JP2855397B2 - 外部半導電層切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は外部半導電層切削装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶケーブル等のゴム，プラスチック絶
縁電力ケーブルに於ては、ゴムやプラスチック等からな
る絶縁層上に、厚み約 0.1mm〜 2.0mmの外部半導電層を
被覆してあるが、該電力ケーブルを接続する場合、ケー
ブル端末の外部半導電層を除去する必要があり、従来、
外部半導電層を、作業者がガラス片を用いて、手で削っ
て除去していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、外部半導電
層の削り状態が作業者の巧拙によって大きく相違し、電
力ケーブルの品質・性能に悪影響を与えるという問題が
あった。

【０００４】そこで本発明は、外部半導電層の切削状態
のバラツキが解消でき、均一な品質のものに仕上げるこ
とのできる外部半導電層切削装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、外部半導電層を露出させた電力ケーブル
に着脱自在に取付けられる外部半導電層切削装置であっ
て、該外部半導電層をその軸心方向に往復移動しつつ切
削すると共に上記電力ケーブルの軸心廻りに間欠的に回
転送りが与えられる切削ヘッドを、有し、かつ、該外部
半導電層の被切削部位の明度を検出する明度検出器と、
上記切削ヘッドの軸方向位置を検出する位置検出器と、
上記明度検出器にて検出された未切削部位に対応する該
切削ヘッドの軸方向位置を記憶する記憶手段と、該記憶
手段に記憶された未切削部位のみを切削するように指令
する切削制御手段と、を備えたものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、切削ヘッドを電力ケーブルの
軸心方向に移動させて外部半導電層を切削することがで
きる。さらに、切削ヘッドを間欠的に回転させ、各回転
位置で、外部半導電層を軸心方向に切削していけば、全
周を切削することができる。

【０００７】そして、外部半導電層を軸心方向に切削す
る際、明度検出器と位置検出器の共働により記憶した外
部半導電層の未切削部位のみを切削して、切削除去状態
のバラツキをなくすことができる。

【０００８】

【実施例】以下実施例を示す図面に基づいて本発明を詳
説する。

【０００９】図１は、本発明に係る外部半導電層切削装
置の断面側面図で、図２は、その断面正面図を例示して
いる。

【００１０】同図に於て、１，１は所定間隔をもって配
設された一対のケーブルホルダーで、外部半導電層２を
露出させた電力ケーブル３に、軸心方向所定間隔をもっ
て着脱自在に取付けられる。

【００１１】ケーブルホルダー１は、図１と図３に示す
ように、外部半導電層２の外周に沿った半円弧状のホル
ダー半体４，４を備えている。

【００１２】このホルダー半体４，４で外部半導電層２
を挟み、両ホルダー半体４，４の突片部５，５を、一点
鎖線で省略して示すボルトナット等の固定具６…にて締
付けて、掴持状に固定する。

【００１３】ところで、電力ケーブル３は、中心導体部
７と、ゴムやプラスチック（例えば架橋ＰＥ）等からな
る厚肉の絶縁層８と、約 0.1mm〜 2.0mmの薄肉の外部半
導電層２と、外部半導電層２を被覆する図示省略のシー
スと、からなり、図例では、両ケーブルホルダー１，１
が外部半導電層２に固定されているが、一方（図の左
側）のケーブルホルダー１を、上記シースに固定するよ
うに構成してもよい。上記外部半導電層２は、通常カー
ボンブラック含有のＥＶＡ，ＥＥＡ等から構成されてお
り、その硬度は上記架橋ＰＥ絶縁層８に比しやや低い傾
向にある。

【００１４】また、図１と図２に示すように、各ケーブ
ルホルダー１にはベースブロック９が連設されており、
一対のベースブロック９，９は、電力ケーブル３の軸心
方向の円柱状スライド軸10，10で連結される。

