JP2020142280A - 走行台車 - Google Patents

Abstract

【課題】走行方向を変更する際に特別な作業の必要がない走行台車を提供する。【解決手段】底板の表面を走行しつつ、該底板に対し起立させた立板２２の表面２２ａに沿って走行する走行台車Ａであって、被加工材に対して目的の加工を施す溶接トーチ２を搭載した台車本体１と、台車本体１の駆動方向両端側に配置された第１ローラ１１及び第２ローラ１２と、台車本体１に於ける第１ローラと第２のガイドローラの間に配置された第３ローラ１３と、を有し、第１ローラ１１のローラトップ又は第２ローラ１２のローラトップと第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１８、１９の延長線と、台車本体の駆動方向の線１７とのなす水平角が、予め設定された角度αを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、一方の被加工材の表面上を走行しつつ、他方の被加工材の表面に沿って走行し得るようにした走行台車に関し、特に、走行方向を変更しても容易に他方の被加工材に沿って走行し得るようにした走行台車に関する。

造船所などの作業現場では、鋼板を切断する作業或いは鋼板やステンレス鋼板を溶接する作業が行われている。これらのなかで、例えば２枚の鋼板を直角に配置し、これらの鋼板が互いに接触した部位を隅肉溶接する作業がある。このような作業の場合、一方の鋼板の表面に載置した走行台車から突出させた一対のガイドローラを他方の鋼板の表面に接触させ、この状態で走行させることで、走行台車を他方の鋼板に沿って走行する走行台車を利用するのが一般である。

上記の如き走行台車では、台車本体の前後の端部側から夫々ガイドローラが突出して配置され、互いのガイドローラのローラトップを結ぶ線と走行台車の駆動方向とが予め設定された角度を有するように構成されている。このため、走行台車を一方の鋼板の表面に載置して一対のガイドローラを他方の鋼板の表面に接触させて走行台車を駆動すると、走行台車は他方の鋼板に対し斜めに向かって駆動されることとなり、一対のガイドローラが他方の鋼板に圧接する。

この結果、走行台車は車輪に滑りが生じつつ他方の鋼板の表面に沿って走行する。しかし、上記状態の走行台車を駆動方向が逆方向となるように変更させたとき、該走行台車は他の鋼板の表面から離隔する方向に走行することとなる。このため、走行方向の変更に容易に対応することができる走行台車が提案されている。

例えば特許文献１に記載された倣い溶接装置は、一対の倣いローラを取り付けたアームを、該アームの中心を軸として回動し得るように台車に取り付けている。そして、走行方向を変更する際には、前記軸を中心としてアームを回動させることで、一対の倣いローラのローラトップを結ぶ線と台車の駆動方向とのなす角を容易に調整することができる。

また、特許文献２に記載された走行台車は、走行方向の前後にガイドローラを配置した一対の支持アームを有し、一方の支持アームに取り付けられたガイドローラは、支持アームの先端に回動可能に取り付けた取付ブラケットに回転可能にとりつけられている。そして、取付ブラケット又は支持アームには複数の穴が形成されており、取付ブラケットを所定の角度に設定して対応する穴にピンを挿通することで、一対のガイドローラのローラトップを結ぶ線と走行台車の駆動方向とのなす角を容易に調整することができる。

特許第４５３６１７７号公報 特許第６０２１１６８号公報

上記の如く、特許文献１に記載された倣い溶接装置では、台車の走行方向を変更する際にはアームを回動する作業を行う必要がある。また、特許文献２に記載された走行台車では、走行方向を変更する際にはピンの抜き差し、取付ブラケットを回動する作業を行う必要がある。

このように、走行台車の走行方向を変更しようとする都度、一対のガイドローラの位置或いは姿勢を変更する作業を行わなければならないという問題がある。このため、走行台車の走行方向を変更する際に必要な作業をより容易にし得るような走行台車の開発が要求されている。

