JPS6372428A - Ｈ形鋼の直角度矯正方法 - 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、熱間や冷間で圧延又は成形された〔従来の技
術〕 Ｈ形鋼３は一般に第８図に示すように、同軸上に上下水
平ロール！（Ｈｒ：Ｉ−ル）と垂直ロール２（■ロール
）とを備えたユニバーサルミル４（Ｕミル）により熱開
成形される。熱間成形されたＨ形鋼は第１２図に示すよ
うな製造プロセスにおいてローラテーブル５にて搬送さ
れ、先ず所定の長さに鋸断機６により鋸断された後クー
リングベッド７において常温まで冷却され、冷却中に発
生した反りや曲りはローラ矯正４１８によって矯正され
ていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、圧延中に上下水平ロールがガタや弾性変形など
によってロール軸方向に動くことにより、１例として第
９図に示すようにＨ形鋼３のフランジａは左右、上下で
フランジ厚みが異ることがある。又フランジ内面、外面
の温度差や冷却過程の違い、及びウェブｂとフランジａ
のっけねＣとフランジａで温度差が生じる。これらの結
果冷却後のＨ形鋼３は第１０図に示すように直角度に変
形を生じ易い、これらの変形はローラ矯正機８（第３図
）では矯正できないので第１１図に示すプレス矯正や加
熱矯正を行うことになるが、これらの作業は全て作業者
の感性に依存する作業となるため、作業性、生産性、省
力、品質の面で大きな問題となっている。

一方、直角度を矯正するための技術手段として特開昭５
０−５０２６３号が開示されているが、これは、両フラ
ンジを外側に拡げるための粗矯正ロールと、Ｈ形鋼のフ
ランジ外側にあって両フランジを内側に押込む仕上げ矯
正ロールの２組の矯正ロールを同一ライン上に設備しな
ければならないという問題がある。

本発明はこれらの問題点を解決することを目的とし、従
来作業員の感性に依存していた矯正作業を自動化して生
産性の向上を図る、Ｈ形鋼の直角度矯正方法及びその装
置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点を解決するもので、次の技術手段
を採った。すなわち、 第１の発明のＨ形鋼の直角度矯正方法は、矯正前のＨ形
鋼の直角度を測定し、Ｈ形鋼の変形量とＨＪＩｍのフラ
ンジ厚みによるスプリングバック量とから押込ローラに
よる押込量を演算し、その演算値に基づいてＨ形鋼の直
角度を矯正し、次いで矯正後のＨ形鋼の直角度を測定し
て、そのＪＩＩＪ定結果を押込コーラの押込量の演算値
にフィードバックする方法である。

第２の発明のＨ形鋼の直角度矯正装置は第１の発明の方
法を好適に実施するための装置であって、 （１）Ｈ形鋼のウェブな両面から押圧してＨ形鋼を拘束
する拘束装置と、 （２）Ｈ形鋼のフランジの両側面を押圧して各フランジ
にそれぞれ独立した塑性変形量を付与する一対の押込装
置と から構成され る装置は、 ■Ｈ形鋼のウェブを両面から拘束する２個の拘■各拘束
ローラを押圧するシリンダと から構成し。

一方の押込装置は、 ■Ｈ形鋼のフランジの側面をフランジの幅方向から押込
む２個の押込ローラと、 ■各押込ローラをそれぞれ保持する２個の千Ｍ−／りと
、 ■チョックの各支持ピンをガイドするガイド溝を備えた
フレームと、 ■両チョック間の間隔を調節して押込ローラの相互間隔
を変更するシリンダと、 ■チョックの各支持ピンをフレームのガイド溝内で近接
或は遠離させ各押込ローラの回転軸のＨ形鋼のフランジ
面に対する傾斜角を調節するシリンダと、 ■両チ１ツクを押圧して各押込ローラをＨ形鋼のフラン
ジに押付けるシリンダと、 から構成した。

