JP5326926B2 - 光ファイバの巻取り方法および巻取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバの走行を停止することなく、複数のボビンに連続的に巻取る巻取り方法および巻取り装置に関する。

長尺の光ファイバの巻取りで、光ファイバの走行を停止したり線速を遅くすることなく、ボビンへの巻取りを切り替えて複数のボビンに連続的に巻取ることが行なわれている（例えば、特許文献１参照）。

図１〜３により、特許文献１に開示の光ファイバの巻取り方法の概略を説明する。例えば、図１に示すように、光ファイバ１の巻取りで、一方の巻取りユニットのボビン（第１のボビン）２ａが所定量の巻取り量に達したとする。このとき、他方の巻取りユニットの空のボビン（第２のボビン）２ｂでの巻取りに切り替えるために、光ファイバ１を案内するトラバースローラ３を鎖線の位置から実線の位置に移動させる。次いで、第１のボビン２ａの回転を停止させるのとほぼ同時に、第1と第２のボビンとの間のパスラインに配された引取り手段６の駆動ローラ７ａと一方のピンチローラ７ｂとで、光ファイバ１を挟んで引取りが開始される。

この後、引き続いて引取られる光ファイバは、引取り手段６で引取られながら吸引装置８ａに吸引させて光ファイバ１の走行を継続させる。そして、第２のボビン２ｂを空回りさせ、光ファイバ１が第２のボビン２ｂ側の爪ホイール４ｂに接するように、引取り手段６を矢印Ｅで示す方向に移動させる。これにより、図３に示すように、第２のボビン２ｂ側の係止爪５が、光ファイバ１の巻始端部分をキャッチして係止し、この後、カッター９ｂでその近傍をカットする。

第２のボビン２ｂに光ファイバ１の巻始端部分が係止され、余長部分がカットされると、トラバースローラ３は、図１のホームポジション（鎖線位置Ｈ）に戻り、光ファイバの巻取りを実行する。なお、ホームポジションＨは、第１のボビンでの巻取り時と、第２のボビンの巻取り時で異なっていてもよい。第２のボビン２ｂが満巻状態になったときは、先の第１のボビン２ａが空のボビンに置き換えられ、上記と同様に、今度は第２のボビンから第１のボビンへの切り替えが行なわれる。

特開２００５−２１９８５５号公報

しかしながら、上述の連続巻取りにおいて、光ファイバの走行線速が遅かったり、また、光ファイバがハードプラスチッククラッドファイバ（ＨＰＣＦ）のように、ガラスファイバ径が大きく樹脂被覆が薄い（例えば、ガラスコア２００〜４００μｍ、プラスチッククラッドの厚さが１５μｍ程度）ような場合、切り替えに失敗することが多い。これは、第２のボビンに光ファイバの巻始端部分を係止させる場合に、被覆部分がボビンの鍔または爪ホイールと擦れ、ガラスコアに傷がついて断線することに起因すると考えられる。特に、ＨＰＣＦのように線速をあまり速くできない光ファイバのような場合は、被覆部分がボビンと擦れている時間が長くなるので、さらに断線しやすくなる。

光ファイバの巻始端部分が係止爪に係止されないうちに断線したり、係止爪での係止に失敗したりすると、作業を最初からやり直さなければならなくなる。特に線引きの場合などは、最初の口出し作業から再度やり直さなければならないため、作業時間が増大し、歩留まりが低下することになる。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、光ファイバがボビンの係止爪の位置を検知し、光ファイバをボビンの鍔位置まで移動させた際に、ちょうど係止爪が来るようなタイミングで移動させ、光ファイバがボビンの鍔または爪ホイールに擦れる時間を短くして光ファイバの断線を低減した、光ファイバの巻取り方法および巻取り装置の提供を目的とする。

本発明による光ファイバの巻取り方法は、第１のボビン側での光ファイバの巻取り終了時に、走行している光ファイバをトラバースさせて、第２のボビン側の係止爪に光ファイバを係止させてカットし、第２のボビン側で連続的に光ファイバの巻取りを開始する方法である。この場合、第２のボビン側の係止爪の位置を検出し、係止爪が所定の回転位置に達するタイミングに合わせて光ファイバを所定の位置に移動させて、巻始端部分を係止爪に係止させる。

本発明によれば、切り替えボビン側において、光ファイバの巻始端部分を係止爪で係止させる際に、光ファイバがボビンの鍔等に接して擦れる時間を短くすることが可能となり、光ファイバの断線を低減することができる。

光ファイバを第１のボビンから第２のボビンに切り替えるために、ガイドローラをトラバースさせた状態を示す図である。 第１のボビンを停止させたときの状態を示す図である。 第２のボビン側に光ファイバの巻始端部分を係止させたときの状態を示す図である。

