JP7207229B2 - 多芯ケーブルの芯線整列装置および多芯ケーブルの芯線整列方法 - Google Patents

Description

本発明は、多芯ケーブルの芯線整列装置および多芯ケーブルの芯線整列方法に関する。

医療用ケーブルには、プローブケーブル（例えば、超音波診断用）、カテーテルケーブル、内視鏡ケーブル等があるが、各々、信号線として同軸ケーブル（芯線ともいう）が用いられている。例えば、１９２本の同軸ケーブルを集合し、その集合体の外周にシースを設けた超音波診断用プローブケーブルなどがある。（例えば特許文献１の図４）

この多芯の同軸ケーブルを端子と接続する際には、各同軸ケーブルの一方端と他方端の導通を確認した後、端子接続をする必要がある。（例えば特許文献１の図５）

特開２０１７－２２８４４９号公報 特開２０１６－２０８６５０号公報

この導通の確認は、医療用の同軸ケーブルが細線のため自動化が難しく、従来人手によって１本１本分離、整列する作業が行われており、作業の自動化が求められていた。多芯の電線ケーブルを１本１本分離、整列する方法について、例えば特許文献２がある。これは、円弧状凹面が形成された電線受け治具と、円弧状凸面が形成された電線押さえ治具が、複数の電線群を挟み込むことによって、複数の電線を円弧状に整列する。

しかし、この方法は自動車に搭載されるワイヤーハーネス用の電線ケーブルを対象としており、更に細線の医療用の同軸ケーブルでは可とう性が大きいため、受け冶具と押さえ冶具のみでは１本１本分離し、整列することは難しい。

そこで本発明は、可とう性が大きい多芯の同軸ケーブルでも、多芯ケーブルの芯線を１本１本分離し、整列する動作の自動化を可能とする装置および方法を提供する。

本発明の多芯ケーブルの芯線整列装置は、多芯ケーブルの一端に露出した複数の芯線の先端を所定の並び方向に沿って一列に並べ、前記複数の芯線のそれぞれを前記並び方向に沿って移動可能に仮保持する仮保持機構と、前記仮保持機構が保持した前記複数の芯線を１本ずつ他の複数の芯線から分離して移動させる移動機構と、前記移動機構が移動した芯線を１本ずつ間隔をあけて保持することで、前記複数の芯線を所定間隔に整列保持する整列機構とを有している。

また、本発明では、前記移動機構は、前記仮保持機構が仮保持して並び端にある芯線を検出する検出部を備え、前記検出部の検出結果を基に、前記並び端にある芯線から順に前記複数の芯線を移動することが好ましい。

また、本発明では、前記移動機構は、前記並び端にある芯線とそれに隣接する芯線との間に挿入する挿入具を備え、前記挿入具を移動することにより、前記並び端にある芯線を移動することが好ましい。

また、本発明では、前記整列機構は、前記所定間隔の複数の溝と、前記複数の溝に前記複数の芯線を保持可能な整列具を備えることが好ましい。

また、本発明では、前記整列機構は、前記芯線を前記溝に押込む押込み具を備え、前記複数の芯線を、前記移動機構により前記溝上に順に移動し、前記押込み具により前記溝に押し込めて整列保持することが好ましい。

また、本発明では、前記多芯ケーブルが固定される中心ベースを備え、前記整列具は、前記中心ベースの外周に配置された円弧状であり、かつ前記中心ベースの外周を回動可能であることが好ましい。

また、本発明では、前記整列機構は、前記複数の溝のうち何れかの溝に１本の前記芯線を保持してから当該溝に隣り合う他の溝に次の前記芯線を保持するまでの間に、前記整列具を第１の所定角度分だけ一方に回動させた後、前記第１の所定角度よりも小さい第２の所定角度分だけ他方に回動させることが好ましい。

また、本発明の多芯ケーブルの芯線整列方法は、多芯ケーブルの一端に露出した複数の芯線の先端を所定の並び方向に沿って一列に並べ、所定間隔に整列保持する多芯ケーブルの芯線整列方法であって、前記複数の芯線を所定の並び方向に沿って一列に並べ、前記複数の芯線のそれぞれを前記並び方向に沿って移動可能に仮保持する前段取り工程と、挿入具により並び端にある芯線を移動して他の前記複数の芯線と分離し、前記並び端にある芯線を保持可能な溝を有する整列具の前記溝に押込む整列工程と、を有している。

また、本発明では、前記前段取り工程において、前記複数の芯線の先端を吸着することが好ましい。

また、本発明では、前記整列工程において、前記並び端にある前記芯線を検出部で検出することが好ましい。

また、本発明では、前記整列具は、前記多芯ケーブルが固定される中心ベースの外周に配置された円弧状であり、前記整列工程では、前記並び端にある芯線を前記溝に押込んだ後、前記整列具を所定角度だけ回動させる動作を繰り返し行うことが好ましい。

また、本発明では、前記整列工程において、前記複数の溝のうち何れかの溝に１本の前記芯線を保持してから当該溝に隣り合う他の溝に次の前記芯線を保持するまでの間に、前記整列具を第１の所定角度分だけ一方に回動させた後、前記第１の所定角度よりも小さい第２の所定角度分だけ他方に回動させることが好ましい。

