JPH0622164Y2 - 光ファイバ巻取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、光ファイバジャイロ等を構成する上で有用と
なる光ファイバ巻取装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、偏波面保存光ファイバを使用した光ファイバジャ
イロは、精度を向上させるために種々のノイズ対策が必
要であるが、その中の１つに不均一な温度変動によるド
リフトを避けるため、光ファイバをボビン又はドラムに
巻付ける際に、光ファイバ中央に関し対象な温度分布と
なるよう、第１３図のように、光ファイバ１を巻取ボビ
ン４に交差して巻く方法が必要とされている。

この巻方をするために、従来は予め一本の光ファイバ１
をその両端から全長の１／２ずつ二個の供給ボビンに捲
回しておき、まず一個の供給ボビンを手持ちして巻取ボ
ビン４に所定量旋回した後、もう一方の供給ボビンに持
変えて巻取ボビン４に所定量捲回し、次に先の供給ボビ
ンを再び手持ちし、所定量の捲回するという手順を繰返
すことによって行った。

［考案が解決しようとする課題］ このように手作業によって、巻取作業を行うことは、非
能率的で製造コストが重むと共に、捲回の状態も一様で
なく、また人為的な不良が発生する恐れがあって、信頼
性の高い製品を得ることができない。

本考案の目的は、前記した問題点に鑑み、人手に頼らず
に光ファイバをボビンに交差巻きすることが可能な光フ
ァイバ巻取装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、１本の光ファイバをその両端側から別々に捲
回した２つの供給ボビンと、両供給ボビンから交互に送
り出される光ファイバを互いに逆方向にトラバースさせ
ながら捲回し交差巻するための巻取ボビンとを備えた光
ファイバ巻取装置において、光ファイバを一定張力で送
り出す送出側装置と、光ファイバを巻取る巻取側装置と
を備え、上記送出側装置には、２つの供給ボビンうち交
互に使用される使用ボビンを解放可能に把持する使用ボ
ビン把持機構と、使用ボビンを把持した送出側装置を移
動させる移動機構とを設け、また巻取側装置には、巻取
ボビンを回転させる回転駆動装置と、２つの供給ボビン
のうち不使用ボビンを収納し解放可能に把持して巻取ボ
ビンと一緒に回転する不使用ボビン把持機構を設けたこ
たものである。

本考案の別の形態としては、巻取ボビンを回転させる回
転駆動装置の代りに、供給ボビン，使用ボビン把持機
構，移動機構を巻取ボビンの周囲に旋回させる旋回機構
を設け、巻取側装置を静止させる。

本考案の更に別の形態としては、巻取ボビンを回転させ
る回転駆動装置の代りに、供給ボビン，使用ボビン把持
機構を巻取ボビンの周囲に旋回させる旋回機構を設ける
と共に、回転機構部を移動させる移動機構を設け、巻取
側装置を静止させる。

［作用］ 巻取側装置の回転している巻取ボビンは、２つの供給ボ
ビンうち送出側装置に把持された使用ボビンからの光フ
ァイバを、一定張力で巻取って行く。このとき送出側装
置は巻取ボビンと平行にトラバース動作させられ、従っ
て、巻取ボビンには光ファイバが螺線状に捲回される。
一方、２つの供給ボビンうち不使用ボビンは、このよう
に巻取ボビンに光ファイバが捲回されている時は、巻取
側装置に収納され且つ解放可能に把持されて、巻取ボビ
ンと一緒に回転することにより、干渉しないように退避
されている。

２つの供給ボビンは交互に使用され、前回の使用ボビン
とが交換され、前回の不使用ボビンの光ファイバについ
ても、同様にして巻取ボビンに螺線状に捲回される。従
って、光ファイバの交差巻きが自動的に行われる。

この交差巻きは、必ずしも巻取ボビンが回転し移動装置
が回転しない形態である必要はない。巻取ボビンを回転
させる回転駆動装置の代りに、供給ボビン，使用ボビン
把持機構，移動機構を、巻取ボビンの周囲に旋回させる
旋回機構を設け、巻取側装置を静止させておいてもよ
い。

また、巻取ボビンを回転させる回転駆動装置の代りに、
供給ボビン，使用ボビン把持機構を巻取ボビンの周囲に
旋回させる旋回機構を設けると共に、回転機構部を移動
させる移動機構を設け、巻取側装置を静止させておいて
もよい。

