JP4150652B2 - 線状体のスクリーニング方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば光ファイバ等の線状体の低強度部分を除去する線状体のスクリーニング方法及びその装置に関するものである。

光ファイバの製造においては、線引き工程にて製造された光ファイバの引張り強度を保証するために、光ファイバに一定の張力を付与して強度の低い部分を破断させて除去するスクリーニングテストが行われている。

このようなスクリーニングテストに用いられるスクリーニング装置として、例えば特開２０００−１４３０９３号公報記載のものが知られている。図２を用いてこの従来の線状体のスクリーニング装置を説明する。

図２において、３０は線状体としての被検査光ファイバ、５１は繰出しボビン、５３は繰出し用ダンサー、５２は繰出し駆動ホイール（第１の駆動ホイール）、５６はスクリーニング機構、５９は引取り駆動ホイール（第２の駆動ホイール）、６１は巻取り用ダンサー、６０は巻取りボビンである。

繰出しボビン５１と繰出し駆動ホイール５２との間に設けられた前記繰出し用ダンサー５３は、固定フリーホイール５４と上下に移動可能な繰出し用ダンサーホイール５５とからなり、繰出される被検査光ファイバ３０の速度や張力の変動を吸収するように構成されている。また、繰出し駆動ホイール５２と引取り駆動ホイール５９との間に設けられた前記スクリーニング機構５６は、上下に移動可能な荷重用ダンサーホイール５８、上側固定フリーホイール５７及び下側固定フリーホイール５７'とからなり、荷重用ダンサーホイール５８の重量が走行する被検査光ファイバ３０に張力を付与するように構成されている。また、引取り駆動ホイール５９と巻取りボビン６０との間に設けられた前記巻取り用ダンサー６１は、固定フリーホイール６２と上下に移動可能な巻取り用ダンサーホイール６３とからなり、引き取られる被検査光ファイバ３０の速度や張力の変動を吸収するように構成されている。

また、６４は制動装置である。繰出しボビン５１、巻取りボビン６０、繰出し駆動ホイール６２及び引取り駆動ホイール５９には、ブレーキをかけて強制的にその回転を停止するための制動装置６４がそれぞれ設けられている。さらに、このスクリーニング装置は、従来装置とは違って、繰出し用ダンサー５３を構成する前記ホイール５４，５５と、スクリーニング機構５６を構成する前記ホイール５７，５７’，５８と、巻取用ダンサー６１を構成する前記ホイール６２，６３とに、その回転を強制的に停止するための制動装置６５をそれぞれ設けてある。

このように構成されるスクリーニング装置では、被検査光ファイバ３０は繰出しボビン５１から繰出し駆動ホイール５２により繰り出され、スクリーニング機構５６の荷重用ダンサーホイール５８で一定の張力が付与され、この張力に打ち勝った被検査光ファイバ３０のみが引取り駆動ホイール５９で引き取られ、巻取りボビン６０に巻き取られる。そして、被検査光ファイバ３０に低強度部分が存在すると、前記スクリーニング機構５６の荷重用ダンサーホイール５８による張力に耐えることができずに破断する。これにより、被検査光ファイバ３０に存在する低強度部分が巻取りボビン６０に巻き取られないようにしている。

そして、この従来のスクリーニング装置では、例えば荷重用ダンサーホイール５８の位置変動を検知することで走行する被検査光ファイバ３０の断線（破断）を図示しない断線検出器（破断検出器）により検知すると、前記各制動装置６４を作動させて、繰出しボビン５１、巻取りボビン６０、繰出し駆動ホイール５２及び引取り駆動ホイール５９の回転を強制的に停止させるようにしている。これと同時に前記各制動装置６５を作動させて、繰出し用ダンサー５３の各ホイール５４，５５、スクリーニング機構５６の各ホイール５７，５７’，５８及び巻取用ダンサー６１の各ホイール６２，６３の回転を強制的に停止させるようにしている。

