JP5886941B2 - 溶接台車 - Google Patents
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Description
本発明は、溶接トーチを搭載して走行する自動溶接を可能とした溶接台車に関わり、特にコーナー部の隅肉溶接に好適な溶接台車に関するものである。
従来、上記したようなコーナー部の隅肉溶接に好適な溶接台車としては、例えば、特許文献1に記載されたものがある。この溶接台車は、本出願人が出願した発明に係るものである。
すなわち、この溶接台車は、前後端に4個の走行車輪を配置した台車本体と、この台車本体の前後端間に配置されたトーチ支持部を備えている。溶接トーチは、トーチ支持部により傾斜した状態で支持され、溶接トーチは、その先端が台車本体の側面がわで且つ斜め下方に向くようにして支持される。このトーチ支持部には、溶接トーチの先端を台車本体の前後方向に振りつつ前後方向に沿う溶接ラインに接近させるトーチ駆動機構が設けられている。
この溶接台車では、例えば、入隅における隅肉溶接を行うに際して、台車本体が壁に行く手を遮られた段階で、トーチ支持部のトーチ駆動機構によって溶接トーチの先端を台車本体の前方に振らせれば、隅の部分までいわゆる焚き残しなく溶接することができる。
この間、トーチ支持部のトーチ駆動機構により溶接トーチが溶接ラインに向けて移動しているので、前方に振られた溶接トーチの先端が溶接ラインに接近することとなり、確実にガスシールドが施されて溶接品質が維持される。
ここで、立向き隅肉溶接(立向き姿勢での隅肉溶接)の場合には、溶融金属のたれを防ぐために、溶接トーチにウィービング動作を行わせる必要がある。また、立向き隅肉溶接の場合において、溶接台車は、その台車本体に搭載した強力な磁石で壁面を吸引しつつ上方に向けて走行するので、否応なく重量の制限を受けることになる。
つまり、上記した従来の溶接台車において、例えば、入隅における隅肉溶接を行うに際して、溶接品質を維持しつつ隅の部分まで焚き残しなく溶接を行うことができるものの、立向き隅肉溶接には対応することができないという問題を有しており、この問題を解決することが従来の課題となっていた。
本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、重量増加を少なく抑えたうえで、例えば、立向き姿勢で入隅における隅肉溶接を行うに際して、溶接品質を維持しつつ隅の部分まで焚き残しなく溶接を行うことができるのは勿論のこと、溶融金属のたれを阻止することが可能である溶接台車を提供することを目的としている。
上記した目的を達成するために、本発明は、溶接トーチを搭載して走行する溶接台車であって、台車本体と、この台車本体の前後端間に配置されて前記溶接トーチの先端を該台車本体の側面がわで且つ斜め下方に向けた状態で該溶接トーチを支持するトーチ支持部が備えられ、前記トーチ支持部は、前記台車本体に上下方向及び左右方向に移動可能に配置されたベースプレートと、トーチ振りユニットと、ウィービングユニットを有し、前記トーチ振りユニットは、前記ベースプレートに支持されたユニットケースと、このユニットケースに取り付けられた振りモータと、一端部が前記ユニットケース内に収容され且つ他端部が前記溶接トーチの装着部として形成されたトーチ装着バーと、前記ユニットケース内に収容されたトーチ振り機構とを具備し、前記トーチ振り機構は、前記振りモータの回転出力により前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチの先端を前記台車本体の前後方向に振りつつ該台車本体の前後方向に沿う溶接ラインに接近させるべく作動し、前記ウィービングユニットは、前記ベースプレートに固定されたウィービングモータと、ウィービング機構とを具備し、前記ウィービング機構は、前記ウィービングモータの回転出力により前記トーチ振りユニットの前記ユニットケース及び前記トーチ装着バーを前記台車本体の前後方向軸周りに一体で回動させるべく作動して、前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチの先端にウィービング動作を行わせる構成としている。
好ましくは、前記トーチ振りユニットの前記トーチ振り機構は、前記ユニットケース内において前記振りモータの回転出力により往復円弧運動を行う移動ピンと、前記ユニットケース内に配置された固定ピンと、前記トーチ装着バーの一端部に形成されて前記移動ピンと嵌合する作動孔と、前記トーチ装着バーの一端部における前記作動孔よりも他端部寄りに形成されて前記固定ピンと嵌合する長孔とを有し、前記トーチ振り機構は、前記振りモータの回転出力による前記移動ピン及び作動孔の往復円弧運動に伴う前記長孔内における前記固定ピンの相対移動を許容することで、前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチの先端を前記固定ピン周りに振り動作させると共に前記溶接ラインに対して接近離間させる構成とする。
