JPH09152315A

JPH09152315A - 波状管測定装置

Info

Publication number: JPH09152315A
Application number: JP29441995A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Shigetomi; 秀実重豊; Masao Miyata; 雅生宮田; Masakazu Kurihara; 正和栗原
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1995-09-27
Filing date: 1995-11-13
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】波状管の波形ピッチや外径を正確に測定する。【解決手段】波状管１０の外観形状の特定位置を検出し
特定位置に対応する検出位置を示す検出データｄ₁を出
力する光学測定器２と、光学測定器２に連動し波状管１
０の軸方向の長さを計測し計測データｄ₂を出力する計
測手段３と、光学測定器２から出力される検出データｄ
₁および計測手段３から出力される計測データｄ₂を記憶
するメモリ４と、メモリ４に記憶された検出データｄ₁
の検出位置を基準にして計測データｄ₂から波状管１０
の波形ピッチを演算するデータ処理部５とを備える。計
測手段３は、光学測定器２を波状管１０の軸方向に移動
させるモータ１３を含む移動機構１１と、モータ１３に
取着されたエンコーダ１２とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は波状管測定装置に
係り、特に波状管の波形ピッチや外径を測定する波状管
測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、波状管の製品不良を発見する
ために、波状管の外径寸法をノギスや波状管測定装置に
より測定している。波状管測定装置は図１０（ａ）、
（ｂ）に示すように、光を波状管２０に照射する発光手
段２１と、発光手段２１から照射された光を受光する受
光手段２２と、受光手段２２によって受光された光の光
量に基づき波状管２０の外径を演算して表示する表示部
２３とを備えている。表示部２３は、発光手段２１から
波状管２０に照射された光が波状管２０により一部遮ら
れて受光手段２２に受光されるので、その一部遮られた
光から波状管２０の外径を演算する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなノギスや波状管測定装置では、波状管２０の外径は
測定できるが波形ピッチを測定することができなかっ
た。また、波状管測定装置のサンプリングタイムと波状
管２０の線速とから波形ピッチを算出することが考えら
れるが、波状管２０の線速が変化すると正確なデータを
得ることができない。

【０００４】本発明は、このような従来の難点を解決す
るためになされたもので、波状管の外径を測定するため
の光学測定器と、波状管の軸方向の長さを計測する計測
手段を連動させることにより、波状管の波形ピッチを正
確に測定できる波状管測定装置を提供することを目的と
する。また、波状管の山径、谷径を高い精度で測定する
ことができる波状管測定装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の波状管測定装置は、波状管の外観形状の特定
位置を検出し特定位置に対応する検出位置を示す検出デ
ータを出力する光学測定器と、光学測定器に連動し波状
管の軸方向の長さを計測し計測データを出力する計測手
段と、光学測定器から出力される検出データおよび計測
手段から出力される計測データを記憶するメモリと、メ
モリに記憶された検出データの検出位置を基準にして計
測データから波状管の波形ピッチを演算するデータ処理
部とを備えたものである。

【０００６】また、本発明の波状管測定装置において、
計測手段は光学測定器を波状管の軸方向に移動させるモ
ータを含む移動機構と、モータに取着されたエンコーダ
とからなるものである。また、本発明の波状管測定装置
においては、光学測定器は光を波状管に照射する発光手
段および発光手段に対向配置され発光手段から照射され
た光を受光する受光手段からなるセンサ部と、センサ部
からの検出データに基づき波状管の直径および断面中心
点を演算しメモリに出力するデータ検出部とを備えてお
り、さらに当該光学測定器および計測手段を波状管の軸
方向に対して直交する方向に垂直移動させる昇降機を設
けている。

