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公開番号2020115736
公報種別公開特許公報(A)
公開日20200730
出願番号2019206921
出願日20191115
発明の名称シールドケーブルを加工するためのシステム、方法、及び、装置
出願人ザ・ボーイング・カンパニー,The Boeing Company
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02G 1/14 20060101AFI20200703BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】シールドケーブルを加工するための自動システムを提供する。
【解決手段】ケーブル10の端部を加工するための自動システム110は、ケーブル配送システム60と、ケーブル加工モジュールと、パレット64と、駆動ホイールと、モータと、遊動ホイールと、を含む。ケーブル加工モジュールは、ケーブルの端部に対して作業を行うように構成されたケーブル加工機器と、コンピュータシステムとを含む。コンピュータシステムは、駆動ホイールをケーブル押出し方向に回転させることにより、特定長さのケーブルをケーブル加工機器に挿入すること、ケーブル加工機器を作動させて、ケーブルの挿入された端部に対して作業を行こと及び駆動ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させることにより、特定長さのケーブルをケーブル加工機器から取り除くこと、を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
シールドケーブルの端部を加工するためのシステムであって、
ケーブル配送システムと、
前記ケーブル配送システムに近接した複数のケーブル加工モジュールと、を含み、
前記複数のケーブル加工モジュールは、
シールドケーブルの端部からジャケットの一部分を自動で除去するように構成されたジャケットスラグ引っ張りモジュールと、
前記ジャケットスラグ引っ張りモジュールの下流側に位置するシールドトリミングモジュールと、を含み、当該シールドトリミングモジュールは、前記ジャケットの前記一部分が除去された領域において前記シールドケーブルから露出するシールドの一部分を自動でトリミングするように構成されている、システム。
続きを表示(約 6,000 文字)【請求項2】
前記シールドトリミングモジュールは、
第1穴を有する第1プレス金型であって、前記第1穴の穴縁部が前記第1プレス金型の第1表面との交差部分に位置する第1プレス金型と、
第2プレス金型であって、当該第2プレス金型の第2表面に交差し且つ前記第1穴と一直線に並ぶ第2穴を有するとともに、前記第1プレス金型に接触する第1位置と、前記第1プレス金型から離間して非接触になる第2位置との間で、前記第1プレス金型に対して並進移動可能な第2プレス金型と、
前記1プレス金型に取り付けられた第1グリッパーであって、当該第1グリッパーと前記第2プレス金型との間に前記第1プレス金型が位置するように配置された第1グリッパーと、
前記第2プレス金型に取り付けられた第2グリッパーであって、当該第2グリッパーと前記第1プレス金型との間に前記第2プレス金型が位置するように配置された第2グリッパーと、
を含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記複数のケーブル加工モジュールは、前記シールドトリミングモジュールの下流側に位置するスリーブ装着モジュールをさらに含み、当該スリーブ装着モジュールは、前記シールドのうちトリミングされていない露出部分を含むように、前記シールドケーブルの一部分に対してスリーブを自動で配置及び収縮させるように構成されている、請求項1又は2に記載のシステム。
【請求項4】
前記スリーブ装着モジュールは、
スリーブを構成する材料を溶融させるのに十分な熱を生成可能なヒータと、
前記シールドケーブルを挟んで移動させることができるニップを形成するように配置された一対のホイールと、
前記一対のホイールのうちの少なくとも1つに機能的に接続されて、前記ホイールの回転を駆動するモータと、
入口側から出口側に前記ケーブルを案内するように構成されたじょうご部と、
前記じょうご部の前記出口側から延出するように前記じょうご部に取り付けられているか、又は、一体成形されたじょうご延長部であって、前記シールドケーブルと前記スリーブとの間に入り込むように構成された枝部を有するじょうご延長部と、
コンピュータと、
を含み、当該コンピュータは、以下の操作、すなわち、
前記ホイールをケーブル押出し方向に回転させるように前記モータを作動させて、所与の長さ分の前記シールドケーブルを前記じょうご部に挿入すること、
前記シールドケーブルのうち前記じょうご延長部から延出する部分に前記スリーブを融着させるように、前記ヒータを制御すること、及び、
前記スリーブの融着後に、前記ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させるように前記モータを作動させること、を実行するように構成されている、請求項3に記載のシステム。
【請求項5】
前記複数のケーブル加工モジュールは、前記ジャケットスラグ引っ張りモジュールの上流側に位置するレーザ刻印モジュールをさらに含み、当該レーザ刻印モジュールは、前記シールドケーブルの前記ジャケットに自動で刻み目を付けて、前記ジャケットスラグ引っ張りモジュールによって除去されるジャケット部分を規定するように構成されている、請求項1〜4のいずれかに記載のシステム。
【請求項6】
前記ケーブル配送システムによって支持されたパレットと、
前記パレットに回転可能に接続された駆動ホイールと、
前記駆動ホイールの回転を駆動するために機能的に接続されたモータと、
前記パレットに回転可能に接続されるとともに、前記駆動ホイールとの間にニップを形成する遊動ホイールと、
をさらに含み、
前記複数のケーブル加工モジュールのうちの少なくとも1つは、コンピュータシステムを含み、当該コンピュータシステムは、以下の操作、すなわち、
前記駆動ホイールをケーブル押出し方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記シールドケーブルの端部を前記ケーブル加工モジュールに挿入すること、
前記ケーブル加工モジュールを作動させて、前記シールドケーブルの前記端部に対して作業を行うこと、及び、
前記駆動ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記シールドケーブルの前記端部を前記ケーブル加工モジュールから離脱させること、を行うように構成されている、請求項1〜5のいずれかに記載のシステム。
【請求項7】
前記モータの出力シャフトの段階的な角回転に対応するパルスを出力するように構成された回転エンコーダをさらに含み、前記複数のケーブル加工モジュールのうちの少なくとも1つは、
前記駆動ホイール及び遊動ホイールに対向する位置に取り付けられたじょうご部と、
前記じょうご部の前方の走査面内における送信光の妨害が開始したことを示すケーブル先端位置信号を発信するように配置及び構成された光電センサと、
をさらに含み、
前記コンピュータシステムは、さらに、前記ケーブル先端位置信号を受けて、前記回転エンコーダによって出力されるパルスをカウントし始めるとともに、特定の目標長さのシールドケーブルが前記ケーブル加工モジュールに挿入されたことを表す特定の値に前記カウントが到達すると、前記モータを停止するように構成されている、請求項6に記載のシステム。
