JPH08108353A

JPH08108353A - Ｈ形鋼用面研削装置

Info

Publication number: JPH08108353A
Application number: JP24646094A
Authority: JP
Inventors: Haruki Uko; 春樹宇高
Original assignee: Daito Seiki KK
Current assignee: Daito Seiki KK
Priority date: 1994-10-12
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1996-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】コンパクトな構成のもとに能率よくＨ形鋼の
所要面を研削でき、しかもＨ形鋼の中間部分でも両端部
分と同様に研削を行うことのできるＨ形鋼の面研削装置
を提供する。【構成】ロ字形フレーム２と、研削すべきＨ形鋼Ｍを
ロ字形フレーム２の内側を貫通するよう長手方向に搬送
する送材手段３１，３２と、ロ字形フレーム２の上下の
水平部分に沿って左右動自在、上下動自在に支承され、
砥石軸を鉛直方向とその左右９０°の各方向のいずれか
に向かせる砥石軸首振り・固定機構を備えた上下一対の
内面用研削ヘッド４ａ，４ｂと、内面用研削ヘッドを挟
んでその両側においてロ字形フレーム２上で左右動自
在、上下動自在に支承された外側鉛直面用研削ヘッド５
ａ，５ｂと、各研削ヘッドを左右・上下に変位させる研
削ヘッド駆動機構を備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＨ形鋼のウエブ並びにフ
ランジ部の各面を研削する装置に関し、例えば穿孔によ
ってＨ形鋼の各部の表裏両面に生じたバリ等を除去する
のに適した面研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、建造物の鉄骨等に用いられるＨ
形鋼は、所要寸法に切断するとともに、その両端部ある
いはその中間の適宜位置に所定パターンの穿孔を行い、
これに同じパターンの穿孔を施した継目板を当接して各
孔の位置を合わせ、両者を高力ボルトで締めつけること
により、建設現場で組み立てられる。

【０００３】ここで、穿孔部分には、一般に、穿孔加工
に伴うバリないしはかえりが生ずるため、それらを取り
除かなければならないほか、継目板との摩擦係数を一定
させるために、穿孔部分の周辺の面を研削する必要があ
る。

【０００４】従来、このような研削作業は、図１７に示
すように作業員がディスクサンダーと呼ばれるハンディ
工具を用いて手作業によって行っていた。しかし、この
作業は、埃や騒音のひどい過酷な作業環境のなかで相当
な労力を要するばかりでなく、Ｈ形鋼をそのウエブ部を
水平にした通常の定置状態でウエブ部の上面とフランジ
部の外側面および上部内側面しか加工できず、ウエブ部
の下面およびフランジ部の下部内側面を加工するために
はＨ形鋼を上下反転させる必要が生じ、作業能率が悪
く、また作業の危険性も高いという問題があった。

【０００５】そこで本出願人は、このような作業を自動
化すべく、水平ガイドに沿って摺動自在の鉛直コラムを
設け、この鉛直コラムに沿って鉛直方向に摺動自在の上
下２つの支持体を配置するとともに、この各支持体を上
下対称移動および並行移動させる駆動機構を設け、この
各支持体に、それぞれ伸縮機構を備えたアーム状の部材
を介して上下に対向するようにそれぞれディスク砥石用
の研削ヘッドを設け、更にその各研削ヘッドの首振り機
構を設けることにより、ローラコンベア上に固定された
Ｈ形鋼の上半分および下半分の面の所要部分を各砥石ヘ
ッドによって全面的に研削するようにした形鋼の面研削
装置を提案している（特開昭５８−１１４８５４号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の提案
による装置では、場所をとる上に、鉛直コラムに支承さ
れた各支持体にそれぞれ装着されたアーム状部材の両端
に砥石ヘッドを装着することにより、Ｈ形鋼の前端部と
後端部の加工が可能となるものの、同時に研削工程に係
わるのは上下の砥石合計２個のみであり、能率が悪いば
かりでなく、Ｈ形鋼の中間部分の研削ができないという
問題がある。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、従来の提案装置に比し
てコンパクトな機構のもとに、能率よくＨ形鋼の所要面
を研削することができ、しかもＨ形鋼の中間部分におけ
る穿孔箇所に対してもその両端部分と同様に研削を行う
ことのできるＨ形鋼の面研削装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの構成を、実施例図面である図１〜図３を参照しつつ
説明すると、本発明のＨ形鋼の面研削装置は、ロ字形フ
レーム２と、研削すべきＨ形鋼Ｍをロ字形フレーム２の
内側を貫通するように長手方向に搬送する送材手段３
１，３２と、ロ字形フレーム２の上下の水平部分２１，
２２に沿ってそれぞれ左右動自在、かつ、上下動自在に
支承されるとともに、砥石軸を鉛直方向およびこれを挟
んで左右９０°の各方向のいずれかに向かせる砥石軸首
振り・固定機構を備えた上下一対の内面用研削ヘッド４
ａ，４ｂと、内面用研削ヘッド４ａ，４ｂを挟んでその
両側においてロ字形フレーム２上で左右動自在、かつ、
上下動自在に支承された左右一対の外側鉛直面用研削ヘ
ッド５ａ，５ｂと、各研削ヘッド４ａ〜５ｂをそれぞれ
左右方向および上下方向に変位させる研削ヘッド駆動機
構を備えていることによって特徴づけられる。

【０００９】ここで、Ｈ形鋼の所要箇所を全自動的に研
削するため、ロ字形フレーム２に、Ｈ形鋼の水平面およ
び鉛直面をそれぞれ撮像するための撮像装置７１，７２
を配設するとともに、図６に例示するように、Ｈ形鋼に
穿たれた孔の位置を各撮像装置７１，７２の出力に基づ
いて検索するための画像認識手段７０と、その画像認識
手段７０による孔位置の検索結果に基づき、各研削ヘッ
ド４ａ〜５ｂを孔位置に導くための研削ヘッド駆動機構
および送材手段３１，３２を制御する制御手段７を設け
ることが望ましい。

【００１０】あるいは、以上のような撮像装置並びに画
像認識装置に代えて、Ｈ形鋼に穿たれた孔の位置を検索
する他の機構として、図１３，図１４に例示するよう
に、ロ字形フレーム２に、Ｈ形鋼の左右の鉛直面のいず
れか一方に沿って上下に並ぶ複数の光電センサからなる
鉛直面孔位置検知用光電センサ群７０１と、同じくＨ形
鋼の水平面の表裏いずれかに沿って左右に並ぶ複数の光
電センサからなる水平面孔位置検知用光電センサ群７０
２を設け、制御手段はその各光電センサ群の出力に基づ
いて研削ヘッド駆動機構および送材手段を制御するよう
に構成することもできる。

【００１１】また、ロ字形フレーム２を、送材手段３
１，３２による送材方向と平行に移動させるロ字形フレ
ーム駆動機構を設け、制御手段７による各研削ヘッド４
ａ〜５ｂのＨ形鋼長手方向への位置決めを、そのロ字形
フレーム駆動機構および送材手段３１，３２の双方を選
択的に駆動して行うように構成することが好ましい。

【００１２】更に、上下の内面用研削ヘッド４ａ，４ｂ
の左右動については、図１６に例示するように、共通の
一つのアクチュエータ４３ａの駆動により一体的に行う
ように構成することができる。

