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JPH11179428A - Method and apparatus for hot bending of steel - Google Patents

Method and apparatus for hot bending of steel

Info

Publication number
JPH11179428A
JPH11179428A JP35296997A JP35296997A JPH11179428A JP H11179428 A JPH11179428 A JP H11179428A JP 35296997 A JP35296997 A JP 35296997A JP 35296997 A JP35296997 A JP 35296997A JP H11179428 A JPH11179428 A JP H11179428A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
cooling
steel material
bending
moving mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP35296997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Fukuhara
昇 福原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP35296997A priority Critical patent/JPH11179428A/en
Publication of JPH11179428A publication Critical patent/JPH11179428A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily obtain a target finishing shape even when steel bending charastics are dispersed, by working steel into a target shape through repeated heating/cooling of a plurality of times while measuring shapes of steel. SOLUTION: A displacement meter 4 is moved by a displacement meter shifting mechanism 5, horizontalness of an upper flange of a wide-flange shape 1 is measured, and then squareness between a web and a flange is calculated. Based on the result of the calculated squareness and a preliminarily fixed work shop control criterion, a bending position and a bending amount are calculated. Based on the calculation result, a heater shifting mechanism 3 is controlled and a burner position is fixed, and after that local heating of the wide-flange shape is executed with the burner. After retreat of the heater shifting mechanism 3, the displacement meter shifting mechanism 5 is moved and the horizontalness of the flange of the wide-flange shape 1 is measured by the displacement meter 4. In the case that the horizontalness of the flange does not attain to a target value, the previous process is repeated again. In the case hat the target value is attained, the treatment is completed and the wide-flange shape is carried away.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は鋼材ならびに鋼構造
物の加熱加工に関し、加熱矯正にも適用されるものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to heat processing of steel materials and steel structures, and is also applicable to heat straightening.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、船舶、橋梁などに用いられる鋼
材の曲げ加工を行う場合は、局部加熱により行われるこ
とが多い。この局部加熱による曲げ加工は、平面板状鋼
材あるいはプレスで一次加工された鋼材の所定位置に局
部加熱を施し、生じた塑性歪みによる鋼材の面内収縮や
角変形を利用して目的とする三次元形状を作り出すもの
である。また、この局部加熱技術は、鋼材の矯正処理に
も活用されており、例えば、H型鋼の圧延もしくは溶接
によって製造される際に発生する形状不良、特にフラン
ジ面がウェブに対して直交しないで曲がってしまう不良
発生において、フランジ面をウェブに対して直交させる
ように矯正することにも利用されている。
2. Description of the Related Art Generally, when a steel material used for a ship, a bridge or the like is bent, it is often performed by local heating. This bending by local heating is performed by applying local heating to a predetermined position of a flat plate-shaped steel material or a steel material primarily processed by a press, and utilizing the in-plane shrinkage and angular deformation of the steel material due to the generated plastic strain. It creates the original shape. In addition, this local heating technique is also used for the straightening treatment of steel materials. For example, shape defects that occur when rolling or welding an H-section steel, in particular, the flange surface is bent without being orthogonal to the web. It is also used to correct the flange surface so that the flange surface is perpendicular to the web when the defect occurs.

【0003】上記局部加熱による曲げ加工では、面内収
縮量や角変形量が鋼成分・組織のほか局部加熱の加熱位
置、方向、加熱条件によって決定されるため、これらの
加熱位置、方向、加熱条件が重要なパラメータとなる。
現状の加工現場では、初期形状から目的形状に矯正変形
させるために、複数個の曲げ型板を鋼材に仮配置するこ
とで目的形状とのずれを検知しながら熟練者の勘や技能
によって加熱位置、方向、加熱条件を決めているのが実
状である。
In the above-described bending by local heating, the amount of in-plane shrinkage and the amount of angular deformation are determined not only by the steel composition and structure but also by the heating position, direction and heating conditions of the local heating. Conditions are important parameters.
At the current processing site, in order to correct and deform from the initial shape to the target shape, the heating position is determined by the skilled worker's intuition and skill while detecting the deviation from the target shape by temporarily arranging a plurality of bending mold plates on the steel material. In fact, the direction, the heating conditions are determined.

【0004】しかしながら、近年では、これら熟練者の
高齢化とこれに伴う作業従事者の減少などの問題が顕著
になってきている。そのため、最近、上記のような状況
に鑑み、熟練を要する局部加熱作業を特別な技能を必要
としないで実施でき、かつ、処理能力の向上を実現でき
る技術が提案されてきている。
However, in recent years, problems such as the aging of these skilled workers and the accompanying decrease in the number of workers have become more prominent. Therefore, in view of the above situation, a technique has recently been proposed in which local heating work requiring skill can be performed without requiring special skills, and the processing ability can be improved.

【0005】例えば、特開平7-75835 号公報において
は、有限要素法を活用し、先ず、初期形状と目的形状の
幾何学情報をインプットし、初期形状に基づいて有限要
素法のメッシュ分割を行って、その分割形状を目的形状
の上に写像し、ついで、初期形状から目的形状まで強制
的に変形させて目的固有歪み分布を計算し、得られた目
的固有歪み分布を複数の加熱線の配置あるいは加熱条件
の調整によって生成される生成固有歪みで表現し、この
とき実験的、解析的あるいは相似則を導入することによ
って求められた加熱装置と被加工材の組み合わせに対す
る加熱条件と生成固有歪みとの定量的関係を用い、次
に、各要素について加熱強度の組み合わせと加熱方向、
加熱線間隔を求めて表示した後、加熱条件が与えられた
ときに求められた生成固有歪みを初期条件に付与するこ
とによって曲がり形状の確認のために弾性シミュレーシ
ョンを行った上で、金属板の曲げ加工を行うことが開示
されている(3段目下から11行目〜4段目上から6行
目)。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-75835, the finite element method is used, first, geometric information of an initial shape and a target shape is input, and mesh division of the finite element method is performed based on the initial shape. Then, the divided shape is mapped onto the target shape, the target specific strain distribution is calculated by forcibly deforming from the initial shape to the target shape, and the obtained target specific strain distribution is arranged in a plurality of heating lines. Alternatively, it is expressed by the generated eigenstrain generated by adjusting the heating conditions, and at this time, the heating conditions and the generated eigenstrain for the combination of the heating device and the work material obtained by introducing an experimental, analytical, or similarity rule Then, for each element, the combination of heating intensity and heating direction,
After calculating and displaying the heating line interval, the elasticity simulation was performed to confirm the bent shape by applying the generated intrinsic strain obtained when the heating condition was given to the initial condition, and then the metal plate It is disclosed that a bending process is performed (line 11 from the bottom of the third row to row 6 from the top of the fourth row).

