JP6882986B2 - 光ファイバ製造機械、そのタイプの機械において光ファイバを位置決めする方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ファイバ製造機械並びにそのような機械において光ファイバを位置決めする方法に関する。

光ファイバの製造中、光ファイバがその通り道にわたって案内される機械内で光ファイバをスクロールさせることが知られている。この製造は、特に、光ファイバの機械的試験、及び／又は光ファイバの巻き取り（言い換えれば、長い光ファイバのコイルの、光ファイバのより短い長さを有する複数のコイルへの再生）を含むことができる

そのような製造作業では、それに沿って光ファイバがスクロールする複数のプーリを有する機械が使用される。

機械の上流で、光ファイバは、典型的には数キロメートルの光ファイバを含む、コイルの形態で供給される。

機械から出てくるとき、光ファイバは、コイルの形態で巻かれ、これらは一般的により減少したサイズである。

図１はそのような機械を概略的に示す。

現在、全てのプーリの上の光ファイバの位置決めはオペレータによって手動で行われる。

小さい直径を有する光ファイバでは、それは壊れやすく、したがってそれを扱うことは困難である。

その結果、製造活動の開始時、又は機械内でのスクロール中に光ファイバが破損した後に光ファイバを位置決めするためにオペレータによって捧げられる時間は比較的長く、これは光ファイバの製造コストを苦しめる。

特許文献１は、全てのプーリに光ファイバを取り付けるために機械に沿って延びるレール上に取り付けられたクランプ要素を有する光ファイバ製造機械を記載し、一方で、プーリは、クランプ要素で搬送される光ファイバの通り道の両側に交互に配置される。プーリは、次いで、機械の通常の機能の間に光ファイバの通り道を画定する位置に向かって移動される。しかし、クランプ要素による光ファイバの把持を容易にする手段は開示されていない。

ＥＰ ０ ５１４ ８５８

本発明の目的は、光ファイバの位置決めが自動化される製造機械を設計することである。

本発明によれば、光ファイバ製造機械が提案され、
− 少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリであって、前記キャプスタン（複数可）及び前記プーリ（複数可）は、前記機械の主要領域において光ファイバの通り道を定める、少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリと、
− 光ファイバ案内システムであって、伝動部材及び、光ファイバの端部を保持することができる、前記部材に堅固に接続されるクランプ要素を有し、前記伝動部材は前記光ファイバの通り道と平行に配置される、光ファイバ案内システムと、
− クランプ要素に光ファイバを自動的に把持させる装置であって：
− 光ファイバが、前記クランプ要素に実質的に直交する方向にクランプ要素からある距離で延びている開始位置に光ファイバを位置決めする手段と、
− ファイバ間隔フィンガであって、前記開始位置における光ファイバからある距離にある中立位置と、前記間隔フィンガが前記光ファイバを前記開始位置からある距離に、それをクランプ要素に面する中間位置にもってくるように、保持する位置との間を移動することができる、ファイバ間隔フィンガと、
− 光ファイバが間隔フィンガによって中間位置にもってこられるときクランプ要素を開くとともに間隔フィンガがその中立位置に戻るときにクランプ要素を閉じるように構成される、クランプ要素を開閉するための手段と、を有する、
装置と、
を有する。

「製造する」は、この文書では、光ファイバの製造とその使用との間に実施される任意のステップを意味する。この用語は、特に、光ファイバの機械的試験、並びにその可能な巻取りをカバーする。

実施形態によれば、クランプ要素に光ファイバを自動的に把持させる装置は、光ファイバ切断ツールをさらに有する。

実施形態によれば、間隔フィンガは、旋回支持部に接続される。

有利には、間隔フィンガは、その凹所が光ファイバに向けられる、湾曲形状を有する。

実施形態によれば、クランプ要素に光ファイバを自動的に把持させる装置は、光ファイバの端部を保持する手段を有する。

有利には、前記保持する手段は、光ファイバを楔止めするように構成されるスリットを有する。

光ファイバの機械的試験を目的とする本発明の実施形態によれば、機械の主要領域は、光ファイバの通り道上で主要領域の上流部分に配置される入力キャプスタンと、光ファイバの通り道上で主要領域の下流部分に配置される出力キャプスタンと、を有し、前記キャプスタンの回転速度は、前記キャプスタンの間に光ファイバの機械的張力を発生させるように調整可能である。

