JP2017167035A - 中空被覆撚り線の撚り位置検出装置および撚り位置検出方法、ならびに、中空被覆撚り線の被覆除去システムおよび被覆除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】不透明で柔軟な被覆部材内に複数の導線が螺旋状に撚られた中空被覆撚り線であっても、被覆部材内の複数の導線の撚り位置を検出するとともに、中空撚り線の保持に対して、複数の導線が同じ回転位置から露出されるよう、被覆部材を除去する。【解決手段】中空被覆撚り線に対し、側面から透明部材を押しつけて中空被覆撚り線を押し潰し、透明部材に押し潰されている中空被覆撚り線を透明部材を介して撮像し、複数の導線を示す波パターンが被覆部材内に濃淡として表された画像データを作成し、画像データの波パターンから複数の導線の撚り位置を検出し、撚り位置を中空被覆撚り線に対応付けする。そして、検出した撚り位置から、被覆部材の除去開始位置を判断し、除去開始位置から被覆部材を除去する【選択図】図２

Description

本発明は、不透明で柔軟な被覆部材内に複数の導線が螺旋状に撚られた中空被覆撚り線の、撚り位置検出装置および撚り位置検出方法、ならびに、中空被覆撚り線の被覆除去システムおよび被覆除去方法に関する。

自動車のドア縁部に、手足の挟まれ検知センサとして感圧センサを備えることがある。この感圧センサは、中空被覆撚り線のセンサケーブルを検出部にし、センサケーブル端部に抵抗体回路が接続されている。

また、中空被覆撚り線のセンサケーブルは、中空で柔軟な被覆部材内に、複数の導線が螺旋状に撚られている。そして、抵抗体回路を接続する工程では、センサケーブル一端の被覆部材が除去されてる。（例えば、特許文献１。）

特開２０１２−１１９３０９号公報

センサケーブル一端の被覆部材を除去する際、センサケーブルを保持して、被覆部材を任意の位置から除去するようにすると、複数の導線が、任意の回転位置にて露出するようになる。このように導線が露出すると、抵抗体回路を接続する際に、センサケーブルと抵抗体回路との間に、回転位置決めが必要になり、接続作業が複雑になる。
この回転位置決めを無くすには、複数の導線が、同じ回転位置にて露出されるよう、複数の導線の螺旋位置を見ながら、被覆部材の除去位置を決めればよい。しかし、不透明な被覆部材では、被覆部材を透して内部の複数の導線が見えないので、除去位置を決めることが困難である。

また、不透明な被覆部材に刃を切り込み移動して被覆部材を除去する場合、被覆部材の中の導線の位置がわからないと、刃を切り込み過ぎることがあり、導線にダメージを与えることがある。そこで、刃の切り込み量を少なくし、被覆部材を加熱により柔らかくしながら除去するようにすると、被覆部材の除去端面が変形して、除去端面の形状が悪くなることがある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、不透明で柔軟な被覆部材内に複数の導線が螺旋状に撚られた中空被覆撚り線であっても、被覆部材内の複数の導線の撚り位置を検出可能な、撚り位置検出装置および撚り位置検出方法、ならびに、中空撚り線の保持に対して、複数の導線が同じ回転位置から露出されるよう、被覆部材を除去可能な、中空被覆撚り線の被覆除去システムおよび被覆除去方法の提供を目的とする。

本発明の中空被覆撚り線の撚り位置検出装置は、不透明で柔軟な被覆部材内に複数の導線が螺旋状に撚られた中空被覆撚り線に対し、側面から透明部材を押しつけて前記中空被覆撚り線を押し潰すことが可能な押圧部と、前記透明部材に押し潰されている前記中空被覆撚り線を前記透明部材を介して撮像し、前記複数の導線を示す波パターンが前記被覆部材内に濃淡として表された画像データを作成可能な撮像部と、前記波パターンから前記複数の導線の撚り位置を検出し、前記撚り位置を前記中空被覆撚り線に対応付け可能な画像処理部と、を備えている。

