JP3211717U - 細径線材の表面検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】線径が０．５〜５ｍｍ等の細径線材であっても、全周にわたる表面形状検査が可能で、しかも微細な形状変化部位も検出が可能な細径線材の表面検査装置を提供する。【解決手段】適度の緊張力を付与し乍ら搬送される細径線材Ｗの延在方向の異なる位置において、表面の色を検出する８基のカラー判別センサで細径線材表面の全周を検出する表面検知装置５と、線径を検出する２基の測長センサによって線径の異常を検出する線径測定装置６とで構成される検査部Ｒが設けられていると共に、各カラー判別センサ並びに測長センサから送られる夫々の検出信号のただ一つの異常の判定であってもその判定結果に基づいて細径線材の搬送を停止する信号を出力するコントロール部４３が備わっている。【選択図】図１

Description

本考案は、例えば、アラミド繊維などの高機能繊維を片撚りして得た芯線の表面を樹脂素材で被覆して線径が０．５〜５ｍｍ等に仕上げられた細径線材の表面検査装置に関する。

上記した細径線材は、主として架空電線やベランダ等に適宜に張設されるもので、鳥類が飛翔してきて鳥害を及ぼすのを防ぐために、近年広く用いられるようになってきた。この細径線材は上記のように架空電線やベランダに張設されるために、伸びの少ない繊維が好ましく、主とし上記の通りのケブラー繊維が採用されている共に、撚りがかけられている。また、架空電線に張られるから、絶縁性も要求され、従って、芯線の面に、絶縁材として樹脂素材、具体的にポリウレタン樹脂が塗布されて被膜が形成されている（特許文献１参照）。

しかし、この被膜はケブラー繊維からなる芯線の表面に必ずしも均一にコーティングされるものではなく、製造工程中において、コーティング不良によって部分的に芯線が露出（シース飛び、シース割れ）していたり、傷が生じ（シース割れ）ていたり、被覆材の表面に異物が付着していたり、或いは外径寸法に規格外の部位が生じたり、更には、芯線に与える張力の大小によっても捩れが生じて外形形状が歪になった箇所が生じたり、傷が隠されたり逆に広がったりする現象がみられる。そして、これら不良部位は事前に取り除かれねばならないため、細径線材の全長にわたり、表面の姿とあわせて外径寸法を検査する必要がある。現状ではこれら不良部位の検査は、何千メーターもある細径線材の全長を目視と言う手段で行っている。必然的に、人件費、コスト、作業効率等あらゆる面で不経済であった。

また、別の観点から、従来から、押出成形などにより得られる鋼の線状体の製造工程中において、その表面の局部的な凹凸や傷或いは付着物等を検知したりするために、外径測定装置や撮像装置等を用いて表面状況を知ろうとする装置が提案されたり、実際に使用されている（特許文献２〜３参照）。

特開２００１―１７８３４９号公報 特開２００３―７５１２９号公報 特開２０１１―１９６７６８号公報 特開２０１４―６０６８号公報

ところで、本考案の対象となる細径線材は世に出て未だ間もないことに加えて、名の示す通り、径が細く、これを検査するに適した検査装置が見当たらないと言うのが現状である。

上記の通り、鋼の線状体の製造工程中において、その表面の局部的な凹凸や傷或いは付着物等を検知したりするために、外径測定装置や撮像装置等を用いて表面状況を知ろうとする装置が提案されたり、実際に使用されている。しかし、これらの装置では、移動する線状体の周囲に２つ乃至３つの線状体の径よりもはるかに広い投光域を持つ光源とこれと
対をなして線状体の反対側に受光器や撮像器などから成る検知器群を配しているために、相隣る対向していない光源からの光が受光部で検出されることと、線径が０．５〜５ｍｍ等の細径線材表面の微細な塗膜不良や傷、更には線径異常等の形状変化部位の検出には、検知器の数の絶対的な少なさのために、満足できないものがあった。更には、細径線材には芯線に片撚りが掛けられていて、張力の大小によって、その撚りが解けたり逆により強く撚られたりし、何れにしても捻じれが生じ、樹脂の被膜にも伸び縮みが生じ、被膜にできた傷口が隠されたり、異径部が生じているにもかかわらず、検知装置に与えられた閾値の範囲内と判定され、正規の線径であるように判断されたりするおそれがある。

そこで本考案は、上記のような課題を解決するためになされたもので、線径が０．５〜５ｍｍ等の細径線材であっても、その全周にわたる表面形状検査が可能で、しかも微細な形状変化部位も検出が可能な細径線材の表面検査装置を提供することを目的する。

上記の目的を達成するために、この考案の請求項１に記載の細径線材の表面検査装置は、搬送される細径線材に常時適度の緊張力を付与す搬送駆動手段を備え、前記搬送駆動手段によって搬送される細径線材に対して、その延在方向の異なる位置においてこの細径線材の表面の色を検出する複数基のカラー判別センサから成る表面検知装置と線径を検出する複数基の測長センサから成る線径測定装置で構成された検査部が設けられ、前記カラー判別センサは一つのカラー判別センサの検出スポット範囲の前記延在方向に直交する方向の両側に他のカラー判別センサの検出スポット範囲の一部がラップできる設定条件で前記細径線材の延在方向の複数個所で且つ円周方向の異なる位置に互いにほぼ等間隔を隔てて配置され、これによって前記細径線材表面の全周を検出できるよう構成されていると共に、前記測長センサは前記細径線材の縦方向と横方向の線径を検出できるよう十字状に配置され、前記各カラー判別センサ並びに前記測長センサ一つ一つから送られる夫々の検出信号の異常を判定する判定素子を備えると共に、ただ一つの異常の判定であってもその判定結果に基づいて前記搬送駆動手段に駆動停止信号を出力する制御部を備えて成る。

