JP2907352B2 - 絶縁電線皮剥ぎ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、架設されている絶縁電
線の絶縁被覆を剥ぐのに好適な絶縁電線皮剥ぎ装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の絶縁電線皮剥ぎ装置は、
作業ロボットのハンドに支持される主フレームと、該主
フレームに一方向にのみ摺動自在に支持された可動フレ
ームと、該可動フレームの摺動方向に対して平行な軸心
のまわりに回転自在な状態で該可動フレームに支持され
ていて回転中心部には皮剥ぎすべき絶縁電線を貫通させ
る電線貫通部が設けられている回転体と、該回転体に支
持されていて該回転体の電線貫通部を貫通する前記絶縁
電線の皮剥ぎを行うカッターと、前記回転体を回転する
モータと、前記可動フレームを皮剥ぎすべき絶縁電線に
沿って移動させるシリンダーとを備え、前記回転体を前
記絶縁電線のまわりに前記モータで回転して前記カッタ
ーで前記絶縁電線の絶縁被覆を周方向に切断しつつ前記
シリンダーで前記可動フレームを前記絶縁電線の長手方
向に移動させることにより前記絶縁被覆をスパイラル状
に切断することにより皮剥ぎを行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の装置では、可動フレームの移動をシリンダーで
行っていたので、その移動速度が一定にならず、このた
め移動速度が遅い場合には前記カッターによる前記絶縁
被覆のむき幅が狭く、このため得られたひも状皮剥ぎ体
の剛性が低下し、該ひも状皮剥ぎ体が電線に巻き付き、
作業性が悪くなる問題点があった。また、従来の装置で
は、駆動源として回転体回転用のモータと、可動フレー
ム移動用のシリンダーとを別々に必要とし、コスト高に
なる問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、定速度で可動フレームを
移動させることができ、しかも駆動源の数を減らすこと
ができる絶縁電線皮剥ぎ装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の構成を説明すると、本発明は、主フレーム
と、該主フレームに一方向にのみ摺動自在に支持された
可動フレームと、前記可動フレームの摺動方向に対して
平行な軸心のまわりに回転自在な状態で該可動フレーム
に支持されていて回転中心部には皮剥ぎすべき絶縁電線
を貫通させる電線貫通部が設けられている回転体と、前
記回転体に支持されていて前記電線貫通部を貫通する絶
縁電線の皮剥ぎを行うカッターを備えた絶縁電線皮剥ぎ
装置において、前記主フレームには前記可動フレームと
前記回転体とに対する共通の駆動源としてモータが設け
られ、前記モータには前記回転体に回転力を伝える回転
体用回転力伝達機構が連結され、前記回転体用回転力伝
達機構にはその回転運動を直線運動に変換して前記可動
フレームを直線運動させる可動フレーム用駆動機構が連
結され、該可動フレーム用駆動機構は中心にネジ孔を有
して前記回転体用回転力伝達機構の回転力で回転するク
ラッチ歯車と、前記主フレームに回り止め支持されてい
て前記クラッチ歯車の前記ネジ孔にネジ結合するネジ部
とそれに隣接したネジなし部とを有するスクリュー軸
と、前記スクリュー軸のネジ部が前記クラッチ歯車の前
記ネジ孔にネジ結合する状態とネジ結合しない状態とが
得られるように駆動するスクリュー軸部とを備えて構成
されていることを特徴とする。

【０００６】

【作用】この絶縁電線皮剥ぎ装置は、共通の駆動源で回
転体の回転と可動フレームの直線運動をさせる。このた
め駆動源の使用個数を減らせることになる。

【０００７】また、共通駆動源としてのモータの回転力
を先ず回転体用回転力伝達機構に伝え、次に該回転体用
回転力伝達機構から可動フレーム用駆動機構に回転力を
伝えるが、可動フレームを動かすか否かはクラッチ歯車
とスクリュー軸とからなるクラッチで制御する。このた
め、回転体の回転によりカッターの刃先が絶縁電線の絶
縁被覆に十分に食い込んでから、可動フレームの移動を
行わせることができ、皮剥ぎ作業を良好に行わせること
ができる。

【０００８】更に、可動フレームの移動は、回転するク
ラッチ歯車のネジ孔を、回転しないスクリュー軸のネジ
部に螺合することにより行う。このため、可動フレーム
の移動速度が一定になり、絶縁電線の皮剥ぎをほぼ一定
幅で行え、皮剥ぎにより得られたひも状皮剥ぎ体の長手
方向の強度がほぼ一定となる。それ故、ひも状皮剥ぎ体
が電線に巻き付くのを防止できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図７を参照
して詳細に説明する。