【請求項8】
前記光電センサは、走査光ビーム送信機と、光検出素子のアレイと、を含み、前記コンピュータシステムは、さらに、以下の操作、すなわち、
前記走査光ビーム送信機から前記光検出素子のアレイが受け取る光の妨害の長さを算出すること、
前記算出した妨害長さを、前記シールドケーブルの直径を表す参照データと比較すること、及び、
前記算出した妨害長さと前記参照データとの差異が特定の閾値を超えた際に警告信号を出すこと、を行うように構成されている、請求項7に記載のシステム。
【請求項9】
ケーブルの端部を加工するためのシステムであって、
ケーブル配送システムと、
前記ケーブル配送システムにアクセス可能な複数のワークステーションに位置する複数のケーブル加工モジュールと、
一対のホイールであって、当該ホイールの間のニップに前記ケーブルがある際に、前記複数のケーブル加工モジュールのうちの1つに前記ケーブルを押し込むように動作可能なホイールと、
前記ホイールを保持するように構成された装置と、
前記ホイールの回転を駆動するために機能的に接続されたモータと、を含み、
前記複数のケーブル加工モジュールのうちの各ケーブル加工モジュールは、
前記ケーブルの端部に対して作業を行うケーブル加工機器と、
コンピュータシステムと、を含み、当該コンピュータシステムは、前記ワークステーションの其々に前記ケーブルが順次到着すると、以下の操作、すなわち、
前記ホイールをケーブル押出し方向に回転させるように前記モータを作動させ、これにより、前記ホイールを保持するように構成された前記装置に隣接する前記ケーブル加工モジュールにおけるケーブル加工機器に対して前記ケーブルの前記端部を挿入すること、
前記ケーブルの前記端部が挿入された前記ケーブル加工機器を作動させて、前記挿入された前記端部に対して作業を行うこと、及び、
前記ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器から離脱させること、を行うように構成されている、システム。
【請求項10】
前記複数のケーブル加工モジュールは、前記ケーブル配送システムに沿って下記の順に配置された複数のケーブル加工モジュール、即ち、
ケーブルのジャケットに対してレーザで周方向の刻み目をつける作業を自動で行うように構成された第1ケーブル加工機器と、
前記レーザの刻み目を先端とする前記ジャケットの一部分を、前記ケーブルの前記端部から自動で引き剥がすように構成されており、これにより前記ケーブルのシールドの一部分を露出させる第2ケーブル加工機器と、
前記ケーブルにおける前記シールドの露出部分の一部分を自動でトリミングするように構成された第3ケーブル加工機器と、
前記シールドの露出部分のうち前記トリミング後に残っている部分を囲むように、前記ケーブルの一部分に対してはんだスリーブを自動で装着するように構成された第4ケーブル加工機器と、
を含む、請求項9に記載のシステム。
【請求項11】
前記複数のケーブル加工モジュールのうちの1つは、ジャケットの一部分が除去された領域において前記ケーブルから露出するシールドの一部分を自動でトリミングするように構成されたシールドトリミングモジュールを含む、請求項9又は10に記載のシステム。
【請求項12】
前記複数のケーブル加工モジュールのうちの他の1つは、前記シールドトリミングモジュールの下流に位置するスリーブ装着モジュールを含み、当該スリーブ装着モジュールは、前記シールドのうちトリミングされていない露出部分を含むように、前記ケーブルの一部分に対してスリーブを自動で配置及び収縮させるように構成されている、請求項11に記載のシステム。
【請求項13】
ケーブルの端部を加工するための方法であって、
ニップを形成する駆動ホイール及び遊動ホイールを支持するパレットに、ケーブルのコイルを載置することと、
前記パレットを搬送システムに載置することと、
前記駆動ホイールと前記遊動ホイールとの間にケーブルの端部を配置することと、
前記駆動ホイール及び前記遊動ホイールを回転させて、前記駆動ホイール及び前記遊動ホイールの前方にある所定のケーブル先端位置に前記ケーブルの先端を移動させることと、
ワークステーションにあるケーブル加工モジュールであって、前記ケーブルの前記端部に対して作業を行うように構成されたケーブル加工機器、及び、前記ケーブル加工機器の前方にあるじょうご部含むケーブル加工モジュールに隣接する位置に前記パレットを搬送することと、
前記駆動ホイールをケーブル押出し方向に回転させて、前記ケーブルの前記端部を、前記じょうご部を介して前記ケーブル加工機器に挿入することと、
前記ケーブル加工モジュールを作動させて、前記ケーブルの前記端部に対して作業を行うことと、
前記作業の完了後に、前記駆動ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器から離脱させることと、を含む、方法。
【請求項14】
前記ケーブル加工機器によって行われる作業は、レーザで刻み目を付ける作業である、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記ケーブル加工機器によって行われる作業は、ジャケットスラグを引き剥がす作業である、請求項13に記載の方法。
【請求項16】
前記ケーブル加工機器によって行われる作業は、シールドトリミングである、請求項13に記載の方法。
【請求項17】
前記ケーブル加工機器によって行われる作業は、スリーブ装着である、請求項13に記載の方法。
【請求項18】
ケーブルの端部を加工するためのシステムであって、
ケーブル配送システムと、
前記ケーブル配送システムにアクセス可能なワークステーションに位置するケーブル加工モジュールと、
前記ケーブル配送システムによって支持されたパレットと、
前記パレットに回転可能に接続された駆動ホイールと、
前記駆動ホイールの回転を駆動するために機能的に接続されたモータと、
前記パレットに回転可能に接続されるとともに、前記駆動ホイールとの間にニップを形成する遊動ホイールと、を含み、
前記ケーブル加工モジュールは、
ケーブルの端部に対して作業を行うケーブル加工機器と、
コンピュータシステムと、を含み、当該コンピュータシステムは、以下の操作、すなわち、
前記駆動ホイールをケーブル押出し方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器に挿入すること、
前記ケーブル加工モジュールを作動させて、前記ケーブルの前記端部に対して前記作業を行うこと、及び、
前記駆動ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器から離脱させること、を行うように構成されている、システム。
【請求項19】
前記モータの出力シャフトの段階的な角回転に対応するパルスを出力するように構成された回転エンコーダをさらに含み、前記ケーブル加工モジュールは、
前記駆動ホイール及び遊動ホイールに対向する位置にある前記ケーブル加工機器に取り付けられたじょうご部と、
前記じょうご部の前方の走査面内における送信光の妨害が開始したことを示すケーブル先端位置信号を発信するように配置及び構成された光電センサと、をさらに含み、
前記コンピュータシステムは、さらに、前記ケーブル先端位置信号を受けて、前記回転エンコーダによって出力されるパルスをカウントし始めるとともに、特定の目標長さのケーブルが前記ケーブル加工モジュールに挿入されたことを表す特定の値に前記カウントが到達すると、前記モータを停止するように構成されている、請求項18に記載のシステム。
