JPH0367797B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、加熱切断に用いられる燃焼
トーチ、あるいは、例えば炭酸ガス雰囲気中にお
ける半自動溶接機等の溶接ヘツド等の工具を、ク
ランプして案内するための可動保持装置に関す
る。

例えば酸素により燃焼するトーチをクランプし
て案内するための公知の可動保持装置は、種々の
構造を有している。

これらの公知の装置の１つは、可動支持部材が
案内レールにより案内される案内ローラを備え、
可動支持部材には案内レール上に位置するラツク
に噛合するピニオンにより駆動される駆動源が設
けられる。トーチは可動支持部材に固定された支
持アームにクランプされる。

この従来装置は、可動支持部材を直線状前進方
向に運転させるべく設計されたレールの形状によ
り、トーチの移動範囲が制限されるという欠点が
ある。この装置を、溶接対象物の内部や外部に設
置することは、案内レールの長さのために、しば
しば制限を受ける。さらに、ワースピースが平面
でなくうねつている場合、溶接のための角度定規
を作る時に、形状の偏れが生じるという他の欠点
がある。また、複雑な表面形状の材料を切断する
場合、案内レールが剛性のために所望の形状にな
らないことにより、同様な欠点を生じる。

さらに、支持軸の車輪が移動する案内レールを
有さず、製造物がレールに沿つて案内される可能
性のある、公知の装置がある。これらの装置は、
通常２個の車輪を有し、それらのうち一方は案内
車軸であり、また車両軸を越えた所に位置する駆
動源を有する。トーチは駆動輪の車軸の上方に位
置する。

この装置は、スリツプを防止して駆動輪に確実
なスラストを与えるために、重量が大でなければ
ならず、したがつて、水平面、あるいは若干傾斜
した面に設置する場合に制限があるという欠点が
ある。この装置の最小長さは、駆動輪の直径の少
なくとも２倍である。したがつて、これに応じ
た、トーチの運転無効領域がある。

本発明の目的は、上述した欠点を除去すること
にある。本発明に係る構成は、支持軸に回転自在
に支持された支持駆動輪から成る単軸支持軸を備
えるとともに、支持駆動輪間すなわちそれらの内
側に独立駆動源を有し、この駆動源は駆動輪の直
径よりはみ出ない。各支持駆動輪は、少なくとも
２個の単輪と、例えば永久磁石等の磁石を備え、
支持軸には、少なくとも１個の、工具のホルダ用
の支持アームと、支持軸が回転しないようにする
ための付加手段が設けられる。

支持駆動輪の単輪の外周面に、例えばインボリ
ユート曲線の刻み目が形成されてもよい。

単輪が、内周面で、弾性部材を介して支持駆動
輪のハブに支持されてもよい。

磁石は、外周面に、弾性部材を備えてもよい。
支持アームは、制御装置を有する支持軸内に回転
自在に支持されるとともに、工具のホルダに持続
されたねじ付スリーブを有する駆動ねじを備え、
駆動ねじは、電動機および（または）手動操作部
に接続される。

支持駆動輪の通り道に対向する摺動自在なピン
を備えたカムが、支持駆動輪の外側において支持
軸に回転自在に設けられてもよい。

支持駆動輪の移動方向を検知する方向検知器
が、支持軸に設けられてもよい。

工具のホルダは、支持アームの位置検知器を備
えてもよい。

本発明に係る可動保持装置の利益は、駆動輪の
滑りを防止する装置全体の重量が、支持駆動輪と
ワークピースの間の磁力により置換えられたこと
である。このように重量の小さい構成が得られる
ので、駆動源の出力が少なくて済み、また駆動源
の大きさが小さくなり、駆動輪の間に駆動源を設
置することができる。工具のホルダの支持アーム
が支持駆動輪の軸内に配設されるので、例えばト
ーチ等の工具の操作範囲が、従来装置に対して、
実際上無制限になる。

