JP4360850B2 - Optical fiber manufacturing equipment - Google Patents

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    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ製造装置に関し、さらに詳しくは、母材温度が変動しても安定した光ファイバ外径制御を行うことが出来る光ファイバ製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、加熱炉と、加熱炉へ母材を送り込む母材送り込み手段と、加熱炉で加熱軟化した母材から光ファイバを引き出す光ファイバ引出手段と、加熱炉から引き出した光ファイバの外径を測定する光ファイバ外径測定手段と、光ファイバの外径測定値に基づいて母材送り速度を制御する母材送り速度制御手段とを具備した光ファイバ製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)
【0003】
【特許文献1】
特開平11−1347号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光ファイバ製造装置では、母材送り速度の変化に対して光ファイバ外径の変化が十分追従することを前提としている。
しかし、環境温度の低下や母材送り込み量の増加等の原因で加熱炉中の母材温度が下がった場合、母材の粘度が上がるため、母材送り速度の変化に対して光ファイバ外径の変化が十分追従しなくなる。すると、ハンチングが起こり、光ファイバ外径が振動的に目標値から外れてしまう問題点がある。
そこで、本発明の目的は、母材温度が変動しても安定した光ファイバ外径制御を行うことが出来る光ファイバ製造装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、加熱炉と、前記加熱炉へ母材を送り込む母材送り込み手段と、前記加熱炉で加熱軟化した母材から光ファイバを引き出す光ファイバ引出手段と、前記加熱炉から引き出した光ファイバの外径を測定する光ファイバ外径測定手段と、前記光ファイバの外径測定値に基づいて母材送り速度を制御する母材送り速度制御手段と、前記加熱炉または加熱炉中の母材の温度を測定する温度測定手段と、前記母材送り速度を制御する制御タイミングを温度測定値に基づいて調整する制御タイミング調整手段とを具備したことを特徴とする光ファイバ製造装置を提供する。
上記第1の観点による光ファイバ製造装置では、加熱炉または加熱炉中の母材の温度を測定し、その温度測定値に基づいて、母材送り速度を制御する制御タイミングを調整する。これにより、加熱炉中の母材温度の変動により母材の粘度が変動し、母材送り速度の変化に対する光ファイバ外径の変化の追従性が変動しても、その追従性の変動に制御タイミングを適合させて母材送り速度を制御することが出来る。よって、ハンチング等の発生を防止でき、安定した光ファイバ外径制御を行うことが出来る。
【0006】
第2の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバ製造装置において、前記制御タイミング調整手段は、第1の温度測定値では第1のホールド時間毎に制御タイミングを設定し、前記第1の温度測定値より低い第2の温度測定値では前記第1のホールド時間より長い第2のホールド時間毎に制御タイミングを設定することを特徴とする光ファイバ製造装置を提供する。
上記第2の観点による光ファイバ製造装置では、加熱炉または加熱炉中の母材の温度が低下すると、母材送り速度を制御する制御タイミングを長くする。これにより、加熱炉中の母材温度の低下により母材の粘度が高くなって母材送り速度の変化に対する光ファイバ外径の変化の追従性が低下しても、その追従性の低下に制御タイミングを適合させて母材送り速度を制御することが出来る。よって、ハンチング等の発生を防止でき、安定した光ファイバ外径制御を行うことが出来る。
【0007】
第3の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバ製造装置において、前記制御タイミング調整手段は、標準ホールド時間をC[s]、1より大きい定数をA、温度測定値をT1[℃]、標準温度測定値をT0[℃]とするとき、前記ホールド時間をΔt[s]を、
Δt=C/{A(T1−T0)/100} …(1)
により設定することを特徴とする光ファイバ製造装置を提供する。
本発明の発明者が鋭意研究したところ、温度測定値T1の標準温度測定値T0からのずれ「T1−T0」の指数関数でホールド時間Δtを決めると、加熱炉中の母材温度の変動に起因する、母材送り速度の変化に対する光ファイバ外径の変化の追従性の変動に、制御タイミングを適合させて、母材送り速度を制御できることが判った。
【0008】
第4の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバ製造装置において、標準ホールド時間C=50[s]、定数A=4、標準温度測定値T0=1950[℃]であることを特徴とする光ファイバ製造装置を提供する。
本発明の発明者が鋭意研究したところ、
Δt=50/{4(T1−1950)/100} …(2)
によりホールド時間Δtを決めると、加熱炉中の母材温度の変動に起因する、母材送り速度の変化に対する光ファイバ外径の変化の追従性の変動に、制御タイミングを適合させて、母材送り速度を制御できることが判った。
【0009】
第5の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバ製造装置において、前記母材送り速度制御手段は、外径測定値が所定の不感帯内であるときは現在の母材送り速度を維持し、外径測定値が前記不感帯外で所定のリミット範囲内であるときは母材送り速度を増減し、外径測定値が前記リミット範囲外であるときは警告を報知することを特徴とする光ファイバ製造装置を提供する。