【００１３】

【作用】本発明のＨ形鋼用面研削装置においては、Ｈ形
鋼はロ字形フレーム２の内側に挿入された状態で、送材
手段３１，３２によって長手方向に搬送される。ロ字形
フレーム２の上下の水平部分２１，２２にそれぞれ左右
動並びに上下動自在に支承された内面用研削ヘッド４
ａ，４ｂは、それぞれ砥石軸を鉛直方向を挟んでその左
右９０°に首振りさせることができ、砥石軸を鉛直上方
もしくは鉛直下方に向けた状態において、Ｈ形鋼の水平
面（ウエブ部表裏面）と、左右９０°の方向に向けた状
態においてＨ形鋼の鉛直面の内側の面（フランジ部内側
面）の研削が可能である。一方、同じくロ字形フレーム
２に左右動並びに上下動自在に支承された外側鉛直面用
研削ヘッド５ａ，５ｂは、Ｈ形鋼の鉛直面の外側面（フ
ランジ部外側面）の研削を受け持つ。よって、これら合
計４個の研削ヘッド４ａ〜５ｂにより、ロ字形フレーム
２の内側に搬送されてきたＨ形鋼の、先端から中央部を
含めて後端まで、全ての面を研削することができる。

【００１４】また、Ｈ形鋼の面研削に際しては、各部を
貫通する各孔の周辺の面を研削する作業が殆どであり、
さらにＨ形鋼のフランジ部の継目穴は、左右についても
ウエブ部を挟んでの上下についても対照配置となってい
るので、当然、フランジ部の内面と外面の研削工程はＨ
形鋼の長手方向については同じ位置を研削すればよく、
従って、内面用研削ヘッド４ａ，４ｂによるフランジ部
内側面の研削と、外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５ｂに
よるフランジ部外側面の研削については、これらを同時
に行うことができ、最大４個の砥石を同時に用いた高能
率の面研削が可能となる。

【００１５】ここで、Ｈ形鋼においては、一般に、その
長手方向に一様に穿孔されるのではなく、例えば長手方
向両端部と中央部など局所的に、所定のパターン、例え
ば左右・上下対照、等ピッチ、同径の孔群を穿孔するこ
とがほとんどである。そこで、ロ字形フレーム２に設け
た撮像装置７１，７２の出力を用いて画像認識をするこ
とにより、Ｈ形鋼のフランジ部およびウエブ部の穿孔位
置を検索し、その結果に従って各研削ヘッドを孔位置に
導くと、Ｈ形鋼の穿孔位置周辺のみを自動的に面研削す
ることができる。

【００１６】また、ロ字形フレーム２に、Ｈ形鋼の鉛直
面に沿って上下に複数の光電センサ群７０１を設け、か
つ、水平面に沿って左右に複数の光電センサ群７０２を
設けておくと、ロ字形フレーム２とＨ形鋼との相対的な
変位に伴い、各光電センサのうち、孔位置に対応するセ
ンサの出力が変化し、鉛直面並びに水平面上での穿孔位
置が判明するから、その光電センサの出力に従って各研
削ヘッドを孔位置に導くことも可能である。

【００１７】そして、以上のようなＨ形鋼への穿孔の仕
方に鑑み、各研削ヘッドが装着されたロ字形フレーム２
を、送材手段３１，３２によるＨ形鋼の搬送方向と平行
に移動させるロ字形フレーム移動機構を設けて、制御手
段による各研削ヘッドと所要研削箇所とのＨ形鋼長手方
向への位置合わせを、穿孔パターン間の移動時に際して
は送材手段３１，３２によるＨ形鋼の送材によって行う
一方、穿孔パターン内での移動のように相対的な移動距
離が短い場合にはロ字形フレーム２の移動により行うな
ど、これらを使い分けることにすれば、特に長大なＨ形
鋼の加工に際しては合理的である。

【００１８】また、上下の内面用研削ヘッド４ａと４ｂ
の左右動については、Ｈ形鋼のウエブ部の表裏および左
右のフランジ部の内側面の研削とも上下同期して同じ方
向に移動すればよいのであるから、これらの左右動を共
通の一つのアクチュエータ４３ａによって一体的に行わ
せることによって、装置の簡素化をはかることができ
る。

【００１９】

【実施例】図１〜図３は本発明実施例の機構部を表す図
で、図１は正面図、図２および図３はそれぞれその平面
図および右側面図である。なお、図１は図３におけるＡ
−Ａ矢視によって示している。

【００２０】基台１には、その左右において前後に伸び
るレール１１および１２が設けられており、ロ字形フレ
ーム２はそのレール１１，１２に沿って基台１に対して
前後動自在に支承されている。

【００２１】ロ字形フレーム２は、上下の水平梁部２１
および２２の左右両端を、それぞれ垂直柱部２３および
２４によって連結した構造のフレームであり、左右の垂
直柱部２３および２４には、それぞれ前後に伸びるブラ
ケット２３ａおよび２４ａが固着されている。この各ブ
ラケット２３ａ，２４ａには、それぞれの前後端近傍に
車輪２５が設けられており、ロ字形フレーム２は、これ
ら合計４個の車輪２５を介して基台１の左右のレール１
１，１２に支承されている。そして、このロ字形フレー
ム２は、油圧シリンダ２６の駆動によって基台１のレー
ル１１，１２に沿って前後動される。この油圧シリンダ
２６はエンコーダ内蔵型のシリンダであり、ピストンの
前進・後退量に応じたパルス信号を出力することができ
る。

【００２２】各車輪２５の配設高さは、ロ字形フレーム
２の下側の水平梁部２２よりも高く、基台１のレール１
１，１２はロ字形フレーム２の内側を貫通した状態とな
っている。そして、この左右のレール１１，１２の上面
に、Ｈ形鋼Ｍを載せて長手方向に送材するための前後の
モータ内蔵型の送材用電動ローラ３１および３２が配設
されており、この各電動ローラ３１，３２を回転駆動す
ることにより、被加工材であるＨ形鋼Ｍを、ロ字形フレ
ーム２の内側を貫通するように長手方向に搬送すること
ができる。なお、この各電動ローラ３１，３２上へのＨ
形鋼Ｍの搬入は、基台１の後方に置かれた搬入用電動ロ
ーラ台１０１を介して行われ、また、電動ローラ３１，
３２により前方に送られたＨ形鋼Ｍは、基台１の前方に
置かれた搬出用電動ローラ台１０２を介して機外に搬出
される。また、ロ字形フレーム２の左右のブラケット２
３ａおよび２４ａの上面には、その前後両端の近傍にフ
リーローラ２７および２８が支承されている。この各フ
リーローラ２７，２８は、短い材料が落下しないための
もので、その高さは駆動ローラ３１，３２よりも僅かに
低く、駆動ローラ３１，３２上にＨ形鋼Ｍが載置された
状態でロ字形フレーム２を前後動させても、各フリーロ
ーラ２７，２８との接触によってＨ形鋼Ｍが動かされる
ことがないように配慮されている。また、各電動ローラ
３１，３２および各フリーローラ２７、２８には、Ｈ形
鋼の位置を規制するための鍔Ｆが、Ｈ形鋼右側フランジ
の右側面に沿ってつけられている。

【００２３】ロ字形フレーム２の上側の水平梁部２１に
は、上側の内面用研削ヘッド４ａと左右の外側鉛直面用
研削ヘッド５ａ，５ｂが左右動並びに上下動自在に支承
されており、下側の水平梁部２２には、下側の内面用研
削ヘッド４ｂが同じく左右動並びに上下動自在に支承さ
れている。

