被覆金属線の被覆厚測定装置
【課題】被覆の表面に凹凸を有する被覆金属線８であっても、変位センサ１７及び被覆２６の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、変位センサ１７を被覆金属線８に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる被覆厚測定装置を提供すること。
【解決手段】一方向に移送される被覆金属線８の被覆２６に接触して配置され、この被覆２６を介して芯線２５までの距離を測定する変位センサ１７を有するセンサ部９と、このセンサ部９に対して被覆金属線８の移送方向の上流側に配置され、前記センサ部９が測定する前記被覆２６の部位において、被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部１０とを備えている。
更に、センサ部９を保持する駆動手段１１は、検出部１０が上記凸部又は凹部を検出したときにセンサ部９を被覆２６より遠ざけることを特徴とする。
【解決手段】一方向に移送される被覆金属線８の被覆２６に接触して配置され、この被覆２６を介して芯線２５までの距離を測定する変位センサ１７を有するセンサ部９と、このセンサ部９に対して被覆金属線８の移送方向の上流側に配置され、前記センサ部９が測定する前記被覆２６の部位において、被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部１０とを備えている。
更に、センサ部９を保持する駆動手段１１は、検出部１０が上記凸部又は凹部を検出したときにセンサ部９を被覆２６より遠ざけることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂等を被覆した金属線の被覆厚や偏肉量を測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被覆金属線の被覆厚や偏肉量を測定する装置としては、被覆金属線の周囲に配置され、芯線までの距離を測定する渦電流式変位センサと、渦電流式変位センサと被覆金属線との間隔を測定する間隔測定器（レーザ発光部とレーザ受光部から構成）と、渦電流式変位センサの測定結果（Ｌ）と間隔測定器の測定結果（Ｗ）から被覆の厚さ（ｔ＝Ｌ−Ｗ）を演算する演算手段とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６７０９（３−７頁、図１−７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
渦電流式変位センサは、センサヘッドに設けたセンサコイルに高周波電流を流して、外部に高周波磁界を生成し、この磁界内に検出物体（金属）があると、検出物体に渦電流が流れ、センサコイルのインピーダンスが変化することにより検出物体との距離を測定するものである。
【０００５】
従来の装置ではφ１０〜２０ｍｍのセンサヘッドを用いて通常φ２０ｍｍ程度の芯線を測定対象としていたが、例えばエレベータ引き上げ用のロープとして使用する被覆金属線においては、芯線径がφ３〜５ｍｍ、被覆厚が０．４〜１ｍｍ程度の芯線径の細いものを測定する必要がある。
このような被覆金属線の被覆厚を測定する場合、芯線から離して配置された渦電流式変位センサでは、芯線が細いためにセンサコイルから測定対象の芯線を臨む立体角が小さく、芯線に流れる渦電流も微小となり、センサコイルのインピーダンスの変化も小さくなる。
エレベータ用ロープの被覆厚はロープの寿命に大きな影響を与えることから、被覆厚の偏肉管理を厳格に管理する必要があるにもかかわらず、上記理由により渦電流式変位センサによるとわずかな被覆厚のばらつきを精度よく測定するのが困難であった。
【０００６】
一方、渦電流式変位センサを被覆金属線に近づけて測定すれば精度は改善するが、被覆に異物が混じることによって、又は押出機の脈動や被覆される樹脂材料の溶融不良等によって被覆に凹凸部が生じた場合、渦電流式変位センサがこの凹凸部に引っかかり渦電流式変位センサに衝撃を加えたり、接触をきっかけにして渦電流式変位センサが皮をむくように後続の被覆を剥がしつづけたりすることがある。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであって、被覆の表面に凹凸を有する被覆金属線であっても、変位センサ及び被覆の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、変位センサを被覆金属線に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる被覆厚測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る被覆金属線の被覆厚測定装置は、一方向に移送される被覆金属線の被覆に接触して配置され、この被覆を介して芯線までの距離を測定する変位センサを有するセンサ部と、このセンサ部に対して被覆金属線の移送方向の上流側に配置され、変位センサが測定する被覆の部位において、被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部とを備えている。
更に、センサ部を保持する駆動手段は、検出部が上記凸部又は凹部を検出したときにセンサ部を被覆より遠ざけることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る被覆金属線の被覆厚測定装置によれば、被覆の表面に凹凸を有する被覆金属線であっても、検出部がこれら凸部又は凹部を検出し、これらがセンサ部に接触する前に駆動手段がセンサ部を被覆より遠ざけるため、変位センサ及び被覆の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、変位センサを被覆金属線に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１による被覆金属線の被覆厚測定装置１の全体図、図２は同装置の凸部検出・被覆厚測定部２におけるケーブル移送方向に直角方向の断面図、図３は同装置の凸部検出・被覆厚測定部２の平面図である。
図１において装置本体１は、凸部検出・被覆厚測定部２と制御・演算部３とガイドローラ４と水除け部５と表示部６とキャスタ７で構成される。
【００１１】
一般に、被覆金属線８の被覆工程では、ドラムに巻き取られた被覆前の金属線を繰出し機によって繰出し、繰出した金属線を洗浄、乾燥後、予熱し、押出成形機で金属線の周囲に被覆層を成形する。その後、冷却水槽にて冷却、ブロアー等で乾燥し、巻取り機でドラムに巻き取る。本発明による被覆金属線８の被覆厚測定装置１は、冷却水槽と巻取り機の間に設置し、冷却後の被覆金属線８の被覆厚をオンラインで測定する。
【００１２】
被覆金属線８は、ガイドローラ４で位置を調整し、走行ライン上を図１の右から左に向かって移送される。
本実施の形態によれば、まず水除け部５によって前方に設置された冷却水槽から飛散する水滴を防ぎとめる。次に凸部検出・被覆厚測定部２において被覆金属線８の表面にセンサカバーを介して押付けられた渦電流式変位センサによって、被覆金属線８の芯線までの距離を測定し、制御・演算部３で渦電流式変位センサからの出力電圧を処理して被覆厚並びに偏芯量、偏芯角を求め、表示部６でこれら諸量を画面表示する。
