JPS63185559A

JPS63185559A - 光フアイバコネクタ端面研磨装置

Info

Publication number: JPS63185559A
Application number: JP1497387A
Authority: JP
Inventors: Junji Watanabe; 純二渡辺; Tadao Saito; 忠男斎藤; Toshiro Doi; 俊郎土肥; Kazuo Matsunaga; 和夫松永; Kazuharu Saito; 斉藤　和治
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Nidec Instruments Corp
Priority date: 1987-01-24
Filing date: 1987-01-24
Publication date: 1988-08-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、光ファイバコネクタ端面研磨装置に関するも
のであり、更に詳述するならば、光ファイバコネクタの
端面を粗加工から仕上加工まで連続的に研暦する装置に
関するものである。

従来の技術 −ＩＱに、光ファイバコネクタに使用されるフェルール
は、第５図に示すように構成されている。

光ファイバコネクタのための図示のフェルール１は、中
心部に光ファイバ２を収容するための貫通孔１２０を有
する。フェルール１の後方部より挿入された光ファイバ
２は、フェルール１の先端面１１０において接着剤３に
より固定保持される。

光信号を損失なく伝搬させるために、２つのフェルール
端面１１０を突き合せて、ファイバ端面をファイバ軸の
軸ずれなく且つ隙間なく接合する必要がある。このため
に、端面１１０を研磨してファイバ軸に垂直な平面にす
るか、あるいはファイバ部が頂部となる球面にし、且つ
フェルール端面とファイバ端面の間に段差のない滑らか
な状態にする必要がある。

そのようにフェルールの先端面を研暦するために、従来
、第６図に主要部を示すような光フアイバフェルール端
面研磨装置が使用されている。

図示の光ファイバの端面研磨装置は、フェルール保持具
４を備えている。フェルール保持具４には、締付はネジ
５によって少なくとも３つのフェルールが保持される。

更に、基台（不図示）上に設置された回転研磨定盤６を
備えている。その回転研磨定盤６の研磨面と核間に垂直
に押接されたフェルール端面との間に、ノズル６１から
研磨剤が供給される。

以上のように構成される光フアイバフェルール端面研磨
装置は、次のように動作する。

複数のフェルール１を締付はネジ５によってフェルール
保持具４に固定して、研磨定盤６上にフェルール端面を
押接させる。研磨剤供給ノズル６１から研磨剤を供給し
ながら、図示を省略した定盤駆動手段によって研磨定盤
６を回転させる。同時に、図示を省略した保持具駆動手
段によってフェルール保持具４を自転運動または円状に
揺動運動（歳差運動）させてフェルール端面を研磨する
。

通常セラミックス等の硬い材料からなるフェルールを一
定形状に高能率で加工して、最終面を凹凸が最大０，０
１μｍ程度の鏡面に仕上げるには、加工面のグレードと
能率に応じて、荒加工研磨及び仕上げ加工研磨などの２
乃至３工程の研磨が必要である。したがって、図示の加
工ヘッドと同様の回転定盤部を２乃至３箇所に備えた研
磨装置が使用されている。

すなわち、このような従来の光ファイバコネクタの端面
研磨装置を使用する場合、まず第１工程として、フェル
ール端面１１０から突出した光ファイバ２及び接着剤３
を加工してフェルール端面１１０に揃え、その後、超音
波洗浄槽でフェルール端面を洗浄する。次に、第２及び
第３の研磨工程と、それぞれの工程後の洗浄操作を行い
、フェルールの先端面を平らな面に加工する。この間、
作業者が各工程を手作業で進める必要があり、作業能率
は極めて悪いものであった。

第７図は、フェルール端面及びファイバ端面を球面状に
研磨する光ファイバフェルール端面研磨装置の概略図を
示す。

図示の研磨装置は、第６図の装置と構成上及び動作上極
めて類似している。構成上相違する点は、研磨定盤６の
表面が所定の曲率を有する凹球面上に成形されている点
と、各フェルールの中心軸が定盤球面の中心を通るよう
にフェルール保持具が構成されている点である。また動
作上相違する点は、フェルール保持具４が、自転運動を
することなく、円状に揺動運動のみすることである。