【０００７】さらに、本発明の波状管測定装置におい
て、光学測定器は光を波状管に照射する発光手段および
発光手段に対向配置され発光手段から照射された光を受
光する受光手段からなる２組のセンサ部と、波状管の上
部を検知する一方のセンサ部または波状管の下部を検知
する他方のセンサ部の何れか一方を波状管の大きさに応
じて該波状管の軸方向に対して直交する方向に垂直移動
させるセンサ駆動部と、２組のセンサ部からの各検出デ
ータに基づき波状管の直径および断面中心点を演算しメ
モリに出力するデータ検出部とを設けたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の波状管測定装置の
実施の一形態について図面を参照して説明する。本発明
の波状管測定装置は図１に示すように、波状管１０の外
観形状の特定位置を検出するための光学測定器２と、波
状管１０の軸方向の長さを計測する計測手段３と、光学
測定器２から出力される検出データｄ₁および計測手段
３から出力される計測データｄ₂を記憶するメモリ４
と、メモリ４が内蔵されるデータ処理部５とを備えてい
る。

【０００９】光学測定器２は図２に示すように、波状管
１０を通過させるための凹部６が形成され、凹部６の一
方の側面６ａには波状管１０に対して光を照射する発光
手段７が設けられ、凹部６の他方の側面６ｂには発光手
段７から照射された光を受光する受光手段８が、波状管
１０の通過位置を中心に発光手段７に対向して設けられ
ている。このような発光手段７は例えばレーザ投光器が
用いられ、レーザ投光器から投光されたレーザ光を円柱
レンズや回転プリズム、回転鏡などで走査することによ
りスリット光（以下、「走査ビーム」という。）にす
る。受光手段８は例えばフォトダイオード等の光電セン
サが用いられ、発光手段７から照射された走査ビームを
受光して、検出データｄ₁をメモリ４に出力する。な
お、発光手段７から照射される走査ビームの検出基準を
設けるために、走査ビームの上部を遮るエッジ部９を光
学測定器２以外に固定させる。これにより、図３
（ａ）、（ｂ）に示すように、光学測定器２が正規の位
置にある場合のエッジ部９から波状管１０の外観形状の
一点までの距離（特定位置）ｂ₁と、光学測定器２が上
下方向にずれた場合のエッジ部９から波状管１０の外観
形状の一点までの距離（特定位置）ｂ₂とは、ｂ₁＝ｂ₂
となり、距離が変化せずにすむので、精度の高い計測が
可能になる。

【００１０】計測手段３は波状管１０の軸方向の長さを
計測するために、光学測定器２に連動させる。具体的に
は、光学測定器２を波状管１０の軸方向に移動させるた
めに、この光学測定器２はモータ１３を含む移動機構１
１に固定される。そして、この移動機構１１のモータ１
３には、モータ１３の回転数を検出するためのエンコー
ダ１２が取着される。エンコーダ１２はモータ１３の回
転数に基づき計測データｄ₂をメモリ４に出力する。

【００１１】メモリ４は光学測定器２および計測手段３
から、データ処理部５による測定タイミングごとに検出
データｄ₁および計測データｄ₂が順次記憶される。この
記憶された検出データｄ₁および計測データｄ₂はデータ
処理部５によって処理される。データ処理部５は、測定
開始点ａ（図４（ａ））からエッジ部９、波状管１０の
外観形状の一点間の距離および軸方向の長さを演算す
る。エッジ部９、波状管１０の外観形状の一点間の距離
は、波状管１０に遮られた走査ビームを示す検出データ
ｄ₁を演算することにより得られる。また、この距離は
波状管１０の軸方向に対して所定幅においてサンプリン
グされ、サンプリングデータとしてメモリ４に記憶され
る。なお、所定幅をサンプリングするのは、波形ピッチ
の基準となる検出位置である波状管１０の山の頂点もし
くは谷の底部を探し出すためである。