［実施例］ 以下図示の実施例に基づいて本考案を説明する。

第１図において、供給ボビン２，３は予め１本の光ファ
イバ１をその全長の１／２づつ捲回した供給ボビンであ
り、４はこの供給ボビン２，３から一定の張力で送出さ
れる光ファイアバ１を交差巻きに捲回すべき巻取ボビン
である。

本考案の光ファイバ巻取装置は、上記２つの供給ボビン
２，３を交互に把持し、把持した供給ボビン２又は３か
らの光ファイバ１の送出しを許す送出側装置５と、巻取
ボビン４を支持すると共に、上記送出側装置５に把持さ
れなかった供給ボビン３又は２を把持し、把持した供給
ボビン３又は２からの光ファイバ１の送出しを禁止する
巻取側装置６とを有する。巻取ボビン４への光ファイバ
１の捲回は、送出側装置５をトラバース移動させなが
ら、巻取側装置６を回転させるか、又は巻取側装置６を
片持ち支持して巻取側装置６の回りに送出側装置５を旋
回させることにより行う。

第１図は、このような捲回方式のうち、巻取側装置６を
回転させてファイバ１を巻取るるように構成した光ファ
イバ巻取装置の実施例である。

７は巻取ボビン４のボビン取付軸１０を軸受８により回
転可能に片持ち支持するボビンスイタンドである。この
ボビン取付軸１０には、巻取ボビン４が固定され、その
両側には、供給ボビン２及び３の退避場所となる２つの
ディスク１１，１２が回転不能に嵌装され、ネジ１３に
よりボビン取付軸１０からの抜けが防止されている。即
ち、ディスク１１，１２と巻取ボビン４とは、ボビン取
付軸１０によって接続固定されており、巻取ボビン４と
同一回転するようになっている。しかし、巻取ボビン４
を交換する際は、ディスク１１，１２は取外しできる。

両ディスク１１，１２の互いに対向する面側には、２つ
の供給ボビン２，３のうち退避させるべき不使用ボビン
を、解放可能に収納把持するためのチャック１４が、周
方向に複数個設けてある。これらのチャック１４は、図
示していない圧縮空気等の加圧流体により、各ディスク
１１，１２を単位として又は両ディスク１１，１２が同
時に開閉動作する。退避させるべき不使用ボビン３又は
２は、このディスク１１，１２の開かれているチャック
１４の１つに収納され、その後チャック１４が閉じるこ
とにより把持され、ディスク１１，１２の回転中、ディ
スク１１又は１２内に保持される。供給ボビン３又は２
を退避状態から回復させるときには、チャック１４が開
動作し供給ボビン３又は２が釈放される。

ボビン取付軸１０の他端にはプーリ１５が固定され、ベ
ルト１６を介してモータ１７に連結されている。従っ
て、巻取側装置６はモータ１７により回転駆動される。

１８は送出側装置５を支持するスタンドであり、スタン
ド１８の上部にはロッド１９が、巻取ボビン４のボビン
取付軸１０と平行に片持ち支持され、このロッド１９に
送出側装置５の基台２０の吊下げ軸２１が、左右横移動
可能，昇降可能，旋回可能に取付けられている。２２は
吊下げ軸２１を上下移動させ及びロッド１９に沿って左
右移動させる上下・左右横行装置であり、２３は吊下げ
軸２１を回転させる回転装置を示す。

２４は光ファイバ１を送り出すべき側の供給ボビン２又
は３を取付けるボビン取付軸であり、このボビン取付軸
２４には、圧縮空気等の加流体により先端の一部が膨張
することによって供給ボビン２又は３を把持し、収縮す
ることにより供給ボビン２又は３を釈放する把持機構
（図示せず）を設けてある。この送出側装置５のボビン
取付軸２４は、軸受２５により、送出側装置５の基台２
０に回転自在に支承されると共に、そのボビン取付軸２
４の他端は、供給ボビン２又は３から送り出される光フ
ァイバ１に一定の張力を与えるため、ギヤ装置２６を介
して、ブレーキ用回転体２７に連結されている。

