(57)【要約】【課題】溶接手段による造管の際における溶接不良を抑制する。【解決手段】成形手段によって筒状に成形される前の帯状金属板４０の漸近する両側辺４１を含む画像を撮影する。撮影した画像について、画像処理により、帯状金属板４０の漸近する両側辺４１間の所定位置を仮中心位置ｙ０とし、その仮中心位置ｙ０を起点として幅方向を外向きに両側辺４１のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺４１の位置の中心位置ｙaveを突き合わせ予定位置と予測する。予測した突き合わせ予定位置ｙaveが、溶接手段の位置を通過する際に、溶接位置となるように位置調整手段を作動させて溶接手段を位置調整する。【選択図】図７
2014097509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状金属板を長さ方向に繰り出す金属板繰り出し手段と、
前記金属板繰り出し手段によって繰り出される帯状金属板を幅方向に湾曲させると共に両側辺を突き合わせて筒状に成形する成形手段と、
前記成形手段の下流側に設けられ且つ前記成形手段によって筒状に成形された帯状金属板の両側辺の突き合わせ部を溶接する溶接手段と、
前記溶接手段を、溶接位置が筒状に成形された帯状金属板の周方向で変更されるように、位置調整する位置調整手段と、
前記成形手段の上流側に設けられ且つ前記成形手段によって筒状に成形される前の帯状金属板の漸近する両側辺を含む画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段によって撮影した画像について、画像処理により、帯状金属板の漸近する両側辺間の所定位置を仮中心位置とし、その仮中心位置を起点として幅方向を外向きに両側辺のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって予測した突き合わせ予定位置が、前記溶接手段の位置を通過する際に、溶接位置となるように前記位置調整手段を作動させて前記溶接手段を位置調整する制御手段と、
を備えた造管装置。
【請求項２】
請求項１に記載された造管装置において、
前記画像処理手段は、突き合わせ予定位置を予測するための画像処理の前に、前記画像撮影手段によって撮影した画像について、雑音除去処理を施した後、幅方向の一端から他端の向き又は他端から一端の向きに帯状金属板の両側辺のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺の位置の中心位置を仮中心位置に決定する画像処理を行う造管装置。
【請求項３】
請求項２に記載された造管装置において、
前記画像処理手段は、前記画像撮影手段によって撮影した画像について、突き合わせ予定位置を予測するための画像処理を、仮中心位置を決定するための画像処理よりも上流側の位置において行う造管装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された造管装置において、
前記画像処理手段は、帯状金属板の両側辺の突き合わせ予定位置を長さ方向の一定長さ部分の平均として予測すると共に、帯状金属板の両側辺の仮中心位置を長さ方向の一定長さ部分の平均として決定する造管装置。
【請求項５】
請求項４に記載された造管装置において、
前記画像処理手段は、突き合わせ予定位置を予測するための一定長さ部分が、帯状金属板の両側辺の仮中心位置を決定するための一定長さ部分よりも長く設定されている造管装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された造管装置において、
前記画像撮影手段によって撮影される帯状金属板の画像撮影部分に、撮影方向の側方から光を照射する照明手段を更に備えた造管装置。
【請求項７】
請求項６に記載された造管装置において、
前記照明手段からの光を散乱すると共にその散乱光が帯状金属板の画像撮影部分に照射されるように設けられた散乱手段を更に備えた造管装置。
【請求項８】
帯状金属板を長さ方向に繰り出す金属板繰り出し手段と、
前記金属板繰り出し手段によって繰り出される帯状金属板を幅方向に湾曲させると共に両側辺を突き合わせて筒状に成形する成形手段と、
