JPH08136228A - 長尺物の外径測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 螺旋状の波形外周面を有する長尺物２０の走
行経路２２の一側から光を発する投光器３０、３２、１
３２を備え、その反対側には、投光器からの光を受ける
受光器３４、３６、１３６が設けられる。受光器で受け
た長尺物の径方向の一方の外縁の投影光の波状変化の最
大値ＬＢ１および最小値ＳＢ１と、長尺物の径方向反対
側の外縁の投影光の波状変化の最大値ＬＢ２および最小
値ＳＢ２との情報は、演算手段２４に送られ、これらの
情報に基づき長尺物の谷径Ｉｄおよび山径Ｏｄが演算さ
れる。 【効果】 演算回路が長尺物の谷径および山径を連続的
に計算することから、この外径測定装置を波付きアルミ
シースケーブルの製造ラインに設置することにより、常
に所定寸法の高精度の波付きアルミシースケーブルを自
動的に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、波付きアルミシースケ
ーブルのような外形が波形に成形された長尺物の山径お
よび谷径を自動的に計測するのに好適な、長尺物の外径
測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】波付きアルミシースケーブルの製造ライ
ンでは、適正寸法の螺旋形状の製品を得るために、アル
ミシースケーブルの最小外径である谷径および最大外径
である山径を測定する必要がある。この谷径および山径
を自動的に測定できれば、その情報を製造ラインの波付
け部であるコルゲータヘッドに戻すことにより、常に自
動的に所定寸法の波付きアルミシースケーブルを製造す
ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、波付き
シースの外周面は、螺旋形状であるため、例えば側方か
らの投影光の影では、径方向で山あるいは谷が対応しな
いことから、この影から単純にその谷径および山径を求
めることはできない。そのため、従来では、ノギスを用
いて外径である山径を手作業により計測し、デップスマ
イクロメータを用いて山から谷までの深さ寸法を手作業
で計測し、これらの計測値から谷径を求めていた。従っ
て、本発明の目的は、波付きアルミシースケーブルのよ
うな、螺旋状の波形外周面を有する長尺物の山径および
谷径を自動的に計測する、長尺物の外径測定装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために、螺旋状の波形外周面を有する長尺物の
走行経路の一側から長尺物へ向けて光を発する投光器を
備える。この走行経路を間に挟んで投光器と反対側に
は、投光器からの光を受ける受光器が設けられる。受光
器で受けた長尺物の径方向の一方側の外縁の投影光の波
状変化における基準値からの最大値および最小値と長尺
物の径方向の他方側の外縁の投影光の波状変化における
基準値からの最大値および最小値との情報は、演算手段
に送られる。演算手段は、これらの情報に基づき、長尺
物の谷径および山径を演算する。

【０００５】

【作用】本発明の長尺物の外径測定装置では、走行経路
を送られる長尺物に向けての投光器からの投影光を受光
器が受ける。演算手段は、受光器からの波状形状につい
ての情報に基づいて、自動的に長尺物の谷径および山径
を連続的に計算する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に沿って詳細に
説明する。図１は本発明の長尺物の外径測定装置を概略
的に示す側面図であるが、これに先立ち、本発明に係る
長尺物の外径測定装置を組み込んだの波付きアルミシー
スケーブルの製造ラインの一部を概略的に示す図２に沿
って説明する。

【０００７】本発明に係る長尺物の外径測定装置１０が
組み込まれる波付きアルミシースケーブル製造ライン１
２は、ケーブルコアを覆ってこれに装着されたアルミシ
ース１４に螺旋状の波形成形を施すためのコルゲータヘ
ッド１６を備える。コルゲータヘッド１６には、図示し
ないがアルミシース１４の外周を取り巻いて配置される
偏心カムが設けられている。この偏心カムは、その偏心
運動によって、アルミシース１４の外周面に、このアル
ミシース１４の長手方向軸線の回りを螺旋状に取り巻い
て連続する溝部１８を形成する。この溝部１８の形成に
より、可撓性に優れた波付きアルミシースケーブル２０
が完成する。この完成した波付きアルミシースケーブル
２０は、その長手方向に沿って伸びる走行経路２２に沿
って、コルゲータヘッド１６から図示しない巻取りドラ
ムに連続的に送られる。