上記第5の観点による光ファイバ製造装置では、外径測定値が所定の不感帯内であるときは、母材送り速度を制御しなくても外径がリミット範囲外に出ることがないと推定できるため、現在の母材送り速度を維持する。また、外径測定値が不感帯外で所定のリミット範囲内であるときは、母材送り速度を制御しないと外径がリミット範囲外に出る可能性があるため、母材送り速度を増減する。また、外径測定値が前記リミット範囲外であるときは、許容できない程度まで太いか細い光ファイバが製造されてしまったため、警告を報知する。
【0010】
第6の観点では、本発明は、上記構成の光ファイバ製造装置において、前記母材送り速度制御手段は、直径R0の母材を母材送り速度V0で送り込んだときに標準外径R1の光ファイバを引き出し速度V1で引き出すことが出来る場合に、光ファイバの外径測定値が「R1+ΔR1」になったときは、母材送り速度を、
V0−(2×R1×ΔR1/R0)×V1 …(3)
とすることを特徴とする光ファイバ製造装置を提供する。
【0011】
直径R0の母材を母材送り速度V0で送り込み、標準外径R1の光ファイバを引き出し速度V1で引き出すことが出来ている状態では、1秒間に送り込まれる母材量「π×(R0/2)×V0」と1秒間に引き出される光ファイバ量「π×(R1/2)×V1」とが等しいから、次式が成立する。
π×(R0/2)×V0=π×(R1/2)×V1 …(4)
変形すれば、
R1/R0=V0/V1 …(4’)
【0012】
次に、直径R0の母材を母材送り速度「V0+ΔV0」で送り込み、外径「R1+ΔR1」の光ファイバを引き出し速度V1で引き出すことが出来ている状態では、1秒間に送り込まれる母材量「π×(R0/2)×(V0+ΔV0)」と1秒間に引き出される光ファイバ量「π×{(R1+ΔR1)/2}×V1」とが等しいから、次式が成立する。
π×(R0/2)×(V0+ΔV0)=π×{(R1+ΔR1)/2}×V1 …(5)
変形すれば、
ΔV0={(R1+ΔR1)/R0}×V1−V0≒(R1/R0+2×R1×ΔR1/R0)×V1−V0 …(5’)
【0013】
(4’)式を(5’)式に代入すると、
ΔV0≒(V0/V1+2×R1×ΔR1/R0)×V1−V0=2×R1×ΔR1/R0)×V1 …(6)
となる。
【0014】
さて、母材送り速度をΔV0だけ速めると光ファイバの外径がΔR1だけ増すということは、光ファイバの外径をΔR1だけ細くするには母材送り速度をΔV0だけ低下させればよいことになる。換言すれば、光ファイバの外径測定値が「R1+ΔR1」になったときは、母材送り速度を「V0−ΔV0」とすれば、光ファイバの外径を「R1」に戻すことが出来る。ここで、ΔV0は(6)式で与えられるから(3)式が成立し、これにより母材送り速度を制御して光ファイバの外径を一定にすることが出来る。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0016】
図1は、本発明の一実施形態にかかる光ファイバ製造装置100を示す全体構成図である。
この光ファイバ製造装置100は、母材Aを加熱軟化する加熱炉1と、母材Aを加熱炉1へ送り込む母材送り込み装置2と、加熱炉1で加熱軟化した母材Aから光ファイバBを引き出すためのキャプスタンG,キャプスタンモータGmおよびキャプスタンモータ駆動部と、加熱炉1から引き出された光ファイバBの外径を測定する外径測定器3と、加熱炉1または加熱炉1中の母材Aの温度を測定するための温度センサ4と、光ファイバBの外径測定値「R1+ΔR1」に基づいて母材送り速度を制御するための母材送り速度制御信号C(V0+ΔV0)を母材送り込み装置2へ制御タイミング毎に出力すると共に温度測定値T1に基づいて制御タイミングを調整する制御部5とを具備している。
【0017】
光ファイバBは、被覆ダイスD1,熱硬化炉E1および外径測定器F1により所定厚の第1被覆を形成され、さらに被覆ダイスD2,熱硬化炉E2および外径測定器F2により所定厚の第2被覆を形成され、キャプスタンG,プーリHを経て、巻き取りボビンモータImおよび巻き取りボビンモータ駆動部Kにより回転駆動される巻き取りボビンIに巻き取られる。
なお、被覆ダイス,熱硬化炉および外径測定器による被覆形成段を3段以上設けてもよい。
【0018】
図2は、光ファイバ製造装置100による母材送り速度制御処理を示すフロー図である。
ステップS0では、制御部5は、炉温をT0(例えば1950℃)に、母材送り速度をV0(例えば0.09mm/分)に、光ファイバ引き出し速度をV1(例えば5m/分)に初期設定する。
【0019】
ステップS1では、制御部5は、外径測定器3から外径測定値「R1+ΔR1」を得る。
ステップS2では、制御部5は、外径測定値「R1+ΔR1」がリミット範囲(例えば124μm〜126μm)内かチェックし、リミット範囲外ならステップS3へ進み、リミット範囲内ならステップS6へ進む。ここで、リミット範囲は、製品として許容される外径範囲である。
ステップS3では、制御部5は、操作者に対して警報を報知する。
ステップS4では、制御部5は、操作者から運転停止を指示されたらステップS5へ進み、操作者から運転継続を指示されたらステップS7へ進む。操作者は、光ファイバ引き出しの初期状態では通常はリミット範囲外であるため、警報が報知されても、外径測定値「R1+ΔR1」がリミット範囲内になるまで、運転継続を制御部5に指示する。外径測定値「R1+ΔR1」がリミット範囲内になるまでに製造された光ファイバBは捨て、外径測定値「R1+ΔR1」がリミット範囲内になってから製造された光ファイバBを巻き取る。そして、光ファイバBを巻き取っているときに警報が報知されたら、運転停止を指示する。
【0020】
ステップS5では、制御部5は、運転を停止する。そして、処理を終了する。
【0021】
ステップS6では、制御部5は、外径測定値「R1+ΔR1」が不感帯(例えば124.9μm〜125.2μm)内かチェックし、不感帯内ならステップS1に戻り、不感帯外ならステップS7へ進む。ここで、不感帯は、無視できる程度の小さな誤差である。このステップS6を省略してもよい。
