(57)【要約】【課題】鋼材の表面形状及び加熱装置を搭載した走行台車の走行に影響を受けることなく加熱コイルと鋼材の表面との間隙を常時目標値に維持可能として、誘導電流による鋼材への入熱量を高精度で制御できる鋼材の歪除去装置を提供する。【解決手段】鋼材の表面に間隙を存して設置された加熱コイルで鋼材の変形部近傍を加熱することにより変形部の歪を除去する加熱装置を走行台車に搭載してなる鋼材の歪除去装置おいて、前記走行台車の車輪を支持する台車本体内に該台車本体とは独立して上下動可能かつ前記鋼材の表面を移動可能に設けられ増幅トランス及び加熱コイルを支持する支持部材と、該支持部材を介して前記加熱コイルと前記鋼材の表面との間隙を所定間隙に保持せしめる加熱コイル隙間調整機構とを備えてなることを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源からの高周波電流を増幅トランスにて増幅して鋼材の表面と所定間隙を存して配設された加熱コイルに通電し、前記鋼材に誘導電流による発熱を生起して該鋼材の変形部近傍を加熱することにより該変形部及びその近傍の歪を除去するように構成された加熱装置と、前記鋼材上に移動可能に設けられて前記加熱装置が搭載される走行台車とを備えた鋼材の歪除去装置おいて、前記走行台車の走行用車輪を支持する台車本体内に該台車本体とは独立して上下動可能かつ前記鋼材の表面を移動可能に設けられるとともに前記電源からの電流を増幅して前記加熱コイルに供給する増幅トランス及び前記加熱コイルを支持する支持部材と、該支持部材を介して前記加熱コイルと前記鋼材の表面との間隙を所定間隙に保持せしめる加熱コイル隙間調整機構とを備えてなることを特徴とする鋼材の歪除去装置。
【請求項２】
前記加熱コイル隙間調整機構は、前記支持部材と台車本体との間に介装されて前記支持部材を前記鋼材の表面に接触せしめる方向に付勢されたばねと、前記台車本体を介して前記支持部材の鋼材表面からの高さ位置が一定になるように前記ばねにばね力を付与するマグネット装置とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の鋼材の歪除去装置。
【請求項３】
前記支持部材の下部に前記鋼材の表面に転接して該支持部材を鋼材表面に沿って移動せしめるガイドローラを取付けるとともに、前記ばねを皿ばねにて構成したことを特徴とする請求項１記載の鋼材の歪除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶における船体溶接部等に生じる歪の除去に適用され、鋼材の表面と所定間隙を存して設置され高周波電流が通電される加熱コイルにより該鋼材に誘導電流による熱を発生せしめる加熱装置を走行台車に搭載して鋼材の表面上を移動せしめ、該鋼材の変形部近傍を加熱することにより歪を除去するようにした鋼材の歪除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
船舶の船体、特に客船のように薄板鋼材が大部分を占める船体では、溶接時の入熱の他、鋼材の自重によっても変形が生じる。かかる変形による歪を除去する手段として、ガスバーナーを用い、該ガスバーナーからのアルゴンガス等の高温ガスにより変形部近傍を加熱し、該鋼材の変形を修正する手段が多く用いられている。
【０００３】
しかしながら、かかるガスバーナーを用いて高温ガスにより変形部及びその近傍を加熱する手段にあっては、歪の除去作業自体は簡単であるが、溶接ビード部等の変形部及びその近傍をガス加熱するため、入熱量の調整が困難であり、また歪の除去を作業者の経験的要素等の人為的要素を加えて行うため、鋼材が目標形状になるように歪を確実に除去するのは実質的に不可能である。
かかる問題点に対処する手段として、高周波誘導加熱を応用した歪取り装置が提案されている。
【０００４】
図２は、特開平１１−１７００８１号にて提案されている高周波誘導加熱歪取り装置の概略構成を示す外観側面図である。
