JPS5865575A

JPS5865575A - 溶接ト−チ搬送台車

Info

Publication number: JPS5865575A
Application number: JP16202181A
Authority: JP
Inventors: Masagorou Suzuki; 鈴木　柾五郎
Original assignee: MITSUBOSHI SEISAKUSHO KK
Current assignee: MITSUBOSHI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1981-10-13
Filing date: 1981-10-13
Publication date: 1983-04-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、自
動的に溶接線に沿って走行することにより、自動溶接を
実現する溶接トーチ搬送台車に関する。

第１および２図は、従来のこの種の溶接トーチ搬送台車
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、前側倣い輪２および後側
倣い輪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、それぞれ前車軸４
、後車軸５がそれらの軸線を中心として回転自在に支持
されている。また、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４０両端部には、互いに等径の前車輪６．７
が取り付けられている。同様にして、後車軸５０両端部
にも、互いに等径の後車輪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側に駆動回転されるようにな
っている。

次に、この従来の溶接トーチ搬送台車の動作を、水平隅
肉溶接を行う場合を例として説明する。

１０は水平に置かれた被溶接材、１１は被溶接材１０に
隅肉溶接されるべき鉛直方向に立てられた被溶接材、１
３は溶接線である。車体１は、前車輪６．７および後車
輪８．９を介して被溶接材１０上に載置される。またこ
のとき、倣い輪２゜３を共に被溶接材１１０表面に接触
させてお（。

この状態において、前記駆動装置により後車軸５を前進
方向に回転させると、前車軸４および後車軸５が前記の
ように車体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、前側倣い輪２および後側倣
い輪３を被溶接材１１に向かって押圧する成分と、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は倣い輪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
トーチは溶接線１３に沿って移動されるので、自動溶接
を行わせることができる。

しかし、このような従来装置では、車体１を後進させる
と、倣い輪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
できず、作業能率が非常に悪いという欠点があった。

本発叫は、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走行させるこ
とができ、作業能率を著しく向上させることができる溶
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
チ搬送台車の動作原理を第３および４図によってまず説
明する。

これらの図において、車体１４の一方の側部には、前側
倣い輪１５および後側倣い輪１６がそれぞれ走行面（被
溶接材１０）に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、車体１４の前部および後部には、
前車軸１７、後車軸１８が、それぞれそれらの軸線を中
心として回転自在、かつ走行面に垂直な支軸１９．２０
を中心として回動自在に支持されている。ただし、図示
しないストッパにより、前記各車軸１７．１８０回動自
在な範囲は、各支軸１９．２０を通り、かつ各倣い輪１
５．１６に対する共通接線に垂直な直線Ａ、Ｈの前後に
それぞれ小さな角度αのみとされている（第３および４
図では、分りやす（するために、角度αを誇張して描い
ているが、実際には角度αはもっと小さくとることが好
ましい）。

前記前車軸１７の前側倣い輪１５側の端部には、小径前
車幅２５、他端部には前記小径前車幅２５より大径の大
径前車軸２６がそれぞれ取り付けられている。同様にし
て、後車軸１Ｂの後側倣い輪１６側の端部には小径後車
幅２７、他端部には前記小径後車幅２７より大径の大径
後車軸２８がそれぞれ取り付けられている。

また、前記後車軸１８は、図示しない駆動装置により駆
動回転されるようになっている。

本装置では、各車軸１７．１８はそれぞれ異径の車輪２
５と２６．２Ｔと２８を取り付けられることにより、こ
れらの車輪２５と２６．２７と２８の外周にそれぞれ内
接する円錐の頂点０．．０９を中心として旋回しようと
する性質を付与されている。

したがって、前記駆動装置により後車輪１８を前進方向
に回転させると、大径車輪２６．２８の方が小径車輪２
５．２７より前に出ようとするので、第３図のように各
車軸１７．１８は車体１４に対し回動できなくなるまで
図上反時計回りに回動する。

このため、前記点０１，０．が前記直線Ａ、Ｂより後方
に位置する状態となる。そして、このような状態におい
て車体１４には、前記点０１，０ｇを中心とする図上反
時計回りのモーメントＭ１９Ｍ９が作用する。

