JP2005231783A - 電線測長送給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 送給する電線の全長精度を低下させることなく、揺動部分をより高速に揺動させることができる電線測長送給装置を提供する。
【解決手段】 本発明の電線測長送給装置１００は、基台上に固定された電線送給機構１０と、基台上で移動する測長移動機構５０とを分離したものであるから、移動部分を軽量化してその移動速度を向上させることができる。また、電線送給機構１０のフィードローラ３５，２９は、電線測長移動機構５０が第１の移動位置にあるときに、電線測長移動機構５０によって支持されている電線Ｗのうちその電線送給方向前端側にある部分と係脱自在に係合して所定長さの電線Ｗを送り出す。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、電線処理装置に向かって電線を測長し送給する電線測長送給装置に関し、より詳しくは、送給する電線の全長寸法精度を低下させることなく、電線処理装置の各部分と対向するために移動する部分をより高速に移動させることができるように改良された電線測長送給装置に関する。

従来、電線を切断するとともに、切断した電線の末端被覆をストリップして芯線を露出させ、露出させた芯線に端子を圧着する等の作業を行う電線処理装置が用いられている（例えば、下記特許文献を参照）。

その構造について図１３を参照しつつ概説すると、この電線処理装置は、電線Ｗを切断する第１のブレード１、切断した電線の送給方向前側の末端被覆をストリップする第２のブレード２、露出させた芯線に端子を圧着する第１の端子圧着機３、これらの各部分に電線Ｗを送給する電線送給機構４、切断した電線の送給方向後側の末端被覆をストリップする第３のブレード５、露出させた芯線に端子を圧着する第２の端子圧着機６、これらの各部分間で平行移動しつつ電線Ｗを搬送する電線搬送機構７等を備えている。

電線送給機構４は、その揺動軸４ａの回りに揺動自在に支持されるとともに、電線送給方向に電線Ｗを送り出すためのフィードローラ８、および送り出した電線の長さを測定する測長ローラ９を有しており、まず最初に、第１のブレード１に向かって所定の長さの電線Ｗを送り出す。
送り出した電線Ｗが第１のブレード１によって切断されると、電線送給機構４は矢印Ａで示すように揺動して第２のブレード２に対向し、電線Ｗの送給方向前端の絶縁被覆をストリップして芯線を露出させる作業を行わせる。
次いで、電線送給機構４は矢印Ｂで示すように揺動して第１の端子圧着機３に対向し、露出させた芯線に端子を圧着する作業を行わせる。
その後、電線送給機構４は矢印Ｃで示したように揺動して第１のブレード１に対向する位置に戻り、以後、一連の動作を繰り返す。
特開平８−１０２３５４号公報 特開平１１−２０４２２９号公報 特開平２００１−２６１２３２号公報

ところで、図１３に示した電線処理装置の処理能力を高めるためには、電線送給機構４が電線処理装置の各部分と対向する位置間において揺動するときの揺動速度を高める必要がある。

しかしながら、この電線送給機構４は、揺動軸４ａの回りに揺動する部分に、フィードローラ８を含む送給機構および測長ローラ９を含む測長機構を一体に設けたものであるため慣性質量が大きく、その揺動速度を向上させることが困難である。
特に、送給する電線の線径が増すにつれて、フィードローラ８を回転駆動するモータも大型化して重くなるため、揺動速度の向上がますます困難となる。

そこで、電線送給機構４の揺動部分から、フィードローラおよび駆動モータを含む送給機構を分離し、揺動部分よりも電線送給方向の後方にフィードローラおよび駆動モータを配設する構造が採用されている。
ところが、この構造においては、揺動部分のうち電線処理装置の各部分に対向する揺動端とフィードローラとの間の距離が長くなるため、フィードローラが送給した電線にたわみが生じると、送給した電線の全長寸法が所定の許容範囲から外れるおそれがある。

そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、送給する電線の全長寸法精度を低下させることなく、電線処理装置の各部分と対向するために揺動する部分をより高速に揺動させることができるように改良された電線測長送給装置を提供することにある。

上記の課題を解決するための、請求項１に記載した手段は、
電線を処理する装置に向かって前記電線の長さを測定しつつ送給する電線測長送給装置であって、
前記電線を第１の方向に案内する第１の移動位置と第２の方向に案内する第２の移動位置との間において基台上で移動自在な移動手段、
前記移動手段を前記第１および第２の移動位置に往復移動させる移動駆動手段、
前記電線を支持しつつ電線送給方向に案内する、前記移動手段に配設された電線支持案内手段、
前記電線の送給長さを測定する、前記移動手段に配設された測長手段、を有する移動測長機構と；
前記移動手段が前記第１の移動位置にあるときに前記移動手段と接近するように前記基台上に固定された支持手段、
前記移動手段が前記第１の移動位置にあるときに、前記電線案内支持手段に支持されている前記電線のうち前記移動手段の電線送給方向前端側にある部分と係脱自在に係合して前記電線を前記第１の方向に送給する、前記支持手段に支持された送給手段、
前記送給手段を前記電線に係脱させる、前記支持手段に支持された係脱駆動手段、を有する送給機構と；
を備えることを特徴としている。

すなわち、請求項１に記載した電線測長送給装置は、電線処理装置に向かって電線を送給する電線送給手段と、電線処理装置の各部分に対向するために移動する移動手段とを分離した構造である。これにより、移動手段を軽量化してその移動速度を向上させることができる。
また、電線送給手段は、移動手段が第１の移動位置にあるときに、電線支持案内手段に支持されている電線のうち移動手段の電線送給方向前端側にある部分と係脱自在に係合して所定長さの電線を送り出す構造である。これにより、移動手段の電線送給方向前端と電線送給手段との間の距離を短くできるから、電線送給手段が送り出した電線に生じるたわみはわずかであり、送給した電線の全長寸法を所定の許容範囲内に収めることができる。 さらに、移動手段が移動するときには、係脱駆動手段が作動して電線送給手段を電線から離脱させるから、電線送給手段が電線と干渉して移動手段の移動に支障を来すことがない。
なお、移動手段の移動は、揺動軸回りの揺動とすることもできるし、電線処理装置が並ぶ方向への平行移動とすることもできる。

また、請求項２に記載した手段は、請求項１に記載した電線測長送給装置において、
前記電線支持案内手段が、その内部に前記電線が挿通される複数の管状部材であり、前記移動手段の電線送給方向前端側において互いに離間して前記電線を露出させる部分を有し、
前記送給手段が、前記電線が露出している部分と係脱自在に係合して前記電線を送給するることを特徴としている。

すなわち、請求項２に記載した電線測長送給装置においては、送給される電線が管状部材に挿通されているので、移動手段が高い速度で移動しても電線がたわむことがない。
また、移動手段の電線送給方向前端側において電線が露出しているので、電線送給手段を電線に対して容易に係脱させることができる。

本発明の電線測長送給装置によれば、送給する電線の全長寸法精度を低下させることなく、電線処理装置の各部分と対向するために移動する部分を軽量化してより高速に移動させることができる。

以下、図１乃至図１１を参照し、本発明に係る電線測長送給装置の一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、電線処理装置に向かって電線を送給する方向を前後方向、鉛直方向を上下方向、これらの方向に垂直な方向を左右方向と言う。

まず最初に図１を参照すると、本実施形態の電線測長送給装置１００は、基台１１上に固定された送給機構１０と、基台１１上で揺動自在な測長揺動機構５０とを組み合わせたものであり、測長揺動機構５０が上下方向に延びる揺動軸の周りに揺動する構造となっている。

送給機構１０は、図２乃至図６に示したように、基台１１上に立設されて前後方向に延びる厚板状のスタンド（支持手段）１２を有している。
なお、このスタンド１２は、図９に示したように測長揺動機構５０が第１の揺動位置にあるときにその近傍に位置するように位置決めされて固定されている。

