JP4446142B2 - Optical fiber cutting device and cutting method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単心の光ファイバ素線を融着接続する際に、被覆を除去して露出された裸のガラス光ファイバの切断装置および切断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ファイバ同士を接続する場合あるいは光ファイバを光部品に結合する場合、光ファイバ素線(以下、光ファイバ素線にさらに被覆を施した光ファイバ心線も含めた意味で用いる)の先端部の被覆を除去してガラス光ファイバ(以下、光ファイバという)を露出させる。被覆が除去され露出された光ファイバ表面は、溶剤を含んだガーゼ等で被覆の残り屑等を拭きとりクリーニングする。この後、光ファイバが所定のカット長となるようにファイバカッターで切断し、鏡面の切断面を得ている。これらの、光ファイバの端末加工の一連の工程は、それぞれの単体工具を用いて個別に行なうかまたは自動化された装置で行なわれる。
【0003】
光ファイバの切断で、光ファイバの切断面はその軸方向に直角で、かつ表面が平滑な鏡面となることが要求される。従来より、このような切断を行なう種々の方法が提案されている。例えば、光ファイバを刃で加傷した後に光ファイバに曲げを加えて切断する方法、光ファイバの加傷部の両側を固定して加傷部に押圧を加えて切断する方法等がある。これらの切断方法は、切断時に光ファイバに押圧や曲げを与えるための部材が、光ファイバ表面に触れて傷をつけ融着接続後の強度を低下させる一因となっている。このような問題を解決する光ファイバに引張張力を加えた状態で加傷刃により加傷して切断する方法等がある。
【0004】
図10は、従来の光ファイバに引張張力を加えた状態で、加傷刃により加傷して切断する方法の一例を示す図である(特開平7−80798号公報参照)。図中、1はベース台、2は第1クランプ台、3は第1クランプ、4は第2クランプ台、5は第2クランプ、6はスライダ、7は加傷刃、9は傾斜機構、10は光ファイバ素線、10aはガラス光ファイバ、10bは光ファイバ被覆を示す。
【0005】
この光ファイバ切断装置は、ベ−ス台1上に第1クランプ台2と第2クランプ台4を一体的に配設し、両クランプ台の間に加傷刃7を設けたスライダ6を配設して構成されている。第1クランプ台2には、光ファイバ素線10を入れる溝が設けられ、第1クランプ3を閉じることにより、光ファイバ被覆10b(以下、被覆という)の先端部分を固定する。第2クランプ台4には、光ファイバ素線10の被覆10bが除去された裸のガラス光ファイバ10a(以下、光ファイバという)を収納する溝が設けられ、第2クランプ5を閉じることにより、ガラス光ファイバ10aの先端部分を固定する。また、第1クランプ台2にはスプリング8が配されていて、常時は第2クランプ台4から離れる方向に付勢されている。
【0006】
第1クランプ台2をスプリング8に抗して第2クランプ台4側に寄せ、先端部の被覆を除去した光ファイバ素線10を、図のように第1クランプ台2と第2クランプ台4にセットすると、光ファイバ10aに引張張力が付与された状態となる。この状態で、スライダ6を光ファイバ10aの軸方向と直交する方向にスライドさせると、加傷刃7が光ファイバ10aが加傷される。加傷された光ファイバ10aは、引張張力により加傷部が拡大されて切断される。また、前記の特開平7−80798号では、光ファイバ10aに加傷後、引張張力を漸次増大させる傾斜機構を設けている。
【0007】
上述した光ファイバ切断装置では、加傷刃7を光ファイバ10aの軸方向と直交する方向にスライドさせているため、加傷深さを予め調整する必要がある。加傷深さが不十分の場合は、付与された引張張力では切断されず、加傷深さが過度になると、切断面が鏡面とならず切断角のばらつきが大きくなってしまう。このため、光ファイバ10aへの引張張力と加傷深さを厳密に調整する必要があり、また、加傷後に引張張力を漸次増大させる機構を設ける必要があり、作業者の熟練度や複雑な調整機構を必要とする。さらに、加傷刃7の刃部が固定されているため、刃部の摩耗状態を常時監視して加傷刃を交換する必要があり、円形刃を用いる場合は刃部の位置を変えてやる必要がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、光ファイバの引張張力調整や加傷深さ調整を必要とせず、また、加傷刃の摩耗が少なく、熟練を要することなく精度よくファイバカットが行なえる光ファイバ切断装置および切断方法の提供を課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ファイバ切断装置は、単心の光ファイバ素線または光ファイバ心線の端部の被覆を除去して露出されたガラス光ファイバに引張張力を付与して、前記ガラス光ファイバを加傷刃により加傷して所定長さにカットする光ファイバ切断装置であって、端部の被覆が除去された光ファイバ素線または光ファイバ心線の被覆部分をクランプする第1のクランプ部と露出されたガラス光ファイバ部分をクランプする