JPH11226644A - 形鋼の連続矯正装置および連続矯正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の技術では、Ｈ形鋼のウェブ曲がりおよ
び直角度不良を現実的に解消できない。 【解決手段】 Ｈ形鋼20の搬送方向に離間して配置さ
れ、Ｈ形鋼20のウェブ厚さ方向についてＨ形鋼20を位置
決めする２基の第１垂直ロール対26、26と、第１垂直ロ
ール対26、26の間に配置され、ウェブ厚さ方向に関して
Ｈ形鋼20を拘束しながらウェブ厚さ方向へ移動自在の第
２垂直ロール対27、27とを有するウェブ曲がり連続矯正
装置28と、Ｈ形鋼20のフランジ外面を拘束する第１水平
ロール対29、29と、第１水平ロール対29、29に離間して
配置され、フランジ外面に接触しながら傾動することに
よりウェブおよびフランジのなす角度を調整する第２水
平ロール対30、30とを有する直角度不良連続矯正装置30
とを備える連続矯正装置21である。搬送方向に関して、
上流側から、第１垂直ロール対26、26と、第１水平ロー
ル対29、29と、第２垂直ロール対27、27と、第１垂直ロ
ール対26、26と、第２水平ロール対30、30とがこの順で
配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形鋼の連続矯正装
置および連続矯正方法に関し、例えばＨ形鋼のウェブ曲
がりと、ウェブおよびフランジ間の直角度不良とを、と
もに矯正することができる形鋼の連続矯正装置および連
続矯正方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、形鋼は、圧延素材に粗圧
延、中間圧延および仕上圧延を行って得られる圧延形鋼
と、コイルに巻かれた帯板状のウェブ素材およびフラン
ジ素材を巻戻しながら所定の断面形状となるように組み
合わせてから溶接することにより得られる溶接形鋼との
２種に大別される。なお、以降の説明では、形鋼として
溶接Ｈ形鋼を例にとる。

【０００３】圧延Ｈ形鋼、溶接Ｈ形鋼ともに長尺に成形
された後、切断機へ搬送されて所望の長さに切断されて
製品とされ、検査を経て出荷される。ところで、この検
査において、溶接Ｈ形鋼に寸法不良が発見されることが
ある。このような寸法不良には様々な種類のものがある
が、その中でも、切断前の帯状の溶接Ｈ形鋼のウェブが
曲がるウェブ曲がりと、ウェブおよびフランジ間の直角
度が許容範囲を外れる直角度不良とが、品質上の大きな
問題として知られている。

【０００４】そこで、従来より、溶接Ｈ形鋼について、
これらのウェブ曲がりおよび直角度不良の解消を図った
手段が種々提案されている。例えば、特公平２−50812
号公報には、図８に示すように、５基の圧下ロール１〜
５を備える矯正装置６により、Ｈ形鋼７のフランジ7aを
圧下することにより、フランジ7aの左右部分の伸びを異
ならせることにより、ウェブ7bの曲がりを矯正する技術
が、提案されている。

【０００５】また、実公平６−9754号公報には、図９に
示すように、回転するウォーム８に噛み合うウォームホ
イール９により傾動する圧接ロール10を、Ｈ形鋼11のフ
ランジ11a の外面に接触させ、溶接前の位置決め時にお
ける、ウェブ11b とフランジ11a との直角度不良を防止
する技術が、提案されている。

【０００６】さらに、特公平８−29350 号公報には、側
面図である図10(a) と図10(a) におけるＡ−Ａ矢視図で
ある図10(b) とにそれぞれ示すように、Ｈ形鋼12の搬送
方向にウェブ圧下水平ローラ13a 〜13g を設けるととも
に、Ｈ形鋼12のフランジ外面に当接し、Ｈ形鋼12のパス
ラインに直角な面内で傾動可能な一対のフランジ直角度
用垂直ローラ14a 〜14g 、15a 〜15g を設け、各フラン
ジ直角度用垂直ローラ14a 〜14g 、15a 〜15g の中心軸
とウェブ圧下水平ローラ13a 〜13g の中心線とが同一平
面内に存在するように組み合わせて、Ｈ形鋼の反りおよ
び直角度不良をともに矯正する技術が、提案されてい
る。この技術は、Ｈ形鋼12のウェブ12a の片面に矯正ロ
ール (ウェブ圧下水平ローラ)13a〜13g を当接させ、ウ
ェブ12a に千鳥状の曲げを繰り返して与えて曲げを矯正
する装置に、フランジ12b の直角度を矯正する傾動ロー
ラ (フランジ直角度用垂直ローラ)14a〜14g 、15a 〜15
g を追加したものであり、曲げ矯正および直角度矯正を
同時に行うことができるようにしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の技術には、それぞれ以下に示す内容の課題があり、Ｈ
形鋼のウェブ曲がりおよび直角度不良を現実的に解消す
ることができない。

