JP5084464B2 - 光ファイバの切断装置及び光ファイバの切断方法 - Google Patents

光ファイバの切断装置及び光ファイバの切断方法 Download PDF

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Description

本発明は、光ファイバを切断する為の光ファイバの切断装置及び光ファイバの切断方法に関する。
光ファイバを切断する為の装置として、図18に示すような光ファイバの切断装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
図18に示すように、特許文献1に記載された光ファイバの切断装置100は、被覆付きの光ファイバ101を切断予定箇所CTの両側で把持するクランプ102a,102bと、切断予定箇所CTにおいて光ファイバ101の軸線に対して直交する方向へ移動して、光ファイバ101における被覆に切り込んでガラス光ファイバに初期傷を付与する円板状の刃部材103と、初期傷付与時にバネ105のバネ力によって初期傷の反対側から光ファイバを押える枕104とを有している。
特開2006−284839号公報
しかしながら、前述した光ファイバの切断装置100においては、刃部材103を光ファイバ101と直交する方向へ移動させて光ファイバ101に初期傷を付与するため、刃部材103の移動機構106が必要となり、光ファイバ101に対する刃部材103の位置調整を適切に行なう必要がある。そのため、装置の構造が複雑になるとともに、部品点数が増加して光ファイバの切断装置100のコストアップを招いてしまう。そして、装置が大型化しやすく重量が重くなるため、作業性が良くない。
また、刃部材103は、光ファイバ101に接触する刃先の同じ箇所を所定回数用いた後、刃部材103を回転させて新しい刃先を用いているが、刃先の使用回数を管理することは困難である。このため、所定回数以上同じ刃先を用いる場合があり、その場合は光ファイバ切断箇所における砕けの発生や切断面角度が大きくなる等の端面不良を招くおそれがある。
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で良好な作業性が得られ、さらにコストダウンを図ることもできる光ファイバの切断装置及び光ファイバの切断方法を提供することにある。
上記課題を解決することのできる本発明に係る光ファイバの切断装置は、光ファイバの切断予定箇所の軸方向両側を挟持して前記光ファイバを固定するためのクランプと、前記クランプにより把持された前記光ファイバの切断予定箇所に刃先を押し付けて初期傷を付与する刃部材と、切断時に前記刃先の未使用部分が前記光ファイバに接触するように前記刃部材又は前記クランプの位置を更新する更新機構と、前記刃部材によって付与された初期傷の反対側から前記光ファイバを押圧して引っ張り曲げ力を作用させて前記光ファイバを破断させる枕部材と、前記刃部材を前記光ファイバに向けて所定の弾性付勢力で付勢する刃圧設定バネと、を備えることを特徴とする。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記刃部材が、厚さ0.2mm以上0.5mm以下の片刃であることが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記刃圧設定バネによる前記弾性付勢力が30gf以上200gf以下であることが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記刃送り機構は、1回の切断動作に連動して自動で前記刃部材の位置を変更することが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記光ファイバの切断予定箇所の軸方向位置を設定する光ファイバ位置決め手段を有することが好ましい。
さらに、前記光ファイバ位置決め手段が、当該光ファイバの切断装置の本体部分に対して着脱可能であることが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記刃部材の使用済み部分を回収する刃部材回収手段を有することが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、切断された前記光ファイバを回収する光ファイバ回収手段を有することが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記刃部材の切断速度を制御する緩衝機構をさらに備えることが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記緩衝機構は、前記刃部材の切断速度が予め定められた値を超えていると、前記初期傷の付与を行わないように制御することが好ましい。
本発明に係る光ファイバの切断装置において、前記刃部材の交換時期を知らせる刃部材交換時期表示機構をさらに備えることが好ましい。
また、本発明に係る光ファイバの切断方法は、光ファイバの切断予定箇所の軸方向両側をクランプにより挟持して前記光ファイバを固定する工程と、前記光ファイバの切断予定箇所に刃部材の未使用部分の刃先を所定の弾性付勢力で押し付けて初期傷を付与する工程と、前記刃部材を前記光ファイバから退避させ、前記光ファイバにおける前記初期傷の反対側に枕部材を押圧して、前記光ファイバに引っ張り曲げ力を作用させて前記光ファイバを破断させる工程と、前記クランプによる前記光ファイバの挟持状態を開放する工程と、次回切断時に前記刃先の未使用部分が前記光ファイバに接触するように前記刃部材又は前記クランプの位置を更新する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る光ファイバの切断方法において、前記光ファイバが被覆付き光ファイバであっても良い。
本発明によれば、クランプで把持された光ファイバの切断予定箇所に刃先を押し付けて初期傷を付与する刃部材を有するとともに、切断時に刃先の未使用部分が光ファイバに接触するように刃部材又はクランプの位置を更新するため、切断時に刃部材をスライドさせる機構を設ける必要がなく、汎用の安価な刃部材を用いて光ファイバに初期傷を付与することができる。これにより、切断装置の小型化、軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
