溶接台車

【課題】従来の溶接台車の問題点を解決したものであり、受光側に指向性を持たせた光センサーを使用して離れた位置から非接触で、対象とする溶接台車の溶接を停止する、また、走行速度を制御する機能を備えた溶接台車を得る。
【解決手段】溶接台車１００であって、台車本体１あるいは台車本体１上に設けた制御箱８に開口部を設け、該開口部に面して光センサーの受光器を設置し、受光器からの遮断信号により溶接電源３００を遮断する手段を備え、また、受光器からの速度調整信号により溶接台車１００の走行速度を調整する手段を備えると共に、台車と離れた位置から開口部を通して光センサーの受光器に遮断用光信号と調整用光信号を投光する投光器１４を備えた。また、開口からの距離を調節移動可能にして光センサーの受光器を配設した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接台車に関するものであり、特に、リモートコントロールにより離れた位置から非接触で溶接動作、走行動作を制御することができる溶接台車に係わる。
【背景技術】
【０００２】
船舶やその他構造物の建造において、高速で移動し、高い溶接能率が得られる簡易自動隅肉溶接機など溶接台車が使用されている。この溶接台車は自動走行する台車本体上に、台車本体の幅方向と直角方向にスライドするスライダーを備えており、該スライダーに上下方向に回動可能にトーチホルダーが取り付けられ、該トーチホルダーに溶接トーチが保持される構成になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような構成であるから、スライダーの位置およびトーチホルダーの角度を調整して溶接トーチを最適な姿勢に保持させ、台車本体の走行により連続して隅肉溶接が施工可能である。
また、溶接現場では一人の作業者が同時に、間隔を空けてセットされた複数台の溶接台車を扱うことも頻繁に行われているが、この場合作業者は、溶接台車の誤動作での停止による過剰溶接や、外部条件により生ずる走行速度の微妙な変化による脚長不足、脚長過大など溶接不良がないか細心の注意を払って監視している。
【０００４】
何らかの事由により台車本体が走行せず、同じ位置に止まったまま溶接を続けると過剰溶接が生じるが、この過剰溶接は溶材資源の無駄遣いになるし、過剰溶接部分を手作業で修復しなければならず、余分な修復工程が生じる。また、熱負荷が残存し、製品の品質が低下することもある。さらに、余分な溶接ヒュームが発生し、環境汚染に繋がることにもなる。
このため、過剰溶接が生じると、その溶接台車については即座に溶接を停止させなければならない。
【０００５】
また、走行負荷などにより溶接台車の走行速度が変化した場合、溶接は一定出力で行っているため、走行速度が速くなると溶接脚長が細くなり、走行速度が遅くなると溶接脚長が太くなって、何れも溶接不良状態が生じるので、正常の溶接脚長が得られるよう所定の走行速度に戻さなければならない。
【０００６】
溶接台車には制御箱が設置されていて、その制御箱に押しボタン式の溶接停止ボタンが設けられているので、過剰溶接が生じた溶接台車を停止させるためには、その溶接台車の位置まで行って、溶接停止ボタンを押して溶接を停止させているのが現状である。
また、前記制御箱には溶接台車の走行速度を調整するための速度調整ツマミが設けられており、溶接台車の走行速度が変化した場合は正常の溶接脚長にするために、溶接停止の動作と同様に溶接台車の位置まで行って、制御箱に設けられている速度調整ツマミを回して溶接台車の走行速度を調整している。
【０００７】
これらの作業は、強いアークの光を浴びながら、遮光フードマスクを付けての手探り状態での作業であるし、停止ボタンや調整ツマミは溶接トーチの下方に配された制御箱上に設けられており、非常に狭いところでの作業であり、また、アークが出ている状態の溶接トーチと至近距離での作業であって危険を伴うものであった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２１２６７０号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のごとき問題点を解決したもので、受光器に指向性を持たせた光センサーを使用して離れた位置から非接触で、対象とする溶接台車の溶接を停止する、また、走行速度を制御する機能を備えた溶接台車を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