図により本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の説明には、背景技術の説明で用いたのと同じ図１〜図３を用いる。図１〜図３において（Ａ）図は側面図、（Ｂ）図は平面図を示す。図中、１は光ファイバ、２ａは第１のボビン、２ｂは第２のボビン、３はガイドローラ、４ａ，４ｂは爪ホイール、５は係止爪、６は引取り手段、７ａは駆動ローラ、７ｂはピンチローラ、８ａ，８ｂは吸引装置、９ａ，９ｂはカッター、１０は検知部材、１１は検知センサ、１２は計算手段、１３は駆動手段を示す。

図１に示すように、巻取り装置は、例えば、一方（左側）の巻取りユニットに第１のボビン２ａと、他方（右側）の巻取りユニットに第２のボビン２ｂとを備える。それぞれのボビンには、光ファイバの巻始端部分を掴んで係止することが可能な係止爪５を配した爪ホイール４ａ，４ｂが、ボビン鍔の一方に着脱可能に取付けられる。また、第１のボビン２ａと第２のボビン２ｂとの間には、光ファイバの巻取りを切り替える際に、光ファイバの走行を停止しないように一時的に引取る引取り手段６が設けられ、引取った光ファイバの余長分を収納する吸引装置８ａ，８ｂとカッター９ａ，９ｂを備えている。

引取り手段６は、例えば、駆動ローラ７ａとピンチローラ７ｂとからなる。この引取り手段６は、ローラ表面の摩擦力により光ファイバ１を引取るもので、２つのピンチローラ７ｂのいずれかを一方を、駆動ローラ７ａ側に変位させ、駆動ローラ７ａの表面に光ファイバ１を押し付け、ローラ表面の摩擦力で光ファイバ１を何れかの方向に引取る。

図１は、第１のボビン２ａに光ファイバ１が満巻または巻取り終了とされ、第２のボビン２ｂに巻取りを切り替えるべく、ガイドローラ３を中央のホームポジション（鎖線位置Ｈ）から、空の第２のボビン２ｂ側（Ｃ方向）にトラバースさせた状態を示している。ガイドローラ３を第２のボビン２ｂ側にトラバースすることにより、光ファイバ１のパスラインは、引取り手段６の駆動ローラ７ａの表面を横切り、第２のボビン２ｂに近接ないしは接する位置に変わる。この段階で駆動ローラ７ａを反時計方向に回転させる。

引取り手段６による光ファイバの引取りは、左側（又は右側）のピンチローラ７ｂを駆動ローラ７ａ側に変位させ、駆動ローラ７ａの表面に光ファイバ１を押し付けることで、光ファイバ１を左側方向（又は右側方向）に引取り可能とされる。第１のボビン２ａが停止するのとほぼ同時に引取り手段６が作動し、繰り出される光ファイバは吸引装置８ａにより吸引蓄線される。

本発明においては、待機中の第２のボビン２ｂ側に示すように、例えば、爪ホイール４ｂに検知部材１０を設け、この検知部材１０を検出センサ１１で検出することによりボビンの回転位置、すなわち、係止爪５の位置を検出することができる検出手段を備えている。係止爪５の検出には、例えば、検知部材１０に磁性体を用い検出センサ１１に磁気応動スイッチを用いた無接触での検出手段を用いることができる。この他、光学的な検出手段や、物理的な検出手段等を用いることもできる。

係止爪５の回転位置の検出により、後述するように計算手段１２を用いて光ファイバ１を係止爪５に係止させるタイミングを計算し、光ファイバをボビンの鍔位置まで移動させた際にちょうど係止爪５が来るように、駆動手段１３により光ファイバ１を係止位置に移動させる。なお、検出部材１０は、係止爪５と一致する位置に設ける必要はないが、近接する位置に設けるのが好ましく、あるいは、係止爪５自体を検出部材としてもよい。

図２は、第１のボビンを停止し、第２のボビンに切り替えるときの状態を示している。第１のボビン２ａ側は回転が停止されるが、光ファイバ１は引取り手段６により継続して引取られる。なお、引取られた光ファイバ１は吸引装置８ａにより吸引収納される。これにより、光ファイバ１は、その走行が中断されることなく所定の線速を維持して継続させることができる。

他方、右側に示す巻取りユニットでは、第２のボビン２ｂで巻取りを開始すべく、反時計方向への回転が開始される。なお、光ファイバ１は、引取り手段６により引取り状態にはあるがボビンとは接触していない状態とされる。ここで、図１で説明したように、係止爪５の回転位置は、検知部材１０と検知センサ１１からなる検知手段により検知される。この係止爪５が検知された位置の時点Ｔ１から係止爪５が光ファイバ１をキャッチして係止する位置の少し手前の時点Ｔ２までの時間を、予め計算手段１２で計算しておく。

