JP5476890B2 - Fiber cutter and fiber cutting method - Google Patents

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Description

本発明は、光ファイバの巻取り装置で光ファイバを切断するファイバカッターとファイバカット方法に関する。 The present invention relates to a fiber cutter and a fiber cutting method for cutting an optical fiber with an optical fiber winding device.

光ファイバの線引きや長尺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したりすることなく、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）。   With optical fiber drawing and long optical fiber winding, the winding to the bobbin can be switched and continuously wound on multiple bobbins without stopping the traveling of the optical fiber or slowing down the linear velocity. (For example, refer to Patent Document 1).

上記の光ファイバの巻取りでボビンを切り替える際に、例えば、巻取りを終了した側のボビンでは、巻終端部分をボビンの鍔部分に設けた爪に引っ掛けて挟み、張力がかかった状態で光ファイバにカッターを当てて切断している。また、これから巻取りを開始する空のボビン側では、光ファイバの巻始端部分をボビンの鍔部分に設けた爪に引っ掛けて挟み、先行して引取られている余長分をファイバカッターで切断している。   When switching the bobbin by winding the optical fiber as described above, for example, on the bobbin on the side where the winding has been completed, the winding end part is hooked on the claw provided on the flange part of the bobbin, and light is applied in a tensioned state. The fiber is cut with a cutter. In addition, on the empty bobbin side from which winding is started, the optical fiber winding start end is hooked on a claw provided on the bobbin's collar, and the excess length previously taken is cut with a fiber cutter. ing.

特開２００５−２１９８５５号公報JP 2005-211985 A1

光ファイバを切断するファイバカッターは、超硬で鋭利な直線状のカッター刃をガラスファイバの長手方向と交差するように当ててスライドさせ、ガラスファイバ表面に傷をつけることで切断している。しかし、ガラスファイバ径が比較的に太いファイバ、例えば、ハードプラスチッククラッドファイバ（ＨＰＣＦ）のように、ガラスコア径が２００μｍ〜４００μｍ、プラスチッククラッドの厚さが１５μｍ程度のような場合、切断に失敗することがある。   A fiber cutter that cuts an optical fiber is cut by scratching the surface of the glass fiber by sliding a hard and sharp linear cutter blade so as to cross the longitudinal direction of the glass fiber. However, when the glass core diameter is 200 μm to 400 μm and the thickness of the plastic clad is about 15 μm, such as a fiber having a relatively large glass fiber diameter, for example, a hard plastic clad fiber (HPCF), the cutting fails. Sometimes.

このような光ファイバ切断の失敗は、ガラスファイバ径が太くなると、ファイバ側面の一点に刃を当てるだけでは切断に至る十分な傷をつけることできないことによるものと思われる。光ファイバ巻取り時の切り替えで、光ファイバの切断に失敗すると、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、光ファイバの巻取り装置で、光ファイバがボビンの係止爪で挟んだ直後に、確実に光ファイバを切断することが可能なファイバカッターとファイバカット方法の提供を目的とする。 Such a failure in cutting the optical fiber is considered to be due to the fact that when the glass fiber diameter is increased, it is not possible to make a sufficient scratch leading to the cutting just by applying a blade to one point on the side of the fiber. If the optical fiber is unsuccessfully switched during the switching operation for winding the optical fiber, the work must be repeated from the beginning. In particular, in the case of drawing, since it is necessary to start again from the first extraction work, the work time increases and the yield decreases.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a fiber cutter capable of reliably cutting an optical fiber immediately after the optical fiber is pinched by a locking claw of a bobbin in an optical fiber winding device. And to provide a fiber cutting method.

