JP6434205B2 - 電線撚り合わせ装置 - Google Patents

Description

本発明は、電線撚り合わせ装置に係り、特に、複数の電線を撚り合わせて成る撚り合わせ線を製造するための電線撚り合わせ装置に関するものである。

撚り合わせ線として一般的なツイストペア線は、電磁波の発生を抑制したり、電磁波を吸収したりすることができる電線であって、複数本（例えば、２本）の電線を依り合わせることにより製造されている。このツイストペア線を製造する電線撚り合わせ装置としては、複数の電線の長手方向に離間して配置され、それぞれ電線を保持する一対の電線保持部を備え、一対の電線保持部の一方を軸芯回りに回転させることにより、複数の電線を撚り合わせるものが知られている（例えば特許文献１、２に記載）。

従来、上述した一対の電線保持部は、作業台の上に水平に並べて配置されている。このため、電線撚り合わせ装置の配置スペースとして、電線長と同じ長さが必要である、という問題が発生していた。

また、複数台の電線撚り合わせ装置に対して一人の作業員が電線のセット、取り外し作業を行う場合、電線撚り合わせ装置の配置によっては（例えば２台の電線撚り合わせ装置を並列に配置して、２台の間で作業した場合）、振り向き作業が発生することがある。さらに、電線撚り合わせ装置は、横長であるため、電線のセット、取り外しのために長い歩行距離が発生し、いずれの場合も作業時間がかかる、という問題もあった。

特開２００８−２７７０３２号公報 特開平８−２２２０５２号公報

そこで、本発明は、省スペース化及び作業時間の短縮を図った電線撚り合わせ装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、複数の電線の長手方向に離間して配置され、それぞれ前記電線の端部をクランプする一対の電線保持部を備え、前記一対の電線保持部の一方を軸芯回りに回転させることにより、前記複数の電線を撚り合わせる電線撚り合わせ装置において、前記一対の電線保持部が、上下方向の位置を異ならせて配置され、上側の前記電線保持部のみを上下に移動させる移動部を備えたことを特徴とする電線撚り合わせ装置に存する。

請求項２記載の発明は、前記電線保持部の回転及び前記移動部の駆動を制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段が、操作手段の操作に応じて前記移動部を制御して上側の前記電線保持部を上昇させた後に、前記電線保持部の回転を開始し、前記電線保持部の回転が終了すると前記移動部を制御して上側の前記電線保持部を下降させることを特徴とする請求項１に記載の電線撚り合わせ装置に存する。

請求項３記載の発明は、前記一対の電線保持部の並び方向が、上下方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電線撚り合わせ装置に存する。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、一対の電線保持部が上下方向の位置を異ならせて配置されているので、縦長となり省スペース化を図ることができる。また、縦長とすることにより振り向き作業や長い歩行距離がなくなり、作業時間も短縮することができる。

請求項１記載の発明によれば、上側の電線保持部が移動部によって上下に移動できるため、上側の電線保持部に電線をセットしたり、取り外す際に、上側の電線保持部を下降させることができ、作業が容易になり、作業時間をより一層短縮することができる。

請求項２記載の発明によれば、一対の電線保持部に電線を保持させた後に、操作手段を操作するだけで、自動的に上側の電線保持部が上昇し、電線保持部が回転する。電線保持部の回転が終了すると自動的に上側の電線保持部が下降して、電線の取り外し、セットの作業が容易に行える位置に移動するため、作業時間をより一層短縮することができる。

請求項３記載の発明によれば、上側の電線保持部を下降させて、一対の電線保持部に撚られる前の電線を保持させる際に、その電線の垂れる位置、方向を規制でき、その後、上側の電線保持部が上昇して電線の両端間の距離を広げる際に電線が下側の電線保持部に引っかかったり絡んだりするのを防止できる。

