JPS6033581B2 - 溶接ト−チ搬送台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炭酸ガス溶接機等の溶接トーチを搭載した状
態で、溶接線に沿って自走することにより、自動溶接を
実現する溶接トーチ搬送台車に関する。

第１図および２図は、従来のこの種の溶鞍トーチ搬送台
車の基本的な構造を示す。

溶接トーチ（図示せず）を支持する車体１の前部、後部
には、前側倣い論２および後側倣い論３がそれぞれ回転
自在に支持されている。また、前記車体１の前部、後部
には、それぞれ前車鞠４、後車軸５が回転自在に支持さ
れている。

ここで、これらの車軸４，５の軸線の方向は、倣い輪２
，３に対する共通接線（第１図では、溶後線１２に一致
している）に垂直な方向に対し、やや斜め方向に固定さ
れている。すなわち、前記各車軸４，５は倣い輪２，３
側の端部よりその反対側の端部の方が若干前方に位置す
るように、車体１に支持されている。前記前車軸４の両
端部には、互いに等径の２つの前車輪６，７が取り付け
られている。

同様にして、後車軸５の両端部にも、互いに等径の２つ
の後車輪８，９が取り付けられている。また、前記後車
軸５は、車体１に取り付けられた図示しない駆動装置に
より前進方向に駆動回転されるようになつている。次に
、この従来の溶接トーチ搬送台車の作動を、水平隅肉溶
接を行う場合を例として説明する。

なお、１川ま水平に置かれた被溶後材、１１は被熔接材
１川こ隅肉溶接されるべき、鉛直方向に立てられた被溶
接材、１２は溶接線である。さて、溶接を行う場合、車
体１を、前車輪６，７および後車輪８，９を介して被溶
接材１０上に戦層するとともに、倣い輪２，３を共に被
溶接材１１の表面に接触させる。この状態において、前
記駆動装置により後車軸５を前進方向（矢印Ａは車体の
進行方向を示す）に回転させると、前記のように前車軸
４および後車軸５が車体１に斜め方向に支持されている
ので、このとき車体１に作用する力には、前側倣い論２
および後側倣い輪３を被熔接材１１に向かって押圧しよ
うとする成分と「車体１を被溶接材１１と平行に前方に
進行させようとする成分とが生じる。

このため、車体１は、倣い論２，３を被溶接材１１に接
触させながら前進する。

したがって、車体１に支持されたトーチは自動的に溶接
線１２に沿って移動されるので、自動溶接を実現するこ
とができる。しかし、このような従来装置では、車体１
を後進させると、倣い論２，３が被溶接材１１から離間
してしまうため、車体１を後進させながら自動溶接を行
わせることはできない。

したがって、多層溶接する場合は、１パスの溶接が終っ
たならば、車体１を溶接作業を行うことなく、元の位置
に戻してから、再び前進させて次のパスの溶接を行わな
ければならず、作業能率が非常に悪いという欠点があっ
た。また、前記従釆の溶接トーチ搬送台車では、走行面
に接触する車輪が４輪（６，７，８，９）であったので
、走行面（被溶接材１０）の髭みが大きい場合には、前
記４輪のうちの何れか１輪が走行面から浮き上がること
により、溶接線とトーチとの位置関係が大きく変動して
しまうという欠点もあった。

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、前進時にも後進時にも、溶接線に沿って自走させる
ことができて、作業能率を著しく向上することができ、
しかも、走行面に大きな榛みがあっても、車輪が浮いて
溶接線とトーチとの位置関係が大きく変動することがな
い溶接トーチ搬送台車を提供することを目的とする。

