特許 7504039 金属粉処理装置および作業用車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-13

(45)【発行日】2024-06-21

(54)【発明の名称】金属粉処理装置および作業用車両

(51)【国際特許分類】

   B60S 1/68 20060101AFI20240614BHJP

【ＦＩ】

B60S1/68

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021016967

(22)【出願日】2021-02-04

(65)【公開番号】P2022119675

(43)【公開日】2022-08-17

【審査請求日】2023-08-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179969

【弁理士】

【氏名又は名称】駒井 慎二

(74)【代理人】

【識別番号】100173532

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 彰文

(72)【発明者】

【氏名】衞藤 晴彦

【審査官】上谷 公治

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５０－０９６６２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６３－２７０２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２３２１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５０－１０９５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１６２１９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－２１４６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－０４３８９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０１－１１５７６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｓ １／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁石を内蔵した車輪を備え、該車輪が回転することにより走行面上を走行可能な車両に装着され、金属粉に対して処理を行う金属粉処理装置であって、
前記車輪への金属粉の付着を防止する付着防止部を備え、
前記付着防止部は、
前記走行面に接するブラシと、
前記ブラシを回転させる回転駆動部と、
を有し、
前記ブラシの回転方向は、前記車輪の回転方向と反対方向である、
金属粉処理装置。

【請求項2】

磁石を内蔵した車輪を備え、該車輪が回転することにより走行面上を走行可能な車両に装着され、金属粉に対して処理を行う金属粉処理装置であって、
前記車輪への金属粉の付着を防止する付着防止部を備え、
前記付着防止部は、
前記走行面に接するブラシと、
前記ブラシを回転させる回転駆動部と、
を有し、
前記ブラシの回転方向は、前記車輪の回転方向と同方向であり、
前記ブラシの回転数は、前記車輪の回転数と同じ回転数、又は、前記車輪の回転数よりも高い回転数である、
金属粉処理装置。

【請求項3】

前記付着防止部は、前記ブラシに配置される磁石を有する請求項１又は２に記載の金属粉処理装置。

【請求項4】

前記付着防止部は、前記走行面にガスを噴射する噴射部を有する請求項１～３のいずれか１項に記載の金属粉処理装置。

【請求項5】

前記付着防止部は、前記走行面上の金属粉を吸引する吸引部を有する請求項１～４のいずれか１項に記載の金属粉処理装置。

【請求項6】

前記車輪に付着した金属粉を除去する除去部を備える請求項１～５のいずれか１項に記載の金属粉処理装置。

【請求項7】

磁石を内蔵した車輪を備え、該車輪が回転することにより走行面上を走行可能な車両と、
前記車両に装着される、請求項１～６のいずれか１項に記載の金属粉処理装置とを備えることを特徴とする作業用車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属粉処理装置および作業用車両に関する。

【背景技術】

【0002】

磁石が内蔵された車輪を備える車両（ゴンドラ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の車両は、磁石の磁力によって壁面に吸着することができ、そのまま壁面に沿って移動することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第２６３９８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば壁面に対して溶接作業等を行った場合、壁面に鉄粉（金属粉）が付着することがある。この場合、特許文献１に記載の車両では、移動中に、磁石の磁力によって鉄粉が車輪に吸着されてしまう。車輪に吸着される鉄粉の量は、車両の移動距離に応じて増加する。そして、車輪上に鉄粉が存在する分、車輪と壁面との距離が大きくなり、壁面に及ぼす磁石の磁力が減少する。また、車輪と壁面の間の摩擦係数が鉄粉によって変化する。その結果、壁面に沿った車両の安定した移動が困難となる。また、車輪上の鉄粉によって壁面が損傷を受けるという問題もある。
本発明の目的は、金属粉から受ける影響を防止することができる金属粉処理装置および作業用車両を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の金属粉処理装置の一つの態様は、磁石を内蔵した車輪を備え、該車輪が回転することにより走行面上を走行可能な車両に装着され、金属粉に対して処理を行う金属粉処理装置であって、
前記車輪への金属粉の付着を防止する付着防止部を備えることを特徴とする。

【0006】

本発明の金属粉処理装置の一つの態様は、磁石を内蔵した車輪を備え、該車輪が回転することにより走行面上を走行可能な車両に装着され、金属粉に対して処理を行う金属粉処理装置であって、
前記車輪に付着した金属粉を除去する除去部を備えることを特徴とする。

