KR100470507B1 - 외부기상증착공법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬제어장치 - Google Patents

외부기상증착공법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광섬유 프리폼을 제조하기 위한 외부기상증착공법에 관한 것으로 프리폼 제조시 증착불균일과 이로 인한 광특성의 불량을 최대한 억제하는 방법에 관한 것으로, 본 발명은 프리폼의 위치 및 거리측정을 위한 센서부와 검지부, 검지된 신호를 받아 프리폼의 적정위치계산을 위한 컴퓨터 제어장치, 신호를 받아 프리폼을 최적의 위치로 이송시키는 이송부로 구성하여, 외부기상증착공법으로 광섬유 프리폼을 제조할 때 증착시키는 버너와 프리폼간 정렬을 자동제어장치를 사용하여 조절되게 함으로서 정렬이상으로 인한 증착불량을 원천적으로 방지하게 되므로, 프리폼과 버너의 축중심이 일치하지 않아서 발생하는 길이방향 프리폼 외경 불균일 및 이로인한 광특성 불량을 크게 줄일 수 있는 것이다.

Description

외부기상증착공법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치{An automatic aligning control apparatus of preform in the oversooting machine for outside vapor deposition method}
본 발명은 외부기상증착공법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치에 관한 것으로서, 상세하게는 외부기상증착공법을 이용하여 프리폼을 제조할 때 버너와 프리폼간 축중심이 불일치하여 발생하는 증착 프리폼의 외경불균일 현상을 증착전 및 증착과정에서 센서와 컴퓨터를 이용한 자동정렬 제어장치를 이용하여 실시간으로 측정 및 이동제어 함으로서 증착이 종료될 때까지 축중심을 최적의 위치로 유지시켜 주는 외부기상증착공법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치에 관한 것이다.
광섬유는 빛의 전송을 목적으로 하는 섬유 모양의 도파관(導波管)으로 광학섬유라고도 하는데 투명도가 우수한 유리를 주원료로 하며, 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 모양의 구조로 이루어지고 이를 충격으로부터 보호하기 위해 외부에 합성수지 피복을 1, 2차례 입힌다.
또한, 코어 부분의 굴절률이 클래딩의 굴절률보다 높게 되어 있어서 빛이 코어 부분에 집속되어 잘 빠져나가지 않고 진행할 수 있게 되어 있다. 코어의 지름이 수㎛인 것을 단일모드 광섬유, 수십㎛인 것을 다중(多重)모드 광섬유라 하고, 코어의 굴절률 분포에 따라 계단형·언덕형 광섬유 등으로 나눈다.
광섬유는 외부의 전자파에 의한 간섭이나 혼신(混信)이 없고 도청이 힘들며, 소형·경량으로서 굴곡에도 강하며, 하나의 광섬유에 많은 통신회선을 수용할 수 있고 외부환경의 변화에도 강하다. 더구나 재료인 유리의 원료는 대단히 풍부하므로 효용도가 높다.
이와 같은 광섬유를 제조하려면 광섬유는 매우 가는 실형태이므로 직접 제조하기보다는 광섬유모재(母材:preform)라고 하는 중간재를 먼저 광섬유와 동일한 구조로 형성하고 이를 고열로 녹여 늘이게 되면 광섬유가 완성되는 것이다.
따라서 광섬유모재도 그 구조가 광섬유와 동일하여 보통 중앙의 코어(core)라고 하는 부분을 주변에서 클래딩(cladding)이라고 하는 부분이 감싸고 있는 이중원기둥 모양으로 형성한다.
광섬유모재의 제작방법은 적절한 부착대(흑연·사기의 봉이나 고순도 석영관)를 축방향으로 회전시키면서 그 내부(MCVD법 : 수정된 화학기상증착 방법(Modified Chemical Vapor Deposition)나 외부(OVD법:outside vapor phase deposition)에 불꽃 가수분해 반응에 의해 게르마늄·붕소·인 등이 합성된 산화규소층을 수십 회에 걸쳐 부착시킨 다음, 1700℃ 이상의 높은 온도의 불꽃으로 서서히 가열하여 수축시키면 모재가 완성된다. 이때 게르마늄 등 원소의 포함량을 조절하면 모재의 굴절률 분포를 임의로 조절할 수 있게 되며, 광섬유의 손실 등 광학적 특성이 거의 이 과정에서 결정되므로 매우 주의깊게 진행하게 된다. 또한, 석영막대 끝에 직접 모재를 성장시키는 VAD(vapor phase axial deposition)법도 사용되고 있다.
