(57)【要約】【課題】非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知すること。【解決手段】磁界印加部５により、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、磁束密度センサ１０、及び磁界強度センサ１２により、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測し、検知装置２００により、計測された磁束密度及び磁界強度に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導線を束ねた集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加する磁界印加部と、
前記磁界印加部により交流磁界を印加したときの前記集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測する計測部と、
前記計測部により計測された磁束密度及び磁界強度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する判定部と、
を含む、不良箇所検知装置。
【請求項２】
前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である第１の印加方向及び第２の印加方向に交流磁界を印加し、
前記判定部は、前記第１の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された、磁束密度及び磁界強度と、前記第２の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された、磁束密度及び磁界強度とに基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する請求項１記載の不良箇所検知装置。
【請求項３】
前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である印加方向を変化させながら交流磁界を印加し、
前記判定部は、前記印加方向を変化させながら交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された、磁束密度及び磁界強度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する請求項１記載の不良箇所検知装置。
【請求項４】
前記集合導線を、前記集合導線の線長さ方向に搬送する搬送部を更に含み、
前記磁界印加部は、前記搬送された集合導線に交流磁界を印加し、
前記計測部は、前記搬送された集合導線の各位置における磁束密度及び磁界強度を計測する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記計測部により計測された磁束密度の変化と前記磁界強度の変化との位相差を算出し、前記算出された位相差が予め定められた閾値より大きい場合に前記集合導線に不良箇所があると判定する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記計測部により計測された磁束密度と磁界強度との組み合わせをプロットした結果に基づいてリサージュ図形の面積を算出し、前記算出されたリサージュ図形の面積が予め定められた閾値より大きい場合に前記集合導線に不良箇所があると判定する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項７】
前記計測部は、前記集合導線の表面の磁界強度であって、かつ、前記集合導線の長さ方向に対する垂直成分と、前記集合導線を貫通する前記交流磁界の磁束密度であって、かつ、前記集合導線の長さ方向に対する垂直成分とを計測する請求項１〜請求項６の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項８】
前記計測部は、探りコイル法及びホール素子の少なくとも一方を用いて、前記集合導線の位置の磁束密度及び磁界強度を計測する請求項１〜請求項７の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項９】
前記磁界印加部は、周波数ｆの交流磁界を印加し、
前記判定部は、前記周波数ｆの逆数以上の範囲の期間毎に、前記期間の間に計測された前記磁束密度及び前記磁界強度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する請求項４記載の不良箇所検知装置。
【請求項１０】
複数の導線を束ねた集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加する磁界印加部と、
前記磁界印加部により交流磁界を印加したときの前記集合導線の位置における磁束密度を計測する計測部と、
前記計測部により計測された磁束密度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する判定部と、
を含む、不良箇所検知装置。
【請求項１１】
前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である第１の印加方向及び第２の印加方向に交流磁界を印加し、
前記判定部は、前記第１の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された磁束密度と、前記第２の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された磁束密度とに基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する請求項１０記載の不良箇所検知装置。
【請求項１２】
前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である印加方向を変化させながら交流磁界を印加し、
前記判定部は、前記印加方向を変化させながら交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された磁束密度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する請求項１０記載の不良箇所検知装置。
【請求項１３】
前記集合導線を、前記集合導線の線長さ方向に搬送する搬送部を更に含み、
前記磁界印加部は、前記搬送された集合導線に交流磁界を印加し、
前記計測部は、前記搬送された集合導線の各位置における磁束密度を計測する請求項１０〜請求項１２の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項１４】
前記判定部は、前記計測部により計測された磁束密度の変化と、予め記憶されている前記集合導線の正常部分において計測された磁束密度の変化との位相差及び振幅差の少なくとも一方を算出し、前記算出された位相差及び振幅差の何れか一方が予め定められた閾値より大きい場合に前記集合導線に不良箇所があると判定する請求項１０〜請求項１３の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項１５】
前記計測部は、前記集合導線を貫通する前記交流磁界の磁束密度であって、かつ、前記集合導線の長さ方向に対する垂直成分を計測する請求項１０〜請求項１４の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項１６】
前記計測部は、探りコイル法及びホール素子の少なくとも一方を用いて、前記集合導線の位置の磁束密度を計測する請求項１０〜請求項１５の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項１７】
前記磁界印加部は、周波数ｆの交流磁界を印加し、
前記判定部は、前記周波数ｆの逆数以上の範囲の期間毎に、前記期間の間に計測された前記磁束密度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する請求項１３記載の不良箇所検知装置。
【請求項１８】
前記搬送部は、前記集合導線を巻き出す巻出し部と、前記集合導線を巻き取る巻き取り部とを含む請求項４、９、１３、又は１７記載の不良箇所検知装置。
【請求項１９】
前記磁界印加部は、前記集合導線を、ヨークとコイルとで構成する励磁器で挟み込み、磁路を構成することにより前記集合導線に交流磁界を印加する請求項１〜請求項１８の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【請求項２０】