本発明によれば、医療用の可とう性が大きい多芯の同軸ケーブルでも、多芯ケーブルの芯線を１本１本分離し、整列する動作の自動化を可能とする。

本発明の第１の実施の形態により整列する多芯ケーブルの一例を示す図 多芯ケーブルの芯線整列装置の斜視図 仮保持機構１００の構成例を示した図 カバー６を装着した状態を示す模式図（Ａ－Ａ’断面） 移動機構２００の構成例を示した図 挿入具８の構成例を示した図 整列機構３００の構成例を示した図 挿入具８で挟んだ芯線３の一部を整列具９の溝１１に押し込む状態を示した模式図 全体工程を示すフロー図 多芯ケーブル１を装置に設置する状態を示す図 芯線３の開き角度を調整する状態を示す図 吸引部５ａにより芯線３の先端を吸引する状態を示す図 スキージ１７を用いて芯線３を単層にする状態を示す図 スキージ１７で押付けられた芯線３が単層になることを示す図 スキージ１７を動かすことで芯線３の蛇行が補正される状態を示す図 整列具９が所定の位置に移動する状態を示す図 検出部７の測定範囲を示す図 図１７のＣの部分的拡大図 検出部７の検出方法を示す模式図 挿入具８が芯線３を挟んで移動する流れを示す模式図 整列具９が円弧状でなく直線形状の場合の芯線３の並びの状態を示す比較例を示す模式図 第２の実施の形態に係る整列機構の動作例を示す模式図であり、（ａ）は、挿入具８及び整列具９の回転移動方向である時計方向（ＣＷ方向）及び反時計方向（ＣＣＷ方向）を示す図であり、（ｂ）は、中心ベース１４から見た挿入具８の反時計方向（ＣＣＷ方向）の動きを示した図であり、（ｃ）は、中心ベース１４から見た挿入具８の時計方向（ＣＷ方向）の動き、及び整列具９の時計方向（ＣＷ方向）ならびに反時計方向（ＣＣＷ方向）の動きを示した図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の多芯ケーブルの芯線整列装置および多芯ケーブルの芯線整列方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本発明により整列される多芯ケーブル１について説明する。図１は本発明により整列される多芯ケーブル１の一例であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は拡大した断面図である。図１に示すように、本発明により整列される多芯ケーブル１は、複数の芯線３の周りに外皮２が被覆されている。なお、本実施形態に用いる多芯ケーブル１は、例えば、長さ３ｍ程度、直径が１０ｍｍ程度であり、内部にある複数の芯線３は例えば、直径は０．３ｍｍ程度で可とう性が大きく、数量は２００本程度である。また、芯線３としては、絶縁電線や同軸ケーブル等を適用可能であり、本実施形態においては、芯線３として同軸ケーブルを用いた。

図１に示すように、多芯ケーブル１は、多芯ケーブル１の端部から一定量の外皮２が除去され、複数の芯線３の先端が露出した状態である。また、複数の芯線３は、集合した芯線束４を形成している。本発明はこの多芯ケーブル１について、先端に露出した複数の芯線３を一列に並べ所定間隔に整列保持する多芯ケーブルの芯線整列装置および多芯ケーブルの芯線整列方法である。

次に、本発明の実施形態である多芯ケーブルの芯線整列装置Ａについて説明する。図２に示すように、本実施形態の多芯ケーブル１の芯線整列装置Ａは、仮保持機構１００、移動機構２００、整列機構３００を具備している。

（仮保持機構）
仮保持機構１００は、複数の芯線３を上下に重なりが無い単層で一列に並んだ状態に仮保持するものである。ここで、仮保持とは、移動機構２００及び整列機構３００による処理がなされる前に、比較的軽い力で芯線３の位置を動かせるように一時的に保持することをいう。

本実施形態では、図３に示すように、仮保持機構１００が円弧状の外周ベース５及びカバー６を有している。外周ベース５は、略半円状であり、カバー６は、外周ベース５よりも周方向の長さが短い円弧状である。カバー６は、外周ベース５の周方向の一部を鉛直方向上方から覆う。

外周ベース５には、鉛直方向上方に向かって開口する吸引部５ａが形成されている。吸引部５ａは、カバー６に覆われる範囲に円弧状に延在し、外周ベース５の上面５ｂに鉛直方向上方に向かって開口している。吸引部５ａが外部から空気を吸い込むことで、吸引部５ａを跨ぐように配置された芯線３が外周ベース５に吸着される。

後で説明するように、吸引部５ａによって複数の芯線３を一列に並んだ状態で仮保持することができ、さらにカバー６によって芯線３が外周ベース５から浮くことを防止できる。また、本実施形態では、図４に示すように、芯線３を吸引部５ａ上でカバー６の先端６ａと吸引部５ａの角２点による３点接触で挟んでいる。これにより、複数の芯線３の仮保持がなされる。

カバーの先端６ａは、外周ベース５の上面５ｂよりも鉛直方向下方に向かって突出している。このようにすることで、挟まれた芯線３は、上方向には移動できないが、一定の力を加えた場合、外周ベース５に沿った並び方向（外周ベース５の円弧中心を中心点とする周方向）には移動することができる。また、カバーの先端６ａと外周ベース５は、摩擦抵抗の小さい材質、例えばＰＴＦＥ樹脂で作成することが好ましい。このようにすることで、芯線３との摩擦抵抗を小さくし、芯線３を並び方向に沿って小さな力で移動することができる。

