JP2020042896A - cable - Google Patents

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Abstract

To provide a cable making it possible to improve detection accuracy of disconnection of a conductor disposed in the cable.SOLUTION: A cable 1 includes a semi-disconnection detection mechanism to detect semi-disconnection of a conductor 13. The semi-disconnection detection mechanism includes a thermal deformation member 11 that deforms due to a temperature change, and an indication part 16 to indicate detected semi-disconnection. Upon occurrence of the semi-disconnection of the conductor 13, the thermal deformation member 11 deforms and the indication part 16 is activated by deformation of the thermal deformation member 11.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ケーブルに関する。   The present invention relates to cables.

ケーブルの内部に複数の導体を備える多芯線のケーブルは、屈曲等により半断線や断線が生じることがある。特許文献1には、ケーブル本体内にロボット駆動・制御用の導体と、当該導体よりも耐久性の低い別の導体とを設けた、ロボット用ケーブルが開示されている。特許文献1によれば、耐久性の低い導体が先に断線することによりロボット駆動用の導線の断線時期が予知できるとされている。   A multi-core cable having a plurality of conductors inside the cable may be partially broken or broken due to bending or the like. Patent Literature 1 discloses a cable for a robot in which a conductor for driving and controlling a robot and another conductor having lower durability than the conductor are provided in a cable body. According to Patent Literature 1, it is possible to predict a disconnection time of a conductor for driving a robot by disconnecting a conductor having low durability first.

特開昭63−026907号公報JP-A-63-026907

特許文献1において、耐久性の低い導線は、他の導線に対して機械的に捩ることで形成されている。しかしながら当該手法では、ケーブルの配置や使い方によって各導線にかかる負担が一様ではではないため、耐久性の低い導線が先に断線するとは限らず、断線を検知する精度が低いという問題があった。   In Patent Literature 1, a conductive wire having low durability is formed by mechanically twisting with respect to another conductive wire. However, in this method, since the load applied to each conductor is not uniform depending on the arrangement and usage of the cables, there is a problem that the conductor having low durability is not always disconnected first, and the accuracy of detecting the disconnection is low. .

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、導体の断線の検知精度を向上することが可能なケーブルを提供するものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a cable capable of improving the detection accuracy of disconnection of a conductor.

本発明に係るケーブルは、導体の半断線を検知する半断線検知機構を備えるケーブルであって、前記半断線検知機構は、温度変化により変形する熱変形部材と、検知した半断線を通知する通知部と、を備え、前記導体の半断線が生じると、前記熱変形部材が変形し、当該熱変形部材の変形によって通知部が作動する。   A cable according to the present invention is a cable including a half-break detection mechanism for detecting a half-break of a conductor, wherein the half-break detection mechanism includes a heat-deformable member that deforms due to a temperature change and a notification that notifies the detected half-break. When the conductor is partially broken, the heat-deformable member is deformed, and the deformation of the heat-deformed member activates the notification unit.

本発明に係るケーブルでは、導体の半断線が生じると、当該半断線部分の抵抗値が上がって発熱する。当該発熱により熱変形部材が変形することにより、通知部が作動する。   In the cable according to the present invention, when the conductor is partially broken, the resistance value of the partially broken portion increases, and heat is generated. When the heat-deformed member deforms due to the heat generation, the notification unit operates.

本発明によれば、導体の断線の検知精度を向上することが可能なケーブルを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cable which can improve the detection accuracy of a disconnection of a conductor can be provided.

実施の形態1に係るケーブルの正常状態を示す概略正面断面図である。FIG. 3 is a schematic front sectional view showing a normal state of the cable according to the first embodiment. 図1のII−II線に沿う概略断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line II-II in FIG. 1. 実施の形態1に係るケーブルが半断線を検知し通知する一連の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a series of flows for detecting and notifying a half-break of the cable according to the first embodiment. 図4は、実施の形態1に係るケーブルが半断線した状態を示す概略正面断面図である。FIG. 4 is a schematic front sectional view showing a state in which the cable according to the first embodiment is partially disconnected. 実施の形態2に係るケーブルの正常状態を示す概略正面断面図である。FIG. 13 is a schematic front sectional view showing a normal state of the cable according to the second embodiment. 実施の形態2に係るケーブルが半断線を検知し通知する一連の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a series of flows for detecting and notifying a semi-disconnection of the cable according to the second embodiment. 実施の形態2に係るケーブルが半断線した状態を示す概略正面断面図である。FIG. 13 is a schematic front sectional view showing a state in which the cable according to the second embodiment is partially disconnected. 実施の形態5に係るケーブルのロボットへの応用例を示した概略図である。FIG. 21 is a schematic diagram showing an example of applying the cable according to the fifth embodiment to a robot.