前記磁界印加部は、前記集合導線を、ヘルムホルツコイルで構成する励磁器で挟み込み、磁路を構成することにより前記集合導線に磁界を印加する請求項１〜請求項１９の何れか１項記載の不良箇所検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不良箇所検知装置に係り、特に、複数の導線を束ねた集合導線の不良箇所を検知するための不良箇所検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁体欠陥検出のために、電線を高電圧電極の傍を通過させ、欠陥部分でスパークを発生することで導線の不良箇所を検知する方法がある（特許文献１）。
【０００３】
また、導線内部欠陥検出のために、超音波による内部からの反射を用いて導線の不良箇所を検知する方法がある（特許文献２）。
【０００４】
また、磁場中でツイストペア導線を振動させ、ペア線先端の誘導電圧変化を検出し、断線欠陥を検出する方法がある（特許文献３）。
【０００５】
また、電線に交流電流を流し、電線周囲に配置した磁界センサにて、欠陥部の磁界変化を検出する方法がある（特許文献４、特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−５２９８７５号公報
【特許文献２】特開２００２−２８７１４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５１８１６号公報
【特許文献４】特開平１０−７３６３１号公報
【特許文献５】特開２００５−２７４３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の技術においては、導線内部にのみ不良があり、表面の絶縁が確保されている場合、該当箇所でスパークが発生しないという問題がある。また、不良箇所においてスパークを発生させることにより、他の正常箇所への悪影響が考えられるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２の技術においては、導線内が複合材料（導線、絶縁物、空隙）の場合、材料境界を不良として検出する可能性があるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５の技術においては、導線部分への電気的接続が必須であり、連続線への適用が困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明では、上記問題点を解決するために成されたものであり、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、第１の発明に係る不良箇所検知装置は、複数の導線を束ねた集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加する磁界印加部と、前記磁界印加部により交流磁界を印加したときの前記集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測する計測部と、前記計測部により計測された磁束密度及び磁界強度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する判定部と、を含んで構成されている。
【００１２】
第１の発明によれば、磁界印加部により、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、計測部により、磁界印加部により交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測し、判定部により、計測部により計測された磁束密度及び磁界強度に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定する。
【００１３】
このように、第１の発明によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測し、計測された磁束密度及び磁界強度に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【００１４】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である第１の印加方向及び第２の印加方向に交流磁界を印加し、前記判定部は、前記第１の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された、磁束密度及び磁界強度と、前記第２の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された、磁束密度及び磁界強度とに基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定してもよい。
【００１５】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である印加方向を変化させながら交流磁界を印加し、前記判定部は、前記印加方向を変化させながら交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された、磁束密度及び磁界強度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定してもよい。
【００１６】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記集合導線を、前記集合導線の線長さ方向に搬送する搬送部を更に含み、前記磁界印加部は、前記搬送された集合導線に交流磁界を印加し、前記計測部は、前記搬送された集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測してもよい。
【００１７】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記判定部は、前記計測部により計測された磁束密度の変化と前記磁界強度の変化との位相差を算出し、前記算出された位相差が予め定められた閾値より大きい場合に前記集合導線に不良箇所があると判定してもよい。
【００１８】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記判定部は、前記計測部により計測された磁束密度と磁界強度との組み合わせをプロットした結果に基づいてリサージュ図形の面積を算出し、前記算出されたリサージュ図形の面積が予め定められた閾値より大きい場合に前記集合導線に不良箇所があると判定してもよい。
【００１９】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記計測部は、前記集合導線の表面の磁界強度であって、かつ、前記集合導線の長さ方向に対する垂直成分と、前記集合導線を貫通する前記交流磁界の磁束密度であって、かつ、前記集合導線の長さ方向に対する垂直成分とを計測してもよい。
【００２０】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記計測部は、探りコイル法及びホール素子の少なくとも一方を用いて、前記集合導線の位置の磁束密度及び磁界強度を計測してもよい。
【００２１】
また、第１の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、周波数ｆの交流磁界を印加し、前記判定部は、前記周波数ｆの逆数以上の範囲の期間毎に、前記期間の間に計測された前記磁束密度及び前記磁界強度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定してもよい。
【００２２】
また、第２の発明に係る不良箇所検知装置は、複数の導線を束ねた集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加する磁界印加部と、前記磁界印加部により交流磁界を印加したときの前記集合導線の位置における磁束密度を計測する計測部と、前記計測部により計測された磁束密度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定する判定部と、を含んで構成されている。
【００２３】
第２の発明によれば、磁界印加部により、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、計測部により、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度を計測し、判定部により、計測された磁束密度に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定する。
【００２４】
