JP3750986B2 - Optical fiber assembly end face processing method and processing apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コネクタの接続先端の光軸を一致させるためのフェルールを光ファイバケーブル端末部に設けた光ファイバ組立体の端面の加工方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光コネクタにあって、光ファイバケーブルの端末部にフェルールを被せて構成される光ファイバ組立体では、接続相手のファイバ端末との接続損失や反射戻り光を抑えるために、光ファイバ芯線のコアの端面とフェルールの端面を切削や研磨などして鏡面になるよう端面加工が施される。
【0003】
従来、光コネクタ製造工程に含まれるそうした光ファイバ組立体の端面加工方法や装置には次のものが周知である。1つは、回転テーブル上にセットした研磨紙などの研磨材にファイバ組立体の端面を押し当てて研磨する方法とその装置である。また1つは、ヒータで加熱されるホットプレートによってファイバ組立体の端面を溶解して転写する方法と装置である。さらに、ホットナイフやコールドカットと呼ばれる端面加工法と装置などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の光ファイバ組立体端面の加工方法や装置のいずれにも共通する次の問題点がある。
【0005】
端面加工を行うにあたって、予めコアはフェルールの先端部の端面からたとえば1mm程度の余長部を突出させて組み立てられており、そのコア突出部を切削したり研磨などして鏡面に加工する。したがって、切削や研磨で加工される最初の部分はコア突出部であり、切削送りでコア突出部が削り取られると、やがて切削はフェルールの先端部の端面へと進行する。
【0006】
そこで問題となる点は、コアの突出部を先に加工し始めることから、作業者の熟練度によってはコアを傷めたり、コア軸を装置側の摩擦材の面に対して真っ直ぐに向けないでぶれて斜め方向から当てたような場合は、仕上がり品質が低下したり不良化することで生産性を落とす要因となることである。
【0007】
さらに問題点の一つに、一般にコアの表面はクラッド層を形成して被覆してあるが、上記コア突出部を加工中に研磨材などとの摩擦熱によって、そのクラッド層とコアが融合して組織的に混ざり合ってしまう不具合がある。
【0008】
以上から、本発明の目的は、作業熟練度に影響されず一定の加工精度が得られて生産性を高めることができる光ファイバ組立体端面の加工方法および装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、光ファイバケーブル2の端末部からコア3を突出させた光ファイバ組立体1の端面の加工方法において,光ファイバケーブル2の端末部に筒状に成形され、光ファイバケーブル2のコア3より一回り小径の異径段差部として設けられるフェルール本体11の先端部に形成されるコア支持部14に光ファイバケーブル2のコア3を装着してフェルール本体11を被せ,回転切削工具による切削が進行して回転切削工具の切削刃がコア3のコア突出部3aに至ったときに、回転切削工具の切削刃をそのコア突出部3aとフェルール10の先端部に跨らせて同時に削ることを特徴とする。
【0010】
以上から、コア3の切削中でも回転切削工具の切削刃がフェルール10に跨った状態でコア3とフェルール10の双方を同時切削する。そのため、硬質のフェルール10に保護されつつコア3の端面加工を行うことができる。
【0011】
また、請求項2に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具50の切削送り方向がフェルール10の軸線方向と直交する方向であることを特徴とする。
【0012】
以上から、切削送り方向をフェルール10の軸線に直交させることにより、回転切削工具は必然的にフェルール10を最初に削り始めるから、コア3を切削初期の工具衝撃力から保護することができる。
【0013】
また、請求項3に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、上記請求項1に記載の発明において、回転切削工具50がエンドミル20を用いた切削工具であることを特徴とする。
【0014】
以上から、加工用の回転切削工具にフライス盤のエンドミル20を使用すれば、切削刃が不連続になっているので1回転の間にそれだけ被切削ワークであるコア3とフェルール10への接触が少なく、摩擦熱の発生が抑えられる。