好ましくは、前記ウィービングユニットの前記ウィービング機構は、前記トーチ振りユニットにおける前記トーチ振り機構の前記ユニットケース側に設けられた前記台車本体の前後方向に沿うウィービング用長孔と、前記ウィービングモータの出力により前記ウィービング用長孔内で偏心回転する偏心ローラを有し、前記ウィービング機構は、前記ウィービングモータの出力による前記偏心ローラの前記ウィービング用長孔内における偏心回転により、前記ユニットケース及び前記トーチ装着バーを前記台車本体の前後方向軸周りに一体で回動させて前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチにウィービング動作を行わせる構成とする。
本発明に係る溶接台車では、例えば、立向き姿勢で入隅における隅肉溶接を行うに際して、台車本体の上方向への進行が壁に遮られた段階で、トーチ支持部のトーチ振りユニットにおけるトーチ振り機構によって溶接トーチの先端を台車本体の進行方向に振らせれば、隅の部分までいわゆる焚き残しなく溶接を行い得ることとなる。
この間、トーチ支持部のトーチ振りユニットにおけるトーチ振り機構により溶接トーチが溶接ラインに向けて移動しているので、進行方向に振られた溶接トーチの先端が溶接ラインに接近することとなり、確実にガスシールドが施されて溶接品質が維持されることとなる。
加えて、この隅肉溶接において、ウィービングユニットのウィービング機構により、トーチ振りユニットのユニットケース及びトーチ装着バーが台車本体の前後方向軸周りに一体で回動して、溶接トーチの先端がウィービング動作を行うので、溶融金属のたれが阻止されることとなる。
この際、トーチ支持部のトーチ振りユニットにおけるトーチ振り機構がユニットケース内に収められ、このトーチ振り機構を収めたユニットケースが、ウィービングユニットのウィービング機構により、トーチ装着バーと一体となって台車本体の前後方向軸周りに回動するので、すなわち、焚き残しをなくす機能とウィービング機能とがコンパクトに纏められているので、重量の増加が少なく抑えられることとなる。
本発明に係る溶接台車では、重量増加を少なく抑えつつ、例えば、立向き姿勢で入隅における隅肉溶接を行う場合において、溶接品質を維持しつつ隅の部分まで焚き残しなく溶接を行うことができるのは言うまでもなく、溶融金属のたれを阻止することが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。
また、本発明に係る溶接台車では、溶接トーチの先端を台車本体の前後方向に振る段階において、構造を複雑化させることなく、溶接トーチの先端を台車本体の前後方向に沿う溶接ラインに接近させることが可能であり、加えて、構造を複雑化させることなく、溶接トーチの先端にウィービング動作を行わせることが可能である。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図1〜図4は、本発明の一実施形態による溶接台車を示している。
図1〜図4は、本発明の一実施形態による溶接台車を示している。
図1に示すように、この溶接台車1は、4個の走行車輪2を有する台車本体3と、この台車本体3に搭載された減速機付きモータ4と、減速機付きモータ4から供給される駆動力を4個の走行車輪2に伝達する図示しない駆動力伝達機構と、台車本体3の前後端間に配置されて溶接トーチTの先端Taを台車本体3の一方の側面がわ(図1左側)で且つ斜め下方に向けた状態で溶接トーチTを支持するトーチ支持部6と、台車本体3の溶接トーチTの先端Taが突出する一方の側面がわに延出して設けた一対の壁面倣いローラ7(図では片方のみ示す)を備えており、台車本体3内に図示しないマグネットを固定することで、走行面Aに対して台車本体3を張り付けるようにしている。
この場合、トーチ支持部6は、図2〜図4にも示すように、台車本体3に対して左右方向にスライド可能に配置されたブロック11と、このブロック11に上下方向に移動可能に配置されたベースプレート12と、トーチ振りユニット20と、ウィービングユニット40を有している。
トーチ振りユニット20は、図3及び図4にも示すように、ベースプレート12に台車本体3の前後方向に沿うねじ21を介して支持されてこのねじ21周りに回動可能としたユニットケース22と、このユニットケース22に取り付けられた振りモータ23と、一端部24aがユニットケース22内に収容され且つ他端部24bが溶接トーチTの装着部として形成されたトーチ装着バー24と、ユニットケース22内に収容されたトーチ振り機構30を具備している。
