TWI618593B - Manufacturing device of welded steel and manufacturing method of welded steel - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為提供一種熔接形鋼的製造裝置及熔接形鋼的製造方法，即使是熔接後於凸緣材的各部產生的熱變形量相異的非對稱型的熔接形鋼，亦可輕易地矯正為本來的剖面形狀。本發明具有矯正裝置100，係使腹板材3的端部直角地頂接於第一凸緣材1、第二凸緣材2，將其頂接的部分熔接接合後，藉由熔接時的熱量輸入而將熱變形的凸緣材的形狀予以矯正。矯正裝置係含有：凸緣材矯正輥24，藉由按壓凸緣材的端部的腹板材側，而將從凸緣材的端部起至頂接腹板材的部分為止的熱變形予以矯正，配設於每個凸緣材的端部；以及腹板材支持輥44、45，將腹板材的腹板面予以支持。配設於各凸緣材的端部的凸緣材矯正輥係於每個凸緣材的各端部以獨立的按壓力將前述熱變形予以矯正。

Description

熔接形鋼的製造裝置及熔接形鋼的製造方法
本發明係有關於一種藉由熔接時的熱量輸入而將熱變形的形狀予以矯正的熔接形鋼的製造裝置及熔接形鋼的製造方法。
於專利文獻1至4已揭露有藉由雷射熔接而將腹板材與凸緣材熔接接合而製造熔接H形鋼的方法。於揭露於該等專利文獻1至4的熔接H形鋼的製造方法中，係將在配置成H形的狀態下供給的2片的凸緣材與1片的腹板材於預定的熔接位置藉由雷射熔接而熔接接合。在此所使用的2片的凸緣材係板厚、板寬及材料皆相同者，腹板材係頂接於凸緣材的板寬方向中央部而被雷射熔接接合。
雷射熔接之後，由於凸緣材與腹板材間的接合處有大量的熱量輸入，故因為熱應變使腹板材與凸緣材不見得必然能保持著直角狀態地接合。例如，若從腹板材的一方的面側對於2個凸緣材的與腹板材間的頂接部分進行雷射照射，(參考專利文獻2的圖7(a))、配置在腹板材的兩 端側的2片的凸緣材係以往腹板材側彎曲的方式熱變形。然而，由於2片的凸緣材的板厚、板寬及材料皆相同，且腹板材皆頂接於凸緣材的板寬方向中央部而被熔接，故2片的凸緣材的熱變形量成為相同。該情形中，如專利文獻2的圖8(a)、專利文獻4的圖2等所揭示的，可從腹板材的兩面側推入矯正輥而將凸緣材的熱變形予以矯正。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2009-119485號公報。
專利文獻2：日本特開2011-83781號公報。
專利文獻3：日本特許第5662546號公報。
專利文獻4：日本特開2012-135792號公報。
然而，熔接形鋼有種種不同的種類，例如存在：接合於腹板材的兩端的2片的凸緣材的材料、板厚及板寬中有1個以上相異者；或是2片的凸緣材雖材料、板厚及板寬皆全部一致，但對於凸緣材的腹板材之端部的接合位置相異者等(以下將該等稱為「非對稱型的熔接形鋼」)。另外，亦存有J形鋼或T形鋼等僅於腹板材的單側熔接凸緣材的「非對稱型的熔接形鋼」。
然而，對於前者的「非對稱型的熔接形鋼」，若在將腹板材呈水平的狀態下觀看，由於配置在腹板材的上側或下側的左右的凸緣的熱變形量相異，故難以使用如專利文獻2、4的所揭示的矯正輥而將左右的凸緣材的熱變形予以矯正。亦即，為了將熱變形矯正而復原成本來的剖面形狀，必須給予左右的凸緣對應於各自的熱變形量的矯正力，但就專利文獻2、4的矯正輥而言，欲給予該種矯正力在構造上是不可能的。另外，對於後者的「非對稱型的熔接形鋼」，由於凸緣材僅有1片，故無法使用以存在有2片凸緣為前提的專利文獻2、4之矯正輥。
