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技術 光ファイバ母材の曲がり修正方法及びそれに用いる治具並びに装置

出願人 日立電線株式会社
発明者 三沢昌博杉山康明高橋康根元重則
出願日 1997年5月28日 (23年6ヶ月経過) 出願番号 1997-138787
公開日 1998年12月15日 (21年11ヶ月経過) 公開番号 1998-330126
状態 特許登録済
技術分野 ガラス繊維の製造、処理 光ファイバ、光ファイバ心線 光ファイバの素線、心線
主要キーワード 修正治具 スライドボディ 移動用ステージ 可動リング 加熱用バーナ ボールスクリュー 次加熱 修正装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年12月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

光ファイバ母材の曲がりを容易かつ短時間で修正することができる光ファイバ母材の曲がり修正方法及びそれに用いる治具並びに装置を提供する。

解決手段

光ファイバ母材3の曲がり箇所3a〜3dを加熱用バーナ4で加熱した後、加熱部を放射温度計38で測定し、軟化した後、制御装置により適切なタイミングで修正治具34の可動リング回動させて複数のアーム43の他端にそれぞれ設けられたローラにより曲がり箇所3a〜3dを絞るように押圧すると共に光ファイバ母材3の長手方向に修正治具34を移動させるので、容易かつ短時間で光ファイバ母材の曲がりが修正される。

概要

背景

概要

光ファイバ母材の曲がりを容易かつ短時間で修正することができる光ファイバ母材の曲がり修正方法及びそれに用いる治具並びに装置を提供する。

光ファイバ母材3の曲がり箇所3a〜3dを加熱用バーナ4で加熱した後、加熱部を放射温度計38で測定し、軟化した後、制御装置により適切なタイミングで修正治具34の可動リング回動させて複数のアーム43の他端にそれぞれ設けられたローラにより曲がり箇所3a〜3dを絞るように押圧すると共に光ファイバ母材3の長手方向に修正治具34を移動させるので、容易かつ短時間で光ファイバ母材の曲がりが修正される。

目的

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光ファイバ母材の曲がりを容易かつ短時間で修正することができる光ファイバ母材の曲がり修正方法及びそれに用いる治具並びに装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

回転機構を有する保持装置により光ファイバ母材の一端を保持したまま回転させ、光ファイバ母材の曲がりを加熱用バーナで加熱することにより修正する方法において、上記光ファイバ母材の曲がり箇所を加熱用バーナで加熱すると共に温度計でその曲がり箇所の温度を測定し、制御装置により曲がりを修正するタイミングを決め、加熱された曲がり箇所を修正治具ローラにより周囲から締め付けると共にその修正治具を光ファイバ母材の長手方向に移動させて修正することを特徴とする光ファイバ母材の曲がり修正方法

請求項2

光ファイバ母材の曲がりを修正するのに用いる修正治具において、基台と、該基台に立設された固定リングと、一端が該固定リングのリング面に等間隔かつ回動自在に設けられた複数のアームと、各アームの中央及び他端に設けられたローラと、上記固定リングの内側に配置され光ファイバ母材の外径より大きい内径を有し、上記アームの中央部に設けられたローラと係合する溝がリング面に形成された可動リングと、該可動リングと上記基台との間に設けられ、上記可動リングを回動させることにより上記アームの他端に設けられたローラが上記可動リングを貫通するように配置される光ファイバ母材の曲がり箇所を締め付けるエアシリンダとを備えたことを特徴とする光ファイバ母材の曲がりを修正するのに用いる修正治具。

