JPS63311110A - 撚線異常検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はワイヤロープ亜鉛メッキ銅線、送電線などの
撚線における異常部の検出方法および検出装置に関する
ものである。

（従来の技術およびその問題点〕 従来、ワイヤローブなどの撚線における外形異常の検出
は、規定された貫通孔を通すなどの接触法で行なうのが
一般的であった。

この接触法の場合、撚線を検査用貫通孔に通して異常を
検出するものであり、この貫通孔の直径は検出しようと
する外径異常部の直径より小さく、かつ、正常部の直径
より大きくする必要があるが、第９図のような異常部２
が撚線１の一部にある場合や、第１０図に示す撚線１に
おいて同図の■、■に示すような異常部２のある部分と
、■に示す正常部との差は直径としてはきわめて小さい
。従って検査用貫通孔の直径も小さくしなければならな
いため正常部が貫通孔に接触して接触疵が発生し易（品
質問題を引起こすおそれがある。また、接触抵抗、振動
による誤動作の問題もあり、これを防止するため、検査
用貫通孔の直径を大きくすると、外形異常が検出できな
い。

上記のような接触式の欠点を補うために、第７図、第８
図に示すような先代の非接触外径異常検出装置が開発さ
れている。

上記の装置は軸方向に移動する被測定物３の一側に２個
の受光センサ４を配置し、他側にはラシプ５の光線をレ
ンズ６により平行光線として機箱７の前部の開口から各
受光センサ４に向けて発する投光器８を設け、各センサ
４の出力信号を差動アンプ９を経て信号処理装置１０に
伝えるようにしたものである。

この装置では被測定物３の正常部が両方のセンサ４の前
を通過している間は両センサ４に達する光線の量は殆ど
等しく、両センサ４の出力はバランスしているので、差
動アンプ９の出力は小さいが、第８図のように異常部１
１が一方のセンサ４の前を通るとこのセンサ４への光線
の量が減少して両センサ４の出力のバランスが崩れ、差
動アンプ９からは大きな出力信号が信号処理装置１０に
送られる。

被測定物３が単線の場合は正常部の直径は全長に亘り一
定であるから、上記のような検査方法は有効である。

しかし、撚線の場合は、以下に説明するような撚線の形
状のために上記のような従来方法では異常部の検出は困
難である。

第５図は撚線に対する透視方向により、その外径変化が
異なることを示したものである。

この図の■は撚線１の側面図で、■は矢印Ａの方向すな
わち、撚方向から見た形状、■は矢印Ｂの方向、すなわ
ち撚方向に直角の方向から見た形状を示すもの、■は矢
印Ｃの方向すなわち、軸芯に直角の方向から見た形状を
示すものである。

撚線１を第６図のように直線ｄの素線１５からなるもの
とすれば、第５図Ｈの半円状の外径変化の高さｈが素線
１５の直径ｄの０．５ｄとなり、第５図■の外径変化の
高さｈｌは０．０３４　ｄとなる。

これに対して第５図■の外径変化の高さｈｔは０．１３
４　ｄであるから、■において■の約４倍の顕在化、■
において■の約Ｘの平滑化となる。

撚線の場合、軸芯に直角方向においても、上記第５図■
のＣ視の図に示すように外径が常に変化するため前記し
た第７図、第８図に示す方法を用いての異常の検出は困
難である。

また、隣接素線１５間に形成される谷の部分に第９図の
ように異常部２がある場合や第１０図の■、■のような
異常部２がある場合も検出不可能である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明は撚線の外形
を受光センサに投影するための投光器の投光軸を、撚線
の撚角とほぼ平行する平行光線とし、受光センサは一対
として、撚線の正常部においては両受光センサの受光量
がほぼ等しくなり、撚線の異常部においては両受光セン
サの受光量が異なることにより撚線の異常を検出する方
法および検出装置を提供するものである。

〔作用〕

この発明は上記の通りであり、走行する撚線を受光セン
サと投光器の間に位置させることにより、撚線の形状は
受光センサに投影される。

撚線の正常部が通過している間は両受光センサー　　に
投影されている撚線の影はほぼ等しくかつ規則正しく変
化しているので、両センサからの出カババランスしてい
る。

しかし、撚線の異常部が通過すると、両センサの出力が
アンバランスとなり、これを差動アンプが検出して異常
信号を発することにより、撚線の異常部が検出される。

〔実施例〕

第１図第３図はこの発明の実施例を示すもので、２１は
基台、２２はその上に載せた旋回台で、垂直軸の回りに
回動し、任意の位置で基台２１に固定し得る。

上記の旋回台２２上には上向きコ字形の検出ヘッド２３
を固定し、このヘッド２３の一方の上向部を受光部２４
、他方の上向部を投光器２５とする。

受光部２４には２個の縦長の受光センサ２６を第３図の
２の間隔で配置する。また、投光器２５には第２図に示
すようにランプ２７と、その光線を平行光線として両受
光センサ２６へ向けて発するようにするレンズ２８を設
ける。

また、各受光センサ２６の出力信号を差動アンプ２９を
経て信号処理装置３０に伝えるようにする。

第３図ＬＩＩは撚線軸と素線の傾斜角とセンサ投光軸の
説明図で、前記第６図に示す６本の素線１５からなる撚
線１の場合を示している。

この図で、Ｐは１本の素線１５の撚りピッチであり、素
線１５の本数をＮとすると、Ｐ／Ｎは外彩度化ピッチと
なる。

いま、素線１５の軸芯を結ぶ円周の直径すなわち層芯径
を第６図のようにＤとし、投光軸１８の傾斜角をβ〔°
〕撚線１の中心線に対する素線１第３図Ｈの直角３角形
においてα＝ｊａｎ−’−となる。

