WO2015052941A1 - 被覆厚さ検査方法及び被覆厚さ検査装置 - Google Patents

被覆厚さ検査方法及び被覆厚さ検査装置 Download PDF

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WO2015052941A1
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electric wire
rectangular
coating thickness
inspection method
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PCT/JP2014/005189
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松本　泰英
古田　裕彦
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古河電気工業株式会社
古河マグネットワイヤ株式会社
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    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Definitions

  • the present invention mainly relates to a method for inspecting the thickness of a covering portion of a rectangular electric wire in the longitudinal direction and the circumferential direction.
  • a flat electric wire is an electric wire in which a covering portion is formed around a rectangular conductor having a rectangular cross section. Since the rectangular electric wire has a higher space factor than an electric wire having a circular cross section, it is possible to reduce the size or output of the device.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose techniques related to flat electric wires.
  • Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a flat electric wire. Specifically, a method is disclosed in which a rectangular conductor is passed through a tank filled with an insulating varnish, and then the insulating varnish is cured by heating to form a covering portion. Further, Patent Document 1 discloses a method in which an insulating varnish is sprayed and then heated to cure the insulating varnish to form a covering portion.
  • Patent Document 2 discloses a method of forming a uniform covering portion in order to improve the space factor.
  • the coating die that forms the covering portion includes four die parts arranged so as to face the four sides of the flat conductor. Each die part is formed from a groove formed in the die part. Apply an insulating varnish to the flat conductor.
  • each die part has a small groove formed on the opposite side of a corner area (area where a dog bone is formed) of a flat conductor. With this configuration, it is possible to prevent the insulating varnish from being excessively applied to the corner region of the flat conductor and form a uniform covering portion.
  • the thickness of the covering portion of the rectangular electric wire for example, the method of measuring the thickness of the covering portion by cutting the end portion of the flat electric wire, or the method of measuring the thickness of the covering portion at one point of the flat conductor over the longitudinal direction by a film thickness meter or the like was done.
  • the former measurement is a measurement of only a part of the flat wire in the longitudinal direction
  • the latter measurement is a measurement of only a portion of the flat wire in the circumferential direction. That is, the conventional measurement is only partial, and the quality of the flat electric wire cannot be reliably guaranteed.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a main object thereof is to provide a method for inspecting the thickness of a covering portion in the longitudinal direction and the circumferential direction of a flat electric wire.
  • this coating thickness inspection method includes an outer shape measurement step, a position calculation step, and a determination step.
  • the outer shape measuring step the outer shape of the rectangular electric wire is obtained over the longitudinal direction of the flat electric wire.
  • the position calculating step the position of the rectangular conductor in the rectangular electric wire is obtained over the longitudinal direction of the rectangular electric wire.
  • the determination step whether or not the thickness over the circumferential direction of the covering portion calculated based on the results obtained in the outer shape measurement step and the position calculation step satisfies the reference thickness over the longitudinal direction. judge.
  • the coating thickness inspection method it is preferable to do the following. That is, it includes a thickness measuring step of measuring the thickness of the covering portion at least one point on each of the four sides of the rectangular electric wire when the rectangular conductor is viewed in the longitudinal direction. In the position calculating step, the result measured in the thickness measuring step is used.
  • the position of the rectangular conductor can be accurately obtained by using a film thickness meter or the like capable of measuring the thickness of the covering portion at a predetermined point.
  • the thickness of the covering portion is measured at a position avoiding the bulge portions formed at the four corners of the covering portion of the flat electric wire.
  • the thickness measuring step it is preferable to measure at least two points of the covering portion on one side of the four sides of the rectangular electric wire.
  • the flat conductor is inclined with respect to the flat electric wire, the inclination can be detected. Accordingly, since the position of the flat conductor can be measured more accurately, it can be more accurately determined whether or not the thickness of the covering portion satisfies the reference thickness.
  • the thickness measurement step it is preferable to measure the thickness of the coating portion by irradiating the flat wire with a laser in a dot shape.
  • the thickness of the covering portion at a predetermined point can be measured quickly and accurately to obtain the position of the flat conductor.
  • the thickness of the covering portion is measured by a thickness measuring portion while moving the rectangular electric wire along the longitudinal direction.
  • the thickness of the covering portion can be measured over the longitudinal direction of the flat electric wire without moving the measuring portion.
  • At least one of the thickness measurement units is preferably different in position in the longitudinal direction from any other thickness measurement unit.
  • At least one of the thickness measurement units has a laser irradiation timing different from any of the other thickness measurement units.
  • the laser irradiated by the thickness measuring unit on the long side of the flat electric wire when viewed in the longitudinal direction has a laser irradiation direction parallel to each other, and the flat electric wire
  • the laser irradiation directions are parallel to each other, and the laser irradiated on the long side and the laser irradiated on the short side are preferably perpendicular to each other.
  • the thickness of the covering portion of the round electric wire When inspecting the thickness of the covering portion of the round electric wire, it does not matter from which direction the laser is irradiated as long as the laser is irradiated toward the center. In this regard, when inspecting a rectangular electric wire, the thickness of the covering portion cannot be accurately determined depending on the direction of laser irradiation. Therefore, the thickness of the covering portion can be accurately measured by irradiating the laser as described above.
  • the outer shape measuring unit irradiates the four sides of the rectangular electric wire in a linear manner while moving the flat electric wire along the longitudinal direction. It is preferable to measure the outer shape of the flat electric wire.
  • At least one of the outer shape measurement units has a position in the longitudinal direction different from any of the other outer shape measurement units.
  • At least one of the outer shape measurement units has a laser irradiation timing different from that of any other outer shape measurement unit.
  • the laser irradiated by the outer shape measuring unit on the long side of the rectangular electric wire when viewed in the longitudinal direction is such that the laser irradiation directions are parallel to each other.
  • the laser irradiated by the outer shape measuring unit on the short side is preferably parallel to the laser irradiation direction, and the laser irradiated on the long side and the laser irradiated on the short side are preferably perpendicular to each other.
  • the shape of each surface can be accurately obtained by irradiating the laser perpendicularly to each surface as described above. Therefore, the thickness of the covering portion in the longitudinal direction and the circumferential direction can be accurately measured.
  • At least one of the four sets of the thickness measuring unit and the outer shape measuring unit that measure the same side of the rectangular electric wire is the thickness measuring unit and the outer shape measuring unit. It is preferable that the parts are fixed so that they cannot move relative to each other.
  • the positional relationship between the thickness measuring unit and the outer shape measuring unit can be fixed, so that an error when the detection results of the two are superimposed can be reduced, and the thickness of the covering unit can be accurately measured.
  • the outer shape measurement step, the position calculation step, and the determination step are performed in a series of steps with the flat wire manufacturing process.
  • the coating thickness inspection apparatus includes an outer shape measurement unit, a position calculation unit, and a determination unit.
  • the outer shape measuring unit measures the outer shape of the rectangular electric wire along the longitudinal direction of the rectangular electric wire.
  • the said position calculation part calculates
  • the determination unit has a thickness over the circumferential direction of the covering portion calculated based on a result obtained by the outer shape measurement unit and the position calculation unit, and a dimension of the rectangular conductor, over the longitudinal direction. It is determined whether or not the reference thickness is satisfied.
  • FIG. 1 is a side view schematically illustrating a flat wire manufacturing apparatus and a coating thickness inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the figure which shows the laser which the cross-sectional shape of a flat electric wire, and a film thickness meter and a displacement meter irradiate.
  • the figure explaining the process which calculates the thickness of a coating
  • the flat electric wire manufacturing apparatus 10 is an apparatus that manufactures the flat electric wire 30 from the flat conductor 31, and includes a transport roller 11 and a covering molding unit 12.
  • the rectangular conductor 31 is an elongated conductor having a rectangular cross section as shown in FIG.
  • the rectangular conductor 31 of the present embodiment is made of copper, but other materials can be used as long as it is a conductor.
