(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定配置の電源部と移動式電気機器との間に配線された可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間に対して所定圧の封入気体を給排可能な気体給排手段と、前記気体給排手段により前記絶縁被膜の内側に封入された所定圧の封入気体の圧力を検知可能な圧力計とを有し、前記移動式電気機器が停止している状態で前記気体給排手段により可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間に対して所定圧の封入気体を供給するとともに前記封入気体の圧力低下の有無を圧力計で検知して前記絶縁被膜の損傷の有無を検知し、前記絶縁被膜の損傷がない場合は可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間から所定圧の封入気体を排気して可撓性給電ケーブルの可撓性を元通りにして前記移動式電気機器を移動させるようにしたことを特徴とする給電ケーブルの損傷検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スポット溶接機の電源部と溶接ガンとの間などに配線される給電ケーブルの損傷の有無を気体圧を利用して検知する検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３（Ａ）のように、スポット溶接機２１の溶接ガン２３は水平レール２７から吊下げられた懸垂ロッド２８の下端部に支持され、溶接ガン２２を作業者が手で持って楽に移動できるようになっている。この溶接ガン２３は、数箇所を懸垂ロッド２９ａ，２９ｂの下端部に支持された溶接トランス用１次ケーブル３１を介して電源部２２と接続されている。なお、同図において２４は電流遮断器、２５は接続器、２６は異常検知手段、４１はケーブル損傷検知装置、４２は検知用電源、４３は過電圧検出手段、４４は地絡電流検出手段であって、これらについては後述する。
【０００３】
１次ケーブル３１は図３（Ｂ）に示すような断面構造であり、同図で３２ａ，３２ｂは電源線、３２ｃ，３２ｄは信号線、３２ｅはアース線、３３ａ，３３ｂは絶縁被膜である。１次ケーブル３１の絶縁被膜３３ａに損傷により亀裂や孔などが入ると、裸線である電源線３２ａ，３２ｂ同士又は電源線３２ａ，３２ｂとアース線３２ｅとが短絡する可能性がある。さらに、１次ケーブル３１の絶縁被膜３３ｂに亀裂が入ると、電源線３２ａ，３２ｂが外部に露出されて漏電する可能性がある。
【０００４】
このような短絡や漏電が起こる前に電源線３２ａ，３２ｂ又はアース線３２ｅの被覆が損傷していることを検知するため、従来から１次ケーブル３１の絶縁被膜３３ｂの内側に網状導体３４を配設することが行なわれている。この網状導体３４は、図３（Ａ）のように、接続器２５、検知用電源４２及び地絡電流検出手段４４を介して接地される一方、接続器を介して過電圧検出手段４３に接続されている。そして、網状導体３４がアース線３２ｃや外部導体に接触すると地絡電流検出手段４４により電流遮断器２４を作動させ、また網状導体３４が電源線３２ａ，３２ｂに接触すると過電圧検出手段４３により電流遮断器２４を同様に作動させるようになっている。
【０００５】
なお、溶接ガン２３の異常温度上昇等、スポット溶接機２１の異常兆候が検知された場合には、当該異常情報が信号線３２ｃ，３２ｄを介して電流遮断器２４に伝達され、電流遮断器２４によって電源部２２からの電力供給が遮断されると共に、異常報知器２６が作動して作業者にスポット溶接機２１の異常兆候を知らせるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のケーブル損傷検知装置４１では、絶縁被膜３３ａ，３３ｂに亀裂や孔が発生している場合でも、電源線３２ａ，３２ｂ又は外部導体が実際に網状導体３４と接触するまでは電流遮断器２４が作動せず、電源部２２から溶接ガン２３への電力供給が続行される構成であった。このため、作業者が絶縁被膜３３ａ，３３ｂの損傷に気付かずに溶接作業を続行し、絶縁被膜３３ａ，３３ｂの損傷度を知らぬ間に進行させるおそれがあった。
【０００７】
