(57)【要約】【課題】偏肉を抑制した被覆線材を得ることを目的としている。【解決手段】軸に沿って走行するよう、芯材２００ｃを誘導する内型１２と、内型１２との間に芯材２００ｃを覆う材料を供給するための環状の隙間１０ｐを形成する外型１１と、を有する押出ヘッド１）を用い、被覆線材２００を製造する方法であって、押出ヘッド１０に供給される芯材２００ｃの表面位置Ｌｃと、押出ヘッド１０から排出される走行中の被覆線材２００の表面位置Ｌｒを計測する工程と、芯材２００ｃと被覆線材２００の表面位置のデータから、被覆膜２００ｒの厚みｔ１、ｔ２を算出し、被覆膜２００に偏肉があるか否かを評価する偏肉評価工程と、偏肉があると評価された場合、軸に垂直な方向における内型１２に対する外型１１の相対位置を調整する型位置調整工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に沿って走行するよう、芯材を誘導する円筒状の内型と、前記内型と同心上に配置され、前記芯材を覆う材料を供給するための環状の隙間を形成する外型と、を有する成形型を用い、被覆線材を製造する方法であって、
前記成形型に供給される芯材の表面位置と、前記成形型から排出される被覆線材の表面位置を計測する工程と、
前記芯材と前記被覆線材の表面位置のデータから、被覆膜の厚みを算出し、前記被覆膜に偏肉があるか否かを評価する偏肉評価工程と、
前記偏肉があると評価された場合、前記軸に垂直な方向における前記内型に対する前記外型の相対位置を調整する型位置調整工程と、
を含むことを特徴とする被覆線材の製造方法。
【請求項２】
前記偏肉評価工程では、前記被覆膜の周方向における複数の箇所の厚みを算出し、前記算出した複数の箇所の厚みに基づき、前記被覆膜に偏肉があるか否かを評価することを特徴とする請求項１に記載の被覆線材の製造方法。
【請求項３】
前記成形型には、前記軸に垂直な方向における前記内型に対する前記外型の相対位置を調整する型位置調整部が設けられ、
前記型位置調整工程では、前記偏肉があるか否かの評価結果に基づき、前記型位置調整部の動作を自動制御することを特徴とする請求項１または２に記載の被覆線材の製造方法。
【請求項４】
軸に沿って走行するよう、芯材を誘導する円筒状の内型と、前記内型と同心上に配置され、前記芯材を覆う材料を供給するための環状の隙間を形成する外型と、が設けられた成形型と、
前記軸に垂直な方向における前記内型に対する前記外型の相対位置を調整する型位置調整部と、
前記成形型に供給される芯材の表面位置と、被覆膜が形成され、前記成形型から排出される被覆線材の表面位置を計測する表面位置計測部と、
前記芯材と前記被覆線材の表面位置のデータから、前記被覆膜に偏肉があるか否かを評価する偏肉評価部と、
前記偏肉があると評価されると、前記型位置調整部による調整を実行するため、当該装置の動作を制御する動作制御部と、
を備えたことを特徴とする線材被覆装置。
【請求項５】
前記偏肉評価部は、前記被覆膜の周方向における複数の箇所の厚みを算出し、前記算出した複数の箇所の厚みに基づき、前記被覆膜に偏肉があるか否かを評価することを特徴とする請求項４に記載の線材被覆装置。
【請求項６】
前記動作制御部は、前記偏肉があるか否かの評価結果に基づき、前記型位置調整部による調整量を制御することを特徴とする請求項４または５に記載の線材被覆装置。
【請求項７】
前記表面位置計測部は、非接触式の変位計を用いて構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の線材被覆装置。
【請求項８】
前記表面位置計測部は、接触式の変位計を用いて構成されていることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の線材被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は芯材の周りを樹脂等の被覆膜で覆った被覆線材の製造方法、および線材被覆装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
線材に被覆を行う際に用いる押出成形装置は、樹脂材料を押出機で溶融、可塑化した後、ダイから押し出す装置である。その中でも線材のように連続的な成形品を製造するダイでは、内型と外型を同心状に配置し、内型と外型の間隙から樹脂材料を押し出すように構成している。一方、成形装置を用いて製造した線材は、チューブのように中空なものと、電線のように中実なものに分類できる。中空な成形品は内型と外型との間隙から樹脂材料を押し出すことによって得られ、中実な成形品は内型が芯を拘束し、樹脂材料とともに送出・成形することによって得られる。
【０００３】
このとき、内型と外型の軸にずれが生じると、成形品に偏肉が生じるため、外型と内型の同心を保つため、型の位置を調整する必要がある。調整のためには偏肉の有無を判断する必要があるが、従来は、押し出した成形品をナイフなどで切断し、断面形状を観察することで行っていた。また、型の位置の調整は、人手により感覚的に行われており、偏肉の状態や作業者ごとの技量に応じて作業に要する時間が異なっていた。
