JP2562561B2 - Equipment for manufacturing porous preforms for optical fibers - Google Patents
Equipment for manufacturing porous preforms for optical fibersInfo
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- JP2562561B2 JP2562561B2 JP34230593A JP34230593A JP2562561B2 JP 2562561 B2 JP2562561 B2 JP 2562561B2 JP 34230593 A JP34230593 A JP 34230593A JP 34230593 A JP34230593 A JP 34230593A JP 2562561 B2 JP2562561 B2 JP 2562561B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＶＡＤ法による光ファ
イバー用多孔質母材の製造装置に関し、特に製造中の多
孔質母材の重量を実時間で正確に測定できる装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for producing a porous preform for optical fibers by the VAD method, and more particularly to an apparatus for accurately measuring the weight of the porous preform during production in real time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＶＡＤ法による光ファイバー用多孔質母
材の製造装置は、下端に製造中の光ファイバー用多孔質
母材を支持して回転する垂直な回転軸と、この回転軸を
多孔質母材の成長に応じて上昇させる垂直移動体とを備
えている。2. Description of the Related Art An apparatus for producing a porous preform for optical fibers by the VAD method is provided with a vertical rotary shaft for supporting and rotating the porous preform for optical fiber being manufactured at the lower end, and this rotary shaft. And a vertical moving body that is raised according to the growth of the.
【０００３】ＶＡＤ法で製造される光ファイバー用多孔
質母材は、長手方向のスート密度の安定性が重要であ
る。そのためには製造中の多孔質母材の引き上げ距離と
重量を実時間で正確に測定し、それに基づいてバーナー
への原料ガスの供給量や引き上げ距離などを正確に制御
する必要がある。引き上げ距離の測定は、垂直移動体を
移動させるボールねじにエンコーダ等を取り付けること
により比較的容易に、正確に行える。しかし成長しつつ
ある多孔質母材の重量を実時間で、かつ高精度で測定す
ることは極めて困難であった。In the porous preform for optical fibers manufactured by the VAD method, stability of soot density in the longitudinal direction is important. For that purpose, it is necessary to accurately measure the pulling distance and weight of the porous base material during manufacturing in real time, and to accurately control the feed amount of the raw material gas to the burner, the pulling distance, etc. based on that. The pulling distance can be measured relatively easily and accurately by attaching an encoder or the like to the ball screw that moves the vertical moving body. However, it is extremely difficult to measure the weight of the growing porous base material in real time and with high accuracy.
【０００４】従来、多孔質母材の重量を実時間で測定で
きる装置としては、回転軸の一部に重量センサーを取り
付け、この重量センサーにより回転軸にかかる重量を検
出して、多孔質母材の重量を測定するものが提案されて
いる。Conventionally, as a device capable of measuring the weight of the porous base material in real time, a weight sensor is attached to a part of the rotary shaft, and the weight applied to the rotary shaft is detected by the weight sensor to detect the weight of the porous base material. It has been proposed to measure the weight of.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の装置には
次のような問題がある。 回転軸の一部をセンサー化しているため、回転軸の
剛性が低下し、振れ回りを起こしやすくなる。また重量
の測定精度を高めようとすると、過負荷に対し弱くな
り、多孔質母材を交換するときに重量センサーが壊れて
しまうことが多い。多孔質母材を交換するときに、回転
軸も一緒に交換するとなると、非常に労力がかかる。し
たがって生産設備に適用することは困難である。However, the conventional device has the following problems. Since a part of the rotating shaft is made into a sensor, the rigidity of the rotating shaft is reduced and whirling tends to occur. In addition, when trying to improve the accuracy of weight measurement, it becomes vulnerable to overload, and the weight sensor often breaks when the porous base material is replaced. When replacing the porous base material, it is very laborious to replace the rotary shaft together. Therefore, it is difficult to apply it to production equipment.
