KR100746601B1 - 광통신 커넥터용 글라스 페룰 절단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광통신 커넥터용 글라스 페룰 절단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광섬유를 연결하기 위한 커넥터 내부에 조립되는 페룰(FERRULE)을 유리(GLASS) 재질로 제조하되, 광섬유를 통해 유도되는 광반사율을 제어하기 위해 글라스 페룰을 단면 상 "D" 형상으로 절단하기 위해서, 원형의 트레이(TRAY) 상에 복수개의 글라스 페룰을 비정형 상태로 적재하는 글라스 페룰 적재 공정과, 트레이 상에 소정 높이로 왁스를 충진/경화시키는 왁스 충진 공정과, 트레이 상에서 수평 이동하는 커터를 이용하여 글라스 페룰의 일부를 길이 방향으로 절단하는 글라스 페룰 절단공정과, 절단된 페룰에 잔존하는 왁스를 제거하는 왁스 세정 공정을 포함하며, 본 발명에 의하면 한번의 공정으로 많은 양의 글라스 페룰을 가공할 수 있고, 글라스 페룰의 길이에 제한을 받지 않으며 절단 단면 품질이 양호하게 된다.

Description

광통신 커넥터용 글라스 페룰 절단방법{DE-CUTTING METHOD OF GLASS FERRULE FOR OPTICAL COMMUNICATION CONNECTOR}

도 1은 일반적인 광통신 커넥터용 페룰 조립체 구조를 보인 단면도.

도 2는 종래 글라스 페룰 절단용 지그 구조를 보인 사시도.

도 3은 도 2의 지그를 이용한 글라스 페룰 절단공정을 보인 단면도 및 부분 확대도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 글라스 페룰 가공 공정을 보인 블록도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 글라스 페룰 적재용 트레이 사시도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트레이 상의 글라스 페룰 적재 및 왁스 충진 상태를 보인 단면도.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 글라스 페룰 절단 공정을 보인 단면도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 왁스 세정 공정을 보인 왁스세정기 구조도.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 페룰 절단용 트레이 구조를 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 글라스 페룰(GLASS FERRULE) 20 : 트레이(TRAY)

22 : 왁스(WAX) 24 : 커터(CUTTER)

25 : 중앙 공간체 30 : 왁스 세정기

31 : 플라스크(FLASK) 33 : 응결관

D : 이격거리 S : 용매(SOLVENT)

본 발명은 광섬유를 연결하기 위한 커넥터 내부에 조립되는 페룰(FERRULE)을 유리(GLASS) 재질로 제조하되, 광섬유를 통해 유도되는 광반사율을 제어하기 위해 글라스 페룰을 단면 상 "D" 형상으로 절단하기 위해서 원형의 트레이(TRAY) 상에 복수개의 글라스 페룰을 비정형 상태로 적재하는 글라스 페룰 적재 공정과, 트레이 상에 소정 높이로 왁스를 충진/경화시키는 왁스 충진 공정과, 트레이 상에서 수평 이동하는 커터를 이용하여 글라스 페룰의 일부를 길이 방향으로 절단하는 글라스 페룰 절단공정과, 절단된 페룰에 잔존하는 왁스를 용매를 이용하여 제거하는 왁스 세정 공정을 포함하는 광통신 커넥터용 글라스 페룰 절단방법에 관한 것이다.

정보 전달 매체로서 일반적으로 사용되어 왔던 동축케이블에 의한 통신 수단은 외부로부터 전파 및 자기장의 영향을 받아 정보의 전송 상태가 양호하지 않고 케이블의 단면적에 비하여 대량의 정보를 전달할 수 없는 단점이 있어서, 최근에는 외부의 요인에 의한 정보 전달 손실이 거의 없고 기존의 동축케이블 매체보다 수만 배의 정보를 전송할 수 있는 광통신에 의한 정보 전달 매체가 점차 일반화되고 있는 실정이다.

광통신은 빛을 이용한 정보 전달 매체로서, 그 매체 수단은 극미세 지름인 약 0.125mm(125㎛)의 직경을 갖는 광섬유가 이용된다.

