JP2022040621A - 走行台車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行方向を変更する際の作業を容易とし、小型化をはかることができる走行台車を提供する。【解決手段】横板１の表面を走行しつつ、横板に対し起立させた縦板２の表面に沿って走行する走行台車Ａであって、所定位置に配置された回動軸と一対の直進案内部１０ｂと係止部材と、を有する台車本体１０と、回動軸に回動可能に支持されると共に係止部材と対応する位置に係合部が形成され両端部側に遊嵌部が形成された回動アーム部材２２と、被案内部を有し、一方側の端部が遊嵌部に遊嵌し、他方の端部側にガイドローラ２０ａが回転可能に支持された一対のアーム２３と、を有し、係止部材が係合部と係合して回動アーム部材の回動を停止させると共に、夫々のガイドローラのローラトップを結ぶ線の平面投影線と台車本体の駆動方向の平面投影線とが予め設定された角度をなすように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、一方の被加工材の表面を走行面として走行しつつ、一対のガイドローラを他方の被加工材の表面に圧接させることで、該他方の被加工材に沿って走行し得るように構成した走行台車に関するものである。

造船所などの作業現場では、鋼板を切断する作業或いは鋼板やステンレス鋼板を溶接する作業が行われている。これらのなかで、例えば２枚の鋼板を直角に配置し、これらの鋼板が互いに接触した部位を隅肉溶接する作業がある。このような作業の場合、一方の鋼板の表面に載置した走行台車から突出させた一対のガイドローラを他方の鋼板の表面に接触させ、この状態で駆動することで他方の鋼板に沿って走行し得るように構成された走行台車を利用するのが一般的である。

上記の如き走行台車では、駆動方向の一方の側面側であって台車本体の前後の端部側から夫々ガイドローラが突出して配置され、互いのガイドローラのローラトップを結ぶ線の平面投影線と走行台車の駆動方向の平面投影線とが予め設定された角度をなすように構成されている。このため、走行台車を一方の鋼板の表面に載置して一対のガイドローラを他方の鋼板の表面に接触させて走行台車を駆動すると、走行台車は他方の鋼板に対し斜めに向かって駆動されることとなり、一対のガイドローラが他方の鋼板に圧接する。

この結果、走行台車は車輪に滑りを生じさせつつ他方の鋼板の表面に沿って走行する。しかし、上記状態の走行台車を駆動方向が逆方向となるように変更させたとき、該走行台車は他の鋼板の表面から離隔する方向に走行することとなる。このため、走行方向の変更に対し、容易に対応することができると有利である。

例えば特許文献１に記載された倣い溶接装置は、一対の倣いローラを取り付けたアームを、該アームの中心を軸として回動し得るように台車に取り付けると共に、該回動軸上に溶接トーチを保持している。そして、走行方向を変更する際には、前記軸を中心としてアームを回動させることで、一対の倣いローラのローラトップを結ぶ線と台車の駆動方向とのなす角を容易に調整することができる。

また、特許文献２に記載された走行台車は、走行方向の前後にガイドローラを配置した一対の支持アームを有し、一方の支持アームに取り付けられたガイドローラは、支持アームの先端に回動可能に取り付けた取付ブラケットに回転可能に取り付けられている。そして、取付ブラケット又は支持アームには複数の穴が形成されており、取付ブラケットを所定の角度に設定して対応する穴にピンを挿通することで、一対のガイドローラのローラトップを結ぶ線と走行台車の駆動方向とのなす角を容易に調整することができる。

特許第４５３６１７７号公報 特許第６０２１１６８号公報

特許文献１に記載された倣い溶接装置では、アームの両端部分が夫々Ｌ字型に屈折し、屈折したアームの自由端にローラが設けられている。このため、台車の走行方向を変更する際にアームを回動させたとき、該アームの自由端に取り付けたローラもアームの回動中心を中心として回動することとなり、該ローラの台車の走行方向に沿った方向の振れ幅が大きく、小型化をはかることが困難となる虞がある。

