スロットロッドのスロット形状検出方法
【課題】 ＳＺｏｎＳＺスロットの反転角度および捻回ピッチを測定することができるスロットロッドのスロット形状検出方法を得る。
【解決手段】 連続する短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出して短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出する。また、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、前記最大反転角度から前記最小反転角度を差し引き、さらに前記短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで、長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出する。
【解決手段】 連続する短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出して短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出する。また、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、前記最大反転角度から前記最小反転角度を差し引き、さらに前記短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで、長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスロットロッドのスロット形状検出方法に係り、スロットロッド上に、周期が大きく異なる二つのＳＺ状曲線を重ね合せた曲線に沿って設けられたスロット（以下、本発明では「ＳＺｏｎＳＺスロット」と言う）の反転角度および捻回ピッチを測定することができるスロットロッドのスロット形状検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ファイバケーブルの敷設工事における分岐、接続作業を容易に行うために、スロットロッドの表面に形成されるスロットの撚り方向を長手方向に沿って一定のピッチで反転させたいわゆるＳＺスロット型のスロットケーブル（以下、「ＳＺスロットケーブル」と言う）が用いられている。また、このようなＳＺスロットのスロット形状を測定する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）
【０００３】
ＳＺスロットケーブルでは、各スロットの位置はスロット断面内でその平均位置を中心に反転角の範囲内を左右に往復変動している。したがって、このケーブルをドラムに巻いたときは、平均位置をドラムの胴面側に置くスロットやそれと反対側に置くスロットなど様々であり、ドラムとの関係はスロット毎に異なってくる。具体的には、平均位置がドラムの胴面側にあるスロットでは、スロット長は圧縮され、平均位置がそれとは反対側にあるスロットではスロット長は伸長される傾向がある。このため、スロットに収容される光ファイバの受ける歪もスロット毎に異なり、その結果伝送特性もスロットにより異なる傾向を生じて問題とされていた。
【０００４】
そこで、周期が大きく異なる二つのＳＺ状曲線を重ね合せた曲線に沿って設けられたスロットによって、全ての光ファイバの歪量や内部応力が同等となるようなＳＺｏｎＳＺスロットが提案された（例えば特許文献２参照）。
すなわち、特許文献２で開示されたＳＺｏｎＳＺスロットでは、一つ飛ばしの反転箇所（例えば隣接する反転箇所）を結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッドの表面において緩やかなＳＺ状曲線（例えば正弦波状曲線）を描くようにスロットを形成した。つまり、従来のＳＺスロットの軌跡において短周期のスロット形状における一つ飛ばしの反転箇所を、更に緩やかな長周期のＳＺ状曲線に載せたものである。これにより、各スロットがドラム巻に関して同等の関係に置かれるため、ドラム巻した際の歪み量や内部応力が平均化され、伝送損失のばらつき等を防止して、収容されている光ファイバの品質を維持することができる。
【特許文献１】特開２００４−０２１２２１号公報
【特許文献２】特許２６２７９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＳＺスロットでの反転角、捻回ピッチの検出は前述した特許文献１に開示されている測定方法により行われているが、この方法では、ＳＺｏｎＳＺスロットの短周期および長周期の反転角、捻回ピッチを連続測定することができず、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができないという不都合があった。
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＳＺｏｎＳＺスロットの反転角および捻回ピッチを連続測定することができるスロットロッドのスロット形状検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、少なくとも１本以上のスロットが短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成した軌跡として略円筒形状の長手方向に捻回して設けられたスロットロッドのスロット形状検出方法であって、連続する前記短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出し、前記短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴としている。
【０００８】
本発明では短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成したスロットをＳＺｏｎＳＺスロットと呼称し、一つ飛ばしの反転箇所、すなわち隣接する上側の反転箇所同士あるいは隣接する下側の反転箇所同士を結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッドの表面において緩やかなＳＺ状曲線を描くようにスロットを形成したものである。