また、本発明の中空被覆撚り線の撚り位置検出方法は、不透明で柔軟な被覆部材内に複数の導線が螺旋状に撚られた中空被覆撚り線に対し、側面から透明部材を押しつけて前記中空被覆撚り線を押し潰すステップと、前記透明部材に押し潰されている前記中空被覆撚り線を前記透明部材を介して撮像し、前記複数の導線を示す波パターンが前記被覆部材内に濃淡として表された画像データを作成するステップと、前記波パターンから前記複数の導線の撚り位置を検出するステップと、前記前記撚り位置を前記中空被覆撚り線に対応付けするステップと、を包含している。

また、上記中空被覆撚り線の撚り位置検出方法では、前記複数の導線の撚り位置を検出する際に、前記画像データとマスター画像とのパターンマッチングを用いることが好ましい。

また、本発明の中空被覆撚り線の被覆除去システムは、前記撚り位置検出装置と、前記撚り位置検出装置により検出した撚り位置から、前記被覆部材の除去開始位置を判断して、前記除去開始位置から前記被覆部材を除去可能な被覆除去装置と、を備えている。

また、本発明の中空被覆撚り線の被覆除去方法は、前記検出方法を用いて中空被覆撚り線の撚り位置を検出するステップと、前記撚り位置検出装置により検出した撚り位置から、前記被覆部材の除去開始位置を判断し、前記除去開始位置から前記被覆部材を除去するステップと、を包含している。

本発明によれば、中空被覆撚り線の被覆部材が不透明であっても、被覆部材内の複数の導線の撚り位置を検出でき、センサケーブルの保持に対して、複数の導線が同じ回転位置にて露出されるよう、被覆部材を除去することができる。

本実施形態に供される中空被覆撚り線を示す概念図。 本実施形態である被覆除去システムを示す概念図。 図２の被覆除去システムに用いられる撚り位置検出装置を示す概念図。 図２の被覆除去システムに用いられる被覆除去装置を示す概念図。 撚り位置検出装置において中空被覆撚り線が押し潰される様子を説明する図。 画像データの一例を示す図。 画像データの波パターンと複数の導線の撚り位置との関係を示す図。 被覆除去装置において被覆部材が除去される様子を説明する図。

まず、本発明である中空被覆撚り線の撚り位置検出装置、およびこの装置を備えた被覆除去システムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１に示すように、本実施形態に供される中空被覆撚り線２０は、中空の被覆部材２０ｂ内に、複数（図１では２本）の導線２０ａが螺旋状に撚られたものであり、被覆部材２０ｂは、不透明にして中空部分を押し潰せる程度に柔軟なものである。

図２に示すように、本実施形態の中空被覆撚り線の被覆除去システムは、撚り位置検出装置１と被覆除去装置２を備えており、加えて、中空被覆撚り線２０を搬送する搬送装置３を備えている。搬送装置３は、保持部３ａにより中空被覆撚り線２０を保持し、搬送部３ｂが保持部３ａを順次搬送することにより、中空被覆撚り線２０を撚り位置検出装置１から被覆除去装置２に順次搬送できるようにしている。
以下、本実施形態を構成する、撚り位置検出装置１と被覆除去装置２について、詳細に説明する。

［撚り位置検出装置］
図３に示すように、撚り位置検出装置１は、押圧部４と撮像部５、画像処理部６を備えており、加えて、ステージ８と移動ガイド９、制御部１０を備えている。

押圧部４は、透明部材４ａと透明部材４ａを支持する駆動具４ｂを備えており、制御部１０により、駆動具４ｂを移動ガイド９に沿って移動できるようにしている。また、押圧部４は、駆動具４ｂを移動させることにより、ステージ８上に載置した中空被覆撚り線２０の側面から、透明部材４ａを押しつけ、中空被覆撚り線２０を押し潰せるようにしている。これにより、撚り位置検出装置１が、複数の導線２０ａの撚り位置を、波パターンとして検出できるようになる。なお、検出の詳細については、方法の実施形態にて説明する。