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、図1〜図2、図4〜図5及び図7に示した右手系xyz座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。本発明においては、ケーブルの軸方向をx軸とし、x軸に垂直な面をy−z平面とする。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that the right-handed xyz coordinates shown in FIGS. 1 to 2, 4 to 5, and 7 are for convenience in describing the positional relationship of the components. In the present invention, the axial direction of the cable is an x-axis, and a plane perpendicular to the x-axis is a yz plane.

本明細書における「半断線」とは、導体の抵抗値が上昇することをいう。抵抗値の上昇は、例えば、ケーブルの屈曲等により生じる、導体ののびや、微細な亀裂などに起因する。半断線が生じると、当該半断線部分の抵抗値が上がることにより、発熱量が増大する。   “Semi-disconnection” in this specification means that the resistance value of the conductor increases. The increase in the resistance value is caused by, for example, conductor stretching or minute cracks caused by bending of a cable or the like. When a half-break occurs, the resistance value of the half-break portion increases, thereby increasing the amount of heat generated.

<実施の形態1>
以下、図1〜図4を参照し、実施の形態1に係るケーブルについて説明する。
図1は、実施の形態1に係るケーブルの正常状態を示す概略正面断面図である。ケーブルの「正常状態」とは、ケーブルが備える導体に半断線が生じておらず、導通している状態である。本実施の形態におけるケーブル1は、ケーブルにコネクタを備えるハーネスケーブルである。
<First Embodiment>
Hereinafter, the cable according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a normal state of the cable according to the first embodiment. The "normal state" of the cable is a state in which the conductor included in the cable has no breakage and is conducting. The cable 1 according to the present embodiment is a harness cable including a connector on the cable.

図1に示すように、半断線通知機構を備えるケーブル1は、中心から順に、熱変形部材11導体13および絶縁体14を備え、更に必要に応じて、熱変形部材11と絶縁体14との間に配置されるアウターワイヤー12や、導体13を被覆する被膜(不図示)などの他の構成を備えていてもよい。ケーブル1の両端はコネクタ15を備える。ケーブル使用時に導体13はコネクタ15を介して、不図示のロボット制御・駆動回路などを構成する。コネクタ15の一端は、半断線の発生を通知する通知部16を備える。このうち、熱変形部材11及び通知部16が半断線通知機構として機能する。
なお、図1の例では、絶縁体14とコネクタ15は接続されていないが、絶縁体14とコネクタ15は一体化したものであってもよい。
As shown in FIG. 1, the cable 1 including the half-break notification mechanism includes a heat-deformable member 11 and a conductor 13 and an insulator 14 in order from the center. Other configurations such as an outer wire 12 disposed therebetween and a coating (not shown) covering the conductor 13 may be provided. Both ends of the cable 1 are provided with connectors 15. When the cable is used, the conductor 13 forms a robot control / drive circuit (not shown) via the connector 15. One end of the connector 15 includes a notifying unit 16 for notifying the occurrence of a half-break. Among them, the thermal deformation member 11 and the notification unit 16 function as a half-break notification mechanism.
In the example of FIG. 1, the insulator 14 and the connector 15 are not connected, but the insulator 14 and the connector 15 may be integrated.

熱変形部材11は、半断線した導体の発熱による加熱で変形可能な部材である。本実施の形態では導電性の部材である。熱変形部材11としては、例えば、熱膨張率の異なる2枚の金属を貼り合わせたバイメタルや、その他の金属類などが挙げられる。熱変形部材11は熱変形前の状態で、導体13と並列して配置可能な、ワイヤー状(円柱状)であることが好ましい。熱変形部材11は、加熱により軸方向に収縮又は伸長するものが好ましい。本実施の形態1において、熱変形部材11は軸方向に収縮する。
軸方向に収縮するものとして、例えば、「バイオメタル(登録商標)」(トキ・コーポレーション株式会社製)を用いることができる。バイオメタル(登録商標)は、約70℃前後の加熱により収縮するため、半断線した導体の発熱により変形可能である。バイオメタル(登録商標)の原料は、Ti−Ni系の形状記憶合金である。
The thermally deformable member 11 is a member that can be deformed by heating due to heat generated by a semi-disconnected conductor. In the present embodiment, it is a conductive member. Examples of the thermally deformable member 11 include a bimetal in which two metals having different coefficients of thermal expansion are bonded to each other, and other metals. It is preferable that the heat-deformable member 11 has a wire shape (column shape) that can be arranged in parallel with the conductor 13 in a state before the heat deformation. It is preferable that the heat deformable member 11 contracts or expands in the axial direction by heating. In the first embodiment, the thermally deformable member 11 contracts in the axial direction.
As a material that contracts in the axial direction, for example, “Biometal (registered trademark)” (manufactured by Toki Corporation) can be used. Since Biometal (registered trademark) shrinks by heating at about 70 ° C., it can be deformed by heat generated by a semi-disconnected conductor. The raw material of Biometal (registered trademark) is a Ti-Ni-based shape memory alloy.

