(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体素線を移送する溝付きの第１ガイドローラと第２ガイドローラの間に、前記各導体素線の配列状態を、所定の通過時間毎に撮像するカメラを備え、その画像データを二値化し、且つ、前記導体素線の、ねじれ、重なり、蛇行及び断線の合否判定を行う演算装置を備え、ラミネートテープ被覆後のテープ電線の不良発生区間の表面に識別可能な印を付けるマーキング装置を備え、前記演算装置は前記不良発生区間がマーキング装置の直下に到達する迄の距離を計測することを特徴とするテープ電線の検査装置。
【請求項２】
複数の導体素線を第１ガイドローラと第２ガイドローラ間に通過させ、２個のガイドローラの間において、カメラで前記導体素線を撮像した画像データを二値化し、これを基準値と比較して合否判定すると共に不良発生区間がマーキング装置の直下に到達する迄の距離を計測し、前記導体素線を被覆するため複数のラミネートテープと前記導体素線を、第１接合ローラと第２接合ローラの間に挿入して接合し、しかる後、前記不良発生区間が前記マーキング装置の直下に来たときにテープ電線の前記不良発生区間の表面にマーキングすることを特徴とするテープ電線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープ電線のラミネートテープ被覆工程直前における各導体素線の不具合を検査する方法と検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テープ電線には、家電製品の筐体内配線、自動車用ハーネス、オフィスの電子事務機器類へ接続する床下配線等多種多様のものがある。その製品の共通点は、薄平板状の多数本の導体素線の表裏を絶縁テープによって被覆されていることである。図６に、テープ電線１００の平面図を示す。１０１は導体素線であり、通常、極細の平板線であって、その表裏を樹脂から成る絶縁体であるラミネートテープ１０２によって被覆されている。テープ電線１００は、別途用意する製造ラインによって長尺の製品が作られ、所定の長さに切断した後、両端に各導体素線１０１の端子を露出させた定寸の姿でユーザーに納入したり、長尺のまま出荷し納入先で前記加工が施される。
【０００３】
近年、電子機器の小型化と配線作業の簡素化のため、導体素線は細線化し、導体素線の相互間のピッチは益々狭小化する傾向にある。具体的には、導体素線の厚さ０．０３〜０．０５ｍｍ、幅０．３ｍｍ、隣接間隔０．２ｍｍ、導体素線数３０〜５０本の製品も存在する。そこで、各導体素線の断線、短絡、混線等の不具合を事前に検査することは重要であり、適確な検査手段が求められる。
【０００４】
その検査手段の従来技術が、特開平８−１４８０４５号公報に提案されている。この検査装置は、所定の寸法に裁断され両端に各導体素線を露出させた定寸の状態で送られてくるテープ電線を所定の位置に設置し、予めテープ電線の各導体素線間ピッチと同一ピッチを持って配列された複数個の電気接触子から成る電極をテープ電線両端の露出導体素線へ接触させると共に、接触子から導体素線へ電圧を印加し、これによりテープ電線の断、混線等を検査した後、検査終了したテープ電線を所定の位置から排出するものである。
【０００５】
図７に、各検査ユニットの配置を示す検査装置２００の全体図を示す。この検査装置２００は、所定の寸法に裁断されたテープ電線を積層収納するための架台２１０上に形成された電線収納部２２０と、この電線収納部２２０の下方にその一端側を設置し、且つ、電線収納部２２０の延長線上に設置された搬送機構２３０と、この搬送機構２３０に隣接して設けられ、且つ、搬送機構２３０によって電線収納部２２０の底部から引き出してくるテープ電線を所定の位置に収納するための電線収納機構２４０と、電線収納機構２４０の上方に位置してテープ電線両端の露出導体素線に電極を接触させる電極機構２５０と、この電極機構２５０を介してテープ電線の導体素線に電圧を印加することで断線や混線等を検査する検査機構２６０と、検査が終了したテープ電線を電線収納機構２４０から取出して排出するための排出機構２７０と、搬送されたテープ電線を受け入れるための検査済品ストック部２８０とから構成されている。
【０００６】
そして、この検査装置２００を使用すれば、電線収納部２２０を起点とした延長線上にタンデム様式で構築され勝ちな通常の装置に比べると、製品の流れ方向に対する寸法を小さくすることができ、限られたスペースでの作業が可能である。又、テープ電線両端の各導体素線に対する接触子の接触は機械的に行われ、そこに電圧を印加するので、精度の良い電気的検査を実施てきると説明している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この検査装置２００では、各導体素線のねじれや隣接する導体素線の異常接近を検出することはできない。これ等の不具合を容認すると、電子機器への配線又は現地の配線工事の際のテープ電線自身の屈曲、ねじれによって、断線や短絡事故の要因となり易い。さらに、この従来技術では、長尺のテープ電線を現地で加工した後の品質が保証できない。
