JPH0711818U - マニピュレータ用テープ巻き工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配電作業等において、ロボットマニピュレー
タで電線などへテープ巻き作業が行える工具を提供す
る。 【構成】 マニピュレータハンドＣで保持しうる支持部
28を具えるフレーム１に、電線Ａを嵌入できる切欠ギア
３と、切欠ギア３を回転させる駆動部２と、テープ端固
定部20とを具える。切欠ギア３には、その回転に伴って
電線の周囲を回転するテープ装着部20と、テープ装着部
12から引き出されたテープＢを切断するカッター13とが
固定されている。切欠ギアの回転により引き出されたテ
ープＢが電線Ａに巻回される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、配電作業などにおいて、ロボットマニピュレータを用いて操作でき るテープ巻き工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】

従来より、電柱での配電工事等において、手作業で電線にテープを巻回するこ とが行われている。しかし、手作業では作業者の熟練によるところが大きく、感 電の危険も伴う。本考案はこのような事情に鑑み、テープ巻き作業をロボットマ ニピュレータにて容易かつ安全に行える工具を提供するものである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】

その特徴は、マニピュレータで保持しうる支持部を具えるフレームに、被巻回 材を嵌入できる切欠ギアと、該切欠ギアを回転させる駆動部と、テープ端固定部 とを具え、前記切欠ギアには、その回転に伴って公転するテープ装着部と、テー プ装着部から引き出されたテープを切断するカッターとが固定されてなることに ある。

【０００４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を説明する。 ［構 造］ 図１及び図２に示すように、本考案テープ巻き工具はフレーム１に駆動部２， 切欠ギア３，支持部28等が設けられ、切欠ギア３にはさらにテープ装着部12など が取り付けられたことを主な構成とするものである。各構成要素は次の通りであ る。

【０００５】 （フレーム） これは、駆動部２，切欠ギア３などの各構成要素を保持する基板となるもので 、電線Ａ（破線で図示）等の被巻回材をはめ込む切欠部８が設けられている。

【０００６】 （駆動部） 駆動部２は切欠ギア３を回転させるためのもので、マニピュレータハンドで保 持したフック（図示せず）を掛合して回転操作するアイボルト４、自在金具５、 駆動ギア６及び伝達ギア７から構成される。

【０００７】 アイボルト４はその回転を駆動ギア６へ伝達するもので、両者を連結するもの が自在金具５である（図２参照）。自在金具５の詳細は図示していないが、アイ ボルト４と駆動ギア６をユニバーサルジョイントで連結し、ユニバーサルジョイ ントの外周をスプリングで保持したものである。これによりテープ巻き工具自身 とこれを操作するフックの位置が若干ずれても自在金具が可撓性を有するため、 確実に回転操作を行うことができる。

【０００８】 アイボルトの操作により回転される駆動ギア６は、フレーム１に軸支された２ つの伝達ギア７と噛合してこれらを回転させる（図１参照）。伝達ギア７は切欠 ギア３とも噛合してこれを直接回転させるもので、切欠ギア３の切欠部８が回転 により一方の伝達ギア７に対向したときでも、他方の伝達ギア７が切欠ギア３と 噛合し、確実にこれを回転させることができる。

【０００９】 （切欠ギア） 切欠ギア３は、その中心部に電線Ａをはめ込めるよう、前記フレームの切欠部 に対応し、回転中心を越えるＵ字型の切欠部８を具える。図示のように切欠ギア の回転中心自体は切欠部に位置するため、切欠ギア３はフレーム背面に形成され た筒状の回転部９により支持されている（図２参照）。即ち、回転部９は軸受け となる外筒と、回転軸となる内筒から構成され、内筒一端（フレーム正面側）に 切欠ギア３が、同他端（フレーム背面側）にフランジが設けられて、切欠ギア３ を安定して回転させる。軽量化のため、回転部自体を滑りが良いナイロン系等の 樹脂製とすることが好ましい。尚、回転部９にも切欠部８に対応する切欠が形成 されている。 又、このギア３には位置決め孔10が設けられ、電線Ａをはめ込む際、切欠ギア ３を所定位置に固定できる（図１参照）。即ち、アイボルト上方に設けられた上 部インデックスプランジャ11のノーズを位置決め孔10に挿入することで、切欠ギ ア３をその切欠部８とフレームの切欠部とが重なる位置で固定できる。尚、上記 各ギアは樹脂製とすることで工具の軽量化を図ることができる。