本發明係有鑑於上述課題而研發，目的為提供一種熔接形鋼的製造裝置及製造方法，即使是對於熔接後於凸緣材的各部產生的熱變形量相異的「非對稱型的熔接形鋼」，亦可輕易地矯正成本來的剖面形狀。
本發明的熔接形鋼的製造裝置係前提為具有：矯正裝置，於將腹板材的端部直角地頂接於凸緣材且將該頂接的部分熔接接合後，將因熔接時的熱量輸入而熱變形的凸緣材的形狀予以矯正；前述矯正裝置係含有：凸緣材矯正輥，藉由按壓前述凸緣材的端部的腹板材側，將從前述凸緣材的端部起至頂接前述腹板材的部分為止的熱變形予以矯正，且係配設於每個前述凸緣材的端部；以及腹板材支持 輥，係支持前述腹板材的腹板面。配設於每個前述凸緣材的端部的凸緣材矯正輥係對於每個前述凸緣材的各端部以獨立的按壓力將前述熱變形予以矯正。而且，前述凸緣材矯正輥係具有以與前述凸緣材正交的方向作為旋轉軸的圓錐面，且於該圓錐面按壓前述凸緣材的端部。
於具有該構成的熔接形鋼的製造裝置中，係在腹板材支持輥將腹板材的腹板面予以支持的狀態下，使各凸緣材矯正輥以分別獨立的按壓力按壓凸緣材的端部的腹板材側，將彎矩從凸緣材的各端部頂接腹板材的部分分別作用，而矯正各部的熱變形。亦即，由於可在凸緣材的各端部賦予分別獨立的按壓力，故可以進行因應於各部的熱變形量的矯正。
前述矯正裝置亦可具有：凸緣材支持輥，係將前述凸緣材的頂接前述腹板材的端部的部分從與前述凸緣材的該部分為反對側的面予以支持。
在具有該構成的熔接形鋼的製造裝置中，由於具有將前述凸緣材的頂接前述腹板材的端部的部分從與前述凸緣材的該部分為反對側的面予以支持的凸緣材支持輥，故可使在凸緣材矯正輥與腹板材支持輥之間作用的彎矩之中的作用於腹板材的彎矩為0或微量。藉此，可以防止或抑制於將凸緣材的熱變形予以矯正之際所引起腹板材彎曲變形 的情形。
前述矯正裝置亦可為於每個前述凸緣材矯正輥各自具有可將前述凸緣材矯正輥於凸緣材的板寬方向移動的凸緣材矯正輥位置調整機。
於具有該構成的熔接形鋼的製造裝置中，藉由凸緣材矯正輥位置調整機使凸緣材矯正輥於凸緣材的板寬方向移動，故可使凸緣材矯正輥的配置分別對應於凸緣材的各端部。另外，由於以凸緣材矯正輥位置調整機調整凸緣材矯正輥的高度位置，故亦可調整凸緣材矯正輥賦予凸緣材的各端部的按壓力。
本發明的熔接形鋼的製造方法的前提係含有將腹板材的端部直角地頂接於凸緣材且將該頂接的部分熔接接合後，將因熔接時的熱量輸入而熱變形的凸緣材的形狀予以矯正的步驟；該熔接形鋼的製造方法係一邊將前述腹板材的腹板面以腹板材支持輥予以支持，一邊將前述凸緣材的端部的腹板材側藉由配設於每個端部的凸緣材矯正輥以各自獨立的按壓力予以按壓，藉此將從前述凸緣材的端部起至頂接前述腹板材的部分為止的熱變形分別予以矯正。而且，前述凸緣材矯正輥係具有以與前述凸緣材正交的方向作為旋轉軸的圓錐面，且於該圓錐面按壓前述凸緣材的端部。
於具有該構成的熔接形鋼的製造方法中，由於係一邊腹板材的腹板面以腹板材支持輥予以支持，一邊將凸緣材的端部的腹板材側藉由於各端部設置的凸緣材矯正輥以分別獨立的按壓力按壓，而使彎矩分別作用於從凸緣材的各端部起至頂接腹板材的部分而矯正各部的熱變形。亦即，由於可在凸緣材的各端部賦予分別獨立的按壓力，故可進行因應於各部的熱變形量的矯正。
於具有前述構成的熔接形鋼的製造方法中，亦可一邊於前述凸緣材將頂接前述腹板材的端部的部分從與前述凸緣材的該部分為反對側的面藉由凸緣材支持輥予以支持，一邊進行前述矯正。