前記成形手段の下流側に設けられ且つ前記成形手段によって筒状に成形された帯状金属板の両側辺の突き合わせ部を溶接する溶接手段と、
前記溶接手段を、溶接位置が筒状に成形された帯状金属板の周方向で変更されるように、位置調整する位置調整手段と、
を備えた造管装置を用いた造管方法であって、
前記成形手段によって筒状に成形される前の帯状金属板の漸近する両側辺を含む画像を撮影するステップと、
前記撮影した画像について、画像処理により、帯状金属板の漸近する両側辺間の所定位置を仮中心位置とし、その仮中心位置を起点として幅方向を外向きに両側辺のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測するステップと、
前記予測した突き合わせ予定位置が、前記溶接手段の位置を通過する際に、溶接位置となるように前記位置調整手段を作動させて前記溶接手段を位置調整するステップと、
を含む造管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造管装置及びそれを用いた造管方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話基地局、マイクロ波通信施設、テレビ放送中継局、その他の各種通信施設では、通信用の同軸ケーブルが用いられる。かかる同軸ケーブルは、銅線や銅管からなる内部導体を発泡樹脂製の絶縁体で被覆し、更にその外側を銅管やアルミニウム管からなる外部導体、又は、複数の金属ワイヤを編組した或いはらせん状に配置した外部導体を設け、その上を樹脂製のシースで被覆した構造を有する。
【０００３】
ここで、同軸ケーブルの管状の外部導体は、通常、帯状金属板の両側辺を突き合わせて溶接することにより造管される。例えば、特許文献１には、順次繰り出される帯状金属板の両側辺を突き合わせて管状に成形し、その突き合わせ部を溶接する際、監視装置により溶接部を監視することが開示されている。また、特許文献２には、帯状金属板の漸近する両側辺の突き合わせ位置を画像処理により予測し、その突き合わせ位置に追随するように溶接トーチを位置調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１８１１５号公報
【特許文献２】特開平９−８５４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に開示された造管装置では、図９に示すように、帯状金属板４０’の漸近する両側辺４１’を含む部分の画像を撮影し、その画像について、画像処理により、幅方向の一端から他端の向きに帯状金属板４０’の両側辺４１’のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺４１’の位置の中心位置を突き合わせ予定位置とする。
【０００６】
ところが、帯状金属板４０’の材質や光の照射条件等によっては、画像上には、帯状金属板４０’に筋状の影ｓ’が側辺に沿って現れる場合がある。そして、このような筋状の影ｓ’が現れた画像を上記のように画像処理すると、その筋状の影ｓ’を帯状金属板４０’の側辺４１’と誤って検出する場合があり、そのような場合、誤った突き合わせ予定位置が予測され、その部分では、帯状金属板４０’の両側辺４１’の突き合わせ部において溶接されない、つまり、溶接不良が発生してしまうこととなる。
【０００７】
本発明の課題は、溶接手段による造管の際における溶接不良を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の造管装置は、
帯状金属板を長さ方向に繰り出す金属板繰り出し手段と、
前記金属板繰り出し手段によって繰り出される帯状金属板を幅方向に湾曲させると共に両側辺を突き合わせて筒状に成形する成形手段と、
前記成形手段の下流側に設けられ且つ前記成形手段によって筒状に成形された帯状金属板の両側辺の突き合わせ部を溶接する溶接手段と、
前記溶接手段を、溶接位置が筒状に成形された帯状金属板の周方向で変更されるように、位置調整する位置調整手段と、
