JPH02106108A

JPH02106108A - 芯線傷検出方法およびこの方法に用いられる検出ヘッド

Info

Publication number: JPH02106108A
Application number: JP63257605A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Enomoto; 榎本　一男; Kazuya Akashi; 一弥明石; Nobumasa Misaki; 信正見崎; Kimitaka Ishida; 石田　公孝
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-04-18
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH0669252B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、電線の切断・口出し工程の際に芯線に与え
られる傷の検出を行う芯線傷検出方法およびこの方法を
用いた芯線傷検出装置に関する。

「従来技術」第１４図は電線の口出し工程における従来の芯線傷検出
方法を用いた芯線傷検出装置の一例を示す概略構成図で
ある。

この図において、■は電線、２．２は各々電線１の絶縁
被覆の切断および除去を行う口出しカッターであり、各
々刃先を電線ｌに向けて対向配置されている。この場合
、口出しカッター２．２各々は、図示せぬ駆動部によっ
て図面上下方向に移動するようになっている。３は交流
電源であり、その一方の出力端が口出しカッター２．２
各々に接続され、他方の出力端が検出器４の入力端Ｔａ
に接続されている。検出器４は電圧を検出するものであ
り、その入力端Ｔｂが電極５に接続されている。この電
極５は、電線Ｉの周囲を覆うように筒状に形成されてい
る。ここで、第１５図は電極５の１〜Ｉ線断面図であり
、この図に示すように、電極５と軸心を共通にして電線
１が配置されている。

このように構成された芯線傷検出装置において、まず、
電線ｌを電極５の内部に通して所定の場所に配置する。

次いで、回路に介挿された図示せぬ電源スィッチをオン
にする。これによって、口出しカッター２，２が電線Ｉ
に向けて移動し、絶縁被覆を切断する。そして、絶縁被
覆が切断された後、同電線Ｉが図面左方向に引かれ、切
断された絶縁被覆が除去されろ。ここで例えば、口出し
カッター２．２が被覆を切断した際に芯線！ａに接触す
ると、これを介して電線ｌと電極５との間に生じる静電
容量−検出器４−交流電源３の経路で交流電流が流れ、
この電流に応じた電圧が検出器４にて検出される。これ
により、口出しカッター２２が芯線１ａに接触したこと
が検出される。なお、口出しカッター２．２が芯線１ａ
に接触しなくとも、これらの間に生じる浮遊容量によっ
てわずかながら回路に電流が流れて、電極５と電線ｌと
の間にわずかな値の電圧が発生しているが、上記説明で
はこの電圧を無視している。

次に、第１６図は上述した従来の芯線傷検出方法を用い
た芯線傷検出装置の他の例を示す概略構成図である。な
お、この図において前述した第１４図と共通する部分に
は同一の符号を付してその説明を省略する。

５ａは電極であり、口出しカッター２．２から距離ｄを
おいて配置されている。ここで、第１７図は第１６図に
示す電極５ａを矢印Ａ方向から見た図、第１８図は同電
極５ａの側面図である。第１８図において、６は方形状
に形成された中空の電極本体であり、その図面右面から
左面に貫通するテーパ状の貫通孔７が開けられている。

この場合、貫通孔７の内周面（以下、案内面という）７
ａに沿って電線１を矢印Ｂ方向に挿入することにより、
同電線１が所定の場所に配置できるようになっている。

すなわち、テーバ状の貫通孔７を設けることによって電
線Ｉの案内および位置決めを行うことができる。次に、
８は電極本体６を固定するための取付はフランジであり
、同本体６の下部に形成されている。９はＢＮＣ型のコ
ネクタであり、電極本体６の上面に取り付けられている
。

「発明か解決しようとする課題」ところで、上述した従来の芯線傷検出方法を電線の切断
・口出し工程に適用する場合には、第１９図に示すよう
に、口出しカッター２．２各々と、切断カッター１１．
１１各々とが導電性のカセット１２．１２にて保持され
ているので、これらか導通して芯線１ａの傷を検出する
ことができない。

すなわち、口出しカッター２．２各々が電線ｌの絶縁被
覆を切り込むと同時に切断カッターｌ１１１が芯線１ａ
を切り込むために、口出しカッター２．２が芯線１ａに
接触するか否かにかかわらず、回路に流れる電流の大き
さが略一定になるからである。