本発明の目的は、走行方向を変更する際に特別な作業の必要がない走行台車を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る代表的な走行台車は、一方の被加工材の表面を走行面として走行しつつ、該一方の被加工材に対し起立させた他方の被加工材の表面に沿って走行する走行台車であって、被加工材に対して目的の加工を施す加工トーチを搭載した台車本体と、前記台車本体の駆動方向両端側に配置された第１のガイドローラ及び第２のガイドローラと、前記台車本体に於ける前記第１のガイドローラと第２のガイドローラの間に配置された第３のガイドローラと、を有し、前記第１のガイドローラのローラトップ又は前記第２のガイドローラのローラトップと前記第３のガイドローラのローラトップを結ぶ線の延長線と、前記台車本体の駆動方向とのなす水平角が、予め設定された角度を有するものである。

本発明に係る走行台車では、台車本体の駆動方向両端側に配置された第１のガイドローラ及び第２のガイドローラ及び第１、第２のガイドローラの間に配置された第３のガイドローラとを有している。そして、第１のガイドローラのローラトップ、又は第２のガイドローラのローラトップと第３のガイドローラのローラトップを結ぶ線の延長線と、台車本体の駆動方向とのなす水平角が、予め設定された角度を有する。

このため、走行台車を走行させる際には、一方の被加工材に起立させた他方の被加工材に対し、第１のガイドローラと第３のガイドローラを接触させるか、第２のガイドローラと第３のガイドローラを接触させるかを選択することで良い。従って、余分な作業を必要とすることなく、走行台車の走行方向を変更することができる。

本実施例に係る走行台車の構成を説明する平面図である。 走行台車の側面図である。 走行台車の正面図であり、図１のIII矢視図である。 走行台車の走行方向に対応した立板とガイドローラの関係を説明する図である。

本発明に係る走行台車は、溶接トーチ又は切断トーチによって被加工材に対する溶接加工又は切断加工を行う際に利用されるものであり、目的の加工に適したトーチを搭載して走行し得るように構成されている。特に、本実施例に係る走行台車は、溶接トーチを搭載し、該溶接トーチによって略直角に配置した被加工材が互いに接触する隅部を隅肉溶接し得るように構成されている。

以下、図を用いて本実施例に係る走行台車Ａの構成について説明する。図１では、走行台車Ａの走行方向が、矢印ａ方向のときの走行台車Ａに対する立板の相対位置を立板２２で示し、矢印ｂ方向のときの走行台車Ａに対する立板の相対位置を立板２３で示すと共に、これらを重ねあわせて示している。走行台車Ａは、水平に配置された一方の被加工材となる底板２１の表面２１ａを走行面として走行し、該底板２１に対し起立させた他方の被加工材となる立板２２の表面２２ａ、又は立板２３の表面２３ａに沿って走行し得るように構成されている。そして、底板２１と立板２２又は立板２３とが互いに接触する隅部が隅肉溶接部２４、２５として形成されている。

走行台車Ａは台車本体１と、該台車本体１に搭載された溶接トーチ２を有している。台車本体１の内部には図示しない駆動モータや磁石が配置されており、側面には複数の車輪１ａが配置されている。従って、駆動モータの回転方向及び回転数を適宜設定して駆動することで、後述するように台車本体１を図１、２に示す立板２２に沿った矢印ａ方向又は立板２３に沿った矢印ｂ方向に走行させることが可能である。

台車本体１の上面には、溶接トーチ２を保持したトーチホルダー３、トーチホルダー３を台車本体１の走行方向に対し直交する方向に移動させ或いは上下方向に移動させるトーチブロック４が配置されている。また、台車本体１の上面には、走行方向や走行速度を設定する操作盤５ａを有する操作ボックス５も設けられている。

台車本体１の図１に於ける矢印ａ方向を下流方向として、下流方向に向かって右側（「台車本体の右側」という）にブラケット１０が配置されている。このブラケット１０には、台車本体１の駆動方向下流側に配置された第１のガイドローラとなる第１ローラ１１及び上流側に配置された第２の駆動ローラとなる第２ローラ１２と、第１ローラ１１、第２ローラ１２の間に配置された第３のガイドローラとなる第３ローラ１３が夫々回転可能に支持されている。

