特開 2024-162782 形鋼曲がり量測定装置、形鋼の曲がり量測定方法、形鋼の矯正方法、及び、形鋼の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162782

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】形鋼曲がり量測定装置、形鋼の曲がり量測定方法、形鋼の矯正方法、及び、形鋼の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20241114BHJP

   B21C 51/00 20060101ALI20241114BHJP

   B21B 1/09 20060101ALI20241114BHJP

   B21D 3/00 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 M

B21C51/00 L

B21B1/09

B21D3/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078672

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】五十君 信治

(72)【発明者】

【氏名】阿部 凌太

(72)【発明者】

【氏名】安部 祐司

(72)【発明者】

【氏名】市川 拓人

【テーマコード（参考）】

2F065

4E002

【Ｆターム（参考）】

2F065AA46

2F065CC07

2F065GG04

2F065JJ01

2F065JJ05

2F065JJ08

2F065KK02

2F065MM03

2F065PP12

2F065PP22

4E002AC07

4E002CA15

(57)【要約】

【課題】形鋼の種類によらず曲がり量を測定することができる形鋼曲がり量測定装置、形鋼の曲がり量測定方法、形鋼の矯正方法、及び、形鋼の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の形鋼曲がり量測定装置は、形鋼の幅方向で左右のそれぞれに少なくとも２つずつ配置し、形鋼の上方に少なくとも１つ配置した、５つ以上の距離センサを１組として長手方向と直交する同一座標平面上に備えた距離計測部と、各距離センサから形鋼の表面までの距離情報と、各距離センサの位置に関する情報とから、形鋼の断面形状における表面上の複数の計測位置座標を算出する計測位置算出部と、複数の計測位置座標を用いて、形鋼の断面形状における複数の特徴点座標を算出する特徴点算出部と、複数の特徴点座標を用いて形鋼の断面形状における重心位置の位置座標を算出し、長手方向の３箇所以上で重心位置の位置座標を比較して形鋼の曲がり量を算出する曲がり量算出部と、を有する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

形鋼の長手方向の曲がり量を測定する曲がり量測定装置であって、
前記形鋼の長手方向と直交する幅方向で左右のそれぞれに少なくとも２つずつ配置し、前記形鋼の上方に少なくとも１つ配置した、５つ以上の距離センサを１組として前記長手方向と直交する同一座標平面上に備えた距離計測部と、
前記距離計測部によって計測された各距離センサから前記形鋼の表面までの距離情報と、各距離センサの位置に関する情報とから、前記形鋼の断面形状における表面上の複数の計測位置座標を算出する計測位置算出部と、
前記計測位置算出部によって算出した複数の前記計測位置座標を用いて、前記形鋼の断面形状における複数の特徴点座標を算出する特徴点算出部と、
前記特徴点算出部によって算出した前記複数の特徴点座標を用いて前記形鋼の断面形状における重心位置の位置座標を算出し、前記長手方向の３箇所以上で前記重心位置の位置座標を比較して前記形鋼の曲がり量を算出する曲がり量算出部と、
を有する、形鋼曲がり量測定装置。

【請求項2】

前記形鋼は不等辺山形鋼であって上下左右非対称な山形の状態で載置されており、
前記距離計測部は、
前記不等辺山形鋼の短辺部の表面に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記短辺部側に配置された第１距離センサと、
前記短辺部の表面における前記第１距離センサのレーザー光の照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記短辺部側であって前記第１距離センサよりも下に配置された第２距離センサと、
前記不等辺山形鋼の長辺部の表面に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記長辺部側に配置された第３距離センサと、
前記長辺部の表面における前記第３距離センサのレーザー光の照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記長辺部側であって前記第３距離センサよりも下に配置された第４距離センサと、
前記長辺部の表面における前記第３距離センサのレーザー光の照射位置よりも上の位置に向けてレーザー光を照射するように、前記長辺部の上方に配置された第５距離センサと、
を有する、請求項１に記載の形鋼曲がり量測定装置。

【請求項3】

前記距離計測部を前記長手方向に所定の間隔をあけて３つ配置した、請求項１または２に記載の形鋼曲がり量測定装置。

【請求項4】

形鋼の長手方向の曲がり量を測定する形鋼の曲がり量測定方法であって、
前記形鋼の長手方向と直交する幅方向で左右のそれぞれに少なくとも２つずつ配置し、前記形鋼の上方に少なくとも１つ配置した、５つ以上の距離センサを１組として前記長手方向と直交する同一座標平面上に備えた距離計測部によって、各距離センサから前記形鋼の表面までの距離を計測する距離計測工程と、
前記距離計測工程で各距離センサによって計測された距離情報と、各距離センサの位置に関する情報とから、前記形鋼の断面形状における表面上の複数の計測位置座標を算出する計測位置座標算出工程と、
前記計測位置座標算出工程で算出した複数の前記計測位置座標を用いて、前記形鋼の断面形状における複数の特徴点座標を算出する特徴点座標算出工程と、
前記特徴点座標算出工程で算出した前記複数の特徴点座標を用いて前記形鋼の断面形状における重心位置の位置座標を算出し、前記長手方向の３箇所以上で前記重心位置の位置座標を比較して前記形鋼の曲がり量を算出する曲がり量算出工程と、
を有する、形鋼の曲がり量測定方法。

【請求項5】

前記形鋼は不等辺山形鋼であって上下左右非対称な山形の状態で載置されており、
前記計測位置座標算出工程では、
前記幅方向で前記不等辺山形鋼の短辺部側に配置された第１距離センサによる、前記短辺部の表面上における第１距離計測位置の位置座標を算出し、
前記幅方向で前記短辺部側であって前記第１距離センサよりも下に配置された第２距離センサによる、前記短辺部の表面上における前記第１距離計測位置よりも下の第２距離計測位置の位置座標を算出し、
前記幅方向で前記不等辺山形鋼の長辺部側に配置された第３距離センサによる、前記長辺部の表面上における第３距離計測位置の位置座標を算出し、
前記幅方向で前記長辺部側であって前記第３距離センサよりも下に配置された第４距離センサによる、前記長辺部の表面上における前記第３距離計測位置よりも下の第４距離計測位置の位置座標を算出し、
前記長辺部の上方に配置された第５距離センサによる、前記長辺部の表面上における前記第３距離計測位置よりも上の第５距離計測位置の位置座標を算出する、
請求項４に記載の形鋼の曲がり量測定方法。

