JP2006071586A - 線条体計尺方法及び線条体計尺装置並びに線条体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】線条体を計尺ローラに巻付けてその回転量で線条体を計尺するのに、線条体の線径を測定することなく精度のよい計尺が行なえる線条体計尺方法及び線条体計尺装置を提供する。
【解決手段】線条体１１を計尺ローラに巻付けて走行させ、計尺ローラの回転量を計測して線条体の長さを計尺するのに、線条体１１を巻付径が異なる２つの計尺ローラ１２，１３に巻付けて走行させ、２つの計尺ローラ１２，１３の回転量を計測して線条体１１の長さを計尺する。２つの計尺ローラ１２と１３の回転量が、それぞれＮ₁とＮ₂（Ｎ₁＞Ｎ₂）であるとき、計尺ローラ上を走行する線条体１１の走行量Ｌは、ｋを定数として、
Ｌ＝（ｋＮ₁Ｎ₂）／（Ｎ₁−Ｎ₂） により算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ファイバ、電線、ケーブル等の長尺の線条体の長さを計尺する線条体計尺方法及び線条体計尺装置並びに線条体の製造方法に関する。

光ファイバや電線、或いはこれらをケーブル化した長尺の線条体を製造する場合に、その長さが計尺される。線条体の長さは、通常、線条体の移動量を計測することにより計尺されるが、この計尺方法として線条体の移動によって回転する計尺ローラの回転量をカウンタ等で計測する方法がある。図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、計尺ローラを用いた従来の線条体の計尺方法の例を説明する図である。図中、１は線条体、２，２ａ，２ｂは計尺ローラ、３は押えローラ、４はエンコーダ、５はベルトローラ、６は無端ベルトを示す。

図２（Ａ）は、線条体１を計尺ローラ２と押えローラ３で挟んで摩擦接触させ、線条体１の移動で計尺ローラ２を回転させ、その回転量をエンコーダ４で走行量に変換して計尺する方法である。この方法は、計尺方法として簡易な方法であるが、線条体１と計尺ローラ２とは点接触であるため、スリップが生じやすく精度のよい計尺ができない。また、線条体１と計尺ローラ２間のスリップ発生を防止するために押えローラ３の押圧力を強くして摩擦接触力を高めようとすると、線条体の外面が軟質の被覆材料で形成されているような場合は、被覆が潰れたり、材料カスの付着が生じたりすることがある。

図２（Ｂ）は、線条体１をベルトローラ５に掛け渡された無端ベルト６で上下から挟むことにより、線条体１と回転体との接触長を大きくしてスリップ発生を少なくする方法である。なお、ベルトローラ５の一つにエンコーダ４を取付けて、無端ベルト６の回転量を線条体１の移動量に変換している。この方法は、図２（Ａ）の方法と比べて、測定精度を高めることができるが、線条体１に加える荷重が適切でないと無端ベルト６との間でスリップが生じる。

これに対し、上下の無端ベルト部材間をリンク部材で連結するとともに無端ベルト部材間に引張りバネを装着した構成とすることにより、スリップが生じないようにする方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法においても、線条体１と無端ベルト６との摩擦接触力を大きくする必要があるため、線条体の外面が軟質の被覆材料で形成されている場合は、被覆が潰れる恐れが依然としてあり、また構成が複雑となる。

図２（Ｃ）は、線条体１を計尺ローラ２に巻付けるようにして、線条体１と計尺ローラ２との接触長を大きくするとともに、線条体１の張力で摩擦力を確保する方法である。また、図２（Ｄ）は、同径の計尺ローラ２ａと２ｂを用い、図２（Ｃ）の構成を２組と有する形態の方法である。そして、図２（Ａ）と同様に、計尺ローラ２、２ｂ（又は２ａ）の回転量をエンコーダ４で走行量に変換して計尺される。

この図２（Ｃ），（Ｄ）による方法は、単に線条体１を計尺ローラ２，２ａ，２ｂに巻付けるだけなので、構造的には簡素であるが、線条体１の線径の違いにより計尺ローラの回転量が異なるため、線条体の線径や走行量に応じた補正を行なう必要がある。このため、線条体１の線径を測定する外径測定器備え、線条体１を所定量走行させてその外径の平均値を求めてコントローラに入力して補正係数を求めて計尺する方法がある（例えば、特許文献２参照）。
特開平５−７９８０２号公報 実用新案登録第２５３０４０２号公報

図２（Ｃ）又は（Ｄ）の方法は、計尺部分の構造は簡素であるが、線条体の線径を測定する外径測定手段が必要とされる。また、線条体の走行量の計尺に先だって、外径の平均値を算出するために線条体を所定時間走行させるというような工程が必要となり、全体としては簡素な構成とは言えないものとなっている。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、線条体を計尺ローラに巻付けてその回転量で線条体を計尺するのに、線条体の線径を測定することなく精度のよい計尺が行なえる線条体計尺方法及び線条体計尺装置並びに線条体の製造方法の提供を課題とする。

