特許 5873889 電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5873889

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/06 20060101AFI20160216BHJP

   H02G 1/06 20060101ALI20160216BHJP

【ＦＩ】

   F15B11/06 D

   H02G1/06

【請求項の数】27

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2014-82956(P2014-82956)

(22)【出願日】2014年4月14日

(65)【公開番号】特開2015-42136(P2015-42136A)

(43)【公開日】2015年3月2日

【審査請求日】2014年4月14日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0098981

(32)【優先日】2013年8月21日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2013-0114512

(32)【優先日】2013年9月26日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2013-0125827

(32)【優先日】2013年10月22日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2014-0002287

(32)【優先日】2014年1月8日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】513049387

【氏名又は名称】デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100111372

【弁理士】

【氏名又は名称】津野 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100168538

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 来

(74)【代理人】

【識別番号】100186495

【弁理士】

【氏名又は名称】平林 岳治

(72)【発明者】

【氏名】ジョン、ドンヒョン

(72)【発明者】

【氏名】ソ、ジェウォン

(72)【発明者】

【氏名】キム、ドンホ

(72)【発明者】

【氏名】キム、ドンス

(72)【発明者】

【氏名】キム、スホ

【審査官】 甲斐 哲雄

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０５−０３２８０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０４−０４９１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０２−０５４９０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−１４５３０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６１−１０４８０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−１０１００５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−０３４４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３３９５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０６２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０７２９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０８８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４４８１８６８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１５Ｂ １１／０６

Ｈ０２Ｇ １／００− １／１６

Ｂ６５Ｈ ５１／００−５１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーブルトレー上に一定間隔で複数配置される把持手段と電線布設ロボットを往復動させる駆動手段と前記把持手段をユニットコントローラと中央コントローラとに分散して制御する制御手段とを含み、
前記駆動手段が、一定圧力を有する空気の供給を開始する開始バルブと該開始バルブの動作により空圧シリンダに空気を選択的に供給又は排気させるメインバルブと該メインバルブから排気される空気の排気時間を調節してメインバルブの動作を制御する制御バルブと前記メインバルブの動作により往復動する空圧シリンダとを含み、
前記駆動手段が、前記ケーブルトレーの多数地点に設けられた把持手段と協働するようにアクチュエータの往復動で電線を引き寄せるとともに、スイッチ、調節バルブ、タイムディレイバルブでアクチュエータ間の作動タイミングを調節することを特徴とする電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項2】

前記制御バルブが、
前記メインバルブから排気される空気の流量を制御する第１の制御バルブと、
前記第１の制御バルブから排気される空気の流量を制御する第２の制御バルブとを含むことを特徴とする請求項１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項3】

前記第１の制御バルブが、
前記メインバルブから排気される空気により流路が遮られるチェックバルブと、
前記チェックバルブと並列に連結され、前記第２の制御バルブで空気を通過させる流量制御バルブとを含むことを特徴とする請求項２に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項4】

前記第２の制御バルブが、前記第１の制御バルブにより作動され、
前記第２の制御バルブが、排気ポートを通じて排気される空気の流量を制御する流量制御バルブを含むことを特徴とする請求項２に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項5】

前記メインバルブに連結され、前記空圧シリンダに充填された空気を急速に排気させる急速排気バルブを含むことを特徴とする請求項１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項6】

前記制御バルブが、
前記メインバルブから排気される空気の流量を制御する第１の制御バルブと、
前記第１の制御バルブから排気される空気の流量を制御する第２の制御バルブとを含むことを特徴とする請求項５に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項7】

前記第１の制御バルブが、
前記メインバルブから排気される空気により流路が遮られるチェックバルブと、
前記チェックバルブと並列に連結され、前記第２の制御バルブで空気を通過させる流量制御バルブとを含むことを特徴とする請求項６に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項8】

前記第２の制御バルブが、前記第１の制御バルブにより作動され、
前記第２の制御バルブが、排気ポートを通じて排気される空気の流量を制御する流量制御バルブを含むことを特徴とする請求項６に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項9】

前記メインバルブから排気される空気を、一定の時間遅らせ、前記メインバルブの動作を制御するタイムディレイバルブを含むことを特徴とする請求項１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項10】

前記メインバルブが、それぞれのポートから、空気の排気流量を調節する排気流量制御バルブを含むことを特徴とする請求項９に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項11】

前記タイムディレイバルブが、前記メインバルブから排気される空気の流量を制御し、
前記制御バルブにより、前記メインバルブを動作させる方向制御バルブを含むことを特徴とする請求項９に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項12】

前記制御バルブが、前記メインバルブから排気される空気により流路が遮られるチェックバルブと、
前記チェックバルブと並列に連結され、前記方向制御バルブで空気を通過させる流量制御バルブと、
前記流量制御バルブから排気される空気が一定量保存される空気タンクとを含むことを特徴とする請求項１１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項13】

前記駆動手段が、前記把持手段の前後移送をガイドするケーシングと、
前記ケーシングの内部前方に挿入設置されて、ケーシングの前方部を密閉する前方仕上げブロックと、
前記ケーシングの内部前方に設けられ、移送ヘッドを後方に移送させる伸縮チューブと、
前記ケーシング内部に前後方向に移動可能に設けられ、前記伸縮チューブの後方に接続される移送ヘッドと、
前記ケーシングの内部後方に挿設され、前記ケーシングの後方部を密閉する後方仕上げブロックと、
前記後方仕上げブロックの前方に設けられ、前記移送ヘッドの前後方向移送を案内する移送ガイドと、
前記移送ヘッドと後方仕上げブロックとの間に設けられ、前記移送ヘッド及びそれに接続される把持手段を前進させる復帰バネとを含むことを特徴とする請求項１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項14】

前記ケーシングの上端には、前記把持手段の接続及び移送案内のためのガイド溝が形成されることを特徴とする請求項１３に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項15】

前記前方仕上げブロックの一側に、伸縮チューブと接続される空圧流路が設けられることを特徴とする請求項１３に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項16】

前記移送ガイドが、棒状又はパイプ状に形成され、前記移送ヘッドの中央部を貫通することを特徴とする請求項１３に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項17】

前記把持手段が、布設する前記電線の直径よりも大径である把持リングと、
前記把持リングの下端に設けられ、把持リングを前後方向に回転可能に支持する接続ヒンジとを含むことを特徴とする請求項１３に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項18】

前記制御手段が、前記駆動手段と接続され、制御部の制御信号によって、前記駆動手段に空圧を供給する空圧アクチュエータと、
各種のスイッチ入力信号によって、前記空圧アクチュエータの作動を制御する制御部と、
前記把持手段の最大後進を感知して、前記空圧アクチュエータの作動を停止させる後進感知スイッチと、
前記把持手段の最大前進を感知して、前記空圧アクチュエータを再作動させる前進感知スイッチと、
前記制御部に接続され、初期運転作動信号及び停止信号を、前記制御部に伝送する作動スイッチと、
前記制御部に接続され、非常停止信号を前記制御部に伝送する非常停止スイッチとを含むことを特徴とする請求項１３に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項19】