トーチ振り機構30は、ユニットケース22内において振りモータ23の回転出力によって往復円弧運動を行う移動ピン32と、ユニットケース22内に配置された固定ピン33と、トーチ装着バー24の一端部24aに形成されて移動ピン32と嵌合する作動孔34と、トーチ装着バー24の一端部24aにおける作動孔34よりも他端部24b寄りに形成されて固定ピン33と嵌合する長孔35とを有している。
このトーチ振り機構30では、振りモータ23の回転出力による移動ピン32及び作動孔34の往復円弧運動に伴う長孔35内における固定ピン33の相対移動を許容することで、トーチ装着バー24とともにこのトーチ装着バー24に装着される溶接トーチTを固定ピン33周りに振り動作させ、これと同時に、溶接トーチTの先端Taを前後方向に沿う溶接ラインLに対して接近離間させるようになっている。
なお、移動ピン32及び作動孔34の往復円弧運動によるトーチ装着バー24の振り動作(搖動)は、ユニットケース22内に配置された一対のリミットスイッチ31,31に対してトーチ装着バー24に形成された切欠き24c、24cが接触することで切り替わるようになっている。
一方、ウィービングユニット40は、ベースプレート12に固定されたウィービングモータ41と、ウィービング機構50を具備している。
ウィービング機構50は、トーチ振りユニット20におけるトーチ振り機構30のユニットケース22側に一体で設けられた伝達片51と、この伝達片51に形成された台車本体3の前後方向に沿うウィービング用長孔52と、ウィービングモータ41の回転出力によりウィービング用長孔52内で偏心回転する偏心ローラ53を有している。
このウィービング機構50では、ウィービングモータ41の出力による偏心ローラ53のウィービング用長孔52内における偏心回転により、ユニットケース22及びトーチ装着バー24を台車本体3の前後方向軸である上記ねじ21周りに一体で回動させて、トーチ装着バー24に装着される溶接トーチTにウィービング幅dのウィービング動作を行わせるようになっている。
なお、図1及び図3における符号61はトーチホルダであり、図1〜図4の各図における符号62,63は操作ノブである。
上記したように、本実施形態による溶接台車1では、例えば、図1に示す入隅Cにおける隅肉溶接を行うに際して、台車本体3の進行が壁Wに遮られた段階で、トーチ支持部6のトーチ振りユニット20におけるトーチ振り機構30によって、溶接トーチTの先端Taを図1に仮想線で示す状態から実線で示す状態となるようにして台車本体3の進行方向に振らせれば、隅の部分までいわゆる焚き残しなく溶接を行い得ることとなる。
具体的には、台車本体3の進行が壁Wに遮られた段階で、トーチ振りユニット20の振りモータ23の回転出力によって、トーチ振り機構30の移動ピン32及び作動孔34に円弧運動を行わせ、これに伴って長孔35内において固定ピン33を相対的に移動させることで、トーチ装着バー24とともにこのトーチ装着バー24に装着される溶接トーチTを固定ピン33周りに振り動作させれば、隅の部分まで焚き残しなく溶接を行い得ることとなる。
この間、トーチ振り機構30における移動ピン32及び作動孔34の円弧運動に伴う長孔35及び固定ピン33の相対移動により、トーチ装着バー24、すなわち、溶接トーチTが溶接ラインLに向けて移動しているので、進行方向に振られた溶接トーチTの先端Taが溶接ラインLに接近することとなり、確実にガスシールドが施されて溶接品質が維持されることとなる。
加えて、本実施形態による溶接台車1では、ウィービングユニット40を備えているので、このウィービングユニット40のウィービングモータ41の出力によって、ウィービング機構50の偏心ローラ53をウィービング用長孔52内で偏心回転させれば、トーチ振りユニット20のユニットケース22及びトーチ装着バー24が台車本体3の前後方向軸である上記ねじ21周りに一体で回動して、溶接トーチTの先端Taがウィービング動作を行うことになるので、多層肉盛溶接を行い得ることとなる。
そして、本実施形態による溶接台車1により、例えば、立向き姿勢で入隅における隅肉溶接を行う場合には、上記した横向き姿勢で入隅における隅肉溶接を行う場合と同様に、溶接品質を維持しつつ隅の部分まで焚き残しなく溶接を行うことができるうえ、ウィービングユニット40のウィービング機構50により、溶接トーチTの先端Taがウィービング動作を行うので、溶融金属のたれが阻止されることとなる。
この際、トーチ支持部6のトーチ振りユニット20におけるトーチ振り機構30がユニットケース22内に収められていて、さらに、このトーチ振り機構30を収めたユニットケース22が、ウィービングユニット40のウィービング機構50によって、トーチ装着バー24と一体となって台車本体3の前後方向軸である上記ねじ21周りに回動するので、すなわち、焚き残しをなくす機能とウィービング機能とがコンパクトに纏められているので、重量の増加が少なく抑えられることとなる。
