(57)【要約】【課題】加工トーチを作動させて被加工材に対し目的の加工を行うに際し、該被加工材が磁性体であるか否かを問うことなく適用し得るようにする。【解決手段】台車Ａは、複数の吸盤２を所定の間隔で取り付けたチェーン３と、被加工材Ｂの表面に接触した吸盤２に吸着力を発生させるカム９と、台車本体１を走行させる走行部材４ａ〜４ｃとを有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工材の表面を走行し搭載した加工トーチによって被加工材に対する目的の加工を行う台車であって、複数の吸盤と、被加工材の表面に接触した吸盤に吸着力を発生させる吸盤駆動部材と、台車本体を走行させる台車走行部材と、を有することを特徴とする台車。
【請求項２】
台車本体に無端帯を設けると共に該無端帯に複数の吸盤を所定の間隔で取り付けたことを特徴とする請求項１に記載した台車。
【請求項３】
前記台車走行部材が前記無端帯であることを特徴とする請求項１又は２に記載した台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工材の表面に吸盤を吸着させつつ走行し得るように構成した台車に関し、特に、ガス供給用のホースや通電用のキャップタイヤケーブル等が接続された加工トーチを搭載し、被加工材に対する加工を行う際に、これらのホースやキャップタイヤケーブルを牽引して走行するような台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
台車を被加工材の表面上で走行させつつ、搭載したガス切断トーチやプラズマ切断トーチ等の切断トーチを作動させて被加工材を切断したり、搭載した溶接トーチを作動させて被加工材を溶接したり、搭載した加熱トーチを作動させて溶射或いは被加工材を加熱する等の加工が行われている。
【０００３】
ガス切断トーチや加熱トーチには酸素ガスを供給する１本又は２本のホースと燃料ガスを供給する１本のホースが接続され、プラズマ切断トーチにはプラズマガスを供給する１本又は２本のホースと冷却水の供給ホース及び配水ホース更に通電用のキャップタイヤケーブルが接続される。また溶接トーチでは溶接方式に対応して異なるものの、溶接棒或いは溶接ワイヤやキャップタイヤケーブル更にシールドガスを供給するホースが接続される。即ち、加工トーチを用いて被加工材に対して加工する場合、搭載された加工トーチにはホースやキャップタイヤケーブル等のホース類が複数本接続される。
【０００４】
台車に搭載されたトーチに接続されたホース類は夫々所定の長さを有し、他方の端部がガスの供給源や電源或いは水源と接続され、中間の部分は移動が自由な状態で被加工材の表面に載置されるのが一般的である。このため、台車にはトーチに接続されたホース類を牽引するのに充分な力を発生することが要求される。
【０００５】
台車に於ける牽引力を発生させる一つの方法は該台車の重量を増加させることである。例えば、鉄の塊からなるウエイトを発生させるべき牽引力の大きさに従って台車の本体に装着することで台車の重量を増加させている。しかし、この構造では台車の移動やウエイトの着脱等の作業を行う際に作業員の負担が大きくなり、作業性が悪くなるという問題がある。
【０００６】
このため、鋼板を被加工材として加工する台車では、該鋼板に磁石の吸着力を作用させることで見掛け上の重量を増加させて牽引力を発生させるように構成するのが一般的である。例えば、特許文献１に記載された台車では、本体の内部にレバーの操作に伴って底面に対して離隔又は接近し得るように構成された磁石が配置されており、この台車を被加工材となる鋼板に載置し、磁石を底面に接近させることで吸着力を発生させると共にこの状態で駆動輪を駆動することでホース類を牽引しつつ走行させ、磁石を底面から離隔させることで吸着力を低減させて鋼板からの離脱を容易にすることで作業員の負担を軽減し得るように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２５８９６５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に開示された台車では、被加工材が鋼板に代表される磁性体であることに限定されてしまい、例えば被加工材がステンレス鋼板やアルミニウム板，銅