JP2004240028A - 光ファイバ把持装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、把持部材の移動速度を制御可能とし、装置毎、作業者毎の光ファイバ把持作業のばらつきを防止した光ファイバ把持装置を提供することにある。
【解決手段】光ファイバ１３を位置決め溝１５ａ内に設置しておく。次いで、把持部材１７を移動させ把持部材１７が光ファイバ１３に接触する前に把持部材１７をストッパ手段２５により保持する。さらに、このストッパ手段２５を介して把持部材１７を光ファイバ１３に対して把持する方向に駆動手段２９により移動させて光ファイバ１３を把持する。このときの把持部材１７の移動速度を速度制御手段３７により制御する。
【選択図】 図１
【解決手段】光ファイバ１３を位置決め溝１５ａ内に設置しておく。次いで、把持部材１７を移動させ把持部材１７が光ファイバ１３に接触する前に把持部材１７をストッパ手段２５により保持する。さらに、このストッパ手段２５を介して把持部材１７を光ファイバ１３に対して把持する方向に駆動手段２９により移動させて光ファイバ１３を把持する。このときの把持部材１７の移動速度を速度制御手段３７により制御する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光ファイバ融着接続機において光ファイバを把持するための光ファイバ把持装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１に開示された光ファイバ融着接続機において、光ファイバ把持機構のヒンジ部には１方向ロータリダンパが用いられ、この１方向ロータリダンパにより制動力を発揮させて低速度で光ファイバを把持するようにしている。
【０００３】
このように従来の光ファイバ把持機構では、制動力を発揮させて低速度で光ファイバを把持するようにしているので、クランプ（把持）時に光ファイバが損傷しにくくなるとともに、クランプ時の衝撃を防止することにより部品の破損や調整位置のずれなどの発生を抑制することができるようにしている。
【０００４】
他方、従来では上記１方向ロータリダンパの代わりに、オイルダンパやスプリングダンパなどが用いられる場合もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３９１６１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示された光ファイバ把持機構では、１方向ロータリダンパにより衝撃を緩和することができるものの、光ファイバを把持する瞬間の速さを確実に制御することができないため、スピード調整することができず、作業者毎や装置毎のばらつきが生じる。そして、光ファイバを把持するための開閉速度の相違により、常に同じ把持作業を行うことができないため、作業者が設計者の意図通りの把持作業を行うことが困難である。
【０００７】
また、光ファイバを正確に把持することができなかった場合には、手動により再度把持するための開閉作業を行う必要がある。
【０００８】
さらに、上記特許文献１に開示された光ファイバ把持機構では、ダンパの効力が得られる方向に駆動する時は、全工程でダンパがその効力を発揮してしまうため、本来減速することの不要な位置でもダンパが作用して減速してしまい、把持部を閉める操作に時間がかかるという課題がある。
【０００９】
他方、オイルダンパやスプリングダンパなどは、衝撃を緩和させることができるものの、上記特許文献１に開示された光ファイバ把持機構と同様に、スピード調整することができず、作業者毎や装置毎のばらつきが生じる。そして、光ファイバを把持するための開閉速度の相違により、常に同じ把持作業を行うことができないため、作業者が設計者の意図通りの把持作業を行うことが困難である。
【００１０】
また、オイルダンパやスプリングダンパなどは、その構造上形状に制約が大きく、場所に見合った形状に設計することができないため、コンパクトに設計することができないという課題がある。
【００１１】
さらに、オイルダンパやスプリングダンパなどは、光ファイバを正確に把持することができなかった場合は、手動により再度把持するための開閉作業を行う必要がある。この時、手動によりクランプ部を連続で上下に駆動すると、ダンパ部が戻り終わる前に再度クランプ部が光ファイバ上に降下してくる状態となり、実際はダンパが全く作動しない状態となってしまうという課題がある。
【００１２】
因みに、光ファイバを把持するための荷重は、５０ｇ重以下が一般的である。そして、クランプ部にダンパが及ぼす力は、ダンパが元の位置に戻ろうとする戻り力、ダンパ内の摩擦力であって、オイルダンパにおいては、オイルの粘度などの様々な要素がファイバ把持力に影響を及ぼすため、クランプ部を降下し直す度に、ファイバ把持力がばらつく可能性がある。
【００１３】
また、クランプ部を勢いよく降下させた場合には、光ファイバを把持する力（５０ｇ重）以上の力がダンパに加わるためダンパの使用限界を超えてしまい、本来必要とされる減速効果が得られず、光ファイバにクランプ部が直接当たってしまい、ファイバを損傷させてしまう可能性がある。
【００１４】
一方、市販されている微弱なダンパには、小型のものが多いため、スペースの確保という観点からは好ましいものの、脆弱であるものが多く、壊れ易いことから採用するのが困難である。