(57)【要約】【課題】検査する電線の種類や寸法および形状のばらつき、加工条件や検査条件の変動に追従して判定基準を自動的にかつ適切に変更できるようにする。【解決手段】本発明においては、検査する芯線２の外径に対応する特性値を計測するとともに、計測した複数の特性値の移動平均値と検査員が選択した許容幅とに基づいて判定基準を順次更新しつつ、更新した判定基準に基づいて新たに計測した芯線２の良否を判定する。これにより、電線１の種類や寸法および形状等の変動に追従して判定基準を常に適切なものに維持することができるから、芯線２の良否を正確に判定し続けることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電線端末部の絶縁被覆を除去して露出させた芯線の良否を検査する装置であって、
前記芯線の外径に対応する特性値を計測する手段と
計測した複数の芯線の特性値に基づいてこれらの特性値の平均値を算出する手段と、
予め設定されている複数の許容幅のうちのいずれかを選択する手段と、
選択された許容幅と前記平均値とに基づいて前記特性値の許容上限値および許容下限値を演算して記憶する手段と、
新たに計測した芯線の前記特性値と前記許容上限値および前記許容下限値とに基づいてこの芯線の良否を判定する手段と、
を備えることを特徴とする電線端末部の芯線検査装置。
【請求項２】
前記新たに計測した芯線の良否の判定に用いる前記前記許容上限値および前記許容下限値は、この芯線の直前に計測した所定本数の芯線に関する前記特性値の平均値に基づいて演算されることを特徴とする請求項１に記載した電線端末部の芯線検査装置。
【請求項３】
前記芯線の外径に対応する特性値を計測する手段が、
搬送されて移動する芯線が横切ることによって遮られる光軸を照射する手段と、
前記光軸が前記芯線によって遮られた時間を計測する手段と、
を有していることを特徴とする請求項１または２に記載した電線端末部の芯線検査装置。
【請求項４】
前記複数の許容幅は、それぞれ大きさが異なる所定値であり、
前記許容上限値は、選択された許容幅に対応する所定値を前記平均値に加算したものであり、
前記許容下限値は、選択された許容幅に対応する所定値を前記平均値から減算したものである、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した電線端末部の芯線検査装置。
【請求項５】
前記複数の許容幅は、それぞれ大きさが異なる所定比であり、
前記許容上限値は、選択された許容幅に対応する所定比を前記平均値に乗算して得た値を前記平均値に加算したものであり、
前記許容下限値は、選択された許容幅に対応する所定比を前記平均値に乗算して得た値を前記平均値から減算したものである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した電線端末部の芯線検査装置。
【請求項６】
電線端末部の絶縁被覆を除去して露出させた芯線の良否を検査する方法であって、
複数の芯線の外径に対応する特性値を計測するとともに、
計測された複数の特性値に基づいてこれらの特性値の平均値を算出し、
予め設定されている複数の許容幅のうち選択された許容幅と前記平均値とに基づいて前記特性値の許容上限値および許容下限値を演算して記憶し、
新たに計測した芯線の前記特性値と、記憶されている前記許容上限値および前記許容下限値とに基づいて、この芯線の良否を判定することを特徴とする電線端末部の芯線検査方法。
【請求項７】
前記新たに計測した芯線の良否の判定に用いる前記前記許容上限値および前記許容下限値は、この芯線の直前に計測した所定本数の芯線に関する前記特性値の平均値に基づいて演算されることを特徴とする請求項６に記載した電線端末部の芯線検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線端末部の絶縁被覆を除去して露出させた芯線の良否を検査する装置および方法に関し、より詳しくは、検査する電線の種類や寸法および形状のばらつき、加工条件および検査条件の変動に追従して判定基準を自動的にかつ適切に変更できるように改良する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電線端末部の絶縁被覆を除去して芯線を露出させるとともにこの芯線に端子を圧着する電線端末処理装置が広く用いられているが、この装置には、絶縁被覆を除去して芯線を露出させる作業が良好に行われたかどうかを検査する装置が並設されている（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載されている「電線端部の皮剥加工検査装置」の構造について図６を参照しつつ概説すると、この装置は、電線１の端末部の絶縁被覆を除去して芯線２を露出させる作業が良好に行われたかどうかを検査するために、発光器３から受光器４に向かってレーザ光を照射する。