板等の非磁性体である場合プラズマ切断トーチを用いて切断したり、溶接するような要求に対応することが出来ず、また被加工材がプラスチック板や合板，木材の板等である場合もこれらをプラズマ切断トーチを用いて切断するような要求に対応し得ないという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、被加工材が磁性体であるか否かを問うことなく適用し得る台車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係る台車は、被加工材の表面を走行し搭載した加工トーチによって被加工材に対する目的の加工を行う台車であって、複数の吸盤と、被加工材の表面に接触した吸盤に吸着力を発生させる吸盤駆動部材と、台車本体を走行させる台車走行部材とを有して構成されるものである。
【００１１】
上記台車に於いて、台車本体に無端帯を設けると共に該無端帯に複数の吸盤を所定の間隔で取り付けることが好ましい。
【００１２】
また上記各台車に於いて、台車走行部材が無端帯であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記の如く構成された本発明に係る台車では、台車に設けられ且つ被加工材の表面に接触した吸盤に対し、吸盤駆動部材によって吸着力を発生させることで、台車の見掛け上の重量を増大させることが出来るので、台車の重量を増加させることなく牽引力の増加をはかることが出来る。このように本発明の台車では、吸盤による被加工材の表面に対する吸着力に基づいて牽引力を発揮させるので、被加工材が磁性体であるか否かに関わらず、安定した牽引力を発揮させることが出来る。
【００１４】
このため、台車走行部材によって台車本体を走行させることで安定した走行を実現することが出来る。従って、搭載した加工トーチにホースやキャップタイヤケーブル等のホース類が接続されている場合であっても、これらのホース類を牽引して被加工材に対する目的の加工を行うことが出来る。
【００１５】
また台車本体に無端帯を設け、この無端帯に複数の吸盤を所定の間隔で取り付けたので、台車の走行に伴って無端帯を回転させることで、複数の吸盤を順に被加工材の表面に接触させ、且つ離脱させることが出来る。
【００１６】
また台車走行部材を無端帯とすることによって、該無端帯を駆動して複数の吸盤を回転させて順に被加工材の表面に接触させることが出来、且つ接触した吸盤の吸着力を維持させた状態で台車本体を走行させることが出来る。従って、搭載した加工トーチにホースやキャップタイヤケーブル等のホース類が接続されている場合であっても、無端帯の駆動に伴って台車を安定走行させると共に、ホース類を牽引して目的の加工を行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る台車の好ましい実施形態について説明する。本発明に係る台車は、吸盤によって被加工材の表面を吸着することで、見掛け上の重量を増加させて高い牽引力を発揮させるようにしたものであり、被加工材の材質が非磁性体であっても、安定した走行を実現して搭載した加工トーチによる被加工材に対して目的の加工を行えるようにしたものである。
【００１８】
台車に搭載する加工トーチは特に限定するものではなく、この加工トーチにホースやキャップタイヤケーブル等のホース類が接続されているか否かも限定するものでもない。即ち、本発明の台車は、加工トーチにホース類が接続されているか否かに関わらず、被加工材との吸着力によって安定した走行を実現するものである。しかし、本発明に係る台車は、被加工材を切断し、溶射を含む加熱を行い、溶接するような加工を施す際に用いてより有効である。
【００１９】
例えば、被加工材に対する加工が切断である場合、加工トーチとしてはガス切断トーチ或いはプラズマ切断トーチが用いられる。ガス切断トーチの場合、トーチには予熱酸素，切断酸素を含む酸素ガスを供給するホースと燃料ガスを供給するホースが接続され、プラズマ切断トーチの場合、トーチにはプラズマガスを供給するホース，電極に通電するキャップタイヤケーブル，電極，ノズルを冷却する冷却水を給水するホース及び配水するホース等のホース類が接続される。
【００２０】