前記成形手段の上流側に設けられ且つ前記成形手段によって筒状に成形される前の帯状金属板の漸近する両側辺を含む画像を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段によって撮影した画像について、画像処理により、帯状金属板の漸近する両側辺間の所定位置を仮中心位置とし、その仮中心位置を起点として幅方向を外向きに両側辺のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測する画像処理手段と、
前記画像処理手段によって予測した突き合わせ予定位置が、前記溶接手段の位置を通過する際に、溶接位置となるように前記位置調整手段を作動させて前記溶接手段を位置調整する制御手段と、
を備える。
【０００９】
本発明の造管方法は、
帯状金属板を長さ方向に繰り出す金属板繰り出し手段と、
前記金属板繰り出し手段によって繰り出される帯状金属板を幅方向に湾曲させると共に両側辺を突き合わせて筒状に成形する成形手段と、
前記成形手段の下流側に設けられ且つ前記成形手段によって筒状に成形された帯状金属板の両側辺の突き合わせ部を溶接する溶接手段と、
前記溶接手段を、溶接位置が筒状に成形された帯状金属板の周方向で変更されるように、位置調整する位置調整手段と、
を備えた造管装置を用いた造管方法であって、
前記成形手段によって筒状に成形される前の帯状金属板の漸近する両側辺を含む画像を撮影するステップと、
前記撮影した画像について、画像処理により、帯状金属板の漸近する両側辺間の所定位置を仮中心位置とし、その仮中心位置を起点として幅方向を外向きに両側辺のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測するステップと、
前記予測した突き合わせ予定位置が、前記溶接手段の位置を通過する際に、溶接位置となるように前記位置調整手段を作動させて前記溶接手段を位置調整するステップと、
を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像処理により、帯状金属板の両側辺間の仮中心位置を起点として幅方向を外向きに両側辺のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測するので、仮に画像上の帯状金属板に筋状の影が側辺に沿って現れたとしても、その筋状の影を帯状金属板の側辺と誤って検出することはなく、従って、突き合わせ予定位置の誤認による溶接不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の係る造管装置のブロック図である。
【図２】造管部の概略構成を示す図である。
【図３】成形ダイスの上流側部分の平面図である。
【図４】（ａ）は図２における矢印４ａの部分、（ｂ）は図２における矢印４ｂの部分、及び（ｃ）は図２における矢印４ｃの部分の断面図である。
【図５】（ａ）は溶接ユニットの側面図であり、（ｂ）は図５（ａ）におけるVB-VB断面図である。
【図６】図２における矢印６の部分の断面図である。
【図７】ＣＣＤカメラで撮影される画像を示す図である。
【図８】画像処理部での処理のフローチャートである。
【図９】従来の突き合わせ予定位置の予測方法に用いる画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態について図１〜８に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、実施形態に係る造管装置１０を示す。本実施形態に係る造管装置１０は通信用の同軸ケーブルの外部導体５３を製造するために用いられるものである。
【００１４】
本実施形態に係る造管装置１０は、上流側に設けられた金属板繰り出し部１１（金属板繰り出し手段）及びケーブル繰り出し部１２と、下流側に設けられたケーブル回収部１３と、それらの間に設けられた造管部１４とを備える。本実施形態に係る造管装置１０は、金属板繰り出し部１１から帯状金属板４０を長さ方向に水平に連続的に繰り出し、また、ケーブル繰り出し部１２から内部導体５１を絶縁体５２で被覆したケーブル５０を長さ方向に連続的に繰り出し、そして、造管部１４において、ケーブル５０を被覆するように帯状金属板４０を管状の外部導体５３に造管し、その外部導体付ケーブル６０をケーブル回収部１３において連続的に回収する。
【００１５】
図２は造管部１４を示す。
【００１６】