本発明による線条体計尺方法及び装置は、線条体を計尺ローラに巻付けて走行させ、計尺ローラの回転量を計測して線条体の長さを計尺するのに、線条体を巻付径が異なる２つの計尺ローラに巻付けて走行させ、２つの計尺ローラの回転量を計測して線条体の長さを計尺する。２つの計尺ローラの回転量が、それぞれＮ₁とＮ₂（Ｎ₁＞Ｎ₂）であるとき、計尺ローラ上を走行する線条体の走行量Ｌは、ｋを定数として、
Ｌ＝（ｋＮ₁Ｎ₂）／（Ｎ₁−Ｎ₂） により算出する。

本発明によれば、径の異なる２つの計尺ローラの回転量を計測するだけで、線条体の線径を考慮することなく、線条体の走行量を計尺することが可能となる。この結果、計尺するための線条体の外径測定手段を不要とし、また、そのための計測工程も不要で、全体としても簡易な構成で線条体の計尺を精度よく行なうことができる。

図１により本発明の実施の形態を説明する。図１（Ａ）は線条体を計尺ローラに１８０°程度巻付ける例を示し、図１（Ｂ）は線条体を計尺ローラに９０°程度巻付ける例を示した図である。図中、１１は線条体、１２は第１の計尺ローラ、１３は第２の計尺ローラ、１４はエンコーダ、１５は演算装置、１６は表示装置を示す。

本発明による線条体の計尺は、走行する線条体１１を計尺用のローラに巻付け、線条体との摩擦接触で回転するローラの回転量から線条体の走行長さを求めるものである。計尺される線条体１１としては、金属線条体、合成樹脂或いはゴムの線条体、及びこれらを複合した各種の線条体の計尺に適用することができる。しかし、特に、外面に樹脂又はゴムの被覆を有する電線、光ファイバ心線、或いは、これらをケーブル化した電気ケーブルや光ケーブルを長尺で巻取る際の巻取り長さの計尺に有用である。これは、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）のように、線条体１１を挟む構造ではないので、線条体１１が計尺ローラによって潰れるようなことから回避できるということによる。

本発明においては、図１（Ａ）に示すように、走行する線条体１１の走行途中に、第１の計尺ローラ１２と第２の計尺ローラ１３の２つの計尺ローラを同方向に回転されるように配し、線条体１１をこれらの計尺ローラ１２，１３に、例えば、１８０°程度の巻付角度となるようにそれぞれ巻付ける。第１の計尺ローラ１２の巻付径Ｄ１と第２の計尺ローラ１３の巻付径Ｄ２は、例えば、Ｄ１＜Ｄ２となるように異なる巻付径で形成する。しかし、Ｄ１＞Ｄ２としてもよく、どちらを太径、小径とするかは任意に設定することができる。

また、図１（Ｂ）に示すように、第１の計尺ローラ１２と第２の計尺ローラ１３の回転方向が互いに異なるように配してもよい。また、線条体１１をこれらの計尺ローラ１２，１３に、例えば、９０°程度の巻付け角度となるようにそれぞれ巻付けるようにしてもよい。しかし、これら２つの計尺ローラ１２と１３の巻付径Ｄ１とＤ２を互いに異ならせる点は、図１（Ａ）の場合と同様である。

図１（Ｂ）の例は、図１（Ａ）の例に比べて、線条体１１と計尺ローラ１２，１３との接触長さが異なるが、その接触摩擦力を大きくすることにより、線条体１１と計尺ローラ１２，１３間のスリップ発生を防止することができる。なお、この接触摩擦力を大きくするには、例えば、ローラ材料の選択又は表面を粗くすることにより実施することができる。すなわち、図１（Ａ）のように、線条体１１の計尺ローラ１２、１３に対する巻付角度を大きくするか、又は、図１（Ｂ）のように線条体１１の計尺ローラ１２、１３に対する巻付角度は小さくても接触摩擦力を大きくすることで、線条体１１と計尺ローラ１２，１３間のスリップ発生を低減することができる。

線条体１１が走行すると、計尺ローラ１２と１３は線条体１１との摩擦接触で回転され、その回転量はエンコーダ１４等により、線条体１１の走行移動量として計測される。なお、計尺ローラ１２，１３の回転量は、回転数で計測してもよく、近接スイッチ等を用いてパルス数を計測するようにしてもよい。この構成で、線条体１１の線径をｄ、第１の計尺ローラ１２の巻付径をＤ１、第２の計尺ローラ１３の巻付径をＤ２で、Ｄ１＜Ｄ２とする。