【請求項6】

前記特徴点座標算出工程では、
前記第１距離計測位置と前記第２距離計測位置とを通る第１直線と、前記第３距離計測位置と前記第４距離計測位置と前記第５距離計測位置とを通る第２直線とを算出して、前記第１直線と前記第２直線との交点である第１特徴点の位置座標を算出し、
前記第１直線上において前記第１特徴点から前記短辺部の長さ分だけ下の位置の第２特徴点の位置座標を算出し、
前記第２直線上において前記第１特徴点から前記長辺部の長さ分だけ下の位置の第３特徴点の位置座標を算出する、
請求項５に記載の形鋼の曲がり量測定方法。

【請求項7】

前記曲がり量算出工程では、
前記長手方向と直交する座標平面上において、前記第１特徴点と前記第２特徴点と前記第３特徴点とを頂点とする三角形に対して、前記第１特徴点と前記第２特徴点と前記第３特徴点との位置座標の平均をとり、前記形鋼の断面形状における重心位置の位置座標として前記三角形の重心位置の位置座標を算出する、
請求項６に記載の形鋼の曲がり量測定方法。

【請求項8】

請求項４乃至７のいずれか１項に記載の形鋼の曲がり量測定方法を用いて、形鋼を矯正する、形鋼の矯正方法。

【請求項9】

請求項８に記載の形鋼の矯正方法を用いて形鋼を矯正する工程を備える、形鋼の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、形鋼曲がり量測定装置、形鋼の曲がり量測定方法、形鋼の矯正方法、及び、形鋼の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

形鋼は、Ｈ形鋼及び不等辺山形鋼などの様々な特徴的な形状を有する鋼材であり、形状は長尺で長さが２０［ｍ］以上にもなる製品も存在する。長尺物であるから、製品として出荷する場合には、真直度が重要視され、例えば、Ｈ形鋼の場合、ＪＩＳ規定で長手方向１［ｍ］あたり幅方向１［ｍｍ］までのズレ量（長さ比０．１［％］）が許容されている。熱間圧延により製造された形鋼には曲がりが生じるため、曲がり量を許容範囲内に矯正するためにも、曲がり量を定量的に測定することが重要である。従来、長尺物の長手方向の曲がり量測定に関して、以下の方法が知られている。

【0003】

特許文献１には、静止状態のＨ形鋼の曲がり状態を判定する方法が開示されている。特許文献１に開示された方法では、静止状態のＨ形鋼の長手方向に沿って走行可能な距離センサを設置し、距離センサを長手方向に走行させて連続的に距離情報を計測することによって、その計測した距離情報を元にＨ形鋼の曲がり状態を測定する。

【0004】

特許文献２には、圧延ライン走行中のＨ形鋼の形状を測定する方法が開示されている。特許文献２に開示された方法では、Ｈ形鋼の上下方向で１対の距離センサと、左右方向で１対の距離センサとを用いて、幅方向及びＺ方向の形鋼形状を長手方向に連続的に計測して、Ｈ形鋼の曲げ量及び反り量を算出する。

【0005】

特許文献３には、圧延ライン走行中のＨ形鋼の形状を測定する方法が開示されている。特許文献３に開示された方法では、Ｈ形鋼の幅方向で片側から２対の距離センサ３組と、Ｚ方向から１つの距離センサとの計７つの距離センサを用いて計測を行い、得られた距離情報を元にして長手方向のＨ形鋼形状を測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３－２２８３２５号公報

【特許文献2】特開２００６－２３４５４０号公報

【特許文献3】特開２０１８－１５９５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に開示された方法では、形鋼が静止状態での計測のみに限られ、搬送ライン上で計測を行うことができない。また、距離計を形鋼の長さに合わせて数十［ｍ］走行させる機構が必要になるため、高額となる問題があった。

【0008】

特許文献２に開示された方法では、搬送ライン上で計測は可能であるが、搬送中の形鋼が斜行する影響や形鋼が振動する影響などを受けやすいという課題があった。形鋼は、搬送ライン上で上方向に数［ｃｍ］ほど振動することが確認されている。

【0009】

特許文献３に開示された方法では、特許文献２に開示された方法に対して、搬送中のＨ形鋼の斜行や振動の影響を低減して曲がり量を計測できる技術となっている。ところが、特許文献３に開示された方法はＨ形鋼のみに限定された技術であり、その他の形鋼種、例えば、断面が直角三角形の形鋼である不等辺山形鋼の曲がり量を計測することはできない。

【0010】

図１（ａ）に示すように、長辺部１００ａと短辺部１００ｂとを有する不等辺山形鋼１００は、製造工程上、上下左右非対称な山形の状態で形鋼搬送装置６０上に載置されて搬送される。特許文献３に開示された方法では、例えば、図１（ａ）に示すように、不等辺山形鋼１００の搬送方向と直交する幅方向に配置された距離センサ２１から照射されたレーザー光２２が、不等辺山形鋼１００の長辺部１００ａの外表面である長辺外面１０１ａに対して斜めに当たる。図１（ａ）では、搬送時の振動によって上方向に不等辺山形鋼１００が跳ねておらず、長辺外面１０１ａ上におけるレーザー光２２の照射位置は、長辺外面１０１ａのほぼ中央の点Ｐ１１の位置である。一方、図１（ｂ）に示すように搬送時の振動によって不等辺山形鋼１００が上方向に跳ねた場合には、距離センサ２１からの長辺外面１０１ａ上におけるレーザー光２２の照射位置は、図１（ａ）に示した点Ｐ１１よりも幅方向で距離センサ２１側の点Ｐ１２の位置となる。そのため、長辺外面１０１Ａの照射位置（計測位置）に幅方向で変位ズレがあると計測センサによって計測されてしまい、誤った曲がり量が測定されてしまう。

【0011】

また、特許文献３に開示された方法では、Ｈ形鋼の搬送時の振動による影響を考慮して距離センサから照射されたレーザー光が、Ｈ形鋼のウェブ上面に当たるようにＨ形鋼の上方に距離センサが設置されている。ところが、Ｈ形鋼の上方に設置された距離センサからのレーザー光も不等辺山形鋼に対して斜めに入射する。そのため、レーザー光で計測されたＨ形鋼のウェブ上面の変位が、不等辺山形鋼の振動影響によるものなのか、不等辺山形鋼が幅方向に移動した影響なのかを切り分けができない。そのため、特許文献３に開示された方法を用いて不等辺山形鋼の曲がり量を測定した場合には、測定された曲がり量が曲がっていることによる曲がり量なのか振動による影響なのかが分からず、特許文献３に開示された方法はＨ形鋼のみでしか適用できない。

