TW548247B - Optical fiber manufacture method, preform manufacture method, and preform manufacture apparatus - Google Patents

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A7 b/ 548247 5546pifdl .doc/008 五、發明說明（ί ) 本發明是有關於一種光纖(optical fiber)之製造方法、預 製件(preform)之製造方法及預製件製造裝置，其可製造具有直 徑小量變動之預製件與光纖。 第1圖繪不的是傳統~^種玻璃基礎材質（glass base material)第一延長(elongating)裝置400的示意圖。玻璃基礎材 質102是光纖爲主之材質，通常是經由玻璃基礎材質第一延 長裝置400延長。此迫使玻璃基礎材質102之直徑產生一玻 璃竿(glass rod)106。玻璃竿106具有從3mm至5mm之一直 徑，其大於拉出光纖之大多數傳統直徑。大多數用以拉出光 纖之傳統直徑是30mm至80mm。 玻璃基礎材質第一延長裝置400包括一加熱爐管1〇〇用 以加熱玻璃基礎材質102，以及一^拉出卡夾(drawing chuck) 104 用以支撐與延長加熱玻璃基礎材質102。爲了延長玻璃基礎材 質102，玻璃基礎材質第一延長裝置400供應玻璃基礎材質 1〇2至加熱爐管100。此處之玻璃基礎材質1〇2被加熱至大約 攝氏2000度。第一延長裝置400接著會經由拉出卡夾104支 撐玻璃基礎材質102,並從加熱爐管100連續向下拉出玻璃基 礎材質102，以形成一玻璃竿106。 第2圖繪示的是傳統一種玻璃車床11〇的架構圖。由玻 璃基礎材質第一延長裝置400製造出之玻璃竿106，會經由玻 璃車床110度過二次延長，以產生一預製件1〇7。同時，玻璃 竿106之直徑會縮減至規定直徑。玻璃車床no包括卡夾118 與Π9用以支撐玻璃竿1〇6, 一尾部支撐台116用以移動卡夾 119，以及一加熱源122用以加熱玻璃竿1〇6。卡夾U8之一 側被固定住，而卡夾118之另一側是可移動的。一牽引力可 I X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------11---------線 _ 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 548247 一 5546pifd 1 .doc/008 五、發明說明（7 ) 被用於卡夾119。由卡夾118與119支撐之玻璃竿1〇6會被加 熱源122加熱◦經由移動尾部支撐台116拉玻璃竿1〇6，可延 長此加熱的玻璃竿106。因此，玻璃竿1〇6的直徑會縮減變成 至規定直徑。 當使用傳統玻璃基礎材質第一延長裝置4〇〇來延長玻璃 基礎材質102時，製造出彎曲的玻璃竿1〇6是可能的。此外， 當使用傳統玻璃車床110來延長玻璃竿106以製造預製件107 _ 時，通常會有額外的問題發生。這些問題包括預製件107之 直徑的變動’此乃因爲在生產每一預製件1〇7時，提供至加 熱源122之氣體數量及移動尾部支撐台U6之速度不同的原 當延長由傳統玻璃基礎材質第一延長裝置400製造出之 彎曲的玻璃竿106,並經由玻璃車床11〇製造預製件1〇7時， 預製件107之直徑會變化。當經由拉出具有變化的直徑之預 製件107來製造光纖時，生產出之光纖的直徑也會變化。如 此將難以製造出高品質的光纖。 因此，本發明的目的，提出一種光纖製造方法，一種 預製件製造方法及一種預製件製造設備，其可解決上述問 題。本發明的目的，可經由結合本發明之申請專利範圍獨 立項所描述之特徵來達成。此申請專利範圍獨立項定義出 本發明之實施例的額外優點。 依照本發明之第一觀點，提出一種製造光纖的方法， 包括設定一加熱狀況用以加熱一玻璃竿，其爲此光纖之母 體材質，並依據隨著玻璃竿之延長進行而改變的規定數 値，設定玻璃竿之延長速度；依據此設定情形設定之加熱 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 濟 部 智 慧 財 產 工 消 費 合 作 社 印 製 548247 A7 ---- 5546pjfdl.doc/008_B7 五、發明說明（、） 狀況與延長速度’加熱與延長玻璃竿以產生一預製件；以 及經由額外加熱預製件來拉出此預製件成一類似細線狀， 以產生一光纖。 提供一種製造光纖的方法，其設定情形依據延長過程 之進行時間做爲此數値，設定加熱狀況與延長速度。此加 熱過程與延長過程可包括一尾端拉出過程’用以縮減玻璃 竿之一*端的直徑’以及此尾端拉出過程依據尾端拉出過程 之進行時間，隨著加熱與延長過程尾端拉出玻璃竿之該 端。 提供一種製造光纖的方法，其設定情形依據延長過程 之進行時間，設定用以加熱玻璃竿之噴燒器的位置以及供 應至噴燒器之氣體數量做爲加熱狀況。此設定情形可依據 延長過程之進行時間，設定用以支撐玻璃竿之卡夾的移動 速度做爲延長速度。 提供一種製造光纖的方法，其設定情形依據在延長過 程中玻璃竿之延長長度做爲數値，設定加熱狀況與延長速 度。 提供一種製造光纖的方法\此加熱過程與延長過程包 括尾端拉出過程，用以縮減玻璃竿之一端的直徑，以及尾 端拉出過程依據玻璃竿之延長長度，隨著加熱與延長過程 尾端拉出玻璃竿之該端。此設定情形可依據玻璃竿之延長 長度，設定用以加熱玻璃竿之噴燒器的移動距離以及供應 至噴燒器之氣體數量做爲加熱狀況。此設定情形可更依據 玻璃竿之延長長度，設定用以支撐玻璃竿之卡夾的移動速 度做爲延長速度。 6 本紙張尺度綱中國國家標準（CNS)A4規格（21Q X 297公爱） _____________ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Iri 一I-------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 554^pifdl .doc/008_B7_ 五、發明說明（A ) 提供一種製造光纖的方法，此設定情形使用一編碼 器，其被提供在用以驅動卡夾之馬達上，經由量測馬達之 旋轉角度，量測出卡夾之移動距離。 提供一種製造光纖的方法’此設定情形依據在延長過 程中玻璃竿上產生之張力做爲數値，設定加熱狀況與延長 速度。 提供一種製造光纖的方法，用以加熱玻璃竿之加熱 源，隨著延長過程進行，沿著玻璃竿之縱向移動’以及加 B 熱與延長過程控制延長速度，使得在加熱源移動規定距離 前之張力大體上變成110%或更低在加熱源移動規定距離 後之張力的平均値。 提供一種製造光纖的方法，加熱與延長過程控制張 力，使得在加熱源移動規定距離前之張力大體上變成從 80%至110%在加熱源移動規定距離後之張力的平均値。 此規定距離大體上介於50mm至150mm之間。當加熱 源移動此規定距離時，加熱與延長過程可控制延長速度爲 p —定速度。此設定情形依據張力，設定用以支撐玻璃竿之 卡夾的移動速度做爲延長速度。 提供一種製造光纖的方法，此設定情形依據被提供在 介於玻璃竿與任一虛擬竿間之連接上的標記位置做爲數 値，其被鎔接至玻璃竿之任一端，設定加熱狀況與延長速 度。 提供一種製造光纖的方法，加熱過程與延長過程包括 一尾端拉出過程，用以縮減玻璃竿之一端的直徑，以及尾 端拉出過程依據標記位置，隨著加熱與延長過程尾端拉出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------------訂--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 548247 A7 B7

LiSDifd 1 .doc/008 五、發明說明（k ) 玻璃竿之該端。此設定情形可依據被提供在介於玻璃竿與 任一虛擬竿間之連接上的切口位置做爲標記位置’設定加 熱狀況與延長速度。 提供一種製造光纖的方法，此設定情形依據被提供在 介於玻璃竿與任一虛擬竿間之連接上的螢光塗料位置做爲 標記位置，設定加熱狀況與延長速度。 提供一種製造光纖的方法，此設定情形依據沿著玻璃 > 竿之軸方向之複數個位置中的直徑做爲數値’設定沿著玻 璃竿之軸方向之複數個位置中的延長速度’以及依據玻璃 竿之複數個位置中之直徑的平均値’設定加熱狀況。 提供一種製造光纖的方法，被尾端拉出之玻璃竿的一 端，其直徑被縮減，而此設定情形爲依據沿著玻璃竿之軸 方向之複數個位置中之直徑，以及經由延長過程沿著玻璃 竿之軸方向之玻璃竿的長度變化做爲數値，偵測被尾端拉 出之玻璃竿之尾端拉出區域的位置，以及依據尾端拉出區 域之位置，設定經由火焰硏磨之玻璃竿的硏磨範圍，並依 據尾端拉出區域之直徑，設定火焰之加熱功率狀況，以及 加熱與延長過程經由加熱功率狀況之火焰，硏磨玻璃竿之 硏磨範圍。 依照本發明之另一觀點，提出一種製造光纖的方法， 包括加熱與延長一玻璃竿，其爲光纖之母體材質，以產生 一預製件；額外加熱預製件來拉出預製件成一類似細線 狀，以產生一光纖；以及，此加熱與延長過程具有預加熱 玻璃竿直到玻璃竿之規定區域軟化爲止，以及尾端拉出規 定區域，用以縮減規定區域之直徑，並用以經由額外加熱 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------¾ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 i-u------線； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 548247 5546pifd 1 .doc/008 _JB7_______ 五、發明說明（6 ) 與延長規定區域，製作玻璃竿之一端。 提供一種製造光纖的方法，尾端拉出過程更包括第二 加熱過程，用以經由火焰加熱一區域，比起規定區域之中 心，其大多朝著玻璃竿之中間面的方向，火焰之濃度小於 預加熱過程之火焰的濃度。 依照本發明之第一觀點，一種製造預製件的方法，其 爲光纖之母體材質，包括設定一加熱狀況用以加熱玻璃 竿，其爲光纖之母體材質，並依據隨著玻璃竿之延長進行 而改變的規定數値，設定玻璃竿之延長速度，以及依據此 設定情形設定之加熱狀況與延長速度，加熱與延長玻璃竿 以產生一預製件。 提供一種製造預製件的方法，此設定情形依據延長過 程之進行時間做爲數値，設定加熱狀況與延長速度。 提供一種製造預製件的方法，加熱過程與延長過程包‘ 括一尾端拉出過程，用以縮減玻璃竿之一端的直徑，以及 尾端拉出過程依據尾端拉出過程之進行時間，隨著加熱與 p 延長過程尾端拉出玻璃竿之該端。此設定情形依據在延長 過程中玻璃竿之延長長度做爲數値，設定加熱狀況與延長 速度。加熱過程與延長過程更包括一尾端拉出過程，用以 縮減玻璃竿之一端的直徑，以及尾端拉出過程依據玻璃竿 之延長長度，隨著加熱與延長過程尾端拉出玻璃竿之該 士山 频。 提供一種製造預製件的方法，此設定情形依據在延長 過程中玻璃竿上產生之張力做爲數値，設定加熱狀況與延 長速度。 本紙張尺度過用肀國國豕ί示準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 訂---------線> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 S546pifd 1 .doc/008 R7 五、發明說明） 提供一種製造預製件的方法，用以加熱玻璃竿之加熱 源，隨著延長過程進行，沿著玻璃竿之縱向移動，以及加 熱與延長過程控制延長速度，使得在加熱源移動規定距離 前之張力大體上變成1 10%或更低在加熱源移動規定距離 後之張力的平均値。 提供一種製造預製件的方法，加熱與延長過程控制張 力，使得在加熱源移動規定距離前之張力大體上變成從 80%至110%在加熱源移動規定距離後之張力的平均値。此 > 規定距離大體上介於50mm至150mm之間。當加熱源移動規 定距離時，加熱與延長過程控制延長速度爲一定速度。 提供一種製造預製件的方法，此設定情形依據被提供 在介於玻璃竿與任一虛擬竿間之連接上的標記位置做爲數 値，其被鎔接至玻璃竿之任一端，設定加熱狀況與延長速 度。加熱過程與延長過程可包括一尾端拉出過程，用以縮 減玻璃竿之一端的直徑，以及尾端拉出過程依據標記位 置，隨著加熱與延長過程尾端拉出玻璃竿之該端。 提供一種製造預製件的方法，此設定情形依據沿著玻 璃竿之軸方向之複數個位置中的直徑做爲數値，設定沿著 玻璃竿之軸方向之複數個位置中的延長速度，以及依據玻 璃竿之複數個位置中之直徑的平均値，設定加熱狀況。 提供一種製造預製件的方法，被尾端拉出之玻璃竿的 一端，其直徑被縮減，而此設定情形爲依據沿著玻璃竿之 軸方向之複數個位置中之直徑，以及經由延長過程沿著玻 璃竿之軸方向之玻璃竿的長度變化做爲數値，偵測被尾端 拉出之玻璃竿之尾端拉出區域的位置，以及依據尾端拉出 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I------hIT·-----I I I · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 B7 5546pifd 1 .doc/008 五、發明說明（父） 區域之位置，設定經由火焰硏磨之玻璃竿的硏磨範圍，並 依據尾端拉出區域之直徑，設定火焰之加熱功率狀況，以 及加熱與延長過程經由加熱功率狀況之火焰’硏磨玻璃竿 之硏磨範圍。 依照本發明之另一觀點，提出一種製造預製件的方 法，其爲光纖之母體材質，包括預加熱玻璃竿直到該璃竿 之規定區域軟化爲止，以及尾端拉出此規定區域，用以縮 _ 減規定區域之直徑，並用以經由額外加熱與延長規定區 域，製作玻璃竿之一端。此尾端拉出過程更包括第二加熱 過程，用以經由火焰加熱一區域，比起規定區域之中心， 其大多朝著玻璃竿之中間面的方向，火焰之濃度小於預加 熱過程之火焰的濃度。 依照本發明之第一觀點，一種製造預製件的裝置，其 爲光纖之母體材質，包括一加熱源，用以加熱一玻璃竿， 其爲預製件之母體材質；一延長單元’用以延長玻璃竿； 一量測裝置，用以量測隨著玻璃竿之延長進行而改變之數 , 値；以及一控制單元，用以依據經由量測裝置量測到之數 値，控制加熱源之加熱狀況與延長單元之延長速度。 提供一種製造預製件的裝置，量測裝置量測延長過程 之進行時間做爲數値，以及控制單元依據經由量測裝置量 測到之延長過程之進行時間，控制加熱狀況與延長速度。 提供一種製造預製件的裝置，量測裝置量測隨著延長 進行而改變之延長單元之移動距離做爲數値，以及控制單 元依據經由量測裝置量測到之延長單元之移動距離，控制 加熱狀況與延長速度。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） ---------------------訂-------—線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作