【０００４】
そこで、成形品の切断面を撮影し、画像処理によって厚さの偏りを検査する偏肉測定装置（例えば、特許文献１参照。）や、成形品の切断面から探接子をあてて、内周面の位置を検出し、偏肉を検出する装置（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９４３６号公報（段落００１４〜００１８、図１、図６）
【特許文献２】特開２０１２−９１３４０号公報（段落００２９〜００４４、図４〜図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、いずれの装置であっても、成形品を切断しなければ偏肉を測定することができず、成形中の偏肉状態を把握することはできない。そのため、偏肉が生じてもすぐに検出して調整することができず、偏肉の発生を防止することは困難であった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、成形中に偏肉を検出して、偏肉を抑制した被覆線材を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる被覆線材の製造方法は、軸に沿って走行するよう、芯材を誘導する円筒状の内型と、前記内型と同心上に配置され、前記芯材を覆う材料を供給するための環状の隙間を形成する外型と、を有する成形型を用い、被覆線材を製造する方法であって、前記成形型に供給される芯材の表面位置と、前記成形型から排出される被覆線材の表面位置を計測する工程と、前記芯材と前記被覆線材の表面位置のデータから、被覆膜の厚みを算出し、前記被覆膜に偏肉があるか否かを評価する偏肉評価工程と、前記偏肉があると評価された場合、前記軸に垂直な方向における前記内型に対する前記外型の相対位置を調整する型位置調整工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明にかかる線材被覆装置は、軸に沿って走行するよう、芯材を誘導する円筒状の内型と、前記内型と同心上に配置され、前記芯材を覆う材料を供給するための環状の隙間を形成する外型と、が設けられた成形型と、前記軸に垂直な方向における前記内型に対する前記外型の相対位置を調整する型位置調整部と、前記成形型に供給される芯材の表面位置と、被覆膜が形成され、前記成形型から排出される被覆線材の表面位置を計測する表面位置計測部と、前記芯材と前記被覆線材の表面位置のデータから、前記被覆膜に偏肉があるか否かを評価する偏肉評価部と、前記偏肉があると評価されると、前記型位置調整部による調整を実行するため、当該装置の動作を制御する動作制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、被覆線材の製造中に被覆膜の偏肉を検出し、精度よく調整できるため、偏肉を抑制した被覆線材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる線材被覆装置の構成を説明するための側断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる線材被覆装置の一部である偏肉調整装置の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる線材被覆装置において偏肉調整装置の一部である表面位置計測部の構成および測定した線材の表面位置データと被覆厚の関係を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる線材被覆装置および線材の製造方法における線材の肉厚を調整する方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる線材被覆装置において成形型と偏肉調整装置の一部である型位置調整部の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる線材被覆装置において偏肉調整装置の一部である表面位置計測部の構成と、測定する線材の表面位置データについて説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる線材被覆装置において偏肉調整装置の一部である表面位置計測部の構成について説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる線材被覆装置において偏肉調整装置の一部である表面位置計測部で得られた表面位置データについて説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態３にかかる線材被覆装置および線材の製造方法において、得られた表面位置データを用いて線材の中心位置を算出する２つの方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態３にかかる線材被覆装置および線材の製造方法において、得られた表面位置データを用いて偏肉を評価する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１〜図４は、本発明の実施の形態１にかかる被覆線材の製造方法および線材被覆装置について説明するための図である。