【0022】
ステップS7では、制御部5は、母材送り速度増加量ΔV0を算出する。
ΔV0=(2×R1×ΔR1/R0)×V1 …(6)
ここで、R1は、標準外径(例えば125μm)である。ΔR1は、標準外径R1からの外径誤差であり、ΔR1=外径測定値「R1+ΔR1」−標準外径R1である。R0は、母材Aの直径(例えば29.4mm)である。
外径誤差ΔR1の符号が負なら、母材送り速度増加量ΔV0の符号も負になる。これは母材送り速度を減少することを意味する。
【0023】
ステップS8では、制御部5は、母材送り速度「V0+ΔV0」が下限速度V0min(例えば0.088mm/分)より低ければステップS9へ進み、母材送り速度「V0+ΔV0」が上限速度V0max(例えば0.092mm/分)より高ければステップS10へ進み、母材送り速度「V0+ΔV0」が下限速度V0minと上限速度V0maxの範囲内であればステップS11へ進む。ここで、下限速度V0minと上限速度V0maxは、母材送り速度を好適に制御しうる限界速度である。
【0024】
ステップS9では、制御部5は、母材送り速度「V0+ΔV0」を下限速度V0minとする。そして、ステップS11へ進む。
【0025】
ステップS10では、制御部5は、母材送り速度「V0+ΔV0」を上限速度V0maxとする。そして、ステップS11へ進む。
【0026】
ステップS11では、制御部5は、母材送り速度を「V0+ΔV0」に制御する。
ステップS12では、制御部5は、温度センサ43から温度測定値T1を得る。
ステップS13では、制御部5は、ホールド時間Δtだけ待ち、ステップS1に戻る。
Δt=C/{A(T1−T0)/100} …(1)
ここで、Cは、標準ホールド時間(例えば50秒)である。Aは、定数(例えば4)である。T0は、標準温度(例えば1950℃)である。
Δt=50/{4(T1−1950)/100} …(2)
とすると、T1=1900℃ならΔt=100秒、T1=1925℃ならΔt=70秒、T1=1950℃ならΔt=50秒、T1=1975℃ならΔt=35秒、T1=2000℃ならΔt=25秒となる。ちなみに、母材Aの粘度(指数)は、T1=1900℃なら6.5、T1=1925℃なら6.31、T1=1950℃なら6.12、T1=1975℃なら5.93、T1=2000℃なら5.75である。
【0027】
以上の光ファイバ製造装置100によれば、光ファイバBの外径測定値「R1+ΔR1」に基づいて母材送り速度「V0+ΔV0]を制御すると共に、その制御タイミングを加熱炉1または加熱炉1中の母材Aの温度測定値T1に基づいて調整する。これにより、加熱炉1中の母材Aの温度変動により母材Aの粘度が変動し、母材送り速度の変化に対する光ファイバ外径の変化の追従性が変動しても、その追従性の変動に制御タイミングを適合させて母材送り速度を制御することが出来る。よって、ハンチング等の発生を防止でき、安定した光ファイバ外径制御を行うことが出来る。
【0028】
【発明の効果】
本発明の光ファイバ製造装置によれば、母材温度が変動しても安定した光ファイバ外径制御を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる光ファイバ製造装置の構成図である。
【図2】図1の光ファイバ製造装置による母材送り速度制御処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
1 加熱炉
2 母材送り込み装置
3 外径測定器
4 温度センサ
5 制御装置
100 光ファイバ製造装置
A 母材
B 光ファイバ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical fiber manufacturing apparatus, and more particularly, to an optical fiber manufacturing apparatus capable of performing stable optical fiber outer diameter control even when a base material temperature fluctuates.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a heating furnace, a base material feeding means for feeding the base material into the heating furnace, an optical fiber drawing means for drawing the optical fiber from the base material softened by heating in the heating furnace, and an outer diameter of the optical fiber drawn from the heating furnace are measured. There is known an optical fiber manufacturing apparatus including an optical fiber outer diameter measuring unit that performs an optical fiber outer diameter measurement unit and a base material feed rate control unit that controls a base material feed rate based on a measured value of the outer diameter of the optical fiber (for example, a patent document). (See 1)
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-1347