従って上記のように投光軸１８と撚線１の軸線に平行の
直線となす角をβとし、β−αとし、Ｋは任意の整数（
実施例では２）とすればβ”ｓｉｎ　−’　（Ｉ！、／
（ＫＰ／Ｎ）　）となる。

また、 β−１０°メθにβ＋１０”の範囲とするが、θ＝αの
ときが最も効果的である。

この発明の場合は上記で明らかなように、第５図■の外
形変化ピッチを検出するものであるから、第４図（ａ）
、（ロ）のような作用となる。すなわち、第４図（ａ）
ような正常部の場合は左右の受光センサ２６の受光量は
ほぼ等しくバランスしているので第２図の差動アンプ２
９の出力信号はきわめて小さいが、（ｂ）のように異常
部２があると、受光量の差はり、のように非常に大きく
なり、差動アンプ２９の出力信号も十分に大きくなる。

しかし、投光軸を従来装置のように軸線と直角にすると
、第５図■の外形変化ピッチとなるから第４図（Ｃ）、
（ｄ）の作用となる。

この場合、異常部２があってもＤ２のように受光量の差
による異常信号は非常に小さく、差動アンプ９の出力信
号も小さいので異常部２の検出が正確にできないおそれ
がある。

以下に０．２φの素線を４本撚して撚線をつくり、この
撚線の７本を撚り合わせて複撚線としたものをこの発明
の方法と従来方法により検出した結果を信号Ｓとノイズ
Ｎの比すなわちＳＮ比として以下に示す。

ＳＮ比 θ〉β＋１０”　　０．８〜１．５ θ＝β−１０”　　　０．８〜１．５ 上記のうち、この発明によるＳＮ比は何れも２．０〜４
．０の範囲となり、他の方法によるＳＮ比の０．８〜１
．５を大きく上まわっている。

〔効果〕

この発明は上記のように、走行する撚線を受光センサと
投光器の間に位置させることにより、撚線の形状を受光
センサに投影させるものであるが、投光器の投光軸を撚
線撚角とほぼ平行する平行光線とし、受光センサは一対
として、撚線の正常部においては両受光センサの受光量
がほぼ等しくなり、撚線の異常部においては両受光セン
サの受光量が異なることにより撚線の異常を検出するよ
うにしたので、外径の変化としては現れないために、従
来では検出不可能であった撚線や複撚線の撚不良による
外形異常を検出することができる。しかも、この検出は
撚線の走行中に非接触で行なうので、全長に亘る品質管
理が可能となるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同
上の一部横断平面図、第３図は撚線と投光軸と受光セン
サの関係を示す平面図、第４図ａ〜ｄはこの発明の作用
を示す拡大断面図、第５図Ｉ〜■は撚線の側面図とその
各方向から見た外形図、第６図は撚線の一例を示す横断
面図、第７図は従来の検出装置の一例を示す縦断正面図
、第８図は同上の側面図、第９図は異常部を有する撚線
の側面図、第１０図Ｌｍ、■は撚線の正常部と異常部を
示す横断面図である。 ２５・・・・・・投光器、２６・・・・・・受光センサ
、２７・・・・・・ランプ、２８・・・・・・レンズ、
２９・・・・・・差動アンプ、３０・・・・・・信号処
理装置。 特許出願人　住友電気工業株式会社 同　代理人　　鎌　　１）　文　　ニ 手続補正書動式） ２１発明の名称 撚線異常検出方法および装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　　　　大阪市東区北浜５丁目１５番地氏名酩称）
　　　（２１８）住友電気工業株式会社５、補正命令の
日付 昭和６２　年　８　月２５　日　（発送日）６、補正に
より増加する発明の数 補　　正　　の　　内　　容 １、　明細書第１１頁４行目から６行目の「第５図・・
・・・・外形図、」を「第５図は撚線の外形説明図、」
と補正します。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行する撚線の外形異常を投光器と受光センサに
   より検出する方法において、撚線の外形を受光センサに
   投影するための投光器の投光軸を、撚線の撚角とほぼ平
   行する平行光線とし、受光センサは一対として、撚線の
   正常部においては両受光センサの受光量がほぼ等しくな
   り、撚線の異常部においては両受光センサの受光量が異
   なることにより撚線の異常を検出することを特徴とする
   撚線異常検出方法。
2. （２）走行する撚線の外形異常を投光器と受光センサに
   より検出する装置において、撚線の外形を受光センサに
   投影するための投光器の投光軸を撚線の撚角とほぼ平行
   する平行光線とし、受光センサは一対として、この両受
   光センサを投光軸と直角の方向にピッチｌ〔ｍｍ〕で配
   置し、撚線の撚ピッチをＰ〔ｍｍ〕とし、最外層の撚本
   数をＮ〔本〕、最外層の層芯径をＤ〔ｍｍ〕、撚線の撚
   角α〔°〕、撚線軸と投光軸のなす角をθ〔°〕、とし
   、撚りによる外形変化の一致する角度β〔°〕、Ｋを任
   意の整数としたとき、 β＝ｓｉｎ＾−＾１｛ｌ／（ＫＰ／Ｎ）｝ α＝ｔａｎ＾−＾１（πＤ／Ｐ） としたことを特徴とする撚線異常検出装置。