(57)【要約】【課題】撚り合わせ装置における線材の断線をより確実に検出できるようにする。【解決手段】本発明は、装置本体の回転により複数本の線材（６，７）を撚り合わせて撚り線１８を形成するとともに、介在７の断線を検出する断線検出器１０を備える撚り合わせ装置である。断線検出器１０は、線材の走行経路上において介在７の本数をカウントするカウント部（１１，１２）と、目板４が１回転するごとに、カウント部でカウントした介在７の本数と予め設定された基準本数とを比較し、該カウントした介在７の本数が基準本数よりも少なくなったときに介在７の断線を検知する断線検知部１４と、を備える。【選択図】図１
2017214687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の回転により複数本の線材を撚り合わせて撚り線を形成するとともに、線材の断線を検出する断線検出器を備える撚り合わせ装置であって、
前記断線検出器は、
前記線材の走行経路上において断線検出の対象となる線材の本数をカウントするカウント部と、
前記装置本体が１回転するごとに、前記カウント部でカウントした線材の本数と、該線材に対応して予め設定された基準本数とを比較し、前記カウントした線材の本数が前記基準本数よりも少なくなったときに断線の発生を検知する断線検知部と、
を備える撚り合わせ装置。
【請求項２】
前記断線検知部が断線の発生を検知したときに前記装置本体の駆動を停止させる制御部を備える
請求項１に記載の撚り合わせ装置。
【請求項３】
装置本体の回転により複数本の線材を撚り合わせて撚り線を形成する撚り合わせ装置において前記線材の断線を検出する断線検出方法であって、
前記装置本体が１回転するごとに、前記線材の走行経路上において断線検出の対象となる線材の本数をカウントし、該カウントした線材の本数が予め設定された基準本数よりも少なくなったときに断線の発生を検知する
断線検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撚り合わせ装置および断線検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電力ケーブルや通信ケーブルなどには、複数本の線心（コア）を撚り合わせた撚り線が多く用いられている（たとえば、特許文献１を参照）。撚り線は、目板や集合ダイスを備える撚り合わせ装置を用いて製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４２５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撚り合わせ装置の中には、複数本の線心と一緒に介在（介在テープ）を撚り合わせるものがある。この種の撚り合わせ装置は、たとえば図２に示すように、ゲージディスク５１と、アンダーロール５２と、２つの目板５３，５４と、集合ダイス５５と、を備える。撚り線を構成する各々の線心５６および介在５７は、ゲージディスク５１から集合ダイス５５に向かって走行しつつ、ゲージディスク５１や目板５３，５４の回転にしたがって集合ダイス５５により矢印方向に巻き取られる。これにより、集合ダイス５５の後方（下流側）には、線心５６と介在５７を撚り合わせた状態の撚り線１８が得られる。
【０００５】
ただし、上記の撚り合わせ装置では、ゲージディスク５１から集合ダイス５５に至る途中で介在５７に断線が生じることがある。このため、上記の撚り合わせ装置にはハタ式の断線検出器が組み込まれている。この断線検出器は、ゲージディスク５１と目板５３との間に、介在５７の本数に応じて反射板付きのハタ５９を複数配置するとともに、ハタ５９の跳ね上がり位置に対応して反射型の光電センサ６０を配置したものである。各々のハタ５９は、対応する介在５７が断線していない正常時は光電センサ６０が感知しない位置に存在し、対応する介在５７が断線すると図示しないバネの力と遠心力により跳ね上がる。その際、光電センサ６０は、いずれかのハタ５９が跳ね上がると、そのハタ５９に取り付けられた反射板からの反射光を受けてオンし、介在５７が断線したことを感知する。
【０００６】
しかしながら、上記ハタ式の断線検出器を備える撚り合わせ装置においては、ハタ５９の跳ね上げに必要なバネ力や遠心力の不足などにより、介在断線時にハタ５９がスムーズに動作せず、光電センサ６０が感知しないことがあった。バネ力の不足は、たとえば、バネの劣化が原因で生じる。また、遠心力の不足は、撚り線１８の製品仕様等に応じて設定される装置本体の回転数（ｒｐｍ）が低いときに生じる。介在断線時に光電センサ６０が感知しないと、たとえば無人運転中に介在断線が発生したときに、介在本数が不足したまま装置本体が駆動し続けることになる。このため、最終的に廃却しなければならない撚り線長が増加してしまう。
