(57)【要約】      （修正有）【課題】船体の溶接部位に残った溶接ビードを、一定速度で走行しながら切削して行く無人の自走式溶接ビード切削台車を提供する。【解決手段】走行用エアーモーター１０２、切削用エアーモーター１０３、および圧力調整用のエアーリバーザータンク１０４を搭載し、走行中に溶接部位のビードを切削する自走式の台車１０において、台車１０の底板１０１の裏面に、切削用エアーモーター１０３の回転軸に接続されたビード切削用のカッター部１０７と、走行用エアーモーター１０２の回転軸に接続された台車駆動部１０６と、台車１０を溶接部位に吸引させる吸引磁石１０８とを設け、さらに、台車１０の底板１０１の進行方向並行側面に突出されたガイドレール保持部１１０を設ける。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
走行用エアーモーター、切削用エアーモーター、および圧力調整用のエアーリバーザータンクを搭載し、走行中に溶接部位のビードを切削する自走式の台車において、
前記台車の底板裏面に、切削用エアーモーターの回転軸に接続されたビード切削用のカッター部と、走行用エアーモーターの回転軸に接続された台車駆動部と、前記台車を溶接部位に吸引させる吸引磁石とを設け、
さらに、前記台車底板の進行方向並行側面に突出されたガイドレール保持部を設けたことを特徴とする自走式溶接ビード切削台車。
【請求項２】
前記ガイドレール保持部は、溶接部位のビードに並行して仮設されたガイドレールを、少なくとも２つ以上のガイドローラーで挟持したことを特徴とする請求項１に記載の自走式溶接ビード切削台車。
【請求項３】
前記吸引磁石は、所定のロッド操作によって磁気吸引力のオン／オフの切換えが可能な磁気工具であることを特徴とする請求項１または２に記載の自走式溶接ビード切削台車。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、例えば、溶接部位のビード（溶接部跡に沿って盛り上がった溶解凝固金属塊）を自走しながら切削して行く自走式の溶接ビード切削台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在の造船業界においては、図１（ａ）に示すような複数の船体ブロックを継ぎ合わせて一隻分の船体を形作る、いわゆるブロック工法が広く採用されている。このようなブロック工法では、図１（ｂ）に示すように、継ぎ目の溶接跡に船体舷側の垂直方向に沿って多数の溶接ビードが残ることになる。特に、船体の没水線より下に溶接ビードが残っていると、これによって航海時における水流抵抗が増加し、船の速度低下や燃料消費量の増大という問題が発生する。
【０００３】
地球環境の保全に鑑み、省エネルギー化や二酸化炭素排出量の削減が叫ばれている昨今、海運業界や造船業界においても省エネ化や低排出ＣＯ２を目指した、いわゆる「エコシップ」の開発が注目を集めている。すなわち、船体の溶接部位に残る溶接ビードを１ミリでも多く削り、船体を平滑化することによって水流抵抗を減らし、船の速度向上や燃費の低減が求められるようになった。
【０００４】
従来、このような溶接ビードを切削するためには、図２に示すように高所作業車で作業者を溶接部位に沿って垂直方向に移動させ、作業者がグラインダーなどの工具を用いて溶接ビードを切削する方法が一般に採用されていた。また、特許文献１に示されるような移動式の溶接ビード切削装置も開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３３５８５０
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では高所作業であるが故の不便も多く、特に、大型タンカーや自動車運搬船等の大型船の場合は、その舷側の高さも増加し、溶接ビードの切削作業は作業者にとって常に危険を伴うものであった。また、溶接ビードの切削長は、一隻当たり数百メートルから１キロメートルを超える場合もあり、その全てを、従来の作業者の手作業による方法で切削するには多くの時間と労力が必要とされた。さらに、従来技術に示される移動式の切削装置は、水平面内での動作が主であり、垂直方向に伸びる溶接ビードの切削が困難であった。
【０００７】
