JPS591156B2 - 作業用自走台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接トーチ、超音波検査器等の作業機器を具え
た作業用自走台車の改良に関するものである。

作業対象物の例を第１、２図に示した。

第１図がウェブ１とその両側縁に溶接したフェイス２と
上記ウェブ１上に仮付けしたバーチカルスチフナー ３
ａ〜３ｄと同様に仮付けしたホリゾンタルスチフナー
４ａ〜４ｅとよりなる橋梁のＩ形ガーダを、また第２図
がウェブ５とマンホール６と上記ウェブ５に仮付けした
バーチカルスチフナーＴａ、Ｉｂと同様に仮付けしたホ
リゾンタルスチフナー８ａ〜８ｆとよりなるボツクスガ
ーダのダイヤフラムを、それぞれ示している。自走式溶
接機（作業用自走台車）は、前記ウェブ１または前記ウ
ェブ５上を前記スチフナー ３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｅま
たは前記スナフナーＴａ、Ｔｂ、８ａ〜８ｆに沿い走行
して、各スチフナーの基部に対し水平隅肉溶接を行うも
のであるが、スチフナー３ａ〜３ｄに沿い走行する場合
にはステフナー４ａ〜４ｅが障害物になる。またステフ
ナー４ａ〜４ｅに沿い走行する場合にはステフナー３ａ
〜３ｄが、スチフナーＴａ、Ｔｂに沿い走行する場合に
はステフナー ８ａ〜８ｆが、スチフナー８ａ〜８ｆに
沿い走行する場合にはスチフナーＴａ、Ｉｂが、障害物
になる。ところが従来の自走式溶接機には障害物を乗り
越える機能がなく、自走式溶接機を例えば大型の門型ク
レーンにより吊上げ、次いで同門型クレーンを前記作業
対象物の両側に敷設したレール上に移動させ、次いで自
走式溶接機を卸して、障害物を乗り越えさせるようにし
ている。そのためステフナーが第１、２図に示すように
短い場合（溶接線が短い場合）には前記ハンドリングを
屡々行はなければならず、ハンドリングに要する時間及
び自走式溶接機のアイドル時間を長くして、作業能率を
低下させる。また上記のように門型クレーンによりハン
ドリングする場合には、設備費をかさませるし、大型の
機械が作業場を占有して、そこを他の作業に流用できな
い。また前記各ステフナーに対しては、基部の両側に水
平隅肉溶接を施さなければならないが、前記従来の自走
式溶接機には溶接トーチが１本しかなく、第２図のよう
にマンホール６がある場合には、スチフナー７Ａ，７ｂ
，８ｂ，８ｅのマンホール側を走行するときに、走行面
を確保できないという問題があつた。本発明は前記の問
題点に対処するもので、バ一に昇降可能に設けた複数本
の支持脚と、同各支持脚の下端部に設けた支持脚用可動
装置と、同各支持脚を床面上に固定するブレーキ装置と
、上記バ一に横行可能に設けた横行台車と、同横行台車
の下方に位置して同横行台車に水平方向への旋回を可能
に装着した一方の車輪付移動装置と、同一方の移動装置
に走行方向と直交した左右方向への移動を可能に装着し
た他方の移動装置と、同各移動装置のそれぞれに取付け
た左右の溶接トーチ等の隅部用作業機器と、上記各移動
装置のそれぞれに設けた左右の走行用倣い装置とよりな
ることを特徴とした作業用自走台車に係り、その目的と
する処は、設備費を軽減できるし、作業場を他の作業に
流用できる。

障害物の乗り越え及び倣い装置による垂直壁の挟持を円
滑に行うことができる。作業能率を向上できる。作業対
象物にマンホール等があつても走行面を確保できる。さ
らに所定の作業を円滑に実施できる改良された作業用自
走台車を供する点にある。本発明の作業用自走台車は前
記のように構成されており、作業開始に当つては、前記
作業機器及び倣い装置の一方を作業対象の垂直壁の片側
に、前記作業機器及び倣い装置の他方を同垂直壁の残る