前記後進感知スイッチと前進感知スイッチとが、前記駆動手段の上部後方と上部前方に設けられることを特徴とする請求項１８に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項20】

前記駆動手段と接続され、制御部の制御信号によって、前記駆動手段に空圧を供給する空圧アクチュエータと、
各種のスイッチ入力信号によって、前記空圧アクチュエータの作動を制御する制御部と、
前記制御部に接続され、初期運転作動信号及び停止信号を前記制御部に伝送する作動スイッチと、
前記制御部に接続され、非常停止信号を前記制御部に伝送する非常停止スイッチと、
前記制御部に接続され、前記空圧アクチュエータを、設定時間の間、作動させるタイマーとを含むことを特徴とする請求項１３に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項21】

前記駆動手段が、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電気アクチュエータの少なくとも１つを用い、
前記制御手段が、電線布設のための往復動を設定周期で発生することを特徴とする請求項１３に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項22】

前記制御手段が、油空圧方式の場合、流量制御と時間遅延機能のバルブを介在する任意の作動周期で布設力を発生することを特徴とする請求項２１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項23】

前記制御手段のユニットコントローラが、ケーブルトレーの割り当てられた領域に配置された前記把持手段と駆動手段とを協働して、前記電線を引き寄せることを特徴とする請求項１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項24】

前記制御手段の中央コントローラは、前記ケーブルトレーに設けられた前記把持手段と駆動手段の配置位置を演算して表示することを特徴とする請求項１に記載の電線布設ロボット用空圧装置。

【請求項25】

前進感知スイッチ、後進感知スイッチ、作動スイッチ、非常停止スイッチのスイッチ信号が入力される制御部と、空圧アクチュエータとを含む制御手段が、駆動手段及びそれに接続された把持手段を介して、電線を後方に移動させる電線布設ロボット用空圧装置の制御方法であって、
前記制御部が作動スイッチの作動可否を判断するステップ（ａ）と、
該ステップ（ａ）の判断結果、作動スイッチがオン状態であると、制御部の作動信号による空圧アクチュエータの作動で駆動手段に空圧が供給されるステップ（ｂ）と、
該ステップ（ｂ）の空圧供給によって、把持手段及び電線が後方に移動するステップ（ｃ）と、
前記制御部が、後進感知スイッチの作動可否を判断するステップ（ｄ）と、
該ステップ（ｄ）の判断結果、後進感知スイッチがオン状態であると、制御部の作動停止信号による前記空圧アクチュエータの作動停止で駆動手段の空圧が解除されるステップ（ｅ）と、
該ステップ（ｅ）の空圧解除により、前記把持手段が前方に移動するステップ（ｆ）と、
前記制御部が、前記前進感知スイッチの作動可否を判断するステップ（ｇ）とを含むことを特徴とする電線布設ロボット用空圧装置の制御方法。

【請求項26】

前記制御部が、前記ステップ（ｇ）の判断結果、前進感知スイッチがオン状態であると、制御部の作動信号による前記空圧アクチュエータの作動で前記駆動手段に空圧が供給されることを特徴とする請求項２５に記載の電線布設ロボット用空圧装置の制御方法。

【請求項27】

前記ステップ（ａ）乃至ステップ（ｇ）において、作動スイッチがオフになるか、非常停止スイッチがオンになると、制御部が前記空圧アクチュエータを含めた全ての制御部品の機能を停止させることを特徴とする請求項２５に記載の電線布設ロボット用空圧装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法に関し、より詳しくは、電線布設ロボットの空圧シリンダを作動するための空圧回路を最適にコンパクトに設置し、且つ、電線を１方向に移動させることができる電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、船舶を始めた各種の産業設備には、運航、住居、管理、通信、照明、制御などのための多くの電装品が設けられる。また、船舶には、各種の電装品の電力供給、電気信号伝達などの電気的接続のための電線が、数十万キロメートルから、多くは数百万キロメートルまで必要となる。

【0003】

前記電線は、小径で且つ軽いものから、大径で且つ重いものまで様々な形態のものが用いられ、ケーブルトレーをはじめた配線関連部品を介して、供給源から各電装品に配線される。

【0004】

このような船舶における電線布設は、重要な工程中の一つであり、人が作業するには非常に難しい作業の１つである。また、船舶における電線布設は、狭小な空間制約によって、作業者の疲労度、筋骨格係疾患を誘発する。

【0005】

それで、電線布設による作業時間の短縮のための方案及び作業性改善が必要となっており、このため、電線布設の自動化装備が要求されている。

【0006】

下記の特許文献１には、船舶ケーブル布設用ウインチが開示されており、下記の特許文献２には、船舶ケーブル布設用ウインチ組立モジュールが開示されている。

【0007】

前記船舶ケーブル布設用ウインチは、動力部と、それに連結される回転ドラムとを備えるもので、ロープに複数本の電線を縛って、前記ロープを回転ドラムで引き寄せて電線を布設する。

【0008】

また、下記の特許文献３には、ケーブルトレーに沿って、電線を布設することができるケーブル布設装置が開示されている。

【0009】

下記の特許文献３の前記ケーブル布設装置は、胴体部の両端部にそれぞれ結合される一対の駆動ローラと、前記一対の駆動ローラに巻回され、外面が前記ケーブルトレーに隣接して回転する駆動ベルトと、前記胴体部の一端部に結合され、前記電線の一端が結合される牽引部と、前記駆動ローラに結合されて、前記駆動ローラを回転させる駆動部とを含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】大韓民国登録実用新案公報 第20-0434100号(2006年 12月 11日公告)

【特許文献2】大韓民国公開特許公報 第10-2012-0076844号(2012年 7月 10日公開)

【特許文献3】大韓民国公開特許公報 第10-2012-0076844号(2012年 7月 10日公開)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかし、従来技術によるケーブル布設装置は、ケーブルグリッパの構造が複雑であって、信頼性と耐久性に劣る恐れが大きく、電線の外径に対する対応度が低くて、電線外径による互いに異なる径のグリッパを製作しなければならず、ボールスクリューとモータを用いるため、騒音が発生するだけでなく、狭小な空間で用いられる電線布設ロボットには適用することができないという不都合があった。

【0012】

本発明は、前記のような従来の問題点を改善するためになされたものであって、その目的は、電線布設による負荷によらず、最大の力で同一の周期を有するシリンダが最大距離で往復動する電線布設ロボット用空圧装置を提供することにある。

【0013】

本発明の他の目的は、電線布設ロボットのサイズを最適でコンパクトな構造、及び電線布設ロボットのシリンダ往復動に対する応答性を高めた電線布設ロボット用空圧装置を提供することである。

【0014】

更に、本発明の他の目的は、作業者に依存することなく、電線を簡便に布設することができ、電線布設作業による作業性及び生産性を向上させる電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、操作が容易な位置で連結することができ、分散して制御することによる作動速度及び信頼性を向上させる電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法を提供することである。

