JPH09156578A - 船体外板の自動加熱曲げ加工装置用定盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形状が時々刻々変化する、被加熱船体外板の
加熱曲げ加工途中においても、被加熱船体外板を確実に
支持することができる。 【解決手段】 船体外板の自動加熱曲げ加工装置に使用
される、被加熱船体外板が載置される定盤であって、水
平基台１と、水平基台１上に垂直に固定される、被加熱
船体外板３の下面を支持するための伸縮可能な複数本の
支柱２と、複数本の支柱２の各々の伸縮を制御するため
の制御手段４とからなる。複数本の支柱２の各々は、水
平基台１上に垂直に固定される外筒５と、外筒５に対し
て昇降可能な、被加熱船体外板３の下面に当接される押
上げ部材６と、押上げ部材６に取り付けられた、押上げ
部材６が被加熱船体外板３の下面に当接したことを検知
するためのセンサー７と、押上げ部材６を外筒５に対し
て昇降させるための昇降手段８とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、船体外板の自動
加熱曲げ加工装置用定盤、特に、自動加熱曲げ加工装置
によって船体外板を目標形状に加熱曲げ加工する際に、
形状が時々刻々変化する加熱曲げ加工途中においても、
被加熱船体外板の下面を確実に支持することが可能な、
船体外板の自動加熱曲げ加工装置用定盤に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、船体外板、特に、三次元的に複雑
に湾曲する船首部分等の船体外板の曲げ加工は、予め鋼
板の加熱位置にマーキングを施し、このマーキングを施
した加熱位置を熟練工がガスバーナーによって線状に加
熱し、この加熱によって船体外板に残留塑性変形を与え
ることにより行っていた。

【０００３】しかしながら、このような熟練工による船
体外板の曲げ加工は、手間がかかるばかりか、人材面お
よび加工精度面で問題があった。そこで、複雑に湾曲す
る船体外板を熟練や特殊な技能を要することなく、目標
形状に自動的に曲げ加工することができる、船体外板の
自動加熱曲げ加工装置の提案が強く望まれていた。

【０００４】このような要望に答えるべく、本願出願人
は、以下に説明するような、船体外板の自動加熱曲げ加
工装置を提案した。即ち、この自動加熱曲げ加工装置
は、粗曲げ加工された被加熱船体外板の形状を測定し、
このようにして測定した前記被加熱船体外板の測定形状
データと前記被加熱船体外板の目標形状データとを比較
し、この比較結果に基づいて、前記測定形状データと前
記目標形状データとの間に差がなくなるように、加熱ト
ーチによる前記被加熱船体外板の複数の加熱領域を、前
記被加熱船体外板の長手方向および幅方向によって決め
られる二次元座標上で決定し且つ加熱パターンを前記加
熱領域毎に決定し、そして、前記各加熱領域において前
記加熱トーチを、前記加熱トーチの先端と前記被加熱船
体外板との間の距離を一定に維持し、且つ、前記加熱ト
ーチの軸線が前記被加熱船体外板の法線方向に向くよう
に姿勢制御しながら、前記加熱パターンにしたがって移
動し、かくして、前記被加熱船体外板を目標形状に加熱
曲げ加工するものである。なお、この自動加工装置につ
いては、後述する発明の実施の形態の項において詳細に
説明する。

【０００５】この自動加熱曲げ加工装置によって被加熱
船体外板を目標形状に加熱曲げ加工するに際して、重要
なことの一つは、加熱曲げ加工途中において時々刻々変
化する被加熱船体外板を確実に支持することである。加
熱曲げ加工装置用ではないが、実公昭５４−１９６８０
号に、湾曲した船体外板を支持するための定盤が開示さ
れている。以下、この定盤を従来技術という。

【０００６】従来技術を図面を参照しながら説明する。
図１５は、従来技術を示す正面図である。図１５に示さ
れるように、従来技術は、水平基台５１と、水平基台５
１上に固定される伸縮可能な複数本の支柱５２とからな
っている。支柱５２は、外筒５３と、外筒５３内に挿入
された内筒５４と、これら両筒５３、５４に形成された
孔５３Ａ、５４Ｂ内に挿入される固定用ピン５５とから
なっている。