（移動機構）
移動機構２００は、仮保持機構１００によって仮保持された複数の芯線３を並び端から順に１本ずつ外周ベース５に沿って移動するものである。移動機構２００は、図５に示すように、並び端にある芯線３ａを光学的に検出する検出部７と、芯線３ａと他の複数の芯線３との間に挿入される挿入具８とを有している。挿入具８は、芯線３ａと、この芯線３ａに隣接する芯線３ｂとの間に挿入され、芯線３ａと芯線３ｂとを分離する。また、挿入具８は、シリンダ（図示せず）に接続されており、図５の上下方向に移動可能である。

次に、図６を用いて挿入具８の詳細構成を説明する。本実施形態では、挿入具８が第１及び第２の刃８ａ，８ｂを有し、第１の刃８ａと第２の刃８ｂとの間に芯線３が入り込む隙間ｇが形成されている。本実施形態では、並び端にある芯線３ａを挟めるように、隙間ｇの幅が芯線３の直径の１００％～１５０％に設定されている。このため、挿入具８は、芯線３を把持する機能は無い。ただし、必要に応じて芯線３を把持する機能を付加しても良い。

検出部７によって並び端にあると検出された芯線３ａを挿入具８により挟む際には、シリンダによって挿入具８が下降する。図５に示すように、第１の刃８ａ及び第２の刃８ｂは斜め形状であり、挿入具８が下降するにつれて並び端にある芯線３ａとの接触面積が増加していく。このようにすることで、並び端にある芯線３ａが第１の刃８ａ及び第２の刃８ｂに対して蛇行していても、並び端にある芯線３ａの蛇行を補正しながら芯線３ａを挟むことができ、挟んだ後も並び端にある芯線３ａの方向を制御することができる。

また、挿入具８は、外周ベース５に沿って、すなわち複数の芯線３の並び方向に沿って図略のアクチュエータによって移動可能である。挿入具８が並び端にある芯線３ａを挟んだ状態で、図５に示すように複数の芯線３の並び方向に移動すると、並び端にある芯線３ａと、これに隣接する芯線３ｂとを分離することができる。単層に並べられた複数の芯線３は、限られた範囲に並べられているため、芯線３の本数によっては、隣接する芯線３同士の間隔が非常に短く、または芯線３同士が密着して、芯線３が集合した芯線束４を形成している。ここで、移動機構２００の役割は、挿入具８を用いて整列の対象となる複数の芯線３を芯線３の集合体である芯線束４から分離して移動することである。

（整列機構）
整列機構３００は、前述の移動機構２００により分離した芯線３を所定の治具に整列保持するものである。ここで、整列保持とは、複数の芯線３を一定の間隔をもって整列させ、かつ仮保持よりも複数の芯線３の自由な移動を規制して保持することをいう。

整列機構３００は、図７及び図１０に示すように、所定間隔の複数の溝１１を備えた円弧状の整列具９と、芯線３を整列具９の溝１１へ押し込む押込み具１０と、平坦な上面１５ａを有する円弧状の前段取りベース１５とを有している。整列具９及び前段取りベース１５は、多芯ケーブル１を固定する円盤状の中心ベース１４を囲うように配置されている。中心ベース１４には、ケーブルクランプ１３によって多芯ケーブル１を固定するケーブル固定部１２が設けられている。

本実施形態では、整列具９及び前段取りベース１５が共に略半円状であり、全体として環状を呈している。整列具９及び前段取りベース１５は、中心ベース１４と外周ベース５との間を周方向に回動可能である。本実施形態では、整列具９と前段取りベース１５とが相互に固定され、これらが一体となって回動する。

整列具９の複数の溝１１は、整列具９の内径側の端部９ｂから外径側の端部９ａにわたり、放射状に延在している。押込み具１０は、シリンダ（図示せず）に接続されており、図７の矢印で示すように、上下方向に加えて、溝１１に沿った前後方向にも移動することができる。

まず、整列具９について、図８を用いて説明する。図８は挿入具８で挟んだ芯線３を押込み具１０で溝１１に押し込む動作を示した模式図であり、（ａ）は押込み具１０が下降する前、（ｂ）は押込み具１０が下降した後の状態を示している。図８（ａ）に示すように、溝１１の整列具の端部９ａ側には三角形の切り欠き１１０が設けられている。

挿入具８の隙間ｇの幅は、前述のように芯線３の直径の１００％～１５０％であるが、三角形の切り欠き１１０における開口径Ｌ１の幅は隙間ｇよりも大きく、例えば芯線３の直径の２００％に設定されている。このようにすることで、整列具の端部９ａの近傍を押込み具１０が押した際、図８（ｂ）に示すように、挿入具８に挟まれた芯線３の一部を確実に溝１１に押し込むことができる。なお、本実施形態では、溝１１の幅Ｌ０が芯線３の直径よりも狭く、例えば芯線３の直径の９５％前後に設定されているが、本実施形態に限定されるものではなく、芯線３や押し込み具１０の種類に応じて幅Ｌ０を適宜変更しても良い。

