JP4065077B2

JP4065077B2 - 電線挿入位置検知器

Info

Publication number: JP4065077B2
Application number: JP07505999A
Authority: JP
Inventors: 洋次田中; 健一高樋; 哲昭鴻巣
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP2000268933A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電線接続管の両側から電線を挿入した後に油圧等により電線接続管を圧縮させて電線を接続した電線接続管において、挿入された電線の先端がどこにあるかを電線接続管の外表面から定量的に測定するための電線挿入位置検知装置に関するものであり、電線が正しい位置まで挿入されないと、電線が抜けたり、電線接続管と電線との接触断面積の減少部位に大電流が流れるために発熱が生じて溶断等の事故につながるため、電線接続管中のどの位置まで電線が挿入されているかを検知することは重要な技術である。
【０００２】
【従来の技術】
図７は特公平７−７５１８８号公報に示される従来の電線挿入位置検知装置を示す図である。図において１は接続管、２はアルミより線から成る電線、３は電線２のほぼ中心に位置する鋼心、４は第１の磁気発生手段、５は第２の磁気発生手段、６は第２の磁気発生手段５の電線接続管１表面に対向した面に取付けられたホール素子、７ａは第１の磁気発生手段４を保持する第１の保持体、７ｂは第２の磁気発生手段５を保持する第２の保持体、８ａから８ｃは第１の保持体７ａと第２の保持体７ｂに設けられた長円穴、９はロータリーエンコーダー、１０はロータリーエンコーダー９の回転軸に取付けられたローラーである。
【０００３】
従来の電線挿入位置検知装置は図７のように構成されており、接続管１の六角形断面に対して１８０゜対向する位置に第１の磁気発生手段４と第２の磁気発生手段５が第１の保持体７ａと第２の保持体７ｂにそれぞれ固定されて接続管１の表面に取付けられる。上記第１の保持体７ａと第２の保持体７ｂは互いにネジ等の結合部品で結合されて一体化された状態で接続管１の軸長方向に手動で移動する。この時に磁気発生手段４，５の移動距離を定量的に把握するために第１の保持体７ａにはロータリーエンコーダー９とローラー１０が設けられており、接続管１表面に当接するローラー１０が回転することによりロータリーエンコーダー９から回転信号が出力される。また、接続管１の外形寸法が変化した場合には第１の保持体７ａと第２の保持体７ｂに設けられた長円穴８ａから８ｃを利用して第１の磁気発生手段４と第２の磁気発生手段５の位置を常に１８０゜対向した位置に保つとともにローラー１０が接続管１表面に接触するように第１の保持体７ａと第２の保持体７ｂとの相対位置を左右、上下に調整する。
【０００４】
上記第１の磁気発生手段４と第２の磁気発生手段５の内部には磁石が内蔵されており、しかも第１と第２の磁気発生手段４，５が逆極性となるように配置することにより接続管１の中に電線２を構成する鋼心３が無い時に磁束密度が零となるようにしてある。さらに上記接続管１の中に電線２を構成する鋼心３が無い場合に磁束密度が零となる位置を、鋼心３の位置とホール素子６との間になるように配置し、上記第１の磁気発生手段４が第２の磁気発生手段５よりも大きな磁束密度を放射する様に設定することにより、電線２を構成する鋼心３の存在の有無による磁束密度の分布の変化を大きくし、その結果ホール素子６を通過する磁束密度の変化も大きくすることにより、鋼心３の有無、すなわち電線２の有無を感度良く検知できるように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電線挿入位置検知装置では磁気的手段を用いているため接続管１が非磁性体であることと、電線２もしくは電線２を構成するより線の心材３に磁性体が使われていることの両方の条件を満たす場合にしか使えない課題がある。また、通常圧縮された接続管１の表面は圧縮治具による圧縮痕の凹凸が存在するため、第１と第２の磁気発生手段４，５と接続管１表面とのギャップが０．５ｍｍも変化すると検出感度が６ｄＢ以上変化し、電線２が存在している場合でも電線２の存在を検知できない場合が生じる課題がある。
【０００６】