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、連続する短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出して短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出するので、従来より用いられている測定装置を用いて、短周期ＳＺ撚りの反転角度を求めることができ、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、前記最大反転角度から前記最小反転角度を差し引き、さらに前記短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで前記長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴としている。
【００１０】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、最大反転角度から最小反転角度を差し引き、さらに短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出するので、従来より用いられている測定装置を用いて、長周期ＳＺ撚りの反転角度を求めることができる。
【００１１】
また、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴としている。
【００１２】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッドの長さを検出することにより、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１を検出するのでこれを２倍することにより、従来より用いられている測定装置を用いて、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【００１３】
また、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴としている。
【００１４】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出して、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１を検出するのでこれを２倍することにより、従来より用いられている測定装置を用いて、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットの反転角および捻回ピッチをオンラインで測定することができ、よって、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法の対象となるＳＺｏｎＳＺスロットの形状を示すグラフ、図２はＳＺｏｎＳＺスロットにおける短周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフ、図３は短周期ＳＺ撚りの反転角における本検出方法の精度を示す表、図４はＳＺｏｎＳＺスロットにおける長周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフ、図５は本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法に用いられる検出装置の構成図、図６は図５の装置のスロット形状検出部における環状回転部を説明する斜視図、図７は図５に示した検出装置を用いた検出動作の原理を示すグラフである。
【００１７】
本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、前述した特許文献１で開示されている測定装置を用いて実施される。従って、まず、測定装置の概略について説明する。
図５に示すように、この測定装置１０では、略円筒形状のスロットロッド１２を押出し成形するクロスヘッド１１の下流側にキャプスタンローラ１３ａ、１３ｂが設けられ、押出し成形されたスロットロッド１２を引き出して下流側に送り出している。キャプスタンローラ１３ａ、１３ｂの下流側には、一対のアキュムレーティングローラ１４ａ、１４ｂが設けられており、送られてくるスロットロッド１２を必要により蓄線ないし放線することができる。
【００１８】
アキュムレーティングローラ１４ａ、１４ｂから送り出されるスロットロッド１２は、ターンホイール１５を介して一対のピンチローラ１６ａ、１６ｂに送られ、ピンチローラ１６ａ、１６ｂは所定の速度でスロットロッド１２を測長ホイール１７に供給する。なお、ピンチローラ１６ａはエアシリンダ１６ｃによってピンチローラ１６ｂに押し付けられ、モータ１６ｄにより回転駆動されるピンチローラ１６ｂに従動して回転する。
また、測長ホイール１７は、ロータリエンコーダ１８により回転数が計測されて、コントローラ１９に入力され、スロットロッド１２を測長する。
さらに、スロットロッド１２は、スロット形状検出部２０に送られる。
スロット形状検出部２０は、図６に示すように、複数本のピン２０ｂを保持するとともに、二分割可能な環状回転部２０ａを備えており、環状回転部２０ａは、ピン２０ｂをスロットロッド１２のスロット１２ａに挿入して、スロット１２ａの捻回に従って回転するようになっている。図５に戻って、ロータリエンコーダ２１は環状回転部２０ａの回転を計測してコントローラ１９に送る。
このようにして、スロットロッド１２におけるスロット１２ａの反転角度および捻回ピッチが計測される。なお、計測されたスロットロッド１２は、ターンホイール２２を介して巻取機２３に巻き取られる。
【００１９】
図７には、前述した測定装置１０により得られたデータから反転角度および捻回ピッチを得る方法が示されている。