【００１２】ここで図４（ａ）に示すように、例えば波
状管１０の山の頂点ｂにおけるエッジ部９、波状管１０
の外観形状間の距離ｌ₁を、メモリ４に記憶されたサン
プリングデータから探し出し、同時に、測定開始点ａか
ら波状管１０の山の頂点ｂまでの軸方向の距離ｐ₁を計
測データｄ₂としてメモリ４に記憶させる。そして、次
の波状管１０の山の頂点ｃにおけるエッジ部９、波状管
１０の外観形状間の距離ｌ₂をメモリ４に記憶されたサ
ンプリングデータから探し出し、同時に測定開始点ａか
ら次の波状管１０の山の頂点ｃまでの軸方向の距離ｐ₀
を計測データｄ₂としてメモリ４に記憶させる。この測
定開始点ａから次の波状管１０の山の頂点ｃまでの軸方
向の距離ｐ₀から、測定開始点ａから波状管１０の山の
頂点ｂまでの軸方向の距離ｐ₁を減算すれば、波状管１
０の波形ピッチｐ₂が求められる。

【００１３】波形ピッチｐ₂が求まると、データ処理部
５はメモリ４をリセットして記憶された検出データｄ₁
および計測データｄ₂を更新する。なお、波形ピッチの
基準となる検出位置は山の頂点や谷の底部だけに限ら
ず、図４（ｂ）に示すような任意位置ｂ′、ｃ′、ｄ′
でもよい。この場合、測定開始点ａ′から任意位置ｂ′
まで、即ち、波状管１０の山谷部を含む距離ｐ₄₀だけエ
ッジ部９、波状管１０の外観形状間の距離をサンプリン
グして、波状管１０の山谷部以外の位置を波形ピッチの
基準となる検出位置とする。ここで、任意位置ｂ′を基
準とすると、この任意位置ｂ′における検出データｄ₁
を演算してエッジ部９、波状管１０の外観形状間の距離
ｌ₁₀を求め、メモリ４に記憶させる。この任意位置ｂ′
におけるエッジ部９、波状管１０の外観形状間の距離ｌ
₁₀を基準にして波状管１０の任意位置ｃ′ｄ′を、メモ
リ４に記憶されるサンプリングデータから探し出し、同
時に任意位置ｂ′から任意位置ｃ′までの軸方向の距離
ｐ1₀、および任意位置ｃ′から任意位置ｄ′までの軸方
向の距離ｐ₂₀をそれぞれ計測データｄ₂としてメモリ４
に記憶させる。

【００１４】そして、任意位置ｂ′から任意位置ｃ′ま
での軸方向の距離ｐ₁₀と、任意位置ｃ′から任意位置
ｄ′までの軸方向の距離ｐ₂₀とを加算すれば、波状管１
０の波形ピッチｐ₃₀が求まる。このように構成された波
状管測定装置１で、波形ピッチの基準となる検出位置を
山の頂点とした場合の波形ピッチの測定について、図５
のフローチャートを用いて、以下説明する。

【００１５】波状管１０の波形ピッチを測定するには、
まず装置のスタートボタンをオンすることによりデータ
処理部５が初期化される（ステップ１０１、１０２）。
そして光学測定器２が測定中ならば、データ処理部５が
データ処理を開始する（ステップ１０３）。データ処理
部５は光学測定器２からの検出データｄ₁に基づき波状
管１０の山の頂点ｂにおけるエッジ部９、波状管１０の
外観形状間の距離ｌ₁を探し出す（ステップ１０４）。
ここで、山の頂点ｂに対応するデータがなければ、後述
するステップ１０９の後までステップする。波状管１０
の山の頂点ｂが探し出されると同時に、測定開始点ａか
ら波状管１０の山の頂点ｂまでの軸方向の距離ｐ₁を計
測データｄ₂としてメモリ４に記憶させる（ステップ１
０５）。

【００１６】そして、山の頂点ｂにおけるエッジ部９、
波状管１０の外観形状間の距離ｌ₁に基づき次の波状管
１０の山の頂点ｃを探し出す（ステップ１０６）。即
ち、ｌ1＝ｌ₂の位置である。なお、ｌ₂は山の頂点ｃに
おけるエッジ部９、波状管１０の外観形状間の距離であ
る。この、次の波状管１０の山の頂点ｃが探し出される
と同時に、測定開始点ａから山の頂点ｃまでの軸方向の
距離ｐ₀を計測データｄ₂としてメモリ４に記憶させる
（ステップ１０７）。