また、刃先の未使用部分で切断を行なう為、切断の品質が安定するとともに、刃部材の刃先を所定の弾性付勢力で光ファイバに押し付けるため、適度な刃圧により光ファイバに初期傷を付与することができ、過度の刃圧が光ファイバに作用することを防止することができる。したがって、作業者の力の調整を要することなく確実に光ファイバを切断することができ、作業性が良好である。
以下、本発明に係る光ファイバの切断装置及び光ファイバの切断方法の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図1(A)は本発明の第1実施形態に係る光ファイバの切断装置の平面図、(B)はカバー閉時における側面図、(C)は開時における側面図、図2は光ファイバの切断装置の前部の概略構成図、図3は刃部材の刃先の形状を示す概略図、図4は光ファイバの切断作業を示す工程図である。
図1及び図2に示すように、本発明の第1実施形態である光ファイバの切断装置10は、上フレーム12U及び下フレーム12Lを有し、両フレーム12U,12Lを一端部において回転軸13により回動可能に軸支すると共に、両フレーム12U、12L間に設けられているバネ14によって、両フレーム12U,12Lが開く方向に付勢されている。非使用時には、図1(C)に示すように、上フレーム12U及び下フレーム12Lは一定角度開くようになっている。なお、上フレーム12U及び下フレーム12Lの外側には、それぞれ上カバー15U、下カバー15Lを設けてもよい。また、図1に示すように、下フレーム12Lにはロックアーム17が設けられており、光ファイバの切断装置10の非使用時に、上フレーム12Uと下フレーム12Lを閉じた状態(図1(B)参照)でロックすることができるようになっている。
図2に示すように、両フレーム12U,12Lの内側には、被覆付きの光ファイバ11の切断予定箇所の軸方向両側を挟持して光ファイバ11を固定するためのクランプ20と、このクランプ20により把持された光ファイバ11の切断予定箇所に刃先31を押し付けて初期傷11aを付与する刃部材30とを有している。また、切断時に刃先31の未使用部分31aが光ファイバ11に接触するように刃部材30を更新する更新機構である刃送り機構40と、刃部材30によって付与された初期傷の反対側から光ファイバ11を押圧して引っ張り曲げ力を加えて光ファイバ11を破断させる枕部材50と、刃部材30を光ファイバ11に向けて所定の弾性付勢力で付勢することにより初期傷11aの大きさを決定する刃圧設定バネ32とを備えている。
図2に示すように、クランプ20は、光ファイバ11を上下からクランプするために、上クランプ20U及び下クランプ20Lを有しており、各々切断位置を挟んで光ファイバ11の軸線方向に分離されている(図9参照)。両クランプ20U,20Lは、光ファイバ11を把持した際に光ファイバ11(特にガラスファイバである場合)を傷つけないように、樹脂等の軟質材料(例えば、ニトリルゴム:NBR)で形成することが好ましい。
上クランプ20Uは上クランプフレーム21Uの先端下面に取り付けられ、下クランプ20Lは下クランプフレーム21Lの先端付近上面に取り付けられている。また、上フレーム12Uの先端部下面には、上フレームガイド12aが設けられており、下フレーム12Lの先端部上面には、下フレームガイド12bが設けられている。両フレームガイド12a,12bは、対向して設けられており、上フレーム12Uと下フレーム12Lの接近距離を規制している。また、下クランプフレーム21Lにおける下クランプ20Lの前方には、下クランプフレームガイド21aが設けられており、下クランプフレームガイド21aの上面は、下フレームガイド12bの上面よりも高い位置において上フレームガイド12aの下面と対向している。
上クランプフレーム21Uは、上フレーム12Uの内側において上フレーム12Uに対して回動可能に設けられており、上クランプバネ22によって上フレーム12Uに連結されている。そのため、クランプ開時には、上クランプフレーム21Uは上フレーム12Uから所定間隔下方に保持されることになる。一方、下クランプフレーム21Lは、下フレーム12Lの内部において下フレーム12Lに対して回動可能に設けられており、下クランプバネ23によって下フレーム12Lに連結されている。そのため、クランプ開時には、下クランプフレーム21Lは下フレーム12Lから所定間隔上方に保持されることになる。
図2に示すように、刃部材30は、刃支持フレーム33によって前後方向(図2の左右方向)に移動可能に支持されている。刃支持フレーム33は、上フレーム12Uに取り付けられて上クランプフレーム21Uを貫通している刃支持棒34によって、上方へ移動可能に吊下げられており、刃先31の高さが上クランプ20Uの下面よりも高い位置に設定されている。刃支持棒34における刃支持フレーム33と上クランプフレーム21Uとの間には、前記刃圧設定バネ32が設けられている。そのため、刃部材30は、刃圧設定バネ32によって上クランプフレーム21Uに対して所定の弾性付勢力で下方へ付勢されることになる。
図3に示すように、刃部材30は、ステンレス製の片刃で、厚さTが0.2mm以上0.5mmであることが好ましい。そして、光ファイバ11に初期傷11aを付ける際に、刃先31のテーパ側(図3において左側)には光ファイバ11の廃棄する先端側を配置し、刃先31の平坦な側(図3において右側)には使用する光ファイバ11を配置する。これにより、初期傷11aの付与時に光ファイバ11の切断面が粗くなりやすいテーパ側を廃棄して、使用側の先端に平滑な切断面を得ることができる。
また、図1及び図2に示すように、刃部材30は、1回使用するごとに使用済み部分を折って除去することができるように、破断予定溝30aが所定間隔(例えば、光ファイバの外径である約0.25mm)で形成されている。刃部材30は刃圧設定バネ32を介して上フレーム12Uに接続されており、上方へ移動可能となっている。なお、刃部材30は上クランプフレーム21Uの下方に設けられており、一定量以上上昇すると、上クランプフレーム21Uの下面に取り付けられている当接部材24に当接する。その状態から、さらに刃部材30を上昇させると、刃部材30と上クランプフレーム21Uは一体的に上昇することになる。