【００２４】すなわち、上側の水平レールユニット２１
ａにはスライダ４２ａと、これを挟んで両側２つのスラ
イダ５２ａおよび５２ｂの合計３つのスライダが、ま
た、下側の水平レールユニット２２ａには１つのスライ
ダ４２ｂがそれぞれ摺動自在に支承されており、その各
スライダにはそれぞれ鉛直方向に沿ったレールユニット
４４ａ，５４ａ，５４ｂおよび４４ｂが配設されてい
る。上下の内面用研削ヘッド４ａ，４ｂ、および左右の
外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５ｂは、それぞれ支持ア
ーム４１ａ，４１ｂ、および５１ａ，５１ｂを介して各
鉛直レールユニット４４ａ，４４ｂ、および５４ａ，５
４ｂにそれぞれ摺動自在に支承されている。

【００２５】そして、各スライダ４２ａ，４２ｂ，５２
ａ，５２ｂは、それぞれ上または下の水平梁部２１また
は２２に配設された油圧シリンダ４３ａ，４３ｂ，５３
ａ，または５３ｂの駆動によってそれぞれ水平レールユ
ニット２１ａまたは２２ａに沿って移動し、また、各研
削ヘッド４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを支持する各支持アー
ム４１ａ，４１ｂ，５１ａ，５１ｂは、各スライダ４２
ａ，４２ｂ，５２ａ，５２ｂに配設された油圧シリンダ
４５ａ，４５ｂ，５５ａ，５５ｂの駆動によって、それ
ぞれ鉛直レールユニット４４ａ，４４ｂ，５４ａ，５４
ｂに沿って移動する。

【００２６】以上の各油圧シリンダのうち、上下の内面
用研削ヘッド４ａ，４ｂの左右動用の各油圧シリンダ４
３ａ，４３ｂと右側の外側鉛直面用研削ヘッド５ａの上
下動用の油圧シリンダ５５ａは、ピストンの前進・後退
量に応じたパルス信号を出力するエンコーダ内蔵型のシ
リンダである。また、下側の内面用研削ヘッド４ｂの左
右動用の油圧シリンダ４３ｂは、その作動油流路が等量
分流弁（図示せず）によって油圧シリンダ４３ａに連通
し、油圧シリンダ４３ａと同調して動作する。更に、左
側の外側鉛直面用研削ヘッド５ｂの上下動用の油圧シリ
ンダ５５ｂの作動油流路も、等量分流弁によって油圧シ
リンダ５５ａと連通しており、油圧シリンダ５５ａと同
調して動作するようになっている。

【００２７】上側の内面用研削ヘッド４ａの支持アーム
４１ａには、下方に向く撮像装置７１が配設されている
とともに、右側の外側鉛直面用研削ヘッド５ａの支持ア
ーム５１ａには左方を向く撮像装置７２が配設されてい
る。各撮像装置７１および７２は、それぞれＣＣＤを用
いたＴＶカメラであり、その映像信号は後述する画像認
識装置７０に採り込まれる。

【００２８】さて、上下の内面用研削ヘッド４ａおよび
４ｂは、以下に示すように、砥石Ｗを装着する砥石軸が
鉛直方向を向いた状態と、その左右両側に９０°ずつ首
を振って水平方向を向いた状態の合計３つの状態の、い
ずれかの状態にするための首振り機構並びに固定機構を
備えている。

【００２９】図４は、上側の内面用研削ヘッド４ａを例
にとって示す縦断面図である。ディスク状の砥石Ｗを装
着するための砥石軸４０１を回転自在に支承する砥石軸
ケース４０２には、砥石軸４０１に直交する中心軸４０
３の前端が固着されており、その中心軸４０３の後端
は、油圧揺動モータ４０４の出力軸にカップリング４０
８ｃによって連結されている。油圧揺動モータ４０４
は、作動油の供給によって出力軸を１８０°の範囲にお
いて正・逆任意の向きに回転させることのできる公知の
油圧揺動モータであり、その回転範囲の両端位置および
中央位置、つまり出力軸の回転角度が０°，９０°およ
び１８０°の位置となった時点で、それぞれ接点信号を
出力するリミットスイッチを内蔵している。

【００３０】中心軸４０３は、支持アーム４１ａに前端
が固着されたメインケース４００内に水平に収容されて
おり、油圧揺動モータ４０４はそのメインケース４００
の後端部に固着されている。前記した砥石軸ケース４０
２は、中心軸４０３を中心とする、メインケース４００
の前端部のインローにより、メインケース４００に対し
て旋回自在に支承されている。従って、油圧揺動モータ
４０４を駆動して中心軸４０３を回動させることによ
り、砥石軸ケース４０２はその中心軸４０３を中心とし
て旋回し、支持アーム４１ａに対して砥石軸４０１の角
度が変化する。

【００３１】また、メインケース４００の後端部には、
バネ復帰形の単動の油圧シリンダ４０８ａが配設されて
おり、その油圧シリンダ４０８ａのピストンは、メイン
ケース４００を貫通してその内部に至るロッド４０８ｂ
と一体となっている。中心軸４０３と油圧揺動モータ４
０４の出力軸を連結するカップリング４０８ｃの外周に
は、ロッド４０８ｂの先端部が突入可能な３つの凹部
が、互いに９０°のピッチで形成されている。この各凹
部は、油圧揺動モータ４０４の出力軸の回転角度が０
°，９０°および１８０°にあるときに、それぞれ鉛直
上方を向くような位置関係で形成されているとともに、
回転角度が９０°の状態で砥石軸４０１が鉛直下方を向
き、０°および１８０°の状態では砥石軸４０１が水平
方向右または左を向くような関係のもとに、中心軸４０
３が砥石軸ケース４０２に固着されている。そして、各
凹部が鉛直上方を向いている状態で油圧シリンダ４０８
ａのピストン下部の油圧を抜くことによってピストン上
部のスプリングＣの力でロッド４０８ｂがその凹部に入
り込み、これにより、砥石軸４０１は鉛直下方を向いた
状態、水平右方を向いた状態、および水平左方を向いた
状態、のいずれかの状態に正確に位置決めされる。

【００３２】以上の構成は下側の内面用研削ヘッド４ｂ
についても同様であり、この下側の内面用研削ヘッド４
ｂは、砥石軸４０１が鉛直上方を向いた状態と、水平右
方および水平左方を向いた状態の３つの状態のいずれか
の状態に位置決めされる。

【００３３】砥石軸ケース４０２内の砥石軸４０１の回
転は、中間軸４０５とその回転駆動機構４０６、並びに
中間軸４０５の回転を砥石軸４０１に伝達する歯車機構
によって与えられる。中間軸４０５は中空軸であって、
中心軸４０３と同心に設けられており、メインケース４
００内に２つのベアリングＢを介して回転自在に支承さ
れている。この中間軸４０５に回転を与える回転駆動機
構４０６は、モータ４０６ａと、そのモータ４０６ａの
出力軸にカップリングを介して連結され、かつ、中間軸
４０５に直交して設けられた垂直の駆動軸４０６ｂ、お
よびその駆動軸４０６ｂの下端および中間軸４０５の後
端に設けられて互いに噛み合う２つの傘歯車４０６ｃ，
４０６ｄによって構成されている。そして、この中間軸
４０５の回転は、中間軸４０５の前端および砥石軸４０
１の上端に設けられて互いに噛み合う２つの傘歯車４０
７ａ，４０７ｂによって、砥石軸４０１に伝達される。
以上の構成により、砥石軸４０１がいずれの方向を向い
ている状態でも、モータ４０６ａの駆動によって砥石軸
４０１に回転を与えることができる。