次に、理解を容易にするために、本発明による溶接トー
ト搬送台車の動作原理をまず説明する。

第３図および第４図は、本発明の溶接トーチ搬送台車の
基礎となる台車の構造を示し、車体１３の一方の側部の
前部、後部には、それぞれ前側倣い論１４、後側倣い論
１５が走行面（被溶接材１０）に対し垂直な回転軸を中
心として回転自在に支持されている。また、前記車体１
３の倣い輪１４，１５と同じ側の側部の前部、後部には
、それぞれ内側前車輪１６、内側後車輪１７が回転自在
に支持されている。これらの車輪１６，１７の回転軸は
、倣い輪１４，１５に対する共通接線Ｐに対し垂直方向
とされている。前記車体１３の他方の側部、かつ前後方
向に関して内側前車輪１６と内側後車輪１７との中間位
置には、外側車輪１８が回転自在に支持されている。こ
の外側車輪１８の回転軸も前記共通接線Ｐに対し垂直方
向とされている。ここで、前記内側前車論１６および内
側後車輪１７は同一径とされる一方、外側車輪１８は内
側前車論１６および内側後車輪１７より大径とされてい
る。また、前記３つの車輪１６，１７，１８は、それぞ
れ図示しない駆動装置により同一回転速度で駆動される
ようになっている。

前記車体１３には、図示しない溶接トーチが支持されて
いる。第３図に一点鎖線で示したように、倣い輪１４，
１５を共に被溶接材１１（被溶接材１０，１１は前記第
１図および第２図のそれと同一のものとする）に接触さ
せた状態で、この台車を被溶接材１０上に置き、前記駆
動装直により３つの車輪１６，１７，１８をそれぞれ前
進方向に駆動すると、内側車輪１６，１７より外側車輪
１８が大径とされているため、車体１３は、外側車輪１
８の回転軸の延長線Ｑ上にほぼ位置する点○を中心とし
て円を描きながら前進しようとする。このため、車体１
３には、点○を中心とする回転モーメントＭと、被溶接
材１１から前側倣い輪１４を介して作用する反力Ｆとが
作用する。

したがって、車体１３は、回転モーメントＭと反力Ｆに
よる回転モーメントがバランスする状態、すなわち実線
で示したように接線Ｐが被溶接材１１に対し角度Ｑ懐き
、後側倣い輪１５が被溶接材１山から離間した状態とな
り、その状態のまま前進する。まったく同様にして、前
記駆動装置により３つの車輪１６，１７，１８を後進方
向に駆動した場合には、第４図に示されるように、車体
１３は後側倣い論１５のみが被溶接材１１に接し、前側
倣い輪１４は被溶接材１１から離間し、共通接線Ｐが被
溶接材１１に対し角度Ｑ額し、た状態のまま後進する。

以上のように、この台車では、前進時にも後進時にも、
倣い論１４，１５の何れか一方が被溶接材１１に接触し
ているので、前進時にも後進時にも、車体１３に支持さ
れているトーチは溶接線１２に沿って移動する。

したがって、一応は、前進時にも後進時にも溶接を行う
ことができる。しかし、前進時と後進時とでは、被溶接
材１１に対する車体１３の懐き方向が異なるので、前進
時と後進時とでは、溶接線１２とトーチとの距離を調節
し直さなければならないという不都合が生じる。本発明
による溶接トーチ搬送台車は、上述の不都合をも解消す
ることができるものであり、第５図ないし第７図にその
基本的な構成を示す。

これらの図において、車体１３には、前記第３図および
第４図の場合と同一の内側前車輪１６、内側後車輪１７
および外側車輪１８が同様の位置関係で設けられており
、これらの３つの車輪１６，１７，１８は、やはり、車
体１３に設けられた図示しない駆動装置によりそれぞれ
駆動されるようになっている。そして、前記車体１３に
は、各車輪１６，１７，１８の回転軸に対し垂直方向に
ストッパ壁１９が設けられている。さらに、前記車体１
３には、トーチ支持台２０が、走行面に対し垂直な回動
藤２１を中心として回動自在に支持されている。

