JPH07214321A - 溶接用走行台車のトーチ回転位置調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接トーチの上下回転方向の位置調整を容易
化する。 【構成】 溶接用走行台車にトーチ回転位置調整装置を
装備する。トーチ回転位置調整装置はハウジング11に回
動部材15を、ピン14で回動自在に軸支し、回動部材15に
操作シャフト17を回転自在に設け、シャフトの一端側に
操作摘み18を固定する。操作シャフト17にウォームギヤ
21を嵌合固定し、ウォームギヤ21にかみ合い回転するウ
ォームホイール27を設ける。ウォームホイール27のホイ
ール回転軸23に溶接トーチを保持するトーチホルダーを
連接する。操作摘み18を正逆所望方向に回転してウォー
ムギヤ21を回転し、ウォームホイール27をかみ合い回転
し、同時に、ホイール回転軸23に連接するトーチホルダ
ーを回転し、このトーチホルダーに保持される溶接トー
チを回転する。操作摘み18の回転量を調整することで、
溶接トーチの回転位置を調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接トーチを搭載して
走行し、溶接トーチを溶接ラインに沿って移動して、溶
接ラインの隅肉溶接を行う溶接用走行台車に装備される
トーチ回転位置調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】造船や橋梁の分野では、母材に板材を隅
肉溶接する作業が多く、このような隅肉溶接の作業で
は、溶接トーチを走行台車に搭載し、溶接トーチの先端
側を溶接ラインに狙いをつけて位置合わせし、この状態
で、走行台車を溶接ラインに沿って走行させて溶接トー
チの先端側を溶接ラインに沿って移動し、母材と板材と
を隅肉溶接している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】走行台車を溶接ライン
に沿って走行させる場合、その溶接台車の走行に先立っ
て溶接トーチの先端側を溶接ラインに狙いをつけて位置
合わせするが、この位置合わせに際し、溶接トーチを上
下方向に回転移動し、最適な回転移動位置で、溶接トー
チの回転位置を固定する必要がある。この溶接トーチの
上下回転方向の位置調節を行う場合、溶接トーチの回転
機構を緩めて回転フリーな状態にし、溶接トーチを一方
の手で持って溶接トーチの先端側を溶接ラインの最適位
置に合わせ、その状態で、溶接トーチをその位置に保持
しながら、他方の手でねじ止め等により回転機構を締結
することにより、溶接トーチの回転位置調整を行うこと
ができる。しかし、このような回転位置の調整方式は、
一方の手で溶接トーチを保持したまま、他方の手でねじ
止め締結作業を行うものであるため、作業がやりづら
く、また、溶接トーチの回転機構を締結する間に、溶接
トーチを持っている手が動いてしまって、溶接トーチの
回転位置調整が狂ってしまうという問題がある。

【０００４】もちろん、溶接トーチの回転位置を検出す
るセンサを設け、このセンサの位置検出信号に基づき、
コンピュータ等を用いて溶接トーチの回転位置調整を自
動的に行う方式も考えられるが、このような方式は、装
置構成が複雑となり、装置コストも高価になるという問
題がある。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものあり、その目的は、簡便な装置でもって、溶接ト
ーチの回転位置調整を容易、かつ、精度よく行うことが
できる溶接用走行台車のトーチ回転位置調整装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、溶接用走行台車に装備されて垂直方向（Ｙ方
向）と水平方向（Ｘ方向）の調整移動が自在なＸ−Ｙ調
整スライダーを有し、このＸ−Ｙ調整スライダーに取り
付けられるトーチ回転位置調整装置であって、該トーチ
回転位置調整装置は、操作摘みが設けられている回転自
在の操作シャフトと、この操作シャフトに嵌合固定され
ているウォームギヤと、このウォームギヤにかみ合い回
転するウォームホイールと、ウォームホイールのホイー
ル回転軸に連結され溶接トーチを保持するトーチホルダ
ーとを有して構成されていることを特徴とする。

