JPH0518834A - 多線の張力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平行に移送されている複数本の線材の張力を
自動的に且つ信頼性良く測定することができ、しかも全
製品の且つ全長にわたって測定することが可能であり、
更には製品の製造コストを低減することができる。 【構成】 線材送り込み装置４及び張力検知手段５は、
直線方向アクチュエータ２、３によって同期して移動さ
れ、所要の線材に対応した位置に停止する。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４
ａ、４ｂが降下すると、直線状態に張られて移送されて
いる線材１は局部的に下方に押し下げられ、そして、ガ
イドローラ４ａにて緊張された線材の直線部分が、張力
検知手段５のガイドプーリ５ｃに当接する。更に、ガイ
ドローラ４ａ、４ｂが、所定の距離だけ降下することに
より線材１はガイドプーリ５ｃへと押付けられ、それに
よってガイドプーリ５ｃに対する線材の押圧力が、即ち
線材の張力が張力検知手段５の測定部５ａにて測定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平行に移送されている
複数本の線材の張力を自動的に測定し、外径異常と心線
細りを検知するための張力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
メル被覆後の線材の外径を一定許容範囲内に維持し、全
長にわたり品質保証されたエナメル被覆銅線を製造する
のに有効に使用し得る張力測定装置に関するものであ
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、外径測定装置にてエナメ
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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エナメ
ル被覆後の線材の外径を測定する外径測定装置による
と、例えば焼付ラインなどにて発生した心線伸びによる
心線細り、或は何らかの原因で発生した外径異常など
は、エナメル被覆後では発見し得ないという問題を有し
ている。

【０００４】本発明者らは、この問題を解決するべく多
くの研究実験を行なった結果、心線細りとか、或は何ら
かの原因で外径異常などが起こった場合には、平行に移
送されている線材の張力が変動することを見出した。更
に、このような線材の張力は、ハンディタイプの張力ゲ
ージにても測定可能であるが、この測定器は作業者が手
に持って一定時間間隔にて移動中の各線材の張力を計測
するものであって、全製品の且つ全長にわたって測定す
ることは到底不可能であり、そのために製品の品質保証
の点で問題がある。又、測定精度は、作業者の熟練度に
より差があり、信頼性が低く、この点でも問題がある。
更には、測定のためのランニングコストが掛かり、製品
の製造コストを増大させる一因ともなることが分かっ
た。

【０００５】従って、本発明の目的は、平行に移送され
ている複数本の線材の張力を自動的に且つ信頼性良く測
定することができ、しかも全製品の且つ全長にわたって
測定することが可能であり、更には製品の製造コストを
低減し得る多線の張力測定装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
多線の張力測定装置にて達成される。要約すれば、本発
明は、（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
段及び張力検知手段、（ｂ）前記線材送り込み手段及び
張力検知手段を同期して、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、並びに
（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せしめ、該ガイドローラにて該線材
を前記張力検知手段の測定部へと押圧して、該線材の張
力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、を有することを特徴とする多線の張力
測定装置である。

【０００７】更に、本発明の他の態様によれば、（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
する方向に移動することのできる線材送り込み手段、並
びにガイドローラ及び測定部を備えた張力検知手段、
（ｂ）前記線材送り込み手段及び張力検知手段を、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）前記線材送り込み手段及び張力検知手
段を、選択された一つの前記線材の方へと駆動せしめ、
前記張力検知手段のガイドローラにて該線材を押圧し、
そのときの線材の張力を前記張力検知手段の測定部にて
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、を有することを特徴とする多線の張力測定
装置が提供される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明に係る多線の張力測定装置の一
実施例を図面を参照して具体的に説明する。

【０００９】本実施例で、本発明は、エナメル被覆銅線
の製造工程において、エナメル被覆後の線材の外径が一
定であることを製品の全長にわたって保証するべく、線
材の細り或は外径異常を検知するための張力測定装置と
して具現化された態様について説明する。

【００１０】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８本のエナ
メル被覆銅線１（１ａ〜１ｈ）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。

【００１１】この線材１ａ〜１ｈ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〜１ｈの上
方及び下方にそれぞれ線材送り込み手段４と、張力検知
手段５とが対向して配置される。又、該線材送り込み手
段４及び張力検知手段５はそれぞれ上側直線アクチュエ
ータ２及び下側直線アクチュエータ３によって、線材１
ａ〜１ｈを横断する方向（図１にて左右矢印方向）に往
復運動可能に担持されている。又、直線アクチュエータ
２、３は固定フレーム１００に取付けられている。前記
張力検知手段５は、後で詳しく説明するが、ロードセル
のような測定部５ａと、該測定部５ａに取付けられた支
持台５ｂに回転自在に取付けられたガイドプーリ５ｃと
を有する。