本発明に係る構成の重量が小さいことによる他
の利益は、案内レールを用いることなく、頭上に
位置する平面も含み、鉛直面に沿つて移動できる
ことである。

本発明に係る構成の単軸の実施例によれば、ワ
ークピースのやや平坦ではない表面であつても、
異なる平面間の連続的に移動することができる。
工具の支持アームは、支持駆動輪の中心に位置
し、ワークピースからのトーチの一定距離が維持
される。

支持駆動輪のハブ上に設けられた支持駆動輪の
単輪を弾性支持したことにより、単輪がワークピ
ース表面のゴミに当接した場合にホルダの位置を
変えることなく、単輪の位置を少し変更すること
ができる。

ワークピース表面のゴミに当接した場合におけ
るトーチの偏れは、同様に、単輪の外表面の刻み
目により防止される。

さらに他の利益は、共通軸上に位置する支持駆
動輪に独立駆動源を用いることにより、通り道を
所望の方向に変更できることである。この目的の
ため、種々の検知器が使用される。

本発明の実施例装置を、添附図面に概略的に示
す。

可動保持装置は、支持軸１２に回転自在に支持
された支持駆動輪１１，１１′から構成され、こ
れら駆動輪１１，１１′間に位置する独立駆動源
１３，１３′を有する。これらの駆動源１３，１
３′は、例えば電動機とギアケースとから構成さ
れる。第１図の実施例では、独立駆動源１３，１
３′は、支持軸１２の周縁に沿つて駆動輪１１，
１１′間に位置し、これら駆動輪１１，１１′の外
径を越えて突出することはない。独立駆動源１
３，１３′は、支持駆動輪１１，１１′の径よりも
小径の内側面間に位置する保護管２６により保護
される。各支持駆動輪１１，１１′は、支持軸１
２上のハブ１１３，１１３′により回転自在に支
持され、例えば永久磁石のような磁石１１２を備
えた、少なくとも２個の単輪１１１から構成され
る。支持駆動輪１１，１１′の単輪１１１の外周
面は、本実施例においては、例えばインボリユー
ト曲線の刻み目が形成される。他の実施例によれ
ば単輪１１１は、その内周面において、弾性部材
１１４により支持駆動輪１１，１１′のハブ１１
３，１１３′上に支持される。本実施例において、
磁石１１２は、外周部に弾性部材１１５が設けら
れる。弾性部材１１４，１１５は例えば、円形断
面のゴム製の輪でもよい。支持軸１２内には、少
なくとも、工具のホルダ１５用の支持アーム１４
が配設される。支持アーム１４は、本実施例では
支持軸１２内に同軸的に回転自在に支持され、か
つ工具のホルダ１５の角度調整のための制御装置
１９が設けられる。工具のホルダ１５へ接続され
るねじ付スリーブ１８を備えた駆動ねじ１７は、
支持軸１２の中心を通る。駆動ねじ１７は、例え
ば支持軸１２の孔部内に位置する独立駆動源２０
に接続され、あるいは支持アーム１４の端部にあ
つて駆動ねじ１７に連動する手動操作部２７に接
続される。あるいは、これら駆動源２０と手動操
作部２７の両者が設けられる。２個の支持アーム
１４が用いられる場合、それらは支持軸１２の両
側に配設される。支持軸１２が回転しないように
するための手段１６がさらに支持軸１２に配設さ
れる。これは、その端部においてワークピースに
接触する、例えば棒部材を有し、また、例えば回
転自在に支持されたローラの形状をし、単輪を有
するかもしれない磁石を備える。支持軸１２が回
転しないようにするための手段１６は、第１図に
示す実施例では、支持軸１２の両端部に配設され
る。支持軸１２が回転しないようにするための手
段１６はまた、駆動源１３，１３′が設置される
支持駆動輪１１，１１′間に配設してもよい。支
持駆動輪１１，１１′の通り道に対向する摺動自
在なフインガ２２，２２′を備えたカム２１，２
１′は支持駆動輪１１，１１′の両側部において支
持軸１２上に設けられる。摺動自在なフインガ２
２，２２′は、リターン・スプリングに案内され
て摺動自在に設けられた、例えば棒部材であり、
案内部材は支持軸１２に固着される。カム２１，
２１′は、ホルダ２３により相互に連結される。
支持駆動輪１１，１１′の移動方向を電気的に制
御するための方向検知器２４は、本実施例では、
支持軸１２に固定される。工具のホルダ１５は、
本実施例では、位置検知器２５を備え、この検知
器２５は、支持アーム１４上に工具のホルダ１５
の位置を決定し、駆動ねじ１７の駆動源２０の制
御を行なう。

