(57)【要約】【課題】制御ケーブルに過大な張力が生じた際にこれを検出することで、破損や断線といった問題を防止できるようにした、自走装置を提供する。【解決手段】制御部と、制御部の制御信号を伝える制御ケーブル３と、制御ケーブル３に接続されて制御部からの制御信号によって駆動する自走装置本体４と、を備えた自走装置１である。制御ケーブル３と自走装置本体４との間には線材９が設けられている。自走装置本体４には、線材９の張力が予め設定された張力より大きくなったときにこれを検出する張力検出手段１１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部と、該制御部の制御信号を伝える制御ケーブルと、該制御ケーブルに接続されて前記制御部からの制御信号によって駆動する自走装置本体と、を備えた自走装置であって、
前記制御ケーブルと前記自走装置本体との間には線材が設けられ、
前記自走装置本体には、前記線材の張力が予め設定された張力より大きくなったときにこれを検出する張力検出手段が設けられていることを特徴とする自走装置。
【請求項２】
前記張力検出手段には、前記線材の張力が予め設定された張力より大きくなったことを検出した際、前記自走装置本体の駆動を停止させるように前記制御部に停止信号を出力する停止信号出力部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の自走装置。
【請求項３】
前記自走装置本体は自動溶接機であることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の産業分野において自走式（可動式）の自動装置が用いられている。例えば、タンクの施工などでは、その側壁を形成する際、矩形状の側板を下段から順にレンガ積みの要領で積み上げた後、自動溶接機を用いて側板間の接合箇所を溶接している。大型のタンクではその高さが数十メートルにも及ぶものもあり、また狭い場所もあるため、このような高所や狭所での溶接作業を可能にする自動溶接機は、人手による溶接作業に比較して利点が多く、広く普及している。
【０００３】
ところで、前記タンク側壁の側板間を溶接する場合、例えば溶接箇所（継ぎ目部分）が横方向（水平方向）に２０〜３０ｍ程度続くものがある。このような溶接箇所を前記自動溶接機で溶接する場合、この自動溶接機を２０〜３０ｍ程度走行（自走）させる必要がある。自動溶接機は、通常、制御部と制御ケーブルと溶接機本体とを有して構成され、固定された制御部に対して溶接機本体が走行するようになっている。したがって、これらの間を繋ぐ制御ケーブルは、溶接機本体が走行する距離より充分に長く形成されている。
【０００４】
しかしながら、溶接機本体を走行させた際、制御ケーブルが障害物に引っかかり、これによって制御ケーブルに過大な張力が生じることがある。例えば、前記タンク側壁の側板を溶接する場合、側壁の一方の側に制御部を固定したまま、他方の側を溶接機本体で溶接することがある。その場合に、側壁の上を制御ケーブルで乗り越えさせ、溶接機本体を他方の側にて走行させるが、溶接機本体の走行に伴って制御ケーブルが側壁の上端部を摺動するため、摩擦によって制御ケーブルが引っ張られ、制御ケーブルに張力が生じる。
【０００５】
このように制御ケーブルに張力が生じた場合、作業者がこれに気付かずにこの張力が過大になると、制御ケーブルと溶接機本体との接続部が破損したり、制御ケーブル中の配線が断線するといった問題が起こる。なお、張力を調節する装置としては、下記特許文献１に開示されたものがあるが、自走式の装置における制御ケーブルの張力調節に適用されるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２９１５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、自動溶接機のような自走装置においては、その制御ケーブルに過大な張力がかかることによる前記の問題、すなわち接続部の破損や制御ケーブル中の配線の断線といった問題が防止されることが望まれている。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、制御ケーブルに過大な張力が生じた際にこれを検出することで、破損や断線といった問題を防止できるようにした、自走装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の自走装置は、制御部と、該制御部の制御信号を伝える制御ケーブルと、該制御ケーブルに接続されて前記制御部からの制御信号によって駆動する自走装置本体と、を備えた自走装置であって、
前記制御ケーブルと前記自走装置本体との間には線材が設けられ、
前記自走装置本体には、前記線材の張力が予め設定された張力より大きくなったときにこれを検出する張力検出手段が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記自走装置において、前記張力検出手段には、前記線材の張力が予め設定された張力より大きくなったことを検出した際、前記自走装置本体の駆動を停止させるように前記制御部に停止信号を出力する停止信号出力部が設けられていることが好ましい。
