(57)【要約】【課題】隅部溶接以外の溶接にも利用可能とし、台車の走行方向を逆方向にした溶接をも可能とし、走行車輪に負荷をかけることなく所定の経路に沿って円滑に溶接を行えるようにする。【解決手段】台車１に枢着した一対の軸受ユニット３で走行車輪２を支持し、台車本体１に、モータ９と、モータ９の回転を走行車輪２に伝達する駆動力伝達機構と、溶接トーチと、所定経路を検知するセンサと、センタの検知信号を受けて正逆回転する制御モータ１１と、制御モータ１１の回転に応じた量だけ軸受ユニット３を回動する舵取り機構を設けた。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車に枢着した一対の軸受ユニットに左右の走行車輪を各々支持し、前記台車に、走行駆動源と、該走行駆動源の回転を前記左右の走行車輪に伝達する駆動力伝達機構と、溶接トーチと、溶接される経路を検知するセンサと、該センサの検知信号を受けて正逆回転する制御モータと、該制御モータの回転に応じた量だけ前記軸受ユニットを回動させる舵取り機構を設けたことを特徴とする倣い溶接装置。
【請求項２】
駆動力伝達機構は、前記台車に回転可能に支持され前記走行駆動源の回転が伝達される外筒と、該外筒の内部に挿通され両端がユニバーサルジョイントを介して前記走行車輪の車軸に連結される中間シャフトと、該中間シャフトに設けられた長孔を貫通し両端部が前記外筒に係止される動力伝達ピンを具備している請求項１に記載の倣い溶接装置。
【請求項３】
舵取り機構は、前記一対の軸受ユニットの外面より突出するアームボルトと、両端が一対の前記アームボルトに枢着される連結バーと、前記制御モータの出力軸に固着され先端部が一方の前記アームボルトに係合するレバーを具備している請求項１または２に記載の倣い溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、倣い溶接装置に関し、とくに、溶接トーチを搭載した台車を走行させる際に、溶接トーチが溶接すべき経路に沿って移動するようにした倣い溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶接トーチを搭載した台車を走行させて被溶接物の隅部などを肉盛り溶接する場合、溶接トーチが溶接すべき経路に沿って移動するように台車の走行方向を制御しなければならない。
【０００３】
図８は上記したような倣い溶接装置の従来例を示すもので、略水平に置かれた鉄板ａとこの鉄板ａの表面上の起立壁ｂとの隅部を肉盛り溶接する場合、溶接トーチｃを搭載した自走可能な台車ｄを鉄板ａ上に載せ、起立壁ｂを倣い面として走行させながら、溶接トーチｃで隅部を自動的に溶接する。
【０００４】
台車ｄには、倣い面（起立壁）ｂに向けて突出する前方倣いローラｅと、前方倣いローラｅよりも遠方に突出する後方倣いローラｆとが搭載されており、台車ｄの進行方向ｇを僅かに倣い面（起立壁）ｂに向けて傾斜させて走行させることにより、前方倣いローラｅと後方倣いローラｆとを常に倣い面（起立壁）ｂに接触させ、溶接トーチｃと隅部との間隔を一定に保持するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の倣い溶接装置において、水平に置かれた鉄板ａと起立壁ｂとの隅部を自動的に肉盛り溶接することはできるものの、起立壁ｂが存在しない場合（例えば、突き合わせ溶接の場合）には、使用することができないという問題があった。
【０００６】
また、起立壁ｂを利用して隅部溶接を行う場合であっても、台車ｄの走行方向には制限があり、台車ｄを矢印ｇの反対方向に走行させて溶接することはできないという問題があった。
【０００７】
さらに、台車ｄは起立壁ｂに接近する方向に走行するので、二つの倣いローラｅ、ｆに押し返される台車ｄの走行車輪には、常に横方向にスリップが発生し、スリップ時に発生する大きなる摩擦抵抗により、起立壁ｂを押圧する台車ｄの走行が重くなる。また、二つの倣いローラｅ、ｆが起立壁ｂを押圧しながら移動するため、起立壁ｂが鉄板ａに仮付けされている場合には、走行車輪に押された起立壁ｂが剥離したり脱落したりする危険性があるという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００８】
【発明の目的】
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、隅部溶接に限定されることなく他の部分の溶接にも広く利用することができ、また、台車の走行方向を逆方向にした場合でも溶接を行うことが可能であり、さらに、台車の走行中に走行車輪に無理なスリップを生じさせることなく、所定の経路に沿って円滑に溶接を行うことができる倣い溶接装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係わる倣い溶接装置は、請求項１において、台車に枢着した一対の軸受ユニットに左右の走行車輪を各々支持し、前記台車に、走行駆動源と、該走行駆動源の回転を前記左右の走行車輪に伝達する駆動力伝達機構と、溶接トーチと、溶接される経路を検知するセンサと、該センサの検知信号を受けて正逆回転する制御モータと、該制御モータの回転に応じた量だけ前記軸受ユニットを回動させる舵取り機構とを設けた構成としたことを特徴としており、この倣い溶接装置の構成を前述した従来の課題を解決するための手段としている。
