JP2014009138A - Holding device of support road for optical fiber preform and method for manufacturing optical fiber preform - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、VAD法あるいはOVD法等において用いる支持棒の把持装置およびそれを用いた光ファイバ母材の製造方法に関する。 The present invention relates to a support rod gripping device used in a VAD method, an OVD method, or the like, and an optical fiber preform manufacturing method using the same.
従来、光ファイバ母材を製造する方法として、VAD法(Vapor phase axial deposition method;気相軸付法)やOVD法(Outside Vapor Deposition method;外付け法)等が知られている。VAD法およびOVD法は、珪素を含むガラス原料(たとえばSiCl4)を可燃性ガス、助燃性ガス等の燃焼ガスとともにバーナに導入し、火炎中でガラス原料を加水分解反応または酸化反応させることにより、ガラス微粒子を生成し、これを回転する棒(出発材)に堆積させてガラス微粒子堆積体を形成する方法である。なお、OVD法においては、回転出発材の外周にガラス微粒子を堆積させるのに対し、VAD法は、出発材の下端にガラス微粒子を堆積させ、出発材を軸方向に徐々に上昇移動させていく方法である。 Conventionally, as a method for manufacturing an optical fiber preform, a VAD method (Vapor phase axial deposition method), an OVD method (Outside Vapor deposition method), and the like are known. In the VAD method and the OVD method, a glass raw material containing silicon (for example, SiCl 4 ) is introduced into a burner together with a combustion gas such as a flammable gas and an auxiliary combustion gas, and the glass raw material is subjected to a hydrolysis reaction or an oxidation reaction in a flame. In this method, glass fine particles are generated and deposited on a rotating rod (starting material) to form a glass fine particle deposit. In the OVD method, glass particles are deposited on the outer periphery of the rotating starting material, whereas in the VAD method, glass particles are deposited on the lower end of the starting material, and the starting material is gradually moved upward in the axial direction. Is the method.
図11は、VAD法で用いられるガラス微粒子堆積体の製造装置100の断面図である。図11に示すように、ガラス微粒子堆積体の製造装置100は、出発材108と、出発材108に接続された支持棒106と、支持棒106を把持する把持装置101とを備える。さらに、出発材108の下方に配置されたガラス微粒子を生成する2本のバーナ104,105と、出発材108、バーナ104,105および把持装置101等を内包する反応容器110と、この反応容器110のバーナ104,105と反対側に配置された排気管111と、を有する。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the glass fine particle deposit manufacturing apparatus 100 used in the VAD method. As shown in FIG. 11, the glass particle deposit manufacturing apparatus 100 includes a starting material 108, a support bar 106 connected to the starting material 108, and a
バーナ104,105には水素ガス、酸素ガスの燃焼ガスおよび四塩化珪素などのガラスの原料が供給され、加水分解反応によりガラス微粒子が生成される。生成されたガラス微粒子は、出発材108の下端に付着・堆積し、これにより、ガラス微粒子堆積体が形成される。 The burners 104 and 105 are supplied with hydrogen gas, oxygen gas combustion gas, and glass raw materials such as silicon tetrachloride, and generate glass fine particles by a hydrolysis reaction. The generated glass particles adhere to and deposit on the lower end of the starting material 108, whereby a glass particle deposit is formed.
出発材108は、出発材108に接続された支持棒106によって支持され、その上端が把持装置101によって把持されている。また、把持装置101は主軸109により図示しない回転引き上げ装置に接続されている。
The starting material 108 is supported by a support bar 106 connected to the starting material 108, and the upper end thereof is gripped by the
図12(a)は、図11の製造装置100で用いられる従来の把持装置101の詳細を示す図である。支持棒106は、先端部より拡径した頭部107を有するものを使用している。また、把持装置101は、略円筒で底部に開口部104を有するチャック102を備え、チャック102により支持棒106の頭部107を把持する。開口部104の径は、支持棒106の頭部107の径より小さく、先端部の径より大きく設定されている。また、チャック102は側部にも開口部を有しており、これにより、支持棒106は脱着可能であり、また、支持棒106の先端部を開口部104から突出させた際に、支持棒106の頭部107がチャック102の開口部104の周囲に係止し、支持棒106がチャック102に把持される。
FIG. 12A is a diagram showing details of a
図12(b)は、図11の製造装置100で用いられ、把持装置101とは異なる従来の把持装置101bを示す図である。把持装置101bにおいては、支持棒106bの外径は略一定であり、上部に貫通孔113を有するものを使用している。また、把持装置101bは、略円筒で下部に貫通孔112を有するチャック102bを備え、チャック102bと支持棒106bの貫通孔112,113に石英または金属等からなるピン120を通すことで支持棒106bを把持する。