【0015】
また、請求項4に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具50がメタルソー55を用いた切削工具であることを特徴とする。
【0016】
以上から、回転切削工具としてメタルソー55を使用した場合、メタルソー55は切削刃が鋸刃のように断続して不連続であるので、被切削ワークにとっては摩擦熱を抑えることができる。
【0017】
一方、本発明にかかる請求項5に記載の光ファイバ組立体端面の加工装置は、光ファイバケーブル2の端末部からコア3を突出させた光ファイバ組立体1の端面の加工装置において,筒状に成形されるフェルール本体11の先端部に形成される光ファイバケーブル2のコア3より一回り小径の異径段差部として設けられるコア支持部14に光ファイバケーブル2のコア3を装着する光ファイバ組立体1と,ベッド上のテーブルに位置決めされてフェルール10の先端部とコア3の突出部3aを外側に覗かせた状態で光ファイバ組立体1の1つ以上を保持するワークホルダ40と、回転主軸のスピンドルに装着されてフェルール先端部14とコア突出部3aを回転切削中に、ワークホルダ40と相対に自動送りされるエンドミル20と、を備えてなっていることを特徴とする。
【0018】
以上の構成から、ワークホルダ40に被切削ワークである光ファイバ組立体1の複数を同時に位置決め保持した状態で、エンドミル20を回転駆動させて、ワークホルダ40を位置決めしたテーブル32と相対に自動送りをかけることで、能率的な加工生産を行える。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる光ファイバ組立体端面の加工方法および装置のそれぞれ実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【0020】
図1に示すように、光コネクタに組み込まれる光ファイバ組立体1を構成するこの場合の光ファイバケーブル2は、表面にクラッド層を形成した樹脂製のファイバ芯線のコア3と、このコア3の表面をたとえば一次シース4および二次シース5で被覆してなっているものが示されている。
【0021】
ケーブル先端部には、上記二次シース5の先端部の適度な長さを剥離して露出させた一次シース4に外側から被せるようにして、図中一部断面で示すフェルール10が装着されている。このフェルール10の材質は、たとえばポリフェニレンスルファイド(PPS)などの比較的硬質の樹脂を用いることができる。図示のような筒状に成形されたフェルール本体11の外周には光コネクタ(図示せず)に固定させるための鍔状フランジ12,13などが設けられている。また、そうしたフェルール本体11の先端部にはコア支持部14が一回り小径の異径段差部として設けられている。
【0022】
コア支持部14に上記コア3が挿通し、端面加工のために敢えてそのコア支持部14の先端面から適度な長さでたとえば1mm以上のコア突出部3aを余長部として突出させた構造に組み立てられている。
【0023】
かかる光ファイバ組立体1は、ファイバ端末端面を加工するにあたって第1実施の形態の加工装置に位置決めされる。すなわち、図3に示すように、被切削ワークである光ファイバ組立体1は装置本体のテーブル32上に位置決めされる。装置はまた主軸スピンドルを備え、この主軸スピンドルに取り付けられたエンドミル20が図でいう上下方向Xと水平方向Yの二軸X,Y軸方向へ送られるようになっている。本例では、固定したテーブル32に対してエンドミル20がそのように二軸方向へ自動送りされるが、テーブル32側を自動送りすることもでき、被切削ワークに対して相対に切削に係る自動送りが可能である。
【0024】
図1に示すように、エンドミル20は、切削刃21が光ファイバ組立体1におけるフェルール10先端部のコア支持部14の先端面から切削を開始するよう、切削送り方向(Y軸方向)をフェルール10の軸線に対して直交させる初期の位置決めがなされる。初期位置決めされたエンドミル20は、装置作動でX,Y軸方向へ自動送りされるが、場合によっては上下方向のY軸上だけで自動送りされる。そのようにしてフェルール10の先端部のコア支持部14が所定量だけ切削されると、やがて切削はコア3先端部のコア突出部3aに移行するように設定されている。
【0025】
図2は、エンドミル20の切削刃21が最初にフェルール10のコア支持部14を切削し終え、自動送りによって次段階でコア突出部3aを切削中または切削終了し、切削刃21がフェルール側コア支持部14とコア側コア突出部3aの双方に跨った状態で切削中を示している。この場合、エンドミル20を上下Y軸方向である符号Sの方向に自動送り中の状態を示している。
