JP3126414B2 - 電線敷設装置の破断電線検出器 - Google Patents
電線敷設装置の破断電線検出器Info
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電線が敷設される
ときの電線の破断を検出するための装置に関するもので
あり、特に、電線が被加工物上に敷設されるときの電線
の破断によって生じる位相や静電容量の変化のような敷
設システムの電気的特性の変化をリアルタイムで測定す
るためのものである。
ときの電線の破断を検出するための装置に関するもので
あり、特に、電線が被加工物上に敷設されるときの電線
の破断によって生じる位相や静電容量の変化のような敷
設システムの電気的特性の変化をリアルタイムで測定す
るためのものである。
【０００２】
【従来の技術】当初から、電線を敷設する技術は、品
質、性能、そして特に密度の分野において、劇的に向上
してきた。例えば、１９７０年代においては、直径４０
インチまでの導電体の１平方インチ当たりの密度を可能
にする、直径６．３ミル（１ミル＝１／１０００イン
チ）の電線が標準寸法であった。１９８０年代の始めに
おいては、直径８０インチまでの導電体の１平方インチ
当たりの密度を可能にする、直径４ミルの電線が市場に
受入れられ始めた。１９８０年代の後期には、直径２．
５ミルの電線を使用することにより、直径１６０インチ
までの導電体の１平方インチ当たりの密度が可能となっ
た。ほとんどの場合、これらの密度の向上は、より小型
で、強力なコンピュータを市場が要望したことや、より
精巧な集積回路の有用性が動機となっている。
質、性能、そして特に密度の分野において、劇的に向上
してきた。例えば、１９７０年代においては、直径４０
インチまでの導電体の１平方インチ当たりの密度を可能
にする、直径６．３ミル（１ミル＝１／１０００イン
チ）の電線が標準寸法であった。１９８０年代の始めに
おいては、直径８０インチまでの導電体の１平方インチ
当たりの密度を可能にする、直径４ミルの電線が市場に
受入れられ始めた。１９８０年代の後期には、直径２．
５ミルの電線を使用することにより、直径１６０インチ
までの導電体の１平方インチ当たりの密度が可能となっ
た。ほとんどの場合、これらの密度の向上は、より小型
で、強力なコンピュータを市場が要望したことや、より
精巧な集積回路の有用性が動機となっている。
【０００３】基礎的な電線敷設技術は米国特許第３６７
４９１４号明細書に開示されている。絶縁電線は、敷設
ヘッドあるいは仮付けヘッドによって、基板上の感熱性
の接着剤面の上に固定あるいは仮止めされる。ヘッドは
電線を案内し、電線が接続されるように接着剤面を加熱
あるいは付勢する。敷設された電線を仮止めする好まし
い技術は超音波エネルギーを使用することである。電線
は電線を位置決めするために使用される溝を有する針の
下を通過する。超音波エネルギーが針に供給され、電線
の下にある接着剤面を付勢し、電線を接着剤面に押し付
ける。 基板の表面上に電線を仮付けあるいは敷設した
パターンが完成すると、基板に保護膜を塗布することに
よって、パターンが固定される。その後、基板上の導電
体配線の終端に穴が開けられ、その穴は電気部品が表面
に接続できるようにメッキされる。
４９１４号明細書に開示されている。絶縁電線は、敷設
ヘッドあるいは仮付けヘッドによって、基板上の感熱性
の接着剤面の上に固定あるいは仮止めされる。ヘッドは
電線を案内し、電線が接続されるように接着剤面を加熱
あるいは付勢する。敷設された電線を仮止めする好まし
い技術は超音波エネルギーを使用することである。電線
は電線を位置決めするために使用される溝を有する針の
下を通過する。超音波エネルギーが針に供給され、電線
の下にある接着剤面を付勢し、電線を接着剤面に押し付
ける。 基板の表面上に電線を仮付けあるいは敷設した
パターンが完成すると、基板に保護膜を塗布することに
よって、パターンが固定される。その後、基板上の導電
体配線の終端に穴が開けられ、その穴は電気部品が表面
に接続できるようにメッキされる。
【０００４】最近では、電気産業は、表面にターミナル
が取り付けられた、よりコンパクトな集積回路パッケー
ジの開発に向かっている。新しいパッケージングにおい
ては、隣接する接続点間の距離は２０ミルまたはそれ以
下である。接続点が互いに近いだけでなく、配線された
パターンの密度は実質的に増加している。密度を増加さ
せるため、電線の寸法は極細にしなければならず、直径
２．５ミルの４２ＡＷＧ電線にするのが好ましい。表側
のターミナルの穴の直径は約８ミルにするのが好まし
く、それはレーザードリルによって形成される。
が取り付けられた、よりコンパクトな集積回路パッケー
ジの開発に向かっている。新しいパッケージングにおい
ては、隣接する接続点間の距離は２０ミルまたはそれ以
下である。接続点が互いに近いだけでなく、配線された
