JPS6254589B2 - - Google Patents

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、１０は水平部材で船底となる部分で
あり、１１，１２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l₁，l₂などが溶接される。

水平部材１０と垂直部材１１，１２との隅部
l₁，l₂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52−1871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つて
走行し、矩形の角部では90゜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
沿つて走行させるが角部では90゜回転せずにその
まゝ横行させ、従つて台車は矩形を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案内腕方式をとつている。２
案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゜回転方式をとつている。

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
たまゝ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51−59046では
案内腕をＪ型にし、Ｊ字の上端にローラを取付
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 本発明はかゝ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
単な構造を持つ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
造物のコーナー部を台車が、案内腕で該垂直部材
を倣いかつ角部では台車の中央下面に設けた電磁
石を走行面に吸着させて台車をスピンして、走行
およびスピン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のどち
らか一方をそして他方を台車に設けたロツク機構
を取付け、該係止片にはこれを該凹部へ嵌入させ
てロツクするバネ及びこれを吸引してロツクを外
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２
１、その左右に設けられる駆動輪２２，２２′、
前後に設けられるキヤスタ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
車を縦板に倣い走行させる一対の案内腕２５，２
５′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l₁，l₂は縦板１１と１２の交差部
Ｂでは直交しており、これに従つて台車２０の走
行軌跡も鎖線Ｌで示すように縦板１２側のそれＡ
と縦板１１側のそれ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２
５′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は縦板に沿つて進行する。

交差部Ｂに達すると台車２０は回転する。点線
２０Ａは台車が45゜ほど回転（スピン）した状態
を示す。このスピン電磁石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２４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
ラツチから逆転用電磁クラツチに切換えられて逆
回転となり、また案内腕２５，２５′はロツクを
外されバ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゜スピンした
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′のロツクが復活し、電磁石２４は消勢さ
れ、非溶接線側、即ち外駆動輪２２はスピン用
（逆転）電磁クラツチから直進用電磁クラツチに
切換えられて正回転を復活させ、縦板１１に沿つ
て進行して行く。点線２０Ｂはこうして縦板１１
に沿つ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２２，２
２′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
離れるように吊上げられている。電磁石２４には
歯車３３は固着され、この歯車３３はポテンシヨ
メータ３４の歯車３５と噛合う。ポテンシヨメー
タ３４の外筐は支持具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、車体及びポテンシヨメータ３４
の回転子が回転する。該回転子は90゜スピン後は
元に戻し、常に同じ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。ポテンシヨ
メータは台車スピン角θを出力し、これは90゜ス
ピン中止などに用いられる。

溶接用トーチ30は溶接トーチ移動装置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４０は溶接トーチホルダー４１、その案内
ロツド４２、送りネジ４３、その駆動モータ４
４、トーチ前、後進量検出用のポテンシヨメータ
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、直進走行時には、
モータ５０により第１の歯車列５２によつて内駆
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
ラツチ５３を介して第２の歯車列５５によつて正
転する。この直進走行時には第３の歯車列５６に
直結されている逆転用電磁クラツチ５９は離され
ている。一方、台車２１のスピン時には電磁石２
４を走行面に吸着させ、同時に正転用電磁クラツ
チ５３は離されて逆転用電磁クラツチ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２
２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８１，８２，５
１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８３，８
４，８５，８７，５４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
クラツチ５３および歯車８６を介し、また歯車９
１，９２、電磁クラツチ９４および歯車９３を介
して夫々歯車５１，５４を同時回転させ、一対の
駆動輪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の逆回転によつて外
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、内側駆動輪２２はそのまゝ正回転させ、
外駆動輪２２′を逆回転させて行うことによつ
て、何の抵抗もなく極めて円滑な動作が得られ
る。

第４図に示す内駆動輪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PG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
制御することによつて同様なことができる。特に
船体の箱型構造物には第１図に示したようにドレ
イン用のスカラツプ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、ロツク機構を示す。これらの案内腕は軸６
１により車体２１に回動可能に支持され、先端に
はローラ２５Ａ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２５Ａ
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
凹み６３に嵌入し、案内腕を第２図に実線で示し
た状態にロツクする。ソレノイド６５を付勢し、
バネ６６に抗して係止片６４を引込め、その先端
が凹み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、バネ６２があるので、溶接線交差部に入つて
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つてそ
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６
４はバネ６６で押されて凹み６３に入り、再び案
内腕をロツクする。

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。またロツク
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の付勢つ
まりロツク外し、電磁石２４の付勢つまりスピン
軸確立、および電磁クラツチ５３，５９の結合解
除等は、スピン位置を検出するセンサ２６の出力
により行なう。センサ２６は簡単にはリミツトス
イツチでよく、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にスカラツプ検出器６７が取付けられる。こ
れは縦板１１，１２を検出するもので、スカラツ
プ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６
７とトーチ３０との間の距離、走行速度、スカラ
ツ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５７の出力パルス
によりこの制御を行なう。

溶接トーチ３０は常に溶接線を狙つている必要
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が常に縦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３
０が常に溶接線を狙うようにすることができる。

発明の効果 以上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、５３，５９，９４は電磁クラツチ、２
２，２２′は内、外駆動輪、２４は電磁石、l₁，l₂
は溶接線、４０は溶接トーチ移動装置、８０は制
御回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直部材と水平部材からなる箱形構造物のコ
   ーナー部を台車が、案内腕で該垂直部材を倣いか
   つ角部では台車の中央下面に設けた電磁石を走行
   面に吸着させて台車をスピンして、走行およびス
   ピン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のどちらか一方をそ
   して他方を台車に設けたロツク機構を取付け、該
   係止片にはこれを該凹部へ嵌入させてロツクする
   バネ及びこれを吸引してロツ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。