(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前進側および後退側に自走可能な台車と、台車に搭載した溶接トーチと、溶接トーチを台車の上下方向および左右方向に位置調整可能に保持して台車走行面およびこの台車走行面から立ち上がる倣い面の間の隅部に溶接トーチを向ける溶接トーチ保持部と、台車の前進段階および後退段階のいずれの段階においても常に溶接トーチを隅部に向けた状態で台車を走行させる倣い機構を備え、
倣い機構は、台車に前後方向に沿って設けられて中心が台車の上下方向の軸回りに回動自在に支持されるアームと、このアームの両端部でかつアームの中心から等しい距離をもってそれぞれ配置されて台車の走行に伴って倣い面上を移動する一対の接触子と、アームの台車に対する回動範囲を規制する前後のストッパと、アームの回動がストッパによって規制された状態を維持する前後の固定手段を具備し、
一対の接触子を倣い面に当接させたアームの回動をストッパによって規制し且つ固定手段によって規制を維持した状態で、台車の走行経路が倣い面に向けて所定角度傾斜すると共に、溶接トーチ保持部が、溶接トーチをアームの回動中心上に保持することを特徴とする倣い溶接装置。
【請求項２】
走行面に台車を走行可能に吸着するマグネットを備えた請求項１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、溶接トーチを搭載した台車を台車走行面から立ち上がる倣い面に沿って移動させつつ、台車走行面と倣い面と間の隅部に肉盛溶接を行う倣い溶接装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記した倣い溶接装置としては、例えば、図３に示すように、自走可能な台車１０１と、台車１０１に搭載した溶接トーチ１０２と、台車走行面Ｐおよびこの台車走行面Ｐから立ち上がる倣い面Ｑの間の隅部Ｒに溶接トーチ１０２を向けた状態で保持する溶接トーチ保持部１０３と、台車１０１の進行方向側の端部（図示上端部）に配置されて倣い面Ｑに向けて突出する前方側倣いローラ１０４と、台車１０１の進行方向とは反対側の端部（図示下端部）に配置されて倣い面Ｑに向けて前方側倣いローラ１０４よりも遠方に突出する後方側倣いローラ１０５を備えたものがある。
【０００３】
この倣い溶接装置１００では、両倣いローラ１０４，１０５を倣い面Ｑに当接させることによって、台車１０１の走行経路Ｓを倣い面Ｑに向けて傾斜させ、この状態で台車１０１を図示上側に向けて走行させることにより、すなわち、台車１０１を倣い面Ｑから離さずに移動させることにより、溶接トーチ１０２と隅部Ｒとの間隔を一定に保つようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した倣い溶接装置１００では、台車１０１を倣い面Ｑに沿って上記とは逆方向（図示下側）に走行させつつ隅部Ｒに肉盛溶接を行う場合には、走行経路Ｓを倣い面Ｑに近づけるべく前方側倣いローラ１０４と後方側倣いローラ１０５とを互いに付け替える必要があり、この付け替えに際して誤差が発生すると、溶接トーチ１０２の位置を調整し直さなくてはならないという問題を有していた。
【０００５】
また、上記した倣いローラ１０４，１０５の付け替えを行わなくても済むように、左右勝手の異なる溶接装置１００を取り揃えておくことも考えられるが、この場合には、設備コストが高くついてしまうという問題があり、これらの問題を解決することが従来の課題であった。
【０００６】
【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、溶接トーチを隅部に向けつつ台車を前進走行させることができるのは勿論のこと、部品の付け替えや溶接トーチの位置調整などといった手間隙をかけることなく、溶接トーチを隅部に向けつつ台車を後退走行させることも可能であり、その結果、左右勝手の異なる２つの機種を揃えておく必要がなくなる分だけ、設備コストの低減を実現する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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる倣い溶接装置は、前進側および後退側に自走可能な台車と、台車に搭載した溶接トーチと、溶接トーチを台車の上下方向および左右方向に位置調整可能に保持して台車走行面およびこの台車走行面から立ち上がる倣い面の間の隅部に溶接トーチを向ける溶接トーチ保持部と、台車の前進段