図１は線材被覆装置の主構成部分である押出成形機の軸を含む切断面による側断面模式図、図２は線材被覆装置の一部である偏肉調整装置の構成を説明するための機能ブロック図である。また、図３は偏肉調整装置の一部である表面位置計測部の構成と表面位置計測部で測定した線材の表面位置データと被覆厚の関係を説明するための図で、図３（ａ）と図３（ｂ）はそれぞれ表面位置計測部を形成する上流側と下流側の表面位置計測部の構成と、得られる表面位置データを示し、図３（ｃ）は得られた表面位置データと被覆厚の関係を説明する図である。図４は線材の肉厚を調整する方法を説明するための動作とデータの流れを含むフローチャートである。
【００１３】
本発明の実施の形態１にかかる線材被覆装置１００は、図１に示すように、成形型である押出ヘッド１０と、押出ヘッド１０に被覆膜２００ｒとなる被覆材である樹脂材料３００を押し出す押出機２０を有するいわゆる押出成形装置である。押出ヘッド１０に連続的に供給される芯材２００ｃには、樹脂材料３００が被覆され、所定厚みの被覆膜２００ｒを有する被覆線材２００を製造することができる。そして、本実施の形態１にかかる線材被覆装置１００の特徴は、押出ヘッド１０に供給される芯材２００ｃの表面位置データと、押出ヘッド１０から排出される被覆線材２００の表面位置データに基づいて、被覆膜２００ｒの厚み（被覆厚ｔ）を算出して、偏肉を評価し、評価した偏肉に基づいて、偏肉を抑制するように押出ヘッド１０のダイの位置関係を調節する偏肉調整装置５０（図２）を備えたことである。以下、詳細に説明する。なお、本明細書では、芯材２００ｃと被覆線材２００とを区別せず、単に線材と称する場合がある。
【００１４】
押出ヘッド１０は、軸に沿って芯材２００ｃあるいは被覆線材２００が流れる（走行する）よう、基本的には各部材が同心上に配置されている。内型ホルダ１４および内型１２は円筒状をなしており、内部に芯材２００ｃを通し、被覆膜２００ｒとともに送出するように構成している。内型１２と外型１１は、被覆線材２００の被覆膜２００ｒの厚み（被覆厚ｔ）と、断面形状を規定するためのダイであり、それぞれ内型ホルダ１４と外型ホルダ１３を介して内筒１６及び外筒１５に同心上に配置されている。内型１２は内型ホルダ１４の下流側先端に固定される。内型ホルダ１４は内筒１６に上流側から挿入されてその内周面に固定される。さらに内筒１６は外筒１５に上流側から挿入されてその内周面に固定される。外型１１は外型ホルダ１３の内周面に固定され、外型ホルダ１３は外筒１５の下流側先端において、外型１１と内型１２の間に隙間をあけて配置される。
【００１５】
押出ヘッド１０内には、同心状に配置された外型１１と内型１２とによって、環状で、下流から上流に向かうにつれて外径側から中心に向かうように先細となる通路１０ｐが形成されている。押出機２０は、シリンダ２１の内部にスクリュー２２を配置したもので、図示しないホッパ等から供給され、溶融された樹脂材料３００を混練した後、押出ヘッド１０の通路１０ｐ内に押し出す。押出機２０から供給された樹脂材料３００は、通路１０ｐを通って、中心部に移動し、内型１２と外型１１の間を通り、押出ヘッド１０の外へ出る。
【００１６】
これにより、押出ヘッド１０に供給された芯材２００ｃの表面は、外型１１と内型１２の位置関係によって規定された被覆厚ｔの被覆膜２００ｒで覆われ、被覆線材２００として排出される。そして、図２に示すように、製造した被覆線材２００の被覆厚ｔを測定するため、押出ヘッド１０の上流側に配置された表面位置計測部４０Ｆと、下流側に配置された表面位置計測部４０Ｂとを有する表面位置計測部４０が設けられている。上流側の表面位置計測部４０Ｆは、押出ヘッド１０に供給される芯材２００ｃの表面位置データを測定し、下流側の表面位置計測部４０Ｂは、押出ヘッド１０から排出される被覆線材２００の表面位置データを測定する。
【００１７】
一方、軸に垂直な面における内型１２（の中心）に対する外型１１（の中心）の相対位置を変位させて型位置を調整するため、調整ボルト３１と調整ボルト３１を回転駆動するモータ３２とを有する型位置調整部３０が設けられている。型位置調整部３０は、対向する調整ボルト３１のうち一方を締め付け、他方を緩めることによって、外型１１の内型１２に対する相対的な位置を変位させる。
【００１８】
