JP2544346Y2 - 多線の外径測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、平行に移送されている
複数本の線材の個々の外径を自動的に測定するための外
径測定装置に関するものであり、特に、エナメル被覆銅
線の製造工程においてエナメルの被覆厚さを制御するた
めにエナメル被覆後の線材の外径を測定する外径測定装
置として好適に使用し得る。

【０００２】

【従来の技術】例えばエナメル被覆銅線の外径は極めて
高精度に維持されることが要求され、従ってエナメル被
覆銅線の製造工程においては、エナメルの被覆厚さが正
確に測定され、そして制御される必要がある。そのため
にエナメル被覆後の線材は、移動状態においてその外径
を測定し、その良否を測定している。

【０００３】本出願人の出願に係る特願平１ー３１９０
９８号は、平行に移送されている複数本の線材の外径を
自動的に且つ信頼性良く測定することができ、しかも製
造コストが安価な多線の外径測定装置を教示している。
この外径測定装置の構造を図５及び図６を参照して簡単
に説明する。

【０００４】この多線の外径測定装置は、移送されてい
る複数本の線材１ａ〜１ｇがなす移送平面（パスライ
ン）Ｈに対し直交する方向に線材送り込み手段４及びレ
ザースキャナ５が対向して配置される。線材送り込み手
段４及びレザースキャナ５は、それぞれ直線アクチュエ
ータ２、３にて複数本の線材を横断する方向にそれぞれ
同期して移動される。又、線材送り込み手段には、各線
材１ａ〜１ｇの移送方向に一致して配列され、前記各線
材に２箇所にて当接することのできる一対のガイドロー
ラ４ａ、４ｂが設けられている。この一対のガイドロー
ラ４ａ、４ｂは、送り込み手段４がエアシリンダ６にて
下方へと押し下げられることによって、下方へと移動
し、選択された一つの線材に当接する。更に、ガイドロ
ーラ４ａ、４ｂが下方へと移動することによって、この
選択された線材は、ガイドローラ４ａ、４ｂにてレザー
スキャナ５の測定部５ａ、５ｂへと導き案内され、それ
によって、該線材の外径が測定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記構成の多線の外径
測定装置は、上述したように、１つのレザースキャナ５
を使用し、測定部におけるレザー発光部５ａと受光部５
ｂとを高精度にて光軸合わせを行ない、平行に移送され
ている複数本の線材の外径を自動的に且つ信頼性良く測
定することができ、しかも製造コストが安価であるとい
った特長を有するものであるが、本考案者らの研究実験
の結果によると、次のような問題点があることが分かっ
た。

【０００６】即ち、上記外径測定装置では、上述したよ
うに、線材送り込み手段４は、各線材に２箇所にて当接
することのできる一対のガイドローラ４ａ、４ｂを有
し、この２個のガイドローラ４ａ、４ｂをエアシリンダ
６にて上下動させ、線材をレザースキャナ５の測定領域
へと導いている。レザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂ
においては、その測定精度を確保するために、線材は上
下及び左右方向に数ｍｍ×数ｍｍの範囲内に、最も厳し
くは２ｍｍ×２ｍｍの範囲内に入れることが必要とされ
る。従って、２個のガイドローラ４ａ、４ｂはエアシリ
ンダ６により極めて正確に作動される必要がある。

【０００７】しかしながら、２個のガイドローラ４ａ、
４ｂを取り付けたガイド軸４ｆ、及びこのガイド軸４ｆ
と嵌合しガイド軸４ｆを案内する支持部材４ｅなどの製
造誤差、更にはガタ付きなどによって、２個のガイドロ
ーラ４ａ、４ｂをエアシリンダ６により極めて正確に所
定位置に停止させることは困難である。

【０００８】もし、２個のガイドローラ４ａ、４ｂをエ
アシリンダ６により極めて正確に所定位置に停止させる
ことができない場合には、図７に図示するように、線材
はレザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂに対して角度θ
にて傾斜して配置されることとなり、結果として、線材
の直径×｛（１／cos θ）−１｝だけ、測定誤差が生じ
ることとなる。