階および後退段階のいずれの段階においても常に溶接トーチを隅部に向けた状態で台車を走行させる倣い機構を備え、倣い機構は、台車に前後方向に沿って設けられて中心が台車の上下方向の軸回りに回動自在に支持されるアームと、このアームの両端部でかつアームの中心から等しい距離をもってそれぞれ配置されて台車の走行に伴って倣い面上を移動する一対の接触子と、アームの台車に対する回動範囲を規制する前後のストッパと、アームの回動がストッパによって規制された状態を維持する前後の固定手段を具備し、一対の接触子を倣い面に当接させたアームの回動をストッパによって規制し且つ固定手段によって規制を維持した状態で、台車の走行経路が倣い面に向けて所定角度傾斜すると共に、溶接トーチ保持部が、溶接トーチをアームの回動中心上に保持する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。
【０００９】
本発明の請求項２に係わる倣い溶接装置において、走行面に台車を走行可能に吸着するマグネットを備えた構成としている。
【００１０】
【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、上記した構成としていることから、台車の前進段階および後退段階のいずれの段階においても、倣い機構によって溶接トーチを常に隅部に向けつつ台車を走行させ得ることとなり、台車の進行方向を変える場合には、部品の付け替えや溶接トーチの位置調整などといった手間隙が省かれるうえ、右倣いおよび左倣いのいずれにも対応し得ることから、左右勝手の異なる２つの機種を揃えておく場合と比べて、設備コストの低減が図られることとなる。
【００１１】
また、上記の倣い溶接装置では、例えば、台車を前進させつつ溶接を行う段階において、倣い機構におけるアームの一対の接触子を倣い面に当接させた状態でストッパによって規制されるまでアームを回動させると、すなわち、台車をその前端側が倣い面に近付くようにして回動させると、台車の走行経路が倣い面に向けて所定角度傾斜することとなり、この状態で台車を走行させると、台車は常に倣い面を押圧しながら移動することとなり、したがって、溶接トーチと隅部との間隔は一定に保たれることとなる。
【００１２】
一方、台車を後退させつつ溶接を行う段階には、一対の接触子を倣い面に当接させたアームをストッパによって規制されるまで上記とは反対側に回動させると、すなわち、台車をその後端側が倣い面に近付くようにして回動させると、台車の走行経路が倣い面に向けて上記とは反対側に所定角度傾斜することとなり、この状態で台車を走行させると、この場合も台車は常に倣い面を押圧しながら移動することとなり、前進させる場合と同じく、溶接トーチと隅部との間隔は一定に保たれることとなる。
【００１３】
つまり、台車の進行方向を変えて溶接を行う場合には、上述したように、一対の接触子を倣い面に当接させたアームに対して台車を回動させるだけでよく、セッティングが簡単なものとなる。
【００１４】
さらに、上記の倣い溶接装置では、上記した構成としているので、台車に牽引されたり吊り下げられたりしているトーチケーブルに引張られて、ストッパにより回動が規制されているアームが逆方向に回動することが阻止される、すなわち、台車の進行方向側の端部が倣い面から離間する方向へ台車が回動することが確実に阻止されることとなる。
【００１５】
本発明の請求項２に係わる倣い溶接装置では、上記した構成としているため、台車が垂直面上あるいは天井面上を走行し得ることとなり、この倣い溶接装置を適用可能な箇所が増すこととなる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１および図２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２に示すように、この倣い溶接装置１は、台車２と、この台車２に搭載した溶接トーチ３と、台車２上で溶接トーチ３を保持する溶接トーチ保持部４を備えている。
【００１９】
台車２は、台車本体２１と、この台車２１上に固定した正逆回転可能な減速機構付きのモータ２２と、台車本体２１の下部に相対向して設けた前後方向の下向きフランジ２１ａ，２１ａに軸受２３，２３を介して支持される前後の車軸２４，２４と、これらの車軸２４，２４の各両端にそれぞれ固定された合計４個のゴム車輪２５を具備している。
【００２０】