【0026】
すなわち、以上から明らかなように、最初に切削される部分は硬質のフェルール側コア支持部14であり、次に切削される部分がコア突出部3aであるから、コア突出部3aとしては外側から硬質のフェルール側コア支持部14によって保護されつつ同時切削される。そのため、作業者の熟練度にかかわらず、コア突出部3aを傷めたりする頻度は格段に減少し、品質を維持できるので、生産性も高めることができる。
【0027】
そこで、図3に第1実施の形態の加工装置を示すように、この場合装置本体30のベッド31上にテーブル32が配置され、このテーブル32上で一度に複数のワークである光ファイバ組立体1を、この場合3つの光ファイバ組立体1(図には3本の光ファイバケーブル2で示している)を保持する位置決め治具のワークホルダ40が位置不動にセットされる。また、装置本体30の天側板からは工具取付主軸のスピンドルが設けてあり、その主軸スピンドルに上記エンドミル20が着脱可能にチャックされている。
【0028】
上記ワークホルダ40の実施の形態として、図4に示す40Aは被切削ワーク数が1組だけの保持用であり、一組の光ファイバ組立体1における光ファイバケーブル2とフェルール10をはめ込んで位置決めするための凹溝41,42が穿たれている。図5に示す実施の形態のワークホルダ40Bは被切削ワーク数が5組の保持用であり、それに対応する数の凹溝43〜47と43a〜47aが穿設されている。
【0029】
このエンドミル20を用いた第1実施の形態の端面加工方法にあっては、装置作動による自動送りでエンドミル20が最初に硬質のフェルール10に当接して切削開始されるから、コア3としては硬質のフェルール10が跨って同時切削されるため、フェルール10に保護されて初期のエンドミル当接衝撃力から免れることができる。
【0030】
エンドミル20の切削刃21の刃数は1枚以上、複数枚であれば1枚当たりの切削量の負担が少なくなり、それだけ端面を鏡面に近い加工精度まで切削することができる。
【0031】
図6は、上記第1実施の形態によるエンドミル20を用いた端面加工方法に対して、エンドミル20に代わる回転切削工具50を用いた第2実施の形態による端面加工方法を示す。図7は、その加工装置の一例を示す斜視図である。この場合、装置のベース51上に動力源の回転モータ52が備わり、回転出力軸のスピンドルシャフト53に上記回転切削工具50をチャックして、位置決め状態にされた被切削ワークの光ファイバ組立体1に対して端面加工を施すようになっている。
【0032】
この場合も本発明方法の要旨として、最初にまずフェルール10側のコア支持部14を先端面から回転切削工具50で切削開始し、次段階で自動送りして切削をコア突出部3aに進行させる。
【0033】
図8は、上記回転切削工具50の実例であるメタルソー55を示しており、本体55aの外周に鋸刃55bが形成されている。同じく図9も別の回転切削工具50の実例としてダイシングソー56を示し、本体56aの外周に沿って円形刃56bが形成されている。これら図8および図9に示す以外にも回転切削工具例としてワイヤカットがある。
【0034】
ところで、図8に示すメタルソー55の場合、鋸刃55bで切削するので加工端面が比較的に円滑である。それに対して、図9のダイシングソー56の場合は円形刃56bが一枚の連続した刃であるため、ワーク側の被切削加工端面への接触摩擦も連続することになる。したがって、それだけ被切削加工端面が熱せられて溶融しやすいといった点に難点がある。図示しないワイヤカットによる場合は、切削中にワイヤにぶれが生じると、被切削加工端面がうねって品質不良を招く不都合がある。
【0035】
以上の各実施の形態から総合的に考察するに、フェルール10を最初に削り初めてからコア3を切削する本発明方法を実行する場合、エンドミル20や図8のメタルソー55のように切削刃が「不連続刃」である方が、図9のダイシングソー56のように「連続刃」の場合よりも被切削加工端面に対しては摩擦熱が発生し難くなるということからも好ましいといえる。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる請求項1に記載の光ファイバ組立体の端面の加工方法は、光ファイバケーブルの端末部に被せてフェルールが取り付けられ、フェルールの先端部の端面からコアを突出させた光ファイバ組立体の端面を加工するにあたり、最初に硬質のフェルールから削り始めてやがて軟質のコアの切削が行われるが、コアの切削中でも回転切削工具の切削刃がフェルールに跨った状態でコアとフェルールの双方を同時切削するため、硬質のフェルールに保護されつつコアの端面加工を行うことができ、作業中にコアを傷めるなどといった不具合を抑えるのに有効である。