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、把持部材の移動速度を制御可能とし、装置毎、作業者毎の光ファイバ把持作業のばらつきを防止した光ファイバ把持装置および方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、位置決め溝内に光ファイバを把持部材により把持する光ファイバ把持装置において、前記光ファイバを前記位置決め溝内に設置した状態で前記把持部材を移動させた場合、前記光ファイバに接触する前に前記把持部材を保持するストッパ手段と、前記ストッパ手段を介して前記把持部材を前記光ファイバに対して把持する方向に移動させる駆動手段と、前記駆動手段による前記把持部材の移動速度を制御する速度制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記ストッパ手段は、鉛直方向に設置した案内部材に沿って上下移動可能に取り付けられていることを要旨とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記ストッパ手段は、前記把持部材が前記光ファイバを把持した後も上下移動可能であって、これに連動して前記把持部材を前記位置決め溝に対して上下に移動させ、前記光ファイバを整列させることを要旨とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、前記光ファイバの整列状態を観察する整列状態観察手段と、この観察された整列状態を表示する表示手段とを設けたことを要旨とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、位置決め溝内に光ファイバを把持部材により把持する光ファイバ把持方法において、前記光ファイバを前記位置決め溝内に設置した状態で前記把持部材を移動させた場合、前記把持部材が前記光ファイバに接触する前に前記把持部材を保持した後、前記把持部材の移動速度を制御しつつ前記光ファイバを把持することを要旨とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持前の状態を示す構成図、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持後の状態を示す構成図である。なお、本実施の形態の光ファイバ把持装置は、光ファイバの融着接続を行う融着接続機に適用され、切断された光ファイバの端面を突き合せて融着するに際し、光ファイバを把持するための装置である。
【００２３】
図１に示す光ファイバ把持装置１１は、光ファイバ１３を位置決め溝としてのＶ溝１５ａ内に設置するＶ溝ブロック１５と、光ファイバ１３を把持する把持部材としてのクランプ機構１７とを備え、このクランプ機構１７は、Ｖ溝ブロック１５に対向して配置されＶ溝ブロック１５に圧接して光ファイバ１３を把持するためのクランプ部１９と、このクランプ部１９が連結されるクランプアーム２１とを有し、このクランプアーム２１は図示しない駆動機構により上下に移動または円弧運動が可能である。なお、本実施の形態におけるクランプアーム２１は、上下に移動可能に構成され、クランプアーム２１に連結されたクランプ部１９が光ファイバ１３に圧接して把持するまで下降することが可能である。
【００２４】
クランプアーム２１は、鉛直方向に設置された案内部材２３に対して上下方向に挿通する作用部２１ａを有し、案内部材２３内における作用部２１ａの上下移動範囲内にストッパ手段としての長尺状のストッパ機構２５が配置されている。すなわち、このストッパ機構２５は、光ファイバ１３をＶ溝１５ａ内に設置した状態でクランプ機構１７のクランプアーム２１を下降させた場合、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前にクランプアーム２１の作用部２１ａの下方への移動を保持するような位置関係で案内部材２３内に配置されている。
【００２５】
そして、案内部材２３の内壁には、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａの下方へ移動（下降）したことを検知するセンサ２７が取り付けられている。なお、このセンサ２７の取付位置は、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａの下方へ移動したことを検知可能な位置であれば、案内部材２３の内壁に限らず、如何なる位置であってもよい。
【００２６】
また、ストッパ機構２５の側面にはラック２５ａが刻設され、このラック２５ａは駆動手段としてのモータ２９の出力軸に固着したピニオンギヤ２９ａと噛み合っている。したがって、モータ２９を駆動させ、その出力軸を正転または逆転させると、ピニオンギヤ２９ａおよびラック２５ａを介してストッパ機構２５が案内部材２３内を上昇または下降する。
【００２７】
さらに、Ｖ溝ブロック１５の近傍には、Ｖ溝１５ａ内に設置した光ファイバ１３の整列状態を観察する整列状態観察手段としてのＴＶカメラ３１が配置され、このＴＶカメラ３１により観察された光ファイバ１３の整列状態が操作部３３における表示手段としてのモニタ３５に表示される。
【００２８】
この操作部３３の操作信号およびセンサ２７の検知信号は、速度制御手段としての制御部３７に出力され、制御部３７はこれら操作信号および検知信号に基づいてモータ２９の駆動および停止、出力軸の正転または逆転、出力軸の回転速度を制御する。
【００２９】
また、本実施の形態の光ファイバ把持方法は、光ファイバ１３をＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に設置した状態でクランプ機構１７を移動させた場合、クランプ機構１７のクランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前にクランプアーム２１の作用部２１ａを保持した後、クランプ部１９の下降速度を制御しつつ光ファイバ１３を把持するようにしている。
【００３０】
次に、図１乃至図３を参照して、光ファイバ把持装置１１の作用効果について説明する。なお、図３は第１の実施の形態における制御部の作用の一例を示すフローチャートである。
【００３１】
まず、図１に示すように、光ファイバ１３を準備し、この光ファイバ１３をＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に設置した後、図示しない駆動機構を駆動させると、クランプ機構１７が急速に下降する。この時、クランプアーム２１の作用部２１ａは、案内部材２３に沿って急速に降下し、クランプ部１９が光ファイバ１３と接触する前にストッパ機構２５の上端と当接して保持される。この時、ストッパ機構２５により光ファイバ１３またはクランプ機構１７に衝撃が加わらないようになっている。
【００３２】
