(57)【要約】      （修正有）【課題】撚り線の撚りピッチを、精度良く安定に測定することが可能な、撚りピッチ測定装置及び撚りピッチ測定方法を提供する。【解決手段】撚りピッチ測定装置１は、撚り線ｃを所定の間隔で保持する第１保持機構４と第２保持機構６と、第２保持機構で保持された撚り線を、撚りほぐす方向に回転する回転機構７と、回転機構による回転と同期して、第１保持機構と第２保持機構の間の撚り線に対して、張力をかける張力付与機構９と、第１保持機構と第２保持機構の間の長さの変位を測定する変位測定機構１０と、回転機構の回転数を測定する回転数測定機構８と、変位測定機構の測定結果から、変位の極大値を検出する変位検出機構１５と、回転数測定機構の測定結果から、極大値における回転数を特定する回転数特定機構１３と、極大値における回転数を用いて撚り線のピッチを算出する撚りピッチ算出機構１６を有する。【選択図】図１
2020134320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の素線が撚り合わされた撚り線の撚りピッチ測定装置であって、
前記撚り線を長手方向の所定の位置で保持する第１保持機構と、
前記第１保持機構から所定の距離離れた位置で、前記撚り線を保持する第２保持機構と、
前記第２保持機構を、前記撚り線の撚りがほぐれる方向に回転する回転機構と、
前記第１保持機構と前記第２保持機構の間の前記撚り線に張力をかける張力付与機構と、
前記第１保持機構と前記第２保持機構の間の長さの変位を測定する変位測定機構と、  
前記回転機構の回転数を測定する回転数測定機構と、
前記変位測定機構の測定結果から、前記変位の極大値を検出する変位検出機構と、
前記回転数測定機構の測定結果から、前記極大値における前記回転数を特定する回転数特定機構と、
前記極大値における前記回転数を用いて、前記撚り線のピッチを算出する撚りピッチ算出機構と、
を有することを特徴とする撚りピッチ測定装置。
【請求項２】
前記張力付与機構は、
前記第１保持機構若しくは前記第２保持機構と共に、前記撚り線の長手方向に移動する
ことを特徴とする請求項１の撚りピッチ測定装置。
【請求項３】
複数本の素線が撚り合わされた撚り線の撚りピッチ測定方法であって、
前記撚り線を、長手方向の所定の距離離れた２箇所で保持し、保持された前記撚り線に張力をかける第１工程と、
前記撚り線の保持された部分の一方を、前記撚り線の撚りがほぐれる方向に回転する第２工程と、
前記第２工程における回転の回転数を測定すると共に、前記撚り線の保持された部分の間の長さの変位を測定する第３工程と、
前記回転数と前記変位を評価し、前記変位の極大値を検出すると共に、前記極大値における前記回転数を特定する第４工程と、
前記極大値における回転数を用いて、前記撚り線のピッチを算出する第５工程と、
を有することを特徴とする撚りピッチの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撚り線の撚りピッチ測定装置および撚りピッチ測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電線やケーブルに使用される撚り線は、複数の素線を撚り線機により撚り合わせて形成される。前述の撚り線を製造する場合、撚りピッチが一定でないと完成品の屈曲特性に影響が出るという問題が発生する。従って、撚線加工工程において撚りピッチを測定して、常に一定の撚りピッチとすることが必要不可欠である。
【０００３】
これまで撚り線の撚りピッチを測定する方法として、物差し又はノギス等を撚り線に直接当てて、長さ寸法を測定する方法や（特許文献１、２参照）、回転自在のピンを被測定物に沿わせながら回転させ、近接スイッチあるいはロータリエンコーダといった回転検出装置によってピンが１回転したことを検出し、そのときの被測定物の水平移動距離をもってピッチ長として測定する方法が開示されてきた（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１５２３０１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５８３９１号公報
【特許文献３】特開昭４８−６９９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、目視による測定では、撚り線の軸心に沿った長さ寸法を正確に確認できないという理由や、特定の１本の撚り素線のみに対して回転自在のピンを確実に押圧保持しておくことが困難である理由などによって、撚りピッチを必ずしも精度よく測定できなかった。
【０００６】
特に、複数本の素線を束ねて一括で撚った集合撚り線では、外観形状がいびつとなるため、前述した従来の方法や装置では、誤差によって測定結果にバラツキが生じ、再現性良く撚りピッチを測定するのは難しかった。
【０００７】