片側に、それぞれ臨ませるように前記一方の移動装置を
着床させて、同垂直壁を同各倣い装置により挟持する。

このとき前記各支持脚は上昇させておく。前記一方の移
動装置はこの状態から走行を開始する。そのため前記各
作業機器が前記垂直壁に沿い移動して、所定の作業を同
垂直壁の両側に対し同時に行う。また前記各移動装置力
く璋害物に遭遇して停止したときには、前記バ一と前記
各支持脚とを前記横行台車に対し前進させ、次いで前記
各支持脚を下降させる。この下降運動ね各支持脚が着床
してからも続くので、それからは前記バ一と前記横行台
車と前記各移動装置と前記各作業機器と前記各倣い装置
とを持上げることになる。また同各移動装置を障害物よ
りも高い位置まで持上げたときには、停止する。また各
支持脚が着床したときに、前記ブレーキ装置を作動して
前記各支持脚を床面上に固定する。次いで前記横行台車
を前記バ一上に横行させて前記各移動装置と前記各作業
機器と前記各倣い装置とを同横行台車とともに移動し、
次いで前記作業機器及び前記倣い装置の一方とそれぞれ
の他方とを離れる左右方向に移動し、次いで前記各支持
脚を前記バ一に対し上昇させて、前記横行台車と前記各
移動装置と前記各作業機器と前記各倣い装置とを下降さ
せる。同各倣い装置が次の垂直壁に近づいたときには、
前記ブレーキ装置を解放して前記各支持脚をその下端部
に設けた可動装置により移動可能にする。また同各倣い
装置が垂直壁の両側まで下降したときに、同各倣い装置
を近づく左右方向に移動して前記垂直壁を挟持する。上
記支持脚の上昇運動は各移動装置が着床してからも続く
ので、それからは各支持脚のみが上昇することになる。
また同各支持脚が障害物よりも高い位置まで上昇したと
きには、停止させる。かくして前記各要素は障害物を乗
り越えて最初の状態に戻るので、前記一方の移動装置は
走行を始めて次の作業を続行する。本発明の作業用自走
台車は前記のように障害物を、バ一と横行台車と支持脚
とにより乗り越えるので、門型クレーン等を必要とせず
、それを必要とする場合に比べると、設備費を軽減でき
るし、作業場を他の作業に流用できるものである。また
上記のように障害物を、バ一と横行台車と支持脚とによ
り乗り越えるので、門型クレーン等を使用する場合に比
べると、障害物を迅速に乗り越えることができる。しか
も各作業機器を垂直壁の両側に移動させるので、所定の
作業を垂直壁の両側に対し同時に実施できる。従つて作
業能率を向上できるものである。また垂直壁の板厚は垂
直壁により異るし、垂直壁の仮付け精度は低い。そのた
め各作業機器と各倣い装置とを単に下降させたので仄垂
直壁の上縁に衝接する惧れがあるが、本発明の作業用自
走台車は前記のように各作業機器と各倣い装置との一方
及び他方を離れる左右方向に移動したのち、下降させる
ので、垂直壁の両側に安全に臨ませることができるもの
である。また各倣い装置を上記のように垂直壁の両側に
臨ませても垂直壁に対する距離には差異がある。そのと
き各支持脚が床面に対し移動可能になつていなければ、
各倣い装置を近づく左右方向に移動してもその一方が垂
直壁に当接するにすぎないが、本発明の作業用自走台車
は前記のように各倣い装置が下降して垂直壁に近づいた
ときに、ブレーキ装置を解放して各支持脚をその下端部
に設けた可動装置により移動可能の状態にするので、倣
い装置の一方及び他方を垂直壁に当接できて、垂直壁を
円滑に挟持できるものである。また各支持脚が着床して
から離床するまでの間、ブレーキ装置を作動して各支持
脚を床面に固定するので、各支持脚及び台車本体側を濫
りに移動させることがなくて、前記乗り越えを円滑に行
うことができるものである。また各作業機器が前記のよ
うに垂直壁の両側を垂直壁に沿い移動するので、一方の
移動装置を垂直壁の片側の床面上に走行させればよく、