본 발명은 광섬유를 제조하는데 많은 장점이 있는 것으로 알려진 공법중의 하나인 외부기상증착공법(OVD법:outside vapor phase deposition)에 있어 증착시 외경불균일을 방지 및 광특성의 불량을 원천적으로 방지하고자 하는 것에 관한 것이다.
외부기상증착공법은 현재 사용되는 광섬유제조공정의 하나로서 증착율이 높고 모재를 크게 만들 수 있는 장점이 있으며, 버너로부터 분사된 연료인 H2, O2등이 연소하여 이들과 함께 생성 분출된 SiCl4, GeCl4등의 산화 및 가수분해에 의해 발생한SiO2, GeO2, 등의 입자를 회전하는 모봉에 부착시키는 공정이다.
광섬유 모재를 생성하는 주입자인 SiO2는 원료물질 SiCl4가 H2/O2 연소 생성물인 H2O와의 가수분해반응을 거쳐 만들어 지거나 1100℃이상에서 운반기체 O2와의 직접적인 산화반응으로 형성된다. 이때 SIO2, GeO2등은 충돌, 응집등의 과정을 거쳐 직경 0.2 ㎛ 정도의 입자가 되며 회전하는 모재에 부착된다.
SiCl4 + 2H2O ----> SiO2 + 4HCl (가수분해반응)
SiCl4 + 2O2 ---> SiO2 + 2Cl2 (산화반응)
외부기상 증착공정에서의 입자부착은 일반적으로 원형의 버너에서 분사되는 미세한 SiO2등의입자 및 고온의 공기가 상대적으로 저온의 모봉에 충돌함으로서 이루어지는데 입자가 모봉에 부착되는 주요한 메커니즘은 열영동 현상으로 알려져 있다. 버너에서 분출되는 수소와 산소의 연소로 인하여 버너표면 근처에서 SiCl4의 산화반응과 화염에 의한 가수분해가 일어나 SiO2 입자가 형성되며 이 입자들은 버너에서 분출되는 고온의 가스와 함께 움직이다가 모봉의 주위를 지나면서 온도구배에 의한 영향 등에 의해서 상대적으로 온도가 낮은 모봉에 부착된다. 열영동에 의한 입자부착은 유동 및 온도장에 의해 결정되며 유동 및 온도장 또한 실린더의 온도에 따라 달라진다. 이때, 각 과정마다 화학가스 SiCl4, GeCl4등의 조성을 변화시켜 원하는 굴절율 분포를 갖게되며, 원하는 증착두께가 되면 모봉을 입자 부착층으로 부터 분리시켜 제거한 후 1400 ~ 1600℃의 온도를 유지하는 로(furnace)에서 건조 및 소결과정을 거쳐 모재상태로 제조한다.
일반적으로 위와 같은 공정을 진행시킬 때는 1개 또는 다수의 버너를 일렬로 배치하여 좌우 이송운동 시키거나 프리폼을 좌우이송운동을 하도록 하는데 모봉에 부착되는 실리카 입자의 균일한 증착은 버너의 중심축과 프리폼의 축방향이 일치되도록 정렬시키고 프리폼과 버너의 간격을 균일하게 유지할 때 가능하다.
프리폼의 축방향과 버너의 축방향을 정렬시키는 공정 및 프리폼과 버너의 간격을 균일하게 유지시키는 것은 프리폼의 외경균일도를 높이는데 있어서, 가장 중요한 요인중의 하나이지만 현재의 방법은 모봉의 위치를 미리 측정하여 측정된 위치에 모봉을 고정시키거나 수동조작을 통하여 육안검사를 하는 등의 방법을 사용하고 있으며 이런 방법으로는 축중심이나 프리폼과 버너간 간격을 최적의 상태로 유지하였다고 보기 어렵다.
따라서, 상기에서 언급한 바와 같이 버너의 중심축과 모봉의 중심축이 일치되도록 정렬하는 것과 프리폼과 버너간의 간격이 모두 균일하도록 유지하는것은 증착 프리폼의 외경균일도 유지측면에서 매우 중요하다. 그러나 현재의 제조방식은 정렬에 큰 비중을 두지 않고 있으며 정렬을 하는 방법도 수동조절식 또는 고정식으로서 정밀제어가 불가능하고 어떠한 원인에 의하여 프리폼의 고정위치가 틀어졌을 경우 불량프리폼이 제조되는 것을 피하기 어렵다는 문제가 있다.