刃圧設定バネ32による弾性付勢力は、30gf以上200gf以下であることが好ましい。この範囲の力で刃先31を光ファイバ11に押し付けると、被覆を切断して、被覆内側のガラスファイバに初期傷11aを適正に付与することが可能になる。
なお、上クランプバネ22、下クランプバネ23及び刃圧設定バネ32のバネ力の強さは、「下クランプバネ23>上クランプバネ22>刃圧設定バネ32」の順となるように設定されている。
図2に示すように、下フレーム12Lには、上方へ向かって刃押上げピン16が設けられており、下クランプフレーム21Lを貫通して上方へ突出している。刃押上げピン16の上端面16aは、刃支持フレーム33に接近して当接するようになっており、刃部材30の刃先31は、所定の位置より下方へは移動できなくなっている。
下クランプフレーム21Lにおいて光ファイバ11を挟んで刃部材30に対向する位置、すなわち、分離されている下クランプ20Lの中間位置(図9参照)には、枕部材50が設けられている。枕部材50は、上クランプ20U及び下クランプ20Lと同様に、樹脂等の軟質材料で形成することが好ましいが、上クランプ20U及び下クランプ20Lより硬質な材質としてもよい。枕部材50には、下クランプフレーム21Lを挟んで所定の間隔で上ストッパ52U及び下ストッパ52Lが設けられており、両ストッパ52U,52L間で下クランプフレーム21Lに対して相対的に上下移動可能となっている。枕部材50は、枕戻しバネ51によって下方へ付勢されており、非使用時は上ストッパ52Uが下クランプフレーム21Lに係止されている。このときの枕部材50の上端面の高さは、下クランプ20Lの上面よりも僅かに低く設定されている。また、下クランプフレーム21Lが所定量以上下方へ移動すると、枕部材50の下ストッパ52Lが下フレーム12Lに当接して停止するため、枕部材50の上端面は下クランプ20Lの上端面よりも相対的に高くなる。なお、枕部材50の上端面の幅(光ファイバ11の軸方向長さ)は、2〜5mm程度が好ましい。
図1に示すように、上フレーム12Uの前端には、刃送り機構40のつまみ41が設けられており、このつまみ41を回すことにより、刃部材30を前進(図1の左方向)させて、光ファイバ11の切断時には、常に未使用の刃先31が切断位置にあるよう、刃先31の位置を更新することができるようになっている。また、刃部材30の使用済み部分を折って取り除く場合には、使用済み部分を回収する刃部材回収手段42(図8参照)を設けることが好ましい。これにより、作業後の清掃の手間を省くと共に、カットされた刃部材30による怪我を防止することができる。
また、図1(A)に示すように、下フレーム12Lの光ファイバ11側の外側にはブラケット61が着脱可能に取り付けられており、このブラケット61には光ファイバ11の切断予定箇所の軸方向位置を設定する光ファイバ位置決め手段60としてのファイバホルダ62を取り付けることが好ましい。ファイバホルダ62は、ブラケット61に対して着脱自在であり、光ファイバ11を載せて切断位置に向かって所望の距離移動可能となっている。これにより、光ファイバ11の切断予定位置を正確に切断することが可能になる。また、ファイバホルダ62とブラケット61との間には、例えば、マグネットや連結用のラッチ等を設けることで、両者を連結及び分離することが容易である。なお、光ファイバ11の切断位置に制約がない場合には、ファイバホルダ62を取り付けずに、単に光ファイバを沿わせる溝を設けるだけでもよい。
また、図1(A)に示すように、下フレーム12Lの光ファイバ11と反対側の外側(図1(A)において上側)には、光ファイバの切断装置10によって切断されたカットファイバを収容する光ファイバ回収手段70を着脱可能に設けることが好ましい。これにより、作業後の清掃の手間を省くと共に、カットされた光ファイバによる怪我を防止することができる。
なお、光ファイバ位置決め手段60及び光ファイバ回収手段70は、取り付け位置を相互に逆にすることもできる。そのため、作業者の利き手を問わず作業性が良好である。
次に、光ファイバの切断装置10を用いた切断方法について説明する。
図4(A)に示すように、切断する光ファイバ11を所定位置に位置決めし、作業者が光ファイバの切断装置10を把持して上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させて、クランプ20により光ファイバ11の切断予定箇所の軸方向両側を挟持して固定する。このとき、刃部材30の刃先31は上クランプ20Uの下面よりも上方にあるため、刃先31は光ファイバ11には接触していない。
次いで、図4(B)に示すように、さらに上フレームガイド12aと下クランプフレームガイド21aとが当たるまで上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させる。このとき、下クランプフレーム21Lを支持している下クランプバネ23のバネ力が、上クランプフレーム21Uを支持している上クランプバネ22のバネ力よりも大きいため、上クランプ20Uは、光ファイバ11に当接した後、上クランプバネ22を押し縮めながら相対的に押し上げられる。これにより、刃部材30の刃先31が光ファイバ11に押し込まれて、光ファイバ11のガラスファイバに初期傷11aを付与する。このとき、刃圧を設定している刃圧設定バネ32のバネ力は上クランプバネ22のバネ力よりも小さいため、刃圧設定バネ32によって設定された刃圧(所定の弾性付勢力)で光ファイバ11に初期傷11aを付与することになる。
図4(C)に示すように、さらに上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させて、上フレームガイド12aによって下クランプフレームガイド21aを押し下げる。これにより、刃押上げピン16の上端面が刃支持フレーム33に当接して、刃部材30は上方へ退避する。また、下クランプフレーム21Lに設けられている枕部材50の下面が下フレーム12Lに当接して停止するため、枕部材50は下降する下クランプフレーム21Lに対して相対的に上昇する。