パターンの密度は実質的に増加している。密度を増加さ
せるため、電線の寸法は極細にしなければならず、直径
２．５ミルの４２ＡＷＧ電線にするのが好ましい。表側
のターミナルの穴の直径は約８ミルにするのが好まし
く、それはレーザードリルによって形成される。
【０００５】各々の改善は、生産効率と生産品質を保つ
ために解消されねばならない技術的な試みによって成し
遂げられた。これらの試みは、デザイン、材料、機械の
強化という３つの大きな分野に力が注がれた。しかし、
幾つかの生産システムの欠点が残存している。例えば、
敷設工程の間の目視検査が、回路板が完成する前の配線
のリアルタイムの品質と完成度を決定する唯一の方法で
あった。この目視検査は時間がかかり、激務であるばか
りでなく、現状の極細の直径２．５ミルの電線と回路板
の密集構造の場合、全く信頼性が無い。
ために解消されねばならない技術的な試みによって成し
遂げられた。これらの試みは、デザイン、材料、機械の
強化という３つの大きな分野に力が注がれた。しかし、
幾つかの生産システムの欠点が残存している。例えば、
敷設工程の間の目視検査が、回路板が完成する前の配線
のリアルタイムの品質と完成度を決定する唯一の方法で
あった。この目視検査は時間がかかり、激務であるばか
りでなく、現状の極細の直径２．５ミルの電線と回路板
の密集構造の場合、全く信頼性が無い。
【０００６】現状の検査技術における、適時の検査が困
難な１つの共通する欠点な、敷設した電線の不慮の破断
である。不慮の破断の発生は、使用される電線の直径が
小さくなるほど増加する。現状の技術では、生産業者
は、回路板の完成後に、回路板を電気的に検査および試
験する。敷設工程の間に不良が生じた場合、回路板に処
置を施す以外にないことは明白である。より高密度の回
路板を生産することによるコストの上昇を考えると、失
敗や不良は極めて不経済であり、時間の浪費になる。回
路板の完成後に回路板を検査することを試みた従来技術
の幾つかの例が、米国特許第３９７５６８０号明細書お
よび米国特許第４５６５９６６号明細書に開示されてい
る。
難な１つの共通する欠点な、敷設した電線の不慮の破断
である。不慮の破断の発生は、使用される電線の直径が
小さくなるほど増加する。現状の技術では、生産業者
は、回路板の完成後に、回路板を電気的に検査および試
験する。敷設工程の間に不良が生じた場合、回路板に処
置を施す以外にないことは明白である。より高密度の回
路板を生産することによるコストの上昇を考えると、失
敗や不良は極めて不経済であり、時間の浪費になる。回
路板の完成後に回路板を検査することを試みた従来技術
の幾つかの例が、米国特許第３９７５６８０号明細書お
よび米国特許第４５６５９６６号明細書に開示されてい
る。
【０００７】これに代えて、生産工程を決められた時間
中断し、その間に回路板を電気的に検査することもでき
る。しかしながら、周期的な検査のこの方式は、生産時
間の増加をもたらし、工程を非能率的にする。
中断し、その間に回路板を電気的に検査することもでき
る。しかしながら、周期的な検査のこの方式は、生産時
間の増加をもたらし、工程を非能率的にする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、回路板の電線敷設工程における不慮の電線の破
断をリアルタイムで検出する装置を提供することにあ
る。
目的は、回路板の電線敷設工程における不慮の電線の破
断をリアルタイムで検出する装置を提供することにあ
る。
【０００９】本発明の別の目的は、電線が被加工物上に
敷設されている間、被加工物の電気的特性を連続して検
査する装置を提供することにある。
敷設されている間、被加工物の電気的特性を連続して検
査する装置を提供することにある。
【００１０】本発明の別の目的は、電線の不慮の破断を
検出し、電線敷設工程を中断させる装置を提供すること
にある。
検出し、電線敷設工程を中断させる装置を提供すること
にある。
【００１１】本発明の別の目的は、回路板の組立ての信
頼性と効率を向上する装置を提供することにある。
頼性と効率を向上する装置を提供することにある。
【００１２】本発明の別の目的は、電線が敷設されてい
る間に回路板の対応する電気的特性を検査し、不慮の電
線の破断が生じたとき、工程を中断する装置を提供する
ことにある。
る間に回路板の対応する電気的特性を検査し、不慮の電
線の破断が生じたとき、工程を中断する装置を提供する
ことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、被加工物の位
相または静電容量の予想外の変化を電気的に検査するこ
とによって敷設電線の不慮の破断を検出する装置を提供
するものである。好ましい実施例において、この装置
は、既存の電線敷設装置に組み込むことができる。
相または静電容量の予想外の変化を電気的に検査するこ
とによって敷設電線の不慮の破断を検出する装置を提供