本発明によるファイバカッターは、光ファイバの巻取り装置における光ファイバを切断するファイバカッターであって、複数の円形刃をその間隙が光ファイバガラス径より狭くなるように直線状に一列に配置したことを特徴とする。
また、本発明によるファイバカット方法は、光ファイバの巻取りでファイバカッターにより光ファイバを切断するファイバカット方法であって、複数の円形刃をその間隙が光ファイバガラス径より狭くなるように直線状に一列に配置したファイバカッターを用い、２つの円形刃間の谷間に光ファイバを落し込んで切断することを特徴とする。 The fiber cutter according to the present invention is a fiber cutter for cutting an optical fiber in an optical fiber winding device, and a plurality of circular blades are arranged in a straight line so that the gap is narrower than the diameter of the optical fiber glass. It is characterized by.
The fiber cutting method according to the present invention is a fiber cutting method in which an optical fiber is cut by a fiber cutter when the optical fiber is wound, and a plurality of circular blades are linearly formed so that the gap is narrower than the diameter of the optical fiber glass. A fiber cutter arranged in a row is used, and an optical fiber is dropped into a valley between two circular blades and cut.

本発明によれば、比較的太いガラス径の光ファイバであっても確実に切断することができ、光ファイバ巻取り時の切り替えの失敗を低減することができ、生産性を向上させることができる。   According to the present invention, even an optical fiber having a relatively thick glass diameter can be cut reliably, switching failure at the time of winding the optical fiber can be reduced, and productivity can be improved. .

光ファイバ巻取り時の切り替えの概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the change at the time of optical fiber winding. 本発明によるファイバカッターの概略を説明する図である。It is a figure explaining the outline of the fiber cutter by this invention. 本発明のファイバカッターによる光ファイバの切断を説明する図である。It is a figure explaining the cutting | disconnection of the optical fiber by the fiber cutter of this invention.

図１により、光ファイバ巻取り時の切り替えの一例を説明する。図１において、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はファイバカッターを示す。   An example of switching at the time of winding an optical fiber will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is an optical fiber, 2a is a first bobbin, 2b is a second bobbin, 3 is a guide roller, 4a and 4b are claw wheels, 5 is a locking claw, 6 is a take-up means, 7a is a drive A roller, 7b is a pinch roller, 8a and 8b are suction devices, and 9a and 9b are fiber cutters.

光ファイバの巻取り装置は、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１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を収納する吸引装置８ａ，８ｂとファイバカッター９ａ，９ｂを備えている。   The optical fiber winding device includes, for example, a first bobbin 2a in one (left side) winding unit and a second bobbin 2b in the other (right side) winding unit. On each bobbin, claw wheels 4a and 4b provided with locking claws 5 capable of grasping and locking the winding start end portion of the optical fiber 1 are detachably attached to one of the bobbin rods. Further, a take-up means 6 is provided between the first bobbin 2a and the second bobbin 2b so as to temporarily take up the optical fiber so as not to stop traveling when switching the winding of the optical fiber. Suction devices 8a and 8b for storing the taken optical fibers and fiber cutters 9a and 9b are provided.

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。   The take-up means 6 includes, for example, a drive roller 7a and a pinch roller 7b. This take-up means 6 takes up the optical fiber 1 by the frictional force on the roller surface. One of the two pinch rollers 7b is displaced toward the drive roller 7a, and the optical fiber 1 is placed on the surface of the drive roller 7a. And the optical fiber 1 is pulled in either direction by the frictional force of the roller surface.

図１（Ａ）は、第１のボビン２ａ側の光ファイバ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。   In FIG. 1A, the optical fiber 1 on the first bobbin 2a side is fully wound or wound, and the guide roller 3 is moved to the center home position (chain line position) to switch the winding to the second bobbin 2b. H) shows a state traversed from the empty second bobbin 2b side (C direction). By traversing the guide roller 3 toward the second bobbin 2b, the pass line of the optical fiber 1 crosses the surface of the drive roller 7a of the take-up means 6 and changes to a position close to or in contact with the second bobbin 2b. At this stage, the driving roller 7a is rotated counterclockwise.

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。   The optical fiber is picked up by the pick-up means 6 by displacing the left (or right) pinch roller 7b toward the drive roller 7a and pressing the optical fiber 1 against the surface of the drive roller 7a, thereby moving the optical fiber 1 in the left direction. (Or rightward direction) can be picked up. The take-up means 6 operates almost simultaneously with the stop of the first bobbin 2a, and the drawn optical fiber is sucked and stored by the suction device 8a.