このようにして、挿入具８で挟んだ芯線３の一部を溝１１に押し込んだ後は、図７に示すように、挿入具８を元の位置に戻すと共に、押込み具１０が下降したまま整列具９のもう一方の端部９ｂまで前進することで、芯線３を溝１１に挿入して保持することができる。このようにすることで、押込み具１０を下降して芯線３の一部を溝１１に押し込むことができれば、芯線３が蛇行している場合でも、溝１１から脱線することなく溝１１に沿って挿入することが可能である。

この手順を繰り返して複数の芯線３をそれぞれ溝１１に保持することで、複数の芯線３が整列保持される。すなわち、本実施形態では、芯線３を溝１１に圧入することで、芯線３が溝１１から容易に離脱しないように整列保持する。なお、芯線３に対する溝１１の摩擦抵抗に対して、芯線３に対する押込み具１０の先端の摩擦抵抗は、より小さいことが望ましい。そのため、本実施形態では、芯線３に接触する押込み具１０の先端を摩擦抵抗の小さいＰＴＦＥ樹脂でコーティング処理している。

次に、本実施形態の芯線整列装置Ａの操作手順に沿って、本発明の実施形態である多芯ケーブルの芯線整列方法について説明する。

本実施形態は、図９に示すフローのように、複数の芯線３の先端部を上下重ならないように単層にした状態で一列に並べ仮保持しておく「前段取り工程（Ｓ１）」と、複数の芯線３を１本１本分離して整列具９に挿入する「整列工程（Ｓ２）」を有するものであり、これら工程を順に行うことによって全ての芯線３を所定間隔で一列に並べて整列保持することができる。以下、各工程について詳細を説明する。

（前段取り工程）
本実施形態では、まず、前段取り工程（Ｓ１）を行う。前段取り工程（Ｓ１）では、多芯ケーブル１を装置に設置して、複数の芯線３の開き角度を調整した後、芯線３の先端を上下に重ならないように並べて吸引し、カバー６の装着によって、その状態を仮保持する。前段取り工程（Ｓ１）は、中心ベース１４と外周ベース５との間に前段取りベース１５が配置された状態で行われる。

ケーブル設置Ｓ１１は、多芯ケーブル１を中心ベース１４に固定して設置する小工程である。この工程では、図１０に示すように、装置中央部に設けられた中心ベース１４上のケーブル固定部１２に多芯ケーブル１を設置する。ここで、複数の芯線３の先端が吸引部５ａから所定の長さはみ出るように多芯ケーブル１の固定位置を調整しておく。そして、ケーブルクランプ１３を用いて多芯ケーブル１が動かないように固定をする。ケーブルクランプ１３は、多芯ケーブル１のうち、外皮２に覆われた部分を押さえつける。

次に、複数の芯線３の開き角度調整Ｓ１２を行う。芯線３の開き角度調整は、複数の芯線３同士の大きな重なりや絡まった状態を解除すると共に、複数の芯線３が並び方向に開く角度を調整する小工程である。複数の芯線３は、外皮２の端部を中心として扇型を呈するように開かれる。この工程では、図１１に示すように、まず、固定した多芯ケーブル１の根元にブラシ１６を下降する。次に、ブラシ１６が下降した状態を維持しながら、芯線３の先端方向へブラシ１６を動かす。

この小工程は１回の動作で複数の芯線３の全範囲を行うのではなく、小範囲を複数回行う。例えば、幅２０ｍｍのブラシで１０回の作業を行うことで複数の芯線３の全範囲をブラシ１６で梳くことができる。このようにすることで、芯線３の開き角度を所定の角度に調整しながら、複数本を跨ぐような芯線３同士の大きな重なりや絡まりの程度を緩和することができる。

次に、吸引Ｓ１３を行う。図１２に示すように、吸引部５ａの吸引を起動すると、芯線３の先端は外周ベース５に吸い寄せられる。図１２において、複数の矢印は空気の流れを示している。これにより、外周ベース５に接触した芯線３の動きを規制し、それぞれの芯線３をその場に留めることができる。なお、吸引する段階では、芯線３同士が不規則に絡まっていることがあるため、全ての芯線３を吸引によって外周ベース５に吸い寄せることはできないことがある。

次に、単層処理Ｓ１４を行う。単層処理Ｓ１４は、スキージ１７を用いて並んだ複数の芯線３の先端を上下重なりが無い単層にする小工程である。即ち、全ての芯線３の先端を吸引部５ａに密着させるようにする。この工程では、図１３に示すように、まず、スキージ１７を固定された多芯ケーブル１の根元付近に下降させ、一定量の荷重を加えて芯線３を押付ける。これにより、スキージ１７と接触する部分の芯線３を単層にすることができる。

続いて、押付力を維持したまま、スキージ１７を芯線３の先端方向に移動する。このようにすることで、単層になった状態を芯線３の先端まで伝達することができる。ここで、スキージ１７の押付力を解除すると芯線３は線癖で再び元の状態に戻ろうとするが、本実施形態では、芯線３の先端付近を吸引部５ａで吸引しているため、スキージ１７の押付力が無くなっても、芯線３は単層になった状態を維持することができる。なお、スキージ１７による単層処理は、１回の動作で芯線３の全範囲を行うのではなく、スキージ１７による単層処理を小範囲ごとに複数回行うことで、全ての芯線３を単層にする。