【０００７】従来技術によって船体外板５６を支持する
には、船体外板６の湾曲形状に合わせて内筒４を外筒３
から引き出し、所定高さ位置の互いに合致した孔３Ａ、
４Ｂ内にピン５を挿入して内筒４を外筒３に固定する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来技術を、上述した、船体外板の自動加熱曲げ加工装置
に適用する場合、次のような問題が生じることが考えら
れる。即ち、船体外板５６は、加熱途中において時々刻
々変化するが、その都度、ピン５５を抜いて支柱５２の
高さを調整すること困難であるので、船体外板５６の目
標形状に合わせて、予め、支柱５２の高さを調整せざる
を得ない。従って、加熱曲げ加工を行っている途中にお
いては、船体外板５６の下面に各支柱５２の上端が当接
せず、確実に船体外板５６を支持することができない。

【０００９】従って、この発明の目的は、自動加熱曲げ
加工装置によって船体外板を目標形状に加熱曲げ加工す
る際に、形状が時々刻々変化する加熱曲げ加工途中にお
いても、被加熱船体外板を確実に支持することが可能
な、船体外板の自動加熱曲げ加工装置用定盤を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、粗曲げ加工
された被加熱船体外板の形状を測定し、このようにして
測定した前記被加熱船体外板の測定形状データと前記被
加熱船体外板の目標形状データとを比較し、この比較結
果に基づいて、前記測定形状データと前記目標形状デー
タとの間に差がなくなるように、加熱トーチによる前記
被加熱船体外板の複数の加熱領域を、前記被加熱船体外
板の長手方向および幅方向によって決められる二次元座
標上で決定し且つ加熱パターンを前記加熱領域毎に決定
し、そして、前記各加熱領域において前記加熱トーチ
を、前記加熱トーチの先端と前記被加熱船体外板との間
の距離を一定に維持し、且つ、前記加熱トーチの軸線が
前記被加熱船体外板の法線方向に向くように姿勢制御し
ながら、前記加熱パターンにしたがって移動し、かくし
て、前記被加熱船体外板を目標形状に加熱曲げ加工する
ための、船体外板の自動加熱曲げ加工装置に使用され
る、前記被加熱船体外板を載置するための定盤であっ
て、水平基台と、前記水平基台上に垂直に固定される、
前記被加熱船体外板の下面を支持するための伸縮可能な
複数本の支柱と、前記複数本の支柱の各々の伸縮を制御
するための制御手段とからなり、前記複数本の支柱の各
々は、前記水平基台上に垂直に固定される外筒と、前記
外筒に対して昇降可能な、前記被加熱船体外板の下面に
当接される押上げ部材と、前記押上げ部材に取り付けら
れた、前記押上げ部材が前記被加熱船体外板の下面に当
接したことを検知するためのセンサーと、前記押上げ部
材を前記外筒に対して昇降させるための昇降手段とから
なることに特徴を有するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、この発明の、船体外板の自
動加熱曲げ加工装置用定盤の一実施例を、図面を参照し
ながら説明する。

【００１２】図１は、この発明、船体外板の自動加熱曲
げ加工装置用定盤の一実施例を示す部分断面図である。
図１において、１は、鋼板等からなる水平基台、２は、
水平基台１上に垂直に固定された、被加熱船体外板３の
下面を支持するための伸縮可能な複数本の支柱（図１に
は、１本のみ図示）、４は、複数本の支柱２の各々の伸
縮を、被加熱船体外板３の曲がり具合に応じて制御する
ための制御手段である。