図1に示すように、熱変形部材11の一端11aは絶縁体14に固定されている。一方、熱変形部材11の他端11bは、加熱による収縮が生じた際に、軸方向(x軸正方向)に摺動可能な状態で電極16aと接触している。   As shown in FIG. 1, one end 11 a of the heat deformation member 11 is fixed to an insulator 14. On the other hand, the other end 11b of the heat deformable member 11 is in contact with the electrode 16a in a state where it can slide in the axial direction (positive x-axis direction) when contraction due to heating occurs.

必要に応じて熱変形部材11と絶縁体14との間にアウターワイヤー12を配置してもよい。当該アウターワイヤー12は、熱変形部材11の変形時における摺動性を確保するために配置されるものであり、熱変形部材11との摩擦の小さいものが用いられる。アウターワイヤー12は、例えば、熱変形部材11との接触面に螺旋状に巻いた金属線を配置したもの等が挙げられる。当該金属線によれば、熱変形部材11との摩擦を低減できると共に、ケーブル1の曲げに対応可能な柔軟性を有する。   The outer wire 12 may be disposed between the heat deformable member 11 and the insulator 14 as needed. The outer wire 12 is arranged in order to secure the slidability when the heat deformable member 11 is deformed, and has a small friction with the heat deformable member 11. The outer wire 12 includes, for example, a wire in which a spirally wound metal wire is disposed on a contact surface with the heat deformable member 11. According to the metal wire, the friction with the heat deformable member 11 can be reduced, and the metal wire has flexibility that can cope with the bending of the cable 1.

導体13は導電性を有する導線であり、ケーブル1内の軸方向に配設されている。導体13は少なくとも1つあればよく、図1の例のように複数の導体13を配設してもよい。導体13は、ケーブル1両端に配置されたコネクタ15を介して他の部材と電気的に接続可能に配置されている。導体13の材質は、導線として公知の材質であればよく、通常金属であり、例えば、銅線やスズめっき線等である。また、各導体13はそれぞれ絶縁性の保護被膜によって保護されていてもよい(不図示)。   The conductor 13 is a conductive wire having conductivity, and is disposed in the cable 1 in the axial direction. At least one conductor 13 may be provided, and a plurality of conductors 13 may be provided as in the example of FIG. The conductors 13 are arranged so as to be electrically connectable to other members via connectors 15 arranged at both ends of the cable 1. The material of the conductor 13 may be any material known as a conductive wire, and is usually a metal, for example, a copper wire or a tin-plated wire. Further, each conductor 13 may be protected by an insulating protective film (not shown).

絶縁体14はチューブ状の外部被膜(シース)であり、導体13等を保護する。絶縁体14の材質は、耐久性と、曲げに対応可能な柔軟性を有するものが好ましい。当該材質としては、例えば、ゴム、クロロプレンゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、又はテフロン(登録商標)等である。本実施の形態ではチューブ状のシースを用いているが、これに限定されない。導体13を保護できればよく、例えば、絶縁テープ等を用いてもよい。   The insulator 14 is a tubular outer coating (sheath) and protects the conductor 13 and the like. It is preferable that the material of the insulator 14 has durability and flexibility capable of coping with bending. The material is, for example, rubber, chloroprene rubber, polyvinyl chloride, polyethylene, or Teflon (registered trademark). Although a tubular sheath is used in the present embodiment, the present invention is not limited to this. As long as the conductor 13 can be protected, for example, an insulating tape or the like may be used.

ここで、一旦図2を参照し、熱変形部材11、アウターワイヤー12、導体13及び絶縁体14の位置関係について説明する。   Here, the positional relationship among the heat deformable member 11, the outer wire 12, the conductor 13, and the insulator 14 will be described with reference to FIG.

図2は、図1のII−II線に沿う概略断面図である。図2に示すように、ケーブル1の熱変形部材11は中央に位置し、アウターワイヤー12によって覆われている。アウターワイヤー12のさらに外側に導体13が配設されており、図2では例として4本配設されている。導体13の数は、所望のケーブルの種類により、適宜変更可能である。複数の導体13を覆うように、絶縁体14が配設されている。図2に示すように、絶縁体14は、熱変形部材11、アウターワイヤー12及び導体13を保護している。   FIG. 2 is a schematic sectional view taken along the line II-II in FIG. As shown in FIG. 2, the heat deformable member 11 of the cable 1 is located at the center and is covered by the outer wire 12. The conductors 13 are arranged further outside the outer wire 12, and four conductors are arranged as an example in FIG. The number of the conductors 13 can be appropriately changed depending on the type of a desired cable. An insulator 14 is provided so as to cover the plurality of conductors 13. As shown in FIG. 2, the insulator 14 protects the heat deformable member 11, the outer wire 12, and the conductor 13.

