JPH02152707A - 形鋼用穿孔機の原点位置補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、形鋼穿孔機の原点位置補正方法に係り、特に
短尺のＨ形鋼や溝形鋼等の形鋼に鋲孔を穿孔するのに好
適な原点位置補正方法に関する。

「従来の技術」 従来の形鋼用穿孔機は、既に本出願人が提案した特開昭
６０−４８２０４号の如く、形鋼の左側領域に複数の鋲
孔を穿孔する場合にあっては、形鋼の左端面を、門型フ
レームの可動範囲の左側に設定した左原点に位置合せを
し、又形鋼の右側領域に複数の鋲孔を穿孔する時には、
形鋼の右端面を、門型フレームの可動範囲の右側に設定
した右原点に位置合せをした後、バイスにて形鋼を固定
する。そして、−コンピュータ内蔵の制御装置内に鋲孔
の穿孔位置を入力させておき、この穿孔位置に関する情
報に基づき、制御装置が門型フレーム、及び該門型フレ
ームに移動可能に装着した３組のドリルユニットの移動
を制御し、各ドリルユニットにより形鋼のフランジやウ
ェーブの所定位置に鋲孔を穿孔する。又、上記穿孔機は
、形鋼の左端と右端との間のセンターを、門型フレーム
の可動範囲の中央のセンター原点に位置合せして、バイ
スにより形鋼を固定した後、制御装置により門型フレー
ム及び各ドリルユニットの移動を制御して、形鋼のセン
ター領域に複数の鋲孔を穿孔できるようにもなっている
。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、ビル等の建築物は、予め工場等の別の場
所で形鋼から成る柱やはりなどを製造し、建築現場で柱
やはりなどを高力ボルト接合して組み付けているが、特
に柱に溶接したはりにあっては、短尺な形鋼を用いてお
り、該はりに長尺な形鋼のはりを継手板と高力ボルトと
で接合することがある。このような短尺の形鋼に鋲孔を
穿設する場合は、核形鋼の左端や右端を左原点や右原点
、更にはセンター原点に位置合せしようとすると、ハイ
スへのつかみ代が無かったり、又は充分なつかみ代を確
保できず、この状態のままでは穿孔加工を施すことがで
きなかった。このため従来は、第１１図及び第１２図に
示す如く形鋼１の右端面２、若しくは左端面３より穿孔
位置を通る所定距離だけ離れた位置にけがき線４を付し
、該けがき線４と、左原点５若しく右原点６の位置を表
示するための投光器から形鋼１に投光された１条のレー
ザ光線７と一致するように、該形鋼１を位置決めし、こ
れによりバイス８で該形鋼１を固定できるようにつかみ
代を充分に確保し得、又穿孔のための制御動作かけかき
線を付した位置を基準として行われる。

「発明が解決しようとする課題」 一方、制御装置は、左原点５、若もくは右原点６に形鋼
１の左端面、若しくは右端面２を位置合せした時の穿孔
位置が入力されていることから、内部に入力された情報
をそのまま利用することができない。従って、短尺の形
鋼１に鋲孔９を穿孔する場合は、左原点や右原点に位置
合せのためのけかき線を、その都度付さねばならず、こ
のけがき線を付す際に誤差の発生を招くばかりか、長尺
の形鋼に穿孔する位置及び穿孔パターンが同じであって
も、その制御装置内の情報をそのまま利用することがで
きず、それ専用の穿孔位置の情報を入力させて、加工作
業を行わねばならないといった煩瑣な作業が強いられて
いた。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、バイスでのつまみ
代が充分に得られることはもとより、製膜取り作業を必
要とせず、利用する上で便利な形鋼用穿孔機の原点位置
補正方法を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段並びに作用」本発明は、上
記を達成するために、短尺の形鋼に鋲孔を穿孔する場合
に、左原点若しくは右原点を門型フレームの可動範囲の
中央側に向ってシフトさせ、このシフトさせて新たに設
定したシフト左原点若しくはシフト右原点を基準にして
、穿孔加工のために制御位置が門型フレーム及びドリル
ユニットを制御動作させる。この時、制御装置内に予め
入力されである長尺の形鋼の鋲孔を穿孔するための同じ
穿孔位置に関する情報をシフト左原点若しくはシフト右
原点のシフ＋−ｉを算入させて利用するようにしたもの
である。

