CN116490809A - 光纤的制造方法和制造装置 - Google Patents
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Abstract
在通过拉丝炉加热光纤母材的同时进行拉丝以形成光纤的光纤的制造方法包括:在光纤母材拉丝前获取同时拍摄光纤母材和拉丝炉的开口部而得的摄像图像的工序;和基于摄像图像调整光纤母材的位置,以使光纤母材的中心与开口部的中心的位置一致的工序。
Description
技术领域
本公开涉及光纤的制造方法和制造装置。
本申请要求基于2020年11月13日提出的日本申请第2020-189691号的优先权,并且援引了所述日本申请中记载的全部记载内容。
背景技术
专利文献1中公开了一种光纤母材定心装置,在以非接触方式对光纤母材进行光学定位的装置中,在同一光轴上配置光源和光检测器,将从光源射出的光束向光检测器射出,以在光源与光检测器的中间横切光束的方式配置光纤母材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭60-231438号公报
发明内容
本公开的一个方式涉及的光纤的制造方法是
在通过拉丝炉加热光纤母材的同时进行拉丝以形成光纤的光纤的制造方法,包括:
在所述光纤母材拉丝前获取同时拍摄所述光纤母材和所述拉丝炉的开口部而得的摄像图像的工序;和
基于所述摄像图像调整所述光纤母材的位置,以使所述光纤母材的中心与所述开口部的中心的位置一致的工序。
另外,本公开的一个方式涉及的光纤的制造装置具备:
在加热光纤母材的同时进行拉丝以形成光纤的拉丝炉;
把持所述光纤母材的上端并能够移动所述光纤母材的位置的馈送器(feeder);
在所述光纤母材拉丝前同时拍摄所述光纤母材和所述拉丝炉的开口部的至少一个照相机;以及
基于由所述至少一个照相机获取的摄像图像,以使所述光纤母材的中心与所述开口部的中心的位置一致的方式对所述馈送器进行控制的控制部。
附图说明
[图1]图1是示出本公开的实施方式涉及的光纤的制造装置的示意性构成图。
[图2]图2是示出包括摄像部和拉丝炉的制造装置的上部构成的示意图。
[图3]图3是图2所示的摄像部的俯视图。
[图4A]图4A是示出在未进行照明装置的照明的状态下由摄像部所具备的第一照相机摄像到的光纤母材和拉丝炉的开口部的图像。
[图4B]图4B是示出在未进行照明装置的照明的状态下由摄像部所具备的第二照相机摄像到的光纤母材和拉丝炉的开口部的图像。
[图5A]图5A是示出在由摄像部所具备的第一照明装置进行了照明的状态下由第一照相机摄像到的光纤母材和拉丝炉的开口部的图像。
[图5B]图5B是示出在由摄像部所具备的第二照明装置进行了照明的状态下由第二照相机摄像到的光纤母材和拉丝炉的开口部的图像。
[图6]图6是示出通过图像处理检测出的光纤母材的中心位置和拉丝炉的开口部的中心位置的图。
[图7]图7是示出从变形例涉及的第一照明装置和第二照明装置射出的光与第一照相机和第二照相机的快门开闭的时刻的时序图。
具体实施方式
(本公开所要解决的课题)
如专利文献1所示,为了以非接触方式对光纤母材进行光学位置调整,在通过光束的照射进行光纤母材的定心的情况下,当光源或光检测器的位置发生偏移时,不能正确地进行光纤母材的定心。因此,需要定期维护这些装置,以使光源或光检测器的位置不发生偏移。
因此,本公开的目的在于提供能够正确且容易地执行光纤母材与拉丝炉的中心对准的光纤的制造方法和制造装置。
(本公开的实施方式的说明)
首先列举本公开的实施方式并进行说明。
本公开的一个方式涉及的光纤的制造方法是
(1)在通过拉丝炉加热光纤母材的同时进行拉丝以形成光纤的光纤的制造方法,包括:
在所述光纤母材拉丝前获取同时拍摄所述光纤母材和所述拉丝炉的开口部而得的摄像图像的工序;和
基于所述摄像图像调整所述光纤母材的位置,以使所述光纤母材的中心与所述开口部的中心的位置一致的工序。