【０００６】 回転軸と共に多孔質母材を引き上げる
垂直移動体はオン・オフ制御により上昇するので、引き
上げ速度は常に変化している。このため多孔質母材には
加速度がかかる。加速度の変化は重量センサーに対して
は重量の変化と同じ働きをするので、重量測定値に誤差
が入る。このため精度の高い重量測定ができない。Since the vertical moving body that pulls up the porous base material together with the rotating shaft ascends by the on / off control, the pulling speed constantly changes. Therefore, acceleration is applied to the porous base material. Since the change in acceleration acts on the weight sensor in the same way as the change in weight, an error occurs in the weight measurement value. Therefore, accurate weight measurement cannot be performed.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の問題
を解決するため、下端に製造中の光ファイバー用多孔質
母材を支持して回転する垂直な回転軸と、この回転軸を
多孔質母材の成長に応じて上昇させる垂直移動体とを備
えた光ファイバー母材の製造装置において、回転軸の上
部を回転自在に支持する軸支持部材を設け、この軸支持
部材と前記垂直移動体の垂直部とを平行なリンクで連結
して軸支持部材が垂直移動体に対して上下動可能な平行
リンク機構を構成し、垂直移動体と平行リンク機構の可
動部との間に多孔質母材の重量を測定する重量センサー
を設けたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a vertical rotary shaft for supporting and rotating a porous base material for an optical fiber being manufactured at its lower end, and a porous rotary shaft for this rotary shaft. In an optical fiber preform manufacturing apparatus including a vertical moving body that is raised according to the growth of a preform, a shaft supporting member that rotatably supports an upper portion of a rotating shaft is provided, and the shaft supporting member and the vertical moving body are provided. The vertical support is connected by parallel links to form a parallel link mechanism in which the shaft support member can move up and down with respect to the vertical moving body, and the porous base material is provided between the vertical moving body and the movable section of the parallel link mechanism. Is provided with a weight sensor for measuring the weight of the.
【０００８】本発明はまた、前記およびの問題を解
決するため、上記の装置にさらに、垂直移動体が上昇す
るときの加速度を測定する加速度センサーと、その加速
度センサーの出力に応じて重量センサーで測定した重量
値を補正する補正手段とを設けたことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention further includes an acceleration sensor for measuring the acceleration when the vertical moving body rises and a weight sensor according to the output of the acceleration sensor. A correction means for correcting the measured weight value is provided.
【０００９】[0009]
【作用】多孔質母材を支持する回転軸は軸支持部材に支
持され、軸支持部材は平行なリンクを介して垂直移動体
の垂直部に連結されている。これにより軸支持部材は垂
直移動体に対して上下動可能となる。一方、垂直移動体
と平行リンク機構の可動部との間には重量センサーが設
置されている。この重量センサーは軸支持部材が下降す
るのを阻止して、軸支持部材に加わる重量を受け止め
る。すなわち重量センサーの出力は多孔質母材の重量の
増加に応じて変化する。このため多孔質母材の重量を実
時間で測定することが可能となる。回転軸には何ら細工
を施す必要はない。The rotating shaft for supporting the porous base material is supported by the shaft supporting member, and the shaft supporting member is connected to the vertical portion of the vertical moving body through parallel links. This allows the shaft support member to move up and down with respect to the vertical moving body. On the other hand, a weight sensor is installed between the vertical moving body and the movable portion of the parallel link mechanism. The weight sensor prevents the shaft support member from descending and receives the weight applied to the shaft support member. That is, the output of the weight sensor changes as the weight of the porous matrix increases. Therefore, the weight of the porous base material can be measured in real time. There is no need to make any work on the rotating shaft.
【００１０】また加速度センサーは垂直移動体が上昇す
るときの（多孔質母材が引き上げられるときの）加速度
を検出する。重量センサーで測定した重量値には加速度
の変化による重量変化分も含まれるから、加速度センサ
ーの出力に応じて重量センサーの重量測定値を補正すれ
ば、加速度による重量センサーの測定誤差をなくすこと
が可能となる。The acceleration sensor detects the acceleration when the vertical moving body rises (when the porous base material is pulled up). Since the weight value measured by the weight sensor includes the change in weight due to the change in acceleration, if the weight measurement value of the weight sensor is corrected according to the output of the acceleration sensor, the measurement error of the weight sensor due to acceleration can be eliminated. It will be possible.