【０００８】特公平２−50812 号公報により提案された
技術では、フランジ7aの左右に対する圧下バランスによ
り曲がり (左右曲がり) が、また、フランジ7aの上下に
対する圧下バランスにより反り (上下曲がり) が、さら
に、フランジ7aの左右および上下の圧下バランスにより
捩れが、それぞれ発生してしまう。例えば、フランジ7a
の板厚が変われば、フランジ7aの左右に対する圧下量が
変わり、相対的に圧下量が大きい側のフランジが余計に
延ばされ、結果としてＨ形鋼７は左右に曲がってしま
う。このような圧下バランスは目視することができず、
またこの圧下バランスには５基の圧下ロール１〜５が相
互に関与するため、調整が極めて難しく、実際のライン
に適用することは難しい。

【０００９】実公平６−9754号公報により提案された技
術は、溶接前におけるウェブ11b とフランジ11a との位
置決めを正確に行うことを目的とするため、溶接時点で
発生した直角度不良や、溶接後のウェブおよびフランジ
に作用した外力により発生した直角度不良等の矯正を行
うことはできない。また、当然のことながら、圧延Ｈ形
鋼に対しては適用できない。

【００１０】さらに、特公平８−29350 号公報により提
案された装置では、設備改造点数が多く設備改造費が嵩
んでしまう。また、搬送されるＨ形鋼の高さサイズ (内
法)が変更された場合には、ウェブ圧下水平ローラ13a
〜13g の調整またはロール取替えが必要となり、段取替
に要する時間や工数の負担が大きくなるとともに、ロー
ル保有数が増加してコストが上昇する。また、曲がりを
矯正するために複数個のウェブ圧下水平ローラ13a 〜13
g を用いているが、各ウェブ圧下水平ローラ13a 〜13g
の設定と、その結果である矯正効果との関係を把握する
ことは困難であり、不良発生時に迅速に調整を行うこと
は容易ではない。さらに、直角度不良を矯正するフラン
ジ直角度用垂直ローラ14a 〜14g 、15a 〜15g をシリン
ダで傾動させるが、シリンダの停止位置 (傾動角度) の
微調整が困難であり、停止位置の適正化を図ることが難
しい。

【００１１】ここに、本発明は、このような従来の技術
が有する課題に鑑みてなされたものであり、Ｈ形鋼等の
形鋼のウェブ曲がりを矯正することができるとともに、
ウェブとフランジとの間の直角度不良をも確実に解消す
ることができる形鋼の連続矯正装置および連続矯正方法
を提供することを目的とする。

【００１２】より具体的には、本発明の目的は、調整の
判断や調整方法が簡単であり、形鋼の板厚変動に影響さ
れず、ウェブに過度の荷重を与えずに、段取替に要する
工数が少なく、設備費が安く、さらにはロール保有数が
少なくて済む形鋼の連続矯正装置および連続矯正方法を
提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討を重ね、以下に列記する知見を
得て、本発明を完成した。

【００１４】(1) ウェブ曲がりは、フランジの左右部分
における残留応力のバランスが崩れて発生するため、矯
正手段としては、フランジのうちの伸びの小さい側を
圧下して延ばすこと、フランジの左右部分へ繰り返し
曲げを付加して、残留応力を低減すること、フランジ
に降伏点以上の歪みを付与して、ウェブ曲がりを打ち消
すこと等がある。これらの手段のうち、の矯正手段を
用いることが、最も簡単である。

【００１５】(2) の矯正手段を実施するには、搬送さ
れる形鋼を搬送方向の２点でウェブ厚さ方向について拘
束しておき、これら２点の間で、形鋼にウェブ厚さ方向
への曲げ加工を行うこととすればよい。

【００１６】(3) 具体的には、上記の２点で形鋼のフラ
ンジ端面を拘束する２組のロール対を設置するととも
に、上記の１点で形鋼のフランジ端面を拘束するロール
対を、ウェブ厚さ方向へシフトすることにより、形鋼に
発生したウェブ曲がりが消滅する方向への曲げ加工を行
うことができる。

【００１７】(4) 一方、ウェブおよびフランジ間の直角
度不良は、溶接前の位置決め時に垂直度が正確にでない
ままウェブおよびフランジの溶接を行ってしまった場合
や、適正に位置決めして溶接した後にウェブおよびフラ
ンジに外力が作用した場合等に、発生する。したがっ
て、直角度不良の矯正は、フランジが所定面に対して傾
いている側と反対側へ、フランジを傾けることが、最も
簡便な手段である。

【００１８】これに対し、ウェブを押圧することによ
り、間接的にフランジを曲げるとともに上下方向の案内
および拘束を行う手段も考えられるが、ウェブ高さやフ
ランジ厚さ等に応じて、ロール位置を調整する必要があ
る。また、この手段は、フィレット部を押して剛性の高
いフランジを間接的に左右に曲げることにより曲がりを
矯正するものである。そのため、フィレット部に必要以
上の応力が作用し、ウェブの変形やウェブおよびフラン
ジ間の直角度不良を発生させ、また割れを発生させるお
それもあり、望ましくない。

【００１９】したがって、フランジの外面中央位置で、
かつフランジに直接曲げの力を与えて矯正することが、
最も効果的である。 (5) 安定して矯正するためには、形鋼を安定した位置に
保持する必要があり、そのために、搬送される形鋼のフ
ランジ外面を拘束するロール対と、フランジ端面を拘束
するロール対とを配置し、搬送される形鋼を確実に拘束
・案内する。