【００１７】この測定開始点ａから次の波状管１０の山
の頂点ｃまでの軸方向の距離ｐ₀から、測定開始点ａか
ら波状管１０の山の頂点ｂまでの軸方向の距離ｐ₁を減
算して、波状管１０の波形ピッチｐ₂を求める（ステッ
プ１０８）。波形ピッチｐ₂が求まると、測定開始点ａ
から波状管１０の山の頂点ｂまでの軸方向の距離ｐ
₁と、測定開始点ａから波状管１０の山の頂点ｃまでの
軸方向の距離ｐ₀とは、更新される（ステップ１０
９）。

【００１８】さらに、他のデータも更新され、再びステ
ップ１０２の前まで戻る（ステップ１１０）。なお、ス
テップ１０３において、光学測定器２が測定状態でなけ
ればデータ処理部５は処理を終了する（ステップ１１
１）。以上の説明は本発明の実施の一形態の説明であっ
て、本発明はこれに限定されない。即ち、本実施の一形
態においては波状管の山の頂点を波形ピッチの基準とな
る検出位置にしたが、これに限らず、波状管の谷の底部
でもよい。

【００１９】また、本実施の一形態においては光学測定
器の移動距離を計測していたが、これに限らず、波状管
を移動させて、この波状管の移動距離を計測してもよ
い。さらに、光学測定器は本実施の一形態に限らず、図
６に示すような光学測定器２００でもよい。この光学測
定器２００は光を波状管１０に照射する発光手段２０３
および該発光手段２０３に対向配置され発光手段２０３
から照射された光を受光する受光手段２０４からなるセ
ンサ部２０１と、センサ部２０１からの検出データｄ₁
に基づき波状管１０の直径および断面中心点を演算しメ
モリ４に出力するデータ検出部２０２とを備えている。

【００２０】センサ部２０２は上述の実施の一形態と同
様に、発光手段２０３にはレーザ投光器が使用され、ま
た受光手段２０４には光電センサが使用されている。デ
ータ検出部２０２は図７に示すように、波状管１０によ
って遮られた走査ビームのＡ点、Ｂ点に基づき該波状管
１０のその位置における直径および断面中心点を演算す
るものである。この直径および断面中心点の測定データ
ｄ₁₀はメモリ４に記憶され、データ処理部５によって図
９（ａ）に示すような波状管１０の山径や谷径が演算さ
れる。これにより、精度の高い数値を得ることができ
る。

【００２１】このような光学測定器２００と、この光学
測定器２００を波状管１０の軸方向に移動させるモータ
１３を含む移動機構１１（計測手段３）とを、波状管１
０の軸方向に対して直交する方向に垂直移動させるため
に、昇降機である昇降シリンダ２０５が移動機構１１の
下部に設けられている。これにより、波状管１０の検出
位置がずれても光学測定器２００を正規の検出位置に移
動させることができる。

【００２２】また、光学測定器は図８に示すような光学
測定器２５０でもよい。この光学測定器２５０は、光を
波状管１０に照射する発光手段２５２Ａ、２５２Ｂおよ
び発光手段２５２Ａ、２５２Ｂに対向配置され発光手段
２５２Ａ、２５２Ｂから照射された光を受光する受光手
段２５３Ａ、２５３Ｂからなる２組のセンサ部２５１
Ａ、２５１Ｂと、２組のセンサ部２５１Ａ、２５１Ｂか
らの各検出データｄ₁、ｄ₁′に基づき波状管の直径およ
び断面中心点を演算し測定データｄ₁₀をメモリ４に出力
するデータ検出部２５５とを設けている。

