JPS605985Y2 - 溶接用走行装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、立向き或いは上向き姿勢の自動溶接又は半自
動溶接を行なう際に用いて有用な走行装置に関する。

ＬＮＧ （液化天然ガス）地下タンクやＬＮＧタンカー
等の大形薄板溶接構造物では、ＴＩＧ溶接やプラズマ溶
接を用いて複雑な継手を立向きあるいは上向き姿勢で手
動溶接することが多々ある。

自動溶接によれば、未熟練者でも均一で良好な溶接継手
を簡単に得ることができるので、溶接の自動化はあらゆ
る方面で積極的に進められているのであるが、従来の自
動溶接装置は母材への取り付けや取り外しに多くの時間
を費やすため短尺の継手や細かな部分は手動によること
が多いのである。

一方、装置の取り付けや取り外しの手間がかからず未熟
練者にでも容易に溶接が行なえるものとして可搬式のポ
ータプルな半自動溶接装置があるが、従来の半自動溶接
装置は被溶接材に載せて下向き或いは水平立向き溶接を
行なうものであるので、上下立向きや上向き姿勢では使
用することができなかった。

しかし、手動溶接は高度な技量が要求されることから未
熟練者には難しく、どうしても労賃の高い熟練者に依ら
なければならずコストアップの一因となるに加えて、昨
今では熟練者が減ってきているので、溶接の自動化を進
めることが強く望まれている。

このようなことから、短尺の継手等の溶接を自動化或い
は半自動化するために、簡単に取り付けや取り外しがで
きる軽量小形な走行装置が従来から望まれていた。

本考案は上述の要望に応えるもので、立向き及び上向溶
接の自動化或いは半自動化を可能とする一方、オシレー
ト調整機能を内域した軽量小形な走行装置を提供するこ
とを目的とする。

この目的を遠戚する本考案の溶接用走行装置にかかる構
成は、ガイドレールをその長手方向に対して直角な左右
方向にそれぞれ挾む前後二対の走行車輪を走行台車に回
転自在に取り付けると共に前記左右方向に延びるガイド
軸を回転自在に前記走行台車に取り付けこのガイド軸と
一体回転して前後いずれか一方の前記走行車輪と同軸一
体の歯車に噛み合い得る歯車を当該ガイド軸に摺動自在
に嵌合腰前記ガイド軸に嵌合された前記歯車に連結され
てこの歯車と前記走行車輪と一体の歯車との係合解除を
行ない得る切り替え手段を前記走行台車に設けると共に
前記走行台車に前記左右方向に移動可能な調整用台板を
設置し、この調整用台板に前記ガイドレールと平行に延
び且つカムが固定されたカム軸を回転自在に取り付ける
と共にこのカム軸と前記走行台車に設置されて前記ガイ
ド軸を駆動する駆動モータとを自在継手或いはたわみ軸
継手を介して連結し、前記左右方向に延びるガイド棒を
前記調整用台板に固定すると共に溶接トーチが取り付け
られるオシレート板をこのガイド棒に沿って往復動自在
に設置し、更にこのオシレート板に前記カムの左右両側
方に位置してこのカムの回転に伴い当該カムと交互に当
接することにより前記オシレート板を左右に振るガイド
部材を設けたことを特徴とするものである。

以下、本考案の一実施例を第１図以下の図面を参照しな
がら詳細に説明する。

本実施例の概略外観を表わす第１図及びその側面形状、
平面形状をそれぞれ表わす第２図ａ、 ｂに示すように
、溶接線１に沿って走行台車３を案内するガイドレール
２は帯板状をなし、その左右両側縁部が幅方向に突出す
る山形に形成されている。

該ガイドレール２は、その両端又は適宜所定間隔で図示
しないマグネットや吸着盤等のクランプ手段を具備し、
このクランプ手段を用いてワンタッチで被溶接材に対し
取り付けや取り外しができるようになっている。

走行台車３は、前後の二対の走行車輪４，４′によって
ガイドレール２を挾み付けることによりガイドレール２
に取り付けられる。

走行車輪４゜４′は、前述したガイドレール２の左右側
縁部の形状に対応した鼓状をなし、その表面に摩擦係数
の大きな材質、例えばゴムなどのコーティングを行なっ
ているが、全体を硬質ゴムで作ることも可能である。