作業対象物にマンホール等があつても走行面を確保でき
るものである。また垂直壁を各倣い装置により挟持する
ので、各作業機器の垂直壁に対する関係位置を各移動装
置の走行中、一定に保持できて、前記作業を円滑に実施
できるものである。次に本発明に係る作業用自走台車を
第３図乃至第１０図に示す一実施例により説明すると、
第３，４，５図の１０，１０，１１，１１がハウジング
、１２が同ハウジング１０，１０を連結するバ一、１３
が同ハウジング１１，１１を連結するバ一、第３，５図
の１４，１５が同ハウジング１０，１１及び１０，１１
を連結するバ一、１６が同バ一１４，１５により横行可
能に支持された横行台車、第３，４図の１７，１７，１
８，１８が支持脚で、それぞれの下部に設けた雄ネジ部
１７ａ，１８ａが前記ハウジング１０，１０，１１，１
１の下部に設けた雌ネジ部１０ａ，１１ａに螺合してい
る。

また１９が前記支持脚１７，１７，１８，１８の上部に
スプラインを介し係合したスプロケツト、２０が同各ス
プロケツト１９の下部を前記ハウジング１０，１０，１
１，１１内の上部に回転可能に支持する軸受、２１が同
各軸受２０を抜け出さないように支持するスナツプリン
グ、第３，４，５図の２２が前記各スプロケツト１９に
懸装した無端チエーン、２３，２４が前記横行台車１６
の左右両側部に設けたフランジ、２５が同フランジ２３
の下面に取付けたモータ、２６が同フランジ２４の下面
に取付けた補助モータ、２７が上記モータ２５の出力軸
に取付けるとともに前記チエーン２２に噛合した駆動ス
プロケツト、２８が上記補助モータ２６の出力軸に取付
けるとともに前記チエーン２２に噛合した駆動スプロケ
ツト、２９，２９が前記フランジ２３に回転可能に取付
けるとともに前記チエーン２２に噛合した従動スプロケ
ツト、３０，３０が前記フランジ２４に回転可能に取付
けるとともに前記チエーン２２に噛合した従動スプロケ
ツト、３１が前記支持脚１７，１７の下端に設けた軸部
１７ｂ，１７ｂに遊嵌した支持脚連結杆、２２が前記支
持脚１８，１８の下端に設けた軸部１８ｂ，１８ｂに遊
嵌した支持脚連結杆、３３が上記各軸部１７ｂ，１８ｂ
の下端に取付けたボールキヤスタ一部、３４が前記連結
杆３１，３２の上面に接するように前記各支持脚１７，
１８の下部に設けた鍔部で、前記モータ２５，２６を同
じ正方向に起動して、駆動スプロケツト２７，２８を矢
印Ａ方向に駆動すると、その回転がチエーン２２各スプ
ロケツト１９を介し支持脚１７，１７，１８，１８に伝
えられて、同各支持脚が上昇するように、また前記モー
タ２５，２６を同じ負方向に起動して、駆動スプロケツ
ト２７，２８を矢印Ｂ方向に駆動すると、その回転がチ
エーン２２各スプロケツト１９を介し支持脚１７，１７
，１８，１８に伝えられて、同各支持脚が下降するよう
に、また後記の台車本体３９が着床しているときに（各
支持脚が離床しているときに）、前記モータ２５を正方
向に起動して駆動スプロケツト２７を矢印Ａ方向に駆動
する一方、前記モータ２６を負方向に起動して駆動スプ
ロケツト２８を矢印Ｂ方向に駆動すると、バ一１４，１
５及び各支持脚１７，１８が矢印Ｃ方向に移動するよう
に、また後記の台車本体３９が離床しているときに（各
支持脚が着床しているときに）、前記モータ２５を正方
向に起動して駆動スプロケツト２７を矢印Ａ方向に駆動
する一方、前記モータ２６を負方向に起動して駆動スプ
ロケツト２８を矢印Ｂ方向に駆動すると、前記横行台車
１６がバ一１４，１５上を矢印Ｄ方向に横行するように
、また後記の台車本体３９が着床しているときに（各支
持脚が離床しているときに）、前記モータ２５を負方向
に起動して駆動スプロケツト２７を矢印Ｂ方向に駆動す
る一方、前記モータ２６を正方向に起動して駆動スプロ