以上のように、本実施形態では、スキージ１７を用いて並んだ芯線を単層にする。このようにする理由について、さらに説明する。

まず、スキージ１７で押付けることにより芯線３が単層になる理由について説明する。図１４は固定された多芯ケーブル１の根元付近を中心ベース１４上でスキージ１７を用いて単層にする模式図であり、（ａ）はスキージ１７で押付け開始した状態、（ｂ）はスキージ１７で押付けた後の状態を示す。図１４（ａ）のように、１層目の上に重なった芯線３ｃは、スキージ１７によって図の下方向に押付けられると、芯線３ｃと中心ベース１４との間に挟まれた芯線３が、複数の芯線３の並び方向に各々移動して芯線３ｃが入り込む隙間を作り、この隙間に芯線３ｃが入り込む。スキージ１７が押付け終わると、図１４（ｂ）に示すように、スキージ１７で押付けた範囲の芯線３が単層になる。

本実施形態では、芯線３と接触する中心ベース１４及びスキージ１７を、芯線３との摩擦抵抗を小さくするために、摩擦抵抗の小さいＰＴＦＥ樹脂で作成している。また、芯線３と接触するスキージ１７の先端にＲ加工を施し、芯線３と点接触するようにしている。このようにすることで、中心ベース１４とスキージ１７に挟まれた芯線３を小さな力で並び方向に移動させることができ、重なった芯線３ｃを容易に単層にすることができる。

次に、スキージ１７を芯線３の先端方向に移動する理由について説明する。図１５は、多芯ケーブル１が固定された部分から複数の芯線３の先端までスキージ１７を移動する動作を示した模式図であり、（ａ）はスキージ１７の移動前、（ｂ）はスキージ１７の移動中、（ｃ）はスキージ１７の移動後の状態をそれぞれを示す。図１５（ａ）に示すように、大きく蛇行して他の芯線３に重なった芯線３ｄがある場合、スキージ１７を図１５（ａ）～（ｃ）の矢印方向へ動かすと、芯線３ｄの蛇行を補正しながら単層状態を芯線先端に伝達することができる。このようにすることで、スキージ１７が移動を終えると、図１５（ｃ）に示すように、蛇行が修正されると共に芯線３の先端が単層になる。

なお、本実施形態では、芯線３との摩擦抵抗を小さくするために、スキージ１７が接する前段取りベース１５の上面１５ａ、外周ベース５の上面５ｂが摩擦抵抗の小さいＰＴＦＥ樹脂でコーティング処理されている。これによって、スキージ１７と各部位に挟まれた芯線３は、小さな力で並び方向に移動できるようになり、蛇行した芯線３ｄがあった場合でも、蛇行の補正が容易にできるようにしている。

前述のように、本実施形態では、整列具９及び前段取りベース１５が全体として環状を呈しているが、これに限らず、整列具９及び前段取りベース１５が全体として円弧状であってもよい。また、多本数の芯線３を放射状に並べるスペース確保のため、整列具９の方が前段取りベース１５よりも周方向の長さが長くてもよい。

整列具９及び前段取りベース１５は、図略のモータにより、中心ベース１４の周囲を一体となって同じ方向に所定の角度範囲で回転動作（回動）する。この回動の際に芯線３が整列具９における溝１１間の突起に引っ掛からないよう、図４に示すように、整列具９の高さ（溝１１間の突起の高さ）は、外周ベース５の上面５ｂや前段取りベース１５の上面１５ａ及び中心ベース１４上にある芯線３よりも低くなるように設定されている。前段取り工程（Ｓ１）において、芯線３は、前段取りベース１５上に略扇状に並べられた後、前段取りベース１５及び整列具９の回動により、整列具９上に放射状に等間隔に並べられて再配置される。

ここで、図２１は、整列具９が円弧状でなく直線形状（真っすぐな帯状）の場合の芯線３の並びの状態を示す比較例を示す模式図である。このように並べると、芯線３の並び方向に対して平行な直線上に整列具９及び前段取りベース１５を動かす必要があり、装置が横方向に大型化してしまう。また、図２１のように芯線３を並べる場合、芯線３の本数が増えると、外皮３の剥ぎ取り量を多くして、芯線３を長く露出させる必要があり、ケーブル長が長くなってコスト高となる。すなわち、本実施形態のように、外周ベース５及び前段取りベース１５を円弧状とすることで、装置の小型化とケーブル長の短縮化に寄与することができる。

次に、カバー装着Ｓ１５を行う。この工程では、図３に示すように、吸引部５ａで吸引して単層にした芯線３の先端を外周ベース５との間に挟むように、カバー６を装着する。カバー６の装着後は、図１６に示すように、単層に並べた芯線束４の直下に整列具９が配置されるように、前段取りベース１５と整列具９の位置関係を変える。

（整列工程）
前段取り工程（Ｓ１）に引き続き、整列工程（Ｓ２）を行う。整列工程（Ｓ２）は、単層状態で一列に並んだ複数の芯線３を１本１本分離して、間隔をあけて整列具９に整列する工程である。