【0015】

なお、本発明の更に他の目的は、少ない数の部品で簡便に製作することができ、故障の虞がなく、安定して電線を布設することができる電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前記目的を達成するために、本発明による電線布設ロボット用空圧装置は、ケーブルトレー上に一定間隔で複数配置される把持手段と電線布設ロボットを往復動させる駆動手段と前記把持手段をユニットコントローラと中央コントローラとに分散して制御する制御手段とを含み、前記駆動手段が、一定圧力を有する空気の供給を開始する開始バルブと該開始バルブの動作により空圧シリンダに空気を選択的に供給又は排気させるメインバルブと該メインバルブから排気される空気の排気時間を調節してメインバルブの動作を制御する制御バルブと前記メインバルブの動作により往復動する空圧シリンダとを含み、前記駆動手段が、前記ケーブルトレーの多数地点に設けられた把持手段と協働するようにアクチュエータの往復動で電線を引き寄せるとともに、スイッチ、調節バルブ、タイムディレイバルブでアクチュエータ間の作動タイミングを調節する。

【0017】

前記制御バルブは、前記メインバルブから排気される空気の流量を制御する第１の制御バルブと、前記第１の制御バルブから排気される空気の流量を制御する第２の制御バルブとを含む。

【0018】

前記第１の制御バルブは、前記メインバルブから排気される空気により流路が遮られるチェックバルブと、前記チェックバルブと並列に連結され、前記第２の制御バルブで空気を通過させる流量制御バルブとを備える。

【0019】

前記第２の制御バルブは、前記第１の制御バルブにより作動され、前記第２の制御バルブは、排気ポートを通じて排気される空気の流量を制御する流量制御バルブを含む。

【0020】

更に、前記メインバルブに連結され、前記空圧シリンダに充填された空気を急速に排気させる急速排気バルブを含む。

【0021】

前記制御バルブは、前記メインバルブから排気される空気の流量を制御する第１の制御バルブと、前記第１の制御バルブから排気される空気の流量を制御する第２の制御バルブとを含む。

【0022】

前記第１の制御バルブは、前記メインバルブから排気される空気により流路が遮られるチェックバルブと、前記チェックバルブと並列に連結され、前記第２の制御バルブで空気を通過させる流量制御バルブとを含む。

【0023】

前記第２の制御バルブは、前記第１の制御バルブにより作動され、前記第２の制御バルブは、排気ポートを通じて排気される空気の流量を制御する流量制御バルブを含む。

【0024】

更に、前記メインバルブから排気される空気を、一定の時間遅らせ、前記メインバルブの動作を制御するタイムディレイバルブを含む。

【0025】

前記メインバルブは、前記ポート及び排気ポートにそれぞれ、空気の排気流量を調節する排気流量制御バルブを含む。

【0026】

前記タイムディレイバルブは、前記メインバルブから排気される空気の流量を制御し、前記制御バルブにより、前記メインバルブを動作させる方向制御バルブを含む。

【0027】

前記制御バルブは、前記メインバルブから排気される空気により流路が遮られるチェックバルブと、前記チェックバルブと並列に連結され、前記方向制御バルブで空気を通過させる流量制御バルブと、前記流量制御バルブから排気される空気が一定量保存される空気タンクとを含む。

【0028】

更に、前記駆動手段に接続され、電線を把持して往復移動させる把持手段と、前記駆動手段の作動を制御する制御手段とを含み、前記駆動手段は、前記把持手段の前後移送をガイドするケーシングと、前記ケーシングの内部前方に挿入設置されて、ケーシングの前方部を密閉する前方仕上げブロックと、前記ケーシングの内部前方に設けられ、移送ヘッドを後方に移送させる伸縮チューブと、前記ケーシング内部に前後方向に移動可能に設けられ、前記伸縮チューブの後方に接続される移送ヘッドと、前記ケーシングの内部後方に挿設され、前記ケーシングの後方部を密閉する後方仕上げブロックと、前記後方仕上げブロックの前方に設けられ、前記移送ヘッドの前後方向移送を案内する移送ガイドと、前記移送ヘッドと後方仕上げブロックとの間に設けられ、前記移送ヘッド及びそれに接続される把持手段を前進させる復帰バネとを含む。

【0029】

前記ケーシングの上端には、前記把持手段の接続及び移送案内のためのガイド溝が形成される。

【0030】

前記前方仕上げブロックの一側に、伸縮チューブと接続される空圧流路が設けられる。

【0031】

前記移送ガイドは、棒状又はパイプ状に形成され、前記移送ヘッドの中央部を貫通する。

【0032】

前記把持手段は、布設する前記電線の直径よりも大径である把持リングと、前記把持リングの下端に設けられ、把持リングを前後方向に回転可能に支持する接続ヒンジとを含む。

【0033】

前記制御手段は、前記駆動手段と接続され、制御部の制御信号によって、前記駆動手段に空圧を供給する空圧アクチュエータと、各種のスイッチ入力信号によって、前記空圧アクチュエータの作動を制御する制御部と、前記把持手段の最大後進を感知して、前記空圧アクチュエータの作動を停止させる後進感知スイッチと、前記把持手段の最大前進を感知して、前記空圧アクチュエータを再作動させる前進感知スイッチと、前記制御部に接続され、初期運転作動信号及び停止信号を、前記制御部に伝送する作動スイッチと、前記制御部に接続され、非常停止信号を前記制御部に伝送する非常停止スイッチとを含む。

【0034】

前記後進感知スイッチと前進感知スイッチは、前記駆動手段の上部後方と上部前方に設けられる。

【0035】

前記駆動手段と接続され、制御部の制御信号によって、前記駆動手段に空圧を供給する空圧アクチュエータと、各種のスイッチ入力信号によって、前記空圧アクチュエータの作動を制御する制御部と、前記制御部に接続され、初期運転作動信号及び停止信号を前記制御部に伝送する作動スイッチと、前記制御部に接続され、非常停止信号を前記制御部に伝送する非常停止スイッチと、前記制御部に接続され、前記空圧アクチュエータを、設定時間の間、作動させるタイマーとを含む。

【0036】

前記駆動手段は、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電気アクチュエータの少なくとも１つを用い、前記制御手段は、電線布設のための往復動を設定周期で発生する。