【００２０】ここに、本発明の要旨とするところは、搬
送される形鋼のウェブ曲がりを連続的に矯正する装置で
あって、形鋼の搬送方向に関して離間して配置されて、
形鋼のウェブ厚さ方向について形鋼を位置決めする２基
の第１ロール対と、搬送方向に関して２基の第１ロール
対の間に配置されて、ウェブ厚さ方向に関して形鋼を拘
束しながらウェブ厚さ方向へ移動自在の第２ロール対と
を組み合わせて備えることを特徴とする形鋼のウェブ曲
がりの連続矯正装置である。

【００２１】また、本発明の要旨とするところは、搬送
される形鋼のウェブおよびフランジ間の直角度不良を連
続的に矯正する装置であって、形鋼のフランジ外面を拘
束する第３ロール対と、搬送方向に関して第３ロール対
に離間して配置され、フランジ外面に接触しながら傾動
することによりウェブおよびフランジのなす角度を調整
する第４ロール対とを組み合わせて備えることを特徴と
する形鋼のウェブおよびフランジ間の直角度不良の連続
矯正装置である。

【００２２】これらの本発明にかかるウェブ曲がりの連
続矯正装置と、ウェブおよびフランジ間の直角度不良の
連続矯正装置とを組み合わせて、ともに同一の形鋼搬送
ラインに設置することにより、ウェブ曲がりの矯正とウ
ェブおよびフランジ間の直角度の矯正とを同時に行うこ
とができる。

【００２３】また、これらの本発明にかかる形鋼の矯正
装置では、搬送方向に関して、上流側から、第１ロール
対と、第３ロール対と、第２ロール対と、第１ロール対
と、第４ロール対とをこの順に備えることが、ウェブ曲
がりの矯正とウェブおよびフランジ間の直角度の矯正と
をともに高レベルで実現できるため、望ましい。

【００２４】さらに、これらの本発明にかかる形鋼の矯
正装置では、第１ロール対、第２ロール対、第３ロール
対および第４ロール対は、いずれも、ロール間隙が変更
自在であることが、搬送されるＨ形鋼の寸法変更に容易
かつ迅速に対応できるため、望ましい。

【００２５】さらに、本発明は、別の観点からは、搬送
される形鋼のウェブ曲がりを連続的に矯正する方法であ
って、形鋼を搬送方向に関して離間する２点においてウ
ェブ厚さ方向に位置決めしながら、２点の間の他の１点
において形鋼にウェブ厚さ方向への曲げ加工を行って、
ウェブ曲がりを抑制ないしは解消することを特徴とする
形鋼のウェブ曲がりの連続矯正方法である。

【００２６】また、本発明は、搬送される形鋼のウェブ
およびフランジ間の直角度不良を連続的に矯正する方法
であって、形鋼のフランジ外面を搬送方向に関する１点
で拘束しながら、１点とは搬送方向に関して離間する他
の１点において形鋼に、ウェブおよびフランジのなす角
度が変更される曲げ加工を行って、直角度不良を抑制な
いしは解消することを特徴とする形鋼のウェブおよびフ
ランジ間の直角度不良の連続矯正方法である。

【００２７】さらに、本発明にかかるウェブ曲がりの連
続矯正方法と、ウェブおよびフランジ間の直角度不良の
連続矯正方法とを、同時に行うことにより、ウェブ曲が
りの矯正とウェブおよびフランジ間の直角度の矯正とを
同時に行うことができる。

【００２８】本発明における「形鋼」とは、ウェブおよ
びフランジを有する形鋼を意味しており、Ｈ形鋼だけで
なく、例えば溝形鋼、Ｉ形鋼さらには山形鋼等に対して
も等しく適用することができる。また、本発明における
「形鋼」には、圧延形鋼および溶接形鋼がともに包含さ
れる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる形鋼の連続
矯正装置および連続矯正方法の実施形態を、添付図面を
参照しながら、詳細に説明する。なお、以降の実施形態
は、形鋼が溶接Ｈ形鋼である場合を例にとって、説明す
る。また、以降の実施形態の説明は、フランジが水平面
となりウェブが垂直面となるように溶接Ｈ形鋼を搬送す
る場合を例にとって行う。

【００３０】図１は、本実施形態の溶接Ｈ形鋼20の連続
矯正装置21を、一部簡略するとともに透視した状態で示
す斜視図であり、図２は、溶接Ｈ形鋼20の製造工程を模
式的に示す側面図である。

【００３１】まず、本実施形態における溶接Ｈ形鋼20の
製造工程を簡単に説明する。本実施形態では、図２に示
すように、二つのコイル22a からそれぞれフランジ材20
a 、20a が巻戻され、また、コイル22b からウェブ材20
b が巻戻される。これらのフランジ材20a 、20a とウェ
ブ材20b とは、断面Ｈ形となるように組み合わされ、ウ
ェブ材20b とフランジ材20a 、20a との間に高周波電流
を通電して、接続部を溶融する。

【００３２】この状態で、ウェブ材20b とフランジ材20
a 、20a とは、上下一対の圧接ロール23a 、23b により
圧接されて、溶接Ｈ形鋼20とされる。本実施形態では、
溶接Ｈ形鋼20は、駆動装置であるプルアウトロール24に
より引っ張られて、本発明にかかる連続矯正装置21に送
られて、ウェブ20b の曲がりの矯正と、ウェブ20b およ
びフランジ20a 間の直角度不良の矯正とが同時に行わ
れ、さらに切断機25に送られて定尺に切断されることに
より、製造される。