【0012】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、形鋼の種類によらず曲がり量を測定することができる形鋼曲がり量測定装置、形鋼の曲がり量測定方法、形鋼の矯正方法、及び、形鋼の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、
（１）本発明に係る形鋼曲がり量測定装置は、形鋼の長手方向の曲がり量を測定する曲がり量測定装置であって、前記形鋼の長手方向と直交する幅方向で左右のそれぞれに少なくとも２つずつ配置し、前記形鋼の上方に少なくとも１つ配置した、５つ以上の距離センサを１組として前記長手方向と直交する同一座標平面上に備えた距離計測部と、前記距離計測部によって計測された各距離センサから前記形鋼の表面までの距離情報と、各距離センサの位置に関する情報とから、前記形鋼の断面形状における表面上の複数の計測位置座標を算出する計測位置算出部と、前記計測位置算出部によって算出した複数の前記計測位置座標を用いて、前記形鋼の断面形状における複数の特徴点座標を算出する特徴点算出部と、前記特徴点算出部によって算出した前記複数の特徴点座標を用いて前記形鋼の断面形状における重心位置の位置座標を算出し、前記長手方向の３箇所以上で前記重心位置の位置座標を比較して前記形鋼の曲がり量を算出する曲がり量算出部と、を有する。

【0014】

（２）本発明に係る形鋼曲がり量測定装置は、上記（１）の発明において、前記形鋼は不等辺山形鋼であって上下左右非対称な山形の状態で載置されており、前記距離計測部は、前記不等辺山形鋼の短辺部の表面に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記短辺部側に配置された第１距離センサと、前記短辺部の表面における前記第１距離センサのレーザー光の照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記短辺部側であって前記第１距離センサよりも下に配置された第２距離センサと、前記不等辺山形鋼の長辺部の表面に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記長辺部側に配置された第３距離センサと、前記長辺部の表面における前記第３距離センサのレーザー光の照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光を照射するように、前記幅方向で前記長辺部側であって前記第３距離センサよりも下に配置された第４距離センサと、前記長辺部の表面における前記第３距離センサのレーザー光の照射位置よりも上の位置に向けてレーザー光を照射するように、前記長辺部の上方に配置された第５距離センサと、を有する。

【0015】

（３）本発明に係る形鋼曲がり量測定装置は、上記（１）または（２）の発明において、前記距離計測部を前記長手方向に所定の間隔をあけて３つ配置した。

【0016】

（４）本発明に係る形鋼の曲がり量測定方法は、形鋼の長手方向の曲がり量を測定する形鋼の曲がり量測定方法であって、前記形鋼の長手方向と直交する幅方向で左右のそれぞれに少なくとも２つずつ配置し、前記形鋼の上方に少なくとも１つ配置した、５つ以上の距離センサを１組として前記長手方向と直交する同一座標平面上に備えた距離計測部によって、各距離センサから前記形鋼の表面までの距離を計測する距離計測工程と、前記距離計測工程で各距離センサによって計測された距離情報と、各距離センサの位置に関する情報とから、前記形鋼の断面形状における表面上の複数の計測位置座標を算出する計測位置座標算出工程と、前記計測位置座標算出工程で算出した複数の前記計測位置座標を用いて、前記形鋼の断面形状における複数の特徴点座標を算出する特徴点座標算出工程と、前記特徴点座標算出工程で算出した前記複数の特徴点座標を用いて前記形鋼の断面形状における重心位置の位置座標を算出し、前記長手方向の３箇所以上で前記重心位置の位置座標を比較して前記形鋼の曲がり量を算出する曲がり量算出工程と、を有する。

【0017】

（５）本発明に係る形鋼の曲がり量測定方法は、上記（４）の発明において、前記形鋼は不等辺山形鋼であって上下左右非対称な山形の状態で載置されており、前記計測位置座標算出工程では、前記幅方向で前記不等辺山形鋼の短辺部側に配置された第１距離センサによる、前記短辺部の表面上における第１距離計測位置の位置座標を算出し、前記幅方向で前記短辺部側であって前記第１距離センサよりも下に配置された第２距離センサによる、前記短辺部の表面上における前記第１距離計測位置よりも下の第２距離計測位置の位置座標を算出し、前記幅方向で前記不等辺山形鋼の長辺部側に配置された第３距離センサによる、前記長辺部の表面上における第３距離計測位置の位置座標を算出し、前記幅方向で前記長辺部側であって前記第３距離センサよりも下に配置された第４距離センサによる、前記長辺部の表面上における前記第３距離計測位置よりも下の第４距離計測位置の位置座標を算出し、前記長辺部の上方に配置された第５距離センサによる、前記長辺部の表面上における前記第３距離計測位置よりも上の第５距離計測位置の位置座標を算出する。

【0018】

（６）本発明に係る形鋼の曲がり量測定方法は、上記（５）の発明において、前記特徴点座標算出工程では、前記第１距離計測位置と前記第２距離計測位置とを通る第１直線と、前記第３距離計測位置と前記第４距離計測位置と前記第５距離計測位置とを通る第２直線とを算出して、前記第１直線と前記第２直線との交点である第１特徴点の位置座標を算出し、前記第１直線上において前記第１特徴点から前記短辺部の長さ分だけ下の位置の第２特徴点の位置座標を算出し、前記第２直線上において前記第１特徴点から前記長辺部の長さ分だけ下の位置の第３特徴点の位置座標を算出する。

【0019】

（７）本発明に係る形鋼の曲がり量測定方法は、上記（６）の発明において、前記曲がり量算出工程では、前記長手方向と直交する座標平面上において、前記第１特徴点と前記第２特徴点と前記第３特徴点とを頂点とする三角形に対して、前記第１特徴点と前記第２特徴点と前記第３特徴点との位置座標の平均をとり、前記形鋼の断面形状における重心位置の位置座標として前記三角形の重心位置の位置座標を算出する。

【0020】

（８）本発明に係る形鋼の矯正方法は、上記（４）乃至（７）のいずれか１つの発明の形鋼の曲がり量測定方法を用いて、形鋼を矯正する。

【0021】

（９）本発明に係る形鋼の製造方法は、上記（８）の発明の形鋼の矯正方法を用いて形鋼を矯正する工程を備える。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係る形鋼曲がり量測定装置、形鋼の曲がり量測定方法、形鋼の矯正方法、及び、形鋼の製造方法は、形鋼の種類によらず曲がり量を測定することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、不等辺山形鋼の振動影響について説明する図である。