そして、図６中の矢印方向に平行移動する電線１の芯線２がこのレーザ光の光路を横切ると、受光器４の受光面５に設けられているスリット６に入射するレーザ光の受光量が減少し、受光器４から出力される検出電圧が変化する。
【０００４】
図７は、スリット６に入射した受光量の変化に伴う検出電圧の時間的な変化を示しており、領域１は芯線２がレーザ光の光路を横切る前の状態、領域２は芯線２がレーザ光の光路を横切り始めた状態、領域３は芯線２がレーザ光の光路を横切っている最中の状態にそれぞれ対応している。
そして、図６に示した装置は、領域３における検出電圧ＶＤが第１基準値ＶＨと第２基準値ＶＬとの間にある状態が所定時間続いた場合に、電線１の絶縁被覆を除去して芯線２を露出させる作業が良好に行われたと判定する。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２２５４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図６に示した検査装置において第１基準値ＶＨおよび第２基準値ＶＬを設定する際には、まず良品サンプルの芯線２をこの検査装置に通し、得られた検出電圧ＶＤに対して一定の数値を加算して第１基準値ＶＨとし、かつ一定の数値を減じて第２基準値ＶＬとしている。
そして、検査する電線１の種類や寸法を変更する毎に、第１基準値ＶＨおよび第２基準値ＶＬを設定し、これを判定基準記憶部に記憶している。
【０００７】
しかしながら、電線１の芯線２の形状や寸法は、電線１そのものが有しているばらつき、電線１を送給するローラの負荷圧、電線１の曲がり癖をとるためのローラの負荷圧、さらには絶縁被覆を除去するブレードの切れ味等によって変動することが知られている。
また、検査する電線１を検査装置に通すための搬送装置の速度は、エアーシリンダ等を駆動源とした場合に変動することがある。
さらに、検査装置に用いる光学センサの発光器３や受光器４に埃が付着すると、受光レベルが変動することになる。
【０００８】
これにより、電線１の種類や寸法が同じであっても、検査する日が違ったり、電線１の加工条件が変わったりすると、判定基準記憶部に記憶されている判定基準が不適切なものとなる。
そのため、判定基準を補正したり新たに設定し直したりする必要があり、検査の信頼度が不安定となる側面を持っていた。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、検査する電線の種類や寸法および形状のばらつき、加工条件および検査条件の変動に追従して判定基準を自動的にかつ適切に変更できるように改良された電線端末部の芯線検査装置および芯線検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する本発明は、電線端末部の絶縁被覆を除去して露出させた芯線の良否を検査する装置であって、
前記芯線の外径に対応する特性値を計測する手段と
計測した複数の芯線の特性値に基づいてこれらの特性値の移動平均値を算出する手段と、
予め設定されている複数の許容幅のうちのいずれかを選択する手段と、
選択された許容幅と前記移動平均値とに基づいて前記特性値の許容上限値および許容下限値を演算して記憶する手段と、
新たに計測した芯線の前記特性値と前記許容上限値および前記許容下限値とに基づいてこの芯線の良否を判定する手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
また、上記の課題を解決する本発明は、電線端末部の絶縁被覆を除去して露出させた芯線の良否を検査する方法であって、
複数の芯線の外径に対応する特性値を計測するとともに、
計測された複数の特性値に基づいてこれらの特性値の移動平均値を算出し、
予め設定されている複数の許容幅のうち選択された許容幅と前記移動平均値とに基づいて前記特性値の許容上限値および許容下限値を演算して記憶し、
新たに計測した芯線の前記特性値と、記憶されている前記許容上限値および前記許容下限値とに基づいて、この芯線の良否を判定することを特徴としている。
【００１２】
なお、前記新たに計測した芯線の良否の判定に用いる前記前記許容上限値および前記許容下限値は、この芯線の直前に計測した所定本数の芯線に関する前記特性値の平均値（移動平均値と言う）に基づいて演算することができる。
【００１３】
また、前記芯線の外径に対応する特性値を計測する手段は、
搬送されて移動する芯線が横切ることによって遮られる光軸を照射する手段と、
前記光軸が前記芯線によって遮られた時間を計測する手段と、を有することができる。