【００１３】支柱２は、水平基台１上に垂直に固定され
る外筒５と、外筒５に対して昇降可能な、被加熱船体外
板３の下面に当接される槍形押上げ部材６と、押上げ部
材６に取り付けられた、押上げ部材６が被加熱船体外板
３の下面に当接したことを検知するための歪ゲージから
なるセンサー７Ａと、押上げ部材６を外筒５に対して昇
降させるための、油圧シリンダーからなる昇降手段８と
からなっている。昇降手段８は、油圧方式以外に電動方
式であってもよい。

【００１４】このように構成されている、この発明の自
動加熱曲げ加工装置用定盤によれば、以下のようにし
て、形状が時々刻々変化する、被加熱船体外板３の加熱
曲げ加工途中においても、被加熱船体外板３の下面を確
実に支持することができる。

【００１５】目標形状の船体外板の湾曲形状に合致する
支柱２の高さを支柱２毎に予め制御手段４に入力してお
く。複数本の支柱２上に被加熱船体外板３を載置し、加
熱トーチによる加熱途中において、被加熱船体外板３と
支柱２との間に隙間が生じた場合には、制御手段４から
の指令によって昇降手段８が自動的に作動して、押上げ
部材６が上昇する。なお、被加熱船体外板３と支柱２と
の間に隙間が生じたか否かの検出は、センサー７Ａによ
って検出される歪み量によって制御手段４が行う。そし
て、押上げ部材６が被加熱船体外板３の下面に当接し
て、所定のしきい値を超えた圧力がセンサー７Ａによっ
て検出された時点で、昇降手段８の作動を停止する。こ
のような操作が、被加熱船体外板３の形状が目標形状に
なるまで、支柱２毎に繰り返し行われる。これによっ
て、形状が時々刻々変化する、被加熱船体外板３の加熱
曲げ加工途中においても、支柱２によって被加熱船体外
板３を確実に支持することができる。

【００１６】図２に、この発明、船体外板の自動加熱曲
げ加工装置用定盤の他の実施例を示す部分断面図であ
る。図２に示す定盤と上述した定盤とは、押上げ部材６
の構造およびセンサーの種類のみが相違する。即ち、こ
の実施例の押上げ部材６は、昇降手段８のロッド８Ａの
先端に固定された、後述する槍形当接部材を支持するた
めの支持部材９と、支持部材９内に挿入され、支持部材
９の上端から突出する槍形当接部材１０と、支持部材９
内からの突出力を槍形当接部材１０に付与するためのス
プリング１１とからなっている。この実施例のセンサー
７Ｂは、荷重計からなり、槍形当接部材１０の下面と支
持部材９との間に挟み込まれている。センサー７Ｂは、
荷重計以外にバネとスイッチとの組合せであってもよ
い。被加熱船体外板３と支柱２との間に隙間が生じたか
否かの検出は、センサー７Ｂによって検出される荷重値
によって制御手段４が行う。

【００１７】次に、上述した、この発明の定盤を使用し
て被加熱船体外板を加熱曲げ加工するための自動加熱曲
げ加工装置について、図面を参照しながら説明する。

【００１８】図３は、自動加熱曲げ加工装置によって、
被加熱船体外板の形状を測定する際の計測箇所を示す平
面図、図４は、被加熱船体外板の加熱箇所および各種加
熱パターンを示す平面図、図５は、測定形状データと目
標形状データとの比較を示す図、図６は、被加熱船体外
板の加熱パターンを示す平面図、図７は、鍋状に湾曲し
た被加熱船体外板を示す斜視図、図８は、被加熱船体外
板の別の加熱パターンを示す平面図、図９は、円錐状に
湾曲した被加熱船体外板を示す斜視図、図１０は、自動
加熱曲げ加工装置を示す正面図、図１１は、自動加熱曲
げ加工装置を示す側面図、図１２は、自動加熱曲げ加工
装置におけるβ面傾斜角度調整機構の駆動部を示す断面
図、図１３は、自動加熱曲げ加工装置におけるセンサブ
ロックに設けられたスタイラスの配置を示す説明図、図
１４は、自動加熱曲げ加工装置における加熱トーチの姿
勢制御方法の制御ブロック図である。