根据本公开,能够正确且容易地进行光纤母材(玻璃母材)与拉丝炉的中心对准。由此,可以防止以下情况:由于在光纤母材的中心轴倾斜的状态下进行拉丝,光纤母材的熔融点偏芯而发生拉丝后的光纤的断线或非对称化;或者在将光纤母材插入拉丝炉时,光纤母材与拉丝炉的开口部碰撞。另外,如上所述,在利用激光等进行炉心对准的调整的情况下,为了正确地对准激光的位置,需要定期维护位置调整机构。在本公开的方法中,由于能够根据包含光纤母材和拉丝炉的开口部这两者的摄像图像来进行光纤母材的位置调整,因此摄像机构只要在能够得到包含光纤母材和拉丝炉的开口部这两者的摄像图像的范围内即可,位置也可以偏移,不需要定期维护摄像机构。
需要说明的是,“光纤母材的中心与开口部的中心的位置一致”不需要完全一致,允许1mm左右的偏移。
(2)所述摄像图像包括第一摄像图像和第二摄像图像,
在获取所述摄像图像的工序中,
可以通过第一照相机拍摄所述光纤母材和所述开口部以获取所述第一摄像图像,并且通过设置在与所述第一照相机不同位置的第二照相机拍摄所述光纤母材和所述开口部以获取所述第二摄像图像。
根据本公开,通过使用第一和第二多个照相机,能够获取从不同的拍摄场所摄像到的第一摄像图像和第二摄像图像。由于能够从两个方向检测光纤母材的中心与拉丝炉的开口的中心的偏移,因此能够更正确地进行光纤母材与拉丝炉的中心对准。
(3)在获取所述摄像图像的工序中,
可以将从第一照明装置射出的第一光照射到所述光纤母材,
将从第二照明装置射出且具有与所述第一光不同波长的第二光照射到所述光纤母材,
通过具备仅能够透射所述第一光的第一滤光器的第一照相机对所述光纤母材和所述开口部进行拍摄而获取第一摄像图像,
通过具备仅能够透射所述第二光的第二滤光器的第二照相机对所述光纤母材和所述开口部进行拍摄而获取第二摄像图像。
根据本公开,通过第一照相机获取利用第一滤光器仅照射了适于获取第一摄像图像的第一照明装置的第一光而得的图像,并通过减少来自其他照明的其他波长的光的影响,从而能够获取容易识别光纤母材的外形边缘的摄像图像。结果,能够正确地进行光纤母材与拉丝炉的中心对准。在第二照相机中,通过第二滤光器和第二照明装置也得到了同样的效果。
需要说明的是,各滤光器仅透射第一光、第二光的波长,但是第一照相机所具备的第一滤光器并不是遮断第二光的全部波长,而是透射一部分(与第一光的波长分布重叠)波长的光。同样地,第二照相机所具备的第二滤光器并不是遮断第一光的全部波长,而是透射一部分(与第二光的波长分布重叠)波长的光。
另外,第一滤光器透射第一光的波长的光,但是并不只透射从第一照明装置射出的光。同样地,第二滤光器透射第二光的波长的光,但是并不只透射从第二照明装置射出的光。
(4)所述第一光的波长可以是红色,所述第二光的波长可以是蓝色。
对于第一光和第二光的颜色,通过分别使用红色光和蓝色光,第一光与第二光的波长之差较大,因此第一光被第二滤光器遮断而难以入射到第二照相机,同样地,第二光被第一滤光器遮断而难以入射到第一照相机。这样,通过减少其他波长的光的影响,能够获取容易识别光纤母材的外形边缘的摄像图像。需要说明的是,“红色”是指波长600nm以上且800nm以下左右,“蓝色”是指波长400nm以上且500nm以下左右。
(5)获取所述摄像图像的工序可以包括:
在第一时刻将从第一照明装置射出的第一光照射到所述光纤母材的工序;
根据所述第一时刻打开第一照相机的快门以获取仅由所述第一光照射的所述摄像图像的工序;
在与所述第一时刻不同的第二时刻将从第二照明装置射出的第二光照射到所述光纤母材的工序;以及
根据所述第二时刻打开第二照相机的快门以获取仅由所述第二光照射的所述摄像图像的工序。
如本公开那样,通过使用发光时刻不同的多个照明装置,并根据来自各照明装置的发光时刻进行摄像,也能够获取仅照射了适于获取各照相机的各摄像图像的各照明装置的各光而得的图像,因此能够获取容易识别光纤母材的外形边缘的摄像图像。结果,能够更正确地进行光纤母材与拉丝炉的中心对准。
(6)在获取所述摄像图像的工序中,也可以对所述光纤母材照射由配置在所述光纤母材的背面的屏幕(screen)反射的反射光。
通过使用屏幕的反射光的透射照明,可以对光纤母材从与照相机相对的方向均等地给予照明,可以获取更容易识别光纤母材的外形边缘的摄像图像。
另外,本公开的一个方式涉及的光纤的制造装置可以具备:
(7)在加热光纤母材的同时进行拉丝以形成光纤的拉丝炉;
把持所述光纤母材的上端并能够移动所述光纤母材的位置的馈送器;
在所述光纤母材拉丝前同时拍摄所述光纤母材和所述拉丝炉的开口部的至少一个照相机;以及
基于由所述至少一个照相机获取的摄像图像,以使所述光纤母材的中心与所述开口部的中心的位置一致的方式对所述馈送器进行控制的控制部。
根据本公开,可以提供能够正确且容易地执行光纤母材的炉心对准的光纤的制造装置,可以防止拉丝后的光纤的断线或非对称化的发生、光纤母材与拉丝炉的开口部的碰撞。
(本公开的效果)
根据本公开,可以提供能够正确且容易地执行光纤母材与拉丝炉的中心对准的光纤的制造方法和制造装置。
(本公开的实施方式的详细情况)
以下,参照附图对本公开的实施方式涉及的光纤的制造方法和光纤的制造装置的具体例进行说明。需要说明的是,本公开不限于这些示例,而是由权利要求书表示,并且意图包括与权利要求书等同的意义和范围内的全部变更。
图1是示出本实施方式涉及的光纤的制造装置1的构成图。
如图1所示,光纤的制造装置1具备:拉丝塔2、馈送器3、摄像部4、控制部5、支持棒6、拉丝炉7、强制冷却装置8、被覆装置9、绞盘装置10、卷取装置11、以及玻璃外径测定器12。
馈送器3设置在拉丝塔2的上部,以能够使光纤母材(玻璃母材)G1的位置移动的方式构成。馈送器3具有卡盘31、卡盘支持部32、垂直移动部33以及水平移动部34。
卡盘31把持设置在光纤母材G1的上部的支持棒6。卡盘支持部32将卡盘31以单臂状支持在拉丝塔2上。垂直移动部33沿着制造装置1的垂直方向(Z方向)设置,以能够使卡盘支持部32沿着垂直方向移动的方式构成。垂直移动部33通过使卡盘支持部32沿着垂直方向移动,从而使被卡盘31把持着的光纤母材G1与卡盘支持部32一起沿着垂直方向移动。水平移动部34以能够使被卡盘31把持着的光纤母材G1沿着与上述垂直方向正交的水平方向(X方向和Y方向)移动的方式构成。
摄像部4在垂直方向上至少设置在拉丝炉7的上方。例如,摄像部4被设置成能够同时对形成在拉丝炉7的上部的开口部和容纳在该开口部内的光纤母材G1进行摄像。在图1所示的例子中,摄像部4设置在拉丝炉7的上方即卡盘31的下侧。关于摄像部4的详细构成,将在图2和图3中进行后述。
拉丝炉7被支持在拉丝塔2的上方,具备加热器71,对容纳在内部的光纤母材G1进行加热。在拉丝炉7中被加热并熔融的光纤母材G1从前端伸出,被拉丝成为玻璃纤维G3。强制冷却装置8将由拉丝炉7拉丝而成的高温玻璃纤维G3强制冷却。被覆装置9在由强制冷却装置8冷却后的玻璃纤维G3上被覆树脂。通过在玻璃纤维G3上被覆树脂,成为光纤G2。需要说明的是,在上述树脂为紫外线固化树脂的情况下,也可以在被覆装置9的下面设置紫外线照射装置,对光纤G2照射紫外线而使树脂固化。在树脂固化后,光纤G2通过绞盘装置10,以一定张力卷取在卷取装置11上。绞盘装置10基于来自玻璃外径测定器12的信号进行控制,得到预定的玻璃外径的光纤G2。
在控制部5上连接有馈送器3的垂直移动部33及水平移动部34、摄像部4等。控制部5控制水平移动部34,调整由卡盘31把持着的光纤母材G1的水平方向(XY方向)的位置。另外,控制部5控制垂直移动部33,调整由卡盘31把持着的光纤母材G1的垂直方向(Z方向)的位置。而且,控制部5基于由摄像部4获取的摄像信息来控制馈送器3,以使光纤母材G1的中心与开口部72的中心的位置一致。
图2是示出包括图1中的摄像部4和拉丝炉7的制造装置1的上部构成的示意图。图3是图2所示的摄像部4的俯视图。
如图2和图3所示,摄像部4具备:第一照相机41、第二照相机42、红色滤光器43(第一滤光器的一个例子)、蓝色滤光器44(第二滤光器的一个例子)、红色LED45(第一照明装置的一个例子)、蓝色LED46(第二照明装置的一个例子)、以及屏幕47。