また、前記自走装置において、前記自走装置本体は自動溶接機であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自走装置によれば、制御ケーブルと自走装置本体との間に線材を設け、自走装置本体に、前記線材の張力が予め設定された張力より大きくなったときにこれを検出する張力検出手段を設けているので、制御ケーブルに過大な張力が生じ、これによって前記線材の張力が予め設定された張力より大きくなったとき、これを張力検出手段で検出し、例えば自走装置本体の駆動を停止させるようにすることにより、接続部の破損や配線の断線といった問題を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態の自動溶接機を模式的に示す図、（ｂ）は（ａ）に示した自動溶接機の要部拡大図である。
【図２】図１（ａ）に示した自動溶接機の使用状態を示す斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は張力検出手段の他の例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の自走装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１３】
図１（ａ）は、本発明の自走装置を自動溶接機に適用した場合の一実施形態を示す模式図であり、図１（ａ）中符号１は自走装置としての自動溶接機である。この自動溶接機１は、制御部２と、制御部２の制御信号を伝える制御ケーブル３と、制御ケーブル３に接続されて前記制御部２からの制御信号によって駆動する溶接機本体（自走装置本体）４と、を有し、さらに、制御部や溶接機本体４に電力を供給する電源装置（図示しない）を備えて構成されている。
【００１４】
制御部２は、溶接機本体４の駆動、すなわちその走行動作や溶接動作を制御するもので、作業員によるリモコン（図示せず）の操作や制御部２に設けられた制御盤（図示せず）の操作により、制御ケーブル３を介して各種の駆動信号（制御信号）を溶接機本体４に送り、その駆動を制御するものである。ただし、本実施形態では、後述するように溶接機本体４から停止信号が出力された際、前記のリモコンや制御盤からは駆動信号が出力されていても、制御部２は前記停止信号を優先して溶接機本体４の駆動を停止する。すなわち、駆動信号の出力をキャンセルするようになっている。
【００１５】
制御ケーブル３は、図１（ａ）の要部拡大図である図１（ｂ）に示すように、制御部２から出力された駆動信号を溶接機本体４に伝えるための多数（例えば４本から５０本）の配線５と、これら配線５を束ねるとともにこれら配線５を保護（補強）する金属スプリング６と、これら配線５及び金属スプリング６を被覆する樹脂製の被覆材７とから構成されている。金属スプリング６は、例えばステンレスからなるもので、制御部２側から溶接機本体４側まで連続して形成されている。すなわち、制御部２側から溶接機本体４側まで連続するように単体で形成され、あるいは複数の金属スプリング６が互いに接続されることで連続して形成されている。
【００１６】
溶接機本体４は、例えば予め設置された軌道（レール）上を走行するように構成された走行部（図示せず）と、溶接動作をなす溶接部（図示せず）とを備えたもので、制御部２からの駆動信号によって走行動作、溶接動作が共に制御されるようになっている。走行部は、モーターとこれに連結する駆動軸、さらに駆動軸に設けられたギア又は車輪などから構成された従来公知のものである。溶接部も、従来公知の溶接機と同様の構成からなっている。
【００１７】
なお、制御ケーブル３は、溶接機本体４とコンセント８（接続部）を介して接続されている。コンセント８は、溶接機本体４側に形成された接続凹部（図示せず）に嵌め込まれてこれに接続する公知の構造のもので、制御ケーブル３の各配線５の端子部５ａを、溶接機本体４側の接続端子（図示せず）に接続させ、これらを導通させるものである。
【００１８】
また、制御ケーブル３と自走装置本体４との間には、線材９が配設されている。線材９は、例えば線径が１ｍｍ程度、長さが５００ｍｍ程度のステンレス線等からなるもので、後述するように予め設定された荷重がかかり、これによって予め設定された張力が生じても、破断しない強度のものが用いられる。
【００１９】
この線材９は、その一端側が制御ケーブル３に固定された円環板状のリング１０に固定され、他端側は溶接機本体４内に固定されている。リング１０は、制御ケーブル３に接着等によって取り付けられ、制御ケーブル３に対して移動しないように固定されたもので、例えば貫通孔（図示せず）を形成し、この貫通孔内に線材９の一端側を通してここにその一端側が抜けないように固定している。
【００２０】