【００１０】
本発明の請求項２に係わる倣い溶接装置において、駆動力伝達機構は、前記台車に回転可能に支持され前記走行駆動源の回転が伝達される外筒と、該外筒の内部に挿通され両端がユニバーサルジョイントを介して前記走行車輪の車軸に連結される中間シャフトと、該中間シャフトに設けられた長孔を貫通し両端部が前記外筒に係止される動力伝達ピンを具備している構成としている。
【００１１】
本発明の請求項３に係わる倣い溶接装置において、舵取り機構は、前記一対の軸受ユニットの外面より突出するアームボルトと、両端が一対の前記アームボルトに枢着される連結バーと、前記制御モータの出力軸に固着され先端部が一方の前記アームボルトに係合するレバーを具備している構成としている。
【００１２】
【発明の作用】
本発明の請求項１に係わる倣い溶接装置では、走行駆動源の回転が駆動力伝達機構を介して走行車輪に伝えられ、台車が走行する。そして、台車に搭載されたセンサが、溶接トーチと溶接される経路との変位量を検知すると、センサの検知信号により制御モータが回転し、制御モータの回転した量に応じて舵取り機構を介して軸受けユニットが回動し、軸受けユニットが回動すると走行車輪の向きが修正され、台車は所定の経路に沿って走行することとなる、すなわち、所定の経路から外れることなく溶接がなされることとなる。
【００１３】
本発明の請求項２に係わる倣い溶接装置では、走行駆動源が回転すると、台車に支持されている外筒が回転し、外筒の回転は動力伝達ピンを経由して中間シャフトに伝えられ、中間シャフトの回転はユニバーサルジョイントを介して走行車輪に伝達されるので、台車は円滑に走行することとなる。
【００１４】
本発明の請求項３に係わる倣い溶接装置では、台車の走行中にセンサが溶接すべき経路との変位量を検知し、この検知量に基づいて制御モータが回転すると、制御モータの出力軸に固着されている連結バーが一方のアームボルトを押圧し、このように一方のアームボルトが押圧されると、この力が連結バーを介して他方のアームボルトに伝えられ、両方のアームボルトは同じ量だけ回動する。そして、アームボルトと一体の軸受ユニットは、走行車輪とともに回動するので、走行車輪の向きが修正されることとなり、台車は所定の経路に沿って走行することとなる。
【００１５】
ここで、駆動力伝達機構が請求項２に示す構成をなしている場合には、走行車輪と中間シャフトとの間にユニバーサルジョイントが設けられていると共に、中間シャフトが動力伝達ピンを支点として揺動可能となっているため、中間シャフトに妨げられずに走行車輪の向きの変更がなされることとなる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図７は本発明に係わる倣い溶接装置の一実施例を示している。
【００１８】
図１および図４に示すように、台車本体１は、四角板形状の基板１ａと、基板１ａの下面中央に設けられた四角枠状の周壁１ｂとによって構成されており、前輪となる左右一対の走行車輪２は、各々軸受ユニット３に支持されている。
【００１９】
軸受ユニット３は、上壁３ａの両側端から下方に延びる側壁３ｂと、上壁３ａの後端から下方に延びる後壁３ｃとを有し、上壁３ａの表面から突出して設けられたスラストピン４は、台車本体１に設けられた貫通孔に装着された軸受５に挿入され、貫通孔から突出する端部は止め輪６によって係止されている。
【００２０】
図５に示すように、軸受ユニット３の両側壁３ｂを貫通する孔に軸受７が装着され、走行車輪２の車軸２ａはこの軸受７に支持されている。したがって、走行車輪２は車軸２ａを中心として回転し、そして、スラストピン４を支点として走行方向の修正を行うことができるようになっている。
【００２１】
軸受ユニット３の後壁３ｃにはアームボルト８が設けられる。また、図４にも示すように、台車１の上面には走行駆動源としてのモータ９が搭載され、モータ９の出力軸にスプロケット１０が取り付けられる。
【００２２】
図２にも示すように、台車１には、図示しない溶接トーチ及び溶接される経路を検知する図示しないセンサが搭載され、周壁１ｂの外壁にはセンサの検知信号を受けて正逆回転する制御モータ１１が取り付けられ、制御モータ１１の出力軸にはレバー１２が固着される。
【００２３】
図３にも示すように、レバー１２の先端は、一方の軸受ユニット３より突出するアームボルト８に枢着され、２つのアームボルト８の先端に固着された二股金具１３に連結バー１４の両端部が枢着連結される。
【００２４】
つまり、図示しないセンサの信号に基づいて作動する制御モータ１１によって、レバー１２が正方向あるいは逆方向に回動し、レバー１２の回動がアームボルト８を介して左右の軸受ユニット３に伝達され、軸受ユニット３とともに左右の走行車輪２が進行方向に対して右あるいは左に向きを変える舵取り機構が構成される。
【００２５】
図６にも示すように、台車本体１の基板１ａの下面に左右一対の外筒ブラケット１５がボルト１６により固定され、外筒ブラケット１５の貫通孔に装着された軸受１７に外筒１８が支持され、外筒１８の一端に取り付けられたスプロケット１９は、チェーン２０を介してモータ９の出力軸に取り付けられたスプロケット１０に接続される。
