JP4996949B2 - 光ファイバ担持用スロット貯線装置および光ファイバ担持用スロット貯線方法 - Google Patents

Description

この発明は、光ファイバ担持用スロット貯線装置および同スロット貯線方法に関し、特に、繰出される線状物に最適な張力を付与することができる光ファイバ担持用スロット貯線装置および同スロット貯線方法に関するものである。

従来、光ファイバを多数本集合させてケーブル化する際に用いられる部品として、光ファイバ担持用のスペーサないしはスロットが知られている。この種の光ケーブル用のスペーサないしはスロットは、通常、熱可塑性樹脂の押出し成形により成形される線状物資材であって、このような線状物資材は、連続的に製造され、製造された線状物資材は、ドラムに巻き取られる。

このような製造方法において、線状物資材は、例えば、３〜２０ｋｍ程度の長さで製造されるが、このような長さの線状物資材は、ドラムへの巻取り量に限界があり、製造途中で巻き取り用のドラムの交換を行う必要がある。

ところで、このようなドラムの交換作業時においても、線状物資材の押出し成形を停止することはできず、この交換作業中（５〜１５分間）には、線状物資材を貯線装置（アキュムレータ）に蓄えておき、製品製造の効率化を図ることが行われており、この種のアキュムレータは、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示されているアキュムレータは、線状物を入出線するようにガイドする固定シーブと、この固定シーブに対して、近接・離隔自在にもうけられ、線状物を貯線するようにガイドする移動シーブと、前記移動シーブを、固定シーブに対して離隔する方向に牽引する牽引ユニットと、前記移動シーブの移動方向を検出する検出手段と、前記移動シーブの移動方向に基づいて、前記線状物の入出線状態を判断し、前記線状物の入出線状態に応じて、前記線状物にかかる張力が一定になるように、前記牽引ユニットの牽引力を制御する制御手段とを備えている。しかしながら、このような構成のアキュムレータには、以下に説明する技術的な課題があった。

特開２００６−１１７３８０号公報

すなわち、特許文献１に開示されているアキュムレータでは、線状物の平衡時，放線時，貯線時のそれぞれにおいて、線状物の張力が全て一定になるように牽引力を制御部で制御する。

ところが、貯線時の張力が一定値になるように牽引力を設定したとしても、貯線時においては、線状物の貯線量によって、張力が変動し、固定シーブと移動シーブの間隔が大きく開いた場合には、線状物の自重により緩むことになり、特許文献１に開示されている制御では、このような問題に対応することができなかった。

アキュムレータの固定シーブと移動シーブ間の緩みを防止する手段としては、例えば、線状物の巻取りテンションを高めに設定することも行われているが、このような手段では、断面がリブ形状のスロットの場合、巻取りドラム内で、リブが変形する不良品の発生に繋がる恐れがある。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、巻取りドラム内での不良品の発生を回避しつつ、貯線状態にかかわらず緩みの発生を防止することができる光ファイバ担持用スロット貯線装置および同スロット貯線方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、光ファイバ担持用スロットを入出線するようにガイドする固定シーブと、前記固定シーブに対して、近傍・離隔移動自在に設けられ、前記光ファバ担持用スロットを貯線するようにガイドする移動シーブと、前記移動シーブを、固定シーブに対して離隔するする方向に牽引する牽引ユニットと、前記移動シーブの移動方向を検出する検出手段と、前記移動シーブと前記固定シーブとの間の離隔状態に応じて、前記光ファイバ担持用スロットが緩まない張力状態になるように、前記牽引ユニットの牽引力を制御する制御手段とを備えた貯線装置であって、前記張力状態は、前記固定シーブと前記移動シーブとの間の間隔に対応した検量線として予め作成し、前記検出手段で求めた現在の前記移動シーブの位置から、前記検量線を参照して決定し、前記牽引力は、前記光ファイバ担持用スロットの、初期張力と、前記光ファイバ担持用スロットの単位長さ当たりの自重と、貯線量とによって求めるようにした。

