JPH0236302A - フラットケーブルの寸法測定方法 - Google Patents

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） 本発明は、平帯状の絶縁体内に複数の金属線を並列配置
して形成したフラットケーブルの各部の寸法を測定する
フラットケーブルの寸法測定方法に関する。

（従来の技術） ＯＡ機器等の電子機器の普及に伴いフラットケーブル即
ち、金属線（以下心線導体という）を僅かな間隔で多数
本平行に配列し、絶縁部材により一体的に絶縁して帯状
に形成したケーブルの需要が増大し、これに応じて前記
フラットケーブルの多数の並列心線導体の各端末のコネ
クタへの接続作業を自動化することが強く要望されてい
る。このような多数の並列心線導体とコネクタとの接続
を自動化するためには、フラットケーブルの全幅、マー
ジン即ち、フラットケーブルの側端面から最も外側の心
線導体の中心までの距離、並列せる各心線導体の中心距
離即ち、ピッチ及び全ピッチ等の各部の寸法が正確に規
定値に設定されていることが必要である。従って、これ
らの各部の寸法を高精度に測定する必要があり、普通目
視により測定している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、僅かの間隔で配列された多数の心線導体
の中心距諦（以下ピッチという）や、マージン等の各寸
法を目視により正確に測定することは極めて困難な作業
であり、且つ作業効率も悪い 並列心線導体のピッチを電気的に検出する方法として、
励磁コイルと受信コイルとを対向配置して磁気ヘッドを
形成し、前記励磁コイルを交流電流により励磁し、ギャ
ップ内に前記並列心線導体を移動させ、心線導体が磁界
を横切るときに受信コイルに誘起する起電力の変化を検
出することにより心線導体のピンチを検出するようにし
たものがある。

磁気へ、ドの検出感度を高め、僅かの間隔で隣合う他の
心線導体の影響を少なくするためには、細い心線導体に
６ｆ束を収束させることが必要であり、コイルを巻回す
る磁性材料として使用するフェライトコアの先端を、極
めて細く　（直径Ｑ、５　ｍｍ以下）加工することが必
要である。しかしながら、フェライトコアは、脆く、且
つ硬い材質であるためにその加工は橿めて困難である。

また、上記検出方法においては、並列配置された各心線
導体間のピッチは検出することが可能であるが、フラッ
トケーブルの全幅、マージン、全ピンチ等の他の寸法を
測定をすることが出来ない等の問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、フラ７）ケ
ーブルの全幅、マージン、各心線導体のピンチ、及び全
ピッチ等の各部の寸法を測定することが可能なフラット
ケーブルの寸法測定方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、励磁コイル
と受信コイルとを対向配置した磁気ヘッドの各コイルに
、スリットを有する遮蔽板を装着して不均一交流磁界を
形成し、当該不均一交流磁界内を、多数の金属線が絶縁
並置されたフラットケーブル横切って移動させて前記受
信コイルの出力信号の変化を検出すると共に、エツジセ
ンサにより前記フラットケーブルの両側端を検出し、こ
れらの受信コイルとエツジセンサの出力信号により前記
フラットケーブルの寸法を測定するようにしたものであ
る。

（作用） 磁気ヘッドの不均一交流磁界のギャップ内にフラットケ
ーブルを横切らせると、各金属線が遮蔽板のスリント位
置を通過するときに受信コイルに誘起される起電力の変
化が最大となる。そして、この受信コイルの出力信号を
信号処理回路に取り込み、隣合う各金属線のピッチ、全
ピッチを測定する。一方、エツジセンサは、フラットケ
ーブルの両端を夫々検出して信号を出力する。このエツ
ジセンサの出力信号を前記信号処理回路に取り込み、エ
ツジセンサの信号により前記フラットケーブルの全幅を
、当該エツジセンサと前記受信コイルの信号とにより当
該フラットケーブルのマージンを測定する。これにより
、フラットケーブルの各寸法が測定される。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係るフラットケーブルの寸法測定方法
を実施するための心線導体検出用のセンサの概要を示し
、センサ１は、２個の磁気へ、ド３．４から成り、一方
の磁気ヘッド３は、略コ字状をなし断面角形のコア５の
開口端内面に円柱状の磁極６．６が一体的に形成され、
これらの磁極６．６の各端面が僅かのギャップＧで離隔
対向して配置されている。各磁極６．６の先端には夫々
励磁コイル７、受信コイル８（第３図）が巻回されてい
る。他方の磁気ヘッド４も磁気ヘンド３と同様に形成さ
れており、コア１０の先端の各磁極１１１１の先端には
励磁コイル１２、受信コイル１３（第５図）が巻回され
ている。