FIG. 12B is a diagram showing a
ところで、把持装置101(101b)は図示外の回転引き上げ装置等により軸回転する。また、出発材108へのガラス微粒子の堆積に伴い軸方向へ移動する。そして、チャック102内や開口部104、貫通孔112,113とピン120等は、支持棒106(106b)が収納された状態で、ある程度のクリアランスが生じる。そのため、軸回転させたときにガタつきが生じたり、芯ずれが生じたりしてしまい、出発材108が振れ回るという問題があった。出発材108が振れ回ると、合成されたガラス微粒子堆積体は中心から偏芯した形となり、光ファイバプリフォームとして使用する際、コアの偏芯の原因となり問題であった。
By the way, the gripping device 101 (101b) is axially rotated by an unillustrated rotary pulling device or the like. Further, it moves in the axial direction with the deposition of the glass fine particles on the starting material 108. A certain amount of clearance is generated in the chuck 102, the opening 104, the through holes 112 and 113, the
また、このような支持棒のガタつきや芯ずれを抑える技術として、例えば、特許文献1には、支持棒または出発材の一方側の先端に錐状突起を設け、他方側の先端に錐状凹部を設けて、該錐状突起を該錐状凹部に挿入固定することによって、支持棒の中心軸と出発材の中心軸とを合わせるようにすることが記載されている。
In addition, as a technique for suppressing such backlash and misalignment of the support rod, for example, in
また、特許文献2には、チャックに把持された支持棒の先端の嵌合部を、中心軸を通り中心軸に直交する貫通穴を有するパイプ状とし、同様の貫通穴を有する出発ロッドを挿入して両者の貫通穴に耐熱性ピンを貫通させて、出発ロッドおよび合成されるガラス母材の重量を支持するものが記載されている。そして、該嵌合部に該貫通穴を挟んで中心軸方向の2断面に嵌合部中心軸に向かってネジ穴を設け、該ネジ穴から耐熱性ネジをネジ込んで出発ロッドを固定するようにしている。
Further, in
また、特許文献3には、回転引上棒の他端にホルダ穴を形成し、該ホルダ穴に光ファイバ母材製造用の出発棒を嵌入し、回転引上棒と出発棒とに差込ビンを貫通させて、出発棒を回転引上棒に取り付けるものが記載されている。そして、出発棒が嵌入されたホルダ穴の内周面と出発棒の外周面との間に、ガラス微粒子をペースト状にしたものを介在させて出発棒をホルダ穴に固定するようにしている。
Further, in
また、特許文献4には、締付けリングをホルダに対して相対回転させて螺合を進行させることで把持爪部材の内側に挿入されたダミー棒を把持する把持装置において、締付けリング内に弾性付勢手段を設け、把持爪部材をホルダへ弾性付勢することが記載されている。
Further,
しかしながら、上述の特許文献1、2の構造を用いた場合は、支持棒を何度か使用することにより摩耗が生じ、やはりガタつきが生じるおそれがある。また、特許文献3の技術を用いた場合は、ペースト状のガラス微粒子を所望量介在させることが困難である上、次工程や、次のロッドで用いる場合に、上述のペースト状のガラス微粒子を完全に除去することが困難であるため、取扱いが難しい。また、特許文献4に記載される把持装置は構造が複雑であるため、コスト高となる。
However, when the structures of the above-mentioned
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、出発材の振れまわりやガタつきを防ぎ、偏芯のない良好な光ファイバ母材を得ることが可能な、光ファイバ母材用支持棒を把持する把持装置および光ファイバ母材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and supports for an optical fiber preform that can prevent a starting material from swinging and rattling and obtain a good optical fiber preform without eccentricity. It is an object of the present invention to provide a gripping device for gripping a rod and a method for manufacturing an optical fiber preform.
前述した目的を達成するため、第1の発明は、光ファイバ母材用の支持棒の把持装置であって、前記支持棒を保持するチャックと、前記チャック内に保持された前記支持棒の頭部を前記チャックの開口部に向かって押圧するクランプと、
を具備することを特徴とする把持装置である。
In order to achieve the above-described object, a first invention is a gripping device for a support rod for an optical fiber preform, the chuck holding the support rod, and the head of the support rod held in the chuck. A clamp that presses the portion toward the opening of the chuck;
It is a holding device characterized by comprising.
クランプによって支持棒の頭部を押圧することにより、チャックに支持棒がしっかりと固定される。支持棒がチャックに固定されることで、回転時のガタつきを減らし、支持棒の先端において支持される出発材の振れまわりを抑えることができる。これにより、偏芯のない光ファイバ母材を製造できる。 The support bar is firmly fixed to the chuck by pressing the head of the support bar with the clamp. By fixing the support bar to the chuck, it is possible to reduce backlash at the time of rotation and to suppress the swing of the starting material supported at the tip of the support bar. Thereby, an optical fiber preform without eccentricity can be manufactured.
前記クランプは、弾性材料から成る押さえ部材を介して前記支持棒の頭部を押圧することが望ましい。押さえ部材の弾性力とクランプによる押圧力とにより、更に支持棒がチャックにしっかりと固定される。 It is desirable that the clamp presses the head of the support rod through a pressing member made of an elastic material. Further, the support bar is firmly fixed to the chuck by the elastic force of the pressing member and the pressing force by the clamp.