【０００９】これは、例えば線径１５０μｍ〜７００μ
ｍに対して誤差が２μｍ〜３μｍに管理されているエナ
メル被覆銅線の製造においては、θは±４°の範囲内に
収めねばならず、装置に対して極めて高精度の製造、組
立及び制御を必要とされることとなり、当然として装置
価格が大となる。

【００１０】従って、本考案の目的は、１つのレザース
キャナを使用し、測定部におけるレザー発光部と受光部
とを高精度にて光軸合わせを行ない、平行に移送されて
いる複数本の線材の外径を自動的に、高精度にて且つ信
頼性良く、しかも効率よく測定することができ、更に
は、従来の装置に比較して、部品の製作精度をそれほど
必要とせず、そして又組立て、調整を容易とし、延いて
は製造コストを低くすることのできる、多線の外径測定
装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本考案に係る
多線の外径測定装置にて達成される。要約すれば、本考
案は、（ａ）移送されている複数本の線材がなす移送平
面に対し直交する方向に配置された線材送り込み手段及
びレザースキャナ、（ｂ）前記線材送り込み手段及びレ
ザースキャナを、前記複数本の線材を横断する方向に移
動せしめる直線アクチュエータ、（ｃ）前記各線材に当
接することのできる前記線材送り込み手段に設けられた
一つのガイドローラ、そして（ｄ）前記ガイドローラ
を、選択された一つの前記線材の方へと駆動せしめ、該
ガイドローラにて該線材をＶ字状にて前記レザースキャ
ナの測定部へと導き案内し、該線材の外径を測定せしめ
るための、前記線材送り込み手段に設けられた駆動手段
を有し、（ｅ）前記レザースキャナは、Ｖ字状に傾斜し
た線材の傾斜角度に対応して傾斜して前記直線アクチュ
エータに取り付けられていること、を特徴とする多線の
外径測定装置である。

【００１２】本考案の一態様によれば、線材送り込み手
段とレザースキャナはそれぞれ別の直線アクチュエータ
に取り付けられ、複数本の線材を横断する方向に同期し
て移動される。又、他の態様によれば、線材送り込み手
段とレザースキャナは一つの直線アクチュエータに取り
付けられる。

【００１３】

【実施例】以下、本考案に係る多線の外径測定装置の一
実施例を図面を参照して具体的に説明する。

【００１４】本実施例で、本考案は、エナメル被覆銅線
の製造工程においてエナメルの被覆厚さを制御するため
にエナメル被覆後の線材の外径を測定する外径測定装置
として具現化された態様について説明する。

【００１５】図１及び図２を参照すると、エナメル塗装
され、焼付けられた複数本の、本実施例では７本のエナ
メル被覆銅線１（１ａ〜１ｇ）が平行に配列され、所定
の速度で水平方向に移送されている。

【００１６】この線材１ａ〜１ｇが成すパスライン、即
ち、移送平面Ｈと直交する方向に、即ち、本実施例では
線材１ａ〜１ｇの上方に、線材送り込み手段４が配置さ
れる。線材送り込み手段４は、上直線アクチュエータ２
にて複数本の線材を横断する方向に往復移動される。
又、線材送り込み手段４は、例えばエアシリンダとされ
る駆動手段６を備え、エアシリンダ６のピストン６ａの
先端には回転自在に溝条ガイドローラ４ａが取り付けら
れている。上直線アクチュエータ２は、駆動ガイド軸２
ａと、該駆動ガイド軸２ａにて駆動制御されるガイドヘ
ッド２ｂを備えた構造とされ、ガイドヘッド２ｂに駆動
手段、即ち、エアシリンダ６が固定されている一方、線
材１ａ〜１ｇが成す移送平面Ｈと直交する方向に、即
ち、本実施例では線材１ａ〜１ｇの下方に、レザー発光
部５ａと受光部５ｂとを具備したレザースキャナ５が配
置され、レザースキャナ５は下直線アクチュエータ３に
よって、線材１ａ〜１ｇを横断する方向に、前記線材送
り込み手段４と同期して往復運動可能に担持されてい
る。ここで、下直線アクチュエータ３は、上記上直線ア
クチュエータ２と同じように、駆動ガイド軸３ａと、該
駆動ガイド軸３ａにて駆動制御されるガイドヘッド３ｂ
を備えた構造とされ、ガイドヘッド３ｂにレザースキャ
ナ５が固定されている。又、直線アクチュエータ２、３
は基台となる固定フレーム１００に取付けられている。