【００１０】 （テープ装着部，カッター，ガイドローラ及び巻き取りローラ） さらに、切欠ギア３の外周よりにはこれと平行に支持板30が固定され、そこに テープ装着部12，カッター13及びガイドローラ14が取り付けられている。これら は切欠ギア３の回転に伴って一体となって公転し、それにより引き出されたテー プを電線Ａに巻き付けていく。

【００１１】 先ず、テープ装着部12はテープＢを取り付けるリール状のもので、正面からね じ15で押さえ金具16（図２参照）を止めてテープを固定する。又、テープＢを一 定速度で引き出せるようブレーキ機構も具えている。これは、テープ装着部背面 にスプリング17を具え、この弾性力で前記押さえ金具16との間にテープＢを押圧 して、テープが急速に回転して引き出されることを抑制する。これによりテープ の巻付張力を調節できる。

【００１２】 又、カッター13は引き出されたテープを切断するためのもので、刃部を覆うス ライド式のカッターカバー18を持つ。このカバー18は蝶ボルト19にて容易に固定 でき、保管時，搬送時は刃部を覆うことで安全性を確保する。

【００１３】 さらに、本例ではガイドローラ14も設けた。テープ装着部12から引き出された テープＢはこのガイドローラ14を介されることになるが、これによりテープ引き 出し方向を一定に保つことができる。

【００１４】 通常の粘着テープの場合、前記のガイドローラ14だけでよいが、自己融着テー プを用いる場合は、図４に示すようにセパレータＤの巻き取りローラ31も必要と なる。これは自己融着テープの引き出しに伴なって剥離されるセパレータＤを巻 き取るもので、支持板30を介して切欠ギアに固定されている。本例ではこれをガ イドローラ14に噛合させ、テープの引き出しによって回転するガイドローラ14に 従動させることで回転させている。

【００１５】 各ローラの構成を図５及び６に示す。ガイドローラ14は図５に示すように支持 板30に軸支され、ベアリング32により回転するもので、その底部（支持板側）に 巻き取りローラ31と噛合するギア33が取り付けられている。 また、巻き取りローラ31も図６に示すように支持板30に軸支され、ベアリング 34により回転すると共にガイドローラ14と噛合するギア35が設けられている点で は同様であるが、さらにスリップ機構を設けている。これは噛合により両ローラ の回転速度が等しいのに対し、巻き取りローラ31はセパレータの巻き取りに伴っ て巻き取り径が大きくなり、自己融着テープの引き出し速度よりもセパレータの 巻き取り速度が速くなるためである。そのため巻き取りローラ31をスリップさせ てテープの引き出しにセパレータの巻き取りを合わせた。

【００１６】 具体的には、ベアリング34により回転させられる回転体36とそれに被せられた カップ状の蓋体37との間にスプリング38を介在させ、回転体36に対して蓋体37を スリップさせている。即ち、ボルト39が突設された回転体36に蓋体37を被せ、蓋 体上面の円孔40からこのボルト39を突出させて、これにナット41を締め付けるこ とで蓋体37を固定した。このナット41の締め付け程度によりスプリング38の反発 力、つまり蓋体37のスリップ程度を調整できる。また、ナット41の緩みを防止す るため、ナット側面からボルト39を貫通する割りピン42を挿入した。 通常はスプリング38の反発力により回転体36と蓋体37は一体として回転するが 、ある一定以上の力がかかると蓋体37が滑ることで回転体36とは独立して回るこ とになる。なお、回転体36のスプリング38との当接面及び回転体外周面と蓋体内 周面との間に介在される鍔付きブッシュ43は滑性材料で構成し、蓋体37がスリッ プし易いようにした。