【図2】図２は、形鋼搬送装置で搬送される不等辺山形鋼を示した図である。

【図3】図３は、実施形態に係る不等辺山形鋼の概略構成を示す断面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置の概略構成を示すブロック図である。

【図5】図５は、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置において、不等辺山形鋼の搬送方向に距離計測部を３つ配置した構成を示した図である。

【図6】図６は、形鋼搬送装置上の不等辺山形鋼に対する距離センサの位置を示す図である。

【図7】図７は、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置における曲がり量算出の制御の一例を示したフローチャートである。

【図8】図８は、演算部による不等辺山形鋼の断面形状の算出方法を示す図である。

【図9】図９は、不等辺山形鋼の断面形状における特徴点及び重心位置から曲がり量を算出する方法を示す図である。

【図10】図１０は、形鋼搬送装置上のＨ形鋼に対する距離センサの位置を示す図である。

【図11】図１１は、演算部によるＨ形鋼の断面形状の算出方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に、本発明に係る形鋼曲がり量測定装置、形鋼の曲がり量測定方法、及び、形鋼の矯正方法、及び、形鋼の製造方法の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0025】

図２は、形鋼搬送装置６０で搬送される不等辺山形鋼１００を示した図である。図３は、実施形態に係る不等辺山形鋼１００の概略構成を示す断面図である。

【0026】

図２に示すように、本実施形態において曲がり量の測定対象の鋼材としての形鋼である不等辺山形鋼１００は、上下左右非対称な山形の状態で形鋼搬送装置６０上に載置されて搬送される。形鋼搬送装置６０は、不等辺山形鋼１００などの形鋼を長手方向に沿って搬送するための装置である。形鋼搬送装置６０には、搬送方向に沿って配列した複数の搬送ローラが設けられており、複数の搬送ローラによって不等辺山形鋼を下側から支持して、不等辺山形鋼１００を長手方向に向けて搬送可能となっている。不等辺山形鋼１００は、長辺部（ウェブ部）１００ａ及び短辺部（フランジ部）１００ｂを有している。また、図３に示すように、長辺部１００ａの長さＬ１は、短辺部１００ｂの長さＬ２よりも長い。不等辺山形鋼１００としては、長辺部１００ａの厚さと短辺部１００ｂの厚さとが等しい不等辺等厚山形鋼と、長辺部１００ａの厚さと短辺部１００ｂの厚さとが異なる不等辺不等厚山形鋼とのどちらでもよい。

【0027】

図４は、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１の概略構成を示すブロック図である。

【0028】

図４に示すように、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１は、距離計測部２、操業条件取得部３、演算部４、及び、表示部５などを備えている。

【0029】

距離計測部２は、第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、第４距離センサ２１ｄ、及び、第５距離センサ２１ｅを、１組のセンサセットとして備える。なお、以下の説明において、第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、第４距離センサ２１ｄ、及び、第５距離センサ２１ｅを特に区別しない場合には、単に距離センサ２１とも記す。また、本実施形態では、距離センサ２１にレーザー距離計を使用した場合で説明するが、その限りではない。

【0030】

操業条件取得部３は、計測対象の形鋼の製品仕様情報や距離計測部２の各距離センサ２１の位置に関する情報などを含む操業条件に関する情報を取得する。距離センサ２１の位置に関する情報としては、例えば、形鋼の搬送方向と直交する２次元座標平面上における位置座標である。本実施形態においては、形鋼の搬送方向をｘ軸方向としたとき、このｚ軸方向と直交する形鋼の幅方向をｙ軸方向とし、ｘ軸方向とｙ軸方向とに直交する形鋼の高さ方向をｚ軸方向とする。そして、距離センサ２１の位置に関する情報としては、ｘ軸での所定の位置座標において、ｙ軸とｚ軸とを備える２次元座標平面上における位置座標を取得する。

【0031】

演算部４は、計測位置算出部４１、特徴点算出部４２、曲がり量算出部４３、プロファイル算出部４４、及び、記憶部４５を備えている。

【0032】

計測位置算出部４１は、５つの距離センサ２１ａ～２１ｅのそれぞれから出力されたデータをもとに、不等辺山形鋼１００の表面上における距離センサ２１からのレーザー光の照射位置と、距離センサ２１との間の距離を各距離センサ２１ａ～２１ｅについて求める。そして、計測位置算出部４１は、求めたて距離と距離センサ２１の位置に関する情報とから、２次元座標平面上であって、不等辺山形鋼１００の断面形状における表面上の計測位置座標を、５つの距離センサ２１ａ～２１ｅごとについて算出する。

【0033】

特徴点算出部４２は、プロファイル算出部４４が算出した断面プロファイルにおいて、計測位置算出部４１によって算出された距離センサ２１ａ～２１ｅによる計測位置座標を用いて、不等辺山形鋼１００の断面形状における複数の特徴点の位置座標を算出する。

【0034】

曲がり量算出部４３は、特徴点算出部４２によって算出された不等辺山形鋼１００の断面形状における複数の特徴点の位置座標を用いて、不等辺山形鋼１００の曲がり量を算出する。

【0035】

プロファイル算出部４４は、計測位置算出部４１によって算出された複数の計測位置の情報に基づいて、搬送される形鋼の搬送方向と直交する断面の表面形状（断面形状）を表した断面プロファイルを算出する。例えば、プロファイル算出部４４は、計測位置算出部４１によって算出された５つの距離センサ２１ａ～２１ｅによるの各計測位置座標を５つの二次元プロファイルとして取得する。そして、プロファイル算出部４４は、不等辺山形鋼１００の同一断面における５つの二次元プロファイルを合成し、不等辺山形鋼１００の同一断面（同一の２次元座標平面上）における表面形状の情報として、１つの断面プロファイルを算出する。

【0036】

記憶部４５は、距離計測部２によって計測された距離情報や、操業条件取得部３によって取得された操業条件情報など、不等辺山形鋼１００の曲がり量の算出に用いる各種情報を記憶する。