【０００８】この走行経路２２を送られる波付きアルミ
シースケーブル２０の谷径および山径を自動的に計測す
るために、本発明に係る長尺物の外径測定装置１０が走
行経路２２に設置されている。長尺物の外径測定装置１
０による測定情報は、これに接続された演算手段である
演算回路２４に送られる。演算回路２４は、長尺物の外
径測定装置１０からの測定情報を演算処理することによ
り、波付きアルミシースケーブル２０の山径および谷径
を算出する。この演算回路２４によって得られた山径お
よび谷径の情報は、コルゲータヘッド１６に帰還され
る。この帰還情報は、常に基準値と比較され、その差を
修正するようにコルゲータヘッド１６の前記偏心カムの
運動が制御されることから、常に所定寸法の波付きアル
ミシースケーブル２０が製造される。

【０００９】走行経路２２に設置される長尺物の外径測
定装置１０は、図１に示されているように、走行経路２
２を間に挟んで、この走行経路２２を移送される波付き
アルミシースケーブル２０をその間に受け入れるよう
に、上下方向に間隔をおいて支持される一対のコの字状
のフレーム２６および２８を備える。両フレーム２６お
よび２８の両端に形成された互いに平行なフランジ部２
６ａ、２６ｂおよび２８ａ、２８ｂは、両フレーム２６
および２８のそれぞれのフランジ部２６ａ、２８ａおよ
び２６ｂ、２８ｂが互いに間隔をおいて対向するように
配置されている。

【００１０】両フレーム２６および２８の一方のフラン
ジ部２６ａ、２８ａは、走行経路２２の一側に位置し、
両フランジ部２６ａ、２８ａの内側には、例えばレーザ
のような平行光線を発する第１および第２の投光器３
０、３２がそれぞれ設けられている。各投光器３０、３
２は、それぞれ図示しないスリットを経て、レーザ光を
走行経路２２の一側に位置する他方のフランジ部２６
ｂ、２８ｂに向けて平行に照射する。各レーザ光の幅Ａ
１およびＡ２は、それぞれに対応する波付きアルミシー
スケーブル２０の径方向の両側部において、それぞれの
山および谷間の距離よりも充分に大きく、これらを照射
するに充分な幅寸法を有する。従って、両レーザ光の間
隔Ｌは、波付きアルミシースケーブル２０の谷径である
最小直径よりも充分に小さな値に設定されている。第１
および第２の投光器３０、３２の各レーザ光の幅Ａ１お
よびＡ２を同一あるいは相互に異にすることができる。

【００１１】他方のフランジ部２６ｂ、２８ｂの内側に
は、第１および第２の投光器３０、３２からのレーザ光
をそれぞれ受ける第１および第２の受光器３４、３６が
それぞれ設けられている。各受光器３４、３６は、対応
する投光器３０、３２の照射幅Ａ１、Ａ２にそれぞれ等
しい受光幅を有する。各受光器３４、３６は、対応する
投光器３０、３２からの投影光を受け、図１に示す例で
は、第１の受光器３４は、幅Ｂ１でレーザ光の照射を受
け、照射幅Ａ１と受光幅Ｂ１との差Ｄ１が影となる。ま
た、第２の受光器３６は、幅Ｂ２でレーザ光の照射を受
け、照射幅Ａ２と受光幅Ｂ２との差Ｄ２が影となる。第
１および第２の受光器３４、３６は、それぞれの受光幅
Ｂ１、Ｂ２に比例した電圧を出力する。

【００１２】各レーザ光の一部を遮った状態で走行経路
２２を送られる波付きアルミシースケーブル２０の外径
は、螺旋形状であることから、各受光器が受ける投影光
を横軸に時間軸をとって展開すると、図３に示すグラフ
が得られる。図３は、受光器３４、３６が受ける投影光
の変化を縦軸で、また時間Ｔを横軸で示すグラフであ
る。このグラフから明らかなように、波付きアルミシー
スケーブル２０は螺旋形状の波形外周面を有することか
ら、第１および第２の波状変化の山および谷が、時間軸
Ｔと直角なケーブル２０の径方向に対応する方向で、一
致せず、相互にずれを生じている。

