(57)【要約】【課題】  溶接機ビームに偏芯して吊り下げられた溶接台車を確実且つ安定に支持して正確な溶接を行うことができ、加工工程数及び加工費を低減することができる溶接機の走行装置を提供する。【解決手段】  水平に設けられた溶接機ビーム２と、溶接機ビーム２に偏芯して走行可能に支持された溶接台車１０と、溶接台車１０に固定された溶接ノズル１５とを有し、溶接機ビーム２はその上面に長さ方向に沿って平行に設けられた各１個の直動ベアリングレール３と直線歯車ラック４とを有し、溶接台車１０は溶接機ビーム２上面の直動ベアリングレール３に係合する直動ベアリング１３と、直線歯車ラック４の歯型に係合するピニオン３２と、直線歯車ラック４に沿った上部平面上を転動する車輪１４とを有し、溶接台車１０の台車本体１２が溶接機ビーム２における直動ベアリングレール３に近接する側面とは反対側の側面に沿って吊り下げ支持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に設けられた溶接機ビームと、この溶接機ビームに偏芯して走行可能に支持された溶接台車と、この溶接台車に固定された溶接ノズルと、を有し、前記溶接機ビームはその上面に長さ方向に沿って平行に設けられた各１個の直動ベアリングレールと直線歯車ラックとを有し、前記溶接台車は前記溶接機ビーム上面の直動ベアリングレールに係合する直動ベアリングと、前記直線歯車ラックの歯形に係合するピニオンと、前記直線歯車ラックに沿った上部平面上を転動する車輪とを有し、前記溶接台車の一部が前記溶接機ビームにおける前記直動ベアリングレールに近接する側面とは反対側の側面に沿って吊り下げ支持されていることを特徴とする溶接機の走行装置。
【請求項２】
前記直線歯車ラックに沿った上部平面上を転動する車輪は、前記溶接機ビームの長さ方向に沿って設けられたフレームの両端に夫々設けられており、前記フレームの中央部が前記溶接台車に１点支持されていることを特徴とする請求項１に記載の溶接機の走行装置。
【請求項３】
前記溶接機ビームの前記直動ベアリングレールに近接する側面にその長手方向に沿って突出部を設け、前記溶接台車に一端が固定され他端が前記突出部に係合可能である転倒防止ブラケットを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接機の走行装置。
【請求項４】
前記転倒防止ブラケッットは、前記直動ベアリングの数に対応して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の溶接機の走行装置。
【請求項５】
前記溶接台車に設けられた直動ベアリングが前記溶接機ビームに設けられた直動ベアリングレールの長さ方向に貫通する隙間を有し、この隙間を通して前記直動ベアリングレールの上部を覆う防塵カバーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の溶接機の走行装置。
【請求項６】
前記溶接機ビーム上面に設けられた直動ベアリングレールと直線歯車ラックとの間にケーブル処理装置が配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の溶接機の走行装置。
【請求項７】
前記溶接機ビームは、その上面に前記直動ベアリングレール及び直線歯車ラックを取り付けるための面加工が施されたものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の溶接機の走行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接機ビームに偏芯して支持された溶接台車を確実に保持することができ、しかも加工工程数及び加工コストを削減することができる溶接機の走行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接機をビームに沿って走行させて自動溶接を行う自動溶接装置において、ビーム上に２本の走行レールを設置し、溶接機の下面に配置した４個の車輪を前記レール上に載せてモータ等の駆動源によって車輪を駆動し、これによって溶接機をレール上に走行させる方式の自動溶接機が知られている。
【０００３】
しかしながら、このような自動溶接機には、僅かなバランスの崩れによって脱線し易いという問題点があった。即ち、例えば直径が４．８ｍｍ又は６．４ｍｍのように太い溶接ワイヤを使用した自動溶接中に溶接ワイヤを誤って母材に向かって突き出したような場合に溶接機はその反動で持ち上げられ脱線することがあった。
【０００４】
