JP5268129B2 - 走行台車 - Google Patents

Description

本発明は溶接トーチや切断トーチを搭載して走行する走行台車に関し、特に保守性を向上させると共に溶接トーチや切断トーチをより傾斜させることができる走行台車に関するものである。

溶接トーチ或いは切断トーチを台車に搭載し、該台車の走行に伴って前記トーチを作動させて鋼板に対する溶接作業或いは切断作業を実施することが行われている。このような台車は、走行時に作業内容に応じた各種ホースや電源コードを牽引するため、十分な牽引力を発揮することが必要である。また台車を用いる溶接作業や切断作業は頻繁に作業位置を変更するのが一般的である。

本件出願人は、上記作業に用いる台車であって、溶接或いは切断作業時には鋼板に対して大きな吸着力を発揮し、且つ非作業時には吸着力を小さくして運搬時の負担を軽減し得るようにした走行台車を提案している（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に係る発明を実現した走行台車は、溶接トーチ又は切断トーチを搭載し得る本体の内部にブラケットに取り付けた磁石を配置し、本体の外部に設けたレバーの端部に軸を固着すると共に該軸に於ける磁石の上方に対応する位置にヒンジを固着し、該ヒンジとブラケットを係合させて構成されている。

上記走行台車では、レバーの回動に伴って磁石を鋼板から離隔させ、或いは接近させることが可能である。そして、溶接作業又は切断作業を実施する際に磁石を鋼板に接近させたときには高い牽引力を実現することができる。また一連の作業が終了して走行台車を別の作業現場に移動させる際に磁石を鋼板から離隔させることによってエアギャップを大きくすることで小さい力で鋼板から引き剥がすことができる。

特開平０７−２７６０９１号公報

特許文献１に係る発明を実現した走行台車では、磁石による鋼板に対する吸着力を合理的に制御するために、磁石を底面に対して略水平な姿勢を保持して平行移動させるようにしていた。即ち、走行台車の本体の内部にリンク機構を構成し、このリンク機構によって磁石の吸着面を被加工材の表面に平行な状態で移動させるように構成されている。このため、磁石を鋼板から平行な状態で持ち上げて離隔させることとなり、一気にエアギャップが大きくなり、極めて小さい力で鋼板から引き剥がすことができる。

しかし、上記走行台車では、磁石の上げ下げにリンク機構を利用することから、部品点数が多くなり、機構が複雑で保守作業が容易ではないという問題が生じている。

また、磁石を被加工材の表面に対し平行な姿勢で上下方向に平行移動させることから、走行台車本体の高さは磁石の上下方向への移動距離を見込んで設定される。このため、走行台車本体の上部に搭載したトーチ（例えば溶接トーチ）を傾斜させる際の被加工材の表面に対する垂線とトーチとでなす角度（トーチの傾斜角度）が制限されることになる。特に最近ではトーチの傾斜角度をより大きくしたいという要望があり、この要望を満足し得る走行台車の開発が急がれている。

本発明の目的は、部品点数を少なくして保守性を向上させると共に、トーチの傾斜角度をより大きくすることが出来る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走行台車は、溶接トーチ又は切断トーチを搭載して磁性体からなる被加工材上を走行する走行台車であって、走行台車の重心に略一致した位置に軸を設けると共に、該軸の上方に上面を低くした凹部を形成した走行台車本体と、前記走行台車本体に設けられ、溶接トーチ又は切断トーチを保持して該走行台車本体の凹部に配置する保持部材と、一方側の端部が前記走行台車本体に於ける走行台車の重心に略一致した位置に設けた前記軸に回動可能に装着されると共に磁石を取り付けた取付片と該取付片の一方側の端部から離隔した位置に起立させた起立片とからなるレバーと、を有し、前記保持部材が保持した溶接トーチ又は切断トーチを前記走行台車本体の凹部内で傾斜させると共に、前記レバーを前記軸を中心として回動させることによって、磁石を被加工材に対し略水平に接近させた姿勢と、磁石を傾斜させて被加工材から離隔させた姿勢と、を選択し得るように構成したものである。