また、前記クランプは、前記支持棒の頭部を押圧する押さえ棒と、前記押さえ棒の位置を調整する移動機構とを有するものとする。移動機構により押さえ棒の位置を変更して押圧力を調節できるため、例えば、摩耗や欠け等の程度に応じてロッドごとに押圧力を調整できる。 Further, the clamp includes a pressing bar that presses the head of the support bar and a moving mechanism that adjusts the position of the pressing bar. Since the pressing force can be adjusted by changing the position of the pressing bar by the moving mechanism, for example, the pressing force can be adjusted for each rod according to the degree of wear or chipping.
また、前記クランプは、トグルクランプとしてもよい。トグルクランプにより小さな力で大きな荷重を与えることが可能となる。 The clamp may be a toggle clamp. A toggle clamp can apply a large load with a small force.
また、前記チャックは、金属製であることが望ましい。金属製とするにより、チャックの強度が増し、長期使用に耐えるものとなる。 The chuck is preferably made of metal. By making it metal, the strength of the chuck increases and it can withstand long-term use.
なお、前記クランプの押荷重を0.5kgf以上とすることが望ましい。 It is desirable that the pressing load of the clamp be 0.5 kgf or more.
また、前記支持棒は、先端部に拡径した頭部を有し、前記チャックは、前記支持棒の頭部より小さく、かつ前記支持棒の先端部より大きい径の開口部を有し、前記支持棒の先端部を前記開口部から外部へ通した際に、前記頭部が前記開口部の周囲に係止されるように前記支持棒を保持することが望ましい。 Further, the support rod has a head having a diameter enlarged at a tip portion, and the chuck has an opening having a diameter smaller than the head of the support rod and larger than the tip portion of the support rod, It is desirable to hold the support bar so that the head is locked around the opening when the tip of the support bar is passed through the opening to the outside.
第2の発明は、第1の発明の把持装置を光ファイバ母材製造装置から取り外した状態で、前記把持装置に支持棒を把持させ、前記支持棒と出発材とを接続する工程と、前記把持装置に前記出発材を接続した前記支持棒を把持させたまま、前記把持装置を前記光ファイバ母材製造装置に取り付ける工程と、を含むことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法である。 In a second aspect of the invention, the gripping device of the first invention is detached from the optical fiber preform manufacturing apparatus, the gripping device grips the support bar, and the support bar and the starting material are connected, and Attaching the gripping device to the optical fiber preform manufacturing apparatus while gripping the support rod with the starting material connected to the gripping device. .
第2の発明によって、把持装置に支持棒を把持させて支持棒と出発材とを接続した後に、把持装置を光ファイバ母材製造装置に取り付けることにより、コア曲りの発生頻度が小さく、また曲がり量も平均して小さくすることが可能となる。 According to the second invention, the gripping device grips the support rod and connects the support rod and the starting material, and then the gripping device is attached to the optical fiber preform manufacturing apparatus, so that the frequency of occurrence of core bending is small and the bending is performed. The amount can be reduced on average.
また、前記支持棒と前記出発材とを接続した後に、前記出発材の先端部の振れ回りを測定する工程をさらに含むことが望ましい。これにより、偏芯のない光ガラス母材を製造できる。 In addition, it is preferable that the method further includes a step of measuring a whirling of a tip portion of the starting material after connecting the support bar and the starting material. Thereby, the optical glass base material without eccentricity can be manufactured.
本発明によれば、出発材の振れまわりやガタつきを防ぎ、偏芯が抑制された良好な光ファイバ母材を得ることが可能な、光ファイバ母材用支持棒を把持する把持装置および光ファイバ母材の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a gripping device for gripping a support rod for an optical fiber preform and an optical device capable of preventing a whirling and rattling of the starting material and obtaining a good optical fiber preform with suppressed eccentricity. A method for manufacturing a fiber preform can be provided.