これゆえ、車体１４は、倣い輪１５．１６を被溶接材１
１に押圧された状態で、前方に移動される。したがって
、車体１４ひいてはこの車体１４に支持された溶接トー
チを溶接線１３に沿って移動させることができる。

同様にして、前記駆動装置により後車軸１８を後進方向
に回転させると、大径車輪２６．２８の方が小径車輪２
５．２７より後側に出ようとするので、第４図のように
各車軸１７．１８は軍帽４に対し回動できなくなるまで
、図上時計回りに回動する。

このため、前記点０１，０．が前記直線Ａ、Ｂより前方
に位置する状態となる。そして、このような状態におい
て車体１４には、前記点０１．０．を中心とする図上時
計回りのモーメン）　Ｍｅ　９Ｍａが作用する。

これゆえ、車体１４は、倣い輪１５．１６を被溶接材１
１に押圧された状態で、後方に移動される。したがって
、本装置では、後進時にも車体■せることかできる。

なお、前記第３および４図においては、各車軸１７．１
８が車体１４に支軸１９．２０を中心として一定範囲内
において回動自在に支持されているので、前記のように
前進時にも後進時にも車体１４が溶接線１３に沿って移
動するが、仮に第５図のように各車軸１７．１８を各倣
い輪１５．１６に対する共通接線に垂直な方向にて車体
１４に固定してしまうと、次の理由により車体１４を溶
接線１３に沿って移動させることができない。

すなわち、例えば第３図の場合においては、モーメント
Ｍ、は、車体１４を矢印Ｃのように前側倣い輪１５と被
溶接材１１との接触点を中心として回動させようとする
。しかし、モーメントＭＱの中心点０．が直線Ｂより後
方側に位置しているので、モーメントＭ、が後側倣い輪
１６を被溶接材１１に押圧しようとする大きさの方が大
きいため、後側倣い輪が被溶接材１１かも離間せず、両
倣い輪１５．１６が被溶接材１１に接触した状態で車体
１４は前進する。

同様の理由により、第４図の後進時の場合にも、前側倣
い輪１５が被溶接材１１から離間することがない。

しかるに、前記第５図の場合には、前記点０１゜０２は
前記直線Ａ、Ｂ上に位置する。そして、後車軸１Ｂが駆
動装置により前進方向に回転されると、車体１１には、
前記点０．，０．を中心とする図−Ｆ反時計回りのモー
メン）　ＮＬ　−Ｍｅが作用する。

ここにおいて、前記モーメントＭ１は、第３図の場合と
同様に車体１４を矢印Ｃのように前側倣い輪１５と被溶
接材１１との接触点を中心として回動させようとする。

そして、この場合には、前記のようにモーメントＭ、の
中心点Ｏ９が前記直線１１上に位置しているため、前記
モーメントＭ１による矢印Ｃ方向の車体１４の回動がモ
ーメントＭ、にＪって抑制されず、後側倣い輪１６が被
溶接材１１．から離間してしまう。

同様の理由により、第５図の場合には、後車軸１８が後
進方向に回転されると、前側倣（・輪１５が被溶接材１
１から離間してしまう。

第６および７図は、第３および４図における各車軸１７
．１８の回動自在な範囲を改善した例を示す。

この第６および７図の場合には、前車軸１１は、図示し
ないスト、パにより、直線Ａと一致する位置とこの位置
から大径前車輪２６側の端部が車体１４後部側に移動す
る方向へ角度α回動した位置との間のみを回動自在とさ
れている。

また、後車軸１８は、図示しないストッパにより、直線
Ｂと一致する位置とこの位置から大径後車軸２Ｂ側の端
部が車体１４前部側に移動する方向へ角度α回動した位
置との間のみを回動自在とされている。

したがって、前進時には、前車軸１７は直＃Ａと一致し
た状態となる一方、後車軸１８は直線Ｂより図上反時計
回りに角度α回動した状態となる。

このため、前記第３図の場合より、モーメントＭ□によ
る車体１４を前側倣い輪１５と被溶接材１１との接触点
を中心として回動させようとする作用が小さくなり、被
溶接材ｉｏ、１ｉに大きな歪みがあっても、より確実に
各車輪１５．１６を被溶接材１１に押圧することができ
る。また、前車軸１７が直線Ａに一致した位置になるこ
とにより、各前車輪２５．２６による走行抵抗が減少す
る。