【００１２】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条
ガイドローラ４ａ、４ｂを具備しており、該ガイドロー
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
レーム４ｅにガイド軸４ｆを介して上下動自在に案内保
持され、該フレーム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。

【００１３】従って、エアシリンダ６が作動されると、
一対のガイドローラ４ａ、４ｂは任意の１本の線材１の
方へと移動し、該線材１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１を緊張した状態に
て下方へと移動し、張力検知手段５のガイドプーリ５ｃ
へと押付ける。ガイドプーリ５ｃに対する線材の押圧力
は張力検知手段５の測定部５ａにて測定される。

【００１４】又、前記フレーム４ｅは、上側直線アクチ
ュエータ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。

【００１５】一方、上側直線アクチュエータ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
の直線アクチュエータ３には、上述したように、張力検
知手段５が配置されており、該張力検知手段５は下側直
線アクチュエータ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。

【００１６】次に、上記構成の本発明に係る多線の張力
測定装置の作動について説明する。

【００１７】線材送り込み装置４及び張力検知手段５
は、直線方向アクチュエータ２、３によって同期して移
動され、所要の線材、例えば図１にては線材１ｄに対応
した位置に停止する。

【００１８】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
と、直線状態に張られて移送されている線材１ｄに２箇
所にて当接する。更にガイドローラ４ａ、４ｂが降下す
ることにより線材１ｄは局部的に下方に押し下げられ、
そして、ガイドローラ４ａにて緊張された線材の直線部
分が、図２に図示されるように、張力検知手段５のガイ
ドプーリ５ｃに当接する。更に、ガイドローラ４ａ、４
ｂが、所定の距離だけ降下することにより線材１ｄはガ
イドプーリ５ｃへと押付けられ、それによってガイドプ
ーリ５ｃに対する線材の押圧力が、即ち線材の張力が張
力検知手段５の測定部５ａにて測定される。

【００１９】線材１ｄの張力の計測が終了すれば、エア
シリンダ４ｃがリリース動作してガイドローラ４ａ、４
ｂを上昇させ、線材１ｄより離間した位置へと移動せし
める。次いで、再び、直線アクチュエータ２、３によっ
て、線材送り込み手段４及び張力検知手段５は同期し
て、別の線材の対応位置にもたらされ、停止される。

【００２０】このようにして、順次計測された各線材の
張力の計測結果は、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。

【００２１】本実施例で、張力検知手段のロードセル５
ａとしては、日本特殊測器株式会社製の商品名「ＬＲＭ
型引張・圧縮荷重変換器」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。

【００２２】図３及び図４には、本発明の多線の張力測
定装置に、更に、外径測定手段をも併設し、線材の外径
をより高精度に制御し得る装置が図示される。本実施例
の装置は、先の図１及び図２に示す実施例の装置と同様
に構成されており、同じ構成及び作用をなす部材につい
ては同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。

【００２３】本実施例によると、先の実施例と同様に、
線材１ａ〜１ｈの上方及び下方にそれぞれ線材送り込み
手段４と、張力検知手段５及び外径測定手段５０とが対
向して配置され、上側直線アクチュエータ２には線材送
り込み手段４が取付けられ、又、下側の直線アクチュエ
ータ３には、取付け台１０２を介して、上記実施例にて
説明したと同じ構成の張力検知手段５が配置されると共
に、例えばレザースキャナとされる外径測定手段５０が
設けられる。従って、張力検知手段５及び外径測定手段
５０は下側直線アクチュエータ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。

【００２４】本実施例によると、線材送り込み手段４に
は、線材の移送方向に前記溝条ガイドローラ４ａ、４ｂ
と整列して、更に、同じ構成の溝条ガイドローラ４ｇが
支持部材４ｃに支持脚４ｄを介して回転自在に取付けら
れる。

【００２５】従って、エアシリンダ６が作動されると、
整列した３個のガイドローラ４ａ、４ｂ、４ｇが任意の
１本の線材の方へと移動し、ガイドローラ４ａ、４ｂ
が、先の実施例にて説明したように、線材に離隔した２
箇所にて接触し、図４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、張力検知手段５のガイド
プーリ５ｃへと押付ける。これによってガイドプーリ５
ｃに対する線材の押圧力が、即ち、線材の張力が張力検
知手段５の測定部５ａにて測定される。