【００３３】次に、本実施形態における溶接Ｈ形鋼20の
連続矯正装置21を説明する。図１および図２に示すよう
に、本実施形態の連続矯正装置21は、(1) 溶接Ｈ形鋼20
の搬送方向に関して離間して配置されて、ウェブ厚さ方
向 (搬送方向との直交方向) について溶接Ｈ形鋼20を位
置決めする２基の第１垂直ロール対 (本発明における第
１ロール対)26 、26と、搬送方向に関して２基の第１垂
直ロール対26、26の間に配置されて、ウェブ厚さ方向に
関して溶接Ｈ形鋼20を拘束しながらウェブ厚さ方向へ移
動自在の第２垂直ロール対 (本発明における第２ロール
対)27とを組み合わせて備え、搬送される溶接Ｈ形鋼20
のウェブ20b の曲がりを連続的に矯正するウェブ曲がり
連続矯正装置28と、(2) 溶接Ｈ形鋼20のフランジ20a の
外面を拘束する第１水平ロール対 (本発明における第３
ロール対)29 と、搬送方向に関して第１水平ロール対29
の下流側に離間して配置され、フランジ20a の外面に接
触しながら傾動することによりウェブ20b およびフラン
ジ20a のなす角度を調整する第２水平ロール対 (本発明
における第４ロール対)30 とを組み合わせて備え、溶接
Ｈ形鋼20のウェブ20b およびフランジ20a 間の直角度不
良を連続的に矯正するウェブ20b およびフランジ20a 間
の直角度不良連続矯正装置31とを備える。以下、ウェブ
曲がり連続矯正装置28と直角度不良連続矯正装置31とに
ついて、分説する。

【００３４】[ウェブ曲がり連続矯正装置28]本実施形態
では、２基の第１垂直ロール対26、26のロール支持構造
は同じであるとともに、第２垂直ロール対27のロール支
持構造は、第１垂直ロール対26を全体に、ウェブ厚さ方
向、すなわち溶接Ｈ形鋼20の搬送方向と直交する方向へ
シフトできる構造としたものである。よって、以降の説
明は、第２垂直ロール対27のロール支持構造を中心に行
い、第１垂直ロール対26については第２垂直ロール対27
と同一の図中符号を付すことにより、重複する説明を適
宜省略する。

【００３５】図３は、第２垂直ロール対27、27のロール
支持構造を示す正面図である。図１および図３に示すよ
うに、第２垂直ロール27、27は、４基の軸受箱32a 、32
b 、32c 、32d により軸支されており、搬送される溶接
Ｈ形鋼20のフランジ端面が接触することにより、従動し
て回転する。

【００３６】本実施形態では、前述したように、その製
造工程に駆動装置としてプルアウトロール24が設けられ
ているため、第２垂直ロール27は従動ロールでよいが、
駆動装置がない場合には、駆動ロールを用いればよいこ
とは言うまでもない。

【００３７】上方に位置する二つの軸受箱32a 、32c は
貫通するネジ軸33に、下方に位置する二つの軸受箱32b
、32d は貫通するネジ軸34に、それぞれネジ機構 (図
示しない) を介して噛み合っている。これらのネジ軸3
3、34には、長手方向中心部を境にして、互いに逆ネジ
が設けられている。したがって、ネジ軸33、34を回転す
ることにより、軸受箱32a 、32c は互いに接近または離
反する方向へ移動し、また、軸受箱32b 、32d も同様に
移動する。これにより、搬送される溶接Ｈ形鋼20の寸法
(フランジ幅) が変更された場合には、ネジ軸33、34を
適宜回転するだけでよく、ロール交換等は不要である。

【００３８】ネジ軸33、34は、二つの縦枠35、35を貫通
した状態で支持されるとともに、縦枠35、35の上下には
横枠36、36が固定される。これにより、垂直ロールスタ
ンド37が構成される。

【００３９】この垂直ロールスタンド37は、搭載ベース
38に搭載・固定されている。この搭載ベース38には、ネ
ジ軸33、34それぞれの端部に架け渡されたチェーンおよ
びスプロケット39を駆動する垂直ロール駆動モータ40が
搭載されている。

【００４０】２基の第１垂直ロール対26は、いずれも以
上のようにして支持されるが、第２垂直ロール対27で
は、さらに、搭載ベース38を、ウェブ厚さ方向、すなわ
ち溶接Ｈ形鋼20の搬送方向と直交する方向 (図３におけ
る左右方向) に移動させる機構が、付加されている。

【００４１】すなわち、搭載ベース38を、相対移動可能
となるように、設置ベース41の上に搭載しておき、この
設置ベース41はフロアに固定設置されている。また、設
置ベース41には、垂直ロールシフトモータ42が設置され
ており、この垂直ロールシフトモータ42の回転軸に設け
られたネジ軸43が、図示しないネジ機構を介して、搭載
ベース38に噛み合っている。これにより、垂直ロールシ
フトモータ42を駆動することにより、搭載ベース38は設
置ベース41に対して相対的に移動するため、搭載ベース
38により搭載される第２垂直ロール27、27は、互いの間
隙を保ったままで、ウェブ厚さ方向 (溶接Ｈ形鋼20の搬
送方向と直交する方向) へ移動する。