〔作用〕

４−χ翼［１ハ）■　π４店→ｎへ　古１ｐ、　ｒ＃々
五τｌｈ＝　ｍ＋−丑酋ｍ１−μ　フ熱間圧延後の冷却
過程で生じた第１０図に示すような直角度不良は第１図
に示す本発明のＨ形鋼の直角度矯正装置を用い、Ｈ形鋼
に第４図（ａ）に示すように（実線は矯正前、鎖線は矯
正中を示している）各フランジａに独立して塑性変形を
与えた後に除荷することによりスプリングバック作用に
より第４図（ｂ）の実線で示すようにウェブｂとフラン
ジａの直角度矯正がなされる。

矯正作用を第１図により更に説明すると、Ｈ形ｎＪ３は
上下の拘束ローラ２６および拘束ローラ２６を上下から
押圧する昇降シリンダ２９からなる拘束装置２５によっ
て拘束される。一方第２図に示すように押込装置２４（
左片側のみ示している）は、シリンダ１５．２１を作動
させ２個の押込ローラ１１のシャフト１２（回転軸）を
所定の角度傾斜させてセットし、次いでシリンダ１９を
作動させ、押込ローラ１工によって所定の力でＨ形鋼３
の各フランジを押圧しスプリングバック量を加味した塑
性変形を与えることができる。

また、矯正方法としては、第５図のフローチャートに示
すように、矯正前のＨ形鋼の直角度を測定し、Ｈ形鋼の
変形量とＨ形鋼のフランジ厚みによるスプリングバック
量とから押込ローラによる押込量を演算し、その演算値
に基づいてＨ形鋼の直角度を矯正し１次いで矯正後のＨ
形鋼の直角度を測定しその測定値を押込ローラの押込量
の演算値にフィードバックして矯正用押込ローラによる
押込量を制御し、矯正後のＨ形鋼の直角度を全長にわた
り正確に維持することができる。

従って、本発明のＨ形鋼の直角度矯正方法及びその装置
は、従来作業員の感性に依存していた作業を自動化する
ことにより製品品質の向上、生産性の向上を図ると共に
省力化できる。

また、従来装置のように同一ライン上に２組の矯正ロー
ラを必要とせず、設備経費を軽減できる。

〔実施例〕

本発明によるＨ形鋼の製造プロセスを第３図に示す６木
発明では従来例（第１２図）のローラ矯正機８の後に本
発明の特徴である形状測定装置９、矯正装ご１０、及押
込量制御修正システムを付加したものである。

本発明の一実施例を図面を用いて、その矯正装置、形状
測定装置、押込量制御修正システム、矯正装置の作動等
の詳訓を順次説明する。

（１）矯正装置 第１図に示すように矯正装置は押込装置２４と拘束装置
２５に大別できる。

■押込装置２４は、Ｈ形鋼のフランジの両側面をフラン
ジの幅方向両側から押込む各２個のローラからなる２組
の押込ローラ１１（第１図では左の１組のみを示してい
る）、シャフト１２、押込ローラ１１とシャフト１２を
支える支持ピン１４を中心に回動可能な上下チョック１
３、上下チョック１３の間隔をＨ形鋼３のフランジａ幅
寸法に応じて調整するためのシリンダ１５、シリンダ１
５のロンドとチョック１３を結合するピン１６、シリン
ダ１５を作動させることによりチョック１３が昇降する
が、チョック１３上の支持ピン１４をガイドするための
ガイド溝１８を備エタフレーム１７．　フレーム１７を
左右にシフトすることによりフランジａを押込むための
シリンダ１９、シリンダ１９とフレーム】７を結合する
ピン２０、チョック１３を支持ピン１４を中心に＠動さ
せるためのシリンダ２１、シリンダ２１とチョック１３
を結合させるピン２２および溝２３等から構成されてい
る。

■拘束装置２５は押込装置２４によりフランジａを押込
んだ時Ｈ形鋼３が動いたり変形を生じないようにするた
めの装はであり、拘束ローラ２６とシャフト２７、拘束
ローラ２６とシャフト２７を支えるチョック２８、拘束
ローラ２６を昇降させる昇降シリンダ２９、昇降シリン
ダ２９とチョック２８を結合させるピン３０等から構成
されている。