또한, 제조과정에서 모봉 또는 프리폼이 변형될 경우 축중심이 이탈된 상태로 또는 수평이 아닌상태로 회전하면서 증착되어 증착표면이 길이방향으로 불균일 할 뿐 아니라 광섬유 상에서 광특성이 길이방향으로 편차를 가지게 되는 문제가 있다. 예를 들어 외부기상증착공정을 이용하여 모봉에 증착을 할 경우 프리폼과 버너의 축방향이 정렬되어 있지 않을 경우나 프리폼과 버너 사이의 간격이 균일하지 않으면 증착 후 프리폼은 가운데가 볼록하거나 한쪽 끝이 다른 쪽에 비하여 증착량이 많아지며 반경방향으로 증착밀도의 차이가 발생하게 된다. 통상적으로 외부기상증착공정을 이용하여 제조된 프리폼은 신터링 공정을 거치면서 실험적으로 부피 및 길이가 20 ~ 30% 정도 변하고 외경도 10~ 30% 정도의 변형이 일어나며 이러한 과정에서 상기와 같은 불균일한 증착은 모봉에 길이 방향과 반경방향으로 불규칙적인 영향을 가하게 되므로 이로 인한 광섬유 외경편차 및 편심율 등의 기하구조 특성불량은 물론 광섬유코어도 영향을 끼치게 되어 코어경의 함수로 표현되는 광학특성에도 악영향을 주게되는 문제가 있다. 특히, 이러한 현상은 프리폼이 대형화 될수록 특성불량 현상이 심화된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조준비 및 제조과정에서 실시간으로 모봉의 위치를 최적의 상태로 제어하여 종래의 방식에 따른 축중심 이탈에 의한 외경불균일 수평이탈에 의한 길이 방향 증착증가 또는 감소등의 발생을 방지할 뿐 아니라 증착시 외경불균일 및 수트(soot) 밀도 불균일성에 의한 광섬유 편심율 비원율등의 기하구조 특성불량 발생을 원천적으로 방지하여 증착 프리폼의 균일한 외경균일도를 얻는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 광섬유 모재를 모봉지지수단에 의해 지지하고 회전시키면서 버너로 가열하여 증착시키는 외부기상증착장치에 있어서, 모봉의 상태를 측정하기 위한 모봉 센서부와, 프리폼의 상태를 측정하기 위한 프리폼 센서부와, 상기 모봉 센서부 및 프리폼 센서부의 센싱 신호를 이용하여 모봉과 프리폼의 위치를 측정하고, 모봉 또는 프리폼 위치의 제어가 필요한 경우 제어신호를 전송하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호를 수신하여 모봉과 프리폼의 위치를 최적의 위치로 이송해주는 이송부로 이루어져서 프리폼과 버너의 축중심을 일치시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 모봉센서부는 모봉 양 끝단의 위치를 검출하도록 모봉을 중심으로 서로 대향하는 위치로 복수개 설치하고, 상기 프리폼 센서부는 프리폼 양 끝단의 위치를 검출하도록 설치하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 모봉센서부는 1개 이상으로 설치한 버너들이 배열되어 있는 버너축과 동일선상에 설치하고, 상기 제어부의 제어에 따라 모봉의 정렬상태를 측정하도록 센서신호를 발생하는 모봉정렬상태 측정센서수단과, 상기 모봉정렬상태 측정센서수단에 대향하도록 설치하여 발생하는 센서신호를 수신하고 그 센서신호를 제어부로 전송하는 모봉정렬상태 검지수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프리폼 센서부는 프리폼까지의 거리를 측정하여 제어부로 전송함에 의해서 다수의 프리폼 센서부에서 측정된 거리를 비교하여 프리폼의 수평상태를 검출할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 각 센서부들과 신호전송수단으로 연결한 컴퓨터인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 이송부는 모봉의 양 끝단에 위치하여 모봉을 지지하는 모봉지지부에 연결 설치하여 모봉을 상하로 이동시키는 상하이동수단과 전후로 이동시키는 전후이동수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.
광섬유 모재를 모봉지지수단에 의해 지지하고 회전시키면서 버너로 가열하여 증착시키는 외부기상증착장치에서, 상기 모봉센서부는 모봉 양 끝단의 위치를 검출하도록 양 끝단 부근에서 서로 대향하는 위치로 복수개 설치되면서 상기 모봉정렬상태 측정센서수단에 대향하도록 설치되어 있어서, 발생하는 센서신호를 수신하는 모봉정렬상태 검지수단으로 모봉의 정렬상태가 검지되며, 상기 프리폼 센서부는 프리폼 양 끝단의 위치를 검출하도록 양 끝단 부근에 설치되는 것을 특징으로 한다.