【0006】そして、この発明を適用することで、目的
形状の達成具合を事前に予測するとともに、求められた
加熱条件で静止熱源を用い定められた位置を所定の方向
に所定時間加熱を行えばよく、熟練技術者に頼らなくて
もよくなる(4段目上から15行目〜18行目)としてい
る。また、細長い線状あるいは長方形状の加熱部を有す
る加熱器を静止させた状態で、一定時間継続して加熱す
るステップ加熱法で金属板を局部加熱することにより、
移動熱源によって連続的に局部加熱しようとするものに
比して、定置して加熱することによって、操作あるいは
自動化したときの装置が簡単になるという効果がある
(13段目上から16行目〜21行目)としている。
By applying the present invention, it is possible to predict in advance how the target shape will be achieved, and to heat a predetermined position in a predetermined direction for a predetermined time using a stationary heat source under the obtained heating conditions. It is often said that it is not necessary to rely on a skilled engineer (lines 15 to 18 from the fourth row). Further, by heating the metal plate locally by a step heating method of continuously heating for a certain period of time while the heater having the elongated linear or rectangular heating unit is stationary,
Stationary heating results in a simpler operation or automation device than a local heating system that uses a moving heat source for continuous local heating. Line 21).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記で
示した従来技術は、造船等の厚板加工への利用にはまだ
しも、鉄骨構造物、特にH型鋼等の長尺ものの加工に適
用することには問題がある。すなわち、鉄骨構造物では
多種の鋼材を使用するため、個々の鋼材が有する高温特
性、例えば温度依存性の降伏応力、温度依存性の熱膨張
率あるいは鋼材製造工程で生じる内部応力などが鋼材に
より大きくばらつくために、同一の加熱条件を与えても
生じる歪み、すなわち曲がり量はそれぞれの鋼材で大き
くばらついてしまい、寸法精度の良い目的形状を得るこ
とが難しいという問題があり、とくに、加工量(加工範
囲)の大きな長尺物について、この問題は深刻である。
However, the prior art shown above is not applicable to the processing of thick plates such as shipbuilding, but is applied to the processing of steel structures, particularly long ones such as H-shaped steel. Has a problem. That is, steel structures use various types of steel materials, so the high-temperature characteristics of each steel material, such as temperature-dependent yield stress, temperature-dependent thermal expansion coefficient, or internal stress generated in the steel material manufacturing process, are larger than steel materials. Due to the variation, even if the same heating conditions are applied, the distortion that occurs, that is, the amount of bending greatly varies in each steel material, and there is a problem that it is difficult to obtain a target shape with good dimensional accuracy. This problem is serious for long objects having a large range.

【0008】本発明は、加工された鋼材の曲げ加工特性
がばらついており、また加工量が大きく、かつ、広範囲
にわたる場合においても、容易に目標とする仕上がり形
状とすることのできる移動加熱方式を適用した加熱曲げ
加工方法および装置を提供することを目的とする。
[0008] The present invention provides a moving heating method in which the bending characteristics of the processed steel material are varied, and even when the processing amount is large and the range is wide, the target heating shape can be easily obtained. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for applying a heating bending method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、移動加熱器
を用いた局部加熱において、その温度分布と応力分布の
関係を調査するとともに、同一の線上を繰り返し加熱し
た場合の繰り返し歪みのヒステリシスと、そのヒステリ
シスで累積されるラチェット歪みの経過を検討した結
果、次のような知見を得たのである。
The present inventors investigated the relationship between the temperature distribution and the stress distribution in local heating using a moving heater, and found the hysteresis of the repetitive strain when the same line was repeatedly heated. As a result of examining the progress of ratchet distortion accumulated by the hysteresis, the following findings were obtained.

【0010】すなわち、図2(a)に示すように、A方
向に移動して線状に局部加熱する加熱器での加熱の様子
を考えると、ある点に加熱器が接近すると、温度は急激
に上昇し、加熱器の通過時に最高温度となり、通過後は
徐々に冷却していくこととなることから、ある一点に加
熱器がある場合の過渡的な温度分布として見ると、図示
のように局部加熱方向に長径のある長円形の温度分布と
なる。
That is, as shown in FIG. 2A, considering the state of heating by a heater that moves in the direction A and performs local heating linearly, when the heater approaches a certain point, the temperature rapidly increases. Rises to the highest temperature when passing through the heater, and gradually cools down after passing.From the viewpoint of the transitional temperature distribution when the heater is located at a certain point, as shown in the figure, An oblong temperature distribution having a long diameter in the local heating direction is obtained.

【0011】図2(b)に示すように、この温度分布の
うち、加熱器の接近〜通過による温度急変部では、a点
からb点までの加熱直前部に引張応力が、c点からd点
までの急熱部に圧縮応力がそれぞれ発生する。その結
果、圧縮塑性歪みを残すこととなり冷却後に、図2
(c)に模式的に示すように鋼材に曲がりが生じること
となる。ただし、d点以降の冷却過程では、温度勾配が
非常に緩いので前記圧縮歪を相殺する程の引張塑性歪み
を生じるほどの内部応力の発生には至らない。
As shown in FIG. 2 (b), in this temperature distribution, in the portion where the temperature suddenly changes due to the approach or passage of the heater, the tensile stress is applied immediately before the heating from point a to point b, and d is applied from point c to d. Compressive stress is generated in the rapidly heated portion up to the point. As a result, compressive plastic strain is left, and after cooling, FIG.
As shown schematically in (c), bending occurs in the steel material. However, in the cooling process after the point d, since the temperature gradient is very gentle, internal stress is not generated enough to generate tensile plastic strain enough to offset the compressive strain.

【0012】このa点からd点にかけての応力σと歪み
εとの関係を図3に示す。図3では、横軸に歪みε、縦
軸に応力σをとっている。また、上図にヒステリシスを
示し、下図に繰り返し加熱により累積されるラチェット
歪みを示している。ここで、温度急変部に生じる引張応
力をσb、圧縮応力をσcとすると、高温になると一般
に強度は低下するので圧縮応力が加わる際の降伏応力σ
ycは、引張応力が加わる際の降伏応力σybより小さ
いため、ヒステリシスは実線で示すa→b→c→dの経
路を辿り、閉じないで残留歪みε1 を生じる。このε1
が前述のように図2(c)に示す曲がりの原因となり、
凹状に角変形する。
FIG. 3 shows the relationship between the stress σ and the strain ε from the point a to the point d. In FIG. 3, the horizontal axis indicates strain ε and the vertical axis indicates stress σ. The upper diagram shows the hysteresis, and the lower diagram shows the ratchet distortion accumulated by repeated heating. Here, assuming that σb is the tensile stress and σc is the compressive stress generated in the sudden temperature change portion, the strength generally decreases at high temperatures, so the yield stress σ when the compressive stress is applied is
Since yc is smaller than the yield stress .sigma.yb when a tensile stress is applied, the hysteresis follows the path of a.fwdarw.b.fwdarw.c.fwdarw.d shown by the solid line, and generates a residual strain .epsilon.1 without closing. This ε1
Causes the bending shown in FIG. 2C as described above,
The corner deforms concavely.

