JP2545638Y2 - 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９及び図１０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にてレザースキャナ５の測定領域へと案内された線
材は、例えば、線材の張力の変動、エナメル浴槽内での
走行抵抗、乾燥炉内における線材の膨張、線材駆動キャ
プスタンのガタなどにより、ガイドローラ４ａ、４ｂと
の接点を支点として、図１０に図示するように上下方向
に振動することが分かった。

【０００８】このように、線材が振動すると、線材がレ
ザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂによる測定領域を外
れ、測定不能となることがある。例え、線材がレザース
キャナ５の測定領域内であったとしても、線材が振動に
より測定点にて上下方向に移動することによって測定誤
差が生じてしまう。

【０００９】従って、本考案の目的は、１つのレザース
キャナを使用し、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のできる、多線の外径測定装置を提
供することである。

【００１０】

【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対向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同期して、前記複数本の線材を横断
する方向にそれぞれ移動せしめる直線アクチュエータ、
（ｃ）前記各線材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、前記線材送
り込み手段に設けられた一対のガイドローラ、（ｄ）前
記一対のガイドローラを、選択された一つの前記線材の
方へと駆動し、そして該ガイドローラにて該線材を前記
レザースキャナの測定部へと導いて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、並びに、（ｅ）前記一対のガイドローラにて案
内されて前記レザースキャナの測定部へと導かれた線材
に２箇所にて当接し、そして線材の上下振動を阻止する
ために前記レザースキャナに取り付けられた一対の凹状
溝付き位置決めガイドローラ、を有することを特徴とす
る多線の外径測定装置である。

【００１１】本考案の一態様によれば、凹状溝付き位置
決めガイドローラはレザースキャナに回転自在に取り付
けられ、そしてレザースキャナを直線アクチュエータに
て駆動することによって線材に対して離接可能とされ
る。又、他の態様によれば、凹状溝付き位置決めガイド
ローラはエアシリンダを介してレザースキャナに取り付
けられ、エアシリンダを駆動することにより線材に対し
て離接可能とされる。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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の上方及び下方にそれぞれ線材送り込み
手段４とレザ−スキャナ５とが対向して配置され、又、
該線材送り込み手段４及びレザ−スキャナ５はそれぞれ
上側直線アクチュエ−タ２及び下側直線アクチュエ−タ
３によって、線材１ａ〜１ｇを横断する方向に往復運動
可能に担持されている。又、直線アクチュエ−タ２、３
は固定フレ−ム１００に取付けられている。

【００１６】更に詳しく説明すると、線材送り込み手段
４は、線材の移送方向に一致して配列された一対の溝付
きガイドロ−ラ４ａ、４ｂを具備しており、該ガイドロ
−ラ４ａ、４ｂは、支持部材４ｃに支持脚４ｄを介して
回転自在に取付けられている。又、該支持部材４ｃは、
フレ−ム４ｅにガイド軸４ｆを介して上下動自在に案内
保持され、該フレ−ム４ｅに取付けられた駆動手段６に
て上下に駆動される。本実施例にて駆動手段６はエアシ
リンダとされ、支持部材４ｃは該エアシリンダ６の作動
部片６ａに接続されている。

【００１７】従って、エアシリンダ６が作動されると、
一対のガイドロ−ラ４ａ、４ｂは任意の１本の線材の方
へと移動し、該線材に、離隔した２箇所にて接触し、図
２に図示するように、該線材を緊張した状態にて下方へ
と移動し、レザ−スキャナ５のレザ−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。

【００１８】又、前記フレ−ム４ｅは、上側直線アクチ
ュエ−タ２の水平方向に延びる駆動ガイド軸２ａに沿っ
て駆動されるガイドヘッド２ｂに取付けられる。従っ
て、駆動ガイド軸２ａが駆動されることによってガイド
ヘッド２ｂ、即ち、線材送り込み手段４は、線材１ａ〜
１ｈを横断する方向に移動され、所望の線材の上に停止
される。

【００１９】一方、上側直線アクチュエ−タ２と同様
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る下側
の直線アクチュエ−タ３には、上述したように、左右に
対向するレザ−発光部５ａと受光部５ｂとを具備する測
定部が設けられたレザ−スキャナ５が配置される。該レ
ザ−スキャナ５は、該下側直線アクチュエ−タ３によっ
て前記線材送り込み手段４と相対位置が変らないように
同期して同じ方向に同じ距離だけ移動するように駆動制
御される。

【００２０】上記構成にて、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、
本実施例では例えば線材１ｄに対応した位置にまで移動
し、停止する。

【００２１】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、４ｂが降下す
る。これによって、線材１ｄは、ガイドローラ４ａ、４
ｂにてレザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂへと案内さ
れ導かれる。

【００２２】本考案に従えば、レザースキャナ５には一
体的に位置決めガイドローラ１０ａ、１０ｂが配置され
る。

【００２３】更に説明すると、位置決めガイドローラ１
０ａ、１０ｂは、レザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂ
を結ぶ光軸線を中心として水平方向に対向して配置され
る。即ち、図３〜図６を参照するとより良く理解される
ように、ガイドローラ１０ａ、１０ｂはその周面に、例
えばＶ字形状の凹状溝を備えており、レザースキャナ５
の基台などに植設された回転軸１２ａ、１２ｂにそれぞ
れ回転自在に取り付けられる。