광섬유는 도시 대 도시간, 국가 대 국가 간으로 연결되기 때문에 그 길이가 수십 킬로미터 내지는 수천 킬로미터에 이르고, 이를 일체로 형성하기는 불가능하므로 일정 부분에서 광섬유를 연결해야 하거나 또는 분기시켜야 하는데, 이러한 광섬유의 길이 연결부 또는 분기부를 구성하는 것이 광섬유 커넥터(CONNECTOR)이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 커넥터는, 사출 성형과 초정밀 가공에 의해 내부에 광섬유가 관통되는 유도구멍(10a)을 가지도록 성형되는 원통형의 페룰(10)과, 상기 페룰(10)의 일측을 끼워 고정하는 플랜지(1)와, 플랜지(1)의 외부에 위치되는 스프링(2)과, 페룰의 외측에 결속되는 스톱링(3)과, 외부 하우징인 프레임(4) 및 상기 유도구멍(10a)을 보호하기 위한 캡(5)을 포함하여 구성되며, 필요에 따라서 그 형태나 구조가 다른 경우도 있다.

이와 같이 합성수지 재료를 이용하여 성형되었던 페룰(FERRULE)이 적용된 커넥터는, 그 재료의 특성 상 커넥터 내부에서의 광 손실량이 크기 때문에 최근에는 광 반사율이 좋은 유리(GLASS) 재질을 이용한 글라스 페룰 제조가 시도되고 있으며, 글라스 페룰 내부를 관통하는 광섬유의 광 반사를 제어하기 위해, 글라스 페룰의 일부분을 절단하여 사용하는 경우도 있다.

글라스 페룰의 절단은, 그 단면이 "D" 형상이 되도록 길이방향으로 일부분을 커팅하는데, 종래 글라스 페룰 절단 공정은 도 2에 도시된 바와 같은 지그(11)를 이용한다.

도 2는 종래 글라스 페룰 절단용 지그 구조를 보인 사시도이고, 도 3은 도 2의 지그를 이용한 글라스 페룰 절단공정을 보인 단면도 및 부분 확대도로서, 도시된 바와 같이 지그(11)는 글라스 페룰(10)을 임시로 고정시키기 위해 내부에 반원형의 안착홈(12)이 복수 개(대략 20 내지 30개) 형성되어 있으며, 글라스 페룰(10)이 안착홈(12)에 수용되면, 도 3에 도시된 바와 같이 페룰(10)의 절반 가량만 외부로 노출된다.

이때, 지그(11) 상단을 수평한 상태로 이동하는 커터(13)에 의해서 글라스 페룰(10)의 일부분이 절단된다.

그러나 종래 글라스 페룰 절단 방법은 도 3의 확대도와 같이 글라스 페룰(10)의 절단면 중, 시작부 또는 끝부분이 깨지는 현상이 발생하는데, 그 원인은 글라스 페룰(10)이 유동이 전혀 없는 상태로 안착홈(12)에 안착되어 있기 때문에 커터(13)와 글라스 페룰(10)의 접촉시 그 충격이 글라스 페룰에 그대로 가해지기 때문이다.

이와 같은 절단 단면 깨짐 현상은 지그(11) 내에 수용되어 있던 글라스 페룰(10) 대부분에서 크고 작게 발생하는데, 단면 품질이 저하된 글라스 페룰(10)은 소기의 광반사 제어 목적을 달성할 수 없기 때문에 폐기될 수밖에 없는 실정이어서 그 효율성이 대단히 낮은 문제점이 있다.

더욱이, 종래 글라스 페룰 절단 방법에 의하면, 지그(11) 내에 글라스 페룰(10)을 수작업에 의해서 하나하나 안착시켜야 하므로 공정에 많은 시간이 소요되고, 또한 커넥터의 종류에 따라 길이가 다른 글라스 페룰(10)을 동시에 안착시키는 것이 불가능해서 글라스 페룰(10)의 길이에 따라 대응한 여러 가지 안착홈(12)을 갖는 지그(11)를 구비해야만 했다.

이에 따라, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 길이가 다른 여러 종류의 글라스 페룰을 동시에 절단할 수 있으면서도 1회 공정만으로도 많은 양의 글라스 페룰을 절단할 수 있는 광통신 커넥터용 글라스 페룰 절단방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 트레이(지그) 내로의 글라스 페룰 적재 공정 시간이 단축되면서도 글라스 페룰 절단 단면의 품질을 양호하게 함은 물론 단면 품질의 불량률을 최소화할 수 있는 광통신 커넥터용 글라스 페룰 절단방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 원형의 트레이(TRAY) 상에 복수개의 글라스 페룰을 비정형 상태로 적재하는 글라스 페룰 적재 공정(S1)과, 트레이 상에 소정 높이로 왁스를 충진/경화시키는 왁스 충진 공정(S2)과, 트레이 상에서 수평 이동하는 커터를 이용하여 글라스 페룰의 일부를 길이 방향으로 절단하는 글라스 페룰 절단 공정(S3)과, 절단된 페룰에 잔존하는 왁스를 제거하는 왁스 세정 공정(S4)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도 5 내지 도 9를 통해 글라스 페룰 절단방법의 각 공정을 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 글라스 페룰 적재용 트레이 사시도로서, 상기 글라스 페룰 적재 공정(S1)을 나타낸다.