図4(D)に示すように、さらに上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させて、上フレームガイド12aによって下クランプフレームガイド21aを押し下げると、枕部材50はさらに上昇する。これにより、上クランプ20Uと下クランプ20Lによって挟持されていた光ファイバ11は、初期傷11aの反対側から枕部材50によって押圧されて押し上げられ、それにより引っ張り曲げ力が作用して、初期傷11aから破断する。また、刃押上げピン16によって刃部材30が押し上げられて、上クランプフレーム21Uに取り付けられている当接部材24に当接する。
図4(E)に示すように、上フレームガイド12aと下フレームガイド12bとが当接するまで上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させる。これにより、刃押上げピン16が、刃支持フレーム33及び当接部材24を介して上クランプフレーム21Uを押し上げるため、上クランプ20Uが押し上げられて、光ファイバ11の挟持状態を解放する。
その後、刃送り機構40のつまみ41を回すことにより、刃部材30を前進(図1の左方向)させて、光ファイバ11の次回切断時には、常に未使用の刃先31が切断位置にあるよう、刃先31の位置を更新する。
以上説明した第1実施形態の光ファイバの切断装置10及び光ファイバの切断方法によると、クランプ20で把持された光ファイバ11の切断予定箇所に刃先31を押し付けて初期傷11aを付与する刃部材30を有するとともに、切断時に刃先31の未使用部分が光ファイバ11に接触するように刃部材30の位置を更新するため、切断時に刃部材30をスライドさせる機構等を設ける必要がなく、汎用の安価なステンレス製の刃部材30を用いて光ファイバ11に初期傷11aを付与することができる。これにより、切断装置10の小型化、軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
また、刃先31の未使用部分で切断を行なう為、切断の品質が安定するとともに、刃部材30の刃先31を刃圧設定バネ32による所定の弾性付勢力で光ファイバ11に押し付けるため、適度な刃圧により光ファイバ11に初期傷11aを付与することができ、過度の刃圧が光ファイバ11に作用することを防止することができる。したがって、作業者は光ファイバの切断装置10を把持して上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させる操作とその後の離間させる操作のみによって、特に作業者の力の調整を要することなく、確実に光ファイバ11を切断することができ、作業性が良好である。
次に、本発明の第2実施形態に係る光ファイバの切断装置について説明する。
図5は第2実施形態に係る光ファイバの切断装置を示す概略構成図、図6は光ファイバの切断作業の工程図である。なお、前述した第1実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図5に示すように、上フレーム12Uと下フレーム12Lは、回転軸13によって開閉可能に連結されている。上フレーム12Uには、先端に上クランプ20Uを備えた上クランプフレーム21Uが上下方向に回動可能に設けられており、上クランプフレーム21Uは上クランプバネ22によって上フレーム12Uに支持されている。また、上フレーム12Uには刃支持フレーム33が固定されており、刃部材30が前後方向(図5の左右方向)に移動可能に取り付けられている。また、図示は省略するが、刃送り機構40が第1実施形態と同様に設けられている。
図5に示すように、下フレーム12Lには、先端に下クランプ20Lを備えた下クランプフレーム21Lが上下方向に回動可能に設けられており、下クランプフレーム21Lは下フレーム12Lに支持されている。また、下フレーム12Lの前端部には、枕ユニット56が上下移動可能に設けられており、枕ユニット56の下側に設けられている枕上昇ストッパ53によって移動範囲が規制されている。枕ユニット56の内部には枕部材50が上下移動可能に設けられており、刃圧設定バネである枕戻しバネ51によって上方へ付勢されている。
上フレーム12Uには連結棒57の上端が回転可能に取り付けられており、連結棒57の下端部は下フレーム12Lに対して上下移動可能に設けられている。連結棒57の下端には、枕押上げクランク54が回転可能に設けられており、クランク回転スプリング55によって常時図中時計回りに付勢されている。なお、図5に示すような、非作動状態では、枕押上げクランク54は、枕ユニット56の側面56aに当接して停止している。
次に、前述した光ファイバの切断装置10Aを用いた切断方法について説明する。
図6(A)に示すように、切断する光ファイバ11を所定位置に位置決めし、光ファイバの切断装置10Aを把持して上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させて、上クランプ20U及び下クランプ20Lによって光ファイバ11を把持する。このときのクランプ力は、上クランプバネ22で決定される。なお、刃部材30の刃先31は上クランプ20Uの下面よりも上方にあるため、このとき刃先31は光ファイバ11には接触していない。
次いで、図6(B)に示すように、さらに上フレーム12Uと下フレーム12Lを接近させ、上フレーム12Uに取り付けられている刃部材30の刃先31を光ファイバ11に押し付けて初期傷(図3参照)を付与する。このとき、上クランプ20Uは光ファイバ11に当接して下降できないため、上クランプフレーム21Uを支持しているクランプバネ22を押し縮めながら上昇して、光ファイバ11から離れる。また、刃先31が当たった光ファイバ11の反対側は、枕部材50によって支持されることになる。このため、初期傷を付与するときの刃圧は、枕戻しバネ51によって決定されることになる。また、このとき、枕押上げクランク54が下方に移動してクランク回転スプリング55によって回転し、枕ユニット56の下面を支持する。
図6(C)に示すように、光ファイバの切断装置10Aの把持を緩めて上フレーム12Uを上昇させて、刃部材30を光ファイバ11から離す。このとき、上フレーム12Uに連結されている枕押上げクランク54が、枕ユニット56を支持した状態で上昇するため、枕ユニット56が持ち上げられる。