「実施例」 以下に、本発明に係る形鋼用穿孔機の原点位置補正方法
の一実施例を図面に基づき説明する。まず、原点位置正
方法を実施する形鋼用穿孔機の構成について説明すれば
、第１図及び第２図において、１１はベース台である。

該ベース台１１には、形鋼Ａを挟圧し固定するための固
定バイス１２と可動バイス１３とを有している。可動バ
イス１３は、まずハンドル１４を回してスクリューロッ
ド１５により支持部材１６を形鋼Ａに近接させた後、油
圧シリンダ１７を動作させて固定バイス１２に対して形
ＭＡを挟圧するようになっている。可動バイス１３には
、その移動量によって形ＥＡのウェーブ幅を計測するワ
イヤー式ウェーブ幅計測装置１８を連繋させてある。更
にベース台１１には、形鋼Ａウェーブにロンドを当接さ
せて、そのロッドの伸長量によりウェーブハイドを計測
するウェーブハイド計測装置１９を付設させてある。ベ
ース台ｌｌ上には、ガイドレールとリニアモーションベ
アリングとから成る摺動機構２０を介在させて、倒立コ
の字形状の門型フレーム２１を形ｍＡの長平方向（Ｘ軸
方向）に移動自在に装着する。

門型フレーム２１のＸ軸方向の移動は、サーボモータ２
２によりボールスクリュー機構２３を介して行われるよ
うになっている。門型フレーム２１の脚柱２１ｂとベー
ス台１１との間にはロック装置２４を介在させる。ロッ
ク装置２４は、脚柱２１ｂに付設したロック用ロンドを
、ベース台１１側に据え付けた油圧シリンダで動作する
挟圧部材が挟圧して脚柱２１ｂの不用意な移動を不能に
固定するものである。門型フレーム２１の一方の脚柱２
１ａには、ガイドレールとリニアモーションベアリング
とから成る摺動機構２５を介在させて高さ方向（Ｘ軸方
向）に移動自在に第１のドリルユニット２６を装着する
。第１のドリルユニット２６のＸ軸方向の移動は、サー
ボモータ２７によリボールスクリュー機構２８を介して
行われるようになっている。第１のドリルユニット２６
は、ドリルツール２９を回転させるためのギアードモー
タ３０と、ドリルツール２９を穿孔のために送り動作さ
せる油圧シリンダ３１とから成っている。

門型フレーム２１の横架材２１Ｃの一側には、ガイドレ
ールとリニアモーションベアリングとから成る摺動機構
３２を介在させて、第１のスライドベース３３を形鋼Ａ
のフランジ相互間の距離方向（Ｙ軸方向）に移動自在に
装着する。第１のスライドベース３３のＹ軸方向の移動
は、ギアードモータ３４によって台形ネジ機構３５を介
して行われるようになっており、その移動距離がワイヤ
３カ ６を介してメカニカルナウンタ３７に表示されるように
なっている。第１のスライドベース３３には、ガイドレ
ールとリニアモーションベアリングとから成る摺動機構
３８を介在させて、第２のドリルユニット３９を高さ方
向（Ｘ軸方向）に移動自在に装着させてある。第２のド
リルユニット３９のＸ軸方向の移動は、サーボモータ４
０によりボールスクリュー機構４１を介して行われるよ
うになっている。第２のドリルユニット３９は、ドリル
ツール４２を回転させるためのギアードモータ４３と、
ドリルツール４２を穿孔のために送り動作させる油圧シ
リンダ４４とから成っている。

