CN110520394B - 光纤制造装置及其调机方法 - Google Patents

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Abstract

一种光纤制造装置，其具备对光纤母材进行加热熔融的加热炉、牵引机构、涂敷机构、以及移送机构。牵引机构从加热熔融的光纤母材引出玻璃光纤并调整玻璃光纤的外径，并且拉丝出外径调整后的玻璃光纤。涂敷机构在外径调整后的玻璃光纤的外周涂敷覆盖用树脂。移送机构使涂敷机构从玻璃光纤的通过路径以能够返回的方式退避。

Description

光纤制造装置及其调机方法
技术领域
本发明涉及光纤制造装置及其调机方法。
背景技术
以往，在光纤的制造工序中，利用拉丝炉对光纤母材进行加热熔融，并拉丝出玻璃光纤，然后，利用也称为模具的涂敷机构在玻璃光纤的外周涂敷树脂。通常，模具具有供覆盖对象的玻璃光纤插通的插通孔，在依次通过该插通孔内的玻璃光纤的外周涂敷树脂。涂敷的树脂通过配置于模具的后级的固化机构而固化，由此，玻璃光纤成为在其外周形成有覆盖层的光纤(也称为光纤线材)。
在这样的光纤的制造工序之前，需要使玻璃光纤的外径比模具的插通孔小，因此在光纤制造的调机时，从光纤母材依次引出玻璃光纤，使玻璃光纤变细(例如参照专利文献1)。需要说明的是，以下，将像这样为了将玻璃光纤调整得比模具的插通孔细而从光纤母材引出玻璃光纤的情况称为“空拉”，从而与将外径调整为能够插通于模具的插通孔之后的玻璃光纤(覆盖对象的玻璃光纤)从光纤母材引出的“拉丝”进行区别。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-330133号公报
发明内容
发明要解决的课题
图5是说明光纤制造的调机方法的一例的图。例如，如图5所示，在光纤制造装置100中，在光纤通过路径则0内的规定的位置固定配置有模具101。另外，在模具101的上方配置有为了使玻璃光纤110变细而进行空拉的一对小型绞盘102a、102b，在模具101的下方配置有用于从光纤母材拉丝出覆盖对象的玻璃光纤的绞盘103及旋转自如的环带104。通常，小型绞盘102a、102b与该绞盘103相比为小型，以夹着光纤通过路径R10而对置的方式配置。另外，在比小型绞盘102a、102b靠下方且从光纤通过路径R10向侧方偏离的位置配置有吸引装置105，该吸引装置105对将外径调整得较细之前的玻璃光纤110进行吸引。
在通常的光纤制造的调机时，例如，在图5所示的光纤制造装置100的调机时，小型绞盘102a、102b一边从其径向夹着玻璃光纤110，一边从上方的光纤母材(未图示)空拉玻璃光纤110而依次向下方送出，并且使玻璃光纤110变细。玻璃光纤110在其外径通过上述空拉而被调整为比模具101的插通孔的直径小的尺寸之前的期间，一边从通向下方的模具101的光纤通过路径R10向侧方弯曲一边偏离地行进，然后，通过吸引装置105依次进行吸引。另一方面，在将玻璃光纤110的外径调整为比模具101的插通孔小的尺寸后，小型绞盘102a、102b结束玻璃光纤110的空拉。玻璃光纤110在小型绞盘102a、102b与吸引装置105之间的部分被切断，从与光纤母材连通的一侧的切断端部插通于模具101的插通孔。然后，在该切断端部安装砝码等而使玻璃光纤110到达下方的绞盘103的位置并成为被绞盘103与环带104夹着的状态而绕挂于绞盘103。另一方面，小型绞盘102a、102b在进行玻璃光纤110的拉丝之前，被调整为与玻璃光纤110分离的状态。
这样，光纤制造装置100的调机完成。然后，通过绞盘103及环带104的牵引作用，从光纤母材拉丝出玻璃光纤110。拉丝而成的玻璃光纤110一边沿着光纤通过路径R10行进，一边通过模具101在其外周依次涂敷树脂。
然而，在上述的光纤制造的调机中，从光纤母材空拉的玻璃光纤在模具的上方弯曲等而容易断裂，因此有可能产生玻璃光纤的碎片、玻璃屑等的断裂屑且残留在模具的周围。特别是，刚开始空拉后的玻璃光纤由于其外径校大，难以弯曲且容易折断，因此难以放入吸引装置105。在该情况下，存在这样的问题，即穿过模具的插通孔内而行进的玻璃光纤(覆盖对象的玻璃光纤)与断裂屑接触而损伤，由此导致玻璃光纤的强度不足。另外存在这样的问题，即在涂敷于玻璃光纤的外周的树脂中混入断裂屑，由此导致光纤裸线的覆盖层的可靠性降低。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供能够抑制玻璃光纤的断裂屑的产生的光纤制造装置及其调机方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题而实现上述目的，本发明的光纤制造装置的特征在于，具备：加热炉，其对光纤母材进行加热熔融；牵引机构，其从由所述加热炉加热熔融的所述光纤母材引出玻璃光纤并调整所述玻璃光纤的外径，并且拉丝出外径调整后的所述玻璃光纤；涂敷机构，其在外径调整后的所述玻璃光纤的外周涂敷规定的树脂；以及移送机构，其使所述涂敷机构从所述玻璃光纤的通过路径以能够返回的方式退避。
另外，本发明的光纤制造装置在上述发明的基础上，其特征在于，在所述加热炉与所述涂敷机构之间具备对所述玻璃光纤的外径进行测定的测定器。