次に、図４および図５を参照すると、スタンド１２を貫通して左右方向に延びる、上下方向に並設された一対の支軸１３，１４は、それぞれスタンド１２に埋設された軸受１５、１６によって回動自在に支持されている。
また、これらの支軸１３，１４の一端側にそれぞれ固定された平歯車１７，１８は互いに噛み合っており、支軸１３，１４をそれぞれ等しい角度で反対方向に回動させる役割を果たしている。
また、これらの支軸１３，１４の他端側には、それぞれ前後方向に延びる厚板状のアーム１９，２０がこれらの支軸１３，１４と一体に回動するように固定されている。

図４に示したように、下側の支軸１４の他端には、大径のプーリ２１および一組の平歯車２２，２３が互いに同軸にかつ一体に回転するように、図示されない軸受によって支軸１４上に回転自在に支持されている。
また、この大径のプーリ２１と、スタンド１２に固定された駆動モータ２４の小径のプーリ２５との間にはベルト２６が巻回されており、駆動モータ２４によって大径のプーリ２１および一組の平歯車２２，２３を回転駆動できるようになっている。
また、下側のアーム２０の前端に固定されて左右方向に延びる支軸２７の先端には、平歯車２８および下側のフィードローラ２９が互いに同軸にかつ一体に回転するように、図示されない軸受によって回転自在に支持されている。
そして、この平歯車２８は大径のプーリ２１と同軸な平歯車２３に噛み合っており、駆動モータ２４によってフィードローラ２９を回転駆動できるようになっている。

図５に示したように、上側の支軸１３の他端には、一組の平歯車３１，３２が互いに同軸にかつ一体に回転するように、図示されない軸受によって支軸１３上に回転自在に支持されている。
また、上側のアーム１９の前端に固定されて左右方向に延びる支軸３３の先端には、平歯車３４および上側のフィードローラ３５が互いに同軸にかつ一体に回転するように、図示されない軸受によってこの支軸３３上に回転自在に支持されている。
また、平歯車３１は大径のプーリ２１と同軸な平歯車２２と噛み合っており、かつ平歯車３４は平歯車３１と同軸な平歯車３２と噛み合っている。
これにより、上側のフィードローラ３５は、駆動モータ２４によって回転駆動されて、下側のフィードローラ２９と等しい回転速度で反対方向に回転する。

図６に示したように、上側のアーム１９の前端に固定されたブラケット３６に取り付けられて上下方向に延びねじ軸３７と、下側のアーム２０の前端に螺着されたボルト３８との間にはコイルばね３９が介装されており、上下のフィードローラ３５，２９が電線Ｗを上下方向に挟持するように付勢している。
これにより、駆動モータ２４によって上下のフィードローラ３５，２９を駆動し回転させると、電線Ｗを水平方向前方に送給することができる。
なお、上下一対のフィードローラ３５，２９間の最小隙間は、上側のアーム１９に螺合しつつ下方に延びて下側のアーム２０に当接しているボルト４１の下端４１ａの上下位置を変更することによって調整することができる。

また、上側のアーム１９の後端１９ａには、スタンド１２の上端に固定されて上下方向に伸縮するエアシリンダ（係脱駆動手段）４２のピストン４３の下端が当接している。
そして、前述したように、上下の支軸１３，１４は互いに噛み合っている上下の平歯車１７，１８の作用によって、互いに等しい角度だけ反対方向に回動することができる。
これにより、ピストン４３が下方に突出して上側のアーム１９の後端１９ａを下方に押すと、上下の支軸１３，１４が互いに等しい角度だけ反対方向に回動し、図６（Ｂ）に示したように上下のアーム１９，２０もまた互いに等しい角度だけ反対方向に揺動するので、上下のフィードローラ３５，２９を上下方向に離間させて、電線Ｗとの係合を解除させることができる。