このように構成した光ファイバ担持用スロット貯線装置によれば、制御手段が、移動シーブと固定シーブとの間の離隔状態に応じて、線状物が緩まない張力状態になるように、牽引ユニットの牽引力を制御するので、貯線状態（入線と出線の平衡状態、貯線増加状態、貯線減少状態、巻き始め時、巻き乱れ修正時、ドラム交換時）にかかわらず、緩みの発生を回避することができるとともに、このような作用効果は、スロットの巻取りテンションを高めに設定することなく得られるので、断面がリブ形状のスロットの場合でも、巻取りドラム内で、リブが変形する不良品の発生を回避することができる。

前記検量線は、前記線状物の単位重量毎に作成することことができる。

また、本発明は、光ファイバ担持用スロットを入出線するようにガイドする固定シーブと、前記固定シーブに対して、近傍・離隔移動自在に設けられ、前記光ファイバ担持用スロットを貯線するようにガイドする移動シーブと、前記移動シーブを、固定シーブに対して離隔するする方向に牽引する牽引ユニットと、前記移動シーブの移動方向を検出する検出手段と、前記移動シーブと前記固定シーブとの間の離隔状態に応じて、前記線状物が緩まない張力状態になるように、前記牽引ユニットの牽引力を制御する制御手段とを備えた光ファイバ担持用スロットの貯線方法であって、前記張力状態は、前記固定シーブと前記移動シーブとの間の間隔に対応した、光ファイバ担持用スロットの単位重量毎に作成する検量線として予め作成し、前記検出手段で求めた現在の前記移動シーブの位置から、前記検量線を参照して決定し、前記牽引力は、前記光ファイバ担持用スロットの、初期張力と、前記光ファイバ担持用スロットの単位長さ当たりの自重と、貯線量とによって求め、前記牽引力は、緩貯線を経て最大貯線平衡に達するようにかけるようにした。

本発明に係る光ファイバ担持用スロット貯線装置および同スロット貯線方法によれば、巻取りドラム内での不良品の発生を回避しつつ、貯線状態にかかわらず緩みの発生を防止することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明にかかる光ファイバ担持用スロット貯線装置および貯線方法の一実施例を示している。図１は、本実施例の線状物貯線装置１０の全体構成図であり、貯線装置１０は、例えば、光ファイバケーブル用スロットないしはスペーサの製造ライン中に設置される。

貯線装置１０の入線側の前段には、スロットないしはスペーサの押出機や冷却装置などが配置され、出線側の後段には、最終引取機と巻取り機が配置され、製造されたスペーサないしはスロットがドラムに捲回される。

図１に示した線状物貯線装置１０は、抗張力線の外周に熱可塑性樹脂を押出して形成されるスロットやスペーサなどの線状物Ａを蓄えるものであって、固定シーブ１２と、移動シーブ１４と、牽引ユニット１６と、検出手段１８と、制御手段２０とを備えている。

固定シーブ１２は、線状物Ａを入出線するようにガイドするものであって、回転自在に支持されている。移動シーブ１４は、固定シーブ１２と同軸上に回転自在に支持されたものであって、固定シーブ１２に対して、近接・離隔移動自在に設けられている。

線状物Ａは、固定シーブ１２と移動シーブ１４との間に、複数回巻き付けられており、移動シーブ１４は、図１に実線位置に示した移動シーブ遠点Ｘ２と、同点線で示した移動シーブ近点Ｘ１との間で、固定シーブ１２に対して近接・離隔するように移動して、線状物Ａを貯線するようにガイドする。線状物Ａの貯線量は、移動シーブ１４が遠点Ｘ２に移動した状態が最大となり、移動シーブ１４が近点Ｘ１に移動した状態が最小となる。

牽引ユニット１６は、移動シーブ１４を、固定シーブ１２に対して、近接・離隔する方向に牽引するものであって、牽引モータ１６ａと、牽引モータ１６ａの回転軸１６ｂに捲回された牽引ワイヤ１６ｃを備え、牽引ワイヤ１６ｃの一端は、移動シーブ１４に繋がれている。

このように構成された牽引ユニット１６では、牽引モータ１６ａを回転駆動して、牽引ワイヤ１６ｃを回転軸１６ｂに巻き付けると、牽引ワイヤ１６ｃに繋がれた移動シーブ１４が、固定シーブ１２から離隔するように移動し、牽引モータ１６ａを逆回転して、牽引ワイヤ１６ｃを巻き戻すと、移動シーブ１４が固定シーブ１２に近接するように移動する。なお、このようない移動シーブ１４の近接・離隔移動を可能にするためには、例えば、移動シーブ１４を常時固定シーブ１２がわに近接するように付勢しておけばよい。