フェルール端面を球面状に研磨加工する場合、まず第６
図に示した平面状定盤で粗研磨を行い、光ファイバの突
出部と接着剤を除去する。次に、そのように加工された
フェルールを取り外して、第７図に図示の球面加工用研
磨装置のフェルール保持具に装着して加工する必要があ
り、特に作業能率が悪かった。また、図示の球面定盤が
摩耗変形すると、修正するのに別の専用装置が必要とな
り、手間と時間が余計にかかるという問題があった。

発明が解決しようとする問題点上述のように、光ファイバコネクタのフェルール端面を
精密に球面状に加工するには、数段階の研磨工程を経る
必要がある。その際、従来の研磨装置では、研磨工程を
進めるごとに手作業により研磨定盤の交換を行うため、
研磨作業の能率が非常に悪くなるという問題があった。

そこで、本発明は、光ファイバコネクタの端面を粗加工
、洗浄、仕上げ加工、洗浄のサイクルで自動的に処理す
る作業能率の高い研磨装置を提供せんとするものである
。

問題点を解決するための手段すなわち、本発明によるならば、光ファイバコネクタ端
面の研磨のためのそれぞれの工程を処理するために、ロ
ーディング部と、研磨部と、洗浄部と、アンローディン
グ部とを少なくとも有し、且つ所定の軌道に沿って配置
された複数の機能ステーションと、それぞれ１つの光フ
ァイバコネクタを保持する上記機能ステーションと同数
のチャック部と、該前記複数のチャック部を把持し各チ
ャック部を順次上記各機能ステーションの上方部に位置
付ける手段とを備え、上記各チャック部に取り付けられ
た光ファイバコネクタの端面を連続的かつ自動的に研磨
のための一連の処理することを特徴とする光ファイバコ
ネクタ端面研磨装置が提供される。

本発明の一態様によれば、上記機能ステーションは、円
周上に等分割に配置された、ローディング部と、粗研磨
部と、洗浄部と、仕上げ研磨部と、洗浄部と、アンロー
ディング部とを備え、上記位置付は手段は回転タレット
である。

本発明の別の態様によれば、上記チャック部は、光ファ
イバコネクタにすりこぎ運動を与える手段を備えており
、上記すりこぎ運動手段は、回転摩擦車と、光ファイバ
コネクタのフェルールを先端部に把持する手段と、上記
把持手段の先端部を支持する球面軸受と、上記回転摩擦
車と上記把持手段との間に挿入されて該把持手段を上記
回転摩擦車に対して偏心させる偏心ピンとを備える。

本発明の別の態様によれば、上記粗研磨部は、研磨定盤
と、研磨面と平行に該研磨定盤を揺動運動させる第１の
手段と、研磨面と垂直な方向に上記研磨定盤を間欠的に
往復運動させる第２の手段とを備えており、上記研磨定
盤の回転駆動手段は、上記揺動の方向に往復運動可能に
支持されており、上記第１の揺動手段は、揺動駆動モー
タと、該揺勅駆劾モータに連結された偏心カムと、該偏
心カムと係合するように上記研磨定盤の駆動手段に設け
られたカムフォロワとを備え、上記第２の揺動手段は、
上記研磨定盤の駆動手段に連結するスピンドルと、該ス
ピンドルを駆動して研磨面と垂直な方向に上記研磨定盤
を間欠的に往復運動させるパルスモータとを備える。

本発明の別の態様によれば、上記回転タレットは、互い
に隣接する２つのチャック部の間に粗加工研磨定盤の定
盤面を修正する手段を備える。

本発明の別の態様によれば、上記ローディング部は、コ
ネクタフェルール端面を突き当ててその端面位置を調節
する手段を備える。

作用このように、本発明の光ファイバコネクタ端面の研磨装
置では、ローディング部、研磨部、洗浄部、アンローデ
ィング部等のステーションを備えている。また、被研磨
コネクタを保持する６つのチャックを備えたタレットが
、上記各ステーションの上を順次回転していく機構を有
している。こうして、タレット回転により自動的に送り
がかかるので、一旦光ファイバコネクタのフェルールを
セットすれば、加工、洗浄（計測）等の研磨のための様
々な工程が自動的に処理される。

また、各チャック部では、フェルールの先端が自転する
ことなく、すりこぎ状の運動をする。こうして、従来の
１０００程度の短時間で、中心対称性がよく高精度な球
面状に、光ファイバコネクタの端面を研磨することがで
きる。