磁気ヘッド３の励磁コイル７、受信コイル８には遮蔽板
１４．１５が、磁気ヘッド４の励磁コイル１２、受信コ
イル１３には遮蔽板１６．１７が装着されている。遮蔽
板１４は第２図に（ａ）に示すように有底円筒体を軸方
向に２分割して１４ａ、１４ｂとし、これら両者を接着
剤により接着固定して再び有底円筒形とし、その底面１
４ｃの直径位置にスリット１４ｄ　（第１図、第７図）
を形成したものである。従って、スリット１４ｄは、そ
の幅ｄが接着剤の被膜の厚さ程度と極めて狭く設定され
ている。遮蔽板１５も第２図（ｂ）に示すように遮蔽板
１４と同様に形成されている。磁気ヘッド４の励磁コイ
ル１２、受信コイル１３の各遮蔽板１６．１７も遮蔽板
１４．１５と全く同様に形成されている。これらの遮蔽
板１４〜１７は、電導性の良好な例えば銅の薄板により
形成されている。

遮蔽板１４．１５は、第１図及び第３図に示すように各
磁極６．６の先端の励磁コイル７、受信コイル８に外嵌
して装着されており、これらの遮蔽板１４．１５のスリ
ット１４ｄ、１５ｄは、互いに対向して同一垂直面内に
あり、且つコア５の側部５ａの幅方向に沿って配置され
ている。遮蔽板１６．１７は、各磁極１１．１１の先端
の励磁コイル１２、受信コイル１３に夫々外嵌して装着
され、スリット１６ｄ、１７ｄは互いに対向して同一垂
直面内にあり、且つコア１０の側部１０ａの長手方向に
沿って配置されている。即ち、遮蔽板１４．１５のスリ
ット１４ｄ、１５ｄと、遮蔽板１６．１７のスリット１
６ｄ、＋７ｄとは互いに略直角をなして配置されている
。

そして、磁気ヘッド３と４は、第１図に示すように僅か
な間隔で並んで配置され、第３図に２点鎖線で示すケー
シング２内に収納されて図示しない充填材により一体的
にモールドされる。

これらの磁気ヘッド３．４の各励磁コイル７．１２は、
第５図に示すように直列に接続されて信号処理回路２０
の高周波励磁電源回路２１に接続され、同一の高周波励
磁電流即ち、電圧、位相が同一の励磁電流を供給される
。また、各受信コイル８．１３は差動結合されて差動増
幅回路２２に接続される。

センサ１のケーシング２の一例には第３図及び第４図に
示すようにフラットケーブル４４の両側端を検出するた
めのエツジセンサ１９が配設れている。このエツジセン
サ１９は、例えばレーザスイッチにより構成され、レー
ザ投光部１９ａの投光窓１９ｂは、センサ１の磁気ヘッ
ド３．４の遮蔽板１４．１６の中心を結ぶ線上に配置さ
れてフラットケーブル４０の上面４０ｃにレーザ光りを
照射し、反射されたレーザ光Ｌ゛を受光部１９ｃで受光
して、当該フラットケーブル４０の両側端４０ａ、４０
ｂを検出するものである。この受光部１９’ｃは、反射
されたレーザ光Ｌ゛を受光した時にはエツジ信号を出力
して、信号処理回路２０のアナログ−デジタル変換器（
以下Ａ／Ｄ変換器という）２６に加える。