【０００７】また、前記操作シャフトはピンに軸支され
て回動自在の回動部材に取り付けられており、回動部材
にはウォームギヤをウォームホイールに押圧するスプリ
ングの一端側が係止され、スプリングの他端側には調整
ねじの一端側が係止され、調整ねじの螺合進退移動によ
ってウォームギヤとウォームホイールのかみ合い接触圧
力を調整自在としたこと、前記ウォームホイールの回転
軸はＸ−Ｙ調整スライダーに取り付けられた保持板の軸
孔にトーチホルダを保持板の外側にして挿通されてお
り、ウォームホイールはホイールの回転軸に軸長方向の
摺動が自在に嵌合され、ウォームホイールと保持板間に
はホイール回転軸に嵌合された弾性摩擦リングが介設さ
れており、ホイール回転軸の先端側からは調整締付ナッ
トが螺合され、この調整締付ナットの螺合締付けによっ
てウォームホイールは弾性摩擦リングを介して保持板に
圧接されていることもそれぞれ本発明の特徴的な構成と
するところである。

【０００８】

【作用】上記構成の本発明において、溶接用走行台車を
溶接ラインに沿って走行させるに先立ち、溶接トーチの
先端側を溶接ラインに狙いをつけて位置調整を行う際に
は、まず、Ｘ−Ｙ調整スライダーを調整して、溶接トー
チの上下Ｙ方向の位置と、遠近水平方向（Ｘ方向）の位
置を調整する。そして、操作摘みを回転すると、ウォー
ムギヤが回転し、このウォームギヤにかみ合うウォーム
ホイールが回転する。そうすると、ウォームホイールの
ホイール回転軸がウォームホイールと一体的に回転し、
ホイール回転軸のトーチホルダーに保持されている溶接
トーチが回転し、操作摘みを正逆所望方向に回転するこ
とにより、溶接トーチの先端は溶接ラインに対して最適
な回転位置に合わせられる。この溶接トーチの位置調整
後、溶接用走行台車を走行して溶接トーチによる溶接ラ
インの隅肉溶接が行われる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１および図２には本発明に係るトーチ回転位置
調整装置の一実施例の構成が示され、図３には、同実施
例のトーチ回転位置調整装置を搭載した溶接用走行台車
の側面図が、第４図には、同走行台車の平面図がそれぞ
れ示されている。

【００１０】溶接用走行台車は、台車本体１の前側に左
右の一対のゴム車輪２が、台車本体１の後ろ側の左右に
一対の鉄製の電磁車輪３が設けられ、モータ４によるゴ
ム車輪２の回転駆動により、走行台車の走行が行われる
ようになっている。

【００１１】この溶接用走行台車には、Ｘ−Ｙ調整スラ
イダー５が搭載されており、スライダー摘み６によって
ボールねじ（又はスクリューねじ）８を正逆所望方向に
回転することにより、スライダー10を遠近水平Ｘ方向に
移動させ、スライダー摘み７のボールねじ（又はスクリ
ューねじ）９を正逆所望方向に回転することにより、ス
ライダー10の上下Ｙ方向の移動が自在となっている。

【００１２】本実施例において特徴的なことは、Ｘ−Ｙ
調整スライダー５にトーチ回転位置調整装置50を装備し
たことである。このトーチ回転位置調整装置50は、ハウ
ジング11内に組み込まれてユニット化されており、ハウ
ジング11とＸ−Ｙ調整スライダー５はボルト12によって
ねじ止め固定されている。図１および図２に示すよう
に、ハウジング11の先端壁面である保持板13にはピン14
によって軸支されて、回動自在にブロック状の回動部材
15が取り付けられており、この回動部材15にはベアリン
グ16に軸支されて操作シャフト17が回転自在に設けられ
ている。この操作シャフト17の一端側はハウジング11の
外側に突出し、その突出先端側に操作摘み18が固定され
ている。

【００１３】回動部材15の中央側には、ギヤ収納凹部20
が形成され、このギヤ収納凹部20に操作シャフト17に嵌
合固定されたウォームギヤ21が収容されている。

【００１４】前記ハウジング11の保持板13には、軸孔22
が設けられ、この軸孔22にホイール回転軸23が回転自在
に挿通されており、軸孔22を貫通したホイール回転軸23
の基端側にはトーチホルダー24が固定されている。この
トーチホルダー24にはトーチ保持部25が形成されてお
り、このトーチ保持部25によって図３に示すように溶接
トーチ29を保持固定するようになっている。