搬送駆動手段は細径線材の給材装置に設けられた制動装置と細径線材の巻取り側にあってこの細径線材を強制的に繰り出す電動モーターで構成され、これら制動装置と電動モーターの働きで細径線材に緊張力が付与されるのが望ましい（請求項２）

細径線材の巻取り側にある前記電動モーターは逆転作動可能で、巻取り側から、給材装置側へ細径線材を逆送可能に構成されるのが望ましい（請求項３）。

制御部は前記２基の測長センサの縦・横方向の線径の演算値を管理するプログラム回路が備わっているのが望ましい（請求項４）。

前記検査部を挟んで細径線材の延在方向の前後には夫々細径線材の上下左右の振れを阻止すための上手側フレ止め具と下手側フレ止め具が設けられているのが望ましい（請求項５）。

このように、この考案の請求項１〜５に係る細径線材の表面検査装置は、検査対象となる細径線材が前記搬送駆動手段によって常時適度の緊張力が与えられているので、その芯線が片撚りされているにかかわらず、必要以上に捻転するおそれがなく、少なくとも前記各カラー判別センサ並びに測長センサによる検査部域内では、例えば緊張力が少ない或いは全くない場合、逆に過度に緊張が働く場合などと違って、芯線に捩れが生じて外形形状が歪になった箇所が生じたり、傷が隠されたり逆に広がったりする現象が生じるおそれもなく、機械的に効率の良い、また正確な検査が可能になり、必然的に人手を要することが
少なく、コスト面、作業効率等あらゆる面で改善されるに至った。併せて、細径線材の被覆の異常は、細径線材の延在方向並びに周方向に互いに夫々の検出動作に外乱を与えず、しかも細径線材表面の全周を検出できる配置構造が備わったデジタルカラー判別センサによって、また線径の異常は縦方向と横方向からの２基の測長センサ、また、必要に応じてこれら２基の測長センサの演算値が管理される（請求項４）こと、により夫々検知測定されるように構成されているために、たとえ細径の線材と言え、コストバランスを上手く取り乍ら、その異常を的確、且つ正確で、高い検出精度を得ることが可能になった。

また、本考案の第３の構成として、細径線材の巻取り側にある前記電動モーターは逆転作動可能で、巻取り側から、給材装置側へ細径線材を逆送可能となる構成とした。
細径線材に異常が発生していることが判定されると人為的に異常個所を判定する作業が必要になるが、この時検査装置の駆動を停止しても装置の慣性で異常個所は幾許か下手側に搬送されている上に、捻転の影響がある場合には、異常箇所はこの異常個所を検知した一つのセンサの延長線状に存在しないので、目視で見定めるのは大変難しい。
しかし、この考案によれば、細径線材を、捻転を考慮しながら検査部へ引き戻しつつ、各センサを通過させることができるので、再度線径、色の異常を各センサに検出させることができ、目視に比べて遥かに確実な異常個所の確定が可能になり、例えばマーキング作業なども大変効率よく行うことができ、作業効率を上げることが可能になった。

更に、本考案の第５の構成として、前記検査部を挟んで細径線材の延在方向の前後には夫々細径線材の上下左右の振れを阻止すための上手側フレ止め具と下手側フレ止め具が設けられた構成とした。
この考案によると、前記表面検査装置と線径測定装置に至る細径線材の上下並びに左右の振れ、振動を効果的に抑制することができるので、前記制動装置と繰出し具の電動モーターによりこの細径線材に常に一定の力の緊張力が付加される作用と相俟って、前記表面検査装置と線径測定装置の各センサによる異常の検出が、細径線材とは言え、的確、且つ高精度で行える。

この考案に係る細径線材の表面検査装置の全体正面図である。 給材装置の一部切欠き拡大平面図である。 給材装置の正面図である。 押圧ロールの図示を省略した上手側並びに下手側両フレ止め具及び検査部の要部の拡大正面図である。 押圧ロールの図示を省略した上手側並びに下手側両フレ止め具及び検査部の要部の拡大平面図である。 検査部の構成を示す概念図である。 細径線材の端面を示すと共にデジタルカラー判別センサの作用を示す説明図である。 繰込み具を示し、（Ａ）は要部の正面図、（Ｂ）は要部の側面図である。 検査部とコントロール部、そして駆動モーターの概略構成を示す模式図である。

図１〜９は本考案を細径線材の表面の異常を検知するための検査装置に適用した場合の実施の形態について示している。
図１中、１は給材装置、２は巻取り装置、３は前記給材装置１と巻取り装置２との間に設けられた検査架台、そしてこの検査架台３の上に、前記給材装置１から巻取り装置２側へ向かう細径線材Ｗの延在方向に沿って、その供給上手側から順次、上手側フレ止め具４、検査部Ｒとしての表面検知装置５及び線径測定装置６、更に下手側フレ止め具７が設け
られている。

細径線材Ｗは、その端部を拡大して表示した図に示す通り、アラミド繊維などの高機能繊維を片撚りして得た芯線Ｃの表面を樹脂素材でコーティングして被覆Ｓが備わった、線径が０．５〜５ｍｍの各種寸法に仕上げられている。図例では２ｍｍのものが例示されている。尚、前記被覆Ｓの厚みＦは、概ね０．４ｍｍである。また、前記細径線材Ｗの素材としては、ナイロン、ポリエステル、更には超高分子量ポリエチレン（ＨＭＰＥ）等のマルチフィラメント糸の他、ＰＢＯ繊維やポリアリレート繊維などの高機能繊維が使用される。