請求項3

光ファイバ母材の一端を保持すると共に回転させる保持装置を有するガラス旋盤ベッドと、上記保持装置に保持された光ファイバ母材の曲がり箇所を加熱する加熱用バーナと、該加熱用バーナを光ファイバ母材の長手方向に沿って移動させる移動ステージと、光ファイバ母材の曲がり箇所を検出する検出器と、光ファイバ母材の曲がり箇所を修正するための修正治具と、上記光ファイバ母材の曲がり箇所を記憶し、その曲がり箇所を修正するように上記移動ステージ及び修正治具を制御する制御装置とを有する光ファイバ母材の曲がりを修正する修正装置において、上記修正治具は、基台と、該基台に立設された固定リングと、一端が該固定リングのリング面に等間隔かつ回動自在に設けられた複数のアームと、各アームの中央及び他端に設けられたローラと、上記固定リングの内側に配置され光ファイバ母材の外径より大きい内径を有し、上記アームの中央部に設けられたローラと係合する溝がリング面に形成された可動リングと、該可動リングと上記基台との間に設けられ、上記可動リングを回動させることにより上記アームの他端に設けられたローラが上記可動リングを貫通するように配置される光ファイバ母材の曲がり箇所を締め付けるエアシリンダとを有し、上記加熱装置の近傍には光ファイバ母材の曲がり箇所の温度を測定する温度計が設けられ、上記制御装置は、光ファイバ母材の曲がり箇所を修正するタイミングを決めるようにしたことを特徴とする光ファイバ母材の曲がり修正装置。

技術分野

0001

本発明は、光ファイバ母材の曲がり修正方法及びそれに用いる治具並びに装置に関する。

0002

(1)人手による方法
図5は従来の光ファイバ母材の曲がり修正方法を適用した修正装置を示す図である。

0003

1はガラス旋盤ベッドであり、その保持装置2は回転機構を有している。この保持装置2で光ファイバ母材3の一端(図では左端)を把持し、光ファイバ母材3を回転させる。作業者目視によって光ファイバ母材の曲がり箇所3a〜3dを確認すると共に曲がり箇所3aを加熱用バーナ4で加熱し、次の曲がり箇所3bに鏝5を移動させて支持することによって曲がり箇所3aを徐々に修正する。順次加熱バーナ4を移動させて曲がり箇所3bを加熱し、鏝5を曲がり箇所3cに移動させて支持し、曲がり箇所3cを加熱して曲がり箇所3dを支持する動作を繰り返すことにより光ファイバ母材3の曲がり箇所3a〜3d点が修正される。

0004

(2)機械による方法
図6は従来の光ファイバ母材の曲がり修正方法を適用した他の修正装置を示す図である。尚、図5に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。

0005

回転機構を有する保持装置2で光ファイバ母材3の一端を把持し、水平に保持された光ファイバ母材3の長手方向に移動可能な曲がり検出器6を、光ファイバ母材3の一端(左端)から他端(右端)へ移動させて曲がり箇所3a〜3dを検出し、図示しない制御装置に曲がり箇所3a〜3dの位置データを記憶させる。

0006

保持装置2にて光ファイバ母材3を水平に保持したまま回転させ、光ファイバ母材3の曲がり箇所3aの位置まで加熱用バーナ4を自動で移動させて加熱し、光ファイバ母材4の長手方向と、上下方向に移動可能な鏝7を次の曲がり箇所3bまで自動で移動させ、鏝7を曲がり箇所3bに当てて支持し、この当接力によって曲がり箇所3aを徐々に修正し、変位計8によって修正の終了を検出し、順次曲がり箇所3bを加熱して曲がり箇所3cを支持し、曲がり箇所3cを加熱して曲がり箇所3dを支持する動作を自動で繰り返して光ファイバ母材3の曲がり箇所3a〜3dが修正される。尚、9は鏝7を上方向に付勢するスプリング、10は鏝7を支持するロッド11を上下方向(矢印A方向)に移動自在に支持する支持台、12は支持台10を水平方向(矢印B方向)に移動させる移動用ステージである。

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、(1)の人手による方法は、目視により曲がり箇所3a〜3dを確認して修正するため、作業者の熟練度により、曲がり修正後の光ファイバ母材3の品質にばらつきが生じる。また、光ファイバ母材3を加熱用バーナ4で加熱するため高温高輝度になり良い作業環境とは言えない。また、曲がり箇所3a〜3dに鏝5を当てて徐々に修正していくため、非常に時間がかかる上、作業者がつきっきりで作業しなければならず効率が悪い。