【００１０】本実施例の絶縁電線皮剥ぎ装置は、図示し
ない活線作業ロボットのアームに連結されるグリップ１
を有し、該グリップ１にはロボット側から供給される圧
縮空気の受け渡しを行うべくガス通路２が設けられてい
る。グリップ１の他端には、対形のブラケット３ａ，３
ｂを有するＵ字状の主フレーム３が取付けられている。
該主フレーム３間には、一方向にのみ摺動自在に可動フ
レーム４が組付けられている。主フレーム３には、可動
フレーム４の移動方向のガイドを行う１対のガイド軸５
が支持されている。

【００１１】可動フレーム４の内周の溝には、該可動フ
レーム４の摺動方向に対して平行な軸心のまわりに回転
自在に回転体６が組込まれている。該回転体６は、Ｃ字
状の回転体本体部６ａと、該回転体本体部６ａの開口部
を閉塞すべく該回転体本体部６ａの開口部の一端にピン
７で開閉自在に枢支された補完部６ｂとで構成されてい
る。ピン７の外周には、図７に示すように、ねじりコイ
ルバネ８が嵌合されていて、その一端８ａを回転体本体
部６ａに係止し、他端を補完部６ｂに係止することによ
り、図２の状態で補完部６ｂを閉じる操作で蓄勢された
力を利用して該補完部６ｂの自動開き動作が行えるよう
になっている。回転体６の回転中心には、皮剥ぎすべき
絶縁電線を貫通させる電線貫通部９が設けられている。

【００１２】補完部６ｂの側面には、カッターホルダー
１０が固定され、該カッターホルダー１０にはカッター
１１が支持されている。

【００１３】回転体６の側面には、回転体駆動歯車１２
が同心状態で固定されている。該回転体駆動歯車１２
は、Ｃ字状の歯車本体部１２ａと、該歯車本体部１２ａ
の開口部を閉塞する補完部１２ｂとで構成されている。
歯車本体部１２ａは回転体本体部６ａの側面に固定さ
れ、補完部１２ｂは補完部６ｂの側面に固定されてい
る。従って、回転体駆動歯車１２が回転すると、回転体
６も一緒に同速度で回転するようになっている。歯車１
２の中心にも電線貫通部１３が設けられている。

【００１４】回転体６の補完部６ｂは、補完部閉じ機構
１４で閉じられるようになっている。該補完部閉じ機構
１４は、可動フレーム４にブラケット１５ａを介してピ
ン１５ｂで枢支されている補完部操作具としての補完部
操作エアシリンダ１５と、該補完部操作エアシリンダ１
５のピストンロッドの先端に枢支部１６ａを介して連結
されている操作アーム１６と、一端がピン１７ａで該操
作アーム１６に枢支され且つ他端がピン１５ｂに枢支さ
れて可動フレーム４に固定されているリンクアーム１７
と、操作アーム１６の途中に回転自在に支持されていて
補完部６ｂを閉じる方向に押圧する閉じ操作用ローラ１
８と、操作アーム１６の先端に回転自在に支持されてい
て閉じた補完部６ｂが開かないように押圧する開き防止
用ローラ１９とを備えて構成されている。

【００１５】対形のブラケット３ａ，３ｂを有するＵ字
状の主フレーム３の一方のブラケット３ａには、エアモ
ータ２０が支持されている。

【００１６】エアモータ２０の回転力は、回転体用回転
力伝達機構２１を介して回転体６に伝達されるようにな
っている。該回転体用回転力伝達機構２１は、Ｕ字状の
主フレーム３の両ブラケット３ａ，３ｂ間に跨ってガイ
ド軸５に平行する向きで回転自在に設けられているスプ
ライン軸２２と、ブラケット３ａに組付けらていてエア
モータ２０の回転力をスプライン軸２２に伝える歯車２
３〜２５と、可動フレーム４に組付けられていてスプラ
イン軸２２の回転力を回転体６に伝える歯車２６，２７
及び前述した回転体駆動歯車１２とを備えて構成されて
いる。