移送される被覆金属線８に対して凸部検出・被覆厚測定部２を固定し、被覆工程においてオンラインで連続的に被覆金属線８の被覆厚を測定する。
【００１３】
図２、３において凸部検出・被覆厚測定部２は、４個のセンサ部（９ａ〜ｄ）と、４個の検出部（１０ａ〜ｄ）を備えている。このうち２個のセンサ部（９ａ、ｄ）と２個の検出部（１０ａ、ｄ）はブラケット１１ａに、その他の２個のセンサ部（９ｂ、ｃ）と２個の検出部（１０ｂ、ｃ）はブラケット１１ｂに、各々取り付けられている。４個のセンサ部９と検出部１０は被覆金属線８に対して斜め４５°の方向に９０°ピッチで配置されており、ａとｂの位置、ｃとｄの位置が各々被覆金属線８を挟んで対向している。
凸部検出・被覆厚測定部２における各部品は、センサ部での距離測定に影響を与えないように、基本的に非磁性材料で製作される。
【００１４】
図３に示すようにこのブラケット１１ａ、ｂは、ケーブル移送方向の上流端は回転支持部１２ａ、ｂによって回転自在に装置本体１に固定されている。また、このブラケット１１ａ、ｂの下流端は磁性部１３ａ、ｂを備え、装置本体１に固定されたマグネット１４ａ、ｂによって位置を保持されている。下流端には引きバネ１５ａ、ｂも接続され、ブラケット１１ａ、ｂを被覆金属線８から遠ざける方向に引っ張り力が作用している。
【００１５】
図２、３に示すようにセンサ部９は、センサカバー１６をとりつけた渦電流式変位センサ１７がセンサホルダ１８に保持され、押し当てバネ１９によって被覆金属線８の表面に押し当てられている。
渦電流式変位センサ１７は、特に被覆金属線８の芯線の直径が小さく被覆厚が薄い場合には、測定距離が短く、外形寸法が小さいものが望ましい。理想的には所定の被覆厚さと同程度の測定距離のセンサが最適である。
測定距離が短く、寸法が小さい渦電流式変位センサ１７は発生する高周波磁界の強度が小さく、渦電流式変位センサ１７同士の干渉する範囲も小さいので、これらをケーブル移送方向により近接して配置し（例えば図３においては、９ａ、ｄと９ｂ、ｃとを近接して配置できる）、より近くの断面位置の被覆厚を測定することが可能となる。
【００１６】
これに対して測定距離の長い渦電流式変位センサ１７を使用すると、センサ同士の干渉が起こらないように被覆金属線８の移送方向に間隔をあけて設置する必要があるが、移送中の被覆金属線８は少なからず自転するので、狙いとは別の位置における被覆厚を測定してしまい、複数の方向の被覆厚から芯線の偏芯量を正確に求めることは困難となることが予想される。
測定距離の短い渦電流式変位センサ１７を近接して配置すれば、このような測定位置ずれの問題による影響を低減することができる。
また、渦電流式変位センサ１７を近接して配置すれば、凸部検出・被覆厚測定部２をより小さく構成でき、ひいては装置本体１を小さくできるというメリットもある。
【００１７】
センサカバー１６は、樹脂、ガラス、セラミック等の低摩擦非磁性材料で作られており、先端は角部がなく、滑らかな形状であることが望ましい。
センサカバー１６は渦電流式変位センサ１７を保護するものであるが、これは渦電流式変位センサ１７と被覆金属線８との距離を隔てるので、測定距離が短く、寸法が小さい渦電流式変位センサ１７を使用するためには、センサカバー１６は可能な限り薄いものが望ましい。
渦電流式変位センサ１７を消耗品として使用し、定期的に交換を行う場合や、被覆が柔軟性を有していて渦電流式変位センサ１７と直接衝突してもそれほど大きな衝撃を加えることがないような場合には、センサカバー１６を設けない構成とすることも可能である。
【００１８】
なお、本実施の形態においては、変位センサとして渦電流式変位センサ１７を用いた例を示しているが、被測定物である金属との間の静電容量（Ｃ）を測定し、被測定物との間に存在する物質の誘電率（ε）とセンサヘッドの被測定物に対する対向面積（Ｓ）から、Ｃ＝εＳ／ｄの関係式を用いて、被測定物との距離（ｄ）を求める静電容量式変位センサを用いても同様な被覆厚測定装置１を構成することができる。
【００１９】
図３に示すように検出部１０は、先端に検出ローラ２０と末端に調整ネジ２１を備えたローラホルダ２２がケース２３に保持され、ローラホルダ２２と調整ネジ２１の間には押し付けバネ２４が挿入されており、検出ローラ２０が被覆金属線８の表面に押し当てられている。
ローラホルダ２２と調整ネジ２１の間には隙間が設けてあるが、後に説明するとおり、この隙間以上の高さを有する被覆金属線８の表面に生じた凸部が検出部１０に進行してきた場合に、センサ部９の退避動作を行うことになっており、この退避動作を行うかどうかのしきい値を調整ネジ２１により調整することができる。
【００２０】
図４を使って被覆厚の測定方法、及び偏芯量と偏芯角の算出方法を説明する。まずセンサ部９ａ〜ｄの渦電流式変位センサ１７によって芯線２５の表面までの距離を測定する。本実施の形態では渦電流式変位センサ１７の先端には保護のためセンサカバー１６を備えているが、センサ部９は被覆金属線８の表面に押付けられているので、制御・演算部３においてセンサカバー１６の厚みを差し引きし、センサ部９ａ〜９ｄの各方向における被覆厚さｔ１〜ｔ４を算出する。
【００２１】
さらに、制御・演算部３において下記数１、数２にしたがって、被覆金属線８の中心に対する芯線２５の中心の偏芯量ｅと図４に定義される偏芯角φを算出し、それぞれの値を電気信号によって表示部６に送信する。
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
本実施の形態においては、被覆金属線８を挟んで対向して配置された４つのセンサを用いて求めたが、被覆２６の外周上最低３箇所における被覆厚の測定データがあれば、下記のようにしてｅとφを求めることも可能である。
すなわち、上記３箇所における被覆厚の測定データがあれば、この３点を通る円（これは芯線２５の外形を表す円となる）の方程式を求めることができる。被覆金属線８の中心を原点とする座標系において、円の中心座標（ａ、ｂ）、半径をｒとする円の方程式は数３にて表現されるので、
【００２４】
【数３】
被覆厚測定点の３点が上記数３を満たすようにａ、ｂ、ｒを求めることにより、偏芯量ｅ、偏芯角φは下記数４から得られる。
【００２５】
【数４】
なお、被覆表面２６における局所的な形状を更に細かく観測する必要がある場合には、観測対象のサイズに合わせて３組６個や４組８個、あるいはそれ以上の渦電流式変位センサ１７を設けて、数３に示したよりも高次の多項式で近似することにより被覆厚の分布をより正確に求めることも可能である。
【００２６】
表示部６では被覆２６の厚さｔ１〜ｔ４、偏芯量ｅ、偏芯角φの表示を行う。図４に示すように偏芯量ｅと偏芯角φを被覆金属線８の断面における芯線２５の位置としてイメージ表示させると、直感的に分かりやすく作業者が押出成形機で偏芯を調整しやすくなる。
【００２７】
次に、図５を使って、実施の形態１による被覆金属線８の被覆厚測定装置１における被覆の凸部検出方法とセンサ部９の退避方法を説明する。
前工程で芯線２５についた異物がそのまま被覆２６に混入することにより、あるいは押出成形機の脈動や被覆される樹脂材料の溶融不良が発生することにより、被覆２６に凸部２７が生じることがある。
【００２８】
上記凸部２７が被覆金属線８の移送に伴って凸部検出・被覆厚測定部２に進行してきた際に、この凸部２７が検出ローラ２０に接触すると、押し付けバネ２４を圧縮しつつローラホルダ２２がケース２３の内部へと押し上げられる。凸部２７の高さがローラホルダ２２と調整ネジ２１間に予め設けられた隙間（許容量）よりも大きい場合、ローラホルダ２２は調整ネジ２１に押し当てられ、ブラケット１１を押し上げて、マグネット１４でその位置を保持していたブラケット１１は回転支持部１２を中心に回転移動する。
