JP2002116003A

JP2002116003A - 被覆電線用偏心度測定装置

Info

Publication number: JP2002116003A
Application number: JP2000306880A
Authority: JP
Inventors: Katsunobu Takigawa; 勝信滝川; Teruo Mochida; 照夫持田
Original assignee: TAKIKAWA ENG KK
Current assignee: TAKIKAWA ENG KK
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2002-04-19
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP3420563B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】高精度の測定が容易にできるのにもかかわら
ず安価なコストで済む被覆電線用偏心度測定装置を提供
する。【解決手段】導体心線を絶縁物の外皮で覆った被覆電
線において、被覆電線の全体の中心である外皮の中心
を、レーザー外径測定器から成る外皮中心測定器１が光
学的に測定する。心線中心測定器２は、電流発生器２１
と四つの磁気センサ２２から成り、電流発生器２１によ
り導体心線に電流を流すことで測定面に生ずる磁界の強
度分布を四つの磁気センサ２２で求めることで心線中心
が測定される。外皮中心測定器１からの出力と心線中心
測定器２からの出力とにより外皮の中心に対する導体心
線の中心のずれである偏心度を演算処理部３が求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、各種電線やケ
ーブルのように導体心線を絶縁物の外皮で覆った被覆電
線において、被覆電線の全体の中心である外皮の中心の
位置に対する導体心線の中心の位置のずれである偏心度
を測定する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種電線やケーブルのように導体心線を
絶縁物の外皮（以下、絶縁外皮）で覆った被覆電線の製
造においては、導体心線が被覆電線全体の中央に正しく
位置していることが重要である。導体心線が被覆電線全
体の中央に正しく位置していない場合、即ち、導体心線
の中心（以下、心線中心）の位置と絶縁外皮の中心（以
下、外皮中心）の位置とが一致せず偏心している場合、
絶縁外皮の厚さが薄い部分が出てくるので、信頼性等の
点で問題が生じてくる。このため、心線中心と外皮中心
とが高い精度で一致しているかどうかを製品検査におい
て調べるようにしている。従って、導体心線と絶縁外皮
との偏心の度合いを測定する偏心度測定器が必要にな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】偏心度測定器の構成の
うち、外皮中心の測定には光学的な手法が使用できる。
即ち、被覆電線の外径よりも大きな幅で平行光を照射
し、被覆電線によって遮蔽される光の幅から被覆電線の
外径を測定する。そして、このような外径測定を直交す
る二つの方向で行うことで外皮の中心を求めることが可
能である。

【０００４】また、心線中心の測定には、電磁気的な手
法が使用できる。即ち、導体心線に交流を流し、導体心
線の周り交番磁界を生じさせる。この交番磁界の磁束に
鎖交するようにして導体心線の周りに複数のコイルを設
け、各コイルに流れる誘導電流のバランスから導体心線
の中心位置を測定する。具体的には、予め定められた機
械的な中心位置（測定原点）から等距離の位置に各コイ
ルを配置する。導体心線がその測定原点に一致していれ
ば各コイルに流れる誘導電流は等しいが、偏心がある
と、等しくはならない。従って、各コイルに流れる誘導
電流に基づく出力信号を演算処理して、導体心線の測定
原点からのずれを求める。そして、測定された外皮中心
の位置と比較して偏心度を求める。

【０００５】このような偏心度測定器の構成のうち、光
学的な手法による外皮中心の測定は、測定原理がシンプ
ルであり、外乱の影響も少なく、また測定条件も比較的
安定しているので、信頼性の高いものが容易に得られ
る。しかしながら、電磁気的な手法による心線中心の測
定は、磁界の分布から、その磁界を生じさせている電流
が流れる導体の中心を求める作業が必要になるため、測
定系の構成が複雑になり易い。即ち、磁界の強度分布は
指数関数的なものになるため、計算が複雑になり易い。
また、原理的に測定が可能であっても、測定機器の僅か
なバラツキ等により測定誤差を生じさせ易く、充分に高
い精度で測定を行うことが難しい。

【０００６】このような問題を解決する方法として、各
コイルに流れる誘導電流が等しくなるよう各コイルを一
体に移動させ、その際に動いた距離と方向から心線中心
の測定原点からのずれを求める構成が考えられる。しか
しながら、各コイルに流れる誘導電流が等しくなるよう
各コイルを一体に移動させるには、高精度のサーボモー
タ等を含む高価なサーボ機構が必要となり、装置のコス
トが高くなってしまう欠点がある。