【００３４】なお、モータ４０６ａの回転を中間軸４０
５に伝達する機構としては、以上の例に限らず、例えば
モータ４０６ａの出力軸を中間軸４０５と平行に設け
て、その回転をベルトによって中間軸４０５に伝達して
もよい。

【００３５】左右の外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５ｂ
の砥石軸は、それぞれ支持アーム５１ａ，５１ｂの頂部
に設けられたモータ５６ａ，５６ｂによって回転駆動さ
れるが、各支持アーム５１ａ，５１ｂ内には、出力軸が
鉛直方向を向いたモータ５６ａ，５６ｂの回転を水平の
砥石軸に伝達するように傘歯車機構が設けられている。

【００３６】前記した各研削ヘッド４ａ〜５ｂをそれぞ
れ上下および左右に駆動するための機構において、各油
圧シリンダの駆動により移動する部材は、砥石ＷがＨ形
鋼Ｍの各平面に接近する向きへは、各油圧シリンダのピ
ストンに対してスプリングを介して係合しているととも
に、そのスプリングが一定量以上撓んだ状態で接点信号
を発生するリミットスイッチが配設されており、このよ
うな機構によって、各砥石ＷがＨ形鋼Ｍの各面に所定の
力で接触したことを検知することができる。

【００３７】すなわち、図５（Ａ）に、上側の内面用研
削ヘッド４ａを上下動させるための油圧シリンダ４５ａ
を例にとって模式的に示すと、支持アーム４１ａには水
平に突出する平板４１１ａが固着されており、この平板
４１１ａには貫通孔４１１ｂが穿たれている。油圧シリ
ンダ４５ａのピストンロッド４５１ａの先端の細径部は
この貫通孔４１１ｂ内に挿入されているとともに、その
先端には平板４１１ａと平行な平板４５１ｂが固着され
ている。そして、２つの平板４１１ａと４５１ｂの間に
スプリング（圧縮コイルばね）Ｓが介在しており、平板
４１１ａには平板４５１ｂに作動子が向くような姿勢で
リミットスイッチＬＳが固着されている。

【００３８】以上の構成において、油圧シリンダ４５ａ
のピストンロッド４５１ａを上昇させると、ロッド４５
１ａが平板４１１ａを押し上げ、これによって支持アー
ム４１ａが上昇する。一方、油圧シリンダ４５ａのピス
トンロッド４５１ａを下降させると、平板４５１ｂがス
プリングＳを介して平板４１１ａを押し下げ、支持アー
ム４１ａが下降する。この下降時において、砥石ＷがＨ
形鋼Ｍのウエブ部の上面に未だ当接しない状態ではスプ
リングＳは殆ど撓まず、リミットスイッチＬＳの作動子
は平板４５１ｂに接触しないが、砥石ＷがＨ形鋼Ｍのウ
エブ部上面に当接するとスプリングＳが撓み、両者の接
触圧がある一定の圧力に達した時点で、平板４５１ｂが
リミットスイッチＬＳの作動子を押圧して接点信号が発
生する。

【００３９】以上は下側の内面用研削ヘッド４ｂの上下
動機構、および左右の外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５
ｂの左右動の機構についても同様であるが、上下の内面
用研削ヘッド４ａ，４ｂの左右動機構については、Ｈ形
鋼のフランジ部が左右にあるので、図５（Ｂ）に示すよ
うに、以上のようなスプリングＳとリミットスイッチＬ
Ｓを用いた機構が、左右いずれの向きにも設けられてい
る。

【００４０】図６は本発明実施例の電気的制御系統の構
成を示すブロック図である。前記した各撮像装置７１お
よび７２からの映像信号は、画像認識装置７０に採り込
まれ、ここでそれぞれに個別の画像認識に供される。こ
の画像認識装置７０は、各撮像装置７１，７２からの映
像信号からＨ形鋼Ｍに穿たれた孔を検索し、その結果、
つまり各撮像装置７１，７２により撮影された画像上で
の孔の座標情報を制御部７に出力する。

【００４１】制御部７には、メモリ７３と、起動指令等
を与えるための操作パネル７４が接続されているととも
に、前記したロ字形フレーム２を前後動させるための油
圧シリンダ２６、上側の内面用研削ヘッド４ａの左右動
用油圧シリンダ４３ａ、および右側の外側鉛直面用研削
ヘッド５ａの上下動用油圧シリンダ５５ａにそれぞれ内
蔵の各エンコーダと、各研削ヘッドの砥石ＷがＨ形鋼Ｍ
に対して一定圧力のもとに接触したことを検知するため
の前記した各リミットスイッチＬＳ、更に上下の内面用
研削ヘッド４ａ，４ｂの油圧揺動モータ４０４に内蔵の
各リミットスイッチからの各出力信号が供給される。

【００４２】また、制御部７からは、送材用電動ローラ
３１，３２、ロ字形フレーム２の前後動用油圧シリンダ
２６、各研削ヘッドの上下動および左右動用の油圧シリ
ンダ、上下の内面用研削ヘッドの油圧揺動モータ４０４
と首振り・固定用の油圧シリンダ４０８ａ、および各研
削ヘッドの砥石駆動用モータに対して制御信号が出力さ
れる。

【００４３】制御部７は、画像認識装置７０からの画像
上の孔位置情報と、その情報の採取時点におけるロ字形
フレーム２の位置情報とから、Ｈ形鋼Ｍのフランジ部お
よびウエブ部に穿たれた孔の位置情報を得て、その情報
をメモリ７３に記憶する。

【００４４】なお、制御部７および画像認識装置７０
は、実際にはコンピュータを主体として、その周辺機器
によって構成されている。図７〜図１０は制御部７によ
る各部の制御動作の手順を示すフローチャートで、以
下、この図を参照しつつ本発明実施例の作用を述べる。
使用材料としては、図２および図３に示す最も一般的な
孔パターンのＨ形鋼を用いる。

【００４５】まず、操作パネル７４を操作して装置の起
動指令を与えることにより、全研削ヘッド４ａ〜５ｂ並
びにロ字形フレーム２が、それぞれあらかじめ設定され
た原点位置に移動する（ＳＴ１，ＳＴ２）。ロ字形フレ
ーム２の原点位置は、レール１１，１２上の後退端（図
３において左端）に近い位置であり、外側鉛直面用研削
ヘッド５ａ，５ｂの原点位置は、最下限かつＨ形鋼外側
鉛直面から若干離隔した位置である。また、内面用研削
ヘッド４ａ，４ｂの原点位置はロ字形フレーム２の中央
右寄りのそれぞれ最上限、最下限位置にあり、砥石軸４
０１は垂直に保たれる。

