JP7216973B1

JP7216973B1 - 電線用工具の位置決め方法、及び電線工事装置

Info

Publication number: JP7216973B1
Application number: JP2022064743A
Authority: JP
Inventors: 偉汪; 善弘天野; 朋行安部; 将志土田
Original assignee: Waseda University
Current assignee: Waseda University
Priority date: 2022-04-08
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2042-04-08
Also published as: JP2023155026A; WO2023195415A1

Abstract

【課題】電線工事装置の構造を単純化することを目的とする。【解決手段】電線用工具の位置決め方法は、電線１０よりも下方において、伸縮アーム７０を倒しするように回動させながら、伸縮アーム７０に設けられたレーザ距離計１２２によってレーザ距離計１２２から電線１０までの距離ｄ１を測定し、レーザ距離計１２２によって測定された距離ｄ１に基づいて伸縮アーム７０を伸長させるとともに、レーザ距離計１２２によって距離ｄ１を測定した際の伸縮アーム７０の回動角度θ１に基づいて伸縮アーム７０の回動角度を設定し、伸縮アーム７０に設けられた電線用工具１００を電線１０に位置決めする。【選択図】図１０

Description

本発明は、電線用工具の位置決め方法、及び電線工事装置に関する。

電線を工事する電線工事装置が知られている（例えば、特許文献１～４参照）。

特許文献１に開示された電線工事装置（活線ロボット）は、電線用工具が取り付けられる多関節アームと、地上までの距離を測定する第一超音波センサと、電線までの距離を測定する第二超音波センサとを備えている。

特開昭６４－０６０２１１号公報特開平９－２２５８８４号公報特開平９－１３１６７８号公報特開２００１－８８０７４号公報

特許文献１に開示された電線工事装置では、第一超音波センサで測定された地上までの距離、及び第二超音波センサで測定された電線までの距離に基づいて、多関節アームを制御し、電線に対して電線用工具を位置決めする。そのため、電線工事装置の構造が複雑化する可能性がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、電線工事装置の構造を単純化することを目的とする。

請求項１に記載の電線用工具の位置決め方法は、電線よりも下方において、伸縮アームを倒し又は起こすように回動させながら、前記伸縮アームに設けられた距離測定器によって該距離測定器から前記電線又は前記電線に取り付けられた取付部材までの距離を測定し、前記距離測定器によって測定された前記距離に基づいて前記伸縮アームを伸長させるとともに、前記距離測定器によって前記距離を測定した際の前記伸縮アームの回動角度に基づいて前記伸縮アームの回動角度を設定し、前記伸縮アームに設けられた電線用工具を前記電線又は前記取付部材に位置決めする。

請求項１に係る電線用工具の位置決め方法によれば、先ず、電線よりも下方において、伸縮アームを倒し又は起こすように回動させながら、伸縮アームに設けられた距離測定器によって距離測定器から電線又は電線に取り付けられた取付部材までの距離を測定する。

次に、距離測定器によって測定された電線等までの距離に基づいて伸縮アームを伸長させるとともに、距離測定器によって距離を測定した際の伸縮アームの回動角度に基づいて伸縮アームの回動角度を設定し、伸縮アームに設けられた電線用工具を電線等に位置決めする。

このように本発明では、伸縮アームを回動させながら距離測定器によって電線等までの距離を測定する。つまり、本発明では、伸縮アームの回動機構を利用して距離測定器の向きを変更する。そのため、本発明では、伸縮アームの回動機構とは別の機構によって、距離測定器の向きを変更する場合と比較して、電線工事装置の構造を単純化することができる。

また、本発明では、伸縮アームの伸長量及び回動角度を制御することにより、電線等に電線用工具を位置決めする。そのため、本発明では、例えば、多関節アームを制御することにより、電線等に電線用工具を位置決めする場合と比較して、電線等に対する電線用工具の位置決め制御を単純化することができる。

さらに、電線等の位置は、距離測定器によって測定された電線等までの距離、及び当該距離を測定した際の伸縮アームの回動角度とした極座標で表される。したがって、電線等に電線用工具を位置決めする際の演算を単純化することができる。

請求項２に記載の電線用工具の位置決め方法は、請求項１に記載の電線用工具の位置決め方法において、前記伸縮アームは、前記伸縮アームの回動軸の軸方向から見て、前記回動軸の中心を通る仮想線に沿って伸縮可能とされ、前記距離測定器は、前記回動軸の軸方向から見て、前記仮想線に沿ってレーザ光を照射するレーザ距離計を含む。

請求項２に係る電線用工具の位置決め方法によれば、伸縮アームは、伸縮アームの回動軸の軸方向から見て、回動軸の中心を通る仮想線に沿って伸縮可能とされる。

また、距離測定器は、レーザ距離計を含む。レーザ距離計は、伸縮アームの回動軸の軸方向から見て、仮想線に沿ってレーザ光を照射し、電線等で反射された反射光を受光することにより、レーザ距離計から電線等までの距離を測定する。つまり、レーザ距離計は、伸縮アームの伸縮方向において、電線等までの距離を測定する。

そのため、本発明では、伸縮アームの伸縮方向とは異なる方向において、レーザ距離計が電線等までの距離を測定する場合と比較して、電線等に電線用工具を位置決めする際の伸縮アームの伸長量を容易に求めることができる。したがって、電線等に対する電線用工具の位置決め制御をさらに単純化することができる。

請求項３に記載の電線用工具の位置決め方法は、請求項２に記載の電線用工具の位置決め方法において、前記回動軸の軸方向から見て、前記電線又は前記取付部材に位置決めされる前記電線用工具の位置決め基準点が、前記仮想線上に配置される。