I 548247 5 S46pifd 1 .doc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（q ) 提供一種製造預製件的裝置，量測裝置量測經由延長 過程玻璃竿上產生之張力做爲數値，以及控制單元依據經 由量測裝置量測到之玻璃竿上產生之張力，控制加熱狀況 與延長速度。 提供一種製造預製件的裝置，加熱源隨著延長過程進 行，沿著玻璃竿之縱向移動，以及控制單元控制延長速度， 使得在加熱源移動規定距離前之張力大體上變成110 %或 更低在加熱源移動規定距離後之張力的平均値。 _ 提供一種製造預製件的裝置，控制單元控制張力，使 得在加熱源移動規定距離前之張力大體上變成從80%至 110%在加熱源移動規定距離後之張力的平均値。此規定距 離大體上介於50mm至150mm之間。當加熱源移動規定距離 時，控制單元可控制延長速度爲一定速度。 提供一種製造預製件的裝置，量測裝置量測被提供在 介於玻璃竿與任一虛擬竿間之連接上的標記位置做爲數 値，其被鎔接至玻璃竿之任一端，以及控制單元依據經由 量測裝置量測到之標記位置，控制加熱狀況與延長速度。 提供一種製造預製件的裝置，量測裝置量測沿著玻璃 竿之軸方向之複數個位置中的直徑做爲數値，以及控制單 元依據沿著玻璃竿之軸方向之複數個位置中之直徑，控制 沿著玻璃竿之軸方向之複數個位置中之延長速度，以及依 據複數個位置中之直徑的平均値’控制加熱狀況。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細 說明如下： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） ------------.—丨丨丨丨丨tr·-------- *5^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 548247 5546pifdl .doc/008 五、發明說明（ 圖式之簡單說明： 第1圖繪示的是傳統一種玻璃基礎材質第一延長裝置 400的示意圖； 第2圖繪示的是傳統一種玻璃車床110的架構圖； 第3圖繪示的是本發明之光纖製造裝置的系統圖； 第4圖繪示的是本發明之光纖製造方法的流程圖； 弟5圖彳旨不的疋玻搞基礎材質第—*延長裝置900的架構 圖； 第6圖繪示的是第一延長裝置402的架構圖，其經由一 基礎材質固定單元136支撐一標準竿，以調整用以延長玻 璃基礎材質1〇2之軸線； 第7圖繪示的是第4圖之玻璃基礎材質第一延長過程 (S204)的詳細流程圖； 第8圖繪示的是第一延長裝置4〇2的架構圖，其經由延 長卡夾142支撐標準竿138 ; 第9圖繪不的是第一延長裝置4〇2的架構圖，其經由懸 吊機制I34與延長機制14〇支撐檩準竿138 ; 第10圖繪不的是使用延長滾輪丨4如與14朴取代延長機 制14〇上之延長卡夾I42的範例圖； 第11圖繪不的是使用延長滚輪144a與144b取代延長機 制140上之延長卡夾I42的範例圖； 第Π圖繪示的是玻璃基礎材質102的示意圖，其彎曲度 被量測； 第13圖繪示的是經由第一延長裝置4〇2控制延長滾輪 144a與14朴之旋轉速度的機構圖； 13 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---------線' 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 Α7 5546pifd 1 .doc/008 B7 五、發明說明（丨\ ) 第14圖繪示的是介於玻璃基礎材質102之熱軟化區域之 中心位置與延長軸線154間之偏差數與玻璃竿106之彎曲度 間的關係圖； 第15圖繪示的是延長滾輪144a與144b之表面的變形 圖； 第16圖繪示的是當金屬管係由第15圖之批數300之延 長滾輪144a與144b負載時，金屬管的變位圖； 第17圖繪示的是經由實施例中之第一延長裝置402，熱 > 軟化區域之中心位置的變位圖； 第18圖繪示的是當延長滾輪144a與144b之旋轉速度被 控制在相同旋轉速度時，熱軟化區域之中心位置的變動圖； 第19圖繪示的是用於第5圖之玻璃竿融化裝置370之噴 燒器(burner)176的另一實施例； 第2〇圖繪示的是玻璃竿輸送裝置380的架構圖； 第21圖繪示的是第一延長裝置402之儲存容器224的示 意圖； 第22圖繪示的是當輸送玻璃竿1〇6時，玻璃竿輸送裝置 380的移動圖； 第23圖繪示的是玻璃竿輸送裝置380的另一實施例； 第24圖繪示的是當玻璃竿輸送裝置380輸送玻璃竿1〇6 時，第23圖之玻璃竿輸送裝置380的移動圖； 第25圖繪示的是本發明之玻璃竿第二延長裝置1 U的架 構圖； 第26圖繪示的是第4圖之玻璃竿第二延長過程(82〇6)的 詳細流程圖； --------------------訂---------線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^紙張尺&適用中國國豕標準（CNS)Α4規格（21〇 χ 297八爱） '-* --- 548247 S5 46pifdl.doc/0Q8 五、發明說明（) 第27圖繪示的是提供在固定卡夾U8上之冷卻裝置33〇 與玻璃竿第二延長裝置m之可移動卡夾U9的範例圖； 第28圖繪示的是範例與比較的範例之固定卡夾118與可 .移動卡夾119的溫度圖； 第29圖繪示的是介於加熱源122與直徑量測裝置124間 距離與玻璃竿106之直徑變動百分比間的關係圖； 第30圖繪示的是玻璃竿第二延長裝置ni的架構圖，其 ^ 具有一張力量測裝置282 ; 1 第31圖繪示的是第26圖之延長過程(S154)的詳細流程 圖； 第32圖繪示的是在玻璃竿106之延長期間，直徑變動的 過程圖； 第33圖繪示的是依照第31圖之延長過程(S154)，玻璃 竿106被延長的過程圖； 第34圖繪示的是在範例之早期延長階段，玻璃竿106之 張力的變動圖； 第35圖繪示的是在比較的範例之早期延長階段，玻璃竿 106之張力的變動圖； 第36圖繪示的是在玻璃竿1〇6之延長之後，玻璃竿1〇6 之直徑的變動圖； 第37圖繪示的是第26圖之尾端拉出過程(S158)的詳細 流程圖； 第38圖繪示的是切口 284的示意圖，其在第37圖之尾 端拉出位置偵測過程(S169)，被提供在介於玻璃竿106與虛擬 竿108間之連接上； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線.. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

548247 A7 5546pifdl .doc/008 B7 五、發明說明（b) 第39圖繪示的是印記287的示意圖，其被用在介於玻璃 竿106與虛擬竿108間之連接上，以做爲標記之另一範例； 第4〇圖繪示的是在尾端拉出位置偵測過程(S169)中偵測 切口 284之玻璃竿第二延長裝置111的示意圖； 第41圖繪示的是在第37圖所示流程圖之玻璃竿1〇6之 尾端拉出過程期間，加熱源122與尾部支撐台116的移動圖； 第42圖繪示的是在第37圖之尾端拉出過程(S158)中， 尾端拉出過程之另一方法的設定範例； > 第43圖繪示的是在第37圖之尾端拉出過程(S158)中， 尾端拉出過程之另一方法的另一設定範例； 第44圖繪示的是玻璃竿第二延長裝置111之加熱源122 的架構圖； 第45圖繪示的是加熱源122之頂部的平面圖； 第46圖繪示的是介於氧氣之直線速度與加熱源122之頂 部溫度間的關係圖； 第47圖繪示的是預製件107之尖端的形狀圖，其直徑在 > 尾端拉出過程(S158)中被縮減及融化； 第48圖繪示的是預製件107之尖端的另一形狀圖，其尾 端被延長； 第49圖繪示的是在第26圖之表面處理過程(S168)中之 預製件107被表面處理前，預製件1〇7的損害圖； 第50圖繪示的是預製件107a的示意圖，其係經由氫氟 酸蝕刻第51圖與第52圖所示範例之處理； 第51圖繪示的是經由視覺檢查計數範例與比較的範例 之預製件107上產生之氟化氫凹面的數量； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

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A 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 5546pifdl .doc/008 B7 發明說明（d) 第52圖繪示的是在範例與比較的範例之氫氟酸蝕刻的 處理之後，預製件1〇7之不均勻表面； 第53圖繪示的是經表面處理之預製件107的另一形狀； 第54圖繪示的是用以淸洗加熱源之超音波淸洗裝置404 的示意圖；以及 第55圖繪示的是用以延長預製件1〇7來製造光纖之預製 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 件拉出裝置500的架構圖。 圖式之標號說明： 100 :加熱爐管 102 :玻璃基礎材質 104 :拉出卡夾 106 :玻璃竿 107、107a、107b :預製件 108、342 :虛擬竿 110 :玻璃車床 111 :玻璃竿第一延長裝置 112 :托台 114、116:尾部支擦台 118、119、346 :卡夾 120 :移動支架 122 :加熱源 124 :直徑量測裝置 130 :延長熔爐 134 :懸吊機制 136 :基礎材質固定單元 138 :標準竿 140 :延長機制 142 :延長卡夾 144a、144b :延長滾輪 148、149 :軸承 150 :量測裝置 152 :直徑量測裝置 1 5 4 '·延長軸線 156 :直徑控制單元 158 :位置控制單元 176 :噴燒器 178 :火焰 190 :氫氣供應管 192 :氧氣供應管 194 ··環形氣體入口 196 :冷卻水 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 五 548247 A7 S546pifdl .doc/008 _B7 、發明說明（（c ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 198 :冷卻水供應管 200 :冷卻水排出管 204 :給料器 206 :延長裝置 208 :支撐腳 210 :旋轉台 212 :馬達 214 :定時輸送帶 216 :噴燒器架 218 :延長融解卡夾 224 :儲存容器 234a 、 234b 、 236a 、 236b : 支撐元件 244 :汽缸儲存盒 245 :可移動的支撐元件 246 :固定的支撐元件 248 :操作開關盒 250、264 :促動器 252 :支撐架 254 :操控器 256、268 :旋轉軸 257、258 :軸釘 260 :托盤 262 :支柱 266 ··連結軸 270 :滑行推動器 272 :移動支架編碼器 273 :尾端支撐架驅動編碼器 274 :移動支架馬達 275:尾端支撐架驅動馬達 276 :鏈條 278 :流量控制器 280 :控制單元 282 :張力量測裝置 284 ··切口 285 :外管 286 :內管 287 :螢光塗料 288 :氧氣出口 290 :易燃氣體出口 294 :火焰 296 :惰氣通道 298 :惰氣流率控制單元 300 :閥門 3〇2 ··連接元件 304 :控制元件 306 :驅動源 3〇8 :氧氣通道 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

312 :易燃氣體通道 330 :冷卻裝置 334 :切割面 338 :薄部分 346 :卡夾 348 :加熱裝置 352 :直徑量測裝置 356 :第一矯正裝置 36〇 :第二矯正裝置 370 :玻璃竿融化裝置 39〇 :火焰噴嘴 394 :氧氣入口管 398 :淸洗液 -延長裝置 4〇4 :超音波淸洗裝置 548247 A/ 5 546pifd 1 .doc/008 _ B7 發明說明（κ) 310 :氧氣流率控制單元 314 :易燃氣體流率控制單元 316 :分支工具 332 :融化部分 336 :逐漸變細部分 340 :把手 344 :可移動支撐架 350 :光纖 354 :第一塗佈裝置 358 :第二塗佈裝置 362 :曳引機 380 :玻璃竿傳輸裝置 392 :氫氣入口管 396 :超音波震盪器 400、900 :玻璃基礎材質第- 4〇2 :第一延長裝置 500 :預製件拉出裝置 6〇〇 :玻璃基礎材質產生裝置 7〇〇 :玻璃基礎材質脫水與燒結裝置 本發明之詳細描沭 本發明將使用實施例解釋說明。然而，以下實施例並不 限制本發明之範圍在申請專利範圍中所描述。，對本發 明來說，在實施例中描述之所有特徵或其結合並非是必要 的。 雖然本發明已以較佳實施例揭露出，然本發明之範圍 19 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 5 546 pifd 1 .doc/008 ny 五、發明說明（π) 並不限定在這些實施例中。任何熟習此技藝者，皆可對本 發明之實施例作各種修正與改善。此種對本發明之申請專 利範圍添加的修正或改善，也在本發明之保護範圍內。 弟3圖繪不的是本發明之光纖製造裝置的系統圖。本發 明之光纖製造裝置的系統包括一玻璃基礎材質產生裝置 600，用以產生一玻璃基礎材質102做爲光纖之基礎材質；一 玻璃基礎材質脫水(dehydrating)與燒結(sintering)裝置700，用 以脫水與燒結玻璃基礎材質102;—玻璃基礎材質第一延長裝 > 置900，用以延長玻璃基礎材質102，以產生一玻璃竿106 ; 一玻璃竿傳輸裝置380，用以傳輸玻璃竿106 ; —玻璃竿第二 延長裝置111，用以延長玻璃竿106—第二時間，以產生一預 製件107;以及，一預製件拉出裝置500,用以拉出預製件107， 以產生一光纖。 第4圖繪示的是本發明之光纖製造方法的流程圖。經由 玻璃基礎材質產生裝置600使用VAD方法、氣相軸沉積方法 或類似者(S200)，產生玻璃基礎材質102。玻璃基礎材質102 接著會經由玻璃基礎材質脫水與燒結裝置700(S202)在一氯氣 環境內被脫水，以及在一惰氣環境內被燒結。 玻璃基礎材質102之直徑通常是ll〇mm至200mm，相較 於直徑爲30mm至80mm來說，其較實用於拉出光纖。因此， 被脫水與燒結的玻璃基礎材質1〇2首先經由玻璃基礎材質第 一延長裝置900來延長，以製造出一玻璃竿106(S204)。玻璃 竿106具有3mm至5mm之直徑，方便於拉出光纖從30mm至 80mm 〇 玻璃竿106經由玻璃竿傳輸裝置380(S205)傳輸。玻璃竿 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ^1 ϋ ϋ ·ϋ ϋ n I φ 1·— ft·— I ϋ ϋ ϋ-_、i ϋ ϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線- 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 548247

五、發明說明（6 ) 106接著會經由玻璃竿第二延長裝置lu來加熱與延長至一規 定直徑，以製造出一預製件l〇7(S206)。預製件1〇7經由預製 件拉出裝置500來加熱與延長至一類似細線的形式，以製造 出一光纖(S210)。 第5圖繪示的是玻璃基礎材質第一延長裝置9〇〇的架構 圖。玻璃基礎材質第一延長裝置900包括一第一延長裝置4〇2 用以加熱與延長玻璃基礎材質102，以及一玻璃竿融化裝置 | 370用以融化玻璃竿1〇6。第一延長裝置402具有一延長溶爐 130，其具有一加熱熔爐1〇〇，以及一懸吊機制134被提供在 延長熔爐130之上。懸吊機制134用以供應玻璃基礎材質1〇2 至延長熔爐130之內部在一規定速度下。 第一延長裝置402更具有一延長機制140被提供在延長 熔爐130之下，以支撐縮減的直徑之玻璃竿1〇6，及在一規定 速度下拉出玻璃竿106。懸吊機制134具有一基礎材質固定單 元136，用以支撐玻璃基礎材質102。延長機制140具有一延 長卡夾142，用以支撐玻璃竿106。玻璃竿融化裝置370具有 p —噴燒器176、一旋轉台210、一定時輸送帶21心一馬達212、 一支撐腳208、一噴燒器架216、一延長裝置206，以及一延 長融解卡夾218。 玻璃基礎材質102被安裝在基礎材質固定單元136上， 並在一規定速度下被送入加熱熔爐1〇〇內。玻璃基礎材質1〇2 經由加熱熔爐1〇〇加熱，然後經由延長卡夾142支撐與拉出， 以縮減直徑來製造出一玻璃竿106。玻璃竿106經由延長裝置 206在一速度下被拉出以獲得適合的直徑’使得玻璃基礎材質 102被延長至想要的直徑。同時，經由一直徑量測裝置152來

2 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------I---訂·------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548247 5546pifd 1 .doc/008 A7 B7 五