図において、０１０は後述する構成を備えた加熱装置で、モータ０１７により鋼板２０上を走行せしめられる走行台車０１１に搭載されている。０１５は該走行台車０１１の車輪である。
前記加熱装置０１０において、０１２は図示しない電源からの電流を増幅する増幅トランスである。０１３は前記鋼板２０の表面に所定の間隙を存して配置された加熱コイルでフェライトコア０１８に巻回され前記増幅トランス０１２にて増幅された高周波電流が通電される。
【０００５】
かかる高周波誘導加熱歪取り装置において、前記走行台車０１１を鋼板２０上を溶接ビードに沿って走行させ、図示しない電源から供給される電流を増幅トランス０１２にて大電流値の高周波電流とし、該高周波電流を前記加熱コイル０１３に通電することにより、該加熱コイル０１３に近接された鋼板２０に誘導電流（渦電流）が発生し、該誘導電流に伴うジュール熱により鋼板２０の溶接部近傍を加熱し、該部の歪を除去する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
鋼板の表面と所定間隙を存して配置された加熱コイルに高周波電流を通電して該鋼板に誘導電流による熱を発生せしめる加熱装置を備えた高周波誘導加熱歪取り装置においては、加熱コイルに付与される高周波電流値及び前記加熱コイルと鋼板との間の間隙を目標値に調整して磁界を制御することにより、所要の入熱量を保持することを要する。
【０００７】
しかしながら、図２に示される高周波誘導加熱歪取り装置にあっては、増幅トランス０１２及び加熱コイル０１３を備えた加熱装置０１０を搭載した走行台車０１１を鋼板２０の表面上を走行させるように構成されているため、該鋼板２０の表面にうねり等の変形が生じている場合には、前記加熱コイル０１３と鋼板２０の表面との間隙を所要値に設定していても、前記鋼板２０表面の変形量に相当する間隙のずれ（偏差）が生じ、前記間隙を目標値に制御することは実質的に不可能となり、このため鋼板２０表面への入熱量にばらつきが生じる、
等の問題点を有している。
【０００８】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、鋼材の表面形状及び加熱装置を搭載した走行台車の走行に影響を受けることなく加熱コイルと鋼材の表面との間隙を常時目標値に維持可能として、誘導電流による鋼材への入熱量を高精度で制御できる鋼材の歪除去装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、電源からの高周波電流を増幅トランスにて増幅して鋼材の表面と所定間隙を存して配設された加熱コイルに通電し、前記鋼材に誘導電流による発熱を生起して該鋼材の変形部近傍を加熱することにより該変形部及びその近傍の歪を除去するように構成された加熱装置と、前記鋼材上に移動可能に設けられて前記加熱装置が搭載される走行台車とを備えた鋼材の歪除去装置おいて、前記走行台車の走行用車輪を支持する台車本体内に該台車本体とは独立して上下動可能かつ前記鋼材の表面を移動可能に設けられるとともに前記電源からの電流を増幅して前記加熱コイルに供給する増幅トランス及び前記加熱コイルを支持する支持部材と、該支持部材を介して前記加熱コイルと前記鋼材の表面との間隙を所定間隙に保持せしめる加熱コイル隙間調整機構とを備えてなることを特徴とする鋼材の歪除去装置を提案する。
【００１０】
請求項１において好ましくは請求項２、３のように構成するのがよい。
即ち請求項２においては、前記加熱コイル隙間調整機構は、前記支持部材と台車本体との間に介装されて前記支持部材を前記鋼材の表面に接触せしめる方向に付勢されたばねと、前記台車本体を介して前記支持部材の鋼材表面からの高さ位置が一定になるように前記ばねにばね力を付与するマグネット装置とを備えてなる。
【００１１】