【００１５】スライド軸10，10は平行に配設されてお
り、その中間部に於て、スライド軸10と平行なネジ軸11
が、ベースブロック９，９に回転自在に枢着される。

【００１６】ネジ軸11の一端部は、一方のベースブロッ
ク９から外方へ突出し、該一端部にはタイミングプーリ
ー12が取付けられる。

【００１７】さらに、一方のベースブロック９にはモー
タ13が固定され、モータ13の回転出力軸にはタイミング
プーリー14が取付けられる。

【００１８】両タイミングプーリー12，14には、タイミ
ングベルト15が噛み合うように巻き掛けられ、モータ13
の正・逆回転駆動によって、ネジ軸11が、その軸心廻り
に正・逆回転するようになっている。

【００１９】また、スライド軸10，10には、フレーム16
と切削ヘッド17を備えた往復移動盤18が、スライド自在
に取り付けられ、直線送り手段24にて、往復移動盤18が
スライド軸10，10に沿って往復駆動すると共に、回転送
り手段31にて、切削ヘッド17が間欠的に回転駆動するよ
うになっている。

【００２０】具体的には、フレーム16は、板状の基部19
と、基部19から軸心方向へ突設された円筒状のボス部20
とからなり、ボス部20の軸心孔21には、電力ケーブル３
が遊挿される。

【００２１】基部19の下端部には、一対の挿通孔22，22
と、ネジ孔23が夫々形成されており、挿通孔22，22にス
ライド軸10，10が摺動自在に挿嵌されると共に、ネジ孔
23にはネジ軸11が螺合される。

【００２２】従って、モータ13の駆動によりネジ軸11が
回転すると、往復移動盤18は螺進退し、スライド軸10，
10に沿って移動する。このモータ13、ネジ軸11、タイミ
ングプーリー12，14、タイミングベルト15及びネジ孔23
等により、直線送り手段24が構成される。

【００２３】なお、ネジ軸11の他端部にはロータリエン
コーダー等の位置検出器43が設けられ、往復移動盤18の
軸方向位置を検出できるようになっている。

【００２４】また、基部19の上端部には、ステッピング
モータ25が固定されており、ステッピングモータ25の回
転軸にはピニオンギヤ26が取付けられる。

【００２５】次に、切削ヘッド17は、円筒部27と、円筒
部27の一端部から外径方向へ突出するフランジ部28と、
からなる。

【００２６】この円筒部27の内周面が、軸受29を介し
て、ボス部20の外周面に枢着され、切削ヘッド17が電力
ケーブル３の軸心廻りに回転可能となっている。

【００２７】さらに、円筒部27の外周面にはギヤ30が設
けられ、このギヤ30にピニオンギヤ26が噛合するように
なっている。

【００２８】従って、ステッピングモータ25が所定角度
回転駆動すれば、ピニオンギヤ26とギヤ30を介して、切
削ヘッド17が所定角度だけ回転する。このステッピング
モータ25、ピニオンギヤ26及びギヤ30等にて回転送り手
段31が構成される。

【００２９】また、切削ヘッド17のフランジ部28端面
と、フレーム16の基部19端面には、支持部材32…を介し
て補助輪33…が、夫々３個ずつ設けられる。

【００３０】補助輪33…は、外部半導電層２の外周面
を、その軸心方向に転動可能となっており、往復移動盤
18の往復移動の際に、電力ケーブル３を補助的に支持す
るようになっている。

【００３１】さらに、切削ヘッド17には、外部半導電層
２に外径方向から当接・離間自在として切削刃34が付設
される。

【００３２】具体的には、フランジ部28の端面に、油圧
又は空圧で駆動する流体シリンダ35と、流体シリンダ35
の駆動にて径方向に往復動するスライド部材36とが取付
けられ、スライド部材36には、固定部材37を介して切削
刃34が固定される。

【００３３】この切削刃34を、流体シリンダ35の駆動に
より外部半導電層２に外径方向から押圧し、往復移動盤
18（切削ヘッド17）をスライド軸10，10に沿って移動さ
せることにより、切削刃34にて外部半導電層２を軸心方
向に帯状に切削することができる（図６参照）。