このように、従来のスクリーニング装置は、両ボビン５１，６０、両駆動ホイール５２，５９、繰出し用ダンサー５３の各ホイール５４，５５、スクリーニング機構５６の各ホイール５７，５７’，５８及び巻取用ダンサー６１の各ホイール６２，６３の全てについて、それぞれに制動装置を設け、繰出し駆動ホイール５２と引取り駆動ホイール５９との間で被検査光ファイバ３０の破断が生じたとき、強制的に回転を急停止させるように構成されている。これにより、被検査光ファイバ３０が破断したとき、繰出しボビン５１から引き出されている被検査光ファイバ３０部分が、繰出し用ダンサー５３のホイール５４，５５、あるいはスクリーニング機構５６のホイール５７，５７’，５８に巻き付くことを防止するようにしている。
特開２０００−１４３０９３号公報（第２−３頁、図１）

しかし前述した従来のスクリーニング装置では、被検査光ファイバ３０の破断が生じたとき、単に各制動装置６４，６５を作動させるようにしたものであるから、繰出し駆動ホイール５２に比べて繰出しボビン５１のイナーシャが大きいので、制動装置６４を作動させた際に繰出し駆動ホイール５２よりも繰出しボビン５１の停止時間が長くかかることがある。また、被検査光ファイバ３０の破断が生じたとき、繰出しボビン５１に巻かれている光ファイバ巻き量は一定値でなくその時々で変わるので繰出しボビン５１のイナーシャが一定値に定まらず、したがって、繰出しボビン５１と繰出し駆動ホイール５２との停止時間に生じる時間差も一定していない。

このため、被検査光ファイバ３０の破断が生じたとき、前記停止時間の差に起因して、繰出しボビン５１から引き出されている被検査光ファイバ３０繰出し部分が弛むことで繰出し用ダンサー５３のホイール５４，５５から外れ、この被検査光ファイバ３０繰出し部分において繰出し用ダンサー５３のホイール軸、取付けブラケット、ネジ類などへの巻き付きが発生することがある。その結果、前記引き出されている被検査光ファイバ３０繰出し部分の基端側部分が繰出しボビン５１に巻かれている被検査光ファイバの中に食い込み、繰出しボビン５１に巻かれている被検査光ファイバを損傷させてしまうことがあるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、線状体のスクリーニングに際して線状体が破断したときに、繰出しボビンから引き出されている線状体繰出し部分を繰出し用ダンサーのホイールに線掛けしたまま外れることなく繰出し駆動ホイールで引き取ることができ、前記線状体繰出し部分において繰出し用ダンサーのホイール軸、取付けブラケット等への巻き付きを防止して、繰出しボビンに巻かれている線状体の損傷を起こさないようにした、線状体のスクリーニング方法及びその装置を提供することにある。

前記目的を解決するために、本願発明は次のように構成されている。

請求項１の発明は、繰出しボビンから引き出した線状体を、繰出し用ダンサーホイールを経て繰出し駆動ホイールと引取り駆動ホイールとの間で、スクリーニング機構により一定の張力を付加した後、巻取り用ダンサーホイールを経て巻取りボビンにより巻き取る線状体のスクリーニング方法において、前記繰出し用ダンサーホイールの位置を検出する位置検出器を設け、前記繰出し駆動ホイールより下流で線状体の破断が生じたとき、前記繰出しボビンの回転を停止すべくその回転速度制御を停止するとともに、前記位置検出器からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、前記繰出し用ダンサーホイールを所定の設定位置に保つように前記繰出し駆動ホイールの回転速度を制御し、所定時間後、当該繰出し駆動ホイールの回転を停止すべくその回転速度制御を停止することを特徴とするものである。