フラットケーブル（テープカード電線）４０は、第４図
及び第６図に示すように多数例えば、８木の心線導体４
１〜４８が僅かの間隔で並列に配置され、絶縁部部材４
９により一体的にモールドされて帯状に形成されている
。このフラットケーブル４０は、その全幅がＷ、各心線
導体４１〜４８間のピッチがＰ、〜Ｐ７、全ピッチがＰ
、両側の各マージンがＭａ、Ｍｂに設定されている。

以下に作用を説明する。

磁気ヘッド３の励磁コイル７に高周波励磁ＴＬＭ回路２
１から高周波励磁電流が供給されると、当該励磁コイル
７から発生される高周波磁束が遮蔽板１４の底面（端面
）１４Ｃと鎖交し、当該底面１４ｃに第７図（ａ）に点
線で示すように渦電流が誘導される。この高周波磁束は
、更に対向する他方の磁極６側の遮蔽板１５の底面（端
面）１５Ｃにも鎖交し、当該端面１５ｃに第７図（ｂ）
に点線で示すように渦電流が誘導される。

遮蔽板１４．１５に誘導される渦電流は、励磁コイル７
の磁束の変化を妨げる方向の磁束を発生し、従って、遮
蔽板１４．１５の各底面１４ｃと１５ｃとを通る磁束は
弱められて低磁束密度となる。一方、これらの底面１４
ｃ、１５ｃの各スリン）１４ｄ、１５ｄの部分において
は、渦電流が発生せず、従って、これらの各スリン）１
４ｄ、１５ｄを通る磁束は妨げられることなく高磁束密
度となる。この結果、遮蔽板１４．１５間のギャップＧ
における磁束分布は、第８図に示すようにスリ７）１４
ｄ、１５ｄの位置の垂直面内に集中した不均一な磁束分
布となる。

第８図において、横軸は、遮蔽板１４のスリット１４ｄ
の中心からの距離Ｘを、縦軸は、磁束密度Ｂｍを示す。

これにより、遮蔽板１４と１５との間のギャップＧの磁
束分布は、スリット１４ｄ、１５ｄの位置において極め
て幅狭で、且つ高い磁束密度となる。

他方′の磁気ヘッド４についても上記磁気ヘッド３と同
様の磁束分布が得られる。尚、磁気ヘッド３と４との各
磁束分布の勾配の方向は、互いに略直角をなしている。

このセンサ１の各磁気へラド３．４のギヤツブＧ内に第
３図に示すようにフラットケーブル４０を介挿し、当該
センサ１を矢印Ａで示すように一定速度で移動させてフ
ラットケーブル４０を横切らせる。このとき、磁気ヘッ
ド３の遮蔽板１４、工５のスリット１４ｄ、１５ｄは心
線導体４１〜４日に対して平行に横切り（第９図（ａ）
）、磁気ヘンド４の遮蔽板１６．１７のスリット１６ｄ
、１７ｄは心線導体３１に対して直角に横切る（第９図
（ｂ））ことになる。

磁気ヘッド３の磁極６．６が心線導体３１を横切ると、
当該心線導体３１に渦電流が誘導され、その渦電流は最
大磁束密度であるスリット１４ｄ、１５ｄの通過位置に
おいて最大となり、これらのスリット１４ｄ、１５ｄが
遠ざかるにつれて小さくなる。従って、磁気ヘンド３の
受信コイル８に鎖交する磁束は、通過する心線導体４１
〜４８によって変化し、スリット１４ｄ、１５ｄの位置
において大きく変化する。即ち、受信コイル８と鎖交す
る磁束は遮蔽板のスリット１４ｄ、１５ｄが心線導体４
１〜４日の真上（中心）に位置したときにその変化量が
最大となる。この結果、受信コイル８の誘起起電力は、
遮蔽板のスリット１４ｄ、１５ｄが心線導体４１−４８
を横切る時に最小となる。

磁気ヘッド３の遮蔽板１４．１５の各スリット１４ｄ、
１５ｄは心線導体４１〜４８に対して平行に横切るため
に、受信コイル８に誘起される起電力は、第１０図（ａ
）に示すように変化する。即ち、受信コイル８の起電力
はスリット１４ｄ、１５ｄが各心線導体４１〜４日の真
上即ち、中心を横切る瞬間に最小となり、しかも、その
変化量は大きく、且つ掻めて急峻となる。