【００４６】この状態で電動ローラ台１０１をマニュア
ル操作して、被加工物であるＨ形鋼Ｍを装置の前方から
搬入し（ＳＴ３）、次いで操作パネル７４を操作して装
置に自動運転指令を与えると（ＳＴ４）、以後、装置が
自動運転を開始し、まず送材用電動ローラ３１，３２に
よって装置の後方に向かってＨ形鋼Ｍを送り込む（ＳＴ
５）。Ｈ形鋼Ｍには、図２および図３に例示するよう
に、左右のフランジ部とウエブ部にそれぞれ孔群が穿た
れているが、フランジ部の孔群は左右対称であり、ま
た、ウエブ部の孔群のＨ形鋼Ｍの長手方向への位置は、
通常はフランジ部に穿たれた孔群の範囲内にある。

【００４７】さて、Ｈ形鋼Ｍの送り込みを続けることに
より、やがてフランジ部の孔群の先頭が撮像装置７２に
よって撮像されることになるが、画像認識装置７０によ
ってその先頭の孔を検知した時点で、電動ローラ３１，
３２による送材を停止する（ＳＴ６，ＳＴ７）。同時
に、その画像認識装置７０による先頭孔の位置情報と、
ロ字形フレーム２の位置情報（この場合は原点位置）と
から、装置に対するフランジ部の先頭の孔位置を演算
し、その結果をメモリ７３に格納する（ＳＴ８）。

【００４８】次に、ロ字形フレーム２を前進させつつ、
各撮像装置７１，７２からの映像信号を画像認識装置７
０に刻々と採り込み、フランジ部とウエブ部の孔の検索
を行う（ＳＴ９）。通常、ウエブ部の孔位置は、前記し
た通り、フランジ部の孔群の範囲内にあるから、フラン
ジ部の最終孔を検知するまでにウエブ部の各孔が撮像装
置７１によって撮像され、そのウエブ部の各孔の画像認
識装置７０による画像上の位置情報と、その時点におけ
るロ字形フレーム２の位置情報から、装置に対するウエ
ブ部の各孔の位置情報をメモリ７３に格納する（ＳＴ１
０）。

【００４９】ロ字形フレーム２の前進の継続によって、
やがてフランジ部の最終孔が撮像装置７２によって撮像
されるが、その時点でロ字形フレーム２の前進を停止す
ると同時に、画像認識結果とロ字形フレーム２の位置情
報から最終孔の位置情報を上記と同様にしてメモリ７３
に格納する（ＳＴ１１，ＳＴ１２，ＳＴ１３）。ここ
で、ある孔が最終孔であるか否かを判定する方法は、例
えば、フランジ部の孔群は一般に所定のピッチで連続的
に穿たれていることから、ある孔に続いて所定ピッチの
位置に次の孔が存在しないときに、その孔を最終孔と判
定するなどの方法によることができる。

【００５０】フランジ部の最終孔を検知した後、各内面
用研削ヘッド４ａ，４ｂの砥石軸を首振りさせて各砥石
Ｗを右方に向けた状態で首振りを固定するとともに、メ
モリ７３に記憶されている各孔位置情報に従い、各研削
ヘッドの砥石Ｗと孔との高さ合わせを行う。この例にお
いては、まず、下側の内面用研削ヘッド４ｂと左右の外
側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５ｂの砥石Ｗをフランジ部
の下側の孔に、上側の内面用研削ヘッド４ａの砥石Ｗを
フランジ部の上側の孔に合わせる（ＳＴ１４，ＳＴ１
５）。次に、ロ字形フレーム２を更に前進させ各砥石Ｗ
の前後方向への位置をフランジ部の最終孔位置に一致さ
せる（ＳＴ１６）。次いで、上下の内面用研削ヘッド４
ａ，４ｂと左側の外側鉛直面用研削ヘッド５ｂを右動さ
せるとともに、右側の外側鉛直面用研削ヘッド５ａを左
動させる（ＳＴ１７〜ＳＴ２０）。

【００５１】この各研削ヘッドの右動ないし左動によ
り、図１１（Ａ）に示すように、上下の内面用研削ヘッ
ド４ａ，４ｂの砥石Ｗはそれぞれ右側のフランジ部の内
側面に、右側の外側鉛直面用研削ヘッド５ａは同じく右
側のフランジ部の下部外側面に、更に左側の外側鉛直面
用研削ヘッド５ｂは左側のフランジ部の下部外側面にそ
れぞれ接触し、各砥石Ｗが一定の接触圧のもとにＨ形鋼
Ｍの各面に押圧された時点でそれぞれのリミットスイッ
チＬＳから接点信号が発生するから、その接点信号に従
って該当の研削ヘッドの右動ないし左動を停止する（Ｓ
Ｔ２１〜ＳＴ２８）。同時に、各砥石Ｗを回転させて研
削を行いつつロ字形フレーム２を後退させ、メモリ７３
内に格納されているフランジ部の先頭の孔位置に各砥石
Ｗが到達した時点で後退を停め（ＳＴ２９）、各砥石Ｗ
の回転を停止すると同時に各研削ヘッドを左動ないし右
動させて砥石ＷをＨ形鋼Ｍから離隔する（ＳＴ３０）。
以上の動作により、Ｈ形鋼Ｍの右側フランジ部の上下の
内面および下部外側面と、左側フランジ部の下部外側面
の各必要部分の研削が完了したことになる。

【００５２】次に、上下の内面用研削ヘッド４ａ，４ｂ
の砥石軸を首振りさせて各砥石Ｗを左方に向けた状態で
首振りを固定するとともに、その各内面用研削ヘッド４
ａ，４ｂに左動を開始させ、これと同時に、メモリ７３
の内容に従い、左右の外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５
ｂを、その各砥石Ｗがフランジ部の上部の孔の高さと合
致するように上昇させたあと、左動ないし右動させ（Ｓ
Ｔ３１，ＳＴ３２，ＳＴ３３〜ＳＴ３６）、各砥石Ｗが
Ｈ形鋼Ｍに押圧されることにより各リミットスイッチＬ
Ｓからの接点信号が発生した時点で、左動ないし右動を
停止する（ＳＴ３７〜ＳＴ４４）。この状態を図１１
（Ｂ）に示す。そしてその状態で再び各砥石Ｗを回転さ
せて研削を行いつつロ字形フレーム２を前進させ、メモ
リ７３内に格納されているフランジ部の最終孔位置に各
砥石Ｗが到達した時点で前進を停め（ＳＴ４５）、各砥
石Ｗの回転を停止すると同時に各研削ヘッドを右動ない
し左動させて砥石ＷをＨ形鋼Ｍから離隔する（ＳＴ４
６）。この動作によって、Ｈ形鋼Ｍの左側フランジ部の
上下の内面および上部外側面と、右側フランジ部の上部
外側面の各必要部分の研削が完了する。この研削軌跡を
図１２（Ａ）に示す。

【００５３】次に、上下の内面用研削ヘッド４ａ，４ｂ
の砥石軸を首振りさせて各砥石軸Ｗを鉛直下方または鉛
直上方に向けた状態で首振りを固定し（ＳＴ４７）、メ
モリ７３の内容に従い、その内面用研削ヘッド４ａ，４
ｂの各砥石Ｗがウエブ部孔群のうち最終孔列の位置に達
するまでロ字形フレーム２を後退させ、同時に、砥石軸
ケース４０２の左側面がＨ形鋼Ｍの左側フランジの内面
に接触するまで各研削ヘッド４ａ，４ｂを左動させ、上
下の左右動用の油圧シリンダ４３ａ，４３ｂに設けた各
リミットスイッチＬＳからの接点信号の到来により左動
を停止する（ＳＴ４８，ＳＴ４９〜ＳＴ５１）。次いで
これらの内面用研削ヘッド４ａ，４ｂを下降ないし上昇
させ、各砥石ＷがＨ形鋼Ｍに押圧されることにより各リ
ミットスイッチＬＳからの接点信号が発生した時点で下
降ないし上昇を停止する（ＳＴ５２〜ＳＴ５７）。この
状態を図１１（Ｃ）に示す。