第２のボビン２ｂで巻取りを開始しようとする場合、上記計算された時間で係止爪５の回転位置は時点Ｔ１から時点Ｔ２に達するので、このタイミングに合うように、駆動手段１３により引取り手段６を矢印Ｅ方向にシフトする。タイミングを合わせる方法としては、光ファイバを移動させる開始タイミングを調整したり、移動させる速度を調整したりする、などが考えられるが、どのような方法を選択してもよい。この引取り手段６のシフトにより、第２のボビン２ｂの爪ホイール４ｂの近傍を通る光ファイバ１のパスラインが移動して、爪ホイール４ｂに接して擦る状態となる。このとき、パスライン近くの時点Ｔ２に到達している係止爪５により、光ファイバ１が素早くキャッチされ係止される。

第２のボビン２ｂの回転により爪ホイール４ｂの係止爪５で光ファイバ１をキャッチすると、図３に示すように、光ファイバ１が係止爪５と共に移動して引張られ、カッター９ｂにより切断される。これにより、光ファイバ１は、引取り手段６からフリー状態となって、第２のボビン２ｂの回転駆動による新たな巻取りが開始される。爪ホイール４ｂの係止爪５に係止された光ファイバの端部は、巻始端部分として巻取りが終了するまで保持される。一方、カッター９ｂによって切断され、引取り手段６により引取られた光ファイバは、吸引装置８ａに吸引収納されて不要品として廃棄される。

上記では、右側ユニットの第２のボビン２ｂに、検知部材１０、検知センサ１１、計算手段１２、駆動手段１３を備え、第１のボビン２ａから巻取りを切り替える例の説明で、図では省略したが、左側ユニットの第１のボビン２ａにおいても、同様に検知部材、検知センサ、計算手段、駆動手段を備える。なお、右側の第２のボビン２ｂから左側の第１のボビン２ａに巻取りを切り替える場合も、右側のボビンを第１のボビンとし、左側のボビンを第２のボビンとして、逆の動きをして実施することができる。この場合、引取り手段６の駆動ローラ７ａは時計方向に回転されると共に、右側のピンチローラ７ｂとの間で光ファイバ１を挟んで引取ることとなる。また、光ファイバの吸引収納も右側の吸引装置８ｂが動作することとなる。

上述したように、本発明は、光ファイバの第２のボビンへの巻取り開始で巻始端部分を係止爪に係止させるに際して、係止爪の回転位置を検出し、係止爪が所定の回転位置に達するタイミングに合わせて、光ファイバを爪ホイールに接するように移動させている。このため、光ファイバが係止爪に係止されるまでの間に、爪ホイールまたはボビン鍔が接する時間を、極めて短時間に設定することができる。これにより、爪ホイールまたはボビン鍔で擦られるファイバ長も短くなり、光ファイバの断線が低減される。

本発明は、光ファイバの巻取りが低速（例えば、３５ｍ／ｍｉｎ〜５０ｍ／ｍｉｎ程度）で、ボビンと光ファイバが擦れる時間が長い場合に、特にその効果が大きい。また、光ファイバのガラス径に対して、プラスチック被覆の厚さが薄いような光ファイバ（例えば、ＨＰＣＦ：コアガラス径２００〜４００μｍ、クラッド被覆厚さ１５〜２０μｍ）に有用である。例えば、コアガラス径が２００μｍ、クラッド被覆径２３μｍのＨＰＣＦの場合、従来の巻取り方法では、ほとんどボビンの切り替えに成功することはなかったが、本発明の巻取り方法では８０％以上を成功させることができた。

１…光ファイバ、２ａ…第１のボビン、２ｂ…第２のボビン、３…ガイドローラ、４ａ，４ｂ…爪ホイール、５…係止爪、６…引取り手段、７ａ…駆動ローラ、７ｂ…ピンチローラ、８ａ，８ｂ…吸引装置、９ａ，９ｂ…カッター、１０…検知部材、１１…検知センサ、１２…計算手段、１３…駆動手段 。

Claims (2)

1. 第１のボビン側での光ファイバの巻取り終了時に、走行している光ファイバをトラバースさせて、第２のボビン側の係止爪に前記光ファイバを係止させてカットし、前記第２のボビン側での巻取りを開始する光ファイバの巻取り方法であって、
   前記第２のボビン側の係止爪の位置を検出し、前記係止爪が所定の回転位置に達するタイミングに合わせて前記光ファイバを所定の位置に移動させて、巻始端部分を前記係止爪に係止させることを特徴とする光ファイバの巻取り方法。
2. 第１のボビン側での光ファイバの巻取り終了時に、走行している光ファイバをトラバースさせて、第２のボビン側の係止爪に前記光ファイバを係止させてカットし、前記第２のボビン側での巻取りを開始する光ファイバの巻取り装置であって、
   前記第２のボビン側の係止爪の位置を検出する検出手段と、前記係止爪が所定の回転位置に達するタイミングを計測する計算手段と、該タイミングに合わせて前記光ファイバを所定の位置に移動させて巻始端部分を前記係止爪に係止させる駆動手段と、を備えることを特徴とする光ファイバの巻取り装置。

Images