請求項３に係る電線用工具の位置決め方法によれば、伸縮アームの回動軸の軸方向から見て、電線等に位置決めされる電線用工具の位置決め基準点が、仮想線上に配置される。

これにより、レーザ距離計によって測定された電線等までの距離と、レーザ距離計から電線用工具の位置決め基準点までの距離との差分に基づいて、電線等に電線用工具を位置決めする際の伸縮アームの伸長量を求めることができる。

さらに、本発明では、電線等に電線用工具を位置決めする際の伸縮アームの回動角度が、レーザ距離計によって電線等までの距離を測定した際の伸縮アームの回動角度と一致する。そのため、電線等に電線用工具を位置決めする際の伸縮アームの回動角度を容易に求めることができる。したがって、電線等に対する電線用工具の位置決め制御をさらに単純化することができる。

請求項４に記載の電線工事装置は、電線よりも下方に配置される装置本体と、前記装置本体に対し、回動軸を中心として倒れ又は起きるように回動する伸縮アームと、前記伸縮アームの先端側に設けられ、電線用工具が取り付けられる工具取付部と、前記伸縮アームに設けられ、前記伸縮アームと一体に回動しながら、前記電線又は前記電線に取り付けられた取付部材までの距離を測定する距離測定器と、を備える。

請求項４に係る電線工事装置によれば、伸縮アームは、電線よりも下方に配置される装置本体に対し、回動軸を中心として倒れ又は起きるように回動する。この伸縮アームの先端側には、電線用工具が取り付けられる工具取付部が設けられる。また、伸縮アームには、距離測定器が設けられる。距離測定器は、伸縮アームと一体に回動しながら、電線又は電線に取り付けられた取付部材までの距離を測定する。

請求項５に記載の電線工事装置は、請求項４に記載の電線工事装置において、前記距離測定器によって測定された前記距離に基づいて前記伸縮アームを伸長させるとともに、前記距離測定器によって前記距離を測定した際の前記伸縮アームの回動角度に基づいて前記伸縮アームの回動角度を設定し、前記電線用工具を前記電線又は前記取付部材に位置決めする制御部を備える。

請求項５に係る電線工事装置によれば、制御部は、距離測定器によって測定された電線等までの距離に基づいて、伸縮アームを伸長させる。また、制御部は、距離測定器によって電線等までの距離を測定した際の伸縮アームの回動角度に基づいて伸縮アームの回動角度を設定する。これにより、制御部は、電線用工具を電線又は取付部材に位置決めする。

このように本発明では、伸縮アームの伸長量及び回動角度を制御することにより、電線又は取付部材に電線用工具を位置決めする。そのため、本発明では、例えば、多関節アームを制御することにより、電線等に電線用工具を位置決めする場合と比較して、電線等に対する電線用工具の位置決め制御を単純化することができる。

請求項６に記載の電線工事装置は、請求項４又は請求項５に記載の電線工事装置において、前記伸縮アームは、前記回動軸の軸方向から見て、前記回動軸の中心を通る仮想線に沿って伸縮可能とされ、前記距離測定器は、前記回動軸の軸方向から見て、前記仮想線に沿ってレーザ光を照射するレーザ距離計を含む。

請求項６に係る電線工事装置によれば、伸縮アームは、伸縮アームの回動軸の軸方向から見て、回動軸の中心を通る仮想線に沿って伸縮可能とされる。

請求項７に記載の電線工事装置は、請求項６に記載の電線工事装置において、前記回動軸の軸方向から見て、前記電線又は前記取付部材に位置決めされる前記電線用工具の位置決め基準点が、前記仮想線上に配置される。

請求項７に係る電線工事装置によれば、伸縮アームの回動軸の軸方向から見て、電線等に位置決めされる電線用工具の位置決め基準点が、仮想線上に配置される。

以上説明したように、本発明によれば、電線工事装置の構造を単純化することができる。

一実施形態に係る電線工事装置を示す側面図である。図１の拡大側面図である。図２の３－３線断面図である。図２に示される操作ロッド及び電線用工具の分解側面図である。図２に示される電線用工具の一対のクランプが開いた状態を示す側面図である。図２の６－６線断面図である。一実施形態における制御装置のハードウェア構成図である。一実施形態に係る電線工事装置のシステムブロック図である。一実施形態に係る電線工事制御処理を示すフローチャートである。一実施形態に係る電線工事装置の作動状態を示す図１に対応する側面図である。一実施形態に係る電線工事装置の作動状態を示す図１に対応する側面図である。一実施形態に係る電線工事装置の作動状態を示す図１に対応する側面図である。一実施形態に係る電線用工具の変形例を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る電線工事装置について説明する。

（電線工事装置）
図１には、本実施形態に係る電線工事装置３０が示されている。電線工事装置３０は、例えば、高所作業車のバケット２０に取り付けられ、図示しない電柱に架設された電線（活線）１０を工事するためのロボットとされる。この電線工事装置３０は、装置本体４０と、伸縮アーム７０と、レーザ距離計１２２と、カメラ１２４とを備えている。

なお、各図に適宜示される矢印Ｗは、電線工事装置３０の幅方向を示している。また、矢印Ｆは、伸縮アーム７０の前後方向（伸縮方向）の前側を示している。

（装置本体）
図２及び図３に示されるように、装置本体４０は、バケット２０に取り付けられている。また、装置本体４０は、伸縮アーム７０を電線工事装置３０の幅方向（矢印Ｗ方向）に移動可能に支持している。この装置本体４０は、筐体４２と、横移動機構５０とを備えている。なお、バケット２０は、昇降及び旋回可能なブーム２２（図１参照）の先端部に設けられている。