【００５４】その状態で内面用研削ヘッド４ａ，４ｂの
各砥石Ｗを回転させて研削を開始し、砥石軸ケース４０
２の右側面がＨ形鋼Ｍの右側フランジの内面に接触する
まで各内面用研削ヘッド４ａ，４ｂを右動させ、上下の
左右動用油圧シリンダ４３ａ，４３ｂに設けた各リミッ
トスイッチＬＳからの接点信号の到来により右動を停止
する（ＳＴ５８〜ＳＴ６１）。それと同時にロ字形フレ
ーム２を後退させ、メモリ７３に記憶されているウエブ
部の先頭孔列の位置に砥石Ｗが到達したところで後退を
停め（ＳＴ６２）、各内面用研削ヘッド４ａ，４ｂを左
動させる。同様に、砥石軸ケース４０２の左側面が左側
フランジの内面に接触したとのリミットスイッチ信号に
より左動を停め（ＳＴ６３〜ＳＴ６５）、各砥石Ｗの回
転を停止すると同時に各研削ヘッド４ａ，４ｂを上昇な
いし下降させて砥石ＷをＨ形鋼Ｍから離隔する（ＳＴ６
６）。以上の動作により、図１２（Ｂ）に研削軌跡を示
すように、ウエブ部の上下両面の必要部分が研削される
結果、Ｈ形鋼Ｍの全ての面の必要部分の研削を終える。
このとき孔周辺の必要部分以上に研削が行われている
が、実用上、差し支えはない。

【００５５】その後、各研削ヘッド並びにロ字形フレー
ム２を原点位置に復帰させ（ＳＴ６７）、ＳＴ５以下の
ルーチンを再度実行して、Ｈ形鋼Ｍに次の穿孔パターン
がある場合には全く同様の手順のもとに必要部分を研削
し、最終の穿孔パターンの研削を完了した後には、搬出
用電動ローラ台１０２をマニュアル操作して、Ｈ形鋼Ｍ
を機外に搬出する（ＳＴ６８，ＳＴ６９）。

【００５６】以上の動作によると、最大合計４個の全砥
石が同時に研削に係わりつつ、Ｈ形鋼Ｍの全長にわたっ
て、穿孔箇所周辺の必要部分が能率よく研削される。Ｈ
形鋼に穿たれた孔位置の検索は、以上の実施例のような
撮像装置および画像認識装置によるほか、光電センサを
用いた方式を採用することもできる。以下、その例につ
いて述べる。

【００５７】図１３は、光電センサによりＨ形鋼の穿孔
位置を検索する方式を採用した本発明の他の実施例にお
ける光電センサ群の構成要領を示す斜視図で、図１４
は、それを鉛直面孔位置検知用光電センサ７０１および
水平面孔位置検知用光電センサ群７０２として各研削ヘ
ッドへ取り付けた状態を示す図であり、図１５は、Ｈ形
鋼Ｍのフランジ部へ鉛直面孔位置検知用光電センサ群７
０１から光を投射したときの状態を示す図である。

【００５８】この例においては、右側の外側鉛直面用研
削ヘッド５ａのアーム５１ａに鉛直面孔位置検知用光電
センサ群７０１が、上側の内面用研削ヘッド４ａのアー
ム４１ａに水平面孔位置検知用光電センサ群７０２が、
それぞれ先の例の撮像装置に代わって支承されている。

【００５９】鉛直面孔位置検知用光電センサ群７０１
は、右側の外側鉛直面用研削ヘッド５ａの前部に複数の
光電センサＳ・・Ｓを所定のピッチで鉛直方向に１０個程
度並べたもので、その上下方向の中心は研削ヘッド５ａ
の砥石軸の中心とおよそ一致し、左右方向にはその研削
ヘッド５ａの砥石Ｗの研削作用面に対して所定距離だけ
右側に位置し、かつ、前後方向にはその砥石Ｗの中心か
ら一定の間隔を隔てて前方に位置している。また、水平
面用孔位置検知用光電センサ群７０２は、上側の内面用
研削ヘッド４ａの前部に、同じく、複数の光電センサＳ
・・Ｓを所定のピッチで水平方向に、Ｈ形鋼Ｍのウエブ部
上の穿孔間隔以上の区間にわたって並べたもので、左右
方向の中心は研削ヘッド４ａの砥石軸の中心と一致し、
上下方向にはその研削ヘッド４ａの砥石の研削作用面に
対して所定距離だけ上方に位置し、かつ、前後方向には
その砥石Ｗの中心から一定の間隔を隔てて前方に位置し
ている。

【００６０】各光電センサＳ・・Ｓは公知の反射形の光電
センサであって、それぞれが発光素子と受光素子とから
なり、発光素子から出力された光の、物体による反射光
を受光素子で受光し、その反射光強度に応じた電圧信号
を出力する。従って、各光電センサＳの出力は、その対
面にＨ形鋼Ｍの鉛直面ないしは水平面が到来した状態で
は大となるが、例えばそのうちの１つの光電センサＳが
穿孔位置に対面すると、その光電センサＳの出力のみ
が、他の光電センサＳ・・Ｓの出力に比して微弱となる。
これらの鉛直面孔位置検知用光電センサ群７０１および
水平面孔位置検知用光電センサ群７０２内の各光電セン
サＳ・・Ｓの出力は、それぞれ制御部（図示せず）に採り
込まれる。

【００６１】この実施例では、以上の構成において、孔
位置の検索工程とＨ形鋼Ｍの必要部分の研削とを同時に
行う方法を採用する。まず、装置の各部が原点にある状
態でＨ形鋼Ｍを装置の前方から送り込むと、フランジ部
下部の先頭孔が、各研削ヘッドの砥石Ｗの位置に到達す
る前に鉛直面孔位置検知用光電センサ群７０１の配設位
置に到達する。このとき、図１５に示すように、鉛直面
孔位置検知用光電センサ群７０１内のいずれかの光電セ
ンサＳの出力が他に比して弱くなり、その出力変化か
ら、制御部は先頭孔位置が到達したことを知り、Ｈ形鋼
Ｍの送材を停める。と同時に右側の外側鉛直面用研削ヘ
ッド５ａを上昇させ、その研削ヘッド５ａに取り付けら
れた光電センサ群７０１内の未感知の１個のセンサ（例
えば最下端のセンサ）が出力変化を生じる初めと終わり
の位置から、孔の上下の中心位置を知り、更に研削ヘッ
ド５ａの上昇を続けてフランジ部上部の先頭孔の上下の
中心位置を知る。次いで、研削ヘッド５ａを下降させて
フランジ部下部の先頭孔の上下の中心位置へ研削ヘッド
５ａの砥石軸が到達した時点で研削ヘッド５ａを停め
る。