【００４２】このように、２組の第１垂直ロール対26、
26は、ウェブ厚さ方向について溶接Ｈ形鋼20が変位しな
いように案内・支持することにより、溶接Ｈ形鋼20を位
置決めする。したがって、２組の第１垂直ロール対26、
26は、図５を参照しながら後述するように、ウェブ曲が
りの矯正時には、第２垂直ロール対27をウェブ厚さ方向
へシフトする際の支点となる。

【００４３】また、第２垂直ロール対27を、２組の第１
垂直ロール対26、26によりウェブ厚さ方向へ位置規制さ
れた溶接Ｈ形鋼20にウェブ曲がりが発生している場合に
は、ウェブ曲がりの発生方向と反対方向へ搭載ベース38
を移動させる。これにより、第２垂直ロール27、27の互
いの間隙を保って溶接Ｈ形鋼20のフランジ端面を拘束し
たまま、上記反対方向へ移動するため、溶接Ｈ形鋼20に
は、ウェブ曲がりが発生する方向と反対方向への曲げ加
工が付与される。これにより、ウェブ曲がりが抑制ない
しは解消される。

【００４４】なお、本実施形態は、２組の第１垂直ロー
ル対26には、第２垂直ロール対27におけるシフト機構が
ない場合であるが、第１垂直ロール対26の支持機構を第
２垂直ロール対27の支持機構と全く同様に構成し、第１
垂直ロール対26のシフト機構を作動させないこととして
もよいことはいうまでもない。

【００４５】本実施形態のウェブ曲がり連続矯正装置28
では、２基の第１垂直ロール対26、第２垂直ロール対27
それぞれのロール間隙は、溶接Ｈ形鋼20のフランジの厚
みおよび幅に基づいて、設定される。ウェブ曲がりを矯
正するためには、フランジに降伏点以上の力を与えるこ
とができる曲げ加工を行う必要があるが、ロール間隙が
適正範囲よりも大きくなると矯正のための第２垂直ロー
ル対27のシフト量が過大となり、また、適正範囲よりも
小さくなるとシフト量が小さくなりすぎて微調整が難し
くなり、いずれにしても、ウェブ曲がりの矯正を行い難
くなる。

【００４６】本実施形態のウェブ曲がり連続矯正装置28
では、溶接Ｈ形鋼20のフランジの両端面を、ウェブ厚さ
方向について、２基の第１垂直ロール対26と第２垂直ロ
ール対27とにより拘束するため、両方向へのウェブ曲が
り (左右のウェブ曲がり) に対しても、フランジを挟ん
だまま左曲がり：押し、右曲がり：引きの操作を行うこ
とにより、柔軟に対応して、ウェブ曲がりを確実に矯正
することができる。本実施形態のウェブ曲がり連続矯正
装置28は、以上のように、構成される。

【００４７】[直角度不良連続矯正装置31]本実施形態で
は、第２水平ロール対30のロール支持構造は、第１水平
ロール対29のロール支持構造と基本的に同じであって、
さらに、第２水平ロール対30を、水平面に対して傾動で
きる構造としたものである。よって、以降の説明は、第
２水平ロール対30の支持構造を中心に行い、第１水平ロ
ール対29については第２水平ロール対30と同一の図中符
号を付すことにより、重複する説明を適宜省略する。

【００４８】図４は、第２水平ロール対30、30のロール
支持構造を示す説明図である。図１および図４に示すよ
うに、第２水平ロール対30、30は、４基の軸受箱50a 、
50b、50c 、50d により軸支されており、搬送される溶
接Ｈ形鋼20のフランジ外面が接触することにより、従動
して回転する。

【００４９】本実施形態では、前述したように、その製
造工程に駆動装置としてプルアウトロール24が設けられ
ているため、第２水平ロール30は従動ロールでよいが、
駆動装置がない場合には、駆動ロールを用いればよい。

【００５０】この直角度不良連続矯正装置31では、図１
では理解を容易とするために省略しているが、図４に示
すように、第１搭載フレーム60に４本の支持枠51、51、
52、52が矩形に配置されて垂設される。各支持枠51、5
1、52、52の上部には、昇降用モータ63を搭載した第３
搭載フレーム62が固定される。また、第１搭載フレーム
60と第３搭載フレーム62との間には、第２搭載フレーム
57が４本の支持枠51、51、52、52に案内されて配置され
る。この第２搭載フレーム57には、昇降用モータ63の出
力軸に設けられたねじ部が噛み合っている。したがっ
て、昇降用モータ63を作動させることにより、第１搭載
フレーム60および第３搭載フレーム62に対して第２搭載
フレーム57が上昇または下降する。

【００５１】本実施形態では、後述するように、第２搭
載フレーム57に軸受箱50a 、50c が設けられるため、昇
降用モータ63を作動させることにより、軸受箱50a 、50
c により軸支された第２水平ロール30を昇降させること
ができ、溶接Ｈ形鋼20の寸法(ウェブ高さ) の変更に、
ロール交換を必要とせずに対応することができる。