【００１７】 さらに、巻き取りローラ31には、図７に示すようにセパレータの端部を止める クリップも設けた。これは蓋体37の外周面にその軸方向に及ぶ溝44を形成し、そ こに板ばね45を取り付けたものである。取り付けは板ばね45のギア35側（ローラ の支持板側）を開放端とし、他方を固定端として行った。もっとも、逆にローラ のギア35側を固定端とし、他方を開放端とすればセパレータを挿入し易く一層好 適である。セパレータ端部の固定は板ばね45の開放端からセパレータを差し込ん で挟むだけでよく、溝44に沿ってセパレータが屈曲されることで抜脱を防止する 。 なお、図４ではカッター13や支持部28（後述）等を省略し、駆動ギア６及び伝 達ギア７の上にカバー46を付けた状態を示している。

【００１８】 （テープ端固定部） 又、フレーム１にはテープ端固定部20が固着されている（図１参照）。これは テープの巻き初めに、テープ装着部から引き出されたテープ端部を固定するため のものである。チャック板21と蝶ボルト22から構成され、テープ端をチャック板 21で挟持し、蝶ボルト22を止めて固定する。テープ端固定部20の位置とガイドロ ーラ14の位置は、ガイドローラ軸方向にずれているため（図２参照）、テープは 被巻回材に対して斜めに当接でき、巻回時にピッチが形成し易いよう構成されて いる。尚、切欠ギア３をその切欠部とフレームの切欠部とが重なる位置で固定し た場合、テープ端固定部20とガイドローラ14は切欠ギア３の中心を間においてほ ぼ対向して位置する。

【００１９】 （連結部，角度調整金具） これらはフレーム全体と、マニピュレータで保持する支持部28（後述）とをつ なぐもので、フレーム１の角度を変える機能を持つ（図１参照）。 連結部23は、工具長手方向の軸を中心として、フレームを９０度回転させるこ とができ、蝶ボルト24を用いて所定の位置で固定する。 又、角度調整金具25は、工具長手方向の軸に直交する軸を中心に回転でき、マ ニピュレータに対するフレームの角度を調節するものである。扇状の金具に複数 の貫通孔26が形成され、そのいずれかに下部インデックスプランジャ27のノーズ を挿入することでフレームの角度を決める。

【００２０】 （支持部） 以上の構成要素を具えるフレーム１は支持部28に連結されている。この支持部 はマニピュレータハンドＣで挟持して工具全体を保持するもので、この挟持が確 実に行えるよう、ハンドの爪に適合した凹部が形成されている。

【００２１】 ［操作手順］ このような工具の操作には、先端に挟持と回転ができるハンドを具える２本の マニピュレータが好適である。一方のマニピュレータでテープ巻き工具を保持し 、他方のマニピュレータで操作用フックを保持して、これで工具を操作する。操 作手順は次の通りである。

【００２２】 先ず、切欠ギア３の切欠部８とフレーム１の切欠部とを一致させ、上部イン デックスプランジャ11のノーズを位置決め孔10に挿入し、切欠ギア３が回転しな いよう固定する。

【００２３】 次に、テープ装着部のねじ15と押さえ金具16を外してテープＢを装着し、そ の後押さえ金具16を元に戻して、テープが空転しないようにねじ15で固定する。 そして、テープＢを引き出し、ガイドローラ14を介してテープ端部をテープ端固 定部のチャック板21で挟持する。ここで使用するテープが自己融着テープなら、 テープとセパレータを引き出しておいて、テープはチャック板21で挟持し、セパ レータは先端を巻き取りローラ31のクリップに挟んで固定する。

【００２４】 テープの装着後、上部インデックスプランジャ11のノーズを位置決め孔10か ら引き抜き、切欠ギア３が回転できるようにする。さらに、連結部23及び角度調 整金具25でフレーム１の向き及び角度を調整し、支持部28を一方のマニピュレー タハンドＣで挟持すると共に、他方のマニピュレータハンドでフックを挟持する 。

【００２５】 そして、切欠部８に電線Ａがはめ込まれるよう、一方のマニピュレータを操 作する。このとき、電線Ａはガイドローラ14からテープ端固定部20に至るテープ に接触する。