本発明に係る走行台車では、レバーを操作して、該レバーの取付片を軸を中心として回動させることで、磁石を被加工材に対して略水平に接近させた姿勢と、磁石を傾斜させて被加工材から離隔させた姿勢と、を選択することができる。そして、磁石を略水平にして被加工材に接近させた場合には、被加工材に対する吸着力を大きくして大きい牽引力を発生することができ、磁石を傾斜させることでエアギャップを増加させて吸着力を小さくすることができる。

従って、レバーを、磁石を取り付ける取付片と起立片とによって構成し、取付片に磁石を取り付けると共に一方側の端部を軸に回動可能に装着したので、リンク機構と比較して部品点数を削減すると共に構造を簡単にできる。このため、保守性を向上させることができる。

また、磁石は取付片の一方側の端部を中心とする回動によって姿勢が変化するので、回動中心となる軸の配置部位では磁石は高さ方向への移動は生じない。このため、少なくとも本体の軸の配置部位の高さを低く抑えることが可能となり、走行台車本体に配置された軸の上部に溶接トーチ又は切断トーチを配置することによって、これらのトーチの傾斜角度をより大きくすることができる。

以下、本発明に係る走行台車の一実施例について図を用いて説明する。図１は走行台車の構成を説明する三面図である。図２は走行台車の外観形状を模式的に説明する斜視図である。図３はレバーの回動と磁石の関係を説明する図である。

図に示す走行台車Ａは、図１に二点鎖線で示す溶接トーチＢを搭載して同図に二点鎖線で示す被加工材Ｃａ，Ｃｂを隅肉溶接する溶接台車として構成されている。然し、本発明に係る走行台車は溶接トーチＢに代えてガス切断トーチやプラズマ切断トーチを搭載することで、切断台車として用いることも可能である。以下、本実施例では走行台車Ａを溶接専用の台車として説明する。

図に於いて、走行台車Ａの本体１は本体ケース１ａと該本体ケース１ａの底面を塞ぐ底板とによって構成され、本体ケース１ａの上部には溶接トーチＢを保持する保持部材２が設けられている。そして保持部材２に溶接トーチＢを取り付けて固定することで、該トーチＢを搭載し得るように構成されている。

本体ケース１ａに於ける溶接トーチＢの配置位置に対応する上面には一方側の側面から上面に掛けて傾斜させた凹部１ｂが形成されており、この凹部１ｂが形成されることで、溶接トーチＢの傾斜角度を大きくすることが可能なように構成されている。

本体１を構成する本体ケース１ａの上部にはモーター３ａ，減速機３ｂからなる駆動装置３が配置されている。また本体１の内部には前後方向に２本の軸が配置されており、一方の軸は駆動装置３と接続され、且つ互いの軸はタイミングベルトやチェン等の伝動部材を介して接続されている。また各軸には両端部に夫々ゴム製の車輪４が固着されている。

従って、モーター３ａを駆動すると、該モーター３ａの回転は減速機３ｂを経て一方の軸に伝達され、更に伝動部材を介して他方の軸に伝達される。そして４つの車輪４が回転して本体１が走行する。このとき、車輪４が夫々ゴムによって形成されるため、被加工材Ｃｂとの接触摩擦が大きく、従って大きい牽引力を発揮することが可能である。

本体１の内部であって略中央に磁石７が配置されている。本実施例に於いて、磁石７としてはフェライト磁鋼からなる永久磁石を用いている。しかし、前記磁石に限定するものではなく、永久磁石であれば如何なるものを利用しても良いことは当然である。また本体１を構成する本体ケース１ａに取り付けた底板はアルミニウムやステンレス等の非磁性材によって構成されている。