以下、再び図1を参照し、コネクタ15及び通知部16について説明する。
図1に示すように、コネクタ15はケーブル1と各種機器等とを接続するための部品であり、本実施の形態では、コネクタ15はケーブル1のx軸正側および負側の両方に配設されている。本実施の形態では、x軸負側のコネクタ15が半断線の発生を通知する通知部16を備える。
Hereinafter, the connector 15 and the notification unit 16 will be described with reference to FIG. 1 again.
As shown in FIG. 1, the connector 15 is a component for connecting the cable 1 to various devices and the like. In this embodiment, the connector 15 is provided on both the positive side and the negative side of the cable 1 on the x-axis. Have been. In the present embodiment, the connector 15 on the negative side of the x-axis includes the notifying unit 16 for notifying the occurrence of the partial disconnection.

通知部16は、導体13に半断線が発生したことを通知する。通知部16は、正常状態の熱変形部材11と接触している電極16a、電源を備える回路16b及び通知手段16cを備える。図1では、通知手段16cの一例としてLED(light emitting diode)を示しているが、通知手段16cはこれに限定されない。通知手段16cとして、例えば、通信入力端子、無線、音等による通知を用いてもよいし、LEDも含め、これらを併用して用いてもよい。なお、通知手段16cとして通信入力端子を用いた例については、実施形態5にて後述する。   The notification unit 16 notifies that the conductor 13 has been partially broken. The notification unit 16 includes an electrode 16a that is in contact with the heat deformable member 11 in a normal state, a circuit 16b including a power supply, and a notification unit 16c. FIG. 1 illustrates an LED (light emitting diode) as an example of the notification unit 16c, but the notification unit 16c is not limited to this. As the notification unit 16c, for example, a notification by a communication input terminal, wireless communication, sound, or the like may be used, or these may be used in combination including an LED. An example in which a communication input terminal is used as the notification unit 16c will be described later in a fifth embodiment.

図1に示すように、ケーブル1が正常状態、すなわち導体13に半断線が生じていない場合は、回路16bは熱変形部材11を介して電気的に接続された状態である。したがって、ケーブル1の導体13に半断線が生じていない場合は、通知手段16cのLEDは点灯している。   As shown in FIG. 1, when the cable 1 is in a normal state, that is, when the conductor 13 has not been partially broken, the circuit 16 b is in a state of being electrically connected via the heat deformation member 11. Therefore, when the conductor 13 of the cable 1 has not been partially broken, the LED of the notification unit 16c is lit.

次に、図3のフローチャート及び図4の断面図を参照し、本実施の形態に係るケーブル1が半断線を検知し通知する一連の流れについて説明する。
図3は、実施の形態1に係るケーブルが半断線を検知し通知する一連の流れを示すフローチャートである。
図4は、実施の形態1に係るケーブルが半断線した状態を示す概略正面断面図である。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 3 and the cross-sectional view of FIG. 4, a description will be given of a series of flows for detecting and notifying a half-break of the cable 1 according to the present embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a series of flows for detecting and notifying a half-break of the cable according to the first embodiment.
FIG. 4 is a schematic front sectional view showing a state in which the cable according to the first embodiment is partially disconnected.

図3及び図4に示すように、ケーブル1の導体13に半断線PDが生じると(ステップS1)、導体13の抵抗値が上がる(ステップS2)。
導体13の抵抗値が上がることによって、当該半断線PD部分において熱が発生する(ステップS3)。図4では、半断線PD部分から発する熱が伝わる様子を下向きの黒矢印にて示す。
As shown in FIGS. 3 and 4, when a half-break PD occurs in the conductor 13 of the cable 1 (Step S1), the resistance value of the conductor 13 increases (Step S2).
When the resistance value of the conductor 13 increases, heat is generated in the half-disconnected line PD (step S3). In FIG. 4, the manner in which heat generated from the half-disconnected line PD portion is transmitted is indicated by downward black arrows.