【００３４】38は、外部半導電層２への切削刃34の押圧
力を検出する押圧力検出器で、ロードセル等が用いられ
る。

【００３５】切削刃34は板状で、その刃先39は、図４に
示す如く円弧状に形成したり、又は図５に示す如く直線
状に形成される。

【００３６】そして、図７に示すように、外部半導電層
２への切削刃34の押圧力は、押圧力制御手段47により、
設定器48で設定された所定値に制御される。

【００３７】押圧力制御手段47は、圧力比例制御弁49、
流体シリンダ35及び押圧力検出器38等から構成され、圧
力比例制御弁49には押圧力検出器38からの信号がフィー
ドバックされて、流体シリンダ35の圧力が制御され、切
削刃34の押圧力が所定値に保持される。

【００３８】また、図１に示すように、フランジ部28の
端面には、取付片40を介して、外部半導電層２の帯状の
被切削部位Ｒ（図６参照）の各部の径方向変位（例えば
切削代）を検出する変位センサ41と、被切削部位Ｒの各
部の明度を検出する明度検出器42とが、取付けられる。
この明度検出器42には、カラーセンサ又は反射型光セン
サが用いられる。

【００３９】図６と図７に示すように、通常、絶縁層８
は白色系で、外部半導電層２は黒色系であるため、外部
半導電層２が切削により完全に除去されて絶縁層８が露
出した（白色）部位───以下これを切削部位Ｓという
───と、外部半導電層２の削り残し等の（黒色）部位
───以下これを未切削部位Ｍという───と、を明度
検出器42によって検出できる。

【００４０】この明度検出器42により検出された明度の
データに基づいて、比較器44及び設定器45からなる明度
判定手段46により、外部半導電層２における所定の被切
削部位Ｒの切削が完了したか否かがが判定される。

【００４１】つまり、比較器44により、未切削部位Ｍ／
（切削部位Ｓ＋未切削部位Ｍ）即ち黒／（白＋黒）の割
合と、設定器45にて設定された判定基準値（例えば５
％）と、が比較され、判定基準値未満となっていれば、
対応する被切削部位Ｒの切削が完了したと判定する。

【００４２】明度判定手段46の判定結果は切削制御手段
53に送られて、切削完了と判定されていれば、図１、図
６及び図７に示すように、切削制御手段53からステッピ
ングモータ25に指令が与えられ、切削ヘッド17が、次の
被切削部位Ｒ₁ まで、予め設定された回転角度でもって
回転駆動する。

【００４３】また、明度検出器42にて検出された明度の
データの内の黒色の未切削部位Ｍに対応する（位置検出
器43にて検出された）切削ヘッド17即ち切削刃34の軸方
向位置が、記憶手段52に記憶される。

【００４４】切削制御手段53は、記憶手段52に記憶され
た未切削部位Ｍのみを切削すべく、モータ13と圧力比例
制御弁49に指令を与えるようになっている。

【００４５】次に、変位センサ41は、切削前における被
切削部位Ｒの各部の径方向位置を記憶し、切削後におけ
る被切削部位Ｒの各部の変位を検出して、その切削代を
検出する。

【００４６】変位センサ41で検出された切削代は、設定
器50で設定された切削代の限界値と、比較器51にて比較
され、限界値を越えていれば、明度判定手段46による切
削完了判定結果にかかわらず、切削制御手段53を介し
て、ステッピングモータ25に指令を与え、切削ヘッド17
を次の被切削部位Ｒ₁ まで回転させるようになってい
る。

【００４７】このようにすれば、絶縁層８の過度の切削
を防止できて、必要な肉厚を確保できるので、高圧電力
の使用の際も安全である。しかも、切削面の異常凹凸警
報としても機能する。

【００４８】しかして、上述の如く構成された外部半導
電層切削装置による外部半導電層２の切削手順の一例を
次に説明する。

【００４９】外部半導電層２をケーブルホルダー１，１
でクランプした状態で、装置をスタートさせれば、切削
制御手段53からモータ13に指令が与えられ、切削刃34
が、最初の被切削部位Ｒを所定圧で押圧しつつ軸心方向
へ移動して、外部半導電層２を切削する。