【0013】局部加熱を繰り返すと、2回目のヒステリ
シスは1回目のd点を起点として、a2→b2→c2→
d2の経路を辿り、新たに累積残留歪みε2 を生じるこ
ととなる。ここで、ε1 およびε2 は加熱条件および鋼
材に依存するので、同一鋼材において同一加熱条件であ
れば、ε1 ≒ε2 となることが期待される。そして、本
発明者は、以上の知見にもとづき、局部加熱を繰り返し
て累積歪み量を増していき、ついには目標の加工量( 角
変形量θ) を得ることが出来ることを見いだしたのであ
る。
When the local heating is repeated, the second hysteresis starts at the point d of the first time, and a2 → b2 → c2 →
Following the path of d2, a new cumulative residual strain .epsilon.2 is generated. Here, since ε1 and ε2 depend on the heating condition and the steel material, it is expected that ε1 ≒ ε2 under the same heating condition for the same steel material. Then, based on the above findings, the present inventor has found that by repeatedly performing local heating, the accumulated strain amount is increased, and finally, a target machining amount (angular deformation amount θ) can be obtained.

【0014】以上のことから、本発明では、鋼材を局部
的に加熱することにより変形を生ぜしめる、鋼材の加熱
曲げ加工において、鋼材の形状を測定しつつ、複数回の
加熱・冷却を繰り返して、鋼材を目標とする形状に加工
することを特徴とする、鋼材の加熱曲げ加工方法によっ
て上記課題を解決したのである。ここで、冷却には、自
然放冷を含むものとする。
In view of the above, in the present invention, in heating and bending a steel material in which deformation is caused by locally heating the steel material, heating and cooling are repeated a plurality of times while measuring the shape of the steel material. The above problem has been solved by a method of heating and bending a steel material, which is characterized by processing a steel material into a target shape. Here, the cooling includes natural cooling.

【0015】またここで、「鋼材の形状を測定」する行
為には、鋼材の変形量を測定する行為をも含むものとす
る。また、その際、上記複数回の加熱・冷却の繰り返し
のうち少なくとも一部において、加熱温度および冷却温
度をそれぞれ一定とすることが、好適であることを見い
だしたのである。
Here, the act of "measuring the shape of the steel" includes the act of measuring the amount of deformation of the steel. At that time, it has been found that it is preferable to keep the heating temperature and the cooling temperature constant at least in at least a part of the repetition of the heating and cooling operations.

【0016】そして、上記複数回の加熱・冷却の繰り返
しのいずれかの回において、1回の加熱・冷却による鋼
材の変形量δおよび、目標とする形状にするまでに必要
な鋼材の変形量Δを測定して、Δ/δの値より必要な残
り繰り返し回数を算出し、算出された残り繰り返し回数
だけ、δを測定した回と同じ加熱温度および冷却温度に
て加熱・冷却を繰り返すことが、精度の高い鋼材の加熱
曲げ加工方法として好適であることを見いだしたのであ
る。
In any one of the plurality of repetitions of the heating / cooling, the deformation amount δ of the steel material by one heating / cooling and the deformation amount Δ of the steel material required to obtain the target shape are obtained. Is measured, the required number of remaining repetitions is calculated from the value of Δ / δ, and heating and cooling are repeated at the same heating temperature and cooling temperature as the number of times δ is measured, by the calculated number of remaining repetitions, It has been found that this method is suitable as a method for heating and bending steel with high precision.

【0017】更に、前記変形量δを目標とする形状の許
容誤差範囲以下の値とすることが、精度の高い鋼材の加
熱曲げ加工方法として好適であることを見いだしたので
ある。次に、本発明の鋼材の加熱曲げ加工装置として
は、鋼材の所定の位置を局部的に加熱する加熱手段と、
該加熱手段を所定のパターンで移動する加熱手段移動機
構と、鋼材の形状もしくは変形量の少なくともいずれか
一方を測定する測定手段と、該測定手段を前記加熱手段
の移動パターンに追随して移動させる測定手段移動機構
とを備えることが、上記課題を解決するのに好適である
ことを見いだしたのである。なお、「前記加熱手段の移
動パターンを追随」の内容は後で詳述するが、時間的ま
たは位置的に同期することを指すのではなく、加熱曲げ
加工による周辺部の変形を、加熱部を追って測るよう移
動することを指す。
Further, it has been found that setting the deformation amount δ to a value equal to or smaller than the allowable error range of the target shape is suitable as a method of heating and bending a steel material with high accuracy. Next, as a heating and bending apparatus for a steel material of the present invention, heating means for locally heating a predetermined position of the steel material,
A heating means moving mechanism for moving the heating means in a predetermined pattern, a measuring means for measuring at least one of the shape and the deformation amount of the steel material, and moving the measuring means following the movement pattern of the heating means It has been found that the provision of the measuring means moving mechanism is suitable for solving the above problem. The content of "following the movement pattern of the heating means" will be described later in detail, but does not refer to synchronization in terms of time or position. It refers to moving to measure later.

【0018】ここで、本装置は、更に、前記の加熱手
段、加熱手段移動機構、測定手段および測定手段移動機
構を所定のアルゴリズムに従い自動制御する制御手段を
備えることが好ましい。また、鋼材の加熱部の裏面を局
所的に冷却する冷却手段と、該冷却手段を前記加熱手段
の移動パターンに同期して移動させる冷却手段移動機構
とを有することが好ましく、さらに前記制御手段が冷却
手段および冷却手段移動機構も制御することが好まし
い。
Preferably, the apparatus further comprises a heating means, a heating means moving mechanism, a measuring means, and a control means for automatically controlling the measuring means moving mechanism according to a predetermined algorithm. Further, it is preferable to have a cooling unit that locally cools the back surface of the heating unit of the steel material, and a cooling unit moving mechanism that moves the cooling unit in synchronization with a movement pattern of the heating unit, and the control unit further includes: Preferably, the cooling means and the cooling means moving mechanism are also controlled.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の加熱曲げ加工装置の構成
を図1に示す。図1に示す加熱曲げ加工装置は、置台7
に置かれたH型鋼1のフランジ面のウェブに対する直角
度矯正に好適な装置構成例として示している。本装置
は、加熱器2と、その加熱器2の加熱位置および/また
は加熱方向を制御可能で、かつ、局部加熱のために移動
可能とした加熱器移動機構3と、鋼材であるH型鋼1の
フランジ面の直角からの変形量を変位として測定する変
位計4と、その変位計4をH型鋼1のフランジ面に沿っ
て移動させる変位計移動機構5から構成される。また、
必要に応じ、H型鋼1の加熱部の裏面を冷却する冷却器
6が変位計移動機構5に併設され、加熱器2の移動に同
期して移動できるようにされている。ここで、冷却器6
は加熱部裏面の温度上昇を抑えることにより、加熱曲げ
変形のばらつきを抑制する働きを有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configuration of a heating bending apparatus according to the present invention. The heating bending apparatus shown in FIG.
Is shown as an example of an apparatus configuration suitable for correcting the squareness of the flange surface of the H-section steel 1 placed on the web. The present apparatus comprises a heater 2, a heater moving mechanism 3 capable of controlling a heating position and / or a heating direction of the heater 2 and movable for local heating, and an H-shaped steel 1 as a steel material. And a displacement meter moving mechanism 5 for moving the displacement meter 4 along the flange surface of the H-shaped steel 1. Also,
If necessary, a cooler 6 for cooling the back surface of the heating section of the H-section steel 1 is provided in the displacement meter moving mechanism 5 so as to be able to move in synchronization with the movement of the heater 2. Here, the cooler 6
Has the function of suppressing the variation in the heating bending deformation by suppressing the temperature rise on the back surface of the heating section.