図6(D)に示すように、光ファイバの切断装置10Aの把持をさらに緩めて上フレーム12Uを上昇させると、枕押上げクランク54の上昇により枕ユニット56が上昇して、枕部材50が光ファイバ11を押し上げる。このとき、同時に、上クランプ20Uがクランプバネ22により押し下げられて、切断予定位置の軸方向両側に位置している上クランプ20Uが上フレーム12Uに対して相対的に下降する。これらの動作により、上クランプ20Uと下クランプ20Lによって挟持されていた光ファイバ11は、初期傷の反対側から枕部材50によって押圧されて押し上げられ、引っ張り曲げ力が作用して、初期傷から破断する。なお、このとき枕ユニット56は上死点まで上昇し、枕上昇ストッパ53が下フレーム20Lに当接して停止している。
図6(E)に示すように、光ファイバの切断装置10Aの把持を開放すると、上クランプ20Uが上昇して、光ファイバ11を挟持状態から解放する。また、このとき上フレーム20Uがさらに上昇して連結棒57を上昇させるが、枕ユニット56は枕上昇ストッパ53によって上昇が阻止されている(図6(D)参照)ため、枕押上げクランク54はクランク回転スプリング56の付勢力に抗して図中反時計周りに回転しながら上昇し、枕ユニット56の側面56aに当接して停止する。これにより、枕押上げクランク54は切断動作開始時の状態に戻る。
その後、刃送り機構40により、刃部材30を前進させて、光ファイバ11の次回切断時には、常に未使用の刃先31が切断位置にあるよう、刃先31の位置を更新する。
以上説明した第2実施形態に係る光ファイバの切断装置10A及び光ファイバの切断方法によると、前述した第1実施形態と同様に、汎用の安価なステンレス製の刃部材30を用いて光ファイバ11に初期傷を付与することができる。これにより、切断装置10Aの小型化、軽量化、及びコストダウンを図ることができる。
また、刃先31の未使用部分で切断を行なう為、切断の品質が安定するとともに、刃部材30の刃先31を光ファイバ11に押し付ける刃圧が枕部材50を支持する枕戻しバネ51による所定の弾性付勢力に設定されているため、適度な刃圧により光ファイバ11に初期傷を付与することができ、過度の刃圧が光ファイバ11に作用することを防止することができる。したがって、作業者は光ファイバの切断装置10Aを把持して上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させる操作とその後の離間させる操作のみによって、特に作業者の力の調整を要することなく、確実に光ファイバ11を切断することができ、作業性が良好である。
次に、本発明の第3実施形態に係る光ファイバの切断装置について説明する。
図7(A)は第3実施形態に係る光ファイバの切断装置の要部の模式的断面図、図7(B)は第3実施形態に係る光ファイバ切断装置における最適速度での切断を説明する要部の模式的断面図、図8は第3実施形態に係る光ファイバ切断装置における不適速度での切断を説明する要部の模式的断面図である。
図7(A)に示すように、第3実施形態に係る光ファイバの切断装置10Bは、下フレーム12L上に刃部材30による加傷速度制御用の緩衝機構90が取り付けられている。
緩衝機構90は、シリンダ91内に、戻しバネ93によって付勢されているピストン92が収容されており、このピストン92に刃部材当接部材94が結合されている。シリンダ91内には、戻しバネ93に代えて、所定の粘圧を有する油脂や流体が封入されていても良い。また、それらを戻しバネ93と併用しても良い。
緩衝機構90は、戻しバネ93に蓄積されている抗力を、刃部材当接部材94の進行方向と逆向きに作用させることで仕事(力×距離)を行い、刃部材30のエネルギーを制御する。具体的には、フレーム12Uの下フレーム12Lへの接近速度が、予め定められた値(例えば、3〜30mm/sec)よりも遅い場合に、刃部材30の光ファイバ11への初期傷11a(図3参照)の付与を許容する。これに反して、フレーム12Uの下フレーム12Lへの接近速度が、予め定められたものよりも速い場合に、刃部材30の光ファイバ11への初期傷の付与を禁止して刃部材30を回避させる。これにより、刃部材30による刃圧は、0.5N〜8Nに設定される。
次に、図7(B)及び図8を参照して、光ファイバの切断装置10Bを用いた切断方法について説明する。
図7(B)に示すように、上フレームガイド12aと下クランプフレームガイド21aとが当たるまで上フレーム12U及び下フレーム12Lが接近され、上クランプ20Uは、光ファイバ11に当接した後、上クランプバネ32を押し縮めながら相対的に押し上げられる。このとき、上フレーム12Lの下フレーム12Lへの接近速度が、予め定められたものよりも遅く、所定値以下であると、刃部材30が緩衝機構90の刃部材当接部材94に当接したときに、緩衝機構90の刃部材当接部材94がピストン92を押し下げないため、刃部材30の刃先31が光ファイバ11に押し込まれていき、光ファイバ11のガラスファイバに初期傷11a(図3参照)を付与することになる。
図8に示すように、上フレームガイド12aと下クランプフレームガイド21aとが当たるまで上フレーム12U及び下フレーム12Lが接近され、上クランプ20Uは、光ファイバ11に当接した後、上クランプバネ32を押し縮めながら相対的に押し上げられる。このとき、上フレーム12Uの下フレーム12Lへの接近速度が、予め定められたものよりも速く、所定値以上であると、刃部材30が緩衝機構90の刃部材当接部材94に当接したとき、緩衝機構90の刃部材当接部材94がピストン92を押し下げる。このため、刃部材30の刃先31aが光ファイバ11に押し込まれず、光ファイバ11のガラスファイバに初期傷を付与しない。
そして、上フレーム12Lの下フレーム12Lへの接近速度が、予め定められたものよりも速く、所定値以上であった場合、光ファイバ11に初期傷を付与せずに、光ファイバ11が無傷であるため、接近速度の見直しを図ってから、再度、切断作業を行うことになる。
以上説明した第3実施形態に係る光ファイバの切断装置10B及び光ファイバの切断方法は、前述した第1実施形態の作用効果を奏するため、それらの説明は省略するが、特に、本実施形態によれば、緩衝部材90による加傷速度の制御によって、曲げ速度も制御することができる。したがって、確実な切断作業を行うことができる。