【０００８】
本発明は、テープ電線のラミネートテープ被覆工程直前において各導体素線のねじれ、短絡、断線を連続して非接触検査し、定寸又は長尺のテープ電線の品質保証が確実に実施できる検査方法及び製造方法とその装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
検査装置は、複数の導体素線を移送する溝付きの第１ガイドローラと第２ガイドローラの間に、各導体素線の配列状態を、所定の通過時間毎に撮像するカメラを備え、その画像データを二値化し、且つ、導体素線の、ねじれ、重なり、蛇行及び断線の合否判定を行う演算装置を備え、ラミネートテープ被覆後のテープ電線の不良発生区間の表面に識別可能な印を付けるマーキング装置を備え、前記演算装置は前記不良発生区間がマーキング装置の直下に到達する迄の距離を計測することを特徴とする。そして、検査の終了したテープ電線は、識別されている不良発生区間を除去し、所定の定寸又は長尺の姿で製品として出荷する。
【００１１】
製造方法は、複数の導体素線を第１ガイドローラと第２ガイドローラ間に通過させ、２個のガイドローラの間において、カメラで前記導体素線を撮像した画像データを二値化し、これを基準値と比較して合否判定すると共に不良発生区間がマーキング装置の直下に到達する迄の距離を計測し、前記導体素線を被覆するため複数のラミネートテープと前記導体素線を、第１接合ローラと第２接合ローラの間に挿入して接合し、しかる後、前記不良発生区間が前記マーキング装置の直下に来たときにテープ電線の前記不良発生区間の表面にマーキングすることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を具体化した検査装置の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の検査装置の各構成ユニットの配置を表す全体図である。導体素線１０１である各ａ〜ｅは、ボビン（図示せず）に単線で巻取られたものを図２の拡大断面図に示すガイドローラ１および２の溝１ｆに誘導され、第１ガイドローラ１と第２ガイドローラ２の間を通過する導体素線１０１の下方から、導体素線１０１を横切るライン照明３によって照らされる。対向する上方には、ＣＣＤカメラ等の撮像装置としてのカメラ４が配置されている。第２ガイドローラ２を通過した導体素線１０１は、表裏からラミネートテープ１０２を圧接する第１接合ローラ５と第２接合ローラ６によって被覆され、テープ電線１００として製品ドラム（図示せず）に矢印Ａの方向に巻取られる。
【００１３】
導体素線１０１の移送速度を１ｍ／ｍｉｎ程度とすると、カメラ４は１／１０００〜１／２０００秒のタイミングで撮像し、その画像データを演算装置７に入力して、予め設定する閾値を設け暗部と明部に二値化することで、導体素線１０１のねじれ、短絡、蛇行、断線を判断する。欠陥があれば、不良発生表示灯８が点灯する。不良発生の認識は、可視的なものでなくともアラームブザーのような聴覚的のものでも良い。次に、第１接合ローラ５又は第２接合ローラ６に接続されているエンコーダ９の回転速度から演算装置７によって導体素線１０１の移動距離を計測し、距離Ｌの所に設置するマーキング装置１０に指令して、テープ電線１００の表面に識別可能な印を付ける。
【００１４】
後続の導体素線１０１に欠陥がなければ、不良発生表示灯８は消灯される。マーキングの手段は、塗料のインジェクションであってもスタンプであっても良い。マーキングされている不良個所は、テープ電線１００の最終製品として出荷する際に除去する。
【００１５】
導体素線１０１の断線は、カメラ４によって確実に捉えられる。別の手段として、各導体素線１０１のボビンと第１ガイドローラ１との間にテンションローラを設け、予め設定する張力以下になれば、断線と判断し装置を停止させる方法で代替えすることもできる。
【００１６】
次に、カメラ４で撮像した画像データから導体素線１０１のねじれ、重なり、蛇行、断線等を検出する検査方法について説明する。
【００１７】