【００５２】第２搭載フレーム57の底面には、一方が右
ねじであり他方が左ねじであるウォームジャッキ53a 、
53c が固定される。ウォームジャッキ53a 、53c の入力
軸には回転軸54が接続されており、回転軸54の端部に
は、スプロケット56を介して、第２搭載フレーム57に搭
載された上ロール傾動用モータ58が、チェーンで接続さ
れている。

【００５３】ウォームジャッキ53a の出力軸には、支持
枠51が貫通した状態で軸受箱50a が接続される。また、
ウォームジャッキ53c の出力軸には、支持枠52が貫通し
た状態で軸受箱50c が接続される。軸受箱50a 、50c
は、ともに、本実施形態では、第２水平ロール30の角度
変化に対して自在に従動させるために自動調芯型軸受と
してある。

【００５４】これにより、上ロール傾動用モータ58を駆
動することにより、軸受箱50a 、50c は支持枠51、52に
案内されて互いに反対方向へ昇降する。したがって、第
２水平ロール30は、Ｈ形鋼20のフランジ外面との接触部
のうちのロール胴長方向中心を中心として傾動する。

【００５５】同様に、第１搭載フレーム60にも、一方が
右ねじであり他方が左ねじであるウォームジャッキ53b
、53d が固定される。ウォームジャッキ53b 、53d の
入力軸には回転軸55が接続され、回転軸55の端部にはス
プロケット59を介して第１搭載フレーム60に搭載された
下ロール傾動用モータ61が、チェーンで接続される。

【００５６】ウォームジャッキ53b の出力軸には、支持
枠51が貫通した状態で軸受箱50b が接続される。また、
ウォームジャッキ53d の出力軸には、支持枠52が貫通し
た状態で軸受箱50d が接続される。軸受箱50b 、50d
も、軸受箱50a 、50c と同様に自動調芯型軸受である。

【００５７】これにより、下ロール傾動用モータ61を駆
動することにより、軸受箱50b 、50d は支持枠51、52に
案内されて互いに反対方向へ昇降する。したがって、第
２水平ロール30は、フランジ外面との接触部のうちのロ
ール胴長方向中心を中心として傾動する。

【００５８】本実施形態では、このように、第１水平ロ
ール対29は、ロール間隙を拡げたり狭めたりする方向へ
昇降移動することにより、様々な寸法 (ウェブ高さ) の
溶接Ｈ形鋼20が上下方向へ変位しないように案内・支持
する。また、第２水平ロール対30は、第１水平ロール対
29と同様に昇降移動できるとともに、溶接Ｈ形鋼20の上
フランジが右に傾いているときに上の第２水平ロール30
を左に傾動でき、左に傾いているときには右へ傾動でき
る。なお、下フランジが傾いているときには下の第２水
平ロール30が傾動する。

【００５９】このように、本実施形態では、第２水平ロ
ール30は、溶接Ｈ形鋼20のフランジ外面に当接しなが
ら、一端側を上昇させた場合にはそれに応じた分だけ他
端側を下降させて、水平面に対する傾動動作を行うた
め、溶接Ｈ形鋼20のフィレット部の外面中心 (図４にお
ける位置Ａ) を、傾動動作の中心とすることができる。
したがって、溶接Ｈ形鋼20の直角度不良を連続的に矯正
することができる。

【００６０】溶接Ｈ形鋼20のウェブおよびフランジ間の
直角度を矯正する際には、ウェブに余分な力を与えない
ことが重要である。すなわち、第２水平ロール30の一端
側だけを下降させると、ウェブには圧縮応力が作用し、
ウェブが座屈するおそれがある。逆に、一端側だけを上
昇させると、ウェブ座屈のおそれはないものの、溶接Ｈ
形鋼20の上下方向の案内や拘束が不安定となる。本実施
形態では、一端側を所定距離だけ下降 (上昇) させた場
合には端側をその分だけ上昇 (下降) させるため、フラ
ンジのみに曲げ加工を行うことができ、ウェブ座屈を生
じることなく、直角度を矯正することができる。

【００６１】なお、図１においては、理解を容易とする
ために、溶接Ｈ形鋼20の搬送方向に関して、搭載ベース
38と第１搭載フレーム60とが一定距離ｄだけ離れている
ように示したが、実際には、この距離ｄが殆ど零となる
ように、近接して配置される。これにより、搭載ベース
38に搭載される垂直ロール対と、第１搭載フレーム60に
搭載される水平ロール対とを一体の装置と構成すること
ができ、工場内の設置場所への設置作業性を向上するこ
とができる。

【００６２】また、図示していないが、本実施形態の連
続矯正装置21の出側において、矯正後のウェブ曲がりお
よび直角度不良を、適宜手段により計測し、第２垂直ロ
ール対27のシフト量、第２水平ロール対30の傾動量をフ
ィードバック制御するようにしてもよい。これにより、
より高精度で、溶接Ｈ形鋼20のウェブ曲がりおよび直角
度不良を、連続的に矯正することができる。

【００６３】次に、図１〜図４に示す本実施形態の連続
矯正装置20により、ウェブ曲がり、直角度不良を矯正す
る状況を、説明する。図５(a) はウェブ右曲がりを矯正
する状況を模式的に示す上面図であり、図５(b) はウェ
ブ左曲がりを矯正する状況を模式的に示す上面図であ
る。

