JPS6047189B2 - ロボツト延線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無人て延線作業をなし得るロボット延線装置に
係る。

例えば光ファイバケーブルの長距離延線を行う場合、そ
の強度上延線ルート中間に駆動装置を設置することが望
ましい。

延線ルートの中間てケーブルを駆動する駆動装置として
は、電源の配線以外の何らの配線も必要としないもので
あることが望まれる。

そのためには、装置自体に仕事（タスク）を判断して仕
事を進めるロボット機能を持たせなければならない。本
発明は上記の事情に基きなされたもので、装置自体が仕
事の判断とそれに基く仕事の実施とをなし得る口ホット
延線装置を得ることを目的としている。本発明において
は、ケーブルの引出しを行う引取機の入口出口に張力計
を設けケーブルの引取機入口側張力、同出口側張力、ケ
ーブル許容張力、最小延線張力をマイクロコンピュータ
に入力させ、このマイクロコンピュータの判断、演算に
より引取機運転の可否および最適駆動速度を定め、これ
により前記引取機の制御を行い前記目的を達ヨ成してい
る。

以下図面につき本発明の詳細を説明する。

第１図に示すように引取機１の入口側及び、出力側にそ
れぞれ張力計２及び３が設置され、引取機１によつて引
取られつつあるケーブル４に作用する張・力を検出する
。これらの張力計の検出出力は電気信号ｆ、、ｆ２に変
換され、マイクロコンピュータ５に入力される。マイク
ロコンピュータ５は後に説明する処理を行い、その出力
はＤ／Ａコンバータ６を介し、増巾回路７を経由して引
取機駆動用の直流モータ８に与えられる。

駆動用の直流モータ８にはタコジェネレータ９が附設さ
れ、その出力は増巾回路７に入力側にフィードバックさ
れている。なお、引取機１の駆動系には図示省略の何ら
かの逆転防止手段を介在させ、停止時にあつてもケーブ
ル４の張力がゆるまないようにしておく。

マイクロコンピュータは次の判断および演算をするもの
とする。すなわち、マイクロコンピュータ５に設定され
るケーブル４の許容張力ＦＭｌ最小延線張力ＦＬと前記
の検出張力Ｆｌ，ｆ２との間で比較を行い、第１表の如
き引取機１の駆動停止の判断を行う。なお、上表中Ｓは
停止命令、Ｄは駆動命令である。

また、駆動命令発出時には、マイクロコンピュータ５は
、（Ｆ２−ＦＬ）αの駆動速度を目標値とするモータ制
御信号を出力する。また、（ＦＭ−ＦＬ）αは定格最大
駆動速度であり、これ以上の駆動速度とすることはない
。上記の表中の停止、駆動の判断は次のことを意．味す
る。

すなわち、引取機１の入口側においてケーブル４に作用
する張力ｆ１がケーブルの許容張力ＦＭに等しいかそれ
より大きい場合は出口側の張力Ｆ２がどのようであつて
もケーブル４にはすでに過度の張力が作用しているので
あるから、引取機！１は停止させる。また、入口側の張
力が許容張力ＦＭより小さく最小延線張力ＦＬより大で
ある場合には、入口側にはケーブル４のたるみがなく引
取りは入口側ては順調になされている。

而して、出口側の張力Ｆ２・が許容張力ＦＭより大であ
る場合には、（Ｆ２−ＦＬ）αの速度でケーブルを送込
み出口側の張力Ｆ２を緩和させる。また、出口側の張力
Ｆ２が最小延線張力ｆしより大きく許容張力ＦＭより小
である場合には出口側においてもケーブル４にたるみが
なくそのまま引取機を駆動して差支えないので、（Ｆ２
−ＦＬ）αの速度で駆動を継続する。

さらに、出口側張力Ｆ２が最小延線張力より小さいかま
たはこれに等しい場合には、出口側においてケーブル４
にたるみが形成されているか形成されるおそがあるので
、引取機１を停止させる。

入口側の張力ｆ１が最小延線張力ＦＬより小さい）かま
たはこれに等しい場合には、入口側においてケーブル４
にはたるみが形成されているかまたは形成されるおそれ
がある。出口側の張力Ｆ２が許容張力ＦＭより大である
であるかまたはこれに等しい時は（Ｆ２−ＦＬ）αの速
度でケーブル４を送込み、出口側の張力を緩和する。ま
た出口側の張力Ｆ２が最小延線張力ＦＬより大きく許容
張力ＦＭより小である場合には、（Ｆ２−ｆし）αの速
度で引取り入口側におけるケーブル４のたるみを解消さ
せる。

さらに、出口側の張力Ｆ２が最小延線張力ＦＬより小で
あるかまたはこれに等しい場合には、出口側においてケ
ーブル４にたるみが形成されているかまたは形成される
おそれがあり、この時は引取機１を停止させて前記のた
るみ等を解消させる。