このように、第２の発明によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度を計測し、計測された磁束密度に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【００２５】
また、第２の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である第１の印加方向及び第２の印加方向に交流磁界を印加し、前記判定部は、前記第１の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された磁束密度と、前記第２の印加方向に交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された磁束密度とに基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定してもよい。
【００２６】
また、第２の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、前記集合導線に、前記集合導線の線長さ方向に対する垂直方向である印加方向を変化させながら交流磁界を印加し、前記判定部は、前記印加方向を変化させながら交流磁界を印加したときに前記計測部により計測された磁束密度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定してもよい。
【００２７】
また、第２の発明の不良箇所検知装置において、前記集合導線を、前記集合導線の線長さ方向に搬送する搬送部を更に含み、前記磁界印加部は、前記搬送された集合導線に交流磁界を印加し、前記計測部は、前記搬送された集合導線の位置における磁束密度を計測してもよい。
【００２８】
また、第２の発明の不良箇所検知装置において、前記判定部は、前記計測部により計測された磁束密度の変化と、予め記憶されている前記集合導線の正常部分において計測された磁束密度の変化との位相差及び振幅差の少なくとも一方を算出し、前記算出された位相差及び振幅差の何れか一方が予め定められた閾値より大きい場合に前記集合導線に不良箇所があると判定してもよい。
【００２９】
また、第２の発明の不良箇所検知装置において、前記計測部は、前記集合導線を貫通する前記交流磁界の磁束密度であって、かつ、前記集合導線の長さ方向に対する垂直成分を計測してもよい。
【００３０】
また、第２の発明の不良箇所検知装置において、前記計測部は、探りコイル法及びホール素子の少なくとも一方を用いて、前記集合導線の位置の磁束密度を計測してもよい。
【００３１】
また、第２の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、周波数ｆの交流磁界を印加し、前記判定部は、前記周波数ｆの逆数以上の範囲の期間毎に、前記期間の間に計測された前記磁束密度に基づいて、前記集合導線に不良箇所があるか否かを判定してもよい。
【００３２】
また、第１及び第２の発明の不良箇所検知装置において、前記搬送部は、前記集合導線を巻き出す巻出し部と、前記集合導線を巻き取る巻き取り部とを含んでもよい。
【００３３】
また、第１及び第２の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、前記集合導線を、ヨークとコイルとで構成する励磁器で挟み込み、磁路を構成することにより前記集合導線に交流磁界を印加してもよい。
【００３４】
また、第１及び第２の発明の不良箇所検知装置において、前記磁界印加部は、前記集合導線を、ヘルムホルツコイルで構成する励磁器で挟み込み、磁路を構成することにより前記集合導線に磁界を印加してもよい。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明の不良箇所検知装置によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測し、計測された磁束密度及び磁界強度に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】不良箇所と正常箇所とのリサージュ図形の面積の比較の例を示す図である。
【図２】リサージュ図形に基づいて集合導線に不良箇所が検知された例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成を示す図である。
【図４】磁界印加部の構成を示す図である。
【図５】集合導線の構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図７】リサージュ図形の面積の例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る検知装置における検知処理ルーチンを示すフローチャート図である。
【図９】磁束密度センサ及び磁界強度センサの配置例を示す図である。
【図１０】磁束密度センサ及び磁界強度センサの配置を変更した場合の不良箇所検知装置の構成を示す図である。
【図１１】正常箇所と不良箇所とにおける磁界強度の変化と磁束密度の変化との位相差の例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る検知装置における検知処理ルーチンを示すフローチャート図である。
【図１５】磁界強度が一定とした場合における正常箇所と不良箇所とにおける位相差及び振幅差の例を示す図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係る検知装置における検知処理ルーチンを示すフローチャート図である。
【図１９】集合導線の端部断面を示す図である。
【図２０】集合導線の短絡部を示す図である。
【図２１】集合導線の短絡部に対する磁束方向の一例を示す図である。
【図２２】集合導線の短絡部に対する磁束方向の一例を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置の磁界印加部の構成を示す図である。
【図２４】回転磁界を説明するための図である。
【図２５】回転磁界印加可能な励磁器の一例を示す図である。
【図２６】磁束密度センサの配置の一例を示す図である。
【図２７】本発明の第４の実施の形態に係る検知装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２８】（Ａ）Ｘ軸方向に対するリサージュ図形の面積を示す図、及び（Ｂ）Ｙ軸方向に対するリサージュ図形の面積を示す図である。
【図２９】（Ａ）Ｘ軸方向に対する磁束密度の変化の関数の波形を示す図、及び（Ｂ）Ｙ軸方向に対する磁束密度の変化の関数の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３８】
＜本実施の形態に係る不良箇所検知装置の原理＞
まず、本実施の形態に係る不良箇所検知装置の原理について説明する。導線間が短絡していると、該当部に磁界が印加した場合、短絡部で誘導電流（循環電流）が流れる。ここで、循環電流は、磁界（磁束密度、及び磁界強度）の変化を発生させるため、その位相や振幅の変化（位相差、リサージュ図形面積等）を検知し、正常箇所と比較することにより、不良箇所が検知可能となる。なお、本実施の形態においては、不良箇所は、絶縁不良、寸法不良、銅面積不足等の不良原因を起こしている箇所とする。
【００３９】
＜本発明の第１の実施の形態に係る不良箇所検知装置について＞
本発明の第１の実施の形態に係る不良箇所検知装置においては、一定期間の、交流磁界を印加した集合導線から取得される磁束密度、及び磁界強度との組み合わせをプロットして作成されるリサージュ図形の面積の特性に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定する。具体的には、図１に示すように、集合導線の不良箇所に対応するリサージュ図形の面積は、集合導線の正常部分に対応するリサージュ図形の面積よりも大きくなる。そのため、取得されるリサージュ図形の面積に基づいて、集合導線の不良箇所を検知することができる。なお、図２に示す例においては、集合導線の２か所において不良箇所が検知された例を示す。
【００４０】
＜本発明の第１の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成＞
次に、本発明の第１の実施の形態に係る不良箇所検知装置１００の構成について説明する。図３に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る不良箇所検知装置１００は、交流電源４と、磁界印加部５と、磁束密度センサ１０と、磁界強度センサ１２と、搬送部１５０と、検知装置２００とを含んで構成されている。なお、磁束密度センサ１０と、磁界強度センサ１２とを併せたものが、第１の発明における計測部の一例である。