するものである。好ましい実施例において、この装置
は、既存の電線敷設装置に組み込むことができる。
【００１４】電線上の絶縁部材と回路板内の素材は誘電
体であるので、静電容量は接着された電線とその下にあ
る接地板との間に生じる。敷設された電線の長さが増す
と、静電容量は変化する。この静電容量の変化は、電線
が敷設されるとき、電線の破断が生じたかどうかをリア
ルタイムで検出するのに使用することができる。
体であるので、静電容量は接着された電線とその下にあ
る接地板との間に生じる。敷設された電線の長さが増す
と、静電容量は変化する。この静電容量の変化は、電線
が敷設されるとき、電線の破断が生じたかどうかをリア
ルタイムで検出するのに使用することができる。
【００１５】この装置は、敷設された電線と被加工物の
相対的な電気的特性を測定する装置を有する。測定装置
は、測定装置が測定値を伝えることができるように、電
線が接点の間を自由に動いている間でも常に電線と電気
的に接続されている。電線が敷設される被加工物は接地
板を通じて地面に接続されており、その接地板は、被加
工物が載置されるパネルあるいは敷設装置の台のシャト
ル板である。完成した回路は、接地された被加工物上に
敷設され、測定装置に接続された電線に接触する測定装
置を有する。
相対的な電気的特性を測定する装置を有する。測定装置
は、測定装置が測定値を伝えることができるように、電
線が接点の間を自由に動いている間でも常に電線と電気
的に接続されている。電線が敷設される被加工物は接地
板を通じて地面に接続されており、その接地板は、被加
工物が載置されるパネルあるいは敷設装置の台のシャト
ル板である。完成した回路は、接地された被加工物上に
敷設され、測定装置に接続された電線に接触する測定装
置を有する。
【００１６】本発明は、更に、電線敷設作業の間の電線
の破断を検出する方法を提供する。電線の検査は、電線
が敷設されている際にも連続して行われている。この方
法は、電線が接触点間を移動している間に電線の電気的
特性を測定する方法を含んでいる。接点は、電線が被加
工物に接着される前の点に配置されなければならない。
この方法は、更に、被加工物と測定装置を接地させる方
法を有し、地面と測定装置と電線と被加工物とからなる
電気的なループが電気回路を形成するようになってい
る。その後、電線が被加工物上に敷設される際に、電線
の電気的な品質が測定される。測定された電線の電気的
特性に予定外の変化があると、指示が発せられ、敷設工
程が中断される。敷設された電線が所望の静電容量、あ
るいは他の電気的特性を示すと、敷設工程は続行され
る。
の破断を検出する方法を提供する。電線の検査は、電線
が敷設されている際にも連続して行われている。この方
法は、電線が接触点間を移動している間に電線の電気的
特性を測定する方法を含んでいる。接点は、電線が被加
工物に接着される前の点に配置されなければならない。
この方法は、更に、被加工物と測定装置を接地させる方
法を有し、地面と測定装置と電線と被加工物とからなる
電気的なループが電気回路を形成するようになってい
る。その後、電線が被加工物上に敷設される際に、電線
の電気的な品質が測定される。測定された電線の電気的
特性に予定外の変化があると、指示が発せられ、敷設工
程が中断される。敷設された電線が所望の静電容量、あ
るいは他の電気的特性を示すと、敷設工程は続行され
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】図面、特に図１において、本発明
の装置は、米国特許第４６４１７７３号明細書に記載さ
れた敷設装置１０のヘッドに組み込まれている。特殊な
敷設装置のヘッドが開示されているが、本発明は、電線
を敷設可能ないかなる装置にも適用可能である。
の装置は、米国特許第４６４１７７３号明細書に記載さ
れた敷設装置１０のヘッドに組み込まれている。特殊な
敷設装置のヘッドが開示されているが、本発明は、電線
を敷設可能ないかなる装置にも適用可能である。
【００１８】電線１２は供給源１４から供給され、フェ
ライトリング１５を通過し、導電管１６に達する。導電
管１６は敷設装置の残りの部分からは電気的に絶縁され
ている。フェライトリング１５は電線１２を供給源１４
から電気的に絶縁する。
ライトリング１５を通過し、導電管１６に達する。導電
管１６は敷設装置の残りの部分からは電気的に絶縁され
ている。フェライトリング１５は電線１２を供給源１４
から電気的に絶縁する。
【００１９】本実施例では、導電管１６は真鍮製であ
る。電線１２は内部が絶縁されている導電管１６の中を
通る。電線１２と、導電管１６の内部の絶縁部分と、導
電管１６の表面の導電部分とがこのシステムの静電容量
を作り出している。このシステムは、静電容量を測定可
能な組立体からなっている。
る。電線１２は内部が絶縁されている導電管１６の中を
通る。電線１２と、導電管１６の内部の絶縁部分と、導