すなわち、図７に示すように、測長ホイール１７に接続されているロータリエンコーダ１８により測長ホイール１７の回転数をコントローラ１９に送り、このデータからスロットロッド１２の長さを測長する。また、スロット形状検出部２０のロータリエンコーダ２１により反転角を測定してコントローラ１９（図５参照）にデータを送り、コントローラ１９は反転部Ａ１〜Ａ５を判別する。
コントローラ１９は、反転部Ａ１〜Ａ５における長さＢ１〜Ｂ５を記憶し、反転角をＡ１−Ａ２あるいはＡ３−Ａ４から演算して求める。また、捻回ピッチをＢ４−Ｂ２あるいはＢ５−Ｂ３から演算して求める。
【００２０】
次に、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法について説明する。
図１にはＳＺｏｎＳＺスロットにおけるスロットの形状が示されている。
ＳＺｏｎＳＺスロットＡは、短周期ＳＺ撚りのスロットＢの反転箇所を一つ飛ばしで結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッド１２の表面において緩やかなＳＺ状曲線を描くようにスロット１２ａ（図６参照）が形成されている。すなわち、ＳＺｏｎＳＺスロットＡは、従来のＳＺスロットの軌跡において短周期のスロットＢにおける一つ飛ばしの反転箇所を、さらに緩やかな長周期のＳＺ軌跡Ｃの上に載せたものである。
【００２１】
本発明のスロットロッドのスロット形状検出方法では、短周期ＳＺ撚りの反転角度の検出は、少なくとも１本以上のスロット１２ａが短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成した軌跡として略円筒形状の長手方向に捻回して設けられたスロットロッド１２において、連続する短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出することにより行われている。
【００２２】
図１に示すように、従来より用いられているＳＺスロットの短周期ＳＺ撚り（図１中Ｂ）における極大点をＰＵＢ１、ＰＵＢ２、…、極小点をＰＬＢ１、ＰＬＢ２、…とし、これに対応するＳＺｏｎＳＺスロットＡの極大点をＰＵＡ１、ＰＵＡ２、…、極小点をＰＬＡ１、ＰＬＡ２、…とすると、ＳＺｏｎＳＺスロットＡにおいては重ね合わされている長周期ＳＺ撚りの影響で、「ＰＵＡｎ−ＰＬＡｎ」と「ＰＵＡｎ＋１−ＰＬＡｎ」の反転角（隣接反転角）の大きさに差が生じてしまう。例えば、「ＰＵＡ１−ＰＬＡ１」の反転角は小さく、「ＰＵＡ２−ＰＬＡ１」の反転角は大きく測定される。
【００２３】
隣接反転角の差は、各設定値により異なるが、反転角（短周期、長周期）が大きい程、また、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチ設定が短い程、大きくなる傾向にある。そのため、反転角度を検出する方法として、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの反転角度は、短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出することにより検出することとした。
【００２４】
短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を求める方法としては、隣接反転角を平均する方法（以下、隣接反転角平均法と呼ぶ）がある。すなわち、｛（ＰＵＡ１−ＰＬＡ１）＋（ＰＵＡ２−ＰＬＡ１）｝／２、｛（ＰＵＡ２−ＰＬＡ１）＋（ＰＵＡ２−ＰＬＡ２）｝／２、…で得られるが、この方法では、理論値との間に誤差が生じる。隣接する極値点間での反転角は次式で与えられる。
Ｇｎ＝｛（α／２）・ｓｉｎＸｎ＋（β／２）・ｓｉｎ（Ｘｎ／Ｎ）｝−｛（α／２）・ｓｉｎＸｎ＋１＋（β／２）・ｓｉｎ（Ｘｎ＋１／Ｎ）｝
ここで、Ｇｎ；反転角、α；短周期ＳＺ反転角、β；長周期ＳＺ反転角、Ｎ；長周期ＳＺ捻回ピッチ設定倍数、Ｘｎ；極値点位置（π／２、３π／２、５π／２、…）である。
すると、隣接反転角平均法で得られる反転角Ｈｎは、Ｈｎ＝（Ｇｎ＋Ｇｎ＋１）／２であり、理論誤差ＥＶ（Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅ）は真値αとＨｎの差としてＥＶ＝α−Ｈｎで表される。試作品に対して求めた結果を図３の表に示したが、設定した短周期ＳＺ反転角２９５度に対して隣接反転角平均法での誤差は３度以下と見込まれ、実用上は問題がないと言える。
【００２５】
短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を求める別の方法として、長周期ＳＺ捻回ピッチ内に含まれる全ての反転角を平均する方法がある。全ての反転角を平均することで、長周期ＳＺ撚りの影響がキャンセルされるので、理論値との誤差はゼロになる。但し、局所的な異常点が検出できないと言う問題もあるため、必要に応じて用いるのが良い。
【００２６】
次に、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる長周期ＳＺ撚りの反転角度の検出方法について説明する。
この検出方法では、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、最大反転角度から最小反転角度を差し引き、さらに短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことによりを長周期ＳＺ撚りの反転角度検出する。
すなわち、図４に示すように、ＳＺｏｎＳＺスロットＡにおける極大値の中で最も大きい値を記憶する。図４においては、例えばＰＵＡ３の位置である。同様に、ＳＺｏｎＳＺスロットＡにおける極小値の中で最も小さい値を記憶する。ここでは、例えばＰＬＡ７の位置である。これらの値を用いて、長周期ＳＺ撚りの反転角度＝「ＰＵＡ３の反転角」−「ＰＬＡ７の反転角」−「短周期ＳＺ撚りの反転角」で得られる。ここで、「短周期ＳＺ撚りの反転角」は、前述した方法で得られた値を用いる。
【００２７】
この検出方法では、長周期ＳＺ撚りの反転角の極大点（極小点）と短周期ＳＺ撚りの反転角の極大点（極小点）との位置がスロットロッド１２の長手方向に一致することが好ましいが、短周期に対して長周期が十分に長ければ、前記極値点が互いにずれていても、この検出法は有効に用いられる。