本考案は、このような従来からの課題を解決することを目的としたものであって、船体の溶接部位に残った溶接ビードを、一定速度で走行しながら切削して行く無人の自走式溶接ビード切削台車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】
【０００８】
本考案の第１の観点による自走式溶接ビード切削台車は上述の目的を達成するため、
走行用エアーモーター、切削用エアーモーター、および圧力調整用のエアーリバーザータンクを搭載し、走行中に溶接部位のビードを切削する自走式の台車において、
前記台車の底板裏面に、切削用エアーモーターの回転軸に接続されたビード切削用のカッター部と、走行用エアーモーターの回転軸に接続された台車駆動部と、前記台車を溶接部位に吸着させる永久磁石とを設け、
さらに、前記台車底板の進行方向並行側面に突出されたガイドレール保持部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本考案の第２の観点による自走式溶接ビード切削台車は上記第１の観点において、
前記ガイドレール保持部は、溶接部位のビードに並行して設けられたガイドレールを少なくとも２つ以上のガイドローラーで挟持したことを特徴とする。
【００１０】
また、本考案の第３の観点による自走式溶接ビード切削台車は、上記第１または第２の観点において、
前記永久磁石は、所定のロッド操作によって磁気吸着力のオン／オフの切換えが可能な磁気工具であることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
以上の解決手段を備えた本考案によれば、作業者の手作業による危険な高所作業を伴う事無く、船体の溶接部位に生じた溶接ビードを迅速かつ確実に切削することが可能となる。また、自走式台車による一定速度の切削が行なえるため、均一な切削と作業時間の大幅な短縮を実現することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
本考案に基づく自走式溶接ビード切削台車１０（以下、単に「切削台車１０」という。）を実現するための最良の形態である実施例について、本考案の明細書に添付された各図面を参照しつつ以下に説明を行う。先ず、本実施例による切削台車１０の構造を図３および図４に示す。
【００１３】
因みに、図３は切削台車１０の側面図であり、図３（ａ）は切削台車１０の進行方向に並行な側面を、図３（ｂ）は切削台車１０の進行方向から見た側面を示した図である。また、図４は同じくその構造を示す平面図であり、図４（ａ）は切削台車１０を上から見た上面図を表し、図４（ｂ）は切削台車１０の裏面を表す底面図である。なお、図３および図４は、各部位の位置関係を明確に表すため、その一部に透視図的な表現や、省略的な表現を用いている。それ故、これらの図面は、いわゆる製図技法における正確な三面図に相当するものではない。
【００１４】
各図面に示されるように、切削台車１０のベース（基台）となる部位は底板１０１であって、底板１０１の上には、主に走行用エアーモーター１０２、切削用エアーモーター１０３、エアーリバーザータンク１０４が搭載されている。これらのエアーモーターは、その内部に複数のベーン（羽根）が植設さられたローターを内蔵しており、これに高圧の圧搾空気を噴射させることによってローターの回転軸を高速回転させることができる。
【００１５】
また、エアーリバーザータンク１０４には、切削台車１０の外部から圧搾空気供給用のエアーホース（図示せず）が接続されており、同タンクから各々のエアーモーターには、それぞれエアーホース（図示せず）が接続され、同タンクからの圧搾空気が分配供給される仕組みとなっている。
【００１６】
すなわち、造船所内に設けられた高圧タンクやエアーコンプレッサー等の構内設備から、エアーホースを介して切削台車１０に供給された圧搾空気は、一旦エアーリバーザータンク１０４に蓄えられた後、それぞれのエアーモーターに分配されることになる。これによって、圧搾空気の供給時における過渡的な不均衡を均し、各エアーモーターに安定した圧力で圧搾空気を供給することが可能となる。
【００１７】
