JPS62203746A

JPS62203746A - 光フアイバコネクタ端面研磨装置

Info

Publication number: JPS62203746A
Application number: JP4564086A
Authority: JP
Inventors: Tadao Saito; 忠男斎藤; Junji Watanabe; 純二渡辺; Toshiro Karaki; 俊郎唐木; Kazuo Matsunaga; 和夫松永
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1986-03-03
Filing date: 1986-03-03
Publication date: 1987-09-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、光ファイバコネクタのファイバ保持部端面の
粗研層加工から仕上げ研出加工までの操作を連続的に行
なう研磨装置に関するものである。

従来の技術一般に、光ファイバコネククのファイバ保持部は第５図
に示す構成となっている。光ファイバ２はフェルール１
の中心に設けられた光フアイバ用穴１２０に収容され、
フェルール１の端部１１０に接着剤３で固定しである。

一方、光ファイバの接続損失は接続コア部分の不連続に
よって生ずるため、光信号を損失なく伝搬させるには、
第５図に示す如き構成の２つのファイバ保持部のフェル
ール端面１１０同士を突き合わせる際に、光ファイバの
光軸のずれがなく、しかもすきまがないように光フアイ
バ端面を接合する必要がある。このためにフェルール端
面１１０の研出を行なう。

研磨の際フェルール端面１１０の形状は、光ファイバ軸
に対して直角な面にする方法や、光フアイバ部の頂部を
球面にし、しかも、フェルール端面１１０と光フアイバ
端面間に段差のない状態にする方法がある。

第６図に従来の研出装置の１例を示す。複数のフェルー
ル１をフェルール保持用締付ネジ５を用いてフェルール
保持具４に固定した後、全体を研出定盤６上に載置する
。ついで研磨剤を研磨剤供給ノズル７から供給しながら
研出定盤６を回転させる。その際同時に、フェルール保
持具４を自転または円状に揺動運動させる。研磨定盤６
とフェルール保持具４０両者の運動によりフェルール端
面は研出される。

通常、フェルールはセラミックス等の硬い材料からなる
ものが多い。従って、これを一定形状に高能率で加工し
、凹凸が最大０．０１μｍ程度の鏡面となるように最終
面を仕上げるためには、加工面のグレードと研出の能率
に応じて２〜３工程の研磨が必要である。このため、第
６図に示した加工ヘッドと同様の回転定盤部を２〜３箇
所備えた研出装置が使われている。

このような従来の研磨装置を使う場合、まず第一工程と
して、第５図に示したフェルール端面から突き出した光
ファイバ２と接着剤３を加工してフェルール端面１１０
に整列せしめ、加工後超音波洗浄槽で洗浄する操作を行
なう。次に第二、第三工程の研磨とそれぞれの工程後の
洗浄を行なう。

この間、作業者が各工程を手作業で進めていく必要があ
るため、作業能率ははなはだしく悪いものであった。

特にフェルール端面、ファイバ端面を球面状に研出する
場合、第７図に概略を示した研出装置を用いる。この研
磨定盤６の表面は所定の球面状に成形され、また、フェ
ルール保持具４はフェルール１の中心軸が研出定盤６の
なす球面の曲率中心を通るような形状に構成されている
。

フェルール先端を球面状にするに際しては、まず第６図
に示した平面状定盤６で、光ファイバ２の突き出し部と
接着剤３を除去するために粗研層を行なう。次にフェル
ール保持具４を第７図の球面加工用のものに入れ換えて
加工を行なう。そのため特に作業能率が悪くなるという
問題がある。

また第７図の球面定盤６が摩耗変形するとこれを修正す
るには専用装置が別に必要になるため、手間と時間が余
計にかかるという問題があった。

発明が解決しようとする問題点フェルール端面の精密な加工を行なうには数段階の研出
を行なう必要がある。その際、従来の研磨装置では、研
磨工程を進めるごとに手作業により研磨定盤の交換を行
なうため、研出作業の能率が非常に悪くなるという問題
点があった。

本発明は従って、研出作業の能率の向上を目的とした光
ファイバコネクタの端面自動研磨装置を提供することを
目的とする。

問題点を解決するための手段研出装置を用いて光ファイバコネクタ端面の研磨を行な
う際の作業能率を改善するために、本発明により光ファ
イバコネクタ端面研磨装置を完成した。