【0020】ここで、加熱器2と変位計4と冷却器6
は、一体化した一つの移動機構で移動されるようにして
もよいことは言うまでもない。また、冷却器6を変位計
移動機構に併設せず、独自に冷却器移動機構を設けても
良い。この場合、冷却器移動機構の構造は変位計移動機
構と同様でよい。なお、図1では加熱部の冷却は大気放
熱および裏面冷却による伝熱冷却によっているが、大気
放冷だけでもよいし、必要であれば加熱部側に直接冷却
するための冷却器12(以下、加熱部直接冷却用冷却器と
いう。ただし、図示していない。)と、加熱部直接冷却
用冷却器12を加熱部の移動の後を追って移動させるため
の加熱部直接冷却用冷却器移動機構13(図示しない)を
付加的に設けてもよい。冷却器および移動機構としてこ
れらの構成は、加熱面側に設置することが好適である点
を除けば、裏面用の冷却器6および移動機構5(変位計
移動機構と兼用)と同様の構造でよい。このような加熱
部直接冷却手段の付加により、加熱部の冷却を迅速に行
なうことができ、また冷却温度管理も高精度とすること
ができる。
Here, the heater 2, the displacement gauge 4, and the cooler 6
May be moved by one integrated moving mechanism. Further, the cooler 6 may not be provided along with the displacement meter moving mechanism, but a cooler moving mechanism may be independently provided. In this case, the structure of the cooler moving mechanism may be the same as that of the displacement meter moving mechanism. In FIG. 1, the cooling of the heating unit is performed by heat transfer cooling by air radiation and back surface cooling. However, only cooling to the atmosphere may be performed, and if necessary, a cooler 12 (hereinafter, referred to as a cooling unit) for directly cooling to the heating unit side. A heating unit direct cooling cooler, not shown), and a heating unit direct cooling cooler moving mechanism 13 for moving the heating unit direct cooling cooler 12 after the movement of the heating unit. (Not shown) may be additionally provided. These structures as the cooler and the moving mechanism have the same structure as the cooler 6 and the moving mechanism 5 (also used as the displacement gauge moving mechanism) for the back surface, except that it is preferable to install the cooler and the moving mechanism on the heating surface side. Good. By adding the heating unit direct cooling means, the heating unit can be cooled quickly and the cooling temperature can be controlled with high precision.

【0021】また、図1では、制御装置やユーティリテ
ィなどの周辺部を省略して加熱曲げ加工装置を図示して
いる。ここで、変位計4は、距離計、あるいは画像セン
サとしてもよい。以下、図1において、加熱器2をバー
ナとし、冷却器6を水冷ノズルとした場合の加熱曲げ加
工について、ステップ順に動作を説明する。
FIG. 1 shows a heating and bending apparatus in which peripheral parts such as a control device and utilities are omitted. Here, the displacement meter 4 may be a distance meter or an image sensor. Hereinafter, in FIG. 1, the operation of the heating bending process in the case where the heater 2 is a burner and the cooler 6 is a water-cooled nozzle will be described in the order of steps.

【0022】ステップ1:置台7上に、H形鋼1がウェ
ブを垂直に姿勢制御されて搬入される。 ステップ2:変位計4を変位計移動機構5で移動させ、
H型鋼1の上フランジの水平度を測定する。この測定を
行うことで、ウェブとフランジの直角度を算出する。
Step 1: The H-section steel 1 is loaded on the table 7 with the web vertically controlled in attitude. Step 2: The displacement meter 4 is moved by the displacement meter moving mechanism 5,
The horizontality of the upper flange of the H-section steel 1 is measured. By performing this measurement, the perpendicularity between the web and the flange is calculated.

【0023】ステップ3:算出された直角度の結果とあ
らかじめ決められた工場管理基準をもとに、曲げ加工位
置および曲げ加工量を算出する。 ステップ4:算出した曲げ加工位置および曲げ加工量を
もとに、加熱器移動機構3を制御し、バーナの位置決め
後、バーナでH形鋼1の局部加熱を行う。ここで、必要
な場合は、冷却器6が付設された変位計移動機構5が加
熱器移動機構3と同期して移動し、H型鋼1の加熱部の
裏面を冷却する。なおH型鋼の場合は、局部加熱は水平
に綿状に加熱器を移動しながら行なうのが通常である
が、むろんこのような線状の動作に限定されるものでは
ない。また、H型鋼の形状の、長手方向位置における変
形のばらつきを矯正するために、線状加熱の一部で加熱
器の作動を止めたり、加熱条件を変更したりしても良い
のは言うまでもない。
Step 3: The bending position and the bending amount are calculated based on the result of the calculated squareness and a predetermined factory management standard. Step 4: The heater moving mechanism 3 is controlled based on the calculated bending position and bending amount, and after positioning the burner, the H-section steel 1 is locally heated by the burner. Here, if necessary, the displacement meter moving mechanism 5 provided with the cooler 6 moves in synchronization with the heater moving mechanism 3 to cool the back surface of the heating section of the H-section steel 1. In the case of the H-shaped steel, the local heating is usually performed while moving the heater horizontally in a cotton-like manner, but it is needless to say that the operation is not limited to such a linear operation. Further, it goes without saying that in order to correct the variation in the deformation of the shape of the H-shaped steel in the longitudinal direction, the operation of the heater may be stopped or the heating conditions may be changed in a part of the linear heating. .

【0024】ステップ5:加熱器移動機構3の退避後、
変位計移動機構5が移動し、変位計4でH型鋼1のフラ
ンジの水平度を測定する。水平度の測定は1回の線状加
熱が完了した後に行なっても良いし、線状加熱中でも加
熱器の位置が十分離れて測定箇所付近の加熱部が冷却さ
れ、水平度の誤差の恐れが少なくなった時点で行なって
も良い。
Step 5: After retreating the heater moving mechanism 3,
The displacement meter moving mechanism 5 moves, and the displacement meter 4 measures the flatness of the flange of the H-beam 1. The levelness measurement may be performed after one linear heating is completed, or even during the linear heating, the heater is sufficiently away from the heater and the heating part near the measurement point is cooled, and there is a risk of leveling error. It may be performed at the time when the number becomes low.