【請求項20】
前記光電センサは、走査光ビーム送信機と、光検出素子のアレイとを含み、前記コンピュータシステムは、さらに、以下の操作、すなわち、
前記走査光ビーム送信機から前記光検出素子のアレイが受け取る光の妨害の長さを算出すること、
前記算出した妨害長さを、前記ケーブルの直径を表す参照データと比較すること、及び、
前記算出した妨害長さと前記参照データとの差異が特定の閾値を超えた際に警告信号を出すことと、を行うように構成されている、請求項19に記載のシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、シールドケーブルを加工するためのシステム、方法、及び装置に関する。具体的には、本開示は、シールドケーブルの端部にスリーブを装着するためのシステム、方法、及び装置に関する。
続きを表示(約 19,000 文字)【背景技術】
【0002】
シールドケーブルには、電磁干渉を防ぐために、シールドが組み込まれている。例えば、導体は、金属製の組み紐状シールドで囲まれている。シールドは金属製であるため、接地経路としての役割も果たす。通常、シールドケーブルには、アース線が組み込まれており、アース線は、シールドケーブル中の、ジャケットに被覆されていない部分(unjacketed portion)においてシールドに接触している。一般的に、アース線は、はんだスリーブを用いて、上述のジャケット非被覆部分に取り付けられる。
【0003】
現在のところ、シールドケーブルを用意して、このケーブルの一端にはんだスリーブを装着するプロセスは、ほとんどの場合、手作業で行われており、手間がかかるプロセスである。ベンチトップ機器に対する手作業の送給は、ケーブルのアラインメントを維持するとともに正しい長さのケーブルを機器に送給する、オペレータのスキルが必要であり、サイクルタイムを増大させるとともに、品質にリスクをもたらす。加工用のベンチトップ機器に手作業でケーブルを送給するオペレータが、ケーブルの挿入時にアラインメント不良を起こすおそれがあり、これは、品質上の問題につながる可能性がある。
【発明の概要】
【0004】
以下に詳しく開示する構成要件は、シールドケーブルの加工プロセスのすべてではないにしても少なくとも一部を自動化するための技術に関する。システム全体は、生産ラインの形態を取っている。完全に自動化された手法によれば、当該生産ラインは、ケーブル配送システム、及び、ケーブル配送システムにアクセス可能な複数のワークステーションを含む。各ワークステーションは、其々のケーブル加工モジュール(ハードウェア及びソフトウェアを含む)を備えており、各モジュールは、ケーブルの一端にはんだスリーブが取り付けられたシールドケーブルを生産するように設計された一連の作業のうちの、其々の特定の作業を行う。加工対象の各シールドケーブルは、ベルト又はチェーンの形態をとるコンベヤトラックに沿って搬送されるパレットに其々載置されて、運搬される。ケーブルは、コンベヤトラックに沿って律動的に搬送されて、一連のケーブル加工モジュールに順に挿入される。各ケーブル加工モジュールは、はんだスリーブ装着プロセスの連続的な作業を行うためのケーブル加工機器を含んでいる。自動化を活用することにより、装着されたはんだスリーブを生産するサイクルタイムが短縮され、人件費が削減されるとともに、品質の再現性が保証される。
【0005】
具体的には、以下に詳しく開示する構成要件は、各ワークステーションにおいて、ケーブルの端部をケーブル加工機器に自動的に送給するための装置に関する。このケーブル加工機器は、完全に自動化された生産ラインにおける別々のワークステーションの複数のモジュールのうちの1つであってもよいし、ベンチトップのケーブル加工機器(例えば、作業台に取り付けられ、人間のオペレータにアクセスできる機器)であってもよい。
【0006】
いくつかの実施形態によれば、当該装置は、ケーブル加工機器に挿入すべく、ケーブルをセンタリングするじょうご部を通して、ケーブルを押したり引いたりするように設計された一対のケーブル変位ホイール(例えば駆動ホイール及び遊動ホイール)を含む。提示する一実施態様によれば、当該一対のケーブル変位ホイールの各々は、形状適合性材料によって形成された外縁接触面を有しており、これらが互いに接触してニップを形成する。ニップの両側に形状適合性材料が存在することにより、様々な直径及び断面形状のワイヤ又はケーブルを、ケーブル変位ホイールの間に配置することができる。当該装置は、ユニバーサルであること、すなわち、ワイヤ及び/又はケーブルを加工する任意の機器(ベンチトップ機器を含む)で使用可能であることを意図している。また、加工されるケーブルの個々の種類及び関連する要件に応じて、ケーブル加工機器内に送給するケーブルの量(長さ)を、ユーザが定めることができる。
【0007】
本明細書において、「ケーブルの先端」という用語は、横断面に沿ってケーブルを切断したときに露出する、ケーブルの一部分を意味する。本明細書において、「ケーブルの端部」という用語は、上述の先端を含み、当該先端から延びる所与の長さのケーブルをも含む、ケーブルの一部を意味する。例えば、ケーブルの先端まで延びる所与の長さのケーブルジャケットを取り除くと、シールドが露出したケーブルの端部が形成される。
【0008】
本明細書において、「スリーブ」という用語は、収縮可能な材料によって形成された管を意味し、例えば、熱可塑性材料(収縮する)及びはんだリング(溶融する)によって形成されたはんだスリーブ、あるいは、熱可塑性材料によって形成され、はんだリングを有しないデッドエンドスリーブである。はんだスリーブの装着は、熱可塑性材料の収縮及びはんだリングの溶融を伴う。デッドエンドスリーブの装着は、熱可塑性材料の収縮を伴う。本明細書において、「はんだスリーブを溶融する」とは、はんだリングの溶融とともに熱可塑性材料を収縮させることを含み、「スリーブを収縮させる」とは、はんだリングの溶融を伴って(例えばはんだスリーブの場合)あるいは伴わずに(例えばデッドエンドスリーブの場合)、熱可塑性材料を収縮させることを含む。
【0009】
シールドケーブルを加工するためのシステム、方法、及び装置の様々な実施形態を詳しく後述するが、これらの実施形態のうちの1つまたは複数のものは、以下のうちの1つまたは複数の側面によって特徴付けることができる。
【0010】
以下に詳細に述べる構成要件の一側面は、シールドケーブルの端部を加工するためのシステムであって、ケーブル配送システムと、前記ケーブル配送システムにアクセス可能な複数のケーブル加工モジュールと、を含む。前記複数のケーブル加工モジュールは、シールドケーブルの端部からジャケットの一部分を自動で除去するように構成されたジャケットスラグ引っ張りモジュールと、前記ジャケットスラグ引っ張りモジュールの下流側に位置するシールドトリミングモジュールと、を含み、当該シールドトリミングモジュールは、前記ジャケットの前記一部分が除去された領域において前記シールドケーブルから露出するシールドの一部分を自動でトリミングするように構成されている。前記複数のケーブル加工モジュールは、前記シールドトリミングモジュールの下流側に位置するスリーブ装着モジュールをさらに含んでもよく、当該スリーブ装着モジュールは、前記シールドのうちトリミングされていない露出部分を含むように、前記シールドケーブルの一部分に対してスリーブを自動で配置及び収縮させるように構成されている。前記複数のケーブル加工モジュールは、前記ジャケットスラグ引っ張りモジュールの上流側に位置するレーザ刻印モジュールをさらに含んでもよく、当該レーザ刻印モジュールは、前記シールドケーブルの前記ジャケットに自動で刻み目を付けて、前記ジャケットスラグ引っ張りモジュールによって除去されるジャケット部分を規定するように構成されている。