次に、上記構成の巻取装置における巻取手順を、第２図
〜第４図を参照しながら説明する。

巻取ボビン４には、まず第２図の如く、送出側装置５に
おける供給ボビン３からの光ファイバ１が、一方向にト
ラバースされながら所定のピッチで捲回され、巻取ボビ
ン４に第１層目が軸方向幅分だけ捲回される。第１層目
の捲回が終了したら、第３図の如く供給ボビン３がディ
スク１２内に退避され、第４図の如くそれまで退避され
ていた供給ボビン２が送出側装置５に取付けられる。次
に、供給ボビン２からの光ファイバ１が、逆方向にトラ
バースされながら捲回され、第２層目が捲回される。こ
の第２層目の光ファイバ１は第１層目の光ファイバ１と
交差し、いわゆる交差巻きとなる。次いで、供給ボビン
３を供給ボビン２と交換し、再び、供給ボビン３からの
光ファイバ１を、巻取ボビン４に、第３層目として捲回
する。

以下、同様にして供給ボビン２と供給ボビン３を交換し
つつ、供給ボビン２，３から光ファイバ１を交互に送り
出して、巻取ボビン４に捲回して行く。

詳述するに、最初は、第２図に示すように、供給ボビン
２がチャック１４によってディスク１３に収納把持され
ており、供給ボビン３が送出側装置５に把持されている
ものとする。第１図の状態から供給ボビン２と３の位置
が交換されているため、第２図の供給ボビン３の向きが
第１図とは異なり、回転装置２３によって１８０度回転
された状態にある。この状態で、モータ１７を動作させ
て巻取ボビン４を回転させると共に、上下・左右横行装
置２２の働きによって、巻取ボビン４の回転と同期して
右から左へと送出側装置５をトラバースさせる。

巻取ボビン４が回転することにより、供給ボビン３から
光ファイバ１がブレーキ用回転体２７の制動力に抗して
引出され、回転している巻取ボビン４に一定張力で巻取
られる。このとき巻取ボビン４の回転と同期して送出側
装置５が左端から右端へトラバースされるので、第２図
の如く光ファイバ１が巻取ボビン４に螺線状に捲回され
て行き、第１層目が捲回される。このとき、巻取ボビン
４と一緒に回転している供給ボビン２は、チャック１４
によりディスク１３に収納把持され、巻取ボビン４の巻
取領域外にあるため、光ファイバ１の巻取に干渉するこ
とはない。又、この供給ボビン３の光ファイバの引出し
部は、図示していない把持治具によって、光ファイバ１
が解かれないように固定されている。

第３図において、巻取ボビン４に第１層目或いは所定量
の光ファイバ１が捲回されると、ディスク１１、１２が
図示してない位置センサにより所定の位置に停止する。
送出側装置５は、上下・左右横行装置２２によって更に
左に移動され、それまで光ファイバ１を引出して来た供
給ボビン３は、第３図に示すように、ディスク１２のチ
ャック１４内に入れられる。その後、ボビン取付軸２４
の径を収縮させると共にチャック１４を締めることによ
って、供給ボビン３がディスク１４内に収納把持され
る。

第４図は、この後、送出側装置５が、それまで退避され
ていた供給ボビン２を、ディスク１１から受取る例を示
したもので、第３図の場合と逆の手順で供給ボビン２を
送出側装置５に固定する。即ち、送出側装置５の向きを
回転装置２３により１８０度変えると共に、上下・左右
横行装置２２によって送出側装置５を左から右へ移動さ
せ、ボビン取付軸２４の径を縮小した状態で供給ボビン
２内に差込む。その後、ボビン取付軸２４の径を膨張さ
せ、チャック１４を開き、送出側装置５を左に戻すこと
により、ボビン取付軸２４に供給ボビン２を取付ける。
供給ボビン２を取付けたら、送出側装置５をディスク１
１，１２の上方まで上昇させる。

再び、供給ボビン２をトラバースさせると共に、モータ
１７により巻取ボビン４を回転させて、供給ボビン２の
光ファイバ１を巻取ボビン４に捲回する。この場合、巻
取ボビン４の回転方向は、供給ボビン３のの光ファイバ
１を巻取る場合と逆方向にする。これにより、供給ボビ
ン２の光ファイバ１が、ブレーキ用回転体２７の制動力
に抗して引出され、巻取ボビン４上に、第２層目が、第
１層目の光ファイバ１に対し交差して螺線状に捲回され
る。

