JPH06315860A - Constant-pressure polishing device - Google Patents

Constant-pressure polishing device

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Publication number
JPH06315860A
JPH06315860A JP10474893A JP10474893A JPH06315860A JP H06315860 A JPH06315860 A JP H06315860A JP 10474893 A JP10474893 A JP 10474893A JP 10474893 A JP10474893 A JP 10474893A JP H06315860 A JPH06315860 A JP H06315860A
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JP
Japan
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ferrule
polishing
pressing force
chuck
constant pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP10474893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadao Saito
忠男 斎藤
Akira Nagayama
昭 永山
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to EP94302809A priority patent/EP0621107B1/en
Priority to DE69413589T priority patent/DE69413589T2/en
Priority to US08/230,922 priority patent/US5503590A/en
Publication of JPH06315860A publication Critical patent/JPH06315860A/en
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  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To hold constant polishing pressure regardless of the length error of a ferrule by fixing the ferrule to a constant-pressure applying mechanism, and operating this mechanism in conjunction with a straight advance drive mechanism when relatively moving the photo-connector ferrule and a polishing wheel for polishing. CONSTITUTION:A polishing wheel 210 is provided with a polishing substrate 200 applied with constant tension to a resin film 201, a ferrule F held by a chuck 6 is pressed to the polishing wheel 210, and the end face of the ferrule F is polished by the relative movement between the polishing wheel 210 and the ferrule F. A constant-pressure applying mechanism 500 is constituted of the chuck 6, a fitting substrate 4, and a rotating motor 7, and the mechanism 500 is driven by a voice coil motor (VCM) constituting a straight advance drive mechanism. The VCM has a magnetic circuit 2 fixed to a fixed substrate 1, a bobbin 3 serving as a drive source is fixed to the fixing substrate 4 slid and guided by a linear guide mechanism 5, and it is driven and controlled by the output of a signal generator 402.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバ同士を機
械的に接続する光コネクタにおいて、その接合部に取り
付けられるフェルールの先端を研磨するための定圧研磨
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical connector for mechanically connecting optical fibers to each other, and to a constant pressure polishing apparatus for polishing the tip of a ferrule attached to the joining portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、光コネクタは、光ファイ
バ同士を永久接続するスプライシングに対し、着脱可能
に接続することのできる接合装置である。
2. Description of the Related Art As is well known, an optical connector is a splicing device that can be detachably connected to splicing for permanently connecting optical fibers.

【0003】従来より光ファイバ相互間の接続や切り離
しを容易に行える各種の光コネクタが使用されてきてい
る。
Conventionally, various optical connectors have been used which can easily connect and disconnect optical fibers.

【0004】例えば、単芯用の光コネクタでは、軸ずれ
や角度ずれの少ない(例えば、コア径10μmのシング
ルモード光ファイバでは軸ずれ1μm以下)接合を行う
ため、光ファイバをセラミックス製のフェルール(接合
用補強円筒棒材)の中心に挿入して接着固定し、この光
コネクタフェルールを精密な内径を有する割スリープに
挿入し、この光コネクタフェルールの先端同士を突き当
てて締結する方式のものが知られている。
For example, in an optical connector for a single core, a ceramic ferrule (made of a ceramic ferrule ( (Reinforcing cylindrical rod for joining) and adhesively fix it, insert this optical connector ferrule into a split sleeve with a precise inner diameter, and then fasten the optical connector ferrule by abutting the tips together. Are known.

【0005】この方式による光コネクタは、優れた接続
特性を有するため、特に光通信の分野で広く、大量に使
用されている。
The optical connector according to this method has excellent connection characteristics and is therefore widely used in large quantities, especially in the field of optical communication.

【0006】光コネクタフェルールを直接突き合わせる
方式のこのような光コネクタでは、光の接続特性を良く
するために、光コネクタフェルールの先端が凸球面形状
になっている。
In such an optical connector which directly abuts the optical connector ferrule, the tip of the optical connector ferrule has a convex spherical shape in order to improve the optical connection characteristics.

【0007】現在の光コネクタ製造においては、この凸
球面形状は研磨によって作製されているので、高精度で
かつ作業性、操作性のよい研磨機が求められている。
In the current optical connector manufacturing, since this convex spherical surface shape is manufactured by polishing, a polishing machine with high precision and good workability and operability is required.

【0008】図1に示すのは、光コネクタフェルール
(以下フェルール)の端面を凸球面状に研磨する場合の
従来の研磨機の第1の具体例であり、凹球面状の研磨面
100aを有する研磨定盤100と、この上に配置され
たフェルール保持具101には少なくとも3本のフェル
ールFが研磨面100aの凹球面に垂直になるように固
定されている。
FIG. 1 shows a first specific example of a conventional polishing machine for polishing an end face of an optical connector ferrule (hereinafter, ferrule) into a convex spherical surface, which has a concave spherical surface 100a. At least three ferrules F are fixed to the polishing platen 100 and the ferrule holder 101 arranged thereon so as to be perpendicular to the concave spherical surface of the polishing surface 100a.