另外，本发明的光纤制造装置在上述发明的基础上，其特征在于，所述光纤制造装置具备控制部，所述控制部基于由所述测定器测定出的所述玻璃光纤的外径来控制所述牵引机构。
另外，本发明的光纤制造装置在上述发明的基础上，其特征在于，所述测定器还对外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置进行测定，所述控制部基于测定出的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置来控制所述涂敷机构的返回位置。
另外，本发明的光纤制造装置在上述发明的基础上，其特征在于，所述光纤制造装置具备把持机构，所述把持机构把持所述光纤母材，并调整所述光纤母材相对于所述加热炉的相对位置，所述控制部在使所述玻璃光纤的引出停止后，控制所述把持机构以使所述光纤母材远离所述加热炉的加热器。
另外，本发明的光纤制造装置的调机方法是对如下制造光纤的光纤制造装置进行调机的方法：利用加热炉对光纤母材进行加热熔融；利用牵引机构从所述光纤母材拉丝出具有所期望的外径的玻璃光纤；并且利用涂敷机构在拉丝出的所述玻璃光纤的外周涂敷规定的树脂，通过所述规定的树脂的固化在外周形成覆盖层，所述光纤制造装置的调机方法的特征在于，包括：退避工序，在该退避工序中，使所述涂敷机构从由所述牵引机构从所述光纤母材引出的所述玻璃光纤的通过路径退避；线径调整工序，在该线径调整工序中，由所述牵引机构从所述光纤母材引出玻璃光纤并调整所述玻璃光纤的外径；以及设置工序，在该设置工序中，使所述涂敷机构返回到外径调整后的所述玻璃光纤的通过路径内。
另外，本发明的光纤制造装置的调机方法在上述发明的基础上，其特征在于，包括：线径测定工序，在该线径测定工序中，对由所述牵引机构调整的所述玻璃光纤的外径进行测定；停止工序，在该停止工序中，在测定出的所述玻璃光纤的外径小于所述涂敷机构的插通孔的直径的情况下，使由所述牵引机构进行的所述玻璃光纤的引出停止；以及切断工序，在该切断工序中，将所述引出停止的外径调整后的所述玻璃光纤切断，所述设置工序在外径调整后的所述玻璃光纤被切断后，使所述涂敷机构返回到外径调整后的所述玻璃光纤的通过路径内。
另外，本发明的光纤制造装置的调机方法在上述发明的基础上，其特征在于，所述光纤制造装置的调机方法进一步包括位置测定工序，在所述位置测定工序中，对由所述牵引机构进行的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置进行测定，所述设置工序基于测定出的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置来控制所述涂敷机构的返回位置。
另外，本发明的光纤制造装置的调机方法在上述发明的基础上，其特征在于，所述光纤母材相对于所述加热炉的相对位置被调整为，在停止所述玻璃光纤的引出后，使所述光纤母材远离所述加热炉的加热器。
发明效果
根据本发明，可实现能够抑制玻璃光纤的断裂屑的产生的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的光纤制造装置的一个结构例的示意图。
图2是表示本发明的实施方式的光纤制造装置的调机方法的一例的流程图。
图3是说明光纤制造装置的调机方法中的从模具的退避工序到设置工序的各工序的示意图。
图4是说明光纤制造装置的调机方法中的从模具的穿线工序到光纤的卷取准备工序的各工序的示意图。
图5是说明光纤制造的调机方法的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的光纤制造装置及其调机方法的优选实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明并不限定于本实施方式。另外，附图是示意性的，需要注意各要素的尺寸的关系、各要素的比率等有时与实际情况不同。在附图彼此之间，有时也包含彼此的尺寸的关系、比率不同的部分。另外，在各附图中，对相同或相应的要素适当标注相同的附图标记。
(光纤制造装置的结构)
首先，对本发明的实施方式的光纤制造装置的结构进行说明。图1是表示本发明的实施方式的光纤制造装置的一个结构例的示意图。如图1所示，该光纤制造装置1具备拉丝炉2、牵引机构3、模具4、移送机构5、固化机构6、测定器7、把持机构8、输入部9、存储部10、显示部11、以及控制部12。
拉丝炉2是将成为玻璃光纤16的引出(拉丝或空拉)的对象的光纤母材15加热熔融的加热炉。如图1所示，拉丝炉2具有加热器2a，并配置于牵引机构3、固化机构6、模具4及测定器7的上方。拉丝炉2利用加热器2a对设置于炉内的光纤母材15在其整个外周进行加热处理。由此，拉丝炉2使光纤母材15以成为能够进行玻璃光纤16的拉丝或空拉的状态的方式熔融。
牵引机构3兼具如下功能，即，从光纤母材15拉丝或空拉玻璃光纤16的功能、以及将在玻璃光纤16的外周形成了覆盖层的光纤17向线轴等卷取机(未图示)侧送出的功能。如图1所示，牵引机构3配置于拉丝炉2的下方。在本实施方式中，在上方的拉丝炉2与下方的牵引机构3之间从上方侧朝向下方侧依次配置测定器7、模具4、以及固化机构6。牵引机构3配置于该固化机构6的正下方。