磁石７はレバー８の取付片８ａに取り付けられている。レバー８は、取付片８ａと、該取付片８ａから起立した起立片８ｂと、からなる略Ｌ字状に形成されている。そして取付片８ａの側面に取り付けたブラケット８ｃに磁石７が取り付けられている。取付片８ａに対する磁石７の取付構造は特に限定するものではなく、ボルトやビス等による取付構造であって良い。

本体１の本体ケース１ａの所定位置には軸９が配置されており、該軸９にレバー８の取付片８ａの一方側の端部（Ｌ字型の先端部）が装着されている。従って、レバー８は取付片８ａの先端部に装着された軸９を中心として回動可能に構成されており、レバー８の回動に伴って磁石７の姿勢が変化し得るように構成されている。

磁石７は被加工材Ｃａに対し略水平状の姿勢となったときに最も強い吸着力を発揮し、傾斜角度を大きくしてゆくのに伴って吸着力が小さくなる。本件発明者等の実験では、走行台車Ａを被加工材Ｃａに載置した状態で、磁石７を被加工材Ｃａに対し約６度〜８度傾斜させることによって被加工材Ｃａから引き剥がすことが可能であり、８度よりも大きい角度で傾斜させることによって更に容易に引き剥がすことが可能であった。

即ち、磁石７を被加工材Ｃａに対し平行な状態から６度〜１０度傾斜させることで、磁石７による被加工材Ｃａに対する最も高い吸着力から、走行台車Ａを被加工材Ｃａから容易に引き剥がすことが可能な吸着力に変更することが可能となる。従って、レバー８の回動角度は約６度〜１０度程度の範囲であれば良いことになる。

このため、本実施例では、レバー８は、取付片８ａの一方側の端部である先端部分が軸９に装着されると共に、該取付片８ａの先端部分から離隔した位置から起立片８ｂが起立して形成され、取付片８ａと起立片８ｂとのなす角は９８度に構成されている。

従って、レバー８を回動させて磁石７を被加工材Ｃａに略平行な姿勢にしたとき、被加工材Ｃａに対して最大の吸着力を発揮し、このとき、起立片８ｂは被加工材Ｃａの表面に対する垂直方向から約８度傾斜した姿勢となる。そして、起立片８ｂを被加工材Ｃａの表面に対し略垂直な姿勢までレバー８を回動させたとき、このレバー８回動に伴って磁石７が被加工材Ｃａの表面に対して傾斜した姿勢となり、吸着力が減少して走行台車Ａを容易に被加工材Ｃａから引き剥がすことが可能となる。

尚、８ｄは起立片８ｂの上端部分に設けたハンドルである。

磁石７の被加工材Ｃａに対する吸着力を活用するためには、磁石７は可及的に本体ケース１ａの底部に設けた底板に接近した位置に配置されていることが好ましい。このため、本体ケース１ａに設けられた軸９の位置は、レバー８を回動させて磁石７を約８度〜１０度程度傾斜させる際に、磁石７の隅部分が底板に接触することがない高さで且つ走行台車Ａの重心に略一致した位置に配置されている。

上記の如く、レバー８は軸９を中心として回動し得るように本体ケース１ａに取り付けられるため、レバー８の取付片８ａの起立片８ｂ側は回動に伴って上下方向にも移動するものの、軸９側はほとんど上下方向への高さの変化は生じない。このため、本体ケース１ａの上面を低くすることが可能となり、取付片８ａの長さと傾斜に応じた凹部１ｂを形成することが可能となる。

そして、本体ケース１ａに設けた凹部１ｂに溶接トーチＢを配置し得るように取付部材２を配置することによって、該溶接トーチＢの傾斜角度を大きくすることが可能となる。例えば、従来の走行台車では溶接トーチの最大傾斜角度が約５０度であったのに対し、本実施例の走行台車Ａでは、溶接トーチＢの最大傾斜角度を約５５度とすることが可能である。