【0011】
直前の段落に記載したシステムのいくつかの実施形態によれば、前記システムは、前記ケーブル配送システムによって支持されたパレットと、前記パレットに回転可能に接続された駆動ホイールと、前記駆動ホイールの回転を駆動するために機能的に接続されたモータと、前記パレットに回転可能に接続されるとともに、前記駆動ホイールとの間にニップを形成する遊動ホイールと、をさらに含む。前記複数のケーブル加工モジュールのうちの少なくとも1つは、コンピュータシステムを含み、当該コンピュータシステムは、以下の操作、すなわち、前記駆動ホイールをケーブル押出し方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工モジュールに挿入すること、前記ケーブル加工モジュールを作動させて、前記ケーブルの前記端部に対して作業を行うこと、及び、前記駆動ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工モジュールから離脱させること、を行うように構成されている。本システムは、前記モータの出力シャフトの段階的な角回転に対応するパルスを出力するように構成された回転エンコーダをさらに含んでもよい。前記ケーブル加工モジュールのうちの少なくとも1つは、前記駆動ホイール及び遊動ホイールに対向する位置に取り付けられたじょうご部と、前記じょうご部の前方の走査面内における送信光の妨害が開始したことを示すケーブル先端位置信号を発信するように配置及び構成された光電センサと、をさらに含む。この実施形態において、前記コンピュータシステムは、さらに、前記ケーブル先端位置信号を受けて、前記回転エンコーダによって出力されるパルスをカウントし始めるとともに、特定の目標長さのケーブルが前記ケーブル加工モジュールに挿入されたことを表す特定の値に前記カウントが到達すると、前記モータを停止するように構成されている。
【0012】
以下に詳細に述べる構成要件のさらなる側面は、ケーブルの端部を加工するためのシステムであって、ケーブル配送システムと、前記ケーブル配送システムにアクセス可能な複数のワークステーションに位置する複数のケーブル加工モジュールと、一対のホイールであって、当該ホイールの間のニップにケーブルがある際に、前記ケーブル加工モジュールのうちの1つにケーブルを押し込むように動作可能なホイールと、前記ホイールを保持する装置と、前記ホイールの回転を駆動するために機能的に接続されたモータと、を含む。前記複数のケーブル加工モジュールのうちの各ケーブル加工モジュールは、ケーブルの端部に対して作業を行うケーブル加工機器と、コンピュータシステムと、を含み、当該コンピュータシステムは、前記ワークステーションの其々にケーブルが順次到着すると、以下の操作、すなわち、前記ホイールをケーブル押出し方向に回転させるように前記モータを作動させ、これにより、前記ホイールを保持するように構成された前記装置に隣接する前記ケーブル加工モジュールにおけるケーブル加工機器に対して前記ケーブルの前記端部を挿入すること、前記ケーブルの前記端部が挿入された前記ケーブル加工機器を作動させて、前記端部に対して作業を行うこと、及び、前記ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器から離脱させること、を行うように構成されている。
【0013】
直前の段落に記載したシステムの一実施形態によれば、前記複数のケーブル加工モジュールは、前記ケーブル配送システムに沿って下記の順に配置された複数のケーブル加工モジュール、即ち、ケーブルのジャケットに対してレーザで周方向の刻み目をつける作業を自動で行うように構成された第1ケーブル加工機器と、前記レーザの刻み目を先端とする前記ジャケットスラグの一部分を前記ケーブルの前記端部から自動で引き剥がすように構成されており、これにより前記ケーブルのシールドの一部分を露出させる第2ケーブル加工機器と、前記ケーブルにおける前記シールドの前記露出部分の一部分を自動でトリミングするように構成された第3ケーブル加工機器と、前記シールドの露出部分のうち前記トリミング後に残っている部分を囲むように、前記ケーブルの一部分に対してはんだスリーブを自動で装着するように構成された第4ケーブル加工機器と、を含む。
【0014】
以下に詳細に述べる構成要件の別の側面は、ケーブルの端部を加工するためのシステムであって、ケーブル配送システムと、前記ケーブル配送システムにアクセス可能なワークステーションに位置するケーブル加工モジュールと、前記ケーブル配送システムによって支持されたパレットと、回転可能に前記パレットに接続された駆動ホイールと、前記駆動ホイールの回転を駆動するために機能的に接続されたモータと、回転可能に前記パレットに接続されるとともに、前記駆動ホイールとの間にニップを形成する遊動ホイールと、を含むシステムである。前記ケーブル加工モジュールは、ケーブルの端部に対して作業を行うように構成されたケーブル加工機器と、以下の操作、すなわち、前記モータを作動させて、前記駆動ホイールをケーブル押出し方向に回転させることにより、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器に挿入する操作、前記ケーブル加工機器を作動させて、前記ケーブルの前記端部に対して前記作業を行う操作、及び、前記モータを作動させて、前記駆動ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させることにより、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器から取り除く操作、を行うように構成されたコンピュータシステムと、を含む。
【0015】
直前の段落に記載したシステムの一実施形態によれば、前記システムは、前記モータの出力シャフトの段階的な角回転に対応するパルスを出力するように構成された回転エンコーダをさらに含み、前記ケーブル加工モジュールは、前記ケーブル加工機器における前記駆動ホイールと遊動ホイールに対向する位置に取り付けられたじょうご部と、前記じょうご部の前方の走査面内における送信光の妨害が開始したことを示すケーブル先端位置信号を発信するように配置及び構成された光電センサとをさらに含み、前記コンピュータシステムは、ケーブル先端位置信号を受けて、前記回転エンコーダによって出力されるパルスをカウントし始めるとともに、特定の目標長さのケーブルが前記ケーブル加工機器に挿入されたことを表す特定の値に前記カウントが到達すると、前記モータを停止するように、さらに構成されている。
【0016】