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional optical fiber manufacturing apparatus, it is assumed that the change in the outer diameter of the optical fiber sufficiently follows the change in the feed rate of the base material.
However, when the base material temperature in the heating furnace decreases due to a decrease in the environmental temperature or an increase in the base material feed amount, the viscosity of the base material increases. Changes will not follow enough. Then, hunting occurs and there is a problem that the outer diameter of the optical fiber deviates from the target value in terms of vibration.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical fiber manufacturing apparatus capable of performing stable optical fiber outer diameter control even when the base material temperature fluctuates.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In a first aspect, the present invention provides a heating furnace, a base material feeding means for feeding a base material to the heating furnace, an optical fiber drawing means for drawing an optical fiber from the base material softened by heating in the heating furnace, and the heating An optical fiber outer diameter measuring means for measuring the outer diameter of the optical fiber drawn out of the furnace, a base material feed speed control means for controlling a base material feed speed based on the measured outer diameter of the optical fiber, and the heating furnace or An optical fiber comprising temperature measuring means for measuring a temperature of a base material in a heating furnace, and control timing adjusting means for adjusting a control timing for controlling the base material feeding speed based on a temperature measurement value. Providing manufacturing equipment.
In the optical fiber manufacturing apparatus according to the first aspect, the temperature of the heating furnace or the base material in the heating furnace is measured, and the control timing for controlling the base material feed rate is adjusted based on the measured temperature value. As a result, even if the viscosity of the base material fluctuates due to a change in the base material temperature in the heating furnace, and the followability of the change in the outer diameter of the optical fiber with respect to the change in the feed rate of the base material fluctuates, the change in the followability is controlled. The base material feed speed can be controlled by adapting the timing. Therefore, occurrence of hunting and the like can be prevented, and stable optical fiber outer diameter control can be performed.