【００６４】図５(a) に示すように、溶接Ｈ形鋼20のウ
ェブ20b が破線で示すように右へ曲がっている場合に
は、２組の第１垂直ロール対26、26によりフランジ20a
の両端面をウェブ厚さ方向について拘束するとともに、
フランジ20a の両端面を拘束する第２垂直ロール対27
を、ウェブ曲がりを相殺する方向 (図面上の下方向) へ
適宜量だけシフトする。本実施形態では、このシフト量
は、連続矯正装置20の下流側に設けられたウェブ曲がり
量検出器64からの検出信号に基づいて演算器65により、
フィードバック制御される。

【００６５】ウェブ左曲がりの場合は、図５(b) に示す
ように、第２垂直ロール対27を、図５(a) に示す方向と
は反対の方向へシフトすればよい。また、図６(a) およ
び図６(b) は、ともに、直角度不良を矯正する状況を模
式的に示す正面図である。

【００６６】図６(a) に示すように、上フランジ20a に
右下がりの直角度不良が生じた場合には、第１水平ロー
ル対29でフランジ20a の外面を拘束するとともに、上の
第２水平ロール対30を左下がりに傾動させてフランジに
曲げ加工を行うことにより、直角度不良を解消する。本
実施形態では、この傾動量は、連続矯正装置20の下流側
に設けられた直角度不良検出器66からの検出信号に基づ
いて演算器65により、上ロール傾動用モータ58の回転量
がフィードバック制御される。

【００６７】上フランジに左下がりの直角度不良が発生
した場合は、図６(b) に示すように、上の第２水平ロー
ル対30を、図６(a) に示す方向とは反対の方向へ傾動す
ればよい。

【００６８】なお、図５および図６の説明では、便宜
上、ウェブ曲がり矯正と直角度矯正とを別々に説明した
が、実際には図１および図２に示すように、第１垂直ロ
ール対26と、第１水平ロール対29と、第２垂直ロール対
27と、第１垂直ロール対26と、第２水平ロール対とをこ
の順に連続配置することにより、ウェブ曲がり連続矯正
装置28と直角度不良連続矯正装置31とにより連続矯正装
置21を構成し、この連続矯正装置21により、ウェブ曲が
りおよび直角度不良を同時に矯正することが、矯正精度
向上や設置範囲抑制の観点から、望ましい。

【００６９】このようにして、本実施形態の連続矯正装
置20によれば、以下に列記する効果が奏せられる。 (1) 矯正に際しての判断や調整方法が簡単である。した
がって、ウェブ曲がり、直角度不良の値を測定して調整
代を定量化することにより、自動制御化を図ることも容
易である。

【００７０】(2) 対向配置される一対の垂直ロール26、
27、水平ロール29、30はロール間隙が調整自在に配置さ
れるため、形鋼の板厚変動に影響されず、段取替に要す
る工数が少ない。

【００７１】(3) 水平ロール30の傾動は、溶接Ｈ形鋼20
のフィレット部の外面中心 (図４における位置Ａ) を中
心として行われるため、ウェブに過度の荷重を与えな
い。 (4) 例えば、既設のラインには、２基の垂直ロール対26
と水平ロール対29とが設置されていることが多く、この
場合には、垂直ロール27と水平ロール30とを追加設置す
るだけでよいため、設備改造費が安い。

【００７２】(5) さらに、溶接Ｈ形鋼20の寸法変更に伴
うロール変更は、前述したように、基本的に不要である
ため、ロール保有数が少なくて済む。 (6) ウェブ曲がりと直角度不良との矯正を、一つの設備
で同時に行うことができる。

【００７３】(7) 矯正の原理が単純であるため、他の要
因に惑わされることなく、不良発生時に簡単に矯正を行
うことができる。 (8) 各垂直ロール26、27、各水平ロール29、30は、従動
回転する方式であり、駆動のため、運転に際して、モー
タやミルとの速度同調などの調整機構を設ける必要がな
くなるとともにロールスタンドを簡便に構成できるた
め、設備費が安い。

【００７４】(9) 搬送される各種の溶接Ｈ形鋼20のうち
の最大値にロール胴長を設定しておくことにより、形鋼
の寸法が変わった場合にも、それに応じてロール間隙を
適宜調整すれば、通板上の問題が解消されるため、取替
時間や工数の負担が小さい。

【００７５】(10)一対のロールで、搬送される溶接Ｈ形
鋼20の左右、上下を拘束するため、２方向へのウェブ曲
がり、直角度不良にも、通板方向を変更することなく、
対応できる。

【００７６】

【実施例】さらに、本発明にかかる形鋼の連続矯正装置
および連続矯正方法を、実施例を参照しながら、詳細に
説明する。

【００７７】フランジ厚さおよびフランジ幅が、９mmお
よび200mm 、６mm×125mm 、3.2mm×80mmである３種の
溶接Ｈ形鋼について、図１〜図６により構造および動作
を示す本発明にかかる形鋼の連続矯正装置を用いて、ウ
ェブ曲がりおよび直角度不良の矯正を、同時に行った。
矯正結果を図７にグラフでまとめて示す。その結果、ウ
ェブ曲がりおよび直角度不良のいずれもを、基準値以下
に抑制することができ、本発明の有用性を確認すること
ができた。

