JPS6068195A - 溶接用無軌条自走台車 - Google Patents

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】 発明の技術分野 本発明は、箱形構造物の水平隅肉溶接に適する無軌条自
走台車に関する。

従来技術と問題点 船体の溶接では箱形に組立てられた鋼板の隅部を溶接す
る作業が非常に多い。第１図はその一例を示す図で、１
０は水平部材で船底となる部分であり、ｌｉ、１２は垂
直部材で補強材である。縦、横に延びる垂直部材１１．
１２と水平底板部材１０は直方体状の箱形構造物を構成
し、その隅部Ｉ！、Ｉ。

β２などが溶接される。

水平部材１０と垂直部材１１．１２との隅部！！１゜１
２は矩形をなし、これを自走台車に搭載した溶接トーチ
で自動水平隅肉溶接するには幾つかの方法が考えられて
いる。その１つは特開昭５１−５９０４６号公報及び実
公昭５１−１８７１号公報などに開示されているように
、台車が該矩形の辺に倣って走行し、矩形の角部では９
０°回転し、該台車の側方へ突出させたトーチにより該
隅部を溶接するものである。他の１つは、特公昭５４−
２４３８１号公報などに開示されているように、台車を
矩形の辺に沿って走行させるが角部では９０゜回転せず
にそのま＼横行させ、従って台車は矩形を１周する間に
前進、右行、後退、左行を行ない、台車に搭載したトー
チが角部で９０°ずつ回転し、自動隅肉溶接するもので
ある。いずれの場合でも台車は水平部材と垂直部材が作
る矩形の隅部を倣い走行しなければならないが、この倣
い走行には前後各１個、計２個の案内腕を垂直部材に当
てて間隔を保つという方式が簡単でかつ確実である。

ところで溶接線が矩形をなす場合の案内腕は、単純には
台車の四隅に各１個、計４個の案内腕を設ければよく、
実公昭５２−１８７１及び特公昭５４−２４３８１など
はこの４案内腕方式をとっている。２業内腕で矩形溶接
線に対処するには該案内腕が角部で９０′回転する必要
があり、特開昭５１−５９０４６などはこの９０′回転
方式をとっている。

案内腕を４個設けるのは無駄が多く、不体裁でもある。

この点台車と共に案内腕を９０′回転させると、いう方
式は、無駄がなく、体裁もよい。唯、問題は、角部での
９０′回転時に案内腕を突出させたま＼であると垂直部
材に案内腕が衝突して該９０′回転を妨げるので、案内
腕を退去させる必要があることである。このため特開昭
５１５９０４６では案内腕をＪ型にし、５字の」二輪に
ローラを取付け、下方先端を枢着し、中間にシリンダの
操作棒を取付けて該シリンダで案内腕を回動させるよう
にしたが、機構が複雑である。この種の溶接機は取扱い
上およびコスト上から可及的に簡潔な構造で、小型軽量
であることが要求される。

発明の目的 本発明は力弓る点に鑑みてなされたもので、矩形溶接線
に対する水平隅肉溶接用の、可及的に簡単な構造を持っ
た倣い機構を提供しようとするものである。

発明の構成 本発明は、垂直部材と水平部材からなる箱形構造物のコ
ーナ一部を台車が、案内腕で該垂直部材を倣いかつ角部
ではスピンして、走行しながら溶接する溶接用無軌条自
走台車において、一対の案内腕を回動可能に台車へ取付
け、これらの案内腕には前記垂直部材への倣い状態を保
持させる係止片とそれが入る凹部からなるロック機構を
取付け、該係止片にはこれを該凹部へ嵌入させて口・ツ
クするバネ及びこれを吸引して口・ツクを外すソレノイ
ドを配設したことを特徴とするが、次に実施例を参照し
ながらこれを説明する。

発明の実施例 第２図は本発明の溶接用自走台車の概要を説明する図で
ある。この溶接用自走台車２０は車体２１、その左右に
設けられる駆動輪２２．２２’、前後に設けられるキャ
スタ２３、中央下面に設けられるスピン用電磁石２４、
及び後で詳述するように車体の垂直被溶接材（縦板）側
に設けられ台車を縦仮に倣い走行させる一対の案内腕２
５．２５’等からなり、溶接トーチ３０を搭載して隅肉
溶接を行なう。底板１０と縦板１１．１２との隅部つま
り溶接線（１＋、（！２は縦板１１と１２の交差部Ｂで
は直交しており、これに従って台車２０の走行軌跡も鎖
線して示すように縦板１２側のそれＡと縦板１１例のそ
れＣでは交差部Ｂで直交する。

既知のように前部の案内腕２５を後部の案内腕２５′よ
り短くしておくと台車２０の進行方向は縦板１２へ接近
する方向となり、しかしそれは案内腕２５が縦板１２に
突当ることにより阻止され、結局台車２０は縦板に沿っ
て進行する。