別途設けるタイマーの設定される時間毎に、各導体素線１０１の下方の透過照明を受けて、カメラ４が撮像した画像データは、演算装置７に入力され図３に示すように、縦軸に予め設定した閾値で暗部と明部に分けて二値化し、横軸にテープ電線１００の導体素線の総幅分がパターン認識される。ここでは、暗部を導体素線部とし、明部を導体素線間隔部として扱うものとする。そして、導体素線１０１単線の幅をＢとし、暗部の幅をＢ′とし、Ｂ′≦０．８Ｂであれば演算装置７は、導体素線１０１のねじれと判断し、不良発生表示灯８を点灯する。これによって、製造ライン監視者は製造ラインの運転可否を判断する。
【００１８】
ねじれ不良を容認すると、例え一時的に通電機能が存在していても、電子機器への配線又は現地の配線工事の際のテープ電線自身の屈曲、ねじれによる機械的な断線や接合ローラ５、６にて圧接されたとき、図４に示す矢印Ｄの反転個所に残留応力が発生し、雰囲気温度の変化に伴う伸縮を繰返すことで、やがて断線に至ることもあり好ましくない。
【００１９】
ねじれ不良と判断した演算装置７は、エンコーダ９の回転速度の信号から、ライン照明３より距離Ｌの位置に断線個所が到達したとき、上方に設置しているマーキング装置１０によって、不良個所を識別する印をテープ電線１００の表面にマーキングすべく指令する。
【００２０】
同様に、暗部の幅をＢ′が、Ｂ′≧１．２Ｂであれば、導体素線１０１の重なり、つまり短絡と判断する。明部の幅をＣ′とし、隣接する導体素線１０１の幅をＣとし、０．９Ｃ≦Ｃ′≦１．１Ｃの範囲を越えていれば導体素線１０１の蛇行と判断する。暗部の幅をＢ′の数が、予め設定された数より少なければ導体素線１０１の断線と判断する。以上の検査項目の順序は、前述の記載に拘るものでなく適宜選択可能である。又、検査結果は、不良個所のマーキングだけでなく、検査ロット毎に不良内容及び頻度を演算装置７に記憶させ、任意の形式にて出力して品質向上の管理資料とすることもできる。
【００２１】
これ等の一連の検査を、図１及び図５のフローチャートに従って説明する。離間した位置に設けるガイドローラ１、２の外周に沿って、所定のピッチで整列されている導体素線１０１の下方より幅広のライン照明３を当て、対向する上方に位置するカメラ４にて、（１）タイマーで設定される時間毎に、導体素線１０１を撮像する。（２）画像データを演算装置７に入力する。（３）画像データを二値化して、任意の閾値で暗部と明部にパターン化する。（４）予め演算装置７に入力されている判定基準と対比して合否判定する。（５）ねじれ、重なり、蛇行、断線の各検査を実行する。
【００２２】
（６）欠陥があれば、不良発生表示灯８を点灯する。（７）エンコーダ９の信号を演算装置７に入力する。（８）不良個所がマーキング装置１０の直下に到達する迄の距離を演算装置７にて計測する。（９）不良個所がマーキング装置１０の直下に来たとき、テープ電線１００の表面に不良識別マークを付ける。（１０）継続して欠陥の有無を確認する。（１１）所定の時間経過後、欠陥の存在を認めなければ不良発生表示灯８を消灯する。（１２）合否判定の終了したテープ電線１００は、欠陥の有無に関係なく製品ドラムに巻取る。
【００２３】
【発明の効果】
導体素線の表裏にラミネートテープを被覆する以前のテープ電線の製造工程において、各導体素線を整列させる２個のガイドローラの間に、検査対象としての各導体素線のねじれ、重なり、蛇行、及び断線を非接触にて検出するカメラを備え、撮像した画像データを演算装置に入力して連続的に合否判定を行ったから、テープ電線の出荷形態が定寸でも長尺の巻取りテープであっても品質の確認が容易である。
【００２４】
カメラで撮像した画像データを二値化して、電気的なセンサーでは検出できない各導体素線のねじれ不良についても検出するので、ねじれ不良を内在したテープ電線が、配線現場或いは雰囲気温度の変化に伴う伸縮を繰返すことで、やがて断線に至る不具合も未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置の全体図である。
【図２】本発明のガイドローラの拡大断面図である。
【図３】本発明の二値化された画像データのパターン認識図である。
【図４】本発明の導体素線のねじれ不良個所の拡大図である。
【図５】本発明の検査を自動的に実行するためのフローチャートである。
【図６】定寸のテープ電線の平面図である。
【図７】従来技術のテープ電線の検査装置の全体図である。
【符号の説明】
１；第１ガイドローラ
２；第２ガイドローラ
３；ライン照明
４；カメラ
５；第１接合ローラ
６；第２接合ローラ
７；演算装置
８；不良発生表示灯
９；エンコーダ
１０；マーキング装置
１００；テープ電線
１０１；導体素線
１０２；ラミネートテープ
【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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