【0007】

本発明の作業用車両の一つの態様は、磁石を内蔵した車輪を備え、該車輪が回転することにより走行面上を走行可能な車両と、
前記車両に装着される、本発明の金属粉処理装置とを備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、金属粉処理装置が付着防止部を備える場合には、車両が走行した際、車輪が走行面上の金属粉に至るよりも以前に、この鉄粉を付着防止部で捕捉することができる。これにより、車輪への金属粉の付着を防止することができる。
また、金属粉処理装置が除去部を備える場合には、車両が走行した際、車輪に付着した金属粉を除去部で捕捉することができる。これにより、車輪に付着した金属粉を除去することができる。
このような構成の金属粉処理装置により、例えば、走行面に及ぼす磁力の減少や、金属粉による走行面への損傷等といった金属粉から受ける影響を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た図（側面図）である。

【図3】図３は、本発明の第２実施形態を示す側面図である。

【図4】図４は、本発明の第３実施形態を示す側面図である。

【図5】図５は、図４に示すブラシを清掃している状態を示す図である。

【図6】図６は、本発明の第４実施形態を示す側面図である。

【図7】図７は、図６に示すブラシを清掃している状態を示す図である。

【図8】図８は、本発明の第５実施形態を示す側面図である。

【図9】図９は、本発明の第６実施形態を示す側面図である。

【図10】図１０は、本発明の第７実施形態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の金属粉処理装置および作業用車両を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。なお、以下では、説明の都合上、図１～図１０中の上側を「上（または上方）」、下側を「下（または下方）」と言う。
＜第１実施形態＞
図１および図２を参照して、本発明の金属粉処理装置および作業用車両の第１実施形態について説明する。

【0011】

図１に示す作業車両１０は、水平に設置された鉄製の板材（鋼板）２０上を矢印α方向に移動しながら、板材２０同士を溶接する溶接ロボットである。溶接後、この板材２０は、例えば、床として使用される。
作業車両１０は、車体１１と、溶接装置１２と、４つの車輪１８と、各車輪１８を回転駆動させる駆動部１６とを備える車両である。

【0012】

車体１１は、各車輪１８（車輪本体）を回転可能に支持する回動支持部（支持部）１３を有する。

【0013】

また、各回動支持部１３の外側には、駆動部１６が固定されている。駆動部１６は、例えばギアモータ（ギアードモータ）で構成され、車輪１８に連結されている。そして、駆動部１６が作動することにより、車輪１８を回転させることができる。この回転により、作業車両１０は、板材２０の表側の面（上面）を走行面２０１として、走行することができる。

【0014】

車体１１上には、溶接装置１２が搭載されている。溶接装置１２は、溶接トーチ１４と、溶接トーチ１４を変位可能に支持する変位機構１５とを備える。
溶接トーチ１４は、アーク放電によりアーク溶接を行うよう構成されている。このアーク溶接により、板材２０同士を容易かつ強固に溶接することができる。

【0015】

変位機構１５は、第１移動機構１５１と、第２移動機構１５２と、第３移動機構１５３と、回動機構（角度調整機構）１５４とを有する。
第１移動機構１５１は、溶接トーチ１４を車体１１に対して、矢印α方向と平行な方向に移動させる機構である。

【0016】

第１移動機構１５１には、第２移動機構１５２が連結されている。第２移動機構１５２は、溶接トーチ１４を車体１１に対して、矢印α方向と直交する方向に移動させる機構である。
第２移動機構１５２には、第３移動機構１５３が連結されている。第３移動機構１５３は、溶接トーチ１４を車体１１に対して、上下方向に移動させる機構である。

【0017】

第３移動機構１５３には、回動機構１５４が連結されている。回動機構１５４は、溶接トーチ１４を車体１１に対して水平軸回りに回動させる機構である。
このような構成の変位機構１５により、板材２０同士の継ぎ目に対する溶接トーチ１４の位置および姿勢を適宜変更することができ、その溶接を容易に行うことができる。

【0018】

前述したように、作業車両１０は、４つの車輪１８を備える。４つの車輪１８は、配置箇所が異なること以外は同じ構成であるため、以下、１つの車輪１８について代表的に説明する。なお、車輪１８の配置数は、本実施形態では４つであるが、これに限定されない。
図２に示すように、車輪１８は、車輪本体１８１と、磁石１８２とを備える。