請求項２の発明は、繰出しボビンから繰出し用ダンサーホイールを経て線状体を引き出す繰出し駆動ホイールと、前記繰出し駆動ホイールにより繰り出される線状体に張力を付加して線状体の低強度部分を破断除去するスクリーニング機構と、前記スクリーニング機構を通過した線状体を引き取る引取り駆動ホイールと、前記引取り駆動ホイールから引き出される線状体を巻取り用ダンサーホイールを経て巻き取る巻取りボビンとを備えた線状体のスクリーニング装置において、前記繰出し用ダンサーホイールの位置を検出する位置検出器と、前記繰出し駆動ホイールより下流で線状体の破断が生じたとき、前記繰出しボビンの回転を停止すべくその回転速度制御を停止するとともに、前記位置検出器からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、前記繰出し用ダンサーホイールを所定の設定位置に保つように前記繰出し駆動ホイールの回転速度を制御し、所定時間後、当該繰出し駆動ホイールの回転を停止すべくその回転速度制御を停止する回転制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項２記載の線状体のスクリーニング装置において、前記繰出しボビンの制動装置を備えていることを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項２又は３記載の線状体のスクリーニング装置において、前記回転制御手段は、線状体の非破断時に、前記位置検出器からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、前記繰出し用ダンサーホイールを所定の設定位置に保持させるように前記繰出しボビンの回転速度の制御をも行うことを特徴とするものである。

本発明による線状体のスクリーニング方法又は線状体のスクリーニング装置は、繰出し用ダンサーホイールの位置を検出する位置検出器を設け、繰出し駆動ホイールより下流で線状体の破断が生じたとき、前記位置検出器からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、繰出し用ダンサーホイールを所定の設定位置に保つように繰出し駆動ホイールの回転速度を制御するように構成されている。これにより、線状体のスクリーニングに際して繰出し駆動ホイールより下流で線状体が破断したときに、繰出しボビンから引き出されている線状体繰出し部分を、繰出し用ダンサーのホイールに線掛けしたまま外れることなく繰出し駆動ホイールで引き取ることができるので、前記線状体繰出し部分において繰出し用ダンサーのホイール軸、取付けブラケット等への巻き付きを防止して、繰出しボビンに巻かれている線状体の損傷を起こさないようにすることができる。

また、破断によるスクリーニング運転停止後、繰出しボビンから引き出されている線状体繰出し部分は、繰出し用ダンサーの各ホイール及び繰出し駆動ホイールに線掛けされたままの状態となっているので、スクリーニング運転を再開する際に、この状態の線状体繰出し部分を利用して続けて容易に線掛け作業を行うことができる。さらに、従来装置とは違って、繰出し用ダンサーの各ホイールや巻取り用ダンサーの各ホイールに制動装置を設けなくてすみ、装置の大型化やメンテナンス性の悪化を回避することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による線状体のスクリーニング装置を示す概略構成図である。

図１において、３０は線状体としての被検査光ファイバ、１は繰出しボビン、３は繰出し用ダンサー、２は繰出し駆動ホイール、６はスクリーニング機構、９は引取り駆動ホイール、１１は巻取り用ダンサー、１０は巻取りボビンである。

繰出しボビン１と繰出し駆動ホイール２との間に設けられた前記繰出し用ダンサー３は、固定フリーホイール４と上下に移動可能な繰出し用ダンサーホイール５とからなり、繰出しボビン１により繰出される被検査光ファイバ３０の線速度と繰出し駆動ホイール２により引き出される被検査光ファイバ３０の線速度が異なったとき、その速度差を吸収して被検査光ファイバ３０にかかる張力の変動を防ぐように構成されている。また、繰出し駆動ホイール２と引取り駆動ホイール９との間に設けられた前記スクリーニング機構６は、上下に移動可能な荷重用ダンサーホイール８、上側固定フリーホイール７及び下側固定フリーホイール７'とからなり、荷重用ダンサーホイール８の重量が走行する被検査光ファイバ３０に張力を付与するように構成されている。また、引取り駆動ホイール９と巻取りボビン１０との間に設けられた前記巻取り用ダンサー１１は、引取り駆動ホイール９により移送される被検査光ファイバ３０の線速度と巻取りボビン１０により巻き取られる被検査光ファイバ３０の線速度が異なったとき、その速度差を吸収して被検査光ファイバ３０にかかる張力の変動を防ぐように構成されている。