検出手段１８は、例えば、ロータリエンコーダから構成され、牽引ワイヤ１６ｃがその外周に捲回されていて、移動シーブ１４が移動すると、この移動に伴って牽引ワイヤ１６が移動し、この移動によりロータリーエンコーダが回転するので、この回転量を検出することにより、移動シーブ１４の移動方向および移動量を知ることができる。

ここで、例えば、移動シーブ１４の遠点Ｘ２および近点Ｘ１とでそれぞれ予め測定しておけば、これらのいずれかの点を基準点として、検出手断１８の検出値から、現在時点の移動シーブ１４の位置が求められるので、これに基づいて、固定シーブ１２と移動シーブ１４との間の間隔を求めることができる。

制御手段２０は、移動シーブ１４と固定シーブ１２との間の離隔状態に応じて、線状物Ａが緩まない張力状態になるように、牽引ユニット１６の牽引力を制御するものである。

ここで、移動シーブ１４と固定シーブ１２との間の離隔状態は、これらのシーブ１２，１４間の距離として現わされ、これを本実施例では、アキューム開度と呼ぶ。

上述した制御手段２０で、移動シーブ１４と固定シーブ１２との間の離隔状態に応じて、線状物Ａが緩まない張力状態になるように、牽引ユニット１６の牽引力の制御を実現するためには、以下のようにすればよい。

すなわち、線状物貯線装置１０のアキューム開度は、検出手段１８により常時その値が得られるので、実際に線状物Ａを固定シーブ１２と移動シーブ１４との間に捲回して、各アキューム開度毎に、線状物Ａが緩み始める張力値を測定することができる。

図２は、このような測定によって得られた検量線の例を示している。同図に示した例では、線状物Ａは、単位長さ当たりの重量が２３０ｇ／ｍのものと、５０ｇ／ｍのものと２種類で測定した。

アキューム開度は、５０ｃｍないしは１００ｃｍを１単位として測定した。図２に示した２種類の検量線から判るように、アキューム開度と線状物Ａが緩み始める張力とが、ほぼ線形の関係にあることが判明した。

このようにして得られた検量線は、制御手段２０を、例えば、マイコンで構成し、制御手段２０の記憶装置内に、例えば、アキューム開度と張力との対応関係をテーブル形式で記憶させておく。

実際に貯線装置１０を制御する際には、検出手段１８の検出値に基づいて、現在の移動シーブ１４の位置情報を得て、この情報から固定シーブ１２との間隔を演算して、アキーム開度を求め、検量線からこのアキーム開度に応じた、張力Ｔを求める。

張力Ｔが決定すると、牽引ユニット１６に制御信号を送出して、所定の牽引力により移動シーブ１４を牽引する。このような操作を複数回繰り返すことにより、線状物Ａの張力が緩まない値に収束することになる。

この場合、牽引ユニット１６の牽引力は、線状物Ａの初期張力Ｔと、線状物Ａの単位長さ当たりの自重と、貯線量とにより求める。

さて、以上のように構成した線状物貯線装置１０によれば、制御手段２０が、移動シーブ１４と固定シーブ１２との間の離隔状態（アキューム開度）に応じて、線状物Ａが緩まない張力状態になるように、牽引ユニット１６の牽引力を制御するので、貯線状態（入線と出線の平衡状態、貯線増加状態、貯線減少状態、巻き始め時、巻き乱れ修正時、ドラム交換時）にかかわらず、緩みの発生を回避することができるとともに、このような作用効果は、線状物Ａの巻取りテンションを高めに設定することなく得られるので、断面がリブ形状のスロットの場合でも、巻取りドラム内で、リブが変形する不良品の発生を回避することができる。