そこで本発明では、撚り線の撚りピッチを、線種によらず、安定して、高精度に測定し得る撚りピッチ測定装置および撚りピッチの測定方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撚りピッチ測定装置は、前記撚り線を長手方向の所定の位置で保持する第１保持機構と、前記第１保持機構から所定の距離離れた位置で、前記撚り線を保持する第２保持機構と、前記第２保持機構を、前記撚り線の撚りがほぐれる方向に回転する回転機構と、前記第１保持機構と前記第２保持機構の間の前記撚り線に張力をかける張力付与機構と、前記第１保持機構と前記第２保持機構の間の長さの変位を測定する変位測定機構と、  前記回転機構の回転数を測定する回転数測定機構と、前記変位測定機構の測定結果から、前記変位の極大値を検出する変位検出機構と、前記回転数測定機構の測定結果から、前記極大値における前記回転数を特定する回転数特定機構と、前記極大値における前記回転数を用いて、前記撚り線のピッチを算出する撚りピッチ算出機構と、を有する。
【０００９】
また、本発明の撚りピッチ測定装置において、前記張力付与機構は、前記第１保持機構若しくは前記第２保持機構と共に、前記撚り線の長手方向に移動することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の撚りピッチ測定方法は、前記撚り線を、長手方向の所定の距離離れた２箇所で保持し、保持された前記撚り線に張力をかける第１工程と、前記撚り線の保持された部分の一方を、前記撚り線の撚りがほぐれる方向に回転する第２工程と、前記第２工程における回転の回転数を測定すると共に、前記撚り線の保持された部分の間の長さの変位を測定する第３工程と、前記回転数と前記変位を評価し、前記変位の極大値を検出すると共に、前記極大値における前記回転数を特定する第４工程と、前記極大値における回転数を用いて、前記撚り線のピッチを算出する第５工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撚り線の撚りピッチを、線種によらず、安定して、精度よく測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における、撚りピッチ測定装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態における、全体工程を示すフローである。
【図３】本発明の実施形態に用いられる撚り線の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態において、撚り線回転ハンドルの回転数に対するクランプ間の長さの変位を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１に本実施形態に用いられる撚りピッチ測定装置の例を示す。
撚りピッチ測定装置１は、台座２、第１支柱３、第１保持機構（以下、クランプ４と称する。）、第２支柱５、第２保持機構（以下、クランプ６と称する。）、回転機構（以下、撚り線回転ハンドル７と称する。）、エンコーダ８、張力付加機構（以下、アクチュエータ９と称する。）、変位測定機構（以下、変位計１０と称する。）、測定用パソコン１１から構成される。
【００１４】
なお、撚りピッチ測定装置１では、第１支柱３と第２支柱５が、台座２上に所定の間隔をおいて配置され、測定対象となる撚り線ｃが、第１支柱３に取り付けられたクランプ４、及びクランプ６によって保持され、クランプ６が、第２支柱５に取り付けられたエンコーダ８を介して撚り線回転ハンドル７と接続され、アクチュエータ９が、第１支柱３に取り付いている。
【００１５】
ここで、撚り線回転ハンドル７は、測定用パソコン１１にある撚り線回転ハンドル制御部１２と、エンコーダ８は、測定用パソコン１１にあるエンコーダ制御部１３と、アクチュエータ９は、測定用パソコン１１にあるアクチュエータ制御部１４と、それぞれ繋がっている。
【００１６】
また、変位計１０は、台座２上に配置され、測定用パソコン１１にある変位測定制御部１５と繋がっている。
【００１７】
また、第１支柱３は、撚り線ｃに張力がかかると、撚り線ｃの長手方向（図１における矢印方向）に移動することができる。
【００１８】
撚り線回転ハンドル７には、回転を電気信号で制御できるハンドルを用いるのが好ましい。
これにより撚り線ｃを撚りほぐす回転を高分解能で制御することが可能となる。
【００１９】
アクチュエータ９には、エアベアリングアクチュエータを用いることが好ましい。
エアベアリングアクチュエータは、非接触エアベアリング機構を採用しているので摺動抵抗がゼロとなり、繊細で精密な荷重コントロールが可能となる。
【００２０】
変位計１０には、レーザー変位計を用いることが好ましい。
これにより撚り線ｃの長さの変位を非接触かつ高分解能で計測することが可能となる。
【００２１】
測定用パソコン１１は、撚り線回転ハンドル制御部１２、エンコーダ制御部１３、アクチュエータ制御部１４、変位測定制御部１５、演算制御部１６、記憶装置１７を有している。
これにより、撚り線回転ハンドル制御部１２は、記憶装置１７に設定された制御値で、撚り線回転ハンドル７を回転できるようにしている。
【００２２】