【0037】

前記制御手段は、油空圧方式の場合、流量制御と時間遅延機能のバルブを介在する任意の作動周期で布設力を発生する。

【0040】

前記制御手段のユニットコントローラは、ケーブルトレーの割り当てられた領域に配置された前記把持手段と駆動手段とを協働して、前記電線を引き寄せる。

【0041】

前記制御手段の中央コントローラは、前記ケーブルトレーに設けられた前記把持手段と駆動手段の配置位置を演算して表示する。

【0042】

また、本発明の電線布設ロボット用空圧装置の制御方法によると、前進感知スイッチ、後進感知スイッチ、作動スイッチ、非常停止スイッチのスイッチ信号が入力される制御部と、空圧アクチュエータとを含む制御手段が、駆動手段及びそれに接続された把持手段を介して、電線を後方に移動させる電線布設ロボット用空圧装置の制御方法であって、前記制御部が作動スイッチの作動可否を判断するステップ（ａ）と、該ステップ（ａ）の判断結果、作動スイッチがオン状態であると、制御部の作動信号による空圧アクチュエータの作動で駆動手段に空圧が供給されるステップ（ｂ）と、該ステップ（ｂ）の空圧供給によって、把持手段及び電線が後方に移動するステップ（ｃ）と、前記制御部が、後進感知スイッチの作動可否を判断するステップ（ｄ）と、該ステップ（ｄ）の判断結果、後進感知スイッチがオン状態であると、制御部の作動停止信号による前記空圧アクチュエータの作動停止で駆動手段の空圧が解除されるステップ（ｅ）と、該ステップ（ｅ）の空圧解除により、前記把持手段が前方に移動するステップ（ｆ）と、前記制御部が、前記前進感知スイッチの作動可否を判断するステップ（ｇ）とを含む。

【0043】

前記制御部が、前記ステップ（ｇ）の判断結果、前進感知スイッチがオン状態であると、制御部の作動信号による前記空圧アクチュエータの作動で前記駆動手段に空圧が供給される。

【0044】

前記ステップ（ａ）乃至ステップ（ｇ）において、作動スイッチがオフになるか、非常停止スイッチがオンになると、制御部が前記空圧アクチュエータを含めた全ての制御部品の機能を停止させる。

【発明の効果】

【0045】

本発明による電線布設ロボット用空圧装置によると、空圧装置のバルブ回路を最適で配置して、空圧装置のサイズをコンパクト化し、また、狭小な空間で使用されるロボットのサイズを減らすことができ、制御バルブを備えることにより、空圧シリンダの最大行程距離を確保することができ、且つ、空圧シリンダの応答性を高めることができるという効果が得られる。

【0046】

本発明による電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法によると、作業者の人力を使用することなく、簡便にケーブルトレーに電線を布設することができ、電線布設作業の作業性及び生産性を大きく向上させ、且つ、電線布設費用を大きく節減することができるという効果が得られる。

【0047】

本発明による電線布設用空圧装置、及びその制御方法によると、作業者が接近し難く、且つ他の電線布設装備を使用できない狭い空間や高い空間でも、電線を容易に布設することができるという効果が得られる。

【0048】

本発明による電線布設ロボット用空圧装置、及びその制御方法によると、作業者が取扱し難い大径で且つ重い電線を速かに布設することができ、少ない数の部品で簡便に製作することができるようになり、故障の虞がなく、安定して電線を布設することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】図１は、本発明の望ましい第１実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す空圧回路図である。

【図2】図２は、本発明の望ましい第２実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す空圧回路図である。

【図3】図３は、本発明の望ましい第３実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す空圧回路図である。

【図4】図４は、本発明の望ましい第１乃至第３実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す正面図である。

【図5】図５は、本発明の望ましい第１乃至第３実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す斜視図である。

【図6】図６は、本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の作動の前状態の要部縦断面図である。

【図7】図７は、本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の作動後状態の要部縦断面図である。

【図8】図８は、本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の制御手段を示すブロック図である。

【図9】図９は、本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置のフローチャートである。

【図10】図１０は、本発明の望ましい第５実施例による電線布設ロボット用空圧装置の制御手段を示すブロック図である。

【図11】図１１は、本発明の望ましい第６実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す構成図である。

【図12】図１２は、本発明の望ましい第７実施例による電線布設ロボット用空圧装置の連結状態を示す構成図である。

【図13】図１３は、本発明の望ましい第７実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0050】

以下、本発明の望ましい実施例による電線布設ロボット用空圧装置及び制御方法を、添付の図面を参照して、詳しく説明する。

【0051】

図１乃至図５は、本発明の望ましい第１乃至第３実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す空圧回路図である。

【0052】

本発明の望ましい実施例による電線布設ロボット用空圧装置は、一定圧力を有する空気の供給を開始する開始バルブ４２０と、前記開始バルブ４２０の動作により、空圧シリンダに空気を選択的に供給又は排気させるメインバルブ４２５と、前記メインバルブ４２５から排気される空気の排気時間を調節して、前記メインバルブ４２５の動作を制御する制御バルブ４３０と、前記メインバルブ４２５の動作により往復動する駆動手段４００とを含む。

【0053】

本発明の第１乃至第３実施例において、駆動手段４００は、電線布設ロボットを往復動することで、通常の単動又は復動で往復動される空圧シリンダを称することと理解されるべきである。

【0054】

図１に示しているように、本発明の空圧装置の開始バルブ４２０は、３ポート２位置(3 port 2way)バルブを用い、開始バルブ４２０の一側にはレバーが設けられ、他側には、開始バルブ４２０を元の位置に復帰させるバネが設けられる。

【0055】

一方、開始バルブ４２０には、一定圧力の空気を供給する空気供給装置(図示せず)が備えられる。

【0056】

また、メインバルブ４２５は、５ポート２位置(5port 2way)バルブを用い、一側には、メインバルブ４２５を元の位置に復帰させるパイロットバルブ(図示せず)が設けられる。パイロットバルブは、メインバルブ４２５を原位置で動作させる。

【0057】

制御バルブ４３０は、メインバルブ４２５から分岐されて、メインバルブ４２５の動作を制御する。このため、制御バルブ４３０は、空気の流量を制御する第１の制御バルブ４３１と、第１の制御バルブ４３１から排気される空気圧により、メインバルブ４２５の動作を制御する第２の制御バルブ４３５とを含む。

【0058】

第１の制御バルブ４３１は、メインバルブ４２５から排気される一方向への空気流れを完全に遮断し、反対方向に小さい圧力損失で流れるようにするチェックバルブ４３２と、空気の供給量を制御する流量制御バルブ４３３とを含む。

【0059】

また、第２の制御バルブ４３５は、第１の制御バルブ４３１の制御により、メインバルブ４２５を動作させ、３ポート２位置バルブを用いる。また、第２の制御バルブ４３５は、排気ポートから排気される空気の流量を調節する流量制御バルブ４３６を含む。流量制御バルブ４３６は、排気ポートに連結されて、排気ポートに供給される空気をゆっくり排気するように、空気の排気量を制御する。

【0060】

また、駆動手段４００は、メインバルブ４２５の動作により往復動する復動シリンダを用いる。

【0061】

図２は、本発明の第２実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す空圧回路図である。図２の空圧装置においては、前述した実施例と同一の名称に対しては、同じ符号を付することにする。