於具有該構成的熔接形鋼的製造方法中，由於一邊於前述凸緣材將頂接前述腹板材的端部的部分從與前述凸緣材的該部分為反對側的面藉由凸緣材支持輥予以支持，一邊進行前述矯正，故可使在凸緣材矯正輥與腹板材支持輥之間作用的彎矩之中的作用於腹板材的彎矩為零或微量。藉此，可以防止或抑制於將凸緣材的熱變形予以矯正之際所引起腹板材彎曲變形的情形。
於具有前述構成的熔接形鋼的製造方法中，於前述矯正前，預先藉由凸緣材矯正輥位置調整機而使前述凸緣材 矯正輥於凸緣材的板寬方向移動，使前述凸緣材矯正輥的配置分別對應於凸緣材的端部。
於具有該構成的熔接形鋼的製造方法中，由於以凸緣材矯正輥位置調整機使凸緣材矯正輥於凸緣材的板寬方向移動，故可使凸緣材矯正輥的配置分別對應於凸緣材的各端部，藉此可對於各種尺寸形狀的熔接形鋼實施凸緣材的矯正。另外，由於以凸緣材矯正輥位置調整機調整凸緣材矯正輥的高度位置，故亦可調整凸緣材矯正輥賦予凸緣材的各端部的按壓力。
依據本發明，即使是熔接後於凸緣材的各部產生的熱變形量相異的非對稱型的熔接形鋼，亦可輕易地矯正成本來的剖面形狀。
1‧‧‧第一凸緣材
1a‧‧‧上端部
1b‧‧‧下端部
1c‧‧‧接合位置
2‧‧‧第二凸緣材
2a‧‧‧上端部
2b‧‧‧下端部
2c‧‧‧接合位置
3‧‧‧腹板材
3a、3b‧‧‧端部
5‧‧‧彎曲部
11、11A、11B‧‧‧臺
12、12A、12B‧‧‧臺底座
13、14‧‧‧横軸材
21、21A、21B、21C、21D‧‧‧凸緣材矯正機
22‧‧‧横材
23、33、43、73‧‧‧軸
24‧‧‧凸緣材矯正輥
31、31A、31B‧‧‧凸緣材支持機
32‧‧‧固定框體
34‧‧‧凸緣材支持輥
41、41A、41B‧‧‧腹板材支持機
42、72‧‧‧支持框體
44、45‧‧‧腹板材支持輥
51、51A、51B、51C、51D‧‧‧凸緣材矯正輥位置調整機
52‧‧‧可動構件
53‧‧‧螺栓
54‧‧‧母螺紋構件
61、61A、61B、61C、61D‧‧‧凸緣材夾持輥
71‧‧‧腹板材夾持輥裝置
71A‧‧‧第一腹板材夾持輥裝置
71B‧‧‧第二腹板材夾持輥裝置
74、75‧‧‧輥
100‧‧‧矯正裝置
200‧‧‧熔接部支持裝置
圖1為顯示熔接形鋼的製造裝置的矯正裝置的概略構成的概略剖面圖。
圖2為表示非對稱型的熔接H形鋼之一例的剖面圖。
圖3為熔接形鋼的製造裝置的雷射熔接部支持裝置的概略立體圖。
圖4為圖3的A-A剖面圖。
圖5為表示關於其他實施形態的熔接形鋼的製造裝置 的矯正裝置之概略構成的概略剖面圖。
圖6為表示關於其他實施形態的非對稱型的熔接形鋼之一例的剖面圖。
圖7為表示關於其他實施形態的非對稱型的熔接H形鋼之一例的剖面圖。
圖8為表示關於其他實施形態的非對稱型的熔接形鋼(J形鋼)之一例的剖面圖。
以下，對於本發明的實施形態之熔接形鋼的製造裝置與使用該裝置而實施的熔接形鋼的製造方法進行說明。本實施形態中，將針對從藉由預先裁斷等而形成預定尺寸，配置成剖面H形而供給的3片的鋼板而製造H形鋼的情形進行說明。又，以下，將形成H形鋼的2片的凸緣材及腹板材的搬運方向簡稱為「搬運方向」。
首先，說明由本實施形態的熔接形鋼的製造裝置所製造的熔接形鋼。如圖2所示，藉由本實施形態的熔接形鋼的製造裝置所製造的熔接形鋼係第一凸緣材1與第二凸緣材2中的板厚及板寬相異，第一凸緣材1、第二凸緣材2對於腹板材3的頂接位置也相異的「非對稱型的熔接形鋼」。第一凸緣材1係例如為板寬100mm、長度8m、板厚3.2mm的平板，與腹板材3的接合位置1c係設定為從上端部1a起40mm、從下端部1b起60mm的位置。另外， 第二凸緣材2係例如為板寬80mm、長度8m、板厚2.3mm的平板，與腹板材3的接合位置2c係被設定為從上端部2a起20mm、從下端部2b起60mm的位置。腹板材3係例如為板寬約100mm、長度8m、板厚1.6mm的平板，在其兩端部3a、3b係分別接合第一凸緣材1及第二凸緣材2。又，上述第一凸緣材1、第二凸緣材2及腹板材3係例如由鍍Zn系鋼、鍍A1系鋼、不鏽鋼、特殊鋼、普通鋼中之任1種以上所構成。