図１（Ｂ）は、第１のボビン側を停止し、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。   FIG. 1B shows a state in which the first bobbin side is stopped and switched to the second bobbin. Although the rotation of the first bobbin 2 a is stopped, the optical fiber 1 is continuously taken up by the take-up means 6. The taken optical fiber 1 is sucked and stored by the suction device 8a. Thereby, the optical fiber 1 can maintain and continue a predetermined linear velocity without the driving | running | working interrupting.

他方、右側に示す巻取りユニットでは、第２のボビン２ｂでの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により走行状態にあるがボビンとは接触していない。次いで、第２のボビン２ｂまたは引取り手段６を紙面と直交する方向に移動させ、光ファイバ１が第２のボビン２ｂの爪ホイール４ｂに接するようにパスラインを変位させる。爪ホイール４ｂに光ファイバ１が接することにより、爪ホイール４ｂに設けられている係止爪５で光ファイバ１がキャッチされ、光ファイバ１の巻始端部分が係止される。   On the other hand, in the winding unit shown on the right side, rotation in the counterclockwise direction is started to start winding on the second bobbin 2b. The optical fiber 1 is in a running state by the take-up means 6 but is not in contact with the bobbin. Next, the second bobbin 2b or the take-up means 6 is moved in a direction perpendicular to the paper surface, and the pass line is displaced so that the optical fiber 1 is in contact with the claw wheel 4b of the second bobbin 2b. When the optical fiber 1 comes into contact with the claw wheel 4b, the optical fiber 1 is caught by the locking claw 5 provided on the claw wheel 4b, and the winding start end portion of the optical fiber 1 is locked.

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、光ファイバ１が係止爪５と共に移動して引っ張られ、ファイバカッター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、ファイバカッター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。   When the optical fiber 1 is caught by the locking claw 5 of the claw wheel 4b by the rotation of the second bobbin 2b, the optical fiber 1 is moved and pulled together with the locking claw 5, and is cut by the fiber cutter 9b. Thereby, the optical fiber 1 is brought into a free state from the take-up means 6, and a new winding is started by the rotational drive of the second bobbin 2b. The end portion of the optical fiber locked to the locking claw 5 of the claw wheel 4b is held until winding is completed as a winding start end portion. On the other hand, the optical fiber cut by the fiber cutter 9b and taken by the take-up means 6 is sucked and stored in the suction device 8a and discarded as an unnecessary product.

図２は、本発明による上述したファイバカッター９ａ，９ｂの詳細を示す図で、図２（Ａ）は分解図、図２（Ｂ）はカッター刃の一例を示している。ファイバカッター９ａ，９ｂは、カッター支持体１１とカッター刃１２とからなり、カッター支持体１１は、取付け孔１１ｆを設けた基部１１ａとカッター刃１２を支持固定する支持凹部１１ｂとを有している。支持凹部１１ｂには、複数のカッター刃１２が直線状に一列に並ぶように収納固定する刃取付け孔１１ｃが設けられ、その上部のエッジ部分１１ｄからカッター刃１２の刃部１２ａの上半部がそれぞれ突き出るように波形に形成される。また、複数のカッター刃１２の刃部１２ａが並んだ谷部から覗くように、エッジ部分１１ｄの谷部に補助刃部１１ｅを設けておくようにしてもよい。   FIG. 2 is a diagram showing details of the above-described fiber cutters 9a and 9b according to the present invention. FIG. 2 (A) is an exploded view and FIG. 2 (B) shows an example of a cutter blade. Each of the fiber cutters 9a and 9b includes a cutter support 11 and a cutter blade 12. The cutter support 11 has a base 11a provided with an attachment hole 11f and a support recess 11b that supports and fixes the cutter blade 12. . The support recess 11b is provided with a blade mounting hole 11c for storing and fixing a plurality of cutter blades 12 in a straight line, and the upper half of the blade portion 12a of the cutter blade 12 from the upper edge portion 11d. Each is formed into a waveform so as to protrude. Moreover, you may make it provide the auxiliary blade part 11e in the trough part of the edge part 11d so that it may look in from the trough part where the blade part 12a of the some cutter blade 12 was located in a line.