【００４１】
交流電源４は、磁界印加部５に含まれるコイル７に交流電流を流す。
【００４２】
磁界印加部５は、図４に示すように、ヨーク６の周りに、交流電流が流れているコイル７を配置した励磁器で集合導線１を挟み込むことによって、磁路を構成する。これによって、磁界印加部５は、磁界印加部の間を通過する集合導線１に、当該集合導線１の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加する。第１の実施の形態で用いる集合導線１は、図５に示すように、素線２と、絶縁層３とで構成されており、導線を束ねて構成されている。なお、導線をより束ねて集合導線を構成してもよい。
【００４３】
磁束密度センサ１０は、集合導線を貫通する磁束密度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分を随時検出し、検知装置２００へ出力する。なお、第１の実施の形態においては、磁束密度センサは、探りコイル法を用いる。また、第１の実施の形態における探りコイル法は、磁束密度センサのセンサ例であり、他の手法を用いてもよい。
【００４４】
磁界強度センサ１２は、集合導線の表面の磁界強度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分を随時検出し、検知装置２００へ出力する。なお、第１の実施の形態においては、磁界強度センサは、ホール素子を用いる。また、第１の実施の形態におけるホール素子は、磁界強度センサのセンサ例であり、他の手法を用いてもよい。
【００４５】
搬送部１５０は、巻出し部１５５と、巻き取り部１６０と、複数のローラ１７０とを含んで構成されている。また、搬送部１５０は、集合導線１を、毎秒Ｌｍｍの速さで搬送している。
【００４６】
巻出し部１５５は、線材より工程、及び絶縁被膜工程が完了した集合導線１を毎秒Ｌｍｍの速さで巻きだす。
【００４７】
巻き取り部１６０は、毎秒Ｌｍｍの速さで集合導線１を巻き取る。
【００４８】
ローラ１７０は、集合導線１の搬送方向の、磁界印加部５の前後に設置され、集合導線が磁界印加部５の中央を通るように誘導する。
【００４９】
検知装置２００は、図６に示すように、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する検知処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含むコンピュータで構成することが出来る。また、検知装置２００は、入力部２１０と、演算部２２０と、出力装置２９０とを含んで構成されている。また、検知装置２００は、ｎ秒毎に、磁束密度センサ１０により取得した集合導線を貫通する磁束密度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分と、磁界強度センサ１２により取得した集合導線１の表面の磁界強度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定し、不良箇所があると判定された場合に、当該集合導線１に不良箇所があると検知する。ここで、ｎ秒は、評価をする期間（評価ピッチ）であり、磁界印加部５により印加する交流磁界の周波数ｆの逆数の値以上であるものとする。
【００５０】
入力部２１０は、磁束密度センサ１０から入力される磁束密度と、磁界強度センサ１２から入力される磁界強度とを随時受けつける。
【００５１】
演算部２２０は、面積算出部２２２と、判定部２２４とを含んで構成されている。
【００５２】
面積算出部２２２は、入力部２１０において取得した、ｎ秒間の磁束密度と磁界強度との組み合わせをプロットした、図７に示すような結果に基づいて、当該結果において取得されるリサージュ図形の面積を算出する。
【００５３】
判定部２２４は、面積算出部２２２において取得したリサージュ図形の面積と、メモリ（図示省略）に記憶されている、予め定められた閾値とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定する。具体的には、リサージュ図形の面積が、予め定められた閾値よりも大きい場合に、集合導線１に不良箇所があると判定し、当該結果を出力装置２９０に出力する。
【００５４】
＜本発明の第１の実施の形態に係る検知装置の作用＞
次に、本発明の第１の実施の形態に係る検知装置２００の作用について説明する。まず、交流電源４により、磁界印加部５のコイル７に交流電流を流し、磁界印加部５を通過する集合導線１に交流磁界を印加する。また、搬送部１５０を稼働させて、速度Ｌ（ｍｍ／ｓｅｃ）で集合導線１が搬送される。また、磁束密度センサ１０、及び磁界強度センサ１２から磁束密度、及び磁界強度が検知装置２００に逐次入力されているときに、検知装置２００によって、図８に示す検知処理ルーチンが実行される。
【００５５】
まず、ステップＳ１００では、入力部２１０において受け付けた、ｎ秒間の磁束密度、及び磁界強度を取得する。
【００５６】
次に、ステップＳ１０２では、ステップＳ１００において取得したｎ秒間の磁束密度と磁界強度との組み合わせをプロットした結果に基づいて、リサージュ図形の面積を算出する。
【００５７】
次に、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２において取得したリサージュ図形の面積と、メモリ（図示省略）に記憶されている予め定められた閾値とに基づいて、リサージュ図形の面積が閾値より大きいか否かを判定する。リサージュ図形の面積が閾値よりも大きい場合には、ステップＳ１０６へ移行する。一方、リサージュ図形の面積が閾値以下で有る場合には、ステップＳ１００へ移行し、ステップＳ１００〜ステップＳ１０４までの処理を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１００において取得した磁束密度、及び磁界強度を取得した集合導線１の部分が不良箇所であると検知する。
【００５９】
次に、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６の検知結果を出力装置２９０に出力し、ステップＳ１００へ移行し、ステップＳ１００〜ステップＳ１０４までの処理を繰り返す。
【００６０】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る不良箇所検知装置によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測し、計測された磁束密度及び磁界強度との組み合わせをプロットした結果に基づいてリサージュ図形の面積を算出し、算出されたリサージュ図形の面積に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【００６１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【００６２】
例えば、第１の実施の形態においては、集合導線１を挟む形で、磁束密度センサと、磁界強度センサを配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図９に示すように、磁束密度センサ、及び磁界強度センサを配置してもよい。この場合、磁束密度センサ、及び磁界強度センサは、ホール素子、又は探りコイル法とする。また、不良箇所検知装置１００は、図１０のような構成となる。
【００６３】
また、第１の実施の形態においては、磁束密度センサに探りコイル法を用いる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ホール素子を用いてもよい。
【００６４】
また、第１の実施の形態においては、ヨークとコイルから構成される励磁器で、集合導線を挟み込み、磁路を構成することにより、集合導線に磁界を印加する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ヘルムホルツコイルで構成される励磁器で、集合導線を挟み込み、磁路を構成することにより、集合導線に磁界を印加してもよい。
【００６５】
次に、第２の実施の形態に係る不良箇所検知装置について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６６】
第２の実施の形態では、取得される磁束密度の変化と、磁界強度の変化との位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、集合導線の不良箇所を検知する点が、第１の実施の形態と主に異なっている。図１１に示すように、正常箇所における磁界強度の変化と磁束密度の変化との位相差よりも、不良箇所における磁界強度の変化と磁束密度の変化との位相差が大きくなることを利用する。