そして、図３のステップＳ１のようにクランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａが下降した時、センサ２７がその旨を検知すると、センサ２７の検知信号が制御部３７に出力され、この制御部３７からの信号によりモータ２９が駆動（ステップＳ２）して回転速度が制御されることで、ピニオンギヤ２９ａおよびラック２５ａを介してストッパ機構２５が低速度で徐々に下降する。
【００３３】
さらに、それに連動してクランプ部１９は、図２に示すように光ファイバ１３を上方から低速度で徐々に把持する（ステップＳ３）。そして、クランプ部１９が光ファイバ１３を把持する（ステップＳ３；ＹＥＳ）と、モータ２９の駆動を停止させる（ステップＳ４）。
【００３４】
なお、光ファイバ１３を把持した後もストッパ機構２５は、モータ２９を駆動させることにより上下動可能なため、光ファイバ１３を自動で把持し直すことができる。
【００３５】
また、光ファイバ１３を正確に把持することができなかった場合でも、光ファイバ１３の整列状態をＴＶカメラ３１などで観察し、この観察結果に基づいて操作部３３を介し制御部３７を制御してモータ２９を駆動させることにより、光ファイバ１３を自動的に何回でも把持し直すことができる。そして、その光ファイバ１３の整列状態は、リアルタイムでモニタ３５に映し出すことで、作業者はその状態を常時確認することができる。
【００３６】
さらに、制御部３７によりモータ２９の回転速度を制御することにより、光ファイバ１３の心線数に見合った速さでクランプ部１９を降下させることができる。一般に、光ファイバ１３の心線数が多くなるほど、光ファイバ１３自体がクランプ部１９を押し上げる反発力が強くなるため、小数の光ファイバ１３の心線数の時よりも速い速度でクランプ部１９を降下させることが望ましい。
【００３７】
何故なら、クランプ部１９を低速で降下させると、クランプアーム２１の摺動摩擦力によりクランプ部１９が最後まで光ファイバ１３を把持する前に、つまりクランプアーム２１が最後まで降下する前に、光ファイバ１３がクランプ部１９を押し上げる反発力のため、クランプアーム２１の摺動が停止してしまい、その結果光ファイバ１３を把持していない状態となる可能性があるためである。
【００３８】
なお、ストッパ機構２５は、既存のダンパと異なり、その接触部の材質、形状などは装置に応じた形態を採用することが可能である。
【００３９】
このことから、本実施の形態によれば、制御部３７によりモータ２９の回転速度を制御することにより、既存のダンパでは実現不可能であったクランプ部１９の下降速度の調節が可能となり、光ファイバ１３を把持する瞬間の速さを確実に制御することができるため、装置毎、作業者毎のファイバ把持作業のばらつきを防止することができる。
【００４０】
同様に、光ファイバ１３にクランプ部１９が圧接する時のエネルギー（速度に比例）は、モータ２９の回転速度を制御することで調節可能とすることにより、多心光ファイバにおいて、その光ファイバに最適なスピードで光ファイバを把持することができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、ストッパ機構２５は、鉛直方向に設置した案内部材２３に沿って上下移動可能に取り付けられているので、ストッパ機構２５を正確に上下に移動させることができる。
【００４２】
さらに、光ファイバ１３を正確に把持することができなかった場合でも、把持状態を観察可能なＴＶカメラ３１などを設け、このＴＶカメラ３１で光ファイバ１３の状態を観察し、この観察結果に基づき操作部３３を介し制御部３７を制御してモータ２９を駆動させることで、自動でクランプ部１９を上下に移動させることができるため、手動により再度把持し直す手間をなくすことができる。そして、光ファイバ１３の整列状態は、リアルタイムでモニタ３５に映し出すことで、作業者はその状態を常時確認することができる。
【００４３】
ここで、本実施の形態の基本構造は、ストッパ機構２５とモータ２９であり、ストッパ機構２５は、その形状、材質については、装置に応じて自由に設計することができるため、機械的に壊れにくい構造とすることができる。また、このように拡大された設計の自由度を利用することで、元々全く別の構成部品に、この自動で上下可動なクランプ機構１７の機能を付加することも可能である。
【００４４】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置４１の光ファイバ把持前の要部を示す構成図、図５は、本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置４１の光ファイバ把持後の要部を示す構成図である。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の部分には、図１と同一の符号を用いて説明する。また、図４および図５では、図１および図２に示す案内部材２３が省略されている。
【００４５】
図４に示す光ファイバ把持装置４１は、多心ファイバ融着接続機に適用した例を示しており、クランプアーム２１の作用部２１ａの上下移動範囲内にストッパ手段としての長尺状のストッパ機構４３が配置されている。このストッパ機構４３は、前記第１実施の形態と同様に光ファイバ１３をＶ溝１５ａ内に設置した状態でクランプ機構１７のクランプアーム２１を下降させた場合、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前にクランプアーム２１の作用部２１ａの下方への移動を保持するような位置関係で配置されている。
【００４６】
また、ストッパ機構４１の側面には、前記第１実施の形態と同様にラック４３ａが刻設され、このラック４３ａは駆動手段としてのモータ２９の出力軸に固着したピニオンギヤ２９ａと噛み合っている。したがって、モータ２９を駆動させ、その出力軸を正転または逆転させると、ピニオンギヤ２９ａおよびラック４３ａを介してストッパ機構４１が上昇または下降する。
【００４７】
さらに、本実施の形態のストッパ機構４１には、光ファイバ１３をＶ溝１５ａ内に設置する際に案内するためのファイバガイド４３ｂが一体に設けられている。なお、このファイバガイド４３ｂのＶ溝１５ａに対する高さは、心線数に応じて自在にモータ２９を駆動することによりで変更することができる。また、ファイバガイド４３ｂが上昇しているときは、ファイバガイド４３ｂがクランプアーム２１またはＶ溝１５ａ内の光ファイバ１３と干渉しないような位置関係に設定されている。