一方、測長揺動機構５０は、図７および図８に示したように、基台１１に固定された駆動モータ５１によって駆動されて上下方向に延びる揺動軸線の回りに揺動可能な揺動アーム（揺動手段）５２を有している。
この揺動アーム５２の上面にはリニアガイドのガイドレール５３が固定されており、このガイドレール５３上で摺動自在なスライダ５４をサーボモータ５５によって電線Ｗが延びる方向に往復変位させることができるようになっている。

スライダ５４上に固定されて上下方向に延びるベースプレート５６には、昇降ガイド５７を介して昇降プレート５８が昇降自在に支持されている。
また、図８に示したように、ベースプレート５６に固定されて上下方向に伸縮するエアシリンダ５９のピストン５９ａの先端が、ピン５９ｂによって昇降プレート５８に接続されている。
これにより、エアシリンダ５９を伸縮させることによって昇降プレート５８を昇降させ、支持している電線Ｗを上下方向に変位させることができる。

また、図７および図８に示したように、昇降プレート５８の後端には、測長ユニット６０が取り付けられている。
この測長ユニット６０は、昇降プレート５８に螺着された支持部６１と、この支持部材６１によって支持されたユニット本体６２と、このユニット本体６２に内蔵されているロータリエンコーダと一体に回転する測長ローラ６３とを有している。
さらに、支持部６１には、測長ローラ６３に対して昇降自在な押圧ローラ６４と、この押圧ローラ６４を測長ローラ６３に向かって変位させるエアシリンダ６５が取り付けられている。
これにより、エアシリンダ６５を下方に伸張させて押圧ローラ６４を下方に変位させると、この押圧ローラ６４と測長ローラ６３とによって測長する電線Ｗを上下方向に挟持することができる。

また、図７および図８に示したように、昇降プレート５８の前端には、電線を固定するためのクランプユニット７０が取り付けられている。
このクランプユニット７０は、昇降プレート５８に固定されたエアシリンダ７１内においてピストン７２を左右方向に変位させるものであり、圧縮空気を供給するとエアシリンダ７１内に挿通されている電線Ｗをその内壁面に押圧し、送給方向に変位しないように固定できるようになっている。

さらに、図７および図８に示したように、測長ユニット６０の支持部材６１を貫通している前後一対の管状部材８１，８２と、クランプユニット７０のエアシリンダ７１を貫通している前後一対の管状部材８３，８４とは互いに同軸であり、電線Ｗを支持しつつその送給方向に案内する電線支持案内手段８０を構成している。
また、揺動アーム５０の揺動端側にある前後一対の管状部材８２，８３間には隙間Ｓが設けられて電線Ｗを露出させるようになっており、この部分にフィードローラ３５，２９を受容できるようになっている。

次に、図９乃至図１１を参照し、本実施形態の電線測長送給装置１００を用いて電線を測長し送給する手順について説明する。

図９に示したように、電線Ｗを切断する第１のブレード１に向かって電線Ｗを送給する際には、図１０に示したように送給機構１０と測長揺動機構５０と接近させる。
このとき、エアシリンダ４２に圧縮空気を供給してピストン４３を下方に伸張させ、図６（ｂ）に示したように上下一対のフィードローラ３５，２９を上下方向に離間させた後に、駆動モータ５１を作動させて揺動アーム５２を揺動させることにより、上下一対のフィードローラ３５，２９と電線Ｗとの干渉を回避することができる。

揺動アーム５２が図９に（ａ）で示した第１の揺動位置に揺動すると、上下一対のフィードローラ３５，２９は、測長揺動機構５０側の前後一対の管状部材８２，８３の間の隙間Ｓ内に入り込み、電線Ｗと上下方向に対向する。
次いで、エアシリンダ４２への圧縮空気の供給を停止すると、図６（ａ）に示したように、コイルばね３９の付勢力により、上下一対のフィードローラ３５，２９が電線Ｗを上下方向に挟持する。

