WO1996005933A1 - Appareil de chanfreinage automatique d'acier - Google Patents

Description

明 細 書 発明の名称 鋼製部材の自動面取り装置 技術分野 こ の発明は、 鋼製部材の自動面取り装置、 特に、 鋼構造物の構築 の際に使用されるスブライスプレー トゃガセッ トプレー ト等の板状 鋼製部材の孔バリ取りのためのボル ト孔の面取り、 および、 切断面 の鋭角なコーナ一部の面取りが自動的に且つ能率良く行える、 鋼製 部材の自動面取り装置に関するものである。 背景技術 橋梁等の鋼構造物の構築の際には、 スプライスプレー ト （splice plate ) ゃガセッ トプレー ト （gusset plate) 等の板状鋼製部材が 使用される。 スプライスプレー ト Aは、 例えば、 第 6図に示すよう に、 H形鋼 Cのフ ラ ン ジ同士を接合する際に使用される板状鋼製部 材であり、 一方、 ガセッ トプレー ト Bは、 例えば、 第 7図に示すよ うに、 形鋼からなる補強材 Dの端部を固定する際に使用される板状 鋼製部材である。 上述した板状鋼製部材には、 多数のボル ト孔があけられており、 そのボル ト孔の両端には、 ボル ト孔あけ加工の際に生じた孔バリが 生じている。 更に、 これらの板状鋼製部材を鋼板から切り取って製 造する際に、 切断機と して、 例えば、 レーザー光線を利用したレー ザ一切断機を使用した場合には、 その切断面のコーナー部は、 鋭角 に形成される。 上述した板状鋼製部材の孔バリ部および切断面の鋭角なコーナー 部は、 鋼構造物に施される防銷塗装被膜の膜厚が薄くなるので銷が 発生しやすく、 しかも、 孔バリがあると鋼材同士の接合が良好に行 われない。 そこで、 従来、 板状鋼製部材の孔バリを除去する装置として、 コ ンベアの上方にベル トサンダーを設け、 前記コンペ了によって板状 鋼製部材を移動させながら、 ベル トサンダーによって孔バリを除去 する もの、 あるいは、 回転ワイヤーブラシによるものが知られてい る o

—方、 板状鐧製部材の切断面のコーナ一部の面取りは、 ハン ドグ ライ ンダ一等によって作業員が一枚一枚、 面取りを行っていた。

しかしながら、 上述した従来の孔バリ除去装置は、 2次バリが発 生するので、 手直しが必要となったり、 孔バリ以外の面に施された 防锖塗装被膜が除去されてしまう。 一方、 人手による面取り作業は 、 多大な時間と手間がかかるといった問題を有していた。 従って、 この発明の目的は、 鐧構造物の構築の際に使用されるス プライスプレー トゃガセッ トプレー ト等の板状鋼製部材の孔バリ取 りのためのボル ト孔の面取り、 および、 切断面の鋭角なコーナー部 の面取りが自動的に且つ能率良く行える、 鋼製部材の自動面取り装 置を提供するこ とにある。 発明の開示 この発明の特徴の一つに従って、 下記からなる、 鋼製部材の自動 面取り装置が提供される ：

ボル ト孔あけ加工された鋼製部材の搬入手段と、 前記搬入手段に 続いて設けられた、 前記搬入手段によって搬入された前記鋼製部材 の輪郭およびボル ト孔位置を認識するための画像処理手段と、 前記 画像処理手段に続いて設けられた面取り手段と、 反転手段と、 搬出 手段と、 前記各手段を制御するための制御器とからなり、 前記面取 り手段は、 前記画像処理手段からの画像処理データに基づいて、 前 記鋼製部材のボル ト孔および周囲の面取りを行い、 前記反転手段は 、 前記鋼製部材の一方面の面取りが終了した前記鋼製部材の表裏を 反転し、 前記搬出手段は、 全ての面取りが終了した前記鋼製部材を 搬出する。 この発明の他の特徴の一つに従って、 下記からなる、 鋼製部材の 自動面取り装置が提供される ：

前記面取り手段は、 前記鋼製部材の移動方向に沿って順次設けら れた、 前記鋼製部材の一方面のボル ト孔のバリ取りを行う第 1 面取 り機と、 前記鋼製部材の他方面のボル ト孔のバリ取りを行う第 2面 取り機と、 前記鋼製部材の周囲の面取りを行う第 3面取り機とから なり、 前記反転手段は、 第 1 反転機と第 2反転機とからなり、 前記 第 1 面取り機は、 前記画像処理手段に铙いて設けられ、 前記第 1 反 転機は、 前記第 1 面取り機と前記第 2面取り機との間に設けられ、 前記第 2反転機は、 第 3面取り機に続いて設けられている。 この発明の更に他の特徴の一つに従って、 下記からなる、 鋼製部 材の自動面取り装置が提供される ：