ここで芯線２５がより線である場合には、被覆２６の表面もわずかな凹凸が形成される場合がある。ローラホルダ２２と調整ネジ２１の間の隙間をこの凹凸の高低差（仮に０．１ｍｍ程度の高低が生じたとする）よりも大きい値（例えば０．５ｍｍ程度）としておくと、被覆２６表面に異常として生成された凸部２７のみを判別することが可能となる。
【００２９】
マグネット１４から開放されたブラケット１１は引きバネ１５の復元力によってさらに回転移動し、被覆金属線８が移送されて凸部２７がセンサ部９に到達する前にセンサ部９は被覆金属線８から遠ざけられるため、凸部２７はセンサ部９と接触せずに凸部検出・被覆厚測定部２を通過することになる。
凸部２７の通過を確認後、再びブラケット１１をマグネット１４に保持させれば、引き続き、被覆金属線８の被覆厚を測定することができる。
【００３０】
このような構成を備えた本実施の形態による被覆金属線８の被覆厚測定装置１の奏する効果について説明する。
第１の効果は、以下に示すものである。すなわち、被覆２６の表面に凸部２７を有する被覆金属線８であっても、検出部１０がこの凸部２７を検出し、これがセンサ部９に接触する前に引きバネ１５の取り付けられたブラケット１１がセンサ部９を被覆２６より遠ざけるため、渦電流式変位センサ１７及び被覆２６の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、渦電流式変位センサ１７を被覆金属線８に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる。
【００３１】
第２の効果は、以下に示すものである。すなわち、予め先端部の厚みが測定されたセンサカバー１６を用い、これを介して渦電流式変位センサ１７を押し当てバネ１９により被覆２６に押し付けて測定を行っているため、従来例のようなセンサ部９と被覆２６との間隔を測定するための別の測定手段を省略できる。また、押し当てバネ１９がダンパーとしての機能を担うため、被覆金属線８の移送時に発生する被覆金属線８の振動が渦電流式変位センサ１７に衝撃を加えるのを緩和できるという利点がある。
【００３２】
第３の効果は、以下に示すものである。すなわち、センサ部９ａ〜ｄを対向して配置させることにより、測定対象の芯線２５が対向して配置された相手方センサより発せられる高周波磁界をシールドすることになり、渦電流変位センサ１７間の干渉を低減することができ測定精度を高めることができる。
【００３３】
第４の効果は、以下に示すものである。すなわち、被覆２６の凸部２７の検出とセンサ部９の退避動作には電気的な処理を不要としたので、凸部検出・被覆厚測定部２を含む装置本体１を簡単な構成で安価に製作することが可能であり、また、被覆厚測定装置１のみの電源が断たれた場合でも、確実にセンサ部９を退避させることができる。
【００３４】
実施の形態２．
図６は実施の形態２による被覆金属線８の被覆厚測定装置３１の凸部検出・被覆厚測定部３２の構成図である。図１において凸部検出・被覆厚測定部２を同３２に置き換えた以外は実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【００３５】
凸部検出・被覆厚測定部３２は、２個のブラケット３３ａ、ｂが被覆金属線８の移送される方向の上流端に位置する回転支持部３４ａ、ｂによって被覆金属線８を挟んで装置本体３１に回転自在に取り付けられている。ブラケット３３ａはセンサ部３５ａ、ｄが、ブラケット３３ｂはセンサ部３５ｂ、ｃが各々取り付けられており、被覆金属線８が移送される方向の下流端に磁性部３６ａ、ｂを備え、装置本体３１に固定された電磁石３７ａ、ｂによって位置を保持されている。
また、ブラケット３３ａ、ｂは、被覆金属線８の走行する方向の下流端に装置本体３１に固定された引きバネ３９ａ、ｂが接続され、ブラケット３３ａ、ｂを被覆金属線８から遠ざける方向に引きバネ３９ａ、ｂの力が働いている。
【００３６】
ブラケット３３ａ、ｂの被覆金属線８の走行する方向の上流側には４個のリミットスイッチ３８ａ〜ｄが本体３１に固定されている。
リミットスイッチ３８は、許容量を超える凸部２７が被覆２６表面に発生し、これがリミットスイッチ３８に進行してきた時に検出するよう調整されている。許容量としては、例えば実施の形態１に示したように、芯線２５をより線とすることにより被覆２６表面に生じる凹凸（例えば０．１ｍｍ）よりも大きな値（０．５ｍｍ程度）としておくことが考えられる。
本実施の形態においても、４個のセンサ部３５ａ〜ｄとリミットスイッチ３８ａ〜ｄは被覆金属線８に対して斜め４５°方向に９０°ピッチで配置されている。また、センサ部３５の内部の構造は、図２、３に示す実施の形態１と同様である。
【００３７】
次に、実施の形態２による被覆金属線８の被覆厚測定装置３１における被覆の凸部検出方法とセンサ部３５の退避方法を説明する。
図５に示したのと同様に、被覆２６に発生した凸部２７がリミットスイッチ３８ａ〜ｄの一つに接触すると制御・演算部３において凸部検出信号が生成され、電磁石３７の励磁を切るように制御される。
【００３８】
電磁石３７でその位置を保持していたブラケット３３は回転支持部３４を中心に引きバネ３９の復元力によって回転移動し、被覆金属線８が移送されて凸部２７がセンサ部３５に到達する前にセンサ部３５は被覆金属線８から遠ざけられ、被覆２６の凸部２７はセンサ部３５と接触することなく、凸部検出・被覆厚測定部３２を通過することとなる。
凸部２７がセンサ部３５を通過する所定の時間を経過すると、制御・演算部３において凸部検出信号が消滅し、再び電磁石３７を励磁するように制御され、ブラケット３３を元の位置に戻して保持する。
【００３９】
このような構成を備えた本実施の形態による被覆金属線８の被覆厚測定装置３１は、実施の形態１において示した第１ないし第３の効果を同様に奏することに加えて、以下の第５の効果も奏する。
すなわち、電磁石３７ａ、ｂによってブラケット３３ａ、ｂを保持する構成としたので、凸部２７がセンサ部３５を通過して凸部検出信号が消滅した後で、遠隔から自動で電磁石３７ａ、ｂを励磁することができ、ブラケット３３ａ、ｂを元の位置に戻して、被覆金属線８の被覆厚測定を継続できる。このことにより、装置現場で手動復帰する手間が省けるというメリットがある。
【００４０】
実施の形態３．
図７は実施の形態３による被覆金属線８の被覆厚測定装置４１の全体図、図８は同装置４１の凹凸検出部４２の構成図、図９は同装置４１の被覆厚測定部４３の構成図である。
図７に示すように装置本体４１は、凹凸検出部４２と被覆厚測定部４３と制御・演算部４４とガイドローラ４５と水除け部４６と表示部４７とキャスタ４８で構成される。
【００４１】
図８に示すように凹凸検出部４２においては、レーザ光を照射する２個の発光部４９ａ、ｂとフォトダイオードアレイを内蔵した２個の受光部５０ａ、ｂが、被覆金属線８を間に挟んで所定の距離を隔てて対向し、光束５１ａ、ｂが斜め４５°の方向から投光されるように、発光部４９ａ、ｂと受光部５０ａ、ｂは支持台５２ａ、ｂによって装置本体４１に固定されている。
凹凸検出部４２では、光束５１が被覆金属線８によって遮光された範囲から被覆金属線８の外径を測定し、その結果を制御・演算部４４に送出する。