【００１９】先ず、図１０から図１４を参照しながら、
自動加熱曲げ加工装置の加熱トーチ装置について説明す
る。図１０から図１４において、１、２、３および４
は、上述した水平基台、支柱および被加熱船体外板であ
る。１２は、被加熱船体外板３の長手方向に対応するＸ
軸方向に沿って敷設されたレール、１３は、レール１２
上を車輪１４によって走行するガントリー、１５は、車
輪１４を駆動するためのＸ軸駆動モーター、１６は、ガ
ントリー１３の水平桁１３Ａに沿って走行するＹ軸走行
台車である。水平桁１３Ａは、被加熱船体外板３の幅方
向に対応するＹ軸方向に沿って設けられ、Ｘ軸方向に沿
って敷設されたレール１２と直交している。１７は、Ｙ
軸走行台車７を駆動するためのＹ軸駆動モーター、１８
は、加熱トーチ１９をＸ軸およびＹ軸方向に移動させる
ための２軸移動機構である。２軸移動機構１８は、レー
ル１２、ガントリー１３、車輪１４、Ｘ軸駆動モーター
１５、Ｙ軸走行台車１６およびＹ軸駆動モーター１７か
らなっている。

【００２０】２０は、被加熱船体外板３の厚さ方向（レ
ール１２に対して垂直方向）に対応する方向、即ち、Ｚ
軸方向に加熱トーチ１９を移動させるためのＺ軸移動機
構である。Ｚ軸移動機構２０は、Ｙ軸走行台車１７の下
部に取り付けられており、Ｚ軸方向に昇降するＺ軸昇降
部材２１と、Ｚ軸昇降部材２１を駆動するためのＺ軸駆
動モーター２２とからなっている。Ｚ軸昇降部材２１
は、後述するα面傾斜角調整機構およびβ面傾斜角調整
機構をＺ軸と平行な直線を中心として一体的に回転させ
る機能を有している。

【００２１】２３は、α面内、即ち、レール１２と直交
する垂直面内であってもよい別の所定面内において、加
熱トーチ１９を傾斜させるためのα面傾斜角調整機構で
ある。α面傾斜角調整機構２３は、Ｚ軸昇降部材２１の
下部に固定された取付板２４と、取付板２４の正面に固
定された、弧状ギヤ孔２５Ａを有する弧状案内板２５
と、弧状ギヤ孔２５Ａのギヤに歯合して、弧状案内板２
５に沿って移動可能なα面回動スライダ２６と、α面回
動スライダ２６を駆動するためのα面傾斜駆動モーター
２７とからなっている。

【００２２】２８は、α面と直交するβ面内、即ち、レ
ール１２と平行な垂直面内であってもよい別の所定面内
において、加熱トーチ１９を傾斜させるためのβ面傾斜
角調整機構である。β面傾斜角調整機構２８は、α面回
動スライダ２６の下部に固定された取付板２９と、取付
板２９の側面に固定された、弧状ギヤ孔３０Ａを有する
弧状案内板３０と、弧状ギヤ孔３０Ａのギヤに歯合し
て、弧状案内板３０に沿って移動可能なβ回動スライダ
３１と、β回動スライダ３１を駆動するためのβ面傾斜
駆動モーター３２とからなっている。加熱トーチ１９
は、β回動スライダ３１の下部に吊下げ部材３３を介し
て吊り下げられている。３４は、加熱トーチ１９と平行
に吊下げ部材３３に固定されたセンサブロックである。

【００２３】α面傾斜角調整機構２３の弧状案内板２５
とβ面傾斜角調整機構２８の弧状案内板３０とは、その
中心が加熱トーチ１９からの炎の先端と一致するように
構成されている。従って、α回動スライダ２６が弧状案
内板２５に沿って移動し、且つ、β回動スライダ３１が
弧状案内板３０に沿って移動することによって、加熱ト
ーチ１９は、炎の先端を中心としてα面およびβ面内に
おいて自在に傾斜する。