そして、表面位置計測部４０から得られた芯材２００ｃの表面位置データと被覆線材２００の表面位置データから、被覆膜２００ｒの厚み（被覆厚ｔ）を算出し、その偏り（偏肉）を評価する偏肉評価部５１と、偏肉評価部５１の評価結果に応じて、外型１１の内型１２に対する変位量としてモータ３２の動作を制御する変位量制御部５２とが設けられている。これにより、つまり、本実施の形態１にかかる線材被覆装置１００では、表面位置計測部４０、偏肉評価部５１、変位量制御部５２、および型位置調整部３０を有する偏肉調整装置５０により、成形中にリアルタイムに被覆線材２００の偏肉を抑制するように調整することができる。
【００１９】
なお、表面位置計測部４０が計測する線材の表面位置は、軸を挟んで対向する位置であって、軸まわりの方向は、型位置調整部３０での外型１１の内型１２に対する変位方向と一致させている。つまり、図１〜図３では、紙面記載の都合上、レーザ変位計４１のビーム方向が垂直方向になっているが、実際は水平方向である。
【００２０】
つぎに、上述した線材被覆装置１００の動作、つまり被覆線材の製造方法について図４のフローチャートを参考に説明する。
なお、被覆線材の製造方法のうち、芯材の表面を樹脂材料で被覆する工程自体については、一般的な押出成形による被覆と同様であり、上述した線材被覆装置１００の説明においても既に示しているので説明を省略する。そこで、以下には、本実施の形態１にかかる被覆線材の製造方法の特徴である、線材の表面位置検出工程、被覆厚算出工程、偏肉評価工程、および偏肉調整工程について説明する。
【００２１】
表面位置検出工程（図４におけるステップＳ１０）では、表面位置計測部４０Ｆ、４０Ｂに、レーザ変位計４１を用いたときの動作について説明する。表面位置検出工程では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、投光部４１ｅから受光部４１ｓの間を遮る物体の位置を、それぞれ共通の位置にある基準ブロック４２を起点に測定する。押出ヘッド１０の上流側に配置されるレーザ変位計４１では、被覆前の芯材２００ｃの外径の基準ブロック４２から最も近い（プロキシマル）表面位置までの距離Ｌｐｃと最も遠い（ディスタル）表面位置までの距離Ｌｄｃを検出し、下流側に配置されるレーザ変位計４１では、被覆後の線材（被覆線材２００）の表面位置までの距離を同様にＬｐｒ、Ｌｄｒとして検出する。
【００２２】
なお、表面（外形）位置を計測できれば、計測手段はレーザ変位計に限るものではない。例えば、物理的に線材表面に接触する探触子を用いて外形位置を判定してもよい。探触子のような接触式の変位計ならば、レーザ変位計のような非接触式の変位計に比べて、ノイズになりがちな細かな付着物による影響を除いて計測することができる。
【００２３】
被覆厚算出工程（図４におけるステップＳ２０）においては、位置検出工程で検出した位置情報を用いて演算を行う。レーザ変位計４１から出力された表面位置に応じた電圧出力が偏肉評価部５１に伝送されると、偏肉評価部５１では電圧をデジタル変換することで、図４に示すように線材の表面位置情報を取得する。すると、少なくとも２箇所の被覆厚のデータとして、基準ブロック４２から近い方の被覆厚ｔ１と遠い方の被覆厚ｔ２を式（１）に示すようにして算出する。
ｔ１＝Ｌｐｃ−Ｌｐｒ  ，    ｔ２＝Ｌｄｒ−Ｌｄｃ  ・・・（１）
【００２４】
偏肉評価工程（図４におけるステップＳ３０）では、偏肉評価部５１は、算出した少なくとも２箇所の被覆厚ｔ１、ｔ２を用いて、成形品である被覆線材２００における被覆膜２００ｒの偏肉を評価する。例えば、式（２）に示すように、軸を挟んで対向する箇所（２箇所）の被覆厚の差から偏肉量Ｕｔを算出し、算出した偏肉量Ｕｔが、予め定めて（記憶して）おいた閾値Ｔｈより大きいか否かで偏肉を評価する。
Ｕｔ＝｜ｔ１−ｔ２｜  ＞Ｔｈ  ・・・（２）
【００２５】
そして、偏肉量Ｕｔが閾値Ｔｈよりも大きい場合は、偏肉ありと判断し、式（３）に示すように、型位置の調整量Ｖｍを算出する。
Ｖｍ＝ｋ（ｔ１−ｔ２）  ・・・（３）
ここで、ｋはあらかじめ定めた定数で、本実施の形態では、０．５に定めている。
【００２６】
ただし、偏肉量Ｕｔおよび調整量Ｖｍの算出には、被覆厚ｔ１とｔ２は、芯材２００ｃの軸方向における同一部分に対するデータである必要がある。そこで、同時刻に取得したデータではなく、上流側の表面位置データ（Ｌｐｃ、Ｌｄｃ：まとめてＬｃ）に対して、下流側の表面位置データ（Ｌｐｒ、Ｌｄｒ：まとめてＬｒ）は、式（４）に示す時間Ｔｄ［ｓｅｃ］後に取得した測定値を用いる。
Ｔｄ＝Ｄ／Ｖ  ・・・（４）
式（４）で、表面位置計測部４０Ｆと４０Ｂの軸方向（線材の走行経路）における距離をＤ［ｍｍ］、線材（芯材２００ｃ）を走行させるライン速度をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］とする。
【００２７】