本発明に従い、光ファイバコネクタの端面を研磨処理す
る装置であって；該光ファイバコネククを中心軸に有するフェルールを把
持するフェルールチャックを装備し、さらに、研磨処理
を行なう該フェルールの該フェルールチャックへのセッ
トと、研磨処理を終了した該フェルールの該フェルール
チャックからの離脱とを行なう）般送機燦部を備える、
一直線上を移動可能なテーブルと；該フェルールの粗研磨を行なう粗研磨機能部と該フェル
ールの仕上げ研磨を行なう仕上げ研磨機能部と研磨の終
了した該フェルールの洗浄を行なう洗浄機能部とを該テ
ーブル上の該フェルールチャックが設けられている高さ
位置に対応する高さ位置に一列に配置した、該テーブル
の移動方向と直交する方向に移動可能な基板と；上記各機能部を制御する制御装置と；からなることを特徴とする光ファイバコネクタの端面研
磨装置が提供される。

本発明の１態様に従うと、上記粗研磨機能部および上記
仕上げ研磨機能部のそれぞれは、軸心を貫通する孔を有
し、一端にギヤ部を備え、上記フェルールを液孔に挿通
保持する回転可能な円筒と、回転駆動手段と、該回転駆
動手段の軸と上記ギヤ部とを連結し、フェルールの端部
に正逆両方向の回転運動を伝達するタイミングベルトと
から構成される。上記粗研磨機能部と仕上げ研磨機能部
のそれぞれは可動であり、フェルールの軸と研磨加工面
の法線との角度を任意に設定することができる。

九」上記のように、本発明の光ファイバコネクタの端面研磨
装置は、フェルールチャックとフェルールをフェルール
チャックに装脱着させる搬送機能部とをテーブルに設け
、それと対向する基板上に粗研磨機能部、洗浄機能部、
仕上げ研磨機能部を配置した構成となっている。従って
、搬送機能部によりフェルールチャックに装着された加
工前の光ファイバコネクタは、テーブルの送りによって
自動的に粗加工、洗浄、仕上げ加工、洗浄のサイクルを
順番に経て研磨加工される。このため、研磨の作業能率
を著しく向上させることができる。

端面を球面に加工する必要のある場合にも、球面状の研
磨工具を使用せず、平面状の研磨工具を使用してフェル
ールに回転運動を与えるため、研磨工具の表面形状修正
に特殊な装置や技術を必要としない。

従来の研磨装置での問題点、即ち、粗加工、洗浄、仕上
げ加工の各工程を手作業で行なう点、また、端面を球面
にする場合には特殊な研磨定盤を必要とし、しかもこれ
を形状修正するとき、特殊な装置や技術を必要とする点
、を本発明の光ファイバコネクタ端面研磨装置で簡単化
できる。

ｌ１男第１図は本発明による光ファイバコネクタ端面研磨装置
の実施例の上面図である。

フェルール１はフェルールチャック８の中心に固定され
、さらにこれらフェルールチャック８は、テーブル１３
上に支持されている。このフェルールチャック８は、７
エルール１の研磨を行なう際にはタイミングベルト９お
よびギヤ１０により回転させられる。テーブル１３上に
はさらに、フェルール１をフェルールチャック８にセッ
トしたり、フェルールチャックから離脱させたりするの
に用いるカセット１１とエアシリンダ１２からなる搬送
機能部が設けられている。このテーブル１３は水平方向
、すなわち第１図に示す方向Ｄ１に移動可能である。

テーブル１３と丁度相対する位置に基板１６がある。

基板１６上には、粗研磨機能部■、洗浄機能部■、仕上
げ機能部■が図φ、下から順番に、フェルール１と軸が
平行になるように設けである。粗研磨機能部Ｉの先端に
は、粗加工砥石１７が備えである。

洗浄機能部■の先端には仕上げ加工砥石１５が備えであ
る。基板１６は、第１図中にＤ２示す方向に移動可能で
ある。

各機能部を以下で詳細に説明する。

第２図は、フェルール１のローディング、アンローディ
ングを行なう搬送機能部の構成を示す図である。この１
般送機能部全体はテーブル１３の上に固定しである。

光ファイバ２を中心軸にもつフェルール１の先端部はフ
ランジ１３０となっていて、その上をスリーブ１２２が
取り囲んでいる。カセット１１の上面にはテーブル１３
の移動方向り、に垂直に溝が■字形に彫り込まれていて
、この溝にスリーブ１２２が載せられる。スリーブ１２
２にはピン１２３が取り付けである。スリーブ１２２を
移動させるのにこのピン１２３を用いる。

スリーブ１２２の移動手段として、搬送レバー１２１が
設けである。この搬送レバー１２１は先端部が切欠溝と
なっているため、その部分でピン１２３をつかむと搬送
レバー１２１とスリーブ１２２が一体化して動く。搬送
レバー１２１は、この搬送レバー１２１に固定されたエ
アシリンダ１２を用いて移動させる。