[0006]
In a second aspect, the present invention provides the optical fiber manufacturing apparatus configured as described above, wherein the control timing adjustment means sets a control timing for each first hold time in the first temperature measurement value, and In the second temperature measurement value lower than the temperature measurement value, the control timing is set for each second hold time longer than the first hold time.
In the optical fiber manufacturing apparatus according to the second aspect, when the temperature of the heating furnace or the base material in the heating furnace decreases, the control timing for controlling the base material feed rate is lengthened. As a result, even if the base material viscosity in the heating furnace decreases and the base material viscosity increases, the follow-up of the change in the outer diameter of the optical fiber with respect to the change in the base material feed rate is reduced. The base material feed speed can be controlled by adapting the timing. Therefore, occurrence of hunting and the like can be prevented, and stable optical fiber outer diameter control can be performed.
[0007]
In a third aspect, the present invention provides the optical fiber manufacturing apparatus configured as described above, wherein the control timing adjusting means has a standard hold time of C [s], a constant greater than A, and a temperature measurement value of T1 [° C.]. When the standard temperature measurement value is T0 [° C.], the hold time is Δt [s],
Δt = C / {A (T1-T0) / 100 } (1)
An optical fiber manufacturing apparatus is provided that is set by the following.
When the inventors of the present invention diligently studied, when the hold time Δt is determined by the exponential function of the deviation “T1-T0” of the temperature measurement value T1 from the standard temperature measurement value T0, the variation in the base material temperature in the heating furnace is caused. It has been found that the base material feed rate can be controlled by adapting the control timing to the fluctuation in the followability of the change in the outer diameter of the optical fiber with respect to the change in the base material feed rate.
[0008]
In a fourth aspect, the present invention is characterized in that, in the optical fiber manufacturing apparatus configured as described above, the standard hold time C = 50 [s], the constant A = 4, and the standard temperature measurement value T0 = 1950 [° C.]. An optical fiber manufacturing apparatus is provided.
When the inventors of the present invention diligently researched,
Δt = 50 / {4 (T1-1950) / 100 } (2)
By determining the hold time Δt, the control timing is adapted to the change in the followability of the change in the outer diameter of the optical fiber with respect to the change in the feed rate of the base material due to the change in the base material temperature in the heating furnace. It was found that the feed rate can be controlled.
[0009]
In a fifth aspect, the present invention provides the optical fiber manufacturing apparatus configured as described above, wherein the base material feed rate control means maintains the current base material feed rate when the outer diameter measurement value is within a predetermined dead zone. The base material feed speed is increased or decreased when the outer diameter measurement value is outside the dead zone and within a predetermined limit range, and a warning is issued when the outer diameter measurement value is outside the limit range. A fiber manufacturing apparatus is provided.
In the optical fiber manufacturing apparatus according to the fifth aspect, when the outer diameter measurement value is within a predetermined dead zone, it can be estimated that the outer diameter does not go out of the limit range without controlling the base material feed speed. Therefore, the current base material feed speed is maintained. Further, when the outer diameter measurement value is outside the dead zone and within the predetermined limit range, the outer diameter may go out of the limit range unless the base material feed speed is controlled, so the base material feed speed is increased or decreased. When the outer diameter measurement value is out of the limit range, a warning is given because a thick or thin optical fiber has been manufactured to an unacceptable level.
[0010]
In a sixth aspect, the present invention provides the optical fiber manufacturing apparatus configured as described above, wherein the base material feed speed control means is configured to transmit light having a standard outer diameter R1 when a base material having a diameter R0 is fed at a base material feed speed V0. When the outer diameter measurement value of the optical fiber becomes “R1 + ΔR1” when the fiber can be drawn at the drawing speed V1, the base material feed speed is
V0− (2 × R1 × ΔR1 / R0 2 ) × V1 (3)
An optical fiber manufacturing apparatus is provided.
[0011]
In a state where a base material having a diameter R0 is fed at a base material feed speed V0 and an optical fiber having a standard outer diameter R1 can be drawn at a pulling speed V1, the amount of the base material fed per second “π × (R0 / 2) ) 2 × V0 ”is equal to the amount of optical fiber“ π × (R1 / 2) 2 × V1 ”drawn per second, so the following equation is established.