【００１７】回転体用回転力伝達機構２１には、その回
転運動を直線運動に変換して可動フレーム４を直線運動
させる可動フレーム用駆動機構２８が連結されている。
該可動フレーム用駆動機構２８は、主フレーム３の両ブ
ラケット３ａ，３ｂ間に跨ってガイド軸５に平行する向
きで軸心方向に摺動可能に支持されているスクリュー軸
２９を有する。該スクリュー軸２９は、その軸心方向に
は摺動可能であるが回転はしないように、ブラケット３
ｂに設けられた回り止め具３０に嵌め込まれて回り止め
されている。該スクリュー軸２９は角ネジ部２９ａと、
該角ネジ部２９ａに隣接したネジなし部２９ｂ，２９ｃ
とを備えている。該可動フレーム用駆動機構２８は、該
スクリュー軸２９のほかに、回転体駆動歯車１２の回転
力をクラッチ歯車３２に伝える歯車３１と、スクリュー
軸２９をその角ネジ部２９ａがクラッチ歯車３２のネジ
孔に噛み合う状態と噛み合わない状態とに操作するスク
リュー軸操作具としてのスクリュー軸操作エアシリンダ
３３とを備えて構成されている。クラッチ歯車３２は、
スクリュー軸２９の外周に同軸状に嵌合された状態で、
回転自在に可動フレーム４に支持されている。このた
め、クラッチ歯車３２は、スクリュー軸２９のネジなし
部２９ｂまたは２９ｃの外周で空転する状態と、角ネジ
部２９ａに噛み合って回転しつつ横移動する状態とが得
られるようになっている。

【００１８】スクリュー軸操作エアシリンダ３３は、ブ
ラケット３ａに支持されたシリンダ本体３４と、該シリ
ンダ本体３４内に組み込まれていてスクリュー軸２９を
押圧操作するピストン３５と、ピストン３５を復帰させ
る復帰コイルバネ３６とを備えて構成されている。

【００１９】また、可動フレーム４と回転体６とには、
回転体６のＣ字状をなす回転体本体６ａ及び回転体駆動
歯車１２のＣ字状をなす歯車本体部１２ａの各開口部が
図２に示すように外向きになった状態で、該回転体６を
停止させるように制御する回転体停止位置規制機構３７
が設けられている。該回転体停止位置規制機構３７は、
図２の状態で回転体本体部６ａの外周の４時方向の位置
に設けられた凹部３８と、常時は可動フレーム４内にあ
って停止時に凹部３８に挿入されて可動フレーム４と回
転体６とに跨って配置されるストッパ３９と、可動フレ
ーム４に組み込まれていて該ストッパ３９を操作するス
トッパ操作具としてのストッパ操作エアシリンダ４０と
を備えて構成されている。

【００２０】次にこのような絶縁電線皮剥ぎ装置の動作
について説明する。

【００２１】図２の状態で停止して開口部を開いている
回転体６の回転体本体部６ａにおける電線貫通部９及び
回転体駆動歯車１２の歯車本体部１２ａにおける電線貫
通部１３に、皮剥ぎすべき絶縁電線を嵌め込みセットす
る。

【００２２】この状態で補完部閉じ機構１４の補完部操
作エアシリンダ１５を作動し、操作アーム１６を押し出
し操作する。この動作で操作アーム１６は、ピン１７ａ
を中心として図２で反時間回りに回動され、その回動動
作の過程で先ず閉じ操作用ローラ１８が回転体６の補完
部６ｂに当ってこれを押圧する。この押圧操作で補完部
６ｂは、ピン７を中心として図２で反時計回りに回動さ
れ、回転体本体部６ａの開口部に嵌まり込み、全体とし
て円形になる。

【００２３】この補完部６ｂの回動につれてカッター１
１の刃先が絶縁電線の絶縁被覆に食い込む。

【００２４】また、この補完部６ｂの回動につれて、ね
じりコイルバネ８が蓄勢され、後で行われる補完部６ｂ
の自動開き動作に備えて待機する。

【００２５】更に、この補完部６ｂの回動につれて回転
体駆動歯車１２の補完部１２ｂも一緒に回動されて歯車
本体部１２ａの開口部に嵌まり込み、全体として円形に
なる。

【００２６】この状態になると、開き防止用ローラ１９
が補完部６ｂの外周に当り、該補完部６ｂの開きを防止
する。

【００２７】かかる状態になったならば、ストッパ操作
エアシリンダ４０を操作してストッパ３９を回転体６の
凹部３８から抜き、該回転体６を回転可能状態にする。

【００２８】次いで、エアモータ２０を回転させる。こ
のエアモータ２０の回転が回転体用回転力伝達機構２１
を経て回転体６に与えられ、該回転体６が絶縁電線のま
わりに回転し、カッター１１も一緒に絶縁電線の外周を
まわり、その刃先で絶縁被覆を周方向に切断する。回転
体６の回転中にも、開き防止用ローラ１９が回転体６の
外周に接触しつつ押圧して回転しているので、補完部６
ｂの回転体本体部６ａからの外れを防止する。