0008

(2)の機械による方法は、自動で修正するため、(1)の人手による方法の場合よりは手間がかからないものの修正に要する時間が長い。

0009

という問題があった。

0010

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光ファイバ母材の曲がりを容易かつ短時間で修正することができる光ファイバ母材の曲がり修正方法及びそれに用いる治具並びに装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

上記目的を達成するために本発明の光ファイバ母材の曲がり修正方法は、回転機構を有する保持装置により光ファイバ母材の一端を保持したまま回転させ、光ファイバ母材の曲がりを加熱用バーナで加熱することにより修正する方法において、光ファイバ母材の曲がり箇所を加熱用バーナで加熱すると共に温度計でその曲がり箇所の温度を測定し、制御装置により曲がりを修正するタイミングを決め、加熱された曲がり箇所を修正治具ローラにより周囲から締め付けると共にその修正治具を光ファイバ母材の長手方向に移動させて修正するものである。

0012

本発明の光ファイバ母材の曲がりを修正するのに用いる修正治具は、光ファイバ母材の曲がりを修正するのに用いる修正治具において、基台と、基台に立設された固定リングと、一端が固定リングのリング面に等間隔かつ回動自在に設けられた複数のアームと、各アームの中央及び他端に設けられたローラと、固定リングの内側に配置され光ファイバ母材の外径より大きい内径を有し、アームの中央部に設けられたローラと係合する溝がリング面に形成された可動リングと、可動リングと基台との間に設けられ、可動リングを回動させることによりアームの他端に設けられたローラが可動リングを貫通するように配置される光ファイバ母材の曲がり箇所を締め付けるエアシリンダとを備えたものである。

0013

本発明の光ファイバ母材の曲がり修正装置は、光ファイバ母材の一端を保持すると共に回転させる保持装置を有するガラス旋盤ベッドと、保持装置に保持された光ファイバ母材の曲がり箇所を加熱する加熱用バーナと、加熱用バーナを光ファイバ母材の長手方向に沿って移動させる移動ステージと、光ファイバ母材の曲がり箇所を検出する検出器と、光ファイバ母材の曲がり箇所を修正するための修正治具と、光ファイバ母材の曲がり箇所を記憶し、その曲がり箇所を修正するように移動ステージ及び修正治具を制御する制御装置とを有する光ファイバ母材の曲がりを修正する修正装置において、修正治具は、基台と、基台に立設された固定リングと、一端が固定リングのリング面に等間隔かつ回動自在に設けられた複数のアームと、各アームの中央及び他端に設けられたローラと、固定リングの内側に配置され光ファイバ母材の外径より大きい内径を有し、アームの中央部に設けられたローラと係合する溝がリング面に形成された可動リングと、可動リングと基台との間に設けられ、可動リングを回動させることによりアームの他端に設けられたローラが可動リングを貫通するように配置される光ファイバ母材の曲がり箇所を締め付けるエアシリンダとを有し、加熱装置の近傍には光ファイバ母材の曲がり箇所の温度を測定する温度計が設けられ、制御装置は、光ファイバ母材の曲がり箇所を修正するタイミングを決めるようにしたものである。

0014

本発明によれば、光ファイバ母材の曲がり箇所を加熱した後、制御装置により適切なタイミングで修正治具により曲がり箇所を絞るように押圧すると共に光ファイバ母材の長手方向に修正治具を移動するので、容易かつ短時間で光ファイバ母材の曲がりが修正される。

発明を実施するための最良の形態

0015

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

0016

図1は本発明の光ファイバ母材の曲がり修正方法を適用した曲がり修正装置を示す概念図である。尚、図6に示した従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。

0017

図1に示す凹字型のガラス旋盤ベッド20の両端の支柱部20aの上端20bには軸受け21を介してボールネジ22のボールスクリュー23が水平に設けられている。この上端20bにはボールスクリュー23と平行に図示しないガイドレールが設けられている。ボールネジ22のボールナット24及びガイドレールにはスライドボディ25が係合している。スライドボディ25には図には示されていない光ファイバ母材の曲がりを検出する曲がり検出器6が吊り下げされている。ボールスクリュー23の一端(図では左端)にはモータ27の出力軸が連結されており、モータ27が回転することにより曲がり検出器6がボールネジ22の長手方向(矢印C方向)に移動できるようになっている。