도 5에 도시된 바와 같이, 글라스 페룰(10)은 내부에 수용부(21)를 형성한 트레이(TRAY)(20)에 적재되고, 상기 수용부(21)는 트레이(20) 내부에서 상단으로부터 소정 깊이 함몰되어 있으며, 수용부(21) 저면은 평탄하게 마련되어서, 트레이(20) 내에 복수 개의 글라스 페룰(10)을 비정형 상태로 적재 가능하게 하고 있다.

여기서 상기 트레이(20)에 형성된 수용부(21)는 특별히 종래 지그의 안착홈과 같이 글라스 페룰(10)을 하나 하나 수용하는 형태로 되어 있지 않기 때문에 일정한 수량을 무작위 적재가 가능하므로 적재 시간이 대폭 절감될 뿐만 아니라, 글라스 페룰(10)의 길이가 차이가 있더라도 적재 가능하므로, 글라스 페룰 규격에 제한이 없다는 이점이 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 트레이 상의 글라스 페룰 적재 및 왁스 충진 상태를 보인 단면도로서, 상기 왁스 충진 공정(S2)을 나타낸다.

도 6에 도시된 바와 같이, 왁스 충진 공정(S2)은 트레이(20) 내의 수용부(21)에 글라스 페룰(10)을 적재시킨 상태에서 왁스(22)를 충진시켜서 글라스 페룰(10)을 고착시키는 공정이다.

상기 왁스(22)는 상온에서는 응고되어 고체 상태로 존재하고, 열을 가하면 용융되어 액체 상태로 존재하는 특성을 지닌 것으로, 일예로 SHIFT WAX 582W(상품명), NIKKA SEIKO WAX(상품명) 등을 들 수 있다.

이러한 왁스(22)를 가열시켜서 액체 상태로 용융시킨 후, 트레이(20) 내부의 수용부(21)에 주입하면, 상온에서 일정 시간이 경과한 뒤 응고되며, 경화된 왁스(22)는 글라스 페룰(10)을 고착시킨다.

이때, 왁스(22)의 충진 높이는 왁스(22)의 상단이 트레이 상단(23)으로부터 아래로 0.5mm 내지 1.5mm 범위의 이격거리(D)를 두고 충진시키면 만족하는데, 가장 바람직한 이격거리(D)는 1mm 내외이다.

만약 왁스(22)의 충진 높이가 지나치게 높아서 트레이 상단(23) 높이와 거의 같거나 높을 경우, 후술하는 커터(24)(도 7 참조)를 이용한 절단 공정의 가공이 원활하게 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 글라스 페룰(10) 절단 후 절단 단면을 세정할 때 불량 요인이 되므로 주의해야 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 글라스 페룰 절단 공정을 보인 단면도로서, 상기 페룰 절단 공정(S3)을 나타낸다.

도 7을 참조한 페룰 절단 공정(S3)은, 트레이(20) 내에서 왁스(22)로 고착된 복수 개의 글라스 페룰(10)의 상단부를 커터(24)를 이용하여 절단하는 공정으로서, 상기 커터(24)는 트레이(20)의 상부를 수평 방향으로 이동하도록 마련되어 있다.

이와 같이 왁스(22)에 의해서 고착된 글라스 페룰(10)을 절단하게 되면, 절단 단면의 시작부 또는 끝부분이 깨지는 현상이 일어나지 않으며, 이는 도 3과 같이 종래 지그(11)에 안착된 글라스 페룰(10)에 유동성이 없는 것과 달리, 왁스로 고착된 글라스 페룰(10)은 어느 정도의 유동성을 가지고 있기 때문이다.

즉, 왁스(22)가 상온에서 경화되어 있다 하더라도 그 재질의 특성 상 약간의 유연성을 가지고 있어서 커터(24)의 이동시 커터(24)와 글라스 페룰(10) 간의 접촉 충격을 왁스(22)가 흡수하는 이른 바 완충작용을 하고 있기 때문이며, 이로서 글라스 페룰(24) 절단 단면의 품질 불량률을 대폭 감소시킬 수 있다.