また、粗研磨用砥石は、高速回転と、砥石軸のパルスモ
ータによる微小切り込みと、砥石軸に直角方向の揺動と
が可能であるような機構を設けている。したがって、砥
石等の工具が球面のような特殊形状である必要がないた
め、工具の修正も簡単で修正に特別の専用装置を必要と
しない。

実施例以下添付図面を参照して、本発明の光ファイバコネクタ
端面研磨装置の実施例を説明する。

第１図は本発明の光ファイバコネクタ端面研磨装置の１
実施例の上面図であり、第２図はその側面図である。

図示の装置は、タレット９を備えている。タレット９に
は、円周上等分割に６つのフェルールチャック８が装着
されている。各フェルールチャック８の中心部には、フ
ェルール１が保持されている。タレット割り出し方式に
より、各フェルールチャック８は６０°ずつ回転し停止
する。各停止部の直下に配置された機能ステーションで
、光ファイバコネクタの端面は加工、洗浄等される。タ
レットの回転方向を反時計方向とすれば、機能ステーシ
ョンの配置は、例えばフェルール１をセットするローデ
ィング部■、粗研磨部■、洗浄部■、仕上げ研磨部■、
洗浄部■、アンローディング部■の順となる。

タレット９の中央には、駆動側回転車１２が装着されて
いる。駆動側回転車１２は、粗研磨部■の方向に位置す
る粗加工用チャック部回転車１１１及び仕上げ研磨部■
の方向に位置する仕上げ加工用チャック部回転車１１２
と係合するように構成されている。フェルールチャック
８のフェルールチャック部回転用摩擦車１０は、粗研磨
部■及び仕上げ研磨部■でそれぞれ粗加工用チャック部
回転車１１１及び仕上げ加工用チャック部回転車１１２
と係合する。隣接する２つのフェルールチャック８の間
、例えば粗研磨部■と洗浄部■との間には、粗加工研磨
定盤修正用トゥール１３が備えられている。

粗研磨部■は、揺動駆動モータ６５を備えている。

揺動駆動モータ６５には、砥石揺動用偏心カム６３が連
結されている。その砥石揺動用偏心カム６３は、研磨定
盤６の回転駆動モータ６６に設けられたカムフォロワ６
４と係合している。この回転駆動モータ６６は、第２図
においてＸ方向にもＹ方向にも往復運動可能に支持され
ている。そして、その回転駆動モータ６６の回転軸には
スピンドル６１が連結している。そのスピンドル６１下
方には、パルスモータ軸６２が備えられており、そのパ
ルスモータ軸６２が、図示していないパルスモータによ
り間欠的に上昇されてスピンドル６１を押し上げること
により研磨定盤６に上向きの力を作用している。

仕上げ研磨部■は、仕上げ研磨用定盤１４を備えている
。仕上げ研磨用定盤１４は、仕上げ研磨用モータ１４１
によって駆動され、且つ動作時、上方に移動するように
なされている。

第３図は、フェルールチャック８の詳細断面図である。

フェルールチャック８は、その後方部にフェルールチャ
ック部回転用摩擦車１０を備えている。回転用摩擦車１
０の内側には、偏心調節部品８４が備えられており、そ
の回転用摩擦車１０と偏心調節部品８４との間には、偏
心ピン８５が挿入され、偏心調節部品８４を回転用摩擦
車１０に対して偏心させている。偏心調節部品８４の内
側には、フェルールチャック８の後方部から先端部まで
延在するチャックケース８２が装着されている。チャッ
クケース８２の内側にはさらに、コレットチャック８１
が装着されている。チャックケース８２の先端部は、球
面軸受８３に支持されている。光ファイバ１３０のフェ
ルールｌは、フェルールチャック８の先端部でコレット
チャック８１によって把持されている。

第４図は、フェルールローディング部■の詳細図である
。フェルールチャック８のコレットチャック８１に把持
されたフェルール１の先端部は、位置決め用突きあて１
５の突きあて面１５１に当接する。

フェルール１の先端部から突出する光ファイバ２は、位
置決め用突きあて１５の中央部逃げ穴１５２に貫入され
る。突きあて面１５１の位置は、バネ１７を介して位置
調節ネジ１６により調節される。