A 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（A ) 量測玻璃竿106的直徑。爲了延長玻璃竿106至想要的直徑， 給料器(feeder)2〇4、加熱熔爐100與延長裝置206會依據此量 測結果被控制。 玻璃竿106被延長至一規定直徑與長度後，其部分會被 噴燒器Π6所融化，而其不包括氣泡或不包括其直徑之氣泡 大約爲0.3mm或以上。氧氣與氫氣之燃燒是一合理的噴燒器 176之加熱裝置。依據碳氫化合物燃料之氣體燃燒例如丙烷和 氧氣也可被使用於噴燒器176。 噴燒器176經由支撐腳208被安裝在旋轉台210上。旋 轉台210透過一驅動裝置例如馬達212並經由定時輸送帶214 旋轉。旋轉台210被安裝在噴燒器架216上。玻璃竿融化裝 置370經由旋轉噴燒器176加熱玻璃竿106來融化玻璃竿 106，以及使用具有一規定速度與拉出強度之延長融解卡夾 218來延長玻璃竿106。 第6圖繪示的是第一延長裝置402的架構圖，其經由一 基礎材質固定單元136支撐一標準竿138,以調整用以延長玻 璃基礎材質1〇2之軸線。懸吊機制134具有一機制未繪示於 圖中，用以調整基礎材質固定單元136之垂直傾度。延長機 制14〇具有一機制，也未繪示於圖中，用以調整延長卡夾142 之垂直傾度。延長機制140更具有一機制，同樣未繪示於圖 中，用以在後方與前方以及左方與右方之水平相角之內，調 整延長機制14〇的位置。 第7圖繪示的是第4圖之玻璃基礎材質第一延長過程 (S204)的詳細流程圖。玻璃基礎材質第一延長過程(S204)具有 一過程’用以調整弟一延長裝置4〇2之延長軸線。首先，一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(2i〇x 297公爱了 ---------------------訂·------11 i^w— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 22 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 5 546pifd 1 .doc/008 B7 五、發明說明（γ) 金屬或陶瓷竿被配製做爲一標準竿138。直線狀態之標準竿 138需被保證(guaranteed)。標準竿138通常具有一玻璃基礎材 質102之長度，且虛擬竿被鎔接於玻璃基礎材質1〇2上。標 準竿138之直線狀態軸線被保證沿著全長度。 如第6圖所示，經由懸吊機制134之基礎材質固定單元 136支撐標準竿138 (S110)。接著，調整懸吊機制134之傾度 A，使得標準竿138之方向符合垂直方向(S112)。隨後’在完 成調整過程之後，從基礎材質固定單元136中移走標準竿138 1 (S114)。 第8圖繪示的是第一延長裝置402的架構圖，其經由延 長卡夾142支撐標準竿138。經由延長機制140之延長卡夾 142支撐標準竿138 (第7圖，S116)。接著，調整延長機制140 之傾度B，使得標準竿138之方向符合垂直方向(第7圖’ S118)。同時，使得延長卡夾142維持標準竿138之縱向的近 似中心。調整懸吊機制134與延長機制140的步驟可被反轉。 延長機制140可先被調整，然後再調整懸吊機制134。 第9圖繪示的是第一延長裝置402的架構圖，其經由懸 吊機制134與延長機制140兩者來支撐標準竿138。在完成懸 吊機制134與延長機制140之調整步驟後’經由基礎材質固 定單元136支撐標準竿138，而標準竿138之最底端會被延長 卡夾142所支撐(第7圖，S120)。接著，調整延長機制14〇之 水平方向位置c或懸吊機制134之水平方向位置C ’使得介 於垂直軸線與標準竿138間之水平方向差小於〇.5111111每丨⑺長 (第 7 圖，S122)。 隨後，經由使用第一延長裝置4〇2延長玻璃基礎材質102 φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------—訂--------線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 5546pifdl .doc/008 B7 五、發明說明（7丨） 以產生玻璃竿106，其延長軸線會被調整(第7圖，S124)。最 後，玻璃竿106會經由玻璃竿融化裝置370被融化(第7圖， S126)。 第10圖與第11圖繪示的是使用延長滾輪144a與144b 於延長機制140上來取代延長卡夾142的範例圖。若是使用 延長滾輪144a與14扑來調整連接懸吊機制134與延長機制 140之軸線的垂直傾度，可採用下述方法。經由延長滾輪144a 與144b支撐標準竿138相對於經由延長卡夾142支撐標準竿 138(第 7 圖，S116)。 隨後，經由調整直線F之水平傾度來調整延長機制H0 之傾度。直線F連接介於延長滾輪144a與14扑間之兩旋轉 軸線。在延長機制140之傾度的調整步驟後(第7圖，S118)， 延長滾輪144a與144b可垂直地支撐標準竿138。 然後’如第11圖所不’在此步驟中’經由懸吊機制134 之基礎材質固定單元136與延長機制140之延長滾輪144a與 144b支撐之標準竿138對應於經由基礎材質固定單元136與 > 延長卡夾142支撐之標準竿138(第7圖，S120)。接著，調整 連接懸吊機制134與延長機制140之軸線的垂直傾度E。此調 整步驟可經由調整延長機制140的位置在水平方向或調整懸 吊機制134的位置在水平方向來完成，此步驟對應於懸吊機 制134與延長機制140之水平方向位置的調整步驟(第7圖， S122) 〇 使用上述之調整方法，可輕易地調整連接懸吊機制134 與延長機制140之軸線的垂直傾度。此方法不僅適用於延長 直線的玻璃基礎材質102而在虛擬竿與玻璃基礎材質1〇2間 24 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---------線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 548247 5546Difd1 doc/008 A7 B7 五、發明說明) 不會有任何縫隙，而且適用於延長彎曲之玻璃基礎材質102， 以獲得具有在一想要的直線狀態範圍內之縮減直徑的玻璃竿 1〇6。提供玻璃基礎材質102被鎔接於虛擬竿上，而在玻璃基 礎材質102與虛擬竿之軸線間不會有縫隙是可能的。 對於經由懸吊機制134、延長機制140或經由懸吊機制 134與延長機制140兩者來支撐玻璃基礎材質102的方法而 言，第一延長裝置402可準確地調整延長軸線之垂直傾度。 丨因此，造成玻璃基礎材質102之熱軟化區域上之彎曲的彎曲 力矩可被減低。經由延長的玻璃基礎材質102之寬度產生的 彎曲與延長機制140有關。玻璃基礎材質102可因此被延長 在一想要的直線狀態之範圍內，而不會在玻璃基礎材質102 與虛擬竿之軸線間造成縫隙。 第I2圖繪示的是玻璃基礎材質102的示意圖，其彎曲度 被量測。經由延長裝置402延長玻璃基礎材質1〇2，並經由上 述調整方法調整其垂直傾度。接著，量測玻璃竿106之彎曲 度。首先，玻璃竿106被放置在水平安裝之兩軸承148與H9 .上，使得直線連接可以是一標準線之軸承148與149的頂端。 接著，經由掃描量測裝置150沿著玻璃竿106使用一裝置例 如一標度測量裝置，從標準線量測高度之最大或最小値。 接著，玻璃竿106會被旋轉180度，並以相同的方法從 標準線量測高度之最大與最小値。介於第一量測最大値與下 —量測最小値間之差値的最大値或第一量測最小値與下一量 測最大値間之差値設定爲”2h”。此値被長度L1分成”h”，其爲 介於兩軸承148與149間之距離，代表每單位長度玻璃竿ι〇6 之直線狀態。 ______________ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 25

548247 A7 5 546 nifd 1 .doc/008 B7 五

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A 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明) 具有虛擬竿而無縫隙之5段直線的玻璃基礎材質102會 被第一延長裝置4〇2在一調整的延長軸線延長’以產生5段 玻璃竿1〇6。每一玻璃竿106之直線狀態會經由第12圖所示 之方法被量測。玻璃竿106之”h”都在0.5mm之內。接著，玻 璃竿106會經由第一延長裝置402延長，而無須調整延長軸 線。平均百分之90的玻璃竿106是彎曲的，代表玻璃竿106 需透過延長軸線之調整被修正。 第13圖繪示的是經由第一延長裝置402控制延長滾輪 144a與144b之旋轉速度的機構圖。第一延長裝置402分別控 制每一延長滾輪144a與144b之旋轉速度。玻璃基礎材質102 經由第一延長裝置402之基礎材質固定單元136懸吊，並在 一規定速度下被送至加熱熔爐(未繪示於圖中)中。玻璃竿106 會被加熱熔爐所加熱及軟化，並被一對延長滾輪144a與144b 抓住。 經由使用直徑量測裝置152來量測玻璃基礎材質102之 熱軟化區域的直徑，可獲得玻璃基礎材質102之熱軟化區域 的中心位置。在相同時間，此量測直徑的中心位置可被計算 出。一雷射光束傳輸型式直徑量測裝置被用來做爲直徑量測 裝置152。此雷射光束透過提供於加熱熔爐中之加熱器的較低 部分上之窗口，被照射在玻璃基礎材質102之熱軟化區域上。 此量測直徑被輸入至直徑控制單元156中，以計算出介 於目標直徑値與量測直徑間之差値。延長滾輪144a之旋轉速 度係依據直徑之計算差値來控制。接著，熱軟化區域之中心 位置上的訊息會被輸入至位置控制單元158中。 位置控制單元158計算介於熱軟化區域之中心位置與第 ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 26 本紙張尺度丽中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A/ 5546pifd 1 .doc/008 B7 五、發明說明） 一延長裝置402之延長軸線154間的偏差數。位置控制單元 158更計算旋轉速度的修正値，其可減小介於熱軟化區域之中 心位置與延長軸線154間的偏差數至實際零點。接著，位置 控制單元158依據此增加的修正値與延長滾輪144a之旋轉速 度來控制延長滾輪144b之旋轉速度。 第14圖繪示的是介於玻璃基礎材質102之熱軟化區域之 中心位置與延長軸線154間之偏差數與玻璃竿106造成之彎 曲度間的關係圖。介於玻璃基礎材質102之熱軟化區域之中 > 心位置與延長軸線154間之偏差數較大，玻璃竿106中之結 式彎曲(resultant bent)較大。 當偏差數大時，延長滾輪144a與144b之表面上的熱電 阻元件會變形。延長滾輪144a與144b之形狀彼此會變的稍微 不同。此結果爲延長滾輪144a與144b之表面的旋轉速度彼此 不同。若延長滾輪144a與144b之表面的變形是造成玻璃竿 106彎曲的原因之一，則玻璃竿106之彎曲可經由分別控制每 一延長滾輪144a與144b之旋轉速度來縮減。 > 延長滾輪144a與144b之表面係由一熱電阻材質例如非 石綿或石綿所形成。這些材質是熱電阻及易彎曲的’使得延 長滾輪144a與144b可輕易地在高溫中來延長玻璃竿1〇6。接 觸玻璃竿106之延長滾輪144a與144b的表面，漸漸地經由高 溫與壓擠力或玻璃竿106之磨擦力而變形。因爲延長滾輪l44a 與144b之變形使得彼此漸漸地不同，則延長滾輪144a與144b 之表面的旋轉速度也會不同。 第15圖繪示的是延長滾輪144a與144b之表面的變形 圖。延長滾輪144a之外側形狀與延長滾輪144b之外側形狀是 27 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ϋ ϋ ϋ n ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ _0 I ϋ n ·1 ϋ I ^1 1 ^1 ^1 ϋ ϋ ϋ I I I ·▲ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

548247 A7 ς ^zl^nifd 1 .doc/008_B7 、發明說明（户） 不同的。批(batches)的數量是玻璃基礎材質102之數量’其都 被延長。如果批的數量增加，則變形與磨損跟著增進。其結 果爲，介於延長滾輪l44a與l44b間之延長數會變的不同，造 成玻璃基礎材質102之熱軟化區域的位置發生變動，並依序 地造成玻璃竿106之彎曲。 第16圖繪示的是當金屬管係由第15圖所示在批數300 之延長滾輪144a與l44b負載時，金屬管之加熱區域之中心位 置的變位圖。垂直軸代表金屬管之加熱區域之中心位置的變 位，以及水平軸代表時間。曲線A代表在延長滾輪144a與144b 之旋轉方向的偏差數之變動。曲線A顯示出在延長滾輪144a 與144b之單一旋轉期間，其變位之變動很大。曲線B顯不出 在延長滾輪14如與14朴之軸方向，其變位之變動十分地小。 第17圖繪示的是經由實施例中之第一延長裝置4〇2，熱 軟化區域之中心位置的變位圖。垂直軸代表玻璃基礎材質102 之熱軟化區域之中心位置的變位，以及水平軸代表從開始延 長之時間。在開始延長之15〇〇秒後，熱軟化區域之變位會被 控制與維持在一小水平中。因此，經由分別控制每一延長滾 輪144a與144b之旋轉速度，可製造出不具實體彎曲之玻璃竿 106。此允許熱軟化區域之中心位置被維持在一相對地定點 中。 (比較的範例） 第18圖繪示的是當延長滾輪H4a與144b之旋轉速度被 控制在相同旋轉速度時，熱軟化區域之中心位置的變動圖。 •垂直軸代表玻璃基礎材質1〇2之熱軟化區域之中心位置的變 位，以及水平軸代表從開始延長之時間。 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