【００４２】
図９に示すように被覆厚測定部４３では、センサ部５６ａ〜ｄが取り付けられたブラケット５４ａ、ｂは、ガイドレール５５ａ、ｂに案内されたガイドブロック５３ａ、ｂによって支持されており、アクチュエータ５７ａ、ｂによって被覆金属線８の移送方向とほぼ直角方向に駆動される。ここでアクチュエータ５７は空圧駆動のもので電動のものでも構わない。実施の形態１と同様に被覆厚測定部４３における各部品は基本的に非磁性材料で製作される。
【００４３】
４個のセンサ部５６ａ〜ｄは被覆金属線８に対して斜め４５°方向に９０°ピッチで配置されている。これらの内、対向しないセンサ部５６aと５６ｄがブラケット５４ａに、センサ部５６ｂと５６ｃがブラケット５４ｂにそれぞれ設置されている。また、センサ部５６の内部の構造は、図２、３に示す実施の形態１と同様である。
被覆厚の測定方法、及び偏芯量、偏芯角の算出方法は実施の形態１と同じであるので、省略する。
【００４４】
次に、実施の形態３による被覆金属線８の被覆厚測定装置４１における被覆の凸部検出方法とセンサ部５６の退避方法を説明する。
図５に示したのと同様に、被覆２６に発生した凸部２７が凹凸検出部４２へ進行すると、外径が大きく測定される。測定値が許容値を超えると制御・演算部３において凸部検出信号が生成され、アクチュエータ５７がブラケット５４を後方に移動させる。ここで凸部検出信号を生成する許容値としては、例えば実施の形態１に示したように、芯線２５をより線とすることにより被覆２６表面に生じる凹凸（例えば０．１ｍｍ）よりも大きな値（０．５ｍｍ程度）としておくことが考えられる。
【００４５】
被覆金属線８が移送されて凸部２７がセンサ部５６に到達する前にセンサ部５６は被覆金属線８から遠ざけられ、被覆２６の異常部２７はセンサ部５６と接触せずに被覆厚測定部４３を通過することになる。
凸部２７がセンサ部５６を通過する所定の時間を経過すると、制御・演算部３において凸部検出信号が消滅し、再びアクチュエータ５７が作動し、ブラケット５４を元の位置に戻す。
【００４６】
このような構成を備えた本実施の形態による被覆金属線８の被覆厚測定装置４１は、実施の形態１において示した第１ないし第３の効果、及び実施の形態２において示した第５の効果を同様に奏することに加えて、以下の第６、第７効果も奏する。
第６の効果は、以下に示すものである。すなわち、アクチュエータ５７ａ、ｂによってブラケット５４ａ、ｂを移動させるので、ブラケット５４ａ、ｂの移動速度を調整し、緩やかにセンサ部５６ａ〜ｄを被覆金属線８に押し当てることによって、渦電流式センサ１７に与える衝撃を和らげ、長期間にわたって測定の信頼性を確保することができる。
【００４７】
第７の効果は、以下に示すものである。すなわち、凹凸検出部４２では光学的に寸法測定を行うので、外径が小さくなった場合も検出することができ、被覆２６に穴があいたり、破れたりした場合でもセンサ部５６を退避させて、センサ部５６が穴部に引っかかるのも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置の全体図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出・被覆厚測定部のケーブル移送方向に直角方向の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出・被覆厚測定部の平面図である。
【図４】被覆金属線中心に対する芯線中心の偏芯量、偏芯角を求めるための説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出方法とセンサ部の退避方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出・被覆厚測定部の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る被覆金属線の被覆厚測定装置の全体図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凹凸検出部のケーブル移送方向に直角方向の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、被覆厚測定部のケーブル移送方向に直角方向の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 被覆厚測定装置本体
３ 制御・演算部
６ 表示部
８ 被覆金属線
９ａ〜ｄ センサ部
１０ａ〜ｄ 検出部
１１ａ、ｂ ブラケット
１２ａ、ｂ 回転支持部
１３ａ、ｂ 磁性部
１４ａ、ｂ マグネット
１５ａ、ｂ 引きバネ
１７ 渦電流式変位センサ
１９ 押し当てバネ
２５ 芯線
２６ 被覆
２７ 凸部
３１ 被覆厚測定装置本体
３３ａ、ｂ ブラケット
３４ａ、ｂ 回転支持部
３５ａ〜ｄ センサ部
３６ａ、ｂ 磁性部
３７ａ、ｂ 電磁石
３８ａ〜ｄ リミットスイッチ
３９ａ、ｂ 引きバネ
４１ 被覆厚測定装置本体
４４ 制御・演算部
４７ 表示部
４９ａ、ｂ 発光部
５０ａ、ｂ 受光部
５３ａ、ｂ ガイドブロック
５４ａ、ｂ ブラケット
５５ａ、ｂ ガイドレール
５６ａ〜ｄ センサ部
５７ａ、ｂ アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、樹脂等を被覆した金属線の被覆厚や偏肉量を測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被覆金属線の被覆厚や偏肉量を測定する装置としては、被覆金属線の周囲に配置され、芯線までの距離を測定する渦電流式変位センサと、渦電流式変位センサと被覆金属線との間隔を測定する間隔測定器（レーザ発光部とレーザ受光部から構成）と、渦電流式変位センサの測定結果（Ｌ）と間隔測定器の測定結果（Ｗ）から被覆の厚さ（ｔ＝Ｌ−Ｗ）を演算する演算手段とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６７０９（３−７頁、図１−７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
渦電流式変位センサは、センサヘッドに設けたセンサコイルに高周波電流を流して、外部に高周波磁界を生成し、この磁界内に検出物体（金属）があると、検出物体に渦電流が流れ、センサコイルのインピーダンスが変化することにより検出物体との距離を測定するものである。
【０００５】
従来の装置ではφ１０〜２０ｍｍのセンサヘッドを用いて通常φ２０ｍｍ程度の芯線を測定対象としていたが、例えばエレベータ引き上げ用のロープとして使用する被覆金属線においては、芯線径がφ３〜５ｍｍ、被覆厚が０．４〜１ｍｍ程度の芯線径の細いものを測定する必要がある。
このような被覆金属線の被覆厚を測定する場合、芯線から離して配置された渦電流式変位センサでは、芯線が細いためにセンサコイルから測定対象の芯線を臨む立体角が小さく、芯線に流れる渦電流も微小となり、センサコイルのインピーダンスの変化も小さくなる。
エレベータ用ロープの被覆厚はロープの寿命に大きな影響を与えることから、被覆厚の偏肉管理を厳格に管理する必要があるにもかかわらず、上記理由により渦電流式変位センサによるとわずかな被覆厚のばらつきを精度よく測定するのが困難であった。
【０００６】