図３に示されるように、筐体４２は、箱状に形成されており、幅方向（矢印Ｗ方向）を電線１０（図１参照）の長手方向として配置されている。この筐体４２は、一対のサイドフレーム４２Ｓを有している。一対のサイドフレーム４２Ｓは、パネル状に形成されており、電線工事装置３０の幅方向に互いに対向している。この筐体４２には、横移動機構５０が設けられている。

横移動機構５０は、一例として、筐体４２に対して伸縮アーム７０を電線工事装置３０の幅方向（矢印Ｗ方向）に往復移動させる送りネジ機構とされている。この横移動機構５０は、複数のガイドシャフト５２と、スライドステージ６０と、送りネジ５４と、送りナット５６と、横移動用モータ５８とを有している。

複数のガイドシャフト５２は、装置本体４０の幅方向に沿って配置されており、一対のサイドフレーム４２Ｓに架け渡されている。また、ガイドシャフト５２は、筐体４２の上部及び下部にそれぞれ２本設けられている。これらのガイドシャフト５２に、スライドステージ６０がスライド可能に支持されている。

スライドステージ６０は、箱状に形成されており、筐体４２の内部に収容されている。また、スライドステージ６０の内部には、横移動用モータ５８が収容されている。このスライドステージ６０は、後述する伸縮アーム７０を支持している。

送りネジ５４は、装置本体４０の幅方向に沿って配置されており、一対のサイドフレーム４２Ｓに架け渡されている。また、送りネジ５４には、送りナット５６が取り付けられている。

送りナット５６は、スライドステージ６０と連結されている。この送りナット５６又は送りネジ５４を横移動用モータ５８によって回転又は逆回転させることにより、送りナット５６が送りネジ５４に沿って電線工事装置３０の幅方向に往復移動する。この結果、スライドステージ６０が、複数のガイドシャフト５２に沿って電線工事装置３０の幅方向に往復移動する。

なお、横移動機構５０は、送りネジ機構に限らず、適宜変更可能である。

（伸縮アーム）
図２に示されるように、伸縮アーム７０は、装置本体４０から延出されている。この伸縮アーム７０の延出方向の先端側には、電線用工具１００が着脱可能に取り付けられている。また、伸縮アーム７０は、長手方向（矢印Ｆ方向）に伸縮可能とされている。さらに、伸縮アーム７０は、電線工事装置３０の幅方向に延びる回動軸７４を中心として回動可能とされている。

伸縮アーム７０は、アーム本体７２と、伸縮機構８０と、操作ユニット９０とを有している。アーム本体７２の下端部は、装置本体４０のスライドステージ６０に、回動軸７４を介して回動可能に支持されている。

具体的には、図３に示されるように、スライドステージ６０には、一対のヒンジベース６２が設けられている。一対のヒンジベース６２は、スライドステージ６０から上方へ突出するとともに、電線工事装置３０の幅方向に互いに対向している。また、一対のヒンジベース６２には、電線工事装置３０の幅方向（矢印Ｗ方向）に延びる回動軸７４が架け渡されている。この回動軸７４に、アーム本体７２の下端部が回動可能に支持されている。

図２に示されるように、アーム本体７２の内部には、回動用モータ７６が収容されている。この回動用モータ７６が回転又は逆回転することにより、伸縮アーム７０が回動軸７４を中心として倒れ（矢印Ｒ１側）又は起きる（矢印Ｒ２側）ように回動可能とされている。また、アーム本体７２には、伸縮機構８０を介して、操作ユニット９０が連結されている。

なお、伸縮アーム７０は、回動用モータ７６に限らず、例えば、ダンパー等によって回動させても良い。また、アーム本体７２の回動機構は、適宜変更可能である。

（伸縮機構）
伸縮機構８０は、一例として、アーム本体７２に対して操作ユニット９０を伸縮アーム７０の長手方向（伸縮方向）に往復移動させる送りネジ機構とされている。この伸縮機構８０は、複数のガイドシャフト８２と、送りネジ８４と、図示しない送りナットと、伸縮用モータ８６とを有している。

複数のガイドシャフト８２は、伸縮アーム７０の長手方向に沿って配置されている。また、複数のガイドシャフト８２は、伸縮アーム７０の長手方向にスライド可能にアーム本体７２に支持されている。これらのガイドシャフト８２の先端部には、操作ユニット９０のベースフレーム９２が連結されている。

送りネジ８４は、伸縮アーム７０の長手方向に沿って配置されている。また、送りネジ８４の先端部には、後述する操作ユニット９０のベースフレーム９２が連結されている。この送りネジ８４には、図示しない送りナットが取り付けられている。

送りナットは、アーム本体７２に設けられている。この送りナットを伸縮用モータ８６によって回転又は逆回転させることにより、送りネジ８４、及び送りネジ８４の先端部に連結された操作ユニット９０が伸縮アーム７０の長手方向に往復移動する。

（操作ユニット）
操作ユニット９０には、電線用工具１００が着脱可能に取り付けられる。この操作ユニット９０は、ベースフレーム９２と、操作ロッド９４と、工具用モータ９６とを有している。

ベースフレーム９２の内部には、後述するドライブシャフト９４Ｂを回転駆動する工具用モータ９６が収容されている。このベースフレーム９２の前面（矢印Ｆ側）には、操作ロッド９４が設けられている。

操作ロッド９４は、伸縮アーム７０の長手方向に沿って配置されている。また、操作ロッド９４の中心軸は、回動軸７４の軸方向から見て、回動軸７４の中心Ｃを通る仮想線Ｖと一致している。