  • the “rectangular shape” includes not only a rectangular shape but also a square shape, and also includes a shape in which four corners are arc shapes.
  • the conveyance roller 11 is composed of two columnar members arranged to face each other.
  • the transport roller 11 can transport the flat conductor 31 in the direction indicated by the thick line in FIG. 1 by rotating with the flat conductor 31 interposed therebetween.
  • FIG. 1 only one pair of transport rollers 11 is shown, but in reality, a large number of transport rollers 11 are arranged.
  • the covering molding portion 12 forms a covering portion 32 around the flat conductor 31.
  • the covering molding part 12 includes a die 13 and a screw cylinder 14.
  • the die 13 is formed with a through portion through which the flat conductor 31 is inserted. Further, the die 13 applies the resin supplied from the screw cylinder 14 around the flat conductor 31.
  • the rectangular wire 30 can be manufactured by forming the covering portion 32 around the rectangular conductor 31.
  • coated part 32 of this embodiment is comprised from PPS (polyphenylene sulfide), other resin, such as PEEK (polyether ether ketone), can also be used.
  • the covering portion 32 formed in this way may be formed with a bulge portion 32a called a dog bone as shown in FIG.
  • the coating thickness inspection apparatus 20 will be described mainly with reference to FIG.
  • the vertical and horizontal directions are defined as shown in FIG.
  • the covering thickness inspection device 20 inspects whether or not the thickness of the covering portion 32 satisfies the reference thickness for the flat wire 30 manufactured by the flat wire manufacturing apparatus 10 through a series of flows.
  • the reference thickness is a thickness that can ensure insulation of the rectangular electric wire 30.
  • the coating thickness inspection apparatus 20 includes a conveyance roller 21, a film thickness meter 22, a displacement meter 25, and a calculation unit 28.
  • the transport roller 21 is composed of two columnar members arranged to face each other, like the transport roller 11.
  • the conveyance roller 21 can convey the flat electric wire 30 in a direction indicated by a thick line in FIG. 1 by sandwiching and rotating the flat electric wire 30.
  • FIG. 1 only one pair of transport rollers 21 is shown, but in actuality, many transport rollers 21 are arranged.
  • the film thickness meter 22 is a device that measures the film thickness (the thickness of the covering portion 32 in the present embodiment) by irradiating light with an optical device in a dot shape and analyzing the reflected light.
  • the film thickness meter 22 includes a plurality of film thickness detection units (thickness measurement units) 23 and a film thickness processing unit 24.
  • a laser device is used as an optical instrument, and thereby the film thickness can be measured quickly and accurately.
  • the film thickness meter 22 includes five film thickness detectors 23.
  • the five film thickness detectors 23 have the same configuration.
  • the film thickness detection unit 23 is an elongated member, and an irradiation unit capable of irradiating a laser in a dot shape and a light receiving unit capable of receiving a reflected wave are arranged on one end side surface.
  • the film thickness detection unit 23 of the present embodiment is arranged on each of the four sides (four sides) of the rectangular electric wire 30 having a rectangular cross section so that the irradiation unit and the light receiving unit face each surface of the flat electric wire 30. , Another one is arranged on one side (specifically, the upper side) of the four sides.
  • the thickness of the covering portion 32 can be detected with high accuracy (details will be described later). Further, in the lower side, the left side, and the right side for measuring one point per side, the laser is irradiated to the approximate center of each side.
  • the laser irradiation position of the film thickness detection unit 23 is not limited to the substantially center, but the inner flat rectangular conductor 31 is a straight part of the covering unit 32 and is a bulge shown in FIG. It is preferable that the position avoids the portion 32a. Specifically, in consideration of the size of the general flat electric wire 30 and the bulging portion 32a, the length of each side from the center of one side of the flat electric wire 30 to one side and the other side is within 35% (more preferably within 30%). It is preferable to measure the position.
  • the long side (including the bulging portion 32a) in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the flat electric wire 30 is 4 mm, it is preferable to measure in the central 2.8 mm or 2.4 mm region.
  • the upper side of the rectangular electric wire 30 is measured at two points, and each measurement point needs to be separated to some extent. Therefore, it is preferable to determine the measurement point in consideration of the above-described range. Thereby, the thickness of the covering portion 32 can be detected with higher accuracy.
  • the measurement may be performed at a position of 1.2 mm from the center of one side of the flat wire 30 to one side and the other side.
  • each of the five film thickness detectors 23 is configured to irradiate a laser perpendicularly to the surface of the flat wire 30. Therefore, as shown in FIG. 3, when viewed in the longitudinal direction of the flat electric wire 30, the lasers irradiated by the film thickness detectors 23 arranged above and below are parallel to each other. Further, the laser beams emitted by the film thickness detectors 23 arranged on the left and right are parallel to each other. Furthermore, the laser irradiated by the film thickness detectors 23 disposed above and below and the laser irradiated by the film thickness detectors 23 disposed on the left and right are perpendicular to each other.
  • the plurality of film thickness detectors 23 arranged in parallel or perpendicular to each other are based on a relative positional relationship with respect to a certain surface as a reference surface so as to face the outer peripheral surface of the transported rectangular electric wire. The position is set. How to provide this reference plane is arbitrary, but for example, a sample having the same size as the rectangular electric wire 30 is set on a member that supports or conveys the rectangular electric wire 30 (conveying roller 21, unillustrated conveying roller, etc.) The surface of this sample may be used as the reference plane.
  • the position of the film thickness detection unit 23 relative to the flat electric wire 30 and the film thickness detection unit are determined by setting the position of the film thickness detection unit 23 with the surface corresponding to the surface of the conveyed flat electric wire 30 as a reference plane.
  • the accuracy of the positional relationship between the 23 can be improved.
  • the film thickness detection unit 23 irradiates a laser beam to the conveyed rectangular wire 30 in a dot shape, receives a reflected wave of the irradiated laser and converts it into an electric signal, and the electric signal is sent to the film thickness processing unit 24. Output.
  • the reflected wave includes a reflected wave reflected from the surface of the rectangular electric wire 30 (the covering portion 32) and a reflected wave reflected from the surface of the rectangular conductor 31.
  • the film thickness processing unit 24 calculates the distance to the two reflection positions by analyzing the reflected wave. Based on the difference in distance, the film thickness processing unit 24 can determine the thickness of the covering unit 32.
  • coated part 32 obtained here is each thickness of 5 points
  • the film thickness detection unit 23 performs laser irradiation and light reception at a predetermined sampling period. Thereby, the film thickness meter 22 measures the thickness of the five points of the covering portion 32 in a non-destructive manner over the entire length of the flat wire 30 in the longitudinal direction (strictly speaking, excluding a portion between sampling cycles, the same applies hereinafter). be able to. In addition, the utilization method of the thickness of the coating
  • the displacement meter 25 is a device that measures the shape of the outer shape of the object (in this embodiment, the outer shape of the rectangular electric wire 30) by irradiating a laser beam linearly and analyzing the reflected wave (diffuse reflected light).
  • the displacement meter 25 includes a displacement detection unit (outer shape measurement unit) 26 and a displacement processing unit 27.
  • the displacement meter 25 includes four displacement detectors 26.
  • One displacement detector 26 is disposed on each of the four sides (four sides) of the flat electric wire 30.
  • an irradiation unit capable of linearly irradiating a laser and a light receiving unit capable of receiving a reflected wave are arranged.
  • those installed above and below the rectangular electric wire 30 are configured such that the lens has a laser spot diameter larger than the length of the side of the rectangular electric wire 30 in the left-right direction.
  • those installed on the left and right sides of the rectangular electric wire 30 make the laser spot diameter larger than the length of the side in the thickness direction (vertical direction) of the rectangular electric wire 30 by the lens. ing.