프리폼까지의 거리를 측정하여 제어부로 전송함에 의해서 다수의 프리폼 센서부에서 측정된 거리를 비교하여 프리폼의 수평상태를 검출할 수 있게 되고, 상기 각 센서부들과 신호전송수단으로 연결된 컴퓨터에서 모봉과 프리폼의 축중심을 고정설치된 버너의 중심과 비교하여 제어신호를 송신하게 되면, 모봉의 양 끝단에서 모봉을 지지하는 모봉지지부에 연결 설치되어 있는 상하이동수단과 전후이동수단으로 모봉과 프리폼의 위치를 이동시켜 버너와 프리폼의 축중심을 자동으로 제어하게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.
도 1 은 외부기상증착공법에서의 프리폼과 버너의 축중심 자동정렬 제어장치에 대한 정면도이고, 도 2 는 외부기상증착공법에서 프리폼과 버너의 축중심 자동정렬 제어장치에 대한 측면도로 본 발명에 의해 프리폼이 상하이동과 전후이동으로 수평정렬과 축중심 정렬이 이루어지는 것을 나타내고 있다.
도 3 는 종래 방식에 의한 축중심 이탈과 증착상태를 평면상에서 관찰하고 이를 설명하기 위한 개략도이며, 도 4 는 본발명에 의한 축중심 정렬과 증착상태를 평면상에서 관찰하고 이를 설명하기 위한 개략도로 증착이 균일하게 이루어진 것을 나타내고 있다.
본 발명은 광섬유 모재를 모봉지지수단에 의해 지지하고 회전시키면서 버너로 가열하여 증착시키는 외부기상증착장치에 추가적으로 설치하는 것으로 모봉(91)의 상태를 측정하기 위한 모봉 센서부(10)와, 프리폼(90)의 상태를 측정하기 위한 프리폼 센서부(30)와, 상기 모봉 센서부(10) 및 프리폼 센서부(30)의 센싱 신호를 이용하여 모봉(91)과 프리폼(90)의 위치를 측정하고, 모봉(91)과 프리폼(90) 위치의 제어가 필요한 경우 제어신호를 전송하는 제어부(40)와, 상기 제어부(40)의 제어신호를 수신하여 모봉(91)과 프리폼(90)의 위치를 최적의 위치로 이송해주는 이송부로 이루어져서 프리폼(90)과 버너(80)의 축중심을 일치시키도록 구성한 것이다.
이때, 상기 모봉센서부(10)와 프리폼 센서부(30)는 모봉(91)과 프리폼(90)의 양 끝단 부근과 대향하는 위치에 복수로 설치하는 것이 모봉(91)과 프리폼(90)의 이상 위치를 정확히 측정할 수 있으므로 가장 바람직하다.
한편, 상기 모봉센서부는 1개 이상으로 설치한 버너(80)들이 배열되어 있는 버너축과 동일선상에 설치하고, 상기 제어부(40)의 제어에 따라 모봉(91)의 정렬상태를 측정하도록 센서신호를 발생하는 모봉정렬상태 측정센서수단(10)과, 상기 모봉정렬상태 측정센서수단(10)에 대향하도록 설치하여 발생하는 센서신호를 수신하고 그 센서신호를 제어부(40)로 전송하는 모봉정렬상태 검지수단(20)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프리폼 센서부(30)가 프리폼(90)까지의 거리를 측정하여 제어부(40)로 전송함에 의해서 다수의 프리폼 센서부(30)에서 측정된 거리를 비교하여 프리폼(90)의 수평상태를 검출할 수 있게 된다.
따라서, 상기 제어부(40)는 상기 각 센서부(10, 20, 30)들과 신호전송수단(70)으로 연결한 컴퓨터인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 이송부는 모봉(91)의 양 끝단에 위치하여 모봉을 지지하는 모봉지지부에 연결 설치하여 모봉(91)을 상하로 이동시키는 상하이동수단(50)과 전후로 이동시키는 전후이동수단(60)으로 형성하여 제어부(40)의 제어에 따라 모봉(91) 과 프리폼(90)의 위치를 이동하여 버너(80) 축중심과 일치하도록 제어하게 된다.