【0019】

車輪本体１８１は、回転体で構成されている。
なお、本実施形態では、車輪本体１８１は、非磁性材料で構成されている。非磁性材料としては、特に限定されず、例えば、アルミニウムやオーステナイト系ステンレス鋼等を用いることができる。また、車輪本体１８１は、耐熱性を有する樹脂材料で構成されていてもよい。
また、車輪本体１８１の外周部には、例えば、帯状の弾性体が巻き付けられていてもよい。この場合、弾性体は、例えば、耐熱性を有するゴム材料で構成されている。

【0020】

車輪本体１８１には、複数（図示の構成では８つ）の磁石１８２が設置されている。これらの磁石１８２は、車輪本体１８１内に埋め込まれて（埋設されて）おり、車輪本体１８１の回転中心回りに一定の間隔を置いて配置されている。また、これらの磁石１８２磁力の向きは、例えば、車輪本体１８１の回転中心を中心とする放射状である。

【0021】

各磁石１８２の磁力により、車輪本体１８１と走行面２０１（板材２０）とを吸着させることができる。そして、車輪本体１８１が回転すれば、作業車両１０は、走行面２０１上を空回りせずに、すなわち、滑らずに安定して走行することができる。これにより、作業車両１０は、移動しながら、溶接装置１２で迅速な溶接が可能となる。
また、磁石１８２は、車輪本体１８１の回転中心回りに一定の間隔を置いて複数配置されていることにより、車輪本体１８１が回転しても、その回転角度によらず、車輪本体１８１と走行面２０１とを過不足なく吸着させることができる。これにより、作業車両１０の安定走行に寄与する。

【0022】

なお、板材２０は、図１、図２に示す状態では水平に設置されているが、これに限定されず、例えば、水平方向に対して傾斜して設置されていてもよいし、垂直に起立して設置されていてもよい。このような板材２０の設置状態、すなわち、姿勢に関わらず、作業車両１０は、各磁石１８２の磁力により、板材２０上を安定して走行することができる。

【0023】

磁石１８２は、永久磁石である。これにより、磁力が一定に維持されて、車輪本体１８１と走行面２０１とを過不足なく吸着させることができる。永久磁石としては、例えば、ネオジウム磁石やサマリウムコバルト磁石等が用いられる。
なお、磁石１８２の配置数は、複数であれば、８つに限定されない。

【0024】

前述したように、板材２０は、鉄製である。そのため、例えば板材２０の設置環境等の諸条件によっては、板材２０から多数の鉄粉（金属粉）Ｑが生じることがある。この場合、作業用車両１０が移動すると、鉄粉Ｑが磁石１８２の磁力によって各車輪１８（車輪本体１８１）に付着する。

【0025】

鉄粉Ｑは、車輪１８への付着量にもよるが、例えば、車輪１８と板材２０とを離間させて、板材２０に及ぼす磁石１８２の磁力を減少させる。また、車輪１８と板材２０（壁面）の間の摩擦係数が鉄粉Ｑによって変化する。その結果、板材２０上での作業用車両１０の安定した移動が困難となるおそれがある。
また、作業用車両１０の移動中、車輪１８に付着した鉄粉Ｑによって板材２０が損傷を受けるおそれがある。

【0026】

そこで、作業用車両１０は、鉄粉Ｑから受けるこのような影響を防止可能に構成されている。以下、この構成および作用について説明する。
図２に示すように、作業用車両１０は、車体１１（車両）に装着された金属粉処理装置１を備える。金属粉処理装置１は、鉄粉Ｑに対して所定の処理を行う装置である。

【0027】

金属粉処理装置１は、各車輪１８への鉄粉Ｑの付着を防止する付着防止部２を備える。
付着防止部２は、各車輪１８よりも進行方向（矢印α方向）前方に配置されたブラシ３を有する。すなわち、付着防止部２は、車体１１の最前方に配置されたブラシ３を有する。

【0028】

ブラシ３は、走行面２０１に接するブラシ毛（毛材）３１と、ブラシ毛３１を上側から支持する支持部材３２とで構成されている。このブラシ３は、支持部材３２を介して、車体１１に対し、固定されている。また、ブラシ３は、例えば、車輪１８の幅と同じかまたはそれ以上の長さを有する。

【0029】

そして、図２に示すように、作業用車両１０が矢印α方向に移動した際、ブラシ３は、各車輪１８が走行面２０１上の鉄粉Ｑに至るよりも以前に、この鉄粉Ｑをブラシ毛３１に絡めて、捕捉することができる。これにより、各車輪１８への鉄粉Ｑの付着を防止することができる。よって、前述した板材２０に及ぼす磁力の減少や、鉄粉Ｑによる板材２０への損傷等といった鉄粉Ｑによる影響を防止することができる。

