JP2019148481A - 対撚ケーブルの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】対撚ケーブルの製造ラインを停止させることなく、対撚ケーブルの撚りピッチを容易かつ正確に求めることができる方法を提供する。【解決手段】一対の絶縁電線ａ１，ａ２が撚り合わされた対撚ケーブルＡの検査方法であって、長手方向に進行する対撚ケーブルＡの外径を連続的に測定して、進行方向に沿って周期的に現れる対撚ケーブルＡの最大外径部分を検出し、対撚ケーブルＡの単位時間当たりの進行距離を測定し、連続する３つの前記最大外径部分の、前記単位時間当たりの出現周期を求め、前記進行距離および前記出現周期に基づいて対撚ケーブルＡの撚りピッチＰを求める。【選択図】図２

Description

本発明は、一対の絶縁電線が撚り合わされた対撚ケーブルの検査方法に関するものである。

対撚ケーブルにおける片撚りを連続的に検出する方法が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されている検出方法では、対撚ケーブルを製造しながら、当該対撚ケーブルにおける対撚りの山の高さを光透過型光電センサによって測定し、その測定結果に基づいて対撚り周期を求める。さらに、求められた対撚り周期の変化に基づいて片撚りの発生を検出する。

特開２０１３−８４５０６号公報

特許文献１に開示されている検出方法では、一方の光透過型光電センサから照射され、他方の光透過型光電センサによって受光されるべき光が、これら２つの光透過型光電センサの間を通過する対撚ケーブルの山によって遮られることによって当該山の高さが測定される。このため、光透過型光電センサと対撚ケーブルとの間の距離を緻密に決める必要がない一方、光透過型光電センサと対撚ケーブルとの高さを緻密に決める必要がある。より正確には、一対の光透過型光電センサの間で送受信される光がこれら光透過型光電センサの間を通過する対撚ケーブルの山の頂点部によってぎりぎり遮られる高さを通過するように、一対の光透過型光電センサの高さや光軸を設定する必要がある。しかし、かかる設定条件が満たされるように、光透過型光電センサの位置（高さ）や傾きを調整するためには、多くの手間と時間を要する。また、光透過型光電センサの実際の位置や傾きが所期の位置や傾きから僅かに外れただけで、検出結果が不正確となったり、検出が不能となったりする虞もある。

本発明の目的は、対撚ケーブルの製造ラインを停止させることなく、対撚ケーブルの撚りピッチを容易かつ正確に求めることができる方法を提供することである。

本発明の一態様では、長手方向に進行する対撚ケーブルの外径を連続的に測定して、進行方向に沿って周期的に現れる前記対撚ケーブルの最大外径部分を検出し、前記対撚ケーブルの単位時間当たりの進行距離を測定し、連続する３つの前記最大外径部分の、前記単位時間当たりの出現周期を求め、前記進行距離および前記出現周期に基づいて前記対撚ケーブルの撚りピッチが求められる。

本発明の他の一態様では、長手方向に進行する対撚ケーブルの外径を連続的に測定して、進行方向に沿って周期的に現れる前記対撚ケーブルの最小外径部分を検出し、前記対撚ケーブルの単位時間当たりの進行距離を測定し、連続する３つの前記最小外径部分の、前記単位時間当たりの出現周期を求め、前記進行距離および前記出現周期に基づいて前記対撚ケーブルの撚りピッチが求められる。

本発明のさらに他の一態様では、一対の絶縁電線を撚り合わせて前記対撚ケーブルを製造する撚線機と、前記撚線機によって製造された前記対撚ケーブルを巻き取る巻線機と、の間に配置された外径測定器によって前記対撚ケーブルの外径が連続的に測定され、前記外径測定器と前記巻線機との間に配置された計尺器によって前記対撚ケーブルの単位時間当たりの進行距離が測定される。

