光ファイバ母材の口出し方法及び口出し装置

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ母材の紡糸，線引き作業に先立ってその一端部を紡錘形状に加工整形する光ファイバ母材の口出し方法及び口出し装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ファイバ母材の口出し方法として、例えば図４に示すようなものが知られている。即ちこれは、先ず、上部チャック１００に光ファイバ１０１の一端を固定して取付け、駆動モータ１０２によって光ファイバ母材１０１を回転しながらバーナ１０３でその下部側を加熱する。次に、このような状態で、下方から下部チャック１０４を前進させ、その下部チャック１０４に取付けたダミー棒１０５を光ファイバ母材１０１下部に溶着させる。このようにして、ダミー棒１０５を光ファイバ母材１０１に取付けたのち、下部チャック１０４を下方に押下げながら光ファイバ母材１０１を下方へ引張り、これによって図５に示す如く光ファイバ母材１０１の下部を紡錘形に加工・整形していき、ダミー棒１０５側から切断させて口出し部１０１ａを形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような口出し作業を行う場合、ダミー棒と光ファイバ母材との接続完了及び切断完了のタイミングは機械的に確認することができず、作業者の目視に頼っているので、口出し作業の自動化を図る上で大きな障害となっている。そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑み、光ファイバ母材とダミー棒との接続及び切断の動作完了を自動的に検知することができ、口出し作業の全自動化が可能となる光ファイバ母材の口出し方法及び口出し装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明の光ファイバ母材の口出し方法は、強制的に回転する一方のチャックに一端を固定した光ファイバ母材と、この光ファイバ母材の他端に向けて前進する他方のチャックに取付けたダミー棒との溶着により行う接続完了動作及び、前記ダミー棒に溶着した下部側を加熱中の光ファイバ母材から引離す方向への引張りにより行う切断完了動作を、前記双方のチャックの回転速度の差から検知するものである。またこの発明の光ファイバ母材の口出し装置は、光ファイバ母材の一端を固定し、駆動モータによって前記光ファイバ母材を回転する一方のチャックと、前記光ファイバ母材の他端に溶着するダミー棒を取付け、前記一方側のチャックに対して回転フリーな他方のチャックと、前記トルクモータによって前記下部チャックを光ファイバ母材の他端に対して進退させる進退機構と、前記光ファイバ母材の他端側を加熱してダミー棒との溶着を図るとともに、光ファイバ母材の他端側に紡錘状の口出し部を形成するバーナと、このバーナを他方のチャックの後退動作に合せて移動させる移動機構と、前記一方のチャックの回転速度と他方のチャックの回転速度との差を算出して光ファイバ母材とダミー棒との接続完了動作及びダミー棒側が取付けてある光ファイバ母材下部側が本体側から切断される切断完了動作を検知する検知手段とを備えたものである。
【０００５】
【作用】この発明の光ファイバ母材の口出し方法は、強制的に回転する一方のチャックと、光ファイバ母材との接続時にのみ従動して回転するチャックとの回転数を検出し、これら双方の回転数差が殆どなくなったとき、若しくは零になったときに接続完了と判断し、また双方の回転数が異なってきたとき若しくは一定以上の差を生じたときに切断完了と判断する。
【０００６】
【実施例】以下この発明の一実施例について添付図面を参照しながら説明する。図１はこの発明に係る光ファイバ母材の口出し方法に用いる口出し装置を示すものであり、この口出し装置は、上下一対のチャック１，２と上チャック１側に設けられ光ファイバ母材３を回転させる駆動モータ４と、下チャック２を光ファイバ母材３に対して進退させる進退機構５と、光ファイバ母材３を加熱するバーナ６と、このバーナ６の移動を行う移動機構７と、一対のチャック１，２側に設けた回転速度検出手段８，９と、これらの回転速度検出手段８，９からの出力信号に基づいて光ファイバ母材３と下チャック２側との接続完了及び切断完了の動作を検知する検知手段であるマイクロプロセッサ１０とから構成されている。上チャック１は、所定位置に固定されており、口出しを行おうとする光ファイバ母材３の端部ダミー棒３ａを締付けて固定するように構成されている。そして、この実施例の上チャック１は、駆動モータ４により回転するように構成されている。下チャック２は、進退機構５により上チャック１に対して前進・後退するように構成されていると共に、後に説明する進退機構５の駆動体１１先端に回転フリーの状態で取付けられている。