一方、上述した従来の電極５ａにあっては、電線ｌの案
内および位置決めを行う機能を満たすために、必然的に
口出しカッター２．２との間の距離ｄを短くしなければ
ならず、このため口出しカッター２．２と電極５ａとの
間の静電容量が比較的大きくなってしまう。このために
、口出しカッター２．２が芯線１ａに接触しない正常の
ときであっても、交流電源３−口出しカッター２，２−
電極５ａ検出器４−交流電源３の経路で流れる電流の値
が比較的大きくなって、異常のときに交流電源３口出し
カッター２，２−芯線１ａ−電極５ａ−交流電源３の経
路で流れる電流の値との差が小さくなってしまう。この
ように、正常のときと、異常のときとでは回路に流れる
電流の差が小さくなるので、検出感度が低下してしまう
。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、電線
の切断・口出し工程において、口出しカッターの芯線に
与える傷の有無を検出できるとともに、この検出を高感
度で行うことができる芯線傷検出方法およびこの方法を
適用した芯線傷検出装置を提供することを目的としてい
る。

「課題を解決するための手段」この発明は、導電性を有する保持部材上に所定の間隔を
おいて配置される切断カッターおよび口出しカッター各
々によって電線の切断・口出しが行なわれる工程に適用
され、前記口出しカッターが前記電線の芯線に接触する
か否かを読口出しカッターと電線の表面上に配置する電
極との間に介挿される検出手段によって検出する芯線傷
検出方法において、前記切断カッターと前記口出しカッ
ターとを絶縁することを特徴とする。

また、この発明において、前記口出しカッターと前記切
断カッターとの絶縁を前記電極と前記電線の芯線間の静
電容量と前記検出手段の検出感度との関係に基づいて求
められる静電容量を有する保持部材によって行うことを
特徴とする。

一方、この発明の方法を用いた芯線傷検出装置は、導電
性を有する保持部材上に所定の間隔をおいて配置される
切断カッターおよび口出しカッター各々によって電線の
切断・口出しが行なわれる工程に適用され、一方の検出
端が前記口出しカッターに接続される読口出しカッター
の前記電線の芯線への接触を検出する検出手段を具備す
る芯線傷検出装置において、前記切断カッターと前記口
出しカッターとを絶縁する絶縁体と、前記電線を挿入す
る側にベルの口状の案内面が形成された中空の絶縁部材
およびこの絶縁部材の内部に配置され、前記検出手段の
他方の検出端に接続される電極を有して構成される検出
ヘッドとを具備することを特徴とする。

「作用」上記発明の方法によれば、切断カッターが電線の芯線に
接触しても口出しカッターを介して検出手段に電流がほ
とんど流れない。一方、口出しカッターが芯線に接触す
ると、検出手段に大きな電流が流れる。

また、上記発明の方法を用いた芯線傷検出装置によれば
、切断カッターが芯線に接触しても口出しカッターが芯
線に接触しないと、装置の回路にはほとんど電流が流れ
ない。一方、口出しカッターが芯線に接触すると、装置
の回路には大きな電流が流れる。

また、前記芯線傷検出装置の検出ヘッドによれば、同ヘ
ッド内の電線の案内面がベルの口状に形成されるので、
電線が検出ヘッド内にスムーズ入って行く。さらに、案
内面がベルの口状に形成されるので、その出口側の端か
ら内側の中空部の内径が一定になり、この中空部内に配
置する電極とこの電極内に挿入される電線との隙間を狭
くできる。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。なお、この説明において、まず、芯線傷検出方法に
ついて行い、次いで、この方法を用いた芯線傷検出装置
の検出ヘッドについて行う。

（Ｉ）第１図はこの発明の一実施例である電線の切断・
口出し工程における口出しカッターが芯線に与える傷を
検出するための芯線傷検出方法を適用した芯線傷検出装
置の一例を示す概略構成図である。なお、この図におい
て前述した第１４図および第１９図各々と共通する部分
には同一の符号を付してその説明を省略する。

この図において、１４．１４は各々口出しカッター２．
２と切断カッター１１．１１とを電気的に絶縁する絶縁
体であり、図示のように切断カッター１１．１１とカセ
ット１２．１２との間のカセッ）　１２．１２側に形成
された隙間内に取り付けられている。この場合、切断カ
ッター１１．＋１は絶縁体１４．１４に対して図面上下
方向に移動自在になっている。

このように口出しカッター２．２と切断カブタ−１１，
１１とを絶縁体１４．１４によって電気的に絶縁するこ
とによって、電線！の切断・口出しの際に、切断カッタ
ー１１．１１が芯線１ａに接触してもこれら切断カッタ
ー１１．１１を介して回路には極わずかな電流しが流れ
ない。反対に、口出しカッター２．２が芯線１ａに接触
した場合には、これら口出しカッター２．２を介して回
路に大きな電流が流れる。したがって、口出しカッター
２゜２が芯線１ａに接触する場合と、そうでない場合と
では回路に流れる電流の値が大きく異なるので、充分に
口出しカッター２．２の芯線１ａに与える傷の有無を検
出することができる。