半断線PD部分において発生した熱が熱変形部材11へと伝わると、熱変形部材11の一端11aは絶縁体14に固定されているため、熱変形部材11が軸方向(x軸正方向、白抜き矢印)に収縮する(ステップS4)。
熱変形部材11の収縮によって、熱変形部材11は電極16aから引き抜かれ、回路16bは物理的な接続と電気的な接続とが遮断され、断線する(ステップS5)。その結果、通知手段16cのLEDは消灯する(ステップS6)。このように、本実施の形態では、通知手段16cのLEDの消灯によって、半断線PDの発生を知ることができる。
When the heat generated in the half-break PD portion is transmitted to the heat deforming member 11, one end 11a of the heat deforming member 11 is fixed to the insulator 14, so that the heat deforming member 11 is moved in the axial direction (the positive x-axis direction, the white direction). (Step S4).
Due to the contraction of the heat deformable member 11, the heat deformable member 11 is pulled out of the electrode 16a, and the circuit 16b is disconnected from the physical connection and the electric connection, and is disconnected (step S5). As a result, the LED of the notification means 16c is turned off (step S6). As described above, in the present embodiment, the occurrence of the semi-disconnected PD can be known by turning off the LED of the notifying unit 16c.

従来、耐久性の低い導体が先に断線することによりロボット駆動用の導線の断線時期が予知できるとされている。耐久性の低い導線は、他の導線に対して機械的に捩ることで形成されている。しかしながら当該手法では、ケーブルの配置や使い方によって各導線にかかる負担が一様ではではないため、耐久性の低い導線が先に断線するとは限らず、断線を検知する精度が低いという問題があった。   Conventionally, it is said that when a conductor having low durability is disconnected first, the disconnection time of a conductor for driving a robot can be predicted. A conductor having low durability is formed by mechanically twisting with respect to other conductors. However, in this method, since the load applied to each conductor is not uniform depending on the arrangement and usage of the cables, there is a problem that the conductor having low durability is not always disconnected first, and the accuracy of detecting the disconnection is low. .

本実施の形態では、ケーブルの内部に半断線通知機構として熱変形部材および通知部を備えている。ケーブルの導体の半断線が生じると、当該半断線部分の抵抗値が上がって発熱する。当該発熱により熱変形部材が変形することにより、通知部が作動する。したがって、半断線が生じた時点で断線の予兆を検知することができるため、断線の検知精度を向上させることができる。また、本実施の形態では、半断線を検知するために、テスター、信号発振器または電圧測定器等、本発明の半断線通知機構と比較して大きな装置を取り付ける必要が無く、半断線通知機構をケーブル内に織り込むように配設することが容易である。   In the present embodiment, a heat deformation member and a notification unit are provided as a half-break notification mechanism inside the cable. When the conductor of the cable is partially broken, the resistance value of the half-broken portion increases and heat is generated. When the heat-deformed member deforms due to the heat generation, the notification unit operates. Therefore, a sign of disconnection can be detected at the time when a partial disconnection occurs, so that the detection accuracy of disconnection can be improved. Further, in the present embodiment, in order to detect a half-break, there is no need to attach a large device as compared with the half-break notification mechanism of the present invention, such as a tester, a signal oscillator or a voltage measuring device, and the half-break notification mechanism is provided. It is easy to arrange so as to be woven into the cable.

<実施の形態2>
以下、図5〜図7を参照し、実施の形態2に係るケーブルについて説明する。
図5は、実施の形態2に係るケーブルの正常状態を示す概略正面断面図である。図5に示すように、本実施の形態における半断線通知機構を備えるケーブル2は、中心から順に、熱変形部材21、アウターワイヤー12、導体13および絶縁体14を備え、ケーブル2の両端はコネクタ25を備える。コネクタ25の一端は、半断線の発生を通知する通知部26を備える。熱変形部材21は、絶縁部21cを備える。
<Embodiment 2>
Hereinafter, the cable according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a schematic front sectional view showing a normal state of the cable according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the cable 2 including the half-break notification mechanism according to the present embodiment includes, in order from the center, a heat deformable member 21, an outer wire 12, a conductor 13, and an insulator 14. Both ends of the cable 2 are connectors. 25. One end of the connector 25 includes a notifying unit 26 for notifying the occurrence of a half-break. The heat deformable member 21 includes an insulating part 21c.

上述の実施の形態1では、正常状態において、通知部16の電極16aと熱変形部材11とが接触していたことに対し、実施の形態2においては、通知部26の電極26aは、熱変形部材21の絶縁部21cを狭持しており、電極26aには、不図示のばねなどによりケーブル2の中心方向への力をかけている。換言すると、電極26a同士の間に絶縁部21cが挿入された状態であり、絶縁部21cが引き抜かれると、電極26a同士は導通する形状である。上記以外の構成は、実施の形態1と同様である。   In Embodiment 1 described above, the electrode 16a of the notifying section 16 and the thermally deformable member 11 were in contact with each other in the normal state, whereas in Embodiment 2, the electrode 26a of the notifying section 26 was thermally deformed. The insulating portion 21c of the member 21 is sandwiched, and a force toward the center of the cable 2 is applied to the electrode 26a by a spring or the like (not shown). In other words, the insulating portion 21c is inserted between the electrodes 26a, and when the insulating portion 21c is pulled out, the electrodes 26a are in a conductive state. The configuration other than the above is the same as that of the first embodiment.