一方、渦電流式変位センサを被覆金属線に近づけて測定すれば精度は改善するが、被覆に異物が混じることによって、又は押出機の脈動や被覆される樹脂材料の溶融不良等によって被覆に凹凸部が生じた場合、渦電流式変位センサがこの凹凸部に引っかかり渦電流式変位センサに衝撃を加えたり、接触をきっかけにして渦電流式変位センサが皮をむくように後続の被覆を剥がしつづけたりすることがある。
【０００７】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであって、被覆の表面に凹凸を有する被覆金属線であっても、変位センサ及び被覆の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、変位センサを被覆金属線に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる被覆厚測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る被覆金属線の被覆厚測定装置は、一方向に移送される被覆金属線の被覆に接触して配置され、この被覆を介して芯線までの距離を測定する変位センサを有するセンサ部と、このセンサ部に対して被覆金属線の移送方向の上流側に配置され、変位センサが測定する被覆の部位において、被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部とを備えている。
更に、センサ部を保持する駆動手段は、検出部が上記凸部又は凹部を検出したときにセンサ部を被覆より遠ざけることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る被覆金属線の被覆厚測定装置によれば、被覆の表面に凹凸を有する被覆金属線であっても、検出部がこれら凸部又は凹部を検出し、これらがセンサ部に接触する前に駆動手段がセンサ部を被覆より遠ざけるため、変位センサ及び被覆の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、変位センサを被覆金属線に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１による被覆金属線の被覆厚測定装置１の全体図、図２は同装置の凸部検出・被覆厚測定部２におけるケーブル移送方向に直角方向の断面図、図３は同装置の凸部検出・被覆厚測定部２の平面図である。
図１において装置本体１は、凸部検出・被覆厚測定部２と制御・演算部３とガイドローラ４と水除け部５と表示部６とキャスタ７で構成される。
【００１１】
一般に、被覆金属線８の被覆工程では、ドラムに巻き取られた被覆前の金属線を繰出し機によって繰出し、繰出した金属線を洗浄、乾燥後、予熱し、押出成形機で金属線の周囲に被覆層を成形する。その後、冷却水槽にて冷却、ブロアー等で乾燥し、巻取り機でドラムに巻き取る。本発明による被覆金属線８の被覆厚測定装置１は、冷却水槽と巻取り機の間に設置し、冷却後の被覆金属線８の被覆厚をオンラインで測定する。
【００１２】
被覆金属線８は、ガイドローラ４で位置を調整し、走行ライン上を図１の右から左に向かって移送される。
本実施の形態によれば、まず水除け部５によって前方に設置された冷却水槽から飛散する水滴を防ぎとめる。次に凸部検出・被覆厚測定部２において被覆金属線８の表面にセンサカバーを介して押付けられた渦電流式変位センサによって、被覆金属線８の芯線までの距離を測定し、制御・演算部３で渦電流式変位センサからの出力電圧を処理して被覆厚並びに偏芯量、偏芯角を求め、表示部６でこれら諸量を画面表示する。
移送される被覆金属線８に対して凸部検出・被覆厚測定部２を固定し、被覆工程においてオンラインで連続的に被覆金属線８の被覆厚を測定する。
【００１３】
図２、３において凸部検出・被覆厚測定部２は、４個のセンサ部（９ａ〜ｄ）と、４個の検出部（１０ａ〜ｄ）を備えている。このうち２個のセンサ部（９ａ、ｄ）と２個の検出部（１０ａ、ｄ）はブラケット１１ａに、その他の２個のセンサ部（９ｂ、ｃ）と２個の検出部（１０ｂ、ｃ）はブラケット１１ｂに、各々取り付けられている。４個のセンサ部９と検出部１０は被覆金属線８に対して斜め４５°の方向に９０°ピッチで配置されており、ａとｂの位置、ｃとｄの位置が各々被覆金属線８を挟んで対向している。
凸部検出・被覆厚測定部２における各部品は、センサ部での距離測定に影響を与えないように、基本的に非磁性材料で製作される。
【００１４】
図３に示すようにこのブラケット１１ａ、ｂは、ケーブル移送方向の上流端は回転支持部１２ａ、ｂによって回転自在に装置本体１に固定されている。また、このブラケット１１ａ、ｂの下流端は磁性部１３ａ、ｂを備え、装置本体１に固定されたマグネット１４ａ、ｂによって位置を保持されている。下流端には引きバネ１５ａ、ｂも接続され、ブラケット１１ａ、ｂを被覆金属線８から遠ざける方向に引っ張り力が作用している。
【００１５】
図２、３に示すようにセンサ部９は、センサカバー１６をとりつけた渦電流式変位センサ１７がセンサホルダ１８に保持され、押し当てバネ１９によって被覆金属線８の表面に押し当てられている。
渦電流式変位センサ１７は、特に被覆金属線８の芯線の直径が小さく被覆厚が薄い場合には、測定距離が短く、外形寸法が小さいものが望ましい。理想的には所定の被覆厚さと同程度の測定距離のセンサが最適である。
測定距離が短く、寸法が小さい渦電流式変位センサ１７は発生する高周波磁界の強度が小さく、渦電流式変位センサ１７同士の干渉する範囲も小さいので、これらをケーブル移送方向により近接して配置し（例えば図３においては、９ａ、ｄと９ｂ、ｃとを近接して配置できる）、より近くの断面位置の被覆厚を測定することが可能となる。
【００１６】
これに対して測定距離の長い渦電流式変位センサ１７を使用すると、センサ同士の干渉が起こらないように被覆金属線８の移送方向に間隔をあけて設置する必要があるが、移送中の被覆金属線８は少なからず自転するので、狙いとは別の位置における被覆厚を測定してしまい、複数の方向の被覆厚から芯線の偏芯量を正確に求めることは困難となることが予想される。
測定距離の短い渦電流式変位センサ１７を近接して配置すれば、このような測定位置ずれの問題による影響を低減することができる。
また、渦電流式変位センサ１７を近接して配置すれば、凸部検出・被覆厚測定部２をより小さく構成でき、ひいては装置本体１を小さくできるというメリットもある。
【００１７】
センサカバー１６は、樹脂、ガラス、セラミック等の低摩擦非磁性材料で作られており、先端は角部がなく、滑らかな形状であることが望ましい。
センサカバー１６は渦電流式変位センサ１７を保護するものであるが、これは渦電流式変位センサ１７と被覆金属線８との距離を隔てるので、測定距離が短く、寸法が小さい渦電流式変位センサ１７を使用するためには、センサカバー１６は可能な限り薄いものが望ましい。
渦電流式変位センサ１７を消耗品として使用し、定期的に交換を行う場合や、被覆が柔軟性を有していて渦電流式変位センサ１７と直接衝突してもそれほど大きな衝撃を加えることがないような場合には、センサカバー１６を設けない構成とすることも可能である。
【００１８】
なお、本実施の形態においては、変位センサとして渦電流式変位センサ１７を用いた例を示しているが、被測定物である金属との間の静電容量（Ｃ）を測定し、被測定物との間に存在する物質の誘電率（ε）とセンサヘッドの被測定物に対する対向面積（Ｓ）から、Ｃ＝εＳ／ｄの関係式を用いて、被測定物との距離（ｄ）を求める静電容量式変位センサを用いても同様な被覆厚測定装置１を構成することができる。