また、レールとレール上に載置された車輪とを組み合わせた従来の溶接機の走行装置では、正確な直線走行性が得られず、細かな蛇行が生じ、これによって溶接の正確性が阻害されるという問題点があった。即ち４個の車輪を全て正確にレールに接地させることは困難であり、常にいずれかの車輪がレールと離れてしまうために、溶接機が揺れ、溶接ノズルの先端が変位して溶接線から外れ、溶接に悪影響がでるか又はレール上に埃がたまり車輪がスリップして速度が変化し、これによって溶接結果に悪影響がでるという問題点があった。
【０００５】
更に、車輪はレールとの摩擦により摩耗し、直径が小さくなるために、速度が徐々に遅くなり、定期的に速度補正が必要となって、ある限度で車輪を交換しなければならないという問題点があった。
【０００６】
一方、溶接機ビーム上に２本の直動ベアリングレールと１本の歯車ラックを設け、４個の直動ベアリングとピニオンの駆動によりビーム上を走行する溶接機の走行装置が知られている。
【０００７】
図８は、このような走行機構を採用した従来の自動溶接機の走行装置を示す説明図、図９は図８のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【０００８】
図８において、溶接台車１００は枠体を組み上げた平板状の台車本体１０１と、この台車本体１０１の上部に固定された所定の平面部を有するデッキ本体１０７とで形成されている。台車本体１０１は溶接台車１００の鉛直部分を形成しており、デッキ本体１０７は溶接台車１００の水平部分を形成している。
【０００９】
溶接台車１００のデッキ本体１０７は溶接機ビーム１１２の上面上に水平移動可能に支持されており、台車本体１０１は、溶接機ビーム１１２の一方の側面に沿って吊り下げるように片持ち支持されている。
【００１０】
台車本体１０１の下方にはノズル支持装置１０３によって複数、例えば３本の溶接ノズル１０２が取り付けられている。溶接ノズル１０２はその先端部を溶接母材１０９の上部に位置するように固定されており、夫々溶接ノズル１０２に隣接するようにフラックス散布ノズル１０４が設けられている。また、溶接ノズル１０２の溶接方向の後方には隣接するように所定の間隔をもってフラックス回収ノズル１０５が設けられている。
【００１１】
台車本体１０１の上部のデッキ本体１０７は溶接機ビーム１１２の上方に位置するように支持されており、デッキ本体１０７の周囲に手摺１０８が設けられている。またデッキ本体１０７には溶接ノズル１０２に溶接ワイヤを送給するワイヤリール１０６が溶接ノズル１０２に対応して同数設けられている。
【００１２】
図９において、枠体を平板状に組み上げた台車本体１０１は断面四角形の溶接機ビーム１１２に片持ち状態に吊り下げ支持されており、その上部にデッキ本体１０７が設けられている。台車本体１０１とデッキ本体１０７からなる溶接台車１００は溶接機ビーム１１２の一側面に設けられた上下２つの直動ベアリング１１３と、その間に設けられた１つの直線歯車ラック１１４とによって水平移動可能に支持されている。台車本体１０１の下側の直動ベアリング１１３の直上部にはケーブル処理部１２２が設けられている。
【００１３】
溶接台車１００の上部水平部を構成するデッキ本体１０７には、溶接ノズル１０２に溶接ワイヤを送給するワイヤリール１０６が溶接ノズルに対応する数だけ設けられており、デッキ本体１０７の周囲に手摺１０８が設けられている。
【００１４】
溶接台車１００の鉛直部分を形成する台車本体１０１にはその下方に台車本体１０１から溶接機ビーム１１２とは反対側に突出するアングル材１１５が設けられており、このアングル材１１５の下端にノズル支持装置１０３を介して溶接ノズル１０２が固定されている。
【００１５】
アングル材１１５にはアーム部材１１６を介してワイヤ送給装置１１７が設けられており、デッキ本体１０７上に設けられたワイヤリール１０６からワイヤ送給装置１１７を経てワイヤ１１１が溶接ノズル１０２に送給される。溶接台車１００は溶接機ビーム１１２の側面に沿って走行し、ワイヤリール１０７から供給される溶接ワイヤ１１１を受けた溶接ノズル１０２によって溶接母材１０９の溶接線を溶接する。
【００１６】
台車本体１０１にはその移動速度を付与するための減速機付モータ１２０が付設されている。
【００１７】
図１０は、図９の溶接機ビームの一部切欠側面図である。図１０において、溶接機ビーム１１２の側面にはその上下に長さ方向に沿って２つの直動ベアリングレール１１３が平行に配置されており、上部の直動ベアリングレール１１３の下側にこれと隣接するように平行に直線歯車ラック１１４が設けられている。溶接機ビーム１１２の連結部であるＢ−Ｂ面の両側裏面には、夫々作業孔１１８が設けられている。
【００１８】