なお、この下チャック２には、光ファイバ母材３下部と溶着させるためのダミー棒１６が取付けてある。進退機構５は、上下一対のプーリ１１ａ，１１ｂと一方のプーリ１１ａを駆動するトルクモータ１３と、他方のプーリ１１ｂに取付けた下部チャック移動量検出用のセンサ１４と、プーリ１１ａ，１１ｂ間に張架するベルト１５に取付けた駆動体１２とから構成されている。そして、この進退機構５は、まず図１においてモータ１３が順方向に回転して時計回りにベルト１５を一定量回動させ、即ちダミー棒１６が光ファイバ母材３下部と完全に溶着し接続されるまで下チャック２側を上昇させるように構成されている。また、ダミー棒１６が光ファイバ母材３に溶着されたのち、その光ファイバ母材下部に口出し部を形成するため、モータ１３が逆方向に回転して反時計回りにベルト１５を一定量回動させ、即ち光ファイバ母材３の下部が完全に切断されるまで下チャック２を下降させるように構成されている。
【０００７】バーナ６は、ダミー棒１６と光ファイバ母材３との溶着を行うとともに、溶着後ダミー棒１６を取付けている光ファイバ３の下部側を光ファイバ本体から引伸ばして切断するために加熱するものであり、これにより口出し部を形成するようになっている。移動機構７は、下チャック２の進退動作に合せてバーナ６を適宜移動させるものであり、この実施例では、モータ１７と、このモータ１７によって駆動するギアを収めたギアボックス１８と、そのギアに軸着したスクリュシャフト１９と、このスクリュシャフト１９と平行に配置したガイドシャフト２０と、スクリュシャフト１９に螺合し、ガイドシャフト２０に沿って上下動するとともに先端にバーナ６を取付けたスライド本体２１と、先のギアの回転量からスライド体２１の移動量を検出するセンサ２２とから構成されている。回転速度検出手段８は、モータの回転動作と共に回転しながら光ファイバ母材３の回転速度を検出するようになっており、この実施例では円板状の回転体（図略）と、この回転体の外周縁に等間隔で設けた切欠き等をカウントする光センサとからなるエンコーダが用いられている。なおこの回転速度検出手段８の光センサはマイクロプロセッサ１０の入力と接続されている。回転速度検出手段９は、回転フリーの状態にある下チャック２の回転速度を検出するためのものであり、先の回転速度検出手段８と同一構成のものが使用されており、同様にマイクロプロセッサ１０の入力と接続されている。マイクロプロセッサ１０は、各チャック１，２側に設けた回転速度検出手段８，９から出力される信号に基づいて光ファイバ母材３とダミー棒１６との接続完了並びにダミー棒１６を取付けてある光ファイバ母材３の下部側の本体側からの切断完了を検知するとともに、これらを検出すると進退機構５及び移動機構７を夫々駆動するモータ１３，１７の作動を停止し、かつバーナ６による加熱動作を停止させるように構成されており、出力が先のモータ１３，１７及びバーナ６の電磁開閉弁（図略）と接続されている。なお、このマイクロプロセッサ１０は、下部チャック２の移動量確認及びバーナ６の移動量確認のため、入力側がセンサ１４及びセンサ２２とも接続されている。
【０００８】次に、この発明に係る口出し方法について、図２及び図３を参照しつつ先の実施例の口出し装置を用いて説明する。
Ａ．接続方法について（Ｉ）予め上部チャック１に、光ファイバ母材３を取付けているダミー棒３ａの上部を固定させておく（第１ステップ３０）。
（II）次に、モータ４により母材３を回転させながら、その母材３の下部とダミー棒１６とをバーナ６にて加熱させる（第２ステップ３１）。
（III)次に、進退機構５を作動させ、下部チャック２を一定量だけ母材３側に向けて上昇させる（第３ステップ３２）。即ち、モータ１３の作動によってプーリ１１ａ，１１ｂに張架したベルト１５を時計方向に回動し、駆動体１２を上方に移動させていき、センサ１４がプーリ１１ｂの回転量から下部チャック２が一定量上昇したことを検出すると、検出信号をマイクロプロセッサ１０へ出力し、マイクロプロセッサ１０からの制御信号によってモータ１３の作動を停止させる。これによって、加熱されている母材３の下部にダミー棒１６を溶着させる。
（IV）このようにしてダミー棒１６が母材３に溶着されると、母材３の回転がダミー棒１６に伝達され、ダミー棒１６と共に下部チャック２が回転する（第４ステップ３３）。
（Ｖ）母材３を固定する上部チャック１の回転速度とダミー棒１６を固定する下部チャック２の回転速度とが、夫々回転速度検出手段８，９から出力される信号によって検知され、これら双方の回転速度が同一であることをマイクロプロセッサ１０が検知すると、それから一定時間経過後にバーナ６の供給パイプ途中に設けた電磁開閉弁を一定量まで絞り込み、ガスの供給量を減じて火力を弱める（第５ステップ３４）。