電管１６の表面の導電部分とがこのシステムの静電容量
を作り出している。このシステムは、静電容量を測定可
能な組立体からなっている。
【００２０】導電管１６の外面には、導電管１６を静電
容量計２０に接続する電線１８が付着している。静電容
量計２０は、以下に示す目的に必要な形式と測定範囲の
物が使用されることができる。開示された装置では、使
用されている測定器は１ＭＨｚにおいて１５ｍＶで動作
するブーントン７２Ｂデジタル静電容量計（Boonton 72
B digital capacitancemeter) である。
容量計２０に接続する電線１８が付着している。静電容
量計２０は、以下に示す目的に必要な形式と測定範囲の
物が使用されることができる。開示された装置では、使
用されている測定器は１ＭＨｚにおいて１５ｍＶで動作
するブーントン７２Ｂデジタル静電容量計（Boonton 72
B digital capacitancemeter) である。
【００２１】電線１２が導電管１６から出ると、敷設装
置の供給機構２２通って供給される。供給機構２２は絶
縁ブロック２４によって、敷設装置１０の他の部分から
絶縁されている。
置の供給機構２２通って供給される。供給機構２２は絶
縁ブロック２４によって、敷設装置１０の他の部分から
絶縁されている。
【００２２】敷設工程において、電線１２は被加工物２
６に付着される。静電容量は電線１２と地面の間に存在
する。この静電容量と静電容量の変化は静電容量計２０
によって測定することができる。被加工物２６は、金属
板（接地板）２７と一体になったパネルの上に載置さ
れ、金属パネル２７に電気的に接続されている。金属パ
ネル２７はシャトル板２８に付着されている。シャトル
板２８は、被加工物２６および金属板２７を動かし、絶
縁層３１によって、敷設装置１０の支持フレームから絶
縁されている。
６に付着される。静電容量は電線１２と地面の間に存在
する。この静電容量と静電容量の変化は静電容量計２０
によって測定することができる。被加工物２６は、金属
板（接地板）２７と一体になったパネルの上に載置さ
れ、金属パネル２７に電気的に接続されている。金属パ
ネル２７はシャトル板２８に付着されている。シャトル
板２８は、被加工物２６および金属板２７を動かし、絶
縁層３１によって、敷設装置１０の支持フレームから絶
縁されている。
【００２３】シャトル板２８は、電線３２によって静電
容量計２０に接続されている。あるいは、電線３２が金
属板２７に接続されている。
容量計２０に接続されている。あるいは、電線３２が金
属板２７に接続されている。
【００２４】図２は、本発明の主要な構成要素をより詳
細に示したものである。針４０は、図２に示されるよう
に、先細のホーン４４に結合された磁気ひずみ変換器４
２を有する。磁気ひずみ変換器４２は、例えばニッケル
のような、磁気ひずみ特性を有する素材から作られ、駆
動コイル４６によって囲まれている。磁気ひずみ変換器
４２の中心の節４８は静止しており、磁気ひずみ変換器
４２の両端は長さ方向に振動する。
細に示したものである。針４０は、図２に示されるよう
に、先細のホーン４４に結合された磁気ひずみ変換器４
２を有する。磁気ひずみ変換器４２は、例えばニッケル
のような、磁気ひずみ特性を有する素材から作られ、駆
動コイル４６によって囲まれている。磁気ひずみ変換器
４２の中心の節４８は静止しており、磁気ひずみ変換器
４２の両端は長さ方向に振動する。
【００２５】絶縁された電線１２は作業スプール１４か
ら供給され、電線供給駆動装置を経て被加工物あるいは
回路板の上に供給される。回路板は、接着剤５２を塗布
された基板５０を有し、接着剤５２は、針４０の振動に
よって生じる超音波エネルギーを付加されると接着可能
な状態となる。電線が超音波針４０のロッドの下を通る
とき、超音波エネルギーが供給され、回路板の接着剤層
が活性化され、電線が接着剤中の位置に案内される。こ
の敷設方法の概略の説明は、米国特許第４６４１７７３
号明細書においてなされている。
ら供給され、電線供給駆動装置を経て被加工物あるいは
回路板の上に供給される。回路板は、接着剤５２を塗布
された基板５０を有し、接着剤５２は、針４０の振動に
よって生じる超音波エネルギーを付加されると接着可能
な状態となる。電線が超音波針４０のロッドの下を通る
とき、超音波エネルギーが供給され、回路板の接着剤層
が活性化され、電線が接着剤中の位置に案内される。こ
の敷設方法の概略の説明は、米国特許第４６４１７７３
号明細書においてなされている。
【００２６】図２に示されるように、２つのコンデンサ
が、地面５６と、基板５０と、敷設された電線５８と、
供給されている電線１２と、導電管１６とから形成され
ている。
が、地面５６と、基板５０と、敷設された電線５８と、
供給されている電線１２と、導電管１６とから形成され
ている。
【００２７】図１に示されるように、正味の静電容量を
測定する代わりに、参照交流電源に関してシステムの位