１４は、繰出しボビン１を回転駆動する駆動モータと該駆動モータを駆動させるドライバとを有する繰出しボビン駆動装置であり、１５は、繰出し駆動ホイール２を回転駆動する駆動モータと該駆動モータを駆動させるドライバとを有する繰出し駆動ホイール駆動装置である。また、１６は、引取り駆動ホイール９を回転駆動する駆動モータと該駆動モータを駆動させるドライバとを有する引取り駆動ホイール駆動装置であり、１７は、巻取りボビン１０を回転駆動する駆動モータと該駆動モータを駆動させるドライバとを有する巻取りボビン駆動装置である。

２１は繰出しボビン制動装置である。この繰出しボビン制動装置２１は、繰出しボビン１の回転軸に取付けられた回転部材と、該回転部材に押し付けられて調整可能にブレーキ力を発生させる制動機構とにより構成されており、この実施形態ではエアー源からの空気圧を電磁弁を通して制動機構に伝達し、ブレーキ力を発生させるように構成されている。巻取りボビン制動装置２２についても、同様の構成となっている。

１８は、繰出し用ダンサーホイール５の上下方向における位置を検出するための繰出し用ダンサーホイール位置検出器であり、繰出し用ダンサーホイール５の上下の動きを回転角度として検出する回転型のポテンショメータを用いて構成されている。荷重用ダンサーホイール位置検出器１９及び巻取り用ダンサーホイール位置検出器２０についても、それぞれ、ダンサーホイールの上下の動きを回転角度として検出する回転型のポテンショメータを用いて構成されている。

２３はシーケンサ（プログラマブルコントローラ）である。シーケンサ２３は、繰出しボビン駆動装置１４、巻取りボビン駆動装置１７、繰出し駆動ホイール駆動装置１５及び引取り駆動ホイール駆動装置１６に接続されており、これらの各ドライバに起動指令信号、停止指令信号及び線速指令信号などを与えて、繰出しボビン１、巻取りボビン１０、繰出し駆動ホイール２及び引取り駆動ホイール９の回転速度制御を行うものである。また、シーケンサ２３は、制動装置２１，２２に接続されてその制御を行うとともに、位置検出器１８〜２０に接続されてその出力信号（位置信号）が入力される。

次に、このように構成されるスクリーニング装置の動作を説明する。繰出しボビン１から繰出された被検査光ファイバ３０は、繰出し用ダンサー３を経て、繰出し駆動ホイール２と引取り駆動ホイール９との間で、荷重用ダンサーホイール８の荷重により一定の張力を付加され、しかる後、巻取り用ダンサー１１を経て、巻取りボビン１０に巻き取られる。この場合、荷重用ダンサーホイール位置検出器１９によって荷重用ダンサーホイール８の位置を検出し、シーケンサ２３は、該位置検出器１９からの荷重用ダンサーホイール位置信号により、繰出し駆動ホイール２の回転速度を増減制御して、荷重用ダンサーホイール８の位置を制御中点（センターポジション）に保ちつつ、連続的に被検査光ファイバ３０を通過させる。なお、引取り駆動ホイール９は予め設定された一定速度で回転される。このようにして、被検査光ファイバ３０は全長にわたりスクリーニングテストが行われる。

また、繰出し用ダンサーホイール位置検出器１８によって繰出し用ダンサーホイール５の位置を検出し、被検査光ファイバ３０の非破断時には、シーケンサ２３は、該位置検出器１８からの繰出し用ダンサーホイール位置信号により、繰出しボビン１の回転速度を増減制御して、繰出し用ダンサーホイール５の位置を制御中点（センターポジション）に保ちつつ、被検査光ファイバ３０の繰出しを行う。これにより、繰出しボビン１のイナーシャが時間変化しても安定して被検査光ファイバ３０の繰出しを行うことができる。同様に被検査光ファイバ３０の非破断時には、巻取り用ダンサーホイール位置検出器２０によって巻取り用ダンサーホイール１３の位置を検出し、シーケンサ２３は、該位置検出器２０からの巻取り用ダンサーホイール位置信号により、巻取りボビン１０の回転速度を増減制御して、巻取り用ダンサーホイール１３の位置を制御中点（センターポジション）に保ちつつ、被検査光ファイバ３０の巻取りを行う。これにより、巻取りボビン１０のイナーシャが時間変化しても安定して被検査光ファイバ３０の巻取りを行うことができる。