第2のクランプ部を備え、前記加傷刃を駆動モータにより回転が与えられる円形の回転刃で形成し、前記加傷刃を駆動モータにより回転させながら前記露出されたガラス光ファイバ部分の軸に向かって垂直に送って加傷するカッター機構部を備えていることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の光ファイバ切断方法は、単心の光ファイバ素線または光ファイバ心線の端部の被覆を除去して露出されたガラス光ファイバに引張張力を付与して、前記ガラス光ファイバを加傷刃により加傷して所定長さにカットする光ファイバ切断方法であって、端部の被覆が除去された光ファイバ素線または光ファイバ心線を、被覆部分をクランプする第1のクランプ部と露出されたガラス光ファイバ部分をクランプする第2のクランプ部で保持し、前記ガラス光ファイバに引張張力を付与した後、前記加傷刃に駆動モータにより回転が与えられる円形の回転刃を用い、前記加傷刃を駆動モータにより回転させながら前記露出されたガラス光ファイバ部分の軸に向かって垂直に送って加傷することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1、図2により本発明の第1の実施の形態を説明する。図1は、光ファイバ切断装置の一部を破断した斜視図、図2は光ファイバのクランプ状態を示す図である。図中、10は光ファイバ素線、10aは裸のガラス光ファイバ、10bは光ファイバ被覆、11は装置筐体、12は第1のクランプ部、13は第2のクランプ部、14はカッター機構部、15は制御部、16は駆動スイッチ、16bは電源スイッチ、16cはLED(橙、緑)、17はスライド台、18は第1クランプ基台、19は第1クランプ部材、20はヒンジ軸、21はばね部材、22はV溝、23は押圧部材、24は磁石、25は第2クランプ基台、26は第2クランプ部材、27はガイド、28は弾性部材、30は回転刃、31は回転刃駆動モータ、32は従動部材、33は案内部材、34はカム部材、35はカム駆動モータを示す。
【0012】
光ファイバ切断装置は、図1に示すように装置筐体11に、第1のクランプ部12、第2のクランプ部13、カッター機構部14、制御部15、駆動スイッチ16a、電源スイッチ16b、LED16cを配設して構成される。第1のクランプ部12は、光ファイバ素線10(以下、光ファイバ素線にさらに被覆を施した光ファイバ心線も含めた意味で用いる)の被覆部分10bをクランプする。第2のクランプ部13は、露出された裸のガラス光ファイバ10a(以下、光ファイバという)の端部側をクランプする。
【0013】
図2に示すように、第1のクランプ部12と第2のクランプ部13を閉じることでクランプされた光ファイバ10aには、第1のクランプ部12を第2のクランプ部13から離れる方向に付勢することにより、引張張力が与えられる。光ファイバ10aに引張張力を与えた状態で、制御部15によりカッター機構部14を上方に徐々に駆動すると、光ファイバ10aが回転刃により徐々に加傷され、引張張力に応じた最小の加傷深さで切断される。以下に、各部の詳細を説明する。
【0014】
第1のクランプ部12は、案内溝を有するスライド台17上にクランプ基台18をスライド可能に取付け、第1クランプ基台18に第1クランプ部材19をヒンジ軸20で開閉可能に取付けて構成される。第1クランプ基台18は、ばね部材21により第2のクランプ部13から離れる方向に付勢される。ばね部材21には、コイル状の引張スプリング等の金属ばね、ゴムや合成樹脂等で形成した非金属ばね、エアーやオイル等を用いた流体ばねを用いることができる。第1クランプ基台18は、金属またはセラミック等で形成され、その上面には光ファイバ素線の被覆部分が入れられるV溝22が設けられる。
【0015】
第1クランプ部材19の内面側には、光ファイバ素線の被覆部分をV溝22に押圧する押圧部材23を設けてある。この押圧部材は、光ファイバ素線10に過度の押圧力を与えず、かつ軸方向の移動を確実に阻止するようにある程度の弾性を備えたものが用いられ、例えば、ゴムのような弾性体の表面に薄い金属層を貼り合わせた構成のものを用いることができる。また、第1クランプ基台18と第1クランプ部材19のいずれか一方または双方に磁石24を埋設し、その吸着力でクランプ状態を保持させる。なお、磁石24の吸着力を用いる代わりに機械的なロック手段を用いることもできる。
【0016】
第2のクランプ部13は、第2クランプ基台25上に第2クランプ部材26をヒンジ軸20で開閉可能に取付けて構成される。第2クランプ基台25の外側端部に、V字状の切り込み27aを入れたガイド27を設けることにより、光ファイバ10aの先端部分を案内して光ファイバ10aを所定の方向に正確に位置決めすることができる。ガイド27は、光ファイバを収納保持するV溝と異なり、光ファイバの先端位置を容易に位置決めするもので、簡単な構成ではあるが、これを設けることにより作業性が極めてよくなる。また、ガイド27を設けることにより、光ファイバ10aを正確にセットすることができ、光ファイバ10aに対して加傷刃を垂直に当てることができ、切断端面における切断角のばらつきを小さくすることができる。
【0017】