另外，牵引机构3具有绞盘3a、驱动部3b、以及旋转自如的环带3c。绞盘3a构成为通过从驱动部3b提供的驱动力而旋转。环带3c构成为，旋转自如地按压在绞盘3a的外周面中的卷绕有玻璃光纤16或光纤17的部位，随着绞盘3a的旋转而向与绞盘3a相反的方向旋转。
在本实施方式中，牵引机构3一边在绞盘3a与环带3c之间夹持玻璃光纤16或光纤17，一边由驱动部3b的驱动力使绞盘3a及环带3c旋转，从而将玻璃光纤16或光纤17从光纤母材15侧朝向卷取机侧牵引。由此，牵引机构3在光纤制造装置1调机时，从由拉丝炉2加热熔融的光纤母材15引出玻璃光纤16来调整玻璃光纤16的外径，即，为了进行使玻璃光纤16变细的外径调整而进行空拉。并且，牵引机构3从该光纤母材15拉丝出外径调整后的玻璃光纤16。并且，牵引机构3在光纤制造装置1调机完成后，从该光纤母材15拉丝出外径调整后的玻璃光纤16，并且一边从光纤母材15侧牵引光纤17一边朝向卷取机侧送出。
模具4作为在玻璃光纤16的外周涂敷覆盖用的规定树脂的涂敷机构发挥功能。如图1所示，模具4具有供通过上述的空拉进行的外径调整后的玻璃光纤16插入的插通孔4a，并配置于上方的拉丝炉2与下方的牵引机构3之间(详细而言在上方的测定器7与下方的固化机构6之间)。在图1中未特别图示，但模具4还具有覆盖用的规定树脂的供给路径，该供给路径与插通孔4a连通。模具4在从上方的拉丝炉2侧朝向下方的牵引机构3侧而插入于插通孔4a的外径调整后的玻璃光纤16的外周涂敷覆盖用的规定树脂。需要说明的是，作为本实施方式中的覆盖用的规定树脂，例如可以列举紫外线固化树脂等通过规定的波长频带的光的照射而固化的光固化型树脂等。
移送机构5使模具4从由牵引机构3调整外径的玻璃光纤16的通过路径以可返回的方式退避。如图1所示，移送机构5具有支承部5a和驱动部5b。支承部5a以不封闭插通孔4a的开口的形式固定有模具4，且以例如玻璃光纤16的通过路径与插通孔4a平行的方式支承被固定的模具4。驱动部5b经由驱动轴等与支承部5a接合，将固定有模具4的支承部5a向相对于玻璃光纤16的通过路径分离的方向或接近的方向移送。移送机构5在由牵引机构3调整玻璃光纤16的外径之前，利用驱动部5b的作用使模具4与支承部5a一起从玻璃光纤16的通过路径退避。另外，移送机构5在由牵引机构3调整玻璃光纤16的外径之后，利用驱动部5b的作用使模具4与支承部5a一起返回到外径调整后的玻璃光纤16的通过路径内。由此，移送机构5使外径调整后的玻璃光纤16的通过路径与模具4的插通孔4a的位置一致。
需要说明的是，作为移送机构5的驱动部5b的驱动方式，例如可以列举气压式、液压式、电动式等，但从响应性良好的观点出发，优选气压式或液压式。进而，从避免油成分附着到玻璃光纤16或光纤17的观点出发，更优选气压式。
固化机构6是对通过模具4涂敷于玻璃光纤16的外周的覆盖用的规定树脂(以下适当简称为覆盖用树脂)进行固化的机构。固化机构6例如由紫外线照射装置等构成，如图1所示，配置于上方的模具4与下方的牵引机构3之间。固化机构6对从模具4朝向牵引机构3行进的玻璃光纤16(即由模具4在外周涂敷了覆盖用树脂的状态的玻璃光纤16)照射紫外线等规定的波长频带的光，由此，固化机构6将玻璃光纤16的外周的覆盖用树脂固化而在该外周形成覆盖层。其结果是，玻璃光纤16成为在外周具有覆盖层的光纤17(光纤线材)。光纤17一边被牵引机构3牵引，一边从固化机构6经由牵引机构3向卷取机侧行进，然后，被该卷取机卷取。需要说明的是，固化机构6根据需要可以是加热器等，也可以是紫外线照射装置与加热器等的组合。
在此，作为在外径调整后的玻璃光纤16的外周形成覆盖层的方法，可以列举WOW(Wet-on-Wet)方式和WOD(Wet-on-Dry)方式。WOW方式是如下方法，即，利用模具4在玻璃光纤16的外周涂敷多层的光固化型树脂(在本实施方式中为紫外线固化树脂)，利用固化机构6通过一次光照射(在本实施方式中为紫外线照射)使该多层的光固化型树脂集中固化。WOD方式是配置多级模具4与固化机构6的组，通过各级的模具4和固化机构6各形成一层覆盖层的方法。在WOW方式或WOD方式中的任一方式中，都在玻璃光纤16的外周形成有内侧的主层和外侧的副层的至少两层的覆盖层。在本实施方式中，例示了以WOW方式应用了二层一起覆盖用的模具4及固化机构6的装置结构的光纤制造装置1。
测定器7测定玻璃光纤16的外径及通过位置。如图1所示，测定器7具有光源部7a和受光部7b，配置于上方的拉丝炉2与下方的模具4之间。光源部7a对从拉丝炉2侧朝向模具4侧行进的玻璃光纤16发出规定的光L1(例如面状的光)。受光部7b接收从光源部7a发出的光Ll。该接收的光L1中包含透过玻璃光纤16的光。测定器7基于在光源部7a与受光部7b之间经由玻璃光纤16发送接收的光L1的受光强度等来测定玻璃光纤16的外径及通过位置这两者。特别是，在本实施方式中，测定器7测定由牵引机构3调整的玻璃光纤16的外径，进一步测定外径调整后的玻璃光纤16的通过位置。测定器7每当这样测定玻璃光纤16的外径及通过位置时，将得到的外径及通过位置的测定结果发送到控制部12。