【００２８】
次に、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの検出方法について説明する。
図４に示すように、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチは、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッド１２の長さを測長ホイール１７およびロータリエンコーダ１８により検出すると長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１が得られるので、これを２倍することにより求めることができる。
これにより、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【００２９】
次に、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの検出方法について説明する。
図２に示すように、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチは、反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッド１２の長さを測長ホイール１７およびロータリエンコーダ１８により検出すると短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１が得られるので、これを２倍することにより求めることができる。
【００３０】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、反転角度の一つの極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出すると短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１が得られるので、これを２倍して短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
これにより、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【００３１】
以上、前述したスロットロッドのスロット形状検出方法によれば、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットにおける短周期ＳＺ撚りの反転角度、長周期ＳＺ撚りの反転角度、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチ、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することができるので、ＳＺｏｎＳＺスロットのスロット形状をオンラインで検出（モニター）して確認することができる。これにより、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができる。
【００３２】
なお、本発明のスロットロッドのスロット形状検出方法は、前述した実施の形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットにおける反転角および捻回ピッチを測定することができ、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができるという効果を有し、ＳＺｏｎＳＺスロットの反転角度および捻回ピッチ等を測定することができるスロットロッドのスロット形状検出方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法の対象となるＳＺｏｎＳＺスロットの形状を示すグラフである。
【図２】ＳＺｏｎＳＺスロットにおける短周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフである。
【図３】短周期ＳＺ撚りの反転角における本検出方法の誤差を示す表である。
【図４】ＳＺｏｎＳＺスロットにおける長周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフである。
【図５】本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法に用いられる検出装置の構成図である。
【図６】図５の装置のスロット形状検出部における環状回転部を示す斜視図である。
【図７】図５に示した検出装置を用いた検出動作の原理を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１２ａ スロット
１２ スロットロッド
Ａ ＳＺｏｎＳＺスロット
Ｂ 短周期ＳＺ撚り
Ｃ 長周期ＳＺ撚り
【技術分野】
【０００１】
本発明はスロットロッドのスロット形状検出方法に係り、スロットロッド上に、周期が大きく異なる二つのＳＺ状曲線を重ね合せた曲線に沿って設けられたスロット（以下、本発明では「ＳＺｏｎＳＺスロット」と言う）の反転角度および捻回ピッチを測定することができるスロットロッドのスロット形状検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ファイバケーブルの敷設工事における分岐、接続作業を容易に行うために、スロットロッドの表面に形成されるスロットの撚り方向を長手方向に沿って一定のピッチで反転させたいわゆるＳＺスロット型のスロットケーブル（以下、「ＳＺスロットケーブル」と言う）が用いられている。また、このようなＳＺスロットのスロット形状を測定する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）
【０００３】