【００２９】なお、このときクラッチ歯車３２は、スク
リュー軸２９のネジなし部２９ｂの外周で空転している
ので、可動フレーム４は横送り移動されない。

【００３０】カッター１１が絶縁被覆を周方向に切断し
終った段階でスクリュー軸操作エアシリンダ３３を動作
させてスクリュー軸２９を押し出す。これにより復帰コ
イルバネ３６が圧縮されて蓄勢されると共に該スクリュ
ー軸２９の角ネジ部２９ａがクラッチ歯車３２のネジ孔
に螺合し、該クラッチ歯車３２の回転につれて可動フレ
ーム４が図１で左方向に徐々に移動される。従って、回
転体６は絶縁電線のまわりをカッター１１と共に回転し
つつ図１で左方向に移動され、該カッター１１の刃先で
該絶縁電線の絶縁被覆がスパイラル状に切り裂かれる。

【００３１】この場合、カッター１１の横送りは、回転
体６の回転に同期してスクリュー軸２９の角ネジ部２９
ａの一定なネジピッチで行われるので、絶縁被覆の皮剥
ぎ幅が一定となり、皮剥ぎされたひも状皮剥ぎ体の機械
的強度が一定となり、絶縁電線に巻き付かせずに皮剥ぎ
を行うことができる。

【００３２】クラッチ歯車３２が角ネジ部２９ａの左側
の末端でネジ結合が外れてネジなし部２９ｃに至ると、
該クラッチ歯車３２は再び空転状態になり、可動フレー
ム４及びカッター１１の横送りが停止される。この状態
では、まだカッター１１が絶縁電線の外周を回り続ける
ので、その刃先により絶縁被覆を周方向に切断する。こ
の状態になると、絶縁電線の皮剥ぎが終了する。かかる
状態になったならば、スクリュー軸操作エアシリンダ３
３によるスクリュー軸２９の押出しを停止させる。これ
により、スクリュー軸２９は復帰コイルバネ３６の付勢
により図１で左方向に移動されて元の位置に戻る。

【００３３】次に、ストッパ操作エアシリンダ４０を作
動させてストッパ３９を回転体６側に付勢した状態で、
エアモータ２０を回転させる。すると、回転体６はその
外周の凹部３８がストッパ３９に対向した回転位置で、
該凹部３８にストッパ３９が嵌まり込み、回転体６の回
転が停止される。この状態で、エアモータ２０の回転を
停止させる。

【００３４】この停止位置では、回転体６のＣ字状をな
す回転体本体部６ａの開口部が図２に示すように外向き
になっている。従って、後で行われる電線貫通部９から
の絶縁電線の取り出しを支障なく行うことができるよう
になる。

【００３５】回転体６の回転が停止されたならば、補完
部閉じ機構１４の補完部操作エアシリンダ１５を作動さ
せ、操作アーム１６を後退させる。これにより、開き防
止用ローラ１９が補完部６ｂから離れ、押圧力が除去さ
れるので、補完部６ｂ及び補完部１２ｂがねじりコイル
バネ８の作用でピン７を中心として図２で時計回りに回
動され、回転体本体部６ａ及び歯車本体部１２ａの開口
部が共に開く。従って、皮剥ぎが終った絶縁電線を電線
貫通部９，１３から取り出すことができる。

【００３６】絶縁電線を電線貫通部９，１３から外した
ら、補完部閉じ機構１４を操作して前述した同様の操作
で補完部６ｂ，１２ｂを回転体本体部６ｂ及び歯車本体
部１２ａに嵌め、ストッパ操作エアシリンダ４０を作動
させてストッパ３９を後退させて回転体６をフリーに
し、エアモータ２０を逆転させる。この操作で、クラッ
チ歯車３２が逆転されてスクリュー軸２９の角ネジ部２
９ａにネジ結合され、可動フレーム４が図１で右方向に
横送りされる。

【００３７】クラッチ歯車３２は、角ネジ部２９ａの右
側の末端でネジ結合が外れ、ネジなし部２９ｂで空転す
る状態に戻り、可動フレーム４が元の位置に戻る。

【００３８】この状態で、再度ストッパ操作エアシリン
ダ４０を作動させてストッパ３９を回転体６側に付勢
し、回転体本体６ａの開口部が外向きになった状態で回
転体６の回転を停止させ、補完部６ａ，１２ｂを開き、
次の皮剥ぎ作業に備えて待機させる。