溶接台車であって、台車本体あるいは台車本体上に設置された制御箱に開口部を設け、該開口部に面して光センサーの受光器を設置し、該光センサーの受光器からの遮断信号により溶接電源を遮断する手段を備えると共に、台車本体あるいは台車本体上に設置された制御箱に設けられた開口部を通して光センサーの受光器に遮断用光信号を投光する投光器を備えた。
【００１１】
また、光センサーの受光器からの調整信号により台車本体の走行速度を調整する手段を設けると共に、光センサーの受光器に調整用光信号を投光する投光器を備えた。光センサーの受光器を調節移動可能に設置したこと、開口部に光を透過する窓を有するカバーを蓋被したこと、開口部に絞り機能を備えたことも特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
光センサーにより非接触で、対象溶接台車の溶接を制御できるようにしたので、過剰溶接が生じたとき、作業者は離れた位置から、過剰溶接を生じている溶接台車に遮断用光信号を投光して溶接を停止することができる。また、脚長不足や脚長過大などの溶接不良が生じた場合にも、調整用光信号を投光して、非接触で、正常な脚長を得るよう溶接台車の走行速度を制御できる。光センサーの受光器に指向性を持たせたので、複数の溶接台車を扱っているときでも同じ信号を使用して他の溶接台車に対して混信することなく、当該溶接台車の溶接を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図示した本発明の最良の形態について説明する。図１は本発明による溶接台車と溶接電源の概要を示す図である。図２は制御箱内の平面図、図３は制御箱内の正面図、図４は制御箱の側面図である。図５は制御箱の開口カバーの正面図、図６は光センサーの受光領域を示す説明図であり、図７は台車本体の走行制御盤の概略図、図８は投光器の概略図である。
【００１４】
先ず、図１に沿って自動隅肉溶接の概要について説明する。溶接台車１００は、走行車輪６を有し自動走行する台車本体１と、該台車本体１上に搭載され、台車本体１の幅方向にスライドするスライダー２を備えており、該スライダー２に上下方向に回動可能にトーチホルダー３が取り付けられ、該トーチホルダー３に溶接トーチ４が保持されている。
５はトーチ４に連結されているトーチケーブルであり、７は台車本体１を被溶接材に倣わせるための倣いローラである。
【００１５】
トーチケーブル５は心線供給装置２００に連結されており、溶材である心線の供給を受けるとともに、該心線供給装置２００を介して溶接電源３００より溶接電源を、ガスボンベ４００より溶接部シールド用の炭酸ガスなどの供給を受けている。
そして、被溶接材ａ上に載置され、この被溶接材ａ上に置かれ、仮止めされた被溶接材ｂに倣い走行しながら、被溶接材ａとｂの隅部を連続して溶接していく。
【００１６】
さて、台車本体１上には制御箱８が設置されており、該制御箱８の側面には開口部９が設けられている。該開口部９にはアクリル樹脂板など光透過性のある窓２４を有する開口カバー１０が蓋被されていて、開口部９を通して制御箱８内に塵埃が進入するのを防止している。
【００１７】
開口部９に面して制御箱８内に光センサーの受光器１１が、開口部９からの距離を調節移動可能にして配設されている。例えば、制御箱８内に設置され、複数の取り付け穴を穿孔した取付台１２に受光器１１がボルト固定されるが、取り付け穴を選択することによって開口部９からの距離を調節できる。
【００１８】
また、図５に示すように開口部９の開口カバー１０は、窓２４の大きさが異なる複数枚のものを準備しておき、開口カバー１０を付け替えることによって、開口部９の大きさを変えることができる。
制御箱８内の、受光器１１に遮断用光信号が入力され、溶接電源を遮断するための手段であるリレー回路１３が制御箱８内に設けられている。該リレー回路１３は受光器１１からの微弱電流を増幅するコンデンサーや抵抗および当該溶接台車１００の溶接電源を遮断するスイッチなどで構成されている。
【００１９】
複数台の溶接台車１００を扱う作業者が携帯する、受光器１１への投光器１４（図８参照）は、一つの波長信号を発する赤外線信号を使用している。つまり、複数台の溶接台車１００を扱うときに、溶接台車１００の機番を選ぶ必要がないように一つの停止ボタン１５の操作のみで対応できるようにしている。
【００２０】