【００６２】次に、研削ヘッド４ａ，４ｂを右方に首振
り・固定するとともに、下側の内面用研削ヘッド４ｂと
外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５ｂをフランジ部の下方
の孔列に、上側の内面用研削ヘッド４ａをフランジ部の
上方の孔列に、それぞれ高さ合わせを行うと同時に、ロ
字形フレーム２を、研削ヘッド５ａの砥石Ｗの中心と光
電センサ群７０１との間隔分だけ前進させたた後、これ
らの各研削ヘッド４ａ〜５ｂの砥石を先の例と同様な手
順によってＨ形鋼Ｍのフランジ部の内面および外面に当
接させ、研削を開始するとともに、ロ字形フレーム２の
前進を継続して研削を続ける。

【００６３】この研削動作中において、制御部は鉛直面
孔位置検知用光電センサ群７０１および水平面孔位置検
知用光電センサ群７０２の各出力を採り込み、フランジ
部およびウエブ部の孔の検索を継続する。ウエブ部の孔
群は、前記したとおり、フランジ部の孔群の途中に存在
するから、以上のようなフランジ部の研削中に水平面孔
位置検知用光電センサ群７０２がウエブ部の先頭孔列に
到達する。水平面孔位置検知用光電センサ群７０２は、
複数の光電センサＳ・・Ｓを左右方向に、ウエブ部上の穿
孔ピッチ以上の区間にわたって配列しているから、その
いずれか１個がウエブ部の先頭孔列のうちのいずれかの
孔のおよそ真上に位置し、その出力が変化する。この出
力変化を生じる初めと終わりの位置から、先頭孔の前後
の中心位置を求め、その時点におけるロ字形フレーム２
の位置を記憶する。また、続いて最終孔の孔列に水平面
孔位置検知用光電センサ群７０２が到達したときにも、
同様にしてロ字形フレーム２の位置を記憶する。

【００６４】フランジ部の研削動作中において、鉛直面
孔位置検知用光電センサ群７０１がフランジ部の最終孔
に到達した後は、それまでは一定の間隔で出力変化があ
ったのに対し、出力変化が無くなる。これによって制御
部は最終孔位置への到達を知り、研削動作を停止する。
このとき、砥石Ｗの中心と各光電センサ群７０１、７０
２との間隔を穿孔ピッチよりも大きくしておけば、砥石
Ｗが最終孔位置に到達する前に、その最終孔位置を知る
ことができて望ましい。

【００６５】以上の動作によってフランジ部の下側の左
右の外面と、下側の右方の内面、および上側の右方の内
面の孔列周辺の研削を終了した後、内面用研削ヘッド４
ａ，４ｂを左方に向けて首振り・固定して、それぞれの
砥石Ｗをフランジ部上下の左方の内面に当接させると同
時に、各外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，５ｂを上側の孔
列に高さ合わせを行ってこれらの各砥石Ｗをフランジ部
左右の外面に当接させ、ロ字形フレーム２を後退させて
研削を行う。以上により、フランジ部の全ての必要部分
が研削される。

【００６６】その後、上下の内面用研削ヘッド４ａ，４
ｂを鉛直下方ないしは鉛直上方に首振り・固定した後、
先に記憶しているウエブ部の先頭孔列の真上にこれらの
研削ヘッド４ａ，４ｂの砥石Ｗが位置するようロ字形フ
レーム２を前進させて停める。次いで、各研削ヘッド４
ａ，４ｂが左動して砥石軸ケース４０２の左側面がＨ形
鋼Ｍの左内面に当接することで、各研削ヘッド４ａ，４
ｂがウエブ部左端に達したことを検知する。その状態で
各研削ヘッド４ａ，４ｂを下降または上昇させ各砥石Ｗ
をウエブ部に当接させて研削を開始し、各研削ヘッド４
ａ，４ｂを右動させて先頭孔列の周辺を研削する。そし
て砥石軸ケース４０２の右側面がＨ形鋼Ｍの右内面に当
接することにより、各研削ヘッド４ａ，４ｂがウエブ部
右端に達したことを検知し、右動を停め、同時にロ字形
フレーム２を前進させてウエブ部の最終孔列の真上に各
砥石Ｗが達した時点で前進を停める。同時に各研削ヘッ
ド４ａ，４ｂを左動させて最終孔列の周辺を研削し、砥
石軸ケース４０２左側面がＨ形鋼Ｍの左内面に当接する
ことにより各研削ヘッド４ａ，４ｂの左動を停める。以
上により、ウエブ部の全ての必要部分が研削される。

【００６７】以上の実施例では、画像認識により孔位置
を検索する先の実施例に比して、孔位置の情報はいくぶ
ん大まかなものとなるが、砥石Ｗの径は孔の径に比して
十分大きいため、孔位置情報に多少の誤差があっても、
砥石Ｗによる研削軌跡が穿孔位置周辺の研削必要箇所か
ら逸脱する恐れはなく、実質的に問題はない。また、こ
のような光電センサを用いた方式では、画像認識を用い
た方式に比してコストを低減できるという利点がある。

【００６８】なお、以上の各実施例では、ロ字形フレー
ム２の前後動機構を備え、穿孔パターン内での砥石Ｗと
研削必要箇所との位置合わせをロ字形フレーム２の前後
動によって行ったが、本発明はこれに限定されることな
く、ロ字形フレーム２を基台１に対して固定し、Ｈ形鋼
長手方向への位置合わせを専ら送材によって行うように
してもよい。

【００６９】また、以上の各実施例における動作からも
明らかなように、上下の内面用研削ヘッド４ａおよび４
ｂの左右動については、ウエブ部の研削時およびフラン
ジ部の内側面の研削時ともに、同一方向に同期して移動
するようにすることが合理的であり、従って、これらを
共通の一つのアクチュエータによって連動して左右動さ
せるように構成することが、装置の簡略化の点において
望ましい。

【００７０】図１６は、内面用研削ヘッド４ａ，４ｂを
一つのアクチュエータによって連動させた実施例の正面
図である。この例においては、図１の実施例に示した上
側の内面用研削ヘッド４ａの左右動用の油圧シリンダ４
３ａの駆動により、上下の内面用研削ヘッド４ａ，４ｂ
の双方を同方向に連動させるようにしている。すなわ
ち、油圧シリンダ４３ａのピストンロッドは上側の内面
用研削ヘッド４ａのアーム４１ａを支承するスライダ４
２ａに連結されているとともに、このスライダ４２ａ
に、下側の内面研削用ヘッド４ｂのアーム４１ｂを支持
するスライダ４２ｂが、合計６個のプーリ１６０に掛け
回されたワイヤ１６１によって連結されている。この構
成により、油圧シリンダ４３ａの駆動によって上側の内
面用研削ヘッド４ａが左右動すると同時に、下側の内面
用研削ヘッド４ｂもこれと同期して同じ向きに左右動す
ることになり、先の実施例に比して、１本の油圧シリン
ダとその電気的並びに油圧的制御回路を無くすることが
でき、装置は簡素化する。

【００７１】また、以上の実施例では、左右の外側鉛直
面用研削ヘッド５ａ，５ｂをロ字形フレーム２の上部の
水平部分に支承させたが、下部の水平部分もしくは垂直
柱部に支承させることもできる。

【００７２】更に、以上の各実施例においては、撮像装
置による映像信号を用いた画像認識により、あるいは光
電センサ群により、Ｈ形鋼の孔位置を検索したが、Ｈ形
鋼の寸法および穿孔位置をあらかじめメモリに入力して
おき、その入力内容に従って各砥石を穿孔位置に導くよ
うに構成することも可能である。