【0037】

表示部５は、演算部４によって算出された不等辺山形鋼１００の曲がり量などをディスプレイに表示する。

【0038】

図５は、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１において、不等辺山形鋼の搬送方向に距離計測部２を３つ配置した構成を示した図である。なお、本実施形態では、図５に示すように、形鋼搬送装置６０によって不等辺山形鋼１００を搬送する状態で、不等辺山形鋼１００の搬送方向をｘ軸とし、不等辺山形鋼１００の幅方向をｙ軸とし、不等辺山形鋼１００の高さ方向をｚ軸とする。

【0039】

図５に示すように、距離計測部２においては、不等辺山形鋼１００の幅方向に左右それぞれに上下２箇所の位置を測距できるように、第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、及び、第４距離センサ２１ｄを配置している。これに加え、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１は、不等辺山形鋼１００の上方に第５距離センサ２１ｅを配置している。

【0040】

第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、及び、第４距離センサ２１ｄのそれぞれからは、不等辺山形鋼１００の幅方向に沿ってレーザー光２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが照射される。第５距離センサ２１ｅからは、不等辺山形鋼１００の高さ方向に沿ってレーザー光２２ｅが照射される。

【0041】

第１距離センサ２１ａは、不等辺山形鋼１００の短辺部１００ｂの外表面である短辺外面１０１ｂに向けてレーザー光２２ａを照射するように、不等辺山形鋼１００の幅方向で短辺部１００ｂ側に配置されている。第２距離センサ２１ｂは、短辺外面１０１ｂにおけるレーザー光２２ａの照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光２２ｂを照射するように、不等辺山形鋼１００の幅方向で短辺部１００ｂ側であって第１距離センサ２１ａよりも下に配置されている。第３距離センサ２１ｃは、不等辺山形鋼１００の長辺部１００ａの外表面である長辺外面１０１ａに向けてレーザー光２２ｃを照射するように、不等辺山形鋼１００の幅方向で長辺部１００ａ側に配置されている。第４距離センサ２１ｄは、長辺外面１０１ａにおけるレーザー光２２ｃの照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光２２ｄを照射するように、不等辺山形鋼１００の幅方向で長辺部１００ａ側であって第３距離センサ２１ｃよりも下に配置されている。第５距離センサ２１ｅは、長辺外面１０１ａにおけるレーザー光２２ｃの照射位置よりも上の位置に向けてレーザー光２２ｅを照射するように、不等辺山形鋼１００の高さ方向で長辺部１００ａの上方に配置されている。

【0042】

なお、最低限５つの距離センサ２１を１組として距離計測部２が備えていれば、不等辺山形鋼１００の曲がり量を算出するための要求を満たせるが、距離計測部２が備える１組の距離センサ２１の数については、５つに限定されるものではない。すなわち、距離計測部２は、不等辺山形鋼１００の幅方向で左右のそれぞれに少なくとも２つずつ距離センサ２１を配置し、不等辺山形鋼１００の上方に少なくとも１つの距離センサ２１を配置して、５つ以上の距離センサ２１を１組として備えればよい。

【0043】

なお、不等辺山形鋼１００の正確な曲がり量を算出するためには、距離計測部２が備える全ての距離センサ２１の光軸が同一平面上にあることが好ましい。そのため、距離センサ２１の数を増やすほど、距離計測部２が備える全ての距離センサ２１の光軸が同一平面上に位置するように距離センサ２１を配置する作業が煩雑になる傾向にある。また、保全上、距離計測部２が備える全ての距離センサ２１は、数年に一度の頻度で入れ替えることになる。このように距離センサ２１を入れ替える際には、工場のラインを止める状態が発生するため、距離センサ２１の入れ替えに要する時間を可能な限り短くすることが望まれる。そのため、距離センサ２１の入れ替えに要する時間の短縮化を図るためにも、距離計測部２が備える１組の距離センサ２１の数は、可能な限り少ないほうが好ましい。また、距離計測部２が備える１組の距離センサ２１の数が多くなるほど、高コスト化を招く。これらの理由から、距離計測部２は、５つの距離センサ２１を１組として備えることが好ましい。

【0044】

そして、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１においては、図５に示すように、不等辺山形鋼１００の長手方向（搬送方向）に一定の間隔をあけて、３つの距離計測部２を設置している。なお、不等辺山形鋼１００の長手方向に設置する距離計測部２の数については、３つに限定されるものではない。

【0045】

例えば、長さ１０［ｍ］の不等辺山形鋼１００の曲がり量を長手方向で１［ｍ］ピッチで計測して算出する場合には、不等辺山形鋼１００の長手方向に１［ｍ］間隔で距離計測部２を１組ずつ配置し、計１１組の距離計測部２を配置することになる。また、例えば、形鋼搬送装置６０上での不等辺山形鋼１００の幅方向の移動量とｚ軸回転量とが著しく小さい場合には、距離計測部２を１組のみ用いて、不等辺山形鋼１００の搬送１［ｍ］ごとに距離計測部２で測定を行う。そして、搬送終了後に計測データを合算することによって、１組の距離計測部２により不等辺山形鋼１００の曲がり量を算出することができる。また、例えば、不等辺山形鋼１００を搬送せずに静的に曲がり量を算出する場合や、不等辺山形鋼１００の搬送速度が遅く振動やＺ軸回転の影響が限りなく小さい場合には、距離計測部２を１組のみ配置して不等辺山形鋼１００の曲がり量を計測してもよい。その場合には、例えば、距離計測部２を不等辺山形鋼１００の長手方向に走査させて１［ｍ］ごとに測定を行う。

【0046】

図６は、形鋼搬送装置６０上の不等辺山形鋼１００に対する距離センサ２１の位置を示す図である。

【0047】

図６に示すように、第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、第４距離センサ２１ｄ、及び、第５距離センサ２１ｅと、それぞれの距離センサ２１による距離計測位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５とは、同一ｙｚ座標平面上にある。距離計測位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５は、不等辺山形鋼１００の断面形状における表面上に、距離センサ２１ａ～２１ｅから照射されたレーザー光２２ａ～２２ｅの照射位置である。距離センサ２１ａ～２１ｅから照射されるレーザー光２２ａ～２２ｅのｙｚ座標平面上における傾きについては、特に制約はない。一方で、計算の都合上、第１距離センサ２１ａ～第４距離センサ２１ｄのレーザー光２２ａ～２２ｄはｙ軸と平行とし、第５距離センサ２１ｅのレーザー光２２ｅはｚ軸と平行とするのが好ましい。