そして、繰出し駆動ホイール２と引取り駆動ホイール９との間で被検査光ファイバ３０の破断が生じると、シーケンサ２３には、荷重用ダンサーホイール位置検出器１９から荷重用ダンサーホイール８の位置が制御中点より設定範囲を超えて下降したことを示す荷重用ダンサーホイール位置信号が与えられる。シーケンサ２３は、この荷重用ダンサーホイール位置信号によって被検査光ファイバ３０の破断が生じたことを検知すると、繰出し駆動ホイール駆動装置１５のドライバに線速指令信号を与えて、繰出し用ダンサーホイール位置検出器１８からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、繰出し用ダンサーホイール５を所定の設定位置、例えば前記制御中点よりも上方の位置に保つように繰出し駆動ホイール２の回転速度を制御し、次いで所定時間後、繰出し駆動ホイール２の停止指令信号を与える。ここで、シーケンサ２３は、被検査光ファイバ３０の破断が生じたとき、繰出し用ダンサーホイール５を所定の設定位置に保つように繰出し駆動ホイール２の回転速度を制御する回転制御手段を構成している。

これにより、被検査光ファイバ３０の破断が生じたときに、繰出しボビン１から引き出されている被検査光ファイバ繰出し部分を、繰出し用ダンサー３のホイール４，５に線掛けしたまま外れることなく繰出し駆動ホイール２で引き取ることができて、前記被検査光ファイバ繰出し部分の端末部（先端側部分）が繰出し駆動ホイール２から垂れ下がって床面に少量溜まった状態とすることができる。

このようにして、前記引き出されている被検査光ファイバ繰出し部分において繰出し用ダンサー３の各ホイール４，５のホイール軸、取付けブラケット等への巻き付きを防止することができる。その結果、前記被検査光ファイバ繰出し部分の基端側部分が繰出しボビン１に巻かれている被検査光ファイバの中に食い込むことを防いで、繰出しボビン１に巻かれている被検査光ファイバの損傷を起こさないようにすることができる。そして、スクリーニング運転を再開する際に、繰出しボビン１から引き出されている被検査光ファイバ繰出し部分を利用して、続けて容易に線掛け作業を行うことができる。

また、シーケンサ２３は、被検査光ファイバ３０の破断が生じたことを検知すると、それまで行っていた繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づく繰出しボビン１の回転速度制御を停止し、繰出しボビン制動装置２１に前記電磁弁を開く信号を与えて繰出しボビン制動装置２１を作動させる。これにより、繰出しボビン１の回転を短時間で停止させることができ、前記被検査光ファイバ繰出し部分の長さを必要最小限にし、製品として使用できずに廃却される被検査光ファイバを減らすことができる。

さらに、シーケンサ２３は、被検査光ファイバ３０の破断が生じたことを検知すると、それまで行っていた巻取り用ダンサーホイール位置信号に基づく巻取りボビン１０の回転速度制御を停止し、巻取りボビン駆動装置１７に前記電磁弁を開く信号を与えて巻取りボビン制動装置２２を作動させる。これにより、駆動モータのみによる制動に比べて巻取りボビン１０の回転を短時間で停止でき、破断した被検査光ファイバ３０の端末部分が巻取りボビン１０に巻き取られる前に巻取りボビン１０の回転を停止することができる。よって、破断した被検査光ファイバ３０の端末部分による叩き現象を引き起こすことがないので、巻取りボビン１０に巻かれている被検査光ファイバ３０の損傷を防ぐことができる。また、引取り駆動ホイール９については、シーケンサ２３は、被検査光ファイバ３０の破断が生じたことを検知すると、停止指令信号を出力して引取り駆動ホイール９の回転を予め設定した減速度にて停止するようにしている。