他方、後進時には、第７図のように後車軸１８は直線Ｂ
に一致した状態となる一方、前車軸１７は直線Ａから時
計回りに角度α回動した状態となる。したがって、前進
時の場合と同様にして、各倣い輪１５．１６をより確実
に被溶接材１１に押圧できるとともに、後輪２７．２８
による走行抵抗を減少することができる。

次に、本発明の詳細な説明する。

第８および１２図において、車体１４の一方の側部の前
部と後部（では、それぞれ走行面に垂直方向に設けられ
たポル）２９，３０を支軸としてラジアル軸受からなる
前側倣（・輪１５、後側倣い輪１６が回転自在に支持さ
れている。

また、前記車体１４の後部かつ後側倣い輪１６寄りの部
分には、ボルトからなる支軸２０が走行面と垂直方向、
かつ回転自在に貫通されており、この支軸２０の先端部
は第１０図のように後車軸支持部材３１の一端部付近に
螺着されている。これにより、前記後車軸支持部材３１
は車体１４に対し支軸２０を中心として回動自在に支持
されている。なお、前記後車軸支持部材３１と本体１４
との間には、スラスト軸受３２が支軸２０に貫通された
状態で介装されている。

また、第９図によく示されるように前記本銅４の後部か
つ後側倣（・輪１６と反対側の側部付近には、支軸２０
を中心とする円弧状の孔３３が設けられている。第１０
図によく示されるように前記円弧状の孔３３には、ボル
ト３４が貫通されており、このボルト３４の先端部は後
車軸支持部材引の後側倣ｔ・輪１６と反対側の端部に螺
着されている。したがって、後車軸支持部材３１は、ボ
ルト３４が円弧状の孔３３の端部に当接されると、それ
以上回動できない。すなわち、後車輪支持部材３１０回
動自在な範囲は、孔３３の幅によって規定される。そし
て、この孔３３の幅は、前記後車軸支持部材３１の回動
自在な範囲、ひいては後述する後車軸１８の回動自在な
範囲が第６および７図の後車軸１８の場合と同一になる
ように定められている。前記車体１４の前部、かつ前側
倣い輪１６寄りの部分には、ボルトからなる支軸１９が
走行面と垂直方向、かつ回転自在に貫通されており、こ
の支軸１９の先端部は前車軸支持部材３５の一端部付近
に螺着されている。したがって、前記前車軸支持部材３
５は、車体１４に対し支軸１９を中心として回動自在に
支持されている。なお、前記前車軸支持部材３５と車体
１４との間には、スラスト軸受３６が支軸１９に貫通さ
れた状態で介装されている。

また、前記車体１４の後部、かつ前側倣い輪１５と反対
側の側部付近には、支軸１９を中心とする円弧状の孔３
７が設けられている。この円弧状の孔３７には、ボルト
３８が貫通されており、このボルト３８の先端部は前車
軸支持部材３５の他端部付近に螺着されている。したが
って、前車軸支持部材３５０回動自在な範囲は、円弧状
の孔３７の幅によって規定される。そして、この孔３７
０幅は、前記前車軸支持部材３５の回動自在な範囲、ひ
いては後述する前車軸１７０回動自在な範囲が前記第６
および７図の前車軸１７の場合と同一になるように定め
られている。

前記前車軸支持部材３５には、図示しない軸受を介して
前車軸１７が回転自在に支持されている。

前記前車軸１７の前側倣い輪１５側の端部には小径前車
軸２５が、反対側の端部には前記小径前車軸２５より大
径の大径前車軸２６がそれぞれ取り付けられている。

前記後車軸支持部材３１には、ラジアル軸受３９対側の
端部には前記小径後車軸２７より大径の大径後車軸２８
がそれぞれ取り付けられている。

前記後車軸支持部材３１には直流モータ４１の本体が取
り付けられている。なお、この直流モータ４１は車体１
４に設けられたモータ孔４２を十分な間隙をもって貫通
しており、車体１４に対しては自由な状態とされている
。