以下、本発明の実施の形態にかかる光ファイバ母材支持棒用の把持装置1について説明する。図1は、把持装置1の概略構成を示す断面図である。把持装置1は主に、チャック2、クランプ5、支持棒6、支持棒押さえ部材3等から構成される。
Hereinafter, a
支持棒6は、ガラス微粒子堆積体の出発材等を支持する棒であり、その頭部62が棒状の部分(以下、先端部61という)より拡径したものを用いる。図1の例では、支持棒6の頭部62は円筒形状であり、上面および底面が支持棒6の軸に対して垂直となっている。以下の説明では、支持棒6の頭部62の底面を基準面63と呼ぶ。支持棒6は基準面63が主軸9と直交するようにチャック2により把持される。また、支持棒6の先端部61は、チャック2の開口部4から突出し、その先端において出発材(不図示)と接続される。出発材は、ガラス微粒子を堆積させるターゲットである。
The
チャック2は、主軸9側を上部とした場合に底部に開口部4を有する略円筒形の部材であり、支持棒6を把持するものである。開口部4の径は、支持棒6の頭部62の径より小さく、かつ支持棒6の先端部61の径より大きく設定されている。支持棒6の頭部62が先端部61より拡径しているため、チャック2の内部に支持棒6の頭部62を収納し、開口部4から支持棒6の先端部61を突出させた際に、チャック2の開口部4の周囲に支持棒6の頭部62が係止される。なお、チャック2の底部内壁には支持棒6の頭部62を嵌合する嵌合部22が設けられることが望ましい。嵌合部22の径は、支持棒6の頭部62の径と略一致するように設定される。
なお、チャック2は側部にも図示しない開口部を有し、この側部の開口部から支持棒6を脱着することができる。
The
The
クランプ5は、押さえ棒51と押さえ棒51の移動機構を有する。移動機構は、一対の回転体52、回転体52の一方に固定されるリング53、およびレバー54等により構成される。押さえ棒51は、支持棒6の基準面63と平行に設けられ、その両端が一対の回転体52に接続されて支持される。回転体52は、チャック2の側壁の互いに向かい合う位置に設けられた貫通孔に通され、一対の回転体52のうち一方はチャック2外部に突出し、リング53に嵌められる。リング53にはレバー54が設けられており、レバー54を用いてリング53を回転させると、回転体52を回転させることができる。押さえ棒51は回転体52の回転中心からオフセットした位置に設けられており、レバー54を用いて回転体52が回転されると、押さえ棒51が支持棒6の軸方向に移動し、支持棒押さえ部材3を図1中矢印Aの方向に押圧する。
The
このように、クランプ5が押さえ棒51と押さえ棒51の移動機構を有するため、押さえ棒の位置を調整して押圧力を調節できる。このため、例えば、各支持棒の摩耗や欠け等の程度に応じて把持するロッドごとに押圧力を調整できる。
Thus, since the
支持棒押さえ部材3は、クランプ5の押さえ棒51と支持棒6の頭部62との間に介在される。支持棒押さえ部材3は、例えばフッ化樹脂等の弾性材料により形成されることが好ましい。また、支持棒押さえ部材3の形状は、上面および底面が平行な、例えば円筒形とすることが好ましい。クランプ5の押圧力によって支持棒押さえ部材3が弾性変形し、弾性力によって支持棒6の頭部62(基準面63)がチャック2の底部に押し付けられる。これにより、支持棒6がチャック2に更にしっかりと固定される。
The support
また、チャック2およびクランプ5は、金属材料を用いることが好ましい。金属製とするにより、チャックの強度が増し、長期使用に耐えるものとなる。チャック2は、耐熱性、耐久性、耐腐食性等を考慮し、例えば、チタンやニッケル等とすることが好ましいが、その他の金属としてもよい。特に、チャック2は、ガラス製のものを用いることが多いが、金属製とすることで、回転による摩耗や開口部4の周囲の欠け、歪みを減らすことができる。
The
次に、把持装置1を用いた光ファイバ母材製造方法について説明する。図1に示す把持装置1は、光ファイバ母材の製造装置から着脱できる構成とする。まず、光ファイバ母材製造装置から把持装置1が取り外された状態で、把持装置1のチャック2に支持棒6を把持させる。この状態で、支持棒6と出発材7とを接続し、出発材7を接続した支持棒6を把持装置1にて把持したまま、その把持装置1を光ファイバ母材製造装置(例えば、図2(c)に示す検査装置77や図3に示すガラス微粒子堆積体の製造装置90等)に取り付ける。
Next, an optical fiber preform manufacturing method using the
図2は、支持棒6と出発材7との接続工程および出発材7の振れ検査工程を説明する図である。この接続工程および検査工程は、出発材7にガラス微粒子を堆積する工程の前に行われる。把持装置1は、上述したように、はじめにガラス微粒子堆積体の製造装置90等の光ファイバ母材の製造装置から取り外されており、図2(a)に示す出発材接続装置70に取り付けられる。
FIG. 2 is a diagram for explaining the connecting step between the
出発材接続装置70は、上部に把持装置1を把持する把持部72を有するとともに、下部に出発材7を支持する支持部73を有する。把持部72には把持装置1の例えば主軸9が取り付けられるようになっている。また、把持装置1のチャック2に把持された支持棒6はクランプ5によって押圧固定される。把持装置1が把持する支持棒6の先端と、支持部73に支持された出発材7の先端とは中心軸が合うように位置合わせされ、この状態でバーナ74によって接着される。
The starting
支持棒6に出発材7が接続されると、図2(b)に示すように、把持装置1ごと出発材接続装置70から取り外されて、図2(c)に示す検査装置77に接続される。検査装置77は、出発材7の振れを検査する装置である。検査装置77は、把持装置1に把持された支持棒6に接続された状態の出発材7aを把持する把持部791と、支持棒6を軸回転させる回転装置79と、振れ測定装置78が設けられている。振れ測定装置78は、把持装置1が把持部791に把持された状態で出発材7の先端位置に設けられ、支持棒6を軸回転させたときの出発材7の先端の振れ回りの大きさを測定する。検査装置77による出発材7の振れ検査において、振れ回りの大きさが所定値以下である合格した出発材7a(支持棒6に接続された出発材7)は、検査装置77から把持装置1ごと取り外されて、次工程(出発材7にガラス微粒子を堆積する工程)に移行する。なお、不合格であったものは、出発材接続装置70を用いて再度支持棒6と出発材7の接続部を加熱して軟化させ、出発材7の先端の振れ回りが小さくなるように調整した後、再度振れ測定を行うことができる。
When the starting material 7 is connected to the