本発明によれば、対撚ケーブルの製造ラインを停止させることなく、対撚ケーブルの撚りピッチを容易かつ正確に求めることができる。

本発明の検査方法を実施する検査装置の一例を示す構成図である。 対撚ケーブルの部分拡大図である。 外径測定器の測定結果の一例を示す図である。

次に、本発明の対撚ケーブルの検査方法（以下「検査方法」と略称する場合がある。）の実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る検査方法は、例えば図１に示される構成を有する検査装置１によって実施することができる。もっとも、図１に示される検査装置１の構成は、本発明の検査方法を実施可能な検査装置の構成例の一つに過ぎない。

図１に示される検査装置１は、外径測定器１０，計尺器２０，演算部３０および表示部４０を有する。このうち、少なくとも外径測定器１０および計尺器２０は、一対の絶縁電線ａ１，ａ２が撚り合わされた対撚ケーブルＡの製造ライン上に配置される。図１に示されている対撚ケーブルＡは、紙面左側から紙面右側に向かって進行する（移動する）。具体的には、紙面左側には撚線機５０が設置されており、紙面右側には不図示の巻線機が設置されている。撚線機５０は、２つのボビンからそれぞれ繰出される２本の絶縁電線ａ１，ａ２を撚り合わせて対撚ケーブルＡを製造し、巻線機は、製造された対撚ケーブルＡをボビンに巻き取る。

図１に示されている外径測定器１０は、半導体レーザなどの発光素子を備える発光部１１と、フォトダイオードなどの受光素子を備える受光部１２と、を有する。発光部１１と受光部１２は、撚線機５０と巻線機との間に設置されており、これらの間を移動する対撚ケーブルＡを挟んで対向している。よって、発光部１１から受光部１２に向かって出射された光の一部は、これらの間を通過する対撚ケーブルＡによって遮られる。このときの遮光幅（対撚ケーブルＡの影の幅）は、対撚ケーブルＡの外径に比例して変化する。例えば、発光部１１と受光部１２の間を対撚ケーブルＡの最大外径部分が通過するとき、遮光幅は最大となる。一方、発光部１１と受光部１２の間を対撚ケーブルＡの最小外径部分が通過するとき、遮光幅は最小となる。よって、長手方向に進行する対撚ケーブルＡの外径を遮光幅に基づいて連続的に測定することができる。

外径測定器１０と同じく対撚ケーブルＡの製造ライン上に設置されている計尺器２０は、対撚ケーブルＡを挟んで対向する一対のローラ２１，２２を備えている。一対のローラ２１，２２を含む計尺器２０は、外径測定器１０と巻線機との間に配置されており、それぞれのローラ２１，２２の外周面は対撚ケーブルＡに接している。よって、対撚ケーブルＡの進行（移動）に伴ってローラ２１，２２が連れ回るので、ローラ２１，２２の回転量に基づいて対撚ケーブルＡの進行距離を連続的に測定することができ、その測定結果に基づいて対撚ケーブルＡの単位時間当たりの進行距離（ライン速度）を測定することもできる。

以上のように、図１に示される検査装置１によれば、外径測定器１０の測定結果に基づいて対撚ケーブルＡの外径が連続的に求められ、計尺器２０の測定結果に基づいて対撚ケーブルＡの進行距離やライン速度が連続的に求められる。そして、外径測定器１０および計尺器２０の測定結果は、演算部３０に入力される。演算部３０は、入力された測定結果に基づき、次のようにして対撚ケーブルＡの撚りピッチＰ（ｍｍ）を算出する。

図２を参照する。図２には、図１に示される対撚ケーブルＡの長手方向一部が拡大して示されている。上記のようにして製造される対撚ケーブルＡは、対撚りの「山」と「谷」とが長手方向に沿って周期的に繰り返される外観形状を有し、それぞれの山の頂点の位置において外径が最大となり、それぞれの谷の底の位置において外径が最小となる。また、上記製造ラインにおいては、対撚ケーブルＡの進行方向に沿って対撚りの「山」と「谷」とが周期的に現れる。言い換えれば、対撚りの「山」と「谷」とが製造ライン上に配置されている外径測定器１０（図１）を交互に通過する。つまり、対撚ケーブルＡの最大外径部分と最小外径部分とが外径測定器１０（図１）を交互に通過する。尚、図２では、対撚ケーブルＡの最大外径を「Ｄ１」と示し、最小外径を「Ｄ２」と示してある。また、絶縁電線ａ１，ａ２の区別を容易にすべく、絶縁電線ａ２にのみ模様（ドットパターン）を付してある。しかし、実際の絶縁電線ａ２の表面には、図示されているような模様（ドットパターン）は付されていない。

