(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に配置されるＨ形鋼の断面に関して高さ方向及び左右方向に移動可能なＣ又はＯフレーム上に、Ｈ形鋼に関して略点対称となるよう、互いに測定線を一致させて配設した３対の距離計を備え、前記３対の距離計の内、１対がＨ形鋼のウエブに正対して配設され、残りの２対が、測定線が交差するよう、その両側にウエブに対して傾けて配設されているＨ形鋼の寸法測定装置を用いてＨ形鋼の寸法測定を行う際、
測定範囲のゼロ点をＨ形鋼の測定対象部位に近づけ、前記寸法測定装置のウエブ高さ方向への一方向の移動でＨ形鋼の全断面が測定範囲に含まれるように、前記Ｃ又はＯフレームの位置をウエブと垂直な方向に調整した後、
前記寸法測定装置をウエブ高さ方向に一方向に移動させながら、前記３対の距離計の内、ウエブに正対する１対の距離計により、ウエブ厚、フランジ幅、脚長、中心偏りを測定又は測定値から演算し、前記１対の距離計の両側にウエブに対して傾けて配設されている２対の距離計により、ウエブ高さ、フランジ厚を測定又は測定値から演算し、
片道測定でＨ形鋼の全断面を測定することを特徴とするＨ形鋼の寸法測定方法。
【請求項２】
内側に配置されるＨ形鋼の断面に関して高さ方向及び左右方向に移動可能なＣ又はＯフレーム上に、Ｈ形鋼に関して略点対称となるよう、互いに測定線を一致させて配設した３対の距離計を備え、前記３対の距離計の内、１対がＨ形鋼のウエブに正対して配設され、残りの２対が、測定線が交差するよう、その両側にウエブに対して傾けて配設されているＨ形鋼の寸法測定装置を用いてＨ形鋼の寸法測定を行う際、
測定範囲のゼロ点をＨ形鋼の測定対象部位に近づけ、前記寸法測定装置のウエブ高さ方向への一方向の移動でフランジの一端を含むＨ形鋼の半分以上の断面が測定範囲に含まれるように、前記Ｃ又はＯフレームの位置をウエブと垂直な方向に調整した後、
前記寸法測定装置をウエブ高さ方向に両方向に移動させながら、前記３対の距離計の内、ウエブに正対する１対の距離計により、ウエブ厚、フランジ幅、脚長、中心偏りを測定又は測定値から演算し、前記１対の距離計の両側にウエブに対して傾けて配設されている２対の距離計により、ウエブ高さ、フランジ厚を測定又は測定値から演算し、
往路と復路でＣ又はＯフレームの位置を変えて、往復測定でＨ形鋼の全断面を測定することを特徴とするＨ形鋼の寸法測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｈ形鋼の寸法測定方法に係り、特に、Ｈ形鋼の寸法を、安価な装置により、短時間に測定することが可能なＨ形鋼の寸法測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示す如く、ウエブ１２とその両端に配設された１対のフランジ１４とを有するＨ形鋼１０においては、その主要部の寸法を高精度で測定する必要があり、例えば、ウエブ厚Ｗtをオペレータ（Ｏｐ）側、中央、ドライブ（Ｄｒ）側の３個所で測定し、フランジ幅ＦwをＯｐ側とＤｒ側の２個所で測定し、フランジ厚ＦtをＯｐ側１／４、３／４、Ｄｒ側１／４、３／４の４個所で測定し、ウエブ高さＷｈを上、中央、下の３個所で測定し、上下の脚長Ｌ1、Ｌ2を左右の４個所で測定し、該上下の脚長Ｌ1とＬ2の差から中心偏りＯｆ（＝（Ｌ1−Ｌ2）／２）を左右の２個所で求める必要がある。
【０００３】
そこで、それぞれの測定部位に対して独立した固定式のセンサを設けることが考えられるが、およそ１８項目あるＨ形鋼主要測定部位を測定対象とした場合、センサ台数が増え、設備が高価となる。又、Ｈ形鋼のサイズによってセンサ位置を調整する機構が必要となり、センサ台数が多いことで、高さ調整機構も複雑となる等の問題点を有する。
【０００４】
一方、Ｃフレーム等に配設したセンサ群を、Ｈ形鋼に倣う格好で移動走査しながら測定することも考えられるが、倣い機構が必要となるだけでなく、走査に要する時間だけ測定時間が余計にかかり、短時間測定が望めない。更に、Ｈ形鋼との接触防止機構及び接触検知センサが必要となる等の問題点を有する。
【０００５】