【００１１】なお加速度センサーは設けることが好まし
いが、設けなくてもよい。加速度センサーを設けない場
合は、垂直移動体の上昇速度が変化する時だけ重量測定
を行わなければよい。Although it is preferable to provide the acceleration sensor, the acceleration sensor may not be provided. If the acceleration sensor is not provided, it is not necessary to measure the weight only when the rising speed of the vertical moving body changes.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１ないし図３は本発明の一実施例を示
す。この装置は、ＶＡＤ法で光ファイバー用の多孔質母
材を製造する装置である。図において、符号11は垂直な
回転軸、13は回転軸11の下端に設けられチャック、15は
チャック13に把持された出発部材、17は出発部材15に付
着して成長しつつある光ファイバー用の多孔質母材、19
は多孔質母材17の下端にスート（ガラス微粒子）を吹き
つけるバーナーである。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. 1 to 3 show an embodiment of the present invention. This apparatus is an apparatus for producing a porous preform for optical fibers by the VAD method. In the figure, reference numeral 11 is a vertical rotary shaft, 13 is a chuck provided at the lower end of the rotary shaft 11, 15 is a starting member gripped by the chuck 13, and 17 is an optical fiber that is attached to the starting member 15 and is growing. Porous matrix, 19
Is a burner for spraying soot (glass particles) on the lower end of the porous base material 17.
【００１３】この装置は、回転軸11の上部を軸受21を介
して回転自在に支持する軸支持部材23を有している。回
転軸11はこの軸支持部材23の上端に固定されたモーター
25によって回転させられる。This apparatus has a shaft support member 23 that rotatably supports the upper portion of the rotary shaft 11 via a bearing 21. The rotary shaft 11 is a motor fixed to the upper end of the shaft support member 23.
Rotated by 25.
【００１４】また、符号27は多孔質母材17の成長に応じ
て上昇する垂直移動体、29は垂直移動体27の雌ネジ部と
かみ合うネジ棒、31はネジ棒29を回転させるモーター、
33は垂直移動体27が垂直に移動するように案内するガイ
ド棒である。垂直移動体27はネジ棒29の回転により垂直
に上昇または下降する。Reference numeral 27 is a vertical moving body that rises in accordance with the growth of the porous base material 17, 29 is a screw rod that meshes with a female screw portion of the vertical moving body 27, 31 is a motor that rotates the screw rod 29,
Reference numeral 33 is a guide rod for guiding the vertical moving body 27 to move vertically. The vertical moving body 27 is vertically moved up or down by the rotation of the screw rod 29.
【００１５】垂直移動体27は垂直部27ａを有しており、
この垂直部27ａと前記軸支持部材23は二つの平行なリン
ク35Ａ、35Ｂにより連結されている。リンク35Ａ、35Ｂ
と垂直移動体の垂直部27ａとの連結部37Ａ、37Ｂおよび
リンク35Ａ、35Ｂと軸支持部材23との連結部39Ａ、39Ｂ
はいずれも軸と軸受で構成され、回転はするが他の方向
には全く動かないように精度よく作られている。また連
結部37Ａ、37Ｂ間の距離と連結部39Ａ、39Ｂ間の距離は
同一であり、連結部37Ａ、39Ａ間の距離と連結部37Ｂ、
39Ｂ間の距離も同一である。The vertical moving body 27 has a vertical portion 27a,
The vertical portion 27a and the shaft support member 23 are connected by two parallel links 35A and 35B. Links 35A, 35B
And connecting portions 37A and 37B between the vertical portion 27a of the vertical moving body and connecting portions 39A and 39B between the links 35A and 35B and the shaft support member 23.
Each is composed of a shaft and a bearing, and it is made with high precision so that it rotates but does not move at all in other directions. The distance between the connecting portions 37A and 37B and the distance between the connecting portions 39A and 39B are the same, and the distance between the connecting portions 37A and 39A and the connecting portion 37B,
The distance between 39B is also the same.