具体的には、図5に示すように、ケーブル2が正常状態、すなわち導体13に半断線が生じていない場合は、電極26aは絶縁部21cを狭持しているため、回路26bは絶縁部21cによって電気的に切断された状態である。したがって、ケーブル2に半断線が生じていない場合は、回路26bは電気的に遮断され、通知手段26cのLEDが消灯した状態である。   Specifically, as shown in FIG. 5, when the cable 2 is in a normal state, that is, when the conductor 13 is not partially broken, the electrode 26a holds the insulating portion 21c, and the circuit 26b is connected to the insulating portion 21c. It is in a state of being electrically disconnected by 21c. Therefore, when the cable 2 is not partially broken, the circuit 26b is electrically disconnected and the LED of the notifying unit 26c is turned off.

次に、図6のフローチャート及び図7の断面図を参照し、本実施の形態に係るケーブル2が半断線を検知し通知する一連の流れについて説明する。
図6は、実施の形態2に係るケーブルが半断線を検知し通知する一連の流れを示すフローチャートである。
図7は、実施の形態2に係るケーブルが半断線した状態を示す概略正面断面図である。
Next, with reference to a flowchart of FIG. 6 and a cross-sectional view of FIG. 7, a description will be given of a series of flows for detecting and notifying a partial disconnection of the cable 2 according to the present embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing a series of flows for detecting and notifying a half-break in the cable according to the second embodiment.
FIG. 7 is a schematic front sectional view showing a state in which the cable according to the second embodiment is partially disconnected.

図6及び図7に示すように、ケーブル2の導体13に半断線PDが生じると(ステップS1)、導体13の抵抗値が上がる(ステップS2)。
導体13の抵抗値が上がることによって、当該半断線PD部分において熱が発生する(ステップS3)。図7では、発熱が伝わる様子を下向きの黒矢印にて示す。
As shown in FIGS. 6 and 7, when a half-break PD occurs in the conductor 13 of the cable 2 (Step S1), the resistance value of the conductor 13 increases (Step S2).
When the resistance value of the conductor 13 increases, heat is generated in the half-disconnected line PD (step S3). In FIG. 7, the manner in which heat is transmitted is indicated by downward black arrows.

半断線PD部分において発生した熱が熱変形部材21へと伝わると、熱変形部材21の一端11aは固定されているため、熱変形部材21が軸方向(x軸正方向、白抜き矢印)に収縮する摺動が生じる(ステップS4)。
熱変形部材21の収縮により、絶縁部21cは電極26aから引き抜かれ、電極26aが互いに電気的に接続し、回路26bが導通する(ステップS5)。その結果、通知手段26cLEDは点灯する(ステップS6)。このように、本実施の形態では、通知手段26cのLEDの点灯によって、半断線PDの発生を知ることができる。
When the heat generated in the half-disconnected line PD portion is transmitted to the thermal deformation member 21, the one end 11a of the thermal deformation member 21 is fixed, so that the thermal deformation member 21 moves in the axial direction (x-axis positive direction, outlined arrow). Shrinking sliding occurs (step S4).
Due to the contraction of the thermal deformation member 21, the insulating portion 21c is pulled out of the electrode 26a, the electrodes 26a are electrically connected to each other, and the circuit 26b is conducted (step S5). As a result, the notification means 26cLED is turned on (step S6). As described above, in the present embodiment, the occurrence of the half-disconnection PD can be known by turning on the LED of the notifying unit 26c.

以下、実施の形態3及び4について説明する。実施の形態1及び2では、熱変形部材として、加熱により軸方向に収縮するものを用いたが、実施の形態3及び4では、加熱により軸方向に伸長するものを用いる。なお、軸方向に伸長するものとしては、公知のバイメタルを用いることができる。   Hereinafter, Embodiments 3 and 4 will be described. In the first and second embodiments, a member that contracts in the axial direction by heating is used as the thermally deformable member. In the third and fourth embodiments, a member that expands in the axial direction by heating is used. A known bimetal can be used as the member extending in the axial direction.