このトーチ支持台２０の内側車輪６，１７側の側部の前
部、後部には、それぞれ前側倣い輪１４、後側倣い論１
５が走行面に対し垂直な回転軸を中心として回転自在に
支持されている。そして、第５図のように、ストッパ壁
１９が倣い輪１４，１５に対する共通接線Ｐ（第５図な
いし第７図では、熔接線１２と一致している）に対し平
行となっている状態から、車体１３がトーチ支持台２川
こ対し図上時計方向および反時計万向に角度Ｑ（このＱ
は前記第３図および第４図のＱに相当する）回動すると
、トーチ支持台２０の倣い輪１４，１５と反対側の側部
がストッパ壁１９に当援されるようになっている。

これにより、前記トーチ支持台２川ま、前記第５図の状
態から時計方向および反時計方向に前記角度Ｑの範囲内
においてのみ回動自在とされている。また、炭酸ガス溶
接機等の溶接トーチ（図示せず）は、車体１３でなく、
トーチ支持台２０に支持される。

この溶接トーチ搬送台車では、倣い論１４，１５を被溶
接材１１に接触させた状態で、前記駆動装置により３つ
の車輪１．６，１７，１８を前進方向に駆動すると、車
体１３は、前記第４図および第５図の台車の場合と同様
にして、第６図のように被溶接材１１に対しある角度は
額いた状態となる。

すると、ストッパ壁１９がトーチ支持台２０に当接され
、倣い輪１４，１５は、車体１３によりトーチ支持台２
０を介して被溶接材１１側に押されることによって、同
被溶接材１１に押圧される。そして、車体１３は、この
ような状態のまま、前進して行く。

全く同様にして、前記駆動装置により３つの車輪１６，
１７，１８を逆に後進方向に駆動すると、第７図のよう
に、車体１３は、被溶接材１１に対し前進時と逆方向に
角度Ｑ頃き、かつ倣い論１４，１５を共に被溶接材１
１に接触させた状態で後進する。

このように本発明の溶接トーチ搬送台車においては、前
進時にも後進時にも、倣い輪１４，１５が共に被熔接材
１１に接触され続けるので、これらの倣い輪１４，１５
と共にトーチ支持台２川こ支持されているトーチは、前
進時にも後進時にも、溶接線１２に対し同一距離に保持
される。

したがって、前進時と後進時とで、溶接線・１２とトー
チとの距離を調整し直す必要がない。また、走行面に接
触する車輪１６，１７，１８が３輪であり、これらの３
輪は常に同時に走行面に接触するので、走行面が榛んで
いても、車輪の１つが浮き上がって溶接線とトーチとの
位置関係が大きく変動することがない。

次に、第８図ないし第１６図により本発明の実施例を説
明する。

車体１３の前部、後部には、第１０図によく示されるよ
うに、それぞれ軸受２２，２３を介して前車軸２４，後
車軸２５が回転自在かつ互いに平行に支持されている。

前記前車軸２４の一端部には、内側前車論１６が固着さ
れる一方、後車軸２５には内側後車輪１７が固着されて
おり、これにより、前記内側車輪１６，１７は車体１３
の一方の側部に位置している。前記車体１３の他方の側
部には、ウオーム収容箱２６が固着されており、このウ
オーム収容箱２６および車体１３には、軸受２７を介し
て外側車軸２８が回転自在、かつ前車軸２４および後車
軸２５に対し平行に支持されている。

この外側車軸２８の一端部には、外側車輪１８が歯車２
９と共に固着されている。前記外側車輪１８は、前記他
方の側部、すなわち内側車輪１６，１７と反対側の側部
に位置している。ここで、前記内側前車論１６および内
側後車輪１７は同一径とされる一方、外側車輪１８は内
側前車輪１６および内側後車輪１７より大径とされてい
る。また、前記車体１３には、３つの車輪１６，１７，
１８に対し垂直なストッパ壁１９が設けられている。前
記ウオーム収容箱２６には、モータ台３０が前後方向（
Ｂ方向）に移動自在に欧合されている。

ここで、第１３図に示されるように、前記ウオーム収容
箱２６とモータ台３０との間には、モー夕台３０がウオ
ーム収容箱２６に対して円滑に移動できるようにするた
めの摺鞍材３１が介装されている。第１４図によく示さ
れるように、前記モータ台３川こは、直流モータ３２が
固着されている。