ケツト２８を矢印Ａ方向に駆動すると、パ一１４，１５
及び各支持脚１７，１８が矢印Ｄ方向に移動するように
、また後記の台車本体３９が離床しているときに（各支
持脚が着床しているときに）、前記モータ２５を負方向
に起動して駆動スプロケツト２７を矢印Ｂ方向に駆動す
る一方、前記モータ２６を正方向に起動して駆動スプロ
ケツト２８を矢印Ａ方向に駆動すると、前記横行台車１
６がバ一１４，１５上を矢印Ｃ方向に横行するようにな
つている。また３５，３５が前記支持脚１７，１７，１
８，１８を床面に固定するブレーキ装置で、同各ブレー
キ装置３５が、ソレノイド３６と同ソレノイド３６によ
り昇降せしめられる軸３７と同軸３７の下端に固定した
デイスク３８とにより構成されている。なお同デイスク
３８の下面にはゴム板が取付けられている。次に台車本
体３９を第３，５，６，７図により説明すると、４０が
センターボツクス、４１が同センターボツクス４０から
斜め上方に延びた中空の支柱、第５図の４２が同支柱４
ｊの上部に設けた環状の突出部、４３が同支柱４１の上
端に設けた歯車で、上記環状の突出部４２が前記横行台
車１６に設けた環状溝に摺動自在に嵌挿されている。ま
た４４が上記歯車４３に噛合した歯車で、同歯車４４が
前記横行台車１６に設けた台車本体旋回用モータ（図示
せず）の出力軸に固定されている。また４５が前記セン
ターボツクス４０の前端部と後端部とに固定したスライ
ドベース（なお後端部に固定したスライドベース４５は
図示せず）、４６，４７が同各スライドベース４５に摺
動自在に嵌挿した左右の作業機器支脚プロツクである。
なお本実施例では、作業機器支持プロツク４６が一方の
車輪付移動装置に、作業機器支持プロツク４７が同支持
プロツク４６に走行方向と直交した方向への移動を可能
に装着した他方の移動装置に、それぞれ相当している。
また第６図の４８が前記センターボツクス４０内に取付
けたクラツチ・ブレーキ付スライド用モータ、４９が同
モータ４８の出力軸に取付けた歯車、５１が前記センタ
ーボツクス４０を前後方向に貫いた回転軸、５０が同回
転軸５１に固定するとともに上記歯車４９に噛合した歯
車、５２が同回転軸５１の両端に固定したピニオン、第
６，７図の５３が前記作業機器支持プロツク４６に固定
するとともに同ピニオン５２に噛合したラツク、５４が
前記作業機器支持プロツク４７に固定するとともに同ピ
ニオン５２に噛合したラツク、５５が上記支持プロツク
４６，４７間に張設した引張りスプリング、５６，５７
が上記支持プロツク４６，４７に取付けたボールキヤス
タ一付走行用倣い装置、５８が前記支持プロツク４６内
に設けた走行用モータ（図示せず）により駆動される駆
動車輪、５９が前記支持プロツク４７の下面に設けた転
倒防止脚で、前記台車本体旋回用モータを起動すると、
その回転が歯車４４，４３を介し支柱４１に伝えられて
、台車本体３９が同支柱４１の上部を中心に水平方向に
旋回するように、また前記クラツチ・ブレーキ付スライ
ド用モータ４８を正方向に起動すると、その回転が歯車
４９，５０回転軸５１ピニオン５２ラツク５３，５４を
介し作業機器支持プロツタ４６，４７に伝えられて、同
支持プロツク４６，４７が離れる方向に移動するように
、また同モータ４８を負方向に起動して上記支持プロツ
ク４６，４７を或る距離まで近づけ、次いで同モータ４
８を止め、次いで同モータ４８のクラツチを切つてフリ
ーにすると、上記支持ブロツク４６，４７がスプリング
５５によりさらに近づくように、また前記走行用モータ
を起動すると、駆動車輪５８が駆動して、台車本体３９
が走行するようになつている。なお作業対象物にマンホ
ールがなければ自走機能を支持プロツク４７側にも与え
てよい。次に前記支持プロツク４６，４７に設けた作業
機器６０，６１を説明する。本実施例では溶接トーチを