第一照相机41和第二照相机42各自被设置成能够从不同的位置同时对形成在拉丝炉7的上部的开口部72和容纳在该开口部72内(拉丝炉7内)之前的光纤母材G1进行摄像。容纳在开口部72内之前的光纤母材G1是指要被拉丝以前的光纤母材G1,是处于经由支持棒6而被卡盘31把持的状态的光纤母材G1。第一照相机41和第二照相机42设置在X方向上隔着光纤母材G1大致对称的位置。另外,第一照相机41和第二照相机42设置在Z方向上比拉丝炉7的开口部72更靠上方的位置。此外,为了同时对光纤母材G1和开口部72进行摄像,第一照相机41和第二照相机42分别设置成朝向斜内侧的下方。
在第一照相机41上安装有能够透射红色光的红色滤光器43。在第二照相机42上安装有能够透射蓝色光的蓝色滤光器44。
红色LED45和蓝色LED46设置在X方向上隔着光纤母材G1大致对称的位置。红色LED45在X方向上相对于光纤母材G1配置在安装有蓝色滤光器44的第二照相机42侧。蓝色LED46在X方向上相对于光纤母材G1配置在安装有红色滤光器43的第一照相机41侧。此外,红色LED45在X方向上相对于光纤母材G1配置在比第二照相机42更靠外侧的位置。蓝色LED46在X方向上相对于光纤母材G1配置在比第一照相机41更靠外侧的位置。
红色LED45和蓝色LED46是沿着光纤母材G1的长度方向(Z方向)设置的棒状的线型光源。如图3所示,在红色LED45和蓝色LED46上设置有覆盖各自LED45、46的周围的大致U字状的框架45A、46A。框架45A、46A例如由铝材料构成,以从各LED45、46射出的光不直接入射到第一照相机41和第二照相机42的方式进行遮断。需要说明的是,也可以将框架45A、46A的内侧作为反射面,以使从各LED45、46射出的光有效地照射向屏幕47的方式在该反射面上进行反射。
屏幕47在Y方向上隔着光纤母材G1而设置在与第一照相机41和第二照相机42相反的一侧。屏幕47设置在使从红色LED45和蓝色LED46射出的光向光纤母材G1漫反射的位置。屏幕47在Y方向上相对于光纤母材G1设置在拉丝塔2侧(光纤母材G1的背面侧)。屏幕47例如由在其表面(反射面)涂布了白色涂料的聚氯乙烯树脂构成。屏幕47以使从红色LED45和蓝色LED46射出的光向光纤母材G1广角散射的方式进行反射。
如图3所示,从红色LED45射出的光被屏幕47反射并照射到光纤母材G1上。由屏幕47反射的光作为透射照明照射到光纤母材G1上,并通过在Y方向上隔着光纤母材G1设置在与屏幕47相反一侧的第一照相机41经由红色滤光器43被拍摄。同样地,从蓝色LED46射出的光被屏幕47反射并照射到光纤母材G1上。由屏幕47反射的光作为透射照明照射到光纤母材G1上,并通过在Y方向上隔着光纤母材G1设置在与屏幕47相反一侧的第二照相机42经由蓝色滤光器44被拍摄。第一照相机41和第二照相机42相对于光纤母材G1配置在相对于通过光纤母材G1的中心位置且从屏幕47引出的垂线47a具有预定的角度θ1、θ2(例如30度以上且60度以下)的位置。红色LED45和蓝色LED46设置在能够将由屏幕47反射的光有效地照射到第一照相机41和第二照相机42的位置。
接下来,对本实施方式涉及的光纤的制造方法进行说明。本实施方式的光纤的制造方法是使用图1~图3所示的光纤的制造装置1制造光纤G2的方法。本实施方式的光纤的制造方法包括以下所示的“摄像图像获取工序”和“位置调整工序”。
(摄像获取工序)
通过垂直移动部33使卡盘支持部32向上方滑动,使卡盘31把持用于拉丝的光纤母材G1的支持棒6。在使卡盘31把持着光纤母材G1的状态下,在使卡盘支持部32向下方滑动之前、即在使光纤母材G1插入到拉丝炉7的开口部72内之前,利用第一照相机41和第二照相机42对该光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72进行摄像。
具体而言,控制部5将从红色LED45射出的红色光(第一光的一个例子)照射到光纤母材G1,通过将从蓝色LED46射出的蓝色光(第二光的一个例子)照射到光纤母材G1。在光纤母材G1被各LED的光照射的状态下,第一照相机41经由红色滤光器43同时对光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72进行摄像,从而获取第一摄像图像。同样地,在光纤母材G1被各LED的光照射的状态下,第二照相机42经由蓝色滤光器44同时对光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72进行摄像,从而获取第二摄像图像。