【0062】

図２に示しているように、本発明の空圧装置は、一定圧力を有する空気の供給を開始する開始バルブ４２０と、前記開始バルブ４２０の動作によって駆動手段４００に空気を選択的に供給又は排気するメインバルブ４２５と、前記メインバルブ４２５から排気される空気の排気時間を調節する制御バルブ４３０と、前記メインバルブ４２５の動作によって往復動する駆動手段４００と、前記メインバルブ４２５に連結され、前記駆動手段４００に充填した空気を急速に排気させる急速排気バルブ４４０とを含む。

【0063】

図２に示している空圧装置には、メインバルブ４２５と駆動手段４００との間に急速排気バルブ４４０が設けられる。即ち、急速排気バルブ４４０を用いることで、駆動手段４００の往復動をより早くして、応答性を高めることができる。

【0064】

図２における空圧装置は、前述した実施例と重複する説明を省略し、相違点に対して説明することにする。

【0065】

メインバルブ４２５と駆動手段４００との間には、急速排気バルブ４４０が設けられる。また、制御バルブ４３０は、メインバルブ４２５と急速排気バルブ４４０との間で分岐され、急速排気バルブ４４０は、空気の流入側及び排気側にそれぞれチェックバルブを設ける。これは、入口側と排気側にそれぞれ排気ポートを備えることにより、駆動手段４００の排気をより速かにし、駆動手段４００の往復動速度を増加させる。

【0066】

図３は、本発明の第３実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す空圧回路図である。

【0067】

図３に示している本発明の第３実施例による空圧装置は、一定圧力を有する空気の供給を開始する開始バルブ４２０と、前記開始バルブ４２０の動作によって、駆動手段４００に空気を選択的に供給又は排気させるメインバルブ４２５と、前記メインバルブ４２５から排気される空気を一定時間遅らせて、前記メインバルブ４２５の動作を制御するタイムディレイバルブ４６０と、前記メインバルブ４２５の動作によって往復動する駆動手段４００とを含む。

【0068】

本発明の第３実施例による空圧装置の開始バルブ４２０は、３ポート２位置(3 port 2way) バルブを用い、開始バルブ４２０の一側にはレバーが設けられ、他側には、開始バルブ４２０を原位置に復帰させるバネが設けられる。

【0069】

一方、開始バルブ４２０には、一定圧力の空気を供給する空気供給装置(図示せず)が備えられる。

【0070】

また、メインバルブ４２５は、５ポート２位置(5port 2way)バルブを用い、一側には、メインバルブ４２５を原位置に復帰させるパイロットバルブ(図示せず)が設けられる。パイロットバルブは、メインバルブ４２５を原位置に移動させる。

【0071】

また、メインバルブ４２５には、駆動手段４００前後進時の速度を調節するための排気流量制御バルブ４２１が設けられる。このような排気流量制御バルブ４２１は、ポートを介して排気される空気の量をゆっくり排気させて、駆動手段４００の移動速度をより緩くする。

【0072】

タイムディレイバルブ４６０は、メインバルブ４２５から分岐され、一定の時間が経過した後、メインバルブ４２５を動作させるものであって、空気流量を制御する制御バルブ４６１と、制御バルブ４６１の制御によってメインバルブ４２５を動作させる方向制御バルブ４６５とを含む。

【0073】

タイムディレイバルブ４６０の制御バルブ４６１は、メインバルブ４２５から排気される空気によって、流路が遮られるチェックバルブ４６２と、チェックバルブ４６２と並列に連結され、方向制御バルブ４６５を動作させる流量制御バルブ４６３とを含む。また、制御バルブ４６１は、一定量の空気を保存する空気タンク４６４を含むことができる。

【0074】

また、方向制御バルブ４６５は、制御バルブ４６１により動作されるものであって、一側には、制御バルブ４６１が設けられ、他側には、方向制御バルブ４６５を原位置に復帰させるバネが設けられる。

【0075】

また、空気タンク４６４は、制御バルブ４６１と方向制御バルブ４６５との間に設けられる。空気タンク４６４は、メインバルブ４２５の動作を遅らせるものであって、一定量の空気を保存する。

【0076】

図１乃至図３に示しているように、本発明の望ましい実施例による電線布設ロボット用空圧装置の結合関係について、詳しく説明する。

【0077】

本発明の第１実施例による空圧装置は、空気供給装置から供給される一定圧力の空気が通過する開始バルブ４２０を設ける。開始バルブ４２０の一側には、開始バルブ４２０に空気が供給されるように操作するレバーを設け、他側には、開始バルブ４２０を原位置に復帰させるバネを設ける。

【0078】

また、開始バルブ４２０から供給される空気を、駆動手段４００に供給するメインバルブ４２５を設ける。開始バルブ４２０は、３ポート２位置バルブを用い、メインバルブ４２５は、５ポート２位置バルブを用いる。また、メインバルブ４２５の他側には、メインバルブ４２５を原位置に復帰させるパイロットバルブが設けられる。

【0079】

メインバルブ４２５と駆動手段４００との間には、メインバルブ４２５から分岐されて、メインバルブ４２５の動作を制御する制御バルブ４３０が設けられる。制御バルブ４３０は、空気流量を制御する第１の制御バルブ４３１と、第１の制御バルブ４３１により動作される第２の制御バルブ４３５とを設ける。

【0080】

第１の制御バルブ４３１は、メインバルブ４２５から供給される空気の流れを制御するチェックバルブ４３２と、流量制御バルブ４３３とからなる。チェックバルブ４３２は、小さい圧力で空気を通過させ、流量制御バルブ４３３は、空気の流れを制御する。これにより、第１の制御バルブ４３１は、第２の制御バルブ４３５の動作を遅らせる。これは、駆動手段４００の往復動作による最大行程長さを得るからである。

【0081】

また、第２の制御バルブ４３５は、３ポート２位置バルブであって、第２の制御バルブ４３５は、第１の制御バルブ４３１により動作され、第２の制御バルブ４３５の他側には、パイロットバルブが設けられる。

【0082】

一方、本発明の第２実施例による空圧装置は、開始バルブ４２０、メインバルブ４２５、及び制御バルブ４３０は同一のであるので、これに対する説明を省略し、急速排気バルブ４４０について説明することにする。

【0083】

メインバルブ４２５と駆動手段４００との間には、急速排気バルブ４４０が設けられる。急速排気バルブ４４０は、空気の流入側と排気側にそれぞれ、排気ポートを設けて、駆動手段４００にある空気の排気をより迅速にする。

【0084】

また、本発明の第３実施例による空圧装置は、空気供給装置から空気が供給されるように、開始バルブ４２０を設け、開始バルブ４２０の一側には、開始バルブ４２０を作動させるレバーを設け、他側に、開始バルブ４２０を原位置に復帰させるバネを設置する。

【0085】

更に、メインバルブ４２５は、５ポート２ウェイバルブを用い、一側のポートにはそれぞれ、排気流量制御バルブ４２１を設ける。これらの排気流量制御バルブ４２１は、それぞれのポートに排気される空気の量を調節してゆっくり排気することで、駆動手段４００の行程距離を最大限確保することができるようにする。