【００４８】
次に、図４および図５を参照して、光ファイバ把持装置４１の作用効果について説明する。
【００４９】
まず、図４に示すように、多心の光ファイバ１３を準備し、これらの光ファイバ１３を、ファイバガイド４３ｂを用いてＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に設置した後、図示しない駆動機構を駆動させると、クランプ機構１７が急速に下降する。この時、クランプアーム２１の作用部２１ａは、案内部材２３に沿って急速に降下し、クランプ部１９が光ファイバ１３と接触する前にストッパ機構２５の上端と当接して保持される。
【００５０】
そして、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａが下降した時、センサ２７がその旨を検知すると、センサ２７の検知信号が制御部３７に出力され、この制御部３７からの信号によりモータ２９が駆動して回転速度が制御されることで、ピニオンギヤ２９ａおよびラック４３ａを介してストッパ機構４３が低速度で徐々に下降する。
【００５１】
さらに、それに連動してクランプ部１９は、図５に示すように光ファイバ１３を上方から低速度で徐々に把持する。
【００５２】
このことから、本実施の形態によれば、ストッパ機構４３を付加することによって、場所をとらずに装置内に設置することができる。また、逆に装置の構造に応じてコンパクトな設計をすることも可能である。
【００５３】
さらに、本実施の形態によれば、ストッパ機構４３にファイバガイド４３ｂが設けられているので、多心の光ファイバ１３をＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に確実かつ容易に案内して設置することができる。
【００５４】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施の形態では、光ファイバ１３を把持する把持部材としてのクランプ機構１７のクランプ部１９およびクランプアーム２１を上下方向に移動させるようにしたが、これに限らず例えば水平方向でも良く、要するにクランプ機構１７を光ファイバ１３に対して把持する方向に移動させるようにすればよい。勿論、ストッパ機構２５，４３も同様である。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、光ファイバを位置決め溝内に設置した状態で把持部材を移動させた場合、光ファイバに接触する前に把持部材をストッパ手段により保持し、このストッパ手段を介して把持部材を光ファイバに対して把持する方向に移動させる移動速度を制御することにより、既存のダンパでは実現不可能であった把持部材の移動速度の調節が可能となり、光ファイバを把持する瞬間の速さを確実に制御することができるため、装置毎、作業者毎のファイバ把持作業のばらつきを防止することができる。
【００５６】
請求項２記載の本発明によれば、ストッパ手段が鉛直方向に設置した案内部材に沿って上下移動可能に取り付けられていることにより、ストッパ手段を正確に移動させることができる。
【００５７】
請求項３記載の本発明によれば、ストッパ手段は、把持部材が光ファイバを把持した後も上下移動可能であって、これに連動して把持部材を位置決め溝に対して上下に移動させ、光ファイバを整列させることにより、光ファイバ１３を正確に把持することができなかった場合でも、手動により再度把持し直す手間をなくすことができる。
【００５８】
請求項４記載の本発明によれば、光ファイバの整列状態を観察する整列状態観察手段と、この観察された整列状態を表示する表示手段とを設けたことにより、作業者は光ファイバの整列状態を常時確認することができる。
【００５９】
請求項５記載の本発明によれば、光ファイバを位置決め溝内に設置した状態で把持部材を移動させた場合、把持部材が光ファイバに接触する前に把持部材を保持した後、把持部材の移動速度を制御しつつ光ファイバを把持することにより、請求項１と同様に光ファイバを把持する瞬間の速さを確実に制御することができるため、装置毎、作業者毎のファイバ把持作業のばらつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持前の状態を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持後の状態を示す構成図である。
【図３】第１の実施の形態における制御部の作用の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持前の要部を示す構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持後の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１１，４１ 光ファイバ把持装置
１３ 光ファイバ
１５ Ｖ溝ブロック
１５ａ Ｖ溝（位置決め溝）
１７ クランプ機構（把持部材）
１９ クランプ部
２１ クランプアーム
２１ａ 作用部
２３ 案内部材
２５，４３ ストッパ機構（ストッパ手段）
２５ａ ラック
２７ センサ
２９ モータ（駆動手段）
３１ ＴＶカメラ（整列状態観察手段）
３３ 操作部
３５ モニタ（表示手段）
３７ 制御部（速度制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光ファイバ融着接続機において光ファイバを把持するための光ファイバ把持装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１に開示された光ファイバ融着接続機において、光ファイバ把持機構のヒンジ部には１方向ロータリダンパが用いられ、この１方向ロータリダンパにより制動力を発揮させて低速度で光ファイバを把持するようにしている。
【０００３】
このように従来の光ファイバ把持機構では、制動力を発揮させて低速度で光ファイバを把持するようにしているので、クランプ（把持）時に光ファイバが損傷しにくくなるとともに、クランプ時の衝撃を防止することにより部品の破損や調整位置のずれなどの発生を抑制することができるようにしている。