また被加工材に対する加工が溶射を含む加熱である場合、トーチには燃料ガスを供給するホース，支燃ガスである酸素ガスを供給するホース、更に、溶射材の供給，遮断を制御する圧力エア或いは窒素ガスを供給するホース等のホール水が接続される。更に、被加工材に対する加工が溶接である場合、トーチには溶接ワイヤを供給するホース，シールドガスを供給するホース，溶接ワイヤに通電するキャップタイヤケーブル等のホース類が接続される。
【００２１】
加工トーチに接続されたホース類は目的の加工長さを充分に満足する長さを有し、他方側の端部が夫々所定のガス供給源や電源或いは水源や配水溝に接続され、中間の部分は被加工材上に載置されるのが一般的である。従って、台車が走行する際にはこれらのホース類を牽引する必要が生じることとなる。
【００２２】
吸盤は被加工材の表面に接触して吸着力を生じさせるものであり、この機能を有するものであれば、構造や材質を限定することなく用いることが可能である。
【００２３】
このような吸盤として、例えば真空ポンプ等の真空圧発生部材に接続された吸盤がある。この吸盤では、被加工材の表面に接触した後、真空圧発生部材の作用によって内圧を真空吸引することで、吸着力を発揮することが可能である。この場合、真空圧発生部材と、該真空圧発生部材と吸盤とを接続し或いは遮断する弁、又は真空圧発生部材の作動を制御する部材が吸盤駆動部材となる。
【００２４】
また、例えばゴムや合成樹脂等の可撓性を有する材料によってカップ状に形成された吸盤を用いることも可能である。この吸盤では、被加工材の表面に接触させた後、該略中央の部位を強制的に表面から離隔させることで内部圧力を低下させて吸着力を生じさせることが可能である。この場合、被加工材の表面に接触した吸盤の略中央の部位を、該表面から強制的に離隔させる部材が吸盤駆動部材となる。
【００２５】
吸盤の直径が大きくなると吸着力が大きくなり、数が多くなると全体の吸着力が大きくなる。このため、吸盤の数や発生すべき吸着力等の条件は、目的の加工を安定して行う際に必要な台車の牽引力、及び吸盤を取り付ける機構等に応じて設定される。特に、吸盤を無端帯に取り付けてこの無端帯をスプロケットやローラで回転させるように構成する場合、吸盤の大きさはスプロケットやローラの回転半径の影響を受けるようになる。
【００２６】
吸盤は台車本体に対して位置移動可能に取り付けられる。即ち、吸盤が被加工材の表面に吸着して固定されている状態で、台車本体が被加工材に対して移動することで、台車の走行が実現する。従って、吸盤は台車本体に対し前後進方向に位置移動可能に取り付けられると共に、複数の吸盤が直列に配置されている。吸盤の配置間隔は特に限定するものではなく、吸盤の大きさや数等の条件に応じて適宜設定される。しかし、台車を円滑に且つ安定した状態で走行させるには、少なくと２個の吸盤が常に被加工材に吸着した状態であることが必要である。
【００２７】
吸盤を台車本体に対して移動させる機構は特に限定するものではなく、例えば吸盤を被加工材の表面に対して略垂直方向に移動させる垂直移動部材（例えば小型エアシリンダー）と、該移動部材を被加工材の表面と平行な方向に移動させる水平移動部材（例えばエアシリンダーや無端帯）とを組み合わせた構造であって良い。この構造に於いて、前記水平移動部材は駆動能力を必要とせず、台車本体の移動に伴う従動能力を有するものであれば良い。
【００２８】
台車走行部材は、台車を走行させるための駆動力を発揮するものであり、駆動モータと、台車本体を被加工材に対して移動させる部材とによって構成される。台車本体を被加工材に対して移動させる部材は特に限定するものではなく、例えば、被加工材の表面と接触して回転する車輪、或いは吸盤そのものを台車本体に対して水平方向に移動させる水平移動部材を利用することが可能である。
【００２９】
台車走行部材として車輪を用いた場合、車輪と被加工材の表面との摩擦力を充分に発揮させることが可能なように、吸盤の被加工材に対する吸着力を調整することが必要である。また吸盤を台車本体に対して水平移動させる水平移動部材を用いた場合、被加工材の表面に吸着した吸盤に対し、目的の加工の進行方向に対応させて力を付与することで、台車本体を走行させることが可能である。
【００３０】