上記第１のスライドベース３３のＹ軸方向の移動は、第
２のドリルユニット３９のドリルツール４２を°形ｆｉ
ｌＡのウェーブ幅に対応させて位置の調節をするもので
あるから、さほど精密性を必要としないので、サーボモ
ータに頼らずにギアードモータ３４によって行うように
しである。更に門型フレーム２１の横架材２１ｃには、
ガイドレールとリニアモーションベアリングとから成る
摺動機構４５を介在させて、第２のスライドベース４６
をＹ軸方向に移動自在に装着する。第２のスライドベー
ス４６のＹ軸方向の移動は、サーボモータ４７によりボ
ールスクリュー機構４８を介して行われるようになって
いる。第２のスライドベース４６には、第３のドリルユ
ニット４９を据付ける。

第３のドリルユニット４９は、ドリルツール５０を回転
させるためのギアードモータ５１と、ドリルツール５０
を穿孔のために送り動作させる油圧シリンダ５７とから
成っている。上記各ドリルツール２９，４２．５０は１
平面内に位置させてあり、かつこの平面内において形鋼
Ａに向けて１条のレーザー光線を放射するレーザー光線
放射器５２が門型フレーム２１に取付けである。

尚、第２図において、５３はハンドル５４により回転す
る繰入れローラ、５５は受はローラである。

次に、上記構成の形鋼用穿孔機の動作について説明する
。まず、長尺の形ＭＡに鋲孔を穿孔する場合について説
明すれば、形鋼Ａの左端領域に複数の鋲孔を穿孔すると
きには、形１１ｉ４Ａの左端を、第３図及び第５図に示
す如く、門型フレーム２１の可動範囲ｌの左原点Ｐ、に
位置合せして、形鋼Ａを固定バイス１２と可動バイス１
３とで固定する。形鋼Ａの左端を左原点Ｐ１に位置合せ
するときは、門型フレーム２１を制御装置５６からの指
令で、左原点Ｐ、に高速で復帰させ、次いでレーザー光
線放射器５２からレーザー光線を形１９のフランジに向
けて投光し、該レーザー光線と形鋼Ａの左端とを一致さ
せることで行うことができる。

次いで、制御装置５６に予め入力させた鋲孔位置（Ｖｆ
、孔パターンを含む）に従い門型フレーム２１、第１の
ドリルユニット２６乃至第３のドリルユニット４９を制
御して所定数の鋲孔を所定位置に穿孔する。この時、制
御装置５６は、ウェーブ幅計測装置１８やウェーブハイ
ド計測装置１９からの計測値を取込んで鋲孔位置を算出
することは勿論である。形鋼Ａの右端領域に鋲孔を穿孔
するときは、第３図及び第７図に示す如く、門型フレー
ム２１をその可動範囲の右側に設定した右原点Ｐ２まで
高速で復帰させた後、レーザー光線放射器５２からのレ
ーザー光線と形鋼Ａの右端とを位置合せして、固定バイ
ス１２と可動バイス１３とで形鋼Ａを固定する。次いで
、制御装置５６からの指令で門型フレーム２１、第１の
ドリルユニット２６乃至第３のドリルユニット４９を制
御して、形鋼Ａの右端領域の所定位置に所定数の鋲孔を
穿孔する。形鋼Ａのセンター領域に鋲孔を穿孔するとき
は、形鋼Ａの左端と右端との間の中央に、予めけかき線
を付しておき、一方、門型フレーム２１の可動範囲ｌの
中央に設定したセンター原点Ｐ３に高速で復帰させた後
に、レーザー光線放射器５２からレーザー光線を放射さ
せる。該レーザー光線とけかき線とを位置合せして形鋼
Ａを固定バイス１２と可動バイス１３とで固定する。次
いで、上記と同様に制御装置５６により門型フレーム２
１、第１のドリルユニット２６乃至第３のドリルユニッ
ト４９を制御して、形ｆｇ４Ａのセンター領域の所定位
置に所定数の鋲孔を穿孔する。尚、門型フレーム２１を
各原点ＰＩ−Ｐｓに復帰させる時は、各原点Ｐ、〜Ｐ、
を越えるまで高速で移動させ、次いで低速移動させて各
原点Ｐ、〜Ｐ、に正確に位置決めさせるようになってい
る。