相のズレを測定することが可能である。図２には、５０
０ＫＨｚの固定した振幅の参照周波数を作る交流電源６
０が示されている。この参照信号をシステムの正味のコ
ンデンサを通過する信号と比較することにより、位相の
ズレが測定され得る。システムの正味の静電容量は、回
路板の上に敷設された電線の長さが多くなると次第に増
加する。電線が破断した場合には、正味の静電容量が大
きく低下し、生じる位相のズレは、電線が破断しない場
合に予想される範囲を超える。この位相のズレは、図２
に示された測定手段６２によって測定される。
測定する代わりに、参照交流電源に関してシステムの位
相のズレを測定することが可能である。図２には、５０
０ＫＨｚの固定した振幅の参照周波数を作る交流電源６
０が示されている。この参照信号をシステムの正味のコ
ンデンサを通過する信号と比較することにより、位相の
ズレが測定され得る。システムの正味の静電容量は、回
路板の上に敷設された電線の長さが多くなると次第に増
加する。電線が破断した場合には、正味の静電容量が大
きく低下し、生じる位相のズレは、電線が破断しない場
合に予想される範囲を超える。この位相のズレは、図２
に示された測定手段６２によって測定される。
【００２８】図３は、図２に示された導電体および絶縁
体によって生じる静電容量と等価なコンデンサであるＣ
1 ７０とＣ2 ７１のシステムを示したものである。
体によって生じる静電容量と等価なコンデンサであるＣ
1 ７０とＣ2 ７１のシステムを示したものである。
【００２９】図４は、本発明の実施例において実施され
た測定手段をより詳細に示したものである。交流電源６
０が定振幅の信号を有する固定周波数を作り出してい
る。交流電源６０の出力信号の振幅の調節は、標準的な
閉ループのフィードバック技術によって達成される。好
ましく生じる正弦波は、非常に低い調波周波数成分を含
み、交流電源６０の出力は、導電体７６によって、同期
検出器７４に接続されている。この出力は、システムの
静電容量７８を通過した信号と元の信号との比較のため
の参照電圧として利用できる。したがって、交流電源６
０の出力は、図２および図４に示された装置のコンデン
サにも接続される。コンデンサＣX ７８はシステムの等
価コンデンサを表している。導電体８０は、交流電源６
０の出力をコンデンサＣX ７８に接続している。コンデ
ンサＣX ７８を通過する信号は位相のズレを生じ、その
大きさは、コンデンサＣX ７８の値に直線的に比例す
る。そして、この信号は、電流検出器８２に供給され
る。電流検出器８２は、基本的に低インピーダンス増幅
器から構成されている。低インピーダンスは増幅回路中
の直列共振前端により達せられる。電流検出器８２への
入力電流は未知の静電容量の一次関数になっている。し
たがって、出力信号８４もまた、静電容量に比例する。
電流検出器８２の出力信号８４は同期検出器７４の入力
部に接続されている。同期検出器７４の他の入力部は、
交流電源６０の出力部に接続されている。同期検出器７
４の機能は、交流電源６０および電流検出器８２によっ
て供給された、一致する波形の利得を同時に比較し、こ
れによって、信号の無効成分を、一次関数の手法におい
て抽出することである。同期検出器７４は、精密な、広
帯幅のアナログ乗算器８６を有する。交流電源６０から
純粋な正弦周波数出力があるとすれば、乗算器８６によ
って乗算した信号は２つの周波数部分を有する。１つの
部分は直流信号である。その振幅は静電容量位相ズレの
関数である。他の部分は元の周波数の約２倍の正弦波で
ある。その信号８８を乗算器８６から低域フィルタ９０
に供給することによって、高周波成分は０まで減衰し、
同期検出器７４の出力は直流の出力信号９２となり、そ
の大きさは装置の静電容量ＣX ７８に比例する。
た測定手段をより詳細に示したものである。交流電源６
０が定振幅の信号を有する固定周波数を作り出してい
る。交流電源６０の出力信号の振幅の調節は、標準的な
閉ループのフィードバック技術によって達成される。好
ましく生じる正弦波は、非常に低い調波周波数成分を含
み、交流電源６０の出力は、導電体７６によって、同期
検出器７４に接続されている。この出力は、システムの
静電容量７８を通過した信号と元の信号との比較のため
の参照電圧として利用できる。したがって、交流電源６
０の出力は、図２および図４に示された装置のコンデン
サにも接続される。コンデンサＣX ７８はシステムの等
価コンデンサを表している。導電体８０は、交流電源６
０の出力をコンデンサＣX ７８に接続している。コンデ
ンサＣX ７８を通過する信号は位相のズレを生じ、その
大きさは、コンデンサＣX ７８の値に直線的に比例す
る。そして、この信号は、電流検出器８２に供給され
る。電流検出器８２は、基本的に低インピーダンス増幅
器から構成されている。低インピーダンスは増幅回路中
の直列共振前端により達せられる。電流検出器８２への