熔接形鋼的製造裝置係由板材搬運裝置(未圖示)、熔接部支持裝置200(圖3、圖4參照)、矯正裝置100(圖1參照)等所構成。該等裝置係從搬運方向上流側起依照板材搬運裝置、熔接部支持裝置200、矯正裝置100的順序沿線配置。
板材搬運裝置係將於彼此平行地配置於縱方向的2片的第一凸緣材1、第二凸緣材2之間夾持有水平地配置的腹板材3的狀態之物從第一凸緣材1、第二凸緣材2的兩側一邊夾持一邊朝向熔接部支持裝置200搬運。
熔接部支持裝置200係對於由板材搬運裝置所搬運而來的2片的第一凸緣材1、第二凸緣材2及腹板材3的施行雷射熔接的熔接點及其周邊部一邊搬運2片的第一凸緣材1、第二凸緣材2及腹板材3一邊予以支持者。該熔接 部支持裝置200係如圖3及圖4所示，具有：腹板材夾持輥裝置71，將腹板材3可移動地夾持於板厚方向；以及凸緣材夾持輥61，將第一凸緣材1、第二凸緣材2分別可移動地夾持於板寬方向。
腹板材夾持輥裝置71係由配置於腹板材3之上表面(一方的面)側的第一腹板材夾持輥裝置71A與配置於腹板材3之下表面(另一方的面)側的第二腹板材夾持輥裝置71B所構成。
第一腹板材夾持輥裝置71A係具有：複數個輥74、75，沿著腹板材3之上表面於搬運方向轉動；以及支持框體72，將輥74、75經由軸(shaft)73而可旋轉地支持。同樣地，第二腹板材夾持輥裝置71B係具有：複數個輥74、75，沿著腹板材3之下表面於搬運方向轉動；以及支持框體72，將輥74、75經由軸73而支持為可旋轉。上下的支持框體72係沿著腹板材3之中心線而以預定長度在搬運方向延伸，於其兩側在搬運方向分離間隔而支持上述複數個輥74、75。該等輥74、75係至少在遍及包含熔接點的搬運方向位置的搬運方向預定範圍將腹板材3夾持於板厚方向。又，上述第一腹板材夾持輥裝置71A係配設於朝向熔接點而從上方照射的雷射不會被遮蔽的位置。
凸緣材夾持輥61係分別配設於各第一凸緣材1、第二 凸緣材2的各端部。各凸緣材夾持輥61係為了對應種種不同的尺寸、形狀的熔接形鋼的製造，而成為可藉由上下位置調整裝置(未圖示)各自地調整上下方向的位置(高度位置)。各凸緣材夾持輥61在相同凸緣材的相同端部上係於搬運方向分開預定間隔而配設複數個(圖3中為2個)。
矯正裝置100係將從熔接部支持裝置200搬運而來的熔接形鋼之在第一凸緣材1、第二凸緣材2因熔接時的熱量輸入所產生的熱變形予以矯正。該矯正裝置100係如圖1所示，具有：2台的臺11A、11B；凸緣材矯正機21A至21D，係分別配設於各臺11A、11B的上下；凸緣材支持機31A、31B，同樣地配設於各臺11A、11B；以及腹板材支持機41A、41B，係設置在架設於兩個臺11A、11B的横軸材13、14。
2台的臺11A、11B係立設於熔接形鋼的搬運路的兩側。於2台的臺11A、11B的上部及下部架設有横軸材13、14。各臺11A、11B係立設於可在相對於搬運方向垂直的方向各自移動的臺底座12A、12B上。藉此，成為可進行2台的臺11A、11B的朝同方向的位置調整。又，各臺底座12A、12B朝同方向的移動係可藉由習知的傳送螺絲機構等而實現。