【０００７】
本発明の主な目的は、撚り合わせ装置における線材の断線をより確実に検出することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、装置本体の回転により複数本の線材を撚り合わせて撚り線を形成するとともに、線材の断線を検出する断線検出器を備える撚り合わせ装置であって、
前記断線検出器は、
前記線材の走行経路上において断線検出の対象となる線材の本数をカウントするカウント部と、
前記装置本体が１回転するごとに、前記カウント部でカウントした線材の本数と、該線材に対応して予め設定された基準本数とを比較し、前記カウントした線材の本数が前記基準本数よりも少なくなったときに断線の発生を検知する断線検知部と、
を備える撚り合わせ装置である。
【０００９】
本発明の第２の態様は、装置本体の回転により複数本の線材を撚り合わせて撚り線を形成する撚り合わせ装置において前記線材の断線を検出する断線検出方法であって、
前記装置本体が１回転するごとに、前記線材の走行経路上において断線検出の対象となる線材の本数をカウントし、該カウントした線材の本数が予め設定された基準本数よりも少なくなったときに断線の発生を検知する
断線検出方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撚り合わせ装置における線材の断線をより確実に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ハタ式の断線検出器を備える撚り合わせ装置の構成例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る撚り合わせ装置の構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜撚り合わせ装置の構成＞
図１は本発明の実施形態に係る撚り合わせ装置の構成例を示す概略図である。
図示した撚り合わせ装置は、ゲージディスク１と、アンダーロール２と、２つの目板３，４と、集合ダイス５と、を備える。このうち、少なくともゲージディスク１および目板３，４は、撚り合わせ装置の本体（以下、「装置本体」という。）に属するものであって、共通の回転軸まわりに回転可能に設けられている。
【００１３】
ゲージディスク１は、円盤状に形成されている。ゲージディスク１には、撚り線を構成する線材として、所定本数の心線６と所定本数の介在７が供給される。本実施形態においては、一例として、６本の心線６と１２本の介在７がゲージディスク１に供給されるものとする。アンダーロール２は、ゲージディスク１を受ける受けロールであって、ゲージディスク１の回転をサポートする。また、アンダーロール２は、高衝撃強さ、振動を減少するなども機能をもつ。
【００１４】
目板３，４は、それぞれ円盤状に形成されている。各々の目板３，４には、上記回転軸を中心とした同一円周上に所定の角度ピッチで複数のガイド孔（またはガイド溝）が形成されている。撚り合わせの対象となる心線６または介在７は、各々の目板３，４のガイド孔に１本ずつ通される。
【００１５】
集合ダイス５は、上記回転軸の延長線上に配置されている。集合ダイス５は、上記所定本数の心線６および介在７を集合させるとともに、ゲージディスク１や目板３，４の回転にしたがってそれらの心線６および介在７を撚り合わせるものである。集合ダイス５の中心軸には撚り口が形成され、この撚り口に向かって上記所定本数の心線６および介在７が集合される構成になっている。
【００１６】
＜撚り合わせ装置の動作＞
上記構成からなる撚り合わせ装置を用いて撚り線を製造する場合は、上記所定本数の心線６および介在７をゲージディスク１から２つの目板３，４を順に経由して集合ダイス５に集合させる。その際、ゲージディスク１を通して供給する心線６および介在７を、それぞれに対応する目板３，４のガイド孔に通して、集合ダイス５に集合させる。その状態で各々の心線６および介在７に適度な張力を付与しつつ、ゲージディスク１から集合ダイス５に向かって心線６および介在７を走行させる。また、ゲージディスク１や目板３，４を所定の回転数（ｒｐｍ）で回転させるとともに、集合ダイス５によって心線６および介在７を矢印方向に巻き取る。これにより、集合ダイス５の撚り口を通過する心線６および介在７は、ゲージディスク１や目板３，４の回転にしたがって撚り合わせられる。その結果、集合ダイス５の後方（下流側）には、線心６と介在７を撚り合わせた状態の撚り線８が得られる。
【００１７】
＜断線検出器の構成＞
上記構成からなる撚り合わせ装置においては、装置本体を駆動しているときに、線材のひとつである介在７が断線することがある。そこで、本発明の実施形態に係る撚り合わせ装置は、線材の断線を検出する断線検出器１０を備えている。なお、本実施形態では、線材となる心線６および介在７のうち、介在７の断線を検出する場合について説明する。