【００６７】
＜本発明の第２の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る不良箇所検知装置３００の構成について説明する。図１２に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る不良箇所検知装置３００は、交流電源４と、磁界印加部５と、磁束密度センサ１０と、磁界強度センサ１２と、搬送部１５０と、検知装置４００とを含んで構成されている。
【００６８】
検知装置４００は、図１３に示すように、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する検知処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含むコンピュータで構成することが出来る。また、検知装置４００は、入力部２１０と、演算部４２０と、出力装置２９０とを含んで構成されている。また、検知装置４００は、ｎ秒毎に、磁束密度センサ１０により取得した集合導線を貫通する磁束密度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分と、磁界強度センサ１２により取得した集合導線１の表面の磁界強度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定し、不良箇所があると判定された場合に、当該集合導線１に不良箇所があると検知する。ここで、ｎ秒は、評価ピッチであり、磁界印加部５により印加する交流磁界の周波数ｆの逆数の値以上であるものとする。
【００６９】
演算部４２０は、フィッティング部４２２と、位相差算出部４２３と、判定部４２４とを含んで構成されている。
【００７０】
フィッティング部４２２は、入力部２１０において取得した、ｎ秒間の磁束密度に基づいて、例えば、内挿入、または回帰分析を用いて、当該磁束密度のｎ秒間の変化を表す波形に最も良く当てはまるような関数を求める。また、フィッティング部４２２は、入力部２１０において取得した、ｎ秒間の磁界強度に基づいて、例えば、内挿入、または回帰分析を用いて、当該磁界強度のｎ秒間の変化を表す波形に最も良く当てはまるような関数を求める。
【００７１】
位相差算出部４２３は、フィッティング部４２２において取得した磁束密度の変化に対応する関数と、磁界強度の変化に対応する関数とに基づいて、磁束密度の変化と磁界強度の変化との位相差を算出する。
【００７２】
判定部４２４は、位相差算出部４２３で取得した位相差と、メモリ（図示省略）に記憶されている予め定められた閾値とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定する。具体的には、位相差が、予め定められた閾値よりも大きい場合に、集合導線１に不良箇所があると判定し、当該結果を出力装置２９０に出力する。
【００７３】
＜本発明の第２の実施の形態に係る検知装置の作用＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る検知装置４００によって実行される検知処理ルーチンを、図１４に示す。
【００７４】
まず、ステップＳ２００では、入力部２１０において受け付けた、ｎ秒間の磁束密度、及び磁界強度を取得する。
【００７５】
次に、ステップＳ２０２では、ステップＳ２００において取得したｎ秒間の磁束密度に基づいて、当該磁束密度の変化に対応する関数を取得する。また、ステップＳ２０２では、ステップＳ２００において取得したｎ秒間の磁界強度に基づいて、当該磁界強度の変化に対応する関数を取得する。
【００７６】
次に、ステップＳ２０４では、ステップＳ２０２において取得した、磁束密度の変化に対応する関数、及び磁界強度の変化に対応する関数に基づいて、当該磁束密度の変化と、磁界強度の変化との位相差を算出する。
【００７７】
次に、ステップＳ２０６では、ステップＳ２０４において取得した位相差と、メモリ（図示省略）に記憶されている予め定められた閾値とに基づいて、位相差が閾値よりも大きいか否か判定する。位相差が閾値よりも大きい場合には、ステップＳ２０８へ移行する。一方、位相差が閾値以下である場合には、ステップＳ２００へ移行し、ステップＳ２００〜ステップＳ２０６までの処理を繰り返す。
【００７８】
ステップＳ２０８では、ステップＳ２００において取得した磁束密度、及び磁界強度を取得した集合導線１の部分が不良箇所であると検知する。
【００７９】
次に、ステップＳ２１０では、ステップＳ２０８の検知結果を出力装置２９０に出力し、ステップＳ２００へ移行し、ステップＳ２００〜ステップＳ２０６までの処理を繰り返す。
【００８０】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る不良箇所検知装置によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度及び磁界強度を計測し、計測された磁束密度の変化と、磁界強度の変化との位相差を算出し、算出された位相差に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【００８１】
次に、第３の実施の形態に係る不良箇所検知装置について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００８２】
第３の実施の形態では、集合導線に印加する交流磁界の振幅と周波数とを一定とすることで、磁界強度の変化を予め定めたものとし、取得される磁束密度の変化に基づいて、集合導線の不良箇所を検知する点が、第１の実施の形態と主に異なっている。図１５に示すように、磁界強度の変化を予め定めたものとした場合における、集合導線の正常箇所における磁束密度の変化と、不良箇所における磁束密度の変化との位相差、及び振幅差が大きくなることを利用する。
【００８３】
＜本発明の第３の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る不良箇所検知装置５００の構成について説明する。図１６に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る不良箇所検知装置５００は、交流電源４と、磁界印加部５と、磁束密度センサ１０と、搬送部１５０と、検知装置６００とを含んで構成されている。
【００８４】
検知装置６００は、図１７に示すように、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する検知処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含むコンピュータで構成することが出来る。また、検知装置６００は、入力部６１０と、演算部６２０と、出力装置２９０とを含んで構成されている。また、検知装置６００は、ｎ秒毎に、磁束密度センサ１０により取得した集合導線を貫通する磁束密度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分に基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定し、不良箇所があると判定された場合に、当該集合導線１に不良箇所があると検知する。ここで、ｎ秒は、評価ピッチであり、磁界印加部５により印加する交流磁界の周波数ｆの逆数の値以上であるものとする。
【００８５】
入力部６１０は、磁束密度センサ１０から入力される磁束密度を随時受け付ける。
【００８６】
演算部６２０は、フィッティング部６２２と、記憶部６２３と、位相差算出部６２４と、振幅差算出部６２５と、判定部６２６とを含んで構成されている。
【００８７】
フィッティング部６２２は、入力部６１０において取得した、ｎ秒間の磁束密度に基づいて、例えば、内挿入、または回帰分析を用いて、当該磁束密度のｎ秒間の変化を表す波形に最も良く当てはまるような関数を求める。なお、磁束密度のｎ秒間の変化は、予め定められた磁界強度の変化に同期して取得される。
【００８８】
記憶部６２３には、予め定められた磁界強度の変化に同期して予め取得しておいた集合導線１の正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数が記憶されている。
【００８９】
位相差算出部６２４は、フィッティング部６２２において取得した磁束密度の変化に対応する関数と、記憶部６２３に記憶されている正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、取得した磁束密度の変化と正常箇所から取得した磁束密度の変化との位相差を算出する。
【００９０】