透明部材４ａには、例えば、プラスチック等の透明な部材を用いてもよいが、中空被覆撚り線２０を押し潰すのに十分な強度を備え、繰り返し使用しても透明度が落ちにくい部材を用いることが好ましい。具体的には、表面に傷が付きにくい、透明なガラスやダイヤモンド、サファイヤ等を用いることが好ましい。

撮像部５は、中空被覆撚り線２０に対して所定の位置に固定されており、透明部材４ａに押し潰されている中空被覆撚り線２０を、透明部材２０を介して撮像し、複数の導線２０ａを示す波パターンが被覆部材２０ｂ内に濃淡として表された画像データを作成できるようにしている。
撮像部５には、デジタルカメラを用いることが好ましく、画像データを電子化データとして作成することが好ましい。

画像処理部６は、撮像部５に接続し、撮像部５が作成した画像データの波パターンから、複数の導線２０ａの撚り位置を検出できるようにしている。また、画像検出部６は、撚り位置検出装置１の座標系と撮像部５の撮像エリアとの相関をとれるようにしており、検出した撚り位置を、中空被覆撚り線２０の位置に対応付けできるようにしている。

［被覆除去装置］
次に、本実施形態を構成する被覆除去装置２について説明する。図４に示すように、被覆除去装置２は、判断部１１と押刃部１２を備えている。

判断部１１は、撚り位置検出装置１の画像処理部６に接続しており、画像処理部６が検出した複数の導線２０ａの撚り位置から、被覆部材２０ｂの除去開始位置を判断し、その除去開始位置に、押刃部１２を移動できるようにしている。

押刃部１２は、中空被覆撚り線２０を挟む位置に、一対にして配されており、駆動具１２ａをガイド１２ｂに沿って移動し、駆動具１２ａから刃１２ｃを出し入れできるようにしている。また、一対の押刃部１２は、判断部１１に接続し、判断部１１が決定した被覆部材２０ｂの除去開始位置に対して、一対の刃１２ｃを対向して押しつけた後、一対の刃１２ｃを移動させて、中空被覆撚り線２０の一端近傍の除去開始位置から被覆部材２０ｂを除去できるようにしている。

以上のように、本実施形態の撚り位置検出装置１は、不透明で柔軟な被覆部材２０ｂ内に複数の導線２０ａが螺旋状に撚られた中空被覆撚り線２０に対し、側面から透明部材４ａを押しつけて中空被覆撚り線２０を押し潰すことが可能な押圧部４と、透明部材４ａに押し潰されている中空被覆撚り線２０を透明部材４ａを介して撮像し、複数の導線２０ａを示す波パターンが被覆部材２０ｂ内に濃淡として表された画像データを作成可能な撮像部５と、画像データの波パターンから複数の導線２０ａの撚り位置を検出し、撚り位置を中空被覆撚り線２０に対応付け可能な画像処理部６とを備えている。
これにより、中空被覆撚り線２０の被覆部材２０ｂが不透明であっても、画像データの波パターンから複数の導線２０ａの撚り位置を検出できるようにしている。

また、以上により本実施形態の被覆除去システムは、上記の撚り位置検出装置１を備える被覆除去システムであって、撚り位置検出装置１が検出した撚り位置から、被覆部材２０ｂの除去開始位置を判断して、その除去開始位置から被覆部材２０ｂを除去可能な被覆部材除去装置２を備えている。
これにより、中空被覆撚り線２０の被覆部材が不透明であっても、中空被覆撚り線２０の保持に対して、複数の導線２０ａが同じ回転位置にて露出されるよう、被覆部材２０ｂを除去できるようにしている。

次に、本発明である中空被覆撚り線の撚り位置検出方法、および、この方法を用いた中空被覆撚り線の被覆除去方法の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、撚り線検出装置１を用いて、被覆部材２０ｂ内における複数の導線２０ａの撚り位置を検出し、被覆除去装置２を用いて、中空被覆撚り線２０の一端近傍に複数の導線２０ａを露出する方法について説明したものである。