图4A是示出在未通过红色LED45进行照明的状态下由第一照相机41摄像到的光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72的图像。图4B是示出在未通过蓝色LED46进行了照明的状态下由第二照相机42摄像到的光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72的图像。图5A是示出在进行了红色LED45的照明的状态下由第一照相机41摄像到的光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72的图像(第一摄像图像的一个例子)。图5B是示出在进行了蓝色LED46的照明的状态下由第二照相机42摄像到的光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72的图像(第二摄像图像的一个例子)。即,图4A、图4B的图像是没有红色LED45和蓝色LED46的照明时的图像,图5A、图5B的图像是有红色LED45和蓝色LED46的照明时的图像。
如图5A、图5B的图像所示,在进行红色LED45和蓝色LED46的照明并通过各滤光器43、44进行摄像的情况下,作为透明圆筒体的光纤母材G1通过由屏幕47反射的光进行的透射照明,光纤母材G1的背景和光纤母材G1的中央部拍出来是白色的,光纤母材G1的两侧边缘部拍出来是黑色的。这样,通过使用透射照明,能够获取强调了光纤母材G1的外形边缘的图像。因此,有红色LED45和蓝色LED46的照明时的图像(图5A、图5B的图像)与没有照明时的图像(图4A、图4B的图像)相比,光纤母材G1的外形边缘变得容易识别。
另一方面,在进行了红色LED45和蓝色LED46的照明的状态下不通过滤光器进行拍摄的情况下,除了透射照明以外,还对从侧方照明光纤母材G1的光进行摄像,因此,光纤母材G1的外形边缘的强调减弱,难以识别外形边缘。
(位置调整工序)
控制部5通过对由第一照相机41摄像到的第一摄像图像和由第二照相机42摄像到的第二摄像图像进行图像处理,从而检测光纤母材G1的边缘坐标和拉丝炉7的开口部72的边缘坐标。
接着,控制部5基于检测出的光纤母材G1的边缘坐标,计算光纤母材G1的中心轴线。中心轴线例如可以作为根据光纤母材G1的两侧的外形边缘坐标得到的两条近似直线的二等分线来计算。另外,控制部5基于检测出的拉丝炉7的开口部72的边缘坐标,计算开口部72的椭圆中心点。需要说明的是,如上所述,为了从不同的位置同时对光纤母材G1和开口部72进行摄像,第一照相机41和第二照相机42以各自朝向斜内侧的下方的方式设置。因此,在图5A、5B的图像中检测出的光纤母材G1的外径边缘随着向下方而靠近中心。另外,在图5A、5B的图像中检测出的开口部72的形状为大致椭圆。
接着,控制部5基于算出的光纤母材G1的中心轴线检测光纤母材G1的中心位置,并且基于算出的开口部72的椭圆中心点检测开口部72的中心位置。图6是示出通过图像处理检测出的光纤母材G1的中心位置和开口部72的中心位置的图。在图6中,中心位置c成为开口部72的炉心,例如显示半径3mm至5mm的靶区(target)80。在靶区80内,绘制了基于光纤母材G1的边缘坐标而检测出的光纤母材G1的中心位置e,其中光纤母材G1的边缘坐标是通过对由第一照相机41摄像到的第一摄像图像和由第二照相机42摄像到的第二摄像图像进行图像处理而检测出的。在靶区80的上部区域81中显示的数字是光纤母材G1的中心位置e从中心位置c的偏移量(单位mm)。
接着,控制部5基于图6中绘制的光纤母材G1的中心位置e和开口部72的中心位置c来控制水平移动部34并调整(调芯)光纤母材G1的位置,以使光纤母材G1的中心与开口部72的中心的位置一致。需要说明的是,操作者也可以手动使水平移动部34移动并调整(调芯)光纤母材G1的位置。
