JPS6055224B2 - 溶接ト−チ搬送台車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、炭酸ガス溶接機等の溶接トーチを搭載し、溶
接線に沿つて走行することにより、自動的に溶接を行う
溶接トーチ搬送台車に係り、特にウイービング溶接を自
動的に行うことができる溶接トーチ搬送台車に関する。

〔従来技術〕従来、ウイービング溶接を行うことができ
る自動溶接装置は、構造が複雑で、製造コストが高くな
るという欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の欠点を解消するべくなされたもの
で、任意のウイービング幅でウイービング溶接を自動的
に行うことができるとともに、溶接線に対する溶接トー
チの角度を調整することができ、しかも構造が簡単で、
小型軽量とすることができるとともに、製造コストを安
価にす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。

〔発明の構成〕

本発明による溶接トーチ搬送台車は、車体と、この車体
に回転可能に支持された回転軸と、この回転軸を回転さ
せる駆動装置と、前記回転軸に固定された偏心量調整ケ
ースと、この偏心量調整ケースに、前記回転軸の径方向
に移動可能に嵌合された偏心軸支持材と、前記回転軸の
径方向に延び、かつ自己の軸線を中心として回転可能で
あるが自己の軸線方向すなわち前記回転軸の径方向には
移動不可能なように前記偏心量調整ケースに支持される
とともに、前記偏心軸支持材に螺合された偏心量調整ね
じと、前記偏心軸支持材に、前記回転軸に対し平行方向
に延びるように固定された偏心軸と、前記車体に搭載さ
れたトーチ支持具支持部材と、このトーチ支持具支持部
材に設けられた円弧状の孔と、この円弧状の孔に、該円
弧状の孔がなす円弧に沿つて移動可能に挿通されたボル
トと、このボルトに螺合され、前記ボルトを前記円弧状
の孔の任意の位置にて締め付け、固定するナットと、前
記ボルトに、該ボルトを中心として揺動可能に支持され
た、溶接トーチを支持するトーチ支持具と、前記偏心軸
に回転可能に結合されるとともに、前記トーチ支持具の
一部に、前記ボルトの径方向に移動可能に嵌合されたス
ライダとを有してなるものであり、前記駆動装置により
前記回転軸が回転されると、前記トーチ支持具が前記ボ
ルトを中心として溶接トーチと一体的に揺動することに
より、車体の進行とともにウイーピング溶接が行われる
ものである。

〔実施例〕

第１図から第９図までは、本発明の一実施例を示す。

ここで、本実施例における走行系は、本出願人が先に出
願した特願昭５７−３５２１７号にて開示した溶接トー
チ搬送台車における走行系と同等のものであるので、理
解を容易にするために、まず、本実施例における前記走
行系の構成および作動を第７図から第９図までに示すそ
の概略平面図を中心として説明する（ただし、本発明に
おいては、必すしも本実施例におけるような走行系を用
いる必要はない）。車体１の一方の側部の前部、後部に
は、それぞれ内側前車輪２、内側後車輪３が回転可能に
支持．されている。

前記車体１の他方の側部、かつ前後方向に関して内側前
車輪２と内側後車輪３との中間位置には、外側車輪４が
回転可能に支持されている。ここて、前記内側前車輪２
および内側後車輪３は同一径とされる一方、外側車輪４
は内側前；車輪２および内側後車輪３より大径とされて
いる。前記車体１には、第１図および第２図にのみ図示
される走行用モータ５が取り付けられており、前記３つ
の車輪２，３，４はそれぞれ該モータ５ｚにより図示し
ない動力伝達機構を介して同一回転速度で駆動されるよ
うになつている。

また、前記車体１の外側車輪４側の側部には、各車輪２
，３，４の回転軸に対し垂直方向にストッパ壁６が設け
られている。さらに、前記車体１には、トーチ支持台７
が、走行面（被溶接材９）に対し垂直なトーチ支持台回
転軸１０を中心として回転可能に支持されている。