以上のように構成される光ファイバコネククの端面研磨
装置は、次のように動作する。

ますローディング部Ｉにおいて、フェルールチャック８
の後方部よりフェルール１を挿入し、突きあて面１５１
にフェルール１の先端部を突き当てて位置決めする。コ
レットチャック８１を締めあげて、フェルール１をフェ
ルールチャック８に固定する。

タレット９は６０°回転し、上記フェルールチャック８
は粗研磨部Ｈの位置で停止する。粗研磨部■では、数千
ｒｐｍ以上で回転するカップ型砥石６が偏心カム６３の
回転によりＸ方向に往復運動しながら、パルスモータで
制御されてＹ方向に間欠的に上昇し、フェルール１の先
端部を切り込み研削する。切り込み研削が終了すると、
砥石６は後退（下降）し、タレット９は再び６０°回転
して洗浄部■で停止する。洗浄部■では、フェルール１
の先端部に純水が吹きつけられブラシにより洗浄される
。さらに、タレット９は６０″回転して、仕上げ研磨部
■で停止する。仕上げ研磨部■では、仕上げ研磨用定盤
１４が急速に上昇して、フェルール１の先端部に押し当
てられ研磨処理が進行する。

粗研磨部■および仕上げ研磨部■では、駆動側回転車１
２の回転がそれぞれ粗加工用チャック部回転車１１１及
び仕上げ加工用チャック部回転車１１２を介してチャッ
ク部摩擦車ＩＯに伝達される。チャック部摩擦車１０に
固定された偏心ピン８５の作用によって、偏心調節部品
８４の外周部に球面軸受８３を支点とする傾斜が順次与
えられる。こうして、ファイバ軸が若干傾きながら自転
することなく、フェルール１の先端部はすりこぎ運動を
することになる。粗研磨部では、フェルール１の先端外
周エツジ部が砥石６の平面部で順次研削され、フェルー
ルｌの先端部は円錐状に研暦される。

また、仕上げ研磨部では、研磨定盤１４に載設された弾
性体パッド等により、フェルールｌの先端部がすりこぎ
運動しながら研磨される。こうして、粗研磨によって円
錐状になったフェルール１の先端部は尖った部位から先
に研暦され、最終的に球面状の高精度研磨面が得られる
。

仕上げ研磨が終了すると、仕上げ研磨定盤１４は自動的
に下降し、タレット９は再び６０°回転して洗浄部■で
停止する。洗浄部■では、フェルール１の先端部に再び
純水が吹きかけられブラシにより洗浄される。タレット
９は、６０°回転してアンローディング部■で停止する
。アンローディング部■で、フェルールチャック８から
フェルールｌが取りだされる。

フェルールチャック８は、各ステーションごとに設置さ
れている。したがって、ローディング部■でフェルール
１を各フェルールチャック８に順次セットすれば、連続
的に且つ自動的に粗研磨、洗浄、仕上げ研磨、洗浄の工
程を処理することができる。

上記工程の中で、所要時間が長いのは粗研磨の約９０秒
である。したがって、タレット９０回転周期を約９０秒
にセットすれぼ、９０秒ごとに研磨工程を終了すること
ができる。

また、隣接する任意の２つのフェルールチャック８の中
間には、砥石６の修正用トゥール１３が取り付けられて
いる。すなわち、フェルールｌを例えば１００本程度研
磨した後、タレット９を３０°だけ回転させて、修正用
トゥール１３が砥石面の位置で停止するようにセットす
る。こうして、砥石６に高速回転とＸ方向の揺動を与え
ながら、切り込み研削を行って、砥石面の目詰まりの除
去等の修正を行うことができる。