  • Each displacement detector 26 has the same configuration except for the laser spot diameter. Further, instead of the configuration in which different spot diameters are set in the vertical direction and the horizontal direction as in this embodiment, measurement is performed by setting the longer spot diameter in the vertical direction and the horizontal direction to four lasers. Also good.
  • each of the four displacement detectors 26 is configured to irradiate a laser perpendicularly to the surface of the flat electric wire 30. Therefore, as shown in FIG. 3, when viewed in the longitudinal direction of the flat electric wire 30, the lasers emitted by the displacement detectors 26 arranged above and below are parallel to each other. Further, the laser beams emitted by the displacement detectors 26 arranged on the left and right are parallel to each other. Further, the laser emitted from the displacement detectors 26 arranged above and below and the laser emitted from the displacement detectors arranged right and left are perpendicular to each other. More specifically, the position of the displacement detector 26 is set based on a relative position relationship with respect to a certain surface as a reference surface. In addition, this reference plane can be determined using the sample of the flat electric wire 30 etc. as mentioned above.
  • the displacement detection unit 26 linearly irradiates a laser beam to the conveyed rectangular electric wire 30, receives a reflected wave of the irradiated laser, converts it into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the displacement processing unit 27. .
  • the displacement detection unit 26 linearly irradiates a laser beam to the conveyed rectangular electric wire 30, receives a reflected wave of the irradiated laser, converts it into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the displacement processing unit 27.
  • the reflected wave of the laser applied to the part is received earlier than the others.
  • the displacement processing unit 27 calculates the outer shape of each of the four sides of the rectangular electric wire 30 based on the time from when the laser is irradiated until the reflected wave is received. Thereby, the external shape around the flat electric wire 30 can be measured.
  • the displacement detector 26 performs laser irradiation and light reception at a predetermined sampling period. Thereby, the displacement meter 25 can measure the external shape around the flat electric wire 30 in a non-destructive manner over the entire length of the flat electric wire 30.
  • the detection result of the displacement meter 25 is output to the calculation unit 28.
  • the calculation unit 28 is an information processing device and performs calculations based on the measurement results of the film thickness meter 22 and the displacement meter 25.
  • the calculating part 28 performs the following processes. That is, the calculation unit 28 determines that the portion that has passed through the film thickness detection unit 23 passes through the displacement detection unit 26 based on the conveyance speed of the flat wire 30 and the distance from the film thickness detection unit 23 to the displacement detection unit 26. Find the time it takes to do.
  • the calculation unit 28 can use the measurement result of the film thickness meter 22 and the measurement result of the displacement meter 25 at the same location by considering this time.
  • the calculation unit 28 includes a position calculation unit 28a and a determination unit 28b.
  • the position calculation unit 28a calculates the position of the flat conductor 31.
  • the solid line in the graph of FIG. 4 shows the outer shape of the rectangular electric wire 30 detected by the displacement detection unit 26 arranged on the upper side of the rectangular electric wire 30.
  • the thickness of the covering part 32 at the measurement point is measured from the film thickness detection part 23 arranged on the upper side of the flat electric wire 30. Therefore, it can be seen from the outer shape of the rectangular electric wire 30 that the rectangular conductor 31 is positioned downward by the measured thickness of the covering portion 32.
  • the position of the rectangular conductor 31 can be obtained.
  • the thickness of the covering portion 32 at the approximate center of each side is measured.
  • FIG. Fig.5 (a) shows sectional drawing of the flat electric wire 30 when the thickness deviation has not arisen.
  • FIG. 5B shows a cross-sectional view of the rectangular electric wire 30 when uneven thickness occurs in the left-right direction.
  • the uneven thickness in the left-right direction can be detected by the film thickness detectors 23 arranged on the left and right.
  • FIG.5 (c) shows sectional drawing of the rectangular electric wire 30 when thickness deviation has arisen in the up-down direction.
  • the thickness deviation in the vertical direction can be detected by the film thickness detection unit 23 arranged vertically.
  • FIG. 5 (d) shows a cross-sectional view of the rectangular electric wire 30 when uneven thickness occurs in the rotation direction.
  • the uneven thickness in the rotation direction can be detected in consideration of the measurement results of the two film thickness detectors 23 arranged on the upper side.
  • the rectangular conductor 31 is rectangular, it is preferable to detect the thickness of two points on the long side.
  • the determination unit 28b Based on the outer shape of the flat wire 30 measured by the displacement meter 25, the position of the flat conductor 31 calculated by the position calculator 28a, and the dimensions of the flat conductor 31, the determination unit 28b The thickness of the covering portion 32 over the entire circumference in the circumferential direction is calculated, and it is determined whether or not the reference thickness is satisfied. This will be specifically described below.
  • the determination part 28b can obtain
  • the determination unit 28 b can calculate the covering portion 32 over the entire circumference in the circumferential direction of the rectangular electric wire 30 by performing the same processing for the other three sides of the rectangular electric wire 30. Further, since the film thickness meter 22 and the displacement meter 25 measure over the entire length of the flat wire 30 in the longitudinal direction, the determination unit 28b calculates the entire length of the flat wire 30 and the thickness of the covering portion 32 over the entire circumference. it can.
  • the four sides of the rectangular conductor 31 can also be regarded as being at right angles to each other, by connecting the positions (5 points) of the rectangular conductor 31 detected by the five film thickness meters so that the four sides are at right angles, The thickness of the covering portion 32 over the entire length and the entire circumference can be calculated without using the dimensions of the flat conductor 31.
  • the thickness of the covering part 32 over the entire length and the entire circumference is the size of the flat conductor 31. It is affected by accuracy. Accordingly, in this case, the dimension of the outer shape of the rectangular conductor 31 is measured, and feedback is applied to the processing of the rectangular conductor 31 to improve the accuracy of the outer dimension of the rectangular conductor 31, and the covering portion covering the entire length and the entire circumference.
  • the thickness of 32 can be obtained with high accuracy.
  • the determination part 28b determines whether the thickness of the coating
  • the coating thickness inspection apparatus 20 can inspect the thickness of the coating portion 32 over the entire length and the entire circumference with the above configuration.
  • the five film thickness detectors 23 are all at the same position in the longitudinal direction of the flat wire 30.
  • the film thickness detection unit 23 that measures the left and right and the film thickness detection unit 23 that measures the top and bottom are different in the longitudinal direction of the flat wire 30. In this way, by changing the position of the flat wire 30 in the longitudinal direction, the scattered light, leakage light, reflected light, etc. of the laser irradiated by a certain film thickness detector 23 are received by the light receivers of the other film thickness detectors 23. The possibility of reaching the can be reduced.
  • the two film thickness detectors 23 that detect right and left have the same position in the longitudinal direction of the flat wire 30, but it is possible for the other to receive one laser by varying the timing of laser irradiation. Is reduced. The same applies to the film thickness detectors 23 arranged above and below.
  • the displacement detection unit 26 for measuring left and right and the film thickness detection unit 23 for measuring vertical are different in the position in the longitudinal direction of the flat wire 30.
  • the two displacement detection units 26 arranged on the left and right have different timings of laser irradiation, and the two displacement detection units 26 arranged on the upper and lower sides are also lasers. The timing of irradiation is different.
  • the layout of this modification is an example, and about the film thickness detection part 23 arrange
  • the attachment member 40 includes a first attachment portion 41 and a second attachment portion 42.
  • the first attachment portion 41 and the second attachment portion 42 are the same member or separate members fixed so as not to move relative to each other.
  • the displacement detector 26 is attached to the first attachment part 41.
  • An attachment hole is formed in the second attachment portion 42, and the film thickness detection portion 23 is attached to the second attachment portion 42 by inserting the film thickness detection portion 23 into the attachment hole and then tightening with a bolt or the like. It is done.
  • the mounting member 40 disposed on the upper side includes one first mounting portion 41 and two second mounting portions 42, and the mounting member 40 disposed on the lower side, the left side, and the right side includes One first mounting portion 41 and one second mounting portion 42 are provided.