前記搬入手段は、 前記鋼製部材が載置される、 移動可能な搬入パ レ ツ ト と、 前記搬入パレ ッ ト上の前記鋼製部材を一枚づっ前記画像 処理手段に移送するための搬入側移送機とからなり、 前記搬出手段 は、 全ての面取りが終了した前記鋼製部材が載置される、 移動可能 な搬出バレツ トと、 前記搬出パレツ ト上の所定位置に、 全ての面取 りが終了した前記鋼製部材を一枚づっ移送するための搬出側移送機 とからなり、 前記制御器は、 前記搬入バレッ ト上の前記鋼製部材の 位置データに従って、 前記搬入側移送機および前記搬出側移送機を 制御する。 この発明の更に他の特徴の一つに従って、 下記からなる、 鋼製部 材の自動面取り装置が提供される ：

前記搬入手段と前記搬出手段との間には、 空になつた前記搬入パ レ ッ トを前記搬出手段側まで搬送するための空パレッ ト搬送手段が 設けられている。 この発明の更に他の特徵の一つに従って、 下記からなる、 鋼製部 材の自動面取り装置が提供される ：

前記第 1 面取り機および前記第 2面取り機は、 前記鋼製部材のボ ル ト孔に挿入されるテ一バリ ーマを有し、 前記テーパリ ーマは、 弾 性力に杭して水平方向に移動可能になっている。 図面の簡単な説明 第 1 図は、 この発明の、 鋼製部材の自動面取り装置の一実施例を 示す斜視図である。 第 2図は、 搬入パレ ッ ト上の鋼製部材の位置決め法を示す説明図 である。 第 3図は、 この発明における第 1 および第 2面取り機を示す部分 断面図である。 第 4図は、 この発明における第 3面取り機を示す部分正面図であ る。

第 5図は、 この発明における反転手段を示す概略側面図である。 第 6図は、 スプライスプレー トの使用態様を示す斜視図である。 第 7図は、 ガセッ トプレー トの使用態様を示す正面図である。 発明を実施するための最良の形態 次に、 この発明の、 鋼製部材の自動面取り装置の一実施例を、 図 面を参照しながら説明する。 第 1 図は、 この発明の、 鋼製部材の自動面取り装置の一実施例を 示す斜視図である。

第 1 図において、 1 は、 前述したスブライスプレー トゃガセッ ト プレー ト等の板状鋼製部材である。 2は、 鋼製部材 1 の搬入手段で あり、 搬入コンベア 3 と、 搬入コンベア 3上にのせられる搬入パレ ッ ト 4 と、 搬入側移送機 5 とから構成されている。 搬入パレッ ト 4 は、 鋼製部材 1 を同種類および同形状毎、 即ち、 スプライスブレー トは、 スプライスプレー ト、 そして、 ガセッ トプレー トは、 ガセッ トプレー 卜でそれぞれ同じ形状のもの毎に予め山積みしておく もの であって、 搬入側移送機 5 まで移動する。 勿論、 搬入パレ ッ ト 4上 にのせる鋼製部材 1 は、 1 種類、 1 枚であってもよい。 搬入側移送機 5 は、 レール 6上を走行する複数台 （この例では 3 台） のマグネッ トローダー 7 によって構成されており、 後述する制 御器からの指令によって、 搬入パレッ ト 4上の鋼製部材 1 を一枚一 枚、 磁力により吸着して、 後述する画像処理手段まで移送する。 第 2図に示すように、 搬入バレ ッ ト 4の上面は、 複数番地 （この 例では、 ①から⑨番地） に区分されており、 鋼製部材 1 の各山 （A 、 B、 C ) の専有する番地を、 Aの山は、 ①、 Bの山は、 ③、 ⑥、 ⑨、 そして、 Cの山は、 ④、 ⑤、 ⑦、 ⑧というように、 後述する制 御器の夕 ツチパネルによって制御器に入力できるようになつている 。 これによつて、 マグネッ トローダー 7の稼働台数が鋼製部材 1 の 大きさに応じて、 後述する制御器からの指令によって決められ、 鋼 製部材 1 を一枚一枚吸着し、 確実に後述する画像処理手段まで移送 できるようになつている。