また、第２図に示すようにチせツク１３がＨ形鋼３の７
９７９８部を押面げるため支持ビン１４まわりに回動し
たとき、シリンダ１５とチョック１３を結合しているピ
ン１６とチョック１３との結合点は相対的に左右に動く
のでチョック１３には長穴３１を設けである。

（２）形状測定装置 第４図は形状測定装置を示している。第４図（ａ）はＨ
形鋼３の７ランジａの動きと測定原理を説明するもので
、実線は矯正前、点線は矯正中のＨ形鋼３をそれぞれ示
している。

測定装置は左右の基準点Ｐ、Ｑ　（Ｐ、Ｑの間隔をＤと
する。Ｈｆｌ＋鋼３の大きさに応じて適宜変化させても
よい）からＨ形鋼３のフランジａまでの距離を測定する
３組の距離計３２．３２ａ。

３３．３３ａ、３４．３４ａから構成されている。

（３）押込量制御修正システム 次に第４図（ａ）により押込量制御システムについて説
明する。フランジａの直角度を矯正してもフランジ中央
部の寸法は不変であることから距塁計３３．３３ａによ
って又０．２０′　（左右の基準点Ｐ、Ｑからフランジ
中央部までの距離）を測定し、 Ｈ形鋼の基準寸法−〇−（文０＋又ｏ’）を決定する０
次いでフランジ上端部、下端部の位置を距離計３２．３
２ａ及３４．３４ａを用いて測定し、文１．２１′　（
左右の基準点Ｐ、Ｑからフランジ上端部までの距＃）、
又２　＋　１２　’（左右の基準点Ｐ、Ｑからフランジ
下端部までの距離）を得る。この測定によって第２図に
示すように矯正後のスプリングバック量δを考慮した押
込量αが決定される。第４図（ａ）の左フランジ上部を
例に説明すれば、 押込量α＝２０−１ｘ＋δ ＝Ｌ、−又ｌ となる、ここにＬｌは、押込み後の基準点Ｐとフランジ
上端部までの距離である。このスプリングバック量δは
７ランジ厚みとフランジ幅によって異なるがフランジ幅
３００ｍｍのものについて厚みとスプリングバック量δ
の関係を第６図のグラフに示す、なお、このスプリング
バック量δは殆ど初期の変位量（旦０−２１）には影響
しない。

なお、左右の基準点Ｐ、Ｑからフランジ面までの距離文
ｏ、ｌａ’はＩ（形鋼の長さ方向により変動するので第
１図に示した矯正装置ｌＯの押込装置２４はシリンダ１
９にＡＧＣ（自動ゲージ制御）機能を備えている。

次に、押込量修正システムを説明する。ｆｔ５４図（ａ
）に示す矯正前の距＃測定と同様にして、第４図（ｂ）
に示すように矯正後のＨ形鋼のフランジと左右の基準点
との距離を測定する。この場合左右の基準点はＰ、Ｑ、
は第４図（ａ）の左右の基準点Ｐ、Ｑと同一構成とする
必要がある。基準点とフランジ中央部、フランジ上端部
間の距離をそれぞれ１．．１３とすれば、 文。＝文３であれば問題はないが、 文０≠旦３の時には（又〇−又３）分だけ押込量αを増
減させるためシリンダ１９を作動させる。このシリンダ
１９の作動は１本の製品内で任意に行えばよい。以上説
明した押込量制御システムと修正制御システムをまとめ
て第５図にそのフローチャートを示す、なお、フローチ
ャートは複部の矯正処理についてのみを示した。

（４）矯正装置の作動 Ｈ形鋼が矯正装置に到着すると同詩に決定される押込量
αと押込角度により、押込装置２４は第２図に示すよう
にセットされる。

先ず、フランジ幅に応じたロール位置にするためシリン
ダ１５．２１が動きチョック１３がフレーム１７のガイ
ド溝１８にガイドされた支持ピン１４が昇降しチョック
１３の位置が決まる０次いで押込ローラ１１のシャフト
１２の傾きをスプリングバック量δに応じた傾斜角にす
るためシリンダ２１が作動し支持ピン１４を中心にチョ
ック１３が回動しロール１１のセットが完了する。

