JP4158045B2 - スロットロッドのスロット形状検出方法 - Google Patents
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Description
すなわち、特許文献2で開示されたSZonSZスロットでは、一つ飛ばしの反転箇所(例えば隣接する反転箇所)を結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッドの表面において緩やかなSZ状曲線(例えば正弦波状曲線)を描くようにスロットを形成した。つまり、従来のSZスロットの軌跡において短周期のスロット形状における一つ飛ばしの反転箇所を、更に緩やかな長周期のSZ状曲線に載せたものである。これにより、各スロットがドラム巻に関して同等の関係に置かれるため、ドラム巻した際の歪み量や内部応力が平均化され、伝送損失のばらつき等を防止して、収容されている光ファイバの品質を維持することができる。
このように構成されたスロットロッドのスロット形状検出方法においては、連続する短周期SZ撚りの反転角度の平均を算出して短周期SZ撚りの反転角度を検出するので、従来より用いられている測定装置を用いて、短周期SZ撚りの反転角度を求めることができ、製造されたSZonSZスロットの全長に亘る品質保証を行うことができる。
また、短周期SZ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、最大反転角度から最小反転角度を差し引き、さらに短周期SZ撚りの平均反転角度を差し引くことで長周期SZ撚りの反転角度を検出するので、従来より用いられている測定装置を用いて、長周期SZ撚りの反転角度を求めることができる。
図1は本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法の対象となるSZonSZスロットの形状を示すグラフ、図2はSZonSZスロットにおける短周期SZ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフ、図3は短周期SZ撚りの反転角における本検出方法の精度を示す表、図4はSZonSZスロットにおける長周期SZ撚りの反転角および捻回ピッチを示すグラフ、図5は本発明に係るスロットロッドのスロット形状検出方法に用いられる検出装置の構成図、図6は図5の装置のスロット形状検出部における環状回転部を説明する斜視図、図7は図5に示した検出装置を用いた検出動作の原理を示すグラフである。
図5に示すように、この測定装置10では、略円筒形状のスロットロッド12を押出し成形するクロスヘッド11の下流側にキャプスタンローラ13a、13bが設けられ、押出し成形されたスロットロッド12を引き出して下流側に送り出している。キャプスタンローラ13a、13bの下流側には、一対のアキュムレーティングローラ14a、14bが設けられており、送られてくるスロットロッド12を必要により蓄線ないし放線することができる。
また、測長ホイール17は、ロータリエンコーダ18により回転数が計測されて、コントローラ19に入力され、スロットロッド12を測長する。
さらに、スロットロッド12は、スロット形状検出部20に送られる。
スロット形状検出部20は、図6に示すように、複数本のピン20bを保持するとともに、二分割可能な環状回転部20aを備えており、環状回転部20aは、ピン20bをスロットロッド12のスロット12aに挿入して、スロット12aの捻回に従って回転するようになっている。図5に戻って、ロータリエンコーダ21は環状回転部20aの回転を計測してコントローラ19に送る。
このようにして、スロットロッド12におけるスロット12aの反転角度および捻回ピッチが計測される。なお、計測されたスロットロッド12は、ターンホイール22を介して巻取機23に巻き取られる。
すなわち、図7に示すように、測長ホイール17に接続されているロータリエンコーダ18により測長ホイール17の回転数をコントローラ19に送り、このデータからスロットロッド12の長さを測長する。また、スロット形状検出部20のロータリエンコーダ21により反転角を測定してコントローラ19(図5参照)にデータを送り、コントローラ19は反転部A1〜A5を判別する。
コントローラ19は、反転部A1〜A5における長さB1〜B5を記憶し、反転角をA1−A2あるいはA3−A4から演算して求める。また、捻回ピッチをB4−B2あるいはB5−B3から演算して求める。
図1にはSZonSZスロットにおけるスロットの形状が示されている。
SZonSZスロットAは、短周期SZ撚りのスロットBの反転箇所を一つ飛ばしで結ぶ最短連結仮想線が、スロットロッド12の表面において緩やかなSZ状曲線を描くようにスロット12a(図6参照)が形成されている。すなわち、SZonSZスロットAは、従来のSZスロットの軌跡において短周期のスロットBにおける一つ飛ばしの反転箇所を、さらに緩やかな長周期のSZ軌跡Cの上に載せたものである。