この直流モー夕３２の回転軸３２ａは、モータ台３０‘
こ軸受３３を介して回転自在、かつ走行面に対して垂直
方向に支持されたゥオーム軸３４に接続されている。前
記ゥオーム軸３４には、ウオーム３５が固着されている
。一方、前記外側車軸２８には、ウオーム歯車３６が固
着されている。第１４図および第１５図に示されるよう
に、前記ウオーム収容箱２６には、ピン３７が取り付け
られており、このピン３７には、レバー３８の中間部が
回動自在に支持されている。他方、前記モータ台３０‘
こは、ピソ３９が螺着されており、このピン３９の先端
部は、レバー３８の先端部に設けられたカム孔４川こ鉄
合されている。前記カム孔４０の形状は、レバー３８が
第１６図の実線位置に回動されているときは、モータ台
３０が前方向に移動して、ゥオーム３５とウオーム歯車
３６とが噛み合う状態となる一方、レバー３８が第１５
図の二点鎖線位置に回動されると、モータ台３０がカム
孔４０の内周によりピン３９を介して後方向へ押されて
同方向に移動し、ゥオーム３５とウオーム歯車３６との
噛み合いが外れるような形状とされている。

第１２図に示されるように、前記外側車軸２８に固着さ
れた歯車２９には、車体１３に回転自在に支持された歯
車４１および４２が同時に噛み合わされている。

また、前記歯車４１には、前車軸２４に固着された歯車
４３が噛み合わされる一方、前記歯車４２には、後車軸
２５に固着された歯車４４が噛み合わされている。ここ
で、歯車２８，４３および４４は互いに同一歯数とされ
ている。また、歯車４１および４２も互いに同一歯数と
されている。第１１図に示されるように、車体１３の中
央部には、磁石支持軸貫通孔４５が設けられており、こ
の孔４５には、磁石支持軸４６が走行面に対し垂直方向
に貫通されている。

前記磁石支持軸４６の上端部には、雌ねじ体４７が螺合
されており、この雌ねじ体４７には磁石支持軸４６には
められた座金４８を介して車体１３の上面に載遣されて
いる。前記磁石支持軸４６には、同軸４６の鞠線方向に
滋石取付ボルト４９が、車体１３の上方側から下方側に
向けて貫通されている。

この磁石取付ボルト４９の先端部には、車体１３の下方
において磁石５０が螺着されている。前記磁石５０と車
体１３との間には、ばね５１が介装されており、このば
ね５１は磁石５０を走行面に近づける方向に付勢してい
る。前記磁石支持軸４６には、車体１３の上方において
、座金４８を介してトーチ支持台２０が回動自在に支持
されている。

このトーチ支持台２０の内側車輪１６，１７側の側部の
前部、後部には、それぞれ前側倣い論１４、後側倣い輪
１５が走行面に対し垂直な回転軸を中心として回転自在
に支持されている。そして、前記第５図ないし第７図の
場合と全く同様にして、ストッパ壁１９により回敷範囲
を規制されることにより、トーチ支持台２０は、第９図
のようにストッパ壁１９が倣い輪１４，１５に対する共
通接線Ｐと平行となった状態から図上時計方向および反
時計方向に角度Ｑ（このＱは前記第３図および第４図の
Ｑに相当する）の範囲内においてのみ回動自在とされて
いる。

前記トーチ支持台２０１こは、トーチ支持部５２（第８
図にのみ図示）を介して、炭酸ガス溶接機等の溶接トー
チ５３が支持されている。

なお、前記トーチ支持部５２は、溶接線１２に対するト
ーチ５３の角度を種々の方向に調整できるようになつて
いる。次に、本実施例の作動を説明する。

レバー３８が第１５図の実線位置にあり、ウオーム３５
とウオーム歯車３６とが噛みあっている状態において、
モータ３２が駆動されると、このモータ３２の回転が、
ウオーム軸３４、ウオーム３５、ゥオーム歯車３６およ
び外側車軸２８を介して外側車輪１８に伝達される。