【0037】
また、請求項2に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具の切削送り方向が前記フェルールの軸線方向と直交しているから、回転切削工具は必然的にフェルールを最初に削り始め、コアを切削初期の工具衝撃力から保護するのに有効である。
【0038】
また、請求項3に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、回転切削工具としてエンドミルを用いることで、切削刃が不連続になっているので1回転の間にそれだけ被切削ワークであるコアとフェルールへの接触が少なく、摩擦熱の発生が抑えられる。
【0039】
また、請求項4に記載の光ファイバ組立体端面の加工方法は、前記回転切削工具として好ましくはメタルソーを用いれば、切削刃が鋸刃のように断続して不連続であるので、被切削ワークにとっては摩擦熱を抑えることができる。
【0040】
一方、本発明にかかる請求項5に記載の光ファイバ組立体端面の加工装置は、ワークホルダに被切削ワークである光ファイバ組立体の複数を同時に位置決め保持した状態で、エンドミルを回転駆動させて、ワークホルダを位置決めしたテーブルと相対に自動送りをかけるようになっているので、能率的な加工生産を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる第1実施の形態の端面加工方法において、エンドミルで最初にフェルールを切削する態様を示す部分断面による側面図である。
【図2】本例においてフェルールに保護されつつコアを切削中の態様を示す部分断面による側面図である。
【図3】本発明にかかる第1実施の形態の加工装置を示す斜視図である。
【図4】本例装置における被切削ワークである光ファイバ組立体の1つに対応するワークホルダを示す平面図である。
【図5】本例装置における被切削ワークである光ファイバ組立体の複数に対応するワークホルダを示す平面図である。
【図6】本発明にかかる第2実施の形態の端面加工方法において、エンドミルに代えて回転切削工具を用いて切削する態様を示す部分断面による側面図である。
【図7】本発明にかかる第2実施の形態の端面加工方法を実行する装置例を示す斜視図である。
【図8】第2実施の形態の端面加工方法において、回転切削工具の実例としてメタルソーを示す平面図である。
【図9】第2実施の形態の端面加工方法において、回転切削工具の他例であるダイシングソーを示す平面図である。
【符号の説明】
1 光ファイバ組立体
2 光ファイバケーブル
3 コア
3a コア突出部
4 一次シース
5 二次シース
10 フェルール
11 フェルール本体
12,13 フランジ
14 コア支持部
20 エンドミル
21 切削刃
30 加工装置本体
32 テーブル
40 ワークホルダ
50 回転切削工具
55 メタルソー
56 ダイシングソー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for processing an end face of an optical fiber assembly in which a ferrule for aligning the optical axis of a connection tip of an optical connector is provided at an optical fiber cable terminal portion.
[0002]
[Prior art]
An optical fiber assembly that is an optical connector and is configured by covering a terminal portion of an optical fiber cable with a ferrule, in order to suppress connection loss and reflected return light with the fiber terminal of the connection partner, End face processing is performed so that the end face and the end face of the ferrule become a mirror surface by cutting or polishing.