振幅差算出部６２５は、フィッティング部６２２において取得した磁束密度の変化に対応する関数と、記憶部６２３に記憶されている正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、取得した磁束密度の変化と正常箇所から取得した磁束密度の変化との振幅差を算出する。
【００９１】
判定部６２６は、位相差算出部６２４において取得した位相差と、振幅差算出部６２５において取得した振幅差と、メモリ（図示省略）に記憶されている予め定められた位相差に対応する閾値、及び振幅差に対応する閾値とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定する。具体的には、位相差が、予め定められた位相差に対応する閾値よりも大きく、かつ、振幅差も、予め定められた振幅差に対応する閾値よりも大きい場合に、集合導線１に不良箇所があると判定し、当該結果を出力装置２９０に出力する。
【００９２】
＜本発明の第３の実施の形態に係る検知装置の作用＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る検知装置６００の作用について説明する。まず、交流電源４により、磁界印加部５のコイル７に交流電流を流し、磁界印加部５を通過する集合導線１に交流磁界を印加する。また、搬送部１５０を稼働させて、速度Ｌ（ｍｍ／ｓｅｃ）で集合導線１が搬送される。また、磁束密度センサ１０から磁束密度が検知装置６００に逐次入力されているときに、検知装置６００によって、図１８に示す検知処理ルーチンが実行される。
【００９３】
まず、ステップＳ３００では、記憶部６２３に記憶されている正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数を読み込む。
【００９４】
次に、ステップＳ３０２では、予め定められた磁界強度の変化に同期して、入力部６１０において受け付けた、ｎ秒間の磁束密度を取得する。
【００９５】
次に、ステップＳ３０４では、ステップＳ３０２において取得したｎ秒間の磁束密度に基づいて、当該磁束密度の変化に対応する関数を取得する。
【００９６】
次に、ステップＳ３０６では、ステップＳ３０４において取得した、磁束密度の変化に対応する関数と、ステップＳ３００において取得した正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、入力部６１０において受け付けた磁束密度の変化と、正常箇所の磁束密度の変化との位相差を算出する。
【００９７】
次に、ステップＳ３０８では、ステップＳ３０４において取得した、磁束密度の変化に対応する関数と、ステップＳ３００において取得した正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、入力部６１０において受け付けた磁束密度の変化と、正常箇所の磁束密度の変化との振幅差を算出する。
【００９８】
次に、ステップＳ３１０では、ステップＳ３０６において取得した位相差と、ステップＳ３０８において取得した振幅差と、メモリ（図示省略）に記憶されている予め定められた位相差に対応する閾値、及び振幅差に対応する閾値とに基づいて、位相差が位相差に対応する閾値よりも大きく、かつ、振幅差が振幅差に対応する閾値よりも大きいか否か判定する。位相差が位相差に対応する閾値よりも大きく、かつ、振幅差が振幅差に対応する閾値よりも大きい場合には、ステップＳ３１２へ移行する。一方、位相差、及び振幅差の少なくとも一方が、各々に対応する閾値以下である場合には、ステップＳ３０２へ移行し、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１０までの処理を繰り返す。
【００９９】
ステップＳ３１２では、ステップＳ３０２において取得した磁束密度を取得した集合導線１の部分が不良箇所であると検知する。
【０１００】
次に、ステップＳ３１４では、ステップＳ３１２の検知結果を出力装置２９０に出力し、ステップＳ３０２へ移行し、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１０までの処理を繰り返す。
【０１０１】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係る不良箇所検知装置によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に交流磁界を印加し、交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度を計測し、計測された磁束密度の変化と、予め記憶されている集合導線の正常箇所から取得された磁束密度の変化との位相差、及び振幅差を算出し、算出された位相差、及び振幅差に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【０１０２】
なお、上記第３の実施の形態では、磁束密度を計測し、集合導線の正常箇所から取得された磁束密度の変化との位相差、及び振幅差を算出し、算出された位相差、及び振幅差に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、リサージュ図形の面積を算出して、集合導線に不良箇所があるか否かを判定するようしてもよい。この場合には、集合導線に印加する交流磁界の振幅と周波数とを一定とすることで、磁界強度の変化を予め定めたものとし、計測される磁束密度の変化に基づいて、磁束密度、及び磁界強度との組み合わせをプロットして作成されるリサージュ図形の面積を算出し、集合導線に不良箇所があるか否かを判定するようにすればよい。
【０１０３】
また、第３の実施の形態においては、位相差が、予め定められた位相差に対応する閾値よりも大きく、かつ、振幅差も、予め定められた振幅差に対応する閾値よりも大きい場合に、集合導線に不良箇所があると判定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、位相差、及び振幅差の少なくとも一方が、各々に対応する閾値よりも大きい場合には、集合導線に不良箇所があると判定してもよい。
【０１０４】
次に、第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置について説明する。なお、第１の実施の形態〜第３の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０１０５】
第４の実施の形態では、複数の印加方向に交流磁界を印加し、複数の印加方向に交流磁界を印加したときに取得される磁束密度の変化に基づいて、集合導線の不良箇所を検知する点が、第１の実施の形態と主に異なっている。
【０１０６】
＜本実施の形態に係る不良箇所検知装置の原理＞
まず、図１９に示すような４本の集合導線について、図２０に示すような２つの導線間に短絡部を持つ場合を例に、短絡位置に依る誘導電流と、その誘導電流の閉ループに依る磁界の変化について説明する。
【０１０７】
図２１に示すように、導線の線長さ方向に対して垂直方向の磁界を印加した際に、短絡部を持つ２つの導線を磁束の鎖交面として、短絡部を介して２つの導線に誘導電流が流れる。このとき、誘導電流によって、印加磁界に対して９０[ｄｅｇ．]位相が遅れた誘導磁界が生じる。この誘導磁界が印加磁界と合成されることで、導線表面の磁界の変化が生じる。この磁界の変化を検出することで、短絡の有無の判別を行う。
【０１０８】
ここで、図２２（Ａ）に示すように、短絡した２本の導線が磁束の方向と並行に並んだ場合、短絡した導体に対する磁束の鎖交面積は導線１本分となり、誘導電流による磁界の変化は短絡がない場合と同じになる。しかし、図２２（Ｂ）に示すように、導線を回転させて、短絡した２本の導線が磁束の方向と垂直に並んだ場合、短絡した導体に対する磁束の鎖交面積は導線２本分となり、誘導電流による磁界は、短絡なしのものと比較して大きな変化を生じる。
【０１０９】
本実施の形態では、上記の短絡位置と磁界方向に依存した誘導電流による磁界の変化に対応すべく、導線に対する磁界を、任意の方向へ連続的に変化させつつ印加するように、磁界の印加方向を回転させる。これにより、短絡部を有する導線において、どの線間が短絡した場合においても、誘導電流による磁界の変化が生じるため、短絡の判定精度を向上させると共に、短絡した線の位置を判別することが可能となる。
【０１１０】
＜本発明の第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成＞