【００１９】
図３に示すように検出部１０は、先端に検出ローラ２０と末端に調整ネジ２１を備えたローラホルダ２２がケース２３に保持され、ローラホルダ２２と調整ネジ２１の間には押し付けバネ２４が挿入されており、検出ローラ２０が被覆金属線８の表面に押し当てられている。
ローラホルダ２２と調整ネジ２１の間には隙間が設けてあるが、後に説明するとおり、この隙間以上の高さを有する被覆金属線８の表面に生じた凸部が検出部１０に進行してきた場合に、センサ部９の退避動作を行うことになっており、この退避動作を行うかどうかのしきい値を調整ネジ２１により調整することができる。
【００２０】
図４を使って被覆厚の測定方法、及び偏芯量と偏芯角の算出方法を説明する。まずセンサ部９ａ〜ｄの渦電流式変位センサ１７によって芯線２５の表面までの距離を測定する。本実施の形態では渦電流式変位センサ１７の先端には保護のためセンサカバー１６を備えているが、センサ部９は被覆金属線８の表面に押付けられているので、制御・演算部３においてセンサカバー１６の厚みを差し引きし、センサ部９ａ〜９ｄの各方向における被覆厚さｔ１〜ｔ４を算出する。
【００２１】
さらに、制御・演算部３において下記数１、数２にしたがって、被覆金属線８の中心に対する芯線２５の中心の偏芯量ｅと図４に定義される偏芯角φを算出し、それぞれの値を電気信号によって表示部６に送信する。
【００２２】
【数１】
【００２３】
【数２】
本実施の形態においては、被覆金属線８を挟んで対向して配置された４つのセンサを用いて求めたが、被覆２６の外周上最低３箇所における被覆厚の測定データがあれば、下記のようにしてｅとφを求めることも可能である。
すなわち、上記３箇所における被覆厚の測定データがあれば、この３点を通る円（これは芯線２５の外形を表す円となる）の方程式を求めることができる。被覆金属線８の中心を原点とする座標系において、円の中心座標（ａ、ｂ）、半径をｒとする円の方程式は数３にて表現されるので、
【００２４】
【数３】
被覆厚測定点の３点が上記数３を満たすようにａ、ｂ、ｒを求めることにより、偏芯量ｅ、偏芯角φは下記数４から得られる。
【００２５】
【数４】
なお、被覆表面２６における局所的な形状を更に細かく観測する必要がある場合には、観測対象のサイズに合わせて３組６個や４組８個、あるいはそれ以上の渦電流式変位センサ１７を設けて、数３に示したよりも高次の多項式で近似することにより被覆厚の分布をより正確に求めることも可能である。
【００２６】
表示部６では被覆２６の厚さｔ１〜ｔ４、偏芯量ｅ、偏芯角φの表示を行う。図４に示すように偏芯量ｅと偏芯角φを被覆金属線８の断面における芯線２５の位置としてイメージ表示させると、直感的に分かりやすく作業者が押出成形機で偏芯を調整しやすくなる。
【００２７】
次に、図５を使って、実施の形態１による被覆金属線８の被覆厚測定装置１における被覆の凸部検出方法とセンサ部９の退避方法を説明する。
前工程で芯線２５についた異物がそのまま被覆２６に混入することにより、あるいは押出成形機の脈動や被覆される樹脂材料の溶融不良が発生することにより、被覆２６に凸部２７が生じることがある。
【００２８】
上記凸部２７が被覆金属線８の移送に伴って凸部検出・被覆厚測定部２に進行してきた際に、この凸部２７が検出ローラ２０に接触すると、押し付けバネ２４を圧縮しつつローラホルダ２２がケース２３の内部へと押し上げられる。凸部２７の高さがローラホルダ２２と調整ネジ２１間に予め設けられた隙間（許容量）よりも大きい場合、ローラホルダ２２は調整ネジ２１に押し当てられ、ブラケット１１を押し上げて、マグネット１４でその位置を保持していたブラケット１１は回転支持部１２を中心に回転移動する。
ここで芯線２５がより線である場合には、被覆２６の表面もわずかな凹凸が形成される場合がある。ローラホルダ２２と調整ネジ２１の間の隙間をこの凹凸の高低差（仮に０．１ｍｍ程度の高低が生じたとする）よりも大きい値（例えば０．５ｍｍ程度）としておくと、被覆２６表面に異常として生成された凸部２７のみを判別することが可能となる。
【００２９】
マグネット１４から開放されたブラケット１１は引きバネ１５の復元力によってさらに回転移動し、被覆金属線８が移送されて凸部２７がセンサ部９に到達する前にセンサ部９は被覆金属線８から遠ざけられるため、凸部２７はセンサ部９と接触せずに凸部検出・被覆厚測定部２を通過することになる。
凸部２７の通過を確認後、再びブラケット１１をマグネット１４に保持させれば、引き続き、被覆金属線８の被覆厚を測定することができる。
【００３０】
このような構成を備えた本実施の形態による被覆金属線８の被覆厚測定装置１の奏する効果について説明する。
第１の効果は、以下に示すものである。すなわち、被覆２６の表面に凸部２７を有する被覆金属線８であっても、検出部１０がこの凸部２７を検出し、これがセンサ部９に接触する前に引きバネ１５の取り付けられたブラケット１１がセンサ部９を被覆２６より遠ざけるため、渦電流式変位センサ１７及び被覆２６の双方に衝撃、又は損傷を加えることなく、渦電流式変位センサ１７を被覆金属線８に近接させて被覆厚の測定を精度よく行うことが可能となる。
【００３１】
第２の効果は、以下に示すものである。すなわち、予め先端部の厚みが測定されたセンサカバー１６を用い、これを介して渦電流式変位センサ１７を押し当てバネ１９により被覆２６に押し付けて測定を行っているため、従来例のようなセンサ部９と被覆２６との間隔を測定するための別の測定手段を省略できる。また、押し当てバネ１９がダンパーとしての機能を担うため、被覆金属線８の移送時に発生する被覆金属線８の振動が渦電流式変位センサ１７に衝撃を加えるのを緩和できるという利点がある。
【００３２】
第３の効果は、以下に示すものである。すなわち、センサ部９ａ〜ｄを対向して配置させることにより、測定対象の芯線２５が対向して配置された相手方センサより発せられる高周波磁界をシールドすることになり、渦電流変位センサ１７間の干渉を低減することができ測定精度を高めることができる。
【００３３】
第４の効果は、以下に示すものである。すなわち、被覆２６の凸部２７の検出とセンサ部９の退避動作には電気的な処理を不要としたので、凸部検出・被覆厚測定部２を含む装置本体１を簡単な構成で安価に製作することが可能であり、また、被覆厚測定装置１のみの電源が断たれた場合でも、確実にセンサ部９を退避させることができる。
【００３４】
実施の形態２．
図６は実施の形態２による被覆金属線８の被覆厚測定装置３１の凸部検出・被覆厚測定部３２の構成図である。図１において凸部検出・被覆厚測定部２を同３２に置き換えた以外は実施の形態１と同じであるため説明を省略する。
【００３５】
凸部検出・被覆厚測定部３２は、２個のブラケット３３ａ、ｂが被覆金属線８の移送される方向の上流端に位置する回転支持部３４ａ、ｂによって被覆金属線８を挟んで装置本体３１に回転自在に取り付けられている。ブラケット３３ａはセンサ部３５ａ、ｄが、ブラケット３３ｂはセンサ部３５ｂ、ｃが各々取り付けられており、被覆金属線８が移送される方向の下流端に磁性部３６ａ、ｂを備え、装置本体３１に固定された電磁石３７ａ、ｂによって位置を保持されている。
また、ブラケット３３ａ、ｂは、被覆金属線８の走行する方向の下流端に装置本体３１に固定された引きバネ３９ａ、ｂが接続され、ブラケット３３ａ、ｂを被覆金属線８から遠ざける方向に引きバネ３９ａ、ｂの力が働いている。