そして、この台車２では、モータ２２の出力軸２２ａに装着した第１スプロケット２６Ａと後側車軸２４に装着した第２スプロケット２６Ｂとの間にチェーン２７を掛け渡してモータ出力を後側車軸２４に伝達すると共に、後側車軸２４に装着した第３スプロケット２６Ｃと前側車軸２４に装着した第４スプロケット２６Ｄとの間にチェーン２７を掛け渡して後側車軸２４を介してモータ出力を前側車軸２４に伝達するようにしており、これにより４個のゴム車輪２５をいずれも駆動輪として機能させて、トーチケーブル３１を牽引し得るようにしている。
【００２１】
溶接トーチ保持部４は、台車本体２１上に設けたスタンド４１に前後方向のボルト４２を介して回動可能に取り付けたトーチホルダ４３と、このトーチホルダ４３を台車本体２１の上下方向および左右方向に移動させるホルダ駆動部４４と、トーチホルダ４３に設けられて溶接トーチ３を軸方向に移動可能に固定するクランプ４５を具備しており、この溶接トーチ保持部４では、ボルト４２回りにトーチホルダ４３を回動させて溶接トーチ３と台車走行面Ａとの角度を略４５°とした状態で、ホルダ駆動部４４を動作させて溶接トーチ３の上下方向位置および左右方向位置を調節することにより、台車走行面Ａおよびこの台車走行面Ａから立ち上がる倣い面Ｂの間の隅部Ｃに溶接トーチ３を向けるようにしている。
【００２２】
また、この倣い溶接装置１は、台車２を倣い面Ｂに沿って移動させるための倣い機構５を備えている。
【００２３】
この倣い機構５は、台車２の前後方向に沿って設けられて中心を台車本体２１の前後方向の中央に位置する上下方向の軸孔２１ｂにヒンジ軸５１を介して回動自在に連結したアーム５２と、このアーム５２の両端部から台車本体２１とは反対側に向けてそれぞれ突出するブラケット５３，５３の各先端に支軸５４，５４を介して支持された倣いローラ（一対の接触子）５５，５５と、台車本体２１の前後端部でかつアーム５２の回動範囲内にそれぞれ配置されてアーム５２の回動を規制するピン（ストッパ）５６，５６を備えており、倣いローラ５５，５５はアーム５２の中心からそれぞれ等しい間隔をもって配置してある。
【００２４】
この倣い機構５では、台車２を前進させる段階（図１（ａ）では上方向に移動させる段階）において、倣いローラ５５，５５を倣い面Ｂに当接させたアーム５２の回動を台車本体２１の前端部に位置するピン５６によって規制することにより、台車２の走行経路ＤＦを倣い面Ｂに向けて所定角度θ（２°〜３．５°）だけ傾斜させ、一方、台車２を後退させる段階（図１（ａ）では下方に移動させる段階）において、同じく倣いローラ５５，５５を倣い面Ｂに当接させたアーム５２の回動を台車本体２１の後端部に位置するピン５６によって規制することによって、台車２の走行経路ＤＲを倣い面Ｂに向けて所定角度θだけ傾斜させるようにしている。
【００２５】
この場合、台車本体２１の前後端部の各ピン５６，５６の近傍には、ピン５６に当接した側のアーム５２のブラケット５３に係止する固定手段としての係止ばね５７が設けてあり、これにより、回動が規制されたアーム５２がトーチケーブル３１に引っ張られてピン５６から離間する方向に回動するのを阻止するようにしている。
【００２６】
さらに、この倣い溶接装置１は、台車２の台車本体２１に、レバー２８の操作によって台車走行面Ａに対して接近離間するマグネット２９を設けており、マグネット２９を台車走行面Ａに接近させた状態では、台車走行面Ａに台車２を走行可能に吸着することができるようになっている。
【００２７】
この倣い溶接装置１において、台車２を倣い面Ｂに沿って前進させつつ（図１（ａ）では上方向に移動させつつ）台車走行面Ａおよび倣い面Ｂの間の隅部Ｃに対して肉盛り溶接を行う場合には、まず、倣い機構５の一対の倣いローラ５５，５５を倣い面Ｂに当接させた後、アーム５２を支持するヒンジ軸５１を中心にして台車２を時計回りに回動させて、台車本体２１の前端部に位置するピン５６をアーム５２に当接させると、台車２の走行経路ＤＦが倣い面Ｂに向けて所定角度θだけ傾斜した状態でセットされることとなる。
【００２８】
次いで、溶接トーチ保持部４において、ボルト４２回りにトーチホルダ４３を回動させて溶接トーチ３と台車走行面Ａとの角度を略４５°にセットし、続いてホルダ駆動部４４によって溶接トーチ３の上下方向位置および左右方向位置を調節して溶接トーチ３を台車走行面Ａおよび倣い面Ｂの間の隅部Ｃに向けると共に、クランプ４５によって溶接トーチ３の突出量を調節する。
【００２９】
そして、台車２に設けたカバー６上のスイッチ７をオン操作してモータ２２に電源を供給し、上記のようにセッティングされた台車２を前進させつつ溶接を開始すると、台車２は倣い面Ｂに向けて所定角度θだけ傾斜した走行経路ＤＦ上を走行することとなり、すなわち、台車２は倣い面Ｂを常に押圧しつつ移動することとなり、この移動の間、溶接トーチ３と隅部Ｃとの間隔が一定に保たれるので、隅部Ｃに対してずれなくそして過不足なく肉盛り溶接がなされることとなる。