このトーチ支持台７の内側車輪２，３側の側部の前部、
後部には、それぞれ前側倣い輪１１、後側倣い輪１２が
、走行面に対し垂直な回転軸を中心として回転可能に支
持されている。なお、前記３つの車輪２，３，４の回転
軸は、倣い輪１７１，１２に対する共通接線Ｐ（第７図
から第９図までにおいては、後述する溶接線１３と一致
している）に対して垂直方向とされている。また、第７
図のように、ストッパ壁６が共通接線Ｐに対し平行とな
つている状態から、車体１が・トーチ支持台７に対し図
上時計方向および反時計方向に、ある角度α回動すると
、トーチ支持台７の一部がストッパ壁６に当接されるよ
うになつている。

これにより、前記トーチ支持台７は、前記第７図の状態
から時計方向および反時計方向に前・記角度αの範囲に
おいてのみ回動可能とされている。次に、この走行系の
作動を、水平隅肉溶接を行う場合を例として説明する。

なお、９は水平に置かれた被溶接材、１４は被溶接材９
に隅肉溶接されるべき、鉛直方向に立てられた被溶接材
、１３は被溶接材９と１４との溶接線である。車体１を
被溶接材９上に置き、かつ倣い輪１１，１２を共に被溶
接材１４に接触させた状態で、走行用モータ５により、
３つの車輪２，３，４をそれぞれ前進方向（矢印Ａ方向
）に駆動すると、内側車輪２，３より外側車輪４が大径
とされているため、車体１は、外側車輪４の回転軸の延
長線Ｑ上にほぼ位置するある点０を中心として、円を描
きがら前進しようとして、第８図のように、被溶接材１
４に対し角度α傾いた状態となる。

すると、トーチ支持台７がストッパ壁６に当接され、倣
い輪１１，１２は車体１により、トーチ支持台７を介し
て被溶接材１４側に向かう力を作用されることによつて
、該被溶接材１４に押圧される。ここにおいて、点０回
りのモーメントを考えると、車体１には、前記のように
点０を中心として回転しようとすることによる回転モー
メントＭ１と、被溶接材１４から倣い輪１１，１２およ
びトーチ支持台７を介して該車体１に作用する反力に基
づくモーメントＭ２とが作用するが、前記角度αを適当
な値に選ぶと、前記モーメントＭ１とＭ２とがバランス
し、車体１が第８図の状態のまま前進し、このとき、倣
い輪１１，１２は共に被溶接材１４に接触し続ける。

全く同様にして、走行用モータ５により、３つの車輪２
，３，４を後進方向（矢印Ｂ方向）に駆動すると、第９
図のように、車体１は、被溶接材１４に対し前進時と逆
方向に角度α傾き、かつ倣い輪１１および１２を被溶接
材１４に接触させた状態で後進する。

以上説明したように、この走行系においては、前進時に
も、後進時にも、倣い輪１１，１２が共に被溶接材１４
に接触され続けるので、後述するようにトーチ支持台７
に溶接トーチ１５を支持させれば、該トーチ１５は前進
時にも、後進時にも、溶接線１３に対し同一距離に保持
される（ただし、この場合、ウイーピングによるトーチ
１５の動きを考えないものとする）。

したがつて、前進時と後進時とにおいて、溶接線１３に
対するトーチ１５の距離を調整し直す必要がなく、車体
１の前進による溶接と、後進による溶接とを交互に行つ
て能率良く溶接を行うことができる。次に、本実施例の
詳細を、第１図から第６図までに基づいて、さらに説明
する。

第５図に示されるように、車体１の中央部には、回転軸
貫通孔１６が設けられており、この貫通孔１６には、前
記トーチ支持台回転軸１０が、走行面に対し垂直方向に
貫通している。