【０００７】本願の発明は、かかる課題を解決するため
になされたものであり、高精度の測定が容易にできるの
にもかかわらず安価なコストで済む被覆電線用偏心度測
定装置を提供する技術的意義がある。

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、導体心線を絶縁物の
外皮で覆った被覆電線において、被覆電線の全体の中心
である外皮の中心の位置に対する導体心線の中心の位置
のずれを偏心度として測定する被覆電線用偏心度測定装
置であって、外皮の中心を光学的に測定する外皮中心測
定器と、導体心線に電流を流すことによって生ずる磁界
のうち被覆電線の長さ方向に垂直な面である測定面内に
おける磁界の強度分布から導体心線の中心を測定する心
線中心測定器と、外皮中心測定器からの出力と心線中心
測定器からの出力とにより前記偏心度を求める演算処理
部とを備えており、演算処理部は、心線中心測定器から
の出力により算出された心線中心の位置の一次データを
補正するための補正値マップ情報を記憶した記憶部を有
しており、この補正値マップ情報は、測定面を微小な多
数の領域に区分し、一次データからその領域に心線中心
が位置するとされた場合にその一次データを補正するた
めの補正値を各領域毎に設定した情報であり、演算処理
部は、心線中心測定器からの出力により心線中心の位置
の一次データを算出した後、補正値マップ情報により一
次データを補正する演算を行うものであるという構成を
有する。また、上記課題を解決するため、請求項２記載
の発明は、前記請求項１の構成において、前記外皮中心
測定器には、レーザー外径測定器が使用されているとい
う構成を有する。また、上記課題を解決するため、請求
項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成におい
て、前記補正値マップ情報は、絶縁外皮の無い心線中心
のみの電線である標準用電線を使用して同様に外皮中心
測定器と心線中心測定器を用いた測定により得られるも
のであり、心線中心測定器からの出力により算出した中
心位置のデータに従って前記測定面を所定の多数の領域
に区分し、外皮中心測定器からの出力により算出した中
心位置のデータと心線中心測定器からの出力により算出
した中心位置のデータとの差分を求めてこの差分を無く
なるよう補正するための値を補正値として各領域毎に設
定した情報であるという構成を有する。また、上記課題
を解決するため、請求項４記載の発明は、導体心線を絶
縁物の外皮で覆った被覆電線において、被覆電線で全体
の中心である外皮の中心の位置に対する導体心線の中心
の位置のずれである偏心度を測定する被覆電線用偏心度
測定装置であって、外皮の中心を光学的に測定する外皮
中心測定器と、導体心線に電流を流すことによって生ず
る磁界のうち被覆電線の長さ方向に垂直な面である測定
面内における磁界の強度分布から導体心線の中心を測定
する心線中心測定器と、外皮中心測定器からの出力と心
線中心測定器からの出力とにより偏心度を求める演算処
理部とを備えており、演算処理部は、前記被覆電線を径
方向には変位させずにその中心軸の周りに回転させなが
ら得られた前記心線中心測定器からの出力により心線中
心の位置のデータを三つ以上算出し、算出された各デー
タからそれら心線中心の位置を通る円弧の中心を算出す
るとともに、算出された円弧の中心と外皮中心測定器か
らの出力により算出された外皮中心とのずれを補正する
ための値をバックグラウンドノイズ補正値として求め、
このバックグラウンドノイズ補正値で心線中心の位置の
データを補正する演算を行うものであるという構成を有
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態（以
下、実施形態）について説明する。図１は、本願発明の
実施形態の偏心度測定装置の斜視概略図である。図１に
示す偏心度測定装置は、外皮中心を光学的に測定する外
皮中心測定器１と、導体心線に電流を流すことによって
生ずる磁界のうち被覆電線の長さ方向に垂直な面内にお
ける磁界の強度分布から心線中心を測定する心線中心測
定器２と、外皮中心測定器１からの出力と心線中心測定
器２からの出力とにより偏心度を求める演算処理部３と
を備えている。