第2クランプ基台25および第2クランプ部材26の光ファイバ10aを挟むクランプ面の双方またはいずれか一方(他方はV溝とする)に、弾性部材28を設けるとよい。この弾性部材28は、ネオプレンゴム等の弾力性のある部材が用いられ、光ファイバ10aの外周面に弾性変形で密着し、光ファイバに捻れ生じさせず、大きなクランプ力を得ることができる。光ファイバに捻れのある状態でカットすると、切断角がばらつく原因にもなる。また、第1のクランプ部12と同様に第2クランプ基台25と第2クランプ部材26のいずれか一方または双方に磁石24を埋設し、その吸着力でクランプ状態を保持させることができる。
【0018】
カッター機構部14は、光ファイバ10aを加傷する回転刃30、回転刃30に所定の回転を与える回転刃駆動モータ31、回転刃30を上方に移動させ従動部材32、従動部材32を案内する案内部材33、従動部材32を駆動するカム部材34、カム部材34を駆動するカム駆動モータ35で構成される。回転刃30は、光ファイバ10aの真下位置に配置され、回転しながら光ファイバ10aの軸に向かって押し上げられ、引張張力が加えられている光ファイバ10aを加傷する。
【0019】
回転刃30には、ガラスカットに適したもの、例えば、超硬合金等からなる基材の刃部に、粒径が3μm〜8μmのダイヤをCVDで被覆したダイヤコート刃を用いると、鋭利な加傷で高品質な切断面を得ることができる。回転刃30の外径20mmとすると、回転速度は210〜250rpm(刃の線速度に換算すると1100〜1300mm/sec)で、上方への送り速度は、0.19〜0.21mm/sec位とするのが好ましい。回転刃30は、その回転で光ファイバを加傷するので、外周の刃部の摩耗が均一で長寿命となる。
【0020】
回転刃30の上方への送り機構は、例えば、図1に示すように、従動部材32の上端に回転刃30と一体となっている回転刃駆動モータ31に当接させ、従動部材32の下端にカム部材34を当接させて構成することができる。カム部材34は、偏心した円形板等の各種形状のものを用いることができるが、カム部材を用いずにウオームギアのような歯車機構を用いた回転−直線変換で構成してもよい。また、カム部材34とカム駆動モータ35との間に減速機構を介在させることにより、回転刃30の送り速度の精度、分解能を高めることができる。図では、回転刃駆動モータ31とカム駆動モータ35の個別のモータを使用する例を示したが、回転刃30の回転と送りは同時に行なわれるので、駆動源を1つとし、1つのモータで駆動させることもできる。
【0021】
制御部15は、光ファイバ素線10のセット状態等をセンサー(図示せず)により検出して、上述の回転刃30の位置制御や駆動制御を行なう。例えば、光ファイバ10aがカットされて、第1のクランプ部12が原点位置に戻った状態を、フォトインタ−ラプタ等(図示せず)で検出し、光ファイバの切断終了を知らせる。回転刃30が動作ストロークの開始点(原点)にあるか否かを検出し、カット終了後は原点位置に戻す制御を行ない、また、処理操作途中で電源OFFとされたときに、電源再投入で原点位置に戻す制御等に利用される。危険防止の観点から、光ファイバがクランプ状態にあるか否かを検出し、クランプ状態にある場合のみ、回転刃30の回転と送りが行なわれるように制御する。さらに、回転刃30の上限位置を検出し、送りがオーバーランしないような制御を行なうことができる。
【0022】
以上のように構成された光ファイバ切断装置は、例えば、図3に示すようなシーケンスで操作することができる。先ず、ステップS1で装置の電源スイッチ16bを入れる。電源を入れることにより、回転刃30が途中位置で停止しているときは、原点位置に戻す制御を行なう。この原点位置への復帰動作中は、LED(橙)16cを点灯させる。原点位置に復帰した後は、LED(緑)16cが点灯し待機状態にあることを表示する。また、最初から回転刃30が原点位置にあるときは、LED(緑)16cが点灯し待機状態にあることを表示する。
【0023】
次のステップS2で、光ファイバ素線10をセットする。光ファイバ素線10は、予め先端部の被覆を除去し光ファイバ10aが露出させておき、第1クランプ基台18のV溝22内に収納する。このとき、被覆部分10bの先端を第1クランプ基台18の内側端部に一致させるか、または所定長さ突き出るように光ファイバ10aのカット長を調整して収納され、第1クランプ部材19を閉じて光ファイバ素線10をクランプする。この後、第1クランプ基台18をばね部材21に抗して第2クランプ基台25側に移動させ、この状態をロックしておく。なお、光ファイバ素線10を収納する前に、第1クランプ基台18を移動させておいてもよい。
【0024】
被覆が除去された光ファイバ10aは、第2クランプ基台25上に這わせ、先端部分をガイド27のV溝に通して位置合わせした後、第2クランプ部材26を閉じて光ファイバ10aをクランプする。この後、第1クランプ基台18の移動ロックを解除してもよいが、次に説明する駆動スイッチ16aを入れたときに連動させて解除するようにしてもよい。
【0025】