前記給材装置１は、図２、３に示すように、固定台枠８に設けられた回転軸９に着脱自在にのみ取り付けられていて細径線材Ｗを巻き付けてある回転リール１０と、この回転リール１０を制動するための制動装置１１からなる。この制動装置１１は、図２、３に示すように、前記回転リール１０の前記回転軸９の下端部に固定されていて周面に凹溝１2 を備えたプーリー１３と、前記凹溝１２に巻き掛けられていると共に、一端を前記固定台枠８に設けられた締め付け具１４とから構成されていて、この締め付け具１４の締め付け或いは締め付け解除操作によって、前記プーリー１３を締め付けたり、逆に緩めたりすることで、このプーリー１３に与えられる制動力を強弱調整する。この締め付け具１４は、特に図２に示すように、一端のアイ部分１５を前記固定台枠２から突設させた金属棒１６に固定されると共に他端のアイ部分１７が前記固定台枠８から突設された支持枠１８に設けられたボルトナットから成る調節具１９に連結されたロープ２０を備え、このロープ２０が前記プーリー１３の前記凹溝１２に巻き掛けられている。従って、前記調節具１９を調整してロープ２０を前記凹溝１２の周面に強く接触させるか逆に弱く接触させるか或いは無負荷の状態にするかを適宜操作することで、このプーリー１３の回転に制動を与えたり与えなかったり、またその制動力の強さを適宜調整して、前記回転リール１０の回転力に制動を与えることができるように構成されている。

また、巻取り装置２は、図１に示すように、別の固定台枠２１に設けられた回転軸２２（図例では横向き）に着脱自在にのみ取り付けられていて細径線材Ｗを巻き付けるための回転リール２３と、この回転リール２３を強制的に回転駆動させるための電動モーター２４からなる。この電動モーター２４と前記回転軸２２は、ギャー並びに歯車からなる伝動具２５を介して互いに伝動連結されていて、前記電動モーター２４の回転出力が前記回転軸２２に伝えられ、回転リール２３が強制的に回転駆動され、細径線材Ｗが巻き取られる。

前記上手側並びに下手側振れ止め具４、７は送られる細径線材Ｗが前記表面検知装置５並びに線径測定装置６を通過する間に不用意に上下、左右に微振動するのを抑制するために設けられる。基本的には同様の構成部品で構成されていて、図４、５に示すように、細径線材Ｗを下から支える受ロール２６と、その上方周面に自重によって常に当接している押圧ロール２７をメインとし、位置規制ロール２８、ガイドロール２９とからなる。前記受ロール２６と位置規制ロール２８の周面には、その全周で、幅方向中央部分に細径線材Ｗの直径よりもやや浅めの寸法を備えた、細径線材Ｗを安定的にガイドして送るためのガイド溝３０が夫々設けられている。このガイド溝３０の深さは、細径線材Ｗの直径のほぼ８０乃至９０％程度の寸法に設定されていて、細径線材Ｗが通過する際には、細径線材Ｗの一部分が僅かにこのガイド溝３０から露出し、これを前記押圧ロール２７の自重で押圧され、搬送姿勢を上下左右に揺らすことなく安定的に移行されるように構成されている。また、前記ガイドロール２９は全周に欧文字のＶ字型の案内溝３１を備えて、細径線材Ｗが左右に振れ動くのを上手く阻止して安定良く案内するために用いられる。因みに、図例では、上手側振れ止め具４は、まず、最上手にガイドロール２９、次に受ロール２６とその上方に対峙する押圧ロール２７が配置され、下手側振れ止め具７は、まず、受ロール２
６とその上方に対峙する押圧ロール２７、その下手に位置規制ロール２８、そしてガイドロール２９の順に配されている。

従って、少なくとも前記両振れ止め具４，７の間にある前記表面検知装置５並びに線径測定装置６を通過する間にある細径線材Ｗは、細径線材Ｗの延在方向、つまり図４、５の紙面上の左右が前記両受ロール２６と押圧ロール２７の働きによって、上下左右に振れ動くのを的確に押さえられ、前記表面検知装置５並びに線径測定装置６による検査が正確に行える。併せて、前記前記給材装置１から繰り出される細径線材Ｗに与えられる適切な制動力によっても、細径線材Ｗの撚りが戻されたり、逆に撚りが強くなる現象を上手く防止でき、結果として細径線材Ｗの撚りが戻されて被覆が縮み、シース飛びやシース割れが隠されたり、逆に撚りが強くなって被覆Ｓが伸ばされ、捻じれによって生じる大きなシース飛び等か隠される結果を上手く防止して、前記表面検知装置５並びに線径測定装置６による検査が正確に行える。

前記表面検知装置５は、細径線材Ｗの外周全周の表面形状をこの細径線材Ｗの延在方向での異なる位置に配置された８基のデジタルカラー判別センサ３２で構成される。このデジタルカラー判別センサ３２は、細径線材Ｗの被覆がポリウレタン樹脂の被膜で形成されていて光沢があるために、所謂テカリをキャンセルするタイプのデジタルカラー判別センサ３２、具体的にはセンサヘッド反射型が採用されている。これら８基のデジタルカラー判別センサ３２は、図６の原理図で説明するように、４基ずつの二つのグループに分けられ、細径線材Ｗの延在方向上手側配と下手側にやや距離を置いて配置される。二つのグループに分けて配置する理由は、センサ夫々の光学系投光部からの照射光が他のセンサの受光部の外乱要因とならないようにするためである。