以下に詳細に述べる構成要件のさらなる側面は、ケーブルの端部を加工するための方法であって、ニップを形成する駆動ホイール及び遊動ホイールを支持するパレットに、ケーブルのコイルを載置することと、前記パレットを搬送システムに載置することと、前記駆動ホイールと前記遊動ホイールとの間にケーブル端部を配置することと、前記駆動ホイール及び前記遊動ホイールを回転させて、前記駆動ホイール及び前記遊動ホイールの前方にある所定のケーブル先端位置にケーブル先端を移動させることと、ワークステーションにあるケーブル加工モジュールであって、前記ケーブルの前記端部に対して作業を行うように構成されたケーブル加工機器、及び、前記ケーブル加工機器の前方にあるじょうご部を含むケーブル加工モジュールに隣接する位置に前記パレットを搬送することと、前記駆動ホイールをケーブル押出し方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を、前記じょうご部を介して前記ケーブル加工機器に挿入することと、前記ケーブル加工モジュールを作動させて、前記ケーブルの前記端部に対して作業を行うことと、前記作業の完了後に、前記駆動ホイールをケーブル引っ張り方向に回転させるように前記モータを作動させて、前記ケーブルの前記端部を前記ケーブル加工機器から離脱させることと、を含む。前記ケーブル加工機器により実行される前記作業は、ケーブルの先端を配置する作業、レーザで刻み目を付ける作業、ジャケットスラグを引き剥がす作業、シールドをトリミングする作業、及び、はんだスリーブを装着する作業のうちから選択された1つである。
【0017】
シールドケーブルを加工するためのシステム、方法、及び、装置の他の側面を、以下に開示する。
【図面の簡単な説明】
【0018】
先のセクションに記載の特徴、機能、及び利点は、様々な実施形態において個々に達成可能であり、また、他の実施形態との組み合わせも可能である。上述の側面及び他の側面を説明するために、様々な実施形態を、図面を参照しつつ以下に説明する。本セクションで簡単に説明する図面は、いずれも、正確な縮尺率で描かれたものではない。
【0019】
また、図中のシールドケーブルの描写は、図に見えるケーブルが、長さに沿って直径が一定な円形状を有するものと仮定して簡略化しているが、電線のうねりに沿うジャケットを有するシールドケーブルの中には、長さに沿って形状が変化するものもある。
【0020】
一実施形態による、複数のケーブル加工モジュールにおいてケーブルの端部に対して各種作業を行うための、自動化されたシステムのコンポーネントを表す図である。
2つの状態、すなわち、駆動ホイールが遊動ホイールから離間している状態(図2A)、及び、駆動ホイールが遊動ホイールと接触している状態(図2B)における、一実施形態によるケーブル運搬用駆動ホイール装備パレットの上面図を表す図である。
ケーブル加工モジュールに隣接する位置にあり、ケーブルの先端がじょうご部の前方に位置している状態の、図2Bに示したパレットの上面図を表す図である。
さらなる実施形態による、ケーブルのコイルを保持するためのリーレットと、ケーブルの端部をケーブル加工機器に送給するための駆動ホイールとを備えるパレットが、ケーブル加工モジュールに隣接する位置にある状態の側面図を表す図である。
図3Aに示した装置の上面図を表す図である。
一実施形態による、ケーブルの端部を運搬及び配置するように構成された装置を表す図である。
一実施形態によるケーブル送給装置を表す図である。
図5に示した装置のコンポーネントの分解図を表す図である。
図5に示した装置の断面を表す図であり、切断線の位置は、図5に線5B−5Bで示している。
図5に示した駆動ホイールサブアセンブリの、其々、上面図及び側面図を表す図である。
図5に示したパレットに取り付けられた駆動ホイールサブアセンブリを三次元的に表す図である。
一実施形態による、駆動ホイールシャフトに機能的に接続することができるモータを含む装置の側面図を表す図である。
別の実施形態による、駆動ホイールシャフトに機能的に接続することができる固定モータを含む装置の側面図を表す図である。
噛み合い前、噛み合い中、及び、噛み合い後の其々における、固定のモータシャフトギアに対する駆動ホイールシャフトギア(いずれも図7に示す)の各位置を表す図である。
さらなる実施形態による、パレット装着駆動ホイールの回転を駆動するパレット装着モータを含む装置の側面図を表す図である。
一実施形態による、ホイールの部分断面図を表す略図である。(図4〜図8に示したパレット装着駆動ホイール及び遊動ホイールの各々は、図9に示したタイプのホイールによって構成することができる。)
代替の一実施形態による、噛み合いギアを有する駆動ホイール及び遊動ホイールによって形成されるニップの側面図を表す図である。
一実施形態による、ばね付勢により遊動ホイールを駆動ホイールに接触させる装置の其々の状態を表す図であり、(1)遊動ホイールが駆動ホイールと接触している状態(図11A)、及び、(2)ケーブルを配置できる隙間を隔てて、遊動ホイールが駆動ホイールから離間している状態(図11B)を図示している。
駆動ホイールの近くにケーブルがあることを検出するための近接センサを含む装置の側面図を表す図である。
ケーブル繰り出しリーレットの回転とケーブル変位駆動ホイールの回転とを接続するためのドライブトレインを備えるパレットを含む装置の下側を表す図である。
図13Aに示した装置の上側を表す図である。
図13A及び図13Bに示した装置の一部の断面図を表す図であり、切断面の位置は、図13Aに線13C−13Cで示している。
一実施形態によるケーブル先端配置モジュールのコンポーネントを示すブロック図である。
一実施形態によるケーブル加工ワークステーションのコンポーネントを示すブロック図である。
一実施形態によるケーブルの先端を配置するための方法の工程を示すフローチャートである。
一実施形態によるケーブルの端部を加工するための方法の工程を示すフローチャートである。
シールドケーブルのレーザ刻印部分の断面図を表す図である。
自動化されたジャケットスラグ引っ張り作業において、ケーブルの端部からジャケットの一部を四段階で除去するためのシステムの各図、すなわち、(a)ケーブルの一部が一対のクランプの間に挿入された時点(図18A)、(b)クランプが閉じられて、ケーブルをクランプした時点(図18B)、(c)第2クランプ移動させてジャケットスラグをケーブルの端部から引き剥がした後(図18C)、及び、(d)第1クランプを開いてケーブルを取り除いた後(図18D)、を表す図である。
自動のシールドトリミング作業において、ケーブルの端部からシールドの一部を7段階でトリミングするための装置の各部分断面図を表す図である。
予め取り付けられたアース線を有するはんだスリーブの側面図を表す図である。
ケーブルの露出シールドを含む部分に重なった際の、図20Aに示したはんだスリーブの側面図を表す図である。
ケーブルの露出シールドを含む部分に溶融によって装着された状態の、図20Aに示したはんだスリーブの側面図を表す図である。
自動化されたはんだスリーブ装着作業の一部として、ケーブルの露出シールドを有する部分にはんだスリーブを配置するための装置を表す図である。
自動化されたはんだスリーブ装着作業の一部として、熱風を用いて、ケーブルの露出シールドを含む部分にはんだスリーブを融着するための装置を表す図である。
代替の実施形態による、複数のケーブル加工モジュールにおいて、ケーブルの端部に対して各種作業を行うための、自動システムのコンポーネントを表す図である。
図23に示した自動システムの一部の平面図を表す図であり、連続した時間間隔における、様々なパレット64(其々、パレット#1、パレット#2等と称する)の位置を示している。
ケーブルの種類及び所望されるストリップ長に基づいて、特定の長さのケーブルをケーブル加工機器に送給するケーブル配置機構を構成する方法の工程を示すフローチャートである。
ケーブルの種類及び所望されるストリップ長に基づいて、特定の長さのケーブルをベンチトップのケーブル加工機器に送給するケーブル配置機構を構成する方法の工程を示すフローチャートである。
一実施形態による、ケーブルの端部にはんだスリーブを装着するための一連の作業を行う複数のワークステーションを有するシステムを制御する方法の工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下の記載では、図面を参照する。これらの図面では、異なる図面においても、同様の要素には同じ参照符号を付している。