ステップＳ３０で偏肉ありと判断した場合、偏肉調整工程（図４におけるステップＳ４０）に移行する。偏肉調整工程では、偏肉評価部５１は、調整が必要であるか否かの情報と、調整量Ｖｍを変位量制御部５２に伝送する。変位量制御部５２では、調整量Ｖｍに応じて、モータ３２に調整ボルト３１の締込みあるいは緩めの方向とその量を指示することにより、外型１１の内型１２に対する相対位置をフィードバック制御することで偏肉を解消する。
【００２８】
なお、本実施の形態１および以降の実施の形態においては、偏肉評価工程を偏肉評価部５１で実行する例について説明したが、これに限ることはなく、変位量制御部５２で実行するようにしてもよい。また、偏肉評価部５１と変位量制御部５２は必ずしも別物である必要はなく、一つの制御部内で行うようにしてもよい。また、説明を簡略化するため、偏肉量Ｕｔが閾値Ｔｈを超えたか否かで偏肉を評価する例を示したが、例えば、経時的な偏肉量Ｕｔの変化量に基づいて偏肉の発生を予想する、つまり偏肉の兆候を評価するようにしてもよい。また、フィードバック制御の際、調整ボルトの調整量の絶対値は必ずしも調整量Ｖｍに応じて変化させる必要はなく、一定値で変化させるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、本実施の形態１および以降の実施の形態において、偏肉評価工程及び偏肉調整工程をすべて自動で行うことで説明しているが、これに限ることはない。例えば、偏肉評価工程（あるいは偏肉調整装置６０の動作）では、偏肉があると判断した場合に、偏肉があること、あるいはそれに加えて変位方向や量を表示するにとどめ、偏肉調整工程は手動で行うようにしてもよい。また、被覆膜２００ｒの材料としては樹脂に限ることはなく、それ以外の材料でも適用可能なことは言うまでもない。
【００３０】
つまり、成形中の被覆線材２００の偏肉量をリアルタイムで評価できるように構成したので、被覆線材２００に対して遅滞なく偏肉あるいは偏肉が生じる兆候の有無を判断（評価）し、必要な型位置調整を遅滞なく実行することができる。さらに、偏肉評価結果に応じて、リアルタイムで型位置を調整するように構成したので、偏肉を抑制した被覆線材２００を得ることができる。なお、本実施の形態および以降に実施の形態においては、基本的に周方向の異なる箇所の厚みの差で偏肉を評価するようにしているが、これに限ることはない。例えば、周方向における厚みの平均値が一定であり、線材の中心位置が軸からずれないことが分かっている場合、ある方向における１箇所の厚みさえ分かれば、その方向での偏肉の有無を評価することはできる。
【００３１】
以上のように、本実施の形態１にかかる被覆線材２００の製造方法によれば、軸に沿って走行するよう、芯材２００ｃを誘導する円筒状の内型１２と、内型１２と同心上に配置され、芯材２００ｃを覆う材料（樹脂材料３００）を供給するための環状の隙間（通路１０ｐ）を形成する外型１１と、を有する成形型（押出ヘッド１０）を用い、被覆線材２００を製造する方法であって、成形型（押出ヘッド１０）に供給される芯材２００ｃの表面位置Ｌｃと、成形型（押出ヘッド１０）から排出される被覆線材２００の表面位置Ｌｒを計測する工程と、芯材２００ｃと被覆線材２００の表面位置のデータから、被覆膜２００ｒの厚みｔ１、ｔ２を算出し、被覆膜２００に偏肉Ｕｔがある（閾値Ｔｈ超）か否かを評価する偏肉評価工程と、偏肉Ｕｔがあると評価された場合、軸に垂直な方向における内型１２に対する外型１１の相対位置を調整する型位置調整工程と、を含むように構成したので、被覆線材２００の製造中（成形中）に被覆膜２００ｒの偏肉Ｕｔを検出し、精度よく調整できるため、偏肉Ｕｔを抑制した被覆線材２００を得ることができる。
【００３２】
とくに、偏肉評価工程では、被覆膜２００ｒの周方向における複数の箇所の厚みを算出し、算出した複数の箇所の厚みに基づき、被覆膜２００ｒに偏肉Ｕｔがあるか否かを評価するので、線材の中心位置がずれても、偏肉を正確に評価することができる。
【００３３】
成形型（押出ヘッド１０）には、軸に垂直な方向における内型１２に対する外型１１の相対位置を調整する型位置調整部３０が設けられ、型位置調整工程では、偏肉Ｕｔがあるか否かの評価結果に基づき、型位置調整部３０の動作を自動制御するので、タイムロスがなく、生産性を保ったまま、高品質の被覆線材２００が製造できる。
【００３４】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかる線材被覆装置１００によれば、軸に沿って走行するよう、芯材２００ｃを誘導する円筒状の内型１２と、内型１２と同心上に配置され、芯材２００ｃを覆う材料（樹脂材料３００）を供給するための環状の隙間（通路１０ｐ）を形成する外型１１と、が設けられた成形型（押出ヘッド１０）と、軸に垂直な方向における内型１２に対する外型１１の相対位置を調整する型位置調整部３０と、成形型（押出ヘッド１０）に供給される芯材２００ｃの表面位置Ｌｃと、被覆膜２００ｒが形成され、成形型（押出ヘッド１０）から排出される被覆線材２００の表面位置Ｌｒを計測する表面位置計測部４０と、芯材２００ｃと被覆線材２００の表面位置のデータから、被覆膜２００ｒに偏肉Ｕｔがある（閾値Ｔｈ超）か否かを評価する偏肉評価部５１と、偏肉Ｕｔがあると評価されると、型位置調整部３０による調整を実行するため、線材被覆装置１００の動作を制御する動作制御部（偏肉調整装置６０）と、を備えるように構成したので、被覆（成形）中に被覆膜２００ｒの偏肉Ｕｔを検出し、精度よく調整できるため、偏肉Ｕｔを抑制した被覆線材２００を得ることができる。