このリング１０は、通常時、すなわち制御ケーブル３に大きな張力が生じていない状態では、線材９に大きな張力が生じないよう、すなわち予め設定した荷重がかからないように、制御ケーブル３上の位置が設定されている。例えば、本実施形態では線材９に１００ｋｇ程度（約１０００Ｎ程度）の荷重がかかった際に、後述するように溶接機本体４の駆動を停止するように設定されており、したがって、通常時には線材９に１００ｋｇより充分に小さい荷重しかかからないように、すなわち１００ｋｇの荷重がかかることで生じる張力より充分に小さい張力しか生じないように、リング１０の位置が設定され、制御ケーブル３上に固定されている。
【００２１】
溶接機本体４には、前記線材９の張力を検出する張力検出手段１１が設けられている。張力検出手段１１は、線材９の他端側に接続するように設けられたもので、該張力検出手段１１と前記リング１０との間に張設された線材９に生じている張力を検出するものである。この張力検出手段１１は、従来公知のテンションメータ（張力計）と同様の機構からなるもので、例えば線材９に接続されるバネがその伸長によって線材９の張力を検出し、この検出値を電気信号に変換して出力するように構成されている。
【００２２】
また、この張力検出手段１１には、線材９の張力が予め設定された張力より大きくなったことを検出した際、溶接機本体４の駆動を停止させるように制御部２に停止信号を出力する停止信号出力部１２が設けられている。停止信号出力部１２は、予め設定された張力として、例えば前記したように線材９に１００ｋｇ（約１０００Ｎ）の荷重がかかり、したがってこれに対応する張力が線材９に生じ、これが張力検出手段１１に検出した際に、制御部２に停止信号を出力するようになっている。
【００２３】
すなわち、停止信号出力部１２は前記コンセント８を介して制御ケーブル３内の専用の配線５に接続されており、この配線５を介して制御部２に電気的に接続されている。制御部２は、前述したように作業員によるリモコンの操作や制御部２に設けられた制御盤の操作によって各種の駆動信号（制御信号）を溶接機本体４に送り、その駆動を制御しているものの、溶接機本体４の停止信号出力部１２から停止信号が出力されこれを受信した際には、前記のリモコンや制御盤からの駆動信号の出力に優先して、すなわち停止信号による命令を実行させて駆動信号をキャンセルし、溶接機本体４の駆動、すなわち走行動作や溶接動作を停止させるようになっている。
【００２４】
ここで、前記の予め設定された張力は、実験やシミュレーションなどによって制御ケーブル３やその接続部に破損が生じるときの張力を求めておき、この求めた張力に安全率をかけて算出した値である。したがって、この予め設定された張力が制御ケーブル３に生じただけでは、当然ながら制御ケーブル３やその接続部に破損が生じることはない。なお、制御ケーブル３の破損としては、前述したように制御ケーブル３と溶接機本体４との接続部、すなわちコンセント８やこれに接続する接続凹部が破損したり、制御ケーブル３中の金属スプリング６が断線し、これによって配線５が断線することなどが挙げられる。
【００２５】
このような構成の自動溶接機１は、例えば図２に示すようにタンクの側壁１３の施工に用いられる。具体的には、矩形状の側板１４を上下に積み上げた後、これら上下の側板１４間の接合箇所を、溶接するのに用いられる。このようなタンク側壁１３の施工では、前述したように高所での作業、または狭所での作業が多くなることなどから、自動溶接機１が一般に用いられる。
【００２６】
その際、例えば図２に示したように、側壁１３の一方の側に制御部２を設置し固定したまま、他方の側を溶接機本体４で溶接する場合、側壁１３の上に制御ケーブル３を乗り越えさせ、溶接機本体４を他方の側にて矢印で示すように横方向（水平方向）に走行させる。なお、図示しないものの、通常は側壁１３の他方の側に予めレールを設置しておき、このレール上に溶接機本体４を配置し、走行（自走）させるようにする。
【００２７】
このようにして溶接機本体４を横方向に走行させると、これに伴って制御ケーブル３が側壁１３の上端部を摺動する。そのため、溶接機本体４側の制御ケーブル３は摩擦によって側壁１３の上端部側、すなわち走行方向と反対の側に引っ張られる。また、制御部２側の制御ケーブル３も溶接機本体４の走行に伴って動くが、その際、障害物などがあった場合にこれに引っ張られることがある。すると、特に溶接機本体４側の制御ケーブル３に荷重がかかり、張力を生じる。
【００２８】
このようにして制御ケーブル３に荷重がかかり、張力が生じると、制御ケーブル３と溶接機本体４との間に配置した前記線材９にも荷重がかかり、張力が生じる。線材９に生じた張力は、溶接機本体４内に設けられた張力検出手段１１によって検出される。そして、検出された張力が過大になり、前記した予め設定された張力より大きくなったときには、張力検出手段１１に設けられた停止信号出力部１２により、溶接機本体４の駆動を停止させる停止信号が制御部２に出力される。
【００２９】
停止信号出力部１２から停止信号が制御部２に出力されると、制御部２はこれを受信し、直ちに溶接機本体４の駆動、すなわち走行動作や溶接動作を停止させる。したがって、制御部２が走行し続けることでさらに制御ケーブル３に生じる張力が大きくなり、制御ケーブル３やその接続部が破損することが防止される。