  • the detection result of the film thickness detection unit 23 and the detection result of the displacement detection unit 26 are overlapped (handled with the same coordinates). By fixing the detection unit 26 so that the relative movement is not possible, it is possible to reduce a deviation when the detection results of both are superimposed.
  • the film thickness detection unit 23 and the displacement detection unit 26 that measure any one of the four surfaces of the flat electric wire 30 are fixed at least by the attachment member 40 and the like so as not to be relatively movable. As shown in FIG. 6, it is more preferable that all sets of film thickness detectors 23 and displacement detectors 26 are fixed so as not to move relative to each other.
  • the coating thickness inspection apparatus 20 includes the displacement meter 25, the external shape of the rectangular electric wire 30 (covering portion 32) can be measured by superimposing the measurement results of the four displacement detection units 26. it can.
  • the bulging part 32a is formed in the flat electric wire 30, in order to measure the external shape of the flat electric wire 30 in detail, it is preferable that it is the structure which added the displacement detection part 26 further.
  • the rectangular electric wire including the shape of the bulging portion 32a is irradiated by irradiating the laser with an angle ⁇ with the four sides of the rectangular electric wire 30.
  • the angle ⁇ is preferably 45 degrees.
  • the coating thickness inspection apparatus 20 includes the displacement meter 25, the position calculation unit 28a, and the determination unit 28b.
  • the displacement meter 25 measures the outer shape of the flat electric wire 30 over the longitudinal direction of the flat electric wire 30 (outer shape measuring step).
  • the position calculation unit 28a obtains the position of the rectangular conductor 31 in the rectangular electric wire 30 over the longitudinal direction of the rectangular electric wire 30 (position calculating step).
  • the determination unit 28b is configured such that the thickness of the covering portion 32 calculated based on the results obtained by the displacement meter 25 and the position calculation unit 28a and the dimensions of the flat conductor 31 is the longitudinal direction of the flat electric wire 30. It is determined whether or not the reference thickness is satisfied (determination step).
  • the coating thickness inspection apparatus 20 of this embodiment includes a film thickness meter 22.
  • the film thickness meter 22 measures the thickness of the covering portion 32 at least one point on each of the four sides of the rectangular electric wire 30 (film thickness calculating step).
  • the position calculation unit 28 a uses the thickness of the covering unit 32 measured by the film thickness meter 22.
  • the position of the flat conductor 31 can be accurately obtained by using the film thickness meter 22 capable of measuring the thickness of the covering portion 32 at the measurement point.
  • the thickness of the covering portion 32 may be measured by another type of measuring device using an optical device (for example, a laser device). Moreover, you may measure the thickness of the coating
  • the thickness of the covering portion 32 is measured by the film thickness meter 22 to determine the position of the flat conductor 31, but other methods (for example, light that does not pass through the covering portion 32 and penetrate the flat conductor 31).
  • the position of the flat conductor 31 may be obtained directly by an irradiation method or the like.
  • the reference thickness is satisfied after obtaining the specific thickness of the covering portion 32 over the entire length and the entire circumference, but without determining the specific thickness of the covering portion 32. Only whether or not the reference thickness is satisfied may be obtained.
  • the uniform reference thickness is determined for the four sides of the flat electric wire 30, but different reference thicknesses may be set for the four sides of the flat electric wire 30. Further, the reference thickness may determine an upper limit value, a lower limit value, or both of the thickness of the covering portion 32. For example, when it is desired to prevent the covering portion 32 from becoming too thick to reduce the space factor, it is preferable to set the reference thickness as the lower limit value.