把持机构8把持光纤母材15，调整光纤母材15相对于拉丝炉2的相对位置。如图1所示，把持机构8从上方把持设置于拉丝炉2的光纤母材15。把持机构8使这样把持的光纤母材15沿其长度方向下降或上升，由此，调整光纤母材15(特别是其下端部)相对于拉丝炉2的加热器2a的相对位置。
输入部9由键盘、鼠标等输入设备构成，根据作业者的输入操作将所期望的信息输入到控制部12。作为由输入部9输入的输入信息，例如可以列举指示光纤制造装置1的调机或运转的开始的指示信息、表示玻璃光纤16的外径的基准值的外径基准值信息、表示光纤17的制造条件(外径的目标值等)的制造条件信息等。
存储部10由硬盘驱动器等的可更新地存储各种信息的非易失性存储设备等构成。存储部10存储由控制部12指示存储的信息，从存储信息中读取由控制部12指示读取的信息并发送到控制部12。作为由存储部10存储的存储信息，例如可以列举通过输入部9输入的输入信息、表示由测定器7测定的玻璃光纤16的外径及通过位置的测定结果的测定信息等。
显示部11由液晶显示器等显示设备构成。显示部11显示由控制部12指示显示的信息。作为由显示部11显示的信息，例如可以列举通过输入部9输入的输入信息、由测定器7测定的测定信息、表示光纤制造装置1的调机状况或运转状况的信息等。
控制部12由执行预先设定的程序的CPU、存储程序等各种信息的ROM及暂时存储运算参数等信息的RAM等构成。控制部12控制光纤制造装置1的各结构部、例如牵引机构3的驱动部3b、移送机构5的驱动部5b、测定器7、把持机构8、存储部10及显示部11，并且对测定器7、输入部9及存储部10之间的信号的输入输出进行控制。
例如，在本实施方式中，控制部12通过控制绞盘3a的驱动部3b，来对牵引机构3进行的从光纤母材15引出(空拉或拉丝)玻璃光纤16进行控制。特别是，控制部12基于由测定器7测定的玻璃光纤16的外径来控制牵引机构3。具体而言，在由测定器7测定的玻璃光纤16的外径小于模具4的插通孔4a的直径的情况下，控制部12以停止从光纤母材15引出(空拉)玻璃光纤16的方式控制牵引机构3。另外，控制部12通过控制移送机构5的驱动部5b来控制由移送机构5进行的模具4的退避动作及退避后的返回动作。此时，控制部12基于由测定器7测定的外径调整后的玻璃光纤16的通过位置来控制模具4的返回位置。并且，控制部12控制把持机构8的使设置于拉丝炉2中的光纤母材15相对于拉丝炉2的加热器2a接近或分离的动作。特别是，控制部12控制把持机构8，以在使玻璃光纤16的空拉停止后，使拉丝炉2内的光纤母材15远离拉丝炉2的加热器2a。
(光纤制造装置的调机方法)
接下来，对本发明的实施方式的光纤制造装置1的调机方法进行说明。图2是表示本发明的实施方式的光纤制造装置的调机方法的一例的流程图。图3是说明光纤制造装置的调机方法中的从模具的退避工序到设置工序的各工序的示意图。图4是说明光纤制造装置的调机方法中的从模具的穿线工序到光纤的卷取准备工序的各工序的示意图。需要说明的是，在图3、4中，为了容易说明各工序，省略了固化机构6、输入部9、存储部10及显示部11的图示。
如图1所示，光纤制造装置1如下制造光纤17，即，利用拉丝炉2将对光纤母材15进行加热熔融，利用设置于拉丝炉2的下方的牵引机构3，从该光纤母材15拉丝出具有所期望的外径的玻璃光纤16，利用具有供拉丝而成的玻璃光纤16插通的插通孔4a的模具4，在从上方的拉丝炉2侧朝向下方的牵引机构3侧插通于插通孔4a的玻璃光纤16的外周涂敷覆盖用树脂，通过由固化机构6进行的覆盖用树脂的固化在外周形成覆盖层。在这样的光纤制造装置1的调机方法中，进行图2所示的步骤S101～S111的各工序。
详细而言，如图2所示，在光纤制造装置1的调机方法中，首先，进行使模具4从由牵引机构3从光纤母材15引出的玻璃光纤16的通过路径退避的退避工序(步骤S101)。
在步骤S101中，如图3所示的状态A1那样，光纤母材15在被把持机构8把持的状态下设置于拉丝炉2。拉丝炉2对所设置的光纤母材15进行加热熔融。控制部12在从加热熔融的光纤母材15引出玻璃光纤16之前，将指示模具4的退避的控制信号发送到移送机构5的驱动部5b。移送机构5基于该控制信号使驱动部5b动作，使模具4与支承部5a一起从光纤通过路径R1退避。在本实施方式中，光纤通过路径R1是直至调整为比模具4的插通孔4a(参见图1)小的外径为止的从光纤母材15引出的玻璃光纤16的通过路径、即由牵引机构3从光纤母材15空拉的玻璃光纤16的通过路径。
使模具4从光纤通过路径R1退避后，将玻璃光纤16从光纤母材15引出，通过安装砝码等方式，沿着光纤通过路径R1充分地引出到牵引机构3的位置。然后，玻璃光纤16绕挂于绞盘3a与环带3c之间。此时，牵引机构3的驱动部3b基于控制部12的控制而停止。测定器7基于控制部12的控制成为不进行测定的状态。另一方面，把持机构8基于控制部12的控制，以能够引出玻璃光纤16的方式调整光纤母材15的下端部相对于拉丝炉2的加热器2a的相对位置。