この場合、前記芯線の外径に対応する特性値は「時間」となるが、光軸が芯線によって遮られている間にカウントされた所定周期のクロックパルスの数を用いることもできる。
【００１４】
すなわち、本発明の芯線検査装置および芯線検査方法は、芯線良否の判定基準である許容上限値および許容下限値を種々の条件の変動に追従しながら自動的に設定し直すものであり、判定基準を固定している従来技術とは全く異なっている。
そのため、本発明においては、新たに計測する芯線の良否を判定する際に、この芯線の直前に計測した所定本数の芯線の外径に対応する特性値の移動平均値を算出するとともに、この移動平均値に許容幅を組み合わせることにより、判定基準である許容上限値および許容下限値を新たに設定する。
なお、この移動平均値に組み合わせる許容幅は、検査する電線の種類や寸法あるいは検査条件に応じて検査員が最適なものを選択する。
そして、芯線を１本計測するたびに更新される許容上限値および許容下限値と、新たに計測した芯線の特性値とに基づいて、この芯線の良否を判定する。
したがって、本発明の芯線検査装置および芯線検査方法によれば、芯線の種類や形状および寸法のばらつき、加工条件および検査条件の変動に追従して判定基準を自動的にかつ適切に設定し直すことができるから、芯線の良否を確実に判定し続けることができる。
【００１５】
なお、前記複数の許容幅は、それぞれ大きさが異なる所定値とすることができる。
このとき、前記許容上限値は、選択された許容幅に対応する所定値を前記移動平均値に加算したものとすることができる。
同様に、前記許容下限値は、選択された許容幅に対応する所定値を前記移動平均値から減算したものとすることができる。
【００１６】
また、前記複数の許容幅は、それぞれ大きさが異なる所定比とすることができる。
このとき、前記許容上限値は、選択された許容幅に対応する所定比を前記移動平均値に乗算して得た値を前記移動平均値に加算したものとすることができる。
同様に、前記許容下限値は、選択された許容幅に対応する所定比を前記移動平均値に乗算して得た値を前記移動平均値から減算したものとすることができる。
【００１７】
さらに、判定基準の設定に用いる芯線の特性値の計測および平均値の算出は、実際の検査作業を開始する前に予め行っておくこともできるし、実際の検査作業と同時に行うこともできる。
具体的には、ある芯線の良否を判定するための判定基準は、この芯線の直前に計測した複数の芯線について得た特性値の移動平均値に基づいて設定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、検査する電線の種類や寸法および形状のばらつき、加工条件および検査条件の変動に追従して、判定基準を自動的にかつ適切に変更できるように改良された電線端末部の芯線検査装置および芯線検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１乃至図５を参照し、本発明に係る電線端末部の芯線検査装置および芯線検査方法の一実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
まず最初に図１を参照し、本実施形態の電線端末部の芯線検査装置の全体構造について説明すると、この芯線検査装置１００は、芯線２の外径に対応する特性値を計測する手段２０、計測した複数の芯線２の特性値の移動平均値を算出する手段３０、予め設定されている複数の許容幅のうちのいずれかを選択する手段４０、選択された許容幅と移動平均値とに基づいて判定基準（許容上限値／許容下限値）を演算して記憶する手段５０、新たに計測した芯線２の外径に対応する特性値と記憶されている判定基準（許容上限値／許容下限値）とに基づいてこの芯線２の良否を判定する手段６０、およびこれらの各手段の作動を制御する図示されない制御手段とを備えている。
【００２１】
芯線２の外径に対応する特性値を計測する手段２０は、図示されない発光ダイオードとフォトトランジスタを内蔵したセンサアンプ及びセンサアンプから出力される検出信号を内部のクロックパルスを使ってカウントしデジタル値に変換するマイクロプロセッサを内蔵する制御回路２１を有している。
そして、この制御回路２１から延びる一方の光ファイバ２２が芯線２に向かって光軸２３を照射するとともに、他方の光ファイバ２４が光軸２３を受光する構造となっている。
【００２２】
図示されない搬送装置によって電線１が搬送されると、その芯線２は図２中に矢印で示したように移動して光軸２３を垂直に横切る。
このとき、図２（ａ）に示したように芯線２が光軸２３を横切る前の状態では、受光側の光ファイバ２４に入射する光軸２３の光量は例えばＡという数値で表すことができる。