【0009】研磨に際しては、フェルール保持具101
の自重を研磨圧力として、回転する研磨定盤100の研
磨面100aに研磨剤102を供給しながらフェルール
保持具101を歳差運動させてフェルール端面の研磨を
行っている。
At the time of polishing, the ferrule holder 101
The polishing weight is used as the polishing pressure to feed the polishing agent 102 to the polishing surface 100a of the rotating polishing platen 100, and the ferrule holder 101 is precessed to polish the ferrule end surface.

【0010】図2(a)に示すのは、従来の研磨機の第
2の具体例であり、回転駆動される研磨基盤200に
は、樹脂系のフィルム201が所定張力を付与して設け
られており、研磨位置でフィルム201にフェルールF
の先端の押し込み量が一定となるように、図2(b)に
示す如く予め別の箇所で突き当てブロック202にフェ
ルールFの先端を当ててチャック6でフェルールFを把
持する構造である。
FIG. 2A shows a second specific example of a conventional polishing machine, in which a resin base film 201 is provided on a polishing base 200 which is driven to rotate with a predetermined tension. The ferrule F on the film 201 at the polishing position.
As shown in FIG. 2B, the tip of the ferrule F is abutted against the abutment block 202 at another location in advance so that the amount of pushing of the tip of the ferrule F is constant, and the ferrule F is gripped by the chuck 6.

【0011】研磨に際しては、回転する一定張力のフィ
ルム201の上面に研磨剤102を供給しながらフェル
ールFをその軸芯の回りに正逆回転させるとともに、フ
ィルム201との接触位置を移動させるための揺動運動
を与える。
During polishing, the ferrule F is rotated forward and backward about its axis while supplying the polishing agent 102 to the upper surface of the rotating film 201 having a constant tension, and the contact position with the film 201 is moved. Gives rocking motion.

【0012】図3に示すのは、従来の研磨機の第3の具
体例であり、回転駆動される研磨盤300は、ゴム等の
弾性体301の上面に研磨シート302等が張り付けら
れており、これにフェルール取り付け金具101に取り
付けられたフェルールFがばね303により押圧される
構造である。
FIG. 3 shows a third specific example of a conventional polishing machine. In a polishing disk 300 which is driven to rotate, a polishing sheet 302 or the like is attached to the upper surface of an elastic body 301 such as rubber. The ferrule F attached to the ferrule fitting 101 is pressed by the spring 303.

【0013】研磨に際しては、回転・揺動する研磨盤3
00の上面に研磨剤102を供給しながらフェルールF
の先端を押圧してフェルール端面の研磨を行っている。
During polishing, the polishing table 3 rotates and swings.
Ferrule F while supplying the polishing agent 102 to the upper surface of 00
The tip of the ferrule is pressed to polish the end face of the ferrule.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
様な従来の研磨機では、次のような課題があった。
However, the conventional polishing machine as described above has the following problems.

【0015】即ち、フェルールと研磨盤との相対距離を
一定にして正確な凸球面を作製する従来例1、2の研磨
装置においては、フェルールの長さ誤差は研磨精度に大
きく影響する。
That is, in the polishing apparatuses of Conventional Examples 1 and 2 in which the relative distance between the ferrule and the polishing platen is made constant, and an accurate convex spherical surface is produced, the length error of the ferrule greatly affects the polishing accuracy.

【0016】もともとフェルール長さ(L)は、初期状
態でも長さ方向に数十μmの製造誤差があり、一度研磨
したものでは長さ方向に最大で0.1〜0.2mmの研
磨誤差が発生し、これが再研磨時に問題となる。
Originally, the ferrule length (L) had a manufacturing error of several tens of μm in the length direction even in the initial state, and once polished, there was a maximum polishing error of 0.1 to 0.2 mm in the length direction. Occurs, which becomes a problem during re-polishing.

【0017】ところで、通常フェルール先端の曲率半径
は、20mm前後が光コネクタの光接続特性から適して
いるために、従来例2、従来例3においては、フィルム
201あるいは弾性体301へのフェルールF先端の押
し込み量を規定することによって、凸球面の曲率半径を
制御できるように設計されている。
By the way, since the radius of curvature of the tip of the ferrule is about 20 mm, which is suitable from the optical connection characteristics of the optical connector, in the conventional example 2 and the conventional example 3, the tip of the ferrule F to the film 201 or the elastic body 301 is formed. The radius of curvature of the convex spherical surface can be controlled by defining the pushing amount of

【0018】研磨機における押し込み量と曲率半径とは
図4に示すような関係になっている。
The pushing amount and the radius of curvature in the polishing machine have a relationship as shown in FIG.

【0019】即ち、図4に示したように、曲率半径はフ
ェルール押し込み量の僅かな変化(50μmの変化)に
よって、大きく変化する(5000μm)こと、またフ
ェルール押し込み量が数百μmと微小量であることが分
かる。
That is, as shown in FIG. 4, the radius of curvature changes greatly (5000 μm) with a slight change in the ferrule pushing amount (change of 50 μm), and the ferrule pushing amount is as small as several hundred μm. I know there is.

【0020】したがって、フェルールFの先端位置誤差
が数十μmあってもフィルム201への押し込み圧力が
変動し、これが曲率半径の変動となってくるので、光接
続において良好な接続状態を実現する曲率半径を得るた
めには、0.3mm前後と極めて小さな押し込み量を数
十μmの精度で制御する必要がある。
Therefore, even if the tip position error of the ferrule F is several tens of μm, the pushing pressure to the film 201 fluctuates, and this causes the radius of curvature to fluctuate. In order to obtain the radius, it is necessary to control an indentation amount as small as around 0.3 mm with an accuracy of several tens of μm.