<実施の形態3>
本実施の形態の正常状態を実施の形態1と比較して説明する。本実施の形態では、熱変形部材として、加熱により軸方向に伸長する部材を用いる。当該熱変形部材は、正常状態において、図4の例に示されるように電極とは接続しない状態で配置されている。その他の点は実施の形態1と同様である。
本実施の形態では、半断線した導線の発熱により、熱変形部材が軸方向に(x軸負方向)伸長して導電性部材が電極間に挿入されて電気的に接続されることにより、通知部が作動する。
<Embodiment 3>
The normal state of the present embodiment will be described in comparison with the first embodiment. In the present embodiment, a member that extends in the axial direction by heating is used as the thermally deformable member. In a normal state, the heat deformable member is arranged without being connected to the electrode as shown in the example of FIG. Other points are the same as the first embodiment.
In the present embodiment, the heat is generated by the semi-broken conductor, the heat-deformable member extends in the axial direction (x-axis negative direction), and the conductive member is inserted between the electrodes to be electrically connected. The part operates.

<実施の形態4>
本実施の形態の正常状態を実施の形態2と比較して説明する。本実施の形態では、熱変形部として、加熱により軸方向に伸長する部材であって、電極側の末端に絶縁体が配置されたものを用いる。当該熱変形部材は、正常状態において、図7の例に示されるように電極とは接続しない状態で配置されており、ばねなどにより中心方向に力を受けた2つの電極が電気的に接続された状態で配置されている。その他の点は実施の形態2と同様である。
本実施の形態では、判断線した導線の発熱により、熱変形部材が軸方向に(x軸負方向)伸長して絶縁体が電極間に挿入されて電気的に遮断されることにより、通知部が作動する。
<Embodiment 4>
The normal state of the present embodiment will be described in comparison with the second embodiment. In the present embodiment, a member that extends in the axial direction by heating and has an insulator disposed at an end on the electrode side is used as the heat deformable portion. In a normal state, the heat deformable member is arranged in a state where it is not connected to the electrode as shown in the example of FIG. 7, and two electrodes which receive a force in the center direction by a spring or the like are electrically connected. It is arranged in the state where it was. Other points are the same as the second embodiment.
In the present embodiment, the heat generated by the determined conductor causes the heat-deformable member to extend in the axial direction (x-axis negative direction) and the insulator to be inserted between the electrodes to be electrically cut off. Operates.

<実施の形態5>
以下、図8を参照し、実施の形態5について説明する。
図8は、実施の形態5に係るケーブルのロボットへの応用例を示した概略図である。図8に示すように、ロボット100は、中継ボックス111と中継ボックス112との間にケーブルaを備える。また、ロボット100は、中継ボックス112とロボット制御盤113との間にケーブルbを備える。ケーブルa及びケーブルbは、実施の形態1〜4のいずれかのケーブルのうち、通知部の通知手段をLEDから通信入力端子に変更したものである。
<Embodiment 5>
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram showing an application example of the cable according to the fifth embodiment to a robot. As shown in FIG. 8, the robot 100 includes a cable a between the relay box 111 and the relay box 112. Further, the robot 100 includes a cable b between the relay box 112 and the robot control panel 113. The cable a and the cable b are different from the cables of the first to fourth embodiments in that the notification unit of the notification unit is changed from the LED to the communication input terminal.

中継ボックス111と中継ボックス112との間のケーブルaにおいて半断線が生じた場合、中継ボックス111内に配設された通信入力端子に、半断線が生じたという信号が入力される。同様に、中継ボックス112とロボット制御盤113との間のケーブルbにおいて半断線が生じた場合、中継ボックス112内に配設された通信入力端子に、半断線が生じたという信号が入力される。ロボット100の使用者は、中継ボックス111及び中継ボックス112の各通信入力端子に入力された信号を、ロボット制御盤113でモニターし、確認することができる。   When a half-break occurs in the cable a between the relay box 111 and the relay box 112, a signal indicating that the half-break has occurred is input to a communication input terminal provided in the relay box 111. Similarly, when a half-break occurs in the cable b between the relay box 112 and the robot control panel 113, a signal indicating that the half-break has occurred is input to a communication input terminal provided in the relay box 112. . The user of the robot 100 can monitor and confirm the signals input to the respective communication input terminals of the relay box 111 and the relay box 112 on the robot control panel 113.

実施の形態1のケーブルを用いる場合、正常状態では回路が導通しているため、通信入力端子から入力された信号が常に返ってきている状態である。一方、半断線が生じると、熱変形部材が変形し、回路は導通しなくなるため、通信入力端子から入力された信号が返ってこなくなり、ケーブル内で半断線が生じたことが分かる。   In the case where the cable according to the first embodiment is used, the circuit is conducting in a normal state, so that the signal input from the communication input terminal is always returned. On the other hand, when a half-break occurs, the heat-deformable member is deformed and the circuit does not conduct, so that the signal input from the communication input terminal does not return, indicating that a half-break has occurred in the cable.