【００１５】ハウジング11内のホイール回転軸23には、
硬質ゴムや合成樹脂等の弾性と摩擦性を備えた弾性摩擦
リング26と、ウォームホイール27とが軸長方向に摺動自
在にそれぞれ嵌合されている。なお、弾性摩擦リング26
は該リング26よりも幅（厚み幅）の小さい金属性のベー
スリングの外側に嵌め込まれている。ウォームホイール
27の外周面には、ウォームギヤ21とかみ合う歯28が周設
されている。なお、ホイール回転軸23とウォームホイー
ル27はキー（図示せず）によって結合され、ウォームホ
イール27はホイール回転軸23と一体的に回転するように
なっている。ホイール回転軸23の先端側には雄ねじ30が
形成されており、この雄ねじ30に調整締付ナット31が螺
合によって嵌め込まれ、この調整締付ナット31の螺合締
付けにより、ウォームホイール27は弾性摩擦リング26を
介して保持板13に圧接されており、この圧接力は調整締
付ナット31の締付け力によって調整自在となっている。

【００１６】前記回動部材15の背面側（ウォームホイー
ル側と反対面側）には、スプリング収容凹部32が形成さ
れており、このスプリング収容凹部32にはスプリング33
が収容されている。回動部材15の背面側に対向するハウ
ジング11の上板34には、前記スプリング33と対向する位
置にねじ穴が形成され、このねじ穴に調整ねじ35が螺合
進退自在に嵌め込まれている。なお、スプリング33の一
端側はスプリング収容凹部32の底面に、他端側は調整ね
じ35にそれぞれ係止されており、調整ねじの螺合進退に
よって、スプリング33の圧縮力を可変し、スプリング33
の押圧力（付勢力）を可変してウォームギヤ21とウォー
ムホイール27とのかみ合い接触圧力を調整可能に構成し
ている。

【００１７】本実施例は上記のように構成されており、
次に、同実施例の装置を用いての溶接トーチ29の位置調
整動作を説明する。

【００１８】図３に示す如く、母材36に溶接用走行台車
を載置し、母材36と板材37を隅肉溶接する場合、まず、
トーチホルダー24に保持された溶接トーチ29の先端側を
溶接ライン（母材36と板材37の接合部のライン）に狙い
をつける位置調整が行われる。この位置調整に際し、溶
接トーチ29の遠近進退方向、つまり、溶接トーチ29の水
平Ｘ方向の調整はスライダー摘み６を正逆所望方向に回
転することにより行われ、溶接トーチ29の上下Ｙ方向の
調整はスライダー摘み７を正逆所望方向に回転すること
により行われる。

【００１９】そして、溶接トーチ29の上下回転方向の位
置調整は、操作摘み18を正逆所望方向に回転することに
より行う。操作摘み18を回転すると、操作シャフト17と
一体にウォームギヤ21が回転し、このウォームギヤ21と
かみ合っているウォームホイール27が回転する。そうす
ると、ホイール回転軸23がウォームホイール27と一体的
に回転し、これに伴い、トーチホルダー24もホイール回
転軸23と一体的に回転する。これにより、溶接トーチ29
は、ホイール回転軸23を支点としてトーチホルダー24と
一体的に回転する。したがって、操作摘み18を正逆所望
方向に回転することにより、溶接トーチ29は上下所望方
向に回転し、溶接トーチ29の先端の回転位置を最適位置
に調整できる。

【００２０】この溶接トーチ29の回転方向の位置調整時
に、ウォームホイール27が弾性摩擦リング26と摺擦して
回転し、溶接トーチ29の回転位置調整後は、ウォームホ
イール27は弾性摩擦リング26の摩擦力によって自然回転
が阻止され、その調整位置に安定に保持される。

【００２１】前記溶接トーチ29の位置調整をした後、モ
ータ４を回転駆動することにより、溶接用走行台車は台
車本体１に取り付けられたアーム38の先端側の倣いロー
ラ40にガイドされて、板材37に沿って走行移動し、溶接
トーチ29の先端側は溶接ラインに沿って移動し、母材36
と板材37の隅肉溶接が達成される。

【００２２】本実施例によれば、操作摘み18を回転操作
するだけで、溶接トーチ29の上下回転方向の位置調整が
行われることとなり、溶接トーチ29を片方の手で持って
保持する必要もないので、溶接トーチ29の上下回転方向
の位置調整作業が極めて容易となる。