在进行了上述的退避工序之后，进行利用牵引机构3从光纤母材15引出玻璃光纤16并对玻璃光纤16的外径进行调整的线径调整工序(步骤S102)。在步骤S102中，如图3所示的状态A2那样，牵引机构3基于控制部12的控制使驱动部3b驱动，使夹着玻璃光纤16的状态的绞盘3a及环带3c旋转。由此，牵引机构3从光纤母材15空拉玻璃光纤16。牵引机构3以由控制部12指示的空拉速度依次进行这样的玻璃光纤16的空拉，由此调整玻璃光纤16的外径以使玻璃光纤16变细。此时，把持机构8基于控制部12的控制，持续调整光纤母材15的下端部相对于上述的拉丝炉2的加热器2a的相对位置。移送机构5基于由控制部12进行的驱动部5b的控制，维持使模具4从空拉中的玻璃光纤16的通过路径(状态A1所示的光纤通过路径R1)退避的状态。
接着，进行对由牵引机构3调整的玻璃光纤16的外径进行测定的线径测定工序(步骤S103)。在步骤S103中，如图3所示的状态A2那样，测定器7基于控制部12的控制，测定由牵引机构3进行的空拉中的玻璃光纤16的外径。此时，光源部7a发出由控制部12指示的强度的光L1。受光部7b经由空拉中的玻璃光纤16接收来自光源部7a的光L1。测定器7基于这样在光源部7a与受光部7b之间发送接收的光L1的受光强度等，对空拉中的玻璃光纤16的外径和其通过位置一起进行测定。测定器7将这样得到的玻璃光纤16的外径及通过位置的测定结果发送到控制部12。
接着，进行对所测定的玻璃光纤16的外径是否小于模具4的插通孔4a(参见图1)的直径进行判断的判断工序(步骤S104)。在步骤S104中，控制部12从测定器7取得玻璃光纤16的外径的测定值。另外，控制部12从存储部10(参见图1)读取外径基准值信息，并取得所读取的外径基准值信息所示的玻璃光纤16的外径的基准值。在本实施方式中，作为该基准值，例如设定为模具4的插通孔4a的直径(内径)。控制部12将取得的玻璃光纤16的外径的测定值与基准值进行比较，对该外径的测定值是否小于基准值、即是否小于插通孔4a的直径进行判断。
在上述外径的测定值为基准值以上的情况下，控制部12判断为空拉中的玻璃光纤16的外径不小于基准值(＝插通孔4a的直径)(步骤S104，否)。在该情况下，如图2所示，返回上述的步骤S102的线径调整工序，重复进行该线径调整工序以后的各工序。
另一方面，在上述外径的测定值小于基准值的情况下，控制部12判断为空拉中的玻璃光纤16的外径小于基准值(＝插通孔4a的直径)(步骤S104，是)。这样，在所测定的玻璃光纤16的外径小于插通孔4a的直径的情况下，进行使由牵引机构3进行的玻璃光纤16的引出停止的停止工序(步骤S105)。在步骤S105中，控制部12以停止牵引机构3的驱动部3b的方式进行控制，通过该控制来控制牵引机构3以停止从光纤母材15空拉玻璃光纤16。由此，绞盘3a及环带3c在相互协同配合而夹持玻璃光纤16的状态下停止旋转。其结果是，利用从光纤母材15空拉进行的玻璃光纤16的外径的调整结束。
在进行了上述的停止工序后，进行对由牵引机构3进行的外径调整后的玻璃光纤16的通过位置进行测定的位置测定工序(步骤S106)。在步骤S106中，测定器7基于控制部12的控制对外径调整后的玻璃光纤16的通过位置进行测定。此时，与上述的步骤S103的情况相同，光源部7a及受光部7b经由外径调整后的玻璃光纤16发送接收由控制部12指示的强度的光L1。测定器7基于这样在光源部7a与受光部7b之间发送接收的光L1的受光强度等，对外径调整后的玻璃光纤16的通过位置与其外径一起进行测定。测定器7将这样得到的玻璃光纤16的通过位置及外径的测定结果发送到控制部12。
在进行了上述的位置测定工序后，对处于由步骤S105停止了从光纤母材15空拉的状态的外径调整后的玻璃光纤16进行切断的切断工序(步骤S107)。在步骤S107中，控制部12基于如下情况控制显示部11(参见图1)以使其显示催促玻璃光纤16的切断的信息，即所测定的玻璃光纤16的外径小于插通孔4a的直径情况、处于玻璃光纤16的空拉停止的状态的情况、以及外径调整后的玻璃光纤16的通过位置测定完成的情况。基于显示部11所显示的信息，该外径调整后的玻璃光纤16通过规定的切断装置或夹具，在与例如退避状态的模具4的高度方向(玻璃光纤16的长度方向)上的位置相比靠下方的部分被切断。由此，如图3所示的状态A3那样，外径调整后的玻璃光纤16被分为与光纤母材15相连的上侧的玻璃光纤16和被牵引机构3夹持的下侧的玻璃光纤16。需要说明的是，在该切断工序中被切断的玻璃光纤16的外径被调整为足够细(例如0.2mm以下)，因此容易切断，且在切断时不易产生断裂屑。
这样，在外径调整后的玻璃光纤16被切断后，光纤母材15相对于拉丝炉2的相对位置被调整为使该光纤母材15远离拉丝炉2的加热器2a。此时，输入部9(参见图1)根据作业者的输入操作，将表示玻璃光纤16的切断完成的信息输入到控制部12。控制部12基于通过该输入部9输入的输入信息，将指示光纤母材15从拉丝炉2离开的控制信号发送到把持机构8。把持机构8基于该控制信号，使光纤母材15沿着其长度方向(即玻璃光纤16的长度方向)上升。由此，光纤母材15相对于拉丝炉2的相对位置被调整为使光纤母材15(特别是其下端部)远离拉丝炉2的加热器2a。其结果是，能够抑制光纤母材15的加热熔融的进行。另一方面，对下侧的玻璃光纤16在其切断端部16b粘贴粘合带等接合构件19，暂时固定于例如牵引机构3的上方的所期望的位置。