ＳＺスロットケーブルでは、各スロットの位置はスロット断面内でその平均位置を中心に反転角の範囲内を左右に往復変動している。したがって、このケーブルをドラムに巻いたときは、平均位置をドラムの胴面側に置くスロットやそれと反対側に置くスロットなど様々であり、ドラムとの関係はスロット毎に異なってくる。具体的には、平均位置がドラムの胴面側にあるスロットでは、スロット長は圧縮され、平均位置がそれとは反対側にあるスロットではスロット長は伸長される傾向がある。このため、スロットに収容される光ファイバの受ける歪もスロット毎に異なり、その結果伝送特性もスロットにより異なる傾向を生じて問題とされていた。
【０００４】
そこで、周期が大きく異なる二つのＳＺ状曲線を重ね合せた曲線に沿って設けられたスロットによって、全ての光ファイバの歪量や内部応力が同等となるようなＳＺｏｎＳＺスロットが提案された（例えば特許文献２参照）。
すなわち、特許文献２で開示されたＳＺｏｎＳＺスロットでは、一つ飛ばしの反転箇所（例えば隣接する反転箇所）を結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッドの表面において緩やかなＳＺ状曲線（例えば正弦波状曲線）を描くようにスロットを形成した。つまり、従来のＳＺスロットの軌跡において短周期のスロット形状における一つ飛ばしの反転箇所を、更に緩やかな長周期のＳＺ状曲線に載せたものである。これにより、各スロットがドラム巻に関して同等の関係に置かれるため、ドラム巻した際の歪み量や内部応力が平均化され、伝送損失のばらつき等を防止して、収容されている光ファイバの品質を維持することができる。
【特許文献１】特開２００４−０２１２２１号公報
【特許文献２】特許２６２７９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＳＺスロットでの反転角、捻回ピッチの検出は前述した特許文献１に開示されている測定方法により行われているが、この方法では、ＳＺｏｎＳＺスロットの短周期および長周期の反転角、捻回ピッチを連続測定することができず、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができないという不都合があった。
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＳＺｏｎＳＺスロットの反転角および捻回ピッチを連続測定することができるスロットロッドのスロット形状検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、少なくとも１本以上のスロットが短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成した軌跡として略円筒形状の長手方向に捻回して設けられたスロットロッドのスロット形状検出方法であって、連続する前記短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出し、前記短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴としている。
【０００８】
本発明では短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成したスロットをＳＺｏｎＳＺスロットと呼称し、一つ飛ばしの反転箇所、すなわち隣接する上側の反転箇所同士あるいは隣接する下側の反転箇所同士を結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッドの表面において緩やかなＳＺ状曲線を描くようにスロットを形成したものである。
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、連続する短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出して短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出するので、従来より用いられている測定装置を用いて、短周期ＳＺ撚りの反転角度を求めることができ、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができる。
【０００９】
また、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、前記最大反転角度から前記最小反転角度を差し引き、さらに前記短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで前記長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴としている。
【００１０】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、最大反転角度から最小反転角度を差し引き、さらに短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出するので、従来より用いられている測定装置を用いて、長周期ＳＺ撚りの反転角度を求めることができる。
【００１１】
また、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴としている。
【００１２】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッドの長さを検出することにより、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１を検出するのでこれを２倍することにより、従来より用いられている測定装置を用いて、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【００１３】
また、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴としている。
【００１４】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出して、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１を検出するのでこれを２倍することにより、従来より用いられている測定装置を用いて、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットの反転角および捻回ピッチをオンラインで測定することができ、よって、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法の対象となるＳＺｏｎＳＺスロットの形状を示すグラフ、図２はＳＺｏｎＳＺスロットにおける短周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフ、図３は短周期ＳＺ撚りの反転角における本検出方法の精度を示す表、図４はＳＺｏｎＳＺスロットにおける長周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフ、図５は本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法に用いられる検出装置の構成図、図６は図５の装置のスロット形状検出部における環状回転部を説明する斜視図、図７は図５に示した検出装置を用いた検出動作の原理を示すグラフである。
【００１７】
本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、前述した特許文献１で開示されている測定装置を用いて実施される。従って、まず、測定装置の概略について説明する。
図５に示すように、この測定装置１０では、略円筒形状のスロットロッド１２を押出し成形するクロスヘッド１１の下流側にキャプスタンローラ１３ａ、１３ｂが設けられ、押出し成形されたスロットロッド１２を引き出して下流側に送り出している。キャプスタンローラ１３ａ、１３ｂの下流側には、一対のアキュムレーティングローラ１４ａ、１４ｂが設けられており、送られてくるスロットロッド１２を必要により蓄線ないし放線することができる。
【００１８】
アキュムレーティングローラ１４ａ、１４ｂから送り出されるスロットロッド１２は、ターンホイール１５を介して一対のピンチローラ１６ａ、１６ｂに送られ、ピンチローラ１６ａ、１６ｂは所定の速度でスロットロッド１２を測長ホイール１７に供給する。なお、ピンチローラ１６ａはエアシリンダ１６ｃによってピンチローラ１６ｂに押し付けられ、モータ１６ｄにより回転駆動されるピンチローラ１６ｂに従動して回転する。
また、測長ホイール１７は、ロータリエンコーダ１８により回転数が計測されて、コントローラ１９に入力され、スロットロッド１２を測長する。
さらに、スロットロッド１２は、スロット形状検出部２０に送られる。
スロット形状検出部２０は、図６に示すように、複数本のピン２０ｂを保持するとともに、二分割可能な環状回転部２０ａを備えており、環状回転部２０ａは、ピン２０ｂをスロットロッド１２のスロット１２ａに挿入して、スロット１２ａの捻回に従って回転するようになっている。図５に戻って、ロータリエンコーダ２１は環状回転部２０ａの回転を計測してコントローラ１９に送る。
このようにして、スロットロッド１２におけるスロット１２ａの反転角度および捻回ピッチが計測される。なお、計測されたスロットロッド１２は、ターンホイール２２を介して巻取機２３に巻き取られる。
【００１９】
図７には、前述した測定装置１０により得られたデータから反転角度および捻回ピッチを得る方法が示されている。
すなわち、図７に示すように、測長ホイール１７に接続されているロータリエンコーダ１８により測長ホイール１７の回転数をコントローラ１９に送り、このデータからスロットロッド１２の長さを測長する。また、スロット形状検出部２０のロータリエンコーダ２１により反転角を測定してコントローラ１９（図５参照）にデータを送り、コントローラ１９は反転部Ａ１〜Ａ５を判別する。
コントローラ１９は、反転部Ａ１〜Ａ５における長さＢ１〜Ｂ５を記憶し、反転角をＡ１−Ａ２あるいはＡ３−Ａ４から演算して求める。また、捻回ピッチをＢ４−Ｂ２あるいはＢ５−Ｂ３から演算して求める。
【００２０】
次に、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法について説明する。
図１にはＳＺｏｎＳＺスロットにおけるスロットの形状が示されている。
ＳＺｏｎＳＺスロットＡは、短周期ＳＺ撚りのスロットＢの反転箇所を一つ飛ばしで結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッド１２の表面において緩やかなＳＺ状曲線を描くようにスロット１２ａ（図６参照）が形成されている。すなわち、ＳＺｏｎＳＺスロットＡは、従来のＳＺスロットの軌跡において短周期のスロットＢにおける一つ飛ばしの反転箇所を、さらに緩やかな長周期のＳＺ軌跡Ｃの上に載せたものである。
【００２１】
本発明のスロットロッドのスロット形状検出方法では、短周期ＳＺ撚りの反転角度の検出は、少なくとも１本以上のスロット１２ａが短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成した軌跡として略円筒形状の長手方向に捻回して設けられたスロットロッド１２において、連続する短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出することにより行われている。
【００２２】
図１に示すように、従来より用いられているＳＺスロットの短周期ＳＺ撚り（図１中Ｂ）における極大点をＰＵＢ１、ＰＵＢ２、…、極小点をＰＬＢ１、ＰＬＢ２、…とし、これに対応するＳＺｏｎＳＺスロットＡの極大点をＰＵＡ１、ＰＵＡ２、…、極小点をＰＬＡ１、ＰＬＡ２、…とすると、ＳＺｏｎＳＺスロットＡにおいては重ね合わされている長周期ＳＺ撚りの影響で、「ＰＵＡｎ−ＰＬＡｎ」と「ＰＵＡｎ＋１−ＰＬＡｎ」の反転角（隣接反転角）の大きさに差が生じてしまう。例えば、「ＰＵＡ１−ＰＬＡ１」の反転角は小さく、「ＰＵＡ２−ＰＬＡ１」の反転角は大きく測定される。
【００２３】
隣接反転角の差は、各設定値により異なるが、反転角（短周期、長周期）が大きい程、また、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチ設定が短い程、大きくなる傾向にある。そのため、反転角度を検出する方法として、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの反転角度は、短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出することにより検出することとした。