本発明の他の目的は、上述のような機械において光ファイバを位置決めする方法に関する。

前記方法は：
− 光ファイバを位置決め手段への挿入であって、間隔フィンガはその中立位置にある、挿入と、
− 光ファイバをその中間位置に向かって間隔を空けるように、その間隔位置に向かう間隔フィンガの作動と、
− クランプ要素を開くためのクランプ要素の開閉手段の作動と、
− 光ファイバをクランプ要素の開口内に解放するように中立位置に向けた間隔フィンガの弛緩と、
− 光ファイバに締め付け力を加えるようにクランプ要素を閉じるためのクランプ要素の開閉手段の作動と、
を含む。

有利には、前記方法は、クランプ要素の閉鎖後に、クランプ要素とファイバが挿入される位置決め手段との間の光ファイバの切断を含む。

光ファイバの切断後、方法は、有利には、クランプ要素によって保持された光ファイバを少なくとも１つのキャプスタン及び機械内の光ファイバの通り道上の少なくとも１つのプーリに位置決めするための伝動部材のスクロールを含む。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して、以下に続く詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明の実施形態による光ファイバ製造機械全体の概略図である。 その使用の異なるステップにおける光ファイバ把持装置の斜視図である。 その使用の異なるステップにおける光ファイバ把持装置の斜視図である。 その使用の異なるステップにおける光ファイバ把持装置の斜視図である。 その使用の異なるステップにおける光ファイバ把持装置の斜視図である。 その使用の異なるステップにおける光ファイバ把持装置の斜視図である。

図１は、本発明の実施形態による光ファイバ製造機械全体の図である。

機械１００は、光ファイバの通り道の上から下へ、巻出機１、主要領域２及び巻取機３を有する。

巻出機１は、機械の主要領域でスクロールすることが意図される光ファイバのコイル（図示せず）を保持するように設計されている。

巻取機３は、主要領域２から出てくる光ファイバが巻かれる空のコイル３０を保持するように設計されている。

機械が光ファイバの機械的試験向けである図１に示される場合では、主要領域２は、入力キャプスタン２０、出力キャプスタン２１及び、キャプスタンの間に配置される複数のプーリ２２が配置されたフレーム２３を備え、キャプスタンドラム２０、２１及びプーリドラム２２は１つの同じの垂直面内にある。キャプスタン２０、２１のそれぞれの回転速度は、決定された機械的張力を光ファイバに加えるように選択される。他の用途、特に巻取りでは、単一のキャプスタン（一般に図１の入力キャプスタン２０に対応する）で十分であることができ、前記キャプスタンは、光ファイバをトリガする機能を有する。同様に、図１に示されたプーリの数は単なる表示であり、機械は１つ又は幾つかのプーリを含むことができる。

巻出機から巻取機に光ファイバを移送することを考慮して、コイル１０から巻き戻される光ファイバの端部は、入力キャプスタン２０の上流の主要領域に挿入され、次に異なるプーリ２２の間で出力キャプスタン２１まで案内される。出力キャプスタン２１の下流で、光ファイバは、前記コイル上でのその巻取りを考慮して、コイル３０まで案内される。

光ファイバを主要領域に、次にコイル３０に自動的に挿入するために、前記機械１００は、伝動部材２５（例えば、チェーン又はストラップ）及び、前記伝動部材２５に接続されるとともに締め付けられるときに光ファイバをクランプするように適合される２つのジョーを含むクランプ要素２６（図２−６で見ることができる）を有する、光ファイバ案内システムを有する。以下に見られるように、光ファイバ案内システムは、クランプ要素による光ファイバの自動把持を可能にする装置５を有する。

伝動部材２５は、キャプスタン２０、２１及びプーリ２２と同じフレーム２３の面上の連続したループの形態で配置され、前記キャプスタンとプーリとの間の光ファイバの通り道と平行な通り道を移動する。

新しい光ファイバの長さが巻出機から巻取機に移されなければならない場合、オペレータは、主要領域２の入口に光ファイバを位置決めし、次に、光ファイバ把持装置５が、クランプ要素が（例えば、入力キャプスタン２０のすぐ上流の）光ファイバの端部近傍で光ファイバの部分をクランプするようになるよう、作動される。次に、伝動部材２５は、入力キャプスタン２０、全てのプーリ２２及び出力キャプスタン２１のレベルで、クランプ要素によって保持された光ファイバをコイル３０までトリガする。この目的のために、クランプ要素は、光ファイバのプーリの各々への挿入を可能にするように選択される、伝動部材からの決定された距離に光ファイバを保持する。