カッター刃１２は、図２（Ｂ）に示すように、例えば、刃部１２ａを形成する平坦な円形底面１２ｂと、平坦な頂面１２ｃと、取り付け用のねじ孔１２ｄとで円錐台形状に、超硬合金等の硬い金属材で形成される。カッター刃１２は、カッター支持体１１の支持凹部１１ｂに底面１２ｂが接するようにねじ部材（図示せず）で固定する。互いに隣り合うカッター１２の刃部１２ａの間隙は、光ファイバ１のガラス径より狭く、互いに接触しないように設定される。   As shown in FIG. 2B, for example, the cutter blade 12 is formed into a truncated cone shape by a flat circular bottom surface 12b that forms the blade portion 12a, a flat top surface 12c, and a screw hole 12d for attachment. It is made of a hard metal material such as cemented carbide. The cutter blade 12 is fixed by a screw member (not shown) so that the bottom surface 12b is in contact with the support recess 11b of the cutter support 11. The gap between the blade portions 12a of the cutters 12 adjacent to each other is set to be narrower than the glass diameter of the optical fiber 1 and not to contact each other.

図３は、複数の円形状のカッター刃１２を直線上に一列に並べ、光ファイバ１を切断する状態を示す図で、図３（Ａ）は光ファイバとカッター刃の状態を示し、図３（Ｂ）は光ファイバのガラス径との関係を示している。
図１で説明したように、光ファイバの巻取り終了および巻取り開始時に、光ファイバにファイバカッターが接近し光ファイバの側面に当てられる。このとき、光ファイバとファイバカッターの関係は、図３（Ａ）に示すように、光ファイバ１が張力を受けた状態で、複数の円形カッター刃１２が並ぶいずれかの刃部１２ａ間の谷部分に自然と案内されて落ち込む。 FIG. 3 is a view showing a state in which a plurality of circular cutter blades 12 are arranged in a line on a straight line and the optical fiber 1 is cut, and FIG. 3A shows the state of the optical fiber and the cutter blade. (B) has shown the relationship with the glass diameter of an optical fiber.
As described with reference to FIG. 1, at the end of winding of the optical fiber and at the start of winding, the fiber cutter approaches the optical fiber and is applied to the side surface of the optical fiber. At this time, as shown in FIG. 3A, the relationship between the optical fiber and the fiber cutter is a trough between any one of the blade portions 12a in which a plurality of circular cutter blades 12 are arranged in a state where the optical fiber 1 is under tension. Naturally guided to the part and depressed.

カッター刃１２の間に落ち込んだ光ファイバ１は、隣り合う刃部１２ａの間隙ｄ（０〜５０μｍ）が光ファイバのガラス径より小さいので、刃部１２ａの間で停止されて刃部１２ａによる切込みが入れられる。この場合、少なくとも両側の刃部１２ａにより２箇所から切込まれるので、ファイバガラス部には２ヶ所の刃傷が生じ確実な切断を行なうことが可能となる。また、図２（Ａ）で説明した補助刃部１１ｅを加えると、３ヶ所での刃傷をつけることが期待でき、切断をさらに確実なものとすることができる。   The optical fiber 1 that has fallen between the cutter blades 12 is stopped between the blade portions 12a because the gap d (0 to 50 μm) between the adjacent blade portions 12a is smaller than the glass diameter of the optical fiber, and is cut by the blade portions 12a. Is put. In this case, since at least two blade portions 12a are cut at two positions, two fiber scratches are generated in the fiber glass portion, and reliable cutting can be performed. Further, when the auxiliary blade portion 11e described with reference to FIG. 2A is added, it is expected that the blade is scratched at three locations, and the cutting can be further ensured.