【００２６】同時に、ガイドローラ４ｂ、４ｇが、線材
に離隔した２箇所にて接触し、図３及び図４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、外
径測定手段５０のレザー発光部５０ａと受光部５０ｂと
が設けられた測定部へと送り込む。外径測定手段５０
は、ガイドローラ４ｂ、４ｇにて緊張された線材の直線
部分がレザー発光部５０ａと受光部５０ｂとの間を横切
って移動されるとき該線材１ｄの外径を測定する。

【００２７】線材１ｄの計測が終了すれば、エアシリン
ダ６がリリース動作してガイドローラ４ａ、４ｂ、４ｇ
を上昇させ、線材１ｄより離間した位置へと移動せしめ
る。次いで、再び、直線アクチュエータ２、３によっ
て、線材送り込み手段４並びに張力検知手段５及び外径
測定手段５０は同期して、別の線材の対応位置にもたら
され、停止される。

【００２８】このようにして、順次計測された各線材の
張力及び外径の計測結果は、コンピュータ処理して、線
細り或は外径異常が発生した時は警報を発し、又、所望
に応じて、随時にプリントアウトして作業者に知らせ
る。

【００２９】本実施例で、外径測定手段５０としてのレ
ザースキャナは、ミツトヨ株式会社製の商品名「ＳＭー
７５００５外径測定器」を使用した。

【００３０】図５に、本発明の多線の張力測定装置の他
の実施例が示される。本実施例で多線張力測定装置に
は、更に、先に図３及び図４にて説明した外径測定手段
５０が併設されている。先の実施例と同じ構成及び作動
をなす部材には同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略
する。

【００３１】本実施例によると、先の実施例と同様に、
線材１ａ〜１ｈの上方及び下方にそれぞれ線材送り込み
手段４と、外径測定手段５０とが対向して配置されてい
るが、張力検知手段５は、線材送り込み手段４の一部を
も構成している点で、先の実施例と大きく相違してい
る。

【００３２】つまり、上側直線アクチュエータ２には張
力検知手段５を備えた線材送り込み手段４が取付けら
れ、又、下側の直線アクチュエータ３には、例えばレザ
ースキャナとされる外径測定手段５０が設けられる。従
って、張力検知手段５及び線材送り込み手段４は上側直
線アクチュエータ２によって前記外径測定手段５０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。

【００３３】線材送り込み手段４には、線材の移送方向
に溝条ガイドローラ４ａ、４ｂが整列して配置され、溝
状ガイドローラ４ａは支持脚４ｄに回転自在に取り付け
られているが、該支持脚４ｄは、例えば小型のロードセ
ル或は歪みゲージのような張力測定部５ａを介して支持
部材４ｃに取り付けられ、又、溝状ガイドローラ４ｂは
支持脚４ｄを介して支持部材４ｃに回転自在に取付けら
れる。従って、本実施例では、溝状ガイドローラ４ａ及
び張力測定部５ａにて張力検知手段５が構成される。

【００３４】上記構成にて、エアシリンダ６が作動され
ると、整列した２個のガイドローラ４ａ及び４ｂが任意
の１本の線材、例えば、本例では線材１ｄの方へと移動
し、ガイドローラ４ａ、４ｂが、先の実施例と同様に、
線材に離隔した２箇所にて接触し、図５に想像線で示す
るように、該線材を緊張した状態にて下方へと移動せし
める。これによって、ガイドローラ４ａに対する線材の
押圧力が、即ち、線材の張力が張力検知手段５の測定部
５ａにて測定される。

【００３５】同時に、ガイドローラ４ａ、４ｂにより緊
張された線材は、外径測定手段５０のレザー発光部５０
ａと受光部５０ｂとが設けられた測定部へと送り込ま
れ、先の実施例と同様に、線材の直線部分がレザー発光
部５０ａと受光部５０ｂとの間を横切って移動されると
き線材１ｄの外径を測定する。

【００３６】線材１ｄの計測が終了すれば、エアシリン
ダ６がリリース動作してガイドローラ４ａ、４ｂを上昇
させ、線材１ｄより離間した位置へと移動せしめる。次
いで、再び、直線アクチュエータ２、３によって、線材
送り込み手段４及び張力検知手段５並びに外径測定手段
５０は同期して、別の線材の対応位置にもたらされ、停
止される。