搬送レバー１２１の切欠溝となっていない方の端部は上
記ｖ字溝に平行なガイドレール１２４内に収まっている
。従って、エアシリンダ１２により搬送レバー１２１を
ガイドレール１２４内で移動させると、切欠溝でつかん
だピン１２３を通じてスリーブ１２２もＶ字溝上を移動
する。

図中で搬送レバー１２１を右に動かす場合がフェルール
１のローディングであり、左に動かす場合がアンローデ
ィングである。

゛第３図は、粗研磨機能部の構成を示す図である。

この図では、フェルールチャック８の回転軸を粗加工砥
石１７の回転軸に対して角度θ傾けて示しである。すな
わち、粗研磨機能部とフェルールチャック８のいずれか
一方は可動であり、加工砥石１７の研磨面の法線とフェ
ルール１とが角度θをなすように調整できる。従って、
フェルールチャック８に固定されたフェルール１も角度
だけθ傾いて保持される。

フェルールチャック８はベアリング２０により回転可能
に保持され、その左端部にはギヤ１０が取り付）すであ
る。フルールチャック８の駆動源であるモータ３０はそ
の軸がフェルール１の中心軸と平行になって傾いている
。モータ３０の回転をフェルールチャック８に伝えるた
め、モータ３０の軸とギヤ１０をタイミングベルト９が
連結している。フェルール１を回転させると、同時に中
心部の光ファイバ２も回転するため、敷設ケーブルの状
態を考えた場合にフェルール１の回転が一方向だけでは
光ファイバ２が捩れて破損する。これを防止する目的で
、モータ３０の回転を正逆両方向に回転できるように制
御するための駆動力伝達手段としてタイミングベルト９
とギヤＩＯを用いた。回転量は少なくとも１回転以上と
する。２回転程度まで正逆回転を行なうことにより、光
ファイバ２の捩れを防ぎ品質の良い加工面を得ることが
できる。

軸が粗加工砥石１７に対して傾いているためフェルール
１は先端が円錐状に研磨される。粗研磨砥石１７自体も
軸のまわりに回転させるので研磨が効率よく行なえる。

端面を平坦に加工する場合には角度θ＝０とすればよい
。

仕上げ研磨機能部も基本的構成は第３図に示したものと
同じである。粗加工砥石１７の代わりに、０．３〜０．
５ｍｍ程度の薄い硬質塩化ビニル製仕上加工砥石１５を
用いる。この仕上加工砥石１５は、ダイヤモンドその他
の微粒子を付与しながら回転させる。それと同時にフェ
ルール１に粗研磨加工時と同様の正逆両方向の回転運動
を与えて、フェルール１と仕上げ加工砥石１５を接触さ
せる。仕上げ加工砥石１５の弾性変形によりフェルール
１の先端部が球面状に滑らかに研磨される。

第４図は、洗浄機能部の断面概略図である。粗加工また
は仕上げ加工が終了してフェルール１が洗浄装置１４内
に入ると、内部に設けである洗浄ブラシ１４１が回転し
、中央より洗浄水が噴出する。

従って、フェルール１の先端部は、洗浄ブラシ１４１に
擦られて洗浄される。・上述の光ファイバコネクタ端面研磨機の作業工程の流れ
は以下のようになっている。

まず、カセット１１に収納されている被加工フェルール
１を搬送機能部の搬送レバー１２１により取り出しフェ
ルールチャック８に挿着固定する。フェルール１は、挿
着固定されると、粗研磨機能部■にきて正逆両方向の回
転が与えられる。このとき、テーブル１３とは離れてい
た基板１６がテーブル１３に近づき、粗加工砥石１７と
フェルール１の先端が接触する位置までくる。粗加工砥
石１７には高速回転が与えられていて、一定速度で連続
的にフェルール１に切り込んでいく。このとき、フェル
ール１の先端部は、粗加工砥石１７の回転軸とフェルー
ルチャック８の回転軸のなす角に応じた形状に研磨され
る。

粗研磨が終了すると、基板１６は再びフェルール１から
離れる。これと同様にテーブル１３が移動してフェルー
ル１は洗浄機能部Ｈに停止する。ここで再び基板１６が
近づき、フェルール１の先端部が洗浄装置１４内に収ま
る位置で止まる。洗浄ブラシ１４１が回転を始め、洗浄
が行なわれる。