【0021】そこで、フェルールの端面を一定の曲率半
径で精度良く凸球面研磨するために、従来の研磨機の第
1の具体例では、3本以上取り付けたフェルール先端位
置を揃えるために、図には示していないが特別の治具を
用いてフェルールを保持具に取り付ける作業が必要にな
る。また、従来の研磨機の第2の具体例では、突き当て
ブロック上でフェルールをチャックする操作が必要であ
り、フェルール位置がずれないように細心な注意を払っ
てチャック操作を行うなど、研磨に際して繁雑な作業と
時間を要し、また研磨精度を悪化させる要因を生じさせ
るなどの欠点がある。さらに、従来例3では、フェルー
ル押し込み量をばねのたわみ力で発生しようとするもの
であるが、前記のような長さ誤差がある場合にはたわみ
力が変動するので、曲率半径のバラツキが生じるという
欠点がある。
Therefore, in order to precisely polish the end surface of the ferrule with a constant radius of curvature in the convex spherical surface, in the first specific example of the conventional polishing machine, in order to align the tip positions of three or more ferrules attached, Although not shown, it is necessary to attach the ferrule to the holder using a special jig. In addition, in the second specific example of the conventional polishing machine, it is necessary to chuck the ferrule on the butting block, and the chucking operation should be performed carefully with care so that the ferrule position does not shift. There are drawbacks such as requiring complicated work and time, and causing factors that deteriorate polishing accuracy. Further, in the conventional example 3, the pushing amount of the ferrule is to be generated by the bending force of the spring. However, when the length error as described above is present, the bending force fluctuates, so that the curvature radius varies. There is a drawback that.

【0022】本発明は、前述のような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、作業性が良く、しかも、フェ
ルール端面を再現性良く高精度に研磨できる定圧研磨装
置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a constant pressure polishing apparatus which has good workability and can polish the end face of a ferrule with high reproducibility and high precision. is there.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、フェルールと研磨盤とを相対移動させて研
磨するフェルールの端面研磨装置において、研磨盤とフ
ェルールとの相対距離の大小によって、研磨盤へのフェ
ルールの押し付け力が変動しないように駆動される直進
駆動機構によって駆動される定圧付与機構にフェルール
を固定し、直進駆動機構と定圧付与機構によってフェル
ールの長さ誤差あるいは治具への取り付け誤差があって
も一定の研磨圧力を与えられるようにする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an end face polishing apparatus for a ferrule in which a ferrule and a polishing platen are moved relative to each other, depending on the relative distance between the polishing platen and the ferrule. , The ferrule is fixed to the constant pressure applying mechanism that is driven by the linear drive mechanism that is driven so that the pressing force of the ferrule against the polishing plate does not fluctuate, and the length error of the ferrule or jig is fixed by the linear drive mechanism and the constant pressure applying mechanism. Make sure that a constant polishing pressure can be applied even if there is a mounting error.

【0024】すなわち、本発明の定圧研磨装置において
は、研磨盤と、この研磨盤に対向する位置にあって、電
気信号によりフェルールの軸方向に移動自在な直進駆動
機構と、この直進駆動機構によって駆動されるもので、
前記フェルールを把持してフェルールの軸芯を中心に回
転するチャック及び前記チャックを回転駆動するチャッ
ク回転駆動機構とからなる定圧付与機構部とを備える。
That is, in the constant-pressure polishing apparatus of the present invention, a polishing plate, a linear drive mechanism which is located at a position facing the polishing plate and is movable in the axial direction of the ferrule by an electric signal, and by this linear drive mechanism. Is driven,
A constant pressure imparting mechanism unit including a chuck that holds the ferrule and rotates about an axis of the ferrule, and a chuck rotation drive mechanism that rotationally drives the chuck.

【0025】[0025]

【作用】前記チャックと前記チャック回転駆動機構から
構成される定圧付与機構部と、この定圧付与機構部と直
結された例えばVCM(ボイスコイルモータ)から構成
される直進駆動機構とによって定圧付与機構部上のチャ
ックに取り付けられたフェルール先端を回転する研磨盤
に押し付けると同時にチャックの回転駆動機構によりフ
ェルールを回転させて研磨する。
A constant pressure imparting mechanism portion is constituted by a constant pressure imparting mechanism portion constituted by the chuck and the chuck rotation driving mechanism, and a linear drive mechanism constituted by, for example, a VCM (voice coil motor) directly connected to the constant pressure imparting mechanism portion. At the same time as the tip of the ferrule attached to the upper chuck is pressed against the rotating polishing plate, the ferrule is rotated by the rotation drive mechanism of the chuck to perform polishing.

【0026】この際、研磨盤に対する直進駆動機構によ
って駆動される定圧付与機構のフェルール押し付け力は
フェルールの把持誤差や長さ誤差の範囲内では一定に保
つことができるので、フェルール先端に把持誤差や長さ
誤差が生じても、再現性のある高精度の凸球面形状のフ
ェルール端面が得られる。
At this time, the ferrule pressing force of the constant pressure applying mechanism driven by the linear drive mechanism with respect to the polishing plate can be kept constant within the range of the ferrule holding error and the length error. Even if a length error occurs, a reproducible highly accurate convex spherical spherical ferrule end surface can be obtained.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0028】図5は、本発明の定圧研磨装置の第1の実
施例を示す一部断面を含む概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram including a partial cross section showing a first embodiment of the constant pressure polishing apparatus of the present invention.