【００３６】
ブラケット３３ａ、ｂの被覆金属線８の走行する方向の上流側には４個のリミットスイッチ３８ａ〜ｄが本体３１に固定されている。
リミットスイッチ３８は、許容量を超える凸部２７が被覆２６表面に発生し、これがリミットスイッチ３８に進行してきた時に検出するよう調整されている。許容量としては、例えば実施の形態１に示したように、芯線２５をより線とすることにより被覆２６表面に生じる凹凸（例えば０．１ｍｍ）よりも大きな値（０．５ｍｍ程度）としておくことが考えられる。
本実施の形態においても、４個のセンサ部３５ａ〜ｄとリミットスイッチ３８ａ〜ｄは被覆金属線８に対して斜め４５°方向に９０°ピッチで配置されている。また、センサ部３５の内部の構造は、図２、３に示す実施の形態１と同様である。
【００３７】
次に、実施の形態２による被覆金属線８の被覆厚測定装置３１における被覆の凸部検出方法とセンサ部３５の退避方法を説明する。
図５に示したのと同様に、被覆２６に発生した凸部２７がリミットスイッチ３８ａ〜ｄの一つに接触すると制御・演算部３において凸部検出信号が生成され、電磁石３７の励磁を切るように制御される。
【００３８】
電磁石３７でその位置を保持していたブラケット３３は回転支持部３４を中心に引きバネ３９の復元力によって回転移動し、被覆金属線８が移送されて凸部２７がセンサ部３５に到達する前にセンサ部３５は被覆金属線８から遠ざけられ、被覆２６の凸部２７はセンサ部３５と接触することなく、凸部検出・被覆厚測定部３２を通過することとなる。
凸部２７がセンサ部３５を通過する所定の時間を経過すると、制御・演算部３において凸部検出信号が消滅し、再び電磁石３７を励磁するように制御され、ブラケット３３を元の位置に戻して保持する。
【００３９】
このような構成を備えた本実施の形態による被覆金属線８の被覆厚測定装置３１は、実施の形態１において示した第１ないし第３の効果を同様に奏することに加えて、以下の第５の効果も奏する。
すなわち、電磁石３７ａ、ｂによってブラケット３３ａ、ｂを保持する構成としたので、凸部２７がセンサ部３５を通過して凸部検出信号が消滅した後で、遠隔から自動で電磁石３７ａ、ｂを励磁することができ、ブラケット３３ａ、ｂを元の位置に戻して、被覆金属線８の被覆厚測定を継続できる。このことにより、装置現場で手動復帰する手間が省けるというメリットがある。
【００４０】
実施の形態３．
図７は実施の形態３による被覆金属線８の被覆厚測定装置４１の全体図、図８は同装置４１の凹凸検出部４２の構成図、図９は同装置４１の被覆厚測定部４３の構成図である。
図７に示すように装置本体４１は、凹凸検出部４２と被覆厚測定部４３と制御・演算部４４とガイドローラ４５と水除け部４６と表示部４７とキャスタ４８で構成される。
【００４１】
図８に示すように凹凸検出部４２においては、レーザ光を照射する２個の発光部４９ａ、ｂとフォトダイオードアレイを内蔵した２個の受光部５０ａ、ｂが、被覆金属線８を間に挟んで所定の距離を隔てて対向し、光束５１ａ、ｂが斜め４５°の方向から投光されるように、発光部４９ａ、ｂと受光部５０ａ、ｂは支持台５２ａ、ｂによって装置本体４１に固定されている。
凹凸検出部４２では、光束５１が被覆金属線８によって遮光された範囲から被覆金属線８の外径を測定し、その結果を制御・演算部４４に送出する。
【００４２】
図９に示すように被覆厚測定部４３では、センサ部５６ａ〜ｄが取り付けられたブラケット５４ａ、ｂは、ガイドレール５５ａ、ｂに案内されたガイドブロック５３ａ、ｂによって支持されており、アクチュエータ５７ａ、ｂによって被覆金属線８の移送方向とほぼ直角方向に駆動される。ここでアクチュエータ５７は空圧駆動のもので電動のものでも構わない。実施の形態１と同様に被覆厚測定部４３における各部品は基本的に非磁性材料で製作される。
【００４３】
４個のセンサ部５６ａ〜ｄは被覆金属線８に対して斜め４５°方向に９０°ピッチで配置されている。これらの内、対向しないセンサ部５６aと５６ｄがブラケット５４ａに、センサ部５６ｂと５６ｃがブラケット５４ｂにそれぞれ設置されている。また、センサ部５６の内部の構造は、図２、３に示す実施の形態１と同様である。
被覆厚の測定方法、及び偏芯量、偏芯角の算出方法は実施の形態１と同じであるので、省略する。
【００４４】
次に、実施の形態３による被覆金属線８の被覆厚測定装置４１における被覆の凸部検出方法とセンサ部５６の退避方法を説明する。
図５に示したのと同様に、被覆２６に発生した凸部２７が凹凸検出部４２へ進行すると、外径が大きく測定される。測定値が許容値を超えると制御・演算部３において凸部検出信号が生成され、アクチュエータ５７がブラケット５４を後方に移動させる。ここで凸部検出信号を生成する許容値としては、例えば実施の形態１に示したように、芯線２５をより線とすることにより被覆２６表面に生じる凹凸（例えば０．１ｍｍ）よりも大きな値（０．５ｍｍ程度）としておくことが考えられる。
【００４５】
被覆金属線８が移送されて凸部２７がセンサ部５６に到達する前にセンサ部５６は被覆金属線８から遠ざけられ、被覆２６の異常部２７はセンサ部５６と接触せずに被覆厚測定部４３を通過することになる。
凸部２７がセンサ部５６を通過する所定の時間を経過すると、制御・演算部３において凸部検出信号が消滅し、再びアクチュエータ５７が作動し、ブラケット５４を元の位置に戻す。
【００４６】
このような構成を備えた本実施の形態による被覆金属線８の被覆厚測定装置４１は、実施の形態１において示した第１ないし第３の効果、及び実施の形態２において示した第５の効果を同様に奏することに加えて、以下の第６、第７効果も奏する。
第６の効果は、以下に示すものである。すなわち、アクチュエータ５７ａ、ｂによってブラケット５４ａ、ｂを移動させるので、ブラケット５４ａ、ｂの移動速度を調整し、緩やかにセンサ部５６ａ〜ｄを被覆金属線８に押し当てることによって、渦電流式センサ１７に与える衝撃を和らげ、長期間にわたって測定の信頼性を確保することができる。
【００４７】
第７の効果は、以下に示すものである。すなわち、凹凸検出部４２では光学的に寸法測定を行うので、外径が小さくなった場合も検出することができ、被覆２６に穴があいたり、破れたりした場合でもセンサ部５６を退避させて、センサ部５６が穴部に引っかかるのも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置の全体図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出・被覆厚測定部のケーブル移送方向に直角方向の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出・被覆厚測定部の平面図である。
【図４】被覆金属線中心に対する芯線中心の偏芯量、偏芯角を求めるための説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出方法とセンサ部の退避方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凸部検出・被覆厚測定部の平面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る被覆金属線の被覆厚測定装置の全体図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、凹凸検出部のケーブル移送方向に直角方向の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る被覆金属線の被覆厚測定装置において、被覆厚測定部のケーブル移送方向に直角方向の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 被覆厚測定装置本体