接着，进行使模具4返回到外径调整后的玻璃光纤16的通过路径内的设置工序(步骤S108)。在步骤S108中，控制部12基于上述的玻璃光纤16的切断完成的信息，在外径调整后的玻璃光纤16被切断后，控制移送机构5以使模具4返回到外径调整后的玻璃光纤16的通过路径内。此时，控制部12从存储部10(参见图1)读取而取得在上述的步骤S106中由测定器7测定的外径调整后的玻璃光纤16的通过位置。接着，控制部12基于上述的玻璃光纤16的切断完成的信息，向移送机构5的驱动部5b发送指示模具4向该玻璃光纤16的通过位置返回的控制信号。移送机构5基于该控制信号使驱动部5b动作，由此，如图3所示的状态A3那样，使模具4与支承部5a一起从退避位置返回到光纤通过路径R1内，使该模具4的插通孔4a与光纤通过路径R1的位置一致。需要说明的是，上侧的玻璃光纤16的切断端部16a预先处于退避到规定的位置的状态，以避免与返回的模具4接触。
在此，如上所述，光纤通过路径R1是空拉中的玻璃光纤16的通过路径。外径调整后的玻璃光纤16在被牵引机构3从光纤母材15拉丝出时，沿着该光纤通过路径R1行进。这样的光纤通过路径R1与在上述的位置测定工序(步骤S106)中由测定器7测定的外径调整后的玻璃光纤16的通过位置一致。即，上述的设置工序中的模具4的返回位置基于由测定器7测定的外径调整后的玻璃光纤16的通过位置，通过控制部12控制为使该模具4的插通孔4a与光纤通过路径R1高精度地一致。需要说明的是，“插通孔4a与光纤通过路径R1一致”是指插通孔4a的中心轴与光纤通过路径R1的位置一致。
在进行了上述的设置工序后，进行使外径调整后的玻璃光纤16穿过返回到光纤通过路径R1内的模具4的插通孔4a的穿线工序(步骤S109)。在步骤S109中，上侧的玻璃光纤16由夹紧装置或夹具等把持，如图4所示的状态A4那样，以从上侧朝向下侧的方向插通于返回后的模具4的插通孔4a中。在此，如上所述，上侧的玻璃光纤16的外径被调整为足够细(例如0.2mm以下)，因此在穿过插通孔4a内时即使弯曲也难以断裂。这样的上侧的玻璃光纤16的切断端部16a不会断裂，穿过插通孔4a内而向模具4的下侧延伸。
另外，在该步骤8109中，如上所述，控制部12基于如上那样对移送机构5指示了模具4的返回的情况，将指示光纤母材15向拉丝炉2接近的控制信号发送到把持机构8。把持机构8基于该控制信号，使光纤母材15沿着玻璃光纤16的长度方向下降，由此，使光纤母材15(特别是其下端部)接近拉丝炉2的加热器2a。其结果是，光纤母材15的加热熔融的抑制被解除。
在进行了上述的穿线工序后，进行将处于插通于模具4的插通孔4a的状态的上侧的玻璃光纤16与处于被牵引机构3的绞盘3a及环带3c夹持的状态的下侧的玻璃光纤16接合的接合工序(步骤S110)。在步骤S110中，如图4所示的状态A4那样，利用接合构件19将通过上述的穿线工序从插通孔4a向模具4的下侧延伸的上侧的玻璃光纤16的切断端部16a与从牵引机构3的入侧朝向模具4侧延伸的下侧的玻璃光纤16的切断端部16b接合。由该接合构件19形成的切断端部16a、16b彼此的接合部分16c位于模具4的下方，因此不会插通于模具4的插通孔4a，且不会阻碍玻璃光纤16向该插通孔4a内插通。
需要说明的是，在上述的步骤S106～S110的各工序中，基于由控制部12进行的驱动部3b的控制，牵引机构3使绞盘3a及环带3c的旋转停止。另外，在上述的步骤S107～S110的各工序中，测定器7基于控制部12的控制，停止对玻璃光纤16的外径及通过位置的测定(参见图3的状态A3及图4的状态A4)。
在进行了上述的接合工序后，进行对制造对象的光纤(在本实施方式中为图1所示的光纤17)的卷取进行准备的卷取准备工序(步骤S111)。在步骤S111中，牵引机构3、移送机构5、测定器7和把持机构8由控制部12适当控制，由此，使制造对象的光纤能够通过牵引机构3的后级的卷取机(未图示)进行卷取。
此时，输入部9(参见图1)根据作业者的输入操作，将表示玻璃光纤16的接合完成的信息输入到控制部12。控制部12基于通过该输入部9输入的输入信息，将指示从光纤母材15的玻璃光纤16的拉丝的控制信号发送到牵引机构3的驱动部3b。牵引机构3通过基于该控制信号的驱动部3b的驱动力使绞盘3a及环带3c旋转。由此，如图4所示的状态A5那样，牵引机构3从加热熔融的光纤母材15拉丝出玻璃光纤16，并且牵引该玻璃光纤16的接合部分16c。其结果是，接合部分16c被向牵引机构3的出侧送出。然后，接合部分16c被切断而被去除。
另外，模具4在拉丝出的玻璃光纤16的外周涂敷覆盖用树脂。模具4的后段的固化机构6(参见图1)通过光照射使该覆盖用树脂固化，从而在该玻璃光纤16的外周形成覆盖层而成为光纤17。形成的光纤17被牵引机构3牵引，接着上述接合部分16c被向牵引机构3的出侧送出。牵引机构3一边持续从光纤母材15拉丝出玻璃光纤16，一边依次牵引光纤17，将光纤17的前端部分送出到后级的卷取机。然后，光纤17的前端部分绕挂于该卷取机。这样一来，成为能够从光纤母材15拉丝出玻璃光纤16并能够进行在外周形成有覆膜层的光纤17的卷取的状态，从而完成光纤制造装置1的调机。