方向検知器２４および位置検知器２５は例え
ば、ワークピースに固定された型や定規の形状を
機械的に検出するフインガを備えたポテンシヨメ
ータにより構成される。これら検知器は、例えば
レーザ光線を検知する光電子工学的なものであつ
てもよいし、あるいは電磁石による検知器のよう
なものであつてもよい。型板や定規は、ワークピ
ース、あるいはその一部分に代えてもよい。

可動保持装置がワークピース上で用いられる
時、カム２１，２１′はホルダ２３により、摺動
自在なフインガ２２，２２′が支持駆動輪１１，
１１′の外周を越えてこれらの通り道に合致する
位置に、回動される。これにより、ワークピース
上の可動保持装置が容易に位置決めされる。次い
で、ホルダ２３を下降させて、摺動自在なフイン
ガ２２，２２′が変位し、支持駆動輪１１，１
１′は磁力によりワークピース上に押付けられる。
ワークピースから可動保持装置を取除くには、反
対のことを行なえばよい。ワークピース上の可動
保持装置の工具を取付けた後、例えば燃焼トーチ
が工具のホルダ１５に固定されると、例えば移動
速さ等の作動条件が調節される。そして、方向検
知器２４や、できれば位置検知器２５がワークピ
ース上に置かれ、工具の位置や移動方向が決定さ
れる。

これらの調節の後、装置全体は、例えばホルダ
２３やリモート・コントロール用の付属制御パネ
ルのような、可動保持装置に配置された制御要素
により運転される状態になる。可動保持装置に直
接設けられ、あるいはこれの外側に配設されてケ
ーブルにより接続された電子制御機器は、すべて
の電動機の逆転、連続的な回転数調節のような調
節された設定値に従つて全ての動きを確実に制御
し、そして、方向検知器２４および位置検知器２
５により決定される位置の偏れの評価を行なう。
該電子制御機器はまた、さらに、これらの検知器
なしに運転制御を行なう。すなわち、例えば直進
方向のような設定値に従つて、電動機の回転数を
維持することができる。両支持駆動輪１１，１
１′に対し異なつた速さを選定すると、装置全体
は円弧状の経路に沿つて移動する。

時折、凹凸に遭遇しても、例えばトーチ等の工
具の位置が偏れることなく、弾性部材１１４によ
り補償される。特に鉛直平面に沿つて変位する滑
りは、単輪１１１の外表面に刻み目により防止さ
れる。単輪１１１には、刻み目の点における力線
の集中のため、例えば金属粉末等のゴミが押圧さ
れてこれらの点間に保持され、したがつて、ゴミ
は単輪１１１の接触面に固着しない、粘着力はさ
らに、例えば、磁石１１２の外周面に配設された
円形断面のゴム製の輪により構成される弾性部材
１１５により増加するワーク・ピースと接触する
位置にある、支持軸１２が回転しないようにする
ための手段１６は、本実施例では、ワークピース
の表面上におけるこれらの手段１６の上昇を防止
する磁石２８を備える。支持軸１２が回転しない
ようにするための手段１６をワークピースに磁力
によつて連結することにより、頭上で作業するこ
とも可能になる。