【００３５】
偏肉評価部５１は、被覆膜２００ｒの周方向における複数の箇所の厚みを算出し、算出した複数の箇所の厚みに基づき、被覆膜２００ｒに偏肉Ｕｔがあるか否かを評価するので、線材の中心位置がずれても、偏肉Ｕｔを正確に評価することができる。
【００３６】
動作制御部（偏肉調整装置６０）は、偏肉Ｕｔがあるか否かの評価結果に基づき、型位置調整部３０による調整量を制御するように構成したので、タイムロスがなく、生産性を保ったまま、高品質の被覆線材２００が製造できる。
【００３７】
実施の形態２．
本実施の形態２にかかる被覆線材の製造方法および線材被覆装置では、実施の形態１に対して、外型の内型に対する型位置調整方向を軸方向に垂直な一方向のみではなく、直交する２方向で行えるように構成したものである。図５と図６は本発明の実施の形態２にかかる被覆線材の製造方法および線材被覆装置について説明するための図であり、図５は型位置調整部の構成を説明するため、押出ヘッドを上流側から見たときの状態を示す模式図、図６（ａ）と（ｂ）は、それぞれ上流側と下流側の表面位置計測部の構成と、測定する線材の表面位置データについて説明するための図である。なお、実施の形態１で説明したものと同様の部分には同じ符号を付して説明を省略し、図１、２、４については援用する。
【００３８】
図５に示すように、本実施の形態２においては、型位置調整部３０として、軸に垂直な方向のうち、垂直方向ＡｘＶの型位置を調整する型位置調整部３０Ｖと、水平方向ＡｘＨの型位置を調整する型位置調整部３０Ｈを備えるようにした。
【００３９】
そして、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、表面位置計測部４０を構成する各表面位置計測部４０Ｆ、４０Ｂは、型位置調整部３０の調整方向に対応する表面位置データを得るため、以下のように構成した。表面位置計測部４０Ｆ、４０Ｂは、それぞれ垂直方向ＡｘＶの表面位置を測定するレーザ変位計４１Ｖと水平方向ＡｘＨの表面位置を測定するレーザ変位計４１ＨＶ、および基準ブロック４２を組み合わせて構成した。なお、各レーザ変位計４１は、実施の形態１と同様、測定対象を挟むように投光部４１ｅと受光部４１ｓが設けられ、例えば、レーザ変位計４１Ｖの場合、４１Ｖｅ、４１Ｖｓと付して表記している。なお、図６では、実施の形態１で用いた図３とは異なり、紙面における方向と実際の方向を合わせており、レーザ変位計４１Ｖが実施の形態１におけるレーザ変位計４１に対応する。
【００４０】
このように構成することにより、表面位置検出工程では、以下のようにして線材の表面位置を測定する。上流側の表面位置計測部４０Ｆでは、レーザ変位計４１Ｖは、水平方向にビームを照射し、被覆前の芯材２００ｃの外径の垂直方向ＡｘＶにおける基準ブロック４２から最も近い表面位置までの距離ＬＶｐｃと最も遠い表面位置までの距離ＬＶｄｃを検出する。そして、レーザ変位計４１Ｈは、垂直方向にビームを照射し、同様に被覆前の芯材２００ｃの外径の水平方向ＡｘＨにおける基準ブロック４２から最も近い表面位置までの距離ＬＨｐｃと最も遠い表面位置までの距離ＬＨｄｃを検出する。また、下流側の表面位置計測部４０Ｂでは、レーザ変位計４１Ｖは、被覆後の線材（被覆線材２００）の垂直方向ＡｘＶにおける表面位置までの距離を同様にＬＶｐｒ、ＬＶｄｒとして検出し、レーザ変位計４１Ｈは、水平方向ＡｘＨにおける距離を同様にＬＨｐｒ、ＬＨｄｒとして検出する。
【００４１】
被覆厚算出工程においては、表面位置検出工程で得られた表面位置データに基づき、式（５）、（６）に示すように、被覆厚ｔ１Ｖ、ｔ２Ｖ、ｔ１Ｈ、ｔ２Ｈを算出する。
ｔ１Ｖ＝ＬＶｐｃ−ＬＶｐｒ  ，  ｔ２Ｖ＝ＬＶｄｒ−ＬＶｄｃ  ・・・（５）
ｔ１Ｈ＝ＬＨｐｃ−ＬＨｐｒ  ，  ｔ２Ｈ＝ＬＨｄｒ−ＬＨｄｃ  ・・・（６）
【００４２】
偏肉評価工程においては、垂直方向ＡｘＶ、および水平方向ＡｘＨのそれぞれについて、式（７）、（８）に示すように偏肉量ＵｔＶ、ＵｔＨと閾値Ｔｈを比較し、
ＵｔＶ＝｜ｔ１Ｖ−ｔ２Ｖ｜  ＞Ｔｈ  ・・・（７）
ＵｔＨ＝｜ｔ１Ｈ−ｔ２Ｈ｜  ＞Ｔｈ  ・・・（８）
【００４３】
そして、方向毎に、偏肉量ＵｔＶ、ＵｔＨが閾値Ｔｈよりも大きい場合は、偏肉ありと判断し、式（８）、（９）に示すように、型位置の調整量ＶｍＶ、ＶｍＨを算出する。
ＶｍＶ＝ｋ（ｔ１Ｖ−ｔ２Ｖ）  ・・・（８）
ＶｍＨ＝ｋ（ｔ１Ｈ−ｔ２Ｈ）  ・・・（９）
【００４４】