磁気へラド４の遮蔽板１６．１７の各スリット１６ｄ、
１７ｄは心線導体４１〜４日に対して直角に横切るため
に、受信コイル１３に誘起される起電力は、第１０図（
ｂ）に示すように変化する。即ち、受信コイル１３の起
電力は、スリット１６ｄ、１７ｄが各心線導体４１〜４
８を横切る間略一定となり、その変化量も小さく、且つ
なだらかとなる。

これらの受信コイル８と１３とは差動結合されており、
従って、各出力電圧は打ち消し合い、この結果、励磁を
流の振幅と周波数の不安定や、周囲の電磁界の影響によ
る出力信号のドリフトとノイズのレヘルが大幅に抑制さ
れ、心線導体４１〜４８の中心位置における信号のみが
大きく検出される。従って、センサ１を第３図の矢印Ａ
方向に移動させることにより、フラットケーブル４０の
各心線導体４１〜４８の各中心位置を正確に検出するこ
とが可能となる。

また、第３図に示すエツジセンサ１９は、常時レーザ光
りを投光しており、障害物がないときには反射されるこ
とがなく、従って、受光部１９ｃはエツジ信号を出力し
ない。センサｌが矢印Ａ方向に移動してフラットケーブ
ル４０の上面４０ｃの一側端により反射された時にその
反射レーザ光Ｌ°を受光してエツジ信号を出力する。こ
れによりエツジセンサ１９はフラットケーブル４０の一
側端面４０ａを検出する。そして、当該エツジセンサ１
９はフラットケーブル４０上を移動している間、上面４
０ｃにより反射される反射レーザ光Ｌ′を受光してエツ
ジ信号を出力し続ける。

エツジセンサ１９は、投光せるレーザ光りがフラットケ
ーブル４０の上面４０ｃの他側端に達した時に反射レー
ザ光Ｌ°を受光することができなくなり、エツジ信号が
０となる。これにより当該エツジセンサ１９はフラット
ケーブル４０の他側端面４０ｂを検出する。

信号処理回路２０（第５図）は、差動増幅回路２２によ
り前記受信コイル８．１３の差動信号を増幅し、検波回
路２３及び整流回路２４を通して低周波増幅回路２５に
入力し、当該低周波増幅回路２５で増幅した後、Ａ／Ｄ
変換器２６で対応するデジタル信号に変換してマイクロ
コンピュータ２７に入力する。また、エツジセンサ１９
から出力されるエツジ信号もＡ／Ｄ変換器２６により対
応するデジタル信号に変換された後マイクロコンピュー
タ２７に入力される。

マイクロコンピュータ２７は、前記エツジセンサ１９か
ら入力されるフラットケーブル４０のｍ個端面４０　ａ
の検出信号と、センサ１から入力される最初の心線導体
４１の中心位置を示す検出信号とにより、当該フラット
ケーブル４０の一側のマージンＭａ（第６図）を測定す
る。次いで、センサ１の矢印入方向への移動に伴い順次
検出される心線導体４２．４３、・・・、４８の各中心
位置を示す検出信号により、各心線導体４１〜４８間の
ピッチＰ１〜Ｐ、を測定する。更に、これらの各ピッチ
Ｐ１〜Ｐ７を累計して全ピッチＰ（＝ＰＩ　＋ｐ２＋・
・・＋Ｐ、）をポ１１定する。

そして、最後の心線導体４８の中心位置を示す検出信号
と、エツジセンサ１９から入力されるフラットケーブル
４０の他端面４０ｂの検出信号とにより当該フラットケ
ーブル４０の他側のマージンＭｂを測定する。更に、工
、・ジセンサ１９から最初に入力されたフラットケーブ
ル１９の一側端面４０ａの検出信号と、最後に入力され
た他側端面４０ｂの検出信号とにより当該フラットケー
ブル４０の全幅Ｗを測定する。

そして、第４図に示すように矢印Ｂで示す方向に搬送さ
れるフラントゲ−プル４０に対して矢印Ａ、Ａ“方向に
交互にセンサｌを走査させて、フラットケーブル４０の
前記各値を連続的に測定する。そして、信号処理回路２
０により測定されたフラットケーブル４０の前記各値は
、プリンタ等の出力装置３０によりプリントアウトされ
る。