【００２６】 ここで、他方のマニピュレータで挟持されたフックを駆動部のアイボルト４ に掛合してこれを回転させる。前述のようにアイボルト４の回転により切欠ギア ３を回転でき、それに伴ってテープ装着部12，カッター13及びガイドローラ14は 一体となって電線Ａの周囲を公転する。

【００２７】 テープ装着部12，カッター13及びガイドローラ14の公転によりテープは電線 Ａに巻回されて行くが、巻き初め直後、図３（Ａ）に示すようにカッター13はガ イドローラ14からテープ端固定部20に至るテープに接触してこれを切断する。

【００２８】 その後、アイボルト４を回転してテープの巻回をすると同時に、テープが一 定のピッチで巻回されるように、工具を保持するマニピュレータを電線長手方向 に移動させる。

【００２９】 電線の所定部分にテープが巻回できたら、図３（Ｂ）に示すように、マニピ ュレータを操作して電線Ａを切欠部８から外し、ガイドローラ14から電線Ａに至 るテープにカッター13が接触するよう操作する。そして、カッター13の公転或は 工具自体の移動によりテープＢを切断する。

【００３０】 この段階で、電線に巻回されたテープの巻き初め端と巻き終わり端は電線に 貼着されていないため、工具又はフックを取り外したマニピュレータハンドで押 さえてこれらを確実に貼着する。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案工具により従来手作業によって行っていたテープ 巻き作業をマニピュレータを用いて安全かつ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明工具を示す正面図である。

【図２】本考案工具の側面図である。

【図３】本考案工具の使用状態を示す説明図で、（Ａ）
は巻き初め、（Ｂ）は巻き終わりを示す。

【図４】自己融着テープ用にセパレータの巻き取りロー
ラも設けた本考案工具の斜視図である。

【図５】図４の工具におけるガイドローラの断面図であ
る。

【図６】図４の工具における巻き取りローラの断面図で
ある。

【図７】巻き取りローラにおけるセパレータの端部止め
クリップを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 駆動部 ３ 切欠ギア ４ アイボ
ルト ５ 自在金具 ６ 駆動ギア ７ 伝達ギア ８ 切欠部 ９ 回転部
10 位置決め孔 11 上部インデックスプランジャ 12 テープ装着部
13 カッター 14 ガイドローラ 15 ねじ 16 押さえ金具 17 ス
プリング 18 カバー 19 蝶ボルト 20 テープ端固定部 21 チャック板
22 蝶ボルト 23 連結部 24 蝶ボルト 25 角度調整金具 26 貫
通孔 27 下部インデックスプランジャ 28 支持部 30
支持板 31 巻き取りローラ 32 ベアリング 33 ギア 34
ベアリング 35 ギア 36 回転体 37 蓋体 38 スプリング 39 ボルト
40 円孔 41 ナット 42 割りピン 43 鍔付きブッシュ 44 溝 45 板ば
ね 46 カバー Ａ 電線 Ｂ テープ Ｃ マニピュレータハンド Ｄ
セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 斎藤 良壱 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１号 東北電力株式会社内 (72)考案者 斎藤 義雄 宮城県仙台市太白区鈎取字向原前６番２号 北日本電線株式会社内 (72)考案者 千葉 幹郎 宮城県柴田郡柴田町大字船岡字山田１番４ 号 北日本電線株式会社船岡事業所内 (72)考案者 和田 武 兵庫県伊丹市北河原字当田20番地の２ 朝 日金属精工株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マニピュレータで保持しうる支持部を具
   えるフレームに、被巻回材を嵌入できる切欠ギアと、該
   切欠ギアを回転させる駆動部と、テープ端固定部とを具
   え、前記切欠ギアには、その回転に伴って公転するテー
   プ装着部と、テープ装着部から引き出されたテープを切
   断するカッターとが固定されてなることを特徴とするマ
   ニピュレータ用テープ巻き工具。
2. 【請求項２】 テープ装着部から引き出された自己融着
   テープのガイドローラと、スリップ機構を具えるセパレ
   ータの巻き取りローラとが切欠ギアに固定され、両ロー
   ラは互いに噛合することを特徴とする請求項１記載のマ
   ニピュレータ用テープ巻き工具。