図3は、VAD法で用いられるガラス微粒子堆積体の製造装置90の断面図である。図3に示すように、ガラス微粒子堆積体の製造装置90は、出発材7と、出発材7が接続された支持棒6と、支持棒6を把持する把持装置1とを備える。さらに、ガラス微粒子堆積体の製造装置90は、出発材7の下方に配置されたガラス微粒子を生成する2本のバーナ94,95と、出発材7、バーナ94,95および把持装置1等を内包する反応容器91と、この反応容器91のバーナ94,95と反対側に配置された排気管92と、を有する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a glass fine particle
バーナ94,95には水素ガス、酸素ガスの燃焼ガスおよび四塩化珪素などのガラスの原料が供給され、加水分解反応によりガラス微粒子が生成される。生成されたガラス微粒子は、出発材7の下端に付着・堆積し、これにより、ガラス微粒子堆積体が形成される。
Glass materials such as hydrogen gas, oxygen gas combustion gas and silicon tetrachloride are supplied to the
なお、バーナ94は、中心に位置するコア部を形成するためのコア用バーナであり、バーナ95はコア部の外周に位置するクラッド部を形成するためのクラッド用バーナである。コア用バーナ94には、ガラス原料ガスである四塩化珪素ガスに加えて、屈折率制御用のドーパント原料ガスである四塩化ゲルマニウムガス等が供給される。
The burner 94 is a core burner for forming a core portion located at the center, and the
このガラス微粒子堆積体を形成する工程は、反応容器91内で行われ、反応容器91内のガスや出発材7に付着しなかったガラス微粒子は、排気管92より、図示しない吸引装置により吸引されて排気される。 The step of forming the glass fine particle deposit is performed in the reaction vessel 91, and the gas in the reaction vessel 91 and the glass fine particles not attached to the starting material 7 are sucked from the exhaust pipe 92 by a suction device (not shown). Exhausted.
出発材7は、支持棒6に接続され、支持棒6の上端が把持装置1によって把持されている。また、把持装置1は主軸9により図示しない回転引き上げ装置に接続されている。
The starting material 7 is connected to the
把持装置1は図示外の回転引き上げ装置等により軸回転する。また、出発材7へのガラス微粒子の堆積に伴い軸方向へ移動する。本発明の把持装置1を用いれば、クランプ5によって支持棒6がしっかりとチャック2に固定されているため、軸回転させたときのガタつきや芯ずれが生じにくい。そのため、出発材7の振れが減り、ガラス微粒子堆積体の偏芯を抑制することが可能である。また、上述したように、支持棒6に出発材7を接続する工程から把持装置1を用いて支持棒6を押圧固定すれば、更に出発材7の振れまわりを抑制できるようになる。
The
以上説明したように、本発明の実施形態に係る把持装置1は、開口部4を設けたチャック2を有し、支持棒6の先端部61を開口部4から突出させた際に頭部62がチャック2の底部に係止するように支持棒6を保持する。また、チャック2内に保持された支持棒6の頭部62をチャック2の底部(開口部4側)に押圧するクランプ5を有する。クランプ5は支持棒6の基準面63に平行に設けられる押さえ棒51と、押さえ棒51を移動する移動機構(回転体52、リング53、およびレバー54)とを有し、押さえ棒51の位置を変更して押圧力を調節可能となっている。このようにして、クランプ5の押さえ棒51により支持棒6の頭部62を基準面63側に押圧すれば、チャック2の底部に支持棒6の基準面63がしっかりと固定される。
As described above, the
なお、クランプの押荷重は0.5kgf以上とすることが望ましい。このようにすることで、確実に支持棒6の頭部62を固定することができる。なお、クランプの押荷重の上限は、例えば頭部62の圧縮強度に対して低い荷重であればよい。
Note that the pressing force of the clamp is desirably 0.5 kgf or more. By doing in this way, the head 62 of the
また、クランプ5の押さえ棒51と支持棒6の頭部62との間に弾性材料からなる支持棒押さえ部材3を介在させることで、支持棒押さえ部材3の弾性力とクランプ5による押圧力とにより、更に支持棒6の基準面63がチャック2の底部にしっかりと固定される。
Further, by interposing the support
このように、支持棒6の頭部62の基準面63がチャック2の底部からずれないようにしっかり固定することで、回転時のガタつきを減らし、支持棒6の先端において支持される出発材の振れまわりを抑えることができる。これにより、偏芯のない光ファイバ母材を製造できる。
In this way, by firmly fixing the reference surface 63 of the head 62 of the
また、チャック2の底部内壁に、支持棒6の頭部62と略同径の嵌合部22を設けることにより、チャック2の主軸9と支持棒6との芯ずれを防ぎ、回転時の偏心をなくすことができる。
Further, by providing a
また、チャック2を金属製とすることにより、従来のガラスチャックを用いた場合と比較して、欠けや摩耗を防ぐことができ、長期使用にも耐えるものとなる。
Further, by making the
なお、図1の把持装置1は、支持棒6の形状が、先端部61と頭部62とで異なる径の支持棒6を用いる例について説明したが、他の形状の支持棒6を把持する場合にも有効である。図4は、先端部61と頭部62との間にテーパ部65を有する支持棒6を把持する把持装置1aを示す図である。なお、図4の把持装置1aにおいて、図1の把持装置1と同一の各部には、図1と同一の符号を付している。
In the
図4に示すように、把持装置1aは、図1に示す把持装置1と比較して、支持棒6にテーパ部65が設けられている。支持棒6のテーパ部65は、先端部61から頭部62に向かって徐々に拡径するようになっている。また、頭部62とテーパ部65とは、その境界において、異なる径となっている。
As shown in FIG. 4, the