次に、前述した第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態に係る光ファイバの切断装置に共通して適用することができる刃送り機構の一例について説明する。
図9(A)は刃送り機構の側面図、図9(B)は刃送り機構の平面図である。
図9に示すように、刃送り機構40Aは、1回の切断動作に連動して自動で刃部材30を送って、未使用部分を切断位置に更新するものである。刃部材30は止め具33aによって刃支持フレーム33に取り付けられており、刃支持フレーム33の刃部材30取り付け側と反対側面にはラックギヤ33bが形成されている。刃支持フレーム33と平行に回転軸43が回転可能に設けられており、この回転軸43の途中位置には刃支持フレーム33のラックギヤ33bに噛合するウォームギヤ44が一体的に取り付けられている。また、回転軸43の後端(図9において右端)には第1の傘歯ギヤ45が一体的に取り付けられている。一方、回転軸13には、第1の傘歯ギヤ45に噛合する第2の傘歯ギヤ46が一体的に設けられている。なお、回転軸13はワンウェイクラッチ(図示省略)を介してフレーム12U,12Lに取り付けられており、第2の傘歯ギヤ46は一方向にのみ回転可能となっている。
切断動作において上フレーム12U及び下フレーム12Lを接近させて離反させると、離反動作に伴って回転軸13が一方向に回転するため、第2の傘歯ギヤ46が一方向に回転する。これに伴い、第2の傘歯ギヤ46に噛合する第1の傘歯ギヤ45が一方向に回転し、回転軸43が回転してウォームギヤ44が一方向に回転する。ウォームギヤ44の回転により、ウォームギヤ44に噛合するラックギヤ33bが前方(図7中左方)へのみ移動し、刃部材30が前方へ移動することになる。このとき、上フレーム12U及び下フレーム12Lの一度の開閉によって移動する刃部材30の移動量を、刃部材30に設けられている破断予定溝30aの間隔(約0.25mm)と等しくしておくと良い。また、刃部材30が前進端まで移動して全体が使用済みになったときには、刃支持フレーム33を再度原点位置(回転軸13側端部)へ移動することができるようになっている。
これにより、切断作業の一連の動作によって刃部材30の移動(刃先の更新)も行われるため、常に刃部材30の未使用部分を用いて切断動作を行うことができ、作業性の向上を図ることができる。
次に、前述した第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態に係る光ファイバの切断装置に共通して適用することができる刃部材回収手段の一例について説明する。
図10(A)は刃部材回収手段を示す側面図、図10(B)は図10(A)中B方向から見た平面図である。
光ファイバの切断装置として、刃部材30の有効使用長をフレーム12内に収容することが好ましいが、長い刃部材30を用いる場合のように、使用済みの刃部材がフレーム12から突出する場合には、図8に示す刃部材回収手段を用いることが好ましい。
図10(A)に示すように、上フレーム12Uの先端には、刃部材回収手段としての刃部材回収箱42が上フレーム12Uに対して回動可能に設けられている。また、刃部材回収箱42は、上フレーム12Uに収容されている刃部材30の少なくとも破断予定溝30aの間隔に相当する長さの先端部がまっすぐに挿入可能となっており、図10(B)に示すように、先端部が挿入された状態で刃部材回収箱42を回動させることにより、刃部材30の先端部を破断予定溝30aの位置で折ることができるようになっている。折られた刃部材30bは、そのまま刃部材回収箱42に収容される。
これにより、使用済みの刃部材30を容易かつ安全に回収することができる。
次に、前述した第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態に係る光ファイバの切断装置に共通して適用することができる光ファイバ回収手段の一例について説明する。
図11は光ファイバ回収手段である光ファイバ回収箱を示す下フレームの平面図、図12(A)は光ファイバ回収手段であるファイバ送り機構の側面図、図12(B)は下フレームの平面図、図12(C)は図12(A)中C方向から見た端面図である。
この光ファイバ回収手段では、図11に示すように、下フレーム12Lの先端部外側(図9において上側)で、光ファイバ11の軸線の下方位置に、光ファイバ回収箱70が着脱可能に設けられている。
切断された光ファイバ11bは、落下して光ファイバ回収箱70に収容されることになり、切断作業後の清掃の手間を省くことができるとともに、切断された光ファイバ11bによって怪我することを防止することができる。
また、図12に示すように、光ファイバ回収手段として、切断された光ファイバ11bを送り出して光ファイバ回収箱70に回収するためのファイバ送り機構71を設けても良い。ファイバ送り機構71は、下フレーム12Lの側端部に上下一対のゴム付きのローラ72U,72Lを回転可能に有している。上ローラ73Uは、下ローラ73Lと接触して回転自在に支持されている。下ローラ72Lは回転軸73の一端部に取り付けられており、回転軸73によって回転駆動される。回転軸73の他端部にはピニオンギヤ74が取り付けられており、このピニオンギヤ74はアイドルギヤ75に噛合している。アイドルギヤ75は、円板75aの外周縁から下フレーム12Lの外側に向かって歯が突出しており、ピニオンギヤ74に噛合している。また、円板75aの外周面にも歯が形成されており、クランク付きギヤ76に噛合している。クランク付きギヤ76の回転軸にはクランクバー76aが一体的に設けられており、クランクバー76aの先端にはスライドピン76bが設けられている。このスライドピン76bは、上フレーム12Uの側面に長手方向に沿って設けられているガイド穴77に沿って移動可能となっている。
切断作業終了時に、閉じている上フレーム12Uを上昇させると、スライドピン76bがガイド穴77に沿って矢印A方向へ移動するため、スライドピン76bの上昇に伴ってクランクバー76aが矢印B方向へ回転する。これによりクランク付きギヤ76もB方向へ回転して、アイドルギヤ75を矢印C方向へ回転させるため、ピニオンギヤ74及び下ローラ72Lが矢印D方向(図12(C)参照)へ回転して、上ローラ72Uとの間に光ファイバ11を挟んで排出し、光ファイバ回収箱70に回収する。