偏肉調整工程では、偏肉評価部５１は、方向毎に調整が必要であるか否かの情報と、調整量Ｖｍを変位量制御部５２に伝送する。変位量制御部５２では、調整量Ｖｍに応じて、モータ３２に調整ボルト３１の締込みあるいは緩めの方向とその量を指示することにより、外型１１の内型１２に対する相対位置をフィードバック制御することで偏肉を解消する。この場合も、実施の形態１で説明したように、表面位置計測部４０Ｆと表面位置計測部４０Ｂからのデータについては、時間差を取る。
【００４５】
型位置を調整する際、例えば、調整ボルト３１に取付けられたモータ３２Ｖ、３２Ｈを動作させ、各調整ボルト３１Ｖ、３１Ｈをともに所定量緩めることで、方向毎に外型ホルダ１３の移動を可能にする。例えば、まず垂直方向ＡｘＶついて、調整ボルト３１Ｖのうち、一方を締め付け、他方を緩めることによって、外型１１の内型１２に対する垂直方向ＡｘＶでの相対位置を変位させる。次に、水平方向ＡｘＨに対しても同様に相対位置を変位させる。その後、モータ３２Ｖ、３２Ｈを同時に締め込むことにより、外型ホルダ１３を所定の位置に固定する。このようにして、外型１１と内型１２を軸に垂直な２方向において、同心上に配置することができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態２にかかる被覆線材２００の製造方法によれば、偏肉評価工程では、軸に垂直な方向における交差する複数の方向に対して、被覆膜２００ｒの偏肉があるか否かを評価し、型位置調整工程では、方向毎の偏肉に応じて内型１２に対する外型１１の相対位置を変位させるので、より偏肉を抑制した高品質の被覆線材２００が製造できる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態２にかかる線材被覆装置１００によれば、表面位置計測部４０は、軸に垂直な方向における交差する複数の方向に対して、線材の表面位置を計測するとともに、偏肉評価部５１は、軸に垂直な方向における交差する複数の方向に対して、被覆膜２００ｒの偏肉があるか否かを評価し、型位置調整部３０は、方向毎の偏肉に応じて、内型１２に対する外型１１の相対位置を変位させるように構成したので、より偏肉を抑制した高品質の被覆線材２００が製造できる。
【００４８】
実施の形態３．
上記実施の形態１、２においては、表面位置計測部に１次元の距離を計測するレーザ変位計を用いた例を示したが、本実施の形態３においては、２次元レーザ変位計を用いて周方向の分解能を向上させるようにした。図７〜１０は本発明の実施の形態３にかかる被覆線材の製造方法および線材被覆装置について説明するための図であり、図７（ａ）と（ｂ）は、それぞれ上流側と下流側の表面位置計測部の構成について説明するための図、図８（ａ）と（ｂ）は、それぞれ上流側と下流側の表面位置計測部で得られた表面位置データについて説明するための図である。
【００４９】
そして、図９（ａ）と（ｂ）は、得られた表面位置データから被覆厚を算出する工程において、線材の中心位置を特定する第一および第三の方法を説明するための図、図１０は得られた表面位置データから偏肉を評価する方法を説明するための図である。なお、本実施の形態３でも、各実施の形態で説明したものと同様の部分には同じ符号を付して説明を省略し、各実施の形態で使用した図１、２、４、５については援用する。
【００５０】
図７に示すように、本実施の形態３にかかる被覆線材２００の製造方法および線材被覆装置１００では、表面位置計測部４０ｖを構成する各表面位置計測部４０Ｆｖ、４０Ｂｖに、２次元レーザ変位計４１ｖを用いるようにした。さらに、実施の形態２のように、各２次元変位計４１ｖは、線材表面に対して水平方向に離れた位置から垂直方向にスキャンする２次元レーザ変位計４１Ｖｖと、垂直方向に離れた位置から水平方向にスキャンする２次元レーザ変位計４１Ｈｖとで構成するようにした。
【００５１】
このように構成することにより、表面位置検出工程では、表面位置計測部４０Ｆｖでは、図８（ａ）に示すような芯材２００ｃの半周プロファイル「ｙ＝ｆｃ（ｘ）」を、表面位置計測部４０Ｂｖでは、図８（ｂ）に示すような被覆線材２００の半周プロファイル「ｙ＝ｆｒ（ｘ）」を検出する。
【００５２】
被覆厚算出工程においては、各プロファイルに対し画像処理を行うことで、芯材２００ｃの中心位置Ｃｃ（ｘｃ，ｙｃ）および、被覆線材２００の中心位置Ｃｒ（ｘｒ，ｙｒ）を算出する。演算方法はいくつか考えることができるが、図９、図１０を用いて３つの具体例を示す。
【００５３】
＜第一の方法＞
図８で示したように、プロファイル「ｙ＝ｆｃ（ｘ）」および「ｙ＝ｆｒ（ｘ）」は、おおよそ半円状になる。そこで、図９（ａ）に示すように、半円内の任意の点Ｐｉを選び、選んだ点Ｐｉから放射状にプロファイルまでの距離を探査する。探査した距離の二乗和が最小になる位置Ｐｃを探査し、中心位置Ｃｃ（ｘｃ，ｙｃ）および、中心位置Ｃｒ（ｘｒ，ｙｒ）を得る。
【００５４】
＜第二の方法＞