この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、接続管の材質や、接続管表面の凹凸に対しても影響を受けずに安定した検出性能が得られる電線挿入位置検知器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明における電線挿入位置検知器においては超音波を送受信する探触子と、探触子を保持して接続管の軸長方向、及び断面方向に移動させる探触子移動スキャナと、信号処理及び表示機能を有する検知器本体とを備えたものである。
【０００８】
また、探触子移動スキャナの把持部においては電線管のサイズ毎にワンタッチで着脱・交換が可能な第１のアタッチメントと、第２のアタッチメントを備えたものである。
【０００９】
また、探触子移動スキャナにおいては接続管の六角形の断面方向に探触子を移動できるように円弧状のガイドと６０゜毎に探触子の位置を固定するロック用ブッシュを備えた把持部と、上記円弧状のガイドに接触して回転するカムフロアと上記ブッシュに挿入されてスキャナボディの回転をロックするプランジャを備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す電線挿入位置検知器を示す図、図２は超音波の伝搬経路と反射波形を示す図である。図において２ａは電線２を形成するより線、１１は検知器本体、１２は送信部、１３は受信部、１４はゲート部、１５は演算処理部、１６はカラー液晶から成る表示器、１７は手動式の探触子移動スキャナ、１８は超音波の送受信を行う探触子、１９は探触子１８とロータリーエンコーダー９を固定したスライダー、２０はスキャナボディ、２１は探触子１８の位置を固定するストッパー、２２は探触子１８を移動させるリニアガイド、２３は探触子１８の移動距離をロータリエンコーダー９に伝えるためのラック、２４は探触子１８の姿勢を保つためのシュー、２５はデータ処理開始スイッチ、２６はデータ処理終了スイッチ、２７は探触子１８の移動距離信号、２８はデータ処理開始信号、２９はデータ処理終了信号、３０は探触子１８の中心を示すセンターマーカー、３１は接続管１へスキャナボディ２０を固定する把持部、３２は接続管１に印された中心マーク、３４は水等の接触媒質、３５は送信信号、３６は境界面エコー、３７は電線２を形成するより線２ａからの底面エコー、３８は特定エコーを抽出するゲートマーカーである。
【００１１】
上記のように構成された超音波式電線挿入位置検知器では電線２の有無を検知する手段として超音波を送受信する探触子１８を備えており、検知器本体１１の送信部１２からパルス状の送信信号３５が探触子１８に印加されると、探触子１８から超音波が送信され、接触媒質３４を経由して接続管１の内部に透過し、接続管１の内面で反射して探触子１８に戻り境界面エコー３６として受信される。ここで、接続管１の内部に電線２が存在しなければ上記境界面エコー３６が等間隔で観測されるだけであるが、電線２が存在していれば電線２を構成するより線２ａが接続管１の内面に食い込む形で密着しているために超音波がより線２ａの中に透過して複数のより線２ａの境界で反射して探触子１８に戻り底面エコー３７として受信される。従って、ゲート部１４で作られたゲートマーカー３８を境界面エコー３６の後方の距離に設定し、上記より線２ａの底面エコー３７の有無を検知することにより電線２の有無を検知できる。
【００１２】
また、上記探触子１８は探触子移動スキャナ１７のスライダー１９に取付けられて接続管１の軸長方向に移動し、それぞれの位置で移動距離信号２７と、データ処理開始信号２８とデータ処理終了信号２９は検知器本体１１の演算処理部１５に送られ、探触子１８で受信したエコーは受信部１３で増幅されて、ゲート部１４で抽出された特定区間のみの信号が上記移動距離信号２７と、データ処理開始信号２８とデータ処理終了信号２９とともに演算処理部１５で処理され、処理結果をカラーの液晶表示器１６に横軸を探触子１８の移動距離、縦軸を超音波の伝搬距離としたＢスコープ表示で接続管１の内部の断面表示を行う。この時に電線２の先端位置は接続管１の中心との間隔で表示されるが、接続管１の内面中心部には中仕切りと呼ばれる部品が存在し、上記中仕切りと電線２の先端とを正確に認識するために探触子移動スキャナ１７を接続管１に取付ける場合にはリニアガイド２２に対して探触子１８を取付けたスライダー１９をストッパー２１により固定し、次に探触子１８の中心を示すセンターマーカー３０を接続管１の軸長方向中心マーク３２に目視で合わせて取付けを行う。上記ストッパー２１で固定された状態のセンターマーカー３０位置はデータ処理開始スイッチ２５とデータ処理終了スイッチ２６との中間距離にあるため、接続管１の軸長方向の中心位置はロータリーエンコーダー９の信号で正確にデータ処理することが可能となる。
