JP2008290185A - 形鋼の耳状突起物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】形鋼に発生した耳状突起物を確実に除去することのできる形鋼の耳状突起物除去方法を提供する。
【解決手段】研削加工ヘッド５ａを有する耳状突起物除去装置５を用いて不等辺不等厚山形鋼１の端部に発生した耳状突起物２を除去するに際して、前記端部の位置を端部位置検出器により検出し、この端部位置検出器で検出された端部位置に基づいて研削加工ヘッド５ａの位置をコントローラ６で制御しながら耳状突起物２を除去するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、不等辺不等厚山形鋼などの形鋼に発生した耳状突起物を除去する方法に関する。

一般に、船体の防撓材などに使用される不等辺不等厚山形鋼は横断面が矩形の山形鋼素材を熱間圧延して製造されるため、山形鋼素材を熱間圧延するときに素材の噛み出しが圧延ロール間に発生すると、図１１に示すような耳状突起物２が不等辺不等厚山形鋼１の短辺部１ａや長辺部１ｂの端部に発生する。そして、耳状突起物２が不等辺不等厚山形鋼１の短辺部１ａや長辺部１ｂの端部に発生すると、不等辺不等厚山形鋼１を構造物として用いる際に、この端部を他の部材と溶接する場合には、溶け込み不足などの溶接欠陥が発生したり、また塗装を行う場合には塗装むらが発生したりすることがあるため、不等辺不等厚山形鋼などの形鋼に発生した耳状突起物２を取り除く必要がある。

不等辺不等厚山形鋼などの形鋼に発生した耳状突起物を除去する方法としては、周面部にワイヤが植設されたワイヤブラシを耳状突起物に接触させ、このワイヤブラシを回転させて耳状突起物を削り落す方法が知られている（特許文献１参照）。
実開昭６２−１３４６５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、形鋼に発生した耳状突起物の高さが形鋼の長手方向に一定の場合には耳状突起物が発生した形鋼の表面を平滑に研削することが可能であるが、耳状突起物の高さが形鋼の長手方向に不定の場合や形鋼に曲がりや反りなどがある場合には耳状突起物が形鋼に残存したり、耳状突起物が発生した形鋼の表面を削り過ぎたりすることがあった。

本発明は上述した点に着目してなされたものであり、その目的は、形鋼に発生した耳状突起物を確実に除去することのできる形鋼の耳状突起物除去方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法は、研削加工ヘッドを有する耳状突起物除去装置を用いて形鋼の端部に発生した耳状突起物を除去するに際して、前記端部の位置を端部位置検出器により検出し、この端部位置検出器で検出された端部位置に基づいて前記研削加工ヘッドの位置を制御しながら前記耳状突起物を除去するようにしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法は、研削加工ヘッドを有する耳状突起物除去装置を用いて形鋼の端部に発生した耳状突起物を除去するに際して、前記耳状突起物に接触する研削加工ヘッドの接触圧を検出し、前記研削加工ヘッドの接触圧が一定となるように前記耳状突起物除去装置の位置を制御しながら前記耳状突起物を除去するようにしたことを特徴とする。

請求項３記載の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法は、研削加工ヘッドを有する耳状突起物除去装置を用いて形鋼の端部に発生した耳状突起物を除去するに際して、前記研削加工ヘッドを前記耳状突起物に弾性的に押し付けて前記耳状突起物を除去するようにしたことを特徴とする。

請求項１〜３記載の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法では、耳状突起物の高さに応じて研削加工ヘッドの位置が耳状突起物の高さ方向に変化するため、形鋼に発生した耳状突起物を確実に除去することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は第１の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置の一例を示す図であり、同図に示されるように、不図示の仕上圧延機、場合によっては仕上圧延後に矯正機を通過した不等辺不等厚山形鋼１を複数の搬送ローラ３により矢印方向に搬送する搬送ラインの左右両側には、不等辺不等厚山形鋼１をガイドする複数の開度変更可能なローラガイド４が設けられている。