즉, 본 발명의 외부기상증착공법의 버너와 축중심 자동정렬 제어장치에 의해서 광섬유 모재를 외부기상증착공법으로 증착시키게 되면, 먼저 광섬유 모재인 모봉(91)을 모봉지지수단에 외부기상증착장치에 설치하되, 버너(80)의 축중심과 일치시켜 모봉(91)이 회전될 때, 버너(80)의 축중심과 일치하여 회전하도록 설치한다.
그리고, 회전시키면서 버너(80)로 가열하여 프리폼(90)을 증착시키게 되는데 이때 외부기상증착장치에는 본발명의 축중심 자동정렬장치가 설치되어 있다면, 모봉센서부와 프리폼 센서부(30)가 모봉(91)과 프리폼(90)의 양 끝단 부근과 대향하는 위치에 복수로 설치된다.
이 모봉센서부는 다수의 버너(80)들이 배열되어 임의로 형성되는 버너축과 동일선상에 설치하여 이 기준선을 벗어나는 것을 검지하는 것에 의해서 모봉의 정렬상태를 검치한다. 즉, 모봉정렬상태 측정센서수단(10)을 버너(80)들이 배열되어 있는 버너축과 동일선상에 설치하고 센서신호를 발생시키면, 모봉(91)을 중심으로 모봉정렬상태 측정센서수단(10)과 반대방향에 모봉정렬상태 측정센서수단(10)에 대향하도록 설치되어 모봉정렬상태 측정센서수단(10)에서 발생하는 센서신호를 모봉정렬상태 검지수단(20)에서 수신한다. 이는 모봉정렬상태 측정센서수단(10)과 모봉정렬상태 검지수단(20)이 모봉(91)을 중심으로 동일한 수직선상에 설치되어 있는 것이므로 모봉(91)이 기준선인 버너축을 벗어나게 되면 이를 검지할 수 있어서 모봉(91)의 기준선 이탈을 검지하게 된다.
또한, 상기 프리폼 센서부(30)에서는 프리폼(90)까지의 거리를 측정하여 제어부(40)로 전송함에 의해서 다수의 프리폼 센서부(30)에서 측정된 거리를 비교하여 프리폼의 수평상태를 검출할 수 있게 되고, 상기 각 센서부들과 신호전송수단(70)으로 연결된 컴퓨터인 제어부(40) 모봉(91)과 프리폼(90)의 축중심을 고정설치된 버너(80)의 축중심과 비교하여 제어신호를 송신하게 되면, 모봉(91)의 양 끝단에서 모봉(91)을 지지하는 모봉지지부에 연결 설치되어 있는 상하이동수단(50)과 전후이동수단(60)으로 모봉(91)과 프리폼(90)의 위치를 이동시켜 버너(80)와 프리폼(90)의 축중심을 자동으로 제어하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 본 발명에 의하면 외부기상 증착공법을 이용하여 광섬유 모재를 제조할 경우 증착과정에서 가장 쉽게 나타날 수 있는 증착프리폼의 증착불균일 현상을 크게 억제할 수 있다. 즉, 증착불균일 현상 요인 중 가장 중요한 프리폼과 버너간 축방향 정렬 및 프리폼과 버너의 균일한 간격을 실시간으로 제어하여 일정하게 조절할 수 있게 된다.
이는 프리폼을 균일하게 증착시킬 수 있어서 길이방향 증착불균일 현상 또한 저감시킬 수 있으며 이 광섬유 모재로 제조된 광섬유의 길이방향 특성편차도 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 모봉 및 코어직경 등과 함수관계에 있는 광특성, 예를 들면, 코어직경에 민감한 차단파장 등의 광특성 불량이 예방되어 우수한 품질의 광섬유제조가 가능하게 된다.
즉, 본 발명에 따르면 프리폼과 버너간의 축방향정렬 및 프리폼과 버너간의 간격을 항상 최적의 위치로 유지시켜 주는 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 외부기상 증착공법을 이용하여 광섬유 모재를 제조할 경우 증착과정에서 흔히 발생하여 증착프리폼의 증착불균일 현상을 일으키는 요인인 프리폼과 버너간 축방향 정렬 및 프리폼과 버너의 간격을 항상 최적의 위치로 유지시켜 클래딩 외경의 균일도가 향상되고, 모봉에도 광특성의 영향을 주지 않게 되는 광섬유모재를 생산할 수 있게 되며, 따라서 이로 생산하는 광섬유도 광특성과 불량이 최대한 억제되는 고품질의 광섬유를 생산할 수 있게 된다.
도 1 은 외부기상증착공법에서의 프리폼과 버너의 축중심 자동정렬 제어장치에 대한 정면도이다.