示した。即ち、６２が溶接トーチ、６３がワイヤフイー
ドモータ、６４がワイヤスプールである。また上記溶接
トーチ６２が支持プロツク４６，４７に次のように支持
されている。即ち、第８，９図の６５が支持プロツタ４
７（及び４６）に旋回可能に設けたスライド台、６６が
前記溶接トーチ６２を支持するとともに同スライド台６
５に摺動自在に嵌挿したトーチサポート、６７が支持プ
ロツク４７に設けたガイド部材、６８が同ガイド部材６
７に設けたガイド溝、６９が前記トーチサポート６６の
先端に固定するとともに同ガイド溝６８に摺動自在に嵌
挿したガイドピンで、台車本体３９が例えば第１０図に
示すようにステフナ一３ａのフエイス２側から溶接を始
．めるとすると、溶接トーチ６２が０１−Ｆの方向を指
向している。スライド台６５はこの状態から矢印Ｅ方向
に旋回する。従つてトーチサポート６６と溶接トーチ６
２とガイドピン６９とがガイド溝６８によりガイドされ
、溶接トーチ６２の先端部がスチフナ一３ａの基部に沿
い移動して水平隅肉溶接を始め、ガイドピン６９がガイ
ド溝６８の他端部に達したときには、溶接トーチ６２が
０１−Ｇの方向を指向する。次いで台車本体３９を矢印
１方向に走行させて、水平隅肉溶接を続行するが、台車
本体３９がスチフナ一４ｂの手前に達したときには、溶
接トーチ６２が０２−Ｈ方向を指向する。以上は支持プ
ロツク４７側の作用であるが、支持プロツク４６側も同
様に構成されており、水平隅肉溶接を同じように行う。
従つてスチフナ一３ａの基部の両側がウエブ１に剰す処
なく溶接される。なお溶接部を検査する場合にぱ溶接部
検出器（例えば超音波探傷ヘツド）を、表面処理を行う
場合には表面処理トーチを、前記溶接トーチ６２に替え
て取付ければよい。また自動運転のためには各部の動き
を検出する検出器を必要とするが、説明を複雑にするた
め省略した。第３図の７０は自動運転に必要なケーブル
類、第５図の７１は同ケーブル７０を導くため支柱４１
に設けた中空部である。次に前記作業用自走台車の作用
を説明する。

作業開始に当つては、溶接トーチ６２の一方と倣い装置
５６とを例えばスチフナ一３ａの片側に、溶接トーチ６
２の他方と倣い装置５７とを同スチフナ一３ａの残る片
側に、それぞれ臨ませるように台車本体３９を着床させ
て、同スチフナ一３ａを同倣い装置５６，５７により挟
持する。このとき支持脚１７，１７，１８，１８は上昇
させておく。台車本体３９はこの状態から走行を開始す
る。そのため溶接トーチ６２，６２がスチフナ一３ａに
沿い移動して、水平隅肉溶接をスチフナ一３ａの基部の
両側に対し同時に行う（第１１図のＩ参照）．またスチ
フナ一４ａ，４ｂ（障害物）を、台車本体３９の前端部
に設けた前壁検出器（例えばリミツトスイツチ）が検出
すると、台車本体３９が停止する。次いでモータ２５を
正方向に起動し、駆動スプロケツト２７を矢印Ａ方向に
駆動して、またモータ２６を負方向に起動し、駆動スプ
ロケツト２８を矢印Ｂ方向に駆動して、バ一１４，１５
と支持脚１７，１７，１８，１８とを矢印Ｃ方向に前進
させる。（第１１図の参照）。次いでモータ２５，２６
を同じ負方向に起動し、駆動スプロケツト２７，２８を
矢印Ｂ方向に駆動して、支持脚１７，１７，１８，１８
を下降させる。この下降運動は同各支持脚が着床してか
らも続くので、それからはバ一１４，１５と横行台車１
６と台車本体３９と溶接トーチ６２，６２と倣い装置５
６，５７とを持上げることになる。また同台車本体３９
をスチフナ一４ａ，４ｂよりも高い位置まで持上げたと
きに＆ち停止させる（第１１図の参照）。また支持脚１
７，１７，１８，１８が着床したときに、ブレーキ装置
３５，３５を作動して、同各支持脚をウエブ１上に固定
する。次いでモータ２５を負方向に起動し、駆動スプロ