π × (R0 / 2) 2 × V0 = π × (R1 / 2) 2 × V1 (4)
If transformed,
R1 2 / R0 2 = V0 / V1 (4 ′)
[0012]
Next, in a state where the base material having the diameter R0 is fed at the base material feed speed “V0 + ΔV0” and the optical fiber having the outer diameter “R1 + ΔR1” can be pulled out at the pulling speed V1, the amount of the base material fed in 1 second “ Since “π × (R0 / 2) 2 × (V0 + ΔV0)” is equal to the optical fiber amount “π × {(R1 + ΔR1) / 2} 2 × V1” drawn per second, the following equation is established.
π × (R0 / 2) 2 × (V0 + ΔV0) = π × {(R1 + ΔR1) / 2} 2 × V1 (5)
If transformed,
ΔV0 = {(R1 + ΔR1) 2 / R0 2 } × V1−V0≈ (R1 2 / R0 2 + 2 × R1 × ΔR1 / R0 2 ) × V1−V0 (5 ′)
[0013]
Substituting equation (4 ′) into equation (5 ′),
ΔV0≈ (V0 / V1 + 2 × R1 × ΔR1 / R0 2 ) × V1−V0 = 2 × R1 × ΔR1 / R0 2 ) × V1 (6)
It becomes.
[0014]
When the base material feed rate is increased by ΔV0, the outer diameter of the optical fiber increases by ΔR1. To reduce the outer diameter of the optical fiber by ΔR1, it is only necessary to decrease the base material feed rate by ΔV0. Become. In other words, when the measured value of the outer diameter of the optical fiber becomes “R1 + ΔR1,” the outer diameter of the optical fiber can be returned to “R1” by setting the base material feed speed to “V0−ΔV0”. Here, since ΔV0 is given by equation (6), equation (3) is established, whereby the base material feed speed can be controlled to make the outer diameter of the optical fiber constant.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0016]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an optical fiber manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
The optical fiber manufacturing apparatus 100 includes a heating furnace 1 that heats and softens the base material A, a base material feeding device 2 that sends the base material A to the heating furnace 1, and an optical fiber B from the base material A that is heated and softened in the heating furnace 1. A capstan G, a capstan motor Gm and a capstan motor driving unit for drawing out, an outer diameter measuring device 3 for measuring the outer diameter of the optical fiber B drawn from the heating furnace 1, and the heating furnace 1 or the heating furnace 1 A temperature sensor 4 for measuring the temperature of the base material A in the inside, and a base material feed speed control signal C (V0 + for controlling the base material feed speed based on the measured outer diameter “R1 + ΔR1” of the optical fiber B. ΔV0) is output to the base material feeding device 2 at every control timing, and the control unit 5 adjusts the control timing based on the temperature measurement value T1.
[0017]
The optical fiber B is formed with a first coating having a predetermined thickness by the coating die D1, the thermosetting furnace E1 and the outer diameter measuring device F1, and further by the coating die D2, the thermosetting furnace E2 and the outer diameter measuring device F2. 2 is formed, passed through a capstan G and a pulley H, and wound around a winding bobbin I that is rotationally driven by a winding bobbin motor Im and a winding bobbin motor driving unit K.
Note that three or more coating forming stages using a coating die, a thermosetting furnace, and an outer diameter measuring device may be provided.
[0018]
FIG. 2 is a flowchart showing the base material feed speed control processing by the optical fiber manufacturing apparatus 100.
In step S0, the controller 5 initially sets the furnace temperature to T0 (for example, 1950 ° C.), the base material feed speed to V0 (for example, 0.09 mm / min), and the optical fiber drawing speed to V1 (for example, 5 m / min). Set.
[0019]
In step S <b> 1, the control unit 5 obtains an outer diameter measurement value “R1 + ΔR1” from the outer diameter measuring device 3.
In step S2, the control unit 5 checks whether the outer diameter measurement value “R1 + ΔR1” is within the limit range (for example, 124 μm to 126 μm). If it is outside the limit range, the control unit 5 proceeds to step S3. Here, the limit range is an outer diameter range allowed as a product.
In step S3, the control part 5 alert | reports an alarm with respect to an operator.
In step S4, the control unit 5 proceeds to step S5 when instructed to stop driving by the operator, and proceeds to step S7 when instructed to continue driving by the operator. Since the operator is normally out of the limit range in the initial state of pulling out the optical fiber, the operator instructs the control unit 5 to continue the operation until the outer diameter measurement value “R1 + ΔR1” is within the limit range even if an alarm is notified. To do. The optical fiber B manufactured until the outer diameter measurement value “R1 + ΔR1” is within the limit range is discarded, and the optical fiber B manufactured after the outer diameter measurement value “R1 + ΔR1” is within the limit range is wound. Then, if an alarm is notified when the optical fiber B is being wound, an instruction to stop the operation is given.