入力電流は未知の静電容量の一次関数になっている。し
たがって、出力信号８４もまた、静電容量に比例する。
電流検出器８２の出力信号８４は同期検出器７４の入力
部に接続されている。同期検出器７４の他の入力部は、
交流電源６０の出力部に接続されている。同期検出器７
４の機能は、交流電源６０および電流検出器８２によっ
て供給された、一致する波形の利得を同時に比較し、こ
れによって、信号の無効成分を、一次関数の手法におい
て抽出することである。同期検出器７４は、精密な、広
帯幅のアナログ乗算器８６を有する。交流電源６０から
純粋な正弦周波数出力があるとすれば、乗算器８６によ
って乗算した信号は２つの周波数部分を有する。１つの
部分は直流信号である。その振幅は静電容量位相ズレの
関数である。他の部分は元の周波数の約２倍の正弦波で
ある。その信号８８を乗算器８６から低域フィルタ９０
に供給することによって、高周波成分は０まで減衰し、
同期検出器７４の出力は直流の出力信号９２となり、そ
の大きさは装置の静電容量ＣX ７８に比例する。
【００３０】回路板上に敷設された電線の長さが増大す
ると、静電容量ＣX ７８も変化する。不慮の電線の破断
がない、装置が正常な状態における静電容量ＣX ７８の
範囲を計算することができる。これは、順次、同期検出
器７４の直流信号出力９２の大凡の範囲を示す。この大
凡の範囲から外れたどんな直流信号も、機能の不備を示
し、そのような徴候に対して正しい修正がなされ得る。
しかしながら、そのシステムは、図３に示されたシステ
ム以上の固有の容量効果を受ける。この浮遊容量は直流
信号の利用可能な測定範囲を制限する。
ると、静電容量ＣX ７８も変化する。不慮の電線の破断
がない、装置が正常な状態における静電容量ＣX ７８の
範囲を計算することができる。これは、順次、同期検出
器７４の直流信号出力９２の大凡の範囲を示す。この大
凡の範囲から外れたどんな直流信号も、機能の不備を示
し、そのような徴候に対して正しい修正がなされ得る。
しかしながら、そのシステムは、図３に示されたシステ
ム以上の固有の容量効果を受ける。この浮遊容量は直流
信号の利用可能な測定範囲を制限する。
【００３１】全ての可変出力直流信号９２は可変コンデ
ンサＣX ７８の関数であり、システムの浮遊コンデンサ
の関数ではないことを保証するため、装置の浮遊静電容
量の影響を除去する方法が図５に示されている。誘導子
１００は、電線を回路板に接続する前にシステムの浮遊
コンデンサに直列に接続される。誘電子１００をチュー
ニングすることによって、逆方向の誘導位相ズレによる
浮遊静電容量から生じる静電容量位相ズレを相殺するこ
とが可能である。したがって、システムを初期化するこ
とにより、浮遊コンデンサの影響を全く取り除くことが
できる。図５に示されたシステムの残りの部分は、図４
に示された回路に類似している。電流検出器８２および
同期検出器７４は、上述の機能を奏する。直流電圧９２
は、敷設電力信号を無効にし、フィードモータを切り離
し、敷設工程を終了させることに使用され得る。コネク
タ９６は測定システムの敷設装置への接続を許容する。
ンサＣX ７８の関数であり、システムの浮遊コンデンサ
の関数ではないことを保証するため、装置の浮遊静電容
量の影響を除去する方法が図５に示されている。誘導子
１００は、電線を回路板に接続する前にシステムの浮遊
コンデンサに直列に接続される。誘電子１００をチュー
ニングすることによって、逆方向の誘導位相ズレによる
浮遊静電容量から生じる静電容量位相ズレを相殺するこ
とが可能である。したがって、システムを初期化するこ
とにより、浮遊コンデンサの影響を全く取り除くことが
できる。図５に示されたシステムの残りの部分は、図４
に示された回路に類似している。電流検出器８２および
同期検出器７４は、上述の機能を奏する。直流電圧９２
は、敷設電力信号を無効にし、フィードモータを切り離
し、敷設工程を終了させることに使用され得る。コネク
タ９６は測定システムの敷設装置への接続を許容する。
【００３２】図６は、本発明の他の実施例を示したもの
である。この実施例では、作業スプール１４は、電線１
２の内側端部が露出し、この内側端部に断線モニタ６２
の一端が直接接続され得るように巻かれている。断線モ
ニタ６２の別の入力は、図１に示されたシャトル板２
８、または図１に示されたパネル内の接地板２７のいず
れかに接続されている。
である。この実施例では、作業スプール１４は、電線１
２の内側端部が露出し、この内側端部に断線モニタ６２
の一端が直接接続され得るように巻かれている。断線モ
ニタ６２の別の入力は、図１に示されたシャトル板２
８、または図１に示されたパネル内の接地板２７のいず
れかに接続されている。
【００３３】図７は、図６の電線終結法を使用するシス
テムの電気的等価回路を示したものである。インダクタ
ンスコイル１１０および抵抗１１２は、図６に示された
作業スプール１４上の巻線を表わしている。