【0025】ステップ6:フランジの水平度が、目標値
に達していなければ、再度ステップ3〜ステップ5を繰
り返す。目標値に達していれば、処理を完了し、H型鋼
1が搬出される。 以上の一連の動作が、図示しない制御装置で自動制御さ
れ、実行される。ここで、ステップ5の水平度測定は、
H型鋼1の加熱部が所定の温度まで下がってから行うよ
うにされている。これは、加熱処理で生じた残留変形量
を可能な限り正確に測定するためである。すなわち、温
度降下にともなって内部応力が増加し、変形量が増して
くるため、好ましくは使用温度(通常は常温)付近で水
平度を測定する。したがって、冷却温度は、常温と変形
量がさして変わらない300℃以下とすれば通常は十分で
ある。この、所定温度まで下がったかどうかは、あらか
じめ自然放冷の時間を操業データに基づいて把握してお
いてもよいし、図示しない温度センサでモニタするよう
にしておいてもよい。
Step 6: If the horizontality of the flange has not reached the target value, steps 3 to 5 are repeated again. If the target value has been reached, the process is completed and the H-beam 1 is carried out. The above series of operations are automatically controlled and executed by a control device (not shown). Here, the levelness measurement in step 5 is as follows:
The heating is performed after the heating section of the H-section steel 1 has dropped to a predetermined temperature. This is to measure the amount of residual deformation generated by the heat treatment as accurately as possible. That is, since the internal stress increases with the temperature drop and the amount of deformation increases, the levelness is preferably measured near the operating temperature (usually normal temperature). Therefore, it is usually sufficient to set the cooling temperature to 300 ° C. or less, where the amount of deformation does not change much from the ordinary temperature. Whether the temperature has dropped to the predetermined temperature may be grasped in advance based on the operation data of the natural cooling time, or may be monitored by a temperature sensor (not shown).

【0026】この繰り返し加熱においては、鋼材の少な
くとも表面温度が高温レベルと低温レベルを行き来して
加熱し、少なくともその繰り返し回数の後半では高温レ
ベルと低温レベルでのそれぞれの到達温度が一定となる
ようにすることで、1回の局部加熱での矯正量を正確に
把握することができ、精度のよい曲げ加工矯正を行うこ
とが可能となる。なおここで、低温レベルでの到達温度
(冷却温度)が「一定」とは、上記の趣旨から、変形量
測定値に誤差をさして生じない温度範囲での変動に抑え
るという意味である。また、高温レベルでの到達温度
(加熱温度) が「一定」とは、加熱によりもたらされる
変形量がほぼ一定となる温度範囲での変動に抑えるとい
う意味である。
In this repetitive heating, at least the surface temperature of the steel material switches between the high temperature level and the low temperature level, and heating is performed. By doing so, the correction amount in one local heating can be accurately grasped, and accurate bending correction can be performed. Here, the term “constant” attained temperature (cooling temperature) at the low-temperature level means that, from the above-mentioned purpose, the variation in the measured amount of deformation is suppressed to a fluctuation in a temperature range that does not occur due to an error. The expression that the ultimate temperature (heating temperature) at the high temperature level is “constant” means that the variation in the temperature range in which the amount of deformation caused by heating is substantially constant is suppressed.

【0027】なお、上記加熱温度・冷却温度が一定の加
熱・冷却のいずれかの1サイクルにおいて、1回の加熱
・冷却による変形量δを測定し、その時点で必要な残り
変形量Δをδで除して、残り処理回数を算出することが
できる。また、この応用として、たとえば、下記のアル
ゴリズムにより、効率的に目標の加工度を得ることがで
きる。 (1) (1サイクル目より)変形量δおよびΔ/δ(小数
点以下切り捨て、以下同様) を計算し、 caseA:Δ/δが適正な値で、かつΔ/δ回目で目標値
±許容誤差に入る場合は、当該サイクルと同じ条件で加
熱・冷却を所定回数(Δ/δ回)繰返し、加熱加工処理
を終了する(一定条件で繰り返し処理する際にも、監視
のための変形量測定を随時行なってもよい)。 caseB:Δ/δが大きな値である(すなわちδが小さす
ぎる)場合は、次回の加熱温度を所定の値(たとえば10
0 ℃)だけ上げる。 caseC:Δ/δ回目で目標値±許容誤差を超えてしまう
場合は、次回の加熱温度を所定の値(たとえば100 ℃)
だけ下げる。 (2)case B、Cの場合は次回にも変形量を測定して(1)c
ase A〜Cを判断する。以下同様に測定と判定を繰り返
す。 (3)(2)においてcaseBとcaseCが交互に繰り返される場
合は加熱温度の変化量を小さくする。
In one of the heating and cooling cycles in which the heating temperature and the cooling temperature are constant, the deformation amount δ due to one heating and cooling is measured, and the remaining deformation amount Δ required at that time is calculated as δ. , The remaining number of times of processing can be calculated. In this application, for example, a target processing degree can be efficiently obtained by the following algorithm. (1) (From the first cycle) Deformation amount δ and Δ / δ (rounded down to the decimal point, the same applies hereinafter) are calculated, and case A: Δ / δ is an appropriate value and the target value ± tolerance at the Δ / δ time When entering, the heating / cooling is repeated a predetermined number of times (Δ / δ times) under the same conditions as the cycle, and the heating processing is completed. It may be performed at any time). case B: When Δ / δ is a large value (that is, δ is too small), the next heating temperature is set to a predetermined value (for example, 10
0 ° C). caseC: If the difference exceeds the target value ± tolerance at the Δ / δ time, set the next heating temperature to a predetermined value (for example, 100 ° C).
Just lower. (2) For cases B and C, measure the deformation amount again next time (1) c
Judge ase AC. Hereinafter, measurement and determination are repeated in the same manner. (3) If case B and case C are repeated alternately in (2), the amount of change in the heating temperature is reduced.