そこで、一つ目のグループの４基（丸１乃至丸４）のデジタルカラー判別センサ３２は、細径線材Ｗの周方向にほぼ等間隔（９０度）を開け、且つ、夫々が細径線材Ｗから等距離にあるようにして、丁度十字状に配置されている。更に加えて、これら４基のデジタルカラー判別センサ３２は、センサ夫々の光学系投光部からの照射光が他のセンサの受光部の外乱要因とならないように、細径線材Ｗの延在方向に僅かずつ配置位置を異ならせて設置されている。

次に、二つ目のグループ４基（丸５乃至丸８）のデジタルカラー判別センサ３２は、同様に細径線材Ｗの周方向にほぼ等間隔（９０度）を開け、同じく細径線材Ｗから等距離にあるようにして、丁度Ｘ字状に配置されている。更に加えて、これら４基のデジタルカラー判別センサ３２は、センサ夫々の光学系投光部からの照射光が他のセンサの受光部の外乱要因とならないように、細径線材Ｗの延在方向に僅かずつ配置位置を異ならせて設置されている。

前記夫々のグループの４基のデジタルカラー判別センサ３２は、図４、５に示すように、検査架台３上に立設された２枚の保持板３３、３４に固定して取り付けられる。これら２枚の保持板３３、３４は、中央部に細径線材Ｗが接触しないような径を備えて貫通する穴３５を備えている。そして、前記保持板３３、３４の内、細径線材Ｗの延在方向上手側の保持板３３の前記細径線材Ｗの延在方向下流側面に、前記形状検出部２０の内の一つ目のグループの４基が十字状に、また、細径線材Ｗの延伸方向下流側の保持板３４の前記細径線材Ｗの延在方向上流側面に、前記形状検出部２０の内の二つ目のグループの４基が欧文字のＸ字状に並列されて配置されている。

前記デジタルカラー判別センサ３２は、被覆の破れを判別するためのもので、黒色の被覆Ｓに破れがあれば内部の芯線Ｃの黄色が露出するので、この黄色の有無を検出するように設定される。このデジタルカラー判別センサ３２は、また、細径線材Ｗの芯線Ｃ（黄色
）の露出検査の他に、前記デジタルカラー判別センサ３２の設定を変えることで、異物付着の検出、更には被覆Ｓ（黒色）の外観色以外の検出も可能であり、効率的であるため採用したが、この実施例ではもっぱら上記カラーの判別に採用されている。

前記デジタルカラー判別センサ３２が８基採用されたのは検査の高精度化とコストのバランスを意図したためであることは言うまでもない。
即ち、細径線材Ｗの直径は２ｍｍであるので、その周長は約６．３ｍｍとなり、また、デジタルカラー判別センサ３２は検査の高精度化を意図して検出スポット範囲Ｄが１ｍｍのものを採用した。
周長６．３ｍｍの細径線材Ｗの全周を１ｍｍの前記検出スポット範囲（スポット径）Ｄで検出するに当たっては、最低でも７基が必要となる。更に、細径線材Ｗの芯線Ｃは片撚り（本考案で採用されたものは左撚り）されているために、張力が加わると僅かに捻転する性質があので、検出取りこぼしの発生を事前に防止するために、８基を設置することとした。ただ、デジタルカラー判別センサ３２の数を増やすことで更に検出能力は向上するが、増設にはコストの問題と設置ペースとの問題があり、現状の８基であっても検査精度は担保されたので、８基に設定した。これによって、線径２ｍｍ以下の細径線材Ｗに対する検査取りこぼしの発生は上手く防止できた。

前記デジタルカラー判別センサ３２は前記検出スポット範囲Ｄが１．０ｍｍで、８基採用され、内４基が十字方向で他の４基がＸ方向で、それぞれが等間隔をもって配置されることにより、図７に示すように、各センサ３２の前記検出スポット範囲Ｄのオーバーラップ範囲ＯＬは１５°となり、実務的には細径線材Ｗの表面の欠陥箇所が検査領域に入らず通過してしまうおおそれがなくなった。このように細径線材Ｗの全周を隈なく検知できるために、細径線材Ｗに多少の捻転が生じたとしても、全域を漏れなく精度よく検査できる。即ち、このデジタルカラー判別センサ３２は一つのデジタルカラー判別センサ３２の前記検出スポット範囲の前記細径線材Ｗの延在方向に直交する方向の両側に他のデジタルカラー判別センサ３２の前記検出スポット範囲の一部がラップ出来るように、前記細径線材Ｗの延在方向の複数個所で且つ円周方向の異なる位置に互いにほぼ等間隔を隔てて配置されて前記細径線材表面Ｗの全周を漏れなく検出できるよう配置されている。

次に、前記線径測定装置６は、測定の安定性と高精度を要求するために採用されたもので、図１、４乃至６に示すように、前記表面検知装置５の細径線材Ｗの延在方向の更に下手側にやや離れて配置され、縦方向「Ｙ」と横方向「Ｘ」の２方向から測定するように、２基の測長センサ、具体的にはレーザ式測長センサ３６（以下単に測長センサと称する）が配置され、９０度偏位した２方向で細径線材Ｗの外径を測定できるように構成されている。また、この線径測定装置６では、縦方向「Ｙ」と横方向「Ｘ」の単体の測定値だけの管理に止まらず、縦方向「Ｙ」と横方向「Ｘ」の和の測定値も管理するようにしてある。
縦方向「Ｙ」と横方向「Ｘ」の単体の測定値だけの管理であると真実の太い・細い事例を検知できない可能性があるために演算値「Ｙ」＋「Ｘ」も管理するようにしてある。また、演算値「Ｙ」＋「Ｘ」も管理することによって、異物付着の際に管理値を外れる大きな異物を検出するのにも効果的である。