図１１は、図１０のＢ−Ｂ線矢視方向断面図である。図１０におけるＢ−Ｂ面は溶接機ビームの連結部であり、図１１において、溶接機ビーム１１２の内周面に沿って接合面１２１が設けられており、この接合面１２１を介して２本の溶接機ビーム１１２が例えばボルトナットによって連結される。
【００１９】
図１２は、図１０のＣ−Ｃ線矢視方向断面図である。図１２において溶接機ビーム１１２の側面にはその上下２箇所に直動ベアリングレール１１３が設けられており、上側の直動ベアリングレール１１３の下方に隣接するように直線歯車ラック１１４が設けられている。直動ベアリングレール１１３及び直線歯車ラック１１４は溶接機ビーム１１２の側面の該当する位置に溶接された水平部材の表面を切削加工した加工面に設けられている。従って、溶接機ビーム１１２の構成部材として薄い鋼板が使用されている。
【００２０】
しかしながら、このような従来の溶接機の走行装置は直動ベアリングレールを２本使用するものであるために、製作経費が嵩むという問題点があった。また直動ベアリングレール２本と直線歯車ラック１本の合計３本分のレール部材を形成するための切削加工を溶接機ビームに施す必要があり、製作工程が煩雑になる上、コストがかかり過ぎるという問題点があった。
【００２１】
溶接機の走行装置に関する従来技術として、例えば特開平１１−４７９８３号公報、特公昭５１−２０３０９号公報、特公昭４８−３４１０７号公報等が挙げられる。特開平１１−４７９８３号公報（特許文献１）には、カバー軌条体７に走行レール７ａ及びラック７ｂを取り付け、この走行レール７ａ、ラック７ｂに沿って溶接台車６を走行させる狭隘部溶接装置が開示されている（特許文献１、段落００２３、００２４、図４）。また、特公昭５１−２０３０９号公報（特許文献２）には、溶接機台用レール２８上に載せられた溶接機４が開示されている（特許文献２、公報明細書第２頁第３欄２６乃至２９行、図２）。更に、特公昭４８−３４１０７号公報（特許文献３）には、ガーダー３にレール７を設置し、このレール７上を載荷走行できるようにした溶接機６が開示されている（特許文献３、公報明細書第２頁左上欄１乃至３行、第２図）。
【００２２】
【特許文献１】特開平１１−４７９８３号公報
【特許文献２】特公昭５１−２０３０９号公報
【特許文献３】特公昭４８−３４１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、上記特許文献１は、溶接機ビームに片持ち支持されるように偏芯して吊り下げられた溶接台車の走行装置に関するものではなく、特許文献２及び３は夫々レールとその上を走行する車輪とを組み合わせたのものであり、上述したように、直線走行性が得られず、細かな蛇行が生じて正確な溶接ができないという問題点があった。
【００２４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされてものであって、溶接機ビームに対して片持ち状態に偏芯して吊り下げられた溶接台車を確実且つ安定に支持して正確な溶接を行うことができると共に、加工工程数及び加工コストを低減することができる溶接機の走行装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本願発明に係る溶接機の走行装置は、水平に設けられた溶接機ビームと、この溶接機ビームに偏芯して走行可能に支持された溶接台車と、この溶接台車に固定された溶接ノズルと、を有し、前記溶接機ビームはその上面に長さ方向に沿って平行に設けられた各１個の直動ベアリングレールと直線歯車ラックとを有し、前記溶接台車は前記溶接機ビーム上面の直動ベアリングレールに係合する直動ベアリングと、前記直線歯車ラックの歯形に係合するピニオンと、前記直線歯車ラックに沿った上部平面上を転動する車輪とを有し、前記溶接台車の一部が前記溶接機ビームにおける前記直動ベアリングレールに近接する側面とは反対側の側面に沿って吊り下げ支持されていることを特徴とする。
【００２６】
本願発明に係る溶接機の走行装置において、前記直線歯車ラックに沿った上部平面上を転動する車輪は、前記溶接機ビームの長さ方向に沿って設けられたフレームの両端に夫々設けられており、前記フレームの中央部が前記溶接台車に１点支持されていることが好ましい。
【００２７】
本願発明に係る溶接機の走行装置において、前記溶接機ビームの前記直動ベアリングレールに近接する側面にその長手方向に沿って突出部を設け、前記溶接台車に一端が固定され他端が前記突出部に係合可能である転倒防止ブラケットを設けることが好ましい。
【００２８】
本願発明に係る溶接機の走行装置において、前記転倒防止ブラケッットは、前記直動ベアリングの数に対応して設けられていることが好ましい。