【0030】

＜第２実施形態＞
以下、図３を参照して本発明の金属粉処理装置および作業用車両の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0031】

図３に示すように、付着防止部２は、ブラシ４と、ブラシ４を回転させる回転駆動部２１とを有する。
ブラシ４は、走行面２０１に接するブラシ毛（毛材）４１と、ブラシ毛４１を放射状に支持する支持部材４２とで構成されている。

【0032】

支持部材４２は、回転駆動部２１と連結されている。ブラシ４は、回転駆動部２１の作動により、車体１１の車幅方向に沿った水平な軸回りに回転することができる。ブラシ４の回転方向は、車輪１８の回転方向と反対方向が好ましいが、同じ方向であってもよい。また、ブラシ４の回転方向が車輪１８の回転方向と同方向である場合、ブラシ４の回転数は、車輪１８の回転数と同じであってもよいし、車輪１８の回転数よりも高い回転数であってもよい。
なお、回転駆動部２１としては、特に限定されず、例えば、ギアモータ等を用いることができる。

【0033】

そして、図３に示すように、作業用車両１０が矢印α方向に移動した際、ブラシ４は、走行面２０１に接しつつ回転することができる。これにより、ブラシ４は、矢印α方向への移動と、回転とが相まって、走行面２０１上の鉄粉Ｑを迅速に捕捉することができる。これにより、各車輪１８への鉄粉Ｑの付着を防止することができる。

【0034】

＜第３実施形態＞
以下、図４および図５を参照して本発明の金属粉処理装置および作業用車両の第３実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0035】

図４に示すように、付着防止部２は、ブラシ３の支持部材３２に内蔵、配置された磁石２２を有する。磁石２２としては、例えば、ネオジウム磁石やサマリウムコバルト磁石等の永久磁石を用いることができる。
そして、この磁石２２により、ブラシ毛３１に鉄粉Ｑが捕捉された状態を安定して維持することができ、よって、一旦捕捉された鉄粉Ｑの脱落を防止することができる。

【0036】

また、図５に示すように、支持部材３２は、磁石２２が着脱自在に構成されている。この着脱自在構成としては、特に限定されず、例えば、支持部材３２の長手方向または上下方向に磁石２２をスライドさせる構造等が挙げられる。
そして、この着脱自在構成により、磁石２２を支持部材３２から取り外せば、磁石２２が鉄粉Ｑに及ぼす磁力を解除することができる。これにより、例えば鉄粉Ｑを捕捉したブラシ３を清掃する場合、ブラシ３から鉄粉Ｑを振るい落として容易に除去することができ、ブラシ３を十分に清掃することができる。

【0037】

＜第４実施形態＞
以下、図６および図７を参照して本発明の金属粉処理装置および作業用車両の第４実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0038】

図６に示すように、付着防止部２は、ブラシ４の支持部材４２に内蔵、配置された磁石２２を有する。磁石２２により、ブラシ毛４１に鉄粉Ｑが捕捉された状態を安定して維持することができ、よって、一旦捕捉された鉄粉Ｑの脱落を防止することができる。

【0039】

また、図７に示すように、支持部材４２は、磁石２２が着脱自在に構成されている。この着脱自在構成としては、特に限定されず、例えば、支持部材４２の長手方向に磁石２２をスライドさせる構造等が挙げられる。
そして、この着脱自在構成により、磁石２２を支持部材４２から取り外せば、磁石２２が鉄粉Ｑに及ぼす磁力を解除することができる。これにより、例えば鉄粉Ｑを捕捉したブラシ４を清掃する場合、ブラシ４から鉄粉Ｑを振るい落として容易に除去することができ、ブラシ４を十分に清掃することができる。

【0040】

＜第５実施形態＞
以下、図８を参照して本発明の金属粉処理装置および作業用車両の第５実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0041】

図８に示すように、付着防止部２は、走行面２０１に対し、斜め上方からガス（空気）ＧＳを噴射する噴射部５を有する。噴射部５としては、特に限定されず、例えば、ファンが内蔵されたものを用いることができる。
噴射部５の作動により、走行面２０１上の鉄粉Ｑを、作業用車両１０から離れた前方に吹き飛ばすことができる。これにより、各車輪１８への鉄粉Ｑの付着を防止することができる。

【0042】

＜第６実施形態＞
以下、図９を参照して本発明の金属粉処理装置および作業用車両の第６実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0043】