図４に示されるように、操作ロッド９４は、シャフトケース９４Ａと、ドライブシャフト９４Ｂとを有している。シャフトケース９４Ａは、円筒状に形成されており、ベースフレーム９２から伸縮アーム７０の伸縮方向に沿って延出されている。このシャフトケース９４Ａの内部には、ドライブシャフト９４Ｂが回転可能に収容されている。

ドライブシャフト９４Ｂの端部（下端部）には、工具用モータ９６（図２参照）が接続されている。この工具用モータ９６が作動することにより、ドライブシャフト９４Ｂが回転駆動される。また、ドライブシャフト９４Ｂの先端部（上端部）には、ソケット９８が設けられている。

ソケット９８は、多角形状の連結穴９８Ａを有している。この連結穴９８Ａに、後述する電線用工具１００の多角柱状のコネクタ１１０が着脱可能に嵌め込まれている。これにより、工具用モータ９６が回転又は逆回転すると、ドライブシャフト９４Ｂ及びコネクタ１１０が回転又は逆回転する。

なお、ソケット９８は、工具取付部の一例である。また、工具取付部は、ソケット９８に限らず、電線用工具の種類に応じて適宜変更可能である。

（電線用工具）
図４及び図５に示されるように、電線用工具１００は、操作ロッド９４の先端部に着脱可能に装着されている。この電線用工具１００は、一例として、電線１０の導体１０Ａを被覆する被覆ゴム１０Ｂを剥ぎ取る剥ぎ取り工具とされている。

電線用工具１００は、電線１０を保持する一対のクランプ１０２と、電線１０の被覆ゴム１０Ｂを切断する図示しない切断刃と、コネクタ１１０とを有している。

一対のクランプ１０２は、回動軸１０４を介して開閉可能に連結されている。この一対のクランプ１０２は、閉じた状態で、電線１０を取り囲むリング状を成している。また、一対のクランプ１０２の内側には、電線１０を収容可能な貫通孔１０６が形成されている。

一方、図５に示されるように、一対のクランプ１０２が開かれた状態では、一対のクランプ１０２の端部間に、貫通孔１０６を通じる開口１０８が形成される。この開口１０８を介して、電線１０が貫通孔１０６に挿入可能とされている。

ここで、本実施形態では、一例として、電線用工具１００の貫通孔１０６の中心が、電線１０に電線用工具１００を位置決めする際の基準点（以下、「位置決め基準点Ｐ」という）とされている。つまり、電線工事装置３０は、電線１０と位置決め基準点Ｐとの位置関係を調整することにより、電線１０に対して電線用工具１００を位置決めする。

なお、位置決め基準点Ｐは、貫通孔１０６の中心に限らず、適宜変更可能である。

一対のクランプ１０２には、図示しないギア機構を介してコネクタ１１０と接続されている。この状態で、工具用モータ９６（図２参照）によってドライブシャフト９４Ｂ及びコネクタ１１０を回転又は逆回転させることにより、一対のクランプ１０２が回動軸１０４を中心として開閉される。

（レーザ距離計）
図２及び図６に示されるように、伸縮アーム７０のアーム本体７２の側面には、計器ボックス１２０が設けられている。計器ボックス１２０は、アーム本体７２の側面から突出している。この計器ボックス１２０の前面には、レーザ距離計１２２が設けられている。なお、レーザ距離計１２２は、距離測定器の一例である。

図２に示されるように、レーザ距離計１２２は、回動軸７４を中心として、伸縮アーム７０と一体に回動可能とされている。また、レーザ距離計１２２は、レーザ光Ｌを照射する照射口１２２Ａと、測定対象物で反射された反射光を受光する図示しない受光口とを有している。このレーザ距離計１２２は、回動軸７４の軸方向から見て、照射口１２２Ａを伸縮アーム７０の前側（矢印Ｆ側）に向けて配置されている。

また、レーザ距離計１２２は、回動軸７４の軸方向から見て、回動軸７４の中心Ｃ、及び電線用工具１００の位置決め基準点Ｐを通る仮想線Ｖに沿ってレーザ光Ｌを照射する。このレーザ距離計１２２は、例えば、図１０に示されるように、照射口１２２Ａから測定対象物としての電線１０の表面にレーザ光Ｌを照射するとともに、電線１０の表面で反射された反射光を受光口で受光することにより、照射口１２２Ａから電線１０の表面までの距離ｄ１を測定（算出）する。

（カメラ）
図２に示されるように、計器ボックス１２０の前面には、カメラ１２４が設けられている。カメラ１２４は、伸縮アーム７０の回動軸７４の軸方向から見て、レンズを伸縮アーム７０の前側（矢印Ｆ側）に向けて配置されている。このカメラ１２４は、電線用工具１００、及び電線用工具１００の周辺の画像を撮像する。

（制御装置）
図７に示されるように、制御装置１３０は、電線工事装置３０の全体の動作を制御する。この制御装置１３０は、例えば、コンピュータで実現される。コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３２と、一時記憶領域としてのメモリ１３４と、不揮発性の記録部１３６とを備えている。

また、コンピュータは、入出力装置１３８、及び表示部１４０を備えている。これらのＣＰＵ１３２、メモリ１３４、記録部１３６、入出力装置１３８、及び表示部１４０は、バス１４２を介して互いに接続されている。なお、ＣＰＵ１３２は、制御部の一例である。

記録部１３６は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等によって実現される。記録媒体としての記録部１３６には、コンピュータを制御装置１３０として機能させるための制御プログラムが予め記憶されている。また、記録部１３６には、伸縮アーム７０の初期状態において、レーザ距離計１２２から電線用工具１００の位置決め基準点Ｐまでの距離ｄ０（図１０参照）が予め記憶されている。