以下同様にして、光ファイバ１を１層分或いは所定量捲
回した後、引出していた供給ボビン２又は３をディスク
１１又はディスク１２に固定し、退避していた供給ボビ
ン３又は２を取出し、巻取ボビン４を前回とは逆回転さ
せれば、順次光ファイバ１が巻取ボビン４に交互に捲回
され、第１３図に示すような交差巻きができることにな
る。

上記実施例では、送出側装置５にブレーキ用回転体２７
を使用したが、トルクモータを使用して張力を制御する
方法や、駆動モータを用いるいわゆる強制送出し方式と
することもできる。又、実施例では、捲回時に供給ボビ
ンを移動させているが、ガイドローラを用いてガイドロ
ーラを移動させドラバースさせてもよい。

第５図は、巻取側装置６側を固定とし、送出装置５を巻
取ボビン４の周囲に旋回させることにより、巻取を行う
ようにした実施例である。

送出側装置５のロッド１９は、スタンド１８の上端に軸
受２８により回転自在に支承されたアーム２９の一端に
固定されており、アーム２９はモータ３０によりベルト
３１を介して回転されるようになている。従って、送出
側装置５は、上下・左右横行装置２２及び回転装置２３
と共に、このアーム１８の回転によって、巻取ボビン４
の周囲を旋回する。

この巻取装置の巻取手順を、第６図〜第８図を用いて説
明する。

第６図に示すように、供給ボビン３がモータ３０によっ
て巻取ボビン４の周囲を旋回し、巻取ボビン４に光ファ
イバ１を捲回する。送出側装置５が右から左へトラバー
スされながら旋回することにより、供給ボビン３から光
ファイバ１がブレーキ用回転体２７の制動力に抗して引
出され、図示の如く光ファイバ１が巻取ボビン４に捲回
されて行く。このとき、供給ボビン２は旋回しないが、
供給ボビン２の光ファイバの引出し部は、第１図の実施
例の場合と同様に、図示していない把持治具によって、
光ファイバ１が解かれないように固定される。

第７図は、巻取ボビン４に光ファイバ１を所定量捲回し
た後、供給ボビン３をディスク１２にチャック１４によ
って固定される状態を示す。アーム１８は位置センサに
より所定の位置に停止し、次に送出側装置５が、上下・
左右横行装置２２によって移動し、供給ボビン３をチャ
ック１４内に入れた後、ボビン取付軸２４を収縮させ、
チャック１４を締めることによって、供給ボビン３をデ
ィスク１２に固定する。

第８図は、この後、送出側装置５が供給ボビン２を受取
る状態を示したものであって、第３図で説明した手順と
逆の手順で、供給ボビン２を送出側装置５に固定する。
その後、送出側装置５は上昇し、アーム２９が逆回転
し、送供給ボビン２の光ファイバ１を巻取ボビン４に捲
回する。所定量を捲回した後、供給ボビン２をディスク
１１又は１２に固定し、供給ボビン２を取出し、アーム
２９をさらに逆回転させれば、順次光ファイバ１は巻取
ボビン４に捲回され、第１３図に示すような交差巻きが
できることになる。

第９図は、本考案の他の実施例を示す。

第９図において、送出側装置５は回転装置２３のみによ
ってロッド１９と連結されている。上下・左右横行装置
２２はロッド１９側からは省かれ、その代りに、アーム
２９を回転自在に支承するスタンドが、上下・左右横行
可能な送出しスタンド３２として構成されている。アー
ム２９を回転駆動するモータ３０も、送出しスタンド３
２上に搭載されている。

送出しスタンド３２は、ガイドロッド３３に案内されつ
つ、電動ジャッキ３４によって上下移動できるようにな
っていると共に、送出しスタンド３２全体はレール３５
上に載置されていて、モータ３６によって回転駆動され
る送りネジ３７により、巻取ボビン４と平行に移動でき
るようになっている。

この巻取装置の巻取手順を第１０図〜第１２図を用いて
説明する。

第１０図において、供給ボビン３は、モータ３０によっ
てアーム２９，ロッド１９及び送出側装置５と共に、巻
取ボビン４の周囲を旋回しており、更に旋回運動と同期
して、送出しスタンド３２が、モータ３６，送りネジ３
７によって移動しており、光ファイバ１を巻取ボビン４
に捲回している。