また、本実施形態による溶接台車1では、上記したように、焚き残しをなくす機能とウィービング機能とをコンパクトに纏めているので、溶接トーチTの先端Taを台車本体3の進行方向に振る段階において、構造を複雑化させることなく、溶接トーチTの先端Taを溶接ラインLに接近させ得ることとなり、加えて、同じく構造を複雑化させることなく、溶接トーチTの先端Taにウィービング動作を行わせ得ることとなる。
本発明に係る溶接台車の構成は、上記した実施形態の構成に限定されるものではない。
1 溶接台車
3 台車本体
6 トーチ支持部
12 ベースプレート
20 トーチ振りユニット
21 ねじ(台車本体の前後方向軸)
22 ユニットケース
23 振りモータ
24 トーチ装着バー
24a トーチ装着バーの一端部
24b トーチ装着バーの他端部
30 トーチ振り機構
32 移動ピン
33 固定ピン
34 作動孔
35 長孔
40 ウィービングユニット
41 ウィービングモータ
50 ウィービング機構
52 ウィービング用長孔
53 偏心ローラ
L 溶接ライン
T 溶接トーチ
Ta 溶接トーチの先端
3 台車本体
6 トーチ支持部
12 ベースプレート
20 トーチ振りユニット
21 ねじ(台車本体の前後方向軸)
22 ユニットケース
23 振りモータ
24 トーチ装着バー
24a トーチ装着バーの一端部
24b トーチ装着バーの他端部
30 トーチ振り機構
32 移動ピン
33 固定ピン
34 作動孔
35 長孔
40 ウィービングユニット
41 ウィービングモータ
50 ウィービング機構
52 ウィービング用長孔
53 偏心ローラ
L 溶接ライン
T 溶接トーチ
Ta 溶接トーチの先端
Claims (3)
- 溶接トーチを搭載して走行する溶接台車であって、
台車本体と、
この台車本体の前後端間に配置されて前記溶接トーチの先端を該台車本体の側面がわで且つ斜め下方に向けた状態で該溶接トーチを支持するトーチ支持部が備えられ、
前記トーチ支持部は、前記台車本体に上下方向及び左右方向に移動可能に配置されたベースプレートと、トーチ振りユニットと、ウィービングユニットを有し、
前記トーチ振りユニットは、前記ベースプレートに支持されたユニットケースと、このユニットケースに取り付けられた振りモータと、一端部が前記ユニットケース内に収容され且つ他端部が前記溶接トーチの装着部として形成されたトーチ装着バーと、前記ユニットケース内に収容されたトーチ振り機構とを具備し、
前記トーチ振り機構は、前記振りモータの回転出力により前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチの先端を前記台車本体の前後方向に振りつつ該台車本体の前後方向に沿う溶接ラインに接近させるべく作動し、
前記ウィービングユニットは、前記ベースプレートに固定されたウィービングモータと、ウィービング機構とを具備し、
前記ウィービング機構は、前記ウィービングモータの回転出力により前記トーチ振りユニットの前記ユニットケース及び前記トーチ装着バーを前記台車本体の前後方向軸周りに一体で回動させるべく作動して、前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチの先端にウィービング動作を行わせる
ことを特徴とする。 - 請求項1に記載の溶接台車であって、
前記トーチ振りユニットの前記トーチ振り機構は、前記ユニットケース内において前記振りモータの回転出力により往復円弧運動を行う移動ピンと、前記ユニットケース内に配置された固定ピンと、前記トーチ装着バーの一端部に形成されて前記移動ピンと嵌合する作動孔と、前記トーチ装着バーの一端部における前記作動孔よりも他端部寄りに形成されて前記固定ピンと嵌合する長孔とを有し、
前記トーチ振り機構は、前記振りモータの回転出力による前記移動ピン及び作動孔の往復円弧運動に伴う前記長孔内における前記固定ピンの相対移動を許容することで、前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチの先端を前記固定ピン周りに振り動作させると共に前記溶接ラインに対して接近離間させる
ことを特徴とする。 - 請求項1に記載の溶接台車であって、
前記ウィービングユニットの前記ウィービング機構は、
前記トーチ振りユニットにおける前記トーチ振り機構の前記ユニットケース側に設けられた前記台車本体の前後方向に沿うウィービング用長孔と、前記ウィービングモータの出力により前記ウィービング用長孔内で偏心回転する偏心ローラを有し、
前記ウィービング機構は、前記ウィービングモータの出力による前記偏心ローラの前記ウィービング用長孔内における偏心回転により、前記ユニットケース及び前記トーチ装着バーを前記台車本体の前後方向軸周りに一体で回動させて前記トーチ装着バーに装着される前記溶接トーチにウィービング動作を行わせる
ことを特徴とする。
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