請求項３においては、前記支持部材の下部に前記鋼材表面に転接して該支持部材を鋼材表面に沿って移動せしめるガイドローラを取付けるとともに、前記ばねを皿ばねにて構成する。
【００１２】
かかる発明によれば、台車本体内に該台車本体とは独立して上下動可能に設けられた支持部材に増幅トランス及び加熱コイルを支持し、請求項２のように、支持部材と台車本体との間に介装された加熱コイル隙間調整機構のばねにより前記支持部材下部に支持された請求項３記載のガイドローラを鋼材表面に接触せしめとともに、マグネット装置により前記支持部材の鋼材表面からの高さ位置が一定になるように前記ばねにばね力を付与する。
【００１３】
従って、かかる発明によれば、鋼材表面にうねり等の変形があっても、マグネット装置によって支持部材の鋼材表面からの高さ位置が一定になるようにばね力が付与されているばねにより、加熱コイルを支持している支持部材のガイドローラを該支持部材及びガイドローラの跳び上がりや過大な接触力の発生をみることなく鋼材表面に接触させることができることとなり、加熱コイルと鋼材の表面との間隙を常時目標値に維持することができる。
【００１４】
これにより、鋼材の表面形状及び加熱装置を搭載した走行台車の走行に影響を受けることなく加熱コイルと鋼材の表面との間隙を常時目標値に維持することが可能となり、誘導電流による鋼材への入熱量を高精度で制御することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１６】
図１は本発明の実施例に係る鋼材の高周波誘導加熱歪取り装置の側面構成図である。
【００１７】
図において、２０は溶接が施された鋼板、１１は該鋼板２０上を溶接ビードに沿って走行可能にされた走行台車である。
１６は該走行台車１１の外郭を構成する台車本体で、内部に電源１７が装着されている。１５は該台車本体１６の前後下部に回転自在に４個取り付けられた車輪である。車輪１５は、磁力により常時前記鋼板２０の表面に接触しながら転動して該走行台車１１を走行せしめるマグネット機構にて構成されている。
【００１８】
１は前記台車本体１６内に該台車本体１６とは独立して上下動可能に設けられた内部支持部材である。該内部支持部材１は、上部に水平に設けられた水平部材３の前後端部から垂直下方に伸びる垂直部材７とを結合した側面形状が略門形状に形成され、前後の垂直部材７の下部には前記鋼板２０の表面を転動可能なガイドローラ４が回転自在に取り付けられている。
２は前記台車本体１６の上部内面と前記内部支持部材１の水平部材３の上面との間に介装されたばねで、該台車本体１６の上部内面により、前記ばね２の背部を前記内部支持部材１側に押圧している。前記ばね２は、この実施例のような皿ばねでもコイルばねでもよい。
また、該内部支持部材１の前後端部はスラスト面１４にて前記台車本体１６の前後内面と当接されており、該内部支持部材１は前記車輪１５の回転による台車本体１６の前後移動に従い、前記ガイドローラ４を介して鋼板２０の表面を前後移動可能となっている。
【００１９】
前記内部支持部材１の水平部材３下部には前記電源１７から導線６を介して供給される電流を増幅する増幅トランス１２が固着され、さらに該増幅トランス１２の下部には該増幅トランス１２にて増幅された大電流が導線６を介して通電される加熱コイル１３がコイル支持部材５を介して固着されている。
さらに、該加熱コイル１３の下面と前記鋼板２０の表面との間は、該加熱コイル１３に高周波電流を通電して該鋼板２０に誘導電流に伴う発熱を生起させるための間隙Ｃが形成されている。
【００２０】
かかる構成からなる高周波誘導加熱歪取り装置による溶接歪除去作業時において、前記走行台車１１の車輪１５を回転駆動すると、該走行台車１１の台車本体１６が鋼板２０上を溶接ビードに沿って移動し、これに従い前記増幅トランス１２及び加熱コイル１３が取り付けられている内部支持部材１が該台車本体１６とともに移動する。