（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態における本発明の電線撚り合わせ装置としての縦置ツイスト機の正面図及び側面図である。 図１に示すツイスト機本体の斜視図である。 図２のＩ−Ｉ線概略断面図である。 図１に示す縦置ツイスト機の電気構成図を示す。 第２実施形態における縦置ツイスト機の側面図である。 図５に示す支持部の正面図である。 図５に示す支持部の背面図である。

第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図４を参照して以下説明する。本発明の電線撚り合わせ装置としての縦置ツイスト機１は、複数本の電線２を撚り合わせた撚り合わせ線を製造するものであって、本実施形態では、２本の電線２を撚り合わせたツイストペア線を製造する装置を例示して説明する。なお、本発明の電線撚り合わせ装置によって製造される撚り合わせ線としては、２本の電線２を撚り合わせたものに限らず、３本以上の電線２を撚り合わせた多芯ケーブルであってもよい。

図１などに示すように、縦置ツイスト機１は、２本の電線２を撚り合わせるツイスト本体部３と、ツイスト本体部３を支持する支持部４と、を備えている。まず、ツイスト本体部３について説明する。ツイスト本体部３は、図２などに示すように、上下方向に延びる長尺状のベース３１と、ベース３１上に２本の電線２の長手方向に離間して配置され、それぞれ電線２を保持する一対の電線保持部としての固定クランプ３２及び回転クランプ３３と、回転クランプ３３を軸芯回りに回転させて、電線２を撚り合わせる回転部３４と、固定クランプ３２を上下に移動させる移動部３５と、これら回転部３４及び移動部３５の駆動を制御する制御手段としての制御装置３６（図４参照）と、操作手段としての起動ボタン３７（図４参照）と、を備えている。

上記２本の電線２は、同じ長さに切断されて、その一端が２本まとめて固定クランプ３２にクランプ（保持）され、他端が２本まとめて回転クランプ３３にクランプされる。ベース３１は、長尺の板状に設けられ、その長手方向が上下方向に沿って配置されている。

固定クランプ３２及び回転クランプ３３は、このベース３１上にその長手方向に離間して配置されている。これにより、固定クランプ３２及び回転クランプ３３は、上下方向に沿って並べて配置される。

固定クランプ３２は、後述する移動部３５のスライダ３５Ｂに搭載された支持台３２Ａと、支持台３２Ａから回転クランプ３３に向かって突出した固定軸３２Ｂと、固定軸３２Ｂ先端に設けられたクランプ部３２Ｃと、を備えている。クランプ部３２Ｃは、固定軸３２Ｂ先端のベース３１側に固定された固定ベース３２Ｃ１と、この固定ベース３２Ｃ１に搭載された固定クランプ片３２Ｃ２と、を備えている。固定クランプ片３２Ｃ２は、例えばゴムなどの弾性部材から構成されていて、固定ベース３２Ｃ１の回転クランプ３３側の端部に固定されている。

また、クランプ部３２Ｃは、固定軸３２Ｂのベース３１から離れた側に突設された支柱３２Ｃ３と、この支柱３２Ｃ３に揺動可能に支持されたクランプレバー３２Ｃ４と、クランプレバー３２Ｃ４の支柱３２Ｃ３よりも回転クランプ３３側から突出された軸部３２Ｃ５と、軸部３２Ｃ５の先端に取り付けられた可動クランプ片３２Ｃ６と、を備えている。軸部３２Ｃ５は、固定クランプ片３２Ｃ２に向かって突出している。可動クランプ片３２Ｃ６も、例えばゴムなどの弾性部材から構成されている。

以上の構成によれば、クランプレバー３２Ｃ４の支柱３２Ｃ３よりも回転クランプ３３から離れた側である操作レバー３２Ｃ７をベース３１に向かって押すと、クランプレバー３２Ｃ４が支柱３２Ｃ３を中心に回転して、可動クランプ片３２Ｃ６が固定クランプ片３２Ｃ２から離れ、この間に電線２の一端を挿入できる。また、操作レバー３２Ｃ７をベース３１から離すように引くと、クランプレバー３２Ｃ４が支柱３２Ｃ３を中心に回転して、可動クランプ片３２Ｃ６が固定クランプ片３２Ｃ２に近づき互いの間に電線２をクランプする。