図２に示されるように、２本の絶縁電線ａ１，ａ２が撚り合わされ、対撚りの「山」と「谷」とが長手方向に沿って周期的に繰り返される対撚ケーブルＡにおいては、ある山の頂点（Ｔ１）から次の山の頂点（Ｔ２）を過ぎてさらに次の山の頂点（Ｔ３）に至るまでの直線距離が撚りピッチＰに相当する。また、ある谷の底（Ｂ１）から次の谷の底（Ｂ２）を過ぎてさらに次の谷の底（Ｂ３）に至るまでの直線距離が撚りピッチＰに相当する。言い換えれば、進行方向において連続する３つの山の頂点間の距離が撚りピッチＰに相当する。また、進行方向において連続する３つの谷の底間の距離が撚りピッチＰに相当する。

一方、既述のとおり、対撚ケーブルＡの製造ラインでは、当該ライン上に配置されている外径測定器１０（図１）を対撚りの「山」と「谷」とが交互に通過する。つまり、対撚ケーブルＡの最大外径部分と最小外径部分とが外径測定器１０を交互に通過する。

よって、対撚ケーブルＡの図２に示されている部分が外径測定器１０（図１）を通過すると、図３のグラフに示されるような測定結果が得られる。そして、グラフ中の点（ｔ１）は、図２に示される山の頂点（Ｔ１）に対応し、グラフ中の点（ｔ２）は次の山の頂点（Ｔ２）に対応し、グラフ中の点（ｔ３）は次の山の頂点（Ｔ３）に対応する。また、グラフ中の点（ｂ１）は谷の底（Ｂ１）に対応し、グラフ中の点（ｂ２）は次の谷の底（Ｂ２）に対応し、グラフ中の点（ｂ３）は次の谷の底（Ｂ３）に対応する。

図２，図３より、グラフ中の点（ｔ１）が検出されてから点（ｔ２）が検出されるまでの経過時間（１５ｍsec）とグラフ中の点（ｔ２）が検出されてから点（ｔ３）が検出されるまでの経過時間（１５ｍsec）との合計時間（３０ｍsec）は、山の頂点（Ｔ１）が外径測定器１０（図１）を通過してから山の頂点（Ｔ３）が外径測定器１０（図１）を通過するまでに要した時間に相当する。つまり、上記合計時間（３０ｍsec）は、進行方向において連続する３つの最大外径部分が外径測定器１０（図１）を通過するのに要した時間である。言い換えれば、撚りピッチＰ一つ分に相当する長さ（１周期分の長さ）が外径測定器１０を通過するのに要した時間である。このことから、進行方向において連続する３つの最大外径部分が単位時間当たりに出現する回数は、３３．３３回（１秒÷３０ｍsec＝３３．３３Ｈｚ）であることが求められる。よって、連続する３つの最大外径部分の出現周期（３３．３３／秒）と、計尺器２０（図１）の測定結果に基づいて求められるライン速度と、に基づいて撚りピッチＰを求めることができる。例えば、計尺器２０の測定結果に基づいて求められたライン速度が毎分２０ｍ（＝３３３．３３ｍｍ／秒）であった場合、撚りピッチＰは１０ｍｍ（３３３．３３ｍｍ／秒÷３３．３３／秒＝１０ｍｍ）であると算出される。

図１に示される表示部４０には、上記のようにして算出された撚りピッチＰが表示される。また、外径測定器１０や計尺器２０の測定結果を表示部４０に同時表示させたり、切替表示させたりすることもできる。