凸緣材矯正機21A至21D係以分別對應於搬運而來的 熔接形鋼的第一凸緣材1、第二凸緣材2之各個端部的方式設置於臺11A、11B上。各凸緣材矯正機21A至21D係分別具有：横材22；凸緣材矯正輥24，可自由旋轉地裝設在被設置於横材22之端部(搬運路側之端部)的軸23；以及凸緣材矯正輥位置調整機51，用以調整凸緣材矯正輥24的高度位置。
凸緣材矯正輥24係具有圓錐面，藉由於其圓錐面按壓第一凸緣材1、第二凸緣材2的端部的腹板材3側，將從該第一凸緣材1、第二凸緣材2的端部起至頂接腹板材3的部分為止的熱變形予以矯正。該凸緣材矯正輥24係成為可與臺11一起在垂直於搬運方向的方向移動且可固定於所期望的横方向位置，並且可藉由凸緣材矯正輥位置調整機51而於上下方向移動且可固定於所期望的高度位置。由於4個的凸緣材矯正輥24係成為可分別獨立地調整高度位置，故各凸緣材矯正輥24係可對於第一凸緣材1、第二凸緣材2的各端部個別地賦予獨立的按壓力。
凸緣材矯正輥位置調整機51係具有：可動構件52，嵌入固定有横材22；螺栓53，一端可自由旋轉地連接於可動構件52；以及母螺紋構件54，含有螺合於螺栓53的母螺紋並且固定於臺11。於該凸緣材矯正輥位置調整機51中，若回轉螺栓53，則凸緣材矯正輥24將與可動構件52一起於上下移動，且可調整其高度位置。
各凸緣材支持機31A、31B係分別設置於臺11A、11B。凸緣材支持機31A、31B係具有：一對固定框體32，固定於臺11A、11B；以及凸緣材支持輥34，可自由旋轉地設置在於一對固定框體32間所設置的軸33。該凸緣材支持輥34係一邊旋轉，一邊將腹板材3的端部頂接於第一凸緣材1、第二凸緣材2的部分從第一凸緣材1、第二凸緣材2的與該部分成反對側的面予以支持。
腹板材支持機41A、41B係分別設置在架設於2個臺11A、11B之上部及下部的横軸材13、14。腹板材支持機41A、41B係具有：支持框體42，分別從横軸材13、14往腹板材3側延伸；以及腹板材支持輥44、45，於支持框體42的兩側，在支持該框體42經由固定軸43而可自由旋轉地設置。腹板材支持機41A、41B係配置於腹板材3的上下，藉由配置在上下的腹板材支持輥44、45而將腹板材3從上下支持且限制腹板材3的往上下方向的移動。
其次，對於本實施形態的熔接形鋼的製造方法進行說明。
首先，於矯正裝置100中，配合所製造的熔接形鋼之尺寸形狀，藉由臺底座12A、12B的移動而調整凸緣材支持輥34的横方向的位置。並且，藉由凸緣材矯正輥位置調 整機51而將4個凸緣材矯正輥24的高度位置因應上述熔接形鋼的第一凸緣材1、第二凸緣材2的各上下端部1a、1b、2a、2b的位置及熱變形量而各自調整。尤其，藉由凸緣材矯正輥位置調整機51，將用以按壓第一凸緣材1、第二凸緣材2的熱變形量較多的部分的凸緣材矯正輥24配置成較用以按壓熱變形量較少的部分的凸緣材矯正輥24更接近腹板材3側。藉此，對於第一凸緣材1、第二凸緣材2的各端部，可賦予因應各部的熱變形量的大小的矯正力。另外，熔接部支持裝置200中，藉由已述的上下位置調整裝置而將4個凸緣材夾持輥61的高度位置配合上述熔接形鋼的第一凸緣材1、第二凸緣材2的各上下端部1a、1b、2a、2b而各自調整。
進行上述的凸緣材矯正輥24等的位置調整之後，將預先組合成剖面H形的2片的第一凸緣材1、第二凸緣材2及腹板材3藉由板材搬運裝置(未圖示)而往熔接部支持裝置200側搬運。
熔接部支持裝置200中如圖3及圖4所示，第一凸緣材1係被2個凸緣材夾持輥61A、61B所夾持，第二凸緣材2係被2個凸緣材夾持輥61C、61D所夾持，腹板材3係被腹板材夾持輥裝置71的輥74、75所夾持且搬運。然後，在預定的雷射熔接位置中，腹板材3的兩端部分別雷射熔接於第一凸緣材1、第二凸緣材2。此時，由於熔接時 的熱量輸入而在第一凸緣材1、第二凸緣材2分別產生傾向腹板材3側般的熱變形。