ＣＰＵ１３２は、記録部１３６から制御プログラムを読み出してメモリ１３４に展開し、制御プログラムの各工程を順次実行することにより、電線工事装置３０の動作を制御する。

なお、プログラムを実行するＣＰＵ１３２は、ハードウェアである。また、制御プログラムによって実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で実現することも可能である。

図８に示されるように、制御装置１３０には、横移動用モータ５８、回動用モータ７６、伸縮用モータ８６、工具用モータ９６、レーザ距離計１２２、及びカメラ１２４が有線又は無線で電気的に接続されている。なお、制御装置１３０は、高所作業車のバケット２０に限らず、高所作業車の車内や、他の制御室等に設置可能とされる。

（電線用工具の位置決め方法）
次に、制御装置１３０による電線用工具１００の位置決め方法の一例について説明する。

図１には、電線工事装置３０の初期状態が示されている。初期状態では、電線工事装置３０が、電線１０の斜め下方に配置されるとともに、幅方向（矢印Ｗ方向）を電線１０の長手方向として配置されている。また、電線工事装置３０の伸縮アーム７０が収縮している。

なお、電線工事装置３０の初期状態において、作業者は、伸縮アーム７０の横移動機構５０を作動させ、電線１０に対する伸縮アーム７０の幅方向（矢印Ｗ方向）の位置を調整しても良い。

また、図１では、一例として、電線工事装置３０の伸縮アーム７０が、電線１０の斜め下方に配置されるとともに、上下方向に沿って配置されている。しかし、電線工事装置３０の初期状態において、電線１０に対する伸縮アーム７０の配置、及び伸縮アーム７０の回動角度は、適宜変更可能である。

図１に示される初期状態から、作業者は、制御装置１３０の入出力装置１３８を操作し、図９に示される位置決め処理をＣＰＵ１３２に実行させる。なお、位置決め処理は、電線用工具の位置決め方法の一例である。

先ず、位置検出工程について説明する。ステップＳ１０において、ＣＰＵ１３２は、伸縮アーム７０を回動させながら、レーザ距離計１２２によって電線１０までの距離ｄ１（図１０参照）を測定することにより、電線１０の位置を検出する。

具体的には、ＣＰＵ１３２は、レーザ距離計１２２を作動し、照射口１２２Ａからレーザ光Ｌ（図１０参照）を照射させる。また、ＣＰＵ１３２は、カメラ１２４を作動させ、電線用工具１００、及び電線用工具１００の周辺の映像を表示部１４０に表示する。この状態で、ＣＰＵ１３２は、回動用モータ７６を所定方向に回転させる。

これにより、図１０に矢印Ｒ１で示されるように、伸縮アーム７０が倒れるように、回動軸７４を中心として回動する。また、レーザ距離計１２２の照射口１２２Ａから照射されたレーザ光Ｌが、電線１０を横切る。この際、電線１０の表面で反射された反射光が、レーザ距離計１２２の受光口に入射する。この結果、レーザ距離計１２２において、レーザ距離計１２２から電線１０の表面までの距離ｄ１が測定される。また、レーザ距離計１２２は、測定した距離ｄ１をＣＰＵ１３２に出力する。

ＣＰＵ１３２は、レーザ距離計１２２から入力された距離ｄ１、及びレーザ距離計１２２から距離ｄ１が入力された際の伸縮アーム７０の回動角度θ１をメモリ１３４に記憶する。

なお、伸縮アーム７０の回動角度θ１は、例えば、回動用モータ７６の回転数等に基づいて求められる。また、レーザ距離計１２２によって、レーザ距離計１２２から電線１０までの距離ｄ１を測定する際には、作業者は、必要に応じて表示部１４０に、工事対象の電線１０が表示されていることを確認する。また、複数の電線１００が存在する場合、レーザ距離計１２２によって複数の距離ｄ１が測定される場合がある。この場合、作業者は、例えば、複数の電線１００の位置関係等に基づいて、測定された複数の距離ｄ１から工事対象の電線１００の距離ｄ１を選択して制御装置１３０（入出力装置１３８）に入力する。

次に、ＣＰＵ１３２は、回動用モータ７６を逆方向に回転させる。これにより、矢印Ｒ２方向で示されるように、伸縮アーム７０が起きるように、回動軸７４を中心として回動し、初期状態へ復帰する。

次に、伸長量算出工程について説明する。ステップＳ１２において、ＣＰＵ１３２は、伸縮アーム７０の伸長量ｄ２を算出する。具体的には、レーザ距離計１２２から入力された距離ｄ１から距離ｄ０を差し引き、伸縮アーム７０の伸長量ｄ２（＝距離ｄ１－距離ｄ０）を算出する。なお、距離ｄ０は、レーザ距離計１２２から電線用工具１００の位置決め基準点Ｐまでの距離である。そして、ＣＰＵ１３２は、算出した伸縮アーム７０の伸長量ｄ２をメモリ１３４に記憶する。

なお、ＣＰＵ１３２は、伸縮アーム７０の伸長量ｄ２を算出する際に、例えば、距離ｄ１に電線１０の半径を加え、当該距離ｄ１を、レーザ距離計１２２から電線１０の中心までの距離に補正しても良い。

次に、位置決め工程について説明する。ステップＳ１４において、ＣＰＵ１３２は、算出した伸縮アーム７０の伸長量ｄ２に基づいて、伸縮アーム７０を伸長させる。具体的には、ＣＰＵ１３２は、伸縮用モータ８６を所定方向に回転させ、図１１に示されるように、アーム本体７２に対して操作ユニット９０を伸縮アーム７０の前側（矢印Ｆ側）へ移動させる。