まず、図２に示すように、中空被覆撚り線２０を搬送装置３の保持部３ａにセットし、搬送部３ｂにより保持部３ａを搬送して、中空被覆撚り線２０を撚り位置検出装置１に搬送する。そして、図３に示すように、中空被覆撚り線２０をステージ８上に載置する。

次に、図５（ａ）に示すように、中空被覆撚り線２０から離れている透明部材４ａを、不図示の駆動具４ｂを移動させ、図５（ｂ）に示すように、中空被覆撚り線２０の側面から押しつけて、中空被覆撚り線２０を押し潰す。

このとき、中空撚り線２０の導線２０ａを押し潰した部分は、導線２０ａが硬いため、透明部材４ａに対して強く密着される。一方、中空撚り線２０の被覆部材２０ｂだけを押し潰した部分は、透明部材４ａに対して比較的密着が弱くなり、被覆部材２０ｂと透明部材４ａとの間に、空気層が形成される。

次に、図５（ｂ）の状態にて、撮像部５により、透明部材４ａに押し潰されている中空被覆撚り線２０を、透明部材４ａを介して撮像し、複数の導線２０ａを示す波パターンが被覆部材２０ｂ内に濃淡として表された画像データを作成する。
この工程では、導線２０ａが被覆部材２０ｂより硬いことから、導線２０ａ部分は、被覆部材２０ｂと透明部材４ａとが強く密着し、それ以外の部分は、透明部材４ａと被覆部材２０ｂとが密着せず、空気層を形成するようになる。これにより、導線２０ａ部分とそれ以外の部分とで、光の反射に差が生じ、画像データにおいて、導線２０ａ部分とそれ以外の部分との間に色の濃淡が発生し、複数の導線２０ａを示す波パターンが被覆部材２０ｂ内に表されるようになる。

図６は、２本の導線２０ａが螺旋状に撚られた中空被覆撚り線２０について、上記手順により作成した画像データの一例である。なお、この画像データは、図３に示した画像処理部６により、コントラストの調整とノイズを減らす前処理を行って、後で説明するパターンマッチングをし易くしたものである。また、図６には、撚り位置の検出に用いられるカーソルが合わせて表示されている。
図６に示すように、中空被覆撚り線２０が透明部材４ａに強く密着した部分、すなわち、導線２０ａを押し潰している部分が濃い色に表され、２本の導線２０ａが、周期的に交差する２本の波パターンとして示される。

次に、画像処理部６において、２本の導線２０ａの撚り位置を検出する。画像処理部６では、２本の導線２０ａの撚り位置を検出する際に、撮像部５が作成した画像データと予め得たマスター画像とのパターンマッチングを用いる。画像データでは、２本の波パターンの濃淡が、不明確になることがある。このような場合でも、パターンマッチングを用いることにより、２本の導線２０ａの撚り位置を精度よく検出することができる。

そして、２本の導線２０ａの撚り位置は、図７（ａ）の概念図に示すＰの位置（２本の波パターンが広がった位置）の場合、２本の導線２０ａの間隔が、ステージ８の面方向に最も広くなっている位置であることから、透明部材４ａの押し潰しを止めると、２本の導線２０ａは、図７（ｂ）の概念図に示す撚り位置になると判断する。
また、Ｑの位置（２本の波パターンが交差する位置）の場合、２本の導線２０ａ同士が、ステージ８の面方向において最も接近している位置であることから、透明部材４ａの押し潰しを止めると、２本の導線２０ａは、図７（ｃ）の概念図に示す撚り位置になると判断する。

２本の導線２０ａの撚り位置を検出した後、画像処理部６において、撚り位置検出装置１の座標系と撮像部５の撮像エリアとの間の相関をとり、検出した撚り位置を、中空被覆撚り線２０の位置に対応付けする。

次に、透明部材４ａによる中空被覆撚り線２０の押しつぶしを止め、その後、中空被覆撚り線２０を保持する保持部３ａを搬送部３により搬送し、中空被覆撚り線２０を被覆除去装置２の所定位置に配置する。