【００１６】すなわち、垂直移動体の垂直部27ａと、軸
支持部材23と、二つのリンク35Ａ、35Ｂとは平行リンク
機構を構成している。これにより軸支持部材23は垂直な
状態のまま垂直移動体27に対して自由に上下動可能であ
る。特に平行リンク35Ａ、35Ｂがほぼ水平な状態にある
ときは、軸支持部材23とそれに支持される回転軸11は実
質的に垂直に上下動可能である。That is, the vertical portion 27a of the vertical moving body, the shaft support member 23, and the two links 35A and 35B form a parallel link mechanism. As a result, the shaft support member 23 can freely move up and down with respect to the vertical moving body 27 in a vertical state. Particularly when the parallel links 35A and 35B are in a substantially horizontal state, the shaft support member 23 and the rotary shaft 11 supported by the shaft support member 23 can move up and down substantially vertically.
【００１７】下側のリンク35Ｂの先端部とその下に位置
する垂直移動体27との間にはロードセルのような重量セ
ンサー41が設置されている。この重量センサー41は垂直
移動体27に固定され、その上端でリンク35Ｂの先端部を
下降しないように支持している。リンク35Ｂは先端部を
重量センサー41に支持された状態でほぼ水平となる。重
量センサー41にかかる荷重を調節するため、リンク35Ｂ
の後端側にはバランスウェイト43が取り付けられてい
る。また重量センサー41に過負荷がかかるのを防止する
ため垂直移動体27にはストッパー45が設置されている。
ストッパー45は通常の状態ではリンク35Ｂに接触しな
い。A weight sensor 41 such as a load cell is installed between the tip of the lower link 35B and the vertical moving body 27 located therebelow. The weight sensor 41 is fixed to the vertical moving body 27 and supports the tip end of the link 35B at its upper end so as not to descend. The link 35B is substantially horizontal with its tip end supported by the weight sensor 41. Link 35B to adjust the load on the weight sensor 41.
A balance weight 43 is attached to the rear end side. In addition, a stopper 45 is installed on the vertical moving body 27 to prevent the weight sensor 41 from being overloaded.
The stopper 45 does not contact the link 35B in a normal state.
【００１８】上記のように構成すると、多孔質母材17の
成長による重量増加分は、軸支持部材23を下降させよう
とする力となってすべて重量センサー41にかかるので、
重量センサー41で多孔質母材17の重量を測定することが
できる。また回転軸11に重量センサーを取り付ける必要
がないので、回転軸11の剛性を低下させないで済む。さ
らに平行リンク機構を用いた上下動許容機構は、リニア
ガイドやスプラインシャフトを用いた上下動許容機構に
比べ、上下動時の摩擦抵抗が小さく、上下動以外の方向
の剛性が高く、かつ組立調整が容易である。さらに多孔
質母材17の重量によって、軸支持部材23がわずかに下方
に変位しても、多孔質母材17の下端位置の水平方向の変
位量は無視できる量であり、多孔質母材の製造には何ら
影響がない。With the above construction, the weight increase due to the growth of the porous base material 17 acts on the weight sensor 41 as a force for lowering the shaft support member 23.
The weight sensor 41 can measure the weight of the porous base material 17. Further, since it is not necessary to attach a weight sensor to the rotary shaft 11, the rigidity of the rotary shaft 11 does not have to be reduced. In addition, the vertical movement allowance mechanism that uses the parallel link mechanism has less frictional resistance during vertical movement, higher rigidity in directions other than vertical movement, and assembly adjustment compared to the vertical movement allowance mechanism that uses a linear guide or spline shaft. Is easy. Further, due to the weight of the porous base material 17, even if the shaft support member 23 is displaced slightly downward, the horizontal displacement amount of the lower end position of the porous base material 17 is negligible. It has no effect on manufacturing.
【００１９】重量センサー41にかかる重量Ｑと、軸支持
部材23にかかる重量Ｒ（＝多孔質母材17の重量）は、モ
ーメントのつりあいの関係から数１式のようになる
（ａ、ｂは図１参照）。The weight Q applied to the weight sensor 41 and the weight R applied to the shaft support member 23 (= weight of the porous base material 17) are given by the equation 1 (a and b are given by a and b). (See FIG. 1).