【００２４】センサブロック３４は、第１スタイラス３
５、第２スタイラス３６、第３スタイラス３７、第１ス
タイラス３５の移動量を検出するための第１ポテンショ
メーター３８、第２スタイラス３６の移動量を検出する
ための第２ポテンショメーター３９および第３スタイラ
ス３７の移動量を検出するための第３ポテンショメータ
ー４０とからなっている。第３スタイラス３７は、α面
と平行で且つ第１および第２スタイラス３５、３６の等
分線と加熱トーチ１９とを含む面内に配置されている。

【００２５】４１は、２軸移動機構１８のＸ軸およびＹ
軸の移動量と、加熱トーチ１９のＺ軸方向移動量と、Ｘ
軸およびＹ軸方向の面内の傾斜角を設定するための加熱
トーチ移動姿勢設定器、４２は、第１、第２および第３
ポテンショメーター３８、３９および４０の検出値に基
づいて、加熱トーチ１９の傾斜角を演算するための演算
手段、４３は、Ｘ軸駆動モーター１５を駆動制御するた
めのＸ軸駆動モーター制御器、４４は、Ｙ軸駆動モータ
ー１７を駆動制御するためのＹ軸駆動モーター制御器、
４５は、Ｚ軸駆動モーター１７を駆動制御するためのＺ
軸駆動モーター制御器、４６は、α面傾斜駆動モーター
２７を駆動制御するためのα面傾斜駆動モーター制御
器、４７は、β面傾斜駆動モーター３２を駆動制御する
ためのβ面傾斜駆動モーター制御器である。

【００２６】４８は、Ｙ軸走行台車１６に取り付けられ
たレーザ変位計であり、被加熱船体外板３との間の距離
を測定する。レーザ変位計４８によって測定されたデー
タと、レーザ変位計４８のＸ軸およびＹ軸方向の位置デ
ータとに基づいて、被加熱船体外板３の形状が測定され
る。

【００２７】４９は、加熱トーチ１９の近傍に取り付け
られた冷却用ノズルであり、被加熱船体外板３の加熱時
において、冷却水を被加熱船体外板３に噴射する。これ
によって、被加熱船体外板３の加熱曲げ加工が効率よく
行える。冷却用ノズルは、加熱トーチ１９による被加熱
船体外板３の加熱効率を低下させないように、常時、加
熱トーチ１９の進行方向上流側にくるように制御され
る。

【００２８】以上のように構成されている、船体外板の
自動加熱曲げ加工装置によれば、次のようにして、この
発明の定盤上において、被加熱船体外板３の加熱曲げ加
工が行われる。即ち、図３に示すように、被加熱船体外
板３を支柱２上に載置する。被加熱船体外板３は、予
め、ローラによって一方向に粗曲げ加工されている。被
加熱船体外板３を粗曲げ加工するのは、平板の状態から
曲げ加工するのに比べて、曲げ効率がよいからである。
次いで、２軸移動機構１８によりレーザ変位計４８を所
定ピッチでＸ軸およびＹ軸方向に、後述するフレームラ
インに沿って移動させて、被加熱船体外板３のフレーム
ライン上の複数箇所の距離データを測定する。そして、
これらの距離データとレーザ変位計４８のＸ軸およびＹ
軸方向の位置データ（フレームライン上の各測定点にお
けるＸＹ座標）とに基づいて、被加熱船体外板３の形状
を測定する。

【００２９】次に、このようにして測定した被加熱船体
外板３の形状データと目標形状データとを比較する。目
標形状データは、例えば、図４に示すように、フレーム
ライン（Ｌ₁ ）、（Ｌ₂ ）、（Ｌ ₃）上の形状データで
ある。フレームラインとは、船体中心軸線に対して直角
な平面と船体外板との交線であり、正面線図上に描かれ
る。この正面線図から船体外板の形状データを三次元的
に把握することができる。比較の結果、例えば、フレー
ムライン（Ｌ₁ ）に関して、被加熱船体外板３の測定形
状データと目標形状データとの間に、図５に示すような
差がある場合には、測定形状データと目標形状データと
の間に差がなくなるように、加熱トーチ１９による被加
熱船体外板３の複数の加熱領域を、図４に示すように、
被加熱船体外板３の長手方向および幅方向によって決め
られる二次元座標上で決定し、且つ、後述する加熱パタ
ーンを加熱領域毎に決定し、そして、各加熱領域におい
て加熱トーチ１９を、後述するように姿勢制御しながら
加熱パターンにしたがって移動させる。