【0022】
シールドケーブルを加工するためのシステム、方法、及び、装置の例示的な実施形態を、以下に幾分詳しく説明する。ただし、実際の実施態様のすべての特徴を、本明細書に記載しているわけではない。当業者であればわかるように、このようないずれの実際の実施形態の開発においても、システム関連及びビジネス関連の制約の順守など、開発者固有の目的を達成するために、その実施態様固有の多くの決定を行わなければならず、これは、実施態様によって異なる。さらに、このような開発努力は、一般に複雑で時間を要するものであるが、本開示による教示を受けた当業者にとっては、日常的な作業となるであろう。
【0023】
例示を目的として、ワークステーションのケーブル加工機器にケーブルの端部を自動的に送給するための装置の様々な実施形態を、以下に説明する。ケーブル加工機器は、完全に自動化された生産ライン内の別々のワークステーションにある複数のモジュールのうちの1つであってもよいし、ベンチトップのケーブル加工機器(例えば、作業台に取り付けられた、人間のオペレータにアクセス可能な機器)であってもよい。
【0024】
図1は、ケーブル10の端部に対して各種作業を行うための、システム110のコンポーネントを表す図である。システム110は、ケーブル配送システム60を含む。例えば、ケーブル配送システム60は、配置モジュール(図1には図示せず)を有するコンベヤシステムの形態を取ることができる。配置モジュールは、自動化された作業を行うための準備としてパレットを配置するためのコンポーネントである。図1に示した実施形態によれば、ケーブル配送システム60は、無端ベルト又はチェーンの形態のコンベヤトラック62を含む。コンベヤトラック62の全体は、連続的に移動している。代替の実施形態において、ケーブル配送システム60は、無端でなくてもよく、その場合は、リニアコンベヤトラックの終端に到着したパレット64を、他の手段によって、スタート地点に搬送すればよい。代替の実施形態において、ケーブル配送システム60は、ガントリーロボット又はロボットアームであってもよい。
【0025】
図1に示したシステム110は、コンベヤトラック62に沿って、間隔をあけて隣り合って配置された、複数の自動ワークステーションをさらに含む。各ワークステーションは、一端にはんだスリーブ12が装着されたシールドケーブル10を生産するように設計された一連の作業のうちの、其々の固有の作業を行うハードウェアを備えている。システム110の配置モジュール(図1には図示せず)を用いることにより、パレット64によって運搬されるコイルに対してワークステーションで作業を行わなければならない場合に、当該パレット64をコンベヤトラック62から持ち上げ、その後、作業が完了した後に、当該パレット64をコンベヤトラック62に戻して、パレット64が次のワークステーションに移動できるようにする。
【0026】
各パレット64は、其々、ケーブル10のコイルを運搬する。パレット64は、コンベヤトラック62に沿って、図1に矢印で示す順方向に間欠的に移動することにより、1つの自動ワークステーションから次の自動ワークステーションに移動し、その後、停止する。(ケーブル配送システム60のこの態様を、以下、律動(pulsing)と称する。)コンベヤトラック62の各ワークステーションの反対側には、其々、バーコードリーダ(図示せず)が取り付けられている。各パレット64の前側には、バーコードが印刷されている。バーコードリーダがパレット64の到着を検出すると、各ワークステーションが有するコントローラ(例えば、コンピュータ数値制御(CNC)コマンドを実行するようにプログラムされたコンピュータ)が、自動化されたケーブル加工作業を開始すべく、そのワークステーションのケーブル加工モジュールを作動させる。
【0027】
加工対象の各シールドケーブル10は、コンベヤトラック62に沿って搬送される各パレット64に載置されて、運搬される。パレット64は、コンベヤトラック62に沿って律動的に搬送され、各シールドケーブルの端部が、一連のケーブル加工モジュールに、順に挿入される。ここで、各ケーブル加工モジュールは、はんだスリーブ装着プロセスの一連の作業を行うためのケーブル加工機器を含んでいる。図1に示した実施形態によれば、これらのケーブル加工モジュールには、以下のものが含まれる。すなわち、繰り出し(de-reeler)モジュール32、レーザマーカー34、コイラー(coiler)モジュール36、ケーブル先端配置モジュール38、レーザ刻印モジュール40、ジャケットスラグ引っ張りモジュール42、シールドトリミングモジュール44、シールドトリミング検査モジュール46、2つのはんだスリーブ装着モジュール52及び54(本明細書では、「はんだスリーブ持ち上げ・配置・溶融モジュール」とも称される)、及び、アース線検出モジュール58である。図1に示した提示の実施態様によれば、ケーブル加工が行われない3つの空き位置がある。これらの空き位置を、本明細書では、バッファ48、50、及び、56と称する。これらのバッファの目的については、後述する。
【0028】
図1に三角形の印で示すように、ワークステーションのうちのいくつかは、各ワークステーションのケーブル加工機器内にケーブル10の挿入端部を中心合わせするためのじょうご部22(図18A〜図18Dにより詳細に示す)を含む。ケーブル先端配置モジュール38が配置されているワークステーションなどの他のワークステーションは、じょうご部を有しない。2つのはんだスリーブ装着モジュール52及び54が配置されているワークステーションは、上部開放じょうご部又はスプリットじょうご部170(図21及び図22に、より詳細に示す)を有しており、これらも、ケーブル10の端部をガイドするものであるが、はんだスリーブ溶融作業が完了すると、開放型又はスプリット型じょうご部170からケーブルを垂直方向に持ち上げて取り出す点で、じょうご部22とは構造が異なっている。
【0029】
図1に示した自動化されたケーブル加工作業の各々を、幾分詳しく説明する。各ケーブル加工モジュールを、1つのケーブルに対して各種のケーブル加工作業が行われる順に説明する。
【0030】
出発材料は、リールに巻き付けられた、所与の連続長を有する特定の種類の多導体(multi-conductor)シールドケーブルである。繰り出しモジュール32は、この連続長ケーブルを繰り出し、次に、当該ケーブルを所与の長さに切断する。この長さのケーブルを、以下では「ケーブル10」と称する。なお、複数のスプールを有する繰り出し機(multi-spool de-reeler)を用いることにより、加工を行う複数種類のケーブルを1つの機械から選択できるようにしておくことが望ましい。各ケーブル10に対して、レーザマーカー34が、ケーブル10の外側ジャケット2に、関連情報(バンドル番号、ワイヤ番号、ゲージ)をレーザにより印字する。
【0031】
コイラーモジュール36は、繰り出しモジュール32及びレーザマーカー34から各ケーブル10を受け取って、ケーブル10をコイル状に巻く。これにより、システムを通過する際のケーブルの搬送及び維持が容易な、再現可能なケーブル形状を形成することができる。コイラーモジュール36は、ケーブル10をコイル状に巻くとともに、ステッカーラベルを貼り付ける。このラベルは、ケーブルに関する情報(飛行機エフェクティビティ、バンドル、ダッシュ、ワイヤ識別など)ならびにバーコードを含む。提示する一実施態様によれば、コイル状に巻かれたケーブル10の一端は、コイラーモジュール36の動作により、長さ7インチの「自由な」ケーブル部分を有するように構成されている。