図４（ｂ）に示すように、底板１０１の裏面の四隅には車輪１０５が設けられており、また、走行用エアーモーター１０２の直下には台車駆動部１０６が設けられている。そして、走行用エアーモーター１０２の回転軸は台車駆動部１０６に接続され、その回転は、同駆動部を構成する複数の歯車機構（図示せず）を介し、車輪１０５の車軸に伝達される。
【００１８】
さらに、エアーモーターによって駆動される車軸と、他の一方の車軸とは動力伝達ベルトによって接続されているので、両車軸は共に走行用エアーモーター１０２によって駆動されることになる。なお、以上に説明した切削台車１０の駆動機構ならびに動力伝達機構は、本考案の一実施例を示すものであって、本考案の実施が係る事例に限定されるものでないことは言うまでもない。
【００１９】
また、切削用エアーモーター１０３の直下には、例えば、サーメット材を使用する回転切削刃を備えたカッター部１０７が設けられており、同モーターの回転軸は、係る回転切削刃に接続されている。これによって、回転切削刃が切削用エアーモーター１０３により高速回転され、溶接ビードの切削・研磨が行われることになる。
【００２０】
さらに、底板１０１裏面の左右両サイドには吸引磁石１０８が設けられている（図４（ｂ）参照）。吸引磁石１０８は、内蔵された永久磁石の磁極の向きを機構的に制御することによって、吸引磁石１０８から発生する磁気吸引力のオン／オフが行なえる磁気工具である。因みに、係る磁気吸引力のオン／オフは、底板１０１を貫いてその上面にまで伸びた磁力制御ロッド１０９を回すことにより容易に行うことができる。
【００２１】
また、底板１０１の一方の側面には、切削台車１０から突出してガイドレール保持部１１０が設けられている。ガイドレール保持部１１０は、切削台車１０の運用時にその進行方向と並行して、船体舷側の垂直方向に沿って仮設されたガイドレール２０を保持する部位である。ガイドレール保持部１１０には、ガイドレール２０を両側から挟持するように、少なくとも２つ以上のガイドローラー１１１が設けられている。なお、切削台車１０とガイドレール２０との関係については、以下に示す切削台車１０の動作説明において詳述する。
【００２２】
なお、切削台車１０の進行方向端面には、エアーリバーザータンク１０４から各々のエアーモーターへの圧搾空気の供給を遮断する停止用リミットスイッチ１１２が設けられている。切削台車１０が溶接ビードの切削を行いながら進行し、溶接部位の端部に到達したとき、係るリミットスイッチが溶接部位の端部に設けられた係止片（図示せず）などに当接され、各エアーモーターへの圧搾空気の供給が遮断されて各エアーモーターの動作が停止される。
【００２３】
次に、切削台車１０の動作ならびにその運用について説明を行なう。切削台車１０による溶接ビードの切削を行うに当たり、先ず、図５（ａ）に示すように、溶接ビードに並行してガイドレール２０を船体舷側の鉛直方向に沿って仮設する。因みに、ガイドレール２０は、棒状或いはパイプ状の鋼材であり、その長尺方向に沿って例えば、数メーター間隔で複数のガイドレール吸着磁石２０１が設けられている。
【００２４】
すなわち、ガイドレール２０は、係る吸着磁石によって、船体舷側への一時的な取付け、ならびにその取外しを容易に行なうことが出来る構造となっている。舷側へのガイドレールの取り付け後、図５（ｂ）に示すように、切削台車１０の底面を船体舷側へ当接させる。このとき、切削台車１０のガイドレール保持部１１０に設けられたガイドローラー１１１によって、ガイドレール２０をその両側から挟み込むようにすることは言うまでもない。
【００２５】
因みに、図３および図４に示す事例においては、切削台車１０の前後２箇所に設けたガイドレール保持部１１０が、それぞれ一組（２個）のガイドローラー１１１でガイドレール２０を挟持する構造となっているが、本実施例は係る構造に限定されるものではなく、例えば、ガイドレール保持部の数や取付け位置、或いはガイドローラーの数は、その実施態様に応じて任意に定めることができる。
【００２６】
次に、磁力制御ロッド１０９を操作して吸引磁石１０８の磁気吸引力をオンにする。これによって、切削台車１０は船体舷側に対し垂直に吸引固定されることになる。なお、切削台車１０を船体舷側に当接させる際に、既に吸引磁石１０８の磁気吸引力をオンにしておいても良い。
【００２７】