この走行車輪４，４′の左右の間隔は、これらがガイド
レール２を強く挾み付けることによって逆さにしてもガ
イドレール２から走行台車３が外れ落ちないように若干
狭く位置決めされており、表層のゴム層の弾性変形およ
び摩擦でガイドレール２に走行台車３を強力に保持させ
る。

この走行車輪４，４′はその車輪５，５′がガイドレー
ル２に対して垂直となるように走行台車３に回転自在に
取り付けられ、車輪５，５′の一端に固定されたスプロ
ケット６．６′間にチェーン７をそれぞれ掛は渡して前
後の走行車輪４゜４′が連動回転するようになっている
。

上述の巻掛は伝動手段は、プーリとベルトによるもの等
、他の伝達手段に置き換えてもよい。

前記走行車輪４，４′を駆動する駆動系は、ウオーム８
とウオームホイール９及び傘歯車１０゜１１からなる歯
車列の途中、つまりウオームホイール９と傘歯車１０と
の間にクラッチ（切り替え手段）１２を組み込んで、走
行台車３に設置された駆動モータ１３の駆動軸１４に形
成されたウオーム８の回転を一方の対をなす走行車輪４
に伝達するように構成されており、前記クラッチ１２の
切り替えによって自動走行と作業者のハンドリングによ
る半自動走行とを選択できるようになっている。

つまり、ウオーム８とウオームホイール９との噛み合い
による不可逆回転作用で立向き溶接時における走行台車
３の自重による自然落下を防ぐのであるが、反面この不
可逆回転作用が半自動走行を不可能にすることになるの
で、ウオームホイール９と走行車輪４との間にクラッチ
１２を介装し、このクラッチ１２を切ることによって半
自動走行を可能とするのである。

この動力伝達部の構造を表わす第３図ａに示すように、
自動走行と半自動走行の切り替えを図る前記クラッチ１
２は相対向する二枚の円板を接離させることで動力伝達
の断続を図るもので、相対する面に鋸歯状の凹凸がそれ
ぞれ形成された一般的な噛み合いクラッチが採用されて
いる。

このクラッチ１２を構成する一方の円板１２ａは、すべ
りキー１５によってウオームホイール軸（ガイド軸）１
６と共に回転し且つこのウオームホイール軸１６に対し
て摺動自在に嵌合している。

又、他方のクラッチ円板１２ｂは、ウオームホイール軸
１６に沿った移動が拘束されているが、ウオームホイー
ル軸１６に対して回転自在に取り付けられており、前記
傘歯車１１と一体に形成されている。

このクラッチ１２の切り換え操作は、切り換えレバー１
７と連動する一対の制御棒１８によって行なう。

第３図すに示すように前記制御棒１８はその一端側に切
り換えレバー１７と一体のピニオンギヤ１９と噛み合う
ラック２０をそれぞれ有すると共に他端側にクラッチ円
板１２ａのフランジ部２１を把持する把持部２２を有し
ており、切す換えレバー１７つまりピニオンギヤ１９の
回転によって相互に逆方向に移動し、一方のクラッチ円
板１２ａを他方のクラッチ円板１２ｂに向けて押しつけ
たり、或いは他方のクラッチ円板１２ｂから引き離すよ
うになっている。

なお、このクラッチ１２と車軸５との間の傘歯車１０．
１１は、直交する二軸（駆動軸１４と車軸５）間に運動
を伝達する運動伝達手段であればかまわないので、フェ
イスギヤなどの他の歯車や摩擦車等を採用することも可
能であり、クラッチ１２を車輪５側に設けることも可能
である。

又、走行台車３には可変角自在な把手２３が設けられて
いる。

この把手２３は主に半自動走行時に使われるもので、連
結ピン２４により走行台車３に対して回転自在に取り付
けられており、ロック機構によって任意の角度に当該把
手２３を固定し得るようになっている。