【０００９】図１に示す偏心度測定器は、被覆電線４の
製造ラインにおける検査工程に用いられるものとなって
いる。検査工程では、図１に示すように、製造された被
覆電線４を水平な走行ラインに沿って走行させるように
なっている。偏心度測定器は、走行ライン上の所定位置
で偏心度を測定するようになっている（以下、この位置
を測定原点とし、図１中にＯで示す）。

【００１０】まず、外皮中心測定器１の構成について説
明する。外皮中心測定器１は、レーザー外径測定器が使
用されている。即ち、外皮中心測定器１は、測定する被
覆電線４の外径よりも大きな幅でレーザー光を照射する
レーザー光源ユニット１１と、レーザー光源ユニット１
１からの光を受光する受光器１２とから構成されてい
る。レーザー光源ユニット１１と受光器１２は、二組設
けられている。各組のレーザー光源ユニット１１と受光
器１２とは、図１に示すように、光軸が互いに直角に交
わるようにして設けられている。この光軸が交わる点
は、走行ライン上の点であり、前述した測定原点Ｏに一
致している。

【００１１】図１に示すように、各受光器１２の検出信
号は、演算処理部３に送られるようになっている。図２
を使用して外皮中心測定の原理について説明する。図２
は、図１に示す外皮中心測定器１の原理を示す図であ
る。図２において、各レーザー光源ユニット１１からの
レーザー光は、光軸に平行な平行光である。図２から解
るように、各受光器１２に入射するレーザー光は、被覆
電線４が陰となるので、被覆電線４の外径の分だけレー
ザー光の入射の無い部分が生ずる。受光器１２として、
レーザー光の幅方向に配列されたフォトダイオードアレ
イから成るもの等を使用すれば、受光面のうち遮蔽によ
りレーザー光が入射しない領域の位置を高い精度で知る
ことができる。

【００１２】そして、受光器１２が設けられた位置と測
定原点Ｏとの関係は既知であって変化しないから、一方
の光軸上の受光器１２の検出信号から、他方の光軸に沿
った方向における外皮中心の位置が解り、他方の光軸上
の受光器１２の検出信号から一方の光軸に沿った方向で
の外皮中心の位置が解る。そして、これらのデータか
ら、測定原点Ｏを通り走行ラインに垂直な面（以下、測
定面）上における外皮中心の位置が特定できる。

【００１３】演算処理部３は、図１に示すように、演算
処理を行うプロセッサ３１と、プロセッサ３１に利用さ
れるファイルを記憶した記憶部３２とからマイクロコン
ピュータである。記憶部３２は、ＲＡＭ又はＲＯＭ等の
メモリやハードディスクから構成されている。記憶部３
２に記憶されたファイルの一つは、上記二つの受光器１
２から送られるデータを処理して外皮中心を求める外皮
中心算出プログラム３２１となっている。プロセッサ３
１は、二つの受光器１２からデータが送られた際、この
外皮中心算出プログラム３２１を実行して外皮中心の位
置を求めるようになっている。

【００１４】上述した通り、外皮中心の測定には、被覆
電線４の外径よりも大きな幅の平行光が必要になるが、
本実施形態では、Ｆθレンズを使用することにより測定
精度をさらに高めている。この点について、図３を使用
して説明する。図３は、図１及び図２に示すレーザー光
源ユニット１１の概略構成を示す図である。図３に示す
ように、レーザー光源ユニット１１は、レーザー光源１
１１と、レーザー光源１１１からの光を反射する回転多
面鏡１１２と、回転多面鏡１１２からのレーザー光が入
射するＦθレンズ１１３とを有している。

【００１５】レーザー光源１１１には、６００〜８００
ｎｍ程度の発振波長の半導体レーザーが使用されてい
る。回転多面鏡１１２は、不図示のモータにより所定の
回転速度で回転するようになっている。Ｆθレンズ１１
３は、焦点距離をＦ、レンズから出射する光の光軸に対
する角度をθとしたとき、光軸に対して垂直な面におい
てＦ・θの位置で光が集光するよう設計されたレンズで
ある。受光器１２の受光面をこの集光点が走査される面
に設定し、モータにより回転多面鏡１１２を一定の速度
で回転すると、レーザー光が受光面上に同じ速度で同じ
周期で受光面上に集光されて走査される。この状態は、
図２を用いた前記説明の場合のように平行光を受光器１
２に入射させたのと等価であり、同様に外皮中心の測定
を行うことができる。そして、Ｆθレンズ１１３を用い
ると、像面湾曲の収差の影響がなく、高精度の測定が容
易に行えるメリットがある。