【００３０】加熱パターンには、直線形、渦巻形、平行
ウィービング形または先広がりウィービング形等があ
り、各パターンによって被加熱船体外板３の湾曲形状が
異なる。例えば、図６に示すように、加熱トーチ１９を
対角線状に直線移動、または、平行ウィービングさせて
被加熱船体外板３を加熱した場合には、図７に示すよう
に、被加熱船体外板３は、鍋状に湾曲し、図８に示すよ
うに、加熱トーチ１９を放射状に直線移動、または、先
広がりウィービングさせて被加熱船体外板３を加熱した
場合には、図９に示すように、被加熱船体外板３は、円
錐形状に湾曲する。

【００３１】次に、加熱トーチ１９の動作について説明
する。先ず、被加熱船体外板３の加熱開始点（例えば、
図４中、Ａ点）に加熱トーチ１９がくるように加熱トー
チ移動姿勢設定器４１を操作する。なお、Ａ点は、図４
に示すＸ、Ｙ座標における座標（Ｘａ，Ｙａ）である。
即ち、加熱トーチ移動姿勢設定器４１のＸ軸およびＹ軸
指令信号に基づいて、Ｘ軸およびＹ軸駆動モータ制御器
４３、４４は、Ｘ軸およびＹ軸駆動モータ１５、１７を
駆動して、ガントリー１３およびＹ軸走行台車１６を走
行させる。そして、、加熱トーチ１９が被加熱船体外板
３の加熱開始点Ａ（Ｘａ，Ｙａ）にきたところで、Ｘ軸
およびＹ軸駆動モータ１５、１７駆動を止めて、ガント
リー１３およびＹ軸走行台車１６の走行を停止させる。

【００３２】このようにして、加熱トーチ１９が被加熱
船体外板３の加熱開始点上にきたら、加熱トーチ１９を
点火し、次いで、加熱トーチ移動姿勢設定器４１のＸ軸
およびＹ軸指令信号に基づいて、ガントリー１３および
Ｙ軸走行台車１６を、加熱トーチ１９が予め決められた
加熱パターン（この場合には、先広がりウィービング）
に倣って移動するように、走行させる。

【００３３】加熱トーチ１９が被加熱船体外板３の湾曲
面に至ると、先端が被加熱船体外板２面に接触している
各スタイラス３５、３６、３７は、Ｚ軸方向に移動し、
第１、第２および第３スタイラス３５、３６、３７の位
置に対応する電圧が、それぞれ第１、第２および第３ポ
テンショメータ３８、３９、４０から演算手段４２に入
力される。演算手段４２は、第１、第２および第３ポテ
ンショメータ３８、３９、４０の検出値の加算平均値を
演算し、更に、第１ポテンショメータ３８の検出値と第
２ポテンショメータ３９の検出値との差を演算し、更
に、第１および第２ポテンショメータ３８、３９の検出
値の加算平均値を演算し、その加算平均値と第３ポテン
ショメータ４０の検出値との間の差を演算する。

【００３４】そして、第１、第２および第３ポテンショ
メータ３８、３９、４０の検出値の加算平均値は、Ｚ軸
駆動モータ制御器４４に入力される。Ｚ軸駆動モータ制
御器４４は、前記加算平均値と、被加熱船体外板３に対
して当初、加熱トーチ１９が垂直に設定されたときの第
１、第２および第３ポテンショメータ３８、３９、４０
の検出値の加算平均値との間の差が零になるようにＺ軸
駆動モーター２２を駆動する。これによって、加熱トー
チ１９のＺ軸方向の位置は、当初の設定高さ位置に維持
される。