また、チャック2aの底部に設けられた開口部4aも、支持棒6のテーパ部65の形状に合う傾斜が設けられている。すなわち、開口部4aは、チャック2aの内部(上方)から外部(下方)へ向かって徐々に縮径している。これにより、チャック2と支持棒6とを容易かつ正確に芯合わせできる。
Further, the opening 4 a provided at the bottom of the chuck 2 a is also provided with an inclination that matches the shape of the tapered portion 65 of the
クランプ5は、図1と同様であり、レバー54を締めることにより、押さえ棒51の位置を移動し、図4中矢印A方向の押圧力を調整できる。
The
図4に示す把持装置1aによれば、図1の把持装置1と同様に、支持棒6の頭部62はチャック2の底部に設けられた嵌合部22に嵌められ、支持されるとともに、チャック2の底部側面の傾斜によって支持されるため、図1の把持装置1と比較して、更に芯ずれやガタつきを減らすことができる。これにより支持棒6が支持する出発材の振れまわりを防ぐことが可能となる。
According to the
更に、クランプ5は、図1および図4に示すものに限定されず、他の種類のクランプを用いるようにしてもよい。図5および図6は、図1の把持装置1におけるクランプ5に代えて、トグルクランプ8を用いた把持装置1bを示す図である。図5は、トグルクランプ8を緩めた状態、図6は、トグルクランプ8を締めた状態である。
Furthermore, the
図5および図6に示すように、トグルクランプ8は、チャック2の側壁等に固定具87により固定される。また、トグルクランプ8は、固定具87に一端が軸支される第1リンク81と、第1リンク81の他端に一端が軸止される第2リンク82と、第2リンク82の他端に角部が軸止されるL字形状の第3リンク83とを有する。第3リンク83の一端は固定具87に軸止される。また第3リンク83の他端には、押さえ部84が設けられている。押さえ部84には板バネ85が設けられており、図6に示すように、トグルクランプ8が締められたときに、板バネ85が支持棒6の頭部を押圧する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
トグルクランプ8の第1リンク81、第2リンク82、第3リンク83は上述の各軸止点において、互いに回動する。第2リンク82はレバー86を有し、レバー86により第2リンク82の角度が調整される。
The first link 81, the second link 82, and the third link 83 of the
レバー86が下方へ動かされ、図6に示すように、第1リンク81と第2リンク82との角度が180度に近づくと、第2リンク82と第3リンク83との軸止点(第3リンク83の角部)がチャック2の内側方向へ移動される。これに伴って第3リンク83が固定具87との軸止点を中心に回動し、押さえ部84が移動し、支持棒6の頭部62を押圧する。これにより、支持棒6の基準面がチャック2の底部にしっかり固定される。
When the lever 86 is moved downward and the angle between the first link 81 and the second link 82 approaches 180 degrees, as shown in FIG. The corners of the three links 83 are moved inward of the
更に、トグルクランプ8の押さえ部84には板バネ85が設けられているため、板バネ85の弾性付勢力によって押圧力を高めることができる。また、板バネ85に代えて、図1に示すような支持棒押さえ部材3を、押さえ部84と支持棒との間に介在させるようにしてもよい。
Further, since the leaf spring 85 is provided on the pressing portion 84 of the
図5、図6に示すように、トグルクランプ8を用いることにより、小さな力で大きな押荷重を与えることができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, by using the
なお、上述の実施形態では、支持棒6として、頭部62が拡径したものを用い、チャック2の開口部4の周囲に支持棒6の頭部62を係止させて保持する構造の把持装置について説明したが、支持棒6およびチャック2の形状と、保持構造はこれに限定されない。例えば、図7に示すように、支持棒6cとして、外径が略一定で上部に貫通孔13を有するものを使用してもよい。この場合、把持装置1cは、略円筒で下部に貫通孔12を有するチャック2cを備え、チャック2cと支持棒6cの各貫通孔12,13に石英または金属等からなるピン20を通すことで支持棒6cを把持する。このような、ピン20を用いて支持棒6cを把持する構造の把持装置1cにおいて、図1の把持装置1と同様にクランプ5によって支持棒6cの頭部を押圧するようにしてもよい。また、弾性材料からなる支持棒押さえ部材3を介して、支持棒6cの頭部をクランプ5によって押圧するようにしてもよい。更に、図7の把持装置1cにおいて、クランプ5に代えて、図5、図6に示すトグルクランプ8を使用してもよい。
In the above-described embodiment, the
クランプによる押さえのない従来の把持装置101(図12)と、本発明に係る把持装置1(図1)とを用いて、それぞれ同様の方法で、ガラス微粒子堆積体を製造し、コア曲がりの発生頻度を調べた。図8は、クランプによる押さえのない従来の把持装置101(図12)を用いた場合の、コア曲がりの発生頻度を示すグラフである。また、図9は、本発明に係る把持装置1を使用し、クランプにより支持棒6を押圧固定した場合の、コア曲がりの発生頻度を示すグラフである。クランプによる押荷重は、0.7[kgf]とした。いずれも51本の光ファイバ母材を測定対象としている。
Using a conventional gripping device 101 (FIG. 12) that is not pressed by a clamp and the gripping device 1 (FIG. 1) according to the present invention, a glass particle deposit is produced in the same manner, and the occurrence of core bending occurs. The frequency was examined. FIG. 8 is a graph showing the frequency of occurrence of core bending when the conventional gripping device 101 (FIG. 12) that is not pressed by a clamp is used. FIG. 9 is a graph showing the frequency of occurrence of core bending when the holding