【０００４】
他方、従来では上記１方向ロータリダンパの代わりに、オイルダンパやスプリングダンパなどが用いられる場合もある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３９１６１
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示された光ファイバ把持機構では、１方向ロータリダンパにより衝撃を緩和することができるものの、光ファイバを把持する瞬間の速さを確実に制御することができないため、スピード調整することができず、作業者毎や装置毎のばらつきが生じる。そして、光ファイバを把持するための開閉速度の相違により、常に同じ把持作業を行うことができないため、作業者が設計者の意図通りの把持作業を行うことが困難である。
【０００７】
また、光ファイバを正確に把持することができなかった場合には、手動により再度把持するための開閉作業を行う必要がある。
【０００８】
さらに、上記特許文献１に開示された光ファイバ把持機構では、ダンパの効力が得られる方向に駆動する時は、全工程でダンパがその効力を発揮してしまうため、本来減速することの不要な位置でもダンパが作用して減速してしまい、把持部を閉める操作に時間がかかるという課題がある。
【０００９】
他方、オイルダンパやスプリングダンパなどは、衝撃を緩和させることができるものの、上記特許文献１に開示された光ファイバ把持機構と同様に、スピード調整することができず、作業者毎や装置毎のばらつきが生じる。そして、光ファイバを把持するための開閉速度の相違により、常に同じ把持作業を行うことができないため、作業者が設計者の意図通りの把持作業を行うことが困難である。
【００１０】
また、オイルダンパやスプリングダンパなどは、その構造上形状に制約が大きく、場所に見合った形状に設計することができないため、コンパクトに設計することができないという課題がある。
【００１１】
さらに、オイルダンパやスプリングダンパなどは、光ファイバを正確に把持することができなかった場合は、手動により再度把持するための開閉作業を行う必要がある。この時、手動によりクランプ部を連続で上下に駆動すると、ダンパ部が戻り終わる前に再度クランプ部が光ファイバ上に降下してくる状態となり、実際はダンパが全く作動しない状態となってしまうという課題がある。
【００１２】
因みに、光ファイバを把持するための荷重は、５０ｇ重以下が一般的である。そして、クランプ部にダンパが及ぼす力は、ダンパが元の位置に戻ろうとする戻り力、ダンパ内の摩擦力であって、オイルダンパにおいては、オイルの粘度などの様々な要素がファイバ把持力に影響を及ぼすため、クランプ部を降下し直す度に、ファイバ把持力がばらつく可能性がある。
【００１３】
また、クランプ部を勢いよく降下させた場合には、光ファイバを把持する力（５０ｇ重）以上の力がダンパに加わるためダンパの使用限界を超えてしまい、本来必要とされる減速効果が得られず、光ファイバにクランプ部が直接当たってしまい、ファイバを損傷させてしまう可能性がある。
【００１４】
一方、市販されている微弱なダンパには、小型のものが多いため、スペースの確保という観点からは好ましいものの、脆弱であるものが多く、壊れ易いことから採用するのが困難である。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、把持部材の移動速度を制御可能とし、装置毎、作業者毎の光ファイバ把持作業のばらつきを防止した光ファイバ把持装置および方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、位置決め溝内に光ファイバを把持部材により把持する光ファイバ把持装置において、前記光ファイバを前記位置決め溝内に設置した状態で前記把持部材を移動させた場合、前記光ファイバに接触する前に前記把持部材を保持するストッパ手段と、前記ストッパ手段を介して前記把持部材を前記光ファイバに対して把持する方向に移動させる駆動手段と、前記駆動手段による前記把持部材の移動速度を制御する速度制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【００１７】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記ストッパ手段は、鉛直方向に設置した案内部材に沿って上下移動可能に取り付けられていることを要旨とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、前記ストッパ手段は、前記把持部材が前記光ファイバを把持した後も上下移動可能であって、これに連動して前記把持部材を前記位置決め溝に対して上下に移動させ、前記光ファイバを整列させることを要旨とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、前記光ファイバの整列状態を観察する整列状態観察手段と、この観察された整列状態を表示する表示手段とを設けたことを要旨とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、位置決め溝内に光ファイバを把持部材により把持する光ファイバ把持方法において、前記光ファイバを前記位置決め溝内に設置した状態で前記把持部材を移動させた場合、前記把持部材が前記光ファイバに接触する前に前記把持部材を保持した後、前記把持部材の移動速度を制御しつつ前記光ファイバを把持することを要旨とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持前の状態を示す構成図、図２は、本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持後の状態を示す構成図である。なお、本実施の形態の光ファイバ把持装置は、光ファイバの融着接続を行う融着接続機に適用され、切断された光ファイバの端面を突き合せて融着するに際し、光ファイバを把持するための装置である。
【００２３】