ここで、線条体１１を走行させ、その走行移動量をＬ、第１の計尺ローラ１２の回転量（回転数）がＮ₁、第２の計尺ローラ１３の回転量（回転数）がＮ₂であったとする。なお、Ｄ１＜Ｄ２とすると、Ｎ₁＞Ｎ₂となる。
この場合、以下の（１）、（２）式が成り立つ。
Ｎ₁＝Ｌ／π（Ｄ１＋ｄ） ・・・・・（１）
Ｎ₂＝Ｌ／π（Ｄ２＋ｄ） ・・・・・（２）
この２つの式から、ｄを消去すると、
Ｌ＝π（Ｄ２−Ｄ１）Ｎ₁Ｎ₂／（Ｎ₁−Ｎ₂）
となり、π（Ｄ２−Ｄ１）＝ｋ（定数）とすると、
Ｌ＝ｋＮ_１Ｎ_２／（Ｎ_１−Ｎ_２）となり、線条体の線径（ｄ）を含まない式となる。

すなわち、巻付径の異なる２つの計尺ローラ１２，１３を用いて、上記の式で演算処理を行なうことにより、計尺ローラ１２，１３の回転量（Ｎ₁，Ｎ₂）のみによる計測で、線条体１１の走行移動量を計尺することができる。そして、この線条体１１の計尺には、線条体１１の線径（ｄ）のパラメータが計尺ローラ１２，１３の回転量（Ｎ₁，Ｎ₂）に吸収されて、演算式には含まれないため、線径（ｄ）を考慮することなく計尺することが可能となる。

なお、上記の走行量の算出は、制御装置の演算装置１５に、エンコーダ１４を経て計尺ローラ１２，１３の回転量（Ｎ₁、Ｎ₂）を入力し、計尺ローラ１２，１３の巻付径（Ｄ１，Ｄ２）で決まる定数（ｋ）を設定値として入力する。そして、上述した式に基づいた演算処理を行なわせ、算出結果を表示装置１６にリアルタイムで逐次表示させる。なお、定数ｋは、２つの計尺ローラ１２と１３に対する線条体の１１ｓの接触長さが異なることから、接触摩擦力、スリップ量等が異なるので、これらの違いによる補正を加味した定数値を設定することができる。

したがって、計尺のための線条体１１の線径（ｄ）を測定する必要がなく、この線径による走行量の補正を行なう必要もなくなる。この結果、計尺のための線径測定器を不要とし、線径測定のための工程がなく、線条体の走行開始と同時に走行量の計尺を開始することができる。すなわち、低コストで簡素な構成であるにも関わらず、精度のよい計尺を実現することができる。

なお、計尺以外の目的で線径測定するための線径測定器は備えていてもよい。また、計尺のための計尺ローラは、３つ以上備えていてもよいが、計尺に際しては、径が異なる２つの計尺ローラのみの回転量が数値として用いられる。ただ、計測誤差が見込まれる場合は、３つ以上の計尺ローラの中から選択した複数の２つの計尺ローラから得られた平均値を用いてもよい。

また、線条体の製造において、上述した計尺方法、計尺装置を用いることにより、線条体を正確な長さで均一に切断することができる。この結果、外表面に異常のない線条体を、正確な長さで提供することが可能となり、しかも比較的低コストで実現することができる。

本発明の実施形態を説明する図である。 従来の技術を説明する図である。

符号の説明

１１…線条体、１２…第１の計尺ローラ、１３…第２の計尺ローラ、１４…エンコーダ、１５…演算装置、１６…表示装置。

Claims (5)

1. 線条体を計尺ローラに巻付けて走行させ、前記計尺ローラの回転量を計測して線条体の長さを計尺する線条体計尺方法であって、
   前記線条体を巻付径が異なる２つの計尺ローラに巻付けて走行させ、前記２つの計尺ローラのそれぞれの回転量を計測して、線条体の長さを計尺することを特徴とする線条体計尺方法。
2. 前記２つの計尺ローラの回転量が、それぞれＮ_１とＮ₂（Ｎ₁＞Ｎ₂）であるとき、前記計尺ローラ上を走行する線条体の長さＬは、ｋを定数として、
   Ｌ＝（ｋＮ₁Ｎ₂）／（Ｎ₁−Ｎ₂）
   の演算式で求めることを特徴とする請求項１に記載の線条体計尺方法。
3. 線条体を計尺ローラに巻付けて走行させ、前記計尺ローラの回転量を計測して線条体の長さを計尺する線条体計尺装置であって、
   前記線条体が巻付けられる巻付径が異なる２つの計尺ローラを備え、前記２つの計尺ローラのそれぞれの回転量を計測する手段を有することを特徴とする線条体計尺装置。
4. 前記２つの計尺ローラの回転量が、それぞれＮ₁とＮ₂（Ｎ₁＞Ｎ₂）であるとき、前記計尺ローラ上を走行する線条体の長さＬは、ｋを定数として、
   Ｌ＝（ｋＮ₁Ｎ₂）／（Ｎ₁−Ｎ₂）
   として、これを演算する演算装置を備えていることを特徴とする請求項３に記載の線条体計尺装置。
5. 請求項３又は４に記載の線条体計尺装置を用いて、線条体を所定長さに切断し、所定長さの線条体を製造することを特徴とする線条体の製造方法。

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