前記２基の前記測長センサ３６は、図４乃至６に示すように、検査架台３上に立設された１枚の保持板３７に固定して取り付けられる。この保持板３７は、中央部に細径線材Ｗが接触しないような径を備えて貫通する穴３８を備えている。そして当該保持板３７の前記細径線材Ｗの延在方向上流側面に、前記２基の前記測長センサ３６が細径線材Ｗの周方向に９０度偏位した２方向で、しかもセンサ夫々の光学系投光部からの照射光が他のセンサの受光部の外乱要因とならないように、細径線材Ｗの延在方向に僅かずつ配置位置を異ならせて設置されている。
尚、図４、５中の符号３６Ａはこの測長センサ３６の受光素子である。

一方、図１、図８（Ａ）、同（Ｂ）に示すように、前記検査架台３の細径線材Ｗの延在方向下流側の側面で前記下流側フレ止め具７の下側には、この下手側フレ止め具７にからの細径線材Ｗを強制的に引き込むための電動モーター３９によって正逆転自在にコントロールされる繰込み具４０が設けられている、この繰込み具４０は上下一対のロープ車（ｒｏｐｅ ｐｕｌｌｅｙ）４１から成り、各ロープ車４１の円周には、図８（Ｂ）に示すように、周面に複数本の溝４２を備え、細径線材Ｗがこれらの溝４２によって上下のロープ車４１に数回巻き付けられた後、前記巻取り装置２の回転リール２３に巻き取られるように構成されている。また、前記電動モーター３９は上方のロープ車４１Ａに接続されている。更に、この上方のロープ車４１Ａの回転速度は、前記回転リール２３の方を僅かに早く設定されている。

従って、前記給材装置１と前記繰込み具４０によって、細径線材Ｗに常時適度の緊張力を付与する搬送駆動手段ＣＯが構成されることになる。

他方、図９に示すように、前記表面検知装置５並びに線径測定装置６は夫々前記検査架台３上に設けられている制御部としてのコントローラ部４３のプログラム回路４４に適宜に電気的に接続されている。更に具体的には、このコントローラ部４３内には各デジタルカラー判別センサ３２並びに各前記測長センサ３６に電気的に接続された判定手段としてのアンプ４５、更には両前記測長センサ３６からの検出信号の演算値を判定するアンプ４５が夫々設けられている。

前記各デジタルカラー判別センサ３２に連なる各アンプ４５はこれら各デジタルカラー判別センサ３２の色センサ閾値を検出したいレベルにキー操作により入力設定することができ、前記各デジタルカラー判別センサ３２から前記各アンプ４５に入力されるカラー信号が予め定められた上記カラー閾値の範囲内である時は、その検出信号に基づくプログラム回路４４の判定結果によって、前記巻取り装置２の電動モーター２４、そして前記繰込み具４０の電動モーター３９へ停止信号が出力され、前記繰込み具４０の回転を直ちに停止させるように構成されている。

更に、前記各前記測長センサ３６に連なる各アンプ４５はこれら２基の各前記測長センサ３６の測定した傷深さや被覆Ｓの突出高さ、異物の出っ張り長さ等を考慮した細径線材Ｗの許容外形寸法をキー操作により入力設定することができ、前記各前記測長センサ３６から前記アンプ４５に入力される外径寸法測定値並びに両前記測長センサ３６の測定合算寸法計が上記許容外径寸法の範囲外である時は、その検出信号に基づくプログラム回路４４の判定結果によって、前記繰込み具４０の電動モーター３９並びに前記巻取り装置２の電動モーター２４に夫々停止信号が出力され、この繰込み具４０並びに巻取り装置２の駆動を直ちに停止させ、細径線材Ｗの移行を直ちに停止させるように構成されている。

また、前記繰込み具４０の電動モーター３９は前記コントローラ部４３のプログラム回路４４と電気的に接続されているが、コントローラ部４３に設けられた正逆回転ボタン（図外）の操作によって、逆転自在で、しかも回転スピードも制御できるように構成されている。この制御の存在目的は、外形、線径に異常が発見された時には、その異常個所にマーキングを施し、後処理の便に供するためにある。
即ち、マーキングを施すためには検査装置の駆動を一旦停止し、異常箇所を特定する必要がある。しかし、検査装置を停止させても、細径線材Ｗは装置の慣性によって幾許か下手側に送られてからその移行が停止される。また、微量とは言え捻転の影響を受けるので、異常箇所がこれを検知した各デジタルカラー判別センサ３２や各前記測長センサ３６の延長線上には存在しないので、正確に異常個所を目視するのは難しい問題点がある。

この問題点は、検査装置の停止後に前記繰込み具４０の電動モーター３９をコントローラ部４３の正逆回転ボタン（図外）を操作し、且つ、ゆっくりと逆転させ乍ら細径線材Ｗを順次異常を検知した各センサ迄引き戻しつつ、各センサを通過させることにより再度線径、色の異常が各センサによって検出されるので、的確に異常個所を特定出来ることになる。

以上のように構成された表面検査装置においては、図１、４、５に示すように、前記細径線材Ｗは給材装置１の回転リール１０に巻き取られた先端が引き出され、前記上手側フレ止め具４から前記表面検査装置５並びに線径測定装置６、そしてこれら各装置５、６の夫々の前記保持板３３、３４、３７に設けられた穴３３、３８を通されて下手側フレ止め装置７から前記繰込み具４０、そして最終的に前記巻取り装置２の回転リール２３まで通されて、これに取外し自在に固定される。