矯正裝置100中如圖1所示，從熔接部支持裝置200側搬運而來的熔接形鋼的腹板材3係由腹板材支持輥44、45從上下支持，且在第一凸緣材1、第二凸緣材2被凸緣材支持輥34從側方支持的狀態下，4個凸緣材矯正輥24係將第一凸緣材1、第二凸緣材2的端部的腹板材3側分別以獨立的按壓力予以按壓。藉此，從該各第一凸緣材1、第二凸緣材2的端部頂接腹板材3的部分分別有彎矩作用，而進行對應於各自的熱變形量的矯正。此時，第一凸緣材1、第二凸緣材2的將腹板材3的端部頂接的部分被凸緣材支持輥34所支持，故彎矩不會作用於腹板材3，即使作用亦只有些微作用。
如以上所說明，依據本發明的實施形態之熔接形鋼的製造裝置及製造方法，在腹板材3被腹板材支持輥44、45支持，且第一凸緣材1、第二凸緣材2被凸緣材支持輥34支持的狀態下，藉由4個凸緣材矯正輥24，將第一凸緣材1、第二凸緣材2的各端部分別以獨立的按壓力予以按壓，故可以進行因應於各部的熱變形量的矯正。另外，由於係將第一凸緣材1、第二凸緣材2的頂接於腹板材3的端部的部分從與第一凸緣材1、第二凸緣材2的該部分成反對側的面以凸緣材支持輥34予以支持，故可使凸緣材矯正輥 24與腹板材支持輥44、45之間所作用的彎矩之中作用於腹板材3的彎矩為0或為微量。藉此，可以防止或抑制於將第一凸緣材1、第二凸緣材2的熱變形予以矯正之際所引起腹板材3彎曲變形的情形。
另外，依據本發明的實施形態之熔接形鋼的製造裝置及製造方法，各個凸緣材矯正機21可藉由凸緣材矯正輥位置調整機51而調整凸緣材矯正輥24的高度位置，故可將賦予第一凸緣材1、第二凸緣材2的端部的按壓力進行調整，並且亦可輕易地進行各種尺寸形狀的熔接形鋼之凸緣材的端部與凸緣材矯正輥24的位置之對應。
<其他實施形態>
在腹板材支持機41中，配置於一側的腹板材支持輥44與配置於另一側的腹板材支持輥45間之間隔並不限於如圖1所示，在兩側的腹板材支持輥44、45不干涉凸緣材矯正輥24的前提下，亦可如圖5所示，使軸43為更長軸者，而將其間隔擴展至最大限度為止。或者，在兩側的腹板材支持輥44、45不干涉凸緣材矯正輥24的前提下，亦可採用使各腹板材支持輥44、45最大限度地擴展者。藉由採用如上方式，可更抑制在第一凸緣材1、第二凸緣材2的熱變形予以矯正之際作用於腹板材3的彎矩，而可更抑制腹板材3的彎曲變形。
在已述的實施形態中，雖作為熔接方法而使用雷射熔接，但亦可取代雷射熔接而使用電子束熔接或電弧熔接、高頻熔接等。
在已述的實施形態中，矯正裝置100雖係分別具有凸緣材矯正機21、凸緣材支持機31及腹板材支持機41各一段者，但較佳為將凸緣材矯正機21、凸緣材支持機31及腹板材支持機41分別在搬運方向設置多段而成的矯正裝置。前述段數越多，則可更確實地矯正第一凸緣材1、第二凸緣材2的熱變形。
已述的實施形態之熔接形鋼的製造裝置及製造方法係不限於圖2所示的H形鋼，亦可合適地適用於其他「非對稱型的熔接形鋼」的製造。例如，即使對於圖2所示的H形鋼以外的「非對稱型的熔接形鋼」，亦可合適地適用於作為：接合於腹板材的兩端的2片的凸緣材係材料、板厚及板寬之任一者有1個以上相異者；2片的凸緣材係材料、板厚及板寬皆一致，但凸緣材對於腹板材的兩端部之接合位置相異者；或僅於J形鋼、T形鋼等腹板材的單側熔接凸緣材者的製造裝置、製造方法。例如，可合適地適用於作為如圖6至圖8所示的「非對稱型的熔接形鋼」的製造裝置、製造方法。