実施の形態2のケーブルを用いる場合、正常状態では回路が導通していないため、通信入力端子からは信号の授受は生じない。一方、半断線が生じると、熱変形部材が変形し、回路が導通するようになるため、通信入力端子から入力された信号が返るようになり、ケーブル内で半断線が生じたことが分かる。   In the case of using the cable according to the second embodiment, no signal is transmitted / received from the communication input terminal because the circuit is not conducting in a normal state. On the other hand, when a half-break occurs, the thermal deformation member is deformed and the circuit becomes conductive, so that a signal input from the communication input terminal is returned, indicating that a half-break has occurred in the cable.

さらに、本実施の形態では、通信入力端子に加え、通信手段として例えば、LEDや音等を併用することも可能である。例として、LEDを併用した場合について説明する。ロボットの使用者は、ロボット制御盤113に半断線が生じたという信号を受けた場合、中継ボックス111又は112を開け、内部のLEDが点灯しているか消灯しているか確認する。つまり、半断線が生じた際に、信号とLEDとによるダブルチェックを行うことができるため、より確実に半断線の有無を確認することができる。なお、中継ボックス111及び112の材質は、防水、防塵の観点から金属製のものが好ましいが、ロボットを動作させる環境によっては、一部や全体をアクリル板等で透明として、外部からLEDが見えるような構成とすることもできる。   Further, in this embodiment, in addition to the communication input terminal, for example, an LED, a sound, or the like can be used in combination as communication means. As an example, a case where LEDs are used together will be described. When receiving a signal indicating that the robot control panel 113 has been partially broken, the robot user opens the relay box 111 or 112 and checks whether the internal LED is on or off. That is, when a half-break occurs, a double check can be performed with the signal and the LED, so that the presence or absence of the half-break can be more reliably confirmed. In addition, the material of the relay boxes 111 and 112 is preferably made of metal from the viewpoint of waterproofing and dustproofing. However, depending on the environment in which the robot operates, a part or the whole is made transparent with an acrylic plate or the like so that the LED can be seen from the outside. Such a configuration can also be adopted.

ロボットでは、ロボットの制御のために、複数のケーブルを使用する場合が多い。このような場合、従来は、断線をモニターするために、複数のケーブルを経た状態で電圧値の変化の測定や信号の計測を行っており、複数のケーブルのうちどのケーブルに断線が生じたか、一度の測定で特定することは困難であった。これに対し、本実施の形態では、中継ボックスごとに断線通知機構を有するケーブルを配設している。したがって、本実施の形態に係る断線通知機構を有するケーブルを用いることによって、どのケーブルにおいて断線が生じたか特定することが容易となる。   In many cases, a robot uses a plurality of cables for controlling the robot. In such a case, conventionally, in order to monitor the disconnection, measurement of a change in a voltage value or measurement of a signal is performed while passing through a plurality of cables. It was difficult to specify by one measurement. On the other hand, in the present embodiment, a cable having a disconnection notification mechanism is provided for each relay box. Therefore, by using the cable having the disconnection notification mechanism according to the present embodiment, it is easy to specify which cable has the disconnection.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist.

1、2、a、b ケーブル
11、21 熱変形部材
11a、21a 一端
11b 他端
12 アウターワイヤー
13 導体
14 絶縁体
15、25 コネクタ
16、26 通知部
16a、26a 電極
16b、26b 回路
16c、26c 通知手段
21c 絶縁部
100 ロボット
111、112 中継ボックス
113 ロボット制御盤
1, 2, a, b Cable 11, 21 Thermal deformation member 11a, 21a One end 11b Other end 12 Outer wire 13 Conductor 14 Insulator 15, 25 Connector 16, 26 Notification part 16a, 26a Electrode 16b, 26b Circuit 16c, 26c Notification Means 21c Insulating part 100 Robot 111, 112 Relay box 113 Robot control panel

Claims (1)

導体の半断線を検知する半断線検知機構を備えるケーブルであって、
前記半断線検知機構は、
温度変化により変形する熱変形部材と、
検知した半断線を通知する通知部と、を備え、
前記導体の半断線が生じると、前記熱変形部材が変形し、当該熱変形部材の変形によって通知部が作動する、
ケーブル。
A cable having a half-break detection mechanism for detecting a half-break of a conductor,
The half-break detection mechanism,
A thermally deformable member that is deformed by temperature changes;
A notification unit for notifying the detected half-break,
When the semi-disconnection of the conductor occurs, the heat deformable member is deformed, and the notification unit is operated by the deformation of the heat deformable member.
cable.
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