造管部１４は、成形ダイス１４１（成形手段）及びその下流側に設けられた溶接ユニット１４２を有し、更に成形ダイス１４１の上流側に設けられたＣＣＤカメラ１４３（画像撮影手段）、画像処理部１４４（画像処理手段）、及びトーチ位置調整制御部１４５（制御手段）、並びに一対の照明部１４６（照明手段）及び一対の散乱板１４７（散乱手段）を有する。
【００１７】
成形ダイス１４１は、横方向に貫通した円筒孔１４１ａが形成された環状部材で構成されており、図３に示すように、その円筒孔１４１ａに金属板繰り出し部１１からの帯状金属板４０及びケーブル繰り出し部１２からのケーブル５０が導入される。そして、成形ダイス１４１は、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、帯状金属板４０を、ケーブル５０を両側から包むように、幅方向に湾曲させると共に両側辺４１を突き合わせて筒状に成形する。なお、成形ダイス１４１の上流側には横断面が円弧状のプレートで構成されたケーブル押さえ１４８が設けられており、そのケーブル押さえ１４８は、ケーブル５０を成形ダイス１４１の円筒孔１４１ａに水平に導入するように案内する。
【００１８】
図５（ａ）及び（ｂ）は溶接ユニット１４２を示す。
【００１９】
溶接ユニット１４２は、溶接トーチ２０（溶接手段）及びその位置調整部３０（位置調整手段）を有する。
【００２０】
溶接トーチ２０は、先端が成形ダイス１４１の出口直上に位置付けられて下流側の斜め上方に延びるように設けられている。そして、溶接トーチ２０は、図６に示すように、成形ダイス１４１から出た筒状に形成された帯状金属板４０の両側辺４１の突き合わせ部４２を溶接して外部導体５３を造管し、外部導体付ケーブル６０を形成する。
【００２１】
位置調整部３０は、溶接トーチ２０の側方に設けられている。位置調整部３０は、固定部材３１と可動部材３２とを有する。固定部材３１は、長方形の底板３１ａ及びその短辺のそれぞれから起立した起立板３１ｂからなる断面コの字状に形成されている。固定部材３１の一方の起立板３１ｂの外側にはパルスモータ３３が取り付けられており、そのパルスモータ３３のモータ軸に結合したネジ状ロッド３４が一方の起立板３１ｂの中心を貫通して他方の起立板３１ｂまで延びて軸受されている。また、固定部材３１のネジ状ロッド３４の両側のそれぞれにはガイドロッド３５がネジ状ロッド３４に平行に延びるように設けられており、各ガイドロッド３５の両端は一方及び他方の起立板３１ｂで軸受されている。一方、可動部材３２は、長方形の天板３２ａ及びその一方の短辺から垂下した垂下板３２ｂからなる断面Ｌ字状に形成されている。可動部材３２は、天板３２ａによって固定部材３１の開口を覆うと共に、垂下版が固定部材３１の他方の起立板３１ｂの外側に配置されるように設けられている。また、可動部材３２の天板３２ａの内側の中心には雌ネジが形成された第１ブロック３６が垂下するように設けられており、その第１ブロック３６の雌ネジに固定部材３１のネジ状ロッド３４が螺合して挿通されている。可動部材３２の天板３２ａの内側の四隅にはそれぞれ円筒孔が形成された第２ブロック３７が垂下するように設けられており、その各第２ブロック３７の円筒孔に固定部材３１の対応するガイドロッド３５が内嵌めされて挿通されている。可動部材３２の垂下板３２ｂの外側の中心にはトーチ支持軸３８が水平に延びるように設けられており、そのトーチ支持軸３８の先端が溶接トーチ２０の中間部に結合している。以上の構成により、位置調整部３０は、パルスモータ３３を駆動することによりネジ状ロッド３４が回転し、それによって第１ブロック３６がネジ状ロッド３４上を長さ方向に沿って移動すると共に各第２ブロック３７がガイドロッド３５上を摺動し、それに伴って可動部材３２が、固定部材３１に対し、垂下板３２ｂが他方の起立板３１ｂから離間又は近接するように移動し、その結果、垂下版で支持した溶接トーチ２０を幅方向に移動させる。つまり、位置調整部３０は、溶接位置が筒状に成形された帯状金属板４０の周方向で変更されるように溶接トーチ２０を移動させて位置調整する。
【００２２】