【００１６】次に、心線中心測定器２の構成について説
明する。図１に示すように、心線中心測定器２は、走行
する被覆電線４に電流を流すための電流発生器２１と、
電流発生器２１により被覆電線４に生じた電流により誘
導されて生じる磁界の強度分布を測定する複数の磁気セ
ンサ２２等から構成されている。

【００１７】図４は、心線中心測定器２の原理について
説明する図である。電流発生器２１は、本実施形態で
は、交流特に高周波電流を発生させるようになってい
る。具体的には、電流発生器２１は、たコイル２１１
と、このコイル２１１に高周波電源を流す高周波電源２
１２とから構成されている。図４に示すように、被覆電
線４は、高周波的に見ると、容量を介してアースととも
に閉回路を形成している。従って、コイル２１１に流れ
た高周波電流により被覆電線を取り囲む磁界が生じる
と、アースを介して被覆電線４に高周波電流が誘導され
て流れる。尚、図４における容量は、絶縁外皮による容
量であるが、アースと被覆電線４との間の空間容量も含
まれる。また、高周波の周波数は、１００ｋＨｚ〜２０
０ｋＨｚ程度である。

【００１８】また、磁気センサ２２としては、本実施形
態では、磁界により誘導電流が流れるコイルより成るも
のが使用されている。即ち、磁気センサ２２は、検出コ
イル２２１と、検出コイル２２１に流れる電流を電圧に
変換して出力する検流器２２２とから主に構成されてい
る。図４において、被覆電線４に高周波電流が流れる
と、被覆電線４を周回するようにして磁界Ｂが発生す
る。磁気センサ２２の検出コイル２２１は、この磁界Ｂ
の磁束が鎖交するよう設けられており、検出コイル２２
１には磁界Ｂによる誘導電流が流れる。誘導電流は検流
器２２２によって検出された後に電圧に変換され、増幅
されて演算処理部３に送られるようになっている。

【００１９】各検出コイル２２１は、測定原点Ｏからの
位置関係が同じになるよう精度良く配置されている。即
ち、各検出コイル２２１はその軸が測定面上の測定原点
Ｏを中心とする円周上に位置するとともに、測定面上で
直交する座標軸上に位置している。

【００２０】周知のように、無限電線中に電流Ｉが流れ
ると、電線に垂直な面上の電線から半径ｒの距離におけ
る磁界の強度密度Ｂは、Ｂ＝μ_０Ｉ／２πｒで表される。但し、μ_０は真空中の透磁率である。上の
式から解るように、各検出コイル２２１に流れる誘導電
流は、被覆電線４の導体心線からの距離に依存する。従
って、各検出コイル２２１に流れる誘導電流を比較する
ことで、心線中心からの各検出コイル２２１の相対的な
位置関係が判る。そして、各検出コイル２２１は、測定
原点Ｏを基準にした位置として既知であるので、各検出
コイル２２１に流れる誘導電流の大きさから、心線中心
の位置が測定原点Ｏを基準にして求まる。

【００２１】演算処理部３の記憶部３２に記憶されたフ
ァイルの一つは、各磁気センサ２２の出力データから上
記のような演算により心線中心を求める心線中心算出プ
ログラム３２２となっている。プロセッサ３１は、各磁
気センサ２２からデータが送られた際、この心線中心算
出プログラム３２２を実行して心線中心の位置を求める
ようになっている。

【００２２】また、図１に示すように、演算処理部３の
記憶部３２に記憶されたファイルの一つは、求められた
外皮中心の位置と心線中心の位置のデータから、その被
覆電線４の偏心度を算出する偏心度算出プログラム３２
３となっている。即ち、測定面上の測定原点Ｏを中心と
する座標系（図１中にＸ−Ｙで示す）において、外皮中
心の位置の座標と、心線中心の位置の座標とから、その
差を算出して偏心度とする。算出された偏心度は、表示
部５に送られて表示されるようになっている。表示部５
は、測定原点Ｏを中心とするＸＹ座標系における外皮中
心の座標、心線中心の座標、及び、偏心距離等を表示す
るようになっている。尚、座標は、Ｘ＝１０μｍ、Ｙ＝
１５μｍというように、測定原点Ｏからの距離の絶対値
で表される。