548247 ^ A/ 5546pifd 1 .doc/QOR B7 發明說明) 經由使用第17圖之相同的直徑量測裝置152來量測玻璃 基礎材質102之熱軟化區域的直徑，可製造出具有一規定直 徑之玻璃竿106。延長滾輪144a與144b之旋轉速度彼此會被 控制在相同的旋轉速度。熱軟化區域之中心位置的變動是很 大的，使得被延長的玻璃竿106上所造成之彎曲需要修正。 第19圖繪示的是用於第5圖之玻璃竿融化裝置370之噴 燒器176的另一實施例。環狀噴燒器176具有一氫氣供應管 190與一環形氣體入口 194，其都連接至一氧氣供應管192。 冷卻水196連接至冷卻水供應管198與冷卻水排出管200，且 其係被提供在環狀噴燒器176之外部區域上。環形氣體入口 194可以是單一層，用以噴出氫氣與氧氣之混合物。環形氣體 入口 194也可多層或三倍層，其從較上與較低層噴出氫氣， 以及從中間層噴出氧氣。 在氫氣與氧氣被提供至環狀噴燒器176且燃燒之後，玻 璃竿106被放置在環狀噴燒器176之環內側。玻璃竿106之 表面會被火焰178融化。環狀噴燒器176可有效地加熱玻璃 竿106，所以不需過度加熱玻璃竿1〇6。因此，當玻璃被加熱 至高於溫度攝氏2000度時，將無法在玻璃竿1〇6之融化表面 上看到玻璃表面上之不透明區域。 依照上述實施例，玻璃竿1〇6會被融化。具有直徑爲 120mm之玻璃基礎材質1〇2會被環狀噴燒器176加熱十分 鐘。氫氣會在3〇〇公升/分鐘以及氧氣會在丨2〇公升/分鐘之速 率下，被提供至環狀噴燒器176中。當玻璃竿1〇6被融化時’ 玻璃竿106會經由延長而融化。玻璃竿1〇6之融化表面會變 成圓形舵之形狀。玻璃竿⑺6表面的顏色是透明的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .纛 訂---------線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐) 548247 A7 B7 1546pjfd 1 dor/00« 五、發明說明（/1 ) 第20圖繪示的是玻璃竿輸送裝置380的架構圖。玻璃竿 輸送裝置380係用來輸送經由第一延長裝置402產生之玻璃 竿106。玻璃竿1〇6係由安裝在汽缸儲存盒244上之可移動的 支撐兀件245與固定的支撐元件246所支撐。當汽缸儲存盒 244內之汽缸（未繪示於圖中）被驅動時，可移動的支撐元件 245會朝著固定的支撐元件246的方向移動，藉以支撐玻璃竿 106。可移動的支撐元件245推動固定的支撐元件246的力 _ 量，可經由修改流入汽缸之氣壓來修改。在玻璃竿106之輸 送期間，可經由操作一開關器來修改汽缸之氣壓。此開關器 被提供在操作開關盒248上。 本實施例具有一第二推力水準(level)，用以推動可移動的 支撐元件245至固定的支撐元件246。此可經由調整流入汽缸 之氣壓的兩個可行水準之一來達成。舉例來說，推動可移動 的支撐元件245至固定的支撐元件246之推力的弱面是第一 支撐力，以及推力之強面是第二支撐力。第一支撐力被設定 在0.5公斤，以及第二支撐力被設定在80公斤。 B 汽缸之氣壓調整僅有兩種調整水準。氣壓調整可以是一 多水準調整型式用以調整多於三水準之氣壓，或是連續調整 型式用以提供一漸進的階梯式水準改變。旋轉的促動器250 透過汽缸儲存盒244旋轉可移動的支撐元件245與固定的支 撐元件246,用以將玻璃竿106從垂直狀況旋轉至水平狀況。 支撐架(holding flame)252經由連接玻璃竿輸送裝置380與第 一延長裝置402,支撐玻璃竿輸送裝置380。操控器(handle)254 係用來操作玻璃竿輸送裝置380。旋轉軸256用以旋轉汽缸儲 存盒244。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------.—I----訂------- - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ΙΛΙ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 5 546pifd 1 .doc/00 8 B7 五、發明說明（>义） 第21圖繪不的是第一延長裝置402之儲存容器224的示 意圖。儲存容器224具有一托盤260、一支柱262、一對支撐 元件234a與234b用以支撐玻璃竿106，以及一對支撐元件 236a與236b被提供在支撐元件234a與234b之下。支撐元件 234a、234b、236a與236b大體上是半圓形的，其確實地支撐 玻璃竿106在儲存容器224內。彼此地，各對支撐元件234a 與234b及支撐元件236a與236b形成圓形支撐元件。 每一支撐元件234a與234b及支撐元件236a與236b之 一端軸釘連接支柱262。其另一端經由軸釘257或軸釘258連 接對應對之支撐元件。支撐元件234a與234b經由軸釘257 連接，以及支撐元件236a與236b經由軸釘258連接。支柱 262之高度爲1550mm。托盤260之內部直徑爲300mm。每一 支撐元件之內部直徑爲180mm，其經由支撐元件對234a與 234b及支撐元件對236a與236b形成。 若是接收儲存容器224內，則玻璃竿106具有80mm之 外部直徑，介於支柱262與玻璃竿106間之傾度α的角度， & 在正面與背面方向的範圍可從-3·1度至+8.1度。介於玻璃竿 106與支柱262間之傾度0的角度，在左面與右面方向的範圍 可從-5.9度至+5·9度。此處，傾度的角度是一有限値，玻璃竿 106可在此有限値內，以各種角度被接收在儲存容器224內。 玻璃竿106以各種角度位於儲存容器224內。 第22圖繪示的是當輸送玻璃竿106時，玻璃竿輸送裝置 380的移動圖。儲存容器224內之玻璃竿106係由具有第一支 撐力之可移動的支撐元件245與固定的支撐元件246所支撐 (b)。接著，玻璃竿106會被移動，使得玻璃竿1〇6垂直站立 -------------螓 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 5546pifdl .doc/008_ B7 五、發明說明（A) 至地於支撐元件234a與2Mb內（c)。因爲第一支撐力非常 弱，在玻璃竿106之移動期間，當力量大於供應至可移動的 支撐元件2U之第一支撐力時，可移動的支撐元件245將會 被開啓。而且，介於可移動的支撐元件245與玻璃竿106間 之摩擦力會動作，而介於固定的支撐元件246與玻璃竿106 間之摩擦力相對於玻璃竿106之重量而言是很小的。因此， 經由第一支撐力支撐玻璃竿106,使玻璃竿106無法經由舉起 ^ 玻璃竿輸送裝置380而被舉起。 在確定玻璃竿106垂直站立之後，玻璃竿輸送裝置380 之支撐力會被改變至第二支撐力（d)。然後，軸釘257與258 會被移走，而每一支撐元件234a與23仆及支撐元件236a與 236b會被開啓。接著，玻璃竿輸送裝置380會抓著玻璃竿106 向儲存容器224外傳輸。從儲存容器224取走之玻璃竿106 會被旋轉至一水平位置，並被放置在保管場所上。在保管場 所上之玻璃竿106的水平放置期間，大於一定値之氣壓會被 供應至汽缸’以舉起及降低玻璃竿輸送裝置380。因此，玻璃 φ 竿輸送裝置380之重量不會被供應至玻璃竿1〇6，以防止傷害 到玻璃竿106。 第23圖繪示的是玻璃竿輸送裝置380的另一實施例。此 實施例之玻璃竿輸送裝置380具有兩個旋轉機制A與B。每 一旋轉機制A與B具有一旋轉促動器。旋轉機制A透過旋轉 促動器250旋轉一旋轉軸256來旋轉玻璃竿106。旋轉機制B 透過旋轉促動器264旋轉一旋轉軸268，並透過連結軸266移 動玻璃竿106向上與向下或向左與向右。旋轉軸268水平地 或垂直地與旋轉軸256平躺成直角。 32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---------線一 A7 B7 548247 5546pifd 1 .doc/008 五、發明說明（> ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第24圖繪示的是當玻璃竿輸送裝置380輸送玻璃竿106 時，第23圖之玻璃竿輸送裝置380的移動圖。第24(a)圖係顯 示玻璃竿輸送裝置380的平面圖，其支撐玻璃竿106。第24(b) 圖係顯示玻璃竿輸送裝置380的剖面圖，其傳送玻璃竿106 至V區塊240。如第24(a)圖所示，可移動的支撐元件245與 246垂直地支撐玻璃竿106，並經由操作旋轉促動器250可將 玻璃竿106從垂直位置旋轉至水平位置。接著，如第24(b)所 示，經由啓動旋轉促動器264，使可移動的支撐元件245與固 ^ 定的支撐元件246向下旋轉。 經由啓動旋轉促動器264，可移動的支撐元件245之開 啓與關閉方向會從垂直方向改變成水平方向。因此，在開啓 可移動的支撐元件245並放置玻璃竿106於V區塊240上之 後，可移動的支撐元件245與固定的支撐元件246可向上放 開。經由包括不僅旋轉機制A旋轉玻璃竿106從垂直至水平 位置，而且旋轉機制B具有另一旋轉軸268與旋轉軸256平 躺成直角，因而使玻璃竿106之傳輸效能增加。 , 第25圖繪示的是本發明之玻璃竿第二延長裝置111的架 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 構圖。玻璃竿第二延長裝置111包括一托台112、一固定卡夾 118、一可移動卡夾119、一加熱源122、一流量控制器278、 尾端支撐架114與116、一尾端支撐架驅動馬達275、一尾端 支撐架驅動編碼器273、一直徑量測裝置I24、一移動支架 120、一滑行推動器270、一移動支架馬達274、一移動支架 編碼器272、一鏈條276與一控制單元280。 固定卡夾118與可移動卡夾Π9支撐玻璃竿106，且分 別在其兩端鎔接有一虛擬竿1〇8。加熱源122加熱經由固定卡 33 A7 B7 548247 5546pifd 1 .doc/008 五、發明說明（M ) 夾118與可移動卡夾119支撐之玻璃竿106。流量控制器278 調整供應至加熱源122之氣體數量。經由移動可移動卡夾 119，尾端支撐架116延長玻璃竿1〇6。尾端支撐架驅動馬達 275驅動尾端支撐架116。尾端支撑架驅動編碼器273偵測旋 轉數量及控制尾端支撐架驅動馬達275之速度。尾端支撐架 116之移動距離可從尾端支撐架驅動編碼器273偵測到之尾端 支撐架驅動馬達275的旋轉數量評估出。 直徑量測裝置124量測對應沿著玻璃竿106之軸線方向 的位置之玻璃竿106的直徑。加熱源122與直徑量測裝置124 被提供在移動支架120上。移動支架i2〇移動加熱源122與 直徑量測裝置124。移動支架120被提供在托台U2上。移動 支架12G可沿著滑行推動器27〇移動，其被安裝平行於連接 固定卡夾118與可移動卡夾119之軸線上。移動支架12()經 由移動支架馬達274透過滑行推動器270被驅動。移動支架 編碼器272控制移動支架馬達274之速度。 控制單元280經由控制移動支架編碼器272、移動支架 馬達274、鏈條276、滑行推動器270與移動支架120，來控 制加熱源122之移動距離。控制單元280經由控制流量控制 器278，控制提供至加熱源122之氣體數量。控制單元28〇經 由控制尾端支撑架驅動編碼器273來控制尾端支撐架116之 移動速度，尾端支撐架驅動編碼器273用以控制尾端支撐架 驅動馬達275之旋轉速度。控制單元280經由控制尾端支撐 架116之移動速度，控制玻璃竿1〇6之延長速度。 尾端支撐架114與116、固定卡夾118、可移動卡夾119、 尾端支撐架驅動馬達275與尾端支撐架驅動編碼器273構成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ----1---^-------I » . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 lx 297公釐） 34 548247 A7 B7 S S46pifd 1 .doc/008 五、發明說明（訃） 一延長單元，用以延長玻璃竿106。 量測之量測直徑與位置上的資料可經由直徑量測裝置 124量測出，以及玻璃竿106之長度變化上的資料，可從輸入 至控制單元280中之尾端支撐架116的移動距離來獲得。控 制單元280依據控制因素例如加熱源122之移動距離、提供 至加熱源122之氣體數量的輸入資料來控制加熱狀況，並且 也會依據輸入資料來控制尾端支撐架116之延長速度。 第26圖繪示的是第4圖之玻璃竿第二延長過程(S206)的 > 詳細流程圖。首先，虛擬竿108經由固定卡夾118與可移動 卡夾119支撐。隨後，玻璃竿106之兩端被鎔接至虛擬竿108 (S146)，使得玻璃竿106被安置在玻璃竿第二延長裝置111 上。接著，一 3mm深之切口 284被製造在環繞玻璃竿106與 虛擬竿108之連接上如同一標記。 接著設定玻璃竿106之直徑量測的開始與完成位置以及 目標直徑(S150)。量測對應沿著玻璃竿106之軸線方向的位置 之玻璃竿106的直徑(S152)。依據對應量測直徑之量測直徑與 > 位置，設定沿著玻璃竿106之軸線方向的複數個位置中之延 長速度。依據玻璃竿106之直徑的平均値，設定包括提供至 加熱源122之氣體數量與加熱源122之移動距離的加熱狀況 (S153)。玻璃竿106會被具有一預設加熱狀況之加熱源122加 熱，以及被具有一預設延長速度移動之尾端支撐架116逐漸 的延長。 爲了偵測玻璃竿106兩端之位置，接著直徑量測裝置124 會偵測被提供在環繞玻璃竿106與虛擬竿108之連接上之切 口 284的位置。爲了量測沿著軸線方向之玻璃竿106的長度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） . - . 氣 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 sS46oifdl .doc/008_B7 五、發明說明) 變化，經由尾端支撐架驅動編碼器273量測尾端支撐架II6 之移動距離。 接著在朝著玻璃竿1〇6之中心方向離切口 284大約50mm 的位置，量測玻璃竿1〇6之直徑(S156)。依據切口 284的位置 與沿著軸線方向之玻璃竿1〇6的長度變化’設定加熱源122 之加熱位置。依據量測直徑設定提供至加熱源122之氣體數 量。並依據量測直徑設定尾端支撐架Π6之移動速度(S157)。 在一預設加熱狀況與延長速度下加熱與延長玻璃竿106，使玻 _ 璃竿106被尾端拉出。玻璃竿106之尾端的形狀因此變成類 似一圓錐形狀，使得玻璃竿1〇6之尾端直徑減小(S158)。 接著經由量測尾端拉出部分之直徑偵測出此尾端拉出部 分的位置，並且經由在對應位置尾端拉出來延長此部份。沿 著軸線方向之玻璃竿106的長度變化，係經由尾端支撐架驅 動編碼器273量測之尾端拉出所造成(S160)。接著設定以火焰 來硏磨玻璃竿106之火焰硏磨(fire polishing)的開始與完成位 置及火焰的加熱功率。此設定係依據尾端拉出部分之偵測位 φ 置與沿著軸線方向之玻璃竿106的長度變化(S161)。 依據玻璃竿106上之黑影位置，設定開始與完成火焰硏 磨的位置。在尾端拉出過程期間，會在強加熱之一區域中產 生黑影。玻璃竿106會被加熱源122火焰硏磨，以做爲從設 定火焰硏磨開始位置至設定火焰硏磨完成位置之每一預設火 焰狀況(S162)。在火焰硏磨之後，經由量測玻璃竿106之完成 的直徑與長度，檢查玻璃竿106的形狀(S164)。接著從玻璃竿 106移走虛擬竿108 (S166)。最後，對玻璃竿106進行表面處 理，以製造出一預製件107 (S168)。 36 --------------------訂---------AW (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 548247 Αί 5546pifdl .doc/008 B7 五、發明說明（机） 如上所述，在每一延長(S154)、尾端拉出(S158)與火焰硏 磨(S162)過程之前，直徑會在沿著玻璃竿106之軸方向的對應 位置被量測出。由此資料，可準確地設定用以下一過程之加 熱狀況與延長速度。因此，可製造出穩定地高品質之玻璃竿 106 〇 第27圖繪示的是提供在固定卡夾118上之冷卻裝置330 與玻璃竿第二延長裝置111之可移動卡夾119的範例圖。冷 卻裝置330保護固定卡夾118與可移動卡夾119,以排除從加 > 熱源122產生之輻射熱。此可經由環繞固定卡夾118與可移 動卡夾119之循環的冷卻水來達成。冷卻裝置330使用一氣 體或液體做爲一冷卻媒介。 可經由提供冷卻裝置330於固定卡夾118與可移動卡夾 119上，控制固定卡夾118與可移動卡夾119之變形。此允許 控制固定卡夾118與可移動卡夾119之溫度上升。因此，旋 轉玻璃竿106之驅動力之傳送的準確度被維持，以及玻璃竿 106之加熱作用變得較相等。因此，玻璃竿1〇6之直徑的變動 > 減小。 (範例） 經由具有如第27圖所示之冷卻裝置330與加熱源122之 固定卡夾118與可移動卡夾Π9 ’火焰硏磨出50mm直徑與 1000mm長度之玻璃竿106。150 SLM之氧氣(02)與300 SLM 之氫氣(H2)被供應至加熱源122以做爲燃燒氣體。玻璃竿106 會在15 i*pm之速度下被旋轉。經由移動加熱源122使玻璃竿 106在大約20mm/分之速度下，火焰硏磨玻璃竿1〇6。 第28圖繪示的是上述範例與下述比較的範例之固定卡 嗾 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) A7 548247 SS46pifH1 doc/OOR___B7_____ 五、發明說明 夾118與可移動卡夾119的溫度圖。垂直軸代表固定卡夾118 與可移動卡夾119的溫度，以及水平軸代表火焰硏磨之進行 時間。範例之固定卡夾118與可移動卡夾119的溫度被維持 在大約攝氏45度(45°C)之一低溫中。經由固定卡夾118與可 移動卡夾119之小量變形，造成旋轉玻璃竿106之驅動力的 結式變動。因此火焰硏磨的玻璃竿106之直徑的變動僅有 0.02%。 _ (比較的範例） 在從第27圖之固定卡夾118與可移動卡夾119中移去冷 卻裝置330的情況下，玻璃竿106在上述範例之相同狀況下 被火焰硏磨。如第28圖所示，固定卡夾118與可移動卡夾119 之溫度到達大約攝氏1〇〇度。固定卡夾118與可移動卡夾119 因此而變形，所以旋轉玻璃竿106之驅動力變動。在火焰硏 磨增加至1.0%之後，玻璃竿106之直徑的變動會大於上述範 例之變動度。 第29圖繪示的是介於加熱源122與直徑量測裝置124間 φ 距離與玻璃竿106之直徑變動百分比間的關係圖。玻璃竿106 之直徑的變動率(％)代表(玻璃竿106之直徑的最大値-玻璃竿 106之直徑的最小値)/(平均直徑)x 100。 第25圖所示之玻璃竿第二延長裝置111之直徑量測裝置 124被提供在一位置上，其爲一定距離，離加熱源122之距離 從10mm至50mm。因此，玻璃竿106之直徑可被準確地量測 出，允許準確控制玻璃竿106之直徑。 當延長玻璃竿106時，由於加熱源122移動，使得玻璃 竿106之最高溫度的位置會稍微不同於加熱源122加熱的位 38 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .· 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)a4規格（210 x 297公釐） 548247 A7 5 546pifd 1 .doc/OOR B7 五、發明說明（) 置。在玻璃竿106之最高溫度的位置中，每單位之延長速度 變成最大。 想要的是，依據最大延長速度之位置的直徑與直徑之目 標値，控制加熱源122之加熱功率與可移動卡夾119之移動 速度。可移動卡夾119之移動速度係依據介於直徑之目標値 與在玻璃竿106之最大延長速度的位置量測出之直徑間的差 異來控制。此可經由提供直徑量測裝置124於離加熱源122 一定距離之位置上來完成。 > 上述離加熱源122 —定距離之位置，其範圍離此位置從 10mm至50mm，其中加熱源122被提供在加熱源122之移動 方向的相對方向中。因此，直徑量測裝置12(被提供在離加 熱源122從10mm至50mm之一位置上，其中加熱源122位在 加熱源122之移動方向的相對方向中。 假如用來加熱玻璃竿106之加熱源122是一氫氧噴燒 器，則供應至加熱源122之氫氣的流率被設定從30公升/分鐘 至500公升/分鐘。氫氣對氧氣之流率的比例被設定從1.5至 > 3.0。加熱源122之移動速度被控制在2mm/分與65 mm/分的 限制內。假如氫氣的流率少於30公升/分鐘，則加熱量將會不 足，以及假如氫氣的流率多於500公升/分鐘，則燃料將會浪 費。假如氫氣對氧氣之流率的比例在上述之範圍外，由於加 熱量變的不足，此時將難以延長玻璃竿106。 假如用來加熱玻璃竿106之加熱源122是一丙烷氣體噴 燒器，則供應至加熱源122之丙烷氣體的流率被設定從1公 升/分鐘至15公升/分鐘。丙烷氣體對氧氣之流率的比例被設 定從0.1至0.3。加熱源122之移動速度被控制在2mm/分與65 39 ______________ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-------線' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 S S46pifd 1 .doc/008 五、發明說明（β) mm/分的限制內。假如丙烷氣體的流率少於1公升/分鐘，則 加熱量將會不足，以及假如丙烷氣體的流率多於15公升/分 鐘，則燃料將會浪費。此外，假如丙烷氣體對氧氣之流率的 比例在上述之範圍外，由於加熱量變的不足，此時將難以延 長玻璃竿106。加熱源I22之移動速度較佳是被控制在2mm/ 分與65 mm/分的限制內。假如加熱源122之移動速度低於 2mm/分，則需用較多的時間來延長玻璃竿106 °相對地’假 如加熱源122之移動速度高於65mm/分，由於加熱玻璃竿1〇6 ® 至其中心部分的速度太快，此時將難以延長玻璃竿106。 (範例1) 經由設定加熱源122與直徑量測裝置124間之距離爲 15mm，開始玻璃竿1〇6之延長。在玻璃竿1〇6之延長期間， 依據玻璃竿1〇6之量測直徑與目標直徑間的差異’控制加熱 源122與尾端支撐架116之移動速度。加熱源122之燃燒狀 況被設定包括氫氣之流率在224公升/分鐘’氫氣對氧氣之流 率的比例爲2·5，以及加熱源122之移動速度爲11mm/分。玻 璃竿106之直徑的變動率在延長過程後爲0.9%。 1 (範例2) 設定加熱源122與直徑量測裝置124間之距離爲40mm。 氫氣之流率設定爲199公升/分鐘。氫氣對氧氣之流率的比例 設定爲2.5。加熱源122之移動速度設定爲13mm/分。玻璃竿 106之直徑的變動率在延長過程後爲0.6%。 (比較的範例1) 設定加熱源122與直徑量測裝置124間之距離爲5mm。 氫氣之流率設定爲209公升/分鐘。氫氣對氧氣之流率的比例 40 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _· 訂---------線· 548247 ^ Αί ς ς Λ ή n i f Η 1 Hnr/008_Β7 五、發明說明（β) 設定爲2.5。加熱源122之移動速度設定爲12mm/分。因爲加 熱源122與直徑量測裝置124間之距離太接近， 玻璃竿106之直徑的變動率在延長過程後爲3.7%。此大於上 述範例1與範例2之變動率。 (比較的範例2) 設定加熱源122與直徑量測裝置124間之距離爲60mm。 氫氣之流率設定爲237公升/分鐘。氫氣對氧氣之流率的比例 設定爲2.5。加熱源122之移動速度設定爲10mm/分。因爲加 I 熱源122與直徑量測裝置124間之距離太遠， 玻璃竿106之直徑的變動率在延長過程後爲2.5%。此變動率 大於上述範例1與範例2之變動率。 (比較的範例3) 設定加熱源122與直徑量測裝置124間之距離爲15mm。 氫氣之流率設定爲215公升/分鐘。氫氣對氧氣之流率的比例 設定爲1.0。加熱源122之移動速度設定爲12mm/分。因爲氫 氣對氧氣之流率的比例爲1·〇，其小於建議的最小値1.5，故 > 玻璃竿106無法被延長。 (比較的範例4) 設定加熱源122與直徑量測裝置124間之距離爲15mm。 氫氣之流率設定爲195公升/分鐘。氫氣對氧氣之流率的比例 設定爲4.0。加熱源122之移動速度設定爲13mm/分。因爲氫 氣對氧氣之流率的比例爲4·0，其大於建議的最大値3.0 ’故 玻璃竿106無法被延長。 (比較的範例5) 設定加熱源丨22與直徑量測裝置124間之距離爲15mm。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------黻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A/ ς ^pifrll .doc/008__B7 五、發明說明（糾） 氫氣之流率設定爲204公升/分鐘。氫氣對氧氣之流率的比例 設定爲2.5。加熱源122之移動速度設定爲70mm/分。因爲加 熱源122之移動速度爲70mm/分，其大於建議的最大移動速 度65mm/分，故玻璃竿106無法被延長。 弟30圖繪不的是玻璃干弟_*延長裝置111的架構圖，其 具有一張力量測裝置282被提供在第25圖所示玻璃竿第二延 長裝置111上之架構。玻璃竿第二延長裝置111具有一張力 量測裝置282 ’用以量測供應至位於可移動卡夾119上之玻璃 •竿106的張力。 玻璃竿第二延長裝置111使用移動支架編碼器272，可 偵測位於移動支架120上之加熱源122的位置。張力量測裝 置282連接至控制單元280。控制單元280依據來自張力量測 裝置282提供之玻璃竿106的張力，控制尾端支撐架116之 移動速度。這會一直進行，直到加熱源122之移動距離到達 一規定距離爲止。 第31圖繪示的是第26圖之延長過程(S154)的詳細流程 φ 圖。首先，預加熱玻璃竿106直到玻璃竿106之規定區域被 加熱源122融化與軟化爲止。此將允許延長玻璃竿106 (S132)。接著，位於移動支架120上之加熱源122會經由移動 支架120被移動。在早期延長階段中，加熱源122之移動速 度理想是盡可能的慢，以便使玻璃竿1〇6之直徑的變動可被 減小。加熱源122之移動也可以是一定速度。供應至加熱源 122之氣體數量可以是定量。 接著，控制尾端支撐架116之移動速度，使得經由張力 量測裝置282量測之玻璃竿106的張力大體上位在穩定狀態 42 本紙張尺度適用中關家標準（CNSM4規格（21G X 297公爱） -------------·--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247