このため、複数台の溶接台車１００に対し赤外線信号が混信しないように、その溶接現場に対応して受光器１１の取り付け設定がなされるものである。例えば、複数台の溶接台車１００の配置間隔に応じて受光器１１の取り付け位置が設定される。
【００２１】
図６は受光器１１の受光領域を示しているが、少なくとも所定の受光器１１Ａに向けて投光した赤外線を、隣りの受光器１１Ｂが受光しないように配置されなければならない。このため、開口部９からの距離Ｌを調整し、受光器１１の取付台１２へのボルト固定位置を決める。
なお、取付台１２に穿孔する複数の取り付け穴に代えて長穴を設けておいてもよい。また、ガイドレールを備えた取付台１２を設け、受光器１１をガイドレールに沿わせて摺動させ、所定のところでクランプして調節移動するようにしてもよい。
【００２２】
また、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように中央に設ける窓２４の大きさが異なる開口カバー１０を備えておき、開口カバー１０を選択使用することによって、開口部９の大きさを変えることにより受光領域を制限することができる。
なお、開口カバー１０の窓は丸型円形だけでなく、上下方向に長い長円形としてもよい。この場合、左右方向の受光領域は制限しつつ、上下方向の大きな開口で赤外線を受光できるので、投光器１４の狙いが上下方向に少しずれても効果的に受光できる。
【００２３】
図７には溶接台車１００あるいは制御箱８上に設けられる台車本体１の走行制御盤１７を示している。盤面には走行ボタン１８と走行停止ボタン１９が設けられている。また、台車本体１は溶接条件によって右行（前進）または左行（後進）走行させるので、その切替えスイッチ２０が設けられている。
【００２４】
制御箱８には、受光器１１からの微弱電流を増幅するコンデンサーや抵抗および当該台車本体１の走行モータへの供給電流を調整するシーケンスなどで構成された台車本体１の走行速度を調整する手段（図示せず）が設けられていて、受光器１１からの調整信号を受けて台車本体１の走行速度が制御される。
【００２５】
また、走行制御盤１７には走行速度調整手段を手動で調整するための速度調整ツマミであるロータリースイッチ２１が設けられていて、手動でも調整可能である。
投光器１４には調整用光信号を投光するための速度調整ボタン１６が設けられている。該速度調整ボタン１６からは走行速度を上げる信号と走行速度を下げる信号が発せられるが、この速度調整用光信号は、例えば、プラス側とマイナス側とに整形したデジタル信号を赤外線搬送波に乗せて投光される。
【００２６】
走行制御盤１７の盤面上、ロータリースイッチ２１の周囲には発光ダイオード２２が配置されていて、前記した速度調整ボタン１６から速度調整用光信号を発するごとにプラス側あるいはマイナス側に発光させて走行速度の調整状態を認識できるようになっている。さらに、走行制御盤１７の盤面上には発光ダイオード２３が設けられており、その時点での走行速度をゾーン的（低速、中速、高速）に示すようになっている。
【００２７】
なお、発光ダイオード２２の代わりにデジタル数値表示器を使うことはできるし、また、ロータリースイッチ２１の代わりに可変抵抗器を使用し、Ａ−Ｄ変換器を備えて抵抗値をＡ−Ｄ変換して制御する速度調整手段とすることもできる。
【００２８】
上記実施の形態においては、台車本体１上に設けた制御箱８に開口部９を設けた構成を説明したが、台車本体１内に制御機器をそのまま配置する場合もある。このときは、台車本体１の側面に開口部９を設け、台車本体１内に受光器１１およびリレー回路１３を設置する。なお、制御箱８には台車本体１の走行速度を調整する手段の機器も収容されているが、図示省略してある。
【００２９】
また、台車本体１あるいは台車本体１上に設置された制御箱８の側面に開口部９を設け、該開口部９に面して受光器１１を配置するようにしたが、台車本体１あるいは制御箱８の後面（台車１の走行方向に対して）に開口部９を設け、この開口部９に面して受光器１１を設けることも可能である。
さらに、開口部９の大きさを変えるため異なる大きさの窓２４を有するカバー１０を使用したが、開口部９を部分的に塞ぐ板片を止めつけて絞ってもよいし、あるいは、開口部９の輪郭に添って複数枚の板片を重ね合せて回動可能に設け、例えば、カメラのシャッターのようにして開口部９の面積を変えるようにしてもよい。この場合開口部９には、埃の侵入を防止するため、例えば、アクリル板などのカバーを付けておくことがよい。