続いて、走行用エアーモーターおよび切削用エアーモーターに圧搾空気を供給することにより、溶接ビードの切削・研磨ならびに切削台車１０の自動進行が開始されることになる。なお、各エアーモーターに供給される空気圧や空気流量は任意に制御し得るので、作業現場の状況に応じて、溶接ビードの切削量や台車の進行速度などを最適な値に設定することができる。
【００２８】
本実施例においては、０．６ＭＰａ程度の空気圧を用いることにより良好な動作結果を得ることができた。因みに、この場合の溶接ビード切削刃の回転数は、無負荷状態で２，５００ｒｐｍであり、切削時のフルロード状態で１，３００ｒｐｍのであった。また、このときの走行用エアーモーターに関する駆動系統の回転数は４００ｒｐｍのデータが得られている。
【００２９】
切削台車１０が、溶接ビードを切削・研磨しながら進行し、即ち船体舷側を垂直方向に上昇し、船体溶接部位の最上端まで到達すると、前述のように停止用リミットスイッチ１１２が溶接部最上端の係止片（図示せず）に当接され、各エアーモーターへの圧搾空気の供給が遮断される。これによって、台車の進行ならびに切削・研磨動作が停止され、船体の一つの溶接部位に対する溶接ビードの切削処理が終了したことになる。
【００３０】
その後、走行用エアーモーターを逆転させて、切削台車１０を地上部分まで引き下げ、さらに、磁力制御ロッド１０９を操作し吸引磁石１０８の磁気吸引力をオフにして船体舷側から切削台車１０を取り外す。なお、停止リミットスイッチによる停止動作と連動させ、走行用エアーモーターを自動的に逆転運転させ、切削作業の終了検知と同時に台車を地上に引き下げるようにしても良い。
【００３１】
船体の一つの溶接部位に対する溶接ビードの切削処理が終了すると、溶接部位に並行して仮設したガイドレール２０を取り外し、これを溶接ビードの切削が未処理の他の溶接部位に移動させ、再び切削台車１０による溶接ビードの切削を再開することができる。なお、船体の各溶接部位の全てにガイドレール２０を予め取り付けておき、単に切削台車１０を移動させることのみによって、溶接ビードの切削処理を迅速に行なえるようにしても良い。
【００３２】
本考案による自走式溶接ビード切削台車は、以上に説明したような構成となっているので、船体における溶接ビードの切削・研磨処理を一定の速度で自動的に行なうことができ、かつ、切削・研磨の仕上がりも一定の品質を保つことができる。また、無人の自動作業であるため、危険を伴う有人高所作業を無くすことが可能となり、労災防止上の観点からも極めて好ましい結果を得ることができる。
【００３３】
なお、本考案の実施形態は、以上に説明した各実施例に限定されるものではなく、例えば、各々の実施例を構成する各部位の形状や配置或いはその素材等は、本考案の趣旨を逸脱することなく、現実の実施態様に即して適宜変更ができるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上に説明した本考案の構成は、造船業界のみならず、長尺の溶接ビード部位を有し、その切削が必要とされる他の工業分野や建築・建設分野においてもその利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ブロック工法による造船工法を説明する図である。
【図２】従来の溶接ビードの切削作業を説明する図である。
【図３】本考案による切削台車の構造を示す側面図である。
【図４】本考案による切削台車の構造を示す平面図である。
【図５】本考案による切削台車の運用を説明する図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    …  切削台車
２０    …  ガイドレール
１０１  …  底板
１０２  …  走行用エアーモーター
１０３  …  切削用エアーモーター
１０４  …  エアーリバーザータンク
１０５  …  走行車輪
１０６  …  台車駆動部
１０７  …  カッター部
１０８  …  吸引磁石
１０９  …  磁力制御ロッド
１１０  …  ガイドレール保持部
１１１  …  ガイドローラー
１１２  …  停止用リミットスイッチ
２０１  …  ガイドレール吸着磁石
【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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