次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１３２は、電線用工具１００を作動し、電線１０に電線用工具１００を位置決め可能な状態にする。具体的には、ＣＰＵ１３２は、工具用モータ９６を所定方向に回転させ、一対のクランプ１０２を開く。これにより、一対のクランプ１０２の端部間に、電線１０を受け入れ可能な開口１０８が形成される。

次に、ステップＳ１８において、ＣＰＵ１３２は、メモリ１３４に記憶された伸縮アーム７０の回動角度θ１に基づいて、回動軸７４を中心として伸縮アーム７０を回動させ、電線１０に対して電線用工具１００を位置決めする。

具体的は、図１２に示されるように、ＣＰＵ１３２は、伸縮アーム７０の回動角度が、メモリ１３４に記憶された回動角度θ１になるように、回動用モータ７６を所定方向に回転させる。これにより、矢印Ｒ１で示されるように、伸縮アーム７０が倒れるように、回動軸７４を中心として回動し、電線１０が開口１０８から一対のクランプ１０２の貫通孔１０６に挿入される。

次に、取付工程について説明する。ステップＳ２０において、ＣＰＵ１３２は、電線用工具１００を作動し、電線１０に電線用工具１００を取り付ける。具体的には、ＣＰＵ１３２は、工具用モータ９６を逆方向に回転させる。これにより、一対のクランプ１０２が回動軸１０４を中心として回動し、開口１０８が閉じられる。これにより、電線用工具１００が電線１０に取り付けられる。

次に、加工工程（作業工程）について説明する。ステップＳ２２において、ＣＰＵ１３２は、電線用工具１００を作動し、電線１０の被覆ゴム１０Ｂを剥ぎ取る。具体的には、ＣＰＵ１３２は、工具用モータ９６をさらに逆方向に回転させる。また、ＣＰＵ１３２は、横移動用モータ５８を回転させ、電線用工具１００を電線１０に沿って移動させる。これにより、電線用工具１００の図示しない切断刃によって電線１０の被覆ゴム１０Ｂの所定範囲が螺旋状に切断され、切り落とされる。

ここで、電線用工具１００によって電線１０の被覆ゴム１０Ｂが切り落とされると、工具用モータ９６の電流値が変化（減少）する。そこで、ＣＰＵ１３２は、工具用モータ９６の電流値を監視し、電流値が変化した時点で工具用モータ９６を停止して加工工程を終了する。

次に、取り外し工程について説明する。ステップＳ２４において、ＣＰＵ１３２は、電線用工具１００を作動し、電線１０から電線用工具１００を取り外す。具体的には、具体的には、ＣＰＵ１３２は、工具用モータ９６を所定方向に回転させる。これにより、一対のクランプ１０２が回動軸１０４を中心として回動し、開口１０８が開く。

次に、ＣＰＵ１３２は、回動用モータ７６を逆方向に回転させる。これにより、伸縮アーム７０が起きるように、回動軸７４を中心として回動し、電線１０が一対のクランプ１０２の開口１０８を通過する。これにより、電線１０から電線用工具１００を取り外される。

（効果）
次に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態によれば、先ず、図１０に示されるように、電線１０よりも下方において、伸縮アーム７０を倒すように回動させながら、伸縮アーム７０のレーザ距離計１２２によって電線１０までの距離ｄ１を測定する。

次に、図１１及び図１２に示されるように、レーザ距離計１２２によって測定された距離ｄ１に基づいて伸縮アーム７０を伸長させるとともに、レーザ距離計１２２によって距離ｄ１を測定した際の伸縮アーム７０の回動角度θ１に基づいて伸縮アーム７０の回動角度を設定し、伸縮アーム７０に設けられた電線用工具１００を電線１０に位置決めする。

このように本実施形態では、伸縮アーム７０を回動させながらレーザ距離計１２２によって電線１０までの距離ｄ１を測定する。つまり、本実施形態では、伸縮アーム７０の回動機構を利用してレーザ距離計１２２の向きを変更する。そのため、本実施形態では、伸縮アーム７０の回動機構とは別の機構によって、レーザ距離計１２２の向きを変更する場合と比較して、電線工事装置３０の構造を単純化することができる。

また、本実施形態では、伸縮アーム７０の伸長量及び回動角度を制御することにより、電線１０に電線用工具１００を位置決めする。そのため、本実施形態では、例えば、多関節アームを制御することにより、電線１０に電線用工具１００を位置決めする場合と比較して、電線１０に対する電線用工具１００の位置決め制御を単純化することができる。

さらに、電線１０の位置は、レーザ距離計１２２によって測定された電線１０までの距離ｄ１、及び当該距離ｄ１を測定した際の伸縮アーム７０の回動角度θ１とした極座標で表される。したがって、電線１０に電線用工具１００を位置決めする際の演算を単純化することができる。

また、図１０に示されるように、伸縮アーム７０は、回動軸７４の軸方向から見て、回動軸７４の中心を通る仮想線Ｖに沿って伸縮可能とされている。また、レーザ距離計１２２は、伸縮アーム７０の回動軸７４の軸方向から見て、仮想線Ｖに沿ってレーザ光Ｌを照射し、電線１０で反射された反射光を受光することにより、レーザ距離計１２２から電線１０までの距離ｄ１を測定する。つまり、レーザ距離計１２２は、伸縮アーム７０の伸縮方向（矢印Ｆ方向）において、レーザ距離計１２２から電線１０までの距離ｄ１を測定する。