0018

ガラス旋盤ベッド20の基部20c上には回転機構を有する凹字型の保持装置28が固定されている。保持装置28の基部28a上の両側の支柱部28bには、水平な回転軸を有する把持部2が対向するように設けられている。両支柱部28bの中央にはガイドレール30が水平に設けられ、ガイドレール30と平行にボールネジ31が設けられている。ボールネジ31のボールスクリューの一端(図では右端)にはモータ32の出力軸が連結されており、ガイドレール30とボールネジ31にはスライドボディ33が係合している。スライドボディ33の上には修正治具34が固定されており、モータ32が回転することによりボールネジ31の長手方向(矢印D方向)に移動できるようになっている。

0019

保持装置28の基部28aには移動ステージ35が設けられている。移動ステージ35上には光ファイバ母材の曲がり箇所を加熱するための加熱用バーナ4と、略光ファイバ母材の位置までの高さを有し温度計を支持するための支柱37とが設けられており、支柱37の上端には加熱された光ファイバ母材の温度を検出する温度計(放射温度計)38が設けられている。加熱用バーナ4及び放射温度計38は、移動ステージ35によりガイドレール30の長手方向(矢印E方向)に同時に移動できるようになっている。ボールネジ22のボールスクリュー23と、ガイドレール30と、移動ステージ35の移動方向とは平行になるように配置されている。把持部2を除く各部は、光ファイバ母材の長手方向に独立して動く構造となっており、エンコーダカウンタとでその位置を把握できるようになっている。

0020

これら加熱用バーナ4、曲がり検出器6、保持装置28、モータ27,32、修正治具34、移動ステージ35、放射温度計38、エンコーダ及びカウンタは図示しない制御装置により制御されるようになっている。

0021

図2図1の修正装置に示した修正治具の平面図であり、図3図2に示した修正治具のΙ−Ι線断面図である。

0022

図2に示すように基台40の上には固定リング41が立設しており、固定リング41のリング面上には複数(図では6本であるが限定されない)のピン42が等間隔に設けられている。各ピン42にはくの字型のアーム43の一端が回動自在に設けられている。アーム43の屈曲部(中央部)にはローラ44が回動自在に設けられ、アーム43の他端にもローラ45が回動自在に設けられている。

0023

固定リング41の内側には、可動リング46が配置されており、可動リング46のリング面には6つの直線状の溝47が径方向等角度で形成されている。可動リング46は、外径が固定リング41の内径より小さく、内径が修正前の光ファイバ母材が回転しながら貫通できる程度の大きさを有している。可動リング46の各溝47にはアーム43の中央部のローラ44がそれぞれ係合している。

0024

図3に示すようにアーム43は、固定リング41にピン42、軸受け48及びナット49で取り付けられている。可動リング46にはピン50が取付けられており、ピン50はエアシリンダ51のシリンダロッド52の先端部に連結されている。エアシリンダ51は取付け部材53を介して基台40(図2)に取付けられている。

0025

これら基台40、固定リング41、可動リング46、アーム43、ローラ44,45及びエアシリンダ51で修正治具34が構成されている。

0026

この修正治具34は、エアシリンダ51に空気を供給することによりシリンダロッド52が矢印F方向(図3)に伸び、シリンダロッド52の先端部に連結されたピン50を介して可動リング46が矢印G方向に回転する(図2)。可動リング46が回転すると、アーム43の中央部に設けられたローラ44が可動リング46の溝47に案内されてアーム43がピン42を支点として回動し、アーム43の他端に設けられた実線で示すローラ45が修正治具34の中心に向かって二点鎖線で示す位置まで移動し、一点鎖線で示す光ファイバ母材3の外周に接触する。すなわち、把持部2(図1)の中心と修正治具34の中心とを合わせておくことにより、修正治具34が作動したときにアーム43の他端のローラ45が把持部2の中心に向かって動くようになっている。尚、図2において実線はアームが開いた状態を示し、二点鎖線はローラが修正治具の中心に向かって動いた後の状態を示す。