【0029】研磨盤210は回転駆動される研磨基盤2
00に、樹脂系のフィルム201が一定張力を付与して
設けられている。
The polishing board 210 is a polishing base 2 which is driven to rotate.
00, a resin film 201 is provided with a constant tension.

【0030】定圧付与機構部500は直進駆動機構60
0を構成するVCM(ボイスコイルモータ)で駆動され
る構成である。
The constant pressure applying mechanism section 500 is a linear drive mechanism 60.
It is driven by a VCM (voice coil motor) that configures 0.

【0031】VCMは、固定基板1に磁気回路2を固定
し、駆動源となるボビン3の端部には取り付け基板4が
固着され、取り付け基板4は直線案内機構5によって図
中左右方向のみに可動な方向である。
In the VCM, the magnetic circuit 2 is fixed to the fixed substrate 1, and the mounting substrate 4 is fixed to the end of the bobbin 3 serving as a driving source. The mounting substrate 4 is moved in the left-right direction in the figure by the linear guide mechanism 5. It is a movable direction.

【0032】定圧付与機構部500は取り付け基板4と
チャック6と回転モータ7とで構成されており、取り付
け基板4において研磨盤210と対向する一端には、フ
ェルールFを維持するチャック6が取り付けられ、さら
にチャック6は、回転モータ7によって回転駆動される
構成になっている。
The constant pressure applying mechanism 500 comprises a mounting substrate 4, a chuck 6 and a rotary motor 7. A chuck 6 for maintaining a ferrule F is attached to one end of the mounting substrate 4 facing the polishing plate 210. Further, the chuck 6 is configured to be rotationally driven by the rotary motor 7.

【0033】以上の様な構成において、次のように作動
する。
The above-described structure operates as follows.

【0034】定圧付与機構部500は図中二点鎖線で示
した位置(以下退避位置)でフェルールFをチャック6
から着脱する。
The constant pressure applying mechanism 500 chucks the ferrule F at the position indicated by the chain double-dashed line in the figure (hereinafter referred to as the retracted position).
Remove from.

【0035】定圧付与機構部500を退避位置に移送す
るため、押し付け力信号発生器402からの指令信号に
より、印加電流を電流増幅器401を介してVCMのボ
ビン3の駆動線400aから400bへ流し、取り付け
基板4を固定基板1に取り付けられたストッパ1aに突
き当てる。
In order to transfer the constant pressure applying mechanism 500 to the retracted position, a command signal from the pressing force signal generator 402 causes an applied current to flow through the current amplifier 401 to the drive lines 400a to 400b of the bobbin 3 of the VCM, The attachment substrate 4 is abutted against the stopper 1a attached to the fixed substrate 1.

【0036】この退避位置において光ケーブル0Cの先
端に接着固定されたフェルールFを、チャック6に挿入
しクランプする。
At this retracted position, the ferrule F adhered and fixed to the tip of the optical cable 0C is inserted into the chuck 6 and clamped.

【0037】次に、押し付け力信号発生器402から新
たな指令信号(あらかじめ実験等により決定してある、
規定の曲率半径が形成できるように研磨盤210に張設
したフィルム201を変形させる押し付け力)を発生
し、電力増幅器401を介してVCMのボビン3の駆動
線400bから400aへ印加し、定圧付与機構部50
0を研磨盤210の方向に移動してフィルム201にフ
ェルールFの先端を突き当てる。
Next, a new command signal from the pressing force signal generator 402 (predetermined by experiments,
A pressing force that deforms the film 201 stretched on the polishing plate 210 so that a specified radius of curvature can be formed is generated and applied to the drive lines 400b to 400a of the bobbin 3 of the VCM via the power amplifier 401 to apply a constant pressure. Mechanism 50
0 is moved toward the polishing plate 210 and the tip of the ferrule F is abutted against the film 201.

【0038】この結果、フェルールFの先端は、VCM
の発生力とフィルム201の弾性変形による反発力とが
バランスする位置までフィルム201に押し込まれる。
As a result, the tip of the ferrule F is VCM
Is pushed into the film 201 to a position where the repulsive force due to elastic deformation of the film 201 is balanced.

【0039】さらに、研磨基盤200及びモータ7を回
転させ、さらに研磨剤102を供給することによりフェ
ルールFの端面に対する凸球面形状の研磨が行われる。
Further, the polishing base 200 and the motor 7 are rotated, and the polishing agent 102 is further supplied to polish the end surface of the ferrule F into a convex spherical shape.

【0040】図6は、本発明の第2の実施例による定圧
研磨装置を示す一部断面を含む概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram including a partial cross section showing a constant pressure polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【0041】図6において、506は押し付け力検出
器、403は駆動制御器である。
In FIG. 6, 506 is a pressing force detector, and 403 is a drive controller.