図２は図１のII−II断面を示す図であり、同図に示されるように、搬送ローラ３により搬送される不等辺不等厚山形鋼１の上方には、不等辺不等厚山形鋼１の短辺部１ａの端部に発生した耳状突起物２を除去する耳状突起物除去装置５が設けられている。
耳状突起物除去装置５は円筒状の研削加工ヘッド５ａを有しており、この研削加工ヘッド５ａを駆動モータ５ｂにより回転駆動して不等辺不等厚山形鋼１の短辺部１ａに発生した耳状突起物２を除去するように構成されている。また、耳状突起物除去装置５は駆動モータ５ｂを耳状突起物２の高さ方向に進退駆動するアクチュエータ５ｃを有しており、このアクチュエータ５ｃには、研削加工ヘッド５ａの高さ位置を制御するコントローラ６から制御信号が供給されるようになっている。

図３は図１のIII−III断面を示す図であり、同図に示されるように、搬送ローラ３により搬送される不等辺不等厚山形鋼１の上方には、耳状突起物除去装置５により除去される前の短辺部１ａの端部位置を検出する端部位置検出器７が設けられている。
端部位置検出器７は高さ検出用ローラ７ａを有しており、この高さ検出用ローラ７ａの周面部を短辺部１ａの先端部に上方から接触させて短辺部１ａの端部の高さを検出する構成となっている。また、端部位置検出器７は高さ検出用ローラ７ａの上下方向の変位を検出する変位センサ７ｂを有しており、この変位センサ７ｂで検出された高さ検出用ローラ７ａの変位は、短辺部１ａの端部の高さ情報としてコントローラ６に供給されるようになっている。

このような構成において、不等辺不等厚山形鋼１の短辺部１ａに発生した耳状突起物２に耳状突起物除去装置５の研削加工ヘッド５ａを接触させて耳状突起物２を研削しているときに研削加工される前の短辺部１ａの端部の高さが変化すると、端部位置検出器７の高さ検出用ローラ７ａが高さ方向に変位する。そして、高さ検出用ローラ７ａが高さ方向に変位すると、高さ検出用ローラ７ａの変位量が端部位置検出器７の変位センサ７ｂによって検出される。

このようにして、高さ検出用ローラ７ａの変位量が変位センサ７ｂによって検出されると、変位センサ７ｂで検出された高さ検出用ローラ７ａの変位量が端部位置情報として変位センサ７ｂからコントローラ６に供給される。そして、高さ検出用ローラ７ａの変位量が端部位置情報として変位センサ７ｂからコントローラ６に供給されると、コントローラ６は、研削加工ヘッド５ａの研削加工位置を変更するヘッド位置変更信号を耳状突起物除去装置５のアクチュエータ５ｃに送出する。これにより、耳状突起物２の発生した部分が耳状突起物除去装置５の研削加工ヘッド５ａによって平滑に研削されるため、図１〜図３に示した実施の形態では、不等辺不等厚山形鋼１に発生した耳状突起物２を確実に除去することができる。

以上説明した、実施形態においては、形鋼が上下方向に変形している場合に、形鋼の搬送に伴い、耳状突起物を除去すべき端部が上下方向に変位するので、端部位置検出器７では端部の上下方向位置を検出し、この検出結果にもとづきアクチュエータ５ｃは、研削加工ヘッド５ａの上下方向位置を変更するようにしているが、形鋼が左右方向への変形がある場合には、搬送に伴い端部は左右方向にも変位するので、端部の水平方向（左右方向）位置を検出する検出ローラを設けて、さらに、研削加工ヘッド５ａの水平方向位置を変更するアクチュエータを設けるようにしてもよい。

図４は、短辺部の水平方向位置についても検出できるようにした端部位置検出器７を示す図である。この例では、図３に示した検出器７に対して、高さ検出用ローラ７ａに加えて、水平位置検出用ローラ７ｃをさらに有しており、この水平位置検出用ローラ７ｃの周面部を短辺部１ａの先端部に水平方向（図３の例では右方向）から接触させて短辺部１ａの端部の水平方向の位置を検出する構成となっている。また、水平位置検出用ローラ７ｃの変位を検出する変位センサ７ｄを有しており、この変位センサ７ｄで検出された高さ検出用ローラ７ｃの変位についても、短辺部１ａの水平位置情報としてコントローラ６に供給されるようになっている。