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Abstract

　被覆厚さ検査装置（２０）は、変位計（２５）と、位置算出部（２８ａ）と、判定部（２８ｂ）と、を備える。変位計（２５）は、平角電線（３０）の長手方向にわたって、当該平角電線（３０）の外形を計測する（外形計測工程）。位置算出部（２８ａ）は、平角電線（３０）の長手方向にわたって、平角電線（３０）内の平角導体（３１）の位置を求める（位置算出工程）。判定部（２８ｂ）は、変位計（２５）及び位置算出部（２８ａ）で得られた結果に基づいて算出される被覆部（３２）の周方向にわたる厚さが、平角電線（３０）の長手方向にわたって、基準厚さを満たすか否かを判定する（判定工程）。

Description

被覆厚さ検査方法及び被覆厚さ検査装置
　本発明は、主として、平角電線の被覆部の厚さを長手方向及び周方向にわたって検査する方法に関する。
　近年では、例えば自動車用のモータ等の電気機器において、平角電線が用いられている。平角電線は、断面が矩形状の平角導体の周りに被覆部を形成した電線である。平角電線は、断面が円状の電線と比較して占積率が高いので、装置の小型化又は高出力化を実現できる。特許文献１及び２は、平角電線に関する技術を開示する。
　特許文献１は、平角電線の製造方法を開示する。具体的には、絶縁ワニスで充填された槽内に平角導体を通し、その後に加熱することで絶縁ワニスを硬化させて被覆部を形成する方法が開示されている。更に、特許文献１では、絶縁ワニスを噴霧し、その後に加熱することで絶縁ワニスを硬化させて被覆部を形成する方法も開示されている。
　特許文献２は、占積率の向上等のために、均一な被覆部を形成する方法を開示する。具体的には、被覆部を形成する塗装ダイスは、平角導体の四辺に対面するように配置された４つのダイス部品を備えている、それぞれのダイス部品は、当該ダイス部品に形成された溝から、平角導体に対して絶縁ワニスを塗布する。ここで、各ダイス部品は、平角導体のコーナー領域（ドッグボーンが形成される領域）の対面に形成された溝が小さい。この構成により、平角導体のコーナー領域に絶縁ワニスが過剰に塗布されることを防止し、均一な被覆部を形成することができる。
特開２０１３－４５６２４号公報 特開２０１３－２０７４２号公報
　ところで、平角導体は長尺物なので位置ズレが生じ易いため、被覆部が部分的に厚くなったり薄くなったりし易い。そのため、例えば特許文献２の方法を用いた場合でも、被覆部の厚さを確実に制御することは困難である。
　従って、平角電線の被覆部の厚さを検査することが従来から行われている。この検査として、例えば、平角電線の端部を切断して被覆部の厚さを計測する方法、又は、膜厚計等によって長手方向にわたって平角導体の１点における被覆部の厚さを計測する方法が行われていた。
　しかし、前者の計測は、平角電線の長手方向の一部のみの計測であり、後者の計測は、平角電線の周方向の一部のみの計測である。つまり、従来の計測はあくまで部分的であり、平角電線の品質を確実に保証することができなかった。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、平角電線の長手方向及び周方向にわたって被覆部の厚さを検査する方法を提供することにある。
課題を解決するための手段及び効果
　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
　本発明の第１の観点によれば、以下の被覆厚さ検査方法が提供される。即ち、この被覆厚さ検査方法は、外形計測工程と、位置算出工程と、判定工程と、を含む。前記外形計測工程では、前記平角電線の長手方向にわたって、当該平角電線の外形を求める。前記位置算出工程では、前記平角電線の前記長手方向にわたって、前記平角電線内の前記平角導体の位置を求める。前記判定工程では、前記外形計測工程及び前記位置算出工程で得られた結果に基づいて算出される前記被覆部の周方向にわたる厚さが、前記長手方向にわたって、基準厚さを満たすか否かを判定する。
　これにより、平角電線の長手方向及び周方向にわたって被覆部の厚さが基準厚さを満たすか否かを検査することができる。従って、絶縁性が十分に確保された信頼性の高い平角電線を提供することができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、以下のようにすることが好ましい。即ち、前記平角導体を前記長手方向で見たときの当該平角電線の四辺について少なくとも１点ずつ前記被覆部の厚さを計測する厚さ計測工程を含む。前記位置算出工程では、前記厚さ計測工程で計測した結果を利用する。
　これにより、所定点の被覆部の厚さを計測可能な膜厚計等を用いて、平角導体の位置を正確に求めることができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記厚さ計測工程では、前記平角電線の前記被覆部の四隅に形成される膨らみ部を避けた位置で前記被覆部の厚さを計測することが好ましい。
　これにより、被覆部の厚さを精度良く計測することができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記厚さ計測工程では、前記平角電線の四辺のうち一辺について前記被覆部の厚さを少なくとも２点計測することが好ましい。
　これにより、平角導体が平角電線に対して傾いている場合であっても、当該傾きを検出できる。従って、平角導体の位置をより正確に計測できるので、被覆部の厚さが基準厚さを満たすか否かを一層正確に判定できる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記厚さ計測工程では、前記平角電線にレーザを点状に照射して前記被覆部の厚さを計測することが好ましい。
　これにより、素早くかつ正確に所定点の被覆部の厚さを計測して、平角導体の位置を求めることができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記厚さ計測工程では、前記平角電線を前記長手方向に沿って移動させながら厚さ計測部により前記被覆部の厚さの計測を行うことが好ましい。
　これにより、計測部を移動させることなく、平角電線の長手方向にわたって被覆部の厚さを計測できる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記厚さ計測部のうち少なくとも１つは、前記長手方向における位置が、他の何れかの前記厚さ計測部とは異なることが好ましい。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記厚さ計測部のうち少なくとも１つは、レーザを照射するタイミングが、他の何れかの前記厚さ計測部とは異なることが好ましい。
　これにより、ある厚さ計測部が照射したレーザを他の厚さ計測部が検出することを防止できるので、前記被覆部の厚さの検出精度を向上させることができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記長手方向で見たときに、前記平角電線の長辺に前記厚さ計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、前記平角電線の短辺に前記厚さ計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、長辺に照射されるレーザと、短辺に照射されるレーザは、互いに垂直であることが好ましい。
　丸形電線の被覆部の厚さを検査する場合、中心に向かってレーザを照射するのであれば、どの方向から照射するかは問題とならない。この点、平角電線を検査する場合は、レーザを照射する方向によっては被覆部の厚さを正確に求められない。そのため、上記のようにレーザを照射することで、被覆部の厚さを精度良く計測することができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記外形計測工程では、前記平角電線を前記長手方向に沿って移動させながら、外形計測部が前記平角電線の四辺にそれぞれレーザを線状に照射することで前記平角電線の外形を計測することが好ましい。
　これにより、素早くかつ正確に平角電線の外形の形状を計測することができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記外形計測部のうち少なくとも１つは、前記長手方向における位置が、他の何れかの前記外形計測部とは異なることが好ましい。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記外形計測部のうち少なくとも１つは、レーザを照射するタイミングが、他の何れかの前記外形計測部とは異なることが好ましい。
　これにより、ある外形計測部が照射したレーザを他の外形計測部が検出することを防止できるので、前記被覆部の厚さの検出精度を向上させることができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記長手方向で見たときに、前記平角電線の長辺に前記外形計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、前記平角電線の短辺に前記外形計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、長辺に照射されるレーザと、短辺に照射されるレーザは、互いに垂直であることが好ましい。
　これにより、平角電線が矩形状であることを考慮して、上記のように各面に垂直にレーザを照射することで、各面の形状を精度良く求めることができる。従って、長手方向及び周方向にわたる被覆部の厚さを精度良く計測することができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては、前記平角電線の同じ辺を計測対象とする４組の前記厚さ計測部及び前記外形計測部のうち少なくとも１組は、前記厚さ計測部及び前記外形計測部が相対移動できないように固定されていることが好ましい。
　これにより、厚さ計測部と外形計測部の位置関係を固定することができるので、両者の検出結果を重ね合わせたときの誤差を低減し、被覆部の厚さを精度良く計測することができる。