【0042】なお、第1の実施例の構成図(図5)と同
一番号の部分は第1の実施例と同一の機能を有する。
The parts having the same numbers as those in the configuration diagram (FIG. 5) of the first embodiment have the same functions as those of the first embodiment.

【0043】以上の様な構成において、次のように作動
する。
The above-described structure operates as follows.

【0044】定圧付与機構部500は図中二点差線で示
した位置(以下退避位置)でフェルールFをチャック6
から着脱する。
The constant pressure applying mechanism 500 chucks the ferrule F at the position indicated by the two-dot chain line in the drawing (hereinafter referred to as the retracted position).
Remove from.

【0045】定圧付与機構部500を退避位置に移送す
るため、押し付け力信号発生器402からの指令信号に
より、印加電流を電流増幅器401を介してVCMのボ
ビン3の駆動線400aから400bへ流し、取り付け
基板4を固定基板1に取り付けられたストッパ1aに突
き当てる。
In order to transfer the constant pressure applying mechanism 500 to the retracted position, the applied current is made to flow from the drive lines 400a to 400b of the VCM bobbin 3 via the current amplifier 401 by the command signal from the pressing force signal generator 402. The attachment substrate 4 is abutted against the stopper 1a attached to the fixed substrate 1.

【0046】この退避位置において光ケーブル0cの先
端に接着固定されたフェルールFを、チャック6に挿入
しクランプする。
At this retracted position, the ferrule F adhered and fixed to the tip of the optical cable 0c is inserted into the chuck 6 and clamped.

【0047】次に、押し付け力信号発生器402から新
たな指令信号(あらかじめ実験等により決定してある、
規定の曲率半径が形成できるようにフィルム201を変
形させる押し付け力)を発生し、電力増幅器401を介
してVCMのボビン3の駆動線400bから400aへ
印加し、定圧付与機構部500を研磨盤210の方向に
移動してフィルム201にフェルールFの先端を突き当
てる。
Next, a new command signal from the pressing force signal generator 402 (predetermined by experiments,
A pressing force for deforming the film 201 so that a prescribed radius of curvature can be formed is generated and applied to the driving lines 400b to 400a of the bobbin 3 of the VCM via the power amplifier 401, and the constant pressure applying mechanism 500 is applied to the polishing plate 210. And the tip of the ferrule F is abutted against the film 201.

【0048】この結果、フェルールFの先端は、VCM
の発生力とフィルム201の弾性変形による反発力とが
バランスする位置までフィルム201に押し込まれる。
As a result, the tip of the ferrule F is VCM
Is pushed into the film 201 to a position where the repulsive force due to elastic deformation of the film 201 is balanced.

【0049】この押し付け力は押し付け力検出器506
によって検出され、信号線507を介して出力される検
出信号は駆動制御器403によって、押し付け力信号発
生器402からの指令量と比較される。
This pressing force is detected by the pressing force detector 506.
The detection signal detected by and output via the signal line 507 is compared with the command amount from the pressing force signal generator 402 by the drive controller 403.

【0050】この時、光ケーブル0cの張力変動やVC
Mの電流−力特性の変動等の理由により正規の押し付け
力がフィルム201に与えられない場合、その変動力
(押し付け力信号発生器402での指令値から押し付け
力検出器506によって検出された値を引いた値)が駆
動制御器403によって算出され、この算出信号値(押
し付け力の修正力)が電力増幅器401で電力増幅され
てVCMの押し付け力を修正する。
At this time, the tension fluctuation of the optical cable 0c and VC
When a normal pressing force is not applied to the film 201 due to a change in the current-force characteristic of M or the like, the fluctuation force (the value detected by the pressing force detector 506 from the command value of the pressing force signal generator 402). Is calculated by the drive controller 403, and the calculated signal value (correction force of pressing force) is power-amplified by the power amplifier 401 to correct the pressing force of VCM.

【0051】図7は第2の実施例で使用するチャック6
および押し付け力検出器506の具体例を示す断面図で
ある。
FIG. 7 shows a chuck 6 used in the second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a specific example of a pressing force detector 506.

【0052】506は回転モータ7に直結された歯車、
502はチャック回転機構を取り付け基板4に締結する
ためのボールベアリング、504は外周の一部に回転用
の歯車が組み込まれているチャック保持機構、506は
押し付け力検出器である。
506 is a gear directly connected to the rotary motor 7,
Reference numeral 502 is a ball bearing for fastening the chuck rotation mechanism to the mounting substrate 4, 504 is a chuck holding mechanism in which a rotation gear is incorporated in a part of the outer periphery, and 506 is a pressing force detector.

【0053】図7において、研磨されるフェルールFは
回転モータ7及び歯車501、503によって回転運動
が与えられる。
In FIG. 7, the ferrule F to be polished is given a rotary motion by the rotary motor 7 and gears 501 and 503.

【0054】この研磨時のフェルール押し付け力を検出
するためにチャック保持機構504に内接し、かつチャ
ック6に外接するように押し付け力検出器506が接着
固定されている。
In order to detect the ferrule pressing force at the time of polishing, a pressing force detector 506 is adhesively fixed so as to be inscribed in the chuck holding mechanism 504 and externally in contact with the chuck 6.

【0055】このような構造になっているので、チャッ
ク6の回転時にも、フェルールFのフィルム201への
押し付け力を検出することができ、この検出信号は信号
線507を介して外部に取り出される。
With such a structure, the pressing force of the ferrule F against the film 201 can be detected even when the chuck 6 is rotated, and this detection signal is taken out via the signal line 507. .