【0048】

ここで、本実施形態においては、ｙｚ座標平面上における第ｎ距離センサの位置座標を（ｙｎ，ｚｎ）とする。距離センサ２１ａ～２１ｅのレーザー光２２ａ～２２ｅが、計測対象とする不等辺山形鋼１００の外表面（長辺外面１０１ａ及び短辺外面１０１ｂ）のどこかに当たればよい。

【0049】

そのため、第１距離センサ２１ａと第２距離センサ２１ｂとは、ｙ軸方向（幅方向）の位置が同じ位置座標（ｙ１＝ｙ２）である必要はない。また、第３距離センサ２１ｃと第４距離センサ２１ｄとは、ｙ軸方向（幅方向）の位置が同じ位置座標（ｙ３＝ｙ４）である必要はない。また、第１距離センサ２１ａと第３距離センサ２１ｃとは、ｚ軸方向（高さ方向）の位置が同じ位置座標（ｚ１＝ｚ３）である必要はない。また、また、第２距離センサ２１ｂと第４距離センサ２１ｄとは、ｚ軸方向（高さ方向）の位置が同じ位置座標（ｚ２＝ｚ４）である必要はない。

【0050】

一方で、計算の都合上、第１距離センサ２１ａと第２距離センサ２１ｂとは、ｙ軸方向（幅方向）の位置が同じ位置座標（ｙ１＝ｙ２）であるのが好ましい。また、同様に、第３距離センサ２１ｃと第４距離センサ２１ｄとは、ｙ軸方向（幅方向）の位置が同じ位置座標（ｙ３＝ｙ４）であるのが好ましい。また、同様に、第１距離センサ２１ａと第３距離センサ２１ｃとは、ｚ軸方向（高さ方向）の位置が同じ位置座標（ｚ１＝ｚ３）であるのが好ましい。また、同様に、第２距離センサ２１ｂと第４距離センサ２１ｄとは、ｚ軸方向（高さ方向）の位置が同じ位置座標（ｚ２＝ｚ４）であるのが好ましい。

【0051】

また、第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、第４距離センサ２１ｄ、及び、第５距離センサ２１ｅのそれぞれのｚ軸方向（高さ方向）の位置は、不等辺山形鋼１００の最大上方向振動量よりも大きい必要がある。例えば、第５距離センサ２１ｅのｚ軸方向（高さ方向）の位置は、不等辺山形鋼１００と接触しない距離以上である必要がある。なお、第５距離センサ２１ｅのｙ軸方向（幅方向）の位置は、計測対象とする不等辺山形鋼１００の外表面のどこかにレーザー光２２ｅが当たりさえすれば、特に制約はない。また、第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、及び、第４距離センサ２１ｄのそれぞれのｙ軸方向（幅方向）の位置は、計測対象とする不等辺山形鋼１００と接触しない位置である必要がある。

【0052】

また、不等辺山形鋼１００の長手方向に複数組の距離計測部２を配置した場合、距離計測部２ごとの各距離センサ２１の位置関係は、各距離センサ２１のｙｚ座標平面上での相対位置座標が分かればよい。一方で、計算の都合上、ｙ座標とｚ座標とが同じ位置座標であることが好ましい。例えば、ｘ軸方向（搬送方向）の位置座標がｘ＝１０となる位置に設置した距離計測部２の第１距離センサ２１ａの位置座標が（１０，２０，３０）の場合には、ｘ軸方向（搬送方向）の位置座標がｘ＝２０となる位置に設置した距離計測部２の第１距離センサ２１ａの位置座標が（２０，２０，３０）であることが好ましい。また、ｘ軸方向（搬送方向）の位置座標がｘ＝１０となる位置に設置した距離計測部２の第５距離センサ２１ｅの位置座標が（１０，３０，６０）の場合には、ｘ軸方向（搬送方向）の位置座標がｘ＝２０となる位置に設置した距離計測部２の第５距離センサ２１ｅの位置座標が（２０，３０，６０）であることが好ましい。

【0053】

図７は、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１における曲がり量算出の制御の一例を示したフローチャートである。

【0054】

なお、図７に示した曲がり量算出フローは、曲がり量の計測対象である不等辺山形鋼１００が形鋼搬送装置６０によって搬送され、例えば、距離計測部２によって計測された距離の値が閾値を超えて、演算部４で形鋼あり判定がなされたら開始する。また、図７に示した曲がり量選出フローでは、操業条件として距離センサ２１の位置に関する情報を予め操業条件取得手段によって取得済みとする。

【0055】

まず、形鋼曲がり量測定装置１は、距離計測部２の各距離センサ２１によって、各距離センサ２１から不等辺山形鋼１００までの距離を計測する（ステップＳ１：距離計測工程）。次に、形鋼曲がり量測定装置１は、各距離センサ２１によって計測した不等辺山形鋼１００までの距離と、各距離センサ２１の位置座標とから、不等辺山形鋼１００の計測位置座標を、計測位置算出部４１によって算出する（ステップＳ２：計測位置座標算出工程）。次に、形鋼曲がり量測定装置１は、操業条件取得部３によって不等辺山形鋼１００の製品仕様情報などの操業条件を取得する（ステップＳ３：操業条件取得工程）。次に、形鋼曲がり量測定装置１は、算出された計測位置座標から、不等辺山形鋼１００の断面形状における特徴点座標を、不等辺山形鋼１００の製品仕様情報などを用いて、特徴点算出部４２によって算出する（ステップＳ４：特徴点座標算出工程）。次に、形鋼曲がり量測定装置１は、算出した複数の特徴点座標から不等辺山形鋼１００の曲がり量を、曲がり量算出部４３によって算出する（ステップＳ５：曲がり量算出工程）。次に、形鋼曲がり量測定装置１は、算出した曲がり量の結果を、表示部５へ出力する（ステップＳ６：表示工程）。その後、形鋼曲がり量測定装置１は、一連の曲がり量算出の制御を終了する。

【0056】

次に、実施形態に係る不等辺山形鋼１００の曲がり量の算出方法の詳細について説明する。実施形態に係る不等辺山形鋼１００の曲がり量の算出方法では、複数組の距離計測部２によって不等辺山形鋼１００の断面形状を算出し、算出した断面形状における複数の特徴点座標を算出する。そして、実施形態に係る不等辺山形鋼１００の曲がり量の算出方法では、複数の特徴点座標から求めた重心位置の幅方向位置を、複数組の距離計測部２によってそれぞれ算出した断面形状ごとで比較することによって、不等辺山形鋼１００の曲がり量を算出する。