【００１７】上記構成の本考案に係る多線外径測定装置
の作動について説明する。

【００１８】図１及び図２に図示するように、線材送り
込み装置４及びレザースキャナ５は、直線アクチュエー
タ２、３によって同期して所要の線材、本実施例では線
材１ｄに対応した位置にまで移動し、停止する。

【００１９】この状態で、線材送り込み手段４のエアシ
リンダ６が作動し、ガイドローラ４ａが降下する。これ
によって、線材は、レザースキャナ５の測定部５ａ、５
ｂへと送り込まれる。

【００２０】このとき、本考案によれば、線材は、ガイ
ドローラ４ａの前後に位置した入口ガイドシーブＲ_I 及
び出口ガイドシーブＲ_O との間でガイドローラ４ａにて
下方へと押し下げられるので、Ｖ字状にて案内されるこ
ととなり、そのために移送平面Ｈに対して角度θにてレ
ザースキャナ５を通過することとなる。従って、本考案
では、レザースキャナ５は、線材に対して平行に位置す
るべく、垂線に対して線材の傾斜角度θだけ傾斜して直
線アクチュエータ３に取り付けられている。

【００２１】これによって、レザースキャナ５の測定部
５ａ、５ｂに送り込まれた線材１ｄは、その外径がレザ
ースキャナ５のレザー発光部５ａと受光部５ｂとにより
正確に測定され、上述したように、従来装置にて見受け
られたレザースキャナ測定部５ａ、５ｂにおける線材の
傾斜に起因した測定誤差の発生は解消される。

【００２２】次いで、線材１ｄの計測が終了すれば、エ
アシリンダ６が作動して図１に実線で示す位置へとガイ
ドローラ４ａを上昇させ、線材１ｄより上方へと離間し
た位置、即ち線材の移送平面Ｈより上方へと移動せしめ
る。引き続いて、線材送り込み手段４及びレザースキャ
ナ５は、直線アクチュエータ２、３によって、同期して
次の線材、例えば線材１ｃに対応した位置へと移動さ
れ、上述したと同じ態様にて線材１ｄの外径の測定を行
なう。以降、同様にして各線材の外径が順次自動的に測
定される。

【００２３】このようにして、順次計測された各線材の
外径の計測結果は、コンピュータ処理して、心線伸び或
は外径異常があった場合には、製造を中止するか、又は
その箇所を表示し、随時にプリントアウトすることもで
きる。

【００２４】本実施例で、レザースキャナ５としては、
ミツトヨ株式会社製の商品名「ＳＭー７５００５外径測
定器」を、又、直線アクチュエータ２、３としては芝浦
株式会社製の商品名「コンポアーム」を使用して良好な
結果を得ることができたが、これに限定されるものでは
ない。

【００２５】図３及び図４に、本考案の他の実施例が示
される。

【００２６】この実施例によれば、線材送り込み手段４
はレザースキャナ５に一体に設けられる。本実施例にて
線材送り込み手段４は、先の実施例と同様に、エアシリ
ンダからなる駆動手段６を備え、又、エアシリンダのピ
ストン６ａの先端には回転自在に溝条ガイドローラ４ａ
が取り付けられている。ガイドローラ４ａは、エアシリ
ンダ６及び、エアシリンダ６が取り付けられたレザース
キャナ５の直線アクチュエータ３を制御することによ
り、各線材を順次に上方より下方へと押下しながらレザ
ースキャナ５へと案内する。

【００２７】ガイドローラ４ａの動きを簡単に説明する
と、本実施例によれば、エアシリンダ６が作動される
と、ガイドローラ４ａは、図４にて、先ず、線材１ｄの
上方から下方へと移動して、該線材１ｄに当接し、線材
１ｄをレザースキャナ５のレザー発光部５ａと受光部５
ｂとが設けられた測定部へと送り込む。これによって、
線材１ｄの外径がレザースキャナ５のレザー発光部５ａ
と受光部５ｂとにより測定される。