このトーチ支持台回転軸１０の上端部には、雌ねじ体１
７が螺合されており、該雌ねじ体１７はトーチ支持台回
転軸１０に嵌合された座金１８を介して車体１の上面に
載置されている。また、前記トーチ支持台回転軸１０に
は、磁石取付ボルト１９が、車体１の上方側から下方側
に向けて貫通されており、このボルト１９の先端部には
、車体１の下方において磁石２０が螺着されている。前
記磁石２０と車体１との間には、ばね２１が介装されて
おり、このばね２１は、磁石２０を走行面に近付ける方
向に付勢している。ここにおいて、磁石２０と走行面と
なる被溶接材９との間の間隙は、雌ねじ体１７を回転す
ることにより調整できる。

すなわち、雌ねじ体１７を所定方向に回転させると、ば
ね２１に抗して、支持台回転軸１０が磁石２０と共に上
昇される一方、雌ねじ体１７を逆方向に回転させると、
支持台回転軸１０が、ばね２１の力（および重力）によ
り、磁石２０と共に下降される。前記トーチ支持台回転
軸１０には、座金１８を介してトーチ支持台７が回転可
能に支持されている。

このトーチ支持台７には、トーチ支持具支持板２２が、
前記車輪２，３，４の回転軸に対し平行方向に立設され
ており、該トーチ支持具支持板２２には、第４図に良く
示されるように、円弧状孔２３が設けられている。前記
円弧状孔２３、およびトーチ支持具２４の基板２５の一
端部に取り付けられた軸受２６には、ボルト２８が、前
記３つの車輪２，３，４の回軸と直角方向に挿通されて
おり、このボルト２８の先端部には、蝶ナット２９が螺
合されている。

したがつて、基板２５、ひいてはトーチ支持具２４は、
ボルト２８を中心として揺動可能となつており、かつ蝶
ナット２９を緩めれば、ボルト２８を円弧状孔２３の任
意の位置に移動でき、蝶ナット２９を締め付ければ、ボ
ルト２８を円弧状孔２３の任意位置に固定できる。前記
トーチ支持具２４は、前記基板２５および挾持部３２等
を有してなり、挾持部３２は締め付けボルト３０を回転
することにより、トーチ１５（第１図にのみ図示）を着
脱可能に挾持するようになつている。

また、この挾持部３２は基板２５に対し、ボルト２８と
平行な回転軸、およびボルｌ卜２８と直角な方向の回転
軸を中心としてそれぞれ角度を調整可能に取り付けられ
ている。なお、３３は調整ねじであり、この調整ねじ３
３を回転することにより、基板２５に対する挾持部３２
の、前記ボルト２８と平行な回転軸を中心とする・角度
を、細かく調整することができるようになつている。ま
た、前記基板２５には、スライド軸２７が、ボルト２８
の径方向に固着されている。前記トーチ支持台７には、
ウイーピング用モータ３４と、このモータ３４および走
行用モータ５フに電流を供給する電源ボックス３５（第
１図にのみ図示）とが取り付けられており、前記ウイー
ピング用モータ３４の回転軸には、第３図に示されるよ
うに、傘歯車３６が固着されている。また、前記トーチ
支持台７には、ウイーピング用回転軸３７が、その軸線
を中心として回転可能、かつ車輪２，３，４の回転軸と
直角方向に支持されている。この回転軸３７の一端部付
近には、傘歯車３８が固着されており、該傘歯車３８は
傘歯車３６に噛み合わされている。

前記回転軸３７の他端部には、偏心量調整ケース３９が
固着されており、このケース３９には、偏心軸支持材４
０が回転軸３７の径方向に移動可能に嵌合されている。
また、前記偏心量調整ケース３９には、偏心量調整ねじ
４１が、回転軸３７の径方向に延びるように、かつ該ね
じ４１の軸線を中心として回転可能であるが、該ねじ４
１の軸線方向すなわち回転軸３７の径方向には移動不可
能なように支持されている。そして、この偏心量調整ね
じ４１は、同時に偏心軸支持材４０に螺合されている。
前記偏心軸支持材４０には、偏心軸４２が、回転軸３７
と平行方向に固着されている。