ＣＣＤカメラ１４３は、成形ダイス１４１から上流側の上方に設けられている。そして、ＣＣＤカメラ１４３は、図７に示すように、成形ダイス１４１によって筒状に成形される前の帯状金属板４０の漸近する両側辺４１、つまり、Ｖゾーンを含む画像を連続的に撮影する。ＣＣＤカメラ１４３により撮影する画像は、後述の突き合わせ予定位置の予測精度を高める観点から、成形ダイス１４１から上流側の例えば０〜５０ｍｍの部分の画像であることが好ましく、また、帯状金属板４０の両側辺４１間の間隔が例えば１〜１０ｍｍの部分の画像であることが好ましい。なお、ＣＣＤカメラ１４３で撮影する画像は、白黒画像及びカラー画像のいずれであってもよいが、後述の画像処理速度を高める観点からは白黒画像であることが好ましい。
【００２３】
画像処理部１４４は、ＣＣＤカメラ１４３に接続されたコンピュータで構成されており、ＣＣＤカメラ１４３によって撮影した画像について画像処理を行う。その画像処理について図８に基づいて説明する。
【００２４】
スタート後のステップＳ１では、後述する突き合わせ予定位置を予測するための画像処理（ステップＳ２）の前に、図７に示す画像の固定枠ｗ０内の領域について、帯状金属板４０と同系色で膨張処理（雑音除去処理）を施し、更に画像処理により、図７に矢印で示すように、幅方向の一端から他端の向き又は他端から一端の向きに走査して帯状金属板４０の両側辺４１のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺４１の位置の中心位置を仮中心位置に決定して続くステップＳ２に進む。
【００２５】
ここで、帯状金属板４０と同系色で膨張処理を施した画像について仮中心位置を決定するための画像処理を行うことにより、側辺４１の位置の検出精度は低くなるものの、仮中心位置は、突き合わせ予定位置を予測するための基準とするだけであるため、帯状金属板４０の両側辺４１間に位置していればその精度は問題ではない。そして、このように帯状金属板４０と同系色で膨張処理を施した画像について仮中心位置を決定するための画像処理を行うことにより、帯状金属板４０の側辺４１に沿って現れる筋状の影ｓを消去することができ、それを側辺４１として誤って検出することを回避することができる。なお、雑音除去処理は、膨張処理に限定されるものでなく、収縮処理等であってもよい。
【００２６】
また、このとき、画像処理では、具体的には、固定枠ｗ０内の領域について、幅方向の走査を長さ方向にずれながら繰り返し行い、各走査で帯状金属板４０の表面の色（例えば白）と両側辺４１間の空間の色（例えば黒）との２箇所の境界を一方及び他方の側辺４１として検出し、一方の側辺４１の座標と他方の側辺４１の座標の中心座標を全走査について平均した座標ｙ０を仮中心位置と決定する。この仮中心位置は、１回の走査で決定することも可能であるが、上記のように長さ方向の一定長さ部分の平均として決定することにより外乱の影響を縮小することができる。
【００２７】
ステップＳ２では、図７に示す画像の第１及び第２枠ｗ１，ｗ２内のそれぞれの領域について、事前の処理を施すことなく、ＣＣＤカメラ１４３から得られた画像そのものについて、画像処理により、図７に矢印で示すように、ステップＳ１で決定した仮中心位置を起点として幅方向を外向きに走査して両側辺４１のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺４１の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測して続くステップＳ３に進む。
【００２８】
ここで、この突き合わせ予定位置を予測するための画像処理を行う第１及び第２枠ｗ１，ｗ２は、ステップＳ１において仮中心位置を決定するための画像処理を行う固定枠ｗ０よりも上流側に配置されている、つまり、突き合わせ予定位置を予測するための画像処理は、仮中心位置を決定するための画像処理よりも上流側の位置において行う。このようにすることにより、Ｖゾーンは上流方向に広がっている為、仮中心位置は必ず両側辺４１の内側になる。そのことより、突き合わせ予定位置の予測精度がより高くなる。なお、これとは逆に、突き合わせ予定位置を予測するための画像処理を、仮中心位置を決定するための画像処理よりも下流側の位置において行ってもよい。
【００２９】