尚、本実施例においては、センサ１として２個の磁気ヘ
ッド３と４とを使用し、各励磁コイルを同一の高周波励
磁電源により同一に励磁し、各受信コイルを差動結合し
て構成した場合について記述したが、これに限るもので
はなく、検出感度の高い方の磁気ヘッド即ち、磁気ヘッ
ド３のみを使用してセンサを構成してもよい。勿論、実
施例のように２個の磁気ヘッドを使用した場合には、１
個の磁気ヘッドを使用したセンサに比して、励磁電流の
振幅と周波数の不安定、周囲の電磁界の影響等による出
力信号のドリフトとノイズのレベルを大幅に抑制するこ
とが可能となり、センサの検出感度を大幅に高めること
ができる。

また、本実施例においては、エツジセンサとしてレーザ
スインチを使用した場合について記述したが、これに限
るものではなく、他のセンサを使用してもよいことはい
うまでもない。

（発明の効果） 以北説明したように本発明によれば、励磁コイルと受信
コイルとを対向配置した６ｆｔ気ヘツドの各コイルに、
スリットを有する遮蔽板を装着して不均一交流磁界を形
成し、当該不均一交流磁界内を、多数の金属線が絶縁並
置されたフラットケーブル横切って移動させて前記受信
コイルの出力信号の変化を検出すると共に、エツジセン
サにより前記フラットケーブルの両側端を検出し、これ
らの受信コイルとエツジセンサの出力信号により前記プ
ラントケーブルの寸法を測定するようにしたので、当該
フラットケーブルのマージン、各金属線のピンチ、全ピ
ッチ及びフラットケーブルの全幅等の各寸法を正確、迅
速、且つ連続的に測定することが可能となり、更に作業
能率の向上を図ることができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る金属線間距離測定方法に適用する
センサの磁気へンドの一実施例を示すｉ↓視図、第２図
は第１図の遮蔽板の組立斜視図、第３図は第１図の磁気
ヘッドの断面図、第４図は第３図のセンサの要部及びフ
ラットケーブルとの関係を示すｌ、第５図は本発明に係
る測定方法に適用する信号処理回路の一実施例を示す回
路図、第６同は第４図のフラットケーブルの矢線Ｖ＋−
Ｖ＋に沿う断面図、第７図は第１図の磁気ヘッドの遮蔽
）反の底面に誘導される渦電流を示す図、第８図は第３
図の磁気ヘッドの遮蔽板間のギャップの磁束分布を示す
図、第９図は第４図の磁気へンドと心線導体との関係を
示す図、第１０図は第４図の磁気ヘッドの受信コイルの
起電力を示す図である。 １・・センサ、２・・・ケーシング、３．４・・・磁気
ヘッド、５．１０・・・コア、６．１１・・・磁極、　
　７．１２・・・励磁コイル、８．１３・・・受信コイ
ル、１４〜１７・・・遮蔽板、１４ｄ〜１７ｄ・・・ス
リット、１９・・・エツジセンサ、２０・・・信号処理
回路、４０・・フラットケーブル、４１〜４８・・・心
線導体（金属線）、４９・・・絶縁部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）励磁コイルと受信コイルとを対向配置した磁気ヘ
   ッドの各コイルに、スリットを有する遮蔽板を装着して
   不均一交流磁界を形成し、当該不均一磁界内を、多数の
   金属線が絶縁並置されたフラットケーブル横切って移動
   させて前記受信コイルの出力信号の変化を検出すると共
   に、エッジセンサにより前記フラットケーブルの両側端
   を検出し、これらの受信コイルとエッジセンサの出力信
   号により前記フラットケーブルの寸法を測定することを
   特徴とするフラットケーブルの寸法測定方法。
2. （２）前記フラットケーブルの寸法は、マージンと、多
   数の絶縁並置された各金属線のピッチと、全ピッチ及び
   当該ケーブルの全幅であることを特徴とする請求項１記
   載のフラットケーブルの寸法測定方法。