【００２６】
外筒１８の他端に取り付けられたスプロケット２１と、後輪となる走行車輪２２の車軸２３に取り付けられたスプロケット２４とにチェーン２５が巻回される。そして、図５に示すように、外筒１８の内部に挿通される中間シャフト２６の両端は、ユニバーサルジョイント２７を介して前輪の車軸２ａに連結され、中間シャフト２６の中間部に設けられた長孔２８には動力伝達ピン２９が貫通し、動力伝達ピン２９の両端部は外筒１８に係止される。
【００２７】
すなわち、モータ９が始動すると、スプロケット１０，チェーン２０およびスプロケット１９を経由して外筒１８に回転が伝達され、外筒１８の回転は、動力伝達ピン２９を介して中間シャフト２６に伝達され、前輪の走行車輪２が回転するとともに、スプロケット２１，チェーン２５，スプロケット２４を経由して後輪の走行車輪２２に動力が伝達され、走行車輪２２も回転する駆動力伝達機構が構成される。
【００２８】
この際、動力を伝達する中間シャフト２６と走行車輪２の車軸２ａの間には、ユニバーサルジョイント２７が設けられ、ユニバーサルジョイント２７は動力伝達ピン２９に遊嵌されているので、走行中に走行車輪２の向きを修正する場合でも、中間シャフト２６の動力は円滑に走行車輪２に伝達される。
【００２９】
次に、上記した倣い溶接装置によって、所定の経路に沿って溶接を行う動作について説明する。
【００３０】
鉄板の突合せ部や隅部を溶接する場合、まず、鉄板等の走行面に倣い溶接装置を載置し、前輪である走行車輪２を溶接方向に向け、センサを所定の経路の開始点にセットし、溶接トーチの先端を溶接開始点に接近させる。
【００３１】
次いで、溶接トーチによる溶接を開始するとともに、モータ９を始動して走行車輪２を回転させると、倣い溶接装置は所定の経路に沿って走行することとなる。
【００３２】
そして、台車１に搭載されたセンサが所定の経路との変位量を検知すると、センサからの検知信号により制御モータ１１が変位量に応じた量だけ回転し、制御モータ１１に固着されたレバー１２がアームボルト８を押圧し、アームボルト８に押された軸受ユニット３の回動により走行車輪２の向きが修正され、倣い溶接装置は常に所定の経路から外れることなく走行することとなる。
【００３３】
この際、図７に示すように、動力を伝達する中間シャフト２６と走行車輪２の車軸２ａの間にはユニバーサルジョイント２７が設けられ、かつ、ユニバーサルジョイント２７は動力伝達ピン２９に遊嵌しているので、走行中に走行車輪２の向きが修正されたときには、中間シャフト２６は僅かに傾くだけなので、走行車輪２に円滑に動力を伝達することができる。なお、以上のように構成された倣い溶接装置にはイコライザ機構も搭載可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係わる倣い溶接装置では、上記した構成としているので、従来の倣い溶接装置のように、鉄板と鉄板上の起立壁との隅部溶接のみに限定されることはなく、例えば鉄板同士の突き合わせ溶接等を含めて各種の自動溶接が可能になるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００３５】
本発明の請求項２に係わる倣い溶接装置では、上記した構成としたから、倣い溶接装置の走行方向が一方向に限定されずに、反対方向からの溶接にも用いることができ、本発明の請求項３に係わる倣い溶接装置では、上記した構成としたため、台車の走行中に走行車輪に無理な負荷をかけることなく、所定の経路に沿ってスムーズに溶接を行う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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる倣い溶接装置の一実施例を示す底面説明図である。
【図２】図１におけるＡ矢視説明図である。
【図３】図１におけるＢ矢視説明図である。
【図４】図１におけるＣ矢視説明図である。
【図５】図４におけるＤ−Ｄ線位置での断面説明図である。
【図６】図５におけるＥ−Ｅ線位置での断面説明図である。
【図７】舵取り機構の動作説明図である。
【図８】従来における倣い溶接装置を示す平面方向からの動作説明図である。
【符号の説明】
１　　　台車本体
２　　　走行車輪
２ａ　　車軸
３　　　軸受ユニット
４　　　スラストピン
８　　　アームボルト
９　　　モータ（走行駆動源）
１０　　スプロケット
１１　　制御モータ
１２　　レバー
１３　　二股金具
１４　　連結レバー
１５　　外筒ブラケット
１８　　外筒
１９　　スプロケット
２０　　チェーン
２１　　スプロケット
２２　　走行車輪
２３　　車軸
２４　　スプロケット
２５　　チェーン
２６　　中間シャフト
２７　　ユニバーサルジョイント
２８　　長孔
２９　　動力伝達ピン
【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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