【００３９】なお、各シリンダ１５，３３，４０はエア
シリンダに限らず、液体シリンダを用いることもでき
る。また、これらシリンダ１５，３３，４０からなる補
完部操作具，スクリュー軸操作具，ストッパ操作具とし
ては、シリンダの代りにソレノイド等を用いることがで
きる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る絶縁電
線皮剥ぎ装置は、共通の駆動源で回転体の回転と可動フ
レームの直線運動とをさせているので、駆動源の使用個
数を減らすことができる。

【００４１】また、本発明では、モータの回転力を先ず
回転体用回転力伝達機構に伝え、次に該回転体用回転力
伝達機構から可動フレーム用駆動機構に回転力を伝える
が、可動フレームを動かすか否かはクラッチ歯車とスク
リュー軸とからなるクラッチで制御するので、回転体の
回転によりカッターの刃先が絶縁電線の絶縁被覆に十分
に食い込んでから、可動フレームの移動を行わせること
ができ、皮剥ぎ作業を良好に行わせることができる。

【００４２】更に、可動フレームの移動は、回転するク
ラッチ歯車のネジ孔を、回転しないスクリュー軸のネジ
部に螺合することにより行うので、可動フレームの移動
速度が一定になり、絶縁電線の皮剥ぎをほぼ一定幅で行
え、皮剥ぎにより得られたひも状皮剥ぎ体の長手方向の
強度がほぼ一定となり、それ故、ひも状皮剥ぎ体が電線
に巻き付くのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一部を破断して示した本発明に係る絶縁電線皮
剥ぎ装置の一実施例の正面図である。

【図２】一部を破断して示した図１の右側面図である。

【図３】図１の一部省略底面図である。

【図４】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ線断面図である。

【符号の説明】

１…グリップ、２…ガス通路、３…主フレーム、４…可
動フレーム、５…ガイド軸、６…回転体、６ａ…回転体
本体部、６ｂ…補完部、７…ピン、８…ねじりコイルバ
ネ、９…電線貫通部、１０…カッターホルダー、１１…
カッター、１２…回転体駆動歯車、１２ａ…歯車本体
部、１２ｂ…補完部、１３…電線貫通部、１４…補完部
閉じ機構、１５…補完部操作エアシリンダ（補完部操作
具）、１５ａ…ブラケット、１５ｂ…ピン、１６…操作
アーム、１７…リンクアーム、１８…閉じ操作用ロー
ラ、１９…開き防止用ローラ、２０…エアモータ、２１
…回転体用回転力伝達機構、２２…スプライン軸、２３
〜２７…歯車、２８…可動フレーム用駆動機構、２９…
スクリュー軸、２９ａ…角ネジ部、２９ｂ，２９ｃ…ネ
ジなし部、３０…回り止め具、３１…歯車、３２…クラ
ッチ歯車、３３…スクリュー軸操作エアシリンダ（スク
リュー軸操作具）、３４…シリンダ本体、３５…ピスト
ン、３６…復帰コイルバネ、３７…回転体停止位置規制
機構、３８…凹部、３９…ストッパ、４０…ストッパ操
作エアシリンダ（ストッパ操作具）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 一寿 東京都調布市西つつじケ丘二丁目４番１ 号 東京電力株式会社 技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02G 1/12 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主フレームと、該主フレームに一方向に
   のみ摺動自在に支持された可動フレームと、前記可動フ
   レームの摺動方向に対して平行な軸心のまわりに回転自
   在な状態で該可動フレームに支持されていて回転中心部
   には皮剥ぎすべき絶縁電線を貫通させる電線貫通部が設
   けられている回転体と、前記回転体に支持されていて前
   記電線貫通部を貫通する絶縁電線の皮剥ぎを行うカッタ
   ーを備えた絶縁電線皮剥ぎ装置において、前記主フレー
   ムには前記可動フレームと前記回転体とに対する共通の
   駆動源としてモータが設けられ、前記モータには前記回
   転体に回転力を伝える回転体用回転力伝達機構が連結さ
   れ、前記回転体用回転力伝達機構にはその回転運動を直
   線運動に変換して前記可動フレームを直線運動させる可
   動フレーム用駆動機構が連結され、該可動フレーム用駆
   動機構は中心にネジ孔を有して前記回転体用回転力伝達
   機構の回転力で回転するクラッチ歯車と、前記主フレー
   ムに回り止め支持されていて前記クラッチ歯車の前記ネ
   ジ孔にネジ結合するネジ部とそれに隣接したネジなし部
   とを有するスクリュー軸と、前記スクリュー軸のネジ部
   が前記クラッチ歯車の前記ネジ孔にネジ結合する状態と
   ネジ結合しない状態とが得られるように駆動するスクリ
   ュー軸操作具とを備えて構成されていることを特徴とす
   る絶縁電線皮剥ぎ装置。