次に、前述した第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態に係る光ファイバの切断装置に共通して適用することができる刃送り機構の他例について説明する。
図13(A)〜図13(D)は刃送り機構の正面・側面のそれぞれ模式的作動説明図である。
図13(A)に示すように、刃送り機構120は、刃支持フレーム33に収容されていて回転軸43に連結されている刃軸回転リング121及びレバー回避ピン122と、刃軸回転レバー123と、からなる。
刃軸回転リング121は、レバー回避ピン挿脱溝124を有するとともに、枢軸125が下フレーム12Lに回動自在に支持されており、付勢バネ126を介して下フレーム12Lから付勢されている。レバー回避ピン122は、戻しバネ127を介して刃支持フレーム33の軸方向に進退自在に収容されている。
図13(A)に示す刃部材30の上昇位置において、レバー回避ピン122は、刃軸回転リング121のレバー回避ピン挿脱溝124内に配置されている。そのため、刃軸回転リング121は、刃軸回転レバー123に係合されていない。
図13(B)に示すように、刃部材30が下降されてくると、刃支持フレーム33が下降されてくるため、レバー退避ピン122は、レバー回避ピン挿脱溝124内を下降されるが、刃軸回転リング121は、刃軸回転レバー123に係合されないままである。
図13(C)に示すように、刃部材30がさらに下降されてくると、戻しバネ127に抗してレバー退避ピン122がレバー回避ピン挿脱溝124から外れ、付勢バネ126によって下フレーム12Lから付勢されている刃軸回転レバー123が刃軸回転リング121に係合される。
図13(D)に示すように、刃部材30が下降されてから上昇を始めると、刃支持フレーム33が上昇を始めるため、刃軸回転レバー123に係合されている刃軸回転リング121が、図13(D)中の時計回転方向に回転を始める。これにより、回転軸43が回転されることで、刃部材30が進行されることになる。
刃送り機構120は、上述した刃送り機構40Aと同様の作用効果を奏するために、それらの説明は省略されるが、特に刃送り機構120によれば、自動的な刃送りを行うことができるとともに、第1実施形態の刃送り機構40と比べて遥かに簡素な構造とすることができる。
次に、前述した第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態に係る光ファイバの切断装置に共通して適用することができる刃部材交換時期表示機構の一例について説明する。
図14(A)及び図14(B)は刃部材交換時期表示機構のそれぞれ模式的作動説明図である。
図14(A)に示すように、刃部材交換時期表示機構130は、回転軸43の途中位置に固定ネジ132を介して突起部材131が固定されており、突起部材131のストローク内における下フレーム12L側の前方に、突起受133が配置されている。
図14(B)に示すように、刃軸回転リング121の回転によって回転軸43が回転され、刃部材30が進行される。このとき、突起部材131も刃部材30とともに進行される。そして、刃部材30が、交換されるべき長さまで使用された際、切断のために刃部材30が下降されると、突起部材131が突起受133に当接されて刃部材30が進行されなくなり、刃部材30が交換時期に到達していることを作業者に促す。
刃部材交換時期表示機構130によれば、刃部材30の交換時期を作業者に促すことができるので、刃部材30の交換を事前に行うことで、ミスのない切断作業を行うことができる。
なお、本発明の光ファイバの切断装置及び光ファイバの切断方法は、前述した各実施形態の構成を適宜変更可能である。
例えば、前述した各実施形態においては、切断する光ファイバ11をフレーム12U,12Lの長手方向に直交する方向に配置して切断する場合について説明したが、図15に示すように、切断する光ファイバ11をフレーム12U,12Lの長手方向に配置することも可能である。この場合には、刃部材30はフレーム12U,12Lの長手方向に直交する方向に設けるとともに、光ファイバ回収箱70は下フレーム12Lの内部に設けることになる。
また、前述した各実施形態においては、切断時に刃先の未使用部分が光ファイバに接触するための更新機構として、刃部材30を移動させる刃送り機構40,40Aを例示したが、刃部材30を一定の位置に固定しておき、クランプ20の位置を切断動作毎に更新する機構としても良い。例えば、図16に示すように、刃送り機構40を設けずに、クランプ20,枕部材50,ブラケット61等を刃部材30の長手方向に沿って移動可能な構成を採用できる。
また、前述した各実施形態においては、1本の長い刃部材30を移動させることにより、未使用の刃先31で光ファイバ11の切断を行ったが、予め1回の切断動作で使用される長さに切断された複数の刃部材30を収容したカートリッジを用いることも可能である。例えば、図17に示すように、短い刃部材30cが複数収納されたカートリッジ80を用いると、カートリッジ80が装置本体の内部に収納されるため小型化が可能となる。刃部材30cの交換(更新)は、手動または自動で押出しピン81により使用済み刃部材30cを押し出すことにより行う。
また、前述した各実施形態においては、被覆付きの光ファイバ11を切断する場合に付いて説明したが、被覆で覆われていないガラスファイバの切断にも同様に用いることができる。
(A)は本発明の第1実施形態に係る光ファイバの切断装置の平面図、(B)はカバー閉時における側面図、(C)は開時における側面図である。 光ファイバの切断装置の前部の概略構成図である。 刃部材の刃先の形状を示す断面図である。 光ファイバの切断作業を示す工程図である。 本発明の第2実施形態に係る光ファイバの切断装置を示す概略構成図である。 光ファイバの切断作業の工程図である。 (A)は第3実施形態に係る光ファイバの切断装置の要部の模式的断面図、(B)は第3実施形態に係る光ファイバ切断装置における最適速度での切断を説明する要部の模式的断面図である。 第3実施形態に係る光ファイバ切断装置における不適速度での切断を説明する要部の模式的断面図である。 (A)は刃送り機構の側面図、(B)は刃送り機構の平面図である。 (A)は刃部材回収手段を示す側面図、(B)は図8(A)中B方向から見た平面図である。 光ファイバ回収手段である光ファイバ回収箱を示す下フレームの平面図である。 (A)は光ファイバ回収手段であるファイバ送り機構の断面図、(B)は下フレームの平面図、(C)は図10(A)中C方向から見た端面図である。 (A)〜(D)は刃送り機構の正面・側面のそれぞれ模式的作動説明図である。 (A),(B)は刃部材交換時期表示機構のそれぞれ模式的作動説明図である。 光ファイバをフレームの長手方向に供給した場合の一例を示す平面図である。 光ファイバの切断装置の変形例を示す概略構成図である。 光ファイバの切断装置の変形例を示す概略構成図である。 従来の光ファイバの切断装置の例を示す側面図である。