【0028】このようなアルゴリズムを制御系に組み込
むことにより、自動的に目標形状を達成することができ
る。なお、上記のアルゴリズムにおいて、caseAおよび
caseCの代わりに、 caseA′:Δ/δが適正な値で、かつδが許容誤差範囲
(許容最大値−許容最小値)以下の値である場合は、当
該サイクルと同じ条件で加熱・冷却を所定回数(Δ/δ
回)繰返し、加熱加工処理を終了する。 caseC′:δが許容誤差範囲(許容最大値−許容最小
値)より大きい場合は、次回の加熱温度を所定の値(た
とえば100 ℃)だけ下げる。 を用いても良い。δが許容誤差範囲以下の値であれば、
Δ/δ回目で目標値±許容誤差内に入ることが期待でき
るからである。
By incorporating such an algorithm into the control system, the target shape can be automatically achieved. In the above algorithm, case A and
If, instead of case C, case A ': Δ / δ is an appropriate value and δ is a value equal to or less than an allowable error range (allowable maximum value-allowable minimum value), heating / cooling is performed under the same conditions as the cycle. A predetermined number of times (Δ / δ
Times) Repeat to end the heating processing. caseC ': If δ is larger than the allowable error range (allowable maximum value-allowable minimum value), the next heating temperature is lowered by a predetermined value (for example, 100 ° C.). May be used. If δ is less than the allowable error range,
This is because it can be expected to fall within the target value ± tolerance at the Δ / δ time.

【0029】また、caseAにおける「適正な値」は、適
用対象により異なるが、作業効率から一般に10回以内、
多くても20回以内が好ましい。さらに応用として、変形
量が大きく、かつ許容誤差範囲が小さいような加工条件
においては、まず、本来の許容誤差範囲より大きな「仮
の許容誤差範囲」を設定し、比較的大きなδをもって、
上記のアルゴリズムで仮の許容誤差範囲内まで加工す
る。そして引き続き、より小さなδをもって、真の許容
誤差範囲内まで上記のアルゴリズムで加工することがで
きる。なお、「仮の許容誤差範囲」は、本来の許容誤差
範囲を超えた過剰の加工を含まないように設定するのは
言うまでもない。このように目標値へのアプローチを2
段階、あるいは必要に応じてさらに多段階に分けること
により、きわめて大変形かつ高精度の曲げ加工において
も効率的に行なうことができる。
The “proper value” in case A varies depending on the application, but generally within 10 times from the viewpoint of work efficiency.
It is preferable that the number is at most 20 times. Further, as an application, under processing conditions in which the deformation amount is large and the allowable error range is small, first, a "temporary allowable error range" larger than the original allowable error range is set, and with a relatively large δ,
Processing is performed to within the tentative allowable error range by the above algorithm. Then, with the smaller δ, processing can be performed by the above algorithm to within the true allowable error range. It is needless to say that the “temporary allowable error range” is set so as not to include excessive machining beyond the original allowable error range. In this way, approach to target value is 2
By dividing into stages or, if necessary, further stages, it is possible to efficiently perform extremely large deformation and high precision bending.

【0030】なお、H型鋼の形状の、長手方向位置にお
ける変形のばらつきを矯正するために、線状加熱の一部
で加熱器の作動を止めたり、加熱条件を変更したりする
処理を行なうことは既に述べた。上記のアルゴリズムに
このようなばらつき矯正の機能を持たせるには、たとえ
ば、Δ/δの計算に際して長手方向位置ごとにΔ/δを
計算し、必要処理回数が他の部分より少ない部分におい
ては、余剰となる加熱処理回数の間、その部分のみ加熱
を中止することで容易に実現できる。むろん加熱回数の
代わりに加熱温度等を変更してもよい。
In order to correct the variation in the deformation of the shape of the H-section steel in the longitudinal direction, a process of stopping the operation of the heater or changing the heating condition in a part of the linear heating is performed. Has already been mentioned. In order to provide the above-mentioned algorithm with such a function of correcting variation, for example, when calculating Δ / δ, Δ / δ is calculated for each longitudinal position, and in a portion where the required number of processes is smaller than other portions, This can be easily realized by stopping heating only that portion during the excessive number of heat treatments. Of course, the heating temperature or the like may be changed instead of the number of times of heating.

【0031】図6には、加熱曲げ加工をたとえば上記の
アルゴリズムに従い自動制御することのできる制御系の
ブロック図を例示する。図6の(a) は、図1に例示され
た加熱曲げ加工装置に好適な制御系の例である。この例
では、制御器8は主コントローラ9および加熱・冷却コ
ントローラ10aから構成される。主コントローラ9は前
記のステップ1〜6の加熱曲げ加工サイクルを管理する
とともに、上記のアルゴリズムに従い次回ステップの加
熱温度を設定し、加熱・冷却コントローラ10a に加熱温
度指令を送る。加熱・冷却温度コントローラ10a は必要
な加熱器の加熱力(ガスバーナにおけるガス量など)、
加熱器移動速度等を計算して加熱器2および加熱器移動
機構3を制御するとともに、加熱条件に対応した冷却条
件を計算して、冷却器6および、冷却器移動機構を兼用
する変位計移動機構5を制御する。このサイクル管理に
おいては加熱部の冷却温度は変位測定を実施するまでの
時間で管理する。
FIG. 6 exemplifies a block diagram of a control system capable of automatically controlling the heating bending in accordance with, for example, the above algorithm. FIG. 6A is an example of a control system suitable for the heating bending apparatus illustrated in FIG. In this example, the controller 8 includes a main controller 9 and a heating / cooling controller 10a. The main controller 9 manages the heating / bending processing cycle of the above steps 1 to 6, sets the heating temperature of the next step according to the above algorithm, and sends a heating temperature command to the heating / cooling controller 10a. The heating / cooling temperature controller 10a provides the necessary heating power of the heater (such as the amount of gas in the gas burner),
A heater moving speed and the like are calculated to control the heater 2 and the heater moving mechanism 3, and a cooling condition corresponding to the heating condition is calculated to move the cooler 6 and the displacement meter that also serves as the cooler moving mechanism. The mechanism 5 is controlled. In this cycle management, the cooling temperature of the heating unit is managed by the time until the displacement measurement is performed.

【0032】変位測定時は、主コントローラ9が変位計
移動機構を制御し、所定位置の変位情報を受け取る。主
コントローラ9は得られた変位情報を変形量に換算し、
次回の加熱曲げサイクルの条件を、たとえば前記のアル
ゴリズムにより決定する。図6(b) は、冷却器移動機構
15が変位計移動機構5と独立に構成されている場合の制
御系の構成例である。
At the time of displacement measurement, the main controller 9 controls the displacement meter moving mechanism and receives displacement information at a predetermined position. The main controller 9 converts the obtained displacement information into a deformation amount,
The condition of the next heating bending cycle is determined by, for example, the algorithm described above. Fig. 6 (b) shows the cooler moving mechanism.
15 is a configuration example of a control system in a case where 15 is configured independently of the displacement meter moving mechanism 5.