なお、前記駆動速度（Ｆ２−ＦＬ）αは次のような意味
を持つている。すなわち、出口側張力Ｆ２と最小延線張
力ＦＬとの差（Ｆ２−ＦＬ）は、出口側におけるケーブ
ルの緊張度に関連する量であり、これが大である程ケー
ブルの緊張度は高いので、これに比例する（Ｆ２−ｆし
）αなる引取り速度とすることにより円滑な延線がなさ
れる。上記から明らかなように本発明のロボット延線装
置によれば、ケーブルに作用する張力、ケーブルに形成
されるたるみにより延線状態を自動的に判断し、無人て
延線作業を進めることができる。

なお、上記の如く装置自体か判断機能を有するので、延
線路中間に装置を設定する場合にあつても、指令、制御
用の配線を必要とせす電源用の配線を設置するのみでよ
く、保守管理が容易てある。第２図は本発明の他の実施
例を示している。この図に示す実施例は、延線路に屈曲
部がありその前後にそれぞれ引取機１０，１１を設けた
ものにつき本発明を適用した例である。屈曲部入口側に
設置された第１の引取機１０の入口手前には入口側張力
Ｆｌｌを検出する張力計１２が設置され、屈曲部出口側
に設置された第２の引取機１１の出口後方には出口側張
力Ｆ２２を検出する張力計１３が設置されている。また
、屈曲部のほぼ中央にはケーブル４の彎曲部の彎曲部頂
点の法線方向の位置Ｘを検出するフープ測定器１４が設
置されている。位置Ｘはフープ長の関数である。

従つて、フープ測定器１４はフープ長を測定するもので
ある。張力計１２，１３の出力、フープ測定器１４の出
力はマイクロコンピュータ１５に入力され、マイクロコ
ンピュータは設定された最小延線張力ｆぃ許容張力ＦＭ
ｌフープ許容下限長Ｘ，同上限長Ｘ．．と検出出力Ｆｌ
ｌ，ｆ２２、Ｘとの間て比較を行い第２表の如き判断を
行い、その判断結果はＤ／Ａコンバータ１６を介し、増
巾回路１７を経由して第１の引取機１０を駆動する直流
モータ１８を制御する。モータ１８にはタコジェネレー
タ１９が附設され、その出力は増巾回路１７の入力側に
フィードバックされている。また、マイクロコンピュー
タ１５は前記各入力により第３表の如き判断を行いその
出力によりＤ／Ａコンバータ２０、増巾回路２１を介し
て第２の引取機１１を駆動する直流モータ２２を制御す
る。

このモータに附設されたタコジェネレータ２３の出力は
、増巾回路２１の入力側にフィードバックされている。
前記第２表、第３表の判断は下記のような意味を有して
いる。

すなわち、第２表において、Ｆｌｌ≦ＦＬである時は第
１の引取機１０の入口でケーブル４にたるみが形成れて
いるまたは形成のおそれがあることを示している。

この時、ケーブルの彎曲部がその彎曲法線方向にその許
容下限位置にありフープ長が下限にあるかそれにより彎
曲の内側にあるｘ≦Ｘ１の場合には、ケーブルを彎曲部
に送り込んでも彎曲部が許容上限位置従つてフープ長上
限をこえることはないので、引取りを継続する。また、
ケーブル彎曲部が許容限界内にありＸ，くｘ＜Ｘ．．で
ある時も引取りを継続する。

彎曲部が許容上限位置にあり、フープ長が上限にあるか
これをこえＸ≧Ｘｎ，の時は、第１の引取機１０を停止
させ第２の引取機１１により引取らせ彎曲部内のたるみ
を解消させる。第２表でｆしくＦｌｌ〈ＦＭの場合は、
第１の引取機１０の入口側では延線が順調に行われてい
る時゛である。

この時、Ｘ≦Ｘ１、Ｘ，くｘ＜Ｘｍであれば第１の引取
機１０の運転を継続してよい。またケーブル彎曲部の位
置が許容上限位置にあり、フープ長が上限にあるかまた
はそれをこえ、Ｘ≦Ｘ．ｎとなつ・た時は前記と同様第
１の引取機１０を停止させ、彎曲部内のケーブルのたる
みを解消させる。Ｆｌｌ≧ＦＭの場合は、第１の引取機
１０の引取り自体がもうすでに無理な引取りとなつてい
るので、彎曲部の位置すなわちフープ長の如何にかかノ
わらす第１の引取機１０を停止させる。また、第３表に
おいて、Ｆ２２≦ＦＬの場合は第２の引取機１１の出力
側においてケーブルにたるみが形成されているかまたは
形成のおそれある場合である。