次に、上述した絶縁体１４．１４の材質および寸法を決
定するための方法を説明する。ここで、第１図において
、電極５と芯線！ａとの間の静電容量を０１、口出しカ
ッター２，２と切断カッター１１．１１との間の静電容
量をＣ，とする。また、検出器４を抵抗Ｒに置き換え、
その両端の電位差をＶとする。また、交流電源３の出力
電圧をＶＯとおく。

さて、口出しカッター２，２が芯線１ａに接触しない正
常の場合における芯線傷検出装置の等価回路は第２図に
示すようになる。この場合、第１図において、口出しカ
ッター２，２と芯線１ａとの間に静電容ＩＣ３が存在す
るが、口出しカッター２゜２と芯線１ａとの対向面より
も口出しカッター２２と切断カッター１１．１１との対
向面のほうが非常に広いので、静電容ｉｔ　Ｃ３＜　＜
静電容量Ｃ３となり、静電容量Ｃ３を無視することかで
きる。

一方、口出しカッター２．２が芯線１ａに接触する異常
の場合における同装置の等価回路は第３図に示すように
なる。

ここで、正常の場合における一抵抗Ｒの両端の電位差を
Ｖｔ（第２図）、異常の場合における抵抗Ｒの両端の電
位差をＶｔ（第３図）とすると、これら電位差Ｖ　、、
Ｖ　、の絶対値は次式で表される。なお、ω（＝２πｆ
）は交流電源３の角周波数である。

比は、となる。この場合、（３）式は、正常のときの電圧に対
する異常のときの電圧の比であり、検出器４の感度と言
える。

ここで、第４図は異常の場合における、電極５の長さｅ
を変化させたときの検出電圧ｌＶｔ１をプロットしたも
のである。この場合、交流電源３の周波数を１００ＫＨ
ｚ、　２００ＫＨｚ、５００ＫＨｚ。

ＩＭＨｚおよび２　Ｍ　Ｈｚ各々についてプロットしで
ある。なお、第３図に示すＲをＩＫΩ、Ｖｏｌを５Ｖと
した。

ところで、第３図に示す等価回路に示す、Ｃ１は以下に
示す式によって求めることができる。

ただし、ＧはＶ、／　Ｖｏである。

上記（４）式と第４図の結果からＣＩを求めると、第５
図に示すようになる。この場合、Ｃ１は実験的に求めた
電極５と芯線１ａとの間の等価静電容量であり、同図に
示す結果から電極５の長さｇが長いほど、また、交流電
源３の周波数ｆが高いほど等価静電容量Ｃ４が大きくな
ることがわかる。

第５図より、ｆ＝　２００ＫＨｚ、ρ−５０ｍｍと設定
したときには、Ｃ２が約５．６ＸｌＯ−口Ｆ（ファラド
）であるがら、ＣＩＸＲＸ（ＩＪ　□５．６Ｘ１０−”
Ｘ１０００Ｘ２πＸ２００Ｘ１０３７．０ＸｌＯ−３となる。

この値７．０Ｘ１０−３を（３）式に代入する際に、Ｃ
＋ＸＲＸω＜＜１であることを考慮すれば、（３）式は
次式で近似できる。

ｖｔ　ｌ　／　Ｉ　Ｖｌｌ　＝　ｃ＋／Ｃ，、＋　１・
（５）上式より、検出器４の感度ＩＶ、ｌ／ＩＬＩは、
ＣＩ／Ｃ３比が大きくなるほど大になるこがわかる。

また、検出器４の感度１ｖ２１だＶ、１と、電極５と芯
線１ａとの間の静電容ＮＣ３を決定すれば、口出しカッ
ター２．２と切断カッター１１．１１との間の静電容量
Ｃ７を決定することが可能になる。

すなわち、いま、検出器４の感度１ｖｚｌ／ｌｖ。

−３と設定すれば、（５）式とＣ，＝５．６Ｘ１０−目
Ｆとにより、Ｃｙ＝＝　Ｃ，／２＝５．６Ｘ１０−１２／２・２．８
ＸＩＯ−”ＦとＣ７を求めることができる。

一方、第７図は第６図に示すテフロン樹脂のテープＴｐ
の等価静電容量をこのテープの厚さに対して（４）式か
ら求めたものである。この結果と、上述したＣ、＝２．
８ｘ１０−目Ｆより厚さ１．７ｍｍのテフロン樹脂のテ
ープを用いれば、検出器４の感度ｖ、　　／ｌｖ、ｌ・
３が得られることがわかる。