【0086】

また、タイムディレイバルブ４６０は、メインバルブ４２５と駆動手段４００との間で分岐されて、方向制御バルブ４６５の動作が遅れる。このため、タイムディレイバルブ４６０は、制御バルブ４６１と、方向制御バルブ４６５とを設ける。

【0087】

制御バルブ４６１は、空気の流れを調節するチェックバルブ４６２と、流量制御バルブ４６３とからなり、制御バルブ４６１と方向制御バルブ４６５との間に、一定量の空気を保存する空気タンク４６４を備える。

【0088】

また、方向制御バルブ４６５は、３ポート２ウェイバルブを用い、一側には、制御バルブ４６１が設けられ、他側には、方向制御バルブ４６５を原位置に復帰させるバネが設けられる。

【0089】

次に、図４及び図５を参照して、本発明の望ましい実施例による電線布設ロボットの作動方法について、詳しく説明する。

【0090】

図４は、本発明の第１乃至第３実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す正面図であり、図５は、本発明の第１乃至第３実施例による電線布設ロボット用空圧装置を示す斜視図である。

【0091】

図４及び図５は、本発明による電線布設ロボット用空圧装置を示しており、空圧装置には、一側に、駆動手段４００が往復動可能に結合されており、駆動手段４００と隣接した位置に、バルブを開閉するフィンガバルブ４０２が装着されており、他側に、制御バルブ４３０が装着されている。

【0092】

また、開始バルブ４２０である３ポート２ウェイバルブが固定されており、メインバルブ４２５である５ポート２ウェイバルブが固定されており、開始バルブ４２０又はメインバルブ４２５の排気ポートである多数のマニホールド４０３が形成されている。

【0093】

すなわち、一定圧力を有する空気は、フィンガバルブ４０２を介して開始バルブ４２０に流入され、制御バルブ４３０により動作されるメインバルブ４２５が、駆動手段４００と隣接配置される。

【0094】

図１でのように、本発明の電線布設ロボット用空圧装置は、一側のレバーにより、開始バルブ４２０が図１の図面右側に移動することになり、これにより、空気供給装置の空気は、メインバルブ４２５を介して駆動手段４００に供給される。

【0095】

これにより、駆動手段４００は、図面左側方向に移動、即ち、前進することになる。このように、駆動手段４００が移動することにより、駆動手段４００内にある空気が制御バルブ４３０に流入され、制御バルブ４３０の第１の制御バルブ４３１を介して、第２の制御バルブ４３５を動作させる。

【0096】

第２の制御バルブ４３５は、空気圧によって図面右側に移動して、メインバルブ４２５を図面右側方向に押すことになる。これにより、メインバルブ４２５には、開始バルブ４２０を通過した空気が供給されて、駆動手段４００を図面右側方向に移動、即ち、後進することになる。

【0097】

一方、第２の制御バルブ４３５の流量制御バルブ４３６は、第１の制御バルブ４３１を通過した空気をゆっくり排気させる。

【0098】

このように開始バルブ４２０に供給された空気は、メインバルブ４２５を介して駆動手段４００に供給されて前進され、駆動手段４００から排気された空気は、制御バルブ４３０の第１の制御バルブ４３１を介して、第２の制御バルブ４３５を動作させる。

【0099】

また、第２の制御バルブ４３５の流量制御バルブ４３６は、第１の制御バルブ４３１から供給された空気を排気することで、駆動手段４００の往復動の応答性を高めるようになる。

【0100】

このような空圧装置の駆動手段４００は、１０回往復動の実験結果、１４.５秒がかかり、従来の電線布設ロボットよりも早く回答されることが分かる。

【0101】

一方、制御バルブ４３０は、第１の制御バルブ４３１及び第２の制御バルブ４３５を介して、メインバルブ４２５を動作させることにより、駆動手段４００の最大負荷でも最大行程長さを確保することができるようになる。

【0102】

図２でのように、本発明の電線布設ロボット用空圧装置は、一側のレバーにより、開始バルブ４２０が図２の図面右側に移動し、これにより、空気供給装置の空気が流入されて、メインバルブ４２５を介して、急速排気バルブ４４０に供給される。

【0103】

急速排気バルブ４４０を通過した空気は、駆動手段４００に供給されて、駆動手段４００を図面左側方向に移動、即ち、前進させる。

【0104】

また、駆動手段４００の前進に伴い、駆動手段４００にあった空気は、急速排気バルブ４４０を介して、制御バルブ４３０に供給される。制御バルブ４３０の第１の制御バルブ４３１では、空気量を調節して、第２の制御バルブ４３５に供給される。

【0105】

これにより、第２の制御バルブ４３５は、図面右側方向に移動することになり、第２の制御バルブ４３５は、メインバルブ４２５を図面右側に移動させる。これにより、メインバルブ４２５は、開始バルブ４２０を介して供給された空気が急速排気バルブ４４０に供給され、急速排気バルブ４４０を通過した空気は、駆動手段４００に供給されて、駆動手段４００を図面右側方向に移動、即ち、後退させる。

【0106】

このような本発明の空圧装置は、急速排気バルブ４４０によって駆動手段４００に供給された空気が、急速排気バルブ４４０を介して排気されて、駆動手段４００の応答性をより高めるようになる。

【0107】

このように、急速排気バルブ４４０が設置されるにより、駆動手段４００の１０回往復動にかかる時間は、１２秒に短縮される。

【0108】

図３でのように、本発明の電線布設ロボット用空圧装置は、開始バルブ４２０を通過した空気が、メインバルブ４２５を介して、駆動手段４００に供給され、駆動手段４００は、供給された空気によって、図面左側方向に移動、即ち、前進する。

【0109】

この際、メインバルブ４２５と駆動手段４００との間で分岐されているタイムディレイバルブ４６０に、空気が供給される。一方、駆動手段４００の前進により、他側にある空気は、排気流量制御バルブ４２１により排気される。

【0110】

また、タイムディレイバルブ４６０に供給された空気は、制御バルブ４６１のチェックバルブ４６２と流量制御バルブ４６３とを介して、空気タンク４６４に保存され、空気タンク４６４に空気が満たされると、方向制御バルブ４６５を図面右側に押すことになる。

【0111】

これにより、方向制御バルブ４６５は、メインバルブ４２５を図面右側方向に押すことになり、開始バルブ４２０を通過した空気が、メインバルブ４２５に供給される。メインバルブ４２５を通過した空気は、駆動手段４００に供給され、これにより、駆動手段４００は、図面右側方向に移動、即ち、後退することになる。

【0112】

このように、メインバルブ４２５に設置された排気流量制御バルブ４２１は、駆動手段４００に供給された空気を速かに排気させ、駆動手段４００の応答性を高める。

【0113】

図６乃至図１０に示しているように、本発明の望ましい第４及び第５実施例による電線布設ロボット用空圧装置を、添付の図面に基づいて詳しく説明する。

【0114】

図６は、本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の作動前状態の要部縦断面図であり、図７は、第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の作動後状態の要部縦断面図である。