【００２９】
本願発明に係る溶接機の走行装置において、前記溶接台車に設けられた直動ベアリングが前記溶接機ビームに設けられた直動ベアリングレールの長さ方向に貫通する隙間を有し、この隙間を通して前記直動ベアリングレールの上部を覆う防塵カバーを設けることが好ましい。
【００３０】
本願発明に係る溶接機の走行装置において、前記溶接機ビーム上面に設けられた直動ベアリングレールと直線歯車ラックとの間にケーブル処理装置を配置することもできる。
【００３１】
本願発明に係る溶接機の走行装置において、前記溶接機ビームは、その上面に、前記直動ベアリングレール及び直線歯車ラックを取り付けるための面加工が施されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００３２】
本願発明に係る溶接機の走行装置によれば、溶接機ビームの上面に設けた１個の直動ベアリングと１個の直線歯車ラック・ピニオンとで前記溶接機ビームと溶接台車とを係合させると共に、前記溶接機ビームにおける直動ベアリングレールに近接する側面とは反対側の側面に沿って溶接台車の一部を吊り下げ支持するようにしたので、直動ベアリングレール数を従来技術よりも少なくしても溶接台車を安定に支持することができ、正確な溶接が可能となる。また、直動ベアリング数を少なくしたことにより製作工程数が減少するので、材料コストだけでなく、加工費用を著しく節約することができる。
【００３３】
本願の請求項２に係る溶接機の走行装置によれば、直線歯車ラックに沿った上部平面上を転動する車輪を溶接機ビームの長さ方向に沿ったフレームの両端に夫々設け、前記フレームの中間点を溶接台車に１点支持させたので、前記フレームの両端の車輪が共に直線歯車ラックの上部平面から離脱することなく当接して転動するので、正確な直線走行性が得られる。
【００３４】
本願の請求項３に係る溶接機の走行装置によれば、前記溶接機ビームの前記直動ベアリングレールに近接する側面にその長手方向に沿って突出部を設け、前記溶接台車に一端が固定され他端が前記突出部に係合可能である転倒防止ブラケットを設けたので、万一ベアリングが破損して溶接台車が傾いた場合であっても溶接台車のバランスを保持し、転倒を防止することができる。
【００３５】
本願の請求項４に係る溶接機の走行装置によれば、前記転倒防止ブラケッットを、前記溶接台車の直動ベアリングに対応して設けたので、直動ベアリングレールと直動ベアリングとの係合状態が良好に維持され、溶接台車の転倒をより確実に防止することができる。
【００３６】
本願の請求項５に係る溶接機の走行装置によれば、前記溶接台車に設けられた直動ベアリングが前記溶接機ビームに設けられた直動ベアリングレールの長さ方向に貫通する隙間を有し、この隙間を通して前記直動ベアリングレールの上部を覆う防塵カバーを設けたので、直動ベアリングレールとこれに嵌合する直動ベアリングとの噛み合い部分への埃、塵等の進入を防止し、係合状態を良好に維持することができる。
【００３７】
本願の請求項６に係る溶接機の走行装置によれば、前記溶接機ビーム上面に設けられた直動ベアリングレールと直線歯車ラックとの間にケーブル処理装置を配置したので、例えば溶接機ビームの側面に設けたケーブル処理装置が不要となる。
【００３８】
本願の請求項７に係る溶接機の走行装置によれば、前記溶接機ビームを、その上面に、前記直動ベアリングレール及び直線歯車ラックを取り付けるための面加工が施されたものとしたので、溶接機ビームへの加工部材の溶接が不要となり、製作工程を簡素化することができ、これによって製作コストを低減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。図１及び図２は本発明の実施形態に係る溶接機の走行装置の説明図であって、図１は要部を示す側面図、図２は正面図である。
【００４０】
図１において、パネルパスライン１の上方に角パイプ状の溶接機ビーム２が水平に張り渡されている。溶接機ビーム２の上面には直動ベアリングレール３及び直線歯車ラック４が所定の間隔を隔てて各１本づつ設けられている。溶接機ビーム２に支持され、溶接機ビーム２に沿って走行する溶接台車１０は、デッキ本体１１と台車本体１２とで構成されている。
【００４１】
デッキ本体１１は、溶接機ビーム２の上面に載置され、その裏面であって、溶接機ビーム２の上面と対向する面に、溶接機ビーム２の上面に設けられた直動ベアリングレール３と係合する直動ベアリング１３と、直線歯車ラック４の歯車に係合するピニオン３１（図２参照）が設けられている。デッキ本体１１の上部には後述する溶接ノズル１５に溶接ワイヤ１６を送給するワイヤリール１７及び上方が方形で下方が先細状に形成されたフラックス循環器１８が設けられている。フラックス循環器１８にはフラックス回収チューブ１９を介して後述するフラックス回収ノズルが連結されている。デッキ本体１１の周囲には手摺２０が設けられており、またオペレータが昇降するための梯子２１が手摺２０とほぼ同様の高さからパネルパスライン１の近傍に至るまで配設されている。