【００２３】さて、本実施形態の装置の最も大きな特徴
点は、上記演算処理部３の記憶部３２に、心線中心の測
定の際に利用される補正値マップ情報ファイル３２４が
記憶されている点である。以下、この点について説明す
る。前述したように、磁界の強度分布に基づく導体心線
の位置の測定は、計算が複雑になり易く、また測定機器
のバラツキ等の影響を受け易いため、充分に高い精度の
測定を行うことが難しい。本実施形態の構成でいうと、
各磁気センサ２２の位置精度、各磁気センサ２２を構成
する検出コイル２２１の製造上のバラツキ等が測定誤差
を生じさせる要因となる。本実施形態では、このような
要因を是正して高精度の測定が行えるよう、補正値マッ
プ情報を利用している。即ち、図１に示すように、演算
処理部３の記憶部３２は、補正値マップ情報ファイル３
２４を記憶している。

【００２４】図５は、図１に示す補正値マップ情報ファ
イル３２４のデータの例について示す図である。前述し
たように、各磁気センサ２２は、測定面上に配置されて
いる。図５に示す補正値マップ情報は、測定面を微小な
多数の領域に区分し、各領域毎に一次データからその領
域に心線中心が位置するとされた場合にその一次データ
を補正するための補正値を設定した情報である。

【００２５】より具体的に説明すると、断面が円形で絶
縁外皮の無い電線（心線中心のみの電線）を標準用とし
て用いる（以下、この電線を標準用電線と呼ぶ）。この
標準用電線を適度な張力で水平に延びるよう保持し、Ｘ
Ｙ移動機構を使用して測定面上で僅かずつ変位させるこ
とができるようにする。前述した外皮中心測定器１と心
線中心測定器２を動作させながら、標準用電線を測定面
上のＸＹ方向に僅かずつ変位させる。心線中心測定器２
からの出力により算出された心線中心の座標が表示部５
に表示されるので、この座標が測定原点Ｏになるよう標
準用電線を変位させる。

【００２６】心線中心の座標が測定原点Ｏになったと表
示された場合、絶縁外皮の無い標準用電線であるから、
外皮中心測定器１で測定される外皮中心の座標も理論的
には測定原点Ｏになる筈であるが、測定誤差がある場
合、測定原点Ｏにはならない。従って、偏心があるとさ
れ、偏心距離が表示される。この場合、外皮中心測定器
１の座標が正しいデータであるとし、このデータとの差
分を心線中心測定器２のデータに含まれる測定誤差とす
る。つまり、心線中心測定器２による中心の座標が測定
原点（０，０）と表示されているにもかかわらず外皮中
心測定器１による中心の座標が例えば（０．００２，
０．００３）と表示された場合、その点（０，０）にお
ける心線中心測定器２の測定誤差を（０．００２，０．
００３）とするのである。

【００２７】次に、心線中心測定器２による心線中心の
座標を表示部５で見ながら、ＸＹ移動機構により標準用
電線を変位させる。そして、表示部５における心線中心
の表示が例えば測定原点ＯからＸ方向に所定の短い距離
ｄ（＞０）だけ離れた座標、即ち（０，＋ｄ）になるよ
うにする。この状態で、外皮中心測定器１による外皮中
心の座標の表示値を確認し、二つの座標の差分を、座標
（０，＋ｄ）における心線中心測定器２の測定誤差とす
る。そして、さらに標準用電線を変位させ、心線中心測
定器２による心線中心の座標として、例えば（０，＋２
ｄ）になるようにし、この際の外皮中心測定器１による
外皮中心の座標との差分を求め、それを座標（０，＋２
ｄ）における心線中心測定器２の測定誤差とする。

【００２８】このようにして、心線中心測定器２による
心線中心の座標の表示値に従って標準用電線の中心を測
定面上の各点に位置させ、その点における外皮中心測定
器１による表示値の差分をその点における心線中心測定
器２の測定誤差とする。そして、得られた測定誤差を補
正する補正値をその点の座標に当てはめてマップ化す
る。図５は、このようにして得られた補正値マップ情報
の一例を示すものである。

