JP4963422B2

JP4963422B2 - レール倣い台車および溶接装置

Info

Publication number: JP4963422B2
Application number: JP2007035812A
Authority: JP
Inventors: 村雅敏中; 東宗俊伊; 尾洋一西
Original assignee: 日鐵住金溶接工業株式会社
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: JP2008200680A

Description

本発明は、レールに倣って移動する台車ならびに該台車に溶接機構を搭載した溶接装置に関し、特に、台車上のレール倣い機構に関する。

特開平６−１９８４４１号公報（図１）特開平１０−２６３９６１号公報（図６）。

例えば溶接台車には、床，作業台あるいは溶接対象材に設置又は載置したレールを、台車に装備した倣いローラにて挟持し、台車に装備した走行駆動機構のピニオンをレール上のラックに噛み合わせて、ピニオンを回転駆動することにより自走するものがある（特許文献１，２）。レールを挟む対の倣いローラ間距離とレールの横幅との寸法差によるがたつきあるいは高負荷を防止するために、一方の倣いローラを回転支持するローラ支持枠を圧縮コイルスプリングの先端で受け、該スプリングの後端を締め込みボルトの先端で受けることにより、ばね力で倣いローラをレールに押し付け、ボルトの締め込み／緩めによって押し付け力を調整する機構を備えるのが好ましい。

しかし、ボルトの過分な締め込みによって倣いローラの倣い移動が妨げられて走行負荷が過大になるとか、ボルトの過分な緩めによってレールに対する倣いローラの、レール幅方向の倣い位置がばらつく。ボルトの締め込み調整に作業者の技量によるばらつきを生じやすい。

本発明は、信頼性が高い滑らかな、安定した倣い走行を、容易に設定できるようにすることを目的とする。

（１）基台(1)；
該基台(1)で支持され、レール(2)の対向側面の一方に対向する２個の第１倣いローラ(3r)；
前記対向側面の他方に対向する２個の第２倣いローラ(4r,4f)；
該２個の第２倣いローラ(4r,4f)のそれぞれを回転自在に支持する２個のローラ支持枠(5r,5f)；
該２個のローラ支持枠(5r,5f)を、前記レール(2)に対して接離する方向に移動自在に支持する枠支持部材(6)；
該枠支持部材(6)に対して前記２個のローラ支持枠(5r,5f)のそれぞれを前記レール(2)に近づく方向に押す２個の弾力部材(8r,8f)；および
前記２個の第２倣いローラ(4r,4f)の間において前記枠支持部材(6)に連結され前記基台(1)で前記ローラ支持枠(5r,5f)が前記レール(2)に対して接離する方向に移動可能に支持されたカム連結棒(12)、および、該カム連結棒(12)を前記第２倣いローラ(4r,4f)が前記レール(2)の側面に圧接する作用位置と前記レール(2)の側面より離れた退避位置に択一的に位置決めする機構(13〜21)、を含む位置決め手段(12〜21)；
を備える、レール倣い台車。

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は相当要素の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。

位置決め手段(12〜21)によって枠支持部材(6)を作用位置に置くと、第２倣いローラが前記レールの側面に圧接し、圧接力が弾力部材(8r,8f)の押し力によって定まる。したがって従来のボルトの締め込み調整による過分な押し付け／緩めを生じない。作業者は位置決め手段(12〜21)によって枠支持部材(6)を作用位置に置くだけで、信頼性が高い安定した倣い走行を、容易に設定できる。位置決め手段(12〜21)によって枠支持部材(6)を退避位置において台車をレールに装着してから、位置決め手段(12〜21)によって枠支持部材(6)を作用位置に固定することにより、台車が倣い移動できる状態となる。位置決め手段(12〜21)によって枠支持部材(6)を退避位置に固定することにより、第２倣いローラがレールから退避するので、台車をレールから容易に取り外すことができる。レールに対する台車の装着，分離が容易である。

（２）前記枠支持部材(6)に、前記作用位置に移動する方向に力を与えるばね部材(11)；をさらに備える上記（１）に記載のレール倣い台車。

これによれば、該ばね部材(11)の力に抗して、位置決め手段(8〜21)によって枠支持部材(6)を退避位置に運ぶ必要があるが、枠支持部材(6)を作用位置に動かすときには、位置決め手段(8〜21)によって退避位置にある枠支持部材(6)の固定を解除することにより、ばね部材(11)の力によって枠支持部材(6)が作用位置に駆動される。