8 は、 画像処理手段であり、 搬入側移送機 5によって移送された 、 ローラコンベア 3 5上の鋼製部材 1 の下方から鋼製部材 1 に向け て光を照射するための光源 （図示せず） と、 鋼製部材 1 の上方に設 置された C C Dカメラ等のカメラ 9 とを有しており、 カメラ 9 によ る鋼製部材 1 のシルエツ ト画像から、 鋼製部材 1 の輳郭およびボル ト孔位置の画像処理データを得るものである。 この画像処理データ に従って後述する面取り手段が稼働する。

1 0 は、 画像処理手段 8 に続いて設けられた面取り手段である。 面取り手段 1 0 は、 鋼製部材 1 の一方面のボル ト孔の面取りを行つ てボル ト孔の孔バリを除去する第 1面取り機 1 1 と、 鋼製部材 1 の 他方面のボル ト孔の面取りを行ってボル ト孔の孔バリを除去する第

2面取り機 1 2 と、 鋼製部材 1 の切断面のコーナー部の面取りを行 う第 3面取り機 1 3 とからなっており、 これらの面取り機 1 1 、 1 2および 1 3は、 鋼製部材 1 の移動方向に沿って順次設けられてい る。 これらの面取り機 1 1 、 1 2および 1 3は、 画像処理手段 8か らの、 鋼製部材 1 の輪郭およびボル ト孔位置の画像処理データに従 つて稼働する 第 1 面取り機 1 1 および第 2面取り機 1 2は、 第 3図に示すよう に、 空気圧等によつて回転するテーパリーマ 1 4 と、 テーバリーマ 1 を垂直且つ回転自在に支持するホルダー 1 5 と、 ホルダー 1 5 を弾性力によって定位置に垂直に保持する複数個 （この例では、 1 2 0 ° 間隔で 3個） の押圧部材 1 6 とからなっている。 押圧部材 1 6 は、 ホルダー 1 5に形成されたフランジ 1 5 Aの側 面に当接する当材 1 7 と、 当材 1 7をホルダー 1 5の中心軸棣方向 に押圧する、 ネジ棒 1 8内に挿入されたスプリ ング 1 9 とからなつ ている。 ホルダー 1 5のフランジ 1 5 Aの上下面には、 ボールべ了 リ ング 2 0が当てがわれており、 ホルダ一 1 5の水平移動を円滑に している。 このように、 テーパリーマ 1 4 は、 回転を維持した状態 で水平方向に自在に移動するので、 上記画像処理データの誤差によ つてテ一パリーマ 1 4 の中心軸と孔バリ取りするボル ト孔の中心軸 線との間に多少のずれが生じても、 テーパリ ーマ 1 4 は、 ボル ト孔 内に自然に誘導されるので、 ボル ト孔の孔バリ取りが確実に行われ ο 第 3面取り機 1 3は、 鋼製部材 1 の切断面の鋭角なコーナー部の 面取りを行う もので、 第 4図に示すように、 鋼製部材 1 のコーナー 部を、 例えば、 曲面状に切削する回転刃物 2 1 を有している。

2 2は、 反転手段であり、 第 1 反転機 2 3 と第 2反転機 2 4 とか らなっている。 第 1 反転機 2 3 は、 第 1 面取り機 1 1 に続いて設け られており、 第 1 面取り機 1 1 によって一方面のボル ト孔の孔バリ 取りが終了した鋼製部材 1 の表裏を反転して、 第 2面取り機 1 2に よる他方面のボル ト孔の孔バリ取りを可能にする。 第 1 反転機 2 3は、 第 5図に示すように、 不動ローラコンベア 2 5 と、 不動ローラコンベア 2 5に対して昇降する昇降ローラコンペ ァ 2 6 と、 両コンベア 2 5、 2 6の周囲に垂直に固定された、 両コ ンベア 2 5、 2 6 と一体的に回転可能なリ ング状レール 2 7 と、 レ ール 2 7に接して回転する駆動輪 2 8 とから構成されている。 鋼製部材 1 が不動ローラコンベア 2 5上にのったら昇降ローラコ ンベア 2 6が下降して鋼製部材 1 を把持する。 次いで、 駆動輪 2 8 の回転によってリ ング状レール 2 7を両コンベア 2 5、 2 6 と一体 的に 1 8 0 ° 回転させる。 これによつて、 両コンベア 2 5、 2 6 に よって把持された鋼製部材 1 の表裏が反転される。 第 2反転機 2 4 は、 第 3面取り機 1 3に続いて設けられており、 鋼製部材 1 の切断 面のコーナー部の面取りを、 鋼製部材 1 の両面について行う場合に 使用する。 第 2反転機 2 4 の構造は、 第 1 反転機 2 3 と同様である