【0056】図8は押し付け力検出器506の具体例を
示す。
FIG. 8 shows a specific example of the pressing force detector 506.

【0057】図8(a)は検出素子として円筒ピエゾ素
子を使用した具体例であり、510は円筒ピエゾ素子、
511aは内周導体、511bは外周導体である。
FIG. 8A shows a concrete example in which a cylindrical piezo element is used as a detection element, and 510 is a cylindrical piezo element.
511a is an inner conductor and 511b is an outer conductor.

【0058】図8(a)において、図中右端が固定され
た円筒ピエゾ素子510の左端から押し付け力Tが作用
すると、円筒ピエゾ素子510の内外面に押し付け力に
ほぼ比例した電圧が発生する。
In FIG. 8A, when the pressing force T acts from the left end of the cylindrical piezo element 510 whose right end is fixed in the figure, a voltage substantially proportional to the pressing force is generated on the inner and outer surfaces of the cylindrical piezo element 510.

【0059】この発生電圧は検出線511a、511b
を介して外部に取り出すことができる(より詳細な検出
機構に関しては内野研二著、圧電/電歪アクチェタ、森
北出版株式会社、101頁参照)。
This generated voltage is detected by the detection lines 511a and 511b.
It can be taken out to the outside via a sensor (for more detailed detection mechanism, see Kenji Uchino, Piezoelectric / electrostrictive actuator, Morikita Publishing Co., Ltd., page 101).

【0060】図8(b)は押し付け力検出器506の第
2の具体例を示すもので、検出素子として歪みゲージを
使用した具体例である。
FIG. 8B shows a second specific example of the pressing force detector 506, which is a specific example using a strain gauge as a detection element.

【0061】図8(b)において、512は円管、51
3は第1の歪みゲージ素子、514は第2の歪みゲージ
素子である。
In FIG. 8B, 512 is a circular tube, 51
Reference numeral 3 is a first strain gauge element, and 514 is a second strain gauge element.

【0062】この具体例においては、図示されていない
第3、第4の歪みゲージ素子515、516が第1、第
2と円筒512の中心軸に対して対称な位置に接着され
ている。 図9は第2の具体例に用いる検出回路を示
す。
In this embodiment, third and fourth strain gauge elements 515 and 516 (not shown) are bonded to the first and second cylinders 512 at positions symmetrical with respect to the central axis of the cylinder 512. FIG. 9 shows a detection circuit used in the second specific example.

【0063】図9において、520乃至523は各歪み
ゲージ素子に対応した歪みゲージ増幅回路、524は4
入力和回路である。
In FIG. 9, 520 to 523 are strain gauge amplifier circuits corresponding to the respective strain gauge elements, and 524 is 4
It is an input sum circuit.

【0064】図8(b)、図9において、513a、5
13b、乃至516a、516bは各ゲージ素子513
〜516の検出線である。
In FIGS. 8 (b) and 9, 513a, 5
13b to 516a and 516b are the gauge elements 513.
˜516 detection lines.

【0065】すなわち、図8(b)において、図中右端
が固定された円管512の左端から押し付け力Tが作用
すると、円管512が圧縮力によって微量だけ縮む。
That is, in FIG. 8B, when the pressing force T acts from the left end of the circular pipe 512 whose right end is fixed in the figure, the circular pipe 512 contracts by a slight amount due to the compression force.

【0066】この縮み量は4つの歪みゲージ513〜5
16で検出できるので、この4つの歪みゲージ出力信号
を、各歪みゲージに対応した歪みゲージ増幅回路520
〜523で増幅した後、各増幅信号を4入力和回路52
4に入力し、この和信号値から押し付け力に比例した電
圧を検出する。
The amount of shrinkage is four strain gauges 513-5.
Since these four strain gauge output signals can be detected by the strain gauge 16, the strain gauge amplifier circuit 520 corresponding to each strain gauge
~ 523, after amplifying each amplified signal, a 4-input sum circuit 52
4 and the voltage proportional to the pressing force is detected from the sum signal value.

【0067】押し付け力検出器500の第2の具体例に
おいては、4つの歪みゲージの和信号によって押し付け
力を検出する構造になっている。
In the second specific example of the pressing force detector 500, the pressing force is detected by the sum signal of the four strain gauges.

【0068】したがって、本検出器の円筒に軸力以外の
力、例えば倒れ力が発生しても、この倒れ力による円間
の歪みは中心軸に対してのび、縮み歪となるので、対と
なる1組の歪みゲージ間でキャンセルされ、倒れ力が押
し付け力として誤検出されることがないのが特徴であ
る。
Therefore, even if a force other than the axial force, such as a tilting force, is generated in the cylinder of this detector, the distortion between the circles due to this tilting force extends to the central axis and becomes a contraction distortion. It is characterized in that it is not canceled between one set of strain gauges and the falling force is not erroneously detected as a pressing force.