なお、特開平１０−１１５５０９には、図２に示す如く、レーザ光をガルバノミラーで走査する走査型のレーザ距離計２０、２２をＨ形鋼１０の両側に４台ずつ設置し、断面プロフィールを測定すると共に、ウエブ厚Ｗtについては、上下方向に一次元レーザ距離計２４を配置して測定すること、及び、最下部のレーザ距離計２２を除くレーザ距離計２０を左右別々の昇降架台２６に取り付け、該昇降架台２６をＣフレーム２８の上側フレームの先部及び基部に設けることが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平１０−１１５５０９のようなセンサ移動式の場合、センサがＣフレーム２８や昇降架台２６に搭載されているため、高さ調整が難しい。従って、Ｈ形鋼のサイズ変化に対応できず、測定部位が遠くなるため、長い測定範囲を持つセンサが必要となり、分解能の関係で高精度の測定が難しい。更に、フランジ厚やウエブ高さといった箇所では、センサを傾けた状態での測定となり、測定部位が更に遠くなり、測定範囲が更に長くなってしまう等の問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、比較的簡単な装置により、Ｈ形鋼の寸法測定を迅速に行えるようにすることを第一の課題とする。
【０００８】
本発明は、又、更に高精度の寸法測定を行えるようにすることを第二の課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内側に配置されるＨ形鋼の断面に関して高さ方向及び左右方向に移動可能なＣ又はＯフレーム上に、Ｈ形鋼に関して略点対称となるよう、互いに測定線を一致させて配設した３対の距離計を備え、前記３対の距離計の内、１対がＨ形鋼のウエブに正対して配設され、残りの２対が、測定線が交差するよう、その両側にウエブに対して傾けて配設されているＨ形鋼の寸法測定装置を用いてＨ形鋼の寸法測定を行う際、測定範囲のゼロ点をＨ形鋼の測定対象部位に近づけ、前記寸法測定装置のウエブ高さ方向への一方向の移動でＨ形鋼の全断面が測定範囲に含まれるように、前記Ｃ又はＯフレームの位置をウエブと垂直な方向に調整した後、前記寸法測定装置をウエブ高さ方向に一方向に移動させながら、前記３対の距離計の内、ウエブに正対する１対の距離計により、ウエブ厚、フランジ幅、脚長、中心偏りを測定又は測定値から演算し、前記１対の距離計の両側にウエブに対して傾けて配設されている２対の距離計により、ウエブ高さ、フランジ厚を測定又は測定値から演算し、片道測定でＨ形鋼の全断面を測定することにより、前記第一の課題を解決したものである。
【００１２】
本発明は、内側に配置されるＨ形鋼の断面に関して高さ方向及び左右方向に移動可能なＣ又はＯフレーム上に、Ｈ形鋼に関して略点対称となるよう、互いに測定線を一致させて配設した３対の距離計を備え、前記３対の距離計の内、１対がＨ形鋼のウエブに正対して配設され、残りの２対が、測定線が交差するよう、その両側にウエブに対して傾けて配設されているＨ形鋼の寸法測定装置を用いてＨ形鋼の寸法測定を行う際、測定範囲のゼロ点をＨ形鋼の測定対象部位に近づけ、前記寸法測定装置のウエブ高さ方向への一方向の移動でフランジの一端を含むＨ形鋼の半分以上の断面が測定範囲に含まれるように、前記Ｃ又はＯフレームの位置をウエブと垂直な方向に調整した後、前記寸法測定装置をウエブ高さ方向に両方向に移動させながら、前記３対の距離計の内、ウエブに正対する１対の距離計により、ウエブ厚、フランジ幅、脚長、中心偏りを測定又は測定値から演算し、前記１対の距離計の両側にウエブに対して傾けて配設されている２対の距離計により、ウエブ高さ、フランジ厚を測定又は測定値から演算し、往路と復路でＣ又はＯフレームの位置を変えて、往復測定でＨ形鋼の全断面を測定するようにして、前記第二の課題を解決したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
本実施形態は、図３（Ｃフレーム構造）及び図４（距離計の配置）に示す如く、内側に配置されるＨ形鋼１０に関して移動可能なＣフレーム３０上に、Ｈ形鋼１０に関して略点対称となるよう、互いに測定線４１と４３、４５と４７、４９と５１を一致させて配設した、３対の距離計４０と４２、４４と４６、４８と５０を備えたものである。図４において、ＰＬは、Ｈ形鋼１０が配置される面の高さ位置である。
【００１６】
前記３対の距離計の内、１対の距離計４０と４２は、Ｈ形鋼１０のウエブ１２と正対するように上下方向に配設され、残りの２対の距離計４４と４６、４８と５０は、測定線４５と４７、４９と５１が交差するように、その両側、即ちＤｒ側とＯｐ側に、例えば３０〜４５°傾けて配設されている。