ブラケット１０は、台車本体１の矢印ａ方向の端面（前端面）１ｂと矢印ｂ方向の端面（後端面）１ｃに夫々取り付けた、一対のアーム１５の台車本体の右側に突出した自由端側を連結して構成されている。夫々のアーム１５には長穴１５ａが形成されており、この長穴１５ａを利用して台車本体１に対し、ブラケット１０の台車本体の右側への突出寸法を調整し得るように構成されている。

ブラケット１０に於ける第１ローラ１１、第２ローラ１２、第３ローラ１３は、平面視で、第１ローラ１１と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１８と台車本体１の駆動方向を示す線１７とのなす角α（水平角α）と、第２ローラ１２と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１９と台車本体１の駆動方向を示す線１７とのなす角α（水平角α）とが等しくなるように配置されている。

第１ローラ１１、第２ローラ１２、第３ローラ１３は、目的の加工部位である隅肉溶接部２４又は隅肉溶接部２５に接近させて同一水平面に配置されていることが好ましい。このように各ローラ１１〜１３を目的の加工部位に接近させて配置することで、底板２１に対し立板２２又は立板２３の起立状態が安定していないような場合でも、溶接トーチ２の加工部位に対する位置が変動することがない。

しかし、走行台車Ａでは、第１ローラ１１と第２ローラ１２の間に溶接トーチ２が配置されるため、第３ローラを前記各ローラ１１、１２の中央に配置すると溶接トーチ２と干渉することとなる。このため、第１ローラ１１と第２ローラ１２は略同一水平面に配置され、第３ローラ１３は前記各ローラ１１、１２が配置された水平面よりも上方に配置されている。

即ち、一対のアーム１５の自由端の上部には、ブラケット１０を構成する上部部材１０ａが配置され、該上部部材１０ａによって各アーム１５の自由端部が連結されている。また一対のアーム１５の自由端の下部には、夫々ブラケット１０を構成する下部部材１０ｂが配置されている。そして、上部部材１０ａの所定位置に第３ローラ１３が配置され、台車本体１の端面（前端面）１ｂ側の下部部材１０ｂに第１ローラ１１が、端面（後端面）１ｃ側の下部部材１０ｂに第２ローラ１２が夫々配置されている。

上記の如くしてブラケット１０に配置された第１ローラ１１、第２ローラ１２、第３ローラ１３は、夫々回転可能に構成されているものの、夫々の配置位置を個別に変更し得るようには構成されていない。従って、予め設定された第１ローラ１１と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１８（以下、「線１８」という）と台車本体１の駆動方向を示す線１７（以下、「線１７」という）とのなす角αと、第２ローラ１２と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１９（以下、「線１９」という）と台車本体１の駆動方向を示す線１７とのなす角αが変更されることはない。

上記した角αの値は特に限定するものではなく、目的の加工に応じて台車本体１に搭載するトーチの種類や、牽引すべき抵抗の大きさなどの条件に対応させて設定することが好ましい。しかし、前述したようにブラケット１０に於ける各ローラ１１〜１３の配置位置を変更し得るような構成ではない。このため、予め前述した線１８と線１７とのなす角、線１９と線１７とのなす角が異なるように配置した複数のブラケット１０を用意しておき、前記角を変更する場合には、目的の角度に応じたブラケット１０を選択してアーム１５に取り付けることが必要である。

本件発明者等の経験では、台車本体１に炭酸ガス溶接トーチを搭載した場合、角αを略４度に設定したとき、該台車本体１は第１ローラ１１、第３ローラ１３を立板２２の表面２２ａに圧接させて該表面２２ａに沿って走行することが可能である。

次に、図４により走行台車Ａの走行方向に対応した第１ローラ１１、第２ローラ１２、第３ローラ１３と立板２２又は立板２３との関係について説明する。

図４（ａ）は、走行台車Ａを図１に示す矢印ａ方向に走行させる際に、台車本体１の駆動方向と第１ローラ１１と第３ローラ１３との関係を示す図である。図に示すように、台車本体１のブラケット１０に配置した第１ローラ１１、第３ローラ１３を立板２２に対して接触させる。このとき、台車本体１の駆動方向の線１７は立板２２に対し予め設定された角αだけ傾くことになり、第２ローラ１２と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１９は、立板２２に対し角２α傾く。