次のステップS3で、駆動スイッチ16aを入れる。駆動スイッチ16aを入れることにより、回転刃駆動モータ31とカム駆動モータ35が同時に回転され、回転刃30が回転するとともに光ファイバ10aの軸に向かって上方に送られ、光ファイバ10aを加傷する。この状態でLED(橙)16cが点灯し、動作状態であることを表示する。光ファイバ10aには引張張力が加えられているので、加傷が一定の速度で徐々に進み、加傷深さが所定値に達すると同時に光ファイバ10aが切断される。
【0026】
光ファイバ10aが回転する回転刃30により切断が生じる加傷深さは、付与される引張張力によって異なる。本発明では、光ファイバ10aに付与される引張張力は、ばね部材21の弾性力によって自動的に決められ、この引張張力が加傷深さを決めることになる。すなわち、光ファイバ10aに付与された引張張力に対して、常に最小の加傷深さで切断されることになり、刃圧調整のための加傷深さを予め設定する必要がない。したがって、熟練者によらなくても、光ファイバ10aに傷を与えず、また、過大な加傷を与えることもなく、精度のよいファイバカットを行なうことができる。なお、従来の光ファイバ切断方法(図10の方法)での切断面の振れ角平均は、0.7°があったのに対し、本発明の光ファイバ切断方法での切断面の振れ角平均は、0.45°であった。
【0027】
ステップS4では、光ファイバ10aが切断され、第1クランプ基台18がばね部材21により元の位置に戻される。また、第1クランプ基台18が元の位置戻ったことを検出して、回転刃駆動モータを停止するとともにカム駆動モータ35の回転を反転させて、回転刃30を下方の原点位置に戻す。このとき、LED(橙)16cが点灯し、回転刃30が原点復帰状態にあることを表示する。
【0028】
ステップS5では、回転刃30が原点位置に復帰したことを検出し、カム駆動モータ35の駆動を停止する。これにより、LED(緑)16cが点灯し、次の切断を行なう待機状態にあることを表示する。
【0029】
図4〜図6は、本発明の第2の実施の形態を示し、第1のクランプ部12に着脱可能な光ファイバホルダ40を用いたものである。図中、36はホルダ支持台、37,38はホルダ押え、39はV溝台、40は光ファイバホルダを示す。その他の符号は、図1と同じ機能の構成部分に対して、同一の符号を用いて詳細説明を省略する。なお、図4、図5、図6は異なる形態の光ファイバホルダ40を用い、クランプ方法を異ならせた例を示す図である。
【0030】
第1のクランプ部12の光ファイバ素線10のクランプに着脱可能な光ファイバホルダ40を用いることにより、光ファイバ切断装置の汎用性を持たせることができる。例えば、光ファイバ素線10の被覆外径等が異なる場合には、被覆外径に対応した収納溝を有する光ファイバホルダを用いて、同一の光ファイバ切断装置を使用することができる。
【0031】
また、高強度融着接続の場合と非高強度融着接続の場合で、光ファイバ素線10の光ファイバ10aのカット長を異ならせ必要があるが、光ファイバホルダ40の形状を変えることにより、予め所定のカット長が得られるようにクランプして、同一の光ファイバ切断装置を使用することができる。なお、高強度融着接続とは、光ファイバ10aのカット長を短くし被覆先端部分をクランプして融着接続することを意味し、非高強度融着接続とは、光ファイバ10aのカット長を大きくして、その先端部分をV溝基板で保持して融着接続することを意味する。図4〜図6の詳細説明に先立って、光ファイバホルダ40の構成について説明する。
【0032】
図7は第1のホルダ例を示し、図7(A)は非クランプ状態、図7(B)および図7(C)はクランプ状態を示し、図7(B)と図7(C)とは光ファイバ素線10の被覆10bの先端の突き出し量を異ならせた状態を示す。図8は第2のホルダ例を示し、図8(A)は非クランプ状態、図8(B)はクランプ状態を示す図である。図9は第3のホルダ例を示し、図9(A)は非クランプ状態、図9(B)はクランプ状態を示す図である。図7〜図9において、図中、41はホルダ基台、42はクランプ部材、43はヒンジ軸、44はV溝、45は弾性部材、46は磁石、47は延長部、48は凹溝、49は位置決め突起を示す。
【0033】
図7に示す光ファイバホルダ40は、ホルダ基台41にクランプ部材42をヒンジ軸43により回動可能に結合して構成される。ホルダ基台41側には光ファイバ素線10の被覆部分10bを収納するV溝44が設けられる。クランプ部材42側には、V溝44に収納された光ファイバ素線10を効果的に押える弾性部材45を配設するとよい。また、ホルダ基台41側およびクランプ部材42側のいずれか一方または双方に磁石46を埋設し、クランプ状態を磁石46の吸着力で保持させることができる。さらに、ホルダ基台41の底面側にも磁石(図示せず)を埋設し、ホルダ支持台36(図4参照)に磁石の吸着力で取付けるようにしてもよい。光ファイバ素線10は、必要とする光ファイバ10aのカット長に応じて、光ファイバホルダ40の端部からの被覆10bの突き出し量をを変えてクランプされる。
【0034】