【００２０】[0020]
【数１】Ｒ＝Ｑ・（ａ＋ｂ）／ａ[Formula 1] R = Q · (a + b) / a
【００２１】一方、垂直移動体27には加速度センサー47
が取り付けてある。加速度センサー47は垂直移動体27に
上昇するときの加速度を検出する。重量センサー41は、
垂直移動体27の上昇速度にプラスの加速度が生じた時は
重量を実際の重量より大きく検出し、マイナスの加速度
が生じた時は重量を実際の重量より小さく検出してしま
う。そこでこの装置は、重量センサー41の出力と加速度
センサー47の出力を補正回路49に入力し、重量センサー
41の重量測定値を加速度の大きさに応じて補正するよう
にしたものである。補正回路49には加速度と重量測定値
の関係を予め調べて記憶させてある。補正回路49で補正
された重量値は、垂直移動体27を上昇させるモーター31
の制御や、バーナー19に供給する原料ガスの制御に用い
られる。On the other hand, the vertical moving body 27 has an acceleration sensor 47.
Is attached. The acceleration sensor 47 detects the acceleration when rising to the vertical moving body 27. The weight sensor 41 is
When a positive acceleration is generated in the ascending speed of the vertical moving body 27, the weight is detected larger than the actual weight, and when a negative acceleration is generated, the weight is detected smaller than the actual weight. Therefore, this device inputs the output of the weight sensor 41 and the output of the acceleration sensor 47 into the correction circuit 49,
The weight measurement value of 41 is corrected according to the magnitude of the acceleration. The relationship between the acceleration and the weight measurement value is previously checked and stored in the correction circuit 49. The weight value corrected by the correction circuit 49 is used by the motor 31 that raises the vertical moving body 27.
And the control of the raw material gas supplied to the burner 19.
【００２２】次に重量測定値の補正方法についてさらに
具体的に説明する。垂直移動体27が静止している時また
は等速度で上昇している時は、重量センサー41には加速
度は作用しないので、重量センサー41が測定した重量値
を補正する必要はない。垂直移動体27が静止から上昇に
切り替わる時および上昇から静止へ切り替わる時は、重
量センサー41に加速度が作用する。その加速度は、重量
センサー41が支えている質量に比例する力、つまり慣性
力として重量センサー41に作用する。つまり多孔質母材
17の質量が小さいときは慣性力は小さく、多孔質母材17
の質量が大きいときは慣性力は大きくなる。また重量測
定機構（平行リンク機構の可動部および回転軸11などを
含む）の質量によっても慣性力は異なる。その関係は数
２式で表される。Next, the method of correcting the weight measurement value will be described more specifically. Since the acceleration does not act on the weight sensor 41 when the vertical moving body 27 is stationary or is rising at a constant speed, it is not necessary to correct the weight value measured by the weight sensor 41. Acceleration acts on the weight sensor 41 when the vertical moving body 27 switches from stationary to rising and when it switches from rising to stationary. The acceleration acts on the weight sensor 41 as a force proportional to the mass supported by the weight sensor 41, that is, an inertial force. That is, the porous matrix
When the mass of 17 is small, the inertial force is small and the porous matrix 17
When the mass of is large, the inertial force becomes large. The inertial force also varies depending on the mass of the weight measuring mechanism (including the movable part of the parallel link mechanism and the rotating shaft 11). The relationship is expressed by the equation (2).
【００２３】[0023]
【数２】Ｒ＝Ｐ・Ｇ＋（Ｐ＋Ｋ）・α[Equation 2] R = P · G + (P + K) · α
【００２４】 ただし Ｐ：多孔質母材の真の質量（ｋｇ） Ｒ：測定された多孔質母材の重量（ｋｇｆ） α：測定された加速度（ｍ／ｓ2 ） Ｋ：重量測定機構の等価質量（ｋｇ） Ｇ：重力加速度（ｍ／ｓ2 ）Where P is the true mass of the porous matrix (kg) R is the measured weight of the porous matrix (kgf) α is the measured acceleration (m / s 2 ) K is the equivalent of the weight measurement mechanism Mass (kg) G: Gravitational acceleration (m / s 2 )
【００２５】そこで、数２式を変形した数３式によっ
て、測定された多孔質母材の重量値Ｒを補正する。Therefore, the measured weight value R of the porous base material is corrected by the formula 3 which is a modification of the formula 2.
