JP2002162223A - Ｈ形鋼の寸法測定装置、及び、これを用いた寸法測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価な装置により、高精度、短時間でＨ形鋼
の寸法測定を行う。 【解決手段】 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型鋼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４
７、４９と５１を一致させて配設した、３対の距離計４
０と４２、４４と４６、４８と５０を備えた寸法測定装
置により、Ｈ形鋼１０の寸法を測定する。

Description

【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
装置、及び、これを用いた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、高精度で短時間に
測定することが可能なＨ形鋼の寸法測定装置、及び、こ
れを用いた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、高精度且
つ短時間での寸法測定を可能とすることを第一の課題と
する。

【０００８】本発明は、又、寸法測定を迅速に行えるよ
うにすることを第二の課題とする。

【０００９】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三の課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｈ形鋼の寸法
測定装置において、内側に配置されるＨ形鋼に関して移
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、少
なくとも３対の距離計を備えることにより、前記第一の
課題を解決したものである。

【００１１】又、前記少なくとも３対の距離計の内、１
対をＨ形鋼のウエブに正対して配設し、少なくとも２対
を、測定線が交差するよう、その両側に配設したもので
ある。

【００１２】本発明は、又、Ｈ形鋼の寸法測定方法にお
いて、前記寸法測定装置を用いて、距離分解能の高い測
定範囲で測定が行えるように、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、ウエブ方向に
一方向に移動しながら、片道測定で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。

【００１３】本発明は、又、前記寸法測定装置を用い
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、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、ウエブ方向に両方向に移動
しながら、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、
前記第三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４
１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１
０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、４
８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（Ｏ
ｐ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、Ｄ
ｒ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、
高精度且つ短時間で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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大野 斗志雄 岡山県倉敷市水島川崎通一丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA52 BB05 CC07 FF11 JJ05 JJ07 MM03 UU03 2F069 AA31 AA42 AA46 AA49 AA63 BB40 CC04 DD15 GG04 GG07 GG58 GG65 HH09 JJ06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内側に配置されるＨ形鋼に関して移動可能
   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、少なくと
   も３対の距離計を備えたことを特徴とするＨ形鋼の寸法
   測定装置。
2. 【請求項２】前記少なくとも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、少なくとも２対
   が、測定線が交差するよう、その両側に配設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のＨ形鋼の寸法測定装
   置。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載の寸法測定装置を用
   いて、 距離分解能の高い測定範囲で測定が行えるように、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、 ウエブ方向に一方向に移動しながら、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。
4. 【請求項４】請求項１又は２に記載の寸法測定装置を用
   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、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、 ウエブ方向に両方向に移動しながら、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。