また、図３（Ｂ）に示すように、光ファイバのガラス径が２００μｍ、３００μｍ，４００μｍというように異なる場合にも、光ファイバの側面に当たる刃部１２ａの位置（接触角θａ,θｂ、θｃ）が多少変わるだけなので、特にカッター刃の径を変更したり、位置を変えたりしなくても２ヶ所の刃傷を確実につけることができ、光ファイバ径が異なる毎にカッター刃１２を交換したり、位置を変えたりする必要がない。ちなみに上記ガラス径の場合、θａ＝２０.８°、θｂ＝２５.４°、θｃ＝２９.２°の接触角となる。
また、カッター刃１２は、円形の刃部１２ａで形成されているので、刃こぼれや磨耗が生じた場合は、刃の回転位置を変えることにより光ファイバに当たる箇所を変えることができるので、カッター刃１２の全周が磨耗するまで使用することができ、カッター刃の交換頻度を少なくすることができる。 Further, as shown in FIG. 3B, even when the glass diameter of the optical fiber is different, such as 200 μm, 300 μm, and 400 μm, the position of the blade portion 12a that contacts the side surface of the optical fiber (contact angle θa, θb, θc) Can be surely damaged at two places without changing the diameter of the cutter blade or changing the position, and the cutter blade 12 can be replaced every time the optical fiber diameter is different. No need to change position. Incidentally, in the case of the above glass diameter, the contact angles are θa = 20.8 °, θb = 25.4 °, and θc = 29.2 °.
In addition, since the cutter blade 12 is formed of a circular blade portion 12a, if the blade spills or wears, the location of the cutter can be changed by changing the rotation position of the blade. It can be used until the entire circumference of 12 is worn, and the replacement frequency of the cutter blade can be reduced.

従来のカッターを用いた場合、光ファイバ巻取り時の切り替えでのファイバ切断の失敗率が５０％位であったが、上述した本発明によるカッターを用いた場合は、失敗がほとんどなく、ファイバ切断の失敗率はほぼ０％とすることができた。この結果、光ファイバ巻取り時の切り替えの失敗を低減することができ、生産性を向上させることができる。   When the conventional cutter is used, the failure rate of fiber cutting at the time of switching at the time of winding the optical fiber is about 50%. However, when the cutter according to the present invention described above is used, there is almost no failure, and the fiber cutting. The failure rate was almost 0%. As a result, switching failure at the time of winding the optical fiber can be reduced, and productivity can be improved.

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…ファイバカッター、１１…カッター支持体、１１ａ…基部、１１ｂ…支持凹部、１１ｃ…刃取付け孔、１１ｄ…エッジ部分、１１ｅ…補助刃部、１１ｆ…取付け孔、１２…カッター刃、１２ａ…刃部、１２ｂ…底面、１２ｃ…頂面、１２ｄ…ねじ孔 。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber, 2a ... 1st bobbin, 2b ... 2nd bobbin, 3 ... Guide roller, 4a, 4b ... Claw wheel, 5 ... Locking claw, 6 ... Taking-off means, 7a ... Drive roller, 7b ... Pinch roller, 8a, 8b ... suction device, 9a, 9b ... fiber cutter, 11 ... cutter support, 11a ... base, 11b ... support recess, 11c ... blade mounting hole, 11d ... edge portion, 11e ... auxiliary blade, 11f ... mounting hole, 12 ... cutter blade, 12a ... blade portion, 12b ... bottom face, 12c ... top face, 12d ... screw hole.

Claims (2)

光ファイバの巻取り装置における光ファイバを切断するファイバカッターであって、複数の円形刃をその間隙が光ファイバガラス径より狭くなるように直線状に一列に配置したことを特徴とするファイバカッター。   A fiber cutter for cutting an optical fiber in an optical fiber winding device, wherein a plurality of circular blades are arranged in a line in a straight line so that the gap is narrower than the diameter of the optical fiber glass. 光ファイバの巻取りでファイバカッターで光ファイバを切断するファイバカット方法であって、複数の円形刃をその間隙が光ファイバガラス径より狭くなるように直線状に一列に配置したファイバカッターを用い、２つの円形刃間の谷間に光ファイバを落し込んで切断することを特徴とするファイバカット方法。   A fiber cutting method of cutting an optical fiber with a fiber cutter by winding an optical fiber, wherein a plurality of circular blades are linearly arranged in a row so that the gap is narrower than the optical fiber glass diameter, A fiber cutting method comprising cutting an optical fiber into a valley between two circular blades.
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