【００２６】[0026]
【数３】Ｐ＝（Ｒ−Ｋ・α）／（Ｇ＋α）[Formula 3] P = (R−K · α) / (G + α)
【００２７】こうすることによって多孔質母材の重量を
実時間で非常に高精度で測定することが可能となる。By doing so, it becomes possible to measure the weight of the porous base material in real time with extremely high accuracy.
【００２８】次に図１に示す装置を用いて実験を行った
結果を説明する。まず、回転軸11を20 rpmで回転させな
がら、０〜2000ｇの錘を載せたときの、測定精度を評価
した。その結果は図４に示すとおりで、ヒステリシス、
直線性、再現性はほぼ１ｇ以内であり、実用に耐え得る
ものであった。また回転軸11の剛性は、チャック13の部
分で水平方向に200 ｇ／mmであった。比較のため、回転
軸の中間に重量センサー（ロードセル）を設置した従来
の装置では、ヒステリシス、直線性、再現性は１ｇ以内
で、本発明の装置と同等であるが、回転軸の剛性は70ｇ
／mmと低いものであった。Next, the results of experiments conducted using the apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, the measurement accuracy was evaluated when a weight of 0 to 2000 g was placed while rotating the rotating shaft 11 at 20 rpm. The result is as shown in FIG.
The linearity and reproducibility were within about 1 g, and they were practically usable. The rigidity of the rotary shaft 11 was 200 g / mm in the horizontal direction at the chuck 13. For comparison, the conventional device having a weight sensor (load cell) installed in the middle of the rotating shaft has hysteresis, linearity, and reproducibility within 1 g, which is equivalent to that of the device of the present invention, but the rigidity of the rotating shaft is 70 g.
It was as low as / mm.
【００２９】次に錘を載せずに、上昇時の加速度の変動
と、重量測定値の変動を測定したところ、図５に示すよ
うに、両者の波形は相似形であることが確認された。こ
れらの比から重量測定機構の等価質量Ｋを求めたとこ
ろ、4.3 ｋｇであった。そこで加速度の測定値を用いて
重量測定値の補正を行ったところ、図６に示すように、
重量値の変動は１ｇ以内に収まった。次に２ｋｇの錘を
載せて、上昇時の重量を数３式によって補正しながら測
定したところ、やはり重量測定値の変動は１ｇ以内に収
まった。Next, when the fluctuation of the acceleration at the time of ascent and the fluctuation of the weight measurement value were measured without placing the weight, it was confirmed that the waveforms of both were similar to each other, as shown in FIG. The equivalent mass K of the weight measuring mechanism was calculated from these ratios and found to be 4.3 kg. Therefore, when the weight measurement value was corrected using the acceleration measurement value, as shown in FIG.
The change in weight value was within 1 g. Next, when a weight of 2 kg was placed and the weight at the time of ascent was corrected while being corrected by the formula 3, the variation in the weight measurement value was still within 1 g.
【００３０】次に図１の装置を用いて、多孔質母材17を
製造しながら、その重量を測定したところ、実時間測定
値と、後に測定した多孔質母材17の正確な重量値との差
は３ｇ以内であった。Next, the weight of the porous base material 17 was measured while manufacturing the porous base material 17 by using the apparatus shown in FIG. 1. As a result, a real-time measured value and an accurate weight value of the porous base material 17 measured later were obtained. Was within 3 g.
【００３１】なお本発明の装置はきわめて微小な力を感
じるため、例えば室内の風によっても測定値が変動して
しまう。これを防止するため、軸支持部材23およびリン
ク35Ａ、35Ｂなどの平行リンク機構の可動部のまわりに
は図７に示すような風防カバー51を設置することが望ま
しい。Since the apparatus of the present invention senses an extremely small force, the measured value may fluctuate due to, for example, the wind in the room. In order to prevent this, it is desirable to install a windshield cover 51 as shown in FIG. 7 around the movable portion of the parallel link mechanism such as the shaft support member 23 and the links 35A and 35B.