【００１３】第１の受光器３４は、グラフの線Ｌｌを基
準として受光幅Ｂ１に比例した電圧を演算回路２４に出
力し、第２の受光器３６は、グラフの線Ｌ２を基準とし
て受光幅Ｂ２に比例した電圧を演算回路２４に出力す
る。これらの情報を受ける演算回路２４は、波形の一周
期の間での最大値および最小値を求める。すなわち、演
算回路２４は、波付きアルミシースケーブル２０が走行
経路２２を送られる速度を波形のピッチ長さで除するこ
とによって１周期の長さｔを求める。この時間ｔでの各
受光器３６、３８から最大値ＬＢ１、ＬＢ２および最小
値ＳＢ１、ＳＢ２についての情報を受けると、これらの
情報から演算回路２４は、次式 谷径Ｉｄ＝Ｌ＋（Ａ１−ＬＢ１）＋（Ａ２−ＬＢ２） 山径Ｏｄ＝Ｌ＋（Ａ１−ＳＢ１）＋（Ａ２−ＳＢ２） から、それぞれ谷径Ｉｄおよび山径Ｏｄを算出する。

【００１４】この演算回路２４の演算処理により、走行
経路２２を送られる波付きアルミシースケーブル２０の
谷径Ｉｄおよび山径Ｏｄの正確な値が自動的かつ連続的
に測定できる。この演算回路２４の谷径Ｉｄおよび山径
Ｏｄについての情報は、先に図２で述べたように、コル
ゲータヘッド１６に帰還され、これにより、常に所定寸
法の波付きアルミシースケーブル２０が製造される。

【００１５】図３に示した例では、各受光器はそれぞれ
各レーザ光の幅Ａ１およびＡ２の外側レベルＬ１、Ｌ２
を基準とした最大値および最小値に基づいて谷径Ｉｄお
よび山径Ｏｄを算出したが、基準値を、図３に示すよう
に各レーザ光の幅Ａ１およびＡ２の内側レベルＬ３，Ｌ
４のような種々のレベルに設定することができる。ま
た、演算処理として、例えばレベルＬ１、Ｌ２間の距離
をＷとすると、 谷径Ｉｄ＝Ｗ−（ＬＢ１＋ＬＢ２） 山径Ｏｄ＝Ｗ−（ＳＢ１＋ＳＢ２） によっても、求めることができ、種々の演算処理が可能
である。

【００１６】図４および図５は、本発明に係る長尺物の
外径測定装置の他の例を示すそれぞれ図１および図３と
同様な図面である。図４に示す例では、コの字状のフレ
ーム１２８の対向する一方のフランジ部１２８ａには図
１に示したと同様な投光器１３２が設けられ、フレーム
１２８の他方のフランジ部１２８ｂには、図１に示した
と同様な受光器１３６が設けられている。

【００１７】投光器１３２は、これと受光器１３６との
間を送られる波付きアルミシースケーブル２０をその径
方向で覆うのに充分な幅Ａのレーザ光を照射する。ま
た、受光器１３６は幅Ａのレーザ光を受けるに充分な受
光幅を有する。

【００１８】受光器１３６は、図５のグラフに示されて
いるように、波付きアルミシースケーブル２０の径方向
一方の外縁での投影光の波状変化の最大値ＬＢ１および
最小値ＳＢ１を座標情報として、演算回路２４に送る。
また、波付きアルミシースケーブル２０の径方向反対側
の外縁での投影光の波状変化の最大値ＬＢ２および最小
値ＳＢ２を座標情報として、演算回路２４に送る。

【００１９】演算回路２４は、これらの座標情報に基づ
いて、 谷径Ｉｄ＝Ａ−（ＬＢ１＋ＬＢ２） 山径Ｏｄ＝Ａ−（ＳＢ１＋ＳＢ２） を演算処理する。ここでＡは、レーザ照射幅である。

【００２０】図４および５に示したように、単一の投光
器１３０および単一の受光器１３６を用いて波付きアル
ミシースケーブル２０の山径および谷径を計測すること
ができる。しかしながら、この場合、被計測物の直径の
増大に応じてその直径よりも大きな投光幅の投光源が必
要になること、座標情報の処理が必要になること、等の
理由から、図１および３に示した例が望ましい。