本発明はかかる課題に鑑み創案するに至ったものであって、その目的は、給電ケーブルの絶縁被膜の微細な損傷でも確実に検知することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る給電ケーブルの損傷検知装置は、固定配置の電源部と移動式電気機器との間に配線された可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間に対して所定圧の封入気体を給排可能な気体給排手段と、前記気体給排手段により前記絶縁被膜の内側に封入された所定圧の封入気体の圧力を検知可能な圧力計とを有し、前記移動式電気機器が停止している状態で前記気体給排手段により可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間に対して所定圧の封入気体を供給するとともに前記封入気体の圧力低下の有無を圧力計で検知して前記絶縁被膜の損傷の有無を検知し、前記絶縁被膜の損傷がない場合は可撓性給電ケーブルの絶縁被膜の内側空間から所定圧の封入気体を排気して可撓性給電ケーブルの可撓性を元通りにして前記移動式電気機器を移動させるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の前記構成によれば、絶縁被膜が損傷して微細な亀裂や孔が生ずると、絶縁被膜内の封入気体が外部に漏れて内圧が低下するから、このことを圧力計で確実に検知して絶縁被膜の補修交換等の対策作業を早期に実行することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るケーブル損傷検知装置１の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、封入気体として空気を用い、以下、これに準じて説明する。
【００１１】
図１のスポット溶接機２１は、従来と同様に固定配置の電源部２２と移動可能な溶接ガン２３とを有し、電源部２２と溶接ガン２３とが電流遮断器２４、接続器２５及び可撓性の１次ケーブル３１ａを介して接続されている。１次ケーブル３１ａは、図２（Ａ）のような断面構造であり、同図で３２ａ，３２ｂは電源線、３２ｃ，３２ｄは信号線、３２ｅはアース線、３３ａ，３３ｂは気密性の絶縁被膜である。電源線３２ａ，３２ｂとその絶縁被膜３３ａとの間、並びに最外絶縁被膜３３ｂの内側には所定圧の空気が封入された気体層３５が形成されている。
【００１２】
本発明のケーブル損傷検知装置１は、気体給排手段２、圧力計３及び制御装置４を備え、電源部２２の近傍に配設されている。気体給排手段２は、図１に示すようにエアポンプ（又は圧縮空気源）２ａと、このエアポンプ２ａの吐出口を１次ケーブル３１ａの気体層３５に連通するエアホース２ｂとで構成され、エアホース２ｂの先端は１次ケーブル３１ａの溶接ガン２３側の端部近傍に接続されている。そして気体給排手段２によって気体層３５に対する所定圧の空気の供給と、気体層３５からの空気の排気が行なわれるようになっている。なお、電源線３２ａ，３２ｂとその絶縁被膜３３ａとの間の２つの気体層３５と、最外絶縁被膜３３ｂの内側の１つの気体層３５に対する圧縮空気の給排は独立に行なわれるようになっている。
【００１３】
気体給排手段２には制御装置４が付設されていて、この制御装置４によって気体層３５に対する空気の給排と気体層３５の圧力制御がなされるようになっている。圧力計３は、１次ケーブル３１ａの気体層３５の空気圧を検知するもので、１次ケーブル３１ａの接続器２５側の端部近傍に接続され、その測定値を制御装置４に送信するようになっている。
【００１４】
本発明の損傷検知装置１は前述の如く構成され、溶接ガン２３による溶接サイクルの合間に損傷検知装置１が作動して１次ケーブル３１ａの損傷の有無が検知される。すなわち、溶接ガン２３により図示しない１つのワークの溶接工程が終了して溶接ガン２３が次のワークの溶接に備えて所定の待機位置に戻ると、エアポンプ２ａが作動して１次ケーブル３１ａ内の気体層３５に対して所定圧の空気が供給される。絶縁被膜３３ａ又は３３ｂに異常がなければ、気体層３５の圧力は所定圧に維持されたままであるから圧力計３の測定値は変化しない。この圧力安定状態が数秒間維持されると、制御装置４が作動して１次ケーブル３１ａ内の気体層３５から圧縮空気を排気し、１次ケーブル３１ａの可撓性を元通りにして溶接ガン２３による次の溶接サイクルが開始される。なお、電源線３２ａ，３２ｂとその絶縁被膜３３ａとの間の２つの気体層３５と、最外絶縁被膜３３ｂの内側の１つの気体層３５に対する圧縮空気の給排を時間的にずらすなどして独立に行なうことにより、絶縁被膜３３ａ又は３３ｂの損傷の有無を個別に検知することが可能である。