ここにおいて、偏心量調整ねじ４１を回転すると、偏心
軸支持材４０、ひいては偏心軸４２が回転軸３７の径方
向に移動するので、回転軸３７に対する偏心軸４２の偏
心量を調整することができる。前記偏心軸４２には、軸
受４３を介してスライダ４４が回転可能に結合されてお
り、このスライダ４４は、ボール４５を介してスライド
軸２７，に、該スライド軸２７の軸線方向に移動可能に
嵌合されている。

ここにおいて、前記回転軸３７、偏心軸４２、軸受４３
、スライダ４４、スライド軸２７および基板２５は、回
転軸３７の回転運動をボルト２８を中心とするスライド
軸２７および！基板２５の揺動運動に変換するクランク
機構を構成している。また、前記基板２５には、スライ
ダ４４を覆うカバー４７が設けられている。次に、本実
施例の作動を説明する。

ウイーピング用モータ３４が駆動されると、こ３のモー
タ３４の回転が傘歯車３６および３８を介して回転軸３
７に伝達されるので、前記クランク機構により、スライ
ド軸２７および基板２５、ひいてはトーチ支持具２４全
体および該支持具２４に支持されたトーチ１５が、ボル
ト２８を中心と４して揺動する。

したがつて、前記のように走行用モータ５を駆動するこ
とにより、倣い輪１１，１２を共に被溶接材１４に接触
させた状態（第４図、第８図および第９図参照）で、車
体１を走行させると同時に、ウイーピング用モータ３４
を駆動してトーチ支持具２４を揺動させれば、自動的に
溶接線１３に沿つてウイーピング溶接を行うことができ
る。

そして、このときのウイーピングの幅は、偏心量調整ね
じ４１を回転し、回転軸３７に対する偏心軸４２の偏心
量を変化することにより、調整できる。また、溶接線１
３に対するトーチ１５の角度フは、円弧状孔２３に対す
るボルト２８の固定位置、およびトーチ支持具２４にお
ける基板２５に対する挾持部３２の角度を変化すること
により、調整できる（なお、溶接線１３と平行な方向の
軸回りのトーチ１５の角度は、円弧状孔２３に対す・る
ボルト２８の固定位置を変えることによつて粗い調整を
、調整ねじ３３を回転することによつて微調整を、それ
ぞれ行うことができる）。

また、本発明による溶接トーチ搬送台車のようにウイー
ピングを行う機構を設けた場合、車体１の安定性が悪く
なり、車体１が転倒しやすくなる虞があるが、本実施例
では、走行面に対向される磁石２０が設けられているの
で、この磁石２０が前記被溶接材を吸引する力によつて
車体１の転倒を防止てきる。

また、本実施例では、前記磁石２０の力により、車体１
を、鉛直方向に立てられた被溶接材上をも走行させるこ
とができる。

したがつて、立向き溶接を行うこともできるし、前記の
ように水平隅肉溶接を行う場合でも、車体１を、水平方
向に延びる被溶接材９上ではなく、第６図のように、鉛
直方向に立てられた被溶接材１４上の方を走行させるこ
ともてきる。また、上述のように、車体１を、鉛直方向
に立てられた被溶接材１４上を走行させて水平隅肉溶接
を行う場合は、重力が車体１を被溶接材９側に転倒させ
ようとするように作用するので、車体１の走行安定性が
悪くなる虞がある。

しかるに、本実施例では、このような場合には、第６図
のように、倣い輪１１の回転軸５１に、別の倣い輪１１
ａを、倣い輪１１より被溶接材１４から離れた位置に支
持させ、該倣い輪１１ａを後側倣い輪１２と共に被溶接
材９に接触させることにより、車体１の走行を安定させ
ることができる（なお、５０は倣い輪１１と１１ａとの
間に介装されるスペーサである）。なお、第６図におい
て、倣い輪１１ａを倣い輪１１より大径としているのは
、被溶接材９に対するトーチ１５の角度を４５度より大
きくする（５鍍位にする）ためである。