【0115】

本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置は、電線１５０を把持する把持手段３００と、前記把持手段３００を往復移動させる駆動手段４００と、前記駆動手段４００の動作を制御する制御手段５００とを含む。

【0116】

駆動手段４００は、把持手段３００を前後方向に往復移動させ、第４実施例において駆動手段４００は、ロッドレス単方向空圧シリンダを用いることができる。

【0117】

前記駆動手段４００は、一定長さを有するケーシング４７１と、ケーシング４７１の一端に固定される前方仕上げブロック４７２と、ケーシング４７１内に伸縮可能に装着される伸縮チューブ４７３と、伸縮チューブ４７３の伸縮動作によって移動される移送ヘッド４７４と、ケーシング４７１の他端に固定される後方仕上げブロック４７５と、移送ヘッド４７４の移動を案内する移送ガイド４７６と、移送ヘッド４７４を原位置に復帰させる復帰バネ４７７とを含む。

【0118】

ケーシング４７１は、構成部品を支持し、把持手段３００の前後移送をガイドする役目をする。前記ケーシング４７１の上端には、把持手段３００の接続及び移送案内のためのガイド溝４７１аが形成される。

【0119】

前方仕上げブロック４７２は、前記ケーシング４７１の内部前方(図６及び図７の図面左側)に挿設され、ケーシング４７１の前方部を蜜閉する。前記前方仕上げブロック４７２の一側には、伸縮チューブ４７３と接続される空圧流路４７２aが設けられる。

【0120】

伸縮チューブ４７３は、移送ヘッド４７４を後方に移送させ、前記ケーシング４７１の内部前方に設けられる。移送ヘッド４７４は、前記ケーシング４７１内に前後方向に移動可能に設けられ、前記伸縮チューブ４７３の端に接続される。

【0121】

前記移送ヘッド４７４は、前記伸縮チューブ４７３が空圧によって伸張すると、後方(図６ 及び図７の図面右側)に移送される。後方仕上げブルロック４７５は、前記ケーシング４７１の内部後方に挿設されて、ケーシング４７１の後方部を蜜閉する。

【0122】

移送ガイド４７６は、前記移送ヘッド４７４の前後方向移送を案内し、前記後方仕上げブロック４７５の一側に設けられる。前記移送ガイド４７６は、棒状又はパイプ状であり、前記移送ヘッド４７４の中央部を貫通する。

【0123】

復帰バネ４７７は、前記移送ヘッド４７４及びそれに接続される把持手段３００を前進させ、前記移送ヘッド４７４と後方仕上げブロック４７５との間に設けられる。

【0124】

把持手段３００は、電線１５０を把持して後方に移送させ、把持リング４２１と、接続ヒンジ４２２とを含む。把持リング４２１は、布設する電線１５０の直径よりも大径である。

【0125】

接続ヒンジ４２２は、前記把持リング４２１の下端に設けられ、把持リング４２１を前後方向に回転可能に支持する。前記接続ヒンジ４２２は、前記駆動手段４００の移送ヘッド４７４の上端に接続される。

【0126】

図８は、本発明の第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の制御手段を示すブロック図である。

【0127】

制御手段５００は、空圧アクチュエータ４８１と、制御部４８２と、後進感知スイッチ４８３と、前進感知スイッチ４８４と、作動スイッチ４８５と、非常停止スイッチ４８６とを含む。

【0128】

空圧アクチュエータ４８１は、前記駆動手段４００と接続され、制御部４８２の制御信号により、前記駆動手段４００に空圧を供給する。制御部４８２は、各種のスイッチ入力信号によって、前記空圧アクチュエータ４８１の作動を制御する。

【0129】

後進感知スイッチ４８３は、前記把持手段３００の最大後進を感知して、空圧アクチュエータ４８１の作動を停止させ、前記駆動手段４００のケーシング４７１の上部後方(図６及び図７の右側)に設置される。

【0130】

前進感知スイッチ４８４は、前記把持手段３００の最大移動を感知して、空圧アクチュエータ４８１を再作動させ、前記駆動手段４００のケーシング４７１の上部前方(図６及び図７の左側)に設置される。

【0131】

作動スイッチ４８５は、初期運転作動及び停止のためのものであり、非常停止スイッチ４８６は、運転過程で予想しなかった非常状況が発生したとき、運転を非常停止するためのものである。

【0132】

前記後進感知スイッチ４８３、前進感知スイッチ４８４、作動スイッチ４８５、非常停止スイッチ４８６は、制御部４８２に接続され、制御部４８２にスイッチ信号を伝送する。

【0133】

本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置は、駆動手段４００の伸縮チューブ４７３に空圧が供給されると、移送ヘッド４７４及びそれに接続された把持手段３００を後方に移動させる。前記把持手段３００の後進作動過程では、把持手段３００に把持された電線１５０が、把持手段３００と共に後方に移動される。

【0134】

即ち、前記把持手段３００の後方移動過程では、接続ヒンジ４２２を中心に、把持リング４２１の後方に回転することになり、それで、把持リング４２１の内部上端と内部下端との間の垂直距離が縮小しながら、把持リング４２１に電線１５０が把持される。

【0135】

前記把持手段３００及び電線１５０の移動は、把持手段３００がケーシング４７１の上部後方に設置された後進感知スイッチ４８３を作動させるまで行われる。後進感知スイッチ４８３が把持手段３００により作動されると、制御手段５００によって、駆動手段４００の伸縮チューブ４７３に供給された空圧が解除される。

【0136】

駆動手段４００の空圧が解除されると、移送ヘッド４７４の後進で圧縮された復帰バネ４７７の弾性力によって、移送ヘッド４７４及び把持手段３００は、前方に移動される。

【0137】

前方に移動される把持手段３００は、把持リング４２１と電線１５０との把持状態が解除されることにつれ、電線１５０は、前方に移動せず、把持手段３００だけが前方に移動する。

【0138】

即ち、前方に移動される把持手段３００は、接続ヒンジ４２２を中心に、把持リング４２１の前方に回転し、それにより、把持リング４２１の内部上端と内部下端との間の垂直距離が再度拡大しながら、把持リング４２１と電線１５０との把持状態が解除される。

【0139】

前記前方に移動する過程において把持手段３００は、ケーシング４７１の上部前方に設けられた前進感知スイッチ４８４が作動すると、制御手段５００により、駆動手段４００であるロッドレス単方向空圧シリンダに再び空圧が供給されて、把持手段３００及び電線１５０が後方に移動される。

【0140】

このように本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置は、ロッドレス単方向空圧シリンダである駆動手段４００に空圧が供給されることにより、把持手段３００及び電線１５０の後方移動と、空圧解除による把持手段３００の前方移動を繰り返しながら、電線１５０を後方に移動させることになる。