なお、ここでコア曲がりは以下のようにして測定した値である。
まず、製造したガラス微粒子堆積体を高温である炉に入れてガラス化する。ガラス化後のコアを、ガラス微粒子堆積体の製造装置とは別に用意したコア曲がり測定装置のチャックにセットする。
コア曲がり測定装置は、支持棒の先端部をコアの中心軸を中心として回転可能に把持することが可能である。なお、コア曲がり測定装置の把持装置は、前述したガラス微粒子堆積体の製造装置と同様のものを用いることができる。
Here, the core bending is a value measured as follows.
First, the produced glass particulate deposit is vitrified by placing it in a high temperature furnace. The vitrified core is set on a chuck of a core bending measuring device prepared separately from the glass fine particle deposit manufacturing apparatus.
The core bending measuring device can grip the distal end portion of the support rod so as to be rotatable about the central axis of the core. Note that the gripping device of the core bending measuring device can be the same as the above-described glass particle deposit manufacturing device.
次に、コア曲がり測定装置にセットしたガラス化後のコアを、コアの中心軸を中心として回転させ、種棒の先端に相当する位置での振れ回り幅と、コアの先端での振れ回り幅を測定する。得られた測定結果から、(コアの先端での振れ回り幅−種棒の先端に相当する位置での振れ回り幅)/2を計算し、コア曲がりとした。 Next, the vitrified core set in the core bending measuring device is rotated around the center axis of the core, and the swing width at the position corresponding to the tip of the seed bar and the swing width at the tip of the core Measure. From the obtained measurement result, (swinging width at the tip of the core−swinging width at the position corresponding to the tip of the seed rod) / 2 was calculated to be the core bending.
従来のように支持棒6をクランプにより押さえない場合、図8に示すようにコア曲がりの発生頻度は、1.1[mm]〜1.6[mm]で多く、平均1.22[mm]のコア曲がりが発生した。コア曲がりの最大値は2[mm]と大きく、標準偏差は0.29である。
When the
一方、クランプによる押荷重を0.7[kgf]とした場合は、図9に示すようにコア曲がりの発生頻度は、0.5[mm]〜1.0[mm]付近で多く、平均0.80[mm]のコア曲がりが発生した。コア曲りの最大値は、1.3[mm]で標準偏差は0.23である。 On the other hand, when the pressing load by the clamp is 0.7 [kgf], as shown in FIG. 9, the frequency of occurrence of the core bending is large in the vicinity of 0.5 [mm] to 1.0 [mm], and the average is 0. .80 [mm] core bending occurred. The maximum value of the core bending is 1.3 [mm] and the standard deviation is 0.23.
このように、クランプを用いて支持棒6を押圧した場合は、クランプによる押圧がない場合と比較して、コア曲りの発生頻度が小さく、また曲がり量も平均して小さく、ばらつきも小さくなる結果を得た。
As described above, when the
また、本発明に係る把持装置1を光ファイバ製造装置から取り外し可能な構成とし、図2に示すように、支持棒6と出発材7とを接続する工程から本発明に係る把持装置1に把持して行うことが好ましい。
Further, the
図10は、本発明に係る把持装置1を光ファイバ製造装置から取り外し可能な構成とし、光ファイバ製造装置から取り外した状態で、把持装置1に支持棒6を把持し、支持棒6と出発材7を接続し、把持装置1に出発材7を接続した支持棒6を把持したまま、把持装置1を光ファイバ製造装置に取り付けてコア合成工程を行った場合のコア曲がりの発生頻度を示すグラフである。
FIG. 10 shows a configuration in which the
なお、支持棒6と出発材7を接続した後に、把持装置1を回転させ、出発材7の回転軸の振れ回りを測定する工程や、さらに支持棒6と出発材7の中心軸を合わせる工程をさらに有することが好ましい。
このようにすることで、支持棒6と出発材7の中心軸をより合わせることができ、また、中心軸を合わせた状態で、把持装置1から支持棒6を外すことなく、製造装置に設置できるので、支持棒6と出発材7の中心軸が合っている状態を維持できる。
クランプによる押荷重は、0.6[kgf]とした。52本の光ファイバ母材を測定対象としている。
In addition, after connecting the
By doing so, the center axis of the
The pressing load by the clamp was 0.6 [kgf]. The measurement target is 52 optical fiber preforms.