【００７８】

【変形形態】実施形態の説明では、溶接Ｈ形鋼を例にと
ったが、本発明における形鋼には、Ｈ形鋼、溝形鋼、Ｉ
形鋼、山形鋼等が包含され、かつ、溶接形鋼でも圧延形
鋼でも等しく適用される。

【００７９】また、実施形態の説明では、フランジが水
平面となりウェブが垂直面となるように溶接Ｈ形鋼を搬
送する場合を例にとったため、垂直ロール対によりウェ
ブ曲がりを、水平ロール対により直角度不良をそれぞれ
矯正した。しかし、本発明は、かかる態様には限定され
ず、例えば、フランジが垂直面となりウェブが水平面と
なるように溶接Ｈ形鋼を搬送する場合も包含される。こ
の場合、垂直ロール対によりウェブ曲がりを矯正するの
は水平ロール対となり、直角度不良を矯正するのは垂直
ロール対となる。

【００８０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、Ｈ形鋼等の形鋼のウェブ曲がりを矯正することがで
きるとともに、ウェブとフランジとの間の直角度不良を
も確実に解消することができる形鋼の連続矯正装置およ
び連続矯正方法、より具体的には、調整の判断や調整方
法が簡単であり、形鋼の板厚変動に影響されず、ウェブ
に過度の荷重を与えずに、段取替に要する工数が少な
く、設備費が安く、さらにはロール保有数が少なくて済
む形鋼の連続矯正装置および連続矯正方法を提供するこ
とができた。

【００８１】形鋼の製造に際して極めて大きな問題であ
ったウェブ曲がり、直角度不良をともに、簡単、確実か
つ安価に解決することができる本発明の意義は、極めて
著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の溶接Ｈ形鋼の連続矯正装置を、一部
簡略するとともに透視した状態で示す斜視図である。

【図２】溶接Ｈ形鋼の製造工程を模式的に示す側面図で
ある。

【図３】第２垂直ロール対のロール支持構造を示す正面
図である。

【図４】第２水平ロール対のロール支持構造を示す説明
図である。

【図５】図５(a) はウェブ右曲がりを矯正する状況を模
式的に示す上面図であり、図５(b) はウェブ左曲がりを
矯正する状況を模式的に示す上面図である。

【図６】図６(a) および図６(b) は、ともに、直角度不
良を矯正する状況を模式的に示す正面図である。

【図７】実施例の結果を示すグラフである。

【図８】特公平２−50812 号公報により提案されたウェ
ブ曲がりの矯正装置を示す説明図である。

【図９】実公平６−9754号公報により提案された直角度
不良の矯正装置を示す説明図である。

【図１０】図10(a) は、特公平８−29350 号公報により
提案されたウェブ曲がりおよび直角度不良の矯正装置の
側面図であり、図10(b) は図10(a) におけるＡ−Ａ矢視
図である。

【符号の説明】

20 溶接Ｈ形鋼 21 連続矯正装置 26 第１垂直ロール 27 第２垂直ロール 28 ウェブ曲がり連続矯正装置 29 第１水平ロール 30 第２水平ロール 31 直角度不良連続矯正装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送される形鋼のウェブ曲がりを連続的
   に矯正する装置であって、前記形鋼の搬送方向に関して
   離間して配置されて、前記形鋼のウェブ厚さ方向につい
   て前記形鋼を位置決めする２基の第１ロール対と、前記
   搬送方向に関して２基の前記第１ロール対の間に配置さ
   れて、前記ウェブ厚さ方向に関して前記形鋼を拘束しな
   がら前記ウェブ厚さ方向へ移動自在の第２ロール対とを
   組み合わせて備えることを特徴とする形鋼のウェブ曲が
   りの連続矯正装置。
2. 【請求項２】 搬送される形鋼のウェブおよびフランジ
   間の直角度不良を連続的に矯正する装置であって、前記
   形鋼のフランジ外面を拘束する第３ロール対と、搬送方
   向に関して前記第３ロール対に離間して配置され、前記
   フランジ外面に接触しながら傾動することにより前記ウ
   ェブおよび前記フランジのなす角度を調整する第４ロー
   ル対とを組み合わせて備えることを特徴とする形鋼のウ
   ェブおよびフランジ間の直角度不良の連続矯正装置。
3. 【請求項３】 搬送される形鋼のウェブ曲がりを連続的
   に矯正する方法であって、前記形鋼を搬送方向に関して
   離間する２点においてウェブ厚さ方向に位置決めしなが
   ら、前記２点の間の他の１点において前記形鋼にウェブ
   厚さ方向への曲げ加工を行って、前記ウェブ曲がりを抑
   制ないしは解消することを特徴とする形鋼のウェブ曲が
   りの連続矯正方法。
4. 【請求項４】 搬送される形鋼のウェブおよびフランジ
   間の直角度不良を連続的に矯正する方法であって、前記
   形鋼のフランジ外面を搬送方向に関する１点で拘束しな
   がら、前記１点とは搬送方向に関して離間する他の１点
   において前記形鋼に、前記ウェブおよび前記フランジの
   なす角度が変更される曲げ加工を行って、前記直角度不
   良を抑制ないしは解消することを特徴とする形鋼のウェ
   ブおよびフランジ間の直角度不良の連続矯正方法。