符号の説明
10,10A、10B 光ファイバの切断装置
11 光ファイバ
11a 初期傷
20U 上クランプ(クランプ)
20L 下クランプ(クランプ)
30 刃部材
31 刃先
32 刃圧設定バネ
40 刃送り機構(更新機構)
42 刃部材回収箱(刃部材回収手段)
50 枕部材
60 光ファイバ位置決め手段
70 光ファイバ回収箱(光ファイバ回収手段)
90 緩衝機構
120 刃送り機構(更新機構)
130 刃部材交換時期表示機構

Claims (14)

  1. 光ファイバの切断予定箇所の軸方向両側を挟持して前記光ファイバを固定するためのクランプと、
    前記クランプが取り付けられるフレームと、
    前記クランプにより把持された前記光ファイバの切断予定箇所に刃先を押し付けて初期傷を付与する刃部材と、
    切断時に前記刃先の未使用部分が前記光ファイバに接触するように前記刃部材又は前記クランプの位置を更新する更新機構と、
    前記刃部材によって付与された初期傷の反対側から前記光ファイバを押圧して引っ張り曲げ力を作用させて前記光ファイバを破断させる枕部材と、
    前記刃部材を前記光ファイバに向けて所定の弾性付勢力で付勢する刃圧設定バネと、を備え
    前記クランプは、上クランプと下クランプとを備え、
    前記フレームは、上フレームと下フレームとを備え、
    前記上クランプは、前記上フレームに上クランプバネを介して連結されており、前記下クランプは、前記下フレームに下クランプバネを介して連結されていることを特徴とする光ファイバの切断装置。
  2. 請求項1に記載の光ファイバの切断装置であって、
    上クランプバネのバネ力は前記刃圧設定バネのバネ力よりも強く、下クランプバネのバネ力は前記上クランプバネのバネ力よりも強くなるよう設定されていることを特徴とする光ファイバの切断装置。
  3. 請求項1または2に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記刃部材が、厚さ0.2mm以上0.5mm以下の片刃であることを特徴とする光ファイバの切断装置。
  4. 請求項1から3の何れか一項に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記刃圧設定バネによる前記弾性付勢力が30gf以上200gf以下であることを特徴とする光ファイバの切断装置。
  5. 請求項1から4の何れか一項に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記更新機構は、1回の切断動作に連動して自動で前記刃部材の位置を変更することを特徴とする光ファイバの切断装置。
  6. 請求項1から5の何れか一項に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記光ファイバの切断予定箇所の軸方向位置を設定する光ファイバ位置決め手段を有することを特徴とする光ファイバの切断装置。
  7. 請求項6に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記光ファイバ位置決め手段が、当該光ファイバの切断装置の本体部分に対して着脱可能であることを特徴とする光ファイバの切断装置。
  8. 請求項1から7の何れか一項に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記刃部材の使用済み部分を回収する刃部材回収手段を有することを特徴とする光ファイバの切断装置。
  9. 請求項1から8の何れか一項に記載の光ファイバの切断装置であって、
    切断された前記光ファイバを回収する光ファイバ回収手段を有することを特徴とする光ファイバの切断装置。
  10. 請求項1から9の何れか一項に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記刃部材の切断速度を制御する緩衝機構をさらに備えることを特徴とする光ファイバの切断装置。
  11. 請求項10に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記緩衝機構は、前記刃部材の切断速度が予め定められた値を超えていると、前記初期傷の付与を行わないように制御することを特徴とする光ファイバ切断装置。
  12. 請求項1から11の何れか一項に記載の光ファイバの切断装置であって、
    前記刃部材の交換時期を知らせる刃部材交換時期表示機構をさらに備えることを特徴とする光ファイバの切断装置。
  13. 光ファイバの切断予定箇所の軸方向両側を上下のクランプにより上下それぞれのクランプバネを押し縮めながら挟持して前記光ファイバを固定する工程と、
    前記光ファイバの切断予定箇所に刃部材の未使用部分の刃先を所定の弾性付勢力で押し付けて初期傷を付与する工程と、
    前記刃部材を前記光ファイバから退避させ、前記光ファイバにおける前記初期傷の反対側に枕部材を押圧して、前記光ファイバに引っ張り曲げ力を作用させて前記光ファイバを破断させる工程と、
    前記上下のクランプによる前記光ファイバの挟持状態を開放する工程と、
    次回切断時に前記刃先の未使用部分が前記光ファイバに接触するように前記刃部材又は前記上下のクランプの位置を更新する工程と、を有することを特徴とする光ファイバの切断方法。
  14. 請求項13に記載の光ファイバの切断方法であって、
    前記光ファイバは、被覆付き光ファイバであることを特徴とする光ファイバの切断方法。
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