この場合、図10に示すようにコア曲がりの発生頻度は、0.5[mm]〜0.8[mm]付近で多く、平均0.60[mm]のコア曲がりが発生した。コア曲りの最大値は、1.1[mm]で標準偏差は0.18である。 In this case, as shown in FIG. 10, the frequency of occurrence of core bending is high in the vicinity of 0.5 [mm] to 0.8 [mm], and an average core bending of 0.60 [mm] occurred. The maximum value of the core bending is 1.1 [mm] and the standard deviation is 0.18.
このように、支持棒6と出発材7を接続する工程から共通して本発明の把持装置1を用いる場合は、更に、コア曲りの発生頻度が小さく、また曲がり量も平均して小さく、ばらつきも小さくなる結果を得た。
As described above, when the
以上のように、本発明の把持装置は、チャックの底部開口部から外部へ支持棒の先端部を通した際に、支持棒の頭部がチャックの底部に係止されるように把持し、クランプによって支持棒の頭部を押圧することにより、支持棒の基準面を底部にしっかりと固定し、出発材の振れまわりを防ぎ、偏芯のない良好な光ファイバ母材を得ることが可能となる。これにより、光ファイバ母材の生産性を高めることができる。 As described above, the gripping device of the present invention grips the head of the support bar so that the head of the support bar is locked to the bottom of the chuck when the tip of the support bar passes from the bottom opening of the chuck to the outside. By pressing the head of the support rod with the clamp, the reference surface of the support rod is firmly fixed to the bottom, and it is possible to prevent the starting material from swinging and to obtain a good optical fiber preform without eccentricity. Become. Thereby, the productivity of the optical fiber preform can be increased.
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。例えば、図1〜図7に示す把持装置1、1a、1b、1cは、ガラス微粒子堆積体が鉛直に保持される縦型の製造装置であるが、ガラス微粒子堆積体を横方向に保持する横型の製造装置に用いるようにしてもよい。その他、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, the technical scope of this invention is not influenced by embodiment mentioned above. For example, the
1、1a、1b、1c………把持装置
12、13………貫通孔
2、2c………チャック
20………ピン
22………嵌合部
3………支持棒押さえ部材
4、4a………開口部
5………クランプ
51………押さえ棒
52………回転体
53………リング
54………レバー
6………支持棒
61………支持棒先端部
62………支持棒頭部
63………基準面
65………テーパ部
7………出発材
70………出発材接続装置
77………検査装置
78………振れ測定装置
79………回転駆動装置
8………トグルクランプ
81………第1リンク
82………第2リンク
83………第3リンク
84………押さえ部
85………板バネ
86………レバー
9………主軸
90………ガラス微粒子堆積体の製造装置
91………反応容器
92………排気管
94,95………バーナ
1, 1 a, 1 b, 1 c... Gripping
Claims (9)
前記支持棒を保持するチャックと、
前記チャック内に保持された前記支持棒の頭部を前記チャックの開口部に向かって押圧するクランプと、
を具備することを特徴とする把持装置。 A holding device for a support rod for an optical fiber preform,
A chuck for holding the support rod;
A clamp that presses the head of the support rod held in the chuck toward the opening of the chuck;
A gripping device comprising:
前記チャックは、前記支持棒の頭部より小さく、かつ前記支持棒の先端部より大きい径の開口部を有し、前記支持棒の先端部を前記開口部から外部へ通した際に、前記頭部が前記開口部の周囲に係止されるように前記支持棒を保持することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の把持装置。 The support rod has a head that has an enlarged diameter at the tip,
The chuck has an opening having a diameter smaller than that of the head of the support rod and larger than the tip of the support rod, and the head when the tip of the support rod is passed through the opening to the outside. The gripping device according to any one of claims 1 to 6, wherein the support rod is held so that a portion is locked around the opening.
前記把持装置に前記出発材を接続した前記支持棒を把持させたまま、前記把持装置を前記光ファイバ母材製造装置に取り付ける工程と、
を含むことを特徴とする光ファイバ母材の製造方法。 A step of causing the gripping device to grip a support bar and connecting the support bar and the starting material in a state where the gripping device according to any one of claims 1 to 7 is detached from the optical fiber preform manufacturing apparatus. ,
Attaching the gripping device to the optical fiber preform manufacturing apparatus while gripping the support rod to which the starting material is connected to the gripping device;
An optical fiber preform manufacturing method comprising:
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