【００３５】更に、第１ポテンショメータ３８の検出値
と第２ポテンショメータ３９の検出値との間の差は、β
面傾斜駆動モーター制御器４７に入力される。β面傾斜
駆動モーター制御器４７は、その差が零になるようにβ
面傾斜駆動モーター３２を駆動する。更に、第１および
第２ポテンショメータ３８、３９の検出値の加算平均値
と第３ポテンショメータ４０の検出値との間の差は、α
面傾斜駆動モーター制御器４６に入力される。α面傾斜
駆動モーター制御器４６は、その差が零になるようにα
面傾斜駆動モーター２７を駆動する。

【００３６】従って、被加熱船体外板３が三次元的に傾
斜している場合であっても、加熱トーチ１９は、常時、
当初の設定高さ位置を維持し、しかも、被加熱船体外板
３面の法線方向を向くように姿勢制御されて、所定の加
熱パターンにしたがって被加熱船体外板３を加熱する。

【００３７】加熱トーチ１９によって被加熱船体外板３
を加熱している際に、冷却用ノズルから冷却水を被加熱
船体外板３に向けて噴射して、被加熱船体外板３を冷却
すれば、加熱による被加熱船体外板３の加熱湾曲効率の
向上を図ることができる。このように被加熱船体外板３
に冷却水を噴射する場合には、冷却効率の低下を招かな
いように、冷却用ノズルが、常時、加熱トーチ１９の進
行方向上流側にくるように制御する。これは、Ｚ軸昇降
部材２１によってα面傾斜角調整機構２３およびβ面傾
斜角調整機構２８を、Ｚ軸と平行な直線を中心として一
体的に回転させることによって行われる。

【００３８】また、センサブロック３４は、常時、加熱
トーチ１９の進行方向下流側にくるように制御される
が、被加熱船体外板３の端部を加熱する場合には、セン
サブロック３４が被加熱船体外板３から外れてしまうこ
とがある。この場合にも、Ｚ軸昇降部材２１によってα
面傾斜角調整機構２３およびβ面傾斜角調整機構２８
を、Ｚ軸と平行な直線を中心として一体的に回転させ
て、加熱トーチ１９とセンサブロック３４との位置を入
れ換える。加熱トーチ１９を斜めに移動させる場合にお
いても同様である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、自動加熱曲げ加工装置によって船体外板を目標形状
に加熱曲げ加工する際に、形状が時々刻々変化する加熱
曲げ加工途中においても、被加熱船体外板を確実に支持
することが可能となるといった工業上有用な効果がもた
らされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明、船体外板の自動加熱曲げ加工装置用
定盤を一実施例を示す部分断面図である。

