JP3827144B2 - Damage detection device for power supply cable - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接機の電源部と溶接ガンとの間などに配線される給電ケーブルの損傷の有無を気体圧を利用して検知する検知装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3(A)のように、スポット溶接機21の溶接ガン23は水平レール27から吊下げられた懸垂ロッド28の下端部に支持され、溶接ガン22を作業者が手で持って楽に移動できるようになっている。この溶接ガン23は、数箇所を懸垂ロッド29a,29bの下端部に支持された溶接トランス用1次ケーブル31を介して電源部22と接続されている。なお、同図において24は電流遮断器、25は接続器、26は異常検知手段、41はケーブル損傷検知装置、42は検知用電源、43は過電圧検出手段、44は地絡電流検出手段であって、これらについては後述する。
【0003】
1次ケーブル31は図3(B)に示すような断面構造であり、同図で32a,32bは電源線、32c,32dは信号線、32eはアース線、33a,33bは絶縁被膜である。1次ケーブル31の絶縁被膜33aに損傷により亀裂や孔などが入ると、裸線である電源線32a,32b同士又は電源線32a,32bとアース線32eとが短絡する可能性がある。さらに、1次ケーブル31の絶縁被膜33bに亀裂が入ると、電源線32a,32bが外部に露出されて漏電する可能性がある。
【0004】
このような短絡や漏電が起こる前に電源線32a,32b又はアース線32eの被覆が損傷していることを検知するため、従来から1次ケーブル31の絶縁被膜33bの内側に網状導体34を配設することが行なわれている。この網状導体34は、図3(A)のように、接続器25、検知用電源42及び地絡電流検出手段44を介して接地される一方、接続器を介して過電圧検出手段43に接続されている。そして、網状導体34がアース線32cや外部導体に接触すると地絡電流検出手段44により電流遮断器24を作動させ、また網状導体34が電源線32a,32bに接触すると過電圧検出手段43により電流遮断器24を同様に作動させるようになっている。
【0005】
なお、溶接ガン23の異常温度上昇等、スポット溶接機21の異常兆候が検知された場合には、当該異常情報が信号線32c,32dを介して電流遮断器24に伝達され、電流遮断器24によって電源部22からの電力供給が遮断されると共に、異常報知器26が作動して作業者にスポット溶接機21の異常兆候を知らせるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のケーブル損傷検知装置41では、絶縁被膜33a,33bに亀裂や孔が発生している場合でも、電源線32a,32b又は外部導体が実際に網状導体34と接触するまでは電流遮断器24が作動せず、電源部22から溶接ガン23への電力供給が続行される構成であった。このため、作業者が絶縁被膜33a,33bの損傷に気付かずに溶接作業を続行し、絶縁被膜33a,33bの損傷度を知らぬ間に進行させるおそれがあった。
【0007】
本発明はかかる課題に鑑み創案するに至ったものであって、その目的は、給電ケーブルの絶縁被膜の微細な損傷でも確実に検知することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る給電ケーブルの損傷検知装置は、固定配置の電源部と移動式電気機器との間に配線された可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間に対して所定圧の封入気体を給排可能な気体給排手段と、前記気体給排手段により前記絶縁被膜の内側に封入された所定圧の封入気体の圧力を検知可能な圧力計とを有し、前記移動式電気機器が停止している状態で前記気体給排手段により可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間に対して所定圧の封入気体を供給するとともに前記封入気体の圧力低下の有無を圧力計で検知して前記絶縁被膜の損傷の有無を検知し、前記絶縁被膜の損傷がない場合は可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間から所定圧の封入気体を排気して可撓性給電ケーブルの可撓性を元通りにして前記移動式電気機器を移動させるようにしたことを特徴とする。
【0009】
本発明の前記構成によれば、絶縁被膜が損傷して微細な亀裂や孔が生ずると、絶縁被膜内の封入気体が外部に漏れて内圧が低下するから、このことを圧力計で確実に検知して絶縁被膜の補修交換等の対策作業を早期に実行することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るケーブル損傷検知装置1の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、封入気体として空気を用い、以下、これに準じて説明する。
【0011】
図1のスポット溶接機21は、従来と同様に固定配置の電源部22と移動可能な溶接ガン23とを有し、電源部22と溶接ガン23とが電流遮断器24、接続器25及び可撓性の1次ケーブル31aを介して接続されている。1次ケーブル31aは、図2(A)のような断面構造であり、同図で32a,32bは電源線、32c,32dは信号線、32eはアース線、33a,33bは気密性の絶縁被膜である。電源線32a,32bとその絶縁被膜33aとの間、並びに最外絶縁被膜33bの内側には所定圧の空気が封入された気体層35が形成されている。
【0012】
本発明のケーブル損傷検知装置1は、気体給排手段2、圧力計3及び制御装置4を備え、電源部22の近傍に配設されている。気体給排手段2は、図1に示すようにエアポンプ(又は圧縮空気源)2aと、このエアポンプ2aの吐出口を1次ケーブル31aの気体層35に連通するエアホース2bとで構成され、エアホース2bの先端は1次ケーブル31aの溶接ガン23側の端部近傍に接続されている。そして気体給排手段2によって気体層35に対する所定圧の空気の供給と、気体層35からの空気の排気が行なわれるようになっている。なお、電源線32a,32bとその絶縁被膜33aとの間の2つの気体層35と、最外絶縁被膜33bの内側の1つの気体層35に対する圧縮空気の給排は独立に行なわれるようになっている。
【0013】
気体給排手段2には制御装置4が付設されていて、この制御装置4によって気体層35に対する空気の給排と気体層35の圧力制御がなされるようになっている。圧力計3は、1次ケーブル31aの気体層35の空気圧を検知するもので、1次ケーブル31aの接続器25側の端部近傍に接続され、その測定値を制御装置4に送信するようになっている。
【0014】