発明の詳細な説明したように、本発明の光ファイバコネクタの端面
研磨装置では、光ファイバコネクタを保持したチャック
部が各機能ステーション上を順次回転して、粗加工、洗
浄、仕上げ加工、洗浄（計測）のサイクルを自動的に行
うことができる。こうして、従来の１７１０程度の短時
間で光ファイバコネクタの端面を中心対称性がよく高精
度な球面状に研磨することができる。また、砥石等の工
具の修正も簡単で特別の専用装置を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光ファイバコネクタ端面研磨装置の
１実施例の上面図であり、第２図は、第１図の研磨装置の側面図であり、第３は、
フェルールチャック部の詳細断面図であり、第４図は、ローディング部の詳細図であり、第５図は、
光ファイバフヨルールの主要部の断面構造図であり、第６図は、従来の光ファイバコネクタ端面研磨装置の主
要部概要図であり、第７図は、フェルール端面を球面状に研磨する従来の光
ファイバコネクタ端面研磨装置の主要部概要図である。（主な参照番号）１・・フェル−）ｋ、　　　１１０・・フェルール端面
、１２０・・ファイバ用穴、１３０・・ファイバケーブル、　２・・ファイバ、３・
・接着剤、　　４・・フェルール保持具、５・・フェル
ール保持用締付はネジ、６・・研磨定盤、６１・・スピンドル、６２・・パルス
モータ軸、’６３・・偏心カム、６４・・カムフォロワ
、６５・・揺動モータ、７・・研磨剤供給ノズノペ８・・フェルールチャック、８１・・コレットチャック、８２・・チャックケース、　８３・・球面軸受、８４・
・偏心調節部品、　８５・・偏心ピン、９・・タレット
、１０・・チャックお回転用摩擦車、１１・・回転伝達車、１１１・・粗加工用チャック回転車、１１２・・仕上げ加工用チャック回転車、１２・・駆動
側回転車、１３・・粗加工研暦定盤修正トゥール、１４・・仕上げ
研磨用定盤、　　１４１・・モータ、１５・・位置決め
用付き当て、１５１・・突き当て面、　　１５２・・逃げ穴、１６・
・位置調節ネジ特許出願人　　日本電信電話株式会社株式会社　三協精機製作所

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光ファイバコネクタ端面の研磨のためのそれぞれ
の工程を処理するために、ローディング部と、研磨部と
、洗浄部と、アンローディング部とを少なくとも有し、
且つ所定の軌道に沿って配置された複数の機能ステーシ
ョンと、それぞれ１つの光ファイバコネクタを保持する
上記機能ステーションと同数のチャック部と、該前記複
数のチャック部を把持し各チャック部を順次上記各機能
ステーションの上方部に位置付ける手段とを備え、上記
各チャック部に取り付けられた光ファイバコネクタの端
面を連続的かつ自動的に研磨のための一連の処理するこ
とを特徴とする光ファイバコネクタ端面研磨装置。
（２）上記機能ステーションは、円周上に等分割に配置
されており、上記位置付け手段は回転タレットであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の研磨装置。
（３）上記機能ステーションは、ローディング部と、粗
研磨部と、洗浄部と、仕上げ研磨部と、洗浄部と、アン
ローディング部とを備えることを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の研磨装置。
（４）上記チャック部は、光ファイバコネクタにすりこ
ぎ運動を与える手段を備えることを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の研磨装
置。
（５）上記すりこぎ運動手段は、回転摩擦車と、光ファ
イバコネクタのフェルールを先端部に把持する手段と、
上記把持手段の先端部を支持する球面軸受と、上記回転
摩擦車と上記把持手段との間に挿入されて該把持手段を
上記回転摩擦車に対して偏心させる偏心ピンとを備える
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の研磨装置
。
（６）上記粗研磨部は、研磨定盤と、研磨面と平行に該
研磨定盤を揺動運動させる第１の手段と、研磨面と垂直
な方向に上記研磨定盤を間欠的に往復運動させる第２の
手段とを備えることを特徴とする特許請求の範囲第３項
乃至第５項のいずれか１項記載の研磨装置。
（７）上記研磨定盤の回転駆動手段は、上記揺動の方向
に往復運動可能に支持されており、上記第１の揺動手段
は、揺動駆動モータと、該揺動駆動モータに連結された
偏心カムと、該偏心カムと係合するように上記研磨定盤
の駆動手段に設けられたカムフォロワとを備えることを
特徴とする特許請求の範囲第６項記載の研磨装置。
（８）上記第２の揺動手段は、上記研磨定盤の回転駆動
手段に連結するスピンドルと、該スピンドルを駆動して
研磨面と垂直な方向に上記研磨定盤を間欠的に往復運動
させるパルスモータとを備えることを特徴とする特許請
求の範囲第６項又は第７項記載の研磨装置。
（９）上記回転タレットは、互いに隣接する２つのチャ
ック部の間に粗加工研磨定盤の定盤面を修正する手段を
備えることを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至第８
項のいずれか１項記載の研磨装置。
（１０）上記ローディング部は、コネクタフェルール端
面を突き当ててその端面位置を調節する手段を備えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項乃至第９項のいず
れか１項記載の研磨装置。