2 9 は、 搬出手段であり、 搬出コ ンベア 3 0 と搬出コ ンベア 3 0 上にのせられる、 全ての面取りが終了した鋼製部材 1 Aが載置され る搬出パレ ッ ト 3 1 と、 搬出パレ ッ ト 3 1 上の所定位置に、 全ての 面取りが終了した鋼製部材 1 Aを一枚づっ移送するための搬出側移 送機 3 2 とからなっている。 搬出側移送機 3 2は、 搬入側移送機 5 と同様に、 レール 6上を走行する複数台 （この例では 3台） のマグ ネッ トローダー 7によって構成されており、 後述する制御器からの 指合によって、 搬出パレ ッ ト 3 1 上に、 全ての面取りが終了した鋼 製部材 1 Aを一枚一枚、 搬入パレ ッ ト 4上に積まれた位置と同じ位 置に積み重ねる。

3 3 は、 制御器であり、 前述した搬入パレッ 卜 4上の鋼製部材 1 の位置データに従って、 搬入側移送機 5および搬出側移送機 3 2を 制御する。 制御器 3 3は、 この他、 鋼製部材 1 の移動に伴って各手 段の稼働を制御する。 搬入手段 2の搬入コンベア 3 と搬出コンベア 3 0 との間には、 空 になった搬入バレッ ト 4 を、 搬入コンベア 3から搬出コンベア 3 0 まで搬送するための空パレッ ト搬送手段 3 4が設けられている。 次に、 この発明の動作について説明する。

先ず、 搬入バレ ッ ト 4上に、 スプライスプレー トゃガセッ トプレ 一ト等の鋼製部材 1 を同種類および同形状毎に分けて積み重ねる。 次に、 制御器 3 3に搬入パレッ ト 4上の鋼製部材 1 の位置データを 入力する。 鋼製部材 1 が載置された搬入パレッ ト 4 は、 搬入コンペ ァ 3 によって搬入側移送機 5 まで移動される。 搬入パレッ ト 4上の 鋼製部材 1 は、 搬入側移送機 5 によって一枚づっ画像処理手段 8 ま で移送される。 このときの搬入側移送機 5のマグネッ トローダー 7 の稼働台数は、 搬入パレッ ト 4上の鋼製部材 1 の前記位置データに 基づいて決定される。 次いで、 画像処理手段 8 によって、 鋼製部材 1 の輪郭およびボル ト孔位置の画像処理データが得られる。 空パレ ッ トは、 空バレ ツ ト搬送手段 3 4 によって搬出コンベア 3 0 まで搬 送され、 全ての面取りが終了した鋼製部材 1 Aの載置に備える。 次に、 鋼製部材 1 は、 第 1 面取り機 1 1 に送られ、 こ こで、 画像 処理手段 8からの画像処理データに従って、 鋼製部材 1 の一方面の ボル ト孔の面取りが行われて、 孔バリが除去される。 このようにし て、 一方面のボル ト孔の孔バリが除去された鋼製部材 1 は、 第 1 反 転機 2 3によって反転される。 反転された鋼製部材 1 は、 第 2面取 り機 1 2に送られ、 こ こで、 画像処理手段 8からの画像処理データ に従って、 鋼製部材 1 の他方面のボル ト孔の面取りが行われて、 孔 バリが除去される。 このようにして、 両面のボル ト孔の孔バリが除 去された鋼製部材 1 は、 第 3面取り機 1 3に送られ、 ここで、 鋼製 部材 1 の一方面のコーナー部の面取りが行われる。 鋼製部材 1 がスブライスプレー ト Aの場合には、 一方面は鋼材面 (例えば、 第 6図に示すように、 H形鋼のフランジ） に重なるので 、 コーナー部の面取りは片面のみで良い。 従って、 この場合には、 鐦製部材 1 は、 第 2反転機 2 4 をそのまま通過して、 搬出側移送機 3 2 まで搬送される。 鋼製部材 1 は、 搬出側移送機 3 2によって搬 出パレ ツ ト 3 1 上に積み重ねられる。 この場合、 鐧製部材 1 は、 搬 入パレ ツ ト 4上の位置データに従って、 搬入バレ ッ 卜 4上に積まれ た位置と同じ位置に一枚づっ積み重ねられる。 鋼製部材 1 がガセッ トプレー ト Bの場合には、 スブライスプレー ト Aの場合のように、 鋼材面と重ならないので、 両面のコーナ一部 の面取りを行う必要がある。 従って、 鋼製部材 1 は、 第 2反転機 2 4 によって反転される。 そして、 鋼製部材 1 は、 再度、 第 3面取り 機 1 3に送られ、 ここで、 鋼製部材 1 の他方面のコーナー部の面取 りが行われる。 このようにして、 全ての面取りが行われた鋼製部材 1 Aは、 搬出側移送機 3 2 まで搬送され、 スブライスプレー トの場 合と同様に、 搬出パレッ ト 3 1 上に一枚づっ積み重ねられる。 以上詳述したように、 この発明によれば、 以下のような有用な効 果がもたらされる。