【００１３】
実施の形態２．
図３は探触子移動スキャナの把持部の横断面図、図４は把持部の正面断面図である。図において４０は第１のアタッチメント、４１は第２のアタッチメント、４２はアタッチメント４０，４１の先端に取付けられた弾性体、４３は第１のアタッチメント４０が挿入される第１の溝、４４は第２のアタッチメント４１が挿入される第２の溝、４５はプランジャ、４６はヒンジ、４７はワンタッチクリップである。その他の記号は図１と同じである。
【００１４】
上記のように構成された探触子移動スキャナ１７の把持部３１では上記把持部３１に設けられた第１の溝４３に挿入されて接続管１の六角形断面に対して探触子１８が接続管１に当接する面を基準（０゜）として左右の二面（±６０゜）に当接する第１のアタッチメント４０と、上記把持部３１に設けられた第２の溝４４に挿入されて探触子１８の当接する面と対向する接続管１表面に当接する第２のアタッチメント４１がそれぞれ把持部３１に備えられ、上記第１と第２のアタッチメント４０，４１の接続管１に接触する表面には弾性体４２がそれぞれ取付けられている。また、把持部３１は片端をヒンジ４６で固定し、他端にはワンタッチクリップ４７を備えた構造としているため、接続管１への探触子移動スキャナ１７の着脱は上記把持部３１のワンタッチクリップ４７の開閉だけで簡単に、しかも確実に行うことができる。
【００１５】
さらに、上記把持部３１の第１と第２の溝４３，４４にはプランジャ４５と呼ばれるバネを内蔵したピンが備えられているため、それぞれの第１と第２のアタッチメント４０，４１は第１と第２の溝４３，４４に押し込めば固定され、引き抜けば簡単に取り外すことができ、接続管１のサイズが異なる場合には適合する第１と第２のアタッチメント４０，４１に交換するだけで、探触子移動スキャナ１７は数サイズの電線管１に対して共用できる構造にしてある。
【００１６】
実施の形態３．
図５は把持部３１とスキャナボディ２０との状況を示す横断面図、図６は正面の断面図である。図において５０は把持部３１を構成する円弧状のガイド、５１はガイド５０の内外円弧面に接触して回転するカムフロア、５２はガイド５０の側面に接触して回転するカムフロア、５３は６０゜間隔で設けられたロック用ブッシュ、５４はノブ、５５はプランジャ、５６はカバー、５７はカムフロア５１のシャフトである。その他の記号は図１と同じである。
【００１７】
上記のように構成された探触子移動スキャナ１７のスキャナボディ２０は把持部３１の円弧状のガイド５０に対して外面側と内面側にそれぞれ設けられたカムフロア５１と上記カムフロア５１のシャフト５７で結合され、さらに円弧状のガイド５０の側面に設けられたカムフロア５２でサポートされているため、把持部３１のガイド５０の円弧に沿ってスキャナボディ２０全体が回転できる。
【００１８】
また、把持部３１の側面にはスキャナボディ２０の回転を固定するためのロック用ブッシュ５３が６０゜間隔で設けられ、カバー５６に取付けられたノブ５４の先端にはプランジャ５５が設けられているため、検査を行う接続管１の面を変更する場合には把持部３１のワンタッチクリップ４７は開閉せずに、ノブ５４を引いてプランジャ５５のピンをロック用ブッシュ５３から外した状態でスキャナボディ２０を回転させ、プランジャ５５のピンが次のロック用ブッシュ５３に挿入されるまでスキャナボディ２０を回転させる。上記操作を繰返す事により探触子１８を第２の面、さらに第３の面へと容易に移動させることができる。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は、上記に説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を有する。
【００２０】
電線を検知する手段として超音波を送受信する探触子を備えているため、電線、および接続管の材質はアルミ、銅、鋼の材質を問わずに検査が可能である。また、カラー液晶表示器にて接続管内部の断面表示を行うために熟練しない検査員でも容易に結果を判断できるとともに、接続管への探触子移動スキャナの取付け時にストッパーで探触子を固定してセンターマーカーを用いて容易に接続管軸長中心に合わせて固定できるため、データ処理における接続管中心位置の割出しも正確に行うことができ、測定精度が向上する。
【００２１】