另外,也可以在水平移动部34上设置调整光纤母材G1相对于垂直移动部33的倾斜的倾斜移动部(未图示),控制部5可以控制倾斜移动部,以使光纤母材G1的中心轴线的倾斜与垂直移动部33的移动方向平行。由此,从光纤母材G1的下端至上端,能够始终与开口部72的中心一致。
优选连续地计算光纤母材G1的中心位置e和开口部72的中心位置c。控制部5也可以基于算出的中心位置的数据,计算光纤母材G1的中心位置与开口部72的中心位置的偏移量等,实时地例如如图6的上部区域81所示那样对该偏移量进行数值显示。
位置调整工序结束后,控制部5使卡盘支持部32向下方滑动,将光纤母材G1从开口部72容纳在拉丝炉7的内部。后续的拉丝工序是与以往相同的工序内容,因此省略说明。
如上所述,本实施方式涉及的光纤的制造方法包括:在光纤母材G1拉丝前同时拍摄光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72以获取摄像图像的工序;和基于所获取的摄像图像调整光纤母材G1的位置,以使光纤母材G1的中心与拉丝炉7的开口部72的中心的位置一致的工序。根据本制造方法,对包含光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72这两者的摄像图像进行处理而能够进行光纤母材G1的位置调整,因此能够正确且容易地进行光纤母材G1与拉丝炉7的开口部72的中心对准。由此,可以防止以下情况:主要由于在光纤母材G1的中心轴倾斜的状态下进行拉丝,光纤母材G1的熔融点偏芯而发生拉丝后的光纤G2的断线或非对称化;或者在将光纤母材G1插入拉丝炉7时,光纤母材G1与拉丝炉7的开口部72碰撞。另外,在如以往那样例如利用激光等进行炉心对准的调整的情况下,为了正确对准激光的位置,需要定期维护位置调整机构。在本制造方法的情况下,由于能够基于包含光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72这两者的摄像图像来调整光纤母材G1的位置,因此只要在能够得到包含光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72这两者的摄像图像的范围内即可,摄像用的照相机41、42的位置也可以偏移,不需要定期维护照相机41、42的位置对准。
另外,摄像图像包括第一摄像图像和第二摄像图像,在获取摄像图像的工序中,通过第一照相机41拍摄光纤母材G1和开口部72以获取第一摄像图像,并且通过设置在与第一照相机41不同位置的第二照相机42拍摄光纤母材G1和开口部72以获取第二摄像图像。根据本方法,通过使用第一和第二多个照相机41、42,能够获取从不同的拍摄场所摄像到的第一摄像图像和第二摄像图像。可以从两个方向检测光纤母材G1的中心与拉丝炉7的开口部72的中心的偏移。因此,能够更正确地进行光纤母材G1与拉丝炉7的中心对准。
另外,在获取摄像图像的工序中,将从红色LED45射出的红色光照射到光纤母材G1,将从蓝色LED46射出且具有与红色光不同的波长的蓝色光照射到光纤母材G1,通过具备仅能够透射红色光的红色滤光器43的第一照相机41拍摄光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72,获取图5A所示的图像(第一摄像图像的一个例子),通过具备仅能够透射蓝色光的蓝色滤光器44的第二照相机42拍摄光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72,获取图5B所示的图像(第二摄像图像的一个例子)。根据本方法,通过利用第一照相机41获取仅由红色滤光器43照射了红色LED45的红色光的第一摄像图像,并减少来自蓝色LED46的蓝色光的影响,从而能够获取容易识别光纤母材G1的外形边缘的摄像图像。同样地,通过利用第二照相机42获取仅由蓝色滤光器44照射了蓝色LED46的蓝色光的第二摄像图像,并减少来自红色LED45的红色光的影响,从而能够获取容易识别光纤母材G1的外形边缘的摄像图像。因此,基于由第一照相机41获取的第一摄像图像和由第二照相机42获取的第二摄像图像,能够正确地检测光纤母材G1的中心位置和拉丝炉7的开口部72的中心位置,能够更精密地进行光纤母材G1与拉丝炉7的开口部72的中心对准。