【００１８】
断線検出器１０は、距離センサ１１と、カウンタ１２と、回転検出器１３と、断線検知部１４と、制御部１５と、表示パネル１６と、を備える。このうち、カウンタ１２、断線検知部１４および制御部１５は、ＰＬＣ（programmable logic controller）１７を用いて構成されている。
【００１９】
距離センサ１１およびカウンタ１２は、線材の走行経路上において断線検出の対象となる線材（本形態例では介在７）の本数をカウントするカウント部を構成するものである。距離センサ１１は、非接触式の距離センサであって、たとえばレーザ式の距離センサを用いて構成されている。距離センサ１１は、ゲージディスク１から集合ダイス５に至る線材（心線６、介在７）の走行経路の途中に配置されている。具体的には、距離センサ１１は、線材の走行方向において、ゲージディスク１と目板３との間に配置されている。
【００２０】
距離センサ１１は、ゲージディスク１から目板３に向かって走行する介在７の走行経路に向けてレーザ光を出射し、その感知領域を介在７が通過するごとに感知信号を出力する。これに対して、ゲージディスク１と目板３との間では、それらの回転動作にしたがって各々の介在７が上記回転軸まわりに移動し、この移動途中で距離センサ１１の感知領域を順に通過する。したがって、撚り線１８の製造に用いられる介在７の本数がＭ本であるとすると、装置本体（ゲージディスク１、目板３，４など）が１回転する間に、距離センサ１１からＭ個の感知信号が出力され、この感知信号がＰＬＣ１７に取り込まれる。ただし、いずれかの介在７に断線が発生すると、断線した介在７は距離センサ１１の感知領域を通過しなくなる。このため、距離センサ１１から出力される感知信号の個数は、介在７が断線した分だけ少なくなる。
【００２１】
カウンタ１２は、距離センサ１１から出力される感知信号の個数をカウントするものである。カウンタ１２は、距離センサ１１から感知信号が出力されるたびに、そのカウント値を１ずつ加算する。ただし、カウンタ１２のカウント値は、後述する回転検出器１３からパルス信号が出力されるたびに初期値（ゼロ）にリセットされる。このため、介在７に断線が発生していない状況では、回転検出器１３からパルス信号が出力されるたびにカウンタ１２のカウント値がリセットされるとともに、あるタイミングで回転検出器１３からパルス信号が出力されてから次のタイミングでパルス信号が出力されるまでの間にカウンタ１２のカウント値が１からＭ（本形態例ではＭ＝１２）まで順にカウントアップされる。
【００２２】
回転検出器１３は、ファイバーセンサ１８とアンプ１９を用いて構成されている。ファイバーセンサ１８は、アンプ１９からの光をファイバで伝送し、その光を被検体に向けて出射する。ファイバーセンサ１８は、被検体となる目板４の外周面に対向する状態で配置されている。目板４の外周面の１箇所には、ファイバーセンサ１８から出射された光を反射する反射部が設けられている。このため、目板４が回転動作すると、目板４が１回転するごとにファイバーセンサ１８からの出射光が目板４外周面の反射部で反射され、その反射光を受光することによってファイバーセンサ１８がパルス信号を出力する。これにより、目板４が１回転するごとにファイバーセンサ１８がパルス信号を１回出力する。ファイバーセンサ１８が出力するパルス信号はＰＬＣ１７に取り込まれる。
【００２３】
断線検知部１４は、装置本体の駆動中に、断線検出の対象となっている線材（本形態例では介在７）に断線が生じたか否かを検知するものである。断線検知部１４は、カウント部（距離センサ１１およびカウンタ１２）によってカウントした介在７の本数と、この介在７に対応してあらかじめ設定された基準本数とを比較する。そして、上記カウントした介在７の本数が上記基準本数よりも少なくなったときに、介在７について断線の発生を検知する。このような断線検知部１４による介在７の断線検知は、回転検出器１３からパルス信号が出力されるたびに行われる。
【００２４】
制御部１５は、断線検知部１４が介在７の断線を検知したときに所定の制御を行う。所定の制御には、装置本体の駆動を停止させる制御が含まれる。また、所定の制御には、警告灯を点灯させたり警報音を発生させたりする制御を含めてもよい。所定の制御に警告灯の点灯および警報音の発生の少なくとも一方を含めることにより、撚り合わせ装置で異常が発生したことをオペレータにいち早く知らせることができる。
【００２５】
表示パネル１６は、撚り合わせ装置の動作条件を設定したり、運転状況を表示したりするものである。表示パネル１６は、好ましくはタッチパネルを用いて構成することができる。表示パネル１６には、上記運転状況のひとつとして、介在本数の設定値（基準本数）と、カウント部による介在本数のカウント値と、それらの差などを表示することができる。