次に、短尺の形ｆｉＡに鋲孔を穿孔するときに、該形鋼
Ａの左端若しく右端を、左原点Ｐ、若しくは右原点Ｐ２
、更にはセンター原点Ｐ３に位置合せしようとすると、
固定バイス１２及び可動バイス１３に対するつかみ代を
充分に確保できないか、又は全くつかみ代を採ることが
できない。つまり、形鋼Ａは、右原点Ｐ２　　（又は左
原点ｐ＋）に位置ここで、１２は右原点ｐｚ　　（若し
くは左原点ｐ＋）から固定バイス１２及び可動バイス１
３までの距離、１３は固定バイス１２及び可動バイス１
３に対する最小のつまみ代である。形ＭＡの左端若しく
は右端をセンター原点Ｐ３に位置合せしようとしても、
固定バイス１２及び可動バイス１３へのつかみ代を充分
に確保できない短いものもある。

このような短い形鋼Ａは、シフト左原点ＳＬ若しくはシ
フト右原点ＳＲを利用して穿孔加工をするものである。

即ち、第４図に示す如く、シフト左原点ＳＬは、左原点
Ｐ、からセンター原点Ｐ３側にＸＯだけシフトさせてあ
り、従って５Ｌ＝ＸＬ（シフト左原点の場合の表示現在
値）＝ＸＯ・・・（３）式となる。一方、シフト右原点
ＳＲ，は、右原点Ｐ２からセンター原点Ｐ３側にＸＯだ
けシフトさせてあり、従って５Ｒ＝ＸＲ（シフト原点の
場合の表示現在値）ｚＪｏ−ｘｏ・・・（２）式となる
。シフト右原点ＳＲの表示現在値ＸＲは、左原点Ｐ１を
基準にして算出しである。ここで、形鋼Ａの左端を基準
にした穿孔位置の設定値Ｓに基づいて、シフト左原点Ｓ
ＬからのＸ軸方向の穿孔位置の目標値を算出すると、該
目標値ＸＭＬ＝ＳＬ−３（設定値）・・・（３）式とな
る。一方、シフト右原点ＳＲを基にしてＸ軸方向の穿孔
位置の目標値ＸＭＲは、ＸＭＲ＝（２゜−３Ｒ）　十Ｓ
　（設定値）・・・（４）式となる。

このため門型フレーム２１は、シフト左原点ＳＬ、又は
シフト右原点ＳＲを基準にし、て穿孔加工をするときに
、上記目標値ＸＭＬ、ＸＭＲに従って制御動作される。

第１のドリルユニット２６乃至第３ドリルユニツト４９
のＸ軸方向及びＹ軸方向の設定値は、従来通りそのまま
利用できる。因にＹ軸方向の制御動作の基準は、固定ハ
イス１２の表面にしてあり、又、Ｘ軸方向の制御動作の
基準は、形鋼Ａを受ける受はローラ５５の上部にしであ
る。

制御装置５６内への設定値Ｓの入力方法は、グラフィッ
クデータ方法とＧコードデータ方法との２種類採用して
いる。グラフィックデータ方法は、予め定めた穿孔パタ
ーンをデイスプレィ装置に描写させ、鋲孔間の距離など
穿孔に必要とするデータをデイスプレィ装置にて指示さ
せて、キーボードにより入力する。一方、Ｇコードデー
タ方式は、第５図及び第８図に示す０．の如く、Ｘ軸方
向。