【００２３】さらに、一方のセンサ部２５１Ａによって
波状管１０の上部を検知させ、他方のセンサ部２５１Ｂ
によって波状管１０の下部を検知させるために、センサ
駆動部２５４Ａ、２５４Ｂが設けられている。センサ駆
動部２５４Ａ、２５４Ｂには波状管１０の軸方向に対し
て直交する方向にそれぞれボールネジが設けられ、これ
らボールネジは１つのモータによって同時に同方向に回
転される。

【００２４】一方のセンサ駆動部２５４Ａの上部には一
方のセンサ部２５１Ａの発光手段２５２Ａが固定され、
下部には他方のセンサ部２５１Ｂの発光手段２５２Ｂが
ボールネジによって垂直移動可能に組み込まれている。
また、他方のセンサ駆動部２５４Ｂの上部には一方のセ
ンサ部２５１Ａの受光手段２５３Ａが固定され、下部に
は他方のセンサ部２５１Ｂの受光手段２５３Ｂがボール
ネジによって垂直移動可能に組み込まれている。これに
より、他方のセンサ部２５１Ｂを波状管１０の大きさに
応じて垂直移動させることができる。なお、一方のセン
サ部２５１Ａを垂直移動させてもよい。

【００２５】センサ部２５１Ａ、２５１Ｂは上述の実施
の一形態と同様に、発光手段２５２Ａ、２５２Ｂにはレ
ーザ投光器が使用され、また受光手段２５３Ａ、２５３
Ｂには光電センサが使用されている。データ検出部２５
５はセンサ部２５１Ａ、２５１Ｂによる２系統からの各
検出データｄ₁、ｄ₁′に基づき波状管１０のその位置に
おける直径および断面中心点を演算するものである。こ
の直径および断面中心点の測定データｄ₁₀はメモリ４に
記憶され、データ処理部５によって図９（ａ）に示すよ
うな波状管１０の山径や谷径が演算される。この際、デ
ータ処理部５は、受光手段２５３Ｂに設けられたエンコ
ーダ（図示せず）からの計測データｄ₂₀、即ち、受光手
段２５３Ａ、２５３Ｂ間の距離Ｌに応じて山径、谷径を
演算するので、精度の高い数値を得ることができる。

【００２６】また、このデータ検出部２５５は、２系統
からの各検出データｄ₁、ｄ₁′をそれぞれホールドさせ
ておくホールド機能を有しているので、図９（ｂ）に示
すような波状管１０′、即ち、波状管１０′の山の頂点
と谷の底部との位置が一測定位置において若干ずれてい
ても、波状管１０′の山径や谷径の演算を確実に行なう
ことができる。

【００２７】なお、上述した光学測定器２００、２５０
からの検出データｄ₁を使用して波形ピッチを求めるに
は、波状管の山の頂点を山径、または谷の底部を谷径に
して演算すればよい。また、本発明の波状管測定装置に
よる波形ピッチおよび山径、谷径の測定においては、円
弧独立型（ちょうちん型）や連続スパイラル型の何れの
波状管でも正確に測定することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の波状管
測定装置によれば、波状管の外観形状の特定位置を検出
し特定位置に対応する検出位置を示す検出データを出力
する光学測定器と、光学測定器に連動し波状管の軸方向
の長さを計測し計測データを出力する計測手段と、光学
測定器から出力される検出データおよび計測手段から出
力される計測データを記憶するメモリと、メモリに記憶
された検出データの検出位置を基準にして計測データか
ら波状管の波形ピッチを演算するデータ処理部とを備え
たので、波状管の波形ピッチを正確に測定でき、また、
光学測定器の移動速度あるいは波状管の線速を一定にし
なくとも正確に測定できる。さらに、測定のサンプリン
グタイムは一定周期でなくともよく、またデータ処理部
と光学測定器とを同期させる必要がないので、データ処
理部は安価なパーソナル・コンピュータやシーケンサで
実現することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の波状管測定装置の実施の一形態を示す
説明図。