本発明は、溶接あるいは加熱分離が、溶接ある
いは燃焼トーチを案内することによつて可動構造
になつている構成により実施される、全ての機械
装置に用いられ、溶接あるいは燃焼トーチの移動
の最大長さは、全ての作業位置における操作にお
いて、要求される。しかしながら、本発明による
構成は、他の工具のクランプやガイドにも用いる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は可動保持装置の一部を示す断面図、第
２図は支持アーム上の工具のホルダのクランプを
示す断面図、第３図は実施例装置の側面図であ
る。 １１，１１′……支持駆動輪、１２……支持軸、
１３，１３′……独立駆動源、１４……支持アー
ム、１５……ホルダ、１６……手段、１７……駆
動ねじ、１８……ねじ付スリーブ、１９……制動
装置、２０……電動機、２１，２１′……カム、
２２，２２′……フインガ、２３……ホルダ、２
４……方向検知器、２５……位置検知器、２７…
…手動操作部、２８……磁石、１１１……単輪、
１１２……磁石、１１３，１１３′……ハブ、１
１４，１１５……弾性部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支持軸１２に回転自在に支持されワークピー
   ス上を転動する一対の支持駆動輪１１，１１′と、
   該支持駆動輪１１，１１′の外周より内方に配置
   され前記各支持駆動輪１１，１１′を夫々駆動す
   るための一対を独立駆動源１３，１３′と、前記
   支持軸１２に設けられ工具のホルダ１５を支持す
   るための少なくとも１つの支持アーム１４と、前
   記支持軸１２が回転しないようにするための手段
   １６とを具備し、前記各支持駆動輪１１，１１′
   はワークピースに磁力を及ぼすことが可能な磁石
   １１２と少なくとも２個の単輪１１１とから形成
   され、前記手段１６は、ワークピースに常時係合
   する係合部を一端部に備えると共に他端が前記支
   持軸１２に連結されたアーム部を有する可動保持
   装置。 ２ 支持軸１２が回転しないようにするための手
   段１６は、ワークピースと接触する位置に、少な
   くとも１個の磁石２８を備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の可動保持装置。 ３ 支持駆動輪１１，１１′の単輪１１１の外表
   面には、例えばインボリユート曲線の刻み目が形
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の可動保持装置。 ４ 各単輪１１１は、内周面で、弾性部材１１４
   を介して支持駆動輪１１，１１′のハブ１１３，
   １１３′に取付けられることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項記載の可
   動保持装置。 ５ 磁石１１２は、外周に弾性部材１１５が設け
   られることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
   第４項のいずれか１項に記載の可動保持装置。 ６ 支持アーム１４は、支持アーム１４の回転を
   制動するための制動装置１９を有する支持軸１２
   内に回転自在に支持されるとともに、支持アーム
   １４内に長手方向に配置された駆動ねじ１７を備
   え、該駆動ねじ１７に螺合するねじ付スリーブ１
   ８は工具のホルダ１５に接続され、駆動ねじ１７
   は電動機２０および（または）手動操作部２７に
   接続されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項〜第５項のいずれか１項に記載の可動保持装
   置。 ７ 支持駆動輪１１，１１′の移動を検知する方
   向検知器２４が、支持軸１２に固定されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項〜第６項のいず
   れか１項に記載の可動保持装置。 ８ 工具のホルダ１５は、支持アーム１４上に、
   位置検知器２５を設けられることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記
   載の可動保持装置。 ９ 支持軸１２に回動自在に支持されワークピー
   ス上を転動する一対の支持駆動輪１１，１１′と、
   該支持駆動輪１１，１１′の外周より内方に配置
   された前記各支持駆動輪１１，１１′を夫々駆動
   するための一対の独立駆動源１３，１３′と、前
   記支持軸１２に設けられ工具のホルダー１５を支
   持するための少なくとも１つの支持アーム１４
   と、前記支持軸１２が回転しないようにするため
   の手段１６とを具備し、前記各支持駆動輪１１，
   １１′はワークピースに磁力を及ぼすことが可能
   な磁石１１２と少なくとも２個の単輪１１１とか
   ら形成され、前記手段１６は、ワークピースに常
   時係合する係合部を一端部に備えると共に他端が
   前記支持軸１２に連結されたアーム部を有し、少
   なくとも１つのカム２１，２１′が支持軸１２に
   対して回転可能に取付けられ、前記カム２１，２
   １′の半径方向に往復動可能なフインガ２２，２
   ２′が前記カムと係合して設けられ、該フインガ
   ２２，２２′の外方端部がワークピースに係合可
   能とされている可動保持装置。