　前記の被覆厚さ検査方法においては前記外形計測工程、前記位置算出工程、及び前記判定工程は、前記平角電線の製造工程と一連の流れで行われることが好ましい。
　これにより、本願では平角電線を長手方向にわたって計測するため、製造工程と一連の流れで検査を行うことで、効率的に検査を行うことができる。
　本発明の第２の観点によれば、以下の構成の被覆厚さ検査装置が提供される。即ち、この被覆厚さ検査装置は、外形計測部と、位置算出部と、判定部と、を備える。前記外形計測部は、前記平角電線の長手方向にわたって、当該平角電線の外形を計測する。前記位置算出部は、前記平角電線の前記長手方向にわたって、前記平角電線内の前記平角導体の位置を求める。前記判定部は、前記外形計測部及び前記位置算出部で得られた結果と、前記平角導体の寸法と、に基づいて算出される前記被覆部の周方向にわたる厚さが、前記長手方向にわたって、基準厚さを満たすか否かを判定する。
　これにより、平角電線の長手方向及び周方向にわたって被覆部の厚さが基準厚さを満たすか否かを検査することができる。従って、絶縁性が十分に確保された信頼性の高い平角電線を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る平角電線製造装置及び被覆厚さ検査装置を概略的に説明する側面図。 被覆厚さ検査装置の具体的な構成を説明する斜視図及びブロック図。 平角電線の断面形状、及び、膜厚計及び変位計が照射するレーザを示す図。 計測結果等に基づいて、被覆部の厚さを算出する処理を説明する図。 平角導体の偏肉のパターンを説明する図。 変形例に係る被覆厚さ検査装置の構成を示す平面図。 平角電線の外形を計測するために更にレーザを照射する方向を説明する図。
　次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
　初めに、図１を参照して、平角電線製造装置１０について説明する。平角電線製造装置１０は、平角導体３１から平角電線３０を製造する装置であり、搬送ローラ１１と、被覆成形部１２と、を備えている。
　平角導体３１は、図２等に示すように、断面が矩形状に構成された細長状の導体である。本実施形態の平角導体３１は、銅で構成されているが、導体であれば他の素材を用いることができる。なお、本明細書において「矩形」とは、長方形だけでなく正方形も含み、四隅が円弧状となっている形状も含むものとする。
　搬送ローラ１１は、対向するように配置された２つの円柱状の部材から構成されている。搬送ローラ１１は、平角導体３１を挟み込んで回転することで、平角導体３１を図１の太線で示す方向に搬送することができる。なお、図１では、１対の搬送ローラ１１のみが示されているが、実際には多くの搬送ローラ１１が配置される。
　被覆成形部１２は、平角導体３１の周囲に被覆部３２を形成する。被覆成形部１２は、ダイス１３と、スクリューシリンダ１４と、を備えている。ダイス１３には、平角導体３１が挿通する貫通部が形成されている。また、ダイス１３は、スクリューシリンダ１４から供給された樹脂を平角導体３１の周りに塗布する。
　以上のようにして、平角導体３１の周囲に被覆部３２を形成して、平角電線３０を製造することができる。なお、本実施形態の被覆部３２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）から構成されているが、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の他の樹脂を用いることもできる。また、このように形成された被覆部３２には、図３（ａ）に示すようにドッグボーンと称される膨らみ部３２ａが形成されることがある。
　次に、主に図２を参照して、被覆厚さ検査装置２０について説明する。なお、以下の説明では、説明の便宜のため、図２に示すように上下左右の方向を定める。
　被覆厚さ検査装置２０は、平角電線製造装置１０で製造された平角電線３０について、一連の流れで、被覆部３２の厚さが基準厚さを満たすか否かを検査する。基準厚さとは、本実施形態では、平角電線３０の絶縁性を確保できる厚さである。被覆厚さ検査装置２０は、図１及び図２に示すように、搬送ローラ２１と、膜厚計２２と、変位計２５と、演算部２８と、を備えている。
　搬送ローラ２１は、搬送ローラ１１と同様に、対向するように配置された２つの円柱状の部材から構成されている。搬送ローラ２１は、平角電線３０を挟み込んで回転することで、平角電線３０を図１の太線で示す方向に搬送することができる。なお、図１では、１対の搬送ローラ２１のみが示されているが、実際には多くの搬送ローラ２１が配置される。
　膜厚計２２は、光学機器により光を点状に照射してその反射光を分析することで膜厚（本実施形態では被覆部３２の厚さ）を計測する装置である。膜厚計２２は、複数の膜厚検出部（厚さ計測部）２３と、膜厚処理部２４と、を備えている。本実施形態では、光学機器としてレーザ装置を用いており、これにより、素早くかつ正確に膜厚を計測することができる。
　膜厚計２２は、５つの膜厚検出部２３を備えている。５つの膜厚検出部２３は、それぞれ同様の構成となっている。膜厚検出部２３は、細長状の部材であり、一端側の面には、レーザを点状に照射可能な照射部と、反射波を受光可能な受光部と、が配置されている。本実施形態の膜厚検出部２３は、断面が矩形状の平角電線３０の四辺（四面）に、照射部及び受光部が平角電線３０の各面を向くようにそれぞれ１つずつ配置されるとともに、四辺のうち一辺（具体的には上辺）に更にもう１つ配置される。このように一辺につき２点を計測することで、被覆部３２の厚みを精度良く検出することができる（詳細は後述）。また、一辺につき１点を計測する下辺、左辺、右辺では、各辺の略中央にレーザが照射される。
　なお、膜厚検出部２３のレーザの照射位置は略中央に限られないが、被覆部３２のうち、内部の平角導体３１が直線状である部分であって、図３（ａ）に示す膨らみ部３２ａを避けた位置であることが好ましい。具体的には、一般的な平角電線３０及び膨らみ部３２ａのサイズを考慮すると、平角電線３０の一辺の中央から一側及び他側にそれぞれ辺長の３５％以内（より好ましくは３０％以内）の位置を計測することが好ましい。例えば平角電線３０の長手方向に垂直な断面における長辺（膨らみ部３２ａを含む）が４ｍｍであった場合、中央の２．８ｍｍ又は２．４ｍｍの領域で計測することが好ましい。特に、本実施形態では、平角電線３０の上辺は２点計測し、それぞれの計測点はある程度離す必要があるため、上記で示した範囲を考慮して計測点を定めることが好ましい。これにより、被覆部３２の厚さをより精度良く検出することができる。例えば、平角電線３０の一辺の中央から一側及び他側にそれぞれ１．２ｍｍの位置で計測しても良い。
　また、図２及び図３に示すように、５つの膜厚検出部２３は、それぞれ、平角電線３０の表面に垂直にレーザを照射するように構成されている。従って、図３に示すように、平角電線３０の長手方向で見たときに、上下に配置される膜厚検出部２３が照射するレーザは、互いに平行となる。また、左右に配置される膜厚検出部２３が照射するレーザは、互いに平行となる。更に、上下に配置される膜厚検出部２３が照射するレーザと、左右に配置される膜厚検出部２３が照射するレーザは、互いに垂直となる。なお、ここで述べる平行又は垂直とは、例えば２，３度程度の誤差がある場合でも平行又は垂直に該当するものとする。また、この互いに平行又は垂直に配置された複数の膜厚検出部２３は、搬送される平角電線の外周面にそれぞれ対向するように、ある面を基準面として、その面に対する相対位置関係に基づいて位置が設定されている。この基準面をどのように設けるかは任意であるが、例えば平角電線３０を支持又は搬送する部材（搬送ローラ２１、図略の搬送ローラ等）に平角電線３０と同じサイズのサンプルをセットし、このサンプルの表面を基準面としても良い。このように、搬送される平角電線３０の表面に相当する面を基準面として膜厚検出部２３の位置を定めることで、平角電線３０に対する膜厚検出部２３の位置、及び、膜厚検出部２３同士の位置関係の精度を向上させることができる。なお、サンプルではなく平角電線３０をセットして、この平角電線３０の表面を基準面としても良い。
　膜厚検出部２３は、搬送される平角電線３０に対してレーザを点状に照射し、照射したレーザの反射波を受光して電気信号に変換し、当該電気信号を膜厚処理部２４へ出力する。なお、この反射波には、平角電線３０（被覆部３２）の表面で反射した反射波と、平角導体３１の表面で反射した反射波と、が含まれている。
　膜厚処理部２４は、この反射波を解析することで、２箇所の反射位置までの距離を算出する。この距離の差に基づいて、膜厚処理部２４は、被覆部３２の厚さを求めることができる。なお、ここで得られる被覆部３２の厚さは、膜厚検出部２３が照射した５点のそれぞれの厚さであり、本発明の目的である周方向にわたる被覆部３２の厚さが得られる訳ではない。
　膜厚検出部２３は、所定のサンプリング周期でレーザの照射及び受光を行う。これにより、膜厚計２２は、平角電線３０の長手方向の全長（厳密にはサンプリング周期の間の部分を除く、以下同様）にわたって、非破壊で被覆部３２の５点の厚さを計測することができる。なお、ここで計測した被覆部３２の厚さの利用方法は後述する。膜厚計２２の検出結果は、演算部２８へ出力される。
　変位計２５は、レーザを線状に照射してその反射波（拡散反射光）を分析することで、物体の外形の形状（本実施形態では平角電線３０の外形）を計測する装置である。変位計２５は、変位検出部（外形計測部）２６と、変位処理部２７と、を備えている。
　変位計２５は、４つの変位検出部２６を備えている。変位検出部２６は、平角電線３０の四辺（四面）にそれぞれ１つずつ配置される。それぞれの変位検出部２６の所定の面には、レーザを線状に照射可能な照射部と、反射波を受光可能な受光部と、が配置されている。４つの変位検出部２６のうち平角電線３０の上下に設置されるものは、レンズによってレーザのスポット径を平角電線３０の左右方向の辺の長さよりも大きくなるようにしている。また、４つの変位検出部２６のうち平角電線３０の左右に設置されるものは、レンズによって、レーザのスポット径を平角電線３０の厚み方向（上下方向）の辺の長さよりも大きくなるようにしている。なお、それぞれの変位検出部２６は、レーザのスポット径以外は同様の構成となっている。また、本実施形態のように上下方向と左右方向とで異なるスポット径を設定する構成に代えて、上下方向と左右方向のうち長い方のスポット径を４つのレーザに設定して測定を行っても良い。