【0069】以上説明したように、本発明の第1及び第
2の実施例では、VCMを用いて研磨圧力を発生させて
いるために、ボビン3の可動ストローク範囲であればど
の位置でフェルール先端がフィルム201に突き当たっ
ても、一定の力が得られることからフェルールFの長さ
誤差、チャックによる位置ずれが生じても一定の曲率半
径の研磨を行うことができる。
As described above, in the first and second embodiments of the present invention, since the polishing pressure is generated by using the VCM, the ferrule tip is located at any position within the movable stroke range of the bobbin 3. Even if it hits the film 201, a constant force can be obtained, so that polishing with a constant radius of curvature can be performed even if there is a length error of the ferrule F or a positional deviation due to the chuck.

【0070】一例として、従来例2で多数本研磨した場
合、曲率半径のバラツキは、設定値に対して±1mm以
下に精度良く研磨することができた。
As an example, when a large number of pieces were polished in Conventional Example 2, the variation in the radius of curvature could be accurately polished to within ± 1 mm with respect to the set value.

【0071】一方、押し付け力の検出信号によって、V
CMを駆動制御する第2の実施例においては、光コード
張力、取り付け基板用直線案内機構部の摩擦力による押
し付け力変動を検出・修正できるので、アナログ光通信
用光フェルール等の精密研磨に適した研磨機を実現でき
る。
On the other hand, V is detected by the pressing force detection signal.
In the second embodiment for controlling the drive of the CM, it is possible to detect and correct the pressing force variation due to the optical cord tension and the frictional force of the linear guide mechanism for the mounting substrate, which is suitable for precision polishing of an optical ferrule for analog optical communication. It can realize a polishing machine.

【0072】以上説明したように、本発明の第1及び第
2の実施例による定圧研磨装置は、VCMの可動ボビン
にフェルールを固定し、VCM出力によって一定の研磨
圧力を与えられるようにしたため、次のような利点があ
る。
As described above, in the constant pressure polishing apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, the ferrule is fixed to the movable bobbin of the VCM so that a constant polishing pressure can be given by the VCM output. It has the following advantages.

【0073】(1)フェルールの長さ・チャック誤差に
影響されずに一定の圧力で研磨することができるので、
再現性のよい、バラツキの少ない凸球面研磨が可能とな
る。
(1) Since polishing can be performed at a constant pressure without being influenced by the length of the ferrule and chuck error,
It becomes possible to polish a convex spherical surface with good reproducibility and little variation.

【0074】(2)研磨圧力は、印加電流を変えるだけ
で制御できるために、従来の曲率半径を変える場合のよ
うに機構部品の取り替えの必要がなく、任意の曲率半径
を簡易に得ることができる。
(2) Since the polishing pressure can be controlled only by changing the applied current, it is not necessary to replace the mechanical parts as in the case of changing the conventional radius of curvature, and an arbitrary radius of curvature can be easily obtained. it can.

【0075】(3)フェルールの移動、研磨圧力の付与
が電気的な制御で行えるために、研磨の自動化に適した
装置構造である。
(3) Since the ferrule can be moved and the polishing pressure can be applied by electric control, the device structure is suitable for automation of polishing.

【0076】(4)さらに、押し付け力の検出信号によ
って、VCMを駆動制御する第2の実施例においては、
光ケーブル張力、取り付け基板用直線案内機構部の摩擦
力による押し付け力変動を検出・修正することができる
ので、アナログ光通信用精密研磨に適した研磨機を実現
することができる。
(4) Further, in the second embodiment in which the VCM is drive-controlled by the pressing force detection signal,
Since it is possible to detect and correct the pressing force fluctuation due to the optical cable tension and the frictional force of the linear guide mechanism for the mounting substrate, it is possible to realize a polishing machine suitable for precision polishing for analog optical communication.

【0077】[0077]

【発明の効果】従って、以上詳述したように、本発明に
よれば、作業性が良く、しかもフェルール端面を再現性
良く高精度に研磨することができる定圧研磨装置を提供
することが可能となる。
As described above, according to the present invention, therefore, it is possible to provide a constant pressure polishing apparatus which has good workability and can polish the ferrule end face with high reproducibility and high precision. Become.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の研磨機の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a conventional polishing machine.

【図2】従来の研磨機の他の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing another example of a conventional polishing machine.

【図3】従来の研磨機の他の一例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another example of a conventional polishing machine.

【図4】フィルムへのフェルール押し込み量と曲率半径
の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a pressing amount of a ferrule into a film and a radius of curvature.

【図5】本発明の定圧研磨装置の第1の実施例を示す概
略断面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of a constant pressure polishing apparatus of the present invention.

【図6】本発明の定圧研磨装置の第2の実施例を示す概
略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the constant pressure polishing apparatus of the present invention.

【図7】本発明の定圧研磨装置の第2の実施例における
チャックの具体例を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a specific example of a chuck in a second embodiment of the constant pressure polishing apparatus of the present invention.

【図8】本発明の定圧研磨装置の第2の実施例における
押し付け力検出器の第1及び第2の具体例を示す概略図
である。
FIG. 8 is a schematic view showing first and second specific examples of the pressing force detector in the second embodiment of the constant pressure polishing apparatus of the present invention.