【００２３】また、溶接トーチ29を上下回転方向の位置
調整をした後、操作摘み18から手を離しても、ウォーム
ホイール27は弾性摩擦リング26の摩擦保持力によって回
転が阻止され、溶接トーチ29の回転調整位置に安定に回
転停止して維持されるので、溶接中に調整位置が狂うと
いうこともなく、信頼性の高い隅肉溶接を達成できる。

【００２４】さらに、操作摘み18側のウォームギヤ21と
溶接トーチ29側のウォームホイール27とのかみ合い回転
により溶接トーチ29の上下回転位置を調整するようにし
たので、操作摘み18の回転量（回転角度範囲）に対して
ウォームホイール27側の回転量が小さくなる結果、溶接
トーチ29の微小回転移動が容易となり、溶接トーチ29の
回転位置調整の精度を高めることができる。

【００２５】さらに、ウォームギヤ21とウォームホイー
ル27のかみ合い接触圧力を調整ねじ35の螺合進退による
スプリング33の押圧力を可変してその大きさを自在に可
変調整することができるので、ウォームギヤ21とウォー
ムホイール27とのかみ合い回転を円滑にすることができ
る。

【００２６】さらに、弾性摩擦リング26よりもベースリ
ングの厚み幅を小さくしているので、調整締付ナット31
を締付けて行くときに、許容締付け限度に達するとウォ
ームホイール27はベースリングに当接して締付け移動が
停止するので、弾性摩擦リング26が過剰圧接されて損傷
されることがない。

【００２７】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では、回動部材15を、ピン14を支点として回動自
在に構成し、スプリング33の押圧力によってウォームギ
ヤ21とウォームホイール27とのかみ合い接触圧力を可変
調整するようにしたが、回動部材15を回動不能に設け、
ウォームギヤ21とウォームホイール27をかみ合い回転す
るように構成してもよい。この場合は、ピン14、調整ね
じ35、スプリング33は省略されることとなる。

【００２８】また、本実施例はウォームホイール27と保
持板13との間に弾性摩擦リング26を介設したが、この弾
性摩擦リング26は省略してもよい。弾性摩擦リング26を
省略しても、ウォームホイール27はウォームギヤ21とか
み合っているために、溶接トーチ29の自重力によってホ
イール回転軸23が回転しようとしても、このホイール回
転軸23の回転、つまり、ウォームホイール27の回転はウ
ォームギヤ21によって阻止されることとなり、溶接トー
チ29の回転位置調整状態を維持することができる。た
だ、ウォームホイール27の回転をウォームギヤ21によっ
て阻止する場合には、ウォームギヤ21とウォームホイー
ル27とのバックラッシュ分の相対微動回転が生じる虞が
あり、この微動回転分の位置調整ずれが生じる虞がある
が、本実施例の如く、弾性摩擦リング26の摩擦力でもっ
てウォームホイール27の回転を阻止するようにすれば、
溶接トーチ29の上下回転調整位置が狂うということがな
く、回転調整位置を安定に保つ上では、本実施例のよう
に、弾性摩擦リング26を設けることが望ましい。

【００２９】さらに、上記実施例では、ウォームホイー
ル27の歯28は円板状の全円周に亘って形成したが、円板
の一部を欠落させて扇状に形成し、この扇状の外周面に
歯28を形成するようにしてもよい。このように、円板の
一部を欠落させることにより、欠落部分を設ける分だけ
ウォームホイール27の嵩張りを防止でき、その分、トチ
回転位置調整装置の小型化を達成することができる。こ
のように、ウォームホイール27を扇形状に形成した場合
には、歯28の形成区間長が短くなり、ウォームギヤ21と
のかみ合い回転角範囲が小さくなるが、溶接トーチ29の
上下方向の回転調整に必要な回転角度範囲は、基準角度
位置に対してせいぜい±10°の範囲を確保すれば十分で
あり、ウォームホイール27を扇形状に形成しても何ら支
障を生じるということはない。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、操作摘みを正逆所望方
向に回転するだけの操作で、溶接トーチの上下回転位置
の調整が行われることとなり、溶接トーチの回転位置調
整を極めて容易に行うことができる。