図8に示す光ファイバホルダ40は、ホルダ基台41にクランプ部材42をヒンジ軸43により回動可能に結合して構成することは図7の例と同じである。図8では、ホルダ基台41の一方の端部に延長部47を一体的に設けられ、V溝44がホルダ基台41から連続して設けられる。光ファイバ素線10の被覆10bは、延長部47のV溝部分に延びるように収納され、光ファイバ切断装置にセットされた際に、延長部47の先端部でクランプされ、光ファイバ10aのカット長を短くし、高強度融着接続を可能とする。
【0035】
図9に示す光ファイバホルダ40は、ホルダ基台41にクランプ部材42をヒンジ軸43により回動可能に結合し、ホルダ基台41の一方の端部に延長部47を一体的に設けて構成することは図8の例と同じである。図9では、延長部47の基部側に凹溝48を形成するとともに、凹溝48の前部に位置決め突起49を設けている。また、凹溝48から先のV溝は露出された光ファイバ10aがホルダ基台41と収納高さ位置が同一になるような深さで形成される。光ファイバ素線10は、被覆10bの先端を位置決め突起49に当接させて位置決めし、被覆10bの先端からの光ファイバ10aの切断位置を正確に行なわせることができる。なお、この光ファイバホルダ40は、光ファイバ被覆外径が0.9mmのような被覆厚さが大きい場合に、光ファイバ10aのカット長を大きくして非強度融着接続を行なう場合に適している。
【0036】
次に、図4〜図6に戻って、第2の実施の形態について説明する。図4は、第1のクランプ部12に、図7(A)および図7(B)に示す形態の光ファイバホルダ40を用いた例を示す図である。第1のクランプ部12は、案内溝を有するスライド台17上にホルダ支持台36をスライド可能に取付け、ホルダ支持台36に図7に示す光ファイバホルダ40を載置して構成される。光ファイバホルダ40は、先端部分の被覆を除去した光ファイバ素線10をクランプした状態で、ホルダ支持台36の段部を有する支持部36aに位置決めされて載置され、ホルダ押え37等の保持手段により固定される。
【0037】
また、ホルダ支持台36は、図1の構成と同様にばね部材21により、第2のクランプ部13から離れる方向に付勢され、光ファイバホルダ40の載置後または載置直前に、第2のクランプ部13側に移動されロックされる。被覆が除去された光ファイバ10aは、図1で説明したのと同様にクランプされる。光ファイバ素線10をセットした後は、図3で述べたシーケンスでカット操作が行なわれる。
【0038】
図5は、第1のクランプ部12に、図7(A)および図7(C)に示す形態の光ファイバホルダ40を用いた例を示す図である。第1のクランプ部12は、案内溝を有するスライド台17上にホルダ支持台36をスライド可能に取付ける構成は、図4と同じである。しかし、ホルダ支持台36の前部にV溝台39を設け、ホルダ押え38をL字状とし、その先端に弾性部材38aを取付けている点が異なっている。光ファイバホルダ40でクランプされた光ファイバ素線10は、被覆10bの先端が光ファイバホルダ40の端部より多めに突き出ている。光ファイバホルダ40をホルダ支持台36に載置した際に、被覆10bの先端部をV溝台39に収納し、ホルダ押え38の先端の弾性部材38aで保持する。この図5の構成を用いることにより、光ファイバ10aのカット長を短くして、高強度融着接続を可能とする。
【0039】
図6は、第1のクランプ部12に、図8に示す形態の光ファイバホルダ40を用いた例を示す図である。第1のクランプ部12は、案内溝を有するスライド台17上にホルダ支持台36をスライド可能に取付け、L字状のホルダ押え38と弾性部材38aを備える構成は、図5と同じである。しかし、図6ではV溝台39を光ファイバホルダ40側に設けている点が異なっている。図8の光ファイバホルダ40を用いることにより、図5と同様な機能を有するクランプを行なうことができる。また、図9に示す形態の光ファイバホルダ40を、図6で同様に載置し、光ファイバ10aのカット長を大きくして、非強度融着接続を可能とする。
【0040】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のように、回転刃を駆動モータにより回転させながら光ファイバの軸に向けて送って加傷することにより、光ファイバに付与された引張張力に対して、常に最小の加傷深さで切断することができる。また、回転刃は、その回転で光ファイバを加傷するので、外周の刃部の摩耗が均一で長寿命となる。したがって、光ファイバの張力調整や刃圧調整のための加傷深さを予め設定する必要がなく、熟練者によらなくても、光ファイバに傷を与えず、過大な加傷を与えることもなく、精度のよいファイバカットを行なうことができる。また、光ファイバを光ファイバホルダを用いてセットすることにより、光ファイバ被覆外径が異なる場合や光ファイバのカット長が異なる場合にも対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を説明する光ファイバ切断装置の斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態で光ファイバのクランプ状態を示す図である。