【００５０】このとき同時に、変位センサ41にて切削代
が検出され、明度検出器42にて明度が検出される。

【００５１】外部半導電層２を必要長さだけ軸心方向に
切削すれば、切削刃34が元の位置まで戻り、最初の被切
削部位Ｒの一回目の切削が終了し、明度判定手段46にて
切削完了か否かが判定され、かつ比較器51にて切削代が
限界値を越えたか否かが判定される。

【００５２】切削代が限界値を越えておらず、かつ切削
がまだ完了していなければ、切削代が限界値を越える
か、又は切削が完了するまで、最初の被切削部位Ｒにお
ける未切削部位Ｍのみが、切削刃34にて所定圧で押圧さ
れて繰り返し切削される。

【００５３】切削代が限界値を越えるか、又は切削が完
了していれば、切削ヘッド17が次の被切削部位Ｒ₁ まで
回転する。

【００５４】そして、上述と同様の手順が繰り返され、
外部半導電層２が全周にわたって切削される。

【００５５】また、上記切削手順において、未切削部位
Ｍのみを繰り返し切削せずに、切削部位Ｓも含めた被切
削部位Ｒ全体を繰り返し切削していくような切削手順と
する場合もある。

【００５６】このように、電力ケーブル３を接続する場
合に於て、ケーブル端末の外部半導電層２を簡単かつ自
動的に除去することができ、省人化、省力化を図り得
る。

【００５７】このとき、プレハブジョイントのようにク
リーンブース内で切削作業を行うために、切削を行う部
位をカバーし、その切削片を回収して異物等の残留によ
る環境汚染を防止する。

【００５８】また、電力ケーブル３は接続前にドラム巻
きぐせや引入れ時の曲げ等を除去し真直化するためのく
せ取り作業が施されるものの、完全な真直状態にするこ
とは至難であって、切削時に於て、このように電力ケー
ブル３が真直な状態でない場合でも、押圧力制御手段47
にて切削刃34の押圧力を所定値に制御して切削できるの
で、外部半導電層２を良好かつ円滑に切削除去すること
ができる。

【００５９】さらに、明度判定手段46にて外部半導電層
２の各被切削部位Ｒ…の切削完了を判定し、かつ回転送
り手段31と共働して、外部半導電層２を全周にわたっ
て、所定の切削状態で自動的に切削することができる。

【００６０】

【発明の効果】本発明は上述の如く構成されているの
で、次に記載するような著大な効果を奏する。

【００６１】電力ケーブル３の外部半導電層２を、人手
によらず安全かつ自動的に除去可能であって、外部半導
電層２の切削除去状態のバラツキが解消でき、均一な品
質のものに仕上げることができる。

【００６２】また、外部半導電層２の肉厚が部分的に異
なっていたり、部分的に凹凸があっても、明度検出器42
と位置検出器43の共働により記憶した未切削部位Ｍのみ
を切削できるので、切削部位Ｓ（絶縁層８）を余分に切
削することがなく、しかも、削り残しを確実に無くすこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面側面図である。

【図２】断面正面図である。

【図３】ケーブルホルダーの正面図である。

【図４】切削刃の要部拡大正面図である。

【図５】切削刃の変形例の要部拡大正面図である。

【図６】外部半導電層の切削状態を示す平面図である。

【図７】全体構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２ 外部半導電層 ３ 電力ケーブル 17 切削ヘッド 42 明度検出器 43 位置検出器 52 記憶手段 53 切削制御手段 Ｒ 被切削部位 Ｍ 未切削部位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 正 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 三菱 電線工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02G 1/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部半導電層を露出させた電力ケーブル
   に着脱自在に取付けられる外部半導電層切削装置であっ
   て、該外部半導電層をその軸心方向に往復移動しつつ切
   削すると共に上記電力ケーブルの軸心廻りに間欠的に回
   転送りが与えられる切削ヘッドを、有し、かつ、該外部
   半導電層の被切削部位の明度を検出する明度検出器と、
   上記切削ヘッドの軸方向位置を検出する位置検出器と、
   上記明度検出器にて検出された未切削部位に対応する該
   切削ヘッドの軸方向位置を記憶する記憶手段と、該記憶
   手段に記憶された未切削部位のみを切削するように指令
   する切削制御手段と、を備えたことを特徴とする外部半
   導電層切削装置。