(57)【要約】【課題】鉄塔などの塔状鋼構造物の部材を製作する場合に、製作のミスがなく、かつ仮組立作業を省略できる方法を提供する。【解決手段】塔状鋼構造物の部材製作方法は、３次元ＣＡＤを用いて部材を立体的に組み立て、部材同士の当たり具合や、ボルトの配置など、２次元ＣＡＤを用いた現寸によって得られた製作データに不具合がないか確認し、製作データに従って自動製作された部材に対して、製作データ通りに加工出来ているかの検査を行うことを特徴とする方法である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パソコン等の計算機で強度計算された塔状鋼構造物に関して、
あらかじめ入力された仕様を満足するように強度計算結果のデータを用いて、２次元ＣＡＤにより現寸を行う工程と、
２次元ＣＡＤを用いた現寸結果として塔状鋼構造物を構成する部材の製作データを出力する工程と、
出力された塔状鋼構造物を構成する部材の製作データを用いて、３次元ＣＡＤ上に自動で立体的に部材の組立てを行う工程と、
３次元ＣＡＤによる部材の組立て工程より、組立てできない異常箇所を自動的に検出し、異常データを反映して２次元ＣＡＤにより再現寸を行う工程と、
塔状鋼構造物を構成する部材の製作データを記憶媒体等を用いて、部材の加工を行う自動加工機に送る工程と、
自動加工機により部材を製作する工程と、
製作した部材が製作データ通りに加工できているかを自動で検査する工程と、
製作した部材の自動検査工程より、不具合が認められた部材を再製作する工程、により塔状鋼構造物の部材を製作することを特徴とする、塔状鋼構造物の部材製作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、塔状鋼構造物の部材製作において、現寸により作成した製作データを３次元ＣＡＤ上でチェックする工程と、製作データにより自動製作した部材を検査する工程により、仮組立作業が省略できる、塔状鋼構造物の部材製作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄塔などの塔状鋼構造物の部材を製作する場合には、強度設計で部材サイズを決定した後に詳細図を作図し、その詳細図に従って現寸を行った後、現寸結果をもとに部材の製作を行い、製作した部材を実際に組立てる仮組立作業を行って検査をしていた。仮組立作業は、鉄塔などの塔状鋼構造物には不可欠な組立て検査工程であり、実際に塔状鋼構造物を組立てるため非常に時間がかかっていた。その上、仮組立作業の工程は、天候に左右されるという問題があり、作業も高所作業のため危険であった。
【０００３】
また、鋼橋の分野では鋼橋モデルを仮想空間上で仮組立を行っているものもある（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、始めに主部材を製作して、その製作した部材を計測し、計測結果をもとに３次元の仮想空間上で仮組立を行っているが、始めに製作する主部材の製作ミスや製作に用いるデータにミスが含まれていると、次工程へそのミスが受け継がれてしまう恐れがあり、異常が見つかった場合は、異常を修正した新しい部材を再製作する必要があり、不要なコストがかかる問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２‐９２０４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、鉄塔などの塔状鋼構造物の部材を製作する場合に、製作のミスがなく、かつ仮組立作業を省略できる方法を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における塔状鋼構造物の部材製作方法は、パソコン等の計算機で強度計算された塔状鋼構造物に関して、あらかじめ入力された仕様を満足するように強度計算結果のデータより２次元ＣＡＤを用いて現寸を行う工程と、２次元ＣＡＤを用いた現寸結果として塔状鋼構造物を構成する部材の製作データを出力する工程と、出力された塔状鋼構造物を構成する部材の製作データを用いて、３次元ＣＡＤ上に自動で立体的に部材の組立てを行う工程と、３次元ＣＡＤによる部材の組立て工程より、組立てできない異常箇所を自動的に検出して、異常データを反映して２次元ＣＡＤにより再現寸を行う工程と、塔状鋼構造物を構成する部材の製作データを記憶媒体等を用いて、部材の加工を行う自動加工機に送る工程と、自動加工機により部材を製作する工程と、製作した部材が製作データ通りに加工できているかを自動で確認する工程と、製作した部材の自動検査工程より、不具合が認められた部材を再製作する工程、により塔状鋼構造物の部材を製作するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