【図２】この発明、船体外板の自動加熱曲げ加工装置用
定盤を他の実施例を示す部分断面図である。

【図３】自動加熱曲げ加工装置によって、被加熱船体外
板の形状を測定する際の計測箇所を示す平面図である。

【図４】被加熱船体外板の加熱箇所および各種加熱パタ
ーンを示す平面図である。

【図５】測定形状データと目標形状データとの比較を示
す図である。

【図６】被加熱船体外板の加熱パターンを示す平面図で
ある。

【図７】鍋状に湾曲した被加熱船体外板を示す斜視図で
ある。

【図８】被加熱船体外板の別の加熱パターンを示す平面
図である。

【図９】円錐状に湾曲した被加熱船体外板を示す斜視図
である。

【図１０】自動加熱曲げ加工装置を示す正面図である。

【図１１】自動加熱曲げ加工装置を示す側面図である。

【図１２】自動加熱曲げ加工装置におけるβ面傾斜角度
調整機構の駆動部を示す断面図である。

【図１３】自動加熱曲げ加工装置におけるセンサブロッ
クに設けられたスタイラスの配置を示す説明図である。

【図１４】自動加熱曲げ加工装置における加熱トーチの
姿勢制御方法の制御ブロック図である。

【図１５】従来技術を示す正面図である。

【符号の説明】

１：水平基台 ２：支柱 ３：被加熱船体外板 ４：制御手段 ５：外筒 ６：押上げ部材 ７Ａ：歪ゲージからなるセンサー ７Ｂ：荷重計からなるセンサー ８：昇降手段 ８Ａ：ロッド ９：支柱部材 １０：槍形当接部材 １１：スプリング １２：レール １３：ガントリー １３Ａ：水平桁 １４：車輪 １５：Ｘ軸駆動モーター １６：Ｙ軸走行台車 １７：Ｙ軸駆動モーター １８：２軸移動機構 １９：加熱トーチ ２０：Ｚ軸移動機構 ２１：Ｚ軸昇降部材 ２２：Ｚ軸駆動モーター ２３：α面傾斜角調整機構 ２４：取付板 ２５：弧状案内板 ２５Ａ：弧状ギヤ孔 ２６：α面回動スライダー ２７：α面傾斜駆動モーター ２８：β面傾斜角調整機構 ２９：取付板 ３０：弧状案内板 ３０Ａ：弧状ギヤ孔 ３１：β面回動スライダー ３２：β面傾斜駆動モーター ３３：吊下げ部材 ３４：センサブロック ３５：第１スタイラス ３６：第２スタイラス ３７：第３スタイラス ３８：第１ポテンショメーター ３９：第２ポテンショメーター ４０：第３ポテンショメーター ４１：加熱トーチ移動姿勢設定器 ４２：演算手段 ４３：Ｘ軸駆動モーター制御器 ４４：Ｙ軸駆動モーター制御器 ４５：Ｚ軸駆動モーター制御器 ４６：α面傾斜駆動モーター制御器 ４７：β面傾斜駆動モーター制御器 ４８：レーザ変位計 ４９：冷却用ノズル ５１：水平基台 ５２：支柱 ５３：外筒 ５４：内筒 ５５：ピン ５６：船体外板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村山 宏 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粗曲げ加工された被加熱船体外板の形状
   を測定し、このようにして測定した前記被加熱船体外板
   の測定形状データと前記被加熱船体外板の目標形状デー
   タとを比較し、この比較結果に基づいて、前記測定形状
   データと前記目標形状データとの間に差がなくなるよう
   に、加熱トーチによる前記被加熱船体外板の複数の加熱
   領域を、前記被加熱船体外板の長手方向および幅方向に
   よって決められる二次元座標上で決定し且つ加熱パター
   ンを前記加熱領域毎に決定し、そして、前記各加熱領域
   において前記加熱トーチを、前記加熱トーチの先端と前
   記被加熱船体外板との間の距離を一定に維持し、且つ、
   前記加熱トーチの軸線が前記被加熱船体外板の法線方向
   に向くように姿勢制御しながら、前記加熱パターンにし
   たがって移動し、かくして、前記被加熱船体外板を目標
   形状に加熱曲げ加工するための、船体外板の自動加熱曲
   げ加工装置に使用される、前記被加熱船体外板を載置す
   るための定盤であって、 水平基台と、前記水平基台上に垂直に固定される、前記
   被加熱船体外板の下面を支持するための伸縮可能な複数
   本の支柱と、前記複数本の支柱の各々の伸縮を制御する
   ための制御手段とからなり、前記複数本の支柱の各々
   は、前記水平基台上に垂直に固定される外筒と、前記外
   筒に対して昇降可能な、前記被加熱船体外板の下面に当
   接される押上げ部材と、前記押上げ部材に取り付けられ
   た、前記押上げ部材が前記被加熱船体外板の下面に当接
   したことを検知するためのセンサーと、前記押上げ部材
   を前記外筒に対して昇降させるための昇降手段とからな
   ること特徴とする、船体外板の自動加熱曲げ加工装置用
   定盤。