このロック機構は、走行台車３側に形成されている係合
爪２５と、この係合爪２５に噛み合う爪部を有するロッ
ク板２６が先端に固着され且つ圧縮ばね２７で常時走行
台車３の係合爪２５へ押しつけられるように把手２３に
取り付けられたロックアーム２３とからなり、係合爪２
５と爪部との噛み合いにより走行台車３に対する把手２
３の固定を図る一方、ロックアーム２３を引いて係合爪
２５と爪部との噛み合いを解除した場合には、把手２３
の角度を自由に変化させ得るものである。

把手２３の角度は溶接姿勢に応じて適宜に変化させると
よい。

一方、走行台車３の一端部を拡大した第４図に示すよう
に、この一端部には当該走行台車３の走行方向に対して
直角な左右方向に延びる二本の相互に平行なガイド棒２
９が固定されており、このガイド棒２９に対して摺動自
在に嵌合する調整用台板３０には、ガイド棒２９と平行
な一本の送りねじ軸３１が螺合している。

この送りねじ軸３１の一端部に設けられた駆動傘歯車３
２には、走行台車３の側方にこれと並行して回転自在に
取り付けられた操作軸３３の一端部に設けられた伝達傘
歯車３４が噛み合っており、この操作軸３３の他端部に
形成された把持部３５を掴んで当該操作軸３３を回転す
ることにより調整用台板３０を走行台車３に対して左右
に移動するようになっているが、これは後述する溶接ト
ーチ３６を正確に溶接線１と向き合わせることができる
ように配慮したものである。

前記調整用台板３０には走行台車３の走行方向に延び且
つ円板状をなす偏心カム３７が形成されたカム軸３８が
回転自在に取り付けられており、前記ウオーム８が形成
された駆動モータ１３が駆動軸１４とこのカム軸３８と
は自在継手３９を介して連結されている。

従って、調整用台板３０の位置が変化しても何ら支障な
く駆動軸１４の回転をカム軸３８に伝達することが可能
であるが、この自在継手３９の代わりにたわみ軸継手を
使用してもよい。

又、前記ガイド棒２９と平行に調整用台板３０に固定さ
れた二本のガイド棒４０には、溶接トーチ３６がブラケ
ット４１を介して取り付けられるオシレート板４２が左
右に摺動自在に嵌合されており、このオシレート板４２
には前記偏心カム３７の左右両側方に位置して偏心カム
３７に対し摺接するガイド部材４３が形成されている。

これにより、カム軸３８が回転するとオシレ−１１４２
が左右に振られ、溶接トーチ３６のオシレート操作が行
なわれるが、その振幅はカム軸３８に征する偏心カム３
７の偏心量の二倍となるため、溶接線１の幅に対応して
偏心カム３７の偏心量を適宜選定する必要がある。

なお、この偏心カム３７の形状は当該偏心カム３７が回
転した時にオシレート操作タが左右に振れるのであれば
、どのような形状でもよい。

本実施例の溶接用走行装置を使用して立向き並びに上向
き溶接を行なうに際しては、まず、溶接線１と一定距離
を保ってこれと平行にガイドレール２を取り付ける。

取り付けたクランプ手段によって簡単にワンタッチで行
なえ、取り外しも同様である。

次いで、走行台車３をガイドレール２に装着する。

切り換えレバー１７の操作でクラッチ１２を切って走行
車輪４，４′を自由に回転し得るようにしてからガイド
レール２の長手方向よりこれに沿って差し込むように走
行車輪４，４′を嵌め込むのである。

ガイドレール２と走行車輪４，４′とが山形の案内を構
成しているため、走行台車３の装着と同時にこれが調心
され、被溶接材から一定高さの所を走行することから溶
接トーチの電極位置をあらかじめ調整したおくとよい。

これと平行して操作軸３３を回し、溶接トーチ３６が溶
接線１と正確に向き合うように調整用台板３０を左右に
移動させる。

］、かるのち、半自動溶接の場合には溶接トーチ３６を
スタート点の溶接線１上に位置させてからアークを飛ば
して溶接を始める一方、クラッチ１２を外した状態で駆
動モータ１９のスイッチをＯＮとする。

これによって駆動軸１４の回転が自在継手３９からカム
軸３８に伝達され、このカム軸３８の偏心カム３７とガ
イド部材４３とのカム係合によりオシレート板４２を介
して溶接トーチ３６には左右方向のオシレート運動が付
与される。