図５は、図２に示した耳状突起物除去装置５に対して、研削加工ヘッド５ａの水平方向位置を変更するアクチュエータ５ｄをさらに設けた例である。図５に示したように構成することで、研削加工ヘッド５ａを上下方向および水平方向のいずれにも短辺部１ａが変位した場合にも、研削加工ヘッド５ａを短辺部１ａの端部位置に追従させることができ、確実に耳状突起物を除去することができるようになる。

図６は第１の発明に係る別の実施形態を示す図である。図６に示す実施形態では、略円柱状の研削加工ヘッド１５ａの底面部にて耳状突起物を研削する構成となっており、短辺部１ａの端部の斜め上方より研削加工ヘッド１５ａを押付ける構成となっている。
研削加工ヘッド１５ａは、駆動モータ１５ｂにより回転駆動される。駆動モータ１５ｂは、搬送ラインに対して固定位置に配置された支持部材（ヘッドホルダ）１５ｅに、搬送ラインに対して斜め上方から進退自在となるよう、支持部材（ヘッドホルダ）１５ｅから搬送ラインへ向けて斜め下方へ延びたスライド軸１５ｇにスライド可能に支持されている。さらに、支持部材１５ｅに加工ヘッドの進退用のアクチュエータとしてモータ１５ｃが固定配置されており、該モータ１５ｃにより回転駆動されるねじ軸１５ｆには、ナット部材１５ｄを介して駆動モータ１５ｂが取り付けられている。よって、モータ１５ｃによりねじ軸１５ｆを回転させることにより、加工ヘッド１５ａが搬送ラインに対して進退動作を行う。加工ヘッドの進退用のモータ１５ｃの制御はコントローラ６が行う。コントローラ６は、図４に示した端部位置検出器７から供給された、短辺部１ａの端部の位置情報に基づき、加工ヘッドの進退位置を決定し、加工ヘッドを決定した進退位置に合わせるようモータ１５ｃを駆動させる。

図中破線で示した短辺部１ａのように上下方向および水平方向のいずれにも短辺部１ａが変位した場合にも、研削加工ヘッド１５ａを短辺部１ａの端部位置に追従させることができ、確実に耳状突起物を除去することができるようになる。本実施形態の場合には、図５に示した実施形態に対してアクチュエータは１つにしても、短辺部１ａの上下方向および水平方向の変位に追従可能となる。但し、略円柱状の加工ヘッド１５ａの研削面（底面部）の大きさが小さいと、短辺部１ａの変位量が大きい場合に、耳状突起物が生ずる短辺部１ａの端部に加工ヘッドを接触させることができなくなるため、短辺部１ａの変位量の経験値から、どのような変位量の形鋼が搬送されてきても、加工ヘッド１５ａの研削面を短辺部１ａの端部に接触させることができるよう、加工ヘッド１５ａの大きさを決定しておけばよい。

図１〜図６に示した実施の形態では、短辺部１ａの端部位置を端部位置検出器７によって検出し、この端部位置検出器７で検出された短辺部１ａの端部位置に応じて研削加工ヘッドの位置を制御しながら耳状突起物２を削り落すようにしたが、例えば、図２に示す耳状突起物除去装置に対しては、図７に示すように、端部に接触する研削加工ヘッド５ａの接触圧を圧力センサ８で検出し、研削加工ヘッド５ａの接触圧が一定となるように研削加工ヘッド５ａの位置をコントローラ６で制御しながら耳状突起物２を削り落すようにしてもよい（第２の発明の実施形態）。

また、図６に示す耳状突起物除去装置に対しては、端部に接触する研削加工ヘッド１５ａの接触圧を、例えば図８に示すように、ナット部材１５ｄと駆動モータ１５ｂとの間に配置したセンサ１８で検出し、研削加工ヘッド１５ａの接触圧が一定となるように研削加工ヘッド１５ａの位置をコントローラ６で制御しながら耳状突起物２を削り落すようにしてもよい（第２の発明の別の実施形態）。