　また、図２及び図３に示すように、４つの変位検出部２６は、それぞれ、平角電線３０の表面に垂直にレーザを照射するように構成されている。従って、図３に示すように、平角電線３０の長手方向で見たときに、上下に配置される変位検出部２６が照射するレーザは、互いに平行となる。また、左右に配置される変位検出部２６が照射するレーザは、互いに平行となる。更に、上下に配置される変位検出部２６が照射するレーザと、左右に配置される変位検出部２６が照射するレーザは、互いに垂直となる。より具体的には、ある面を基準面として、その面に対する相対位置関係に基づいて変位検出部２６の位置が設定されている。なお、この基準面は、上述したように平角電線３０のサンプル等を用いて定めることができる。
　変位検出部２６は、搬送される平角電線３０に対してレーザを線状に照射し、照射したレーザの反射波を受光して電気信号に変換し、当該電気信号を変位処理部２７へ出力する。なお、例えば平角電線３０の一部が膨らんでいる場合、当該部分に照射されたレーザの反射波は、他よりも早く受光される。
　変位処理部２７は、レーザを照射してから反射波を受光するまでの時間に基づいて、平角電線３０の四辺のそれぞれの外形を算出する。これにより、平角電線３０の周囲の外形を計測することができる。
　変位検出部２６は、所定のサンプリング周期でレーザの照射及び受光を行う。これにより、変位計２５は、平角電線３０の全長にわたって、非破壊で平角電線３０の周囲の外形を計測することができる。変位計２５の検出結果は、演算部２８へ出力される。
　演算部２８は、情報処理装置であり、膜厚計２２及び変位計２５の計測結果に基づいて、演算を行う。なお、膜厚検出部２３と変位検出部２６は、平角電線３０の長手方向における位置が異なるため、演算部２８は、以下の処理を行う。即ち、演算部２８は、平角電線３０の搬送速度と、膜厚検出部２３から変位検出部２６までの距離と、に基づいて、膜厚検出部２３を通過した部分が変位検出部２６を通過するまでに掛かる時間を求める。演算部２８は、この時間を考慮することで、同じ箇所における、膜厚計２２の計測結果と変位計２５の計測結果を用いることができる。
　また、演算部２８は、位置算出部２８ａと、判定部２８ｂと、を備える。
　位置算出部２８ａは、平角導体３１の位置を算出する。以下、図４を参照して具体的に説明する。図４のグラフの実線は、平角電線３０の上側に配置された変位検出部２６が検出した平角電線３０の外形を示している。また、平角電線３０の上側に配置された膜厚検出部２３からは、計測点での被覆部３２の厚さが計測される。従って、平角電線３０の外形から、計測された被覆部３２の厚さ分だけ下方に平角導体３１が位置していることが分かる。同様の処理を四辺について行うことで、平角導体３１の位置を求めることができる。なお、本実施形態では１点の計測を行う下辺、左辺、右辺については、各辺の略中央の被覆部３２の厚さを計測している。
　また、平角導体３１の位置を求めることで、被覆部３２の偏肉を検出することができる。以下、図５を参照して説明する。図５（ａ）は、偏肉が生じていないときの平角電線３０の断面図を示す。
　図５（ｂ）は、左右方向に偏肉が生じているときの平角電線３０の断面図を示す。左右方向の偏肉は、左右に配置された膜厚検出部２３により検出することができる。図５（ｃ）は、上下方向に偏肉が生じているときの平角電線３０の断面図を示す。上下方向の偏肉は、上下に配置された膜厚検出部２３により検出することができる。
　図５（ｄ）は、回転方向に偏肉が生じているときの平角電線３０の断面図を示す。回転方向の偏肉は、上側に配置された２つの膜厚検出部２３の計測結果を考慮して、検出することができる。このように、被覆部３２の厚さを、一辺について２点計測することで、偏肉状況を精度良く検出することができる。なお、平角導体３１が長方形の場合、長辺側の２点の厚さを検出することが好ましい。
　判定部２８ｂは、変位計２５が計測した平角電線３０の外形、位置算出部２８ａが算出した平角導体３１の位置、及び、平角導体３１の寸法に基づいて、平角電線３０の長手方向の全長及び周方向の全周にわたる被覆部３２の厚さを算出し、基準厚さを満たすか否かを判定する。以下、具体的に説明する。
　図４のグラフについて、平角電線３０の外形から、平角導体３１の外形を引いた値は、被覆部３２の厚さに相当する。このようにして、判定部２８ｂは、上側に形成された被覆部３２の全箇所の厚さを求めることができる。判定部２８ｂは、同様の処理を、平角電線３０の他の３辺についても行うことで、平角電線３０の周方向の全周にわたる被覆部３２を算出することができる。また、膜厚計２２及び変位計２５は、平角電線３０の長手方向の全長にわたって計測を行っているため、判定部２８ｂは、平角電線３０の全長及び全周にわたる被覆部３２の厚さを算出できる。なお、平角導体３１の四辺は互いに直角であるとみなすこともできるので、５つの膜厚計が検出した平角導体３１の位置（５点）を、四辺が直角になるように接続することで、平角導体３１の寸法を用いずに全長及び全周にわたる被覆部３２の厚さの算出を行うこともできる。
　なお、膜厚検出部２３を４つ備え、平角導体３１の位置を４点（四辺を１点ずつ）測定する場合、全長及び全周にわたる被覆部３２の厚さは、平角導体３１の寸法の精度の影響を受ける。従って、この場合は、平角導体３１の外形の寸法を測定し、平角導体３１の加工にフィードバックをかけることで、平角導体３１の外形の寸法の精度を向上させて、全長及び全周にわたる被覆部３２の厚さを精度良く求めることができる。
　判定部２８ｂは、全長及び全周にわたる被覆部３２の厚さが、上記の基準厚さを満たすか否かを判定する。そして、判定結果を図略のディスプレイ等に表示してオペレータに報知する。
　被覆厚さ検査装置２０は、以上の構成により、全長及び全周にわたる被覆部３２の厚さを検査することができる。
　次に、図６の平面図（上から見た図）を参照して、上記実施形態の変形例を説明する。なお、以下の説明において、上記の実施形態と同一又は類似する構成については、図面に同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
　上記の実施形態では、５つの膜厚検出部２３は、平角電線３０の長手方向における位置は全て同じである。これに対し、本変形例では、左右を計測する膜厚検出部２３と、上下を計測する膜厚検出部２３は、平角電線３０の長手方向における位置が異なる。このように、平角電線３０の長手方向における位置を異ならせることで、ある膜厚検出部２３が照射したレーザの散乱光、漏れ光、及び反射光等が他の膜厚検出部２３の受光部に到達する可能性を低減できる。なお、左右を検出する２つの膜厚検出部２３は、平角電線３０の長手方向における位置が同じであるが、レーザを照射するタイミングをそれぞれ異ならせることで、一方のレーザを他方が受光する可能性を低減している。上下に配置される膜厚検出部２３も同様である。
　膜厚検出部２３と同様に、左右を計測する変位検出部２６と、上下を計測する膜厚検出部２３は、平角電線３０の長手方向における位置が異なる。また、膜厚検出部２３と同様に、左右に配置される２つの変位検出部２６は、レーザを照射するタイミングをそれぞれ異ならせており、上下に配置される２つの変位検出部２６も、レーザを照射するタイミングをそれぞれ異ならせている。
　なお、本変形例のレイアウトは一例であり、左右又は上下に配置される膜厚検出部２３について、平角電線３０の長手方向における位置がそれぞれ異なっていても良い。変位検出部２６のレイアウトについても同様である。
　次に、膜厚検出部２３及び変位検出部２６が取り付けられる取付部材４０について説明する。取付部材４０は、第１取付部４１と、第２取付部４２と、から構成されている。第１取付部４１及び第２取付部４２は、同一の部材又は相対移動不能に固定された別個の部材である。第１取付部４１には、変位検出部２６が取り付けられる。第２取付部４２には取付孔が形成されており、当該取付孔に膜厚検出部２３を挿入した後にボルト等を用いて締め付けることで、第２取付部４２に膜厚検出部２３が取り付けられる。なお、上側に配置される取付部材４０は、１つの第１取付部４１と、２つの第２取付部４２と、を備えており、下側、左側、及び右側に配置される取付部材４０は、１つの第１取付部４１と、１つの第２取付部４２と、を備えている。
　上述したように、本実施形態では、膜厚検出部２３の検出結果と変位検出部２６の検出結果を重ね合わせる（同じ座標で取り扱う）ため、本変形例のように膜厚検出部２３及び変位検出部２６を相対移動不能に固定することで、両者の検出結果を重ね合わせる際のズレを低減することができる。なお、平角電線３０の四面のうち何れか一面（例えば上面）を計測する膜厚検出部２３及び変位検出部２６が少なくとも取付部材４０等で相対移動不能に固定されていることが好ましいが、図６に示すように全ての組の膜厚検出部２３及び変位検出部２６が相対移動不能に固定されていることが更に好ましい。
　また、被覆厚さ検査装置２０は変位計２５を備えているため、４つの変位検出部２６の計測結果を重ね合わせることで、平角電線３０（被覆部３２）の外形の形状を計測することができる。なお、平角電線３０には膨らみ部３２ａが形成されるため、平角電線３０の外形の形状を詳細に計測するためには、変位検出部２６を更に追加した構成であることが好ましい。例えば、図７に示すように、平角電線３０の四辺に垂直な方向に加え、平角電線３０の四辺と角度θをなすようにレーザを照射することで、膨らみ部３２ａの形状を含めた平角電線３０の外形を計測できる。このように、変位検出部２６を更に４つ追加する（合計８つ）することが好ましい。また、角度θは４５度であることが好ましい。
　以上に説明したように、被覆厚さ検査装置２０は、変位計２５と、位置算出部２８ａと、判定部２８ｂと、を備える。変位計２５は、平角電線３０の長手方向にわたって、当該平角電線３０の外形を計測する（外形計測工程）。位置算出部２８ａは、平角電線３０の長手方向にわたって、平角電線３０内の平角導体３１の位置を求める（位置算出工程）。判定部２８ｂは、変位計２５及び位置算出部２８ａで得られた結果と、平角導体３１の寸法と、に基づいて算出される被覆部３２の周方向にわたる厚さが、平角電線３０の長手方向にわたって、基準厚さを満たすか否かを判定する（判定工程）。