（３）前記レール上にレールと平行に装備したラック(30)に噛み合うピニオン(31)；および、該ピニオンを回転駆動する台車駆動手段(33,34)；を備える上記（１）又は（２）に記載のレール倣い台車。

（４）前記位置決め手段(8〜21)は、円筒状であって外周面に開いたカム溝(13c)が形成された、前記基台に固定されたガイドスリーブ(13)，該ガイドスリーブを貫通し一端に前記枠支持部材(6)が連結されたカム連結棒(12)，該カム連結棒の他端に結合したカムブロック(15)、および、該カムブロックに固定され前記カム溝(13c)に進入したスライド部材(16)、を含み；
前記カム溝(13c)は、前記枠支持部材を前記作用位置に置くときに前記スライド部材が位置する作用ロック位置(13ce)から前記ガイドスリーブ(13)の周方向に延び、そして前記ガイドスリーブ(13)の中心軸が延びる方向に、前記枠支持部材を前記退避位置に置くときに前記スライド部材が位置する退避ロック位置(13cｒ)まで延び、そして前記ガイドスリーブ(13)の周方向に延びる、折曲がり形状である；上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載のレール倣い台車。

これによれば、カムブロック(15)を、ガイドスリーブ(13)の周方向に回してしてから、ガイドスリーブ(13)の中心軸に沿う方向に、作用位置から退避位置に又はその逆に運び、そして再度周方向に回わすことにより、作用位置から退避位置に又はその逆に枠支持部材を位置変えすることができ、位置変え操作が簡単である。

（５）前記位置決め手段(12〜21)はさらに、前記カム連結棒(１２)と前記カムブロック(15)との結合部を覆うハンドルキャップ(19)を含む；上記（４）に記載のレール倣い台車。

（６）上記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載のレール倣い台車(1〜19)；および、該台車に搭載した溶接機構(35〜39);を備える溶接装置。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明により明らかになろう。

図１に、本発明の一実施例の、溶接機構（３５〜３９）を搭載した台車（１，３〜２１，３１〜３４）を示す。床，作業台あるいは溶接対象材に設置又は載置されたレール台２８は、溶接時の台車進行方向ｙに延びている。レール台２８には台車進行方向ｙに所定ピッチで複数の支えブロック２９が固定されており、該支えブロック２９にレール２が固定されている。レール２は該レールと平行なラック３０を装備している。

ラック３０には、台車の基台１に装備したピニオン３１が噛み合っている。ピニオン３１はドライブギア３２で回転駆動される。ドライブギア３２は、減速機３３の出力軸に結合している。減速機３３の入力軸は、プーリおよびベルトを介して電気モータ３４の回転軸に、動力受達関係に連結されている。電気モータ３４が正転すると、台車（の基台１）が矢印ｙ方向に走行し、逆転するときには逆方向に走行する。

レール２の、図１上で左側面に２個の第１倣いローラ３が圧接している。図１上には、その１つの第１倣いローラ３ｒが現れている。レール２の右側面には、２個の第２倣いローラ４が圧接している。図１上には、その１つの第２倣いローラ４ｒが現れている。これらの第１倣いローラ３および第２倣いローラ４はいずれも、基台１に装着されているので、これらの倣いローラ３，４を介して、レール２に対して台車（の基台１）が、ｙ方向に倣い移動することができる。

台車には、溶接機枠３５が搭載されており、該機枠３５に揺動機構ケース３６が固定されている。揺動機構ケース３６内には、揺動アーム３７をｘ方向に揺動駆動する揺動機構がある。揺動アーム３７には姿勢調整機構３８を介してアーク溶接トーチ３９が支持されている。

図２に、図１に示す基台１の部分を拡大して示し、図３および図５には、第２ローラ４ｒ，４ｆを、レール２に圧接する作用位置（図２，図３）と、レール２から離れた退避位置（図５）に、択一的に位置決めする位置決め手段（１２〜２１）の、ｘ，ｙ平面と平行な断面をやや拡大して示す。図３は、第２ローラ４ｒ，４ｆを支持する枠支持部材６を作用位置に置いた状態を示し、図５は退避位置に置いた状態を示す。これらの図面に現すように、第２倣いローラ４ｒ，４ｆはそれぞれ、ローラ支持枠５ｒ，５ｆで回転自在に支持されている。

第１倣いローラ３も同様に２個あって、それぞれがローラ支持枠で回転自在に支持されているが、１個の第１倣いローラ３ｒのみを図１および図２に示す。第１倣いローラ３を回転自在に支持するローラ支持枠は、図１および図２に示すように、基台１に固定されている。