図９に示すように、付着防止部２は、走行面２０１上の鉄粉Ｑを吸引する吸引部６を有する。吸引部６は、前方と下方に向かって開口した吸引口６１を有する。また、吸引部６としては、特に限定されず、例えば、吸引口６１に吸引力を生じさせるサイクロン式のものを用いることができる。
吸引部６の作動により、走行面２０１上の鉄粉Ｑを円滑に吸引することができる。これにより、各車輪１８への鉄粉Ｑの付着を防止することができる。

【0044】

＜第７実施形態＞
以下、図１０を参照して本発明の金属粉処理装置および作業用車両の第７実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。

【0045】

図１０に示すように、金属粉処理装置１は、付着防止部２の他に、さらに、各車輪１８の後方に隣り合って配置された除去部７を備える。除去部７は、車輪１８に接するブラシ８と、ブラシ８に配置された磁石７１とを有する。
ブラシ８は、車輪１８の外周面に接するブラシ毛（毛材）８１と、ブラシ毛８１を支持する支持部材８２とで構成されている。このブラシ８は、支持部材８２を介して、車体１１に対し、固定されている。また、ブラシ８は、例えば、車輪１８の車幅と同じかまたはそれ以上の長さを有する。

【0046】

図１０に示すように、本実施形態では、仮に付着防止部２で鉄粉Ｑを捕捉し切れなかった場合、鉄粉Ｑが車輪１８に付着する。しかしながら、除去部７により、車輪１８に付着した鉄粉Ｑをブラシ毛８１に絡めて、捕捉することができる。これにより、車輪１８に付着した鉄粉Ｑを除去することができる。よって、前述した板材２０に及ぼす磁力の減少や、鉄粉Ｑによる板材２０への損傷等といった鉄粉Ｑによる影響を防止することができる。

【0047】

磁石７１は、ブラシ８の支持部材８２に内蔵、配置されている。磁石７１としては、例えば、ネオジウム磁石やサマリウムコバルト磁石等の永久磁石を用いることができる。
この磁石７１により、ブラシ毛８１に鉄粉Ｑが捕捉された状態を安定して維持することができ、よって、一旦捕捉された鉄粉Ｑの脱落を防止することができる。

【0048】

また、支持部材８２は、磁石７１が着脱自在に構成されているのが好ましい。この着脱自在構成としては、特に限定されず、例えば、支持部材８２に磁石７１をスライドさせる構造等が挙げられる。
この着脱自在構成により、磁石７１を支持部材８２から取り外せば、磁石７１が鉄粉Ｑに及ぼす磁力を解除することができる。これにより、例えば鉄粉Ｑを捕捉したブラシ８を清掃する場合、ブラシ８から鉄粉Ｑを振るい落とすことができ、ブラシ８を十分に清掃することができる。
なお、金属粉処理装置１は、付着防止部２が省略されていてもよい。
また、除去部７は、磁石７１が省略されていてもよい。

【0049】

以上、本発明の金属粉処理装置および作業用車両を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、金属粉処理装置および作業用車両を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の金属粉処理装置および作業用車両は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

【0050】

また、金属粉処理装置で除去される金属粉としては、磁性を帯びることができる金属粉であれば、鉄粉に限定されない。
また、磁石１８２は、例えば、リング状（円環状）をなし、車輪本体１８１の回転中心と同心的に配置されていてもよい。また、磁石１８２は、車輪の全周にわたって配置されているのではなく、一部のみに配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 金属粉処理装置
２ 付着防止部
２１ 回転駆動部
２２ 磁石
３ ブラシ
３１ ブラシ毛（毛材）
３２ 支持部材
４ ブラシ
４１ ブラシ毛（毛材）
４２ 支持部材
５ 噴射部
６ 吸引部
６１ 吸引口
７ 除去部
７１ 磁石
８ ブラシ
８１ ブラシ毛（毛材）
８２ 支持部材
１０ 作業車両
１１ 車体
１２ 溶接装置
１３ 回動支持部（支持部）
１４ 溶接トーチ
１５ 変位機構
１５１ 第１移動機構
１５２ 第２移動機構
１５３ 第３移動機構
１５４ 回動機構（角度調整機構）
１６ 駆動部
１８ 車輪
１８１ 車輪本体
１８２ 磁石
２０ 板材（鋼板）
２０１ 走行面
ＧＳ ガス（空気）
Ｑ 鉄粉（金属粉）
α 矢印

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】