Ai s Szt6pifd 1 .doc/OOR B7 五、發明說明（α〇) 下張力之平均値80%至110%內（S136)。此穩定狀態將解釋於 下。尾端支撐架116之移動速度最初依據沿著軸線方向之玻 璃竿106的複數個位置之直徑被設定，並依據玻璃竿106的 張力重新設定。玻璃竿106會被上述張力負載所延長，直到 加熱源大體上移動50mm至150mm (S138)。 假如控制單元280偵測到加熱源122大體上已移動從 50mm至150mm(S138)，則尾端支撐架116之移動速度改變至 在穩定狀態下之速度，其將解釋於下。此可經由控制尾端支 > 撐架驅動編碼器273來完成(S140)。在玻璃竿106之延長期 間，直徑量測裝置124量測玻璃竿106之直徑(S142)。當玻璃 竿106被延長至想要的直徑與長度時，完成玻璃竿106之延 長(S144)。 在穩定狀態下之速度是在延長前之材質平衡與在延長平 衡後之速度。在此’玻璃竿106之最初直徑在延長前以D1代 表，獲得之目標直徑以D2代表，加熱源I22之移動速度以Vi 代表，以及玻璃竿1〇6之延長速度以V2代表。 I 舉例來說，假定延長僅在加熱區域發生，如此加熱區域 與延長是十分的小。當下列方程式是有效時’ V2相當於在穩 定狀態下之速度。