洗浄が終了すると基板１６は再びＤ２方向に退き、テー
ブル１３が移動してフェルール１は仕上げ研磨機能部■
にくる。ここで再び基板１６が近づき、仕上げ加工砥石
１５がフェルール１の先端と接触する位置で止まる。仕
上げ加工砥石１５は微粒子を付与しながら回転させる。

フェルールには正逆両方向の回転が与えられている。仕
上げ加工砥石１５とフェルール両者の回転により、フェ
ルール１の先端部は能率的に滑らかに研磨される。

仕上げ研磨終了後基板１６がＤ２方向に退き、フェルー
ル１は再び洗浄機能部■に戻る。そこで、仕上げ加工の
終わったフェルール１は、粗研磨終了後のフェルール１
と同様の洗浄を受ける。

最終洗浄が終了するとフェルール１の正逆回転が止めら
れる。次いで搬送機能部の搬送レバー１２１により元の
カセット１１にフェルール１が収納されて１本の光ファ
イバコネクタ端面の加工工程が終了する。

上記の工程は、カセット１１に収納されている複数のフ
ェルール１に対して連続的に繰り返す。

各機俺部での動作時間は粗研磨機能部■で３０〜４０秒
、洗浄機能部■で２０秒以下、仕上げ研磨機能部■で３
０〜４０秒である。テーブル１３が１サイクルの間に移
動するのに要する時間を１０秒とすると約２分以内に加
工されたフェルールを得ることができる。

発明の詳細な説明したように、本発明はフェルールチャックとフェ
ルールをフェルールチャックに装脱着させる搬送機能部
とをテーブルに固定し、それと対向する基板上に粗研磨
機能部、洗浄機能部、仕上げ研機能部を配置して、光フ
ァイバコネクタのファイバ保持部端面加工に必要な一連
の工程をテーブルの送りによって自動的に実行できるよ
うにした研磨装置である。このため、光ファイバコネク
タのような小物の部品を再現性よく、高精度、高品質に
、しかも作業能率よく研磨できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の研磨装置の上面概略図であり、第２図
は本発明装置の搬送機能部の構成を示す図であり、第３図は本発明装置の粗研磨部の構成を示す図であり、第４図は本発明装置の洗浄部を示す図であり、第５図は
被加工物である光ファイバコネクタのファイバ保持部の
構成図であり、第６図は従来の研磨装置の１例であり、第７図は端面を
球面状に研磨するための従来の研磨装置の１例である。（主な参照番号）１・・フェルール、　　　２・・光ファイバ、３・・接
着剤、　４・・フェルール保持具、５・・締付ネジ、　
６・・研磨定盤、７・・研出剤供給ノズノペ８・・フェルールチャック、９・・タイミングベルト、ｌＯ・・ギヤ、１１・・カセ
ット、１２・・エアシリンダ、１３・・テーブル、　１
４・・洗浄装置、１５・・仕上げ加工砥石、　１６・・
基板、１７・・粗加工砥石、３０・・モータ、１１０・
・フェルール端面、１２０・・フェルールのファイバ穴、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ファイバコネクタの端面を研磨処理する装置で
あって；該光ファイバコネクタを中心軸に有するフェルールを把
持するフェルールチャックを装備し、さらに、研磨処理
を行なう該フェルールの該フェルールチャックへのセッ
トと、研磨処理を終了した該フェルールの該フェルール
チャックからの離脱とを行なう搬送機能部を備える、一
直線上を移動可能なテーブルと；該フェルールの粗研磨を行なう粗研磨機能部と該フェル
ールの仕上げ研磨を行なう仕上げ研磨機能部と研磨の終
了した該フェルールの洗浄を行なう洗浄機能部とを該テ
ーブル上の該フェルールチャックが設けられている高さ
位置に対応する高さ位置に一列に配置した、該テーブル
の移動方向と直交する方向に移動可能な基板と；上記各機能部を制御する制御装置と；からなることを特徴とする光ファイバコネクタの端面研
磨装置。
（２）上記粗研磨機能部および／または上記仕上げ研磨
機能部のそれぞれは、軸心を貫通する孔を有し、一端に
ギヤ部を備え、上記フェルールを該孔に挿通保持する回
転可能な円筒と、回転駆動手段と、該回転駆動手段の軸
と上記ギヤ部とを連結し、フェルールの端部に正逆両方
向の回転運動を伝達するタイミングベルトとを備え、該
粗研磨機能部および／または該仕上げ研磨機能部と該回
転可能な円筒とのいずれか一方は可動であり、上記フェ
ルールの軸と研磨加工面の法線との角度を任意に設定可
能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の光ファイバコネクタの端面研磨装置。