光ファイバがコイルまで案内されると、クランプ要素は主要領域の入口に戻され、次いで伝動部材が停止される。

図２−６は、クランプ要素による光ファイバの自動クランプを可能にする装置５の実施形態を示している。

前記装置５は、有利には、入力キャプスタン２０の前方で、主要領域２の入口に位置する。

装置５はプーリ５３を含み、その周りを作業者が巻出機１から来る光ファイバ２００を通過させる。これは実質的に機械内に光ファイバを位置決めするために行われる唯一の手動操作である。

有利な実施形態によれば、装置５は、光ファイバの端部２０１を保持するための手段をさらに有する。例えば、図２−６に示されるように、前記保持手段は、光ファイバが、オペレータの位置決め中に楔止めされる可能性のある底部にスリット５４ａを取り付けられるプラットフォーム５４を有する。好ましくは、スリット５４ａはプーリ５３のドラムへの接線に延びる。

しかし、装置５は、本発明の枠組みから外れることなく、例えば、クランプすることによって、光ファイバの端部を保持するための任意の他の機械的手段を含むことができる。

装置５は、クランプ要素によって把持された後に光ファイバを切断するように意図されるはさみの形態の切断ツール５５をさらに有する。ツール５５は、光ファイバを把持する方法の実施中にプーリ５３とクランプ要素２６との間に有利に配置される。

図２は、オペレータが光ファイバの端部をスリット５４ａに楔止めした後の装置５の構成を示している。

この構成では、クランプ要素２６は閉じた位置にあり、光ファイバは、クランプ要素からある距離を置いて実質的に垂直方向に延びている。この構成は、光ファイバの開始位置として知られている。切断ツール５５は開位置にあり、光ファイバは、ツール５５のブレードの間の開部を通過する。

光ファイバがクランプ要素２６のジョーの間に挿入されることを可能にするために、装置５は、開位置においてクランプ要素のジョーの間に光ファイバを持ってくることを考慮して、光ファイバを、一時的に間隔を空けて配置するように適合される間隔フィンガ５１を有する。

図３においてより良く分かるように、間隔フィンガ５１は湾曲形状を有する。

間隔フィンガ５１は、間隔フィンガ５１が光ファイバからある距離に保持されている中立位置（特に図２参照）と、光ファイバの間隔位置（特に図３を参照）との間で、実質的に垂直な軸にしたがって旋回することができる支持部５０に接続されている。支持部５０は、端部がフレームに接続され、反対側の端部が、その旋回軸からある距離を置いて支持部の一部に接続されているアクチュエータによる旋回によってトリガされる。この旋回動作中、間隔フィンガ５１は光ファイバと接触し、光ファイバを局所的に移動させる。間隔フィンガ５１の形状は湾曲しており、その凹所が光ファイバに向けられているという事実は、間隔フィンガの移動中に光ファイバが逃げるのを防止する。

間隔フィンガの形状及びサイズ、並びにその旋回振幅は、間隔位置において、光ファイバが、この段階では依然として閉位置にあるクランプ要素２６の端部に面して配置されるように、選択される。この位置は、光ファイバの中間位置として知られている。

図４に示す後のステップでは、クランプ要素２６の開放部が制御される。ジョー２６ａ、２６ｂは離間され、この開放部の反対側に位置する光ファイバ２００のための開放部を形成する。

図５を参照すると、支持部５０はその中立位置に戻される。

次に、間隔フィンガ５１は、離間された光ファイバを解放するが、その開始位置への戻り動作では、光ファイバは、クランプ要素のジョー２６ａによって保持される。次に、光ファイバ２００はクランプ要素のジョー２６ａ、２６ｂの間に挿入される。

図６を参照すると、次にクランプ要素２６が閉じられ、光ファイバがクランプによって保持されることを確実にする。

次に、切断ツール５５が、端部２０１とクランプ要素２６との間に位置する領域内の光ファイバを切断するように、作動される。切断された光ファイバの部分２０２は、廃棄されることが意図される。切断によって生じる端部２０３は、伝動部材２５によってコイル３０まで持ち出される端部である。

装置５は、図２−６を参照して説明したシーケンスを実施する観点から、間隔フィンガ５１、クランプ要素２６及び切断ツール５５の作動を同期させるように構成される、間隔フィンガ５１、クランプ要素２６及び切断ツール５５の制御システムを有する。

そのような機械は、異なる光ファイバ製造ステップで用途を見つけることができる。光ファイバの通り道、並びにこれに起因する入力キャプスタン及び出力キャプスタン及びプーリの配置は、それぞれのステップに固有の制限に従って定められる。