このようにして溶接機本体４の駆動が停止し、作業員がこれを確認したら、制御ケーブル３の状態やその位置を直し、大きな張力が生じないように調整した後、制御部２を再度初期状態（正常な状態）に戻し、溶接機本体４の駆動を再開させる。
【００３０】
本実施形態の自動溶接機１にあっては、制御ケーブル３と溶接機本体４との間に線材９を設け、溶接機本体４に張力検出手段１１を設けているので、制御ケーブル３に過大な張力が生じ、これによって線材９に生じた張力が予め設定された張力より大きくなったとき、これを張力検出手段１１で検出し、停止信号出力部１２によって溶接機本体４の駆動を停止させることができる。したがって、コンセント８の破損や配線５の断線といった問題を防止することができる。
【００３１】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では張力検出手段１１として、従来公知のテンションメータ（張力計）と同じ機構からなるものを用いたが、張力検出手段１１としてはこれに限定されることなく、線材９の張力が予め設定された張力より大きくなったときにこれを検出するものであれば、種々の機構のものが採用可能である。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は、従来公知のテンションメータと異なる機構の張力検出手段を模式的に示す図である。図３（ａ）、（ｂ）において符号２０は前記線材９の他端側（リング１０と反対の側）に設けられた端子であり、この端子２０は、金属等の導電性のもので、溶接機本体４に設けられた接続孔（図示せず）内に差し込まれ、図３（ａ）に示すように接続孔内に設けられた一対の接続端子２１、２１間に挿脱可能に挿入され、挟持されるようになっている。
【００３３】
一対の接続端子２１、２１には、一方の接続端子２１側から他方の接続端子２１側に電流が流れるようになっている。そして、これら一対の接続端子２１、２１には、該接続端子２１、２１間に電流が流れているか否かを検出する検出機構２２が設けられている。検出機構２２は、接続端子２１、２１間に電流が流れている状態は平常状態とし、特に制御を行うことはない。一方、接続端子２１、２１間に電流が流れていない状態は異常状態として、溶接機本体４の駆動を停止させる停止信号を制御部２に出力するようになっている。すなわち、この検出機構２２は、図１（ａ）に示した停止信号出力部１２と同じ機能を有している。
【００３４】
一対の接続端子２１、２１は、例えばバネ等の付勢部材によってその間が狭められるように付勢されており、これによって線材９に接続する前記端子２０を、予め設定された保持力（挟着力）で挟持している。したがって、端子２０は、接続端子２１、２１間から抜け出る（外れる）ためには、これら接続端子２１、２１による保持力（挟着力）より大きな引っ張り力、すなわち張力が働く必要がある。
【００３５】
本例では、線材９に生じる張力が予め設定した張力より大きくなったときに、端子２０が接続端子２１、２１間から抜け出る（外れる）ように、接続端子２１、２１による保持力（挟着力）が設定されている。このような構成のもとに、これら一対の接続端子２１、２１と、線材９に設けられた端子２０と、前記検出機構２２とにより、本発明の張力検出手段が構成されている。
【００３６】
本例によれば、制御ケーブル３に過大な張力が生じ、これによって線材９に生じた張力が予め設定された張力より大きくなると、図３（ｂ）に示すように端子２０が一対の接続端子２１、２１間から抜け出る（外れる）。これにより、検出機構２２から溶接機本体４の駆動を停止させる停止信号が制御部２に出力され、溶接機本体４はその駆動を停止する。したがって、本例にあっても、制御ケーブル３に過大な張力が生じた際の、コンセント８の破損や配線５の断線といった問題を防止することができる。
【００３７】
また、前記実施形態では、張力検出手段に停止信号出力部を設けて、線材９の張力が予め設定された張力より大きくなったことを検出した際、溶接機本体４（自走装置本体）の駆動を停止させるように制御部２に停止信号を出力するようにしたが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、張力検出手段は線材９の張力が予め設定された張力より大きくなったことを検出した際、単に警報を発し、異常を作業員に知らせるように構成してもよい。
【００３８】
また、前記実施形態では本発明の自走装置を自動溶接機に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば自走するロボットや自走する計測装置などの、自走装置に適用することもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１…自動溶接機（自走装置）、２…制御部、３…制御ケーブル、４…溶接機本体（自走装置本体）、１１…張力検出手段、１２…停止信号出力部、２０…端子、２１…接続端子、２２…検出機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013188778.tif 000005