前記モータ４１の回転軸４３には第１１図に示されるよ
うにウオーム軸４４が直結されており、このウオーム軸
４４は、モータ４１の本体に取り付けられた軸支持筒４
５にラジアル軸受４６およびスラスト軸受４７を介して
回転自在に支持されている。前記ウオーム軸４４にはウ
オーム４８が固着されており、このウオーム４８には後
車＃１Ｂか°゛に回転自在に支持されたウオームホイール４９丸かみ合
わされている。

前記ウオームホイール４９には、やはり後車軸１５に回
転自在に支持された電磁クラ、チ５０の一次側５０ａが
固着されている。また、前記電磁クラッチ５０の二次側
５０ｂは後車軸１８に固着されている。前記車体１４の
上面には、モータ４１および電磁クラッチ５０を操作す
るための操作ボックス７２（第８図にのみ図示）が取り
付けられている。

前記車体１４の中央部には磁石支持体貫通孔１が設けら
れている。前記車体１４の上面のうちの磁石支持体貫通
孔５１の周囲には座金５２を介して雌ねじ体５３が載置
されている。

前記雌ねじ体５３には、磁石支持体貫通孔５１を軸方向
に移動自在に貫通する磁石支持体５４の上部外周に設け
られた雄ねじ部５４ａが螺合されている。

前記磁石支持体５４には磁石取付ボルト５５が゛車体１
４の上面側から下面側に向けて貫通されており、このボ
ルト５５の先端部は永−久磁石５６に螺着されている。

これにより、永久磁石５６は磁石支持体５４に支持され
ている。

前記車体１４の下面には、磁石支持体５４に貫通された
状態で磁石回り止め材５７がボルト５８により取り付け
られており、この磁石回り止め材５７は第８図によく示
されるように磁石５６を回り止めしている。

前記磁石５６の四隅と磁石回り止め材５７との間には、
ばね５９が介装されており、これらのばね５９は磁石５
６を車体１４から離間させる方向に付勢している。

前記雌ねじ体５３にはハンドル７０が取り付けられてお
り、このハンドル７０を、車体１４の上面に取り付けら
れたストッパ７１に当接することにより、雌ねじ体５３
をある基準回転位置に位置させることができるようにな
っている。

前記車体１４の前端部には、トーチ支持部６０（全体は
第８図にのみ図示）の一部を構成する変角プレート６１
が各車軸１７．１８と平行方向に移動自在に支持されて
いる。前記変角プレート６１には、ボルト６２により移
動体６３が取り付けられており、この移動体６３には送
りねじ６４が螺合されている。

前記送りねじ６４は各車軸１７．１８と平行に車体１４
に支持されており、同ねじ６４の頭部にはハンドル６５
が取り付けられている。したがって、ハンドル６５を回
すことにより、移動体６３とともに変角プレート６１を
各車軸１７．１８に平行に移動できる。

前記変角プレート６１には、トーチ支持部６０の残りの
部分が支持されており、このトーチ支持部６０には、炭
酸ガス溶接機等の溶接トーチ６６が、溶接線に対する種
々の方向の角度を任意に調整できるように支持されてい
る。

次に、本実施例の動作を説明する。

モータ４１の回転軸４３が回転されると、ウオーム軸４
４、ウオーム４８およびウオームホイール４９を介して
電磁クラ、チ５０の一次側５０ａが回転される。そして
、この状態において、電磁クラ、チ５０をつなげば、さ
らに同クラ、チ５０の二次側５０ｂを介して後車軸１８
が回転される。

また、後車軸１８を前進側、後進側のいずれに回転させ
るかは、モータ４１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、本実施例の基本的構成は、前記第６および第７
図に示した構成と同じであるので、本実施例においても
前記第６および７図の場合と同じ動作を行わせることが
できる。

なお、本実施例においては、車体１４を所定の導接位置
まで搬塔する場合等には、電磁クラッチ５０を切ってモ
ータ４１と後車軸１８との接続関係を解除することによ
り、車体１４を手で押して迅速に移動させることができ
る。