如圖6所示，熔接形鋼雖係第一凸緣材1與第二凸緣 材2的板厚為相同，但板寬相異，第一凸緣材1、第二凸緣材2對於腹板材3的頂接位置亦相異的「非對稱型的熔接形鋼」。第一凸緣材1係例如板寬100mm、長度8m、板厚3.2mm的平板，與腹板材3的接合位置1c係設定為從上端部1a起50mm、下端部1b起50mm的位置。另外，第二凸緣材2係例如板寬52mm、長度8m、板厚3.2mm的平板，與腹板材3的接合位置2c係設定為從上端部2a起2mm、下端部2b起50mm的位置。腹板材3係例如為板寬約150mm、長度8m、板厚3.2mm的平板，其兩端部3a、3b分別接合第一凸緣材1、第二凸緣材2。
當將如圖6所示的「非對稱型的熔接形鋼」藉由使用本發明的實施形態之熔接形鋼的製造裝置及製造方法而製造時，熔接部支持裝置200中係藉由已述的上下位置調整裝置而將4個凸緣材夾持輥61的高度位置配合上述熔接形鋼的第一凸緣材1、第二凸緣材2的各上下端部1a、1b、2a、2b而各自予以調整。再者，矯正裝置100中，藉由臺底座12A、12B的位置調整，使凸緣材支持輥34的横方向位置配合與上述熔接形鋼的第一凸緣材1、第二凸緣材2的腹板材2為反對側的面而各自地調整，並且藉由凸緣材矯正輥位置調整機構51而將3個凸緣材矯正輥24的高度位置配合上述熔接形鋼的第一凸緣材1的上下端部1a、1b(可參考圖6)、第二凸緣材2的下端部2b而各自地調整。又，圖6所示的類型的「非對稱型的熔接形鋼」中由於在 較腹板材3高的位置幾乎不存有第二凸緣材2，故沒有對於第二凸緣材2的上端部2a使凸緣材矯正輥24抵接的必要。亦即，亦可不使用圖1所示的凸緣材矯正機21A至21D之中的右上的凸緣材矯正機21C。
圖7所示的熔接形鋼雖係第一凸緣材1與第二凸緣材2對於腹板材3的頂接位置皆位於板寬方向中央，但第一凸緣材1與第二凸緣材2為於板厚及板寬相異的「非對稱型的熔接形鋼」。第一凸緣材1係例如為板寬100mm、長度8m、板厚2.3mm的平板，腹板材3的接合位置1c係設定為從上端部1a起50mm、下端部1b起50mm的位置。另外，第二凸緣材2係例如為板寬60mm、長度8m、板厚3.2mm的平板，腹板材3的接合位置2c係設定為從上端部2a起30mm、下端部2b起30mm的位置。腹板材3係例如為板寬約100mm、長度8m、板厚2.3mm的平板，其兩端部3a、3b分別接合第一凸緣材1、第二凸緣材2。
圖7所示的熔接形鋼係在將腹板材3水平地配置而觀看時，第一凸緣材1、第二凸緣材2的下端部1b、2b的高度位置相異之點與圖2、圖6、圖8所示的其他「非對稱型的熔接形鋼」不同，但本發明的實施形態之製造裝置係以腹板材3的位置作為基準，實施熔接、熱變形的矯正等，故即使是該種的熔接形鋼的製造亦可合適地適用。又，於製造圖7所示的熔接形鋼之際係與圖2所示的熔接形鋼之 情形同樣地可適用本發明的實施形態之熔接形鋼的製造裝置及製造方法。
如圖8所示的熔接形鋼係使用藉由於板材施加彎曲加工而以彎曲部5為界使一方成為第二凸緣材2，另一方成為腹板材3的剖面L字材。亦即，為於成為該剖面L字材的另一方的腹板材3之一端部3a使第一凸緣材1直角地熔接接合而形成的J形鋼，且為其接合位置1c為從凸緣材1的板寬方向中央稍微偏移的位置的「非對稱型的熔接形鋼」。第一凸緣材1係例如為板寬100mm、長度8m、板厚3.2mm的平板。另外，第二凸緣材2係例如為板寬約55mm、長度8m、板厚3.2mm的平板，從腹板材3起經由彎曲部5而連續。腹板材3的對於第一凸緣材1的接合位置1c係設定為從第一凸緣材1的上端部1a起45mm、下端部1b起55mm的位置。