本発明の損傷検知装置1は前述の如く構成され、溶接ガン23による溶接サイクルの合間に損傷検知装置1が作動して1次ケーブル31aの損傷の有無が検知される。すなわち、溶接ガン23により図示しない1つのワークの溶接工程が終了して溶接ガン23が次のワークの溶接に備えて所定の待機位置に戻ると、エアポンプ2aが作動して1次ケーブル31a内の気体層35に対して所定圧の空気が供給される。絶縁被膜33a又は33bに異常がなければ、気体層35の圧力は所定圧に維持されたままであるから圧力計3の測定値は変化しない。この圧力安定状態が数秒間維持されると、制御装置4が作動して1次ケーブル31a内の気体層35から圧縮空気を排気し、1次ケーブル31aの可撓性を元通りにして溶接ガン23による次の溶接サイクルが開始される。なお、電源線32a,32bとその絶縁被膜33aとの間の2つの気体層35と、最外絶縁被膜33bの内側の1つの気体層35に対する圧縮空気の給排を時間的にずらすなどして独立に行なうことにより、絶縁被膜33a又は33bの損傷の有無を個別に検知することが可能である。
【0015】
次に、1次ケーブル31aの絶縁被膜に損傷により亀裂や孔が生じた場合、溶接ガン23が待機位置に戻って1次ケーブル31aの気体層35に圧縮空気が供給され、気体層35の圧力が一時的に所定圧に達しても、圧縮空気の供給を停止して数秒間保持すると、絶縁被膜33a又は33bからの空気漏れにより圧力計の測定値が低下する。この圧力低下の測定結果が制御装置4に入力されると、電流遮断器24が作動して溶接ガン23への電力供給が自動停止される。なお、1次ケーブル31a内の気体層35に対する圧縮空気の供給は圧力計3が接続された側とは反対側からなされるので、1次ケーブル31aのどの箇所に亀裂や孔があっても圧力計3の測定値が必ず低下し、1次ケーブル31aの損傷を見逃すことがない。
【0016】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば前記実施形態では電源部22と溶接ガン23とを接続する1次ケーブル31aに本発明を適用したが、本発明は溶接ガン23以外の電気機器一般に接続される給電ケーブルにも適用可能であり、その場合給電ケーブルが剛直で固定配置の場合には気体層35に所定圧の気体を永久封入したままとしてもよい。また、前記実施形態では圧力計3を制御装置4に接続したが、制御装置4の他に異常警報器26にも接続して絶縁被膜33a,33bの損傷を直ちに作業者に知らせるようにしてもよい。また、前記実施形態では1次ケーブル31aの断面を図2(A)のようにしたが、図2(B)〜(D)に示すような断面構造としてもよい。図2(B)に示す1次ケーブル31bは、複数本の構成ケーブルをばらけさせたもので、電源線32a,32bを第1絶縁被膜33aで被覆し、電源線32a,32bと第1絶縁被膜33aとの間に気体層35,35を形成したものである。また、図2(C)及び(D)に示す1次ケーブル31c,31dは、従来のケーブル損傷検知装置41を併用したもので、図2(C)の1次ケーブル31cは図3(B)の従来の1次ケーブル31を第3絶縁被膜33cで被覆すると共に、この1次ケーブル31と第3絶縁被膜33cとの間に気体層35を形成したもの、図2(D)の1次ケーブル31dは第1絶縁被膜33aで被覆された各種線体32a,…,32eをさらに第2絶縁被膜33bで被覆すると共に、この第2絶縁被膜33bの内周面に網状導体34を配設し、この網状導体34の内側に気体層35を形成したものである。
【0017】
【発明の効果】
本発明は前述の如く、給電ケーブルの絶縁被膜の内側に所定圧の気体層を封入すると共に、この気体層の圧力低下の有無を圧力計で検知するようにしたので、給電ケーブルの絶縁被膜の亀裂や孔あきなどの損傷を確実に検知することができ、給電ケーブルの早期補修作業を遅滞なく開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るケーブル損傷検知装置を備えたスポット溶接装機の概略図。
【図2】 (A)〜(D)は本発明で使用する給電ケーブルの断面図。
【図3】 (A)は従来のケーブル損傷検知装置を備えたスポット溶接機の概略図、(B)は同溶接機の給電ケーブルの断面図。
【符号の説明】
1 損傷検知装置
2 気体給排手段
2a エアポンプ
2b エアホース
3 圧力計
4 制御手段
21 スポット溶接機
22 電源部
23 溶接ガン(電気機器)
23 電気機器
24 電流遮断器
25 接続器
26 異常報知器
27 水平レール
28 懸垂ロッド
31 1次ケーブル(給電ケーブル)
32a,32b 電源線
32c,32d 信号線
32e アース線
33a〜33c 絶縁被膜
34 網状導体
35 気体層
41 ケーブル損傷検知装置
42 検知用電源
43 過電圧検出手段
44 地絡電流検出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a detection device that detects the presence or absence of damage to a power supply cable wired between a power supply unit of a spot welder and a welding gun by using gas pressure.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3A, the
[0003]
The
[0004]
In order to detect that the covering of the
[0005]
When an abnormality sign of the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional cable
[0007]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to reliably detect even a minute damage of an insulating coating of a power feeding cable.