[0020]
In step S5, the control unit 5 stops the operation. Then, the process ends.
[0021]
In step S6, the control unit 5 checks whether the outer diameter measurement value “R1 + ΔR1” is within the dead zone (for example, 124.9 μm to 125.2 μm). If it is within the dead zone, the control unit 5 returns to step S1. Here, the dead zone is a small error that can be ignored. This step S6 may be omitted.
[0022]
In step S7, the control unit 5 calculates the base material feed speed increase amount ΔV0.
ΔV0 = (2 × R1 × ΔR1 / R0 2 ) × V1 (6)
Here, R1 is a standard outer diameter (for example, 125 μm). ΔR1 is an outer diameter error from the standard outer diameter R1, and ΔR1 = measured outer diameter “R1 + ΔR1” −standard outer diameter R1. R0 is the diameter of the base material A (for example, 29.4 mm).
If the sign of the outer diameter error ΔR1 is negative, the sign of the base material feed speed increase amount ΔV0 is also negative. This means that the base material feed rate is reduced.
[0023]
In step S8, if the base material feed speed “V0 + ΔV0” is lower than the lower limit speed V0min (for example, 0.088 mm / min), the control unit 5 proceeds to step S9, and the base material feed speed “V0 + ΔV0” is set to the upper limit speed V0max (for example, 0). .092 mm / min), the process proceeds to step S10, and if the base material feed speed “V0 + ΔV0” is within the range between the lower limit speed V0min and the upper limit speed V0max, the process proceeds to step S11. Here, the lower limit speed V0min and the upper limit speed V0max are limit speeds that can suitably control the base material feed speed.
[0024]
In step S9, the control unit 5 sets the base material feed speed “V0 + ΔV0” as the lower limit speed V0min. Then, the process proceeds to step S11.
[0025]
In step S10, the control unit 5 sets the base material feed speed “V0 + ΔV0” as the upper limit speed V0max. Then, the process proceeds to step S11.
[0026]
In step S11, the control unit 5 controls the base material feed speed to “V0 + ΔV0”.
In step S <b> 12, the control unit 5 obtains a temperature measurement value T <b> 1 from the temperature sensor 43.
In step S13, the control unit 5 waits for the hold time Δt and returns to step S1.
Δt = C / {A (T1-T0) / 100 } (1)
Here, C is a standard hold time (for example, 50 seconds). A is a constant (for example, 4). T0 is a standard temperature (for example, 1950 ° C.).
Δt = 50 / {4 (T1-1950) / 100 } (2)
Then, when T1 = 1900 ° C., Δt = 100 seconds, when T1 = 1925 ° C., Δt = 70 seconds, when T1 = 1950 ° C., Δt = 50 seconds, when T1 = 1975 ° C., Δt = 35 seconds, and when T1 = 2000 ° C., Δt = 25 seconds. Incidentally, the viscosity (index) of the base material A is 6.5 if T1 = 1900 ° C., 6.31 if T1 = 1925 ° C., 6.12 if T1 = 1950 ° C., 5.93 if T1 = 1975 ° C., T1 = If it is 2000 degreeC, it is 5.75.
[0027]
According to the optical fiber manufacturing apparatus 100 described above, the base material feed rate “V0 + ΔV0” is controlled based on the measured outer diameter “R1 + ΔR1” of the optical fiber B, and the control timing thereof is set in the heating furnace 1 or the heating furnace 1. Adjustment is made based on the temperature measurement value T1 of the base material A. Thereby, the viscosity of the base material A varies due to the temperature variation of the base material A in the heating furnace 1, and the outer diameter of the optical fiber with respect to the change of the base material feed speed is changed. Even if the followability of changes fluctuates, the base material feed speed can be controlled by adapting the control timing to the change in followability, thus preventing the occurrence of hunting and the like, and stable optical fiber outer diameter control. Can be done.