도 2 는 외부기상증착공법에서 프리폼과 버너의 축중심 자동정렬 제어장치에 대한 측면도이다.
도 3 는 종래 방식에 의한 축중심 이탈과 증착상태를 평면상에서 관찰하고 이를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4 는 본발명에 의한 축중심 정렬과 증착상태를 평면상에서 관찰하고 이를 설명하기 위한 개략도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10: 모봉 정렬상태 측정수단 20: 모봉 정렬상태 검지수단
30: 프리폼 센서부 40: 제어부
50: 상하이동수단 60: 전후이동수단
70: 신호전송수단 80: 버너
90: 광섬유 프리폼 91: 모봉

Claims (7)

  1. 광섬유 모재를 모봉지지수단에 의해 지지하고 회전시키면서 버너로 가열하여 증착시키는 외부기상증착장치에 있어서,
    모봉의 상태를 측정하기 위한 모봉 센서부와,
    프리폼의 상태를 측정하기 위한 프리폼 센서부와,
    상기 모봉 센서부 및 프리폼 센서부의 센싱 신호를 이용하여 모봉과 프리폼의 위치를 측정하고, 모봉 또는 프리폼 위치의 제어가 필요한 경우 제어신호를 전송하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어신호를 수신하여 모봉과 프리폼의 위치를 최적의 위치로 이송해주는 이송부로 이루어져서 프리폼과 버너의 축중심을 실시간으로 일치시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 외부기상증착법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모봉센서부는 모봉 양 끝단의 위치를 각각 검출하도록 모봉을 중심으로 서로 대향하는 위치로 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 외부기상증착법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프리폼 센서부는 프리폼 양 끝단의 위치를 각각 검출하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 외부기상증착법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 모봉센서부는 1개 이상으로 설치한 버너들이 배열되어 있는 버너축과 동일선상에 설치하고, 상기 제어부의 제어에 따라 모봉의 정렬상태를 측정하도록 센서신호를 발생하는 모봉정렬상태 측정센서수단과, 상기 모봉정렬상태 측정센서수단에 대향하도록 설치하여 발생하는 센서신호를 수신하고 그 센서신호를 제어부로 전송하는 모봉정렬상태 검지수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 외부기상증착법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    또한, 상기 프리폼 센서부가 프리폼까지의 거리를 측정하여 제어부로 전송함에 의해서 다수의 프리폼 센서부에서 측정된 거리를 비교하여 프리폼의 수평상태를 검출할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 외부기상증착법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    또한, 상기 제어부는 상기 각 센서부들과 신호전송수단으로 연결한 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 외부기상증착법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 모봉의 양 끝단에 위치하여 모봉을 지지하는 모봉지지부에 연결 설치하여 모봉을 상하로 이동시키는 상하이동수단과 전후로 이동시키는 전후이동수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 외부기상증착법의 버너와 프리폼 축중심 자동정렬 제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100624251B1 (ko) * 2005-03-30 2006-09-19 엘에스전선 주식회사 광섬유 모재 제조 과정에서 모재의 축방향 표면거리를제어하는 방법 및 그 시스템
KR102608269B1 (ko) * 2018-09-17 2023-11-29 엘에스전선 주식회사 광섬유 모재 증착장치 및 증착방법 그리고 이를 이용하여 증착된 광섬유 모재

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60231438A (ja) * 1984-04-27 1985-11-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバ母材心出し装置
JPH0251438A (ja) * 1988-08-11 1990-02-21 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ母材の製造方法
JPH06329432A (ja) * 1993-05-25 1994-11-29 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバスート製造装置
US5558692A (en) * 1994-07-25 1996-09-24 Corning Incorporated Optical waveguide preform measurement during manufacture
JPH0912329A (ja) * 1995-06-26 1997-01-14 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd ガラスロッドの偏心測定・表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60231438A (ja) * 1984-04-27 1985-11-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フアイバ母材心出し装置
JPH0251438A (ja) * 1988-08-11 1990-02-21 Hitachi Cable Ltd 光ファイバ母材の製造方法
JPH06329432A (ja) * 1993-05-25 1994-11-29 Furukawa Electric Co Ltd:The 光ファイバスート製造装置
US5558692A (en) * 1994-07-25 1996-09-24 Corning Incorporated Optical waveguide preform measurement during manufacture
JPH0912329A (ja) * 1995-06-26 1997-01-14 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd ガラスロッドの偏心測定・表示装置

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