【００４２】
平板状のデッキ本体１１の裏面にはデッキ本体１１と直交するように、枠体を組み上げた平板状の台車本体１２が設けられており、台車本体１２は溶接機ビーム２の直動ベアリングレール３に近接する側面とは反対側の側面に沿って吊り下げるように片持ち支持されている。
【００４３】
台車本体１２の下方には水平部材及び垂直部材を組み合わせたフレーム部材２２に固定されたノズル支持装置２５を介して溶接ノズル１５が固定されている。フレーム部材２２にはアーム部材２４を介して溶接ノズル１５の上部にワイヤ送給装置６が固定されている。溶接ノズル１５にはデッキ本体１１上のワイヤリール１７からワイヤ送給装置６を経て溶接ワイヤ１６が供給される。
【００４４】
図２において、水平に配置された溶接機ビーム２の上面に直線歯車ラック４が設けられており、この直線歯車ラック４の側面に縦方向の歯形が多数形成されている。溶接機ビーム２の上部には、溶接台車１０の構成部材であるデッキ本体１１が搭載されており、このデッキ本体１１の裏面に直線歯車ラック４の歯形に噛み合う歯形を有するピニオン３１が設けられている。
【００４５】
ピニオン３１の上部には隣接するようにピニオン３１を駆動するためのモータ３２が設けられており、このモータ３２を起動することにより、ピニオン３１が垂直の回転軸を中心に回転する。このとき、ピニオン３１の歯形は直線歯車ラック４の歯形と噛み合って回転し、これによってデッキ本体１１、台車本体１２からなる溶接台車１０が溶接機ビーム２に沿って水平方向に走行する。
【００４６】
デッキ本体１１上には箱型で底部に向かって縮径する２つの縮径部を有するフラックス循環器１８が配置されており、このフラックス循環器１８とは梯子２１を挟んで隣接するように制御盤４０が配置されている。梯子２１は、デッキ本体１１の手摺２０と同様の高さからパネルパスライン１の近傍に至る部分に配置されており、この梯子２１はオペレータがデッキ本体１１に昇降する際に利用される。
【００４７】
デッキ本体１１にはその裏面に、溶接機ビーム２の側面に沿って吊り下げられるように片持ち支持された台車本体１２が固定されている。台車本体１２の上端部ほぼ中央部にはピン３３を介して台車本体１２の幅寸法とほぼ同様の長さのフレーム３４が１点支持されており、このフレーム３４の両端には１対の車輪１４が配置されている。１対の車輪１４は溶接機ビーム２の上面に配置された直線歯車ラック４の上部平面上を転動する。フレーム３４が台車本体１２の上端部の中央に１点支持されていることによって、フレーム３４の両端に配置された車輪１４は、例えばやじろべえ状態となり、夫々浮き上がることなく、直線歯車ラック４の上部平面に当接して転動する。
【００４８】
台車本体１２の下部のフレーム材２２には、ノズル支持装置２５を介して複数の溶接ノズル１５が支持、固定されている。各溶接ノズル１５には夫々フラックス散布ノズル３５が対をなすように並設されており、このフラックス散布ノズル３５にはデッキ本体１１上に設けられたフラックス循環器１８の先細状の底部に連結されたフラックス供給チューブ３６を経てフラックスが供給される。
【００４９】
溶接ノズル１５を支持するノズル支持装置２５の溶接方向とは逆の端部にはフラックス回収ノズル３７が配置されており、溶接時に使用されずに残った余剰のフラックスがフラックス回収ノズル３７及びフラックス回収チューブ１９を経て吸引され、デッキ本体１１上に設けられたフラックス循環器１８に回収される。
【００５０】
図３は、図２の要部を示す右側面図である。図３において、溶接機ビーム２の上部に溶接台車１０の一部を形成するデッキ本体１１が走行可能に搭載されている。溶接機ビーム２の上面の図中右端には直動ベアリングレール３が設けられており、図中左端には直線歯車ラック４が設けられている。
【００５１】
デッキ本体１１の裏面には溶接機ビーム２の上面の直動ベアリングレール３に係合する直動ベアリング１３が設けられている。また、デッキ本体１１の裏面には直線歯車ラック４の歯形に噛み合うピニオン３１が設けられており、ピニオン３１の上部にはこのピニオン３１を回転駆動するためのモータ３２が設けられている。溶接機ビーム２の上面の直動ベアリングレール３と直線歯車ラック４との間にはケーブル処理部４７が設けられており、その内部にケーブルが配線されている。なお、従来技術においては、ケーブル処理部４７は溶接機ビーム２の側面側に設けられていた。