【００２１】投光器および受光器をそれぞれ図１に示し
たように、第１および第２の投光器および受光器に分け
ることにより、それぞれの第１の投光器および受光器で
被測定物の径方向一側の外縁の投影光を求め、第２の投
光器および受光器で被測定物の径方向他側の外縁の投影
光を求めることができる。そのため、被測定物の直径の
大小に応じて、投光器間および受光器間の距離を変える
ことにより、被測定物の直径の大小に適応できる。ま
た、先に述べたように、第１および第２の受光器３４、
３６は、それぞれの受光幅Ｂ１、Ｂ２に比例した電圧を
出力することから、複雑な座標処理を伴うことなく、比
較的単純な構成で谷径および山径を算出することができ
る。

【００２２】本発明の長尺物の外径測定装置は、アルミ
ニウムコルゲートシースのみならずスチールコルゲート
シースやこれらに防食被覆を施した場合の被覆を含む外
径制御にも適用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
走行経路を送られる長尺物に向けて投光器から投影光が
発せられ、この投影光を受ける受光器からの波状形状に
ついての情報に基づいて、演算回路が自動的に長尺物の
谷径および山径を連続的に計算することから、走行経路
を送られる長尺物の谷径および山径を自動的かつ連続的
に計測することができる。従って、本発明に係る長尺物
の外径測定装置を例えば波付きアルミシースケーブルの
製造ラインに組み込むことにより、常に所定寸法の高精
度の波付きアルミシースケーブルを自動的に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る長尺物の外径測定装置を概略的に
示す側面図である。

【図２】本発明に係る長尺物の外径測定装置が組み込ま
れた波付きアルミシースケーブルの製造ラインの一部を
概略的に示すブロック図である。

【図３】本発明に係る長尺物の外径測定装置の受光器が
受ける投影光の波状変化を示すグラフである。

【図４】本発明の他の実施例を示す図１と同様な図面で
ある。

【図５】図４に示した長尺物の外径測定装置の図３に示
したと同様なグラフである。

【符号の説明】

１０、１００ 外径測定装置 ２０ 長尺物 ２２ 走行経路 ２４ 演算手段 ３０、３２、１３２ 投光器 ３４、３６、１３６ 受光器 Ｌ１、Ｌ２ 基準値 ＬＢ１、ＬＢ２ 最大値 ＳＢ１、ＳＢ２ 最小値 Ｏｄ 山径 Ｉｄ 谷径

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 螺旋状の波形外周面を有する長尺物の山
   径および谷径を自動的に計測する外径測定装置であっ
   て、 前記長尺物の走行経路の一側から前記長尺物へ向けて光
   を発する投光器と、 前記走行経路を間に挟んで前記投光器と反対側で該投光
   器からの光を受ける受光器と、 該受光器で受けた前記長尺物の径方向の一方の外縁の投
   影光の波状変化における基準値からの最大値および最小
   値と前記長尺物の径方向の他方側の外縁の投影光の波状
   変化における基準値からの最大値および最小値とを基
   に、前記長尺物の谷径および山径を求める演算手段とを
   含むことを特徴とする、長尺物の外径測定装置。
2. 【請求項２】 波形外周面を有する長尺物の山径および
   谷径を自動的に計測する外径測定装置であって、 前記長尺物の走行経路の一側から前記長尺物の径方向の
   一方の側に位置する一方の外縁部および前記長尺物の径
   方向の反対側に位置する他方の外縁部のそれぞれを前記
   長尺物の径方向に沿った所定の幅で投光する第１および
   第２の投光器と、 前記走行経路を間に挟んで前記第１および第２の投光器
   と反対の側で前記第１および第２の投光器からの光をそ
   れぞれ受ける第１および第２の受光器と、 該各受光器で受けた前記長尺物の径方向の一方の外縁の
   投影光の波状変化における基準値からの最大値および最
   小値と前記長尺物の径方向の他方の外縁の投影光の波状
   変化における基準値からの最大値および最小値とを基
   に、前記長尺物の谷径および山径を求める演算手段とを
   含むことを特徴とする、長尺物の外径測定装置。
3. 【請求項３】 前記長尺物の移動速度を螺旋ピッチで除
   した一周期内でそれぞれ前記投影光の波状変化における
   最大値および最小値を求めることを特徴とする請求項１
   または２に記載の長尺物の外径測定装置。
4. 【請求項４】 前記各最大値および最小値は、前記受光
   器の強度変化を基に、その比例値として求められる請求
   項２に記載の長尺物の外径測定装置。