更に詳細に説明すると、前記給材装置１から引き出された細径線材Ｗは、前記検査架台３に設けられた複数の案内ロール４６を通し、最上部の最終案内ロール４６Ａの上方周面に架け渡される。その後、上手側の振れ止め具４の前記ガイドロール２９の下方へ導かれ、下方からその案内溝３１の溝底に密着して、左右のフレを規制案されながら、今度は前記受ロール２６の上方へ導かれ、上方から前記ガイド溝３０内に嵌め込まれる。そして、このガイド溝３０から僅かに露出する部位を上方から押圧ロール２７で押さえ付けられて、上下左右のフレを的確に規制される。引き続き前記表面検査装置５を支持する一対の保持板３３、３４の前記穴３５を通され、更に線径測定装置６を支持する保持板３７の穴３８も通され、更に、下手側のフレ止め具７の前記受ロール２６上方から前記ガイド溝３０内に嵌め込まれ、このガイド溝３０から僅かに露出した上方部位を上方から押圧ロール２７で押さえ付けられて、上下左右のフレを的確に規制される。引き続いて、前記位置規制ロール２８の下方へ導かれ、下から前記ガイド溝３０内に嵌め込まれて、左右のフレを規制案内され、今度は前記ガイドロール２９の上方へ導かれて、上方から前記Ｖ字状の案内溝３１の溝底に密着して、左右のフレを規制案内されながら、引き続き検査架台３の下に配置されている前記繰込み具４０に繰り出される。この繰込み具４０に至った細径線材Ｗは、先ず下方のロープ車４１に巻き掛けられた後、上方のロープ車４１Ａに巻き掛けられ、再び下方のロープ車４１へと夫々複数回巻き掛けられた後、最終的に、前記巻取りロール装置２の回転リール２３で巻き取られる。

前記繰込み具４０の前記上方のロープ車４１Ａは電動モーター３９の働きで回転していると共に、前記給材装置１の前記回転リール１０には制動装置１１の働きによって、適宜の制動力が付加されているので、この給材装置１の回転リール１０から繰り出される細径線材Ｗには常に適度の緊張力（引っ張り力）が働き、細径線材Ｗが片撚りであるにかかわらず、不用意な捻転が生じないように構成されている。

給材装置１から繰り出される細径線材Ｗは上下左右の振幅がほぼない状態で前記表面検査装置５並びに線径測定装置６を通過する際に、前記各デジタルカラー判別センサ３２によりその被覆Ｓの全周にわたって隈なく色が検査され、また前記測長センサ３６により線径が測定される。各デジタルカラー判別センサ３２並びに前記測長センサ３６による検査結果が何れもあらかじめ設定された色カラー閾値、また、寸法閾値の夫々範囲内であれば、検査装置は引き続き作動して、検査を続ける。

しかし、シース飛びやシース割れ等の傷が生じている場合は、そこから露出する芯線Ｃの黄色が前記デジタルカラー判別センサ３２で検出され、この検出信号を発したデジタルカラー判別センサ３２に対応して前記コントローラ部４３に設けられた前記アンプ４５に送られる。送られる検出信号はこのアンプ４５によって予め設定された色カラー閾値の範囲外であると判定されるため、その判定結果に基づきコントロール部４３のプログラム回
路４４を介して、前記繰込み具４０の電動モーター３９並びに前記巻取り装置２の回転リールを駆動する前記電動モーター２４にその作動を停止する信号が送られ、直ちにその回転駆動が停止され、装置全体の作動が停止される。

また、キンク（ｋｉｎｋ）やシース飛び、シース割れ、更には異物の付着等により線径に大小異常が生じている場合には、前記測長センサ３６によって縦方向、横方向の外径が計測され、その検出結果が夫々の前記測長センサ３６に対応するアンプ４５と、演算値Ｘ＋Ｙに対応するアンプ４５にも送られる。送られる検出信号はこのアンプ４５によって予め設定された外径寸法閾値の範囲外であると判定される。併せて縦、横の検出寸法は合算を判定するアンプ４５にも送られ、ここにおいても予め設定された外径寸法閾値の範囲外であれば、その判定結果に基づきコントロール部４３のプログラム回路４４を介して、前記繰込み具４０の電動モーター３９並びに前記巻取り装置２の回転リールを駆動する前記電動モーター２４に、その作動を停止する信号が送られ、直ちにその回転駆動が停止され、装置全体の作動が停止される。

検査装置の作動が停止すると、次にはマーキング作業に掛かる。
検査装置が作動停止しても、機器の慣性によって、細径線材Ｗは僅かばかり下手側に移行し、しかも、ゼロではない捻転のために、異常を検知した前記センサ３２、３６の検知箇所延長線上に異常個所を見定めることはできない。そこで、この異常個所を特定するために、先ず細径線材Ｗを少なくとも慣性によって下手側の移行したい寸法分を引き戻し、前記センサ３２、３６で再度検査をし、異常個所の特定を行う。

具体的には、コントローラ部４３の正逆回転ボタン（図外）を押し、且つ、ゆっくりと前記繰込み具４０を逆転させ乍ら細径線材Ｗを手で摘まんで順次異常を検知した前記センサ３２、３６迄、撚りを戻し乍ら、引き戻しつつ、各センサ３２、３６を通過させる。この作業により再度線径、色の異常が前記各センサ３２、３６によって検出され、その信号がアンプ４５送られ異常が検知される。この異常が検知された状態で検査装置の逆転を停止して、細径線材Ｗの逆送を停止する。従って、この異常を検知したアンプ４５に繋がるセンサ３２、３６を特定すれば、そのセンサ３２、３６が今検知している箇所に異常があることが判明し、これを特定することができる。その結果、この部位にマーキングを施して後処理の作業の便に供する。マーキングが完了すると、再び検査装置を正転作動させ、異常検出作業に戻る。