また、このとき、画像処理では、具体的には、第１枠ｗ１内の領域について、幅方向の走査を長さ方向にずれながら繰り返し行い、各走査で帯状金属板４０の表面の色（例えば白）と両側辺４１間の空間の色（例えば黒）との境界を一方の側辺４１として検出し、一方の側辺４１の座標を全走査について平均した座標ｙ１を求める。同様に、第２枠ｗ２内の領域について、幅方向の走査を長さ方向にずれながら繰り返し行い、各走査で帯状金属板４０の表面の色（例えば白）と両側辺４１間の空間の色（例えば黒）との境界を他方の側辺４１として検出し、他方の側辺４１の座標を全走査について平均した座標ｙ２を求める。そして、それらの座標ｙ１と座標ｙ２との中心座標ｙave（＝（ｙ１+ｙ２）／２）を突き合わせ予定位置と予測する。この突き合わせ予定位置は、一方及び他方の側辺４１のそれぞれについて１回の走査で予測することも可能であるが、上記のように長さ方向の一定長さ部分の平均として決定することにより外乱の影響を縮小することができる。また、この突き合わせ予定位置を予測するための一定長さ部分の長さＬは、突き合わせ予定位置の予測を仮中心位置の決定よりも高精度で行う観点から、仮中心位置を決定するための一定長さ部分の長さｌよりも長く設定されていることが好ましい。なお、これとは逆に、突き合わせ予定位置を予測するための一定長さ部分の長さＬが仮中心位置を決定するための一定長さ部分の長さｌよりも短く設定されていてもよい。
【００３０】
ステップＳ３では、突き合わせ予定位置の座標ｙaveを出力した後、ステップＳ１に戻る。
【００３１】
トーチ位置調整制御部１４５は、画像処理部１４４及び溶接ユニット１４２の位置調整部３０のパルスモータ３３のそれぞれに接続されたコンピュータで構成されており、画像処理部１４４によって予測した突き合わせ予定位置の座標ｙaveが、溶接トーチ２０の位置を通過する際に、溶接位置となるようにパルスモータ３３に電力を送って位置調整部３０を作動させ、それによって溶接トーチ２０を移動させて位置調整する。
【００３２】
本実施形態に係る造管装置１０によれば、画像処理により、帯状金属板４０の両側辺４１間の仮中心位置を起点として幅方向を外向きに両側辺４１のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺４１の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測するので、仮に画像上の帯状金属板４０に筋状の影ｓが側辺４１に沿って現れたとしても、その筋状の影ｓを帯状金属板４０の側辺４１と誤って検出することはなく、従って、突き合わせ予定位置の誤認による溶接不良を抑制することができ、その結果、歩留まりの向上を図ることができる。
【００３３】
一対の照明部１４６は、成形ダイス１４１に導入される前の帯状金属板４０を幅方向の両側であって、長さ方向についてＣＣＤカメラ１４３の設置位置に対応するように設けられている。そして、各照明部１４６は、ＣＣＤカメラ１４３によって撮影される帯状金属板４０の画像撮影部分に撮影方向の側方から光を照射する。照明部１４６としては、例えば白色光を照射する光源等が挙げられるが、特に限定されるものではない。このように照明部１４６が、帯状金属板４０の画像撮影部分に、撮影方向の側方から光を照射するように設けられているので、帯状金属板４０の両側辺４１間に位置するケーブル５０やケーブル押さえ１４８に照明の光が直接照射され、それらの色が仮中心位置を決定するための画像処理や突き合わせ予定位置を予測するための画像処理に影響が及ぶのを回避することができる。
【００３４】
一対の散乱板１４７は、一対の照明部１４６と対応しており、それぞれ帯状金属板４０と対応する照明部１４６との間の上方に、散乱面が水平方向に対して傾斜して帯状金属板４０側を向くように設けられている。そして、各散乱板１４７は照明部１４６からの光を散乱するが、その散乱光は帯状金属板４０の画像撮影部分に照射される。散乱板１４７としては、例えば段ボールなどの紙製の板、金属の板等が挙げられるが、特に限定されるものではない。帯状金属板４０の両側辺４１間のケーブル５０やケーブル押さえ１４８の色が画像処理に影響を及ぼすことは好ましくない一方、帯状金属板４０の表面の色と両側辺４１間の空間の色とのコントラスト比が高いことが好ましいが、このように散乱板１４７が、散乱光が帯状金属板４０の画像撮影部分に照射されるように設けられているので、ケーブル５０やケーブル押さえ１４８に照射される光量を低く抑えつつも、帯状金属板４０の表面の色と両側辺４１間の空間の色とのコントラスト比が高まるように光を帯状金属板４０の画像撮影部分に照射することができる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る造管装置１０を用いた造管方法について説明する。