使用本發明的實施形態的熔接形鋼的製造裝置及製造方法製造圖8所示的「非對稱型的熔接形鋼」時，於熔接部支持裝置200中藉由已述的上下位置調整裝置而使3個凸緣材夾持輥61A、61B、61C的高度位置配合上述熔接形鋼的第一凸緣材1的上下端部1a、1b、第二凸緣材2的下端部2b而各自地調整。再者，在矯正裝置100中，藉由臺底座12A、12B的位置調整而使單方的凸緣材支持輥34的横方向位置配合與上述熔接形鋼的第一凸緣材1的腹板材 2成反對側的面而調整，並且藉由凸緣材矯正輥位置調整機構51而將設置於一方的臺11A的上下2個凸緣材矯正輥24的高度位置配合上述熔接形鋼的第一凸緣材1的上下端部1a、1b(參照圖8)而各自地調整。又，由於在圖8所示的類型的「非對稱型的熔接形鋼」中在較腹板材3高的位置不存有第二凸緣2，故亦可不使用圖1所示的凸緣材矯正機21A至21D之中的右上的凸緣材矯正機21C所具有的凸緣材矯正輥24。另外，由於第二凸緣材2離熔接位置相當遠，故亦可不使用右下的凸緣材矯正機21D所具有的凸緣材矯正輥24。亦即，亦可不以凸緣材矯正輥24按壓第二凸緣材2的端部2b。
[產業上利用的可能性]
本發明係可適用於一種藉由熔接時的熱量輸入而將熱變形的形狀予以矯正的熔接形鋼的製造裝置及製造方法。

Claims (6)

  1. 一種熔接形鋼的製造裝置，具有：矯正裝置，於將腹板材的端部直角地頂接於凸緣材且將頂接的部分熔接接合後，將因熔接時的熱量輸入而熱變形的凸緣材的形狀予以矯正，其中前述矯正裝置係含有：凸緣材矯正輥，藉由按壓前述凸緣材的端部的腹板材側，將從前述凸緣材的端部起至頂接前述腹板材的部分為止的熱變形予以矯正，且配設於每個前述凸緣材的端部；以及腹板材支持輥，係支持前述腹板材的腹板面；配設於每個前述凸緣材的端部的凸緣材矯正輥係對於每個前述凸緣材的各端部以獨立的按壓力將前述熱變形予以矯正；前述凸緣材矯正輥係具有：圓錐面，以與前述凸緣材正交的方向作為旋轉軸；前述凸緣材矯正輥係於前述圓錐面按壓前述凸緣材的端部。
  2. 如請求項1所記載的熔接形鋼的製造裝置，其中前述矯正裝置具有：凸緣材支持輥，係將前述凸緣材的頂接前述腹板材的端部的部分從與前述凸緣材的該部分為反對側的面予以支持。
  3. 如請求項1或2所記載的熔接形鋼的製造裝置，其中前述矯正裝置係於每個前述凸緣材矯正輥各自具有可將前述凸緣材矯正輥於凸緣材的板寬方向移動的凸緣材矯正輥位置調整機。
  4. 一種熔接形鋼的製造方法，係含有將腹板材的端部直角地頂合於凸緣材且將該頂接的部分熔接接合後，將因熔接時的熱量輸入而熱變形的凸緣材的形狀予以矯正的步驟；前述熔接形鋼的製造方法係一邊將前述腹板材的腹板面以腹板材支持輥予以支持，一邊將前述凸緣材的端部的腹板材側藉由配設於每個端部的凸緣材矯正輥以各自獨立的按壓力予以按壓，藉此將從前述凸緣材的端部起至頂接前述腹板材的部分為止的熱變形分別予以矯正；前述凸緣材矯正輥係具有：圓錐面，以與前述凸緣材正交的方向作為旋轉軸；前述凸緣材矯正輥係於前述圓錐面按壓前述凸緣材的端部。
  5. 如請求項4所記載的熔接形鋼的製造方法，其中係一邊將前述凸緣材的頂接前述腹板材的端部的部分從與前述凸緣材的該部分為反對側的面藉由凸緣材支持輥予以支持，一邊進行前述矯正。
  6. 如請求項4或5所記載的熔接形鋼的製造方法，其中於前述矯正前，預先藉由凸緣材矯正輥位置調整機而使前述凸緣材矯正輥於凸緣材的板寬方向移動，使前述凸緣材矯正輥的配置分別對應於凸緣材的端部。
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