また、従来装置では、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１４に磁石５６が取り付
けられているため、各車輪２５〜２８が被溶接材に接触
された場合、磁石５６が同被溶接材を吸引する磁力によ
り各車輪２５〜２８が同被溶接材に押圧される。したが
って、車体１４を鉛直に立てられた被溶接材の面上を走
行させることができ、これにより、立向溶接の王道およ
び上進を行わせることも可能となる。

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ブタイヤコードを引
きずって走行する必要がある。このため、従来は、前記
重いキャブタイヤコードによって車体に作用するモーメ
ントにより、車体が転倒することがあるという欠点があ
った。しかるに、で、車体１１が転倒する虞れがなくな
る。

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製置を設ければ、ウィービ
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動させること
により、同案内輪にトーチを溶接線に沿って案内させれ
ば、被溶接材に大きな歪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
部に前記各装置を取り付けると、トーチ支持部が重くな
り、台車が転倒してしまう虞れがあるので、トーチ支持
部に前記各装置を設けることかで゛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れがないので、溶接トーチ支
持部に前記各装置を取り付けることも可能となる。

なお、本実施例では、ハンドル７０を持って雌ねじ体５
３を所定の方向に回転させれば、ば収１に抗して磁石支
持体５４が磁石５６とともに引き上げられる。また、雌
ねじ体５３を逆方向に回転させれば、磁石支持体５４は
磁石５６とともに下降する。したがって、このような操
作を行うことにより、各車輪２５〜２８が接触される被
溶接材と磁石５６との間の間隙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、後車軸１８を駆動しているが、前
車軸１７の方を駆動してもよいし、前車軸１４および後
車軸１５をともに駆動するようにしてもよいことは言う
までもない。

また、前記説明では、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、第１２図のよ
うに被溶接材７３の上にガイド′Ｍｉ：Ｉ４を載置し、
このガイド板７４に各倣い輪１５．１６を接触させると
ともに溶接トーチ６６を溶接線Ｈに向けることにより、
突き合わせ溶接をも行うことができる（７５は被溶接材
７３に突き合わせ溶接すべき溶接材を示す）。

以上のように本発明による溶接トーチ搬送台車は、前車
軸および後車軸を車体に一定範囲内にて回動自在に支持
し、かつ前記各車軸の両端部に異径の車輪を取り付けた
ことにより、溶接線に沿って前進も後進もさせることが
でき、作業能率を著しく向上することができるという優
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４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５図は第３および４
図の台車の前車軸および後車軸を車体に対し固定した場
合に台車にがかるモーメントを示す説明図、第６および
７図は第３および４図の台車の各車軸の回動範囲を改善
した例を示す平面図、第８図は本発明による溶接トーチ
搬送台車の一実施例を示す斜視図、第９図は前記実施例
を示す底面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線における断
面図、第１１図は第９図のＭ−ＸＩ線における断面図、
第１２図は前記実施例にまり突き合わせ溶接を行う場合
の状態を示す概略背面図である。１４・・・車体、１５・・・前側倣い輪、１６・・・後
側倣い輪、１７・・・前車軸、１８・・・後車軸、１９
．２０・・・支軸、２５・・・小径前車軸、２６・・・
大径前車軸、２７゛・・・小径後車軸、２８・・・大径
後車軸、４１・・・直流モータ、４８・・・ウオーム、
４９・・・ウオームホイール、５０・・・電磁クラッチ
、５６・・・永久磁石、６０・・・トーチ支持部、６６
・・・溶接トーチ特許出願人　　株式会社三星製作所代理人　弁理士大麻　泉第１図第２図第４図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】１）車体と、この車体に、それぞれ走行面に垂直な回動
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
た前車軸および後車軸と、前記前車軸の一端部に取り付
けられた小径前車軸と、この小径前車軸より大径であっ
て前記前車軸の他端部に取り付けられた大径前車軸と、
前記後車軸の一端部に取り付けられた小径後車軸と、こ
の小径後重輪より大径であって前記後車軸の他端部に取
り付けられた大径後車軸と、前記車体にそれぞれ回転自
在に支持され、前記走行面に垂直な面に外周な当接され
る前側倣い輪および後側倣い輪と、少なくとも前記各前
車輪または前記各後車輪のいずれか一方を前進側および
後進側に回転させる駆動装置と、溶接トーチを支持する
溶接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。