需要说明的是,通过使用红色光和蓝色光,两者的波长之差较大,因此红色光被蓝色滤光器44遮断而难以入射到第二照相机42,同样地,蓝色光被红色滤光器43遮断而难以入射到第一照相机41。这样,通过减少其他波长的光的影响,能够获取容易识别光纤母材G1的外形边缘的摄像图像。
另外,在获取摄像图像的工序中,对光纤母材G1照射配置在光纤母材G1背面的屏幕47的反射光。根据本方法,通过使用由屏幕47散射的反射光的透射照明,能够对光纤母材G1均等地进行照明,从而能够获取更容易识别光纤母材G1的外形边缘的摄像图像。
另外,本实施方式涉及的光纤的制造装置1具备:在加热光纤母材G1的同时进行拉丝以形成光纤G2的拉丝炉7;把持光纤母材G1的上端并能够移动光纤母材G1的位置的馈送器3;在光纤母材G1拉丝前同时拍摄光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72的第一照相机41和第二照相机42;以及基于由第一照相机41和第二照相机42获取的摄像图像,以使光纤母材G1的中心与开口部72的中心的位置一致的方式控制馈送器3的控制部5。根据本构成,能够正确且容易地执行光纤母材G1的炉心对准。
需要说明的是,在上述实施方式中,将用作照明装置的LED的光的颜色设为红色和蓝色,但是不限于这些颜色。只要是颜色(波长)互不相同的LED即可,也可以是其他颜色。但是,两者的波长分离时,容易用滤光器除去另一方的波长的光,难以受到另一方的光的影响,因此在这一点上优选使用红色和蓝色。
(变形例)
在上述实施方式中,对使用颜色(波长)不同的照明装置(红色LED45和蓝色LED46)的例子进行了说明,但是不限于此。例如,可以使用相同颜色(波长)的LED作为照明装置。在使用相同颜色的LED(照明装置)的情况下,光纤的制造方法中的“摄像获取工序”如下所述。
(摄像获取工序)
图7是示出在第一照明装置和第二照明装置中使用相同颜色的LED时从第一照明装置和第二照明装置射出的光与第一照相机和第二照相机的快门开闭的时刻的时序图。
如图7所示,控制部5在第一时刻从第一照明装置射出第一光并照射到光纤母材G1。另外,控制部5根据从第一照明装置射出第一光的第一时刻,打开第一照相机41的快门,对光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72进行摄像,从而获取第一摄像图像。
接着,控制部5在与上述第一时刻不同的第二时刻,从第二照明装置射出第二光并照射到光纤母材G1。另外,控制部5根据从第二照明装置射出第二光的第二时刻,打开设置在与第一照相机41不同位置的第二照相机42的快门,对光纤母材G1和拉丝炉7的开口部72进行摄像,从而获取第二摄像图像。在打开第二照相机42的快门的时间,没有从第一照明装置射出的第一光,在打开第一照相机41的快门的时间,没有从第二照明装置射出的第二光。
需要说明的是,本变形例中的位置调整工序与上述实施方式的位置调整工序相同,对由第一照相机41摄像到的第一摄像图像和由第二照相机42摄像到的第二摄像图像进行图像处理,调整(调芯)光纤母材G1的位置,以使光纤母材G1的中心与开口部72的中心的位置一致。
在本变形例的制造方法中,获取摄像图像的工序包括:在第一时刻将从第一照明装置射出的第一光照射到光纤母材G1,根据第一时刻打开第一照相机41的快门以获取得第一摄像图像,在与第一时刻不同的第二时刻,将从第二照明装置射出的第二光照射到光纤母材G1,根据第二时刻打开第二照相机42的快门以获取第二摄像图像。根据本变形例涉及的方法,第一照相机41可以不使用滤光器,而仅利用从隔着光纤母材G1而相对的方向照射的第一照明装置的第一光在第一时刻对光纤母材G1进行摄像。另外,第二照相机42可以不使用滤光器,而仅利用从隔着光纤母材G1而相对的方向照射的第二照明装置的第二光在第二时刻对光纤母材G1进行摄像。因此,第一照相机41和第二照相机42获取仅照射了适于获取各个摄像图像的照明装置的光而成的图像,并通过减少来自其他照明的光的影响,能够分别获取容易识别光纤母材G1的外形边缘的第一摄像图像和第二摄像图像。因此,基于这些第一摄像图像和第二摄像图像,能够正确地进行光纤母材G1与拉丝炉7的开口部72的中心对准。