【0032】
コイル状ケーブル10は、コイラーから外されて、パレット64に載置される。パレット64は、コイラーモジュール36から、ケーブル先端配置モジュール38に搬送される。この作業は、オペレータによって手作業で行ってもよいし、ロボットエンドエフェクタ(又は他の装置)によって行ってもよい。
【0033】
ケーブル先端配置モジュール38は、ケーブル10がシステム110内を移動する前に、ケーブル10の先端を所定のケーブル先端位置に最初に配置する役割を行う。これは、コンベヤトラック62に沿う最初の「停止位置」であり、ケーブル10が最初にシステムに載置される位置である。この所定のケーブル先端位置は、コンベヤトラックに沿って移動する際に、ケーブル端部が長すぎること(システム内の他の物に衝突すること、潰されたりその他の損傷を受けたりすることなど)を防止するように選択される。ケーブル先端配置モジュール38が、ケーブルの先端10bを所定のケーブル先端位置に配置した後、パレット64は、ケーブル先端配置モジュール38を離れる。
【0034】
図1に示した実施形態によれば、ケーブル先端配置モジュール38がケーブル先端10bを配置した後、パレット64は、レーザ刻印モジュール40に移動する。レーザ刻印モジュール40が設けられたワークステーションも、レーザ刻印モジュール40のケーブル加工機器内にケーブル10をガイドするためのじょうご部22を含む。レーザ刻印モジュール40は、ジャケット2の環状部分に交差する平面内で周方向に延びる刻み目線3に沿って、ケーブル10のジャケット2に軽く刻み目を付ける。レーザ刻み目線3は、ジャケット2の適当な部分(以下、「ジャケットスラグ2a」と称する)を除去するための準備である。
【0035】
レーザ刻印モジュール40がケーブル10のジャケット2に刻み目を付けた後、パレット64は、ジャケットスラグ引っ張りモジュール42に移動する。ジャケットスラグ引っ張りモジュール42が設けられたワークステーションも、ジャケットスラグ引っ張りモジュール42のケーブル加工機器内にケーブル10をガイドするためのじょうご部22を含む。ジャケットスラグ引っ張りモジュール42は、ジャケットスラグ2aを除去することにより、ケーブル10のジャケット非被覆部分においてシールド4を露出させる。導通シールドセンサ(図1には個別に図示せず)をジャケットスラグ引っ張りモジュール42に一体に設けることにより、ジャケットスラグ2aが除去されたことを、ジャケットスラグ引っ張りモジュール42からケーブル10を後退させる前に検出してもよい。
【0036】
いくつかの実施形態によれば、上述のケーブル配置システムを用いることにより、任意の所与の加工モジュール内の複数の位置に、ケーブルの先端を配置することができる。このような特徴によれば、1つのモジュール内で複数段階の加工を行うことが可能となる。例えば、ケーブルの先端を、レーザ刻印モジュール40内の複数の位置に配置することにより、ケーブルの複数の位置にレーザで刻み目を付けることができる。ストリップ長が非常に長い場合(例えば4インチ)、ケーブルに1インチごとに刻み目を付けることもできる。この場合、ジャケットスラグ引っ張りモジュール42は、(やはり複数段階の挿入によって)1回に1インチずつスラグを引っ張ることになる。従って、ジャケット引っ張りモジュールは、4インチのジャケットではなく1インチのジャケットの引き剥がし摩擦力を克服するだけでよい。
【0037】
ジャケットスラグ引っ張りモジュール42がケーブル10のジャケットスラグ2aを引き剥がした後、パレット64は、シールドトリミングモジュール44に移動する。シールドトリミングモジュール44が位置するワークステーションも、シールドトリミングモジュール44のケーブル加工機器内にケーブル10をガイドするためのじょうご部22を含む。シールドトリミングモジュール44は、シールド4の露出部分の一部をトリミングにより除去することにより、ケーブル10のワイヤ6及びワイヤ8の各々の一部を露出させる。提示する一実施態様によれば、シールドトリミングモジュール44は、ジャケット2のエッジから約0.25インチ、ケーブル10のシールド4をトリミングする。
【0038】
シールドトリミングモジュール44がケーブル10のシールド4をトリミングした後、パレット64は、シールドトリミング検査モジュール46に移動する。シールドトリミング検査モジュール46が設けられたワークステーションも、シールドトリミング検査モジュール46のケーブル加工機器内にケーブル10をガイドするためのじょうご部22を含む。シールドトリミング検査モジュール46は、視覚検査システムを用いて、トリミングされたシールドの品質チェックを行う。この品質チェックにより、はんだスリーブ12を装着する前に、シールド4が特定の種類のケーブル10の仕様を満たす状態(例えば、シールドのストランドが長すぎたり短すぎたりしない、損傷を受けていないなど)とすることができる。
【0039】
シールドトリミング検査モジュール46がケーブル10のトリミング済シールド4を検査した後、パレット64は、2つのはんだスリーブ装着モジュール52、54のうちの1つに移動する。はんだスリーブ装着モジュール52、54が設けられているワークステーションも、はんだスリーブ装着モジュール52、54のケーブル加工機器内にケーブル10をガイドするための開放じょうご部170(図21及び図22を参照して後述する)を含む。はんだスリーブ装着モジュール52及び54は、アース線14を有するはんだスリーブ12を、自動化された持ち上げ・配置・溶融作業によって、ケーブル10に装着するように構成されている。好ましくは、各はんだスリーブ装着モジュールは、センサシステムを含み、これにより、はんだスリーブ付きのケーブルの直径を所定の頻度で測定し、かつ、寸法解析を用いて溶融プロセス中のはんだスリーブの直径の縮小を監視するように構成されている。センサシステムは、はんだスリーブの寸法解析に基づいて、加熱要素を作動させたり停止させたりする。また、これにより、装置内でのケーブルの搬送を制御するようにしてもよい。
【0040】
はんだスリーブは、その設計及び材料に応じて、燃えずに完全に溶融するまでの速さに限度がある。使用する熱源の種類(熱風、赤外線)は、溶融時間に大して影響を及ぼさない。はんだスリーブの溶融作業に先行するすべてのプロセスは、その完了に要する時間がずっと短いため、溶融速度に限度があることが移動ラインに停滞をもたらし、ライン全体のサイクルタイムの短縮を制限している。
【0041】
提示する一実施態様によれば、2つのはんだスリーブ装着モジュール52及び54を用いることによって、2本のケーブル10に、同時にはんだスリーブが装着される。
【0042】
はんだスリーブ装着モジュール52、54のうちの1つによって、はんだスリーブ12がケーブル10に装着された後、パレット64は、アース線検出モジュール58に移動する。アース線検出モジュール58が設けられているワークステーションも、アース線検出モジュール58のケーブル加工機器内にケーブル10をガイドするためのじょうご部22を含む。アース線検出モジュール58は、はんだスリーブ12のアース線14を検出する。これは、物理的センシング又は導通試験によって行うことができ、これらはすべて既存の手法によって行うことができる。
【0043】