0027

次に図4を参照して図1に示した曲がり修正装置の動作について説明する。図4図1に示した修正装置の動作を説明するための概念図である。

0028

例えば4つの曲がり箇所(3a,3b,3c,3d)がある光ファイバ母材3の一端を把持部2に把持させ、曲がり検出器6を光ファイバ母材3の把持部側から他端側へ移動させながら光ファイバ母材3の曲がりを測定し、光ファイバ母材3の位置及び曲がりのデータをコンピュータ(図示せず)を用いた制御装置に記憶する。

0029

最初の曲がり箇所3aまで加熱用バーナ4と放射温度計38とを移動させて曲がり箇所3aを加熱しながら温度を測定する。曲がり箇所3aの温度が軟化点である1200℃に到達したら修正治具34を次の曲がり箇所3bまで移動させると共に、加熱用バーナ4の火力下げて炎4aを曲がり箇所3aから離すことにより、曲がり箇所3bが把持部2の中心まで修正され、その後曲がり箇所3aが固化することにより、曲がり箇所3aから曲がり箇所3bまでの曲がりが修正される。

0030

同様にコンピュータに記憶された曲がりデータに基づいて曲がり箇所3bを加熱して曲がり箇所3cを修正し、曲がり箇所3cを加熱して曲がり箇所3dを修正する動作を自動制御で繰り返すことにより、光ファイバ母材3全体の曲がりが修正される。

0031

尚、本実施の形態では、加熱用バーナ4、曲がり検出器6、修正治具34及び放射温度計38を移動させる手段として、ボールネジとガイドとを組合わせた場合で説明したが、これに限定されずスプロケットチェーンとを組合わせて移動させてもよい。また加熱用バーナ4と放射温度計38とを同時に移動させずに各々独立して移動するようにしてもよい。

0032

以上において、光ファイバ母材の加熱部の温度を測定し、加熱部の温度が軟化温度に到達した後、修正治具によって曲がり箇所を締め付けるようにローラで押圧すると共に長手方向に修正治具を移動させることにより、光ファイバ母材の曲がりが容易かつ短時間で修正される。従来のように鏝を用いて徐々に修正する方法に比べ非常に短時間で光ファイバ母材の曲がりを修正することができる。

0033

自動制御で曲がりを修正することにより、人手に頼ることなく光ファイバ母材の全長にわたって曲がりを修正することができるため、光ファイバ母材の品質のばらつきが小さくなり、かつ作業効率が向上すると共に、作業者を悪環境から解放することができる。

発明の効果

0034

以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。

0035

光ファイバ母材の曲がり箇所を加熱した後、適切なタイミングで修正治具により曲がり箇所を締め付けるように押圧すると共に光ファイバ母材の長手方向に修正治具を移動するので、光ファイバ母材の曲がりを容易かつ短時間で修正することができる光ファイバ母材の曲がり修正方法及びそれに用いる治具並びに装置の提供を実現することができる。

図面の簡単な説明

0036

図1本発明の光ファイバ母材の曲がり修正方法を適用した曲がり修正装置を示す概念図である。
図2図1の修正装置に示した修正治具の平面図である。
図3図2に示した修正治具のΙ−Ι線断面図である。
図4図1に示した修正装置の動作を説明するための概念図である。
図5従来の光ファイバ母材の曲がり修正方法を適用した修正装置を示す図である。
図6従来の光ファイバ母材の曲がり修正方法を適用した他の修正装置を示す図である。

--

0037

3光ファイバ母材
3a〜3d 曲がり箇所
4加熱用バーナ
6 曲がり検出器
34修正治具
38温度計(放射温度計)
40基台
41固定リング
42ピン
43アーム
44,45ローラ
46可動リング
47 溝
51 エアシリンダ

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