이와 같은 글라스 페룰 절단 공정(S3)을 완료한 뒤, 글라스 페룰(10)을 고착시킨 왁스를 제거하는 왁스 제거 공정이 요구되며, 그 방법으로 트레이(20) 자체에 열을 가하여 왁스를 액체 상태로 용융시킨 다음 트레이(20)에 적재된 글라스 페룰(10)과 액상 왁스(22)를 여과필터(미도시)에 부으면, 여과필터(미도시) 내부에 글라스 페룰(10)만 걸러지고 액상 왁스(22)는 밖으로 배출된다.

그러나, 글라스 페룰(10)에 형성된 유도구멍(10a)은 미세한 내경을 가지고 있어서 상기 왁스 제거 공정만으로는 유도구멍(10a)에 충진된 왁스(22)가 충분히 제거되지 않을 우려가 있으므로, 도 8에서와 같은 왁스 세정 공정(D4)을 통해 왁스를 완전히 제거할 필요가 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 왁스 세정 공정을 보인 왁스세정기 구조도로서, 상기 왁스 세정 공정(S4)은 전술한 왁스 제거 공정과 구별된다.

즉, 전술한 왁스 제거 공정은 트레이(20)에 직접 열을 가하거나 오븐과 같은 히터 챔버 내에 넣어서 왁스를 액상으로 용융시킨 다음, 글라스 페룰(10)로부터 왁스를 제거하는 공정이지만, 후술하는 왁스 세정 공정(S4)은 용매를 이용하고 있다는 점에서 차이가 있다.

도 8을 참조하면, 왁스 세정기(30)는 크게 용매(SOLVENT)(S)를 저장한 플라스크(31)와, 플라스크 상부에 위치하는 추출관(37)과, 추출관(37) 상부에 위치하여 냉각매체와 접촉된 응결관(33)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 플라스크(31)에 저장된 용매(S)는 범용 유기용제로서 아세톤(ACETONE), MEK, IPA, 톨루엔(TOLUENE), TCE 등에서 선택된 것이면 무방하고, 전술한 바와 같이 표면 또는 유도구멍(10a)에 왁스가 잔존한 상태에 있는 글라스 페룰(10)을 적재한 여과필터(40)는 상기 추출관(37) 내에 수용된다.

또한, 응결관(33) 주변의 냉각매체는 냉각매체 입구(34)로 유입되어 응결관(33) 표면과 접촉한 후 냉각매체 출구(35)를 통해 배출되는 형태로 순환이 가능하게 마련된다.

이러한 상태에서, 플라스크(31)를 가열하면 용매(S)가 가열, 증발되면서 기화된 용매 가스가 증발관(32)을 통해 추출관(37) 내부로 유입되고, 용매 가스는 응결관(33) 내부에서 응결되어 다시 액체 상태로 응결되어 결로 상태로 추출관(37) 내부로 회수된다.

이때, 추출관(37) 내부에 위치한 글라스 페룰(10)이 용매가스의 열을 매개로 간접 가열되어 글라스 페룰(10)의 표면 및 유도구멍(10a)에 잔존하고 있는 왁스가 완전히 용융됨과 동시에 용융된 왁스는 액상 용매(S)와 함께 회수관(36)을 통해서 플라스크(31) 내부로 회수된다.

이와 같은 간이한 구조의 왁스 세정 공정에 의해서 글라스 페룰(10)에 잔존하는 왁스(22)를 완전히 제거할 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 페룰 절단용 트레이 구조를 보인 사시도로서, 글라스 페룰 절단 공정시 글라스 페룰의 절단 단면 품질의 불량률을 줄일 수 있도록 한 트레이 구조를 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 트레이(20a)는 내부가 소정 깊이 함몰된 수용부(21a)를 형성하고 있고, 수용부(21a) 저면은 평탄하게 마련되어서 다수의 글라스 페룰(10)을 적재 가능하게 하고 있으며, 수용부(21a) 중앙에 중앙공간체(25)가 형성되어 있다.

상기 중앙공간체(25)는 트레이(20a) 주연의 상단 높이와 거의 동일한 높이로 돌출되어 있어서, 글라스 페룰(10)이 트레이(20a) 중앙부에 적재되지 않도록 함은 물론, 왁스(22) 역시 트레이 중앙부에 충진되지 않도록 하기 위한 것이다.

이는 전기한 실시예의 트레이(20)의 경우, 트레이(20) 중앙 부분에서 고착된 글라스 페룰(10)의 절단 단면이 가장자리에 위치한 글라스 페룰(10)의 절단 단면보다 더 많은 절단 단면 불량품이 발생함을 경험하였기 때문에, 이를 방지하고자 트레이(20) 중앙부위에 글라스 페룰(10)을 적재할 수 없도록 한 것이다.