【００３２】図８は本発明の他の実施例を示す。この装
置が図１の装置と異なる点は、垂直移動体27の上端部27
ｂを軸支持部材23の真上に位置させ、軸支持部材23と垂
直移動体の上端部27ｂとの間に、引張荷重検出型の重量
センサー41を設置したことと、加速度センサー47を軸支
持部材23に取り付けたことである。重量センサー41は回
転軸11の真上に設置することが望ましい。このようにす
ると重量センサー41にかかる重量と多孔質母材17の重量
が等しくなるので、校正が容易になる。また装置をコン
パクト化できるという利点もある。FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. This device is different from the device in FIG. 1 in that the upper end portion 27 of the vertical moving body 27 is
b is located right above the shaft support member 23, a tensile load detection type weight sensor 41 is installed between the shaft support member 23 and the upper end 27b of the vertical moving body, and the acceleration sensor 47 is supported by the shaft. That is, it is attached to the member 23. The weight sensor 41 is preferably installed right above the rotating shaft 11. In this way, the weight applied to the weight sensor 41 and the weight of the porous base material 17 become equal to each other, which facilitates the calibration. There is also an advantage that the device can be made compact.
【００３３】図９は本発明のさらに他の実施例を示す。
ロードセルよりなる重量センサー41は温度の影響を敏感
に受けるので、測定精度を向上させるためには重量セン
サー41の温度を一定に保つことが望ましい。そこで図９
の装置は、重量センサー41にヒーター53と温度センサー
55を取り付け、温度調節器57により重量センサー41の温
度を一定に保つようにしたものである。FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention.
Since the weight sensor 41 including the load cell is sensitive to the temperature, it is desirable to keep the temperature of the weight sensor 41 constant in order to improve the measurement accuracy. Therefore, in FIG.
The equipment consists of a weight sensor 41, a heater 53 and a temperature sensor.
55 is attached, and the temperature of the weight sensor 41 is kept constant by the temperature controller 57.
【００３４】図10は本発明のさらに他の実施例を示す。
多孔質母材17の偏心や回転軸11の曲がりなどがあると、
重量測定値が回転に同期して変動することがある。図10
の装置はこの変動を防止するため、回転軸11の回転をロ
ータリーエンコーダー59で読み取り、回転に同期した重
量測定を行うようにしたものである。このようにすれば
回転に基づく重量測定値の変動をなくすことができる。FIG. 10 shows still another embodiment of the present invention.
If there is eccentricity of the porous base material 17 or bending of the rotating shaft 11,
The weight measurement value may fluctuate in synchronization with the rotation. FIG.
In order to prevent this fluctuation, the device of (1) reads the rotation of the rotary shaft 11 by the rotary encoder 59 and measures the weight in synchronization with the rotation. By doing so, it is possible to eliminate the fluctuation of the weight measurement value due to the rotation.
【００３５】なお図７ないし図10の各装置において、図
１の装置の各部に対応する部分には図１と同じ符号を付
したので、図１と重複する説明は省略する。また図８な
いし図10の各装置にも図７に示すような風防カバーを設
けることが望ましい。7 to 10, the parts corresponding to the respective parts of the device of FIG. 1 are designated by the same reference numerals as those of FIG. Further, it is desirable to provide a windshield cover as shown in FIG. 7 in each of the devices shown in FIGS.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転軸の剛性を低下させることなく、多孔質母材の重量を
実時間で正確に測定することができる。また重量測定値
に加速度の変化に応じた補正を行うことにより、測定精
度を高めることができる。As described above, according to the present invention, the weight of the porous base material can be accurately measured in real time without lowering the rigidity of the rotary shaft. Further, the measurement accuracy can be improved by correcting the weight measurement value according to the change in acceleration.
【図１】 本発明に係る光ファイバー用多孔質母材の製
造装置の一実施例を示す全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an apparatus for producing a porous preform for optical fibers according to the present invention.
【図２】 図１の装置の平面図。2 is a plan view of the apparatus of FIG.
【図３】 図１のＡ−Ａ線における断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図４】 図１の装置の重量測定精度の評価結果を示す
グラフ。FIG. 4 is a graph showing the evaluation results of the weight measurement accuracy of the device of FIG.
【図５】 図１の装置における上昇加速度の変動と重量
測定値の変動との関係を示すグラフ。5 is a graph showing the relationship between the fluctuation of the rising acceleration and the fluctuation of the weight measurement value in the device of FIG.