【００５２】
デッキ本体１１の上部は手摺２０によって囲まれており、溶接ノズル１５に溶接ワイヤ１６を送給するワイヤリール１７が設けられている。また、デッキ本体１１の上部には、箱形で下方に縮径部を有するフラックス循環器１８が配置されている。フラックス循環器１８の下方にはサポート４５を介して照明具４４が設けられている。
【００５３】
デッキ本体１１の裏面には、溶接機ビーム２の側面に沿って下方に垂れ下がるように台車本体１２が設けられており、この台車本体１２と対向するように、溶接機ビーム２を挟んで転倒防止ブラケット４１が設けられている。転倒防止ブラケット４１の上方端はデッキ本体１１に固定されており、下方端は溶接機ビーム２の側面に、溶接機ビームの長手方向に沿って設けられた突出部４３に係合可能である。これによって、転倒防止ブラケット４１は溶接機ビーム２に片持ち支持された溶接台車１０が図１中右方向に傾いた場合、突出片４３に係合してその転倒を防止する。
【００５４】
図４は、図２の要部を示す背面図である。図４において、溶接機ビーム２の上面に直動ベアリングレール３が設けられており、この直動ベアリングレール３に係合する前後２つの直動ベアリング１３を介してこのレール上に溶接台車１０のデッキ本体１１が搭載されている。
【００５５】
デッキ本体１１の底面フレームにはこのデッキ本体１１を含む溶接台車１０の転倒を防止する転倒防止ブラケット４１の一端が固定されており、転倒防止ブラケット４１の他方端は溶接機ビーム２の直動ベアリングレール３に近接する側面に設けられ溶接機ビーム２の長さ方向に沿って突出するように固定された突出部４３に係合可能に設けられている。転倒防止ブラッケト４１は溶接台車１０の移動に伴ってその先端部を溶接機ビーム２の突出部４３に隣接させながら移動する。転倒防止ブラケット４１は直動ベアリング１３の数に対応して２個設けられている。
【００５６】
デッキ本体１１の上部は手摺２０によって囲まれており、溶接ノズル１５に対応する数のワイヤリール１７が設けられている。溶接機ビーム２の上面とデッキ本体１１との間の隙間にはケーブル処理装置４７が配置されている。
【００５７】
次に、図５乃至図７を用いて本実施形態に適用される直動ベアリング及び直線歯車ラックについて説明する。
【００５８】
図５は溶接機ビーム２と溶接台車１０のデッキ本体１１との間に配置される直動ベアリングを示す図である。図５において、角パイプ状の溶接機ビーム２の上面に直接、直動ベアリングレールを設けるための面加工処理が施されている。即ち、角パイプ状の溶接機ビーム２の上面に所定の深さの切削部５６が設けられており、この切削部５６内に直動ベアリングレール３が溶接又はボルトナットによって固定されている。
【００５９】
直動ベアリングレール３はこの直動ベアリングレール３に嵌合するように下向きに開口する直動ベアリング１３とベアリング５８を介して係合している。直動ベアリング１３は平板状のブラケット５１に固定されており、このブラケット５１は、左右両端に配置されたスペーサ５２を介してその上部のかさ上げ台５３にボルトによって固定されている。かさ上げ台５３はその上部のフランジ５４を介して溶接台車１０のデッキ本体１１に固定されている。
【００６０】
ブラケット５１とかさ上げ台５３との間の隙間は直動ベアリングレール３の長さ方向に沿って直動ベアリング１３、ブラケット５１、かさ上げ台５３等から形成される直動ベアリング組み立て体を貫通するように形成されている。
【００６１】
本実施形態においては、この隙間を通り、溶接機ビーム２の上面に設けられた直動ベアリングレール３の上部全周を覆う防塵カバー５５を設けている。これによって、直動ベアリングレール３の上部が防塵カバー５５で覆われ、直動ベアリングレール３上に埃、塵等が堆積するのが防止される。従って、直動ベアリングレール３とこれに嵌合する直動ベアリング１３との間に埃、塵等の噛み込みをなくし、良好な係合状態を維持することができる。防塵カバーは、例えば鋼製ベルトで構成されている。
【００６２】
図６は溶接機ビーム２の上面に設けられた直線歯車ラック４及びこの直線歯車ラック４の上部平面上を転動する車輪１４を示す拡大図である。図６において、溶接機ビーム２の上面に切削加工によって切削部５７が形成されている。切削部５７内には直線歯車ラック４が溶接機ビーム２の長さ方向に沿って固定されている。
【００６３】