この時の走行台車３の移動は、姿勢および作動環境に応
じて最適の角度に設定された把手２３を掴んで溶接状態
を見ながら行なう。

これによって、均一で良好な溶接ビードが簡単にしかも
早く得ることができる。

自動溶接の場合には、まず、ガイドレール２に装着した
走行台車３に溶接スタート点に設置させてからクラッチ
１２を噛み合わせて駆動系を接続しなければならない。

それからアークを飛ばし駆動モータ１３を作動させるの
である。

これによって自動溶接が開始され、駆動軸１４の回転が
ウオーム８、ウオームホイール９、傘歯車１０，１１及
び車輪５を経て前後二対の走行車輪４，４′に伝達され
、走行、台車３はガイドレール２上を安定して走行する
。

同時に、駆動軸１４の回転が自在継手３９からカム軸３
８に伝達され、偏心カム３７とガイド部材４３とのカム
係合により、オシレート板４２を介して溶接トーチ３６
が左右にオシレート運動する。

立向き溶接中に走行を停止しても、ウオーム８とウオー
ムホイール９との噛み合いに伴う不可逆回転作用によっ
て走行台車３が自然落下することはない。

このように本考案の溶接用走行装置によると、調整用台
板に取り付けられたオシレート板を溶接トーチと共に左
右に振るカム軸とこれを駆動回転する駆動モータの駆動
軸とを自在継手或いはたわみ軸継手を介して連結したの
で、溶接トーチと溶接線とが正対するように調整用台板
を左右に移動しても、何ら支障なくオシレート操作を行
なうことができる。

又ガイドレールに係合する走行車輪の駆動を切り替え手
段により任意に切り替えて自動走行と半自動走行とを必
要に応じて選択することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による溶接用走行装置の一実施例の外観
を表わす斜視図、第２図ａはその縦断面図、第２図すは
その内部を透視した平面図、第３図ａは走行車輪への動
力伝達機構の原理図、第３図すはそのクラッチ操作機構
の原理図、第４図は走行台車の一端部を拡大した斜視図
である。 図面中、１は溶接線、２はガイドレール、３は走行台車
、４は走行車輪、８はウオーム、９はウオームホイール
、１０．１１は傘歯車、１２はクラッチ、１２ａ、１２
ｂはクラッチ円板、１３は駆動モータ、１４は駆動軸、
１５はすべりキー、１６はウオームホイール軸、１７は
切り換えレバー、１８は制御棒、１９はピニオンギヤ、
２０はラック、２１はクラッチ円板のフランジ部、２２
は制御棒の把持部、３０は調整用台板、３１は送りねじ
軸、３３は操作棒、３６は溶接トーチ、３７は偏心カム
、３８はカム軸、３９は自在継手、４０はガイド棒、４
２はオシレート板、４３はガイド部材である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガイドレールをその長手方向に対して直角な左右方向に
   それぞれ挾む前後二対の走行車輪を走行台車に回転自在
   に取り付けると共に前記左右方向に延びるガイド軸を回
   転自在に前記走行台車に取り付け、このガイド軸と一体
   回転して前後いずれか一方の前記走行車輪と同軸一体の
   歯車に噛み合い得る歯車を当該ガイド軸に摺動自在に嵌
   合し、前記ガイド軸に嵌合された前記歯車に連結されて
   この歯車と前記走行車輪と一体の歯車との保合解除を行
   ない得る切り替え手段を前記走行台車に設けると共に前
   記走行台車に前記左右方向に移動可能な調整用台板を設
   置腰この調整用台板に前記ガイドレールと平行に延び且
   つカムが固定されたカム軸を回転自在に取り付けると共
   にこのカム軸と前記走行台車に設置されて前記ガイド軸
   を駆動する駆動モータとを自在継手或いはたわみ軸継手
   を介して連結し、前記左右方向に延びるガイド棒を前記
   調整用台板に固定すると共に溶接トーチが取り付けられ
   るオシレート板をこのガイド棒に沿って往復動自在に設
   置し、更にこのオシレート板に前記カムの左右両側方に
   位置してこのカムの回転に伴い前記オシレート板を左右
   に振るガイド部材を設けたことを特徴とする溶接用走行
   装置。