【図3】本発明の操作シーケンスを示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を説明する第1の例を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を説明する第2の例を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施の形態を説明する第3の例を示す図である。
【図7】第2の実施の形態で用いる光ファイバホルダの第1の例を示す図である。
【図8】第2の実施の形態で用いる光ファイバホルダの第2の例を示す図である。
【図9】第2の実施の形態で用いる光ファイバホルダの第3の例を示す図である。
【図10】従来の光ファイバ切断装置の一例を説明する図である。
【符号の説明】
10…光ファイバ素線、10a…ガラス光ファイバ、10b…光ファイバ被覆、11…装置筐体、12…第1のクランプ部、13…第2のクランプ部、14…カッター機構部、15…制御部、16…駆動スイッチ、16b…電源スイッチ、16c…LED(橙、緑)、17…スライド台、18…第1クランプ基台、19…第1クランプ部材、20…ヒンジ軸、21…ばね部材、22…V溝、23…押圧部材、24…磁石、25…第2クランプ基台、26…第2クランプ部材、27…ガイド、28…弾性部材、30…回転刃、31…回転刃駆動モータ、32…従動部材、33…案内部材、34…カム部材、35…カム駆動モータ、36…ホルダ支持台、37,38…ホルダ押え、39…V溝台、40…光ファイバホルダ、41…ホルダ基台、42…クランプ部材、43…ヒンジ軸、44…V溝、45…弾性部材、46…磁石、47…延長部、48…凹溝、49…位置決め突起。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting apparatus and a cutting method for a bare glass optical fiber exposed by removing a coating when a single optical fiber is fusion-spliced.
[0002]
[Prior art]
When connecting optical fibers or coupling an optical fiber to an optical component, the tip of the optical fiber strand (hereinafter also used to include an optical fiber core coated with an optical fiber strand) is used. The coating is removed to expose a glass optical fiber (hereinafter referred to as an optical fiber). The surface of the optical fiber exposed after the coating is removed is wiped off with a gauze containing a solvent, and the like. Thereafter, the optical fiber is cut with a fiber cutter so as to have a predetermined cut length to obtain a mirror cut surface. A series of these optical fiber end processing steps are individually performed using each single tool or performed by an automated apparatus.
[0003]
When cutting an optical fiber, the cut surface of the optical fiber is required to be a mirror surface that is perpendicular to the axial direction and has a smooth surface. Conventionally, various methods for performing such cutting have been proposed. For example, there are a method in which an optical fiber is scratched with a blade and then the optical fiber is bent and cut, a method in which both sides of the damaged portion of the optical fiber are fixed and the damaged portion is pressed and cut. In these cutting methods, a member for applying pressure or bending to the optical fiber at the time of cutting is a factor that touches the surface of the optical fiber and damages it after the fusion splicing. There is a method of scratching and cutting an optical fiber with a scratching blade in a state where tensile tension is applied to the optical fiber that solves such a problem.