図１に示す光ファイバ把持装置１１は、光ファイバ１３を位置決め溝としてのＶ溝１５ａ内に設置するＶ溝ブロック１５と、光ファイバ１３を把持する把持部材としてのクランプ機構１７とを備え、このクランプ機構１７は、Ｖ溝ブロック１５に対向して配置されＶ溝ブロック１５に圧接して光ファイバ１３を把持するためのクランプ部１９と、このクランプ部１９が連結されるクランプアーム２１とを有し、このクランプアーム２１は図示しない駆動機構により上下に移動または円弧運動が可能である。なお、本実施の形態におけるクランプアーム２１は、上下に移動可能に構成され、クランプアーム２１に連結されたクランプ部１９が光ファイバ１３に圧接して把持するまで下降することが可能である。
【００２４】
クランプアーム２１は、鉛直方向に設置された案内部材２３に対して上下方向に挿通する作用部２１ａを有し、案内部材２３内における作用部２１ａの上下移動範囲内にストッパ手段としての長尺状のストッパ機構２５が配置されている。すなわち、このストッパ機構２５は、光ファイバ１３をＶ溝１５ａ内に設置した状態でクランプ機構１７のクランプアーム２１を下降させた場合、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前にクランプアーム２１の作用部２１ａの下方への移動を保持するような位置関係で案内部材２３内に配置されている。
【００２５】
そして、案内部材２３の内壁には、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａの下方へ移動（下降）したことを検知するセンサ２７が取り付けられている。なお、このセンサ２７の取付位置は、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａの下方へ移動したことを検知可能な位置であれば、案内部材２３の内壁に限らず、如何なる位置であってもよい。
【００２６】
また、ストッパ機構２５の側面にはラック２５ａが刻設され、このラック２５ａは駆動手段としてのモータ２９の出力軸に固着したピニオンギヤ２９ａと噛み合っている。したがって、モータ２９を駆動させ、その出力軸を正転または逆転させると、ピニオンギヤ２９ａおよびラック２５ａを介してストッパ機構２５が案内部材２３内を上昇または下降する。
【００２７】
さらに、Ｖ溝ブロック１５の近傍には、Ｖ溝１５ａ内に設置した光ファイバ１３の整列状態を観察する整列状態観察手段としてのＴＶカメラ３１が配置され、このＴＶカメラ３１により観察された光ファイバ１３の整列状態が操作部３３における表示手段としてのモニタ３５に表示される。
【００２８】
この操作部３３の操作信号およびセンサ２７の検知信号は、速度制御手段としての制御部３７に出力され、制御部３７はこれら操作信号および検知信号に基づいてモータ２９の駆動および停止、出力軸の正転または逆転、出力軸の回転速度を制御する。
【００２９】
また、本実施の形態の光ファイバ把持方法は、光ファイバ１３をＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に設置した状態でクランプ機構１７を移動させた場合、クランプ機構１７のクランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前にクランプアーム２１の作用部２１ａを保持した後、クランプ部１９の下降速度を制御しつつ光ファイバ１３を把持するようにしている。
【００３０】
次に、図１乃至図３を参照して、光ファイバ把持装置１１の作用効果について説明する。なお、図３は第１の実施の形態における制御部の作用の一例を示すフローチャートである。
【００３１】
まず、図１に示すように、光ファイバ１３を準備し、この光ファイバ１３をＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に設置した後、図示しない駆動機構を駆動させると、クランプ機構１７が急速に下降する。この時、クランプアーム２１の作用部２１ａは、案内部材２３に沿って急速に降下し、クランプ部１９が光ファイバ１３と接触する前にストッパ機構２５の上端と当接して保持される。この時、ストッパ機構２５により光ファイバ１３またはクランプ機構１７に衝撃が加わらないようになっている。
【００３２】
そして、図３のステップＳ１のようにクランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａが下降した時、センサ２７がその旨を検知すると、センサ２７の検知信号が制御部３７に出力され、この制御部３７からの信号によりモータ２９が駆動（ステップＳ２）して回転速度が制御されることで、ピニオンギヤ２９ａおよびラック２５ａを介してストッパ機構２５が低速度で徐々に下降する。
【００３３】
さらに、それに連動してクランプ部１９は、図２に示すように光ファイバ１３を上方から低速度で徐々に把持する（ステップＳ３）。そして、クランプ部１９が光ファイバ１３を把持する（ステップＳ３；ＹＥＳ）と、モータ２９の駆動を停止させる（ステップＳ４）。
【００３４】
なお、光ファイバ１３を把持した後もストッパ機構２５は、モータ２９を駆動させることにより上下動可能なため、光ファイバ１３を自動で把持し直すことができる。
【００３５】
また、光ファイバ１３を正確に把持することができなかった場合でも、光ファイバ１３の整列状態をＴＶカメラ３１などで観察し、この観察結果に基づいて操作部３３を介し制御部３７を制御してモータ２９を駆動させることにより、光ファイバ１３を自動的に何回でも把持し直すことができる。そして、その光ファイバ１３の整列状態は、リアルタイムでモニタ３５に映し出すことで、作業者はその状態を常時確認することができる。
【００３６】
さらに、制御部３７によりモータ２９の回転速度を制御することにより、光ファイバ１３の心線数に見合った速さでクランプ部１９を降下させることができる。一般に、光ファイバ１３の心線数が多くなるほど、光ファイバ１３自体がクランプ部１９を押し上げる反発力が強くなるため、小数の光ファイバ１３の心線数の時よりも速い速度でクランプ部１９を降下させることが望ましい。
【００３７】