回転クランプ３３は、図２などに示すように、後述する回転部３４に接続される回転軸３３Ａと、回転軸３３Ａ先端に設けられたクランプ部３３Ｂと、を備えている。クランプ部３３Ｂは、回転軸３３Ａ先端のベース３１側に固定された固定ベース３３Ｂ１と、この固定ベース３３Ｂ１に搭載された固定クランプ片３３Ｂ２と、を備えている。固定クランプ片３３Ｂ２は、例えばゴムなどの弾性部材から構成されていて、固定ベース３３Ｂ１の固定クランプ３２側の端部に搭載されている。

また、クランプ部３３Ｂは、回転軸３３Ａのベース３１から離れた側に突設された支柱３３Ｂ３と、この支柱３３Ｂ３に揺動可能に支持されたクランプレバー３３Ｂ４と、クランプレバー３３Ｂ４の固定クランプ３２側に突出された軸部３３Ｂ５と、軸部３３Ｂ５の先端に取り付けられた可動クランプ片３３Ｂ６と、を備えている。軸部３３Ｂ５は、固定クランプ片３３Ｂ２に向かって突出している。可動クランプ片３３Ｂ６も、例えばゴムなどの弾性部材から構成されている。

以上の構成によれば、クランプレバー３３Ｂ４の固定クランプ３２から離れた側である操作レバー３２Ｂ７をベース３１に向かって押すと、操作レバー３２Ｂ７が支柱３２Ｃ３を中心に回転して、可動クランプ片３３Ｂ６が固定クランプ片３３Ｂ２から離れ、この間に電線２の一端を挿入できる。また、操作レバー３２Ｂ７をベース３１から離す方向に引くと、可動クランプ３２Ｂ５が固定クランプ片３３Ｂ２に近づき互いの間に電線２をクランプする。

上記回転軸３３Ａは、回転部３４によって軸芯回りに回転され、これにより回転クランプ３３が軸芯回りに回転する。回転部３４は、ベース３１に搭載された支持台３４Ａと、回転軸３３Ａに回転力を与えるモータ３４Ｂと、このモータ３４Ｂを支持するモータ台３４Ｃと、回転軸３３Ａを支持する軸支部３４Ｄと、を備えている。

支持台３４Ａは、平板状に形成されていて、ベース３１に搭載されている。なお、ベース３１は、回転クランプ３３側の端部が幅広に設けられ、支持台３４Ａはその幅広の部分に搭載されている。

モータ台３４Ｃは、支持台３４Ａから立設して、その側面にモータ３４Ｂが取り付けられている。これにより、モータ３４Ｂの回転軸（図示せず）を上方に向けて、回転クランプ３３の回転軸３３Ａに接続することができる。軸支部３４Ｄは、ベース３１から立設されている。本実施形態では、軸支部３４Ｄは、２つ設けられ、回転軸３３Ａに沿って並べて設けられている。この軸支部３４Ｄには、回転軸３３Ａを通す穴部（図示せず）が設けられ、この穴部に回転軸３３Ａを通すことにより、回転軸３３Ａを回転自在に支持する。この回転部３４は、埃などの侵入を防ぐために上下方向に開口が設けられたフード３８により覆われている。このフード３８は開閉可能に設けられている。

移動部３５は、例えば、０．３ｍ〜９．０ｍ程度の長さの電線２のうち２／３以上の範囲で固定クランプ３２を上下することができる。また、移動部３５は、電線２に対して７０Ｎ〜１００Ｎのテンションを付与させる位置に固定クランプ３２を上下することができる。なお、回転クランプ３３は、固定クランプ３２と逆方向（フロア方向）が図示しないコイルバネにより付勢されており、過剰なテンションにより電線２が痛むことを防止する構成となっていてもよい。