図８で示したように、プロファイル「ｙ＝ｆｃ（ｘ）」および「ｙ＝ｆｒ（ｘ）」は、おおよそ半円状になる。そこで、各プロファイルに対し最小二乗法を用いて円の式としてフィッティングする。これにより、中心位置Ｃｃ（ｘｃ，ｙｃ）および、中心位置Ｃｒ（ｘｒ，ｙｒ）を得る。
【００５５】
＜第二の方法＞
図８で示したように、プロファイル「ｙ＝ｆｃ（ｘ）」および「ｙ＝ｆｒ（ｘ）」は、おおよそ半円状になる。そこで、図９（ｂ）に示すように、プロファイル「ｙ＝ｆｃ（ｘ）」および「ｙ＝ｆｒ（ｘ）」上の任意の一組の点Ｐｓ１を選び、これらを結ぶ直線の垂直二等分線Ｌ１を求める。さらに、別の一組の点Ｐｓ２を選び、同様に垂直二等分線Ｌ２を求める。これらの交点Ｐｃを円の中心位置として、中心位置Ｃｃ（ｘｃ，ｙｃ）および、中心位置Ｃｒ（ｘｒ，ｙｒ）を得る。
【００５６】
この場合、芯材２００ｃおよび被覆線材２００が真円状でないことを考慮し、選択する点の組合せ数を増やすことで、円の中心候補位置を算出し、それらの重心を求めることで中心位置Ｃｃ（ｘｃ，ｙｃ）および、中心位置Ｃｒ（ｘｒ，ｙｒ）を得るようにしてもよい。
【００５７】
なお、上記中心位置Ｃｃ、Ｃｒは、２次元レーザ変位計４１ｖのうち、２次元レーザ変位計４１Ｈｖで得たプロファイルを基に算出したものである。したがって、水平方向ＡｘＨの座標ｘｃ、ｘｒについては正確に把握できるが、垂直方向ＡｘＶの座標ｙｃ、ｙｒについては、２次元レーザ変位計４１Ｖｖで得たプロファイルを基に算出した座標を用いる。
【００５８】
偏肉評価工程においては、上述して得た中心位置Ｃｃ（ｘｃ，ｙｃ）および、中心位置Ｃｒ（ｘｒ，ｙｒ）を用い、垂直方向ＡｘＶ、および水平方向ＡｘＨのそれぞれについて、式（１０）、（１１）に示すように偏肉量ＵｔＶ、ＵｔＨと閾値Ｔｈ２を比較し、
ＵｔＶ＝｜ｙｃ−ｙｒ｜  ＞Ｔｈ２  ・・・（１０）
ＵｔＨ＝｜ｘｃ−ｘｒ｜  ＞Ｔｈ２  ・・・（１１）
【００５９】
そして、方向毎に、偏肉量ＵｔＶ、ＵｔＨが閾値Ｔｈ２よりも大きい場合は、偏肉ありと判断し、式（１２）、（１３）に示すように、型位置の調整量ＶｍＶ、ＶｍＨを算出する。なお、本実施の形態では、ｋ２は１に定めている。
ＶｍＶ＝ｋ２（ｙｃ−ｙｒ）  ・・・（１２）
ＶｍＨ＝ｋ２（ｘｃ−ｘｒ）  ・・・（１３）
【００６０】
なお、芯材２００ｃおよび被覆線材２００の真円度が十分でない場合、第二の方法、第三の方法、第一の方法の順に精度が向上するが、一方で演算量が増加し、処理速度が低下する。したがって、線材の真円度に応じて検出方法を選定するのがよい。これらの場合は精度の低下を許容できれば一方向のみの計測、つまり、２次元レーザ変位計４１ｖのうち、一方の計測データのみで算出するようにしてもよい。
【００６１】
一方、２方向の計測を行うことで、下記のように線材の中心位置を演算せずに調整量を決定するようにすれば、演算量を低減できる。これによれば測定周期をより高頻度に実施できる。
【００６２】
図１０に示すように、２次元レーザ変位計４１Ｖｖで得た、垂直方向ＡｘＶに対する「ｙ＝ｆｃ（ｘ）」および「ｙ＝ｆｒ（ｘ）」を重ねあわせ、ｆｃ（ｘ）とｆｒ（ｘ）のｙ方向の差をｙ＝ｇ（ｘ）＝ｆｃ（ｘ）−ｆｒ（ｘ）と定義して算出する。ｇ（ｘ）の最大値を探査点ＰＭＡＸとすると、ｆｃ（ｘ）とｆｒ（ｘ）の中心位置がｘ軸上で一致していれば、ｇ（ｘ）は探査点ＰＭＡＸを中心として線対称となる。一方、探査点ＰＭＡＸの位置が中心でない場合、図１０下段に示すように、ｇ（ｘ）両端の中心位置Ｐｍｉｄとの差Δｃを調整量ＶｍＶとして得る。同様の演算処理を２次元レーザ変位計４１Ｈｖで得た、水平方向ＡｘＨに対するプロファイルについて実施することで、調整量ＶｍＨを得る。以上のようにすることで円の真円度が十分でない場合もより精度よく偏肉を判断し、調整することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０：押出ヘッド（成形型）、  １０ｐ：通路、  １１：外型、  １２：内型、  １５：外筒、  １６：内筒、  １３：外型ホルダ、  １４：内型ホルダ、  ２０：押出機、  ２１：シリンダ、  ２２：スクリュー、  ３０：型位置調整部、  ３１調整ボルト、  ３２：モータ、  ４０：表面位置計測部、  ４０Ａ，４０Ｂ：表面位置計測部、  ４１：レーザ変位計、  ４２：基準ブロック、  ５１：偏肉評価部、  ５２：変位量制御部、  ６０：偏肉調整装置（動作制御部）、  １００：線材被覆装置、  ２００：被覆線材、  ２００ｃ：芯材、  ２００ｒ：被覆膜、  ３００：樹脂材料、
Ｐｃ：中心点、  Ｐｉ：探査点。
【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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【図１０】
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