直線歯車ラック４の側面には上述したピニオン３１が噛み合う歯形６１が形成されている。直線歯車ラック４の上部平面上には車輪１４が載置されており、この車輪１４は車輪本体６２と、この車輪本体６２を回転可能に支持する車軸（図示せず）とから主として構成されている。車輪本体６２はその両側に配置された車輪固定プレート６４によってサポートされており、支持軸６３はその両端のエンドプレート６６を介してブラケット６５に回転可能に取り付けられている。ブラケット６５はその上部のフランジ６６によって溶接台車１０のデッキ本体１１の下面に固定されている。
【００６４】
図７は、本実施形態における溶接機ビームの拡大断面図である。図７において、角パイプ状の溶接機ビーム２の上面に直接、直動ベアリングレール用の切削部５６と、直線歯車ラック用の切削部５７が切削加工されている。これによって、レール形成用の板部材を溶接機ビーム２に溶接する必要がなくなり、製作工程を簡略化することができる。本実施形態においては、溶接機ビーム２として直動ベアリングレール用の切削部５６と、直線歯車ラック用の切削部５７を直接切削加工して形成できる程度の厚さを有する角パイプが使用される。
【００６５】
次に、このように構成された本実施形態に係る溶接機の走行装置の動作を説明する。
【００６６】
先ず、パネルパスライン１に沿って配置された被溶接材の溶接線上に溶接機ビーム２を移動させる。この溶接機ビーム２の移動は図示省略したビーム移動装置によって行う。
【００６７】
溶接機ビーム２を溶接線上に移動した後、溶接線の裏面に裏当材を配置する。裏当材を配置した後、溶接機ビーム２を下降させ、溶接機ビーム２に支持された溶接台車１０毎、溶接ノズル１５の先端部を被溶接材の溶接線上に配置する。
【００６８】
この状態で、制御装置４０に設けられた自動溶接開始スイッチをＯＮにすると、溶接台車１０の台車本体１２の下方に固定されたフラックス散布ノズル３５に、フラックス循環器１８からフラックス供給チューブ３６を経て上フラックスが供給され、溶接線の開先上に上フラックスが散布される。また、このときフラックス散布ノズル３５に隣接するように設けられた溶接ノズル１５にワイヤリール１７からワイヤ送給装置６を経て溶接ワイヤ１６が送給されると共に、溶接ノズル１５が取り付けられた溶接トーチに所定の電圧が供給され、溶接ノズル１５を用いた片面サブマージアーク溶接を開始する。なお、余剰のフラックスはフラックス回収ノズル３７によって回収される。
【００６９】
このとき、溶接台車１０のデッキ本体１１の裏面に設けられたモータ３２が起動し、ピニオン３１を回転駆動させる。ピニオン３２は直線歯車ラック４の歯形と噛み合って回転するので、この回転に伴ってデッキ本体１１、台車本体１２からなる溶接台車１０が溶接機ビーム２の長さ方向に沿って移動する。
【００７０】
このとき溶接機ビーム２の上面に設けられた直動ベアリングレール３にベアリング５８を介して係合する直動ベアリング１３は、デッキ本体１１の移動に伴って直動ベアリングレール３との係合状態を維持したまま摺動する（図５参照）。
【００７１】
一方、溶接機ビーム２の上面に設けられた直線歯車ラック４の上部平面上に載置された車輪１４は、台車本体１２の上部に１点支持されたフレーム３４の両端に配置されているので、その両方が直線歯車ラック４の上部平面に当接して転動する（図２、図６参照）。従って溶接台車１０は安定して溶接機ビーム２の長さ方向に沿って走行する。このように溶接機ビーム２に沿って安定走行する溶接台車に固定された溶接ノズル１５によって被溶接材の溶接線に沿って片面サブマージアーク溶接が施される。
【００７２】
本実施形態によれば、溶接機ビーム２の上面に設けた１つの直動ベアリングと１つの直線歯車ラック・ピニオンとで溶接機ビームと溶接台車１０とを係合させ、溶接機ビーム２における直動ベアリングレールに近接する側面とは反対側の側面に沿って溶接台車１０の鉛直部分を吊り下げ支持するようにしたので、溶接台車１０を安定に支持することができ、正確な走行及び溶接が可能となる。溶接台車１０は一方に偏芯した構造をしているが、溶接台車１０の台車本体１２が、溶接機ビーム２の直動ベアリングレール３に近接する側面とは反対側の側面に沿って片持ち支持されるようにしたので、溶接台車１０の転倒は、直動ベアリングレール３とこれに係合する直動ベアリング１３で規制される。即ち、溶接台車の偏芯による上向きの作用力は直動ベアリングで保持し、下向きの作用力は車輪１４で受ける。
【００７３】
また、本実施形態によれば、レールの数を少なくしたことにより、製作工程数が減少するので、材料コストだけでなく、加工費を著しく節約することができる。
【００７４】