ケツト２７を矢印Ｂ方向に駆動して、またモータ２６を
正方向に起動し、駆動スプロケツト２８を矢印Ａ方向に
駆動して、横行台車１６を矢印Ｃ方向に前進させる。こ
のときスチフナ一４ｂを溶接する場合であれば、横行台
車１６をスチフナ一４ｂの上方にきたときに停止させ、
次いで台車本体３９を水平方向に９０停旋回し、次いで
クラツチ・ブレーキ付スライド用モータ４８を正方向に
駆動して、支持プロツク４６，４７を離れる方向に移動
する（第１１図の参照）。次いでモータ２５．２６を同
じ正方向に起動し、駆動スプロケツト２７，２８を矢印
Ａ方向に駆動し、支持脚１７，１７，１８，１８を上昇
させて、横行台車１６と台車本体３９と溶接トーチ６２
，６２と倣い装置５６，５７とを下降させる。同倣い装
置５６，５７がスチフナ一４ｂに近づいたときには、ブ
レーキ装置３５，３６を解放して、支持脚１７，１７，
１８，１８をボールキャスタ一部３３により移動可能の
状態にする。また倣い装置５６，５７がスチフナ一４ｂ
の両側まで下降したときに、クラツチ・ブレーキ付スラ
イド用モータ４８を負方向に起動して、支持プロツク４
６，４７を或る距離まで近づけ、次いで同モータ４８を
止め、次いで同モータ４８のクラツチを切つてフリーに
し、支持プロツク４６，４７をスプリング５５によりさ
らに近づけて、スチフナ一４ｂを倣い装置５６，５７に
より挟持する（第１１図の参照）。上記支持脚１７，１
７，１８，１８の上昇運動は台車本体３９が着床してか
らも続くので、それからは支持脚のみが上昇することに
なる。また各支持脚がスチフナ一よりも高い位置まで上
昇したときに＆ζ停止させる（第１１図の参照）。かく
して前記各要素は障害物を乗り越えて最初の状態に戻る
ので、台車本体３９は走行を始めて次の溶接を続行する
。以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明
はこのような実施例にだけ局限されるものではなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施
しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業対象物の一例を示す斜視図、第２図は作業
対象物の他の例を示す斜視図、第３図は本発明に係る作
業用自走台車の一実施例を示す斜視図、第４図は支持脚
部分の縦断正面図、第５図は横行台車部分の縦断正面図
、第６図は第７図矢視−線に沿う台車本体部分の縦断側
面図、第７図は第６図矢視−線に沿う台車本体部分の縦
断正面図、第８図は作業機器の縦断正面図、第９図はそ
の平面図、第１０図はその作用説明図、第１１図は本発
明に係る作業用自走台車の作用説明図である。 １４，１５・・・バ一、１６・・・横行台車、１７，１
７，１８，１８・・・支持脚、３３・・・可動装置、３
５・・・ブレーキ装置、３９・・・台車本体、５６，５
７・・・走行用倣い装置、６０，６１・・・作業機器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バーに昇降可能に設けた複数本の支持脚と、同各支
   持脚の下端部に設けた支持脚用可動装置と、同各支持脚
   を床面上に固定するブレーキ装置と、上記バーに横行可
   能に設けた横行台車と、同横行台車の下方に位置して同
   横行台車に水平方向への旋回を可能に装着した一方の車
   輪付移動装置と、同一方の移動装置に走行方向と直交し
   た左右方向への移動を可能に装着した他方の移動装置と
   、同各移動装置のそれぞれに取付けた左右の溶接トーチ
   等の隅部用作業機器と、上記各移動装置のそれぞれに設
   けた左右の走行用倣い装置とよりなることを特徴とした
   作業用自走台車。