【００２４】
短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を求める方法としては、隣接反転角を平均する方法（以下、隣接反転角平均法と呼ぶ）がある。すなわち、｛（ＰＵＡ１−ＰＬＡ１）＋（ＰＵＡ２−ＰＬＡ１）｝／２、｛（ＰＵＡ２−ＰＬＡ１）＋（ＰＵＡ２−ＰＬＡ２）｝／２、…で得られるが、この方法では、理論値との間に誤差が生じる。隣接する極値点間での反転角は次式で与えられる。
Ｇｎ＝｛（α／２）・ｓｉｎＸｎ＋（β／２）・ｓｉｎ（Ｘｎ／Ｎ）｝−｛（α／２）・ｓｉｎＸｎ＋１＋（β／２）・ｓｉｎ（Ｘｎ＋１／Ｎ）｝
ここで、Ｇｎ；反転角、α；短周期ＳＺ反転角、β；長周期ＳＺ反転角、Ｎ；長周期ＳＺ捻回ピッチ設定倍数、Ｘｎ；極値点位置（π／２、３π／２、５π／２、…）である。
すると、隣接反転角平均法で得られる反転角Ｈｎは、Ｈｎ＝（Ｇｎ＋Ｇｎ＋１）／２であり、理論誤差ＥＶ（Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅ）は真値αとＨｎの差としてＥＶ＝α−Ｈｎで表される。試作品に対して求めた結果を図３の表に示したが、設定した短周期ＳＺ反転角２９５度に対して隣接反転角平均法での誤差は３度以下と見込まれ、実用上は問題がないと言える。
【００２５】
短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を求める別の方法として、長周期ＳＺ捻回ピッチ内に含まれる全ての反転角を平均する方法がある。全ての反転角を平均することで、長周期ＳＺ撚りの影響がキャンセルされるので、理論値との誤差はゼロになる。但し、局所的な異常点が検出できないと言う問題もあるため、必要に応じて用いるのが良い。
【００２６】
次に、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる長周期ＳＺ撚りの反転角度の検出方法について説明する。
この検出方法では、短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、最大反転角度から最小反転角度を差し引き、さらに短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことによりを長周期ＳＺ撚りの反転角度検出する。
すなわち、図４に示すように、ＳＺｏｎＳＺスロットＡにおける極大値の中で最も大きい値を記憶する。図４においては、例えばＰＵＡ３の位置である。同様に、ＳＺｏｎＳＺスロットＡにおける極小値の中で最も小さい値を記憶する。ここでは、例えばＰＬＡ７の位置である。これらの値を用いて、長周期ＳＺ撚りの反転角度＝「ＰＵＡ３の反転角」−「ＰＬＡ７の反転角」−「短周期ＳＺ撚りの反転角」で得られる。ここで、「短周期ＳＺ撚りの反転角」は、前述した方法で得られた値を用いる。
【００２７】
この検出方法では、長周期ＳＺ撚りの反転角の極大点（極小点）と短周期ＳＺ撚りの反転角の極大点（極小点）との位置がスロットロッド１２の長手方向に一致することが好ましいが、短周期に対して長周期が十分に長ければ、前記極値点が互いにずれていても、この検出法は有効に用いられる。
【００２８】
次に、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの検出方法について説明する。
図４に示すように、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチは、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッド１２の長さを測長ホイール１７およびロータリエンコーダ１８により検出すると長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１が得られるので、これを２倍することにより求めることができる。
これにより、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【００２９】
次に、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの検出方法について説明する。
図２に示すように、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチは、反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッド１２の長さを測長ホイール１７およびロータリエンコーダ１８により検出すると短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１が得られるので、これを２倍することにより求めることができる。
【００３０】
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、反転角度の一つの極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出すると短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチの２分の１が得られるので、これを２倍して短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
これにより、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットＡに含まれる短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
【００３１】