【００３６】
まず、金属板繰り出し部１１に帯状金属板４０をセットすると共に、そこから帯状金属板４０を引き出して先端を成形ダイス１４１の円筒孔１４１ａに導入する。また、ケーブル繰り出し部１２にケーブル５０をセットする。
【００３７】
ここで、帯状金属板４０の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。帯状金属板４０の寸法は、製造する同軸ケーブルの寸法にもよるが、例えば、幅が３０〜１５０ｍｍ及び厚さが０．２〜１．０ｍｍである。なお、帯状金属板４０の幅が形成される外部導体５３の周長に一致することとなり、従って、成形ダイス１４１として、円筒孔１４１ａの周長が帯状金属板４０の幅に一致するものが選択される。
【００３８】
ケーブル５０は、内部導体５１とそれを被覆する絶縁体５２とからなる。内部導体５１は、例えば、銅線或いは銅管で構成されている。内部導体５１の外径は例えば３〜２０ｍｍである。絶縁体５２は、例えばポリエチレンの高発泡絶縁樹脂で構成されている。絶縁体５２の外径は例えば５〜５０ｍｍである。
【００３９】
続いて、金属板繰り出し部１１、造管部１４、及びケーブル回収部１３を稼働させる。
【００４０】
ここで、帯状金属板４０の繰り出し速度、つまり、造管速度は、例えば５〜３０ｍ／ｍｉｎである。
【００４１】
また、このとき、金属板繰り出し部１１は、帯状金属板４０を長さ方向に水平に連続的に繰り出す。成形ダイス１４１は、連続的に繰り出されて導入される帯状金属板４０を幅方向に湾曲させると共に両側辺４１を突き合わせて筒状に成形する。溶接トーチ２０は、筒状に成形された帯状金属板４０の両側辺４１の突き合わせ部４２を溶接する。
【００４２】
ＣＣＤカメラ１４３は、成形ダイス１４１によって筒状に成形される前の帯状金属板４０の漸近する両側辺４１を含む画像を撮影する。画像処理部１４４は、撮影された画像について、画像処理により、帯状金属板４０の漸近する両側辺４１間の仮中心位置を決定した後、その仮中心位置を起点として幅方向を外向きに走査して両側辺４１のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺４１の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測する。トーチ位置調整制御部１４５は、予測された突き合わせ予定位置が、溶接トーチ２０の位置を通過する際に、溶接位置となるように位置調整部３０を作動させ、それによって溶接トーチ２０を移動させて位置調整する。つまり、突き合わせ予定位置の幅方向の変動に追随するように溶接トーチ２０を位置調整する。
【００４３】
このように、画像処理により、帯状金属板４０の両側辺４１間の仮中心位置を起点として幅方向を外向きに走査して両側辺４１のそれぞれの位置を検出し、それらの検出した両側辺４１の位置の中心位置を突き合わせ予定位置と予測するので、仮に画像上の帯状金属板４０に筋状の影ｓが側辺４１に沿って現れたとしても、その筋状の影ｓを帯状金属板４０の側辺４１と誤って検出することはなく、従って、突き合わせ予定位置の誤認による溶接不良を抑制することができ、その結果、歩留まりの向上を図ることができる。
【００４４】
また、この段階では、ケーブル繰り出し部１２を稼働させていないので、湾曲した帯状金属板４０の内部にはケーブル５０が配されていないが、照明部１４６及び散乱板１４７により、帯状金属板４０の表面の色と両側辺４１間の空間の色とのコントラスト比が高められているので、両側辺４１間に内部の帯状金属板４０の表面の色が現れて画像処理に影響を及ぼすのを回避することができる。従って、湾曲した帯状金属板４０の内部にケーブル５０が配されていない状態でも、トーチ位置調整制御部１４５による溶接トーチ２０の移動制御を止める必要がない。また、同様に、両側辺４１間にケーブル押さえ１４８の色が現れて画像処理に影響を及ぼすのをも回避することができる。