① 鋼製部材の孔バリ取りのためのボル ト孔の面取り、 および、 鋼 製部材の切断面の鋭角なコーナーの面取りが全自動で能率良く ίτんる。

② 搬入パレ ッ ト上の鋼製部材の位置データを使用するこ とによつ て、 搬入パレ ッ ト上に積み重ねた位置と同じ伏態で、 全ての面 取りが終了した鋼製部材を搬出パレ ッ ト上に積み重ねるこ とが できる。

ボル ト孔の孔バリ除去をテ一バリ一マによって行う ことによつ て、 2次バリの発生ゃ防銷塗装被膜が孔バリ とともに除去され ることがない。

Claims

請 求 の 範 囲

1. ボル ト孔あけ加工された鋼製部材の搬入手段と、 前記搬入手段 に続いて設けられた、 前記搬入手段によって搬入された前記鋼製部 材の輪郭およびボル ト孔位置を認識するための画像処理手段と、 前 記画像処理手段に铳いて設けられた面取り手段と、 反転手段と、 搬 出手段と、 前記各手段を制御するための制御器とからなり、 前記面 取り手段は、 前記画像処理手段からの画像処理データに基づいて、 前記鋼製部材のボル ト孔および周囲の面取りを行い、 前記反転手段 は、 前記鋼製部材の一方面の面取りが終了した前記鋼製部材の表裏 を反転し、 前記搬出手段は、 全ての面取りが終了した前記鋼製部材 を搬出するこ とを特徴とする、 鋼製部材の自動面取り装置。

2. 前記面取り手段は、 前記鋼製部材の移動方向に沿って順次設け られた、 前記鋼製部材の一方面のボル ト孔のバリ取りを行う第 1 面 取り機と、 前記鋼製部材の他方面のボル ト孔のバリ取りを行う第 2 面取り機と、 前記鋼製部材の周囲の面取りを行う第 3面取り機とか らなり、 前記反転手段は、 第 1 反転機と第 2反転機とからなり、 前 記第 1 面取り機は、 前記画像処理手段に続いて設けられ、 前記第 1 反転機は、 前記第 1 面取り機と前記第 2面取り機との間に設けられ 、 前記第 2反転機は、 第 3面取り機に続いて設けられているこ とを 特徴とする、 請求項 1 記載の、 鋼製部材の自動面取り装置。

3. 前記搬入手段は、 前記鋼製部材が載置される、 移動可能な搬入 パレ ツ ト と、 前記搬入パレ ッ ト上の前記鋼製部材を一枚づっ前記画 像処理手段に移送するための搬入側移送機とからなり、 前記搬出手 段は、 全ての面取りが終了した前記鋼製部材が載置される、 移動可 能な搬出パレ ッ ト と、 前記搬出パレ ッ ト上の所定位置に、 全ての面 取りが終了した前記鋼製部材を一枚づっ移送するための搬出側移送 機とからなり、 前記制御器は、 前記搬入パレ ッ ト上の前記鋼製部材 の位置データに従って、 前記搬入側移送機および前記搬出側移送機 を制御するこ とを特徴とする、 請求項 1 または 2記載の、 鋼製部材 の自動面取り装置。

4. 前記搬入手段と前記搬出手段との間には、 空になった前記搬入 パレ ツ トを前記搬出手段側まで搬送するための空パレ ッ ト搬送手段 が設けられているこ とを特徴とする、 請求項〗 〜 3の何れか 1 つに 記載された、 鋼製部材の自動面取り装置。

5. 前記第 1 面取り機および前記第 2面取り機は、 前記鑭製部材の ボル ト孔に挿入されるテーバリ ーマを有し、 前記テーパリ一マは、 弾性力に抗して水平方向に移動可能になっているこ とを特徴とする 、 請求項 2〜 4の何れか 1 つに記載された、 鋼製部材の自動面取り 装置。