【００２４】従って、図３及び図４に示すように、レザ
ースキャナ５が下直線アクチュエータ３により矢印方向
へと駆動されることにより、図５及び図６に図示するよ
うに、位置決めガイドローラ１０ａ、１０ｂも又レザー
スキャナ５と共に線材１ｄの方向へと移動する。それに
よって、２個のガイドローラ４ａ、４ｂにてレザースキ
ャナ５の測定領域へと案内されて上下方向へと振動して
いる線材１ｄは、位置決めガイドローラ１０ａ、１０ｂ
の凹状溝は線材１ｄに当接する。更に位置決めガイドロ
ーラ１０ａ、１０ｂが移動することにより、線材１ｄは
ガイドローラの凹状溝の底面内へと案内され、それによ
って線材１ｄの振動は阻止され、ガイドローラ１０ａ、
１０ｂの移動が停止することによってその場に位置決め
される。このとき、位置決めガイドローラ１０ａ、１０
ｂの凹状溝底面中心は測定部５ａ、５ｂの光軸に実質的
に一致するように形成される。つまり、二つの位置決め
ガイドローラ１０ａ、１０ｂにて線材１ｄは振動するこ
となく、レザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂの光軸線
位置を通るべく位置決め案内される。

【００２５】従って、本考案によると、線材１ｄは位置
決めガイドローラ１０ａ、１０ｂにより振動を阻止さ
れ、レザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂの測定領域に
正確に送り込まれ、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とにより高精度にて測定され
る。本考案では、従来装置にて見受けられたレザースキ
ャナ測定部５ａ、５ｂにおける線材の振動に起因した測
定誤差の発生は解消される。

【００２６】次いで、線材１ｄの計測が終了すれば、先
ず、レザースキャナ５は、下直線アクチュエータ３によ
り位置決めガイドローラ１０ａ、１０ｂが線材から離れ
る方向へと、上述とは反対方向に移動し、停止する。そ
して、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、４ｂ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１ｃ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。

【００２７】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。

【００２８】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「ＬＳＭ−７００５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。

【００２９】図７及び図８に、本考案の他の実施例が示
される。

【００３０】上記実施例では、位置決めガイドローラ１
０ａ、１０ｂはレザースキャナ５に一体的に設けられ、
レザースキャナ５の基台に植設した回転軸１２ａ、１２
ｂに回転自在に支持され、レザースキャナ５を下直線ア
クチュエータ３により駆動することにより、線材に対し
て離接可能とされたが、この実施例によれば、位置決め
ガイドローラ１０ａ、１０ｂはそれぞれ、駆動手段であ
るエアシリンダ１３ａ、１３ｂを介してレザースキャナ
５の両側部に一体的に設けられる。

【００３１】更に説明すると、本実施例にて位置決めガ
イドローラ１０ａ、１０ｂは、エアシリンダ１３ａ、１
３ｂのピストン１４ａ、１４ｂの先端に取り付けられた
ホルダ１６ａ、１６ｂに回転自在に取り付けられる。

【００３２】従って、本実施例によれば、エアシリンダ
６が作動され、ガイドローラ４ａ、４ｂにて、例えば線
材１ｄをレザースキャナ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と、次いでエア
シリンダ１３ａ、１３ｂが作動し、ピストン１４ａ、１
４ｂにて位置決めガイドローラ１０ａ、１０ｂを線材１
ｄの方へと移動せしめる。これによって、上記実施例と
同様に、位置決めガイドローラ１０ａ、１０ｂが線材１
ｄに２箇所にて当接し、線材１ｄの振動が阻止され、線
材１ｄは振動することなく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とにより測定される。

【００３３】測定が終了すると、エアシリンダ１３ａ、
１３ｂが作動し、ピストン１４ａ、１４ｂを後退せしめ
位置決めガイドローラ１０ａ、１０ｂを線材１ｄから離
隔せしめ、次に、エアシリンダ６が作動してガイドロー
ラ４ａ、４ｂを上昇させ、線材移送平面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１ｃ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。

【００３４】

【考案の効果】本考案は以上詳述したように、レザース
キャナに設けた一対の位置決めガイドローラによって、
一対のガイドローラにてレザースキャナの測定部に導か
れた線材に当接することにより線材の振動を阻止し、そ
して線材の外径を計測するようにしたから、多線の外径
測定を高精度にて行なうことができ、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
正面図である。

【図２】図１の多線の外径測定装置の側面図である。

【図３】位置決めガイドローラの斜視図である。

【図４】位置決めガイドローラの正面図である。

【図５】位置決めガイドローラの斜視図である。

【図６】位置決めガイドローラの正面図である。

【図７】本考案に係る多線の外径測定装置の他の実施例
の正面図である。

【図８】図７の多線の外径測定装置の側面図である。

【図９】従来の多線の外径測定装置の正面図である。

【図１０】従来の多線の外径測定装置の側面図である。

【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） １０ａ、１０ｂ 位置決めガイドローラ １３ａ、１３ｂ 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対向配置された線材送
   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同期
   して、前記複数本の線材を横断する方向にそれぞれ移動
   せしめる直線アクチュエータ、 （ｃ）前記各線材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、前記線材送
   り込み手段に設けられた一対のガイドローラ、 （ｄ）前記一対のガイドローラを、選択された一つの前
   記線材の方へと駆動し、そして該ガイドローラにて該線
   材を前記レザースキャナの測定部へと導いて該線材の外
   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、並びに、 （ｅ）前記一対のガイドローラにて案内されて前記レザ
   ースキャナの測定部へと導かれた線材に２箇所にて当接
   し、そして線材の上下振動を阻止するために前記レザー
   スキャナに取り付けられた一対の凹状溝付き位置決めガ
   イドローラ、 を有することを特徴とする多線の外径測定装置。