【００３０】
本発明では、光センサーの受光器１１に指向性を持たせている。したがって、連続溶接中に過剰溶接を発見した場合は、作業者は当該溶接台車１００のおおよその側方あるいは後方からその溶接台車１００の開口部９に向けて投光器１４の停止ボタン１５を押して遮断用光信号を投光して溶接を停止させることになる。また、脚長不足や脚長過大などによる溶接不良状態を発見した場合は、作業者はその溶接台車１００の開口部９に向けて投光機１４の速度調整ボタン１６を押して調整用光信号を投光して台車本体１の走行速度を調整することになる。
【００３１】
台車本体１の走行速度の表示は、例えば、速度を上げる側あるいは速度を下げる側に速度調整ボタン１６を押すたびに、発光ダイオード２２が順次右回りあるいは左回りに点灯して調整状況が認識される。また、速度調整ボタン１６を、例えば、１秒以上押し続けると、一定の速度で発光ダイオード２２が順次継続して点灯していくようになっており、急激に速度を上げたり、下げたりするときに便利である。さらに、発光ダイオード２３は現在の台車本体１の走行速度のゾーン（低速、中速、高速）を示すように点灯する。
【００３２】
そして、当該溶接台車１００の過剰溶接の原因を取り除いたあとは、リセットして電源を投入し連続溶接を再開させる。また、速度調整を行い正常の溶接脚長が得られるようになったら、その速度を維持して溶接を継続させる。
【００３３】
このように、過剰溶接が生じたときは、光センサーの受光器１１により離れた位置から非接触で、当該溶接台車１００の溶接を停止でき、また、脚長不足や脚長過大による溶接不良状態が生じたときも、光センサーの受光器１１により離れた位置から非接触で、当該台車本体１の走行速度を調整でき、これらの作業を安全な状態で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による溶接台車と溶接電源の概要を示す図。
【図２】制御箱内の平面図。
【図３】制御箱内の正面図。
【図４】制御箱の側面図。
【図５】制御箱の開口カバーの正面図。
【図６】光センサーの受光領域を示す説明図。
【図７】台車本体の走行制御盤の概略図。
【図８】投光器の概略図。
【符号の説明】
【００３５】
１台車本体２スライダー
３トーチホルダー４溶接トーチ
５トーチケーブル６走行車輪
７倣いローラ８制御箱
９開口部１０開口カバー
１１受光器１２取付台
１３リレー回路１４投光器
１５停止ボタン１６速度調整ボタン
１７走行制御盤１８走行ボタン
１９走行停止ボタン２０切替えスイッチ
２１速度調整ツマミ２２発光ダイオード
２３発光ダイオード２４窓
１００溶接台車２００心線供給装置
３００溶接電源４００ガスボンベ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車本体あるいは台車本体上に設置された制御箱に開口部を設け、該開口部に面して光センサーの受光器を設置し、該光センサーの受光器からの遮断信号により溶接電源を遮断する手段を備えると共に、前記開口部を通して光センサーの受光器に遮断用光信号を投光する投光器を備えたことを特徴とする溶接台車。
【請求項２】
台車本体あるいは台車本体上に設置された制御箱に開口部を設け、該開口部に面して光センサーの受光器を設置し、該光センサーの受光器からの調整信号により台車本体の走行速度を調整する手段を備えると共に、前記開口部を通して光センサーの受光器に調整用光信号を投光する投光器を備えたことを特徴とする溶接台車。
【請求項３】
開口部に光を透過する窓を有するカバーを蓋被したことを特徴とする請求項１、請求項２記載の溶接台車。
【請求項４】
光センサーの受光器が、開口部からの距離を調節移動可能にして配設されていることを特徴とする請求項１、請求項２記載の溶接台車。
【請求項５】
取付台に複数個の取り付け穴もしくは長穴を設けて光センサーの受光器を取り付けるようにしたことを特徴とする請求項４記載の溶接台車。
【請求項６】
開口部に絞り機能を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２記載の溶接台車。
【請求項７】
異なる大きさの窓を有する開口カバーを付け替えて、開口部の大きさを変えられるようにしたことを特徴とする請求項６記載の溶接台車。
【請求項８】
光センサーに赤外線センサーを使用したことを特徴とする請求項１〜７記載の溶接台車。

【図１】