尚、マーキングが終わった細径線材Ｗは巻取り装置２の回転リール２３に順次巻き取られ、次の小分け作業の段階で、異常個所は切断されて廃棄される。

このように構成された本考案に係る細径線材の検査装置は、検査対象となる細径線材Ｗは送り下手側を前記繰込み具４０によって強制的に引っ張られ、上手側の給材装置１では制動装置１１によって、この引っ張り力に適度なブレーキが掛けられることによって、常に一定の力の緊張力が付加されることになる。従って、この引っ張り力の働きで、細径線材Ｗはその芯線Ｃが片撚りされているにかかわらず、必要以上に捻転するおそれが無いので、少なくとも前記各センサによる検査部（検査区域内）Ｒでは、芯線Ｃに与える張力の大小によっても捩れが生じて外形形状が歪になった箇所が生じたり、傷が隠されたり逆に広がったりする現象が生じるおそれもなく、機械的に効率の良い、また正確な検査が可能になり、必然的に人手を要することが少なく、コスト面、作業効率等あらゆる面で改善されるに至った。

また、細径線材Ｗの被覆の異常は、細径線材Ｗの延在方向並びに周方向に互いに夫々の検出動作に外乱を与えない配置構造が備わった８基のデジタルカラー判別センサ３２によって、また線径の異常は縦方向と横方向からの２基の前記測長センサ３６、並びにこの２
基の前記測長センサ３６の演算値の管理により夫々検知測定されるように構成されているために、たとえ細径の線材とは言え、コストバランスを上手く取り乍ら、その異常を的確、且つ正確に検出できるようになった。

しかも、８基のデジタルカラー判別センサ３２は、このデジタルカラー判別センサ３２は一つのデジタルカラー判別センサ３２の前記検出スポット範囲Ｄの前記細径線材Ｗの延在方向に直交する方向の両側に他のデジタルカラー判別センサ３２の前記検出スポット範囲Ｄの一部がラップ出来るように、前記細径線材Ｗの延在方向の複数個所で且つ円周方向の異なる位置に互いにほぼ等間隔を隔てて配置されて前記細径線材Ｗ表面の全周を漏れなく検出できるよう配置されているために、たとえ細径線材Ｗに捻転が生じたとしても、検出の取りこぼしのおそれを可及的に少なくできて、正確で、高い検出精度の検出が可能になった。

更に、前記検査部の前記表面検査装置５と線径測定装置６を挟んで細径線材Ｗの延在方向の前後には夫々上手側フレ止め具４と下手側フレ止め具７が設けられているので、両検査装置５、６に至る細径線材Ｗの上下並びに左右の振れ、振動を効果的に抑制することができるので、前記制動装置１１と繰出し具４０の電動モーター３９によりこの細径線材Ｗに常に一定の力の緊張力が付加される作用と相俟って、前記表面検査装置５と線径測定装置６の各センサによる異常の検出が、細径線材とは言え、的確、且つ高精度で行える。

以上説明した実施例は、必ずしも図示する構造に限定されるものではなく、示された個々の構造、形状は考案の趣旨と矛盾しない範囲で相互に組み合わせたり、援用したりすることが出来る。また、上記の実施例では、一本の細径線材Ｗを検出する構造になっているが、図示しないが、コントロール部４３の前方に図１から図８に示される検査ライン構造部分を平行して二列配設し、併せてコントロール部４３のプログラム回路４４も今一つ増設することによって、一層効率の良い検査作業を可能にすることかできる。このように、並列本数は必要に応じて適宜に増設できるものである。

また、実施例では線径２ｍｍの細径線材Ｗに対して、８基のデジタルカラー判別センサ３２を用いることによって、線径２ｍｍ以下の細径線材Ｗに対しても検査取りこぼしの発生を上手く防止できたが、線径が２ｍｍ以上〜５ｍｍの場合には、細径線材Ｗの周長に応じて前記デジタルカラー判別センサ３２を８基以上の所要の数とし、検査取りこぼしの発生防止に対応する。８基以上の場合は、数にもよるが、前記保持板２枚の３３、３４に増設する他、必要に応じて、この２枚の保持板３３、３４の下手側に更にもう一枚の保持板を立設してここに前記デジタルカラー判別センサ３２を設置する手法も採用できる。

本考案に係る細径線材の検査装置は、実施例に示したアラミド繊維などの高機能繊維を片撚りして得た芯線Ｃの表面を樹脂素材でコーティングして被覆Ｓが備わった、線径が０．５〜５ｍｍの各種寸法に仕上げられたものに限定されることなく、広く、被覆で覆われたロープの他にも、細径な線材等の表面検査装置として好適に適用されるものである。

１…給材装置
２…巻取り装置
４…上手側フレ止め具
５…表面検知装置
６…線径測定装置
７…下手側フレ止め具
１１…制動装置
３２…デジタルカラー判別センサ
３６…レーザ式測長センサ
３９…電動モーター
４０…繰込み具
４３…コントロール部
４４…プログラム回路
４５…アンプ
Ｃ…芯線
ＣＯ…搬送駆動手段ＣＯ
Ｄ…検出スポット範囲
ＯＬ…オーバーラップ範囲
Ｒ…検査部
Ｓ…被覆
Ｗ…細径線材