【００２９】図５に示すように、補正値マップ情報は、
測定面を一定の間隔で区切って碁盤の目状にした各領域
に当てはめられた補正値よりなる情報である。各領域の
中心が、測定誤差を得た前記各点になっている。尚、各
領域の幅は小さい程好ましく、例えば１ｍｍ以下、より
好ましくは０．５ｍｍ以下とする。尚、補正値マップ情
報は、各点におけるＸ方向の補正値とＹ方向の補正値と
の情報であるが、図５では、一例としてＸ方向の補正値
の情報をマップにしている。

【００３０】偏心度の算出の際、演算処理部３は、心線
中心測定器２から出力により前述したように心線中心の
座標を求める。そして、記憶部３２から補正値マップ情
報ファイル３２４を呼び出し、その座標が補正値マップ
情報のどの領域に属するかを判断し、その領域の補正値
でデータを補正する。そして、補正後のデータにより前
述した偏心度（距離と方向）を算出するようになってい
る。

【００３１】本実施形態の装置の別の大きな特徴点は、
測定系に含まれるバックグラウンドノイズを補正するよ
うになっている点である。このバックグラウンドノイズ
の補正は、上述した補正値マップ情報によるものとは別
のものであり、被覆電線４のねじれを利用したものであ
る。具体的に説明すると、被覆電線４は、走行ラインを
走行する際、ねじれ即ち中心軸の周りに回転する場合が
ある。これは例えば、前方においてリール等により巻き
取られている場合等に頻繁に生ずる。

【００３２】このように被覆電線４が中心軸の周りに回
転しながら走行している状態で、上述した偏心度の測定
を行う場合を想定する。図６は、ねじれを利用したバッ
クグラウンドノイズの補正について説明する図であり、
被覆電線４がねじれながら走行している状態で偏心度を
測定した場合の測定結果をイメージ的に示した図であ
る。

【００３３】走行する被覆電線４に対して、異なる時刻
に外皮中心と心線中心とを測定して偏心度を求めた場
合、被覆電線４が同じ走行ライン上を走行している限り
（径方向に変位しない限り）、外皮中心の位置は常に一
定である。そして、外皮中心測定器１は精度が高く、誤
差は無視できる程度に小さいから、図６に示すように、
外皮中心Ｃは常に同じ場所に表示される。

【００３４】一方、偏心がある場合、心線中心は外皮中
心Ｃから外れた位置にあるから、被覆電線４がねじれな
がら走行すると、心線中心は、図６に示すように、円弧
上の異なった場所に表示される。即ち、ある時刻Ｔ_１で
Ｐ_１の場所だったとすると、その後の時刻Ｔ_２では
Ｐ_２、さらにその後の時刻Ｔ_３ではＰ_３の場所に表示さ
れる。理論的には、Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３は、外皮中心Ｃと
同心の円弧上に位置する筈であるが、図６に示すよう
に、実際にはＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３により得られる円弧の中
心Ｐ_０と外皮中心Ｃとは一致しないことが多い。これ
は、測定結果に含まれるバックグラウンドノイズの起因
するものであり、これも主に心線中心測定器２の測定誤
差である。

【００３５】図６において、Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３により得
られる円の中心Ｐ_０と外皮中心Ｃとのずれは、バックグ
ラウンドノイズの量を示している。そこで、本実施形態
では、このＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３により得られる円の中心Ｐ
_０と外皮中心Ｃとのずれを求め、そのずれを戻すように
バックグラウンドノイズ補正値を決定し、前述した心線
中心測定器２によるデータをこのバックグラウンドノイ
ズ補正値で補正する。

【００３６】図１に示すように、演算処理部３の記憶部
３２は、バックグラウンドノイズ補正値を更新する補正
値更新プログラム３２５を有している。図７は、補正値
更新プログラム３２５について説明するフローチャート
である。補正値更新プログラム３２５がスタートする
と、一定時間毎に外皮中心と心線中心とを３回求め、そ
れぞれの値を記憶部３２に記憶する。そして、記憶部３
２から心線中心のデータを読み出し、心線中心の各デー
タが位置する円弧の中心を求める。そして、求められた
円弧の中心と外皮中心との差分からバックグラウンドノ
イズ補正値を求め、記憶部３２に更新して記憶する。
尚、Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_３から円の中心Ｐ_０を求める演算
は、最小二乗法によることが好ましい。また、最低三つ
の点があればそれらを通る円の中心は求められるが、四
つ又はそれ以上の点による方が精度が高くなるので好ま
しい。