[0003]
Conventionally, the following are well-known methods and apparatuses for processing an end face of an optical fiber assembly included in the optical connector manufacturing process. One is a method and apparatus for polishing by pressing the end face of the fiber assembly against an abrasive such as abrasive paper set on a rotary table. One is a method and apparatus for melting and transferring the end face of the fiber assembly with a hot plate heated by a heater. Furthermore, end face processing methods and apparatuses called hot knives and cold cuts are known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, there are the following problems common to any of the conventional methods and apparatuses for processing the end face of the optical fiber assembly.
[0005]
When performing the end face processing, the core is assembled in advance by protruding an extra length of about 1 mm, for example, from the end face of the tip of the ferrule, and the core protrusion is cut or polished into a mirror surface. Therefore, the first part processed by cutting or polishing is the core protrusion, and when the core protrusion is scraped off by cutting feed, the cutting eventually proceeds to the end face of the tip of the ferrule.
[0006]
Therefore, the problem is that since the core protrusion starts to be processed first, depending on the skill level of the operator, do not damage the core or point the core shaft straight to the surface of the friction material on the device side. In the case where it is shaken and hit from an oblique direction, the quality of the finished product is deteriorated or deteriorated, which causes a decrease in productivity.
[0007]
Furthermore, one of the problems is that the surface of the core is generally covered with a clad layer, but the clad layer and the core are fused by frictional heat with the abrasive during processing of the core protrusion. There is a problem that mixes systematically.
[0008]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for processing an optical fiber assembly end face, which is capable of obtaining a certain processing accuracy without being affected by the skill level of work and improving productivity.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method of processing an end face of an optical fiber assembly 1 in which a
[0010]
From the above, both the
[0011]
Further, the optical fiber assembly end face processing method according to
[0012]
From the above, by making the cutting feed direction orthogonal to the axis of the
[0013]
Further, method of processing an optical fiber assembly end face according to
[0014]
From the above, when the
[0015]
Further, method of processing an optical fiber assembly end face according to claim 4, characterized in that the
[0016]
From the above, when the
[0017]
On the other hand, the processing device of the optical fiber assembly end surface of
[0018]
With the above-described configuration, the
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a method and apparatus for processing an end face of an optical fiber assembly according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0020]
As shown in FIG. 1, an
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
The optical fiber assembly 1 is positioned by the processing apparatus of the first embodiment when processing the end face of the fiber. That is, as shown in FIG. 3, the optical fiber assembly 1 which is a workpiece to be cut is positioned on a table 32 of the apparatus main body. The apparatus is also provided with a spindle spindle, and an
[0024]
As shown in FIG. 1, the
[0025]
FIG. 2 shows that the
[0026]
That is, as is clear from the above, the portion to be cut first is the hard ferrule side
[0027]
Therefore, as shown in the processing apparatus of the first embodiment in FIG. 3, in this case, a table 32 is disposed on the
[0028]
As an embodiment of the
[0029]
In the end face machining method of the first embodiment using this
[0030]
If the number of
[0031]
FIG. 6 shows an end face machining method according to the second embodiment using a
[0032]
Also in this case, as the gist of the method of the present invention, first, the
[0033]
FIG. 8 shows a metal saw 55 which is an example of the
[0034]
By the way, in the case of the metal saw 55 shown in FIG. 8, since it cuts with the
[0035]
Considering comprehensively from each of the above embodiments, when the method of the present invention for cutting the
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the processing method of the end face of the optical fiber assembly according to claim 1 according to the present invention is such that the ferrule is attached to the end portion of the optical fiber cable, and the core is attached from the end face of the tip end portion of the ferrule. When processing the end face of the protruding optical fiber assembly, the soft core is first cut from the hard ferrule, and then the soft core is cut. Since both the core and the ferrule are cut at the same time, the end face of the core can be processed while being protected by the hard ferrule, which is effective in suppressing problems such as damage to the core during work.