本発明の第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置の磁界印加部７０５は、図２３に示すように、ヨーク６の周りに、交流電流が流れているコイル７を配置した励磁器で、Ｘ軸方向に集合導線１を挟み込むと共に、ヨーク６の周りに、交流電流が流れているコイル７を配置した励磁器で、Ｙ軸方向に集合導線１を挟み込むことによって、磁路を構成する。これによって、磁界印加部５は、２相の励磁器（Ｘ軸、Ｙ軸）を用いて、各軸方向の磁界の大きさを制御することで、図２４に示すように、磁界印加部７０５の間を通過する集合導線１に、当該集合導線１の線長さ方向に対する垂直方向に、回転磁界を印加する。
【０１１１】
本実施の形態では、２相の励磁器として、図２５に示すような、回転磁界印加可能な励磁器を用いる。
【０１１２】
また、第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置の磁束密度センサ７１０は、図２６に示すように、集合導線１の周囲に配置された、Ｘ軸方向検出コイル及びＹ軸方向検出コイルを用いて構成されている。磁束密度センサ７１０は、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの磁束密度を検出し、かつ、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの磁束密度を検出する。
【０１１３】
第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置の検知装置７００は、図２７に示すように、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する検知処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したＲＯＭと、を含むコンピュータで構成することが出来る。また、検知装置７００は、入力部７１２と、演算部７２０と、出力装置７９０とを含んで構成されている。また、検知装置７００は、ｎ秒毎に、磁束密度センサ７１０により取得した集合導線を貫通する、Ｘ軸方向に対する磁束密度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分と、Ｙ軸方向に対する磁束密度であって、かつ、集合導線１の長さ方向に対する垂直成分とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定し、不良箇所があると判定された場合に、当該集合導線１に不良箇所があると検知する。
【０１１４】
入力部７１２は、磁束密度センサ７１０から入力されるＸ軸方向に対する磁束密度及びＹ軸方向に対する磁束密度を随時受け付ける。
【０１１５】
演算部７２０は、面積算出部７２２と、判定部７２４とを含んで構成されている。
【０１１６】
面積算出部７２２は、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、入力部７１２において取得した、ｎ秒間の磁束密度と、予め求められた磁界強度との組み合わせをプロットした、図２８に示すような結果に基づいて、当該結果において取得されるリサージュ図形の面積を算出する。なお、本実施の形態では、印加される交流磁界の振幅と周波数を一定とする事で、磁界強度の変化を一定とするため、磁束密度の変化のみ計測することによって、リサージュ図形の面積を算出することができる。
【０１１７】
また、面積算出部７２２は、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、入力部７１２において取得した、ｎ秒間の磁束密度と、予め求められた磁界強度との組み合わせをプロットした、図２８に示すような結果に基づいて、当該結果において取得されるリサージュ図形の面積を算出する。
【０１１８】
判定部７２４は、面積算出部７２２において取得した、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々に対する、リサージュ図形の面積に基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定する。具体的には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々に対するリサージュ図形の面積の差が、予め定められた閾値よりも大きい場合に、集合導線１に不良箇所があると判定し、当該結果を出力装置２９０に出力する。
【０１１９】
なお、第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置の他の構成及び作用については第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１２０】
以上説明したように、第４の実施の形態に係る不良箇所検知装置によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に回転磁界を印加し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度を計測し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々に対して、計測された磁束密度と予め求められた磁界強度との組み合わせをプロットした結果に基づいてリサージュ図形の面積を算出し、算出されたリサージュ図形の面積に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【０１２１】
また、導線に印加される磁界の方向によって、短絡部の位置に依る誘導電流の大きさが変化する。本実施の形態では、導線の線長さ方向に垂直な任意方向の磁界を連続的に印加するため、短絡部の位置に依らず、導線間の短絡による誘導電流の発生を精度よく測定することが可能となる。
【０１２２】
なお、上記の第４の実施の形態において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々に対するリサージュ図形の面積の各々を、正常時と比較して判定してもよい。この場合には、Ｘ軸方向に対するリサージュ図形の面積と、正常時のリサージュ図形の面積との差が、予め定められた閾値よりも大きい場合、あるいは、Ｙ軸方向に対するリサージュ図形の面積と、正常時のリサージュ図形の面積との差が、予め定められた閾値よりも大きい場合に、集合導線に不良箇所があると判定すればよい。
【０１２３】
また、第１の実施の形態のように、磁束密度センサだけでなく、磁界強度センサも更に用いてもよい。この場合には、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、磁束密度センサから取得したｎ秒間の磁束密度と、磁界強度センサから取得したｎ秒間の磁界強度との組み合わせをプロットした結果に基づいて、当該結果において取得されるリサージュ図形の面積を算出すればよい。また、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、磁束密度センサから取得したｎ秒間の磁束密度と、磁界強度センサから取得したｎ秒間の磁界強度との組み合わせをプロットした結果に基づいて、当該結果において取得されるリサージュ図形の面積を算出すればよい。
【０１２４】
次に、第５の実施の形態に係る不良箇所検知装置について説明する。なお、第１の実施の形態〜第４の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０１２５】
第５の実施の形態では、回転磁界を印加する点が、第３の実施の形態と主に異なっている。
【０１２６】
＜本発明の第５の実施の形態に係る不良箇所検知装置の構成＞
本発明の第５の実施の形態に係る不良箇所検知装置の磁界印加部７０５は、上記第４の実施の形態と同様に、磁界印加部７０５の間を通過する集合導線１に、当該集合導線１の線長さ方向に対する垂直方向に、回転磁界を印加する。
【０１２７】
また、第５の実施の形態に係る不良箇所検知装置の磁束密度センサ７１０は、上記第４の実施の形態と同様に、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの磁束密度を検出し、かつ、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの磁束密度を検出する。
【０１２８】
第５の実施の形態に係る不良箇所検知装置の検知装置は、上記第３の実施の形態と同様に、入力部６１０と、演算部６２０と、出力装置２９０とを含んで構成されている。
【０１２９】
演算部６２０のフィッティング部６２２は、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、入力部６１０において取得した、ｎ秒間の磁束密度に基づいて、当該磁束密度のｎ秒間の変化を表す波形に最も良く当てはまるような関数を求める。
【０１３０】