上記移動部３５は、図３などに示すように、所謂ボールネジ式の一軸ロボットから構成されている。同図に示すように、移動部３５は、上下方向に沿って設けられたボールネジ３５Ａと、ボールネジ３５Ａに螺合され、ボールネジ３５Ａが軸芯回りに回転すると、ボールネジ３５Ａの長手方向（即ち上下方向）に沿って移動するスライダ３５Ｂと、ボールネジ３５Ａに回転力を与えるモータ３５Ｃと、これらを収容する収容ケース３５Ｄ（図２参照）と、を備えている。なお、図３からは収容ケース３５Ｄは省略している。上述した移動部３５によれば、モータ３５Ｃによりボールネジ３５Ａの軸芯回りを回転させるとスライダ３５Ｂが上下方向に移動し、このスライダ３５Ｂに搭載された固定クランプ３２も上下方向に移動する。

制御装置３６は、例えばマイクロコンピュータ（以下マイコン）から構成され、モータ３４Ｂ及び３５Ｃの駆動を制御している。起動ボタン３７は、縦置ツイスト機１に電線２をセットした後、作業員によって操作されるボタンであり、制御装置３６に接続されている。

次に、このツイスト本体部３を支持する支持部４について説明する。支持部４は、複数のポールをジョイントで組み立てて構成している。支持部４は、図１に示すように、上下方向に沿って配置された互いに平行な一対の上下ポール４１Ｒ及び４１Ｌと、これらポール４１Ｒ及び４１Ｌの下端同志を連結する連結ポール４２と、工場のフロア上に水平に並べられ、上下ポール４１Ｒ及び４１Ｌがそれぞれ略中央に連結された一対のポール４３Ｒ及び４３Ｌと、を備えている。

上述したツイスト本体部３のベース３１には、その幅方向の両端から連結アーム３９が複数突設され、連結アーム３９の先端が上下ポール４１及び４２に接続されている。これにより、固定クランプ３２及び回転クランプ３３が上下に配置されるようにツイスト本体部３が支持部４により支持される。

次に、上述した縦置ツイスト機１を用いたツイストペア線の製造手順について説明する。まず、固定クランプ３２は、移動部３５による移動範囲のうち一番下まで下降していて、固定クランプ３２は作業員の作業がしやすい位置に配置されている。所定長さに切断された電線２は、その一端が２本ずつ左右方向に長尺のサオ（図示せず）に保持され、その他端がサオから垂れ下がっている。サオには、電線２を挟持する挟持部が左右方向に沿って複数設けられていて、複数の電線２が保持されている。

まず、作業員は、固定クランプ３２側に設けた図示しない受け部に電線２が保持されたサオをおく。このとき電線２と固定クランプ３２との位置が合うように、サオを受け部に乗せる。次に、作業員は、固定クランプ３２の操作レバー３２Ｃ７を操作して、サオから垂れ下がっている２本の電線２の他端を固定クランプ３２にクランプさせる。その後、作業員は、サオに保持されている２本の電線２の一端をサオから外し、回転クランプ３３の操作レバー３２Ｂ７を操作して、２本の電線２の一端を回転クランプ３３にクランプさせる。これにより、縦置ツイスト機１に電線２がセットされる。

なお、固定クランプ３２が一番下まで下降している状態では、固定クランプ３２と回転クランプ３３との距離は、電線２の長さよりも短く、電線２はたるんだ状態で保持される。その後、作業員は、起動ボタン３７を操作する。起動ボタン３７を操作すると、制御装置３６は、モータ３５Ｃを制御して、固定クランプ３２を上昇させる。このときサオも一緒に上昇する。この固定クランプ３２の上昇により、電線２はテンションがかけられた状態で保持される。