【0033】図6(c) は、加熱部裏面を冷却するための
冷却器6を有さない制御系の構成例である。図6(a) の
制御系で冷却器6を作動させない場合と、動作において
ほぼ等価である。図6(d) は、加熱部直接冷却用冷却器
12および加熱部直接冷却用冷却器移動機構13を設けた場
合の制御系の例である。この例では、別途加熱部直接冷
却コントローラ11を設けて、主コントローラ6から指示
される冷却温度に従い、加熱部直接冷却用冷却器12およ
び加熱部直接冷却用冷却器移動機構13を制御する。ここ
では裏面冷却用の冷却器6など、およびこれらの制御を
省略しているが、むろん裏面冷却との併用は問題なく可
能である。
FIG. 6C shows an example of the configuration of a control system having no cooler 6 for cooling the back surface of the heating section. The operation is almost equivalent to the case where the cooler 6 is not operated by the control system of FIG. Fig. 6 (d) shows a cooler for direct cooling of the heating section.
This is an example of a control system in the case where a cooling unit moving mechanism 13 for directly cooling a heating unit is provided. In this example, a heating unit direct cooling controller 11 is separately provided to control the heating unit direct cooling cooler 12 and the heating unit direct cooling cooler moving mechanism 13 according to the cooling temperature specified by the main controller 6. Here, the cooler 6 for backside cooling and the like and the control thereof are omitted, but it is of course possible to use the backside cooling together with the backside cooling without any problem.

【0034】以上の例では、制御系の機能を主管理、加
熱管理等を各々コントローラを分けて構成しているが、
無論このように分ける必要はないし、また各コントロー
ラの制御分担も上記の分け方に限定する必要はない。
In the above example, the main functions of the control system and the heating management are configured separately by the controllers.
Needless to say, it is not necessary to divide them in this way, and the control sharing of each controller does not need to be limited to the above-mentioned division.

【0035】[0035]

【実施例】図1の加熱曲げ加工装置を用い、加熱器2
と、変位計4を図4に示す位置関係に配置して、H型鋼
の加熱曲げ加工を実験的に行った。ここで、加熱器2
は、バーナを用い、図4(a)に示すように、ウェブ面
から30mm、フランジ下面から25mmの位置に配置し、局部
加熱した。変位計4は、バーナ側のフランジ面上部の変
位を測定するように端部に固定して配置した。加熱器2
は、図4(b)に示すようにH型鋼1の長手方向に往復
移動し、局部加熱が行われる。ここでは、冷却器は使用
していない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A heating and bending apparatus shown in FIG.
And the displacement meter 4 were arranged in the positional relationship shown in FIG. 4, and the heating bending of the H-shaped steel was experimentally performed. Here, heater 2
As shown in FIG. 4 (a), a heater was disposed at a position 30 mm from the web surface and 25 mm from the lower surface of the flange, and was locally heated. The displacement meter 4 was fixed to the end so as to measure the displacement of the upper part of the flange surface on the burner side, and was arranged. Heater 2
Reciprocates in the longitudinal direction of the H-section steel 1 as shown in FIG. 4 (b), and local heating is performed. Here, no cooler is used.

【0036】適用したH型鋼は、SM490Y H620×310 ×
15×25×2500である。つまり、ウェブ高さ620mm 、ウェ
ブ厚15mm、フランジ幅310mm 、フランジ厚25mm、長さ25
00mmのH型鋼である。加熱器の加熱速度は600mm/min と
し、H型鋼の長手方向に端部から1500mmの範囲を往復し
て局部加熱する。局部加熱は5分ピッチで行い、7往復
の加熱を行っている。
The H-shaped steel applied was SM490Y H620 × 310 ×
It is 15 × 25 × 2500. In other words, web height 620mm, web thickness 15mm, flange width 310mm, flange thickness 25mm, length 25
It is an H-shaped steel of 00 mm. The heating rate of the heater is set to 600 mm / min, and the H-shaped steel is locally heated by reciprocating in a range of 1500 mm from the end in the longitudinal direction. The local heating is performed at a pitch of 5 minutes, and the heating is performed 7 round trips.

【0037】この局部加熱による曲げの結果を、図5に
示す。この局部加熱での最高温度の目標値は、750 ℃で
あり、最低温度は295 ℃である。図5には、この温度変
化にともなって変形量が累積増加する様子が示されてい
る。局部加熱による加熱温度は、3回目以降ほぼ安定し
ており、最高温度、最低温度はほぼ一定となっている。
このときに必要となる鋼材の変形量(Δ)である加工目
標量は2.0mm であり、6回加熱後の加工量は約1.6mm で
0.4mm の未達である。また、6回目の1 サイクルで得ら
れた変形量(δ) はすでに安定しており、約0.3mm であ
るから、もう1回(7回目) だけ加熱を加えると1.9mm
となることが予測されるが、実際に、7回目の矯正作業
を終了させると、空冷後には約1.9mm の加工量が得られ
ている。
FIG. 5 shows the result of the bending by the local heating. The target value of the maximum temperature in this local heating is 750 ° C., and the minimum temperature is 295 ° C. FIG. 5 shows a state in which the deformation amount is cumulatively increased with this temperature change. The heating temperature by the local heating is substantially stable after the third time, and the maximum temperature and the minimum temperature are substantially constant.
At this time, the required processing amount, which is the amount of deformation (Δ) of the steel material, is 2.0 mm, and the processing amount after heating six times is about 1.6 mm.
0.4mm has not been reached. The deformation (δ) obtained in the sixth cycle is already stable and about 0.3 mm, so if the heating is applied only once (the seventh time), 1.9 mm
However, when the seventh straightening operation is completed, a processing amount of about 1.9 mm is obtained after air cooling.

【0038】この矯正量は、品質保証として実際に要求
されることの多い範囲(目標±0.2mm )よりも十分小さ
い値であり、精度よく矯正を行えることが確認できた。
This correction amount is sufficiently smaller than the range (target ± 0.2 mm) that is often required for quality assurance, and it has been confirmed that the correction can be performed with high accuracy.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によって、容易に精度良い加熱曲
げ加工が出来るようになった。また、加熱1回当たりの
変形量を安定させることができ、さらに精度良い加熱曲
げ加工を実現できた。
According to the present invention, accurate heating and bending can be easily performed. In addition, the amount of deformation per heating can be stabilized, and more accurate heating bending can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の加熱曲げ加工装置の構成を示す模式図
である。
FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a heating bending apparatus according to the present invention.

【図2】局部加熱の温度分布と応力分布を模式的に説明
する説明図であり、(a)は、温度分布を等高線として
示した説明図である。(b)は、その温度勾配で発生す
る応力分布を示す説明図である。(c)は、その応力で
発生する鋼材の変形を模式的に示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating a temperature distribution and a stress distribution of local heating, and FIG. 2A is an explanatory diagram illustrating a temperature distribution as contour lines. (B) is an explanatory view showing a stress distribution generated by the temperature gradient. (C) is explanatory drawing which shows typically the deformation | transformation of the steel material generate | occur | produced by the stress.

【図3】繰り返し歪みのヒステリシスにより累積される
ラチェット歪みの経過を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the progress of ratchet distortion accumulated by hysteresis of repeated distortion.