트레이(20) 중앙부분에 위치한 글라스 페룰(10)의 절단 단면 불량률이 높은 원인은, 왁스(22)가 충진되었을 때 트레이(20)의 중앙 부분에서 경화된 왁스는 트레이(20)의 가장자리에서 경화된 왁스보다 상대적으로 지지되는 벽(트레이 가장자리 벽) 위치가 멀고, 또한 왁스 경화시 트레이 가장자리부터 시작되어 내부로 점진적으로 경화되므로 트레이(20) 가장자리의 왁스보다 상대적으로 무르게 경화되어서, 미세하기는 하지만 중앙 부위의 왁스가 더 큰 유연성을 가지게 되고, 이러한 차이는 트레이(20) 중앙에서 고착된 글라스 페룰(10)의 유동성을 지나치게 크게 하여, 결국 글라스 페룰(10)이 커터(24)와 접촉될 때 유동이 지나치게 커지게 되므 로, 절단 단면의 불량률이 높을 수밖에 없다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예와 같이 트레이(20a) 중앙에 중앙공간체(25)를 형성하면, 수용부(21a)에 충진된 왁스(22)가 전체 면적에 대해 고르게 경화되어서 글라스 페룰(10)의 절단 단면 불량률을 감소시킬 수 있다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 의한 글라스 페룰 절단 공정에 의하면, 무엇보다도 글라스 페룰의 절단 단면의 품질 불량률을 감소시켜서 양질의 절단 단면을 갖는 글라스 페룰을 생산할 수 있게 된다.

또한, 글라스 페룰 길이에 따른 규격의 제한 없이 여러 종류의 글라스 페룰을 하나의 트레이 내에서 동시에 절단할 수 있을 뿐만 아니라 글라스 페룰의 적재 시간이 단축되므로 생산성이 증대되는 효과를 가진다.게다가 트레이의 크기에 따라서는 1회 공정으로 많은 수량의 글라스 페룰을 가공할 수 있게 되며, 간이한 구조의 왁스 세정 공정을 통해 왁스를 완전히 제거할 수 있게 되는 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 광통신용 커넥터에 내재되는 글라스 페룰의 절단방법에 있어서,

   소정 깊이의 수용부를 구비한 트레이 내에 복수개의 글라스 페룰을 적재하는 글라스 페룰 적재 공정과, 상기 트레이 상에 소정 높이로 왁스를 충진/경화시켜서 글라스 페룰을 고착시키는 왁스 충진 공정과, 트레이 상에서 수평 이동하는 커터를 이용하여 글라스 페룰의 노출된 일부를 절단하는 글라스 페룰 절단 공정과, 경화된 왁스에 열을 가하여 액상으로 용융시켜서 글라스 페룰로부터 왁스를 제거하는 왁스 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 페룰 절단방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 글라스 페룰 적재 공정 중, 트레이의 중앙에 중앙공간체가 형성되어서 수용부 중앙에 글라스 페룰의 적재 및 왁스의 충진이 방지되게 한 것을 특징으로 하는 글라스 페룰 절단방법.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 왁스 충진 공정 중, 수용부 내의 왁스 충진 높이는 트레이 상단으로부터 아래로 0.5mm 내지 1.5mm의 이격거리를 두고 충진되게 한 것을 특징으로 하는 글라스 페룰 절단방법.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,

   상기 글라스 페룰 절단 방법은, 최종적으로 용매를 이용하여 글라스 페룰로부터 왁스를 세정할 수 있도록 하는 왁스 세정 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스 페룰 절단방법.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 왁스 세정 공정은, 용매가 저장된 플라스크(31), 상기 플라스크 상부의 위치하여 글라스 페룰을 적재한 여과필터(40)를 내재시킨 추출관(37), 상기 추출관 상부에 위치하여 순환 가능한 냉각매체에 접하고 있는 응결관(33)이 상호 연통되게 구비된 왁스 세정기(30)를 통해 이루어지되, 플라스크에서 가열, 증발된 용매 가스가 응결관에서 응결되게 하여 결로 상태로 추출관으로 회수되게 하고, 용매에 의해 왁스가 추출되어 플라스크로 내로 환원되게 한 것을 특징으로 하는 글라스 페룰 절단방법.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 용매는 유기용제로서 아세톤(ACETONE), MEK, IPA, 톨루엔(TOLUENE), TCE에서 선택된 것을 특징으로 하는 글라스 페룰 절단방법.

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