本実施形態によれば、直線歯車ラック４とこれに噛み合うピニオン３１とを組み合わせ、ピニオン３１を駆動モータ３２で回転して溶接台車１０を水平移動するようにしたので、スリップが生じることがなく、溶接台車の移動速度、即ち溶接速度を正確に保持することができ、安定した溶接を行うことができる。また、直動ベアリングレールを採用したことにより、溶接台車１０の直線走行性を確保することができる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、直線歯車ラック４に沿った上部平面上を転動する車輪１４を溶接機ビーム２の長さ方向に沿ったフレーム３４の両端に夫々１個設け、このフレーム３４の中央点を溶接台車に１点支持させたので、前記フレーム３４の両端の車輪１４が共に直線歯車ラックの上部平面に当接して転動するので、正確な走行が可能となる。
【００７６】
本実施形態によれば、転倒防止ブラケット４１を設けたことにより、もしベアリングが破壊した場合であっても、溶接台車、即ち溶接機の転倒を未然に防止することができる。
【００７７】
また、本実施形態によれば、直動ベアリングレール３の全長に渡って防塵カバー５５を設けたので、直動ベアリングレールへの埃、塵等の堆積を防止して、ベアリングの寿命を延ばすことができる。
【００７８】
本実施形態によれば、溶接機ビーム２の上面に直動ベアリングレール３と直線歯車ラック４以外のレールを配置しないので、これらの間にケーブル処理装置を配置することができ、例えば溶接機ビームの側面に設けていたケーブル処理装置を省略することができる。
【００７９】
また、本実施形態によれば、溶接機ビーム２に直接レール用の切削部を穿つ加工を施すことにより、加工部材を溶接するという煩雑な作業が不要となる。従って、製造工程数が減少すると共に製作コストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
溶接機ビームに偏芯して吊り下げられた溶接台車を確実に保持することができ、しかも加工工程数及び加工コストを削減することができる本発明の溶接機の走行装置は、溶接ロボットを用いた自動溶接の分野で特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態に係る溶接機の走行装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る溶接機の走行装置を示す正面図である。
【図３】図２の要部を示す側面図である。
【図４】図２の要部を示す背面図である。
【図５】図１の直動ベアリング部分を示す拡大図である。
【図６】図１の直線歯車ラック部分を示す拡大図である。
【図７】図１の溶接機ビームを示す断面図である。
【図８】従来技術を示す正面図である。
【図９】図８のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。
【図１０】従来技術の溶接機ビームを示す側面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１：パネルパスライン
２：溶接機ビーム
３：直動ベアリングレール
４：直線歯車ラック
６：ワイヤ送給装置
１０：溶接台車
１１：デッキ本体
１２：台車本体
１３：直動ベアリング
１４：車輪
１５：溶接ノズル
１６：溶接ワイヤ
１７：ワイヤリール
１８：フラックス循環器
１９：フラックス回収チューブ
２０：手摺
２１：梯子
２２：フレーム部材
２４：アーム部材
２５：ノズル支持装置
２７：補助部材
３１：ピニオン
３２：モータ
３３：ピン
３４：フレーム
３５：フラックス散布ノズル
３６：フラックス供給チューブ
３７：フラックス回収ノズル
４０：制御盤
４１：転倒防止ブラッケト
４３：突出部
４４：照明具
４５：サポート
４７：ケーブル処理部
５１：ブラケット
５２：スペーサ
５３：かさ上げ台
５４：フランジ
５５：防塵カバー
５６：切削部
５７：切削部
５８：ベアリング
６１：歯形
６２：車輪本体
６３：支持軸
６４：車輪固定プレート
６５：ブラケット
６６：フランジ
１００：溶接台車
１０１：台車本体
１０２：溶接ノズル
１０３：ノズル支持装置
１０４：フラックス散布ノズル
１０５：フラックス回収ノズル
１０６：ワイヤリール
１０７：デッキ本体
１０８：手摺
１０９：溶接母材
１１０：スタンド材
１１１：溶接ワイヤ
１１２：溶接機ビーム
１１３：直動ベアリングレール
１１４：直線歯車ラック
１１５：アングル材
１１６：アーム部材
１１７：ワイヤ送給装置
１１８：作業孔
１１９：水平部材
１２０：減速機付モータ
１２１：接合面
１２２：ケーブル処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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