Dl2V1-D22(V1+V2) 因此，依據〇!與D2調整V!與尾端支撐架116之移動速 度可設定V2。在穩定狀態下玻璃竿106之張力，是當玻璃竿 106被移動在穩定狀態之速度之尾端支撐架116延長時的速 度。 第32圖繪示的是在玻璃竿1〇6之延長期間，直徑變動的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 __1 doc/Q〇^ ο- 五、發明說明（αυ 過程圖。當加熱時，玻璃竿1〇6軟化。如第32(1)圖所示，僅 經由預加熱延長，可能會發生玻璃竿106無法被足夠軟化的 情形。當加熱源122與尾端支撐架116在規定速度下開始移 動時’玻璃竿106上所產生之張力會從兩倍正常張力增加至 三倍正常張力。接著，預加熱之區域會被快速地延長，以及 預加熱之直徑會被縮減至如第32(2)圖所示之陰影部分。玻璃 竿106之延長幾乎整個發生在預加熱區域，此區域會被加熱 Β 源122再度加熱並小量延長。因此，直徑之頸部會發生在玻 璃竿106上，如第32(3)圖所示。 玻璃竿106之直徑的變動易於發生在從玻璃竿106之延 長的開始場所至離開始場所50mm之場所的區域。假如延長比 此場所更進步，提供熱度至玻璃竿106之玻璃竿106軟化速 度，以及玻璃竿106之延長速度會被平衡至一穩定狀態。因 此，玻璃竿106之直徑的變動將不會發生，如第32(4)圖所示。 玻璃竿106可經由控制尾端支撐架116之移動速度被延 長。此瞄準(aim)用以維持在早期延長階段之玻璃竿106的張 p 力大體上在110%，或小於在穩定狀態中之張力的平均値。在 玻璃竿106之早期延長階段之直徑的變動，可因此被減小。 此乃因爲供應至玻璃竿1〇6之熱度、玻璃竿106之軟化速度 及玻璃竿106之延長速度可被平衡。 假如在早期延長階段中玻璃竿106的張力低於80°/()穩定 狀態，則玻璃竿106之直徑要到達目標値的距離需要變長。 因此，可被用來做爲產品之延長的玻璃竿106之區域變短。 如此減少生產過程之產量因素及增加玻璃竿106到達目標直 徑的時間。因此，想要的是’控制早期延長階段中玻璃竿106 ------------Φ--------1Τ--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 548247 A7 ς ς A ^ n i f Η 1 Hrtr/n〇R_ B7 五、發明說明) 的張力，大體上在穩定狀態中從80%至110%平均値的範圍。 第33圖繪示的是依照第31圖之延長過程(S154)，玻璃 竿106被延長的過程圖。首先，如第33(1)與(2)圖所示，在玻 璃竿106之預加熱後，加熱源122與尾端支撐架116開始移 動，以開始玻璃竿106之延長。由於玻璃竿106之張力被控 制在110%或小於穩定狀態下之張力，過度的張力不會被供應 至玻璃竿106。由於快速的延長，故不會有頸部發生在玻璃竿 106上。假如加熱源122在此平衡狀況下移動規定距離，則供 應至玻璃竿106之熱度、玻璃竿106之軟化速度及玻璃竿106 之延長速度會被平衡。因此，玻璃竿106之直徑的變動可被 防止。 假如依據張力來持續控制尾端支撐架116之移動速度， 直徑的變動可能會發生。玻璃竿106之張力將會隨著加熱源 122提供之熱量的小量改變而變化。尾端支撐架116之移動速 度接著變動，以維持玻璃竿106之張力在一定値，造成延長 的玻璃竿106之直徑的變動。因此，在開始延長上加熱源122 | 移動一規定距離之後，經由微妙的張力變動所造成玻璃竿106 之直徑的變動，可經由改變尾端支撐架116之移動速度成穩 定狀態之速度來防止。直到加熱源122移動從開始延長點移 動50mm爲止，供應至玻璃竿106之熱度、玻璃竿106之軟化 速度及玻璃竿之延長速度不會被平衡。此結果爲，在加 熱源122移動50mm之前，假如延長速度被改變成在穩定狀態 之速度，由於直徑的變動，玻璃竿106之頸部將會發生。玻 璃竿106之張力因此需被控制在大體上110%或小於穩定狀 態，直到加熱源122大體上移動50mm爲止。想要的是，在加 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公¥ ) -------------纛 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 丨 Ηnc/008 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（心） 熱源Π2移動多於大體上l5〇mm之前，改變尾端支撐架116 之移動速度成穩疋狀悲之速度。 (範例） 玻璃竿106會經由玻璃竿第二延長裝置111被延長。玻 璃竿106具有65mm之外部直徑與980mm之長度。虛擬竿1〇8 具有60mm之外部直徑與250mm之長度，其被鎔接在玻璃竿 106之兩端上。在玻璃竿1〇6與虛擬竿108之鎔接期間，環繞 _ 軸線之旋轉速度爲30rpm。一氫氧噴燒器被用來做爲加熱源 122。提供至加熱源122之氧氣與氫氣分別爲96公升/分與240 公升/分。 在玻璃竿106之預加熱後，經由移動加熱源122在一移 動速度爲12.4mm/分下，開始玻璃竿106之延長。當延長玻璃 竿106以縮減玻璃竿106之直徑從65mm至50mm時，在穩定 狀態中之張力大約爲100kgf/cm2,以及在穩定狀態中之尾端支 撐架116之移動速度爲8.6mm/分。控制尾端支撐架116之移 動速度，使得張力不會超過UOkgf/cm2,直到加熱源122從延 _ 長之開始點移動100mm爲止。在加熱源I22移動l〇〇mm之 後，經由控制尾端支撐架Π6之移動速度至8.6 mm/分來延長 玻璃竿1〇6，其爲穩定狀態中之速度。 第34圖繪示的是在範例之早期延長階段，玻璃竿106之 張力的變動圖。垂直軸代表玻璃竿106產生之張力，以及水 平軸代表在延長開始之後，加熱源122之移動距離。當加熱 源122向前移動100mm時，在早期延長階段中玻璃竿106之 張力爲110 kgf/cm2或更小。 第36圖繪示的是在玻璃竿106之延長之後，玻璃竿1〇6 46 ----------—--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 、發明說明) 之直徑的變動圖。垂直軸代表沿著玻璃竿106之輻射方向的 距離，以及水平軸代表沿著玻璃竿106之縱向的距離。玻璃 竿106會被依照具有少直徑變動例如頸部之範例的方法延 長，以及在延長開始之後，玻璃竿1〇6之直徑可被縮減至大 約縱向距離爲100mm之目標直徑。在此區域中玻璃竿106之 直徑的準確度會經由範例的方法，在穩定狀態之速度中被延 長，其與經由傳統延長方法延長玻璃竿1〇6之直徑有大約相 同的準確度。 (比較的範例） 具有65mm之直徑的玻璃竿106會被延長至50mm之直 徑。移動速度之狀況與供應至加熱源122之氣體數量與上述 範例相同。從延長開始之後’經由控制尾端支撐架116之移 動速度至8.6 mm/分來延長玻璃竿106。此爲穩定狀態中之速 度。 第35圖繪示的是在比較的範例之早期延長階段，玻璃竿 106之張力的變動圖。垂直軸代表玻璃竿1〇6產生之張力’以 及水平軸代表在延長開始之後，加熱源122之移動距離。在 早期延長階段中，玻璃竿106之張力被增加至300 kgf/cm2 ’ 其三倍於穩定狀態之張力。此會在加熱源122移動起始100mm 時發生。 如第36圖所示，在比較的範例之延長後，玻璃竿106比 開始延長時具有約100mm之大頸部。因爲波動連續直到比開 始延長時約300mm爲止，此區域不能被用作爲產品，以及產 率會減低。 第37圖繪示的是第26圖之尾端拉出過程(S158)的詳細 -------------餘 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂- -------線| 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 548247 j ^ A P 1 fr\ 1 H j 、/nng A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（UC) 流程圖。首先，偵測被尾端拉出之玻璃竿106的位置(S169)。 接著，經由加熱源122之火焰預加熱玻璃竿106之規定區域 (S170)，直到此規定區域幾乎軟化爲止。然後，經由加熱源 122與移動尾端支撐架116，加熱玻璃竿106之規定區域來延 長玻璃竿106，使得此規定區域之直徑被縮減(S172)。 加熱源122從規定區域之中心朝著玻璃竿106之中間面 的方向移動。接著，加熱源122以火焰第二加熱玻璃竿106 _ (S174)。此火焰之濃度小於預加熱之火焰的濃度(S170)。玻璃 竿106之規定區域更經由移動尾端支撐架116被延長，使得 規定區域之直徑被縮減(S176)。然後，玻璃竿106之規定區域 會被此火焰所融化。再一次此火焰之濃度小於預加熱之火焰 的濃度(S170)。 第38圖繪示的是切口 284的示意圖，其被提供做爲一標 記位在介於玻璃竿106與虛擬竿108間之連接上。此允許在 第37圖□示之尾端拉出位置偵測過程(S169)中，偵測尾端拉 出之位置。一標記被提供在介於玻璃竿106與虛擬竿108間 Φ 之連接上。認知標記之裝置被安裝在玻璃竿第二延長裝置111 上，用以偵測標記之位置。 尾端拉出過程之開始位置係依據偵測的標記位置來設 定。玻璃竿106之延長過程在設定尾端拉出開始位置中完成， 並在相同時間中開始玻璃竿106之尾端拉出過程。當認知 (recognizes)標記之裝置是一直徑量測之裝置時，如第38圖所 示之方法會被使用。 第39圖繪示的是螢光塗料(fluorescent paint)287的示意 圖，其被用在介於玻璃竿106與虛擬竿108間之連接上，以 48 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548247 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 發明說明（ 做爲標記之另一範例。當認知標記之裝置是一影像處理裝置 時，如第39圖所示之方法會被使用。 第40圖繪示的是在尾端拉出位置偵測過程(S169)中，偵 測切口 284之玻璃竿第二延長裝置111的示意圖。首先，虛 擬竿108被鎔接在玻璃竿106之兩端上。具有虛擬竿108在 其兩端上之玻璃竿106被固定在固定卡夾118與可移動卡夾 119上，圖中未顯示。具有3mm深之切口 284被提供環繞此 鎔接位置。此鎔接位置從玻璃竿106與虛擬竿108間之連接 造成。 在玻璃竿106之延長期間，直徑量測裝置124量測玻璃 竿106之直徑。當直徑量測裝置124經由偵測玻璃竿106之 直徑變化來量測切口 284之位置時，玻璃竿第二延長裝置111 開始尾端拉出過程。尾端拉出之開始位置稍微朝著從玻璃竿 106與虛擬竿108間連接之玻璃竿106的中間方向。而且，尾 端拉出之開始位置不會有氣泡或具有直徑爲〇.3mm或以上之 氣泡。接著，過程從延長移至尾端拉出過程。 當標記是一印記287時，螢光塗料被用在玻璃竿106與 虛擬竿108間之連接上。影像處理裝置之照相機可偵測被安 裝在直徑量測裝置124之位置上的螢光塗料，其中直徑量測 裝置124被安裝在移動支架120上。在玻璃竿106之延長期 間，此照相機會處理玻璃竿106之圖樣。假如照相機偵測螢 光塗料，則玻璃竿第二延長裝置111開始尾端拉出過程。尾 端拉出之開始位置稍微朝著從玻璃竿106與虛擬竿108間連 接之玻璃竿106的中間方向。而且，開始尾端拉出之位置不 會有氣泡或具有直徑爲〇.3mm或以上之氣泡。接著，過程從 49 I - - - ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度刺中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） B7 548247 SSz!6pifrM Η o r. / Ο 0 R___ 五、發明說明（以） 延長移至尾端拉出過程。 第41圖繪示的是在第37圖所示流程圖之玻璃竿106之 尾端拉出過程期間，在偵測尾端拉出之位置後(S169)，加熱源 122與尾部支撐台116的移動圖。在用以尾端拉出之預加熱過 程中（S170)，加熱源122之火焰加熱玻璃竿106之規定區域， 直到玻璃竿106幾乎軟化爲止。在用以尾端拉出之延長過程 中（S172)，加熱源122加熱玻璃竿106之規定區域，並且尾部 _ 支撐台Π6延長玻璃竿106之規定區域。如此縮減此規定區 域之直徑。 在第二加熱過程中(S174)，尾部支撐台116停止，並且 加熱源I22會從規定區域之中心，朝著玻璃竿106之區域的 中間面移動(至圖中左邊）。接著，加熱源122以火焰加熱玻璃 竿106，其濃度小於預加熱之火焰的濃度(S170)。在用以尾端 拉出之第二延長過程中(S176)，加熱源122更移動至圖中之左 邊，並加熱玻璃竿106。尾部支撐台116也會移動，以延長玻 璃竿106之規定區域。在用以尾端拉出之融化過程中(S178)， φ 加熱源122以火焰加熱玻璃竿106，其濃度小於預加熱之火焰 的濃度(S170)。加熱源122之位置是在相同位置如同用以尾端 拉出之第二延長過程中(S176)。尾部支撐台116移動以融化玻 璃竿106。 第42圖繪示的是在第37圖之尾端拉出過程(S158)中， 尾端拉出過程之另一方法的設定範例。此方法依據玻璃竿106 之尾端拉出過程的進行時間，控制氣體數量、加熱源122之 移動距離及尾部支撐台116之移動速度。 氣體數量、加熱源122之移動距離及尾部支撐台116之 50 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4Ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 ^ Λ Α η 1 f Η 1 H〇r/nf)S_ 五、發明說明（⑽） 移動速度被設定一次。此設定係依據切口 284之位置、在第 二加熱狀況中沿著軸線方向之玻璃竿106之長度與直徑的變 化與延長速度設定(S157)。玻璃竿第二延長裝置ill接著依據 在尾端拉出過程(S158)中玻璃竿106之尾端拉出過程的進行 時間，重新設定氣體數量、加熱源122之移動距離及尾部支 撐台116之移動速度。 舉例來說，在用以尾端拉出之預加熱過程中（S170)，其 進行了 300秒，加熱源122之移動距離設定至〇mm。尾部支 > 撐台116之移動速度設定至〇mm/分。用以加熱源122之氫氣 (H2)數量設定至250cc/分。從加熱源122之內部噴管輸出之氧 氣(〇2)(內部)數量設定至3〇cc/分。從加熱源122之外部噴管輸 出之氧氣(〇2)(外部)數量設定至l〇〇CC/分。依照上述狀況，加 熱源122加熱玻璃竿106。 在用以尾端拉出之延長過程中(S172)，其進行了 60秒， 用以加熱源122之氫氣(H2)數量設定至250cc/分。從加熱源122 之內部噴管輸出之氧氣(〇2)(內部)數量設定至30cc/分。從加熱 源122之外部噴管輸出之氧氣(〇2)(外部)數量設定至l〇〇cc/ 分。依照上述設定狀況，加熱源122加熱玻璃竿106。加熱源 122之移動距離設定至〇mm，尾部支撐台116以10mm/分之移 動速度延長玻璃竿106。 在第二加熱過程中（S174)，其進行了 20秒，尾部支撐台 116之移動速度設定至〇mm/分。加熱源Π2之移動距離設定 至15mm。用以加熱源122之氫氣(H2)數量設定至130cc/分。 從加熱源122之內部噴管輸出之氧氣(〇2)(內部)數量設定至 15cc/分。從加熱源122之外部噴管輸出之氧氣(〇2)(外部)數量 , · - ---------------------訂------—Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t )

A 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 气 doc/008__B7______________ 五、發明說明) 設定至50cc/分。依照上述設定狀況，加熱源122加熱玻璃竿 106 〇 在用以尾端拉出之第二延長過程中（S176)，其進行了 180 秒，加熱源122之移動距離從15mm增加至25mm。用以加熱 源122之氫氣(H2)數量設定至130cc/分。從加熱源122之內部 噴管輸出之氧氣(02)(內部)數量設定至15cc/分。從加熱源122 之外部噴管輸出之氧氣(〇2)(外部)數量設定至50cc/分。依照上 述設定狀況，加熱源122加熱玻璃竿106。尾部支撐台116以 10mm/分之移動速度延長玻璃竿106。 最後，在用以尾端拉出之融化過程中（S178)，其進行了 30秒，加熱源122不會從用以尾端拉出之第二延長過程中之 位置移動，因此移動距離維持在25mm。用以加熱源122之氫 氣(H2)數量設定至130cc/分。從加熱源122之內部噴管輸出之 氧氣(〇2)(內部)數量設定至30cc/分。從加熱源122之外部噴管 輸出之氧氣(〇2)(外部)數量設定至20cc/分。依照上述設定狀 況，加熱源122加熱玻璃竿106。尾部支撐台116以120mm/ 分之移動速度融化玻璃竿106。 依照第42圖所示之設定狀況，具有直徑爲60mm之玻璃 竿106會經由玻璃竿第二延長裝置111被尾端拉出。被尾端 拉出之區域之預製件的形狀，形成一圓錐形。此區域之長度 與直徑分別爲61mm與60mm。尾端拉出過程所需之時間爲12 分。 第43圖繪不的是在第37圖之尾端拉出過程(S158)中， 尾端拉出過程之另一方法的另一設定範例。此方法依據尾部 支撐台116之移動距離，控制氣體數量、加熱源122之移動 52 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548247 A7 B7 五、發明說明（h ) 速度，以及尾部支撐台116之移動速度。 玻璃竿第二延長裝置111偵測尾部支撐台116之移動距 離。依據切口 284之位置、在第二加熱狀況中沿著軸線方向 之玻璃竿106之長度與直徑的變化與延長速度設定(S157)，力口 熱源122之移動距離與尾部支撐台116之移動速度被設定一 次。玻璃竿第二延長裝置111依據在尾端拉出過程(S158)中尾 部支撐台116之移動距離，重新設定氣體數量、加熱源122 之移動距離及尾部支撐台116之移動速度。 有一個事件是，由於尾部支撐台116沒有移動，故無法 量測出尾部支撐台116之移動距離。當玻璃竿106在尾端拉 出過程期間沒有被充分地加熱時，此可能會從尾部支撐台驅 動馬達275之功率不足而發生。當尾部支撐台驅動馬達275 之輸出不夠大時，可偵測輸出軸之扭力之AC伺服電動機，可 被用來驅動尾部支撐台116。可設定一臨限値用以尾部支撐台 驅動馬達275產生之扭力。當扭力超過此臨限値時，玻璃竿 第二延長裝置111可判定此熱度是不足的。接著，玻璃竿第 | 二延長裝置111可停止尾部支撐台116之驅動一段時間，並 增加供應至加熱源122之氣體數量。第43圖所示之設定狀況 與第42圖所示之設定狀況相同，除了”進行時間”設定改變爲” 尾部支撐台116移動距離”設定以外。第43圖所示之尾端拉出 方法也具有用以尾端拉出之預加熱過程(S170)、用以尾端拉出 之延長過程(S172)、第二加熱過程(S174)、用以尾端拉出之第 二延長過程(S176)，以及用以尾端拉出之融化過程(S178)。在 每一過程階段中，依據尾部支撐台Π6之移動距離，設定加 熱源122之氣體數量與移動距離以及尾部支撐台116之移動 53 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 j ^ /1 A p i f Η 1 Η o r / Π Γ| ^ Α7 Β7 五