Gn={(α/2)・sinXn+(β/2)・sin(Xn/N)}−{(α/2)・sinXn+1+(β/2)・sin(Xn+1/N)}
ここで、Gn;反転角、α;短周期SZ反転角、β;長周期SZ反転角、N;長周期SZ捻回ピッチ設定倍数、Xn;極値点位置(π/2、3π/2、5π/2、…)である。
すると、隣接反転角平均法で得られる反転角Hnは、Hn=(Gn+Gn+1)/2であり、理論誤差EV(Error Value)は真値αとHnの差としてEV=α−Hnで表される。試作品に対して求めた結果を図3の表に示したが、設定した短周期SZ反転角295度に対して隣接反転角平均法での誤差は3度以下と見込まれ、実用上は問題がないと言える。
この検出方法では、短周期SZ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、最大反転角度から最小反転角度を差し引き、さらに短周期SZ撚りの平均反転角度を差し引くことにより長周期SZ撚りの反転角度を検出する。
すなわち、図4に示すように、SZonSZスロットAにおける極大値の中で最も大きい値を記憶する。図4においては、例えばPUA3の位置である。同様に、SZonSZスロットAにおける極小値の中で最も小さい値を記憶する。ここでは、例えばPLA7の位置である。これらの値を用いて、長周期SZ撚りの反転角度=「PUA3の反転角」−「PLA7の反転角」−「短周期SZ撚りの反転角」で得られる。ここで、「短周期SZ撚りの反転角」は、前述した方法で得られた値を用いる。
図4に示すように、長周期SZ撚りの捻回ピッチは、SZonSZスロットAに含まれる短周期SZ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッド12の長さを測長ホイール17およびロータリエンコーダ18により検出すると長周期SZ撚りの捻回ピッチの2分の1が得られるので、これを2倍することにより求めることができる。
これにより、従来より用いられている測定装置を用いて、SZonSZスロットAに含まれる長周期SZ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
図2に示すように、短周期SZ撚りの捻回ピッチは、反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッド12の長さを測長ホイール17およびロータリエンコーダ18により検出すると短周期SZ撚りの捻回ピッチの2分の1が得られるので、これを2倍することにより求めることができる。
これにより、従来より用いられている測定装置を用いて、SZonSZスロットAに含まれる短周期SZ撚りの捻回ピッチを求めることができる。
12 スロットロッド
A SZonSZスロット
B 短周期SZ撚り
C 長周期SZ撚り
Claims (4)
- 少なくとも1本以上のスロットが短周期SZ撚りと長周期SZ撚りとを合成した軌跡として略円筒形状の長手方向に捻回して設けられたスロットロッドのスロット形状検出方法であって、
連続する前記短周期SZ撚りの反転角度の平均を算出し、前記短周期SZ撚りの反転角度を検出すると共に、前記短周期SZ撚りの最大反転角度と最小反転角度を検出し、前記最大反転角度から前記最小反転角度を差し引き、さらに前記短周期SZ撚りの平均反転角度を差し引くことで前記長周期SZ撚りの反転角度を検出することを特徴とするスロットロッドのスロット形状検出方法。 - 前記長周期SZ撚りの反転角の極大点もしくは極小点と前記短周期SZ撚りの反転角の極大点または極小点との位置を前記スロットロッドの長手方向に一致させることを特徴とする請求項1に記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
- 前記短周期SZ撚りの最大反転角度から最小反転角度を検出するまでに製造したスロットロッドの長さを検出して2倍することにより、前記長周期SZ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴とする請求項1または2に記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
- 反転角度の極値点から次の極値点まで進む間に製造したスロットロッドの長さを検出して2倍することにより、前記短周期SZ撚りの捻回ピッチを検出することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスロットロッドのスロット形状検出方法。
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