【0057】

図８は、演算部４による不等辺山形鋼１００の断面形状の算出方法を示す図である。なお、図８を用いて説明する不等辺山形鋼１００の断面形状の算出方法では、ｙｚ座標平面の断面プロファイルをプロファイル算出部４４によって算出する。

【0058】

まず、演算部４は、計測位置座標算出工程において、図８（ａ）に示すように、距離センサ２１ａ～２１ｅの計測情報などを用いて、不等辺山形鋼１００の断面形状における表面上の距離計測位置Ｐ１～Ｐ５の位置座標を算出する。そして、演算部４は、距離計測位置Ｐ１～Ｐ５の位置座標を用いて、不等辺山形鋼１００の同一座標平面上における表面形状の情報として、不等辺山形鋼１００のｙｚ座標平面の断面プロファイルを算出する。

【0059】

次に、演算部４は、特徴点座標算出工程において、図８（ｂ）に示すように、第１距離計測位置Ｐ１と第２距離計測位置Ｐ２とを通る第１直線７１と、第３距離計測位置Ｐ３と第４距離計測位置Ｐ４と第５距離計測位置Ｐ５とを通る第２直線７２とを算出する。そして、演算部４は、算出した第１直線７１と第２直線７２との交点である第１特徴点としての特徴点Ｏの位置座標を算出する。

【0060】

ここで、不等辺山形鋼１００の製品仕様情報（長辺部１００ａの長さＬ１及び短辺部１００ｂの長さＬ２、並びに、ｙ軸方向（幅方向）の左右のどちらの辺が長辺部１００ａであるかなど）は、操業条件取得部３によって取得した操業条件情報から予め既知である。

【0061】

そのため、演算部４は、図８（ｃ）に示すように、第１直線７１上において特徴点Ｏから短辺部１００ｂの長さＬ２分だけ下の位置の第２特徴点である特徴点Ａの位置座標を算出する。また、演算部４は、第２直線７２上において特徴点Ｏから長辺部１００ａの長さＬ１分だけ下の位置の第３特徴点である特徴点Ｂの位置座標を算出する。そして、このように算出した特徴点Ｏ，Ａ，Ｂの位置座標が、不等辺山形鋼１００の断面形状における表面上の特徴点座標である。

【0062】

次に、演算部４は、曲がり量算出工程において、図８（ｄ）に示すように、特徴点Ｏと特徴点Ａと特徴点Ｂとを頂点とする三角形△ＯＡＢの重心位置Ｇ_△の位置座標を、ｙｚ座標平面上における特徴点Ｏと特徴点Ａと特徴点Ｂとの位置座標を用いて算出する。そして、演算部４は、重心位置Ｇ_△の幅方向（ｙ軸方向）の位置座標を用いて、不等辺山形鋼１００の曲がり量を算出する。

【0063】

図９は、不等辺山形鋼１００の断面形状における特徴点及び重心位置から曲がり量を算出する方法を示す図である。なお、ここでは、不等辺山形鋼１００に対して３組の距離計測部２を３組使用した場合について説明するが、これに限定されるものではない。

【0064】

図９（ａ）に示すように、不等辺山形鋼１００の搬送方向（ｘ軸方向）に所定間隔をあけて配置された３組の距離計測部２のそれぞれについて、演算部４は、上記した断面形状の算出方法をもとにして、特徴点Ａ，Ｂ及び重心位置Ｇ_△の位置座標を算出する。すなわち、演算部４は、搬送方向（ｘ軸方向）で最下流側に配置された距離計測部２について、特徴点Ａ１，Ｂ１及び重心位置Ｇ１_△の位置座標を算出する。また、演算部４は、搬送方向（ｘ軸方向）で真ん中に配置された距離計測部２について、特徴点Ａ２，Ｂ２及び重心位置Ｇ２_△の位置座標を算出する。また、演算部４は、搬送方向（ｘ軸方向）で最上流側に配置された距離計測部２について、特徴点Ａ３，Ｂ３及び重心位置Ｇ３_△の位置座標を算出する。

【0065】

次に、演算部４は、３組の距離計測部２のそれぞれの特徴点Ａ，Ｂ及び重心位置Ｇ_△を、図９（ｂ）に示すように、同一ｘｙ座標平面上にプロットする。次に演算部４は、搬送方向（ｘ軸方向）で最下流側に配置された距離計測部２の重心位置Ｇ１_△と、搬送方向（ｘ軸方向）で最上流側に配置された距離計測部２の重心位置Ｇ３_△とを通る直線７３を算出する。そして、演算部４は、ｙ軸方向で直線７３から各重心位置Ｇ１_△，Ｇ２_△，Ｇ３_△までの距離を算出し、その算出した距離のそれぞれを各長手方向の計測箇所での曲がり量とする。

【0066】

実施形態に係る不等辺山形鋼１００の曲がり量測定方法においては、不等辺山形鋼１００の長手方向における各計測箇所での曲がり量を、重心位置Ｇ１_△，Ｇ２_△，Ｇ３_△のｘｙ座標を用いて算出している。これにより、実施形態に係る不等辺山形鋼１００の曲がり量測定方法では、不等辺山形鋼１００の搬送時の振動やｚ軸回転の影響を抑制しつつ、不等辺山形鋼１００の曲がり量を算出することができる。

【0067】

次に、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１によって曲がり量の計測対象である形鋼が、Ｈ形鋼の場合について説明する。なお、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１によってＨ形鋼の曲がり量を測定する方法としては、不等辺山形鋼１００の曲がり量を測定する方法と略同様のため、適宜説明は省略する。

【0068】

図１０は、形鋼搬送装置６０上のＨ形鋼２００に対する距離センサ２１の位置を示す図である。

【0069】

実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１は、Ｈ形鋼２００の幅方向に左右それぞれに上下２箇所の位置を測距できるように、第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、及び、第４距離センサ２１ｄを配置している。これに加え、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１は、Ｈ形鋼２００の上方に第５距離センサ２１ｅを配置している。

【0070】

第１距離センサ２１ａ、第２距離センサ２１ｂ、第３距離センサ２１ｃ、及び、第４距離センサ２１ｄのそれぞれからは、Ｈ形鋼２００の幅方向（ｙ軸方向）に沿ってレーザー光２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが照射される。第５距離センサ２１ｅからは、Ｈ形鋼２００の高さ方向（ｚ軸方向）に沿ってレーザー光２２ｅが照射される。

