JPH056310U - 多線の外径測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つのレザースキャナを使用し、測定部にお
けるレザー発光部と受光部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、高精度にて且つ信頼性良く、しかも効率よく測
定することができ、更には、従来の装置に比較して、部
品の製作精度をそれほど必要とせず、そして又組立て、
調整を容易とし、延いては製造コストを低くすることの
できる、多線の外径測定装置を提供する。 【構成】 線材１ａ〜１ｇの下方に、レザー発光部５ａ
と受光部５ｂとを具備したレザースキャナ５が配置さ
れ、レザースキャナ５は直線アクチュエータ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。線材送り込み手段４のガイドローラ４ａ
をエアシリンダ６にて作動し、線材をＶ字状にてレザー
スキャナ５へと送り、外径を測定する。

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３１９０９８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 ５及び図６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、４ ｂ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５ｂ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を取り付けたガイド軸４ｆ、及 びこのガイド軸４ｆと嵌合しガイド軸４ｆを案内する支持部材４ｅなどの製造誤 差、更にはガタ付きなどによって、２個のガイドローラ４ａ、４ｂをエアシリン ダ６により極めて正確に所定位置に停止させることは困難である。

【０００８】 もし、２個のガイドローラ４ａ、４ｂをエアシリンダ６により極めて正確に所 定位置に停止させることができない場合には、図７に図示するように、線材はレ ザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂに対して角度θにて傾斜して配置されること となり、結果として、線材の直径×｛（１／cos θ）−１｝だけ、測定誤差が生 じることとなる。

【０００９】 これは、例えば線径１５０μｍ〜７００μｍに対して誤差が２μｍ〜３μｍに 管理されているエナメル被覆銅線の製造においては、θは±４°の範囲内に収め ねばならず、装置に対して極めて高精度の製造、組立及び制御を必要とされるこ ととなり、当然として装置価格が大となる。

【００１０】 従って、本考案の目的は、１つのレザースキャナを使用し、測定部におけるレ ザー発光部と受光部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、高精度にて且つ信頼性良く、しかも効率よく測 定することができ、更には、従来の装置に比較して、部品の製作精度をそれほど 必要とせず、そして又組立て、調整を容易とし、延いては製造コストを低くする 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。

【００１１】

【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、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）前記各線材に当接することのできる前記線材送り込み手 段に設けられた一つのガイドローラ、そして（ｄ）前記ガイドローラを、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Ｖ字状に て前記レザースキャナの測定部へと導き案内し、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を有し、（ｅ）前記レザース キャナは、Ｖ字状に傾斜した線材の傾斜角度に対応して傾斜して前記直線アクチ ュエータに取り付けられていること、を特徴とする多線の外径測定装置である。

【００１２】 本考案の一態様によれば、線材送り込み手段とレザースキャナはそれぞれ別の 直線アクチュエータに取り付けられ、複数本の線材を横断する方向に同期して移 動される。又、他の態様によれば、線材送り込み手段とレザースキャナは一つの 直線アクチュエータに取り付けられる。

【００１３】

【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。

【００１４】 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。

【００１５】 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。

【００１６】 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の上方に、線材送り込み手段４が配置される 。線材送り込み手段４は、上直線アクチュエータ２にて複数本の線材を横断する 方向に往復移動される。又、線材送り込み手段４は、例えばエアシリンダとされ る駆動手段６を備え、エアシリンダ６のピストン６ａの先端には回転自在に溝条 ガイドローラ４ａが取り付けられている。上直線アクチュエータ２は、駆動ガイ ド軸２ａと、該駆動ガイド軸２ａにて駆動制御されるガイドヘッド２ｂを備えた 構造とされ、ガイドヘッド２ｂに駆動手段、即ち、エアシリンダ６が固定されて いる 一方、線材１ａ〜１ｇ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〜１ｇの下方に、レザー発光部５ａと受光部５ｂとを具備したレザー スキャナ５が配置され、レザースキャナ５は下直線アクチュエータ３によって、 線材１ａ〜１ｇを横断する方向に、前記線材送り込み手段４と同期して往復運動 可能に担持されている。ここで、下直線アクチュエータ３は、上記上直線アクチ ュエータ２と同じように、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、ガイドヘッド３ｂにレザースキ ャナ５が固定されている。又、直線アクチュエータ２、３は基台となる固定フレ ーム１００に取付けられている。

【００１７】 上記構成の本考案に係る多線外径測定装置の作動について説明する。

【００１８】 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、本実施例では線材１ ｄに対応した位置にまで移動し、停止する。

【００１９】 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４ ａが降下する。これによって、線材は、レザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂへ と送り込まれる。