図３は、上記貯線装置１０での制御の実証試験の結果を示している。同図に示した実証実験では、入線速度をＡｍ／ｍｉｎの一定とし、出線速度を０ｍ／ｍｉｎ→０．５Ａｍ／ｍｉｎに変化させて貯線し、Ａｍ／ｍｉｎに戻して貯線したままの平衡状態にし、その後、出線速度を１．５Ａｍ／ｍｉｎに上げて放線し、一旦、Ａｍ／ｍｉｎに戻して貯線して、再度平衡状態にし、その後に、１．５Ａｍ／ｍｉｎに上げて放線し、貯線量を０にする制御を行った。

その結果、以下のことが判明した。
（１）貯線時、出線速度が０ｍの場合は、貯線増加量が最も多いので、牽引力の立ち上がりが大きくなる。
（２）貯線時、出線速度が０．５Ａｍ／ｍｉｎの場合には、少し吐き出している分貯線増加量が減り、牽引力の上がりが緩やかになる。
（３）貯線平衡時は、貯線量に合わせた牽引力になっている。
（４）放線時は、貯線量の減少にあわせて牽引力も減少する。

以上の実証実験では、固定シーブと移動シーブとの間に捲回された線状物の緩みは発生しなかった。

以上、詳細に説明したように、本発明にかかる光ファイバ担持用スロット貯線装置および貯線方法によれば、巻取りドラム内での不良品の発生を回避しつつ、貯線状態にかかわらず緩みの発生を防止することができるので、光ファイバ用スペーサの製造分野などで有効に活用することができる。

本発明にかかる線状物貯線装置の一実施例を示す全体構成図である。 図１の貯線装置の制御に用いる検量線の説明図である。 本発明に係る線状物貯線装置の実証実験の説明図である。

符号の説明

１０ 線状物貯線装置
１２ 固定シーブ
１４ 移動シーブ
１６ 牽引ユニット
１８ 検出手段
２０ 制御手段
Ａ 線状物

Claims (3)

1. 光ファイバ担持用スロットを入出線するようにガイドする固定シーブと、
   前記固定シーブに対して、近傍・離隔移動自在に設けられ、前記光ファバ担持用スロットを貯線するようにガイドする移動シーブと、
   前記移動シーブを、固定シーブに対して離隔するする方向に牽引する牽引ユニットと、
   前記移動シーブの移動方向を検出する検出手段と、
   前記移動シーブと前記固定シーブとの間の離隔状態に応じて、前記光ファイバ担持用スロットが緩まない張力状態になるように、前記牽引ユニットの牽引力を制御する制御手段とを備えた貯線装置であって、
   前記張力状態は、前記固定シーブと前記移動シーブとの間の間隔に対応した検量線として予め作成し、前記検出手段で求めた現在の前記移動シーブの位置から、前記検量線を参照して決定し、
   前記牽引力は、前記光ファイバ担持用スロットの、初期張力と、前記光ファイバ担持用スロットの単位長さ当たりの自重と、貯線量とによって求めることを特徴とする光ファイバ担持用スロット貯線装置。
2. 前記検量線は、前記光ファイバ担持用スロットの単位重量毎に作成することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ担持用スロット貯線装置。
3. 光ファイバ担持用スロットを入出線するようにガイドする固定シーブと、
   前記固定シーブに対して、近傍・離隔移動自在に設けられ、前記光ファイバ担持用スロットを貯線するようにガイドする移動シーブと、
   前記移動シーブを、固定シーブに対して離隔するする方向に牽引する牽引ユニットと、
   前記移動シーブの移動方向を検出する検出手段と、
   前記移動シーブと前記固定シーブとの間の離隔状態に応じて、前記線状物が緩まない張力状態になるように、前記牽引ユニットの牽引力を制御する制御手段とを備えた光ファイバ担持用スロットの貯線方法であって、
   前記張力状態は、前記固定シーブと前記移動シーブとの間の間隔に対応した、光ファイバ担持用スロットの単位重量毎に作成する検量線として予め作成し、前記検出手段で求めた現在の前記移動シーブの位置から、前記検量線を参照して決定し、
   前記牽引力は、前記光ファイバ担持用スロットの、初期張力と、前記光ファイバ担持用スロットの単位長さ当たりの自重と、貯線量とによって求め、
   前記牽引力は、緩貯線を経て最大貯線平衡に達するようにかけることを特徴とする光ファイバ担持用スロットの貯線方法

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