【００７３】更にまた、上下の内面用研削ヘッド４ａと
４ｂの左右動と、左右の外側鉛直面用研削ヘッド５ａ，
５ｂの上下動を油圧回路によって同調させるのに代え
て、これらをそれぞれ一本の油圧シリンダによって左右
動もしくは上下動させ、該当のヘッドを互いにメカ式に
連結してもよい。

【００７４】また更に、以上の実施例では研削工具とし
て円盤状砥石を用いたが、同様形状の刃物を用いてもよ
い。なお、各部の動作は以上の各実施例で示したものに
限らず、多様な変形が可能であることは勿論であり、ま
た、孔パターンが異なる場合でも大抵は適用可能であ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロ字形フレーム内を貫通するようにＨ形鋼を送材すると
ともに、そのロ字形フレームに、鉛直方向とこれを挟ん
で左右９０°の合計３方向に砥石軸を首振り・固定可能
な上下２つの内面用研削ヘッドと、左右２つの外側鉛直
面用研削ヘッドを設けた構造としているから、Ｈ形鋼の
左右のフランジ部の内外面およびウエブ部の上下面を合
計４個の砥石によって効率的に研削することができ、し
かも、Ｈ形鋼の全長にわたるいずれの位置でも全く同様
に研削が可能である。

【００７６】また、研削動作における各砥石とＨ形鋼の
所要研削箇所との位置合わせは、Ｈ形鋼の長手方向への
送材と、それに直交する上下左右方向への研削ヘッドの
２次元動作によって分担しているから、複雑な機構が不
要となって装置の構造が簡単となる。そして、ここで以
上の構成に加えて、ロ字形フレームを送材方向と平行に
移動させる機構を設けると、Ｈ形鋼の長手方向への位置
合わせを送材とロ字形フレームの移動とを適宜に使い分
けて行うことが可能となり、特に大型のＨ形鋼の面研削
に有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の正面図

【図２】その平面図

【図３】同じく右側面図

【図４】本発明の内面用研削ヘッドの詳細構成を示す断
面図

【図５】各研削ヘッドの砥石あるいは砥石軸ケースとＨ
形鋼との接触を検知するための機構の説明図

【図６】本発明実施例の電気的制御系統の構成を示すブ
ロック図

【図７】本発明実施例の制御部による各部の制御動作の
手順を示すフローチャート（その１）

【図８】同じくフローチャート（その２）

【図９】同じくフローチャート（その３）

【図１０】同じくフローチャート（その４）

【図１１】本発明実施例の各研削ヘッドによる研削手順
の説明図

【図１２】本発明実施例の各研削ヘッドによる研削軌跡
の例の説明図

【図１３】光電センサによりＨ形鋼の穿孔位置を検索す
る方式を採用した、本発明の他の実施例における光電セ
ンサ群の構成要領を示す斜視図

【図１４】図１３に例示した光電センサ群を、鉛直面孔
位置検知用光電センサ群および水平面孔位置検知用光電
センサ群として各研削ヘッドへ取り付けた状態を示す図

【図１５】Ｈ形鋼のフランジ部へ鉛直面孔位置検知用光
電センサ群から光を投射したときの状態の説明図

【図１６】上下の内面用研削ヘッドの左右動を一つのア
クチュエータによって行うようにした、本発明の更に他
の実施例の正面図

【図１７】従来の手作業によるＨ形鋼の面研削作業の説
明図

【符号の説明】

１基台１１，１２レール２ロ字形フレーム２１，２２水平梁部２１ａ，２２ａレールユニット２３，２４垂直柱部２５車輪２６ロ字形フレーム前後動用油圧シリンダ３１，３２送材用電動ローラ４ａ，４ｂ内面用研削ヘッド４１ａ，４１ｂ支持アーム４３ａ，４３ｂ内面用研削ヘッド左右動用油圧シリン
ダ４５ａ，４５ｂ内面用研削ヘッド上下動用油圧シリン
ダ５ａ，５ｂ外側鉛直面用研削ヘッド５１ａ，５１ｂ支持アーム５３ａ，５３ｂ外側鉛直面用研削ヘッド左右動用油圧
シリンダ５５ａ，５５ｂ外側鉛直面用研削ヘッド上下動用油圧
シリンダ７制御部７０画像認識装置７１，７２撮像装置７３メモリ１６０プーリ１６１ワイヤ４０１砥石軸４０２砥石軸ケース４０３中心軸４０４油圧揺動モータ４０５中間軸４０６回転駆動機構４０７ａ，４０７ｂ傘歯車４０８首振り・固定機構ＬＳリミットスイッチＳスプリングＭ被加工物（Ｈ形鋼）Ｗ砥石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｈ形鋼の表面の要部を研削するための装
置であって、ロ字形フレームと、研削すべきＨ形鋼を上
記ロ字形フレームの内側を貫通するように長手方向に搬
送する送材手段と、上記ロ字形フレームの上下の水平部
分に沿ってそれぞれ左右動自在、かつ、上下動自在に支
承されるとともに、工具軸を鉛直方向およびこれを挟ん
で左右９０°の各方向のいずれかに向かせる工具軸首振
り・固定機構を備えた上下一対の内面用研削ヘッドと、
上記内面用研削ヘッドを挟んでその両側において上記ロ
字形フレーム上で左右動自在、かつ、上下動自在に支承
された左右一対の外側鉛直面用研削ヘッドと、上記各研
削ヘッドをそれぞれ左右方向および上下方向に変位させ
る研削ヘッド駆動機構を備えていることを特徴とするＨ
形鋼用面研削装置。
【請求項２】上記ロ字形フレームが、上記送材手段に
よる送材方向と平行に移動させるロ字形フレーム駆動機
構を備え、上記各研削ヘッドのＨ形鋼長手方向への位置
決めは、上記ロ字形フレーム駆動機構および上記送材手
段の双方を選択的に駆動して行うように構成されている
ことを特徴とする、請求項１に記載のＨ形鋼用面研削装
置。
【請求項３】上記上下一対の内面用研削ヘッドの左右
動は、共通の一つのアクチュエータによって一体的にお
こなれるよう構成されていることを特徴とする、請求項
１または２に記載のＨ形鋼用面研削装置。
【請求項４】上記ロ字形フレームに、Ｈ形鋼の水平面
および垂直面をそれぞれ撮像するための撮像装置が配設
されているとともに、その各撮像装置の出力に基づいて
Ｈ形鋼に穿たれた孔の位置を検索するための画像認識手
段と、その画像認識手段による孔位置の検索結果に基づ
き、上記各研削ヘッドを孔位置に導くための上記研削ヘ
ッド駆動機構、首振り・固定機構、および送材手段を制
御する制御手段を備えたことを特徴とする、請求項１、
２または３に記載のＨ形鋼用面研削装置。
【請求項５】上記ロ字形フレームに、Ｈ形鋼の左右の
外側鉛直面のいずれか一方に沿って上下に配列された鉛
直面孔位置検知用光電センサ群と、Ｈ形鋼の水平面の表
裏いずれかに沿って左右に配列された水平面孔位置検知
用光電センサ群とが支承されているとともに、その各光
電センサ群の出力に基づき、上記各研削ヘッドを孔位置
に導くための上記研削ヘッド駆動機構および送材手段を
制御する制御手段を備えたことを特徴とする、請求項
１、２または３に記載のＨ形鋼用面研削装置。