その後、制御装置３６は、モータ３４Ｂを制御して、回転クランプ３３を回転する。これにより、２本の電線２が撚られる。制御装置３６は、回転クランプ３３を所定回数だけ回転させると、モータ３４Ｂを制御して、回転クランプ３３の回転を終了させる。その後、制御装置３６は、モータ３５Ｃを制御して固定クランプ３２を一番下まで下降させて、再び固定クランプ３２を作業員の作業がしやすい位置に配置する。

その後、作業員は、撚られた２本の電線２の両端にテープを巻いた後、回転クランプ３３の操作レバー３２Ｂ７を操作して、撚り合わされた２本の電線２の一端を外して、サオの元の位置に保持させる。その後、固定クランプ３２の操作レバー３２Ｂ７を操作して、撚り合わされた２本の電線２の他端を外して、サオからぶら下げておく。これを繰り返して、サオに保持されたすべての電線２の撚り合わせが終了すると、サオを取り外す。

上述した実施形態によれば、固定クランプ３２及び回転クランプ３３が上下方向の位置を異ならせて配置されているので、縦長となり省スペース化を図ることができる。また、縦長とすることにより振り向き作業や長い歩行距離がなくなり、作業時間も短縮することができる。

また、上述した実施形態によれば、一対の固定クランプ３２及び回転クランプ３３のうち上側が移動部３５によって上下に移動できるため、固定クランプ３２に電線２をセットしたり、取り外す際に、固定クランプ３２を下降させることができ、作業が容易になり、作業時間をより一層短縮することができる。

また、上述した実施形態によれば、固定クランプ３２及び回転クランプ３３に電線２を保持させた後に、起動ボタン３７を操作するだけで、自動的に固定クランプ３２が上昇し、回転クランプ３３が回転する。回転クランプ３３の回転が終了すると自動的に固定クランプ３２の上側が下降して、電線２の取り外し、セットの作業が容易に行える位置に移動するため、作業時間をより一層短縮することができる。

第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について図５〜図７を参照して以下説明する。第１実施形態では、固定クランプ３２及び回転クランプ３３の並び方向が上下方向に沿うように設けていたが、第２実施形態では、固定クランプ３２及び回転クランプ３３の並び方向が上下方向に対して傾くように設けられている。このため、第２実施形態では、ツイスト本体部３は第１実施形態と同等であるが、支持部４の構成が大きく異なる。

同図に示すように、支持部４は、複数のポールをジョイントで組み立てて構成している。なお、以下、前後方向、左右方向とは、固定クランプ３２及び回転クランプ３３側に立った作業者から見た前後方向、左右方向を言う。詳しく説明すると、支持部４は、工場のフロア上に上下方向に沿って配置された４つの土台ポール４ａ〜４ｄを備えている。４つの土台ポール４ａ１〜４ｄは、四角形の４隅に並べて配置されている。また、支持部４は、この４つの土台ポール４ａ〜４ｄを連結して、土台ポール４ａ〜４ｄを補強する４つの連結ポール４ｅを備えている。

４つの連結ポール４ｅのうち２つは、前後方向に沿って左右並べて配置され、それぞれ作業者から見て右前に配置された土台ポール４ａ及び右後ろに配置された土台ポール４ｂ間、左前に配置された土台ポール４ｃ及び左後ろに配置された土台ポール４ｄ間を連結する。残りの２つの連結ポール４ｅは、左右方向に沿って前後並べて配置され、それぞれ右前に配置された土台ポール４ａ及び左前に配置された土台ポール４ｃ間、右後ろに配置された土台ポール４ｂ及び左後ろに配置された土台ポール４ｄ間を連結する。

また、支持部４は、前後方向に沿って左右に並べて配置された一対の下側支持ポール４ｆと、一対の下側支持ポール４ｆの中間にその下端が接続され、上下方向に沿って配置された一対の上下ポール４ｇと、一対の下側支持ポール４ｆの後端にその下端が接続され、上下方向に沿って配置された一対の上下ポール４ｈと、一対の上下ポール４ｈの上端、中間、下端を連結して補強する３つの連結ポール４ｉと、を備えている。一対の下側支持ポール４ｆは、土台ポール４ａ〜４ｄに支持され、土台ポール４ａ〜４ｄよりも前後方向に突出している。この一対の下側支持ポール４ｆの前端にツイスト本体部３の下端部が支持されている。