この状態でシリンダ１９が作動しフレーム１７、支持ピ
ン１４、チョック１３を通じロール１１は形状測定装置
９からの情報により第２図の実線で示した位置までフラ
ンジを押込む、この状態でＨ形鋼の搬送は進み、第５図
のフローチャートに示すようにＨ形鋼の形状測定を繰返
しながらＨ形鋼の長さ方向のウェブ高さく第４図（ａ）
における（Ｄ−１゜十文ｏ’）））は変動する場合があ
る。この時は、矯正前の形状測定装置９の測定値により
シリンダ１９を変動値に応じて作動させ常に押込量αを
一定値としている。

なお、フランジの押込みに要する押込力は第７図に示す
ようにフランジ厚みに関係するのでシリンダ１９にはＨ
形鋼のフランジ厚み、鋼種に適応した能力を付与してお
く必要がある。

以上、本発明の一実施例について、片側のフランジにつ
いてのみ説明したが、反対側のフランジにも同様の押込
装置２４が設けられていることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明のＨ形鋼の直角度矯正方法及びその装置は次の優
れた効果を奏する。

作業員の感性に依存していた作業を自動化することによ
り ■製品品質の向上、生産性の向上を図ると共に省力化で
きる。

■従来装置のように２組の矯正ローラを必要とせず、設
備経費を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の矯正装置の側面図、第２図
は第１図の矯正作用説明図、第３図は本発明によるＨ形
鋼の製造プロセス説明図、第４図は本発明の形状測定装
置の説明図、第５図は本発明の押込量制御、修正システ
ムのフローチャート、ｔｊＳＳ図はフランジ厚みとスプ
リングバック量との関係グラフ、第７図はフランジ厚み
と押込力との関係グラフ、第８図はユニバーサルミルに
よるＨ形鋼の製造説明図、第９図はＨ形鋼の変形の説明
図、第１０図は冷却後のＨ形鋼の各種変形図、第１１図
はＨ形鋼のプレス矯正の概念図、第１２図は従来例のＨ
形鋼の製造プロセス説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　矯正前のＨ形鋼の直角度を測定し、該Ｈ形鋼の変形
   量と該Ｈ形鋼のフランジ厚みによるスプリングバック量
   とから押込ローラによる押込量を演算し、その演算値に
   基づいて前記Ｈ形鋼の直角度を矯正し、次いで矯正後の
   前記Ｈ形鋼の直角度を測定して、その測定結果を前記押
   込ローラの押込量の演算値にフィードバックすることを
   特徴とするＨ形鋼の直角度矯正方法。 ２　Ｈ形鋼のウェブを両面から押圧して該Ｈ形鋼を拘束
   する拘束装置と、前記Ｈ形鋼のフランジの両側面を押圧
   して該各フランジにそれぞれ独立した塑性変形量を付与
   する一対の押込装置とからなり、 前記拘束装置は前記Ｈ形鋼のウェブを両面 から拘束する２個の拘束ローラと、該拘束 ローラを押圧するシリンダを備え、 前記一方の押込装置は、前記Ｈ形鋼のフラ ンジの側面を該フランジの幅方向から押込む２個の押込
   ローラと、該各押込ローラをそれぞれ保持する２個のチ
   ョックと、該チョックの各支持ピンをガイドするガイド
   溝を備えたフレームと、前記両チョック間の間隔を調節
   して前記押込ローラの相互間隔を変更するシリンダと、
   前記チョックの各支持ピンを前記フレームのガイド溝内
   で近接或は遠離させ前記各押込ローラの回転軸の前記Ｈ
   形鋼のフランジ面に対する傾斜角を調節するシリンダ と、前記両チョックを押圧して前記各押込 ローラを前記Ｈ形鋼のフランジに押付けるシリンダを備
   えたことを特徴とするＨ形鋼の直角度矯正装置。