【０００８】
図１に本発明である塔状鋼構造物の部材製作方法の作業の流れを示す。鉄塔などの塔状鋼構造物を構成する部材は、まず強度設計により部材のサイズや長さ、あるいはボルトの本数が決められた後、強度設計結果のデータ１はデジタルデータで保存される。このデジタルデータを用いて、あらかじめ与えられた仕様を満足するように、２次元ＣＡＤを用いてプログラムにより現寸２を行い、塔状鋼構造物を構成する部材の製作データを出力３する。
【０００９】
出力された塔状鋼構造物を構成する部材の製作データ３を用いて、３次元ＣＡＤ上に自動で立体的に部材を組み立てる処理４を行う。この処理では、部材の接合状態をボルト１本まで立体的に表すことで、部材同士の当たり具合や、ボルトの配置など、現寸によって得られた製作データに不具合がないか確認することができる。
【００１０】
部材の当りにより組み立てができないとか、ボルト孔にずれがある場合などの接合状態に不具合があれば、その異常箇所を自動的に検出して、不具合の情報を反映して２次元ＣＡＤによる現寸を再度やり直し２、修正された製作データ３を出力する。出力した製作データ３をもとに、再度３次元ＣＡＤ上に自動で立体的に部材を組み立てる処理４を行い、製作データに不具合がないか確認する。これらの２次元ＣＡＤによる現寸工程２と３次元ＣＡＤ上での部材組立て工程４を繰り返し、最終的に不具合が無い製作データ３が完成する。
【００１１】
不具合が無いと確認された塔状鋼構造物を構成する部材の製作データ３を、部材の加工を行う自動加工機に記録媒体等を用いて送る。
【００１２】
図２に、自動加工機による部材製作の流れを示す。自動加工機１１は、鋼材切断ライン８と孔明け・刻印ライン９と２次加工ライン１０で構成されている。製作データ３は、部材の加工位置が２次元座標で表されており、自動加工機１１は製作データ３に従い、鋼材切断ライン８で山形鋼や鋼板などの鋼材の切断を自動で行う。次に、鋼材切断ライン８で切断加工された材料は、孔明け・刻印ライン９で製作データ３に従い、自動で孔明けおよび刻印打ちを行う。２次加工が必要なものは、２次加工ライン１０で曲げ加工やハツリ加工などを行い、部材の加工工程が完成する。
【００１３】
次に、製作した部材が製作データ通りに加工できているかの検査６を自動で行う。部材の検査は、製作データを使って、加工を行った機械と同様の性能を持った検査機械を用いて行う。例えば、孔明けを検査する場合は、孔明け加工を行った機械と同様の性能を持った検査機械に、加工済の部材をセットして、製作データに従って、孔明け作業を行う。この検査機械には、孔明け用のドリルやキリは備えておらず、代わりにボルト孔の大きさに相当する棒鋼等を備えており、この検査機械によって実際には孔をあけることはできない。棒鋼等が加工済の部材の孔に通れば、正確に加工できており、棒鋼等が加工済の部材の孔を通らなければ、孔ずれなどの不具合があると判断される。
【００１４】
検査の結果、不具合が認められた部材があれば、再度製作データに従って部材を再製作５し、製作した部材の自動検査６を行って、不具合が無ければ、部材の製作は完了７する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明した工程で行うことにより、以下に記載するような効果を奏する。
【００１６】
３次元ＣＡＤを用いて部材を立体的に組み立て、部材同士の当たり具合や、ボルトの配置など、２次元ＣＡＤを用いた現寸によって得られた製作データに不具合がないか確認することで、部材の製作データ上のミスが無く、製作データに従って自動製作された部材に対して、製作データ通りに加工出来ているかの検査を行うことで、製作データ通りの部材の製作されるため、従来の工程のように部材の製作後に、人手で実際に部材を仮組み立てる検査工程を行わなくても、現地で問題無く組立てることができる部材を製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塔状鋼構造物の部材製作方法の作業の流れ
【図２】自動加工機による部材製作の流れ
【符号の説明】
１    強度設計データ
２    ２次元ＣＡＤによる現寸
３    製作データ出力
４    ３次元ＣＡＤによる部材の組立て
５    自動加工機による部材製作
６    製作した部材の自動検査
７    製作完了
８    鋼材切断ライン
９    孔明け・刻印ライン
１０  ２次加工ライン
１１  自動加工機
【図１】
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【図２】
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