【図２】本発明の波状管測定装置の光学測定器、波状管
およびエッジ部との関係を示す説明図。

【図３】本発明の波状管測定装置の光学測定器、波状管
およびエッジ部との関係を示す説明図で、（ａ）は光学
測定器が正規の位置にある場合の図、（ｂ）は光学測定
器が上下方向にずれた場合の図。

【図４】本発明の波状管測定装置による波状管の波形ピ
ッチの求め方を示す図で、（ａ）は波状管の山の頂点お
よび軸方向の距離により波形ピッチを求める説明図、
（ｂ）は波状管の任意の位置および軸方向の距離により
波形ピッチを求める説明図。

【図５】本発明の波状管測定装置による波形ピッチ測定
のフローチャート図。

【図６】光学測定器の他の実施形態を示す説明図。

【図７】図６の光学測定器による走査ビームの状態を示
す説明図。

【図８】光学測定器の他の実施形態を示す説明図。

【図９】図６、図８の光学測定器から出力される検出デ
ータに基づき波状管の山径、谷径を求める説明図で、
（ａ）は一測定位置において山の頂点と谷の底部との位
置が一致している波状管の側面図、（ｂ）は一測定位置
において山の頂点と谷の底部との位置が若干ずれている
波状管の側面図。

【図１０】従来の波状管測定装置を示す図で、（ａ）は
上面図、（ｂ）は側面図。

【符号の説明】

１…波状管測定装置２、２００、２５０…光学測定器３…計測手段４…メモリ５…データ処理部１０…波状管１１…移動機構１２…エンコーダ１３…モータ２０３、２５２Ａ、２５２Ｂ…発光手段２０４、２５３Ａ、２５３Ｂ…受光手段２０２、２５５…データ検出部２０３、２０４、２５１Ａ、２５１Ｂ…センサ部２０５…昇降シリンダ（昇降機）２５４Ａ、２５４Ｂ…センサ駆動部ｄ₁、ｄ₁′…検出データｄ₂…計測データｄ₁₀…測定データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波状管の外観形状の特定位置を検出し前記
特定位置に対応する検出位置を示す検出データを出力す
る光学測定器と、前記光学測定器に連動し前記波状管の
軸方向の長さを計測し計測データを出力する計測手段
と、前記光学測定器から出力される前記検出データおよ
び前記計測手段から出力される前記計測データを記憶す
るメモリと、前記メモリに記憶された前記検出データの
前記検出位置を基準にして前記計測データから前記波状
管の波形ピッチを演算するデータ処理部とを備えたこと
を特徴とする波状管測定装置。
【請求項２】前記計測手段は、前記光学測定器を前記波
状管の軸方向に移動させるモータを含む移動機構と、前
記モータに取着されたエンコーダとからなることを特徴
とする請求項１記載の波状管測定装置。
【請求項３】前記光学測定器は光を前記波状管に照射す
る発光手段および前記発光手段に対向配置され前記発光
手段から照射された前記光を受光する受光手段からなる
センサ部と、前記センサ部からの検出データに基づき前
記波状管の直径および断面中心点を演算し前記メモリに
出力するデータ検出部とを備え、当該光学測定器および
前記計測手段を前記波状管の軸方向に対して直交する方
向に垂直移動させる昇降機を設けたことを特徴とする請
求項１記載の波状管測定装置。
【請求項４】前記光学測定器は、光を前記波状管に照射
する発光手段および前記発光手段に対向配置され前記発
光手段から照射された前記光を受光する受光手段からな
る２組のセンサ部と、前記波状管の上部を検知する一方
の前記センサ部または前記波状管の下部を検知する他方
の前記センサ部の何れか一方を前記波状管の大きさに応
じて該波状管の軸方向に対して直交する方向に垂直移動
させるセンサ駆動部と、前記２組のセンサ部からの各検
出データに基づき前記波状管の直径および断面中心点を
演算し前記メモリに出力するデータ検出部とを設けたこ
とを特徴とする請求項１記載の波状管測定装置。