【図9】本発明の定圧研磨装置の第2の実施例における
第2の具体例による押し付け力検出器を用いるときの検
出回路を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a detection circuit when a pressing force detector according to a second specific example of the second embodiment of the constant pressure polishing apparatus of the present invention is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

F …… フェルール、 L …… フェルール長さ、 0c …… 光ファイバ、 1 …… 固定基板、 1a …… ストッパー、 2 …… 磁気回路、 3 …… ボビン、 4 …… 取り付け基板、 5 …… 直線案内機構、 6 …… チャック、 7 …… モータ、 100 …… 研磨定盤、 100a…… 研磨面、 101 …… フェルール保持具、 102 …… 研磨剤、 200 …… 研磨基盤、 201 …… フィルム、 202 …… 突き当てブロック、 300 …… 研磨盤、 301 …… 弾性体、 302 …… 研磨シート、 303 …… ばね、 401 …… 電流増幅回路、 402 …… 押し付け力信号発生器、 403 …… 駆動制御回路、 501 …… 回転モータ用歯車、 502 …… 回転案内機構、 503 …… チャック部歯車、 504 …… チャック保持機構、 506 …… 押し付け力検出器、 507 …… 押し付け力検出信号線、 510 …… 円筒ピエゾ素子、 511a、511b…… 円筒ピエゾ出力線、 512 …… 円管、 513 …… 第1の歪みゲージ、 514〜516…… 第2の歪みゲージ〜第4の歪みゲ
ージ、 520〜523…… 第1の歪みゲージ増幅器〜第4の
歪みゲージ増幅器、 524 …… 4入力和回路、 210 …… 研磨盤、 500 …… 定圧付与機構部。
F ...... Ferrule, L ...... Ferrule length, 0c ...... Optical fiber, 1 ...... Fixed board, 1a ...... Stopper, 2 ...... Magnetic circuit, 3 ...... Bobbin, 4 ...... Mounting board, 5 ...... Straight line Guide mechanism, 6 ... Chuck, 7 ... Motor, 100 ... Polishing surface plate, 100a ... Polishing surface, 101 ... Ferrule holder, 102 ... Abrasive, 200 ... Polishing base, 201 ... Film, 202 ... Butting block, 300 ... Polishing board, 301 ... Elastic body, 302 ... Polishing sheet, 303 ... Spring, 401 ... Current amplification circuit, 402 ... Pressing force signal generator, 403 ... Drive Control circuit, 501 ... Rotation motor gear, 502 ... Rotation guide mechanism, 503 ... Chuck part gear, 504 ... Chuck holding mechanism, 506 ... Pressing force detector, 507 ... Pressing force detection signal line, 510 ... Cylindrical piezo element, 511a, 511b ... Cylindrical piezo output line, 512 ... Circular tube, 513 ... First strain gauge, 514 -516 ... 2nd strain gauge-4th strain gauge, 520-523 ... 1st strain gauge amplifier-4th strain gauge amplifier, 524 ... 4 input sum circuit, 210 ... Polishing board, 500 ...... Constant pressure application mechanism section.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光コネクタフェルールと研磨盤とを相対
移動させて研磨する光コネクタフェルールの端面研磨装
置において、 前記研磨盤に対向する位置にあって、電気信号により、
前記光コネクタフェルールの軸方向に移動自在な直進駆
動機構と、 前記直進駆動機構によって駆動されるもので、前記光コ
ネクタフェルールを把持するチャック及び該チャックを
前記光コネクタフェルールの軸芯を中心に回転駆動する
チャック回転駆動機構とからなる定圧付与機構部と、 前記直進駆動機構に前記電気信号を供給する押し付け力
信号発生器とを具備することを特徴とする定圧研磨装
置。
1. An end-face polishing apparatus for an optical connector ferrule, which relatively moves an optical connector ferrule and a polishing disc, to polish the end face polishing device at an opposite position to the polishing disc by an electric signal.
A rectilinear drive mechanism that is movable in the axial direction of the optical connector ferrule, and a chuck that is driven by the rectilinear drive mechanism and that grips the optical connector ferrule and rotates the chuck around the axis of the optical connector ferrule. A constant pressure polishing apparatus comprising: a constant pressure imparting mechanism section including a chuck rotation driving mechanism that is driven; and a pressing force signal generator that supplies the electric signal to the rectilinear driving mechanism.
【請求項2】 上記請求項1に記載の定圧研磨装置にお
いて、 前記定圧付与機構部に関連して設けられるもので、前記
研磨盤に前記光コネクタフェルールを押し付ける力を検
出する押し付け力検出器と、 前記押し付け力検出器からの押し付け力検出信号と押し
付け力信号発生器からの電気信号とに従って、前記直進
駆動機構の駆動量を算出する駆動制御器とをさらに具備
することを特徴とする請求項1記載の定圧研磨装置。
2. The constant pressure polishing apparatus according to claim 1, further comprising a pressing force detector that is provided in association with the constant pressure applying mechanism section and that detects a force for pressing the optical connector ferrule against the polishing plate. And a drive controller that calculates a drive amount of the linear drive mechanism in accordance with a pressing force detection signal from the pressing force detector and an electric signal from the pressing force signal generator. The constant pressure polishing apparatus according to 1.
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DE69413589T DE69413589T2 (en) 1993-04-22 1994-04-20 Polishing disc for the end face of an optical fiber connection and polishing device
US08/230,922 US5503590A (en) 1993-04-22 1994-04-21 Polishing plate for optical fiber connector ferrule end face and polishing apparatus therefor

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