JL 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（θ) 速度。 舉例來說，在用以尾端拉出之預加熱過程中（S170)，因 爲尾部支撐台116之移動速度設定在Omm/分，在開始用以尾 端拉出之預加熱過程後量測300秒。換言之，在300秒中尾 部支撐台116之移動距離設定至0mm。用以加熱源122之氫 氣(H2)數量設定至250cc/分。從加熱源122之內部噴管輸出之 氧氣(〇2)(內部)數量設定至30cc/分。從加熱源122之外部噴管 輸出之氧氣(02)(外部)數量設定至lOOcc/分。依照上述狀況， 加熱源122加熱玻璃竿106。當開始用以尾端拉出之預加熱過 程經過300秒後，過程移至下一步驟。 在用以尾端拉出之延長過程中（S172)，當移動距離從 0mm改變成30mm時，用以加熱源122之氫氣(H2)數量設定至 250cc/分。從加熱源122之內部噴管輸出之氧氣(02)(內部)數 量設定至30cc/分。從加熱源122之外部噴管輸出之氧氣 (〇2)(外部)數量設定至lOOcc/分。依照上述設定狀況，加熱源 122加熱玻璃竿106。加熱源122之移動距離設定至0mm，尾 部支撐台116以10mm/分之移動速度延長玻璃竿106。 在第二加熱過程中(S174)，尾部支撐台116之移動速度 設定至〇mm/分，使得尾部支撐台116之移動距離維持在 30mm。加熱源122之移動距離設定至15mm。用以加熱源122 之氫氣(H2)數量設定至130cc/分。從加熱源122之內部噴管輸 出之氧氣(02)(內部)數量設定至15cc/分。從加熱源122之外部 噴管輸出之氧氣(〇2)(外部)數量設定至50cc/分。依照上述設定 狀況，加熱源122加熱玻璃竿106。在加熱源122移動15mm 之後，過程移至下一步驟。 5 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .· 訂---------線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） A7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 SSdApifHl rloc/OOR___B7____ 、發明說明) 接著，在用以尾端拉出之第二延長過程中（S176) ’當尾 部支撐台116之移動距離從30mm增加至55mm時，加熱源 122之移動距離從15mm增加至25mm。用以加熱源122之氫 氣(H2)數量設定至130cc/分。從加熱源122之內部噴管輸出之 氧氣(〇2)(內部)數量設定至15cc/分。從加熱源122之外部噴管 輸出之氧氣(〇2)(外部)數量設定至50cc/分。依照上述設定狀 況，加熱源122加熱玻璃竿106。尾部支撐台116以l〇mm/ 分之移動速度延長玻璃竿106。 最後，在用以尾端拉出之融化過程中（S178)，當尾部支 撐台116之移動距離從55mm增加至100mm時，加熱源122 不會從用以尾端拉出之第二延長過程中(S176)之位置移動。因 此移動距離維持在25mm。用以加熱源122之氫氣(H2)數量設 定至130cc/分。從加熱源122之內部噴管輸出之氧氣(02)(內 部)數量設定至30cc/分。從加熱源122之外部噴管輸出之氧氣 (〇2)(外部)數量設定至20cc/分。依照上述設定狀況，加熱源 122加熱玻璃竿106。尾部支撐台116以120mm/分之移動速 度融化玻璃竿106。 (範例1) 依照第43圖所示之設定値，尾端拉出具有直徑爲60mm 之玻璃竿106。一 200W之AC伺服電動機被用做爲尾部支撐 台驅動馬達2 7 5。被用做爲尾部支撑台驅動編碼器2 7 3之旋轉 編碼器，可偵測尾部支撐台驅動馬達275之旋轉數量。尾部 支撐台驅動馬達275之旋轉速度會被尾部支撐台驅動編碼器 273之輸出所控制。可經由量測尾部支撐台驅動編碼器273之 輸出獲得尾部支撐台116之移動距離。尾端拉出過程之所需 本紙張尺度賴巾國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复)" - - ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 ^ A/ dr)c/008__BT^ 五、發明說明) 時間爲15分。被尾端拉出之進行中玻璃竿106之區域的形 狀，形成一圓錐形。此區域之長度與直徑分別爲61mm與 60mm 〇 (範例2) 依照第43圖所示之設定値，尾端拉出具有直徑爲60mm 之玻璃竿106。被提供在尾部支撐台116上之直線編碼器，可 偵測尾部支撐台116之移動距離。依據直線編碼器偵測到之 _ 尾部支撐台Π6之移動距離，控制氣體數量、加熱源122之 移動距離與尾部支撐台116之移動速度。被尾端拉出之進行 中玻璃竿106之區域的形狀，形成一圓錐形。此區域之長度 與直徑分別爲65mm與60mm。 第44圖繪示的是玻璃竿第二延長裝置ill之加熱源122 的架構圖。加熱源122之外管285底端是封閉的。外管285 連接至一易燃氣體通道312。這是一個氫氣通道，其中氫氣是 一適合的易燃氣體之範例。加熱源122具有一易燃氣體流率 控制單元314，被放置在易燃氣體通道312中。所有的內管 _ 286都透過分支工具316連接至一氧氣通道308。氧通道308 是做爲氧氣之通道。惰氣通道296經由連接元件302連接至 氧氣通道308。氧氣流率控制單元310被安裝在介於連接元件 302與氧氣通道308之入口間。 惰氣通道296具有一閥門300與一惰氣流率控制單元 298。加熱源122具有一控制元件304，用以依據從氧氣流率 控制單元310輸出之流率資料來控制驅動源306。驅動源306 連接至閥門300。易燃氣體流率控制單元314與氧氣流率控制 單元310控制第42圖與第43圖所示之氫氣h2與氧氣〇2的流 -----------------I---訂·----I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297^^7 548247

ς S ^L^nifHl Hor/OOR 五、發明說明（㈧） 率。一閥門例如電子閥門或電磁閥門可被用做爲閥門300。三 方向管或三方向閥門可被用以連接元件302 ◦ 第45圖繪示的是加熱源122之頂部的平面圖。每一內管 286具有1mm之內部直徑與3mm之外部直徑，其被插入在具 有30mm之內部直徑之外管285內。內管286環繞外管285 之中心，被放置在同中心圓之複數列中。 內管286以規則間距被放置在每一列中。相鄰列都朝著 外管285之外部方向，以變成每一列最高內管286之間距密 度。內管286可以均一密度被安裝在外管285內部。氧氣流 動在氧氣出口 288內部，其是內管286之內部。易燃氣體流 動在易燃氣體出口 290內部，其是外管285之內部。 加熱源122之移動將解釋如下。氫氣從氫氣供應源(圖中 未繪示出)透過易燃氣體通道312流入外管285中。氧氣經由 分支工具316被分配至內管286中。氧氣從氧氣供應源(圖中 未繪示出)透過氧氣通道308被供應。氫氣與氧氣在外管285 之頂部被混合。經由燃燒此混合氣體可獲得火焰294。 > 依照玻璃竿1〇6之處理目的，可經由使用氧氣流率控制 單元310與易燃氣體流率控制單元314來調整氫氣量與氧氣 量，以獲得最佳的火焰狀況。在此同時，信號顯示出從氧氣 流率控制單元310輸出至控制元件304之氧氣的流率。氧氣 之直線速度是一數値，其可經由將內管286之內部區域除以 氧氣之流率引導出。 假如氧氣之直線速度是1.0公尺/秒或以下，控制元件304 驅動驅動源306並開啓閥門300。接著，氮氣是一惰氣，以 0.5公尺/秒之直線速度流入氧氣通道308中，並與氧氣混合。 -------------€ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線{ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製

548247 A7 __SS46pifd1 doc/OO^_B7 、發明說明（以） 當改變氧氣之流率時，假如氧氣之直線速度到達1.1公尺/秒， 控制元件304驅動驅動源306並關閉閥門300。 當減少易燃氣體與氧氣之流率使得火焰變小時，接近內 部火焰之頂部之高溫區從加熱源122之頂部移動。此乃因爲 火焰294擴散造成混合惰氣與氧氣。因此，加熱源122之頂 部之表面溫度被維持在攝氏400度以下，使得加熱源122之 氧化作用可被防止。 當需要加強加熱功率時，因爲燃燒溫度下降，假如惰氣 被混合，則用以流入惰氣之閥門300會被關閉。在此同時， 因爲火焰294很大而欠獻增加易燃氣體與氧氣之流率，火焰 294之高溫區不再位於加熱源122之頂部。因此，加熱源122 之頂部之表面溫度被維持在攝氏400度以下。經由設定在開 啓與關閉閥門300時氧氣之不同的直線速度値，可防止經由 開啓與關閉閥門300所造成的跳動產生。這需設定開啓至 1.0m/秒或以下，以及設定關閉至1.1 m/秒或以上。 想要的是，經由閥門300之開啓，惰氣具有一介於0.5m/ 秒至2m/秒間之直線速度之流入量。惰氣之直線速度可經由將 內管286之氧氣出口 288的內部區域除以惰氣之流率計算 出。假如惰氣之直線速度爲〇.5m/秒或以下，則難以控制加熱 源122之頂部的溫度。另一方面，假如惰氣之直線速度爲2.0m/ 秒或以上，由於氫氣燃燒不完全，故火焰之溫度減低。 假如使用一加熱源122以火焰294來加熱玻璃竿106， 金屬氧化物通常將不會產生在加熱源122之頂部上。此乃因 爲加熱源122之頂部之表面溫度被維持在攝氏400度或以 下，因此，金屬氧化物不會被附加至玻璃竿106上，以及可 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 548247 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明) 製造出高品質的玻璃竿106。 具有一平均直徑爲65mm之玻璃竿106會經由玻璃竿第 二延長裝置Π1所延長，其中玻璃竿第二延長裝置111具有 控制惰氣流速之加熱源122。具有外界物質例如金屬氧化物之 玻璃竿106的數量對處理的玻璃竿1〇6的整體數量的比例爲 0.2%。比較來說，當玻璃竿106總是經由關閉閥門300被延 長時，具有外界物質例如金屬氧化物之玻璃竿106的數量對 處理的玻璃竿106的整體數量的比例變成一高數値。 第46圖繪示的是介於氧氣之直線速度與加熱源122之頂 部溫度間的關係圖。此所繪示的事件是，總是混合氧氣與具 有直線速度爲〇.5m/秒之氮氣，以及不混合氧氣與氮氣。當混 合氮氣時，加熱源122之頂部溫度不超過攝氏400度。當不 混合氮氣時，在此區域中的溫度到達攝氏400度至攝氏700 度，其中氧氣之直線速度爲lm/秒或以下。因此，當氧氣之直 線速度爲lm/秒或以上時，加熱源122之表面溫度可經由混合 氧氣與氮氣來控制。 > 第47圖繪示的是預製件107之尖端的形狀圖，其直徑在 尾端拉出過程(S158)中被縮減及融化。D代表預製件107之直 徑。〇代表預製件107之直徑開始被縮減的位置。P代表預製 件107之直徑D被縮減至1%或在最初直徑以下之位置。預製 件107具有一逐漸變細的形狀，其兩端可以方程式1/3D$L $ 3D表不。在此，L代表介於位置〇與位置P間之長度。 到達穩定狀態之拉出時間爲從預製件拉出裝置500上設 定預製件107直到光纖之直徑與拉出速度到達規定値爲止之 時間。當預製件107被拉出至一光纖時，預製件107之最初 59 --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度侧家標準（CNSM4規格（21G X 297公复） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 A7 _5S46nifdl .doc/008 _B7 五、發明說明（q) 形狀影響拉出至到達穩定狀態之花費時間。這種影響變的較 大，如同預製件107之直徑變的較大。然後，拉出至到達穩 定狀態之花費時間變的較長。 具有方程式1/3D$LS3D之形狀之預製件107，可縮減 拉出至到達穩定狀態的花費時間。假如L<1/3D，因爲預製件 107之尖端的滴落時間變的較長，故光纖之直徑與拉出速度到 達規定値的花費時間增加。假如L>1/3D，則預製件107之尖 ^ 端的滴落時間可被減少，但是預製件107之逐漸變細的形狀 變成拉出之穩定狀態的形狀的花費時間變長。接著，光纖之 直徑與拉出速度到達規定値的花費時間變的較長。因此，較 佳是使預製件107之逐漸變細的形狀如同L=D。 在經由火焰加熱部分預製件107以融化預製件107的事 件中，剩餘變形保持在預製件107之逐漸變細部分的兩端。 假如在此逐漸變細部分之剩餘變形很大，當一強力撞擊力被 供應在預製件107上時，可在預製件107之兩端上產生裂解。 經由鎔接預製件107與虛擬竿產生之一熱撞擊，也可在預製 • 件1〇7之兩端上產生裂解。預製件1〇7兩端上之變形量理想 是4〇kgf/cm2或以下。經由控制預製件107之剩餘變形量保持 在40kgf/cm2或以下，可防止預製件107上產生裂解。 (範例） 具有直徑爲30mm之預製件107被拉出。長度L設定至 30mm。保持預製件107之逐漸變形部分的變形量在 4〇kgf/cm2 ’藉以在預製件1〇7與虛擬竿之鎔接期間不會產生 裂解。當光纖之設定直徑是125//m以及拉出速度是l〇〇mm/ 分時’拉出至到達穩定狀態之花費時間是20分整。從預製件 ----------------—---^ -----I I I « (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 60 548247 A7 5546〇ifdl .doc/008 B7 五、發明說明（u) 拉出裝置500上預製件107之設定至預製件107之尖端滴落 的時間爲10分。光纖之直徑與拉出速度到達規定値的花費時 間爲1〇分。 (比較的範例1) 具有直徑爲3〇mm之預製件107被拉出。長度L設定至 5mm。保持預製件107之逐漸變形部分的變形量在 40kgf/cm2，藉以在預製件107與虛擬竿之鎔接期間不會產生 裂解。當光纖之設定直徑是125/zm以及拉出速度是100mm/ > 分時，拉出至到達穩定狀態之花費時間是50分整。從預製件 拉出裝置500上預製件107之設定至預製件107之尖端滴落 的時間爲20分。光纖之直徑與拉出速度到達規定値的花費時 間爲3 0分。 (比較的範例2) 具有直徑爲30mm之預製件107被拉出。長度L設定至 100mm。保持預製件107之逐漸變形部分的變形量在 40kgf/cm2，藉以在預製件107與虛擬竿之鎔接期間不會產生 > 裂解。當光纖之設定直徑是125#m以及拉出速度是100mm/ 分時，拉出至到達穩定狀態之花費時間是40分整。從預製件 拉出裝置500上預製件107之設定至預製件107之尖端滴落 的時間爲10分。光纖之直徑與拉出速度到達規定値的花費時 間爲30分。 (比較的範例3) 具有直徑爲30mm之預製件107被拉出。長度L設定至 30mm。保持預製件107之逐漸變形部分的變形量在 60kgf/cm2。因爲在預製件107與虛擬竿之鎔接期間會產生裂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ----------------.· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線| 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印利衣 548247 A7 广 V46r>ifdl .doc/008_B7 五、發明說明) 解，故無法拉出預製件107。 如上所述，經由使預製件107之尖端形狀爲1/3DSLS 3D，可縮減拉出預製件107至一光纖的時間。 第48圖繪示的是預製件107之尖端的另一形狀圖，其尾 端被延長。如第48圖所示之預製件1〇7在其一端經由火焰形 成一融化部分332，以及在其另一端上有一經機械切割之切割 面334。如第48(a)圖所示之融化部分332被火焰快速地融化。 _ 如第48(b)圖所示之融化部分332被漸漸地融化，經由縮減直 徑以形成一逐漸變細部分336。一薄部分338被提供在融化部 分332之尖端上如如第48(c)圖所示。 當拉出具有逐漸變細部分336之預製件107如第48(b) 圖所示時，因爲融化部分332之直徑小，故用以預製件107 之尖端之滴落花費時間短，以及預製件107之數量被滴落的 也小。當拉出具有逐漸變細部分336與薄部分338之預製件 107如第48(c)圖所示時，用以預製件107之尖端之滴落花費 時間可被縮減至預製件107之傳統形狀所需之1/3或更少時 φ 間。經由預製件107之滴下物造成材質之損失，可被限制在 小量薄部分338。 想要的是，薄部分338之形狀佔了融化部分332之重量 的0.1%至15%。假如薄部分338之重量小於融化部分332之 重量的0.1%，則經由提供薄部分338產生之效果無法被獲得。 另一方面，假如薄部分338之重量大於融化部分332之重量 的15%，則用以預製件107之尖端之滴落花費時間變長，以 及在拉出期間預製件107之損失增加。 想要的是，薄部分338之直徑介於預製件107之主體直 62 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 R7 I, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 S S46nifd 1 .doc/008 五、發明說明（u) 徑的1/2至1/10。假如薄部分338之直徑在此範圍內，則在早 期拉出階段預製件107之尖端的滴落所需時間可被縮短。假 如薄部分338之長度大約此直徑之1至5倍，則預製件之損 失可被限制在^〜Vj\·^。 第49圖繪示的是在第26圖之表面處理過程(S168)中之 預製件107被表面處理前，預製件1〇7的損害圖。經由玻璃 竿第二延長裝置111延長之預製件107,會經由氫氟酸蝕刻做 > 爲一表面處理。此化學性切割預製件107之金屬包被 (cladding) ’使得預製件1〇7具有金屬包被之規定比例之中心 部分厚度。 氫氟酸蝕刻處理是分解介於玻璃之矽與氧間之束縛力的 處理。氫氟酸蝕刻處理以大約每小時8mm之速度，化學性切 割預製件107之表面。然而，假如在預製件107之表面上有 裂縫或凹面’則具有裂縫或凹面之地點會被額外切割，而形 成一比預製件107之另一部份上之凹面之更大的凹面。經由 氫氟酸蝕刻之處理造成的凹面稱爲一氟化氫凹面。在預製件 | 1〇7之拉出成光纖期間，此氟化氫凹面是造成光纖分裂的原 因。 在氫氟酸蝕刻之處理前進行硏磨過程，以移走預製件1〇7 上之裂縫與凹面，可獲得在其表面上不含氟化氫凹面之預製 件1〇7。此方法是，以上述預製件1〇7之變形點的溫度來火焰 硏磨預製件107。在火焰硏磨期間，預製件107被火焰硏磨， 使其不均勻表面將在〇.3mm範圍內。在以氫氟酸蝕刻預製件 前火焰硏磨預製件107，可防止氟化氫凹面的產生。這是 可能的，此乃因爲在預製件107中之變形量可被減小，以及 63 本紙張^度適^中國S，豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)- - * Λ * --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548247 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7 五、發明說明（U ) 不具裂縫之一平滑表面可被獲得。不僅是火焰硏磨適合，而 且機械硏磨可被用來硏磨預製件107。 第51圖繪示的是經由視覺檢查計數範例與比較的範例 之預製件1〇7上產生之氟化氫凹面的數量。第52圖繪示的是 在範例與比較的範例之氫氟酸蝕刻的處理之後，預製件107 之不均勻表面。首先，預製件l〇7a與另一預製件107b被放置 在支撐台上，其中預製件l〇7b具有與預製件l〇7a之相同形 _ 狀。 接著，預製件l〇7a之一端被舉起至10cm之高度，而其 另一端維持在支撐台上。然後，一端被舉起之預製件l〇7a降 下至預製件l〇7b上，使得預製件l〇7a具有一裂縫。每一複數 個預製件l〇7a經由上述之相同方法，以20cm間距被損害在3 個地方。在第51圖與第52圖所示之預處理過程2中，預製 件107a被舉起至20cm之高度，預製件l〇7a之另一損害程序 與預處理過程1相同。 在第51圖與第52圖所示之範例中，每一預製件107a經 φ 由預處理過程1與預處理過程2被處理。接著，每一預製件 107a以噴燒器火焰硏磨，其中噴燒器被提供250ml/分之氫氣 與145ml/分之氧氣。每一火焰硏磨的預製件107a在室溫中經 由氫氟酸蝕刻之處理。從預製件107之外部直徑鈾刻之材質 厚度爲0.2mm、1.2mm、2.2mm與3.2mm四步驟之一。每一四 步驟之蝕刻厚度經由氫氟酸蝕刻爲10段預製件l〇7a。 第50圖繪示的是預製件107a的示意圖，其係經由氫氟 酸蝕刻第51圖與第52圖所示範例之處理。經由量測介於標 記點X與標記點〇之直徑間的直徑差，可獲得預製件l〇7a^ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297 公釐) --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548247 Λ7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（Ui ) 不均勻表面。標記點X係爲經由接觸預製件1〇7b被損害的地 點。標記點〇係距離標記點X l〇mm之地點，其不會經瓶接觸 預製件107b而被損害。3個標記點X之直徑的平均値被用做 爲每一預製件l〇7a之直徑。 在第51圖與第52圖所示之比較的範例中，每一預製件 107經由預處理過程1處理，以及經由預處理過程2在不具火 焰硏磨之氫氟酸蝕刻處理。經由視覺檢查評估氟化氫凹面的 > 數量，以及以範例之相同方法量測不均勻表面。如第52圖與 第53圖所不’預處理過程2之不均勻表面大於預處理過程1 之不均勻表面。此乃因爲在損害過程中，預處理過程2被舉 起的比預處理過程1還高。並且，經由預處理過程2之氫氟 酸蝕刻產生之氟化氫凹面的數量大於預處理過程1之氟化氫 凹面的數量。 蝕刻量愈大，預製件107之不均勻表面愈大。並且，蝕 刻量愈大，經由氫氟酸蝕刻產生之氟化氫凹面的數量愈大。 被火焰硏磨之範例中預製件107a的不均勻表面，低於不被火 > 焰硏磨之比較的範例中預製件107a的不均勻表面。 在範例上產生之氟化氫凹面的數量小於在比較的範例上 產生之氟化氫凹面的數量，如第51圖所示。因此，在以氫氟 酸蝕刻預製件l〇7a之前，經由火焰硏磨預製件l〇7a，可減少 在預製件l〇7a中之氟化氫凹面的數量及預製件1〇7之不均勻 表面。 第53圖繪示的是經表面處理之預製件1〇7的另一形狀。 預製件107具有一把手340。把手34〇係由矽石玻璃所構成， 其經由鎔接或機械處理，被安裝在如第48(c)圖所示之經表面 65 本紙張尺度國國家標準（CNS)A4規格⑽χ 297公髮） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 548247 --5546pifdl ,doc/Q08 五、發明說明) 處理之預製件107的切割面334上。當拉出預製件107成一 光纖時，具有把手340之預製件1〇7可被即刻地安裝在預製 件拉出裝置500上。被安裝在切割面334上之把手340的直 徑，可小於預製件107的直徑，如第53(b)圖所示。 第54圖繪示的是用以淸洗加熱源之超音波淸洗裝置404 的示意圖。超音波淸洗裝置404包括一超音波震盪器396。一 淸洗液398被盛裝於超音波淸洗裝置404之內部。淸洗液398 φ 包含有10%的氫氟酸與3°/。的硝酸。氫氟酸用以溶解加熱源122 之外管285與內管286之表面上產生的金屬氧化物。假如外 管285與內管286係由不銹鋼所構成，則外管285與內管286 之表面上的氧化作用不會輕易地發生。此乃因爲鐵、鉻與鎳 被包含在不銹鋼中，而在不銹鋼之表面上形成一不起化學作 用的薄膜，以防止硝酸之影響，因此可保護其表面。 淸洗液398可包含有一可溶性有機溶劑。可溶性有機溶 劑的範例爲酒精（alcohol)、乙晴（acetonitrile)與四水氫夫喃 (tetrahydrofuran)。加熱源122具有複數個內管286，其具有 • 1mm之內部直徑與3mm之外部直徑。內管286位在外管285 內部，外管285具有30mm之內部直徑。氫氣流入外管285 內，以及氧氣流入內管286內。外管285連接至一氫氣入口 管392，以及所有的內管286都連接至一氧氣入口管394。 當玻璃竿106經由加熱源122之火焰加熱時，加熱源122 之頂部的溫度會增加至介於攝氏400度至攝氏70〇度間之咼 溫。因此，將會在加熱源122之頂部表面上產生金屬氧化物。 假如加熱源被使用一段長時間’金屬氧化物會漸漸地移去而 變成自由飄移的塵粒。 66 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)/\4規格（210 X 297公爱） ------------鮝--------；盯---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