次に、画像処理部６において検出した２本の導線２０ａの撚り位置の情報を基に、判断部１１により、被覆除去開始位置Ｒ（図８参照）を判断する。この判断は、撚り位置の判定と逆の手順により行い、例えば、図７（ｂ）に示す撚り位置から２本の導線２０ａを露出しようとする場合、図７（ａ）のＰに相当する中空被覆撚り線の位置を被覆除去開始位置Ｒと判断する。同じく、図７（ｃ）に示す撚り位置から２本の導線２０ａを露出しようとする場合、図７（ａ）のＱに相当する中空被覆撚り線の位置を被覆除去開始位置Ｒと判断する。

次に、図４に示した駆動具１２ａを、ガイド１２ｂに沿って移動し、図８（ａ）に示すように、保持具３ａが保持する中空被覆撚り線２０の被覆除去開始位置Ｒに、一対の刃１２ｃを対向して配置し、図８（ｂ）に示すように切り込み、図８（ｃ）に示すように移動させる。これにより、中空被覆撚り線２０の一端近傍から被覆部材２０ｂを除去し、同じ回転位置にて２本の導線２０ａを露出する。

なお、一対の刃１２ｃは、予め加熱してから被覆部材２０ｃに切り込むようにしても良い。このようにすることで、一対の刃１２ｃを被覆部材２０ｂに対して切り込みやすくすることができ、被覆部材２０ｂを除去しやすくすることができる。
また、図８（ｃ）において、一対の刃１２ｃの移動を開始する際、２本の導線２０ａの撚り方向に合わせて、一対の刃１２ｃを回転移動させることもできる。このようにすることで、２本の導線２０ａと被覆部材２０ｂとの密着が剥がれる際の負荷を小さくすることができ、導線２０ａが断線してしまうことを抑制することができる。

以上のように、本実施形態の撚り位置検出方法は、不透明で柔軟な被覆部材２０ｂ内に複数の導線２０ａが撚られた中空被覆撚り線２０に対し、側面から透明部材４ａを押しつけて中空被覆撚り線２０を押し潰すステップと、透明部材４ａに押し潰されている中空被覆撚り線２０を透明部材４ａを介して撮像し、複数の導線２０ａを示す波パターンが被覆部材２０ｂ内に濃淡として表された画像データを作成するステップと、画像データの波パターンから複数の導線２０ａの撚り位置を検出するステップと、検出した撚り位置を中空被覆撚り線２０に対応付けするステップとを包含している。
このようにすることで、中空被覆撚り線２０の被覆部材２０ｂが不透明であっても、画像データの波パターンから導線２０ａの撚り位置を検出できるようにしている。

また、本実施形態の撚り位置検出方法では、複数の導線２０ａの撚り位置を検出する際に、画像データとマスター画像とのパターンマッチングを用いることが好ましい。このようにすることで、複数の導線２０ａの撚り位置を精度よく検出できるようにしている。

また、本実施形態の被覆除去方法は、上記撚り位置検出方法に加えて、判定した撚り位置から被覆部材２０ｂの除去開始位置を判断し、その除去開始位置から被覆部材２０ｂを除去するステップを包含している。
このようにすることで、中空被覆撚り線２０の被覆部材２０ｂが不透明であっても、中空被覆撚り線２０の保持に対して、複数の導線２０ａが同じ回転位置から露出されるように、被覆部材２０ｂを除去できるようにしている。

また、本実施形態の被覆除去方法では、中空被覆撚り線２０内の撚り位置を検出し、それに合わせて一対の刃１２ｃを切り込むことができる。すなわち、不透明な被覆部材２０ｂであっても、導線２０ａにダメージを与えないぎりぎりの深さまで、一対の刃１２ｃを切り込むことができる。これにより、被覆部材２０ｂを除去する際の加熱を抑えて、被覆部材２０ｂの除去端面の変形を小さくすことができ、後工程の抵抗体回路の接続を容易にすることができる。