なお、繰出し用ダンサーホイール位置検出器１８により、繰出しボビン１と繰出し駆動ホイール２との間で被検査光ファイバ３０の破断が生じたことを検知した場合、シーケンサ２３は、繰出しボビン１、巻取りボビン１０、繰出し駆動ホイール２及び引取り駆動ホイール９の全てを停止させるようにしている。その理由は、繰出しボビン１と繰出し駆動ホイール２との間で被検査光ファイバ３０の破断が生じた場合、繰出し用ダンサーホイール５に被検査光ファイバ３０が掛かっておらず外れているので、繰出し用ダンサーホイール位置信号では制御不能なためである。

また、この実施形態では、位置検出器１８〜２０によって各ホイール位置のみならず被検査光ファイバ３０の破断をも検出できるように構成してあるが、これに限定されず、位置検出器１８〜２０とは別にそれぞれ独立して、接触型あるいは非接触型の破断検出器を設けるようにしてもよい。

本発明の一実施形態による線状体のスクリーニング装置を示す概略構成図である。 従来の線状体のスクリーニング装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１…繰出しボビン
２…繰出し駆動ホイール
３…繰出し用ダンサー
５…繰出し用ダンサーホイール
６…スクリーニング機構
８…荷重用ダンサーホイール
９…引取り駆動ホイール
１１…巻取り用ダンサー
１３…巻取り用ダンサーホイール
１０…巻取りボビン
１４…繰出しボビン駆動装置
１５…繰出し駆動ホイール駆動装置
１６…引取り駆動ホイール駆動装置
１７…巻取りボビン駆動装置
１８…繰出し用ダンサーホイール位置検出器
１９…荷重用ダンサーホイール位置検出器
２０…巻取り用ダンサーホイール位置検出器
２１…繰出しボビン制動装置
２２…巻取りボビン制動装置
２３…シーケンサ
３０…被検査光ファイバ

Claims (4)

1. 繰出しボビンから引き出した線状体を、繰出し用ダンサーホイールを経て繰出し駆動ホイールと引取り駆動ホイールとの間で、スクリーニング機構により一定の張力を付加した後、巻取り用ダンサーホイールを経て巻取りボビンにより巻き取る線状体のスクリーニング方法において、
   前記繰出し用ダンサーホイールの位置を検出する位置検出器を設け、前記繰出し駆動ホイールより下流で線状体の破断が生じたとき、前記繰出しボビンの回転を停止すべくその回転速度制御を停止するとともに、前記位置検出器からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、前記繰出し用ダンサーホイールを所定の設定位置に保つように前記繰出し駆動ホイールの回転速度を制御し、所定時間後、当該繰出し駆動ホイールの回転を停止すべくその回転速度制御を停止することを特徴とする線状体のスクリーニング方法。
2. 繰出しボビンから繰出し用ダンサーホイールを経て線状体を引き出す繰出し駆動ホイールと、前記繰出し駆動ホイールにより繰り出される線状体に張力を付加して線状体の低強度部分を破断除去するスクリーニング機構と、前記スクリーニング機構を通過した線状体を引き取る引取り駆動ホイールと、前記引取り駆動ホイールから引き出される線状体を巻取り用ダンサーホイールを経て巻き取る巻取りボビンとを備えた線状体のスクリーニング装置において、
   前記繰出し用ダンサーホイールの位置を検出する位置検出器と、前記繰出し駆動ホイールより下流で線状体の破断が生じたとき、前記繰出しボビンの回転を停止すべくその回転速度制御を停止するとともに、前記位置検出器からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、前記繰出し用ダンサーホイールを所定の設定位置に保つように前記繰出し駆動ホイールの回転速度を制御し、所定時間後、当該繰出し駆動ホイールの回転を停止すべくその回転速度制御を停止する回転制御手段とを備えたことを特徴とする線状体のスクリーニング装置。
3. 前記繰出しボビンの制動装置を備えていることを特徴とする請求項２記載の線状体のスクリーニング装置。
4. 前記回転制御手段は、線状体の非破断時に、前記位置検出器からの繰出し用ダンサーホイール位置信号に基づいて、前記繰出し用ダンサーホイールを所定の設定位置に保持させるように前記繰出しボビンの回転速度の制御をも行うことを特徴とする請求項２又は３記載の線状体のスクリーニング装置。