【００３７】次に、多少繰り返しになるが、演算処理部
３が有する偏心度算出プログラム３２３について、以下
に説明する。図８は、偏心度算出プログラム３２３につ
いて説明するフローチャートである。図８に示すよう
に、偏心度算出プログラム３２３がスタートすると、外
皮中心測定器１及び心線中心測定器２からのデータの入
力待ちの状態となる。そして、外皮中心測定器１からデ
ータが送られると、サブプログラムとして前記外皮中心
算出プログラム３２１を実行して外皮中心を算出する。
次に、心線中心測定器２からデータが送られると、サブ
プログラムとして前記心線中心算出プログラム３２２を
実行して心線中心を算出する。

【００３８】次に、補正値マップ情報ファイル３２４を
読み出し、算出された心線中心から、補正値マップ情報
のうちのどの領域であるかを決定する。そして、その領
域に登録されている補正値で心線中心の一次データを補
正して一次補正値とする。次に、記憶部３２に記憶され
ているバックグラウンドノイズ補正値を読み出し、その
値で一次補正値をさらに補正し、二次補正値とする。そ
の後、外皮中心の値と、心線中心の二次補正値との値と
から、最終的に偏心度を算出する。

【００３９】上述した偏心度算出プログラム３２３を実
行して偏心度測定を繰り返す過程で、必要に応じて補正
値更新プログラムを実行してバックグラウンドノイズ補
正値を更新する。例えば、周囲に存在する部材等が変わ
って測定環境が変わった場合、磁界の強度分布等も変わ
る場合があるので、補正値更新プログラム３２５を実行
する。

【００４０】本実施形態の構成によれば、誤差の生じや
すい心線中心の測定において補正値マップ情報を利用す
るので、誤差が効果的に補正された精度の高い測定が行
える。また、外皮中心の測定に、レーザー外径測定器を
使用するので、外皮中心の測定が高い精度で行える。
尚、補正値マップ情報の作成の際、標準用電線の中心位
置の特定にもレーザー外径測定器が使用されており、補
正値マップ情報の精度という点でも優れたものとなって
いる。さらに、本実施形態では、被覆電線４のねじれを
利用してバックグラウンドノイズを算出して補正してい
るので、この点でもさらに高い測定が行える。

【００４１】尚、上記実施形態では、偏心度測定は、偏
心の距離と方向の測定であったが、距離のみの測定でも
良い。また、距離を絶対値で得るようにしても良いし、
全体の直径に対する値といった相対値で得るようにして
も良い。また、バックグラウンドノイズの算出に利用さ
れる被覆電線４のねじれは、生産現場の状況で自然に生
ずる場合が多いが、場合によっては人為的に被覆電線４
をねじりながら測定を行ってバックグラウンドノイズを
算出しても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した通り、本願の請求項１記載
の発明によれば、誤差の生じやすい心線中心の測定にお
いて補正値マップ情報を利用するので、誤差が効果的に
補正された精度の高い偏心度測定が行える。また、高価
なサーボ系を使用する必要もないので、装置のコストも
安くなる。また、請求項２記載の発明によれば、上記効
果に加え、外皮中心の測定にレーザー外径測定器を使用
するので、外皮中心の測定が高い精度で行える。このた
め、さらに精度の高い偏心度測定が行える。また、請求
項３記載の発明によれば、上記効果に加え、補正値マッ
プ情報の作成の際、標準用電線の中心位置の特定にもレ
ーザー外径測定器が使用されており、補正値マップ情報
の精度が高くなる。従って、この点でさらに精度の高い
偏心度測定が行える。また、請求項４記載の発明によれ
ば、被覆電線のねじれを利用してバックグラウンドノイ
ズを算出して補正している。従って、この点で精度の高
い偏心度測定が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施形態の偏心度測定装置の斜視概
略図である。

【図２】図１に示す外皮中心測定器１の原理を示す図で
ある。

【図３】図１及び図２に示すレーザー光源ユニット１１
の概略構成を示す図である。

【図４】心線中心測定器２の原理について説明する図で
ある。

【図５】図１に示す補正値マップ情報ファイル３２４の
データの例について示す図である。

【図６】ねじれを利用したバックグラウンドノイズの補
正について説明する図であり、被覆電線４がねじれなが
ら走行している状態で偏心度を測定した場合の測定結果
をイメージ的に示した図である。