図1に示すように、ケーブル配送システム60は、コンベヤトラック62上を走行する複数のパレット64を含み、各パレット64は、ケーブル10の其々のコイルを運搬する。いくつかの実施形態によれば、パレット64上の装置は、ケーブル加工機器に挿入するためにケーブルを中心合わせするケーブルガイドじょうご部に対してケーブルを押し引きするように設計された、一対のケーブル変位ホイール(例えば、モータ駆動の駆動ホイール、及び、当該モータ駆動の駆動ホイールと接触する位置と接触しない位置との間で移動可能な、ばね付勢の遊動ホイール)を含む。駆動ホイールと遊動ホイールとが互いに離間可能なことにより、様々な直径及び断面形状のワイヤ又はケーブルを、駆動ホイールと遊動ホイールとの間に配置することができる。この装置は、ユニバーサルであること、すなわち、ワイヤ及び/又はケーブルを加工する任意の機器(ベンチトップ機器を含む)に使用可能であることを意図している。加えて、加工対象のケーブル及びこれに関連する要件に応じて、機器に送給するケーブルの量(長さ)を、ユーザが設定することもできるであろう。
【0044】
次に、一実施形態によるパレット64のいくつかの特徴を、図2A及び図2Bを参照して説明する。図2A及び図2Bに図示されていないパレット64の他の特徴については、他の図面を参照して後述する。図2A及び図2Bに示すように、各パレット64は、回転可能にパレット64に接続された駆動ホイール16及び遊動ホイール18を有する。駆動ホイール16及び遊動ホイール18には、好ましくは、様々な断面形状(例えば、単一導線ケーブルやツイストペアケーブルなど)に沿うことができる形状適合性材料が取り付けられている。ホイールによってケーブル10がどこまで移動したかをより正確に把握するため、ホイールのうちの一方又は両方にエンコーダを取り付けてもよい。エンコーダは、回転数を駆動ローラ16の円周で乗じることによって、駆動ローラの「走行距離」を把握する。
【0045】
パレット64は、ケーブル端部10aを駆動ホイール16及び遊動ホイール18に向かってガイドする形状とされた、湾曲壁の形態の柵部材66も含む。駆動ホイール16と遊動ホイール18とが協働してケーブル端部10a移動させ、隣接するケーブル加工モジュール30に対して出し入れする。図2A及び図2Bは、パレット64の2つの状態、すなわち、駆動ホイール16が遊動ホイール18から離間している状態(図2A)、及び、駆動ホイール16が遊動ホイール18と接触している状態(図2B)を示している。
【0046】
図2Aに示すように、ケーブル10の自由端部10aは、ケーブル先端10bがニップ(nip)の前方に位置するように、駆動ホイール16と遊動ホイール18との間に配置されており、ケーブル10は、所定の位置に設けられた垂直走査平面11(図2A及び図2Bに破線で示す)と交差している。上記所定の位置は、所定のケーブル先端位置から所定の距離だけ離れている。図2Aは、垂直走査平面11を超えた位置にあるケーブル先端10bを示しているが、ケーブル先端10bの開始位置は、垂直走査平面11を超えた位置であってもよいし、その手前の位置であってもよい。
【0047】
次に、遊動ホイール18を駆動ホイール16から離間保持している力を遮断すると、遊動ホイール18が、ばね(図2A及び図2Bには図示せず)によって付勢されて駆動ホイール16と接触し、これによって、ケーブル10を挟み付けるニップが形成される。以下に詳述するように、駆動ホイール16及び遊動ホイール18は、ホイールの回転方向に応じてニップを通してケーブル10を押し出すかあるいは引き寄せることが可能な摩擦力が生成されるように、構成されている。垂直走査平面11を超えた位置にケーブル先端10bがあることを検出すると、駆動ホイール16及び遊動ホイール18をケーブル引っ張り方向に回転させることにより、ケーブル端部10aを後退させて、ケーブル先端10bを垂直走査平面11に向かって移動させる。反対に、垂直走査平面11(以降、「走査平面11」と称する)より手前の位置にケーブル先端10bがある場合は、駆動ホイール16及び遊動ホイール18をケーブル押出し方向に回転させることにより、ケーブル端部10aを延出させて、ケーブル先端10bを走査平面11に向かって移動させる。図2A及び図2Bの以下の説明は、ケーブル先端10bが走査平面11を超える(手前ではない)位置に、最初に配置されている場合について述べる。
【0048】
ケーブル先端10bの動きに対する監視は、走査平面11にケーブル先端10bが到着したことを検知することによって開始される。この検知は、パレット64に取り付けられた、光ゲートとして機能するように構成された光電センサ(図2A及び図2Bには図示しないが、図3A及び図3Bの光電センサ28を参照)によって、実現される。いくつかの実施形態によれば、光電センサ28は、光ゲートとして作用するように構成されており、走査平面11内で光ゲートの一方側から他方側に伝播する光ビームを遮断するケーブル10の部分が存在しなくなった際に、これを検知する構成である。図2Bは、ケーブル端部10aが後退したことによって、ケーブル先端10bの位置が走査平面と揃った状態を示している。走査平面11内で光が妨害される(例えば遮断される)状態と、光が妨害されない状態との変化を、光電センサ28が検出すると、当該光電センサ28は、走査平面における送信光の妨害状態と無妨害状態との変化を示すケーブル先端位置信号を発信する。ケーブル先端位置信号が発信されると、ケーブル先端配置モジュールのコンピュータが、モータ(図2A及び図2Bには図示しないが、図3A及び図3Bのモータ72を参照)を作動させて、回転終了時にケーブル10が所定のケーブル先端位置を超えて延出していない状態となる量及び方向で、駆動ホイール16を回転させる。この所定のケーブル先端位置は、走査平面11から、所与の距離、離間している。所定のケーブル先端位置は、静止物体による損傷を回避できるだけの十分な間隔をあけて、ケーブル先端10bがコンベヤトラック62に沿って走行できるように、選択することができる。
【0049】
ケーブル先端配置モジュール38は、コンピュータシステムを含む(図2Cには図示しないが、図14Aのコンピュータ162a及びモータコントローラ164aを参照)。光電センサ28からのケーブル先端位置信号は、コンピュータ162aによって受信される。コンピュータ162aは、ケーブル先端位置信号の発信後、駆動ホイール16が所定角度回転したのちに、駆動ホイール16の回転を駆動するモータ72を停止する(これにより、ケーブル引っ張り方向における駆動ホイール16の駆動回転を止める)。すなわち、所定の遅延時間が存在し、この間、駆動ホイール16及び遊動ホイールがケーブル端部10aを移動させ続ける。これにより、ケーブル先端10bは、図2Bに示した時点の位置(この例では、走査平面11の位置に一致している)から、走査平面11から短い距離(例えば0.5インチ)離間した所定のケーブル先端位置に移動させられる。より具体的には、コンピュータ162aは、ケーブル先端位置信号が発信されると、(例えば、駆動ホイールシャフト88又はモータ出力シャフトに取り付けられている)回転エンコーダによって出力されるパルス数のカウントを開始し、走査平面11から所定のケーブル先端位置までの離間距離に相当する特定の値にカウントが到達した時点でモータ72を停止する。
【0050】
代替の実施形態として、センサ28がケーブル先端位置信号を発信したその瞬間にケーブル10の移動を停止可能な場合には、所定のケーブル先端位置と走査平面の位置とは、全く同じとなる。
(【0051】以降は省略されています)

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