Ｙ軸方向及びＸ軸方向の交差する形鋼Ａの一点ＯＩを基
準にして数値を入力する方法である。何れの方法におい
ても制御装置５６内部での演算処理に際しては、０．を
基準にして算出する。第６図に示す如く短尺の形鋼Ａの
右端領域に、左端領域と対称の鋲孔パターンで穿孔する
時は、左端領域についての情報を基準０２から制御動作
ができるように上記目標値ＸＭＲの如く演算処理をする
。

次に、短尺の形鋼Ａに鋲孔を穿孔する制御動作を、第９
図及び第１０図に基づいて説明する。第９図に示すステ
ップ１でスタートさせれば、ステップ２の演算ループで
予め入力されである穿孔位置の情報（設定値Ｓ）に基づ
いて、シフト左原点ＳＬ又はシフト右原点ＳＲからの目
標値ＸＭＬ。

ＸＭＲを算出する。次いで、目標値ＸＭＬ、ＸＭＲに基
づいて、ステップ３の位置決めループで門型フレーム２
１を位置決めし、ステップ４の出力コントロールで穿孔
動作を制御する。ステップ５で総ての鋲孔の穿孔が終了
したか否かを判定し、まだ穿孔していない鋲孔があれば
ステップ２に戻って次の鋲孔の位置を算出し、以後総て
の鋲孔の穿孔が終了するまでステップ２からステップ５
までを繰返す。総ての鋲孔の穿孔が終了すると、ステッ
プ６に進み、門型フレーム２１を穿孔加工の基準とした
シフト左原点ＳＬ、又はシフト右原点ＳＲに戻し、ステ
ップ７で穿孔加工が終了する。

上記ステップ２の演算ループでは、第１０図に示す如き
処理動作が行われる。即ち、ステップｌで演算指令が入
力されると、ステップ２でグラフィックデータによるか
Ｇコードデータによるかの判定が行われる。グラフィッ
クデータによる場合は、ステップ３で指定した穿孔パタ
ーンの各鋲孔ヴ 位置が入力されているプラグラムナンバーから、形鋼Ａ
のフランジ及びウェーブの各鋲孔位置のデータ（設定値
Ｓ）を取出す。次にステップ４に進み、ここで何れのシ
フト原点かを判定する。シフト左原点ＳＬの場合は、ス
テップ５で、ステップ４におい“て取出した設定値Ｓに
基づいて上記の如く、フランジに関するＸ軸方向の鋲の
鋲孔位置の目標値ＸＭＬＦを算出し、又ステップ６でウ
ェーブに関するＸ軸方向の鋲孔位置の目標値ＸＭＬＷを
算出する。上記目標値ＸＭＬＦのＦはフランジに関する
旨を、又目標値ＸＭＬＷのＷはウェーブに関する旨を示
したもので、それぞれ計算式は上述の（３）式及び（４
）式の通りである。次いでステップ７では、フランジと
ウェーブとの何れかを優先して穿孔するか、又は同時に
穿孔できるかの優先順位を設定し、更にステップ８でＹ
軸方向及びＸ軸方向の鋲孔位置を算出する。ここで第１
のドリルユニット２６のＸ軸方向の穿孔すべき鋲孔位置
をＺｌとし、第２のドリルユニット３９のＸ軸方向の穿
孔すべき鋲孔位置を２２としである。次に第９図のステ
ップ３の位置決めループに進む。一方、シフト右原点Ｓ
Ｒの場合は、ステップ４からステップ９に進み、ステッ
プ４で取出した設定値Ｓに基づいて上記の如くフランジ
に関するＸ軸方向の鋲孔位置の目標値ＸＭＲＦを算出し
、又ステップ１０ではウェーブに関するＸ軸方向の鋲孔
位置の目標値ＸＭＲＷを算出する。ステップ１１ではフ
ランジ及びウェーブの何れかを優先して穿孔するか、又
は同時に穿孔するかを決定し、上記ステップ８を進み、
更に第９図に示すステップ３に進む。