[0037]
Further, in the method of processing the end face of the optical fiber assembly according to
[0038]
Further, in the processing method of the end face of the optical fiber assembly according to
[0039]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of processing an end face of an optical fiber assembly. If a metal saw is used as the rotary cutting tool, the cutting blade is intermittently discontinuous like a saw blade. Can reduce frictional heat.
[0040]
On the other hand, the optical fiber assembly end face processing apparatus according to
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a partial cross-sectional side view showing an aspect of first cutting a ferrule with an end mill in an end face machining method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view with a partial cross section showing an aspect in which a core is being cut while being protected by a ferrule in this example.
FIG. 3 is a perspective view showing the processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a work holder corresponding to one of the optical fiber assemblies which are workpieces to be cut in the apparatus of this example.
FIG. 5 is a plan view showing work holders corresponding to a plurality of optical fiber assemblies which are workpieces to be cut in the apparatus of this example.
FIG. 6 is a partial cross-sectional side view showing an aspect of cutting using a rotary cutting tool instead of an end mill in the end face machining method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of an apparatus for executing an end face machining method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing a metal saw as an example of a rotary cutting tool in the end face machining method of the second embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a dicing saw as another example of the rotary cutting tool in the end face machining method according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
光ファイバケーブルの端末部に筒状に成形され、該光ファイバケーブルのコアより一回り小径の異径段差部として設けられる該フェルール本体の先端部に形成されるコア支持部に前記光ファイバケーブルのコアを装着してフェルール本体を被せ,
回転切削工具による切削が進行して該回転切削工具の切削刃が前記コアのコア突出部に至ったときに、該回転切削工具の切削刃をそのコア突出部とフェルールの先端部に跨らせて同時に削ることを特徴とする光ファイバ組立体端面の加工方法。In the processing method of the end face of the optical fiber assembly in which the core protrudes from the end of the optical fiber cable,
The optical fiber cable is formed in a cylindrical shape at the end portion of the optical fiber cable, and is provided on a core support portion formed at the distal end portion of the ferrule main body that is provided as a different diameter step portion that is slightly smaller in diameter than the core of the optical fiber cable. Attach the core and cover the ferrule body,
When proceeding cutting with rotary cutting tool is a cutting edge of the rotating cutting tool has reached the core projecting portion of the core, thereby straddle the cutting edge of the rotary cutting tool tip of the core projecting portion and the ferrule A method for processing an end face of an optical fiber assembly, wherein the end surface is simultaneously cut.
筒状に成形されるフェルール本体の先端部に形成される光ファイバケーブルのコアより一回り小径の異径段差部として設けられるコア支持部に前記光ファイバケーブルのコアを装着する光ファイバ組立体と,
ベッド上のテーブルに位置決めされて前記フェルールの先端部と前記コアの突出部を外側に覗かせた状態で前記光ファイバ組立体の1つ以上を保持するワークホルダと、
回転主軸のスピンドルに装着されて前記フェルール先端部と前記コア突出部を回転切削中に、前記ワークホルダと相対に自動送りされるエンドミルと、
を備えてなっていることを特徴とする光ファイバ組立体端面の加工装置。In a processing apparatus for an end face of an optical fiber assembly in which a core protrudes from an end portion of an optical fiber cable,
An optical fiber assembly in which the core of the optical fiber cable is mounted on a core support portion provided as a step portion having a different diameter that is slightly smaller than the core of the optical fiber cable formed at the tip of the ferrule body formed into a cylindrical shape; ,
A work holder that is positioned on a table on a bed and holds one or more of the optical fiber assemblies in a state where the tip of the ferrule and the protruding portion of the core are looked outward;
An end mill that is mounted on a spindle of a rotating spindle and is automatically fed relative to the work holder during rotary cutting of the ferrule tip and the core protrusion;
An apparatus for processing an end face of an optical fiber assembly, comprising:
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