そのため、本実施形態では、伸縮アーム７０の伸縮方向とは異なる方向において、レーザ距離計１２２が電線１０までの距離ｄ１を測定する場合と比較して、電線１０に電線用工具１００を位置決めする際の伸縮アーム７０の伸長量ｄ２を容易に求めることができる。したがって、電線１０に対する電線用工具１００の位置決め制御をさらに単純化することができる。

また、本実施形態では、伸縮アーム７０の回動軸７４の軸方向から見て、電線用工具１００の位置決め基準点Ｐが、仮想線Ｖ上に配置されている。これにより、レーザ距離計１２２によって測定された距離ｄ１と、レーザ距離計１２２から電線用工具１００の位置決め基準点Ｐまでの距離ｄ０との差分に基づいて、電線１０に電線用工具１００を位置決めする際の伸縮アーム７０の伸長量ｄ２を求めることができる。

さらに、本実施形態では、電線１０に電線用工具１００を位置決めする際の伸縮アーム７０の回動角度が、レーザ距離計１２２によって距離ｄ１を測定した際の伸縮アーム７０の回動角度θ１と一致する。そのため、電線１０に電線用工具１００を位置決めする際の伸縮アーム７０の回動角度を容易に求めることができる。したがって、電線１０に対する電線用工具１００の位置決め制御をさらに単純化することができる。

（変形例）
次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、電線用工具１００が、電線１０の被覆ゴム１０Ｂを剥ぎ取る剥ぎ取り工具とされている。しかし、電線用工具１００は、剥ぎ取り工具に限らず、他の電線用工具でも良い。

例えば、図１３に示される電線用工具１５０は、電線１０の導体１０Ａに取り付けられた絶縁カバー１２を挟持する挟持具とされている。なお、絶縁カバー１２は、取付部材の一例である。

絶縁カバー１２は、絶縁性を有する樹脂等によって形成されている。この絶縁カバー１２は、被覆ゴム１０Ｂが剥ぎ取られた電線１０の導体１０Ａを覆う一対の分割カバー材１４を有している。一対の分割カバー材１４は、ヒンジ部１４Ａを介して開閉可能に連結されている。また、一対の分割カバー材１４には、フランジ部１４Ｂがそれぞれ設けられている。

一対のフランジ部１４Ｂのうち、一方のフランジ部１４Ｂには、連結ピン１６が設けられている。また、一対のフランジ部１４Ｂのうち、他方のフランジ部１４Ｂには、連結孔１８が形成されている。この連結孔１８に連結ピン１６を挿入することにより、一対のフランジ部１４Ｂが連結される。

電線用工具１５０は、一対のクランプ１５２と、コネクタ１１０とを有している。一対のクランプ１５２は、回動軸１５４を介して開閉可能に連結されている。コネクタ１１０は、ソケット９８の連結穴９８Ａに着脱可能に嵌め込まれている。このコネクタ１１０が回転又は逆回転することにより、一対のクランプ１５２が開閉される。

ここで、電線工事装置３０の初期状態では、電線工事装置３０が、電線１０及び絶縁カバー１２の下方に配置されるとともに、幅方向（矢印Ｗ方向）を電線１０の長手方向として配置されている。また、電線工事装置３０の伸縮アーム７０が収縮している。

この状態から、絶縁カバー１２に対して電線用工具１５０を位置決める際には、先ず、ＣＰＵ１３２は、伸縮アーム７０を回動させながら、レーザ距離計１２２によって、絶縁カバー１２の一対のフランジ部１４Ｂまでの距離を測定する。

次に、ＣＰＵ１３２は、レーザ距離計１２２によって測定された一対のフランジ部１４Ｂまでの距離に基づいて伸縮アーム７０を伸長させ、電線用工具１５０の一対のクランプ１５２を一対のフランジ部１４Ｂの両側に配置する。これにより、絶縁カバー１２に対して電線用工具１５０が位置決められる。なお、位置決め基準点は、例えば、一対のクランプ１５２間の中央に設定される。

次に、ＣＰＵ１３２は、工具用モータ９６（図２参照）を所定方向に回転させ、一対のクランプ１５２を閉じる。これにより、この一対のクランプ１５２によって、絶縁カバー１２の一対のフランジ部１４Ｂが挟持され、一対のフランジ部１４Ｂが連結される。この結果、電線１０の導体１０Ａに、絶縁カバー１２が取り付けられる。

このように伸縮アーム７０に装着する電線用工具１００，１５０は、適宜変更可能である。これにより、電線用工具の種類に応じた工事を行うことができる。したがって、電線工事装置３０の汎用性が向上する。

なお、電線用工具は、例えば、ナイフ工具、フック工具、テープ巻き工具、清掃ブラシ工具、電線把持工具、又は電線用カッター工具等でも良い。また、電線用工具の位置決め基準点は、電線用工具の種類に応じて適宜設定される。また、取付部材は、絶縁カバー１２に限らない。取付部材は、例えば、切断した電線を再接続する際に使用する金属系のスリーブや、異なる２種類のサイズの電線を接続する際に使用する金属系のコネクタ、樹脂系のカバーを電線上に固定する際に使用する金属系のバインド、電線を電柱に引留める際に使用する金属系のクランプ、樹脂系のカバーを電線上に固定する際に使用する樹脂系のテープ、電線上に取り付けられた金属系のスリーブやコネクタ、クランプをカバーする際に使用する樹脂系のカバー（絶縁カバー）、電線に巻き付けられ、電線付近での作業者の感電事故を防止するために使用する樹脂系のシート（絶縁シート）、樹脂系のシートを電線上に固定する際に使用する樹脂系のクリップ等でも良い。また、電線工事装置３０の初期状態は、電線用工具の種類に応じて適宜変更可能である。