このように、倣い輪１１および１１ａの径を適当に選択
することにより、被溶接材９に対するトーチ１５の角度
を調整することもでき、これにより、被溶接材９と１４
との間の実際の角度が正確に直角になつておらず、鋭角
になつていたり、鈍角になつている場合にも対処てきる
。さらに、前記実施例では、内側車輪２，３に比べ外側
車輪４を大径としているが、内側車輪２，３および外側
車輪４を同一径とし、内側車輪２，３より外側車輪４を
高速に回転させても、前記実施例と同様の効果を得るこ
とができる（ただし、前にも述べたように、本発明にお
いては、必ずしも前記実施例における走行系またはそれ
と同様な走行系を用いなければならない訳ではない）。

また、前記実施例では、回転軸３７およびトーチ支持具
２４等のウイーピングを行うための機構を、車体１にト
ーチ支持台７を介して支持させているが、前記実施例に
おけるようなトーチ支持台を設けない溶接トーチ搬送台
車においては、前記ウイーピングを行うための機構を車
体に直接支持させてもよいことは言うまでもない。〔発
明の効果〕 以上のように本発明による溶接トーチ搬送台車は、偏心
軸の偏心量を調整可能なりランク機構によつて、トーチ
支持具を揺動させる機構を、車体に支持させたことによ
り、任意のウイーピング幅でウイーピング溶接を自動的
に行うことができるとともに、溶接線に対する溶接トー
チの角度を調整することができ、しかも構造が簡単で、
小型軽量とすることがてきるとともに、製造コストを安
価に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２図は前記実施例を示す平面図、第３図
は第２図の■−■線における断面図（ただし、車体側の
部品は図示を省略し、かつウイーピング用モータ付近は
、該モータの軸線に沿つて断面している）、第４図は前
記実施例を示す側面図、第５図は第２図の■−■線にお
ける断面図、第６図は前記実施例により立板上を走行さ
せて溶接を行う場合の状態を示す側面図、第７図から第
９図までは、前記実施例における走行系を・示す概略平
面図である。 １・・・・・・車体、７・・・・・・トーチ支持台、１
５・・・・・・溶接トーチ、２２・・・・・・トーチ支
持具支持板、２３・・・・・・円弧状孔、２４・・・・
・・トーチ支持具、２７・・・・・・スライド軸、２８
・・・・・・ボルト、２９・・・・・・蝶ナット、・３
４・・・・・・ウイーピング用モータ、３６・・・・・
・傘歯車、３７・・・・・・回転軸、３８・・・・・・
傘歯車、３９・・・・・・偏心量調整ケース、４０・・
・・・・偏心軸支持材、４１・・・・・・偏心量調整ね
じ、４２・・・・・・偏心軸、４４・・・・・・スライ
ダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車体と、この車体に回転可能に支持された回転軸と
   、この回転軸を回転させる駆動装置と、前記回転軸に固
   定された偏心量調整ケースと、この偏心量調整ケースに
   、前記回転軸の径方向に移動可能に嵌合された偏心軸支
   持材と、前記回転軸の径方向に延び、かつ自己の軸線を
   中心として回転可能であるが自己の軸線方向すなわち前
   記回転軸の径方向には移動不可能なように前記偏心量調
   整ケースに支持されるとともに、前記偏心軸支持材に螺
   合された偏心量調整ねじと、前記偏心軸支持材に、前記
   回転軸に対し平行方向に延びるように固定された偏心軸
   と、前記車体に搭載されたトーチ支持具支持部材と、こ
   のトーチ支持具支持部材に設けられた円弧状の孔と、こ
   の円弧状の孔に、該円弧状の孔がなす円弧に沿つて移動
   可能に挿通されたボルトと、このボルトに螺合され、前
   記ボルトを前記円弧状の孔の任意の位置にて締め付け、
   固定するナットと、前記ボルトに、該ボルトを中心とし
   て揺動可能に支持された、溶接トーチを支持するトーチ
   支持具と、前記偏心軸に回転可能に結合されるとともに
   、前記トーチ支持具の一部に、前記ボルトの径方向に移
   動可能に嵌合されたスライダとを有してなる溶接トーチ
   搬送台車。