また、図２に示した耳状突起物除去装置に対して、図９に示すように、研削加工ヘッド５ａとこれを保持するヘッドホルダ５ｅとの間にバネ等の弾性体９を設け、この弾性体９の弾性力により研削加工ヘッド５ａの周面部を耳状突起物２の先端部に押し当てて耳状突起物２を削り落すようにしてもよい（第３の発明の実施形態）。
図６に示す耳状突起物除去装置に対しても同様に、図１０に示すように、研削加工ヘッド１５ａとこれを保持するヘッドホルダ１５ｅとの間にバネ等の弾性体９を設け、この弾性体９の弾性力により研削加工ヘッド１５ａの底面部を耳状突起物２の先端部に押し当てて耳状突起物２を削り落すようにしてもよい（第３の発明の別の実施形態）。この場合、図６に示したモータ（アクチュエータ）１５ｃは必要なく、また、ねじ軸１５ｆはスライド軸１５ｇと同様にしておけばよく、単に駆動モータ１５ｂとスライド軸とを、スライド可能に接続しておけばよい。

上述した各実施の形態では不等辺不等厚山形鋼１の短辺部１ａの端部に発生した耳状突起物２を除去する場合を例示したが、不等辺不等厚山形鋼１の長辺部１ｂの端部に発生した耳状突起物を除去する場合にも適用することが可能である。また、耳状突起物２が発生する形鋼として不等辺不等厚山形鋼１を例示したが、等辺等厚山形鋼などの形鋼に発生した耳状突起物についても確実に除去することができる。

第１の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置の一例を示す図である。 図１のII−II断面を示す図である。 図１のIII−III断面を示す図である。 本発明に用いる端部位置検出器の一例を示す図である。 第１の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置の別の例を示す図である。 第１の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置のさらに別の例を示す図である。 第２の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置の一例を示す図である。 第２の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置の別の例を示す図である。 第２の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置の一例を示す図である。 第３の発明に係る形鋼の耳状突起物除去方法によって耳状突起物を除去する場合に用いられる耳状突起物除去装置の別の例を示す図である。 不等辺不等厚山形鋼に発生した耳状突起物を示す図である。

符号の説明

１ 不等辺不等厚山形鋼
１ａ 短辺部
１ｂ 長辺部
２ 耳状突起物
３ 搬送ローラ
４ ローラガイド
５ 耳状突起物除去装置
５ａ 研削加工ヘッド
５ｂ 駆動モータ
５ｃ アクチュエータ
５ｄ アクチュエータ
５ｅ ヘッドホルダ
６ コントローラ
７ 端部位置検出器
７ａ 高さ検出用ローラ
７ｂ 変位センサ
７ｃ 水平位置検出用ローラ
７ｄ 変位センサ
８ 圧力センサ
９ 弾性体
１５ 耳状突起物除去装置
１５ａ 研削加工ヘッド
１５ｂ 駆動モータ
１５ｃ モータ（アクチュエータ）
１５ｄ ナット部材
１５ｅ 支持部材（ヘッドホルダ）
１５ｆ ねじ軸
１５ｇ スライド軸
１８ 圧力センサ

Claims (3)

1. 研削加工ヘッドを有する耳状突起物除去装置を用いて形鋼の端部に発生した耳状突起物を除去するに際して、前記端部の位置を端部位置検出器により検出し、この端部位置検出器で検出された端部位置に基づいて前記研削加工ヘッドの位置を制御しながら前記耳状突起物を除去するようにしたことを特徴とする形鋼の耳状突起物除去方法。
2. 研削加工ヘッドを有する耳状突起物除去装置を用いて形鋼の端部に発生した耳状突起物を除去するに際して、前記耳状突起物に接触する研削加工ヘッドの接触圧を検出し、前記研削加工ヘッドの接触圧が一定となるように前記耳状突起物除去装置の位置を制御しながら前記耳状突起物を除去するようにしたことを特徴とする形鋼の耳状突起物除去方法。
3. 研削加工ヘッドを有する耳状突起物除去装置を用いて形鋼の端部に発生した耳状突起物を除去するに際して、前記研削加工ヘッドを前記耳状突起物に弾性的に押し付けて前記耳状突起物を除去するようにしたことを特徴とする形鋼の耳状突起物除去方法。

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