また、フィッティング部６２２は、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、入力部６１０において取得した、ｎ秒間の磁束密度に基づいて、当該磁束密度のｎ秒間の変化を表す波形に最も良く当てはまるような関数を求める。
【０１３１】
また、記憶部６２３には、予め定められた磁界強度の変化に同期して予め取得しておいた集合導線１の正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数が記憶されている。なお、上記関数として、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの関数と、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの関数とが記憶されている。
【０１３２】
位相差算出部６２４は、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、フィッティング部６２２において取得した磁束密度の変化に対応する関数と、記憶部６２３に記憶されている正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、正常箇所から取得した磁束密度の変化との位相差を算出する（図２９（Ａ）参照）。
【０１３３】
また、位相差算出部６２４は、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、フィッティング部６２２において取得した磁束密度の変化に対応する関数と、記憶部６２３に記憶されている正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、正常箇所から取得した磁束密度の変化との位相差を算出する（図２９（Ｂ）参照）。
【０１３４】
振幅差算出部６２５は、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、フィッティング部６２２において取得した磁束密度の変化に対応する関数と、記憶部６２３に記憶されている正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、正常箇所から取得した磁束密度の変化との振幅差を算出する（図２９（Ａ）参照）。
【０１３５】
また、振幅差算出部６２５は、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、フィッティング部６２２において取得した磁束密度の変化に対応する関数と、記憶部６２３に記憶されている正常箇所から取得した磁束密度の変化に対応する関数とに基づいて、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、正常箇所から取得した磁束密度の変化との振幅差を算出する（図２９（Ｂ）参照）。
【０１３６】
判定部６２６は、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、位相差算出部６２４において取得した位相差と、振幅差算出部６２５において取得した振幅差と、メモリ（図示省略）に記憶されている予め定められた位相差に対応する閾値、及び振幅差に対応する閾値とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定する。
【０１３７】
また、判定部６２６は、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの、位相差算出部６２４において取得した位相差と、振幅差算出部６２５において取得した振幅差と、メモリ（図示省略）に記憶されている予め定められた位相差に対応する閾値、及び振幅差に対応する閾値とに基づいて、集合導線１に不良箇所があるか否かを判定する。
【０１３８】
なお、第５の実施の形態に係る不良箇所検知装置の他の構成及び作用については第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１３９】
以上説明したように、第５の実施の形態に係る不良箇所検知装置によれば、複数の導線を束ねた集合導線に、集合導線の線長さ方向に対する垂直方向に回転磁界を印加し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に交流磁界を印加したときの集合導線の位置における磁束密度を計測し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々に対して、計測された磁束密度に基づいて磁束密度の変化に対応する関数を算出し、正常時との位相差及び振幅差に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定することにより、非破壊の状態で連続した集合導線の不良箇所を検知することができる。
【０１４０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【０１４１】
例えば、上記第５の実施の形態において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の各々に対して算出された関数を比較して、位相差及び振幅差を求め、集合導線に不良箇所があるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１４２】
また、上記第５の実施の形態において、第２の実施の形態のように、磁束密度センサだけでなく、磁界強度センサも更に用いてもよい。この場合には、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、磁束密度センサから取得したｎ秒間の磁束密度に基づいて、当該磁束密度のｎ秒間の変化を表す波形に最も良く当てはまるような関数を求め、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの、磁界強度センサから取得したｎ秒間の磁界強度に基づいて、当該磁界強度のｎ秒間の変化を表す波形に最も良く当てはまるような関数を求めればよい。また、Ｙ軸方向に交流磁界を印加したときの関数も同様に求めればよい。そして、Ｘ軸方向に交流磁界を印加したときの磁束密度の変化と磁界強度の変化との位相差及び振幅差、並びにＹ軸方向に交流磁界を印加したときの磁束密度の変化と磁界強度の変化との位相差及び振幅差に基づいて、集合導線に不良箇所があるか否かを判定するようにしてもよい。
【０１４３】
また、上記第４の実施の形態及び第５の実施の形態では、磁界を回転させることにより、導線の線長さ方向に垂直な任意方向の磁界を連続的に印加する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、集合導線自体を回転させることにより、導線の線長さ方向に垂直な任意方向の磁界を連続的に印加するようにしてもよい。また、励磁器を回転させることにより、導線の線長さ方向に垂直な任意方向の磁界を連続的に印加するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１ 集合導線
２ 素線
３ 絶縁層
４ 交流電源
５ 磁界印加部
６ ヨーク
７ コイル
１０ 磁束密度センサ
１２ 磁界強度センサ
１００ 不良箇所検知装置
１５０ 搬送部
１５５ 巻出し部
１６０ 巻き取り部
１７０ ローラ
２００ 検知装置
２１０ 入力部
２２０ 演算部
２２２ 面積算出部
２２４ 判定部
２９０ 出力装置
３００ 不良箇所検知装置
４００ 検知装置
４２０ 演算部
４２２ フィッティング部
４２３ 位相差算出部
４２４ 判定部
５００ 不良箇所検知装置
６００ 検知装置
６１０ 入力部
６２０ 演算部
６２２ フィッティング部
６２３ 記憶部
６２４ 位相差算出部
６２５ 振幅差算出部
６２６ 判定部
７００ 検知装置
７０５ 磁界印加部
７１０ 磁束密度センサ
７１２ 入力部
７２０ 演算部
７２２ 面積算出部
７２４ 判定部
７９０ 出力装置
【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１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２９】
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【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９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２８】
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