しかし、第２ローラ４ｒ，４ｆを回転自在に支持するローラ支持枠５ｒ，５ｆはそれぞれ、枠支持部材６でｘ方向に往復動自在に、しかし、枠支持部材６からレール側に突出して枠支持部材６から外れてしまうことはないように、支持されている。枠支持部材６には、一面が開いた長方形の箱形状のばね支持枠７の開口面が接合して固着されており、このばね支持枠７で後端が支えられた圧縮コイルスプリング８ｒ，８ｆの先端が、ローラ支持枠５ｒ，５ｆを、矢印ｘ方向とは逆の方向に押している。これらの圧縮コイルスプリング８ｒ，８ｆが、第２倣いローラ４ｒ，４ｆをレール２の側面に弾力を持って押し付ける。すなわちレール２に倣わせる。

基台１には、円筒状のガイドスリーブ１３がねじ込まれてロックナット１４で廻り止めされている。このガイドスリーブ１３の後端（基台１の外）をカムブロック１５に挿入する形態で、ガイドスリーブ１３にカムブロック１５が装着されている。ガイドスリーブ１３の、カムブロック１５で覆われる後端部分には、カム溝１３ｃがあり、該カム溝１３ｃ内に、カムブロック１５を貫通しカムブロック１５に結合したスライドピン１６が、突出している。

枠支持部材６には、カム連結棒１２の先端が、枠支持部材６を貫通し連結棒１２の先端面にねじ込まれた固定ねじ１０で、固着されている。連結棒１２は、圧縮コイルスプリング１１を通してからガイドスリーブ１３に挿入され、連結棒１２の、ガイドスリーブ１３の外方に突出した後端が、連結座板１７および固定ねじ１８で、カムブロック１５に結合している。すなわち、カムブロック１５の端面には、４角形状の連結座板１７を受け入れる４角穴があり、該４角穴に連結座板１７をはめ込んでから、連結座板１７の中心穴に固定ねじ１８を通して連結棒１２の後端面の雌ねじ穴にねじ込むことによって、カム連結棒１２にカムブロック１５を結合している。カムブロック１５の後半部分をハンドルキャップ１９が被覆している。固定ねじ２０によってカムブロック１５にハンドルキャップ１９が固定されている。ハンドルキャップ１９には、ハンドルバー２１がある。

図４の（ａ）にはガイドスリーブ１３の外観を示し、図４の（ｂ）には、カム溝１３ｃを平面展開して示す。カム溝１３ｃは、枠支持部材６を作用位置（図１〜図３）に置くときにスライドピン１６が位置する作用ロック位置１３ｃｅから、ガイドスリーブ１３の周方向に延びそしてガイドスリーブ１３の中心軸が延びる方向ｘに、枠支持部材６を退避位置に置くときにスライドピン１６が位置する退避ロック位置１３ｃｒまで延び、そしてガイドスリーブ１３の周方向に延びて退避ロック位置１３ｃｒに至る、折曲がり形状である。

図３に示すようにスライドピン１６が、カム溝１３ｃの作用ロック位置１３ｃｅにあるとき、第２倣いローラ４ｒ，４ｆがレール２に圧接しており、圧縮コイルスプリング８ｒ，８ｆの反発力で常にレール２に押し付けられるように、ローラ支持枠５ｒ，５ｆがｘ方向に進退しこれに伴って圧縮コイルスプリング８ｒ，８ｆが伸縮する。枠支持部材６は作用位置にあって、動かない。

作業者が、ハンドルレバー２１を握って、スライドピン１６がカム溝１３ｃの作用ロック位置１３ｃｅを外れる方向に、ハンドルキャップ１９をカム連結棒１２を中心に廻し、そして圧縮コイルスプリング１１の反発力に抗してｘ方向にハンドルキャップ１９を、２点鎖線で示す位置まで引き出すと、枠支持部材６が退避位置に移動する。ここでハンドルキャップ１９を戻し方向に廻すとスライドピン１６がカム溝１３ｃの退避ロック位置１３ｃｒに嵌まり込む。この退避状態を図５に示す。なお、退避位置の姿勢にあるとき、カムブロック１５〜ハンドルレバー２１は、図３に示す作用位置にある状態よりも、周方向で少し紙面の下側に回転した姿勢となるが、図示を簡略にするために、図３の姿勢と同じ姿勢で示した。