これに対し、図２（ｃ）に示したように芯線２が光軸２３を完全に遮っている状態では、受光側の光ファイバ２４に入射する光軸２３の光量を表す数値はゼロである。
【００２３】
一方、図２（ｂ）に示したように芯線２が光軸２３を半分だけ遮ったことにより、受光側の光ファイバ２４に入射する光軸２３の光量を表す数値が前述した光量Ａの例えば半分になると、制御回路２１の中のセンサーアンプは光軸２３が芯線２によって遮られたとみなしてセンサアンプ検出信号はオフになり、それをきっかけに制御回路２１はクロックパルス数のカウントを開始する。
他方、図２（ｄ）に示したように、芯線２が光軸２３を半分だけ遮った状態から光軸２３を通過し終える状態へと次第に進み、受光側の光ファイバ２４に入射する光軸２３の光量を示す数値が前述した光量Ａの例えば半分を上回ると、制御回路２１内のセンサアンプの検出信号はオンになり、それをきっかけに制御回路２１はクロックパルス数のカウントを停止する。
そして、制御回路２１は、１本の芯線２を計測する毎に、クロックパルス数のカウント値を特性値（デジタル値）として内部のメモリに記憶して保持する。
なお、クロックパルスのカウントを開始しかつ停止するときの光量のしきい値は、光量値Ａの５０％には限定されず、必要に応じて変更することができる。
【００２４】
移動平均値算出手段３０は、制御手段の指令により計測手段２０内の制御回路２１内にあるメモリに常に最新の例えば２０本の芯線２に関するクロックパルス数（デジタル値）を取り出し、その移動平均値（ａｖ）を算出する。
【００２５】
許容幅選択手段４０は、図３に模式的に示したように、例えば１〜１５の判定レベル毎にそれぞれ異なる許容幅（ｔｌ）をそれぞれ記憶しているとともに、検査員の操作によっていずれかの判定レベルを選択できるようになっている。
許容幅（ｔｌ）は、判定レベル毎に異なるクロックパルスカウント値（デジタル値）であり、例えば判定レベル１から判定レベル１５に向けて順次増加したクロックパルスカウント値（デジタル値）を固定値として設定してメモリに保持しておく。
【００２６】
判定基準演算記憶手段５０は、平均値算出手段３０によって算出された移動平均値（ａｖ）と許容幅選択手段４０において選択された許容幅（ｔｌ）に基づいて、芯線２の良否を判定するための判定基準である許容上限値／許容下限値を演算して記憶する。
許容上限値／許容下限値は、図３に模式的に示したように、芯線２の外径に対応する特性値の移動平均値（ａｖ）に対し、選択された判定レベルにおける許容幅（ｔｌ）を加算／減算することによって定まる。具体的には下記のとおりである。
許容上限値＝移動平均値（ａｖ）＋許容幅（ｔｌ）
許容下限値＝移動平均値（ａｖ）−許容幅（ｔｌ）
【００２７】
芯線良否判定手段６０は、新たに計測した芯線２のクロックパルスカウント値が、許容上限値および許容下限値によって定められる判定基準の内側に入っている場合に合格信号を出力し、判定基準から外れている場合に不合格信号を出力する。
【００２８】
次に図４および図５に示したフローチャートを参照し、上述した検査装置１００を用いて芯線２を検査する手順について説明する。
【００２９】
図４に示したように、端末処理する電線１の種類や寸法を変更したときには、ステップ１（Ｓ１と表す、以下同様）において電線端末処理装置の加工条件の設定および調整を行った後、Ｓ２以降において検査装置１００に判定基準を設定するティーチングを行う。
【００３０】
このティーチングでは、端末処理する電線の種類や寸法に適した判定レベルを検査員がＳ３において選択するとともに、Ｓ４において良品サンプルの１本目の芯線２に関する特性値（クロックパルスカウント値）を計測して記憶する。
そして、Ｓ５においては、Ｓ３で選択した判定レベルに対応する許容幅とＳ４で計測した芯線２の特性値とに基づいて許容上限値／許容下限値を演算し、仮の判定基準を設定してメモリーに記憶する。
【００３１】
Ｓ６においては、良品サンプルの２本目の芯線２に関する特性値を計測して記憶するとともに、この記憶した特性値とＳ５において設定した仮の判定基準とに基づいて、この２本目の芯線２が判定基準の内側に入っているか否かを判定する。
判定結果がＹＥＳの場合にはＳ７に進み、メモリーに記憶されている１本目の特性値および２本目の特性値の平均値（ａｖｔ）を算出するとともに、この平均値（ａｖｔ）とＳ３において選択された判定レベルに対応する許容幅とに基づいて判定基準を演算し、更新された判定基準として記憶する。
判定結果がＮＯの場合にはＳ３に戻り、適切な判定レベルを選択し直した後、Ｓ４以下の作業を再開する。
【００３２】
Ｓ７以降においては、３本目、４本目、５本目．．．の順に全く同様の手順を繰り返し、芯線２の計測、良否判定、判定基準の演算／更新の作業を行う。