また同時に、前記モータ３２の回転は、外側車軸２８か
ら歯車２９，４１，４３および前車軸２４を介して内側
前車論１６に伝達されるとともに、歯車２９，４２，お
よび後車軸２５を介して内側後車輪１７に伝達される。
したがって、３つの車輪１６，１７，１８は同一方向に
同一回転速度で回転される。

ここで、３つの車輪１６，１７，１８を前進方向または
後進方向の何れに回転させるかは、モータ３２の回転方
向を切り換えることにより選択することができる。そし
て、本実施例の構成は、前記第５図ないし第７図に示し
た本発明の基本的構成に沿うものなので、本実施例にお
いても前記第５図ないし第７図の場合と同じ動作を行わ
せることができ、それにより、前進時にも後進時にも溶
接を行うことができ、かつ前進時と後進時とで溶接線１
２とトーチ５３との距離を調整し直す必要がなくなる。

また、本実施例においては、車体１３を所定の溶接開始
位置まで搬送する場合等においては、レバー３８を第１
５図の二点鎖線位置に回動させ、モータ台３０をモータ
３２およびウオーム３５とともに後方に移動させて、ウ
オーム３５とゥオーム歯車３６との噛み合いを解除する
ことにより、車体１３を手で押して迅速に移動させるこ
とができる。また、従釆の台車では、車体を水平方向に
しか走行させることができなかったので、水平方向の溶
接しか行うことができないという欠点があった。

しかるに、本実施例では、車体１３に磁石５０が取り付
けられているため、磁石５０が走行面となる被溶接材を
吸引する磁力により、各車輪１６，１７，１８が同被溶
接材に押圧される。したがって、車体１３を鉛直に立て
られた被溶接材の面上を走行させることもでき、これに
より、立向溶接の下進および上進等をも行わせることが
可能となる。また、この種の溶接トーチ搬送台車におい
ては、車体は、溶接トーチに接続される重いキャプタイ
ャコードを引きずって走行する必要がある。

このため、従来は、前記重いキャプタィヤコードが車体
に対して作用するモーメントにより、車体が転鼠する虞
があるという欠点があった。しかるに、本実施例では、
前記磁石５０の磁力が存在するので、車体１３が転倒す
る磨がない。また、この種の溶接トーチ搬送台車におい
ては、トーチ支持部にトーチを揺動させる揺動装置を設
ければ、ウイービング溶接も可能となる。

また、トーチ支持部にも倣い輪を設け、この倣い輪を被
溶接材に沿って転勤させれば、被溶接材に大きな榛み等
があっても、トーチをより正確に溶接線に倣わせること
ができる。しかし、従来のこの種の台車においては、ト
ーチ支持部に前記揺動装置や倣い論を取り付けると、ト
ーチ支持部が重くなり、台車が転倒してしまう虞がある
ので、実際には取り付けることができなかった。

しかるに、本実施例のように車体に磁石を取り付ければ
、前記のように台車が転倒する虞がないので、溶接トー
チ支持部に前記揺動装置や倣い輪を取り付けることも可
能となる。なお、本実施例では、雌ねじ体４７を所定の
方向に回転させれば、ばね５１に抗して、磁石支持軸４
６が磁石５０と共に引き上げられる。また、雌ねじ体４
７を逆方向に回転させれば、磁石支持軸４６は、ばね５
１の力（および重力）により磁石５０と共に下降する。
したがって、このような操作を行うことにより、走行面
となる被溶接材と磁石５０との間の間隙の大きさ、ひい
ては磁石５０が同被溶接材を吸引する力の大きさを容易
に調節することができる。また、本実施例では、内側車
輪１６，１７より外側車輪１８を大窪とするとともに、
３つの車輪１６，１７，１８を同一回転速度で駆動して
いるが、３つの車輪１６，１７，１８を同一径とすると
ともに、例えば歯車４３および４４の歯数を歯車２９の
歯数より多くすることにより、内側車輪１６，１７の回
転速度より外側車輪１８の回転速度のほうが大きくなる
ようにしても、同様の効果を得ることができる。