【0071】

第１距離センサ２１ａは、Ｈ形鋼２００のフランジ部２００ｂの外表面であるフランジ外面２０１ｂに向けてレーザー光２２ａを照射するように、Ｈ形鋼２００の幅方向でフランジ部２００ｂ側に配置されている。第２距離センサ２１ｂは、フランジ外面２０１ｂにおけるレーザー光２２ａの照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光２２ｂを照射するように、Ｈ形鋼２００の幅方向でフランジ部２００ｂ側であって第１距離センサ２１ａよりも下に配置されている。第３距離センサ２１ｃは、Ｈ形鋼２００のフランジ部２００ｃの外表面であるフランジ外面２０１ｃに向けてレーザー光２２ｃを照射するように、Ｈ形鋼２００の幅方向でフランジ部２００ｃ側に配置されている。第４距離センサ２１ｄは、フランジ外面２０１ｃにおけるレーザー光２２ｃの照射位置よりも下の位置に向けてレーザー光２２ｄを照射するように、Ｈ形鋼２００の幅方向でフランジ部２００ｃ側であって第３距離センサ２１ｃよりも下に配置されている。第５距離センサ２１ｅは、ウェブ部２００ａの外表面であるウェブ外面２０１ａに向けてレーザー光２２ｅを照射するように、Ｈ形鋼２００の高さ方向でウェブ部２００ａの上方に配置されている。

【0072】

図１０に示すように、距離センサ２１ａ～２１ｅと、距離センサ２１ａ～２１ｅによるＨ形鋼２００の断面形状における表面上の距離計測位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５とは、同一ｙｚ座標平面上にある。

【0073】

図１１は、演算部４によるＨ形鋼２００の断面形状の算出方法を示す図である。

【0074】

まず、演算部４は、計測位置座標算出工程において、図１１（ａ）に示すように、距離センサ２１ａ～２１ｅの計測情報などを用いて、Ｈ形鋼２００の断面形状における表面上の距離計測位置Ｐ１～Ｐ５の位置座標を算出する。そして、演算部４は、距離計測位置Ｐ１～Ｐ５の位置座標を用いて、Ｈ形鋼２００の同一座標平面上における表面形状の情報として、Ｈ形鋼２００のｙｚ座標平面の断面プロファイルを算出する。

【0075】

次に、演算部４は、特徴点座標算出工程において、図１１（ｂ）に示すように、第１距離計測位置Ｐ１と第２距離計測位置Ｐ２とを通る第１直線８１と、第３距離計測位置Ｐ３と第４距離計測位置Ｐ４と通る第２直線８２とを算出する。さらに、演算部４は、第５距離計測位置Ｐ５を通り、第１直線８１と第２直線８２との間の距離が最も短くなる線分８３を求める。そして、演算部４は、第１直線８１と線分８３との交点である特徴点Ｃの位置座標を算出する。また、演算部４は、第２直線８２と線分８３との交点である特徴点Ｄの位置座標を算出する。

【0076】

ここで、Ｈ形鋼２００の製品仕様情報（Ｈ形鋼２００の左右のフランジ部２００ｂ，２００ｃの長さ、フランジ外面２０１ｂ，２０１ｃの幅など）は、操業条件取得部３によって取得した操業条件情報から予め既知である。

【0077】

そのため、演算部４は、フランジ部２００ｂの長さをＬとした場合、図１１（ｃ）に示すように、第１直線８１上で特徴点Ｃから上にＬ／２だけ離れた位置の特徴点Ｈの位置座標を算出する。また、演算部４は、第１直線８１上で特徴点Ｃから下にＬ／２だけ離れた位置の特徴点Ｉの位置座標を算出する。また、演算部４は、フランジ部２００ｃの長さをＬとした場合、図１１（ｃ）に示すように、第２直線８２上で特徴点Ｄから上にＬ／２だけ離れた位置の特徴点Ｊの位置座標を算出する。また、演算部４は、第２直線８２上で特徴点Ｄから下にＬ／２だけ離れた位置の特徴点Ｋの位置座標を算出する。このようにして、算出した算出した特徴点Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋの位置座標が、Ｈ形鋼２００の断面形状における特徴点座標である。

【0078】

次に、図１１（ｄ）に示すように、演算部４は、ｙｚ座標平面上における特徴点Ｈと特徴点Ｉと特徴点Ｊと特徴点Ｋとの位置座標を用いて、Ｈ形鋼２００の重心位置Ｇ_Ｈの位置座標を算出する。

【0079】

そして、演算部４は、例えば、図９を用いて説明した不等辺山形鋼１００の曲がり量を算出する方法と同様に、複数組の距離計測部２のそれぞれに対応した重心位置Ｇ_Ｈの幅方向（ｙ軸方向）の位置座標を用いて、Ｈ形鋼２００の曲がり量を算出する。

【0080】

以上、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１は、不等辺山形鋼１００やＨ形鋼２００などの形鋼の種類によらず、同じ装置によって形鋼の曲がり量を測定することができる。よって、実施形態に係る形鋼曲がり量測定装置１は、形鋼の曲がり矯正のために発生する曲がり量の測定や曲がり矯正機のセットアップなどに要する時間の短縮を図ったり、再度矯正するための時間の発生を抑制したりすることができる。

【0081】

また、実施形態に係る形鋼の曲がり量測定方法によって算出した形鋼の曲がり量は、例えば、圧延後または熱処理後の形鋼を矯正する形鋼の矯正方法に利用することができる。これにより、形鋼の矯正方法によって形鋼の曲がりを適切に矯正することができる。また、この形鋼の矯正方法を用いて形鋼を矯正する工程を形鋼の製造方法が備えることによって、精度く形鋼を製造することができる。

【符号の説明】

【0082】

１ 形鋼曲がり量測定装置
２ 距離計測部
３ 操業条件取得部
４ 演算部
５ 表示部
２１ａ 第１距離センサ
２１ｂ 第２距離センサ
２１ｃ 第３距離センサ
２１ｄ 第４距離センサ
２１ｅ 第５距離センサ
６０ 形鋼搬送装置
１００ 不等辺山形鋼
１００ａ 長辺部
１００ｂ 短辺部
１０１ａ 長辺外面
１０１ｂ 短辺外面
２００ Ｈ形鋼
２００ａ ウェブ部
２００ｂ，２００ｃ フランジ部
２０１ａ ウェブ外面
２０１ｂ，２０１ｃ フランジ外面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】