また、支持部４は、前後方向に沿って左右に並べて配置され、その後端が上下ポール４ｈの中央に接続された一対の中間支持ポール４ｊと、前後方向に沿って左右に並べて配置され、その後端が上下ポール４７の上端に接続された一対の上側支持ポール４ｋと、を備えている。この一対の中間支持ポール４ｊは、上下ポール４ｇの上端に接続されて補強されている。また、一対の中間支持ポール４ｊは、下側支持ポール４ｆよりも短く、かつ、その前端が上下ポール４ｇよりも前側に突出するように設けられている。この一対の中間支持ポール４ｊの前端部によってツイスト本体部３の中央部を支持している。

また、一対の上側支持ポール４ｋは、下側支持ポール４ｆ及び中間支持ポール４ｊよりも短く設けられていて、その前端がツイスト本体部３の上端を支持している。このように、上にいくほど前後方向の長さが短くなる下側支持ポール４ｆ、中間支持ポール４ｊ及び上側支持ポール４ｋにより、ツイスト本体部３を支持することにより、ツイスト本体部３を上下方向に対して斜めに傾けて支持することができる。

これにより、第１実施形態では、固定クランプ３２を下降させて、固定クランプ３２及び回転クランプ３３に撚られる前の電線２をたわませた状態で保持させる際に、電線２がどの向きにたわむか制御することができなかった。しかしながら、第２実施形態のように斜めに傾けることにより、固定クランプ３２を下降させて、固定クランプ３２及び固定クランプ３３に撚られる前の電線２をたわませた状態で保持させる際に、その電線２の垂れる位置、方向を規制でき、その後、固定クランプ３２が上昇して電線２の両端間の距離を広げる際に電線２が回転クランプ３３の支柱３３Ｂ３などに引っかかったり絡んだりするのを防止できる。

なお、本実施形態では、固定クランプ３２を上下方向上側に、回転クランプ３３を上下方向下側に配置しているが、逆に、固定クランプ３２を上下方向下側に、回転クランプ３３を上下方向上側に配置するようにしてもよい。この場合、回転クランプ３３を上下方向に昇降可能にすればよい。

また、上述した実施形態では、固定クランプ３２は、２本の電線２の端末をまとめて保持していたが、これに限ったものではない。固定クランプ３２を２つ設け、２本の電線２の端末を１本ずつ保持するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、上側の固定クランプ３２を上下に移動可能に設けていたが、これに限ったものではない。固定クランプ３２の位置が固定されていてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 縦置ツイスト機（電線撚り合わせ装置）
２ 電線
３２ 固定クランプ（電線保持部）
３３ 回転クランプ（電線保持部）
３５ 移動部
３６ 制御装置（制御手段）

Claims (3)

1. 複数の電線の長手方向に離間して配置され、それぞれ前記電線の端部をクランプする一対の電線保持部を備え、前記一対の電線保持部の一方を軸芯回りに回転させることにより、前記複数の電線を撚り合わせる電線撚り合わせ装置において、
   前記一対の電線保持部が、上下方向の位置を異ならせて配置され、
   上側の前記電線保持部のみを上下に移動させる移動部を備えたことを特徴とする電線撚り合わせ装置。
2. 前記電線保持部の回転及び前記移動部の駆動を制御する制御手段をさらに備え、
   前記制御手段が、操作手段の操作に応じて前記移動部を制御して上側の前記電線保持部を上昇させた後に、前記電線保持部の回転を開始し、前記電線保持部の回転が終了すると前記移動部を制御して上側の前記電線保持部を下降させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電線撚り合わせ装置。
3. 前記一対の電線保持部の並び方向が、上下方向に対して傾いている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電線撚り合わせ装置。

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