[0004]
FIG. 10 is a view showing an example of a method of scratching and cutting with a scratching blade in a state where a tensile tension is applied to a conventional optical fiber (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-80798). In the figure, 1 is a base table, 2 is a first clamp table, 3 is a first clamp, 4 is a second clamp table, 5 is a second clamp, 6 is a slider, 7 is a scratching blade, 9 is a tilting mechanism, 10 Is an optical fiber, 10a is a glass optical fiber, and 10b is an optical fiber coating.
[0005]
In this optical fiber cutting device, a first clamp table 2 and a second clamp table 4 are integrally disposed on a base table 1, and a
[0006]
The
[0007]
In the above-described optical fiber cutting device, the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and does not require adjustment of the tensile tension or the flaw depth of the optical fiber, and the wear of the flawed blade is small, and the fiber is accurately obtained without requiring skill. It is an object of the present invention to provide an optical fiber cutting device and a cutting method capable of cutting.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The optical fiber cutting device of the present invention removes the coating of the single-core optical fiber or the end of the optical fiber, and applies tensile tension to the exposed glass optical fiber to add the glass optical fiber. An optical fiber cutting device for scratching and cutting to a predetermined length by a wound blade, the first clamp portion for clamping the coated portion of the optical fiber strand or the optical fiber core wire from which the coating of the end portion has been removed; A second clamp portion for clamping the exposed glass optical fiber portion; Rotation is given by drive motor The wound blade is formed with a circular rotary blade. By drive motor While rotating, feed vertically toward the axis of the exposed glass optical fiber section. Hurt A cutter mechanism is provided.