【００３７】このようにして、順次計測された各線材の
張力及び外径の計測結果は、コンピュータ処理して、線
細り或は外径異常が発生した時は警報を発し、又、所望
に応じて、随時にプリントアウトして作業者に知らせ
る。

【００３８】本実施例で、外径測定手段５０としてのレ
ザースキャナは、先の実施例と同様に、ミツトヨ株式会
社製の商品名「ＳＭー７５００５外径測定器」を使用
し、張力検知手段のロードセル５ａとしては、日本特殊
測器株式会社製の商品名「ＬＲＭ型引張・圧縮荷重変換
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、これらに限定されるものでは
ない。

【００３９】又、本実施例にて張力検知手段５による線
材の張力の測定精度を向上せしめるためには、線材送り
込み手段４による線材の移動量が一定であること、即
ち、換言すれば、図５に示す線材の移動傾斜角度θが常
に一定であることが重要である。そのために、各線材の
移動に追従して傾斜移動するガイドローラ２０２を設
け、該ガイドローラ２０２にてポテンショメータ或はロ
ータリエンコーダ２００を作動し、ポテンショメータ或
はロータリエンコーダ２００からの出力にて線材送り込
み手段４のエアシリンダ６を制御することが望ましい。

【００４０】この実施例によれば、図１〜図４に示す実
施例における張力検知手段と異なり、線材をガイドロー
ラにより「く」の字に曲げる程度が著しく低減され、線
材に余計なストレスを掛けることがない。このようなス
トレスは線材に不所望の伸びをもたらす原因ともなり、
好ましいものではない。

【００４１】又、図５に示す実施例では、線材の外径を
も測定するべく外径測定手段５０が設けられたが、外径
測定手段５０が不要な場合には、下側直線アクチュエー
タ３は勿論のこと線材送り込み手段４のガイドローラ４
ｂも又は設ける必要はない。線材送り込み手段４は、単
に張力検知手段５に設けられたガイドローラ４ａを所定
量だけ、下方向へと送り込むように構成すれば十分であ
る。

【００４２】

【発明の効果】本発明の多線の張力測定装置は、以上詳
述したように、線材送り込み手段及び張力検知手段を、
多数の線材を横断する方向に直線方向アクチュエータを
用いて移動させ、それによって各線材を線材送り込み手
段にて張力検知手段へと案内して線材の張力を計測する
か、或は各線材の送り込みと共に張力検知手段にて線材
の張力を計測するように構成されるために、線材の細り
或は外径異常を、全製品の全長にわたって信頼性高く且
つ自動的に計測することができ、高精度の線材を製造す
ることができ、しかも製造のコストの低減をなし得ると
いう特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多線の張力特定装置の一実施例を示す
正面図である。

【図２】図１の多線の張力測定装置の側面図である。

【図３】本発明の多線の外径測定手段の他の実施例を示
す、図４の線III-III に取った正面断面図である。

【図４】図３の多線の張力測定装置の側面図である。

【図５】本発明の多線の張力測定装置の他の実施例の側
面図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｈ 線 材 ２、３ 直線アクチュエータ ４ 線材送り込み手段 ４ａ、４ｂ、４ｇ ガイドローラ ５ 張力検知手段 ６ 駆動手段（エアシリンダ） ５０ 外径測定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森永 次郎 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 重豊 秀実 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内 (72)発明者 吉田 雅則 神奈川県川崎市川崎区小田栄２丁目１番１ 号 昭和電線電纜株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
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
   り込み手段及び張力検知手段、 （ｂ）前記線材送り込み手段及び張力検知手段を同期し
   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、並びに （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せしめ、該ガイドローラにて該線材
   を前記張力検知手段の測定部へと押圧して、該線材の張
   力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、を有することを特徴とする多線の張力
   測定装置。
2. 【請求項２】 （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移動することのできる
   線材送り込み手段、並びにガイドローラ及び測定部を備
   えた張力検知手段、 （ｂ）前記線材送り込み手段及び張力検知手段を、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）前記線材送り込み手段及び張力検知手段を、選択
   された一つの前記線材の方へと駆動せしめ、前記張力検
   知手段のガイドローラにて該線材を押圧し、そのときの
   線材の張力を前記張力検知手段の測定部にて測定せしめ
   るための、前記線材送り込み手段に設けられた駆動手
   段、 を有することを特徴とする多線の張力測定装置。