探触子移動スキャナとして第１のアタッチメントと第２のアタッチメントを把持部に設けられたプランジャで固定しているため、接続管のサイズが異なる場合でも第１のアタッチメントと第２のアタッチメントだけを簡単に交換出来、他の部品は全く交換する必要がないため、経済的な装置を提供できる。
【００２２】
探触子移動スキャナの把持部に円弧状のガイドを設け、上記ガイドに接触して回転するカムフロアを円弧の内外面と側面に備え、さらに６０゜間隔にスキャナボディの回転を固定するロック用ブッシュとプランジャを備えているため探触子を保持しているスキャナボディを簡単に６０゜間隔で接続管の断面方向に回転させることが出来、接続管の複数の面に対して容易に検査する事ができ、各面により異なる電線と接続管内面との接触位置を正確に測定でき、検査作業性と測定精度を大幅に改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の電線挿入位置検知器を示す図。
【図２】この発明の実施の形態１の電線挿入位置検知器における超音波の伝搬経路と反射波形を示す図。
【図３】この発明の実施の形態２の探触子移動スキャナの把持部の横断面図。
【図４】この発明の実施の形態２の探触子移動スキャナの把持部正面の断面図。
【図５】この発明の実施の形態３の探触子移動スキャナの把持部とスキャナボディとの関係を示す側面図。
【図６】この発明の実施の形態３の探触子移動スキャナの把持部とスキャナボディとの関係を示す正面図。
【図７】従来の電線挿入位置検知装置を示す図。
【符号の説明】
９ロータリーエンコーダー、１１検知器本体、１２送信部、１３受信部、１４ゲート部、１５演算処理部、１６液晶表示器、１７探触子移動スキャナ、１８探触子、１９スライダー、２０スキャナボディ、２１ストッパー、２４シュー、２５データ処理開始スイッチ、２６データ処理終了スイッチ、３０センターマーカー、３１把持部、４０第１のアタッチメント、４１第２のアタッチメント、５０円弧状のガイド、５１カムフロア、５２カムフロア、５３ロック用ブッシュ、５５プランジャ。

Claims

接続管を用いて電線を圧縮接続した後に電線の先端挿入位置を接続管の外表面から検知する装置において、超音波を送受信する探触子と、上記探触子を接続管の断面のほぼ中心に位置させるとともに接続管の軸長方向における探触子の移動距離信号を出力する移動距離信号発生手段、上記接続管の軸長方向における探触子の移動ストロークの中心位置で探触子を固定できるストッパ、探触子中心を示す中心線を印したマーカーおよび接続管への固定を行う把持部から構成される探触子移動スキャナと、上記探触子を駆動させるための送信部、上記探触子の受信信号を増幅する受信部、上記受信信号の中で電線を構成するより線からの反射波のみを抽出するためのゲート部、当該ゲート内に存在するエコー信号を処理する演算処理部と計測結果を表示する表示器から構成される検知器本体とを備え、
上記探触子移動スキャナの把持部は、接続管の断面形状である六角形の一面に接触する探触子の位置を基準として、上記探触子が当接する面の左右のそれぞれの二面に当接し、かつ把持部に対してワンタッチで着脱可能な第１のアタッチメントと、上記探触子が当接する面に対向した位置で接続管と当接し、かつ把持部に対してワンタッチで着脱可能な第２のアタッチメントとを備えたことを特徴とする電線挿入位置検知器。
接続管を用いて電線を圧縮接続した後に電線の先端挿入位置を接続管の外表面から検知する装置において、超音波を送受信する探触子と、上記探触子を接続管の断面のほぼ中心に位置させるとともに接続管の軸長方向における探触子の移動距離信号を出力する移動距離信号発生手段、上記接続管の軸長方向における探触子の移動ストロークの中心位置で探触子を固定できるストッパ、探触子中心を示す中心線を印したマーカーおよび接続管への固定を行う把持部から構成される探触子移動スキャナと、上記探触子を駆動させるための送信部、上記探触子の受信信号を増幅する受信部、上記受信信号の中で電線を構成するより線からの反射波のみを抽出するためのゲート部、当該ゲート内に存在するエコー信号を処理する演算処理部と計測結果を表示する表示器から構成される検知器本体とを備え、
上記探触子移動スキャナは、接続管の断面形状である六角形のうちの互いに隣接した３面に対して探触子を移動できるようにした円弧状のガイドと６０゜毎に探触子の位置を固定するロック用ブッシュを備えた把持部と、上記把持部の円弧状のガイドに接触して回転するカムフロアとロック用ブッシュに挿入されて回転をロックするプランジャとを備えたスキャナボディから構成されたことを特徴とする電線挿入位置検知器。