また、特許文献２に記載された走行台車では、走行方向を変更する際にはピンの抜き差し、取付ブラケットを回動する作業を行う必要がある。

このため、走行台車の走行方向を変更する際に必要な作業をより容易に行うことが可能で且つ小型化し得るような走行台車の開発が要求されている。

本発明の目的は、走行方向を変更する際の作業を容易とし、且つ小型化をはかることができる走行台車を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る代表的な走行台車は、一方の被加工材の表面を走行面として走行しつつ、該一方の被加工材に対し起立させた他方の被加工材の表面に沿って走行する走行台車であって、走行方向に沿った一方の側面側の所定位置に配置された回動支点と、該回動支点を中心として走行方向に沿って配置された一対の直進案内部と、該回動支点と夫々の直進案内部の間に配置された係止部材と、を有する台車本体と、前記台車本体の回動支点に回動可能に支持されると共に前記係止部材と対応する位置に係合部が形成され且つ長手方向の両端部側に夫々遊嵌部が形成された回動アーム部材と、前記台車本体の直進案内部に案内される被案内部を有し、一方側の端部が前記回動アーム部材に形成された遊嵌部に遊嵌し、他方の端部側にガイドローラが回転可能に配置された一対のアームと、を有し、前記回動アーム部材を回動支点を中心として時計回り又は反時計回りに回動させたとき、前記台車本体に配置された係止部材が前記回動アーム部材の係合部と係合して該回動アーム部材の回動を停止させると共に、前記一対のアームに回転可能に配置された夫々のガイドローラのローラトップを結ぶ線の平面投影線と台車本体の駆動方向の平面投影線とが予め設定された角度をなすように構成されているものである。

本発明に係る走行台車では、目的の加工線に対する加工を行う際に、加工方向を変更するのに伴って、台車本体の駆動方向に対する一対のガイドローラのローラトップを結ぶ線のなす角度を変更する際に、回動アーム部材の時計周り又は反時計周りの回動をアームの直進運動に変換して変更することができる。即ち、アームが回動運動することがない。このため、加工方向を変更する作業が容易となり且つ走行台車の小型化をはかることができる。

本実施例に係る走行台車の構成を説明する正面図である。 走行台車の側面図である。 倣い機構の作用を説明する走行台車の模式正面図である。 図３に対応させた走行台車の模式正面図である。 倣い機構の構成を説明する図である。 回動アーム部材に形成された係合部と台車本体に配置された係止部材との関係を説明する図である。

本発明に係る走行台車は、溶接トーチ又は切断トーチによって被加工材に対する溶接加工又は切断加工を行う際に利用されるものであり、目的の加工に適したトーチを搭載して走行し得るように構成されている。

以下、図を用いて本実施例に係る走行台車Ａの構成について説明する。走行台車Ａは、溶接トーチＢを搭載し、該溶接トーチＢによって略水平に配置した横板１とこの横板１に対して略直角に起立させた縦板２とが交差した隅部３を隅肉溶接する溶接装置として構成されている。尚、本実施例では、走行台車Ａが後述する一対のガイドローラ２０ａ、２０ｂが縦板２に圧接することなく走行させることを「駆動」といい、一対のガイドローラ２０ａ、２０ｂが縦板２に圧接した状態で走行させることを「走行」という。従って、走行台車Ａが「走行」する際には車輪１０ａは横滑りしつつ回転する。

図３に於いて、走行台車Ａの駆動方向が、矢印ａ方向のときの走行台車Ａに対する縦板の相対位置を縦板２ａとし、矢印ｂ方向のときの走行台車Ａに対する縦板の相対位置を縦板２ｂとして、これらを重ねあわせて示している。走行台車Ａは、横板１の表面を走行面として走行しつつ、縦板２の表面に沿った方向に走行し得るように構成されている。そして、横板１と縦板２とが互いに接触する隅部３が隅肉溶接部として形成されている。

走行台車Ａは台車本体１０を有しており、該台車本体１０に溶接トーチＢが搭載されている。台車本体１０の内部には図示しない磁石が配置されており、上面には駆動モータ１１が配置され、側面には複数の車輪１０ａが配置されている。従って、駆動モータ１１の回転方向及び回転数を適宜設定することで、台車本体１０を図３に示す矢印ａ方向又は矢印ｂ方向の直線的な方向に駆動することが可能である。

台車本体１０の上面には、溶接トーチＢを保持したトーチホルダー１３、トーチホルダー１３を台車本体１０の駆動方向に対し直交する方向に移動させ或いは上下方向に移動させるトーチブロック１４が配置されている。また、台車本体１０の上面には、駆動方向や駆動速度を設定する操作盤を有する操作ボックス１５が配置されている。

本実施例に於いて、図３に示す矢印ａ方向を台車本体１０の駆動方向の下流側とし、矢印ｂ方向を駆動方向の上流側としている。そして、矢印ａ方向に向かって右側（「台車本体の右側」という）の下流側にガイドローラ２０ａが配置され、上流側にガイドローラ２０ｂが配置されている。これらのガイドローラ２０ａ、２０ｂの間に溶接トーチの先端があるように、溶接トーチＢの位置が設定されている。