548247 A7 ^^16pifdl d〇g/Q08_ B7 五、發明說明αν) 金屬氧化物之塵粒或外界因素污染例如附加在加熱源 122之玻璃塵粒，可在玻璃竿1〇6之加熱處理期間被移去。這 些塵粒可附加在玻璃竿106之表面，故玻璃竿106之表面層 需被硏磨。假如玻璃竿106被硏磨，則玻璃竿106之包被與 中心部分之直徑的比例將會改變。結果從玻璃竿106製造出 之光纖的光傳輸特性將會變壞。因此，經由淸洗加熱源122， 可從加熱源122去除外界因素污染與附加至加熱源122之金 屬氧化物。 爲了使用超音波淸洗裝置404來淸洗加熱源122,首先， 氫氣入口管392與氧氣入口管394會被開啓至外部。接著， 將火焰噴嘴390直接向下降，使加熱源122被浸泡在淸洗液 398中。將殘留於外管285與內管286內之任何空氣，透過氫 氣入口管392與氧氣入口管394釋放掉。隨後，外管285與 內管286被浸入及浸泡在淸洗液398中至水面頂部。接著， 超音波淸洗裝置404使用超音波震盪器396震盪超音波來淸 洗加熱源122。超音波之震動頻率爲10kHz至100kHz。 加熱源122會被超音波淸洗裝置404淸洗。用來加熱玻 璃竿之加熱源122之不銹鋼火焰噴嘴390的四周存在有金屬 氧化物。加熱源122之火焰噴嘴390四周的區域被浸泡在淸 洗液398中。具有500W輸出之超音波震盪器396，以震動頻 率爲l〇kHz至100kHz之超音波震盪30分鐘來淸洗加熱源 122。接著，從超音波淸洗裝置4〇4中拿走加熱源122，並以 純水淸洗殘留於加熱源122表面上之任何淸洗液398。接著烘 乾加熱源122。 檢查外管285與內管286之頂部，以及在外管285與內 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 548247 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明un 管286中不會發現金屬氧化物及外界因素污染。經由已淸洗 之加熱源122加熱處理玻璃竿106之表面。具有外界因素污 染附加之玻璃竿106的數量比已處理過之玻璃竿106的總數 的比例爲6%。 經由未被淸洗過之加熱源122加熱處理玻璃竿106之表 面，以做爲比較。在這種情況下，具有外界因素污染附加之 玻璃竿106的數量比已加熱處理過之玻璃竿106的總數的比 φ 例爲15%。此値大於經由已淸洗過之加熱源122獲得的比例。 如上所述，加熱源122頂部上產生之金屬氧化物及外界 因素污染，可經由超音波淸洗裝置404淸洗加熱源122被移 除。經由被超音波清洗裝置404淸洗過之加熱源122加熱玻 璃竿106，可獲得高品質之預製件107，此乃因爲較少的外界 因素附加在玻璃竿106上。 第55圖繪示的是用以拉出預製件107成一光纖之預製件 拉出裝置500的架構圖。預製件拉出裝置500包括一卡夾346 用以支撐虛擬竿342被鎔接至預製件107上；一加熱裝置348 φ 用以加熱預製件1〇7 ;可移動支撐架344用以供應預製件107 至加熱裝置348中；一直徑量測裝置352用以量測從預製件 107拉出之光纖350的直徑；一第一塗佈裝置354用以進行光 纖350之第一塗佈過程；一第一矯正(curing)裝置356用以經 由一紫外線矯正此第一塗佈光纖；一第二塗佈裝置用以塗佈 光纖350 —第二時間；一第二矯正裝置360用以經由一紫外 線矯正此第二塗佈光纖；以及一曳引機362用以捲繞光纖 350 ° 爲了使用預製件拉出裝置500拉出預製件107成一光纖 68

本紙張尺度朗中國國家鮮（CNSM4祕（210 X --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 548247 Α7 ^ηη/ηη« B7 五、發明說明α4) 350，首先，虛擬竿342被鎔接至經由可移動支撐架344之卡 夾M6支撐的預製件1〇7上。預製件107之開端接著被設定 至加熱裝置348之規定位置，然後加熱預製件107。當預製件 1〇7之尖端軟化且滴落時，此滴落的預製件107之尖端會被抓 取，並穿過直徑量測裝置352被拉出。 當光纖350之直徑到達想要的直徑時，光纖350穿過 第一塗佈裝置354以樹脂被第一塗佈。此第一塗佈光纖350 > 接著穿過第一矯正裝置356被矯正。光纖350接著經由第二 塗佈裝置358被第二塗佈，以及經由第二矯正裝置356被矯 正。當光纖350之拉出直徑與速度到達一規定値時，光纖 35〇會透過曳引機362被捲繞至一線軸上，未繪示於圖中n 經由如上所述之玻璃基礎材質第一拉出裝置900與玻 璃竿第二延長裝置111，可製造出高品質與小變動直徑之 預製件107。因此，經由玻璃基礎材質第一拉出裝置900 與玻璃竿第二延長裝置111，及使用預製件拉出裝置500 製造拉出預製件107,可製造出高品質與小直徑變動之光 • 纖。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 -------------—1—訂·——Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 69

Claims (1)

1. 548247 5546pifl-dl.doc/015 爲第90126003號申請惠利範修Tim

   六、申請專利範圍 1.一種光纖的製造方法，包括： 1| 設定一加熱狀況用以加熱一玻璃竿並設定該玻璃竿之 亨頁一延長速度’其中該玻璃竿爲該光纖之一母體材質，並且琴 逐票加熱狀況及該延長琿度之設定係依據該玻璃竿之一延長^ 程中該玻璃竿之一延長長度， k 年 i H* ft ft 伊 tr % » I h 蒼P 依據該加熱狀況與該延長速度，加熱與延長該玻璃竿 If以產生一預製件；以及 准 ^ 1% 經由額外加熱該預製件來拉出該預製件成一類似細線 狀，以產生一光纖， 其中’設定該加熱狀況包括設定用以加熱該玻璃竿之 一噴燒器的一移動距離以及供應至該噴燒器之一氣體數 量；並且 設定該延長速度是依據一支撐該玻璃竿之卡夾的一移 動速度，該卡夾的移動速度是由該卡夾的移動距離所決 定，該卡夾的移動距離係由一馬達的一旋轉角所決定，該 馬達的旋轉角係由位於該馬達上的一距離量測裝置所測 得。 2·如申請專利範圍第1項所述之光纖丨的製造方法，其 中,： 該加熱過程與延長過程包括一尾端拉出過程，用以縮 減該玻璃竿之一端的一直徑；以及 該尾端拉出過程依據該玻璃竿之該延長長度，隨著加 熱與延長過程尾端拉出該玻璃竿之該端。 3·—種預製件的製造方法，該預製件爲一光纖之一母體 材質，包括： ·丨丨丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n n if n 1« · 訂------ I —1 t Φ! % I

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNSU4規格（2】〇x 297公g ) 548247 ABCD 5546pifl-dl.doc/015 六、申請夸利範圍 設定一加熱狀況用以加熱一玻璃竿，其爲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 並二定該玻璃竿之—延長速度，該加熱狀況及該 延長速度之3又定係依據該玻璃竿之一延長過程中琴 之一延長長度；以及^ ^ 依據該設定情形設定之該加熱狀況與該延長 熱與延長該玻璃竿以產生一預製件， 又 其中，設定該加熱狀況包括設定用以加熱該玻璃竿之 一噴燒器的一移動距離以及供應至該噴燒器之一氣體 量；並且 S 設定該延長速度是依據一支撐該玻璃竿之卡夾的一移 動速度，該卡夾的移動速度是由該卡夾的移動距離所決 定，該卡夾的移動距離係由一馬達的一旋轉角所決定，該 馬達的旋轉角係由位於該馬達上的一距離量測裝置所 得。 4·如申請專利範圍第3項所述之預製件的製造方法， 中： 〜 該加熱過程與延長過程包括一尾端拉出過程，用以縮 減該玻璃竿之一端的一直徑；以及 ; ^ s亥尾端拉出過程依據該玻璃竿之該延長長度，隨著力口 嫌濟邾智慧財產馬貝X.滴費合作；ϋ印齪 熱與延長過程尾端拉出該玻璃竿之該端。 5·—種預製件的製造裝置，該預製件爲一光纖之〜母體 材質，包括： 一加熱源，用以加熱一玻璃竿，其爲該預製件之〜母 體材質； 一延長單元，用以延長該玻璃竿； 卜紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） 71 548247 5546pifl-dl .doc/015 A8 R8 C8 D8 六、申請專利範圍 一量測裝置，係提供在用以驅動支撐該玻璃竿之一延 長單元之一馬達上，以在該玻璃竿之一延長過程中，量測該 馬達之一旋轉角度以得知該延長單元之一移動距離；以及 一控制單元，甩以在該延長過程中依據該量測裝置所 測得之該延長單元之該移動距離，來控制該加熱源一加熱狀 況與該延長單元延長該玻璃之速度，其中該加熱狀況包括加 該熱源之移動距離與供應至該加熱源之氣體量。 -I ϋ ϋ ϋ ϋ ϋ n n 1· ii ϋ if · ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 7 -1 tv I 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（2】0 X 297公釐）