また、上記実施形態では、図１０に矢印Ｒ１で示されるように、起きた状態の伸縮アーム７０を倒しながら、レーザ距離計１２２によって電線１０までの距離ｄ１を測定した。しかし、例えば、矢印Ｒ２で示されるように、倒れた状態の伸縮アーム７０を起こしながら、レーザ距離計１２２によって電線１０までの距離ｄ１を測定しても良い。

また、上記実施形態では、伸縮アーム７０の回動軸７４の軸方向から見て、電線用工具１００の位置決め基準点Ｐが、回動軸７４の中心Ｃを通る仮想線Ｖ上に配置されている。また、上記実施形態では、伸縮アーム７０が、回動軸７４の軸方向から見て、仮想線Ｖに沿って伸縮可能とされている。さらに、上記実施形態では、レーザ距離計１２２が、回動軸７４の軸方向から見て、仮想線Ｖに沿ってレーザ光Ｌを照射する。

しかし、伸縮アーム７０の回動軸７４の軸方向から見て、電線用工具１００の位置決め基準点Ｐは、回動軸７４の中心Ｃを通る仮想線Ｖ上から外れても良い。また、伸縮アーム７０は、回動軸７４の軸方向から見て、仮想線Ｖと交差する方向に沿って伸縮可能とされても良い。さらに、レーザ距離計１２２は、回動軸７４の軸方向から見て、仮想線Ｖと交差する方向に沿ってレーザ光Ｌを照射しても良い。

この場合、ＣＰＵ１３２は、例えば、レーザ距離計１２２で測定された電線１０までの距離ｄ１、当該距離ｄ１を測定した際の伸縮アーム７０の回動角度θ１、電線用工具１００の位置決め基準点Ｐの位置、伸縮アーム７０の伸縮方向、及びレーザ距離計１２２のレーザ光Ｌの照射方向に基づいて、電線１０に電線用工具１００を位置決めする際の伸縮アーム７０の伸長量及び回動角度を算出する。

また、上記実施形態では、距離測定器が、レーザ距離計１２２とされている。しかし、距離測定器は、レーザ距離計１２２に限らず、例えば、超音波距離計等でも良いし、二次元、三次元のレーザ式プロファイルセンサ等でも良い。また、距離測定器は、レーザ距離計、超音波距離計、及び二次元、三次元のレーザ式プロファイルセンサ等の組み合わせでも良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０電線
１２絶縁カバー（取付部材）
３０電線工事装置
４０装置本体
７０伸縮アーム
７４回動軸
Ｃ回動軸の中心
１００電線用工具
１２２レーザ距離計（距離測定器）
Ｌレーザ光
Ｐ電線用工具の位置決め基準点
Ｖ仮想線
ｄ０レーザ距離計によって測定された電線までの距離
θ１レーザ距離計によって電線までの距離を測定した際の
伸縮アームの回動角度
１３２ＣＰＵ（制御部）
１５０電線用工具

Claims

電線よりも下方において、伸縮アームを倒し又は起こすように回動させながら、前記伸縮アームに設けられた距離測定器によって該距離測定器から前記電線又は前記電線に取り付けられた取付部材までの距離を測定し、
前記距離測定器によって測定された前記距離に基づいて前記伸縮アームを伸長させるとともに、前記距離測定器によって前記距離を測定した際の前記伸縮アームの回動角度に基づいて前記伸縮アームの回動角度を設定し、前記伸縮アームに設けられた電線用工具を前記電線又は前記取付部材に位置決めする、
電線用工具の位置決め方法。
前記伸縮アームは、前記伸縮アームの回動軸の軸方向から見て、前記回動軸の中心を通る仮想線に沿って伸縮可能とされ、
前記距離測定器は、前記回動軸の軸方向から見て、前記仮想線に沿ってレーザ光を照射するレーザ距離計を含む、
請求項１に記載の電線用工具の位置決め方法。
前記回動軸の軸方向から見て、前記電線又は前記取付部材に位置決めされる前記電線用工具の位置決め基準点が、前記仮想線上に配置される、
請求項２に記載の電線用工具の位置決め方法。
電線よりも下方に配置される装置本体と、
前記装置本体に対し、回動軸を中心として倒れ又は起きるように回動する伸縮アームと、
前記伸縮アームの先端側に設けられ、電線用工具が取り付けられる工具取付部と、
前記伸縮アームに設けられ、前記伸縮アームと一体に回動しながら、前記電線又は前記電線に取り付けられた取付部材までの距離を測定する距離測定器と、
を備える電線工事装置。
前記距離測定器によって測定された前記距離に基づいて前記伸縮アームを伸長させるとともに、前記距離測定器によって前記距離を測定した際の前記伸縮アームの回動角度に基づいて前記伸縮アームの回動角度を設定し、前記電線用工具を前記電線又は前記取付部材に位置決めする制御部を備える、
請求項４に記載の電線工事装置。
前記伸縮アームは、前記回動軸の軸方向から見て、前記回動軸の中心を通る仮想線に沿って伸縮可能とされ、
前記距離測定器は、前記回動軸の軸方向から見て、前記仮想線に沿ってレーザ光を照射するレーザ距離計を含む、
請求項４又は請求項５に記載の電線工事装置。
前記回動軸の軸方向から見て、前記電線又は前記取付部材に位置決めされる前記電線用工具の位置決め基準点が、前記仮想線上に配置される、
請求項６に記載の電線工事装置。