まず、芯線３の位置確認Ｓ２１を行う。この工程では、単層に並んだ芯線束４から整列対象となる１本の芯線３を分離するために、並び端にある芯線３ａの位置を検出部７を用いて検出する。より具体的には、図１７に示すように、検出部７の視野に芯線束４の並び端が映るように検出部７を移動して、並び端の芯線３ａの位置情報を検出する。芯線束４の芯線３は、カバー６から離れるほど蛇行によって上下に重なりやすくなる為、検出を行う測定範囲１８は図１８に示すように、カバー６の近傍に設定されている。このようにすることで、単層に並んでいる状態の複数の芯線３の位置情報を検出することができる。本実施形態では、カバー６から１ｍｍの位置に検出部７の測定範囲１８を設定している。

検出部７を用いた並び端の芯線３ａの検出について、図１９を用いて説明する。図１９は、並び端の芯線３ａに隣接する芯線３ｂが隙間なく密着した状態を表す模式図である。まず、検出部７で並び端の芯線３ａのエッジｅ１を検出し、検出結果に芯線３の直径情報を加える演算処理を行い、演算結果をｅ２の位置とする。即ち、並び端の芯線３ａに対し、隣接する芯線３ｂ側のエッジ位置を検出することになる。このようにすることで、図１９に示すように並び端の芯線３ａと隣接する芯線３ｂが隙間なく接触している場合でも、隣接する芯線３ｂのエッジ位置ｅ２を設定することができる。

次に、並び端の芯線３ａの移動Ｓ２２を行う。この工程では、検出部７の検出結果を基に、挿入具８を用いて、芯線束４から整列対象の並び端の芯線３ａを分離する。つまり、図２０に示すように、検出部７で得られた演算結果ｅ２の位置に挿入具８を下降して、並び端の芯線３ａを挿入具８で挟む。次に、挿入具８が並び端の芯線３ａを挟んだ状態を保ちながらで移動することで、芯線束４から並び端の芯線３ａを分離することができる。

次に、分離した芯線３ａの整列具９への挿入Ｓ２３を行う。まず、図２０に示すように、並び端の芯線３ａを分離して移動した後、芯線３ａの直下に挿入対象溝１１ａが来るように整列具９を移動する。次に、図７に示す手順で押込み具１０を動かすことで、芯線３ａを挿入対象溝１１ａへ挿入することができる。ここで、挿入対象溝１１ａとは、複数の溝１１のうち、芯線３ａを挿入すべき溝１１のことをいう。このように、整列工程では、芯線３ａを溝１１に押込んだ後、整列具９を所定角度だけ回動させる動作を繰り返し行う。

このような整列工程（Ｓ２）を各芯線３に対し連続的に行うことで、前段取り工程（Ｓ１）で単層の状態で一列に並んだ全ての芯線３を所定間隔に整列保持することができる。また、これらの動作をプログラミングし、コンピュータ等で一括に制御する自動化装置にすることが可能である。

なお、多芯ケーブル１は、上記のように複数の芯線３が整列された状態で、それぞれの芯線３に対して所定の端末処理が行われる。この端末処理は、芯線３が絶縁電線の場合には、例えば絶縁被覆を除去して中心導体を露出させる処理であり、芯線３が同軸ケーブルの場合には、例えば内部導体と外部導体とを長手方向に分離して露出させる処理である。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態に係る整列機構３００の動作例を図２２を参照して説明する。本実施の形態は、図２０に基づいて説明した挿入具８及び整列具９の動作に改良を加えたものである。

図２２（ａ）は、挿入具８及び整列具９の回転移動方向である時計方向（ＣＷ方向）及び反時計方向（ＣＣＷ方向）を示す図である。図２２（ｂ）は、中心ベース１４から見た挿入具８の反時計方向（ＣＣＷ方向）の動きを示した図である。図２２（ｃ）は、中心ベース１４から見た挿入具８の時計方向（ＣＷ方向）の動き、及び整列具９の時計方向（ＣＷ方向）ならびに反時計方向（ＣＣＷ方向）の動きを示した図である。なお、図２２（ｂ）、（ｃ）では、図の右方向が時計方向（ＣＷ方向）、図の左方向が反時計方向（ＣＣＷ方向）となる。

挿入具８は、図２２（ｂ）に示すように、並び端の芯線３ａを他の芯線３から分離してピックアップするための反時計方向（ＣＣＷ方向）への回転移動と、図２２（ｃ）に示すように、ピックアップした芯線３ａを整列具９の挿入対象溝１１ａに対応する位置（以下、所定位置Ｐという）に移動させるための時計方向（ＣＷ方向）への回転移動と、を繰り返す。挿入具８の反時計方向（ＣＣＷ方向）への回転移動は、検出部７で検出された芯線３ａにアプローチする戻り動作として実行され、時計方向（ＣＷ方向）への回転移動は、ピックアップした芯線３ａを挿入対象溝１１ａの上方へ移動させる送り動作として実行される。

一方、整列機構３００は、挿入対象溝１１ａに芯線３ａを保持してから、挿入対象溝１１ａに隣り合う溝１１ｂに次の芯線３ｂを保持するまでの間に、整列具９を第１の所定角度分だけ一方（ＣＷ方向）に回動させた後、第１の所定角度よりも小さい第２の所定角度分だけ他方（ＣＣＷ方向）に回動させる。第１の所定角度は、例えば１．０°である。第２の所定角度は、例えば０．１°である。これにより、整列具９は、第１の所定角度と第２の所定角度の差分（上記の例では０．９°）だけ、時計方向（ＣＷ方向）に回動する。