要するに、本発明においては、内側前車輪および内側後
車輪の外周の周速より外側車輪の外周の間遠の方が大き
くなるようにすればよい。また、上述の説明では、隅肉
溶接を行う場合を例としたが、本発明の溶接トーチ搬送
台車によれば、突き合わせ溶接をも行うことができる。

すなわち、この場合には、第１６図のように、突き合わ
せ熔接すべき被溶接材５４，５５の一方の上にガイド板
５６を溶接線５７と平行に載直し、このガイド板５６に
各倣い論１４，１５を接触させるとともに、溶接トーチ
５３を溶接線５７に向ければよい。さらに、本発明にお
いて、トーチ支持台の回動範囲を規制する手段は、前記
実施例のようなストツパ壁に限られないことは言うまで
もない。

以上のように本発明によれば、前進時にも後進時にも、
溶接線に沿って自走させることができ、作業能率を著し
く向上することができ、しかも、走行面に大きな操みが
あっても、車輪が浮き上がって溶接線とトーチとの位置
関係が大きく変動することがないという優れた効果を得
られるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の溶接トーチ搬送台車の基本的構成を示す
平面図、第２図は前記従来の台車の基本的構成を示す背
面図、第３図および第４図は本発明による溶接トーチ搬
送台車の基礎となる台車の構造を示す平面図、第５図な
いし第７図は本発明による溶接トーチ搬送台車の基本的
構成を示す平面図、第８図は本発明による溶接トーチ搬
送台車の−実施例を示す斜視図、第９図は前記実施例を
示す平面図、第１０図は前記実施例を示す底面図、第１
１図は第１０図の幻−Ｘ線における断面図、第１２図は
第１０図の刈一柳線における断面図、第１３図は前記実
施例を示す背面図、第１４図は第１０図のＸＷ−ＸＷ線
における断面図、第１５図は第１４図のＸＶ−ＸＶ線に
おける断面図、第１６図は前記実施例により突き合わせ
熔接を行う場合の状態を示す背面図である。 １０，１１・・・・・・被溶接材、１２・・・・・・溶
接線、１３・・・・・・車体、１４・・・・・・前側倣
い輪、１５・・・・・・後側倣い輪、１６……内側前車
輪、１７・…・・内側後車輪、１８・・・・・・外側車
輪、１９・・・・・・ストッパ壁、２０・・・・・・ト
ーチ支持台、２９…・・・歯車、３２・・・・・・直流
モータ、３５……ウオーム、３６……ウオーム歯車、４
１〜４４・・・・・・歯車、５０・・・・・・磁石、５
２・・・・・・トーチ支持部、５３・…・・溶接トーチ
、５６・・・…ガイド板。 第１６図 第１図 第２図 第５図 第３図 第４図 第６図 第７図 第８図 第１０図 第９図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車体と、この車体の一方の側部の前部、後部にそれ
   ぞれ設けられた内側前車輪および内側後車輪と、前記車
   体の他方の側部、かつ前後方向に関して前記内側前車輪
   と前記内側後車輪との中間位置に設けられた外側車輪と
   、前記内側前車輪および前記内側後車輪の外周の周速よ
   り前記外側車輪の外周の周速の方が大きくなるように、
   前記各車輪を前進方向および後進方向に駆動する駆動装
   置と、前記車体に、走行面に対し垂直方向の回動軸を中
   心として一定範囲内において回動自在に支持されたトー
   チ支持台と、前記トーチ支持台にそれぞれ回転自在に支
   持され、外周を、前記走行面に対し非平行で溶接線に沿
   う面に当接される前側倣い輪および後側倣い輪と、前記
   トーチ支持台に設けられ、溶接トーチを支持するトーチ
   支持部とを有してなる溶接トーチ搬送台車。 ２ 車体に、走行面に対向するように磁石を取り付けた
   特許請求の範囲第１項記載の溶接トーチ搬送台車。