【００３１】また、溶接トーチの回転位置調整以降は、
その回転位置調整状態が安定に保持されることとなり、
溶接時に調整位置が狂うということがない。特に、ウォ
ームホイールを弾性摩擦リングを介して保持板に圧接す
る構成としたものにあっては、溶接トーチの回転位置調
整後、ウォームホイールは弾性摩擦リングの摩擦力によ
って回転が阻止されるので、溶接トーチの回転位置調整
状態が安定に保持されることとなり、信頼性の高い隅肉
溶接を達成することができる。

【００３２】さらに、操作摘みを回転し、回転を停止す
れば、その位置で、溶接トーチの回転位置は安定に維持
されるので、従来例のように、いちいちねじ止め等によ
り回転位置をロック固定する作業も不要となり、操作が
し易く使い勝手がよい。

【００３３】さらに、操作摘みによりウォームギヤを回
転して溶接トーチ側のウォームホイールをかみ合い回転
するようにしたので、操作摘み側、つまり、ウォームギ
ヤ側の回転量を大きくしても、ウォームホイール側、つ
まり、溶接トーチ側の回転量が小さいので、溶接トーチ
の微小回転位置調整がやり易くなり、精度の高い溶接ト
ーチの回転位置調整が可能となる。

【００３４】さらに、操作シャフトを回動自在の回動部
材に取り付けて、スプリングの押圧力によってウォーム
をウォームホイールに圧接する構成としたものにあって
は、調整ねじにより、スプリングの圧縮力を可変調整す
ることで、ウォームとウォームホイールのかみ合い接触
圧力を自在に可変調整することができ、ウォームとウォ
ームホイールの回転を円滑に行うことができ、これによ
り、操作摘みの回転操作の使用感を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溶接用走行台車のトーチ回転位置
調整装置の一実施例を示す構成説明図である。

【図２】同トーチ回転位置調整装置のハウジング内の機
構部の構成説明図である。

【図３】本実施例のトーチ回転位置調整装置を装備した
溶接用走行台車の側面図である。

【図４】図３の溶接トーチを省略した平面図である。

【符号の説明】

11 ハウジング 15 回転部材 17 操作シャフト 18 操作摘み 21 ウォームギヤ 23 ホイール回転軸 24 トーチホルダー 26 弾性摩擦リング 27 ウォームホイール 29 溶接トーチ 33 スプリング 35 調整ねじ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接用走行台車に装備されて垂直方向
   （Ｙ方向）と水平方向（Ｘ方向）の調整移動が自在なＸ
   −Ｙ調整スライダーを有し、このＸ−Ｙ調整スライダー
   に取り付けられるトーチ回転位置調整装置であって、該
   トーチ回転位置調整装置は、操作摘みが設けられている
   回転自在の操作シャフトと、この操作シャフトに嵌合固
   定されているウォームギヤと、このウォームギヤにかみ
   合い回転するウォームホイールと、ウォームホイールの
   ホイール回転軸に連結され溶接トーチを保持するトーチ
   ホルダーとを有して構成されている溶接用走行台車のト
   ーチ回転位置調整装置。
2. 【請求項２】 操作シャフトはピンに軸支されて回動自
   在の回動部材に取り付けられており、回動部材にはウォ
   ームギヤをウォームホイールに押圧するスプリングの一
   端側が係止され、スプリングの他端側には調整ねじの一
   端側が係止され、調整ねじの螺合進退移動によってウォ
   ームギヤとウォームホイールのかみ合い接触圧力を調整
   自在とした請求項１記載の溶接用走行台車のトーチ回転
   位置調整装置。
3. 【請求項３】 ウォームホイールの回転軸はＸ−Ｙ調整
   スライダーに取り付けられた保持板の軸孔にトーチホル
   ダを保持板の外側にして挿通されており、ウォームホイ
   ールはホイールの回転軸に軸長方向の摺動が自在に嵌合
   され、ウォームホイールと保持板間にはホイール回転軸
   に嵌合された弾性摩擦リングが介設されており、ホイー
   ル回転軸の先端側からは調整締付ナットが螺合され、こ
   の調整締付ナットの螺合締付けによってウォームホイー
   ルは弾性摩擦リングを介して保持板に圧接されている請
   求項１又は請求項２記載の溶接用走行台車のトーチ回転
   位置調整装置。