（VI）このようにして、検出手段８，９からの出力信号に基づいて上部チャック１と下部チャック２の各回転速度が同一であることをマイクロプロセッサ１０が電気的に検知することにより、母材３とダミー棒１６との接続動作が完了したことを自動的に確認する（第６ステップ３５）。
（VII)その後、これら双方の接続試験を行うため、モータ１３を逆回転（図１において反時計回り）させ、駆動体１２を下方に一定の力で押下させて下部チャック２ごとダミー棒１６を下方に押下する（第７ステップ３６）。
【０００９】Ｂ．切断方法（Ｉ）バーナ６へガスを供給する電磁開閉弁を大きく開放させ、火力を上昇させて回転中の母材３を加熱するとともに、進退機構５を作動させ、下部チャック２を一定の力で押下させていく（第１ステップ４０）。
（II）このようにして下部チャック２を降下していく際に、移動機構７を作動させその下部チャック２の移動量の１／２の移動量だけ、つまり１／２の線速度でバーナ６も降下させる（第２ステップ４１）。即ち、センサ１４からの出力信号及びセンサ２２からの出力信号にもとづいて下部チャック２及びバーナ６の降下速度をマイクロプロセッサ１０が検知し、下部チャック２の降下速度に対しバーナ６の降下速度が１／２となるように各モータ１３，１７を制御する。
（III)これにより、即ち下部チャック２の降下動作に伴って引張されるダミー棒１６により、母材３の下部側と上部側との間が次第に括れていき、これらの間が切断されると、母材３上部側から離れた下部及びダミー棒１６を固定する下部チャック２が回転力を失い、回転を停止する（第３ステップ４２）。
（IV）そして、この下部チャック２が完全に回転を停止すると、回転速度検出手段９からの信号を入力したマイクロプロセッサ１０がこれを検知して切断動作が完了したことを自動的に検知する（第４ステップ４３）。
【００１０】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の光ファイバ母材の口出し方法によれば、光ファイバ母材とダミー棒との接続及び切断の動作完了をこれら母材とダミー棒とを別個に接続する各チャックを介し、即ちこれらのチャックの回転速度を検出することから自動的に確認できるので、口出し装置の自動化が可能となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光ファイバ母材の口出し装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明に係る光ファイバ母材の口出し方法における接続動作を説明するフローチャートである。
【図３】この発明に係る光ファイバ母材の口出し方法における切断動作を説明するフローチャートである。
【図４】従来の光ファイバ母材の口出し装置を示す概略構成図である。
【図５】従来の口出し装置における口出し方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１，２チャック
３光ファイバ母材
４駆動モータ
５進退機構
６バーナ
７移動機構
１０検知手段
１３トルクモータ
１６ダミー棒

【特許請求の範囲】
【請求項１】強制的に回転する一方のチャック（１）に一端を固定した光ファイバ母材（３）と、この光ファイバ母材（３）の他端に向けて前進する他方のチャック（２）に取付けたダミー棒（１６）との溶着により行う接続完了動作及び前記ダミー棒に溶着した下部側を加熱中の光ファイバ母材（３）から引離す方向への引張りにより行う切断完了動作を、前記双方のチャック（１・２）の回転速度の差から検知することを特徴とする光ファイバ母材の口出し方法。
【請求項２】光ファイバ母材（３）の一端を固定し、駆動モータ（４）によって前記光ファイバ母材（３）を回転する一方のチャック（１）と、前記光ファイバ母材（３）の他端を溶着するダミー棒（１６）を取付け、前記一方側のチャック（１）に対して回転フリーな他方のチャック（２）と、前記トルクモータ（１３）によって前記下部チャック（２）を光ファイバ母材（３）の他端に対して進退させる進退機構（５）と、前記光ファイバ母材（３）の他端側を加熱してダミー棒（１６）との溶着を図るとともに、光ファイバ母材（３）の他端側に紡錘状の口出し部を形成するバーナ（６）と、このバーナ（６）を他方のチャック（２）の後退動作に合せて移動させる移動機構（７）と、前記一方のチャック（１）の回転速度と他方のチャック（２）の回転速度との差を算出して光ファイバ母材（３）とダミー棒（１６）との接続完了動作及びダミー棒（１６）側が取付けてある光ファイバ母材（３）下部側が本体側から切断される切断完了動作を検知する検知手段（１０）とを備えたことを特徴とする光ファイバ母材の口出し装置。

【図１】