　これにより、平角電線３０の長手方向及び周方向にわたって被覆部３２の厚さが基準厚さを満たすか否かを検査することができる。従って、絶縁性が十分に確保された信頼性の高い平角電線３０を提供することができる。
　また、本実施形態の被覆厚さ検査装置２０は、膜厚計２２を備える。膜厚計２２は、平角電線３０の四辺について少なくとも１点ずつ前記被覆部３２の厚さを計測する（膜厚算出工程）。位置算出部２８ａは、膜厚計２２が計測した被覆部３２の厚さを利用する。
　これにより、計測点の被覆部３２の厚さを計測可能な膜厚計２２を用いて、平角導体３１の位置を正確に求めることができる。
　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
　上記実施形態の膜厚計２２に代えて、光学機器（例えばレーザ装置）を用いた他の方式の計測装置で被覆部３２の厚さを計測しても良い。また、その他の方式（超音波、電磁誘導等）の計測装置で被覆部３２の厚さを計測しても良い。変位計２５についても、レーザを用いた他の方式、又は、レーザ以外を用いた方式の計測装置により平角電線３０の外形を計測しても良い。なお、レーザを用いた測定に使用する電磁波の波長は任意であり、例えば可視光、赤外線、及びＸ線等を使用することができる。
　上記実施形態では、膜厚計２２により被覆部３２の厚さを計測して平角導体３１の位置を求めたが、他の方法（例えば被覆部３２を貫通して平角導体３１を貫通しない光を照射する方法等）により、平角導体３１の位置を直接的に求めても良い。
　上記実施形態では、全長及び全周にわたって被覆部３２の具体的な厚さを求めた上で基準厚さを満たすか否かを判定したが、被覆部３２の具体的な厚さを求めることなく、基準厚さを満たすか否かだけを求めても良い。
　上記実施形態では、平角電線３０の四辺について一律の基準厚さを定めたが、平角電線３０の四辺にそれぞれ異なる基準厚さを定めても良い。また、基準厚さは、被覆部３２の厚さの上限値、下限値、又はその両方を定めるものであっても良い。例えば、被覆部３２が厚くなりすぎて占積率が低下することを防止したい場合、下限値としての基準厚さを設定することが好適である。
　１０　平角電線製造装置
　２０　被覆厚さ検査装置
　２１　搬送ローラ
　２２　膜厚計
　２３　膜厚検出部（厚さ計測部）
　２４　膜厚処理部
　２５　変位計
　２６　変位検出部（外形計測部）
　２７　変位処理部
　２８　演算部
　２８ａ　位置算出部
　２８ｂ　判定部
　３０　平角電線
　３１　平角導体
　３２　被覆部

Claims (16)

  1. 　細長状で断面が矩形状の平角導体と、当該平角導体を覆う被覆部と、からなる平角電線の検査方法において、
    　前記平角電線の長手方向にわたって、当該平角電線の外形を計測する外形計測工程と、
    　前記平角電線の前記長手方向にわたって、前記平角電線内の前記平角導体の位置を求める位置算出工程と、
    　前記外形計測工程及び前記位置算出工程で得られた結果に基づいて算出される前記被覆部の周方向にわたる厚さが、前記長手方向にわたって、基準厚さを満たすか否かを判定する判定工程と、
    を含むことを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  2. 　請求項１に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記平角電線を前記長手方向で見たときの当該平角電線の四辺について少なくとも１点ずつ前記被覆部の厚さを計測する厚さ計測工程を含み、
    　前記位置算出工程では、前記厚さ計測工程で計測した結果を利用することを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  3. 　請求項２に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記厚さ計測工程では、前記平角電線の前記被覆部の四隅に形成される膨らみ部を避けた位置で前記被覆部の厚さを計測することを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  4. 　請求項２に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記厚さ計測工程では、前記平角電線の四辺のうち一辺について前記被覆部の厚さを少なくとも２点計測することを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  5. 　請求項２に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記厚さ計測工程では、前記平角電線にレーザを点状に照射して前記被覆部の厚さを計測することを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  6. 　請求項２に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記厚さ計測工程では、前記平角電線を前記長手方向に沿って移動させながら厚さ計測部により前記被覆部の厚さの計測を行うことを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  7. 　請求項６に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記厚さ計測部のうち少なくとも１つは、前記長手方向における位置が、他の何れかの前記厚さ計測部とは異なることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  8. 　請求項６に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記厚さ計測部のうち少なくとも１つは、レーザを照射するタイミングが、他の何れかの前記厚さ計測部とは異なることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  9. 　請求項８に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記長手方向で見たときに、前記平角電線の長辺に前記厚さ計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、前記平角電線の短辺に前記厚さ計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、長辺に照射されるレーザと、短辺に照射されるレーザは、互いに垂直であることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  10. 　請求項２に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記外形計測工程では、前記平角電線を前記長手方向に沿って移動させながら、外形計測部が前記平角電線の四辺にそれぞれレーザを線状に照射することで前記平角電線の外形を計測することを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  11. 　請求項１０に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記外形計測部のうち少なくとも１つは、前記長手方向における位置が、他の何れかの前記外形計測部とは異なることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  12. 　請求項１０に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記外形計測部のうち少なくとも１つは、レーザを照射するタイミングが、他の何れかの前記外形計測部とは異なることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  13. 　請求項１０に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記長手方向で見たときに、前記平角電線の長辺に前記外形計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、前記平角電線の短辺に前記外形計測部が照射するレーザは、レーザの照射方向が互いに平行であり、長辺に照射されるレーザと、短辺に照射されるレーザは、互いに垂直であることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  14. 　請求項１１に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記平角電線の同じ辺を計測対象とする４組の前記厚さ計測部及び前記外形計測部のうち少なくとも１組は、前記厚さ計測部及び前記外形計測部が相対移動できないように固定されていることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  15. 　請求項１に記載の被覆厚さ検査方法であって、
    　前記外形計測工程、前記位置算出工程、及び前記判定工程は、前記平角電線の製造工程と一連の流れで行われることを特徴とする被覆厚さ検査方法。
  16. 　細長状で断面が矩形状の平角導体と、当該平角導体を覆う被覆部と、からなる平角電線の被覆部の厚さを検査する被覆厚さ検査装置において、
    　前記平角電線の長手方向にわたって、当該平角電線の外形を計測する外形計測部と、
    　前記平角電線の前記長手方向にわたって、前記平角電線内の前記平角導体の位置を求める位置算出部と、
    　前記外形計測部及び前記位置算出部で得られた結果と、前記平角導体の寸法と、に基づいて算出される前記被覆部の周方向にわたる厚さが、前記長手方向にわたって、基準厚さを満たすか否かを判定する判定部と、
    を備えることを特徴とする被覆厚さ検査装置。
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