以上,参照特定的实施方式对本公开进行了详细地说明,但是对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种变更和修改。另外,上述说明的构成部件的数量、位置、形状等不限于上述实施方式,可以变更为对于实施本公开合适的数量、位置、形状等。
符号的说明
1:制造装置
2:拉丝塔
3:馈送器
4:摄像部
5:控制部
6:支持棒
7:拉丝炉
8:强制冷却装置
9:被覆装置
10:绞盘装置
11:卷取装置
12:玻璃外径测定器
31:卡盘
32:卡盘支持部
33:垂直移动部
34:水平移动部
41:第一照相机
42:第二照相机
43:红色滤光器
44:蓝色滤光器
45:红色LED(第一照明装置的一个例子)
46:蓝色LED(第二照明装置的一个例子)
45A、46A:框架
47:屏幕
47a:垂线
71:加热器
72:开口部
80:靶区
81:(靶区的)上部区域
c:(靶区的)中心
e:(光纤母材的)中心位置
G1:光纤母材
G2:光纤
G3:玻璃纤维
θ1、θ2:角度
Claims (7)
1.一种光纤的制造方法,其是在通过拉丝炉加热光纤母材的同时进行拉丝以形成光纤的光纤的制造方法,包括:
在所述光纤母材拉丝前获取同时拍摄所述光纤母材和所述拉丝炉的开口部而得的摄像图像的工序;和
基于所述摄像图像调整所述光纤母材的位置,以使所述光纤母材的中心与所述开口部的中心的位置一致的工序。
2.根据权利要求1所述的光纤的制造方法,其中,
所述摄像图像包括第一摄像图像和第二摄像图像,
在获取所述摄像图像的工序中,
通过第一照相机拍摄所述光纤母材和所述开口部以获取所述第一摄像图像,并且通过设置在与所述第一照相机不同位置的第二照相机拍摄所述光纤母材和所述开口部以获取所述第二摄像图像。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光纤的制造方法,其中,
在获取所述摄像图像的工序中,
将从第一照明装置射出的第一光照射到所述光纤母材,
将从第二照明装置射出且具有与所述第一光不同波长的第二光照射到所述光纤母材,
通过具备仅能够透射所述第一光的第一滤光器的第一照相机对所述光纤母材和所述开口部进行拍摄而获取第一摄像图像,
通过具备仅能够透射所述第二光的第二滤光器的第二照相机对所述光纤母材和所述开口部进行拍摄而获取第二摄像图像。
4.根据权利要求3所述的光纤的制造方法,其中,
所述第一光的波长是红色,所述第二光的波长是蓝色。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的光纤的制造方法,其中,
获取所述摄像图像的工序包括:
在第一时刻将从第一照明装置射出的第一光照射到所述光纤母材的工序;
根据所述第一时刻打开第一照相机的快门以获取仅由所述第一光照射的所述摄像图像的工序;
在与所述第一时刻不同的第二时刻将从第二照明装置射出的第二光照射到所述光纤母材的工序;以及
根据所述第二时刻打开第二照相机的快门以获取仅由所述第二光照射的所述摄像图像的工序。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的光纤的制造方法,其中,在获取所述摄像图像的工序中,对所述光纤母材照射由配置在所述光纤母材的背面的屏幕反射的反射光。
7.一种光纤的制造装置,具备:
在加热光纤母材的同时进行拉丝以形成光纤的拉丝炉;
把持所述光纤母材的上端并能够移动所述光纤母材的位置的馈送器;
在所述光纤母材拉丝前同时拍摄所述光纤母材和所述拉丝炉的开口部的至少一个照相机;以及
基于由所述至少一个照相机获取的摄像图像,以使所述光纤母材的中心与所述开口部的中心的位置一致的方式对所述馈送器进行控制的控制部。
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