装置３０において、レーザ測距センサ３１からの検出信号に基づいてフランジ３´の傘折れ矯正が必要であると判断されると、回転駆動機２６の動作停止によってＨ形鋼４における矯正が必要な箇所でＨ形鋼４の移動が停止される。そして、下側のフランジ３´の裏面３ｂを一対のフランジ支持部１３で支持しながら油圧シリンダ２０の伸長作動によって押し金具２１からの押圧力を下側のフランジ３´の表面３ａに加えることによって下側のフランジ３´の傘折れを平らに矯正する。
【００３１】
＜作用効果の説明＞
本実施形態の傘折れ矯正装置１によれば、上側フランジ抱持姿勢で矯正装置本体５をＨ形鋼４の上側のフランジ３上に載せた状態において相対移動手段７によりその上側のフランジ３の矯正が必要な箇所まで矯正装置本体５をＨ形鋼４に対し相対移動させて傘折れ矯正動作が行われ、下側フランジ抱持姿勢で据え置かれた矯正装置本体５上にＨ形鋼４の下側のフランジ３´を載せた状態において相対移動手段７によりその下側のフランジ３´の矯正が必要な箇所までＨ形鋼４を矯正装置本体５に対し相対移動させて傘折れ矯正動作が行われるので、上下にフランジ３，３´を有するＨ形鋼やＩ形鋼であっても、形鋼を上下に反転させるような面倒な作業を要することなく、上下のフランジ３，３´の傘折れを効率良く平らに矯正することができる。
【００３２】
以上、本発明の形鋼の傘折れ矯正装置について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の形鋼の傘折れ矯正装置は、上下にフランジを有するＨ形鋼やＩ形鋼であっても、形鋼を上下に反転させるような面倒な作業を要することなく、上下のフランジの傘折れを効率良く平らに矯正することができるという特性を有していることから、溶接Ｈ形鋼や溶接Ｉ形鋼の溶接歪に起因する変形の部分矯正の用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００３４】
１            傘折れ矯正装置
２            ウェブ
３，３´      フランジ
４            Ｈ形鋼
５            矯正装置本体
６            架台部
７            相対移動手段
２５，２５´  ローラ
２５ａ        ローラ面
２７          窪み部
【図１】
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【図２】
2018058074.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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