次いで、Ｓ８およびＳ９において、所定の本数である良品サンプルのｎ本目の芯線２についての計測、良否判定、判定基準の演算／更新をそれぞれ行った後、この更新された判定基準を記憶して保持する。
そして、Ｓ１０においてティーチングを終了し、多量の電線を処理する本生産に移行する。
上述の本数ｎはティーチングの本数とし、通常本生産の良否判定に用いる移動平均（ａｖｍ）の母数以下に設定をする。
【００３３】
次に図５を参照し、本生産において芯線２を検査する手順について説明する。
【００３４】
図５中のＳ２１において本生産を開始した時点では、Ｓ２２に示したようにティーチングにおいてメモリに記憶した判定基準を利用する。
その後、Ｓ２３において本生産の最初の１本目の芯線２に関する特性値（クロックパルスカウント値）を計測してメモリーに記憶するとともに、この計測した特性値とティーチングにおいてメモリに記憶している判定基準とに基づいて、この１本目の芯線２が判定基準の内側に入っているか否かを判定する。
判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２４に進み、メモリーに記憶されているこの１本目の芯線２の特性値とティーチングにおいて記憶した特性値とを含めた過去Ｘ本の芯線２について記憶されている特性値に基づいて、新しい移動平均値（ａｖ）を算出するとともに、この移動平均値（ａｖ）とＳ３において選択された判定レベルに対応する許容幅とに基づいて判定基準を演算し、更新された判定基準として記憶する。
【００３５】
そして、Ｓ２４において算出した新しい移動平均値（ａｖ）が予め定められている許容範囲の内側にあるか否かを確認した後、Ｓ２５に進んで所定の本数の芯線２について検査したか否かを判定する。
この判定結果がＮＯの場合には、Ｓ２３に戻って次の芯線２について特性値の計測、良否判定、新しい移動平均値の算出、判定基準の演算および更新を繰り返す。
これに対して、判定結果がＹＥＳの場合にはＳ２６に進み、本生産を終了する。
【００３６】
一方、Ｓ２３における判定結果がＮＯであり、新たに計測した芯線２の良否が不合格の場合には、Ｓ２７に進んで本生産を一時停止する。
そして、Ｓ２８に進んで不良と判定された芯線２（電線１）をこの検査装置１００から取り除くとともに、この芯線２について計測した特性値をＳ２９においてメモリーから消去する。
すなわち、不良と判定された芯線２について計測した特性値は、判定基準の更新に際して算出する移動平均値の基礎データとして用いないのである。
次いで、Ｓ３０に進んで判定レベルを点検し、必要が有れば判定レベルを更新する。
なお、Ｓ３０において判定レベルを更新した場合、Ｓ２４における判定基準の演算には更新した判定レベルに対応する許容幅を用いる。
【００３７】
以上、本発明に係る電線端末部の芯線検査装置および芯線検査装置の一実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態においては、芯線２の外径に対応する特性値として、芯線２が光軸２３を遮っている間にカウントされたクロックパルスの数を用いているが、芯線２が光軸２３を遮っている時間そのものの値、あるいは芯線２の外径寸法そのものを用いることもできる。
また、Ｓ２４において算出した新しい移動平均値（ａｖ）の値が予め定められている所定の範囲から外れていた場合には、本生産を一時的に中断して電線１の端末処理装置を点検／調整した後、再びティーチング作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の芯線検査装置の一実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】芯線が光軸を遮る状態を示す図。
【図３】判定レベルと平均値、許容上限値、許容下限値の関係を模式的に示す図。
【図４】本発明の芯線検査方法を説明するフローチャート。
【図５】本発明の芯線検査方法を説明するフローチャート。
【図６】特許文献１に記載されている検査装置を示す図。
【図７】図６の検査装置において得られる電圧信号の変化を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００３９】
１  電線
２  芯線
３  投光器
４  受光器
２０  計測手段
２１  センサーアンプ
２２  投光側の光ファイバ
２３  光軸
２４  受光側の光ファイバ
３０  平均値算出手段
４０  許容幅選択手段
５０  判定基準演算記憶手段
６０  芯線良否判定手段
１００  一実施形態の芯線検査装置
【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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