台車本体１０の上面であって台車本体の右側の所定位置には、回動支点を構成する回動軸２１が配置されている。また、回動軸２１を中心として下流側及び上流側に夫々等しい寸法で離隔した位置に一対の直進案内部１０ｂが構成されている。この直進案内部１０ｂは、台車本体１０の駆動方向に対し直交する方向に配置されると共に台車本体１０と一体的に構成されている。直進案内部１０ｂの形状は限定するものではなく、後述するアーム２３、２４に形成された被案内部２３ｂ、２４ｂの形状と対応するものであれば良い。

台車本体１０に配置された回動軸２１と各直進案内部１０ｂの間であって、回動軸２１から下流側及び上流側に夫々等しい寸法で離隔した位置に取付座１０ｃが形成されている。そして、これらの取付座１０ｃに、後述する図６に示す形状に形成された板ばねからなる係止部材２５が、取付位置を調整し得るように、ねじ２６によって取り付けられている。

回動軸２１には、図５に示すように、両端部に夫々アーム２３、２４を遊嵌させた回動アーム部材２２（以下単に「回動部材２２」という）が回動可能に取り付けられている。回動部材２２は、台車本体１０に形成された一対の直進案内部１０ｂ間の寸法に対応させて、該寸法よりも大きい長さを有している。

回動部材２２の長手方向の両端部であって夫々直進案内部１０ｂに対応する位置には、遊嵌部２２ａが形成されている。この遊嵌部２２ａは、アーム２３又はアーム２４の一方の端部に配置された接触子２３ａ、又は接触子２４ａを嵌合し、回動部材２２の回動による円弧運動を各アーム２３、２４の直進運動に変換するためのものである。このため、遊嵌部２２ａは、接触子２３ａ、２４ａの寸法や、回動部材２２の回動角度などの条件に対応させた寸法を有して形成されている。

回動部材２２の両端部に形成された遊嵌部２２ａよりも回動軸２１側であって、台車本体１０に形成された取付座１０ｃに対応する部位に係合部２２ｂが形成されている。この係合部２２ｂは、前述した係止部材２５と係合して回動部材２２の回動を停止させると共に該停止位置を保持するためのものである。このため、係合部２２ｂは、図６に示すような断面を有している。即ち、回動部材２２の係合部２２ｂは、台車本体の右側に相当する右曲面２２ｂ１と、左側に相当する左斜面２２ｂ２と、頂部曲面２２ｂ３とからなる突条として形成されている。

上記の如き形状を有する係合部２２ｂと係合して係止する係止部材２５は、先端部に係合部２２ｂの左斜面２２ｂ２と接触する接触片２５ａが形成され、この接触片２５ａと連続して右曲面２２ｂ１と係合して回動部材２２の回動を停止させる係止片２５ｂが形成されている。そして、回動部材２２が時計周り又は反時計周りに回動したとき、何れか一方の係止部材２５の接触片２５ａが図６（ａ）に示す係合部２２ｂの左斜面２２ｂ２と接触した状態から、頂部曲面２２ｂ３を乗り越えて、同図（ｂ）に示すように、係止片２５ｂが右曲面２２ｂ１と係合する。このようにして係止部材２５によって回動部材２２の係合部２２ｂと係合することで、回動部材２２の回動を停止すると共に、拘束することが可能である。

アーム２３とアーム２４は同じ構造であるため、一方のアーム２３を説明してアーム２４の説明を省略する。アーム２３は一方の端部に接触子２３ａが配置されており、この接触子２３ａに連続して台車本体１０に形成された直進案内部１０ｂに案内される被案内部２３ｂが形成されている。前述したように、被案内部２３ｂの形状は直進案内部１０ｃの形状と対応させることが必要であるものの、形状そのものを限定するものではない。本実施例では、直進案内部１０ｂは丸穴を有しており、被案内部２３ｂは円棒状に形成されている。

また、アーム２３の他方の端部にはブラケット２９が取り付けられており、このブラケット２９にガイドローラ２０ａが回転可能に支持されている。

次に上記の如く形成された回動部材２２、アーム２３、２４を台車本体１０に取り付ける手順について説明する。

夫々ガイドローラ２０ａ、２０ｂを回転可能に支持したアーム２３、２４の被案内部２３ｂ、２４ｂを夫々直進案内部１０ｂに挿通して台車本体１０に取り付ける。また、回動部材２２を回動軸２１に取り付けると共に、夫々のアーム２３、２４の接触子２３ａ、２４ａを対応する遊嵌部２２ａに嵌合させる。