何故なら、クランプ部１９を低速で降下させると、クランプアーム２１の摺動摩擦力によりクランプ部１９が最後まで光ファイバ１３を把持する前に、つまりクランプアーム２１が最後まで降下する前に、光ファイバ１３がクランプ部１９を押し上げる反発力のため、クランプアーム２１の摺動が停止してしまい、その結果光ファイバ１３を把持していない状態となる可能性があるためである。
【００３８】
なお、ストッパ機構２５は、既存のダンパと異なり、その接触部の材質、形状などは装置に応じた形態を採用することが可能である。
【００３９】
このことから、本実施の形態によれば、制御部３７によりモータ２９の回転速度を制御することにより、既存のダンパでは実現不可能であったクランプ部１９の下降速度の調節が可能となり、光ファイバ１３を把持する瞬間の速さを確実に制御することができるため、装置毎、作業者毎のファイバ把持作業のばらつきを防止することができる。
【００４０】
同様に、光ファイバ１３にクランプ部１９が圧接する時のエネルギー（速度に比例）は、モータ２９の回転速度を制御することで調節可能とすることにより、多心光ファイバにおいて、その光ファイバに最適なスピードで光ファイバを把持することができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、ストッパ機構２５は、鉛直方向に設置した案内部材２３に沿って上下移動可能に取り付けられているので、ストッパ機構２５を正確に上下に移動させることができる。
【００４２】
さらに、光ファイバ１３を正確に把持することができなかった場合でも、把持状態を観察可能なＴＶカメラ３１などを設け、このＴＶカメラ３１で光ファイバ１３の状態を観察し、この観察結果に基づき操作部３３を介し制御部３７を制御してモータ２９を駆動させることで、自動でクランプ部１９を上下に移動させることができるため、手動により再度把持し直す手間をなくすことができる。そして、光ファイバ１３の整列状態は、リアルタイムでモニタ３５に映し出すことで、作業者はその状態を常時確認することができる。
【００４３】
ここで、本実施の形態の基本構造は、ストッパ機構２５とモータ２９であり、ストッパ機構２５は、その形状、材質については、装置に応じて自由に設計することができるため、機械的に壊れにくい構造とすることができる。また、このように拡大された設計の自由度を利用することで、元々全く別の構成部品に、この自動で上下可動なクランプ機構１７の機能を付加することも可能である。
【００４４】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置４１の光ファイバ把持前の要部を示す構成図、図５は、本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置４１の光ファイバ把持後の要部を示す構成図である。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の部分には、図１と同一の符号を用いて説明する。また、図４および図５では、図１および図２に示す案内部材２３が省略されている。
【００４５】
図４に示す光ファイバ把持装置４１は、多心ファイバ融着接続機に適用した例を示しており、クランプアーム２１の作用部２１ａの上下移動範囲内にストッパ手段としての長尺状のストッパ機構４３が配置されている。このストッパ機構４３は、前記第１実施の形態と同様に光ファイバ１３をＶ溝１５ａ内に設置した状態でクランプ機構１７のクランプアーム２１を下降させた場合、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前にクランプアーム２１の作用部２１ａの下方への移動を保持するような位置関係で配置されている。
【００４６】
また、ストッパ機構４１の側面には、前記第１実施の形態と同様にラック４３ａが刻設され、このラック４３ａは駆動手段としてのモータ２９の出力軸に固着したピニオンギヤ２９ａと噛み合っている。したがって、モータ２９を駆動させ、その出力軸を正転または逆転させると、ピニオンギヤ２９ａおよびラック４３ａを介してストッパ機構４１が上昇または下降する。
【００４７】
さらに、本実施の形態のストッパ機構４１には、光ファイバ１３をＶ溝１５ａ内に設置する際に案内するためのファイバガイド４３ｂが一体に設けられている。なお、このファイバガイド４３ｂのＶ溝１５ａに対する高さは、心線数に応じて自在にモータ２９を駆動することによりで変更することができる。また、ファイバガイド４３ｂが上昇しているときは、ファイバガイド４３ｂがクランプアーム２１またはＶ溝１５ａ内の光ファイバ１３と干渉しないような位置関係に設定されている。
【００４８】
次に、図４および図５を参照して、光ファイバ把持装置４１の作用効果について説明する。
【００４９】
まず、図４に示すように、多心の光ファイバ１３を準備し、これらの光ファイバ１３を、ファイバガイド４３ｂを用いてＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に設置した後、図示しない駆動機構を駆動させると、クランプ機構１７が急速に下降する。この時、クランプアーム２１の作用部２１ａは、案内部材２３に沿って急速に降下し、クランプ部１９が光ファイバ１３と接触する前にストッパ機構２５の上端と当接して保持される。
【００５０】
そして、クランプ部１９が光ファイバ１３に接触する前までクランプアーム２１の作用部２１ａが下降した時、センサ２７がその旨を検知すると、センサ２７の検知信号が制御部３７に出力され、この制御部３７からの信号によりモータ２９が駆動して回転速度が制御されることで、ピニオンギヤ２９ａおよびラック４３ａを介してストッパ機構４３が低速度で徐々に下降する。
【００５１】
さらに、それに連動してクランプ部１９は、図５に示すように光ファイバ１３を上方から低速度で徐々に把持する。
【００５２】
このことから、本実施の形態によれば、ストッパ機構４３を付加することによって、場所をとらずに装置内に設置することができる。また、逆に装置の構造に応じてコンパクトな設計をすることも可能である。
【００５３】
さらに、本実施の形態によれば、ストッパ機構４３にファイバガイド４３ｂが設けられているので、多心の光ファイバ１３をＶ溝ブロック１５のＶ溝１５ａ内に確実かつ容易に案内して設置することができる。