【００４５】
ケーブル回収部１３は、帯状金属板４０の両側辺４１が溶接されて管状に造管された外部導体５３のみを連続的に回収する。
【００４６】
そして、帯状金属板４０が安定して造管されるのを確認した後、ケーブル繰り出し部１２からケーブル５０を引き出して先端を成形ダイス１４１の円筒孔１４１ａに導入してケーブル繰り出し部１２を稼働させる。
【００４７】
このとき、ケーブル繰り出し部１２は、ケーブル５０を長さ方向に連続的に繰り出し、以後、成形ダイス１４１は、連続的に繰り出されて導入されるケーブル５０を被覆するように帯状金属板４０を幅方向に湾曲させる。ケーブル回収部１３は、帯状金属板４０の両側辺４１が溶接されて管状に造管された外部導体付ケーブル６０を連続的に回収する。
【００４８】
この段階では、湾曲した帯状金属板４０の内部にはケーブル５０が配されるが、照明部１４６及び散乱板１４７により、帯状金属板４０の表面の色と両側辺４１間の空間の色とのコントラスト比が高められているので、両側辺４１間に内部のケーブル５０の色が現れて画像処理に影響を及ぼすのを回避することができる。特に、アルミニウム製の帯状金属板４０がケーブル５０の絶縁体５２の表面と同様の白色系である場合でも、両側辺４１間に内部のケーブル５０の色が現れて画像処理に影響を及ぼすのを回避することができる。また、ケーブル５０のジョイント部では、絶縁体５２が設けられずに内部導体５１の結合部が露出した部分が形成されるが、そのような部分が湾曲した帯状金属板４０の内部に配された場合でも、同様に、両側辺４１間にその部分の色が現れて画像処理に影響を及ぼすのを回避することができる。従って、湾曲した帯状金属板４０の内部にジョイント部が配された状態でも、トーチ位置調整制御部１４５による溶接トーチ２０の移動制御を止める必要がない。
【００４９】
以上のようにして得られた外部導体付ケーブル６０は、押出成型等により更にゴム製のシースで被覆されて通信用の同軸ケーブルとされる。
【００５０】
なお、本実施形態では、通信用の同軸ケーブルの外部導体５３を製造するための造管装置１０としたが、特にこれに限定されるものではなく、その他、鎧装を有する電力ケーブル等のようにケーブルの周囲を金属管で被覆するためのものであってもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、画像処理により仮中心位置を決定する構成としたが、特にこれに限定されるものではなく、帯状金属板４０の両側辺４１の幅方向における位置が安定である場合には、仮中心位置を固定とし、突き合わせ予定位置を予測するための画像処理のみを行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、造管装置及びそれを用いた造管方法について有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  造管装置
１１  金属板繰り出し部（金属板繰り出し手段）
１２  ケーブル繰り出し部
１３  ケーブル回収部
１４  造管部
１４１  成形ダイス（成形手段）
１４１ａ  円筒孔
１４２  溶接ユニット
１４３  ＣＣＤカメラ（画像撮影手段）
１４４  画像処理部（画像処理手段）
１４５  トーチ位置調整制御部（制御手段）
１４６  照明部（照明手段）
１４７  散乱板（散乱手段）
１４８  ケーブル押さえ
２０  溶接トーチ（溶接手段）
３０  位置調整部（位置調整手段）
３１  固定部材
３１ａ  底板
３１ｂ  起立板
３２  可動部材
３２ａ  天板
３２ｂ  垂下板
３３  パルスモータ
３４  ネジ状軸
３５  ガイドロッド
３６  第１ブロック
３７  第２ブロック
３８  トーチ支持軸
４０  帯状金属板
４１  側辺
４２  突き合わせ部
５０  ケーブル
５１  内部導体
５２  絶縁体
５３  外部導体
６０  外部導体付ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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