なお、上記実施例において、絶縁体１４．１４を切断カ
ッター１１．１１とカセットｌ　２，１２との間に取り
付けたが、これら絶縁体１４．１４を口出しカッター２
．２とカセット１２．１２との間に取り付けてら良い。

また、絶縁体１４．１４を取り付ける以外に、切断カッ
ターＩＩ、１１をセラミック等の絶縁部材を用いて作製
しても良い。

また、上記実施例において、筒状の電極５を用いたが、
この形状に限定されるものではなく、例えば電線Ｉを部
分的に囲む形状のものや、導電性繊維を組み合わせた形
状のものでも良い。

（ＩＩ）次に、第８図はこの発明の一実施例である芯線
傷検出方法を用いた芯線傷検出装置に用いられる検出ヘ
ッドＤＨを示す平面図、第９図は第８図の正面図、第１
０図は第８図の■−■線断面図である。

これらの図において、２０．２１は各々方形状に形成さ
れ、絶縁性を有するブロックであり、これらのうち、ブ
ロック２ｏは第１０図に示すように、その左端面から内
部中央部にかけてベルの口状の案内面２０ａが形成され
ており、さらに、その内部中央部から右端面にかけて方
形状の中空部２０ｂが形成されている。この場合、中空
部２０ｂは案内面２０ａをベルの口状に形成することで
、この案内面２０ａの出口側（図面左側の開口端）から
平行に形成することができる。他方、ブロック２１は第
１Ｏ図に示すように、その左端面から右端面手前までの
間に上述したブロック２０の中空部２０ｂと同径の中空
部２１ａが形成されており、また、その右端面手前から
右端面にかけて電線１を挿入自在とする貫通孔２１ｂが
開けられている。

これらブロック２０とブロック２１はボルト２２゜２２
・・・によって固定されている。２３はブロック２０の
中空部２０ｂおよびブロック２１の中空部２１ａにわた
って挿入された電極であり、方形円筒状に形成されてい
る。第８図または第９図に示す、２４はＢＮＣ型のコネ
クタであり、ブロック２０．２１の上面にボルト２５．
２５・・・によって固定されている。なお、上述した電
極２３とコネクタ２４の信号端（図示略）とが図示せぬ
電線によって接続されている。

このように構成された検出ヘッドＤＨを上述した第１図
に示す芯線傷検出装置に適用すると、第１１図に示すよ
うになる。この図において、検出ヘッドＤＨと口出しカ
ッター２，２との距離ｄが接近していても電極２３がブ
ロック２０．２１内に配置されているので、口出しカッ
ター２．２が芯線１ａに接触しない正常の場合における
、交流電源３−口出しカッター２．２−電極２３−検出
器４−交流電源３の経路で流れる電流の値を小さくする
ことができる。

一方、検出ヘッドＤＨの電線Ｉを案内する案内面２０ａ
がベルの口状に形成されているので、同電線１をヘッド
ＤＨ内に挿入し易やすくなる。また、案内面２０ａをベ
ルの口状に形成することで、この案内面２０ａの出口側
の端から平行に中空部２０ｂ、２１ａを形成することが
でき、電線ｌと電極２３との間の隙間を狭くすることが
できる。この結果、を線１と電極２３との間の静電容量
が大きくなり、口出しカッター２，２が芯線１ａに接触
する異常の場合における、交流電源３−口出しカッター
２．２＝芯線１ａ−電極２３−検出器４−交流電源３の
経路で流れる電流の値を大きくすることができる。

ここで、第１２図は口出しカッター２．２が芯線１ａに
接触しない正常のときにおける、検出ヘッドＤＨと従来
の電極５ａ各々について、口出しカッター２．２との間
隔ｄを変化させたときに検出器４にて検出される電圧レ
ベルをプロットしたものである。この図に示す正常の場
合における電圧レベルは芯線傷検出に関するノイズと言
えるものであり、このノイズが小さければ小さいほど検
出装置の性能が良く、この図から明らかなように検出ヘ
ッドＤＨのノイズが電極５ａに比べて小さくなっている
ことがわかる。

また、第１３図は検出ヘッドＤ　Ｈと従来の電極５ａ各
々について検出器４にて検出される電圧レベルの正常の
ときに対する異常のときの比を、交流電源３の周波数ｆ
を１００ＫＨ〜２　Ｍ　Ｈｚまでの量変化させてプロッ
トしたものである。この図から明らかなように１００Ｋ
Ｈｚ〜２　Ｍ　Ｈｚの周波数帯にわたって検出ヘッドＤ
　Ｈの感度が従来の電極５ａに比べて曳好な結果が得ら
れているのがわかる。