【図4】H型鋼に対する変位計とバーナの位置関係を示
す説明図であり、(a)は、正面から見た説明図であ
る。(b)は、側面から見た説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a displacement meter and a burner with respect to an H-section steel, and (a) is an explanatory diagram viewed from the front. (B) is explanatory drawing seen from the side surface.

【図5】鋼材が、繰り返し局部加熱によって時間的に累
積して変形されていく様子を示す実験グラフである。
FIG. 5 is an experimental graph showing a state in which a steel material is temporally accumulated and deformed by repeated local heating.

【図6】加熱曲げ加工を自動制御することのできる制御
系のブロック図を示し、(a) は加熱曲げ加工装置に好適
な制御系の構成例であり、(b) は冷却器移動機構が変位
計移動機構と独立に構成されている場合の制御系の構成
例であり、(c) は加熱部裏面を冷却するための冷却器を
有さない制御系の構成例であり、(d) は加熱部直接冷却
用冷却器および加熱部直接冷却用冷却器移動機構を設け
た場合の制御系の構成例である。
FIG. 6 is a block diagram of a control system capable of automatically controlling a heating bending process. FIG. 6A is a configuration example of a control system suitable for a heating bending device, and FIG. (C) is a configuration example of a control system without a cooler for cooling the rear surface of the heating unit, and (d) is a configuration example of a control system when configured independently of the displacement meter moving mechanism. Is a configuration example of a control system in a case where a cooler for direct cooling of the heating unit and a cooler moving mechanism for direct cooling of the heating unit are provided.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 H型鋼 2 加熱器 3 加熱器移動機構 4 変位計 5 変位計移動機構 6 冷却器 7 置台 8 制御器 9 主コントローラ 10a 加熱・冷却コントローラ 10b 加熱コントローラ 11 加熱部直接冷却コントローラ 12 加熱部直接冷却用冷却器 13 加熱部直接冷却用冷却器移動機構 15 冷却器移動機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 H-shaped steel 2 Heater 3 Heater moving mechanism 4 Displacement gauge 5 Displacement gauge moving mechanism 6 Cooler 7 Mounting stand 8 Controller 9 Main controller 10a Heating / cooling controller 10b Heating controller 11 Heating part direct cooling controller 12 Heating part direct cooling Cooler 13 Cooler moving mechanism for direct cooling of heating section 15 Cooler moving mechanism

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋼材を局部的に加熱することにより変形
を生ぜしめる鋼材の加熱曲げ加工において、鋼材の形状
を測定しつつ、複数回の加熱・冷却を繰り返して、鋼材
を目標とする形状に加工することを特徴とする、鋼材の
加熱曲げ加工方法。
1. A heating and bending process for a steel material that locally deforms by heating the steel material, the heating and cooling of the steel material is repeated a plurality of times while measuring the shape of the steel material to obtain a target shape of the steel material. A method for hot bending a steel material, characterized by processing.
【請求項2】 上記複数回の加熱・冷却の繰り返しのう
ち少なくとも一部において、加熱温度および冷却温度を
それぞれ一定とすることを特徴とする、請求項1に記載
の鋼材の加熱曲げ加工方法。
2. The method according to claim 1, wherein the heating temperature and the cooling temperature are kept constant in at least a part of the repeated heating and cooling.
【請求項3】 上記複数回の加熱・冷却の繰り返しのい
ずれかの回において、1回の加熱・冷却による鋼材の変
形量δおよび、目標とする形状にするまでに必要な鋼材
の変形量Δを測定して、Δ/δの値より必要な残り繰り
返し回数を算出し、算出された残り繰り返し回数だけ、
δを測定した回と同じ加熱温度および冷却温度にて加熱
・冷却を繰り返すことを特徴とする、請求項2に記載の
鋼材の加熱曲げ加工方法。
3. A deformation amount δ of a steel material by one heating / cooling and a deformation amount Δ of a steel material required to obtain a target shape in any one of the above-mentioned repetitions of heating / cooling. Is measured, and the required number of remaining repetitions is calculated from the value of Δ / δ.
The heating and bending method according to claim 2, wherein heating and cooling are repeated at the same heating temperature and cooling temperature as the time when δ was measured.
【請求項4】 前記変形量δが目標とする形状の許容誤
差範囲以下の値であることを特徴とする、請求項3に記
載の鋼材の加熱曲げ加工方法。
4. The method according to claim 3, wherein the deformation amount δ is a value equal to or smaller than an allowable error range of a target shape.
【請求項5】 鋼材の所定の位置を局部的に加熱する加
熱手段と、該加熱手段を所定のパターンで移動する加熱
手段移動機構と、鋼材の形状もしくは変形量の少なくと
もいずれか一方を測定する測定手段と、該測定手段を前
記加熱手段の移動パターンに追随して移動させる測定手
段移動機構と、を有することを特徴とする、鋼材の加熱
曲げ加工装置。
5. A heating means for locally heating a predetermined position of a steel material, a heating means moving mechanism for moving the heating means in a predetermined pattern, and measuring at least one of a shape and a deformation amount of the steel material. An apparatus for heating and bending a steel material, comprising: a measuring means; and a measuring means moving mechanism for moving the measuring means following the movement pattern of the heating means.
【請求項6】 前記の加熱手段、加熱手段移動機構、測
定手段および測定手段移動機構を所定のアルゴリズムに
従い自動制御する制御手段を有することを特徴とする、
請求項5に記載の鋼材の加熱曲げ加工装置。
6. A control device for automatically controlling the heating means, the heating means moving mechanism, the measuring means, and the measuring means moving mechanism according to a predetermined algorithm.
A heating and bending apparatus for a steel material according to claim 5.
【請求項7】 鋼材の加熱部の裏面を局所的に冷却する
冷却手段と、該冷却手段を前記加熱手段の移動パターン
に同期して移動させる冷却手段移動機構とを有すること
を特徴とする、謝求項5に記載の鋼材の加熱曲げ加工装
置。
7. A cooling means for locally cooling a back surface of a heating section of a steel material, and a cooling means moving mechanism for moving the cooling means in synchronization with a movement pattern of the heating means. A heating bending apparatus for steel material according to claim 5.
【請求項8】 鋼材の加熱部の裏面を局所的に冷却する
冷却手段と、該冷却手段を前記加熱手段の移動パターン
に追随して移動させる冷却手段移動機構とを有し、前記
制御手段が冷却手段および冷却手段移動機構も制御する
ことを特徴とする、請求項6に記載の鋼材の加熱曲げ加
工装置。
8. A cooling means for locally cooling a back surface of a heating section of a steel material, and a cooling means moving mechanism for moving the cooling means following a movement pattern of the heating means, wherein the control means is provided. 7. The apparatus according to claim 6, wherein the cooling means and the cooling means moving mechanism are also controlled.
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Cited By (5)

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