従って、レバー８を図３の実線の位置にしたとき、磁石７は被加工材Ｃａに対し略平行な姿勢となって接近し、この状態で磁石７の被加工材Ｃａとのエアギャップは最小値（約６mm）となる。またレバー８を同図の二点鎖線の位置まで回動したとき、磁石７は被加工材Ｃａに対し約８度傾斜してエアギャップは最大値となる。

本実施例に係る走行台車Ａでは、トーチＢを搭載しない状態で、磁石７を被加工材Ｃａに略平行な姿勢で最も接近させたとき、本体１を被加工材Ｃａから引き剥がすのに必要な力は約２２ｋｇであった。また磁石７を被加工材Ｃａに対し約８度傾斜させたとき、本体１を引き剥がすのに必要な力は約７ｋｇであった。そして、本体１の重量が約７ｋｇであることから、最大吸着力は約２２ｋｇであり、且つ最小吸着力は約７ｋｇである。

このため、本体１にトーチＢを搭載して溶接作業を実施する際には十分な牽引力を発揮してトーチＢに接続されたホース類や電源ケーブルを牽引することが可能となり、且つ作業が終了して走行台車Ａを移設する際にはレバー８を回動して磁石７を被加工材Ｃａに対して傾斜させることで、小さい力で本体１を被加工材Ｃａから引き剥がすことが可能となる。

尚、上記吸着力の値は本実施例に係る走行台車Ａに於ける計測値であり、この吸着力に限定するものではない。即ち、磁石を移動させたときの吸着力の値は、設計段階で設定される走行台車のサイズやトーチの搭載能力等に応じて適宜設定すべき値である。

上記の如く、磁石７による被加工材Ｃａに対する吸着力の制御を、レバー８を回動させることによって被加工材Ｃａに対する磁石７の姿勢を、平行か傾斜かに選択することで行うことが可能となる。このため、レバー８を構成する取付片８ａの一方側の端部を軸９に回動可能に装着するという簡単な構造で磁石７による吸着力の制御を実現することが可能となる。

このため、構造が簡単で、部品点数の少ないレバー８とすることが可能となり、走行台車Ａを保守点検する際の作業を容易に行うことが可能となる。

本発明に係る走行台車Ａは、例えば鋼板等の磁性体からなる被加工材Ｃａ上に載置されてホースやコード類を牽引しつつ目的の作業を行うような台車として利用することが可能である。

走行台車の構成を説明する三面図である。 走行台車の外観形状を模式的に説明する斜視図である。 レバーの回動と磁石の関係を説明する図である。

Ａ 走行台車
Ｂ 溶接トーチ
Ｃａ，Ｃｂ 被加工材
１ 本体
１ａ 本体ケース
１ｂ 凹部
２ 保持部材
３ 駆動装置
３ａ モーター
３ｂ 減速機
４ 車輪
７ 磁石
８ レバー
８ａ 取付片
８ｂ 起立片
８ｃ ブラケット
８ｄ ハンドル
９ 軸

Claims (1)

1. 溶接トーチ又は切断トーチを搭載して磁性体からなる被加工材上を走行する走行台車であって、
   走行台車の重心に略一致した位置に軸を設けると共に、該軸の上方に上面を低くした凹部を形成した走行台車本体と、
   前記走行台車本体に設けられ、溶接トーチ又は切断トーチを保持して該走行台車本体の凹部に配置する保持部材と、
   一方側の端部が前記走行台車本体に於ける走行台車の重心に略一致した位置に設けた前記軸に回動可能に装着されると共に磁石を取り付けた取付片と該取付片の一方側の端部から離隔した位置に起立させた起立片とからなるレバーと、を有し、
   前記保持部材が保持した溶接トーチ又は切断トーチを前記走行台車本体の凹部内で傾斜させると共に、
   前記レバーを前記軸を中心として回動させることによって、磁石を被加工材に対し略水平に接近させた姿勢と、磁石を傾斜させて被加工材から離隔させた姿勢と、を選択し得るように構成したことを特徴とする走行台車。

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