上記の如き吸盤を水平方向に移動させる部材としては、例えば一対のスプロケットに巻き掛けたエンドレスチェーン、一対のローラに巻き掛けたエンドレスベルト、一対のプーリに巻き掛けたエンドレスワイヤ等を含むエンドレス状の帯等の無端帯を用いると共に、スプロケット，ローラ，プーリに駆動モータを接続して駆動することが可能である。
【００３１】
被加工材を切断し、加熱し、或いは溶接する場合、加工トーチからはかなりの熱が発生するため、上記各無端帯の中から温度に対し鈍感なものを選択して用いることが好ましい。
【００３２】
被加工材に載置された台車が安定して走行するためには、走行方向に対して少なくとも二つの吸盤が接触していることが必要であり、走行方向に対して直交する方向にも少なくとも二点で接触していることが必要である。このため、台車本体には、直列に配置した吸盤を一列とバランス用の１個の車輪を設けるか、或いは直列に配置した吸盤を二列設けることが好ましい。
【実施例１】
【００３３】
次に、実施例１に係る台車の構成について図を用いて説明する。図１は台車の構成を説明する三面図である。図２は吸盤を駆動する吸盤駆動部材の構成を説明する図である。図に示す台車Ａは、複数の吸盤２を無端帯となるチェーン３に取り付け、これらのチェーン３を台車本体１の両側に配置して構成されている。
【００３４】
台車本体１の内部には走行駆動部材が設けられている。この走行駆動部材は、可逆回転可能で且つ変速可能なモータ４ａと、減速機構４ｂとによって構成されており、減速機構４ｂの出力軸４ｃが台車本体１の一方の端部側から両側面に突出すると共に該出力軸４ｃにチェーン３を巻き掛けるスプロケット５ａが固定されている。
【００３５】
台車本体１の内部にはモータ４ａの回転を制御するための制御部（図示せず）が設けられており、表面に操作盤６が配置されている。この操作盤６には、１００Ｖ電源を接続するコネクター６ａや走行方向を設定するスイッチ６ｂ，走行速度を調整する調整ダイヤル６ｃを含み、台車Ａに目的の加工を行わせるのに必要なスイッチ（例えば溶接台車として利用する場合にはアークスタートスイッチ）やノブ類が配置されている。
【００３６】
台車本体１の他方の端部側の両側面の所定位置には軸７が設けられており、この軸７にスプロケット５ｂが自由回転可能に取り付けられている。そして前述したスプロケット５ａと前記スプロケット５ｂに複数の吸盤２を所定の間隔で取り付けたチェーン３が巻き掛けられている。
【００３７】
また台車本体１の前後方向の端面には夫々スイッチ８が設けられており、台車Ａの走行に伴って、スイッチ８が障害物に接触したことを検出したとき、モータ４ａの回転を停止させるように構成されている。特に、スイッチ８から障害物に接触した旨の信号によって、台車本体１の走行を停止させると同時に、搭載した加工トーチの稼働を停止させるように構成することが好ましい。
【００３８】
台車本体１の両側に配置された夫々２本のチェーン３は吸盤２の直径に対応した間隔を持って配置されており、これらのチェーン３を構成するアタッチメント３ａに直接或いは間接的に吸盤２が取り付けられている。吸盤２のチェーン３に対する取付構造は特に限定するものではなく、吸盤２の被加工材の表面に対する吸着機構や、吸盤２の被加工材の表面からの離脱機構に応じて適宜設定することが好ましい。
【００３９】
本実施例では吸盤２をチェーン３のアタッチメント３ａにビスによって固定しているが、例えばアタッチメント３ａにブラケットを固定すると共に該ブラケットに軸を回転可能に取り付け、この軸に吸盤を取り付けるようにしても良く、また前記軸にカムフォロワを取り付けておき、台車本体１の側面に取り付けたカムに従って吸盤２の位置を変化させるように構成しても良い。
【００４０】
吸盤２は、カップ状に形成した保護部材２ａと、保護部材２ａの内側に配置され可撓性を持った吸着部材２ｂと、吸着部材２ｂの略中心に取り付けられ保護部材２ａの略中心を貫通して配置された軸２ｃと、軸２ｃの端部に取り付けたカムフォロワ２ｄと、を有して構成されている。
【００４１】
台車本体１の両側面であってスプロケット５ａ，５ｂの間に吸盤駆動部材となるカム９が配置され、台車本体１の側面に設けたブラケット１０に固定されている。カム９は長手方向の両端に斜面９ａが形成されており、このカム９に吸盤２のカムフォロワ２ｄが当接したとき、軸２ｃを軸方向に駆動して吸着部材２ｂを被加工材の表面から離隔させて吸着させると共に、一定区間この吸着状態を保持させることが可能である。