【図７】補正値更新プログラム３２５について説明する
フローチャートである。

【図８】偏心度算出プログラム３２３について説明する
フローチャートである。

【符号の説明】

１外皮中心測定器１１レーザー光源ユニット１２受光器２心線中心測定器２１電流発生器２２磁気センサ３演算処理部３１プロセッサ３２記憶部３２１外皮中心算出プログラム３２２心線中心算出プログラム３２３偏心度測定プログラム３２４補正値マップ情報ファイル３２５補正値更新プログラム４被覆電線５表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F063 AA06 BA30 CA09 CA34 CB12 CB19 CB20 DA02 DA05 DB04 DD05 EA20 GA29 JA04 LA11 LA23 LA29 ZA01 2F065 AA07 AA17 AA26 BB12 CC00 DD03 FF02 GG06 JJ02 JJ05 JJ09 JJ18 JJ25 LL10 LL15 MM15 UU01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導体心線を絶縁物の外皮で覆った被覆電
線において、被覆電線の全体の中心である外皮の中心の
位置に対する導体心線の中心の位置のずれを偏心度とし
て測定する被覆電線用偏心度測定装置であって、外皮の中心を光学的に測定する外皮中心測定器と、導体
心線に電流を流すことによって生ずる磁界のうち被覆電
線の長さ方向に垂直な面である測定面内における磁界の
強度分布から導体心線の中心を測定する心線中心測定器
と、外皮中心測定器からの出力と心線中心測定器からの
出力とにより前記偏心度を求める演算処理部とを備えて
おり、演算処理部は、心線中心測定器からの出力により算出さ
れた心線中心の位置の一次データを補正するための補正
値マップ情報を記憶した記憶部を有しており、この補正
値マップ情報は、測定面を微小な多数の領域に区分し、
一次データからその領域に心線中心が位置するとされた
場合にその一次データを補正するための補正値を各領域
毎に設定した情報であり、演算処理部は、心線中心測定器からの出力により心線中
心の位置の一次データを算出した後、補正値マップ情報
により一次データを補正する演算を行うものであること
を特徴とする被覆電線用偏心度測定器。
【請求項２】前記外皮中心測定器には、レーザー外径
測定器が使用されていることを特徴とする請求項１記載
の被覆電線用偏心度測定器。
【請求項３】前記補正値マップ情報は、絶縁外皮の無
い心線中心のみの電線である標準用電線を使用して同様
に外皮中心測定器と心線中心測定器を用いた測定により
得られるものであり、心線中心測定器からの出力により
算出した中心位置のデータに従って前記測定面を所定の
多数の領域に区分し、外皮中心測定器からの出力により
算出した中心位置のデータと心線中心測定器からの出力
により算出した中心位置のデータとの差分を求めてこの
差分を無くなるよう補正するための値を補正値として各
領域毎に設定した情報であることを特徴とする請求項１
又は２記載の被覆電線用偏心度測定装置。
【請求項４】導体心線を絶縁物の外皮で覆った被覆電
線において、被覆電線で全体の中心である外皮の中心の
位置に対する導体心線の中心の位置のずれである偏心度
を測定する被覆電線用偏心度測定装置であって、外皮の中心を光学的に測定する外皮中心測定器と、導体
心線に電流を流すことによって生ずる磁界のうち被覆電
線の長さ方向に垂直な面である測定面内における磁界の
強度分布から導体心線の中心を測定する心線中心測定器
と、外皮中心測定器からの出力と心線中心測定器からの
出力とにより偏心度を求める演算処理部とを備えてお
り、演算処理部は、前記被覆電線を径方向には変位させずに
その中心軸の周りに回転させながら得られた前記心線中
心測定器からの出力により心線中心の位置のデータを三
つ以上算出し、算出された各データからそれら心線中心
の位置を通る円弧の中心を算出するとともに、算出され
た円弧の中心と外皮中心測定器からの出力により算出さ
れた外皮中心とのずれを補正するための値をバックグラ
ウンドノイズ補正値として求め、このバックグラウンド
ノイズ補正値で心線中心の位置のデータを補正する演算
を行うものであることを特徴とする被覆電線用偏心度測
定器。