[0010]
Further, the optical fiber cutting method of the present invention provides a glass optical fiber by applying a tensile tension to a glass optical fiber exposed by removing a coating of a single optical fiber or an end of the optical fiber. An optical fiber cutting method in which an optical fiber strand or an optical fiber core wire from which an end portion has been removed is clamped at a covering portion. After holding the clamp part and the exposed glass optical fiber part with a second clamp part and applying tensile tension to the glass optical fiber, Rotation is given by drive motor Using a circular rotary blade, By drive motor While rotating, feed vertically toward the axis of the exposed glass optical fiber section. Hurt It is characterized by that.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view in which a part of the optical fiber cutting device is broken, and FIG. 2 is a diagram showing a clamped state of the optical fiber. In the figure, 10 is an optical fiber, 10a is a bare glass optical fiber, 10b is an optical fiber coating, 11 is an apparatus housing, 12 is a first clamp part, 13 is a second clamp part, and 14 is a cutter mechanism. , 15 is a control unit, 16 is a drive switch, 16b is a power switch, 16c is an LED (orange, green), 17 is a slide base, 18 is a first clamp base, 19 is a first clamp member, and 20 is a hinge shaft , 21 is a spring member, 22 is a V groove, 23 is a pressing member, 24 is a magnet, 25 is a second clamp base, 26 is a second clamp member, 27 is a guide, 28 is an elastic member, 30 is a rotary blade, 31 Is a rotary blade drive motor, 32 is a driven member, 33 is a guide member, 34 is a cam member, and 35 is a cam drive motor.
[0012]
As shown in FIG. 1, the optical fiber cutting device includes a
[0013]
As shown in FIG. 2, the optical fiber 10 a clamped by closing the
[0014]
The
[0015]
On the inner surface side of the
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
As shown in FIG. 1, for example, the upper feed mechanism of the
[0021]
The
[0022]
The optical fiber cutting device configured as described above can be operated in a sequence as shown in FIG. 3, for example. First, in step S1, the power switch 16b of the apparatus is turned on. When the
[0023]
In the next step S2, the
[0024]
The optical fiber 10a from which the coating has been removed is placed on the
[0025]
In the next step S3, the drive switch 16a is turned on. By turning on the drive switch 16a, the rotary
[0026]
The damage depth at which cutting is caused by the
[0027]
In step S4, the optical fiber 10a is cut, and the
[0028]
In step S5, it is detected that the
[0029]
4 to 6 show a second embodiment of the present invention, in which an
[0030]
By using the detachable
[0031]
Moreover, it is necessary to change the cut length of the optical fiber 10a of the
[0032]
7 shows a first holder example, FIG. 7 (A) shows an unclamped state, FIGS. 7 (B) and 7 (C) show a clamped state, FIG. 7 (B) and FIG. 7 (C) Indicates a state in which the protruding amount of the tip of the
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
Next, returning to FIGS. 4 to 6, a second embodiment will be described. FIG. 4 is a view showing an example in which the
[0037]
Further, the
[0038]
FIG. 5 is a view showing an example in which the
[0039]
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the
[0040]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the rotary blade is By drive motor Rotate and feed toward the optical fiber axis Hurt Accordingly, it is possible to always cut with the minimum damage depth with respect to the tensile tension applied to the optical fiber. Further, since the rotating blade damages the optical fiber by the rotation, the outer peripheral blade portion is evenly worn and has a long life. Therefore, it is not necessary to set the damage depth for adjusting the tension of the optical fiber and the blade pressure in advance, and even if not by a skilled person, the optical fiber is not damaged and may be excessively damaged. And accurate fiber cutting can be performed. Further, by setting the optical fiber using the optical fiber holder, it is possible to cope with cases where the outer diameter of the optical fiber coating is different or the cut length of the optical fiber is different.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an optical fiber cutting device for explaining a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a clamped state of an optical fiber according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an operation sequence of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a first example for explaining a second embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a diagram showing a second example for explaining the second embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a diagram showing a third example for explaining the second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a diagram showing a first example of an optical fiber holder used in the second embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a second example of an optical fiber holder used in the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a third example of an optical fiber holder used in the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a conventional optical fiber cutting device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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