【００４２】
上記の如く構成された台車Ａでは、該台車Ａを被加工材Ｂの表面に載置した後、モータ４ａを駆動することで走行させることが可能である。即ち、台車Ａを被加工材Ｂの表面に設定された加工線に沿って載置する。この載置と同時に吸盤２の吸着部材２ｂが被加工材Ｂに吸着して載置位置を保持する。この状態で、操作盤６に配置されたスイッチ類を操作して走行速度を調整すると共に走行方向を設定し、モータ４ａを回転駆動すると、出力軸４ｃ，スプロケット５ａ，チェーン３が回転する。
【００４３】
チェーン３の回転に伴って該チェーン３に取り付けられた吸盤２が被加工材Ｂの表面に接近して対向し、カムフォロワ４ｄがカム９に接触して軸４ｃが軸方向に強制的に移動し、この移動に伴って吸着部材２ｂの略中央部が被加工材Ｂから離隔するように駆動され、これにより、吸盤２による被加工材Ｂの吸着が行われる。
【００４４】
モータ４ａの更なる回転によってチェーン３が回転し、前述の吸盤２は被加工材Ｂに対する吸着状態を維持して隣接する新たな吸盤２が被加工材Ｂに接近し対向する。そして対向した吸盤２は前述したように被加工材Ｂを吸着し、台車本体１が例えば図１の矢印方向に進行することになる。
【００４５】
台車本体１の矢印方向への進行に伴って、現在被加工材Ｂに吸着している吸盤２がカム９の端部側（スプロケット５ｂ側）に移動する。吸盤２がカム９の端部側に移動することによって、カムフォロワ２ｄのカム９に対する接触が解除され、吸着部材２ｂは単に被加工材Ｂの表面に接触した状態となり、外部から引き剥がし力を付与することによって容易に被加工材Ｂの表面から離脱する。
【００４６】
本実施例では、チェーン３がスプロケット５ｂによって向きを変えるのに伴って、吸盤２に対する引き剥がし力を付与し、これにより、被加工材Ｂを吸着していた吸盤２を被加工材Ｂの表面から離脱させるようにしている。この場合、吸盤２はスプロケット５ｂの回転中心である軸７を中心として回動するような軌跡を描くため、吸盤２の大きさによっては被加工材Ｂからの離脱が一気に行えず、保護部材２ａの一部の離脱が遅れることがある。この場合、チェーン３のアタッチメント３ａにブラケットを設けると共に該ブラケットに軸を設け、この軸に吸盤２を回動可能に取り付けることによって、吸盤２を一気に離脱させることが可能となる。
【００４７】
上記の如く、台車Ａは、吸盤２の吸着力によって被加工材Ｂを吸着することで見掛け上の重量を増加させて牽引力を発揮させることが可能となるため、被加工材Ｂの材質が非磁性体であっても、安定した走行を実現して目的の加工を行うことが可能である。
【実施例２】
【００４８】
次に、実施例２に係る台車の構成について図を用いて説明する。図３は溶接台車として構成した台車の平面図と正面図である。尚、図に於いて前述の実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４９】
図に示す台車Ｃは、前述の台車Ａを利用して溶接専用の台車Ｃとして構成したものである。即ち、被加工材Ｂは水平方向に配置された部材Ｂａと該部材Ｂａに対し垂直に配置された部材Ｂｂとによって構成されており、台車Ｃは両部材Ｂａ，Ｂｂの交差部位を隅肉溶接して二部材が直交する構造体を製造するための装置として構成されている。
【００５０】
台車本体１の上面にはブラケット１１が配置されており、このブラケット１１に二点鎖線で示す溶接トーチ１３を保持するためのホルダー１２が設けられている。また台車本体１の側面に設けたブラケット１０の前後端に、先端に回転可能なガイドローラ１４ａを有するガイドアーム１４が取り付けられている。
【００５１】
ガイドアーム１４は台車Ｃの進行方向前方側に配置された方が後方側に配置された方よりも短い突出長さを有し、この状態で両ガイドアーム１４に設けたガイドローラ１４ａが被加工材Ｂを構成する垂直に配置された部材Ｂｂの表面に接触している。従って、台車本体１の向きは部材Ｂｂに対し走行方向に向かって接近するようになり、台車Ｃの走行に伴って、該台車Ｃは、部材Ｂｂから離隔することなく、確実に溶接トーチ１３を被加工材Ｂの溶接部位に対向させることが可能である。
【実施例３】
【００５２】