上記の目的を達成するために、この考案の請求項１に記載の細径線材の表面検査装置は
、搬送される細径線材に常時適度の緊張力を付与する搬送駆動手段を備え、前記搬送駆動
手段によって搬送される細径線材に対して、その延在方向の異なる位置においてこの細径
線材の表面の色を検出する複数基のカラー判別センサから成る表面検知装置と線径を検出
する複数基の測長センサから成る線径測定装置で構成される検査部が設けられ、前記カラ
ー判別センサは一つのカラー判別センサの検出スポット範囲の前記延在方向に直交する方
向の両側に他のカラー判別センサの検出スポット範囲の一部がラップできる設定条件で前
記細径線材の延在方向の複数個所で且つ円周方向の異なる位置に互いにほぼ等間隔を隔て
て配置され、これによって前記細径線材表面の全周を検出できるよう構成されていると共
に、前記測長センサは前記細径線材の縦方向と横方向の線径を検出できるよう十字状に配
置され、前記各カラー判別センサ並びに前記測長センサ一つ一つから送られる夫々の検出
信号の異常を判定する判定素子を備えると共に、ただ一つの異常の判定であってもその判
定結果に基づいて前記搬送駆動手段に駆動停止信号を出力する制御部を備えて成る。

制御部は前記複数基の測長センサのうちの２基の測長センサの縦・横方向の線径の演算
値を管理するプログラム回路が備わっているのが望ましい（請求項４）。

前記検査部を挟んで細径線材の延在方向の前後には夫々細径線材の上下左右の振れを阻
止するための上手側フレ止め具と下手側フレ止め具が設けられているのが望ましい（請求
項５）。

このように、この考案の請求項１〜５に係る細径線材の表面検査装置は、検査対象とな
る細径線材が前記搬送駆動手段によって常時適度の緊張力が与えられているので、その芯
線が片撚りされているにかかわらず、必要以上に捻転するおそれがなく、少なくとも前記
各カラー判別センサ並びに測長センサによる検査部域内では、例えば緊張力が少ない或い
は全くない場合、逆に過度に緊張が働く場合などと違って、芯線に捩れが生じて外形形状
が歪になった箇所が生じたり、傷が隠されたり逆に広がったりする現象が生じるおそれも
なく、機械的に効率の良い、また正確な検査が可能になり、必然的に人手を要することが
少なく、コスト面、作業効率等あらゆる面で改善されるに至った。併せて、細径線材の被
覆の異常は、細径線材の延在方向並びに周方向に互いに夫々の検出動作に外乱を与えず、
しかも細径線材表面の全周を検出できる配置構造が備わったデジタルカラー判別センサに
よって、また線径の異常は縦方向と横方向からの２基の測長センサ、また、必要に応じて
これら複数基のうちの２基の測長センサの縦・横方向の線径の演算値が管理される（請求
項４）こと、により夫々検知測定されるように構成されているために、たとえ細径の線材
と言え、コストバランスを上手く取り乍ら、その異常を的確、且つ正確で、高い検出精度
を得ることが可能になった。

更に、本考案の第５の構成として、前記検査部を挟んで細径線材の延在方向の前後には
夫々細径線材の上下左右の振れを阻止するための上手側フレ止め具と下手側フレ止め具が
設けられた構成とした。
この考案によると、前記表面検査装置と線径測定装置に至る細径線材の上下並びに左右
の振れ、振動を効果的に抑制することができるので、前記制動装置と繰出し具の電動モー
ターによりこの細径線材に常に一定の力の緊張力が付加される作用と相俟って、前記表面
検査装置と線径測定装置の各センサによる異常の検出が、細径線材とは言え、的確、且つ
高精度で行える。

Claims (5)

1. 搬送される細径線材に常時適度の緊張力を付与す搬送駆動手段を備え、前記搬送駆動手段によって搬送される細径線材に対して、その延在方向の異なる位置においてこの細径線材の表面の色を検出する複数基のカラー判別センサから成る表面検知装置と線径を検出する複数基の測長センサから成る線径測定装置で構成される検査部が設けられ、前記カラー判別センサは一つのカラー判別センサの検出スポット範囲の前記延在方向に直交する方向の両側に他のカラー判別センサの検出スポット範囲の一部がラップできる設定条件で前記細径線材の延在方向の複数個所で且つ円周方向の異なる位置に互いにほぼ等間隔を隔てて配置され、これによって前記細径線材表面の全周を検出できるよう構成されていると共に、前記測長センサは前記細径線材の縦方向と横方向の線径を検出できるよう十字状に配置され、前記各カラー判別センサ並びに前記測長センサ一つ一つから送られる夫々の検出信号の異常を判定する判定素子を備えると共に、ただ一つの異常の判定であってもその判定結果に基づいて前記搬送駆動手段に駆動停止信号を出力する制御部を備えて成る細径線材の検査装置。
2. 前記搬送駆動手段は細径線材の給材装置に設けられた制動装置と細径線材の巻取り側にあってこの細径線材を強制的に繰り出す電動モーターで構成され、これら制動装置と電動モーターの働きで細径線材に緊張力が付与されている請求項１記載の細径線材の検査装置。
3. 細径線材の巻取り側にある前記電動モーターは逆転作動可能で、巻取り側から、給材装置側へ細径線材を逆送可能に構成されている請求項１又は２のいずれかに記載の細径線材の検査装置。
4. 前記制御部は前記２基の測長センサの縦・横方向の線径の演算値を管理するプログラム回路が備わっている請求項１〜３のいずれかに記載の細径線材の検査装置。
5. 前記検査部を挟んで細径線材の延在方向の前後には夫々細径線材の上下左右の振れを阻止すための上手側フレ止め具と下手側フレ止め具が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の細径線材の検査装置。

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