交差部Ｂに達すると台車２０は回転する。点線２ＯＡは
台車が４５°はど回転（スピン）した状態を示す。この
スピンは電磁石２４を用いて行なう。即ち交差部Ｂに達
するとそれをローラー付センサ２６で感知して電磁石２
４を励磁し、図示しないバネにより底板１０より若干吊
り上げられていた電磁石２４は磁力により底板１０に吸
着する。

また駆動輪２２は非溶接線側のものが直進用電磁クラッ
チから逆転用電磁クラッチに切換えられて逆回転となり
、また案内腕２５．２５′はロックを外されハネに抗し
て回動できるようにされるので、台車２０はスピンを始
める。９０°スピンＵ７たとき台車は縦板１１に対し、
先の縦板１２に対する姿勢と同じ姿勢になり、このとき
案内腕２５゜２５′のロックが復活し、電磁石２４は消
勢され、非溶接線側、即ち外駆動輸２２はスピン用（逆
転）電磁クラッチから直進用電磁クラッチに切換えられ
て正回転を復活さゼ、桁板１１に沿って進行して行く。

点線２０Ｂはこうして縦板１１に沿って進行を始めた台
車２０を示す。

この溶接用台車は図面からも明らかなように非常に簡潔
な構造で済む。次に各部の詳細を説明する。

第３図〜第５図は台車２０の車体２１部分の具体例を示
す。電磁石２４は軸２４ａを持ち、軸受３１により車体
中央部詳しくは駆動輪２２，２２′の回転中心を結ぶ線
上の車体中央部に回動可能に枢着され、かつバネ３２に
より走行時は電磁石端面が底板１０つまり走行面と間隙
ｇをおいて離れるように吊−Ｆげられている。電磁石２
４には歯車３３は固着され、この歯車３３はポテンショ
メータ３４の歯車３５と噛合う。ポテンショメータ３４
の外筺は支持具３６により車体２１に取付けられ、回転
軸に該歯車３５が固着され、この歯車３５には復帰用の
バネ３７が取付けられる。台車が９０“スピンするとき
電磁石２４は走行面に吸着して固定され、車体及びポテ
ンショメータ３４の回転子が回転する。該回転子は９０
°スピン後ば元に戻し、常に同し状態にあるようにする
が、この復帰を行なうのがバネ３７である。ポテンショ
メータは台車スピン角θを出力し、これば９０゛スピン
中止などに用いられる。

溶接用ｌ・−チ３０は溶接ｌ・−チ移動装置４０を介し
て車体２１に取付けられる。この溶接トーチ移動装置４
０は溶接１−チホルダー４１、その案内ロッド４２、送
りネジ４３、その駆動モータ４４、トーチ前、後進量検
出用のポテンショメーク４５等からなる。内駆動輪２２
には歯車５１が連結され、第４図に示すように、直進走
行時乙こは、モータ５０により第１の歯車列５２によっ
て内駆動輪２２は正転する。また外駆動輪２２′には歯
車５４が連結され、直進走行時には正転用電磁クラッチ
５３を介して第２の歯車列５５によって正転する。この
直進走行時ζこは第３の歯車列５６に直結されている逆
転用電磁クラッチ５９は離されている。一方、台車２１
のスピン時には電磁石２４を走行面に吸着させ、同時に
正転用電磁クラッチ５３は離されて逆転用電磁クラッチ
５９が接続され、駆動モータ５０の回転は第１の歯車列
５２を介して内駆動輪２２を正転させ、また第１の歯車
列５１及び第３の歯車列５６を経て外駆動輪２２を逆転
させ、軸２４ａを中心に台車２１を回転させる。第１の
歯車列５２は歯車８１，８２．！ｂｌで、また第２の歯
車列５５は歯車８２．８６．５４で、更に第３の歯車列
５６は歯車８３，８４゜８５．８７．５４で構成される
。

第５図は他の例を示し、台車２１の直進走行時はモータ
５０及び９０により歯車８１．８２、電磁クラッチ５３
および歯車８６を介し、また歯車９１．９２、電磁クラ
ック９４および歯車９３を介して夫々歯車５１．５４を
同期回転させ、一対の駆Ｕｓ輪２２も同じ方向に同期し
て正転させる。

一方、台車２１のスピンは電磁石２４を走行面に吸着さ
せると同時にモータ５０の連回転によって外駆動輪２２
′も逆転させ、軸２４ａを中心に台車２１を回転させて
行う。このように台車２１のスピンを１、内側駆動輪２
２はそのま＼正回転させ、外駆動輪２２′を逆回転させ
て行うことによって、何の抵抗もなく極めて円滑な動作
が得られる。

第４図に示ず内駆動輪２２の歯車５１にはパルス発生器
５７の歯車５８も連結される。このパルス発生器５７の
出力パルスは台車速度、移動距離などを示すからこれら
の制御に使用できる。第５図においてはパルス発生器Ｐ
Ｃを接続したモータ５０．９０を使用し、そのパルス信
号を使用して制御することによって同様なことができる
。特に船体の箱型構造物には第１図に示したようζこド
レイン用のスカラップＳが設けられ、この部分では溶接
しないが、前記の出力パルスは該部分走行中の溶接中止
制御などに利用できる。