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The power supply cable damage detection device according to the present invention supplies a sealed gas of a predetermined pressure to the inner space of the insulating coating of the flexible power supply cable wired between the power supply unit having a fixed arrangement and the mobile electric device. A gas supply / discharge means capable of exhausting, and a pressure gauge capable of detecting the pressure of a predetermined pressure of the sealed gas sealed inside the insulating coating by the gas supply / discharge means, and the mobile electric device stops. In this state, the gas supply / exhaust means supplies the sealed gas of a predetermined pressure to the inner space of the insulating coating of the flexible power supply cable, and detects the pressure drop of the sealed gas with a pressure gauge, thereby insulating the insulation. The presence or absence of damage to the coating is detected, and if the insulation coating is not damaged, the sealed gas of a predetermined pressure is exhausted from the inner space of the insulation coating of the flexible power supply cable to restore the flexibility of the flexible power supply cable. Move the mobile electrical equipment through the street Characterized in that the the cause.
[0009]
According to the above configuration of the present invention, when the insulating coating is damaged and fine cracks or holes are formed, the gas contained in the insulating coating leaks to the outside and the internal pressure decreases. Thus, countermeasure work such as repair and replacement of the insulating coating can be performed at an early stage.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a cable damage detection apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, air is used as the sealed gas, and the following description will be made according to this.
[0011]
The
[0012]
The cable damage detection device 1 according to the present invention includes a gas supply / discharge means 2, a pressure gauge 3, and a
[0013]
A
[0014]
The damage detection apparatus 1 according to the present invention is configured as described above, and the damage detection apparatus 1 is operated between welding cycles by the
[0015]
Next, when a crack or a hole is generated due to damage to the insulating coating of the
[0016]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the
[0017]
【The invention's effect】
In the present invention, as described above, a gas layer having a predetermined pressure is sealed inside the insulation film of the power supply cable, and the presence or absence of a pressure drop in the gas layer is detected by a pressure gauge. Damages such as cracks and perforations can be reliably detected, and early repair work of the power supply cable can be started without delay.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a spot welding machine equipped with a cable damage detection device according to the present invention.
2A to 2D are cross-sectional views of a power feeding cable used in the present invention.
3A is a schematic view of a spot welder equipped with a conventional cable damage detection device, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a power supply cable of the welder.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
23
32a, 32b
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