一方、ステップ２でＧコードデータである旨を判定する
と、ステップ１２で、予め入力されである指定のプラグ
ラムナンバーから穿孔すべき鋲孔位置（設定値Ｓ）を取
り出し、次に、ステップ１３で何れのシフト原点である
かを判定し、シフト左原点ＳＬである場合には、ステッ
プ１４に進み、ここでステップ１３で取出した情報（設
定値Ｓ）に基づき、上記の如きＸ軸方向の目標値ＸＭＬ
を算出し、更に、ステップ１５で他のＹ軸方向及びＸ軸
方向の目標値を算出し、第９図に示すステップ３の位置
決めループに進む。シフト右原点ＳＲである場合には、
ステップ１３からステップ１６に進み、ここでステップ
１２で取出した情報（設定値Ｓ）に基づきＸ軸方向の鋲
孔位置の目標値ＸＭＲを算出し、上記ステップ１５に進
む。

「発明の効果」 以上の如く、本発明に係る形鋼用穿孔機の原点位置補正
方法によれば、短尺の形鋼であっても、バイスに対する
充分なつかみ代が得られ、かつ鋲孔位置が同一の長尺の
形鋼の穿孔に関する情報を利用できて、けがき線による
誤差の発生も少なく、又穿孔作業を行うための煩瑣な段
取り作業を必要としないなど頗る便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る原点位置補正方法を実施する形
鋼用穿孔機の側面図、第２図は、第１図の形鋼用穿孔機
の平面図、第３図は、第１図の形鋼用穿孔機の左原点等
の各原点位置及びドリルユニットの可動範囲を示す正面
図、第４図は、左原点及び右原点に対するシフト左原点
及びシフト右原点の位置関係を示す説明図、第５図は、
左原点を基準にして穿孔をする際の形鋼の位置合せを示
す説明図、第６図は、シフト左原点を基準にして穿孔す
る際の形鋼の位置合せを示す説明図、第７図は、右原点
を基準にして穿孔する際の形鋼の位置合せを示す説明図
、第８図は、シフト右原点を基準にして穿孔する際の形
鋼の位置合せを示す説明図、第９図は、シフト左原点及
びシフト右原点に基づく加工の処理動作を示すフローチ
ャート、第１０図は、第９図の演算ループ内の処理動作
を示すフローチャート、第１１図及び第１２図は、従来
の短尺な形鋼を穿孔する方法を示す説明図である。 １１・・・ベース台　　　　１２・・・固定バイス１３
・・・可動バイス　　　２１・・・門型フレーム２６・
・・第１のドリルユニット ３９・・・第２のドリルユニット ４９・・・第３のドリルユニット Ａ・・・形鋼 第３図 １２（１３’） 第５図 第７図 表示１ΔチーイＪｉ（ＸＯ） ンフトｉ扉之の逓分の麦示戎丘値（ＸＬ）シフト須魚臥
の嬬合０表示県正値（ＸＲ）第Ｓ図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベース台上を形鋼の長手方向と平行に移動するコ字形状
   の門型フレームと、門型フレームに沿って該門型フレー
   ムの移動方向以外の向きに移動するドリルユニットを備
   え、門型フレームの可動範囲の左側に形鋼の左端領域に
   鋲孔を穿孔する際の位置決めの基準とする左原点、及び
   門型フレームの可動範囲の右側に形鋼の右端領域に鋲孔
   を穿孔する際の位置決めの基準とする右原点をそれぞれ
   設定した形鋼用穿孔機において、形鋼の鋲孔を穿孔する
   領域の長さに見合う距離だけ左原点及び右原点から門型
   フレームの可動範囲の中央側にシフトさせたシフト左原
   点及びシフト右原点をそれぞれ設定し、予め制御装置に
   入力させてある左原点若しくは右原点を基準とする鋲孔
   位置に、上記シフト左原点及びシフト右原点の各シフト
   量を算入させてなることを特徴とする形鋼用穿孔機の原
   点位置補正方法。