【００２６】
＜断線検出器の動作＞
続いて、上記構成からなる断線検出器１０の動作について説明する。
まず、ゲージディスク１や目板３，４の回転にしたがって集合ダイス５により心線６および介在７を撚り合わせている最中に、距離センサ１１の感知領域を介在７が通過すると、その都度、距離センサ１１は感知信号を出力し、この感知信号の個数をカウンタ１２がカウントする。その一方で、回転検出器１３のファイバーセンサ１８は、目板４が１回転するごとにパルス信号を出力する。
【００２７】
これにより、断線検知部１４は、あるタイミングでファイバーセンサ１８がパルス信号を出力してから次のタイミングでパルス信号を出力するまでの間（換言すると、目板４が１回転する間）にカウンタ１２がカウントした感知信号の個数を認識する。この場合、カウンタ１２がカウントした感知信号の個数は、装置本体が１回転する間にカウント部がカウントした介在７の本数に相当する。また、断線検知部１４は、ファイバーセンサ１８からパルス信号が出力されるたびに、上記カウント部がカウントした介在７の本数と基準本数とを比較する。そして、カウント部がカウントした介在７の本数と基準本数とが同じであれば、介在７に断線が発生していない判断し、該カウントした介在７の本数が基準本数よりも少なければ、介在７に断線が発生したと判断する。
【００２８】
上記比較結果に基づいて断線検知部１４が介在７の断線を検知すると、制御部１５は、装置本体（ゲージディスク１、目板３，４など）の駆動を停止させるとともに、オペレータに対して異常が発生した旨を報知する処理（警告灯の点灯、警報音の発生など）を行う。
【００２９】
＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。
【００３０】
本実施形態においては、装置本体が１回転するごとに、線材の走行経路上において介在７の本数をカウントし、該カウントした介在７の本数が基準本数よりも少ないときに介在７の断線を検知する構成を採用している。これにより、ハタ式の断線検出器を用いる場合に比べて、より確実に介在７の断線を検出することができる。また、介在７の断線をインラインで連続的に検出することもできる。また、ハタ式の断線検出器を用いる場合に比べて、機械部品や電装部品などの部品数が少ないため、低コスト化を図ることもできる。
【００３１】
また、本実施形態においては、断線検知部１４が断線の発生を検知したときに制御部１５が装置本体の駆動を停止させる構成を採用している。これにより、無人運転中に介在断線が発生したときに、装置本体の駆動を速やかに自動停止することができる。
【００３２】
また、本実施形態においては、非接触式の距離センサ１１を用いてカウント部を構成している。これにより、断線検出の対象となる介在７が装置本体の回転動作によって移動する場合であって、介在７の本数を的確に検出することができる。
【００３３】
＜変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００３４】
たとえば、上記実施形態においは、介在７の断線を検出する場合を例に挙げて説明したが、本発明は介在７だけでなく心線６の断線検出にも適用可能であり、さらには線材６に撚り線を用いる場合はこの撚り線の断線検出にも適用可能である。その場合は、断線検出の対象となる線材の仕様に応じて、断線検出用のセンサを適宜選定するとよい。具体的には、たとえば、装置本体が高速で回転する場合は、応答速度が速いセンサを用いるとよく、線材の径が細い場合はレーザ等のスポット径が小さいセンサを用いるとよい。
【００３５】
また、上記実施形態においては、レーザ式の距離センサ１１を用いてカウント部を構成したが、装置本体の回転によって移動する線材（心線、介在など）の通過を検知し得るものであれば、他のセンサを用いてもかまわない。
【００３６】
また、上記実施形態においては、目板４の回転を回転検出器１３で検出する構成としたが、目板４に代えてゲージディスク１または目板３の回転を検出する構成としてもよい。また、ゲージディスク１や目板３，４の他に、これらと一緒に回転する部材があれば、この部材の回転を検出する構成としてもよい。さらに、回転検出用のセンサについても、ファイバーセンサ１８以外のセンサを用いてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…ゲージディスク
３，４…目板
５…集合ダイス
６…心線
７…介在
１０…断線検出器
１１…距離センサ
１２…カウンタ
１３…回転検出器
１４…断線検知部
１５…制御部
【図１】
2017214687.tif 000003
【図２】
2017214687.tif 000004