[0028]
【The invention's effect】
According to the optical fiber manufacturing apparatus of the present invention, stable optical fiber outer diameter control can be performed even if the base material temperature fluctuates.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical fiber manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a base material feed rate control process by the optical fiber manufacturing apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heating furnace 2 Base material feeding apparatus 3 Outer diameter measuring device 4 Temperature sensor 5 Control apparatus 100 Optical fiber manufacturing apparatus A Base material B Optical fiber

Claims (6)

加熱炉と、前記加熱炉へ母材を送り込む母材送り込み手段と、前記加熱炉で加熱軟化した母材から光ファイバを引き出す光ファイバ引出手段と、前記加熱炉から引き出した光ファイバの外径を測定する光ファイバ外径測定手段と、前記光ファイバの外径測定値に基づいて母材送り速度を制御する母材送り速度制御手段と、前記加熱炉または加熱炉中の母材の温度を測定する温度測定手段と、前記母材送り速度を制御するための指示を次に出力するまでの待ち時間であるホールド時間を温度測定値に基づいて調整する制御タイミング調整手段とを具備したことを特徴とする光ファイバ製造装置。A heating furnace, a base material feeding means for feeding a base material to the heating furnace, an optical fiber drawing means for drawing an optical fiber from the base material softened by heating in the heating furnace, and an outer diameter of the optical fiber drawn from the heating furnace. Optical fiber outer diameter measuring means for measuring, base material feed speed control means for controlling the base material feed speed based on the measured outer diameter of the optical fiber, and measuring the temperature of the heating furnace or the base material in the heating furnace And a control timing adjusting means for adjusting a hold time , which is a waiting time until the next instruction for controlling the base material feed speed is output , based on the temperature measurement value. Optical fiber manufacturing equipment. 請求項1に記載の光ファイバ製造装置において、前記制御タイミング調整手段は、温度測定値が低いほど前記ホールド時間を長くすることを特徴とする光ファイバ製造装置。2. The optical fiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the control timing adjusting means lengthens the hold time as the temperature measurement value is lower . 請求項2に記載の光ファイバ製造装置において、前記制御タイミング調整手段は、標準ホールド時間をC[s]、定数をA、温度測定値をT1[℃]、標準温度測定値をT0[℃]とするとき、前記ホールド時間をΔt[s]を、
Δt=C/{A(T1−T0)/100}
により設定することを特徴とする光ファイバ製造装置。
3. The optical fiber manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the control timing adjusting means has a standard hold time of C [s], a constant of A, a temperature measurement value of T1 [° C.], and a standard temperature measurement value of T0 [° C.]. When the hold time is Δt [s],
Δt = C / {A (T1-T0) / 100}
An optical fiber manufacturing apparatus that is set by
請求項3に記載の光ファイバ製造装置において、標準ホールド時間C=50[s]、定数A=4、標準温度測定値T0=1950[℃]であることを特徴とする光ファイバ製造装置。4. The optical fiber manufacturing apparatus according to claim 3, wherein the standard hold time C = 50 [s], the constant A = 4, and the standard temperature measurement value T0 = 1950 [° C.]. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の光ファイバ製造装置において、前記母材送り速度制御手段は、外径測定値が所定の不感帯内であるときは現在の母材送り速度を維持し、外径測定値が前記不感帯外で所定のリミット範囲内であるときは母材送り速度を増減し、外径測定値が前記リミット範囲外であるときは警告を報知することを特徴とする光ファイバ製造装置。5. The optical fiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the base material feed rate control means maintains the current base material feed rate when the outer diameter measurement value is within a predetermined dead zone. The base material feed speed is increased or decreased when the outer diameter measurement value is outside the dead zone and within a predetermined limit range, and a warning is issued when the outer diameter measurement value is outside the limit range. Fiber manufacturing equipment. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の光ファイバ製造装置において、前記母材送り速度制御手段は、直径R0の母材を母材送り速度V0で送り込んだときに標準外径R1の光ファイバを引き出し速度V1で引き出すことが出来る場合に、光ファイバの外径測定値が「R1+ΔR1」になったときは、母材送り速度を「V0−(2×R1×ΔR1/R02)×V1」とすることを特徴とする光ファイバ製造装置。6. The optical fiber manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the base material feed speed control means is configured to emit light having a standard outer diameter R <b> 1 when a base material having a diameter R <b> 0 is fed at a base material feed speed V <b> 0. If the measured value of the outer diameter of the optical fiber becomes “R1 + ΔR1” when the fiber can be drawn at the drawing speed V1, the base material feed speed is set to “V0− (2 × R1 × ΔR1 / R02) × V1”. An optical fiber manufacturing apparatus characterized by:
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