また、エンコーダ制御部１３は、記憶装置１７に設定された制御値で、エンコーダ８で撚り線回転ハンドル７の回転数を検出できるよう、また検出した回転数データを取得できるようにしている。
【００２３】
また、アクチュエータ制御部１４は、記憶装置１７に設定された制御値で、アクチュエータ９を動かすことができるようにしている。
【００２４】
また、変位測定制御部１５は、記憶装置１７に設定された制御値で、クランプ４とクランプ６の間隔の変位を計測できるよう、また計測した変位データを取得できるようにしている。
【００２５】
また、演算制御部１６では、変位計制御部１５からの変位データを用いた極大値の算出や、エンコーダ制御部１３からの回転数データを用いた変位データの極大値における回転数の特定や、特定された回転数を用いて撚りピッチの算出ができるようにしている。
【００２６】
次に、図２に示すフロー図により、本実施形態である撚りピッチの測定方法について説明する。
【００２７】
（第１工程）
まず、測定フローを開始した後、撚り線ｃを、所定の距離離れたクランプ４及び６によって保持する（ステップＳ０１）。次に、撚り線ｃに弛みがないように、アクチュエータ９によって撚り線ｃに張力を付与する（ステップＳ０２）。
【００２８】
（第２工程）
次に、クランプ６と繋がっている撚り線回転ハンドル７によって、クランプ６を、撚り線ｃの撚りがほぐれる方向に所定の回転数で回転する（ステップＳ０３）。ここで、撚りほぐしによって発生する撚り線ｃの弛みは、アクチュエータ９によって撚り線ｃに掛かる張力で回避することができる。
【００２９】
（第３工程）
次に、エンコーダ８によって撚り線回転ハンドル７の回転数を検出して、回転数データを測定用パソコン１１に転送する（ステップＳ０４）。
【００３０】
次に、変位計１０によって、クランプ４とクランプ６の間の長さの変位を計測して、変位データを測定用パソコン１１に転送する（ステップＳ０５）。
【００３１】
次に、測定パソコン１１で、転送された変位データをモニタリングしながら、変位の極大値を確認するまで、ステップＳ０３からステップＳ０５までを繰り返す。
【００３２】
ここで、撚り線ｃは、図３に示すように、複数本の素線１８を撚り合わせて構成される。従って、撚り線ｃの長さは、撚ったことにより元の素線１８よりも短く、撚りほぐしによって完全にほぐれたとき、元の素線１８に対応する長さとなり、撚り線ｃの長さの変位は最大値となる。更に撚りほぐしを続けると、逆撚り方向への回転が始まり、撚り線ｃの長さは、素線１８に対応する長さよりも再度短くなるので、変位の極大値を確認することが可能となる。
【００３３】
例えば、撚りピッチを１２．８ｍｍとして製作した３本の撚り線サンプルを準備して、上述の撚りピッチ測定装置１により、２つのクランプの間隔の変位を確認すると、図４に示すように、サンプル全てにおいて綺麗な放物線軌道を描くことが分かった。従って、得られた放物線軌道から極大値や、極大値における撚り線回転ハンドルの回転数を特定することができる。
ここで、２つのクランプの間隔は１０００ｍｍとし、撚り線回転ハンドル７は０．１回転ごとに回転した。
【００３４】
（第４工程）  
次に、測定用パソコン１１によって、クランプ間の間隔の変位のモニタリング結果から極大値を検出し、同時に変位が極大値となった時の撚り線回転ハンドル７の回転数を特定する（ステップＳ０６）。
【００３５】
（第５工程）
次に、第４工程で得られた撚り線回転ハンドル７の回転数と２つのクランプの間隔を用いて、撚りピッチを測定用パソコンの演算制御部１６で計算し、記録装置１７に保存して測定を終了する（ステップＳ０７）。
【００３６】
以上より、撚り線に一定の張力が掛かることによって、撚りほぐしで発生する撚り線の弛みを回避することが可能となり、撚りピッチを、線種によらず、再現性良く測定できる。
また、本発明により、変位や回転数に対して高分解能な計測が可能になるので、撚りピッチ計測の高精度化を達成することもできる。
更に、本発明により、容易に撚りピッチ測定が可能になるので、撚りピッチ検査に掛かる工数の削減も期待できる。
【００３７】
ここまで、発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲において、内容を変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１：撚りピッチ測定装置
２：台座
３：第１支柱
４：クランプ（第１保持機構）
５：第２支柱
６：クランプ（第２保持機構）
７：撚り線回転ハンドル（回転機構）
８：エンコーダ
９：アクチュエータ（張力付与機構）
１０：変位計（変位測定機構）
１１：測定用パソコン
１２：撚り線回転ハンドル制御部
１３：エンコーダ制御部
１４：アクチュエータ制御部
１５：変位測定制御部
１６：演算制御部
１７：記憶装置
１８：素線
ｃ：撚り線
【図１】
2020134320.tif 000003
【図２】
2020134320.tif 000004
【図３】
2020134320.tif 000005
【図４】
2020134320.tif 000006