挿入具８は、図２２（ｂ）で示す１本目の芯線３ａを挟んで、図２２（ｃ）に示すように時計方向（ＣＷ方向）に所定位置Ｐまで移動する。次に芯線３ａを挿入対象溝１１ａに挿入すると、挿入具８は、次の芯線３ｂを挟むために、反時計回りに移動する。次に、２本目となる次の並び端の芯線３ｂを挟むと、挿入具８は、再度時計方向（ＣＷ方向）に所定位置Ｐまで移動する。挿入具８は、この動作を繰り返す。

ここで、挿入具８が１本目の芯線３ａを挟んで時計方向（ＣＷ方向）に移動する際、挟んだ芯線３ａの隣の芯線３ｂは、芯線３ａに連れられて位置が動く可能性がある。特に、芯線３ｂが芯線３ａに絡みついていた場合には、時計方向（ＣＷ方向）に挿入具８が動くと、隣の芯線３ｂも同方向に引っ張られる。

この場合、２本目の芯線３ｂをピックアップする位置と所定位置Ｐとの距離Ｌが短くなるので、２本目の芯線３ｂを所定位置Ｐに移動させる動作時間が短くなり、挿入具８の動きが整列具９の動きよりも速いと、挿入具８の刃８ｂが１本目の芯線３ａに衝突し、１本目の芯線３ａが溝１１ａから出てしまうおそれがある。

このため、整列具９は、１本目の芯線３ａが溝１１ａに挿入された後、２本目の芯線３ｂが挿入される溝１１ｂが所定位置Ｐの下側にあたる位置を一旦通り過ぎるまで、第１の所定角度（例えば１．０°）だけ時計回り方向に回動し、その後、第１の所定角度よりも小さい第２の所定角度（例えば０．１°）だけ反時計回りに戻るように動作する。

以上のように、整列具９の回転制御は、例えば０．９°の１回の回転運動とせず、時計方向（ＣＷ方向）と反時計方向（ＣＣＷ方向）による２回の回転運動としている。すなわち、整列具９は、既に溝１１に入っている芯線３と挿入具８との衝突を回避するための時計方向（ＣＷ方向）の退避制御が実行され、この退避制御の後、反時計方向（ＣＣＷ方向）に移動して、溝１１ｂが設定された位置になるように移動制御が実行される。

これにより、芯線３ａが溝１１ａに挿入された後の整列具９の回転動作時に、芯線３ｂを挟んだ挿入具８との干渉が発生する範囲から芯線３ａが速やかに離脱し、その後の反時計方向への回動によって所定位置Ｐの下側にあたる位置に溝１１ｂを位置決めすることができる。また、所定位置Ｐに向かって、挿入具８及び整列具９が互いに近づくことになるので、次に芯線３ｂが挿入される溝１１ｂの位置決めに掛かる時間を短縮することができる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明のように、本実施形態である多芯ケーブルの芯線整列装置は、多芯ケーブルの一端に露出した可とう性の大きい複数の芯線の先端を一列に並べ、並び方向に沿って移動可能に仮保持する仮保持機構と、前記仮保持機構が保持した前記複数の芯線を前記並び順に移動する移動機構と、前記移動機構が移動した前記複数の芯線を所定間隔に整列保持する整列機構と、を有している。これにより、可とう性の大きい芯線であっても、複数の芯線の集まりである芯線束から、芯線を１本１本分離、移動し、一列に並べることができる。さらに、分離し、整列する動作の自動化を可能にする、多芯ケーブルの芯線整列装置にすることができる。

また、本実施形態である多芯ケーブルの芯線整列方法は、多芯ケーブルを固定し、前記複数の芯線の並び方向を調整すると共に、前記芯線の先端を吸着し、前記芯線を一列に並べて仮保持する前段取り工程と、並び端にある芯線を検出部で検出し、挿入具により前記並び端にある芯線を移動して他の前記複数芯線と分離すると共に、前記並び端にある芯線を保持可能な溝を有する整列具の前記溝に押込む整列工程と、を有している。これにより、可とう性の大きい芯線であっても、複数の芯線の集まりである芯線束から、芯線を１本１本分離、移動し、一列に並べることができる。さらに、分離し、整列する動作の自動化を可能にする、多芯ケーブルの芯線整列方法にすることができる。

以上、本発明である多芯ケーブルの芯線整列装置および多芯ケーブルの芯線整列方法について、実施形態を用いて説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載された技術範囲において、その内容を変更することが可能である。

例えば、実施形態では、吸引部５ａにおいて、芯線３の先端だけを吸引していたが、中心ベース１４や前段取りベース１５にも吸引部を設けて、芯線３が動かないようにする範囲を広げても良い。

１：多芯ケーブル
２：外皮
３：芯線
３ａ：並び端の芯線
３ｂ：３ａに隣接する芯線
３ｃ：１層目に重なった芯線
３ｄ：蛇行している芯線
４：芯線束
５：外周ベース
６：カバー
７：検出部
８：挿入具
８ａ：第１の刃
８ｂ：第２の刃
９：整列具
９ａ：整列具の端部
９ｂ：整列具もう一方の端部
１０：押込み具
１１：整列具に設けられた溝
１１ａ：挿入対象の溝
１２：ケーブル固定部
１３：ケーブルクランプ
１４：中心ベース
１５：前段取りベース
１６：ブラシ
１７：スキージ
１８：検出部の測定範囲
１００：仮保持機構
２００：移動機構
３００：整列機構
ｇ：芯線３が挟まれる隙間
Ｌ１：溝の三角切り欠きの開口径
Ｌ０：溝の幅