以上、本発明の、中空被覆撚り線の撚り位置検出方法および撚り位置検出装置、ならびに、中空被覆撚り線の被覆除去方法および被覆除去システムについて、上記実施例を用いて説明してきたが、本発明は、上記実施例の説明に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載される技術範囲において、変更することができる。

例えば、上記実施形態の被覆除去装置２では、配置した中空被覆撚り線２０に対して、一対の刃１２ｃを移動させて被覆部材２０ｂを除去するようにしたが、中空被覆撚り線２０を、一対の刃１２ｃに対して移動させて、被覆部材２０ｂを除去するようにしてもよい。すなわち、図４において、一対の刃１２ｃのｙ方向の位置を一定にし、判断部１１により、保持部３ａをｙ方向に移動させるようにして、被覆部材２０ｂを除去するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、被覆除去装置２の一対の刃１２ｃにより、被覆部材２０ｂを除去しているが、被覆部材２０ｂを、レーザの加熱により除去してもよい。

また、上記実施形態では、中空被覆撚り線２０を、撚り位置検出装置１から被覆除去装置２に搬送する中空被覆撚り線の被覆除去システムとしたが、中空被覆撚り線２０を搬送せずに処理可能な、撚り位置検出装置１と被覆除去装置２とが一体となった、中空被覆撚り線の被覆除去システムとしてもよい。

１：撚り位置検出装置
２：被覆除去装置
３：搬送装置
３ａ：保持部
３ｂ：搬送部
４：押圧部
４ａ：透明部材
４ｂ：駆動具
５：撮像部
６：画像処理部
８：ステージ
９：移動ガイド
１０：制御部
１１：判断部
１２：押刃部
１２ａ：駆動具
１２ｂ：ガイド
１２ｃ：刃

２０：中空被覆撚り線
２０ａ：導線
２０ｂ：被覆部材

Ｒ：被覆除去開始位置

Claims (5)

1. 不透明で柔軟な被覆部材内に複数の導線が螺旋状に撚られた中空被覆撚り線に対し、側面から透明部材を押しつけて前記中空被覆撚り線を押し潰すことが可能な押圧部と、
   前記透明部材に押し潰されている前記中空被覆撚り線を前記透明部材を介して撮像し、前記複数の導線を示す波パターンが前記被覆部材内に濃淡として表された画像データを作成可能な撮像部と、
   前記波パターンから前記複数の導線の撚り位置を検出し、前記撚り位置を前記中空被覆撚り線に対応付け可能な画像処理部と、
   を備えることを特徴とする中空被覆撚り線の撚り位置検出装置。
2. 不透明で柔軟な被覆部材内に複数の導線が螺旋状に撚られた中空被覆撚り線に対し、側面から透明部材を押しつけて前記中空被覆撚り線を押し潰すステップと、
   前記透明部材に押し潰されている前記中空被覆撚り線を前記透明部材を介して撮像し、前記複数の導線を示す波パターンが前記被覆部材内に濃淡として表された画像データを作成するステップと、
   前記波パターンから前記複数の導線の撚り位置を検出するステップと、
   前記前記撚り位置を前記中空被覆撚り線に対応付けするステップと、
   を包含することを特徴とする中空被覆撚り線の撚り位置検出方法。
3. 前記複数の導線の撚り位置を検出する際に、前記画像データとマスター画像とのパターンマッチングを用いることを特徴とする請求項２に記載の中空被覆撚り線の撚り位置検出方法。
4. 請求項１に記載の撚り位置検出装置と、
   前記撚り位置検出装置により検出した撚り位置から、前記被覆部材の除去開始位置を判断して、前記除去開始位置から前記被覆部材を除去可能な被覆除去装置と、
   を備えることを特徴とする中空被覆撚り線の被覆除去システム。
5. 請求項２または請求項３に記載の検出方法を用いて中空被覆撚り線の撚り位置を検出するステップと、
   前記撚り位置検出装置により検出した撚り位置から、前記被覆部材の除去開始位置を判断し、前記除去開始位置から前記被覆部材を除去するステップと、
   を包含することを特徴とする中空被覆撚り線の被覆除去方法。