本発明において、対撚ケーブルの最大外径部分とは、当該ケーブルの長手方向において外径が最も大きい特定の一箇所を意味するものではない。また、対撚ケーブルの最小外径部分とは、当該ケーブルの長手方向において外径が最も小さい特定の一箇所を意味するものではない。最大外径部分とは、対撚ケーブルの長手方向に沿って周期的に繰り返される対撚りの「山」の頂点の部分を意味する。また、最小外径部分とは、対撚ケーブルの長手方向に沿って周期的に繰り返される対撚りの「谷」の底の部分を意味する。よって、対撚ケーブルの外径測定の結果に基づいて最大外径部分を検出する際には、外径が所定の閾値を上回る部分を最大外径部分として検出する。また、対撚ケーブルの外径測定の結果に基づいて最小外径部分を検出する際には、外径が所定の閾値を下回る部分を最小外径部分として検出する。このような基準に基づいて対撚ケーブルの最大外径部分および最小外径部分を連続的に検出することにより、当該対撚ケーブルの進行方向に沿って周期的に現れる最大外径部分（山の頂点）および最小外径部分（谷の底）を逃すことなく検出することができる。また、１本の対撚ケーブルにおける複数の山の高さや谷の深さには多少のバラツキが存在するが、かかるバラツキに左右されることなく、最大外径部分（山の頂点）および最小外径部分（谷の底）を検出することもできる。

以上のように、本発明によれば、対撚ケーブルの外径およびライン速度の測定のみによって撚りピッチを容易かつ正確に求めることができる。また、撚りピッチを求めるために対撚ケーブルの製造ラインを停止させる必要もない。

本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、単位時間当たりの対撚ケーブルの進行距離および連続する３つの最大外径部分の出現回数に基づいて対撚ケーブルの撚りピッチを求めた。しかし、単位時間当たりの対撚ケーブルの進行距離および連続する３つの最小外径部分の出現回数に基づいて対撚ケーブルの撚りピッチを求めることもできる。このことは、これまでの説明に基づいて容易に理解できるはずである。

１ 検査装置
１０ 外径測定器
１１ 発光部
１２ 受光部
２０ 計尺器
２１，２２ ローラ
３０ 演算部
４０ 表示部
５０ 撚線機
Ａ 対撚ケーブル
Ｐ 撚りピッチ
ａ１，ａ２ 絶縁電線

Claims (3)

1. 一対の絶縁電線が撚り合わされた対撚ケーブルの検査方法において、
   長手方向に進行する前記対撚ケーブルの外径を連続的に測定して、進行方向に沿って周期的に現れる前記対撚ケーブルの最大外径部分を検出し、
   前記対撚ケーブルの単位時間当たりの進行距離を測定し、
   連続する３つの前記最大外径部分の、前記単位時間当たりの出現周期を求め、
   前記進行距離および前記出現周期に基づいて前記対撚ケーブルの撚りピッチを求める、
   対撚ケーブルの検査方法。
2. 一対の絶縁電線が撚り合わされた対撚ケーブルの検査方法において、
   長手方向に進行する前記対撚ケーブルの外径を連続的に測定して、進行方向に沿って周期的に現れる前記対撚ケーブルの最小外径部分を検出し、
   前記対撚ケーブルの単位時間当たりの進行距離を測定し、
   連続する３つの前記最小外径部分の、前記単位時間当たりの出現周期を求め、
   前記進行距離および前記出現周期に基づいて前記対撚ケーブルの撚りピッチを求める、
   対撚ケーブルの検査方法。
3. 請求項１又は２に記載の対撚ケーブルの検査方法において、
   前記一対の絶縁電線を撚り合わせて前記対撚ケーブルを製造する撚線機と、前記撚線機によって製造された前記対撚ケーブルを巻き取る巻線機と、の間に配置された外径測定器によって前記対撚ケーブルの外径を連続的に測定し、
   前記外径測定器と前記巻線機との間に配置された計尺器によって前記対撚ケーブルの単位時間当たりの進行距離を測定する、
   対撚ケーブルの検査方法。

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