【００３０】
一方、台車２を倣い面Ｂに沿って後退させつつ（図１（ａ）では下方向に移動させつつ）台車走行面Ａおよび倣い面Ｂの間の隅部Ｃに対して肉盛り溶接を行う場合には、停止させた台車２をヒンジ軸５１を中心にして反時計回りに回動させて、台車本体２１の後端部に位置するピン５６をアーム５２に当接させると、台車２の走行経路ＤＲが倣い面Ｂに向けて所定角度θだけ傾斜した状態でセットされることとなり、この状態で、スイッチ７を切換え操作して台車２を後退させつつ溶接を開始すると、この場合も、台車２は倣い面Ｂを常に押圧しつつ移動することとなって、溶接トーチ３と隅部Ｃとの間隔が一定に保たれることとなる。
【００３１】
したがって、この倣い溶接装置１では、台車２を前進させつつ肉盛り溶接を行う場合、および、後退させつつ肉盛り溶接を行う場合のいずれの場合も、間隔を一定に保ちながら溶接トーチ３を常に隅部Ｃに向け得ることとなり、台車２の進行方向を変えて溶接を行う場合には、上記したように、一対の倣いローラ５５，５５を倣い面Ｂに当接させたアーム５２に対して台車２を回動させるだけで済み、部品の付け替えや溶接トーチ３の位置調整を行う手間隙が省かれることから、セッティングが簡単になされることとなる。
【００３２】
また、上述したように、この倣い溶接装置１によって、右倣いおよび左倣いのいずれの倣い溶接にも対応し得るので、左右勝手の違う機種を用意しておく場合と比べて、設備コストの低減が図られることとなる。
【００３３】
さらに、この倣い溶接装置１では、台車本体２１の前後端部に、ピン５６に当接した側のアーム５２のブラケット５３に係止する係止ばね５７を設けているので、回動が規制されたアーム５２がトーチケーブル３１に引っ張られてピン５６から離間する方向に回動することが回避されることとなる。
【００３４】
さらにまた、この倣い溶接装置１では、台車２の台車本体２１に、台車２を台車走行面Ａに走行可能に吸着するマグネット２９を設けているので、水平面上のほか、垂直面上あるいは天井面上をも台車２が走行し得ることとなり、したがって、この倣い溶接装置１の適用範囲が広がることとなる。
【００３５】
なお、本発明に係わる倣い溶接装置の詳細な構成は、上記した実施例に限定されるものではない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係わる倣い溶接装置では、上記した構成としたため、部品の付け替えや溶接トーチの位置調整などといった面倒な作業を行うことなく、台車の進行方向を変えることができ、すなわち、右倣いおよび左倣いのいずれの倣い溶接にも対応することができ、したがって、左右勝手の異なる２つの機種を揃えておく場合と比較して、設備コストの低減化を実現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。
【００３７】
また、上記の倣い溶接装置では、台車の進行方向を変えて溶接を行う場合のセッティングを極めて簡単に行うことができ、しかも、台車に牽引されたり吊り下げられたりしているトーチケーブルに引張られたとしても、台車の進行方向側の端部が倣い面から離間するのを確実に防止することができるという優れた効果がもたらされる。
【００３８】
本発明の請求項２に係わる倣い溶接装置では、上記した構成としていることから、水平面上のほか、垂直面上あるいは天井面上での肉盛り溶接が可能であるという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平面説明図（ａ）および部分破断側面説明図（ｂ）である。
【図２】図１に示した倣い溶接装置の全体斜視説明図である。
【図３】従来の倣い溶接装置により肉盛り溶接を行っている状況を示す簡略平面説明図である。
【符号の説明】
１  倣い溶接装置
２  台車
３  溶接トーチ
４  溶接トーチ保持部
５  倣い機構
２９  マグネット
５２  アーム
５５  倣いローラ（一対の接触子）
５６  ピン（ストッパ）
５７  係止ばね（固定手段）
Ａ  台車走行面
Ｂ  倣い面
Ｃ  台車走行面と倣い面との間の隅部
ＤＦ，ＤＲ  走行経路
θ  所定角度
【図１】
0004536177.tif 000002
【図２】
0004536177.tif 000003
【図３】
0004536177.tif 000004