需要说明的是，在该卷取准备工序中，测定器7基于控制部12的控制而在光源部7a与受光部7b之间进行光L1的发送接收，对拉丝后的玻璃光纤16的外径及通过位置进行测定。控制部12通过控制牵引机构3的驱动部3b来控制拉丝速度，并通过控制把持机构8来控制光纤母材15相对于拉丝炉2的相对位置，以使由测定器7测定的外径为玻璃光纤16的目标值。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式中，在进行通过玻璃光纤的空拉进行的外径调整之前，使作为配置于上方的拉丝炉和下方的牵引机构之间的涂敷机构的模具从上方的拉丝炉与下方的牵引机构之间的玻璃光纤的通过路径退避，然后，通过下方的牵引机构从由上方的拉丝炉加热熔融的光纤母材空拉玻璃光纤，调整玻璃光纤的外径，在由玻璃光纤的空拉进行的外径调整结束之后，使退避的模具返回到外径调整后的玻璃光纤的通过路径内，使外径调整后的玻璃光纤的通过路径与该模具的插通孔的位置一致。
因此，不需要将从光纤母材空拉的玻璃光纤(特别是未被充分空拉的较粗的外径(例如外径为1～2m左右)的玻璃光纤)向其通过路径外弯曲而避开模具，便能够将玻璃光纤在上方的拉丝炉与下方的牵引机构之间直线地空拉并较细地调整为所期望的外径(例如0.2mm以下)，并且在从光纤母材空拉玻璃光纤的方向(下方向)上不存在模具的状态下，能够进行基于玻璃光纤的空拉的外径调整。由此，外径调整对象的玻璃光纤在空拉中不易断裂，能够抑制该玻璃光纤的断裂屑的产生(特别是在模具上方产生)。其结果是，当利用模具在玻璃光纤的外周涂敷覆盖用树脂时，能够防止由于覆盖对象的玻璃光纤与断裂屑接触引起的缺陷而导致强度不足的情况、以及由于断裂屑混入玻璃光纤覆盖用树脂而导致玻璃光纤外周的覆盖层的可靠性降低的情况。
另外，将从加热熔融的光纤母材拉丝出外径调整后的玻璃光纤的牵引机构兼用于上述的玻璃光纤的空拉，因此无需设置用于空拉玻璃光纤的专用装置(例如图5所示的一对小型绞盘102a、102b等)。其结果是，能够简化光纤制造装置的规模及结构，并且能够降低装置的维护所花费的工夫、运行成本。
另外，在本发明的实施方式中，测定外径调整后的玻璃光纤的通过位置，并基于测定出的玻璃光纤的通过位置来控制模具的返回位置。因此，在使模具返回到外径调整后的玻璃光纤的通过路径内时，能够使该玻璃光纤的通过路径与模具的插通孔的位置高精度地一致。
需要说明的是，在上述的实施方式中，例示了应用了WOW方式作为玻璃光纤外周的覆盖方式的光纤制造装置，但本发明并不限定于此。在本发明中，在光纤制造装置中，也可以应用WOW方式的涂敷机构及固化机构的装置结构，也可以应用WOD方式的涂敷机构及固化机构的装置结构。另外，作为涂敷机构的模具可以是一体型的模具，也可以是能够分割为多个的分割型(例如二分割型)的模具。另外，可以是仅涂敷一层的模具，也可以是一并涂敷两层的模具。
另外，在上述的实施方式中，将外径调整后的玻璃光纤切断为上侧的玻璃光纤和下侧的玻璃光纤，将上侧的玻璃光纤插通于模具的插通孔后，利用接合构件将该上侧的玻璃光纤的切断端部与下侧的玻璃光纤的切断端部接合，形成在上方的拉丝炉内的光纤母材与下方的牵引机构之间连接的连串的玻璃光纤，但本发明并不限定于此。例如，也可以是，在将上侧的玻璃光纤插通于模具的插通孔后，在该上侧的玻璃光纤的切断端部安装砝码，一边借助该砝码的重量从光纤母材引出玻璃光纤，一边使该切断端部下降至牵引机构的位置，然后将该上侧的玻璃光纤绕挂于牵引机构(例如绞盘等)。
并且，在上述的实施方式中，在步骤S105的停止工序中，使外径调整后的玻璃光纤的行进停止，然后，在步骤S106的位置测定工序中，测定该停止中的玻璃光纤的通过位置，但本发明并不限定于此。外径调整后的玻璃光纤的通过位置也可以与该玻璃光纤的外径一起测定。例如，也可以是，在图2所示的步骤S103中，测定空拉中的玻璃光纤的外径及通过位置，将与在步骤S104中判断为小于基准值的外径一起测定的通过位置用作外径调整后的玻璃光纤的通过位置。
另外，在上述的实施方式中，在步骤S107的切断工序中，外径调整后的玻璃光纤在比模具靠下方的部分被切断，但本发明并不限定于此。在步骤S107的切断工序中，外径调整后的玻璃光纤可以在比模具靠上方的部分被切断，也可以在与模具相同高度位置的部分被切断。无论哪种情况，如果切断后的上侧的玻璃光纤当前未到达返回后的模具的插通孔，则只要利用其自重等将玻璃光纤从光纤母材15进一步引出即可。
并且，在上述的实施方式中，在玻璃光纤的切断后，调整光纤母材相对于拉丝炉的相对位置而使光纤母材从拉丝炉的加热器远离，但本发明并不限定于此。为了使光纤母材从拉丝炉的加热器远离，调整光纤母材相对于上述拉丝炉的相对位置也可以在步骤S105的停止工序后、步骤S106的位置测定工序后、步骤S107的切断工序后中任一时机进行。即，调整光纤母材相对于上述拉丝炉的相对位置只要在使由牵引机构进行的玻璃光纤的引出(空拉)停止后进行即可。
另外，在上述的实施方式中，利用控制部控制使模具可返回地退避的移送机构的动作及牵引机构的驱动，但本发明并不限定于此。例如，由移送机构进行的模具的退避动作及返回动作可以通过手动操作来进行，牵引机构的驱动(绞盘的旋转)也可以通过手动操作来开始或停止。并且，由移送机构进行的模具的返回动作也可以通过限制移送机构的驱动轴的可动范围来确定模具的返回位置。
另外，本发明并不限定于上述的实施方式。将上述的各构成要素适当地组合而构成的结构也包含于本发明中。此外，基于上述的实施方式而由本领域技术人员做出的其他实施方式、实施例以及运用技术等全部包含于本发明的范畴。