【００１７】
前記距離計４０〜５０としては、例えば測定範囲が３５０±１００ｍｍの一次元レーザ距離計を用いることができる。これらの距離計４０〜５０は、全て、レーザ光の光軸上で互いに向かい合う形で取り付けられ、Ｈ形鋼１０の厚みを、縫い合わせた姿勢で、同一断面上の測定を行うようにされる。これにより、測定中にＨ形鋼が振動した場合でも、距離の合計は不変であり、厚み測定精度を維持することができる。
【００１８】
前記Ｃフレーム３０は、左右の吊具３２の長さを同時に調整することにより高さ調整可能とされると共に、該吊具３２を介してレール３４上を左右方向に走行可能とされている。
【００１９】
図５に、中央に配設した距離計４０、４２（中央センサとも称する）による測定箇所を示し、図６に、Ｏｐ側及びＤｒ側に配設した距離計４４〜５０（Ｏｐ側センサ、Ｄｒ側センサとも称する）による測定箇所を示す。図５に示す如く、中央の距離計４０、４２により、ウエブ厚（中央及び両端の３箇所）、フランジ幅（左右の２箇所）、脚長（Ｏｐ側、Ｄｒ側の上下４個所）、中心偏り（左右の２箇所）を測定、又は測定値から演算（太線印）する。又、前記Ｏｐ側及びＤｒ側の距離計４４〜５０により、ウエブ高さ（Ｏｐ側、中央、Ｄｒ側の３箇所）、フランジ厚（Ｏｐ側１／４、３／４、Ｄｒ側１／４、３／４の４箇所）を測定、又は測定値から演算（太線印）する。
【００２０】
測定に際しては、Ｈ形鋼を停止させ、図７に示す如く、フランジ幅Ｆwの命令値に基づいて、距離分解能の高い測定範囲で測定が行えるように、Ｃフレーム３０の高さ位置を上下方向に調整し、距離計のゼロ点位置をシフトして、図７及び図８の左側に示す如く、例えばＯｐ側からＤｒ側またはその逆方向の片道測定により短時間の全断面測定を行う。
【００２１】
一方、Ｈ形鋼の断面変更時あるいは大サイズ材や重要鋼種材のときには、往復測定による高精度測定を行う。即ち、まずフランジ幅の命令値に基づいて、距離分解能が高く、且つ直線性の良い測定範囲で測定が行えるように、Ｃフレーム３０の高さ位置を上下方向に調整する。この時、ゼロ点位置のシフトの関係で、図８の右側に示す如く、上部もしくは下部距離計で測定不能となる箇所が発生することも考えられるため、図９に示す如くＨ形鋼断面上を往復走行して、高精度測定を行う。
【００２２】
この際、往路測定では、図９の左側に示す如く、上部距離計の距離分解能が高く、且つ直線性の優れている測定位置に高さを調整し、復路測定では、逆に下部距離計の距離分解能が高く、且つ直線性の優れている測定位置に高さ調整を行う。
【００２３】
本実施形態においては、距離計の数を３対、計６個としているので、最小限の距離計数で高精度の測定を行うことができる。なお、距離計の数はこれに限定されず、４対以上設けることも可能である。又、フレーム形状もＣフレームに限定されず、例えばＯフレームを用いることも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、安価な装置を用いて、短時間でＨ形鋼の寸法測定が行えるようになる。
【００２５】
実施形態によれば、従来法に比べて、約半分の費用、且つ３分の１の測定時間で、倍の測定精度で測定することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｈ型鋼の主要測定部位を示す断面図
【図２】特開平１０−１１５５０９で提案された、従来の形鋼断面の寸法測定装置の構成を示す断面図
【図３】本発明に係るＨ形鋼の寸法測定装置の実施形態のＣフレームの構造を示す断面図
【図４】同じく距離計の配置を示す断面図
【図５】前記実施形態の中央に配置された距離計による測定箇所を示す断面図
【図６】同じくＯｐ側及びＤｒ側に配置された距離計による測定箇所を示す断面図
【図７】前記実施形態の高さ調整機能を説明するための断面図
【図８】同じく片道測定状態を示す断面図
【図９】同じく往復測定状態を示す断面図
【符号の説明】
１０…Ｈ形鋼
１２…ウエブ
１４…フランジ
３０…Ｃフレーム
３２…吊具
３４…レール
４０、４２、４４、４６、４８、５０…距離計
４１、４３、４５、４７、４９、５１…測定線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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