次いで、一対の係止部材２５を台車本体１０に形成された取付座１０ｃに配置し、図６（ａ）に示すように、一方の係止部材の接触片２５ａを回動部材２２の左斜面２２ｂ２に当接させ、同図（ｂ）に示すように、他方の係止部材２５の係止片２５ｂを回動部材２２の右曲面２２ｂ１に当接させる。そして、ガイドローラ２０ａ、２０ｂのローラトップを結ぶ線の平面投影線と、台車本体１０の駆動方向の平面投影線とが予め設定された角度α（以下「設定角度α」という）となるように、係止部材２５の位置を微調整した後、ねじ２６によって強固に固定することで、走行台車Ａを構成することが可能である。

上記の如く構成された走行台車Ａでは、一つの溶接作業が終了し、次の溶接作業に移行する際に、台車本体１０の走行方向を変更する必要がある場合、回動部材２２を変更前の位置から時計周り、又は反時計周りに回動させる。回動部材２２の回動に伴って一対のガイドローラ２０ａ、２０ｂの位置が変更することで、設定角度αを予め設定された角度とすることが可能である。

そして、一対のガイドローラ２０ａ、２０ｂを次の溶接作業を行うために準備されている縦板２に圧接させて、走行台車Ａを駆動することで、該走行台車Ａを前回の溶接作業を行った走行方向とは反対方向に走行させることが可能である。

本実施例では、設定角度αは略４度に設定しているが、これに限定するものではなく、走行台車Ａの走行に伴って生じるガイドローラ２０ａ、２０ｂの縦板２に対する圧接力や、溶接トーチＢの溶接線に対する角度等の条件に応じて適宜設定することが好ましい。

尚、図に於いて、３０は台車本体１０の右側の車輪１０ａと、溶接トーチＢの間に配置されたカバーであり、溶接トーチＢから発生した熱を遮断して台車本体１０の内部構造を保護すると共に車輪１０ａを熱から防ぐものである。

本発明に係る走行台車Ａは、目的の加工線に対する加工を行う際に、加工方向を限定することがない場合に利用することに対して有利である。

Ａ 走行台車
Ｂ 溶接トーチ
α 設定角度
１ 横板
２、２ａ、２ｂ 縦板
３ 隅部
１０ 台車本体
１０ａ 車輪
１０ｂ 直進案内部
１０ｃ 取付座
１１ 駆動モータ
１３ トーチホルダー
１４ トーチブロック
１５ 操作ボックス
２０ａ、２０ｂ ガイドローラ
２１ 回動軸
２２ 回動アーム部材（回動部材）
２２ａ 遊嵌部
２２ｂ 係合部
２２ｂ１ 右曲面
２２ｂ２ 左斜面
２２ｂ３ 頂部曲面
２３、２４ アーム
２３ａ、２４ａ 接触子
２３ｂ、２４ｂ 被案内部
２５ 係止部材
２５ａ 接触片
２５ｂ 係止片
２６ ねじ
２９ ブラケット
３０ カバー

Claims (3)

1. 一方の被加工材の表面を走行面として走行しつつ、該一方の被加工材に対し起立させた他方の被加工材の表面に沿って走行する走行台車であって、
   走行方向に沿った一方の側面側の所定位置に配置された回動支点と、該回動支点を中心として走行方向に沿って配置された一対の直進案内部と、該回動支点と夫々の直進案内部の間に配置された係止部材と、を有する台車本体と、
   前記台車本体の回動支点に回動可能に支持されると共に前記係止部材と対応する位置に係合部が形成され且つ長手方向の両端部側に夫々遊嵌部が形成された回動アーム部材と、
   前記台車本体の直進案内部に案内される被案内部を有し、一方側の端部が前記回動アーム部材に形成された遊嵌部に遊嵌し、他方の端部側にガイドローラが回転可能に配置された一対のアームと、を有し、
   前記回動アーム部材を回動支点を中心として時計回り又は反時計回りに回動させたとき、前記台車本体に配置された係止部材が前記回動アーム部材の係合部と係合して該回動アーム部材の回動を停止させると共に、前記一対のアームに回転可能に配置された夫々のガイドローラのローラトップを結ぶ線の平面投影線と台車本体の駆動方向の平面投影線とが予め設定された角度をなすように構成されていることを特徴とする走行台車。
2. 前記回動アーム部材に形成された係合部は頂部が曲面状に形成された突条からなり、前記台車本体に配置された係止部材は前記突条の一方側の面又は頂部を乗り越えて他方側の面と接触して係止し得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載した走行台車。
3. 前記回動アーム部材の長手方向の両端部側に夫々形成された遊嵌部は、該回動アーム部材の時計回り又は反時計回りの回動を前記台車本体に配置された直進案内部に案内されるアームの直進移動に変換し得るように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載した走行台車。

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