「発明の効果」以上説明したようにこの発明の方法によれば、口出しカ
ッターと切断カッターとを電気的に絶縁したので、電線
の切断・口出し工程における口出しカッターの芯線に与
える傷の有無の検出が可能になり、芯線傷有無の検査を
含めた切断・口出し工程の時間を短縮することができる
。

また、電極と芯線間の静電容量と検出手段の感度との関
係より、切断カッターと口出しカッターを絶縁するため
に必要なこれら両者間の静電容量を決定できるので、そ
の静電容量を得るために用いる絶縁体は、その誘電率が
それほど大きならの（例えば、テフロン樹脂）でなくて
も良い。このため、絶縁体のコストを低く押さえること
ができる。

また、電極と芯線間の静電容量および切断カッターと口
出しカッター間の静電容重との関係により、検出手段の
感度が決定できるので、芯線傷検出の自動化が容易にな
り、検査時間の短縮が可能になる。

一方、この発明の方法を適用した芯線傷検出装置の検出
ヘッドによれば、絶縁体のブロック内部に電極が配置さ
れているので、口出しカッターを検出ヘッドに接近させ
ても検出感度の低下を防止することができる。

また、電線の案内面をベルの口状に形成したので、電線
の挿入が容易になる。また、電線と電極の隙間を小さく
することができるので、検出感度を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である芯線傷検出方法を用
いた芯線傷検出装置を示す概略構成図、第２図および第
３図は各々同装置の等価回路を示す図、第４図、第５図
、第６図および第７図は各々同装置の電気的特性を示す
図、第８図は検出ヘッドを示す平面図、第９図は同ヘッ
ドの正面図、第１Ｏ図は第８図の■−ｕ線断面図、第１
１図は前記検出ヘッドを前記芯線傷検出装置に用いた概
略構成図、第１２図および第１３図は各々前記検出ヘッ
ドの電気的特性を示す図、第１４図は従来の芯線傷検出
方法を用いた芯線傷検出装置を示す概略構成図、第１５
図は第１４図のＩ−１線断面図、第１６図は従来の芯線
傷検出方法を用いた他の芯線傷検出装置を示す概略構成
図、第１７図は第１６図に示す芯線傷検出装置に適用さ
れる検出ヘッドを矢印Ａ方向から見た図、第１８図は同
ヘッドの側面図である。第１９図は従来の芯線傷検出方
法の問題点を説明するための図である。Ｉ・・・・・・電線、１ａ・・・・・・芯線、２．２・
・・・・・口出しカッター　３・・・・・・交流電源、
４・・・・・検出器（３，４は検出手段を構成する）、
５，２３・・・・・・電極、１１．ＩＩ・・・・・・切
断カッター　１２．１２・・・カセット（保持部材）、
１４．１４・・・・・・絶縁体、２０．２１・・・・・
・絶縁部材（２０に案内面２０ａが形成され、２０，２
１．２３は検出ヘッドＤＨを構成する）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）導電性を有する保持部材上に所定の間隔をおいて
配置される切断カッターおよび口出しカッター各々によ
って電線の切断・口出しが行なわれる工程に適用され、
前記口出しカッターが前記電線の芯線に接触するか否か
を該口出しカッターと電線の表面上に配置する電極との
間に介挿される検出手段によって検出する芯線傷検出方
法において、前記切断カッターと前記口出しカッターと
を絶縁することを特徴とする芯線傷検出方法。
（２）前記口出しカッターと前記切断カッターとの絶縁
を前記電極と前記電線の芯線間の静電容量と前記検出手
段の検出感度との関係に基づいて求められる静電容量を
有する保持部材によって行うことを特徴とする請求項１
記載の芯線傷検出方法。
（３）導電性を有する保持部材上に所定の間隔をおいて
配置される切断カッターおよび口出しカッター各々によ
って電線の切断・口出しが行なわれる工程に適用され、
一方の検出端が前記口出しカッターに接続される該口出
しカッターの前記電線の芯線への接触を検出する検出手
段を具備する芯線傷検出装置において、前記切断カッタ
ーと前記口出しカッターとを絶縁する絶縁体と、前記電
線を挿入する側にベルの口状の案内面が形成された中空
の絶縁部材およびこの絶縁部材の内部に配置され、前記
検出手段の他方の検出端に接続される電極を有して構成
される検出ヘッドとを具備することを特徴とする芯線傷
検出装置。