【図６】 図５の結果に基づき加速度の測定値で重量測
定値を補正した結果を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the result of correcting the weight measurement value with the acceleration measurement value based on the result of FIG.
【図７】 図１の装置に風防カバーを取り付けた状態を
示す断面図。7 is a cross-sectional view showing a state in which a windshield cover is attached to the device of FIG.
【図８】 本発明の他の実施例を示す要部構成図。FIG. 8 is a main part configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図９】 本発明のさらに他の実施例を示す要部構成
図。FIG. 9 is a main part configuration diagram showing still another embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明のさらに他の実施例を示す要部構成
図。FIG. 10 is a main part configuration diagram showing still another embodiment of the present invention.
11：回転軸 13：チャック 17：多孔質母材 19：バーナー 21：軸受 23：軸支持部材 25：モーター 27：垂直移動体 29：ネジ棒 31：モーター 33：ガイド棒 35Ａ、35Ｂ：リンク 37Ａ、37Ｂ、39Ａ、39Ｂ：連結部 41：重量センサー 43：バランスウェイト 45：ストッパー 47：加速度センサー 49：補正回路 51：風防カバー 53：ヒーター 55：温度センサー 57：温度調節器 59：ロータリーエンコーダー 11: Rotating shaft 13: Chuck 17: Porous base material 19: Burner 21: Bearing 23: Shaft support member 25: Motor 27: Vertical moving body 29: Screw rod 31: Motor 33: Guide rod 35A, 35B: Link 37A, 37B, 39A, 39B: Connection part 41: Weight sensor 43: Balance weight 45: Stopper 47: Acceleration sensor 49: Correction circuit 51: Windshield 53: Heater 55: Temperature sensor 57: Temperature controller 59: Rotary encoder
Claims (4)
を支持して回転する垂直な回転軸と、この回転軸を多孔
質母材の成長に応じて上昇させる垂直移動体とを備えた
光ファイバー母材の製造装置において、回転軸の上部を
回転自在に支持する軸支持部材を設け、この軸支持部材
と前記垂直移動体の垂直部とを平行なリンクで連結して
軸支持部材が垂直移動体に対して上下動可能な平行リン
ク機構を構成し、垂直移動体と平行リンク機構の可動部
との間に多孔質母材の重量を測定する重量センサーを設
けたことを特徴とする光ファイバー用多孔質母材の製造
装置。1. A vertical rotating shaft for supporting and rotating a porous base material for an optical fiber being manufactured at its lower end, and a vertical moving body for raising this rotating shaft according to the growth of the porous base material. In an optical fiber preform manufacturing apparatus, a shaft support member that rotatably supports an upper portion of a rotary shaft is provided, and the shaft support member is connected to a vertical portion of the vertical moving body by a parallel link so that the shaft support member is vertical. An optical fiber comprising a parallel link mechanism that can move up and down with respect to a moving body, and a weight sensor for measuring the weight of the porous base material is provided between the vertical moving body and the movable portion of the parallel link mechanism. For manufacturing porous base material.
に、垂直移動体が上昇するときの加速度を測定する加速
度センサーと、その加速度センサーの出力に応じて重量
センサーで測定した重量値を補正する補正手段とを設け
たことを特徴とするもの。2. The manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising an acceleration sensor for measuring an acceleration when the vertical moving body rises, and a weight value measured by the weight sensor according to an output of the acceleration sensor. What is provided with the correction means to correct.
て、さらに、平行リンク機構を覆う風防カバーを設けた
ことを特徴とするもの。3. The manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a windshield cover that covers the parallel link mechanism.
装置であって、さらに、重量センサーの温度が一定とな
るように制御する温度制御手段を設けたことを特徴とす
るもの。4. The manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising temperature control means for controlling the temperature of the weight sensor to be constant.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34230593A JP2562561B2 (en) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | Equipment for manufacturing porous preforms for optical fibers |
| CN 94117848 CN1072617C (en) | 1993-12-15 | 1994-11-07 | Manufacturing apparatus for optical fiber porous preform |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34230593A JP2562561B2 (en) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | Equipment for manufacturing porous preforms for optical fibers |
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1994
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