以上、前述したスロットロッドのスロット形状検出方法によれば、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットにおける短周期ＳＺ撚りの反転角度、長周期ＳＺ撚りの反転角度、短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチ、長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することができるので、ＳＺｏｎＳＺスロットのスロット形状をオンラインで検出（モニター）して確認することができる。これにより、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができる。
【００３２】
なお、本発明のスロットロッドのスロット形状検出方法は、前述した実施の形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法は、従来より用いられている測定装置を用いて、ＳＺｏｎＳＺスロットにおける反転角および捻回ピッチを測定することができ、製造されたＳＺｏｎＳＺスロットの全長に亘る品質保証を行うことができるという効果を有し、ＳＺｏｎＳＺスロットの反転角度および捻回ピッチ等を測定することができるスロットロッドのスロット形状検出方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法の対象となるＳＺｏｎＳＺスロットの形状を示すグラフである。
【図２】ＳＺｏｎＳＺスロットにおける短周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフである。
【図３】短周期ＳＺ撚りの反転角における本検出方法の誤差を示す表である。
【図４】ＳＺｏｎＳＺスロットにおける長周期ＳＺ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフである。
【図５】本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法に用いられる検出装置の構成図である。
【図６】図５の装置のスロット形状検出部における環状回転部を示す斜視図である。
【図７】図５に示した検出装置を用いた検出動作の原理を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１２ａ スロット
１２ スロットロッド
Ａ ＳＺｏｎＳＺスロット
Ｂ 短周期ＳＺ撚り
Ｃ 長周期ＳＺ撚り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本以上のスロットが短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成した軌跡として略円筒形状の長手方向に捻回して設けられたスロットロッドのスロット形状検出方法であって、
連続する前記短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出し、前記短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴とするスロットロッドのスロット形状検出方法。
【請求項２】
前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、前記最大反転角度から前記最小反転角度を差し引き、さらに前記短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで前記長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴とする請求項１に記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
【請求項３】
前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
【請求項４】
反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
【請求項１】
少なくとも１本以上のスロットが短周期ＳＺ撚りと長周期ＳＺ撚りとを合成した軌跡として略円筒形状の長手方向に捻回して設けられたスロットロッドのスロット形状検出方法であって、
連続する前記短周期ＳＺ撚りの反転角度の平均を算出し、前記短周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴とするスロットロッドのスロット形状検出方法。
【請求項２】
前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、前記最大反転角度から前記最小反転角度を差し引き、さらに前記短周期ＳＺ撚りの平均反転角度を差し引くことで前記長周期ＳＺ撚りの反転角度を検出することを特徴とする請求項１に記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
【請求項３】
前記短周期ＳＺ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記長周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴とする請求項１または２に記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
【請求項４】
反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出して２倍することにより、前記短周期ＳＺ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２１４８２４（Ｐ２００６−２１４８２４Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６８１２（Ｐ２００５−２６８１２）
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２日（２００５．２．２）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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