この状態で、駆動モータ２４を作動させて上下一対のフィードローラ３５，２９を回転駆動することにより、第１のブレード１に向かって電線Ｗを送給することができる。
同時に、その外周面に電線Ｗが摩擦係合している測長ローラ６３の回転角度を測長ユニット６０のロータリエンコーダで検出することにより、電線Ｗの送給長さを検出することができる。
そして、電線Ｗの送給長さが設定値に達したときに駆動モータ２４の作動を停止することにより、第１のブレード１に対して所定長さの電線Ｗを送給することができる。
次いで、クランプユニット７０のエアシリンダ７１に圧縮空気を供給すると、電線Ｗはその軸線方向に変位不能に固定される。

第１のブレード１による電線Ｗの切断作業が完了すると、再びエアシリンダ４２に圧縮空気を供給し、図６（ｂ）に示したように上下一対のフィードローラ３５，２９を上下方向に離間させる。
次いで、駆動モータ５１を作動させることによって矢印Ａで示したように揺動アーム５２を揺動させ、図９に（ｂ）で示した第２の揺動位置に位置決めすると、本実施形態の電線測長送給装置１００は図１１に示した状態となる。
その後、サーボモータ５５を作動させてスライダ５４を前進させ、切断した電線Ｗの前端を第２のブレード２内に挿入するとともに、第２のブレード２が電線Ｗの絶縁被覆に切り込んだときにスライダ５４を後退させることにより、電線Ｗの前端をストリップすることができる。

第２のブレード２を用いたストリップ作業が完了した後、駆動モータ５１を作動させることによって矢印Ｂで示したように揺動アーム５２を揺動させ、図９に（ｃ）で示した第３の揺動位置に位置決めする。
次いで、エアシリンダ５９を作動させることにより昇降プレート５８を降下させ、電線Ｗを所定距離だけ降下させると、端子圧着機３に保持されている端子のかしめ部内に電線Ｗの露出した芯線を降下させることができる。
そして、端子圧着機３における電線かしめ作業が完了した後、エアシリンダ５９を作動させることにより昇降プレート５８を上昇させつつ、駆動モータ５１を作動させることによって矢印Ｃ示したように揺動アーム５２を揺動させて図９に（ａ）に示した第１の揺動位置に復帰させ、以降は上述した一連の作業を繰り返す。

すなわち、本実施形態の電線測長送給装置１００は、電線処理装置に向かって電線Ｗを送給する送給機構１０と、電線処理装置の各部分と対向するために揺動する測長揺動機構５０とを分離した構造であるから、測長揺動機構５０を軽量化してその揺動速度を向上させることができる。

また、送給機構１０は、電線Ｗを切断する第１のブレード１と対向する第１の揺動位置に測長揺動機構５０があるときに、電線支持案内手段８０に支持されている電線Ｗのうち、測長揺動機構５０の揺動端において露出している部分と係脱自在に係合して所定長さの電線Ｗを送り出す構造である。
これにより、上下一対のフィードローラ３５，２９と第１のブレード１との間の距離が短く、両者間で延びている電線Ｗに生じるたわみはわずかであり、送給する電線Ｗの全長寸法を所定の許容範囲内に確実に収めることができる。

また、測長揺動機構５０が揺動するときには、上下一対のフィードローラ３５，２９を上下方向に離間させて電線Ｗとの係合を解除するから、測長揺動機構５０の揺動に支障を来すことがない。
さらに、測長ユニット６０の押圧ローラ６４が、測長ローラ６３の外周面に対して常に電線Ｗを押圧しているから、測長揺動機構５０が高い速度で揺動しても電線Ｗが測長ローラ６３の外周面上でスリップすることがなく、高い測長精度を維持することができる
加えて、クランプ７０が電線Ｗを固定するので、測長揺動機構５０が高い速度で揺動しても電線Ｗがその軸線方向に変位することがない。