【0141】

図９は、第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置のフローチャートである。

【0142】

本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の制御方法は、制御部４８２が、作動スイッチ４８５の作動可否を判断するステップと、前記判断結果、作動スイッチ４８５がオン状態であると、制御部４８２の作動信号による空圧アクチュエータ４８１の作動で、ロッドレス単方向空圧シリンダとなっている駆動手段４００に空圧が供給されるステップと、前記空圧供給により、把持手段３００及び電線１５０が後方に移動されるステップと、制御部４８２が後進感知スイッチ４８３の作動可否を判断するステップと、前記判断結果、後進感知スイッチ４８３がオン状態であると、制御部４８２の作動停止信号による空圧アクチュエータ４８１の作動停止で、駆動手段４００の空圧が解除されるステップと、前記空圧解除により、把持手段３００が前方に移動するステップと、制御部４８２が前進感知スイッチ４８４の作動可否を判断するステップとを含む。

【0143】

本発明の望ましい第４実施例による電線布設ロボット用空圧装置の制御方法において、前記制御部４８２が、前進感知スイッチ４８４の作動可否を判断するステップの判断結果、前進感知スイッチ４８４がオン状態であると、制御部４８２の作動信号による空圧アクチュエータ４８１の作動で、駆動手段４００に空圧が供給される。

【0144】

また、本発明の望ましい実施例による電線布設ロボット用空圧装置の制御方法は、前記各制御ステップにおいて、作動スイッチ４８５がオフになるか、非常停止スイッチ４８６がオンになると、制御部４８２が空圧アクチュエータ４８１を含めた全ての制御部品の機能を停止させる。

【0145】

図１０は、本発明の第５実施例による電線布設ロボット用空圧装置の制御手段を示すブロック図である。

【0146】

図１０に示している本発明の第５実施例による電線布設ロボットは制御手段５００を、空圧アクチュエータ４８１と、制御部４８２と、作動スイッチ４８５と、非常停止スイッチ４８６と、タイマー６８３とから構成している。

【0147】

前記本発明の第５実施例による電線布設ロボット用空圧装置において、制御手段５００は、制御部４８２と、これに接続されるタイマー６８３とを介して、空圧アクチュエータ４８１を設定時間作動させることによって、把持手段３００及び電線１５０の後方移動、及び把持手段３００の前方復帰を制御する。

【0148】

前記本発明の第５実施例による電線布設ロボット用空圧装置は、ロッドレス単方向空圧シリンダに供給された空圧が解除されると、復帰バネ４７７を介して、把持手段３００が前方に復帰される。

【0149】

図１１に示しているように、本発明の第６実施例による電線布設ロボット用空圧装置の駆動手段４００は、油圧シリンダ、空圧シリンダ、電気アクチュエータの少なくともいずれか１つを用い、電線布設のための駆動手段４００の往復動を設定周期で発生する制御手段５００を備える。油圧シリンダと空圧シリンダは、復動型が望ましいが、単動型でもよい。電気アクチュエータは、サーボモータ又はリニアモータにボールスクリュー、リンク、カムなどの往復動用機構を併用する。その他に、エンジン式など、公知の往復動装置をいずれも使用することができる。

【0150】

ここで、前記制御手段５００は、油空圧方式の場合、流量制御とタイムディレイ機能のバルブを介在する任意の作動周期で、駆動手段４００に往復動を発生することが望ましい。図１１は、空圧方式の制御手段５００を示しており、制御手段５００は、開始バルブ４２０、メインバルブ４２５、調節バルブ４１５などにより、駆動手段４００の空圧シリンダを作動する。特に、空圧方式の制御手段５００は、電気的制御による同期化を要しないこと、及び外部環境に影響を受けないことから望ましい。

【0151】

より具体的に、開始バルブ４２０を開弁すると、エアがメインバルブ４２５を介して空圧シリンダに供給されて、把持手段３００の前進運動が行われると共に、調節バルブ４１５に伝達されて、一定圧力に達するまで待ってから、メインバルブ４２５を作動して、空圧シリンダの後進運動を誘発する。このように、メインバルブ４２５と把持手段３００が作動する一時動作のタイミング(周期)は、調節バルブ４１５による流量制御と時間遅延機能で決められる。図１１でのように、複数の電線布設ロボット用空圧装置が配置された場合、必ず、相互同期化しなくても構わない。即ち、一側の電線布設ロボット用空圧装置において、タイミングの不一致で過負荷が発生すると、制御手段５００に残留する空気の流量制御と、時間遅延で動作しない状態に戻るようになり、次の周期で、隣接する電線布設ロボット用空圧装置と自動に同期化して、合力が最大となる場合に動作することになる。勿論、過負荷が発生しない場合には、同期実行とならない場合にも動作することができる。

【0152】

図１２乃至図１３に示しているように、本発明の第７実施例による制御手段５００は、前記把持手段３００と駆動手段４００とを、ユニットコントローラ５１０と中央コントローラ５２０とに分散して制御する。ユニットコントローラ５１０は、ケーブルトレー(図示せず)の領域別に設置され、中央コントローラ５２０は、操作が容易な位置で、複数のユニットコントローラ５１０と連結される。本発明のプロセスロジッグを、複数のユニットコントローラ５１０に分散させることで、作動速度と信頼性を向上し、異常発生時には、その危険負担を最小化する。中央コントローラ５２０は、分散したユニットコントローラ５１０への管理機能の他に、外部装置とのプロセス情報処理の機能も有する。ユニットコントローラ５１０と中央コントローラ５２０との間には、無線操作機を介在することもできる。

【0153】

本発明の実施例７によると、前記制御手段５００のユニットコントローラ５１０は、ケーブルトレーの割り当てられた領域に配置された複数の把持手段３００と駆動手段４００とが互いに協働して、電線１５０を引き寄せる。トレーは、水平トレー領域と、垂直トレー領域と、角トレー領域とに区分して、把持手段３００と駆動手段４００を設置し、ユニットコントローラ５１０を連結することができる。これにより、電線１５０は、ケーブルトレーの水平部、垂直部、角部が設定荷重及び速度で引き寄せられ、移動される。

【0154】

前記制御手段５００の中央コントローラ５２０は、ケーブルトレー上の把持手段３００と駆動手段４００との配置位置を演算して表示する。中央コントローラ５２０は、ケーブルトレーの座標情報を活用して、把持手段３００、駆動手段４００、ユニットコントローラ５１０の配置を演算する。演算結果はディスプレイに表示し、最小限の作業者が迅速・正確に処理するようにする。

【0155】

本発明は、前記の実施例に限られず、本発明の思想及び範囲を逸脱しない範囲で、様々に修正・変形できることは、当該技術の分野における通常の知識を有する者にとって自明である。従って、そのような変形例又は修正例は、本発明の特許請求の範囲に属する言える。

【符号の説明】

【0156】

４００: 駆動手段
４２０: 開始バルブ
４２５: メインバルブ
４３０: 制御バルブ
４３１: 第１の制御バルブ
４３２: チェックバルブ
４３３: 流量制御バルブ
４３５: 第２の制御バルブ
４４０: 急速排気バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】