次に、実施例３に係る台車の構成について図を用いて説明する。図４は溶接台車として構成した台車の平面図と正面図である。図に於いて、前述した各実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図に示す台車Ｄは、台車本体１の片側に複数の吸盤２を取り付けたチェーン３が配置され、反対側の側面には一個の自由回転するローラ１５が配置されている。台車本体１の重量は吸盤２とローラ１５から被加工材Ｂに伝達されて支持されることで、バランスを保持し得るように構成されている。
【００５４】
ローラ１５は台車本体１に取り付けたブラケット１６に保持されて何れの方向へも回転し得るように構成されている。従って、台車Ｄの走行方向が直進方向ではない場合であっても、自由に追従することが可能である。尚、ローラ１５に替えて車輪を用いることも可能であり、この場合、車輪の向きを自由に変更し得るフリーキャスターを用いることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る台車は、被加工材が磁性体であるか、非磁性体であるか、に関わらず、搭載した加工トーチを移動させて目的の加工を行うことが可能である。従って、被加工材に対する切断，溶射を含む加熱，溶接等の加工を安定した状態で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】台車Ａの構成を説明する三面図である。
【図２】吸盤を駆動する吸盤駆動部材の構成を説明する図である。
【図３】溶接台車として構成した台車Ｃの平面図と正面図である。
【図４】溶接台車として構成した台車Ｄの平面図と正面図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ，Ｃ，Ｄ                      台車
Ｂ                              被加工材
１                              台車本体
２                              吸盤
２ａ                            保護部材
２ｂ                            吸着部材
２ｃ                            軸
２ｄ                            カムフォロワ
３                              チェーン
３ａ                            アタッチメント
４ａ                            モータ
４ｂ                            減速機構
４ｃ                            出力軸
５ａ，５ｂ                      スプロケット
６                              操作盤
６ａ                            コネクター
６ｂ                            スイッチ
６ｃ                            調整ダイヤル
７                              軸
８                              スイッチ
９                              カム
９ａ                            斜面
１０                            ブラケット
１１                            ブラケット
１２                            ホルダー
１３                            溶接トーチ
１４                            ガイドアーム
１４ａ                          ガイドローラ
１５                            ローラ
１６                            ブラケット
【図１】
2005238242.tif 000003
【図２】
2005238242.tif 000004
【図３】
2005238242.tif 000005
【図４】
2005238242.tif 000006