第１１図は、巻取ボビン４に光ファイバ１を所定量の捲
回した後、供給ボビン３をディスク１２にチャック１４
によって固定する状態を示す。アーム２９は位置センサ
により所定の位置に停止し、次に送出しスタンド３２
が、電動ジャッキ３４によって上昇し、モータ３６，送
りネジ３７によって図中左方へ移動する。供給ボビン３
をチャック１４内に入れた後、ボビン取付軸２４を収縮
させ、チャック１４を締めることによって、供給ボビン
３をディスク１２に固定する。

第１２図は、この後、送出側装置５が供給ボビン２を受
取る状態を示したものであって、第１１図で説明した手
順と逆の手順で供給ボビン２を送出側装置５に固定す
る。その後、送出しスタンド３２は、第１２図の左方へ
移動してチャック１４から供給ボビン２を取出し、次に
上昇して所定の位置に戻る。しかる後、巻取ボビン４に
捲回され、第１図に示すような交差巻きができる。

実施例では、送出側装置にブレーキ用回転体を使用し、
これによって捲回される光ファイバ１に一定の張力を与
える例を示したが、トルクモータを使用して張力を制御
する方法や、駆動モータを用いるいわゆる強制送出し方
式を用いることもできる。

［考案の効果］ 本考案によれば、従来手作業によって製造していた光フ
ァイバの巻取り作業を、機械によって自動的に行うこと
ができる。人手を要しないため人件費が節約でき、短時
間に大量に製造することができるため、コスト低減を図
ることができる。

また、全て自動機械で製造するため、人為的な不良が発
生せず、信頼性の高い製品が作れることができる。従っ
て、ジャイロ特性の向上に役立つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を一部断面で示す正面図、第
２図，第３図及び第４図はその動作説明に供する図、第
５図は本考案の他の実施例を一部断面で示す正面図、第
６図，第７図及び第８図はその動作説明に供する図、第
９図は本考案の更に他の実施例を一部断面で示す正面
図、第１０図，第１１図，第１２図はその動作説明に供
する図、第１３図は光ファイバジャイロ用捲回方法を示
す図である。 図中、１は光ファイバ、２，３は供給ボビン、４は巻取
ボビン、５は送出側装置、６は巻取側装置、１０はボビ
ン取付軸、１１，１２はディスク、１４はチャック、１
７はモータ、２２は上下・左右横行装置、２３は回転装
置、２４はボビン取付軸、２７はブレーキ用回転体、２
８は軸受、２９はアーム、３２は送りスタンドを示す。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１本の光ファイバをその両端側から別々に
   捲回した２つの供給ボビンと、両供給ボビンから交互に
   送り出される光ファイバを互いに逆方向にトラバースさ
   せながら捲回し交差巻するための巻取ボビンとを備えた
   光ファイバ巻取装置において、光ファイバを一定張力で
   送り出す送出側装置と、光ファイバを巻取る巻取側装置
   とを備え、上記送出側装置には、２つの供給ボビンうち
   交互に使用される使用ボビンを解放可能に把持する使用
   ボビン把持機構と、使用ボビンを把持した送出側装置を
   移動させる移動機構とを設け、また巻取側装置には、巻
   取ボビンを回転させる回転駆動装置と、２つの供給ボビ
   ンのうち不使用ボビンを収納し解放可能に把持して巻取
   ボビンと一緒に回転する不使用ボビン把持機構を設けた
   ことを特徴とする光ファイバ巻取装置。
2. 【請求項２】巻取ボビンを回転させる回転駆動装置の代
   りに、供給ボビン，使用ボビン把持機構，移動機構を巻
   取ボビンの周囲に旋回させる旋回機構を設け、巻取側装
   置を静止させたことを特徴とする請求項１記載の光ファ
   イバ巻取装置。
3. 【請求項３】巻取ボビンを回転させる回転駆動装置の代
   りに、供給ボビン，使用ボビン把持機構を巻取ボビンの
   周囲に旋回させる旋回機構を設けると共に、回転機構部
   を移動させる移動機構を設け、巻取側装置を静止させた
   ことを特徴とする請求項１記載の光ファイバ巻取装置。