Claims (9)

1. 多芯ケーブルの一端に露出した複数の芯線の先端を所定の並び方向に沿って一列に並べ、前記複数の芯線のそれぞれを前記並び方向に沿って移動可能に仮保持する仮保持機構と、
   前記仮保持機構が保持した前記複数の芯線を１本ずつ他の複数の芯線から分離して移動させる移動機構と、
   前記移動機構が移動した芯線を１本ずつ間隔をあけて保持することで、前記複数の芯線を所定間隔に整列保持する整列機構と、
   前記多芯ケーブルが固定される中心ベースを有し、
   前記整列機構は、前記所定間隔に複数の溝が形成され、前記複数の溝に前記複数の芯線を１本ずつ保持可能な整列具を備え、
   前記整列具は、前記中心ベースの外周に配置された円弧状であり、かつ前記中心ベースの外周を回動可能であることを特徴とする多芯ケーブルの芯線整列装置。
2. 前記移動機構は、前記仮保持機構が仮保持して並び端にある芯線を検出する検出部を備え、
   前記検出部の検出結果を基に、前記並び端にある芯線から順に前記複数の芯線を移動することを特徴とする請求項１に記載の多芯ケーブルの芯線整列装置。
3. 前記移動機構は、前記並び端にある芯線とそれに隣接する芯線との間に挿入する挿入具を備え、
   前記挿入具を移動することにより前記並び端にある芯線を移動する
   ことを特徴とする請求項２に記載の多芯ケーブルの芯線整列装置。
4. 前記整列機構は、前記芯線を前記溝に押込む押込み具を備え、
   前記複数の芯線を、前記移動機構により前記溝上に順次移動し、前記押込み具により前記溝に押し込めて整列保持する
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の多芯ケーブルの芯線整列装置。
5. 前記整列機構は、前記複数の溝のうち何れかの溝に１本の前記芯線を保持してから当該溝に隣り合う他の溝に次の前記芯線を保持するまでの間に、前記整列具を第１の所定角度分だけ一方に回動させた後、前記第１の所定角度よりも小さい第２の所定角度分だけ他方に回動させる
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の多芯ケーブルの芯線整列装置。
6. 多芯ケーブルの一端に露出した複数の芯線の先端を所定の並び方向に沿って一列に並べ、所定間隔に整列保持する多芯ケーブルの芯線整列方法であって、
   前記複数の芯線を所定の並び方向に沿って一列に並べ、前記複数の芯線のそれぞれを前記並び方向に沿って移動可能に仮保持する前段取り工程と、
   挿入具により並び端にある芯線を移動して他の前記複数の芯線と分離し、前記並び端にある芯線を保持可能な溝を有する整列具の前記溝に押込む整列工程と、
   を有し、
   前記前段取り工程において、前記複数の芯線の先端を吸着して仮保持することを特徴とする多芯ケーブルの芯線整列方法。
7. 多芯ケーブルの一端に露出した複数の芯線の先端を所定の並び方向に沿って一列に並べ、所定間隔に整列保持する多芯ケーブルの芯線整列方法であって、
   前記複数の芯線を所定の並び方向に沿って一列に並べ、前記複数の芯線のそれぞれを前記並び方向に沿って移動可能に仮保持する前段取り工程と、
   挿入具により並び端にある芯線を移動して他の前記複数の芯線と分離し、前記並び端にある芯線を保持可能な溝を有する整列具の前記溝に押込む整列工程と、
   を有し、
   前記整列工程において、前記並び端にある前記芯線を検出部で光学的に検出することを特徴とする多芯ケーブルの芯線整列方法。
8. 多芯ケーブルの一端に露出した複数の芯線の先端を所定の並び方向に沿って一列に並べ、所定間隔に整列保持する多芯ケーブルの芯線整列方法であって、
   前記複数の芯線を所定の並び方向に沿って一列に並べ、前記複数の芯線のそれぞれを前記並び方向に沿って移動可能に仮保持する前段取り工程と、
   挿入具により並び端にある芯線を移動して他の前記複数の芯線と分離し、前記並び端にある芯線を保持可能な溝を有する整列具の前記溝に押込む整列工程と、
   を有し、
   前記整列具は、前記多芯ケーブルが固定される中心ベースの外周に配置された円弧状であり、
   前記整列工程では、前記並び端にある芯線を前記溝に押込んだ後、前記整列具を所定角度だけ回動させる動作を繰り返し行うことを特徴とする多芯ケーブルの芯線整列方法。
9. 前記整列工程では、前記複数の溝のうち何れかの溝に１本の前記芯線を保持してから当該溝に隣り合う他の溝に次の前記芯線を保持するまでの間に、前記整列具を第１の所定角度分だけ一方に回動させた後、前記第１の所定角度よりも小さい第２の所定角度分だけ他方に回動させることを特徴とする請求項８に記載の多芯ケーブルの芯線整列方法。

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