例えば、機械が光ファイバの機械的試験を意図されている場合、主要領域は、試験されることになる光ファイバがスクロールし、入力及び出力キャプスタン間で決定された牽引力を受けるように設計される。

別の用途は、巻取機に連続的に配置されたコイル上のより短い複数の光ファイバで巻出機内に配置されたコイルから光ファイバが引き出されることを可能にする巻上機に関する。

Claims (10)

1. 光ファイバを製造するための機械であって：
   − 少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリであって、前記キャプスタン及び前記プーリは、前記機械の主要領域において前記光ファイバの通り道を定める、少なくとも１つのキャプスタン及び少なくとも１つのプーリと、
   − 光ファイバ案内システムであって、伝動部材及び、前記光ファイバの端部を保持することができる、前記伝動部材に堅固に接続されるクランプ要素を有し、前記伝動部材は前記光ファイバの通り道と平行に配置される、光ファイバ案内システムと、
   − 前記クランプ要素による前記光ファイバの自動的な把持のための装置であって：
   − 前記光ファイバが、前記クランプ要素に実質的に直交する方向に前記クランプ要素からある距離を置いて延びる開始位置に前記光ファイバを位置決めする手段と、
   − ファイバ間隔フィンガであって、前記開始位置における前記光ファイバからある距離にある中立位置と、前記ファイバ間隔フィンガが前記光ファイバを前記開始位置からある距離に保持する間隔位置との間を、前記光ファイバと実質的に平行な軸周りに旋回可能であり、前記間隔位置において、前記ファイバ間隔フィンガは、前記クランプ要素に面する中間位置に前記光ファイバをもってきて前記光ファイバがスクロール方向に移動することを可能にする、ファイバ間隔フィンガと、
   − 前記光ファイバが前記ファイバ間隔フィンガによって前記中間位置にもってこられるとき前記クランプ要素を開くとともに、前記ファイバ間隔フィンガが前記中立位置に戻るときに前記クランプ要素を閉じるように構成される、前記クランプ要素を開閉するための手段と、を有する、
   装置と、
   を有する、
   機械。
2. 前記クランプ要素に前記光ファイバを自動的に把持させる前記装置は、前記光ファイバを切断するツールをさらに有する、
   請求項１に記載の機械。
3. 前記ファイバ間隔フィンガは、旋回支持部に接続される、
   請求項１又は２に記載の機械。
4. 前記ファイバ間隔フィンガは、凹所が前記光ファイバに向けられる湾曲形状を有する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の機械。
5. 前記クランプ要素に前記光ファイバを自動的に把持させる前記装置は、前記光ファイバの端部を保持する手段を有する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の機械。
6. 前記保持する手段は、前記光ファイバを楔止めするように構成されるスリットを有する、
   請求項５に記載の機械。
7. 前記機械の前記主要領域において、前記少なくとも１つのキャプスタンは、前記光ファイバの前記通り道上で前記主要領域の上流部分に配置される入力キャプスタンと、前記光ファイバの前記通り道上で前記主要領域の下流部分に配置される出力キャプスタンと、を有し、前記入力及び前記出力キャプスタンの回転速度は、前記入力キャプスタンと前記出力キャプスタンとの間に前記光ファイバの機械的張力を発生させるように調整可能である、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の機械。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の機械において光ファイバを位置決めする方法であって、前記方法は：
   − 前記光ファイバの前記位置決め手段への挿入であって、前記ファイバ間隔フィンガは前記中立位置にある、挿入と、
   − 前記光ファイバを前記中間位置に向かって動かすように、前記間隔位置に向かう前記ファイバ間隔フィンガの作動と、
   − 前記クランプ要素を開くための前記クランプ要素の前記開閉するための手段の作動と、
   − 前記光ファイバを前記クランプ要素の開放部内に解放するように前記中立位置に向けた前記ファイバ間隔フィンガの戻りと、
   − 前記光ファイバに締め付け力を加えるように前記クランプ要素を閉じるための前記クランプ要素の前記開閉するための手段の作動と、
   を含む、
   方法。
9. 前記方法は、前記クランプ要素の閉じの後に、前記クランプ要素と前記光ファイバが挿入される前記位置決め手段との間の前記光ファイバの切断を含む、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記方法は、前記光ファイバの切断後、前記クランプ要素によって保持された前記光ファイバを前記少なくとも１つのキャプスタンに及び前記機械内の前記光ファイバの前記通り道上の前記少なくとも１つのプーリに位置決めするための前記伝動部材のスクロールを含む、
    請求項９に記載の方法。

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