产业上的可利用性
如以所述，本发明的光纤制造装置及其调机方法对玻璃光纤的外径的调整是有用的，特别适合于能够抑制玻璃光纤的断裂屑的产生的光纤制造装置及其调机方法。
附图标记说明：
1 光纤制造装置
2 拉丝炉
2a 加热器
3 牵引机构
3a 绞盘
3b 驱动部
3c 环带
4 模具
4a 插通孔
5 移送机构
5a 支承部
5b 驱动部
6 固化机构
7 测定器
7a 光源部
7b 受光部
8 把持机构
9 输入部
10 存储部
11 显示部
12 控制部
15 光纤母材
16 玻璃光纤
16a、16b 切断端部
16c 接合部分
17 光纤
19 接合构件
100 光纤制造装置
101 模具
102a、102b 小型绞盘
103 绞盘
104 环带
105 吸引装置
110 玻璃光纤
L1 光
R1、R10 光纤通过路径。

Claims (10)

1.一种光纤制造装置，其特征在于，具备：
加热炉，其对光纤母材进行加热熔融；
牵引机构，其从由所述加热炉加热熔融的所述光纤母材引出玻璃光纤并调整所述玻璃光纤的外径，并且拉丝出外径调整后的所述玻璃光纤；
涂敷机构，其具有供外径调整后的所述玻璃光纤插入的插通孔且配置于上方的所述加热炉与下方的所述牵引机构之间，并且在外径调整后的所述玻璃光纤的外周涂敷规定的树脂；以及
移送机构，其使所述涂敷机构从所述玻璃光纤的通过路径以能够返回的方式退避。
2.根据权利要求1所述的光纤制造装置，其特征在于，
在所述加热炉与所述涂敷机构之间具备对所述玻璃光纤的外径进行测定的测定器。
3.根据权利要求2所述的光纤制造装置，其特征在于，
所述光纤制造装置具备控制部，所述控制部基于由所述测定器测定出的所述玻璃光纤的外径来控制所述牵引机构。
4.根据权利要求3所述的光纤制造装置，其特征在于，
所述测定器还对外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置进行测定，
所述控制部基于测定出的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置来控制所述涂敷机构的返回位置。
5.根据权利要求3或4所述的光纤制造装置，其特征在于，
所述光纤制造装置具备把持机构，所述把持机构把持所述光纤母材，并调整所述光纤母材相对于所述加热炉的相对位置，
所述控制部在使所述玻璃光纤的引出停止后，控制所述把持机构以使所述光纤母材远离所述加热炉的加热器。
6.一种光纤制造装置的调机方法，其是对如下制造光纤的光纤制造装置进行调机的方法：
利用加热炉对光纤母材进行加热熔融；
利用牵引机构从所述光纤母材拉丝出具有所期望的外径的玻璃光纤；并且
利用涂敷机构在拉丝出的所述玻璃光纤的外周涂敷规定的树脂，通过所述规定的树脂的固化在外周形成覆盖层，所述涂敷机构具有供外径调整后的所述玻璃光纤插入的插通孔且配置于上方的所述加热炉与下方的所述牵引机构之间，
所述光纤制造装置的调机方法的特征在于，包括：
退避工序，在该退避工序中，使所述涂敷机构从由所述牵引机构从所述光纤母材引出的所述玻璃光纤的通过路径退避；
线径调整工序，在该线径调整工序中，由所述牵引机构从所述光纤母材引出玻璃光纤并调整所述玻璃光纤的外径；以及
设置工序，在该设置工序中，使所述涂敷机构返回到外径调整后的所述玻璃光纤的通过路径内。
7.根据权利要求6所述的光纤制造装置的调机方法，其特征在于，包括：
线径测定工序，在该线径测定工序中，对由所述牵引机构调整的所述玻璃光纤的外径进行测定；
停止工序，在该停止工序中，在测定出的所述玻璃光纤的外径小于所述涂敷机构的插通孔的直径的情况下，使由所述牵引机构进行的所述玻璃光纤的引出停止；以及
切断工序，在该切断工序中，将所述引出停止的外径调整后的所述玻璃光纤切断，
所述设置工序在外径调整后的所述玻璃光纤被切断后，使所述涂敷机构返回到外径调整后的所述玻璃光纤的通过路径内。
8.根据权利要求6所述的光纤制造装置的调机方法，其特征在于，
所述光纤制造装置的调机方法进一步包括位置测定工序，在所述位置测定工序中，对由所述牵引机构进行的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置进行测定，
所述设置工序基于测定出的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置来控制所述涂敷机构的返回位置。
9.根据权利要求7所述的光纤制造装置的调机方法，其特征在于，
所述光纤制造装置的调机方法进一步包括位置测定工序，在所述位置测定工序中，对由所述牵引机构进行的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置进行测定，
所述设置工序基于测定出的外径调整后的所述玻璃光纤的通过位置来控制所述涂敷机构的返回位置。
10.根据权利要求7或9所述的光纤制造装置的调机方法，其特征在于，
所述光纤母材相对于所述加热炉的相对位置被调整为，在停止所述玻璃光纤的引出后，使所述光纤母材远离所述加热炉的加热器。
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