【００５４】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記各実施の形態では、光ファイバ１３を把持する把持部材としてのクランプ機構１７のクランプ部１９およびクランプアーム２１を上下方向に移動させるようにしたが、これに限らず例えば水平方向でも良く、要するにクランプ機構１７を光ファイバ１３に対して把持する方向に移動させるようにすればよい。勿論、ストッパ機構２５，４３も同様である。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、光ファイバを位置決め溝内に設置した状態で把持部材を移動させた場合、光ファイバに接触する前に把持部材をストッパ手段により保持し、このストッパ手段を介して把持部材を光ファイバに対して把持する方向に移動させる移動速度を制御することにより、既存のダンパでは実現不可能であった把持部材の移動速度の調節が可能となり、光ファイバを把持する瞬間の速さを確実に制御することができるため、装置毎、作業者毎のファイバ把持作業のばらつきを防止することができる。
【００５６】
請求項２記載の本発明によれば、ストッパ手段が鉛直方向に設置した案内部材に沿って上下移動可能に取り付けられていることにより、ストッパ手段を正確に移動させることができる。
【００５７】
請求項３記載の本発明によれば、ストッパ手段は、把持部材が光ファイバを把持した後も上下移動可能であって、これに連動して把持部材を位置決め溝に対して上下に移動させ、光ファイバを整列させることにより、光ファイバ１３を正確に把持することができなかった場合でも、手動により再度把持し直す手間をなくすことができる。
【００５８】
請求項４記載の本発明によれば、光ファイバの整列状態を観察する整列状態観察手段と、この観察された整列状態を表示する表示手段とを設けたことにより、作業者は光ファイバの整列状態を常時確認することができる。
【００５９】
請求項５記載の本発明によれば、光ファイバを位置決め溝内に設置した状態で把持部材を移動させた場合、把持部材が光ファイバに接触する前に把持部材を保持した後、把持部材の移動速度を制御しつつ光ファイバを把持することにより、請求項１と同様に光ファイバを把持する瞬間の速さを確実に制御することができるため、装置毎、作業者毎のファイバ把持作業のばらつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持前の状態を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持後の状態を示す構成図である。
【図３】第１の実施の形態における制御部の作用の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持前の要部を示す構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る光ファイバ把持装置の光ファイバ把持後の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１１，４１ 光ファイバ把持装置
１３ 光ファイバ
１５ Ｖ溝ブロック
１５ａ Ｖ溝（位置決め溝）
１７ クランプ機構（把持部材）
１９ クランプ部
２１ クランプアーム
２１ａ 作用部
２３ 案内部材
２５，４３ ストッパ機構（ストッパ手段）
２５ａ ラック
２７ センサ
２９ モータ（駆動手段）
３１ ＴＶカメラ（整列状態観察手段）
３３ 操作部
３５ モニタ（表示手段）
３７ 制御部（速度制御手段）
Claims (5)
- 位置決め溝内に光ファイバを把持部材により把持する光ファイバ把持装置において、
前記光ファイバを前記位置決め溝内に設置した状態で前記把持部材を移動させた場合、前記光ファイバに接触する前に前記把持部材を保持するストッパ手段と、
前記ストッパ手段を介して前記把持部材を前記光ファイバに対して把持する方向に移動させる駆動手段と、
前記駆動手段による前記把持部材の移動速度を制御する速度制御手段と、を備えたことを特徴とする光ファイバ把持装置。 - 前記ストッパ手段は、
鉛直方向に設置した案内部材に沿って上下移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の光ファイバ把持装置。 - 前記ストッパ手段は、
前記把持部材が前記光ファイバを把持した後も上下移動可能であって、これに連動して前記把持部材を前記位置決め溝に対して上下に移動させ、前記光ファイバを整列させることを特徴とする請求項１又は２記載の光ファイバ把持装置。 - 前記光ファイバの整列状態を観察する整列状態観察手段と、この観察された整列状態を表示する表示手段とを設けたことを特徴とする請求項３記載の光ファイバ把持装置。
- 位置決め溝内に光ファイバを把持部材により把持する光ファイバ把持方法において、
前記光ファイバを前記位置決め溝内に設置した状態で前記把持部材を移動させた場合、前記把持部材が前記光ファイバに接触する前に前記把持部材を保持した後、前記把持部材の移動速度を制御しつつ前記光ファイバを把持することを特徴とする光ファイバ把持方法。
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2004
- 2004-02-03 US US10/769,771 patent/US6975804B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020071304A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 古河電気工業株式会社 | 融着機 |
| JP7019545B2 (ja) | 2018-10-30 | 2022-02-15 | 古河電気工業株式会社 | 融着機 |
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| US6975804B2 (en) | 2005-12-13 |
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