退避位置（図５）の姿勢にあるとき、作業者が、ハンドルレバー２１を握って、スライドピン１６がカム溝１３ｃの退避ロック位置１３ｃｒを外れる方向にハンドルキャップ１９をカム連結棒１２を中心に廻すと、圧縮コイルスプリング１１の反発力で枠支持部材６が作用位置に駆動され、ハンドルキャップ１９が２点鎖線で示す位置となる。そこで作業者がハンドルキャップ１９を戻し方向に廻すとスライドピン１６がカム溝１３ｃの作用ロック位置１３ｃｅに嵌まり込む。この状態が、図１〜図３に示すものである。

本発明の一実施例の、溶接機構を搭載した台車を示す正面図であり、台車の部分は横断面を示す。図１に示す基台１周りの拡大横断面図である。図２の３Ａ−３Ａ線位置の拡大水平断面図であり、枠支持部材６を作用位置に置いた状態を示す。（ａ）は、図３に示すガイドスリーブ１３の外観を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に示すカム溝１３ｃを平面展開して示す側面図である。図２の３Ａ−３Ａ線位置の拡大水平断面図であり、枠支持部材６を退避位置に置いた状態を示す。

符号の説明

１：基台
２：レール
３：第１倣いローラ
４：第２倣いローラ
５：ローラ支持枠
６：枠支持部材
７：ばね支持枠
８：圧縮コイルスプリング
１０：固定ねじ
１１：圧縮コイルスプリング
１２：カム連結棒
１３：ガイドスリーブ
１３ｃ：カム溝
１３ｃｅ：作用ロック位置
１３ｃｒ：退避ロック位置
１４：ロックナット
１５：カムブロック
１６：スライドピン
１７：連結座板
１８：固定ねじ
１９：ハンドルキャップ
２０：固定ねじ
２１：ハンドルバー
２８：レール台
２９：支えブロック
３０：ラック
３１：ピニオンギア
３２：ドライブギア
３３：減速機
３４：電気モータ
３５：溶接機枠
３６：揺動機構ケース
３７：揺動アーム
３８：姿勢調整機構
３９：アーク溶接トーチ
４０：吊り手

Claims

基台；
該基台で支持され、レールの対向側面の一方に対向する２個の第１倣いローラ；
前記対向側面の他方に対向する２個の第２倣いローラ；
該２個の第２倣いローラのそれぞれを回転自在に支持する２個のローラ支持枠；
該２個のローラ支持枠を、前記レールに対して接離する方向に移動自在に支持する枠支持部材；
該枠支持部材に対して前記２個のローラ支持枠のそれぞれを前記レールに近づく方向に押す２個の弾力部材；および
前記２個の第２倣いローラの間において前記枠支持部材に連結され前記基台で前記ローラ支持枠が前記レールに対して接離する方向に移動可能に支持されたカム連結棒、および、該カム連結棒を前記第２倣いローラが前記レールの側面に圧接する作用位置と前記レールの側面より離れた退避位置に択一的に位置決めする機構、を含む位置決め手段；
を備える、レール倣い台車。
前記枠支持部材に、前記作用位置に移動する方向に力を与えるばね部材；をさらに備える請求項１に記載のレール倣い台車。
前記レール上にレールと平行に装備したラックに噛み合うピニオン；および、該ピニオンを回転駆動する台車駆動手段；を備える請求項１又は２に記載のレール倣い台車。
前記位置決め手段は、円筒状であって外周面に開いたカム溝が形成された、前記基台に固定されたガイドスリーブ，該ガイドスリーブを貫通し一端に前記枠支持部材が連結されたカム連結棒，該カム連結棒の他端に結合したカムブロック、および、該カムブロックに固定され前記カム溝に進入したスライド部材、を含み；
前記カム溝は、前記枠支持部材を前記作用位置に置くときに前記スライド部材が位置する作用ロック位置から、前記ガイドスリーブの周方向に延びそして前記ガイドスリーブの中心軸が延びる方向に、前記枠支持部材を前記退避位置に置くときに前記スライド部材が位置する退避ロック位置まで延び、そして前記ガイドスリーブの周方向に延びる、折曲がり形状である；請求項１乃至３のいずれか１つに記載のレール倣い台車。
前記位置決め手段はさらに、前記カム連結棒と前記カムブロックとの結合部を覆うハンドルキャップを含む；請求項４に記載のレール倣い台車。
請求項１乃至５のいずれか１つに記載のレール倣い台車；および、該台車に搭載した溶接機構;を備える溶接装置。