一方、前記電源１７から供給される電流は導線６を介して前記増幅トランス１２に供給され、該増幅トランス１２において大電流値の高周波電流に増幅されて導線６を介して前記加熱コイル１３に通電される。そして、該加熱コイル１３に流れる高周波電流により該加熱コイル１３に間隙Ｃを存して近接された鋼板２０に誘導電流（渦電流）が発生し、該誘導電流に伴うジュール熱により鋼板２０の溶接部近傍を加熱して該部の歪を除去する。
【００２１】
かかる溶接歪除去作業時において、前記増幅トランス１２及び加熱コイル１３を、走行台車１１の台車本体１６とは独立して上下動可能に設けられた内部支持部材１が支持して、該加熱コイル１３と鋼板２０との間に高周波電流を通電して該鋼板２０に誘導電流に伴う発熱を生起させるに要する間隙Ｃを形成し、前記内部支持部材１と台車本体１６との間に介装された皿ばねからなる（コイルばねでもよい）ばね２のばね力により前記内部支持部材１の下部に取り付けられたガイドローラ４を鋼板２０表面に接触せしめる。
一方、マグネット機構にて構成されている車輪１５は磁力により常時前記鋼板２０の表面に接触しながら転動して走行台車１１を走行せしめるので、前記ばね２は該走行台車１１の台車本体１６によりその背部を押圧され、かかるばね２の押圧によって、前記内部支持部材１の鋼板２０表面からの高さＨが常時一定に保持される。
【００２２】
このため、前記増幅トランス１２及び加熱コイル１３が取り付けられた内部支持部材１は、前記ばね２のばね力により、常時鋼板２０の表面との間の高さＨが一定になるようにガイドローラ４を介して該鋼板２０の表面に押し付けられながら、前記走行台車１１とともに移動せしめられ、従って前記加熱コイル１３と鋼板２０の表面との間隙Ｃも常時一定に保持される。
【００２３】
これにより、前記鋼板２０の表面にうねり等の変形があっても、マグネット機構にて構成された車輪１５による前記ばね２の背部からの押圧作用と、該ばね２による内部支持部材１のガイドローラ４を介しての鋼板２０表面への押し付け作用とにより、前記加熱コイル１３を支持している内部支持部材１のガイドローラ４を、該内部支持部材１及びガイドローラ４の跳び上がりや過大な接触力の発生をみることなく鋼板２０表面に接触させることが可能となる。
従って、かかる実施例によれば、鋼板２０の表面形状及び加熱装置１０を搭載した走行台車１１の走行に影響を受けることなく、該加熱コイル１３と鋼板２０の表面との間隙Ｃを常時目標値に維持することが可能となり、誘導電流による鋼板２０への入熱量を高精度で制御することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、鋼材表面にうねり等の変形があっても、マグネット装置によって支持部材の鋼材表面からの高さ位置が一定になるようにばね力が付与されているばねにより、加熱コイルを支持している支持部材のガイドローラを該支持部材及びガイドローラの跳び上がりや過大な接触力の発生をみることなく鋼材表面に接触させることができ、これにより加熱コイルと鋼材の表面との間隙を常時目標値に維持することができる。
【００２５】
従って本発明によれば、鋼材の表面形状及び加熱装置を搭載した走行台車の走行に影響を受けることなく加熱コイルと鋼材の表面との間隙を常時目標値に維持することが可能となり、誘導電流による鋼材への入熱量を高精度で制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る鋼材の高周波誘導加熱歪取り装置の側面構成図である。
【図２】従来技術に係る高周波誘導加熱歪取り装置の概略構成を示す外観側面図である。
【符号の説明】
１　　内部支持部材
２　　ばね
３　　水平部材
４　　ガイドローラ
７　垂直部材
１１　　走行台車
１２　　増幅トランス
１３　　加熱コイル
１５　　車輪
１６　　台車本体
１７　　電源
２０　　鋼板
Ｃ　　　間隙
【図１】
2004027275.tif 000003
【図２】
2004027275.tif 000004