テムの電気的等価回路を示したものである。インダクタ
ンスコイル１１０および抵抗１１２は、図６に示された
作業スプール１４上の巻線を表わしている。
【００３４】幾つかの実施例のみを詳細に説明したが、
本発明の構成の範囲内において種々の変形例が存在す
る。使用された用語および表現は、単に説明のためのも
のであり、本発明の構成を限定するためのものではな
い。
本発明の構成の範囲内において種々の変形例が存在す
る。使用された用語および表現は、単に説明のためのも
のであり、本発明の構成を限定するためのものではな
い。
【図１】電線の静電容量をモニタリングする電気回路を
包囲する敷設ヘッドおよびコンポーネントの一部破断側
面図である。
包囲する敷設ヘッドおよびコンポーネントの一部破断側
面図である。
【図２】敷設電線への接続が静電容量的になされる本発
明の１実施例を示す説明図である。
明の１実施例を示す説明図である。
【図３】敷設電線への接続が静電容量的になされる本発
明の実施例の電気的等価回路図である。
明の実施例の電気的等価回路図である。
【図４】本発明による検出器の回路図である。
【図５】チューニング誘導子を有する、図４の回路と同
一の回路の異なる表現による図である。
一の回路の異なる表現による図である。
【図６】敷設電線への接続が作業スプール内において直
接になされる本発明の別の実施例を示す図である。
接になされる本発明の別の実施例を示す図である。
【図７】図６の実施例の電気的等価回路図である。
１０ 電線敷設装置 １２ 電線 ２６ 被加工物 ２７ 金属パネル ６０ 交流電源 ７４ 同期検出器 ８２ 電流検出器 ９２ 直流信号出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハワード エフ、マロン アメリカ合衆国、ニューヨーク州 11971、サウスオールド、ドルフィン ドライブ 235 (56)参考文献 特開 昭63−26581（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/02
Claims (15)
- 【請求項１】 電線敷設装置に使用する破断電線検出器
であって、 被加工物に電線を供給し、接着する電線敷設手段と、可
変周波数信号発生手段とを備え、 前記可変周波数信号発生手段は、発生した信号を伝達す
る第１および第２出力部を有し、前記第１出力部は前記
電線敷設手段の導電板に接続され、前記導電板上に前記
電線敷設手段によって電線が敷設される被加工物が配置
され、 さらに、前記被加工物上に敷設される電線の電流を検出
する電流検出手段を備え、前記電流検出手段の入力部
は、電気的接触手段によって敷設電線に接続され、さら
に、第１および第２入力部を有する同期検出手段を備
え、前記第１入力部は、前記可変周波数発生手段の第２
出力部に接続され、前記第２入力部は、前記電流検出手
段の出力部に接続され、前記同期検出手段は直流電圧を
発生し、その振幅が前記同期検出手段の第１および第２
入力部に伝達される信号の関数となっていることを特徴
とする破断電線検出器。 - 【請求項２】 前記可変周波数信号発生手段は、交流信
号発生器からなっていることを特徴とする請求項１に記
載の破断電線検出器。 - 【請求項３】 前記電線は、被加工物上に敷設される前
に前記交流信号発生器に接続され、チューニングを行う
チューニング誘導手段を有していることを特徴とする請
求項２に記載の破断電線監視装置。 - 【請求項４】 前記チューニング誘導手段は、第１およ
び第２接触部を有する可変誘導子からなり、前記第１接
触部は、前記交流信号発生器の出力部に接続され、前記
第２接触部は、接地されていることを特徴とする請求項
３に記載の破断電線検出器。 - 【請求項５】 前記電線および前記検出手段の入力部の
間の電気的接触手段は、静電容量的接触手段からなり、
前記電線が、絶縁された導電管を貫通し、前記導電管の
外面が前記検出手段の入力部に接続されていることを特
徴とする請求項１に記載の破断電線検出器。 - 【請求項６】 前記電線および前記検出手段の入力部の
間の電気的接触手段は、電線を供給するための作業スプ
ールからなり、前記電流検出手段の入力部が前記電線の
内側端部に接続されていることを特徴とする請求項１に
記載の破断電線検出器。 - 【請求項７】 被加工物に電線を供給し、接着する敷設
手段と、第１および第２探針を有する静電容量測定手段
とからなり、前記第１探針は、接触手段によって前記電
線に電気的に接続され、前記第２探針は、導電板に電気
的に接続され、前記導電板上に被加工物が配置されてい
ることを特徴とする電線敷設装置に使用される破断電線
検出器。 - 【請求項８】 前記電線敷設手段が、前記電線を被加工
物上の定められた位置に配置して付着せしめることがで
きる敷設装置であることを特徴とする請求項７に記載の
破断電線検出器。 - 【請求項９】 前記電線および前記静電容量測定手段の