【００１５】
次に、１次ケーブル３１ａの絶縁被膜に損傷により亀裂や孔が生じた場合、溶接ガン２３が待機位置に戻って１次ケーブル３１ａの気体層３５に圧縮空気が供給され、気体層３５の圧力が一時的に所定圧に達しても、圧縮空気の供給を停止して数秒間保持すると、絶縁被膜３３ａ又は３３ｂからの空気漏れにより圧力計の測定値が低下する。この圧力低下の測定結果が制御装置４に入力されると、電流遮断器２４が作動して溶接ガン２３への電力供給が自動停止される。なお、１次ケーブル３１ａ内の気体層３５に対する圧縮空気の供給は圧力計３が接続された側とは反対側からなされるので、１次ケーブル３１ａのどの箇所に亀裂や孔があっても圧力計３の測定値が必ず低下し、１次ケーブル３１ａの損傷を見逃すことがない。
【００１６】
以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば前記実施形態では電源部２２と溶接ガン２３とを接続する１次ケーブル３１ａに本発明を適用したが、本発明は溶接ガン２３以外の電気機器一般に接続される給電ケーブルにも適用可能であり、その場合給電ケーブルが剛直で固定配置の場合には気体層３５に所定圧の気体を永久封入したままとしてもよい。また、前記実施形態では圧力計３を制御装置４に接続したが、制御装置４の他に異常警報器２６にも接続して絶縁被膜３３ａ，３３ｂの損傷を直ちに作業者に知らせるようにしてもよい。また、前記実施形態では１次ケーブル３１ａの断面を図２（Ａ）のようにしたが、図２（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような断面構造としてもよい。図２（Ｂ）に示す１次ケーブル３１ｂは、複数本の構成ケーブルをばらけさせたもので、電源線３２ａ，３２ｂを第１絶縁被膜３３ａで被覆し、電源線３２ａ，３２ｂと第１絶縁被膜３３ａとの間に気体層３５，３５を形成したものである。また、図２（Ｃ）及び（Ｄ）に示す１次ケーブル３１ｃ，３１ｄは、従来のケーブル損傷検知装置４１を併用したもので、図２（Ｃ）の１次ケーブル３１ｃは図３（Ｂ）の従来の１次ケーブル３１を第３絶縁被膜３３ｃで被覆すると共に、この１次ケーブル３１と第３絶縁被膜３３ｃとの間に気体層３５を形成したもの、図２（Ｄ）の１次ケーブル３１ｄは第１絶縁被膜３３ａで被覆された各種線体３２ａ，…，３２ｅをさらに第２絶縁被膜３３ｂで被覆すると共に、この第２絶縁被膜３３ｂの内周面に網状導体３４を配設し、この網状導体３４の内側に気体層３５を形成したものである。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は前述の如く、給電ケーブルの絶縁被膜の内側に所定圧の気体層を封入すると共に、この気体層の圧力低下の有無を圧力計で検知するようにしたので、給電ケーブルの絶縁被膜の亀裂や孔あきなどの損傷を確実に検知することができ、給電ケーブルの早期補修作業を遅滞なく開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るケーブル損傷検知装置を備えたスポット溶接装機の概略図。
【図２】  （Ａ）〜（Ｄ）は本発明で使用する給電ケーブルの断面図。
【図３】  （Ａ）は従来のケーブル損傷検知装置を備えたスポット溶接機の概略図、（Ｂ）は同溶接機の給電ケーブルの断面図。
【符号の説明】
１     損傷検知装置
２     気体給排手段
２ａ   エアポンプ
２ｂ   エアホース
３     圧力計
４     制御手段
２１   スポット溶接機
２２   電源部
２３   溶接ガン（電気機器）
２３   電気機器
２４   電流遮断器
２５   接続器
２６   異常報知器
２７   水平レール
２８   懸垂ロッド
３１   １次ケーブル（給電ケーブル）
３２ａ，３２ｂ       電源線
３２ｃ，３２ｄ       信号線
３２ｅ アース線
３３ａ〜３３ｃ       絶縁被膜
３４   網状導体
３５   気体層
４１   ケーブル損傷検知装置
４２   検知用電源
４３   過電圧検出手段
４４   地絡電流検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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