以上、本発明に係る電線測長送給装置の一実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、上述した実施形態においては、揺動アーム５２上にリニアガイドのガイドレール５３、スライダ５４、サーボモータ５５、昇降ガイド５７、エアシリンダ５９等を設けているが、電線処理装置の構造に応じてこれらを省略できることは言うまでもない。

また、図１２に示した電線測長送給装置２００は、上述した実施形態における揺動機構５０を、図示されないリニアガイドによって電線処理装置が並ぶ方向に平行移動する移動機構９０に置き換えたものである。
さらに、このような平行移動と上述した実施形態のような揺動運動とを組み合わせることもできる。

第１実施形態の電線測長送給装置を示す正面図。 送給機構を示す正面図。 図２に示した送給機構の側面図。 図３中のＩV−破断線に沿った水平断面図。 図３中のV−破断線に沿った水平断面図。 送給機構の作動を説明する側面図。 測長揺動機構を示す右側面図。 測長揺動機構を示す左側面図。 図１に示した電線測長送給装置の作動を説明する平面図。 図１に示した電線測長送給装置が電線を送給する状態を示す平面図。 図１に示した電線測長送給装置の測長揺動機構が揺動した状態を示す平面図。 第２実施形態の電線測長送給装置の作動を説明する平面図。 従来の電線測長送給装置の作動を説明する平面図。

符号の説明

１ 第１のブレード
２ 第２のブレード
３ 端子圧着機
４ 電線送給機構
５ 第３のブレード
６ 端子圧着機
７ 電線搬送機構
８ フィードローラ
９ 測長ローラ
１０ 送給機構
１１ 基台
１２ スタンド
１３，１４ 支軸
１５，１６ 軸受
１７，１８ 平歯車
１９，２０ アーム
２１，２５ プーリ
２２，２３ 平歯車
２４ 駆動モータ
２６ ベルト
２７ 支軸
２９，３５ フィードローラ
３１，３２，３４ 平歯車
３３ 支軸
４２ エアシリンダ
５０ 測長揺動機構
５１ 駆動モータ
５２ 揺動アーム
５９ エアシリンダ
６０ 測長ユニット
６４ 押圧ローラ
６５ エアシリンダ
７０ クランプユニット
７１ エアシリンダ
８０ 電線支持案内手段
８１，８２，８３，８４ 管状部材
１００ 第１実施形態の電線測長送給装置
２００ 第２実施形態の電線測長送給装置

Claims (2)

1. 電線を処理する装置に向かって前記電線の長さを測定しつつ送給する電線測長送給装置であって、
   前記電線を第１の方向に案内する第１の移動位置と第２の方向に案内する第２の移動位置との間において基台上で移動自在な移動手段、
   前記移動手段を前記第１および第２の移動位置に往復移動させる移動駆動手段、
   前記電線を支持しつつ電線送給方向に案内する、前記移動手段に配設された電線支持案内手段、
   前記電線の送給長さを測定する、前記移動手段に配設された測長手段、を有する移動測長機構と；
   前記移動手段が前記第１の移動位置にあるときに前記移動手段と接近するように前記基台上に固定された支持手段、
   前記移動手段が前記第１の移動位置にあるときに、前記電線案内支持手段に支持されている前記電線のうち前記移動手段の電線送給方向前端側にある部分と係脱自在に係合して前記電線を前記第１の方向に送給する、前記支持手段に支持された送給手段、
   前記送給手段を前記電線に係脱させる、前記支持手段に支持された係脱駆動手段、を有する送給機構と；
   を備えることを特徴とする電線測長送給装置。
2. 前記電線支持案内手段は、その内部に前記電線が挿通される複数の管状部材であり、前記移動手段の電線送給方向前端側において互いに離間して前記電線を露出させる部分を有し、
   前記送給手段は、前記電線が露出している部分と係脱自在に係合して前記電線を送給するることを特徴とする請求項１に記載した電線測長送給装置。

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