第６図は、本発明に係る案内腕２５．２５′の回動、ロ
ック機構を示す。これらの案内腕は軸６１により車体２
１に回動可能に支持され、先端にはローラ２５　Ａが取
付けられる。軸６１と案内腕との間にはバネ６２が設け
られ、これにより復帰可能である。また軸６１を越えた
（ローラ２　Ｊ　Ａと反対の側の）案内腕２５．２５’
　の端部には凹み６３が設けられ、ソレノイド６５で駆
動される係止片６４の先端が、台車の直線倣い走行時に
該凹ゐ６３に嵌入し、案内腕を第２図に実線で示した状
態にロックする。ソレノイド６５を付勢し、ハネ６６に
抗して係止片６４を引込め、その先端が凹め６３から外
れるようにすると案内腕はフリーになり、軸６１を中心
に自由に回転する。但し、ハネ６２があるので、溶接線
交差部に入って第２図点線で示すように後方へ回動する
と常に復帰しようとする力が働き、この状態でソレノイ
ド６５を消勢すると係止片６４はバネ６６により突き上
げられるが今は案内腕の下面に突き当ってそれ以上上昇
はできないでいる。しかし台車が縦板１１側へ出て直線
倣い走行状態になると係止片６４は・＼ネ６６で押され
て凹み６３に入り、再び案内腕をロックする。

このように角部での案内腕の回動即ち退避は、案内腕の
先端のローラ２５Ａが垂直部材に当接した状態で台車が
スピンすることにより従動的に行なわれ、シリンダなど
で回動するのではないから機構が簡単でかつ極めて円滑
である。またロック状態への復帰も、係止片６３を引下
げるソレノイド６５をスピン中に消勢しておくという簡
単な処理でよく、あとはバネ６６が、台車が直線倣い走
行状態に戻るとき自動的に行なう。

台車スピンに際してのソレノイド６５の付勢っまりロッ
ク外し、電磁石２４の付勢っまりスピン軸確立、および
電磁クラッチ５３．５９の結合解除等は、スピン位置桝
★出するセンサ２６の出力により行なう。センサ２６は
筒中にはリミソトスイ・ッチでよく、縦板１１に当、接
することにより上記出力を生じる。この第６図の例では
前部案内腕２５にスカラップ検出器６７が取付けられる
。これは縦板１１．１２を検出するもので、スカラップ
で縦板がなくなるとその旨を示す出力を生じ、これによ
り所定期間溶接中止が行なわれる。溶接停止を開始すべ
き時点、再開すべき時点は検出器６７とトーチ３０との
間の距離、走行速度、スカラップ長により定まるから検
出器６７の出力および第４図においてはパルス発生器５
７の出力パルスによりこの制御を行なう。

／８接トーチ３０は常に溶接線を狙っている必要がある
が、これには溶接トーチホルダー４１に取付けた縦板検
出器６８が有効である。即ちこの検出器６８が常に組板
と所定間隙を維持するように、換言すれば該検出器６８
の出力が常に所定値になるようにモータ４４を駆動すれ
ば、トーチ３０が常に溶接線を狙うようにすることがで
きる。

発明の詳細 な説明したように本発明の溶接台車特にその縦板倣い機
構は、非常に簡単な構成を持ちながら直交する溶接線、
矩形ループを画く溶接線などに対し溶接台車を倣い走行
させることができ、溶接線の交差部における案内腕退避
が自動的に行なわれ、甚だ有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は箱形構造物の説明図、第２図は溶接作業状態に
おいて本発明の自走台車の概要を説明する図、第３図、
第４図および第５図は台車走行系を説明する一部を断面
とした概略側面図及び底面図、第６図は本発明に係る倣
い案内腕部の説明図、第７図は溶接トーチ部の説明図で
ある。 図面で２０は溶接用自走台車、２５．２５′は案内腕、
５３，５９，９．’、は電磁クラッチ、２２゜２２′は
内、外駆動輪、２４ば電磁石、ρ１．ｅ２は溶接線、４
０は溶接トーチ移動装置、８ｏば制御回路である。 出　願　人　日鐵溶接工業株式会社 代理人弁理士　青　柳　稔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 垂直部材と水平部材からなる箱形構造物のコーナ一部を
   台車が、案内腕で該垂直部材を倣いかつ角部ではスピン
   して、走行しながら溶接する溶接用無軌条自走台車にお
   いて、 一対の案内腕を回動可能に台車へ取付け、これらの案内
   腕には前記垂直部材らの倣い状態を保持させる係止片と
   それが入る凹部からなるロック機構を取付け、該係止片
   にはこれを該凹部へ嵌入させてロックするバネ及びこれ
   を吸引してロックを外すソレノイドを配設したことを特
   徴とする溶接用無軌条自走台車。