【００２０】 このとき、本考案によれば、線材は、ガイドローラ４ａの前後に位置した入口 ガイドシーブＲ_I 及び出口ガイドシーブＲ_O との間でガイドローラ４ａにて下方 へと押し下げられるので、Ｖ字状にて案内されることとなり、そのために移送平 面Ｈに対して角度θにてレザースキャナ５を通過することとなる。従って、本考 案では、レザースキャナ５は、線材に対して平行に位置するべく、垂線に対して 線材の傾斜角度θだけ傾斜して直線アクチュエータ３に取り付けられている。

【００２１】 これによって、レザースキャナ５の測定部５ａ、５ｂに送り込まれた線材１ｄ は、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とにより正確 に測定され、上述したように、従来装置にて見受けられたレザースキャナ測定部 ５ａ、５ｂにおける線材の傾斜に起因した測定誤差の発生は解消される。

【００２２】 次いで、線材１ｄの計測が終了すれば、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１ｄ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。

【００２３】 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。

【００２４】 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「ＳＭ ー７５００５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。

【００２５】 図３及び図４に、本考案の他の実施例が示される。

【００２６】 この実施例によれば、線材送り込み手段４はレザースキャナ５に一体に設けら れる。本実施例にて線材送り込み手段４は、先の実施例と同様に、エアシリンダ からなる駆動手段６を備え、又、エアシリンダのピストン６ａの先端には回転自 在に溝条ガイドローラ４ａが取り付けられている。ガイドローラ４ａは、エアシ リンダ６及び、エアシリンダ６が取り付けられたレザースキャナ５の直線アクチ ュエータ３を制御することにより、各線材を順次に上方より下方へと押下しなが らレザースキャナ５へと案内する。

【００２７】 ガイドローラ４ａの動きを簡単に説明すると、本実施例によれば、エアシリン ダ６が作動されると、ガイドローラ４ａは、図４にて、先ず、線材１ｄの上方か ら下方へと移動して、該線材１ｄに当接し、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。これによって、 線材１ｄ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。

【００２８】 次いで、線材１ｄの計測が終了すれば、エアシリンダ６が作動してガイドロー ラ４ａを上昇させ、図４に示す元の位置、つまり線材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。次いで、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３によって、ガイドローラ ４ａが線材１ｄの位置から右側へと僅かに移動し、そして、ガイドローラ４ａが 線材１ｄと線材１ｅとの間に位置した状態にて停止する。引き続いて、エアシリ ンダ６が作動し、ガイドローラ４ａ、４ｂを線材の移送平面Ｈより下方位置へと 、線材１ｄ及び線材１ｅの間を通って所定位置まで下降せしめ、そして、今度は 、線材送り込み手段４及びレザースキャナ５を直線アクチュエータ３によって図 ４にて左側へと移動し、ガイドローラ４ａが線材１ｄと、隣接する線材１ｃとの 間に位置した状態にて停止する。次に、エアシリンダ６が作動してガイドローラ ４ａを上昇させ、線材１ｄと線材１ｃとの間を通って線材移送平面Ｈより上方へ と移動せしめる。次いで、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３によって、図４に一点鎖線にて示すように、ガイドローラ４ａが線 材１ｃの上方位置に位置するまで移動され、そして停止する。その後、エアシリ ンダ６が作動してガイドローラ４ａを、先に説明したように、線材１ｃの上方か ら下方へと移動して、線材１ｃに当接し、線材１ｃを更に下方へと移動してレザ 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。これによって線材１ｃの外径を測定する。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。

【００２９】

【考案の効果】

本考案は以上詳述したように、線材送り込み手段に設けた一つのガイドローラ によって、選択された線材をＶ字状に押下しながら、同じように傾斜して配置さ れたレザースキャナへと平行に送り込み、それによって線材の外径を計測するよ うにしたから、従来装置に比較して、部品の製作精度をそれほど必要とせず、そ して又組立て、調整を容易としながら、多線の外径測定を高精度にて行なうこと ができ、又、信頼性が高く、しかも効率よく計測することができ、延いては装置 の製造コストをも低くすることができ、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
側面図である。

【図２】図１の多線の外径測定装置の正面図である。

【図３】本考案に係る多線の外径測定装置の他の実施例
の側面図である。

【図４】図３の多線の外径測定装置の正面図である。

【図５】従来の多線の外径測定装置の正面図である。

【図６】従来の多線の外径測定装置の側面図である。

【図７】従来の多線の外径測定装置における線材とレザ
ースキャナ測定部との関係を示す説明図である。

【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）

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【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、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）前記各線材に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つのガイドローラ、そして （ｄ）前記ガイドローラを、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Ｖ字
   状にて前記レザースキャナの測定部へと導き案内し、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を有し、 （ｅ）前記レザースキャナは、Ｖ字状に傾斜した線材の
   傾斜角度に対応して傾斜して前記直線アクチュエータに
   取り付けられていること、 を特徴とする多線の外径測定装置。