【００２８】次いで、線材１ｄの計測が終了すれば、エ
アシリンダ６が作動してガイドローラ４ａを上昇させ、
図４に示す元の位置、つまり線材１ｄより上方へと離間
した位置、即ち線材の移送平面Ｈより上方へと移動せし
める。次いで、線材送り込み手段４及びレザースキャナ
５は、直線アクチュエータ３によって、ガイドローラ４
ａが線材１ｄの位置から右側へと僅かに移動し、そし
て、ガイドローラ４ａが線材１ｄと線材１ｅとの間に位
置した状態にて停止する。引き続いて、エアシリンダ６
が作動し、ガイドローラ４ａ、４ｂを線材の移送平面Ｈ
より下方位置へと、線材１ｄ及び線材１ｅの間を通って
所定位置まで下降せしめ、そして、今度は、線材送り込
み手段４及びレザースキャナ５を直線アクチュエータ３
によって図４にて左側へと移動し、ガイドローラ４ａが
線材１ｄと、隣接する線材１ｃとの間に位置した状態に
て停止する。次に、エアシリンダ６が作動してガイドロ
ーラ４ａを上昇させ、線材１ｄと線材１ｃとの間を通っ
て線材移送平面Ｈより上方へと移動せしめる。次いで、
線材送り込み手段４及びレザースキャナ５は直線アクチ
ュエータ３によって、図４に一点鎖線にて示すように、
ガイドローラ４ａが線材１ｃの上方位置に位置するまで
移動され、そして停止する。その後、エアシリンダ６が
作動してガイドローラ４ａを、先に説明したように、線
材１ｃの上方から下方へと移動して、線材１ｃに当接
し、線材１ｃを更に下方へと移動してレザースキャナ５
のレザー発光部５ａと受光部５ｂとが設けられた測定部
へと送り込む。これによって線材１ｃの外径を測定す
る。以降、同様にして各線材の外径が順次自動的に測定
される。

【００２９】

【考案の効果】本考案は以上詳述したように、線材送り
込み手段に設けた一つのガイドローラによって、選択さ
れた線材をＶ字状に押下しながら、同じように傾斜して
配置されたレザースキャナへと平行に送り込み、それに
よって線材の外径を計測するようにしたから、従来装置
に比較して、部品の製作精度をそれほど必要とせず、そ
して又組立て、調整を容易としながら、多線の外径測定
を高精度にて行なうことができ、又、信頼性が高く、し
かも効率よく計測することができ、延いては装置の製造
コストをも低くすることができ、実用上極めて有益であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る多線の外径測定装置の一実施例の
側面図である。

【図２】図１の多線の外径測定装置の正面図である。

【図３】本考案に係る多線の外径測定装置の他の実施例
の側面図である。

【図４】図３の多線の外径測定装置の正面図である。

【図５】従来の多線の外径測定装置の正面図である。

【図６】従来の多線の外径測定装置の側面図である。

【図７】従来の多線の外径測定装置における線材とレザ
ースキャナ測定部との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｇ 線材 ２、３ 直線アクチュエータ ４ 線材送り込み手段 ４ａ、４ｂ ガイドローラ ５ レザースキャナ ６ 駆動手段（エアシリンダ）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）移送されている複数本の線材がな
   す移送平面に対し直交する方向に配置された線材送り込
   み手段及びレザースキャナ、 （ｂ）前記線材送り込み手段及びレザースキャナを、前
   記複数本の線材を横断する方向に移動せしめる直線アク
   チュエータ、 （ｃ）前記各線材に当接することのできる前記線材送り
   込み手段に設けられた一つのガイドローラ、そして （ｄ）前記ガイドローラを、選択された一つの前記線材
   の方へと駆動せしめ、該ガイドローラにて該線材をＶ字
   状にて前記レザースキャナの測定部へと導き案内し、該
   線材の外径を測定せしめるための、前記線材送り込み手
   段に設けられた駆動手段を有し、 （ｅ）前記レザースキャナは、Ｖ字状に傾斜した線材の
   傾斜角度に対応して傾斜して前記直線アクチュエータに
   取り付けられていること、 を特徴とする多線の外径測定装置。