上記の状態で台車本体１を駆動すると、該台車本体１は角αで立板２２に向けて進むこととなる。このため、第１ローラ１１、第３ローラ１３が立板２２に圧接して台車本体１の駆動方向の線１７に沿った方向への進行が阻止され、車輪１ａと底板２１の間に滑りが生じ、該台車本体１は立板２２の表面２２ａに沿って矢印ａ方向に走行する。

上記の如くして走行台車Ａを矢印ａ方向に走行させて目的の加工が終了した後、該走行台車Ａを反対方向（矢印ｂ方向）に走行させる際には、同図（ｂ）に示すように、立板２３に対して第２ローラ１２と第３ローラ１３を接触させることで良い。

即ち、図に示すように、第２ローラ１２、第３ローラ１３を立板２３に対して接触させると、台車本体１の駆動方向の線１７は立板２３に対し予め設定された角αだけ傾き、第１ローラ１１と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１８は、立板２３に対し角２α傾く。この状態で台車本体１を駆動すると、該台車本体１は角αで立板２３に向けて進むこととなる。このため、第２ローラ１２、第３ローラ１３が立板２３に圧接して台車本体１は、駆動方向の線１７に沿った方向への進行が阻止され、車輪１ａと底板２１の間に滑りが生じ、該台車本体１は立板２３の表面２３ａに沿って矢印ｂ方向に走行する。

本実施例に於いて、ブラケット１０に配置された第１ローラ１１、第２ローラ１２、第３ローラ１３の平面視の位置を限定するものではない。即ち、第１ローラ１１と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１８と台車本体１の駆動方向の線１７とのなす角αと、第２ローラ１２と第３ローラ１３のローラトップを結ぶ線１９と台車本体１の駆動方向の線１７とのなす角αが等しくなるように配置されていれば良い。

本発明に係る走行台車Ａは、目的の加工線に対する加工を行う際に、駆動方向を限定することがない場合に利用して有利である。

Ａ 走行台車
１ 台車本体
１ａ 車輪
１ｂ 端面（前端面）
１ｃ 端面（後端面）
２ 溶接トーチ
３ トーチホルダー
４ トーチブロック
５ 操作ボックス
５ａ 操作盤
１０ ブラケット
１０ａ 上部部材
１０ｂ 下部部材
１１ 第１ローラ
１２ 第２ローラ
１３ 第３ローラ
１５ アーム
１５ａ 長穴
１７ 台車本体の駆動方向を示す線
１８ 第１ローラと第３ローラのローラトップを結ぶ線
１９ 第２ローラと第３ローラのローラトップを結ぶ線
２１ 底板
２２、２３ 立板
２１ａ、２２ａ、２３ａ 表面
２４．２５ 隅肉溶接部

Claims (2)

1. 一方の被加工材の表面を走行面として走行しつつ、該一方の被加工材に対し起立させた他方の被加工材の表面に沿って走行する走行台車であって、
   被加工材に対して目的の加工を施す加工トーチを搭載した台車本体と、
   前記台車本体の駆動方向両端側に配置された第１のガイドローラ及び第２のガイドローラと、
   前記台車本体に於ける前記第１のガイドローラと第２のガイドローラの間に配置された第３のガイドローラと、を有し、
   前記第１のガイドローラのローラトップ又は前記第２のガイドローラのローラトップと前記第３のガイドローラのローラトップを結ぶ線の延長線と、前記台車本体の駆動方向とのなす水平角が、予め設定された角度を有することを特徴とする走行台車。
2. 前記第１のガイドローラのローラトップ又は前記第２のガイドローラのローラトップと前記第３のガイドローラのローラトップを結ぶ線の延長線と、前記台車本体の駆動方向とのなす水平角は、互いに同じ角度であることを特徴とする請求項１に記載した走行台車。

Images