入力部の間の電気的接触手段が、静電容量的接触手段を
有し、前記電線が絶縁された導電管を通過し、前記導電
管が前記静電容量測定手段の第１探針に電気的に接続さ
れていることを特徴とする請求項７に記載の破断電線検
出器。 - 【請求項１０】 前記電線および前記静電容量測定手段
の入力部の間の電気的接触手段が、電線を供給するため
の作業スプールからなり、前記静電容量測定手段の第１
探針が前記電線の内側端部に接続されることを特徴とす
る請求項７に記載の破断電線検出器。 - 【請求項１１】 電線が敷設されているとき、電線の電
気的特性を測定するため、測定手段を敷設されている電
線に電気的に接続する工程と、 前記測定手段を敷設手段の接地板に接続する工程と、 前記電線が敷設されているとき、その電線の電気的特性
を測定する工程と、 前記電線の電気的特性の変化を検出する工程とからな
り、 電気的に接続する部材は、測定手段に直接接続された導
電管からなり、前記電線は、前記導電管を貫通すること
を特徴とする、敷設手段によって敷設される電線の破断
を検出する方法。 - 【請求項１２】 前記電線の測定される電気的特性は、
静電容量であることを特徴とする請求項１１に記載の方
法。 - 【請求項１３】 前記測定手段は、静電容量計であるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記電線の測定される電気的特性は、
位相変化であることを特徴とする請求項１１に記載の方
法。 - 【請求項１５】 電気的に接続する部材は、電線を供給
するための作業スプールからなり、前記電線の内側端部
が前記測定手段に接続されることを特徴とする請求項１
３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/554130 | 1990-07-17 | ||
| US07/554,130 US5083087A (en) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | Broken wire detector for wire scribing machines |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113461A JPH05113461A (ja) | 1993-05-07 |
| JP3126414B2 true JP3126414B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=24212162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03145412A Expired - Fee Related JP3126414B2 (ja) | 1990-07-17 | 1991-05-20 | 電線敷設装置の破断電線検出器 |
Country Status (8)
| Country | Link |
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| US (1) | US5083087A (ja) |
| EP (1) | EP0477489B1 (ja) |
| JP (1) | JP3126414B2 (ja) |
| AU (1) | AU7433591A (ja) |
| CA (1) | CA2042071A1 (ja) |
| CS (1) | CS220291A3 (ja) |
| DE (1) | DE69108334T2 (ja) |
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| US5556493A (en) * | 1995-01-13 | 1996-09-17 | Libbey-Owens-Ford Co. | Mounting an optical moisture sensor on a windshield using a vacuum chamber device |
| US5488308A (en) * | 1994-07-20 | 1996-01-30 | Kirka; Arde | Apparatus and method for detecting breakage of a drive band in a packaging machine |
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| US6039234A (en) * | 1998-06-16 | 2000-03-21 | Kulicke & Soffa Investments, Inc. | Missing wire detector |
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