この時は彎曲部の位置如何にかかわらす７第２の引取機
１１を停止させ、図示しない後続の引取機により前記の
たるみを解消させる。また、ＦＬ＜Ｆ２２〈ＦＭの場合
は第２の引取機１１による引取りが順調になされている
場合であり、彎曲部が許容下限位置にあつてフープ長が
下限にならない限りその運転を継続してよい。

さらに、Ｆ２２〉ＦＭの場合は出口側に過度の張力が作
用している場合であり、彎曲部が許容下限位置すなわち
フープ下限長となる。ｘ≦Ｘ１とならない限り、引取機
１１の運転を継続し前記過度の張力を解消させる。

なお、上記の各場合において、第１の引取機１０の駆動
速度は、（ｘ、−ｘ）βであり、第２の引取機１１のそ
れは（Ｆ２。

−ＦＬ）αである。これらの駆動速度は次のような意味
を持つている。すなわち、フープ長上限と検出されたフ
ープ長Ｘとの差はケーブルの彎曲部内に送り込み得る長
さに関連する量である。従つて、この量に比例した速度
でケーブルを駆動すれば彎曲部内にたるみや過度の緊張
を生じることなくケーブルの引取りを継続することがで
きる。なお、（Ｆ２２−ＦＬ．）αは（Ｆ２−ＦＬ）α
と同様の意味を有している。

上記の実施例において、第２表、第３表に示す判断がな
され、第１、第２の引取機の駆動、停止がなされる時、
ケーブル４は過度の緊張、施緩を与られることなく、し
かも彎曲部内にもそれらを生じることなく、無人で延線
を行うことができる。

なお、張力計、フープ測定器は任意の構成のも−のでよ
いが、第３図第４図につきれらの一例を説明する。

すなわち、第３図において、張力計は２箇の固定輪２４
，２５と、それらの中央に置かれた可動輪２６とを有し
、可動輪２６はその上縁を固定輪，２４，２５下縁を連
ねる線より上方に僅かに突出させており、ケーブル４は
両固定輪下縁および可動輪２６上縁に係合されている。

ケーブル４に作用する張力Ｔは合力Ｐとして可動輪に作
用するので、可動輪に作用する合力をロードセルその他
で検出すれば、張力Ｔを知ることができる。第４図はフ
ープ測定器１４を示している。

測定器１４は水平方向の対向するバー２７，２８を有し
、一方のバー２７には等間隔に長手方向に分布して光源
１１〜１ｎが設けられ、他方のバー２８には各光源に対
向して受光素子ｄ１〜Ｄｎが設けられている。各光源か
らの光ビームの直径をｄ１ケーブルの”直径をＤとした
時、一つの光源から対向する受光素子への光の入射が遮
断された場合、ケーブルの存在する範囲は対向する光源
受光素子の中心を連ねる直線の両側に（４）−ｄ）の範
囲である。

従つて、各光源受光素子の対のどの光が遮断されるかに
よつて、検出フープ位置Ｘ１〜Ｘｎをマイクロコンピュ
ータに入力させる場合前記の巾を考慮することが必要で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の模式図、第２図は他の実施例
の同様の図、第３図は張力計の一例の概略正面図、第４
図はフープ測定器の一例の概略正面図である。 １，１０，１１・・・・・引取機、２，３，１２，１３
・・・・・・張力計、４・・・・・・ケーブル、５，１
５・・・・・・マイクロコンピュータ、６，１６，２０
・・・・・・／コンバータ、７，１７，２１・・・・・
・増巾回路、８，１８，２１・・・・・直流モータ、９
，１９，２３・・・・・・タコジェネレータ、１４・・
・・・・フープ測定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーブルに駆動を加える引取機と、この引取機の入
   口側、出口側にそれぞれ設けた張力計と、ケーブル許容
   張力、延線最小張力および前記各張力計出力を入力され
   それらからケーブルの過度の緊張弛緩を防止する如く引
   取機の運転停止の判断および運転時のケーブル駆動速度
   を算出し前記引取機を制御するマイクロコンピュータと
   を有することを特徴とするロボット延線装置。 ２ ケーブル延線器の彎曲部入口側に設けた第１の引取
   機と、前記彎曲部の出口側に設けた第２の引取機と、第
   １の引取機の入口側に設けた第１の張力計と、第２の引
   取機の出口側に設けた第２の張力計と、前記彎曲部のほ
   ぼ中央に設けられケーブル彎曲部頂点の位置を検出する
   フープ測定器と、ケーブル許容張力、最小延線張力、第
   １、第２の張力計の出力、フープ長上限、同下限、フー
   プ測定器出力を入力され、それらによりケーブルの過度
   の緊張弛緩を防止する如く第１第２の引取機の運転停止
   の判断および運転時のケーブル駆動速度の算出をなし、
   前記第１第２の引取機を個々に制御するマイクロコンピ
   ュータを有することを特徴とするロボット延線装置。