３ 制御・演算部
６ 表示部
８ 被覆金属線
９ａ〜ｄ センサ部
１０ａ〜ｄ 検出部
１１ａ、ｂ ブラケット
１２ａ、ｂ 回転支持部
１３ａ、ｂ 磁性部
１４ａ、ｂ マグネット
１５ａ、ｂ 引きバネ
１７ 渦電流式変位センサ
１９ 押し当てバネ
２５ 芯線
２６ 被覆
２７ 凸部
３１ 被覆厚測定装置本体
３３ａ、ｂ ブラケット
３４ａ、ｂ 回転支持部
３５ａ〜ｄ センサ部
３６ａ、ｂ 磁性部
３７ａ、ｂ 電磁石
３８ａ〜ｄ リミットスイッチ
３９ａ、ｂ 引きバネ
４１ 被覆厚測定装置本体
４４ 制御・演算部
４７ 表示部
４９ａ、ｂ 発光部
５０ａ、ｂ 受光部
５３ａ、ｂ ガイドブロック
５４ａ、ｂ ブラケット
５５ａ、ｂ ガイドレール
５６ａ〜ｄ センサ部
５７ａ、ｂ アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に移送される被覆金属線の被覆に接触して配置され、この被覆を介して芯線までの距離を測定する変位センサを有するセンサ部と、
このセンサ部に対して前記被覆金属線の移送方向の上流側に配置され、前記変位センサが測定する前記被覆の部位において、前記被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部と、
前記センサ部を保持し、前記検出部が前記凸部又は凹部を検出したときに前記センサ部を前記被覆より遠ざける駆動手段と、
を備えた被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項２】
センサ部は、変位センサを被覆に押し当てる弾性材を備えていることを特徴とする
請求項１に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項３】
センサ部は、被覆金属線を挟んで対向位置に配置されていることを特徴とする
請求項１又は２に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項４】
検出部は、被覆と接触して配置され、被覆表面の凸部に対応して被覆金属線から遠ざかる方向に変位し、
駆動手段は、一端が回転自在に支持された回転支持部を有し、被覆金属線の移送方向の上流から順に前記回転支持部、検出部、センサ部が配列されたブラケットを備えることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項５】
検出部は、被覆表面の凸部を検出するリミットスイッチを備え、
駆動手段は、前記リミットスイッチが凸部検出信号を発したときにセンサ部を被覆金属線から遠ざけて、前記凸部検出信号が消滅したときにセンサ部を元の位置に復帰させることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項６】
検出部は、被覆金属線を挟んで対向して配置されたレーザ発光部と受光部を備え、被覆外径を測定することを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項７】
変位センサからの出力によって測定された芯線までの距離に基づいて、被覆金属線の中心に対する前記芯線の中心の偏芯量と偏芯角を計算する演算部と、
前記偏芯量と偏芯角を表示する表示部とを備えたことを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項８】
被覆金属線は、エレベータ引き上げ用のロープであることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項１】
一方向に移送される被覆金属線の被覆に接触して配置され、この被覆を介して芯線までの距離を測定する変位センサを有するセンサ部と、
このセンサ部に対して前記被覆金属線の移送方向の上流側に配置され、前記変位センサが測定する前記被覆の部位において、前記被覆表面から所定値以上の高さを有する凸部又は所定値以上の深さを有する凹部を検出する検出部と、
前記センサ部を保持し、前記検出部が前記凸部又は凹部を検出したときに前記センサ部を前記被覆より遠ざける駆動手段と、
を備えた被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項２】
センサ部は、変位センサを被覆に押し当てる弾性材を備えていることを特徴とする
請求項１に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項３】
センサ部は、被覆金属線を挟んで対向位置に配置されていることを特徴とする
請求項１又は２に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項４】
検出部は、被覆と接触して配置され、被覆表面の凸部に対応して被覆金属線から遠ざかる方向に変位し、
駆動手段は、一端が回転自在に支持された回転支持部を有し、被覆金属線の移送方向の上流から順に前記回転支持部、検出部、センサ部が配列されたブラケットを備えることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項５】
検出部は、被覆表面の凸部を検出するリミットスイッチを備え、
駆動手段は、前記リミットスイッチが凸部検出信号を発したときにセンサ部を被覆金属線から遠ざけて、前記凸部検出信号が消滅したときにセンサ部を元の位置に復帰させることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項６】
検出部は、被覆金属線を挟んで対向して配置されたレーザ発光部と受光部を備え、被覆外径を測定することを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項７】
変位センサからの出力によって測定された芯線までの距離に基づいて、被覆金属線の中心に対する前記芯線の中心の偏芯量と偏芯角を計算する演算部と、
前記偏芯量と偏芯角を表示する表示部とを備えたことを特徴とする、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【請求項８】
被覆金属線は、エレベータ引き上げ用のロープであることを特徴とする
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の被覆金属線の被覆厚測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１０１８３３（Ｐ２０１０−１０１８３３Ａ）
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７５５３７（Ｐ２００８−２７５５３７）
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２７日（２００８．１０．２７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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