JP5538478B2 - Optical fiber winding method and winding apparatus, and optical fiber manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、光ファイバの巻取方法および巻取装置、ならびに光ファイバの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical fiber winding method and winding apparatus, and an optical fiber manufacturing method.
近年、光ファイバの製造は、コストダウン等を目的として紡糸速度の高線速化、および光ファイバの長尺化がなされており、紡糸時に使用されるボビンには、長さ100km以上の光ファイバが巻かれることが少なくない。このため、光ファイバの出荷時には、光ファイバを必要な長さだけ引き出して、他のボビンに巻きなおすことが行われる(いわゆる「巻き返し」)。
光ファイバをボビンに巻き取る際には、光ファイバを胴部上で整列させるために、ボビンまたは光ファイバを回転軸方向に移動(トラバース)させつつ巻き取りを行う(特許文献1、2参照)。
In recent years, the production of optical fibers has been increasing the spinning speed and lengthening the optical fiber for the purpose of cost reduction and the like, and the bobbin used at the time of spinning has an optical fiber having a length of 100 km or more. Is often wound. For this reason, at the time of shipment of the optical fiber, the optical fiber is drawn out by a necessary length and is wound around another bobbin (so-called “rewinding”).
When the optical fiber is wound on the bobbin, the bobbin or the optical fiber is wound (moved) in the direction of the rotation axis in order to align the optical fiber on the body (see Patent Documents 1 and 2). .
図7は、光ファイバをボビンに巻き取る巻取装置を示す。
この巻取装置31は、巻取装置1は、光ファイバ2を供給する光ファイバ供給部3と、光ファイバ2を巻き取る巻き取り機34と、を備えている。
光ファイバ供給部3は、送り出しボビン11と、引き取り機12と、光ファイバ2をガイドする複数のガイドプーリー13と、ダンサーローラ14と、を備えている。
巻き取り機34は、光ファイバ2を巻き取る巻き取りボビン8と、巻き取りボビン8を光ファイバ2に対して回転軸方向に往復トラバースさせるトラバース機構9と、を有する。
トラバース装置9は、巻き取りボビン8を回転軸方向に往復動させることによって、光ファイバ2を巻き取りボビン8に整列巻きさせることができる。
FIG. 7 shows a winding device for winding an optical fiber around a bobbin.
The
The optical
The
The
特許文献1には、ボビンを回転軸方向に往復動させつつ線材の巻き取りを行い、その際、光センサによってボビン鍔部の位置を検知して、その位置に基づいてトラバースの反転動作を制御する方法が開示されている。
この方法では、光ファイバの巻き取り速度が変動すると、ボビン位置を検知してから反転動作までの時間遅延に相当する長さの光ファイバが余分に巻かれる(過巻)ため、巻き乱れが生じてしまう問題があった。
In Patent Document 1, the wire rod is wound while reciprocating the bobbin in the rotation axis direction. At that time, the position of the bobbin collar is detected by an optical sensor, and the traverse reversing operation is controlled based on the position. A method is disclosed.
In this method, when the winding speed of the optical fiber fluctuates, the optical fiber having a length corresponding to the time delay from the detection of the bobbin position to the reversing operation is excessively wound (overwinding), resulting in turbulence. There was a problem.
特許文献2に記載の方法では、光ファイバがボビン鍔部に到達する前に鍔部の位置を検知し、鍔部検出から所定の時間が経過した後に反転動作をさせることにより、光ファイバが余分に巻かれるのを抑制しているが、巻き取り速度が変動する場合には、光ファイバの巻取りの過不足による巻き乱れが生じるおそれがあった。
ボビンの反転に至る前に光ファイバの巻き取り速度が定常に到達すれば、巻き取り速度の変動は起こりにくく、鍔部付近での光ファイバの巻き取りの過不足は生じないが、近年、巻き取り速度は高速化しているため、反転前に定常巻き取り速度に到達させるのは難しい。
無理に反転前に定常巻き取り速度に到達するよう巻き取り速度を高めた場合、ガイドプーリーにおける回転抵抗により巻き取り張力が変動し、巻き乱れが生じやすくなる。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、光ファイバ巻き取り速度が変動する場合でも、巻き取りボビンに光ファイバを巻き取る際の巻き乱れを防止できる光ファイバの巻取方法および巻取装置、ならびに光ファイバの製造方法を提供することを目的とする。
According to the method described in
If the take-up speed of the optical fiber reaches a steady state before the bobbin is reversed, the take-up speed is unlikely to fluctuate and there is no excess or deficiency in the take-up of the optical fiber near the buttocks. Since the take-up speed is increased, it is difficult to reach the steady take-up speed before reversal.
When the take-up speed is increased so as to reach the steady take-up speed before reversal, the take-up tension fluctuates due to the rotational resistance of the guide pulley, and the turbulence tends to occur.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the optical fiber winding speed fluctuates, an optical fiber winding method and a winding method that can prevent winding disturbance when the optical fiber is wound around a winding bobbin. An object of the present invention is to provide a collecting device and a method for manufacturing an optical fiber.
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
本発明は、巻き取り胴部と鍔部とを有する巻き取りボビンに光ファイバを巻き取る方法であって、前記光ファイバの巻き取りにあたって、前記巻き取りボビンと前記光ファイバのうち少なくとも一方である移動体を回転軸方向に往復トラバースさせ、前記鍔部と前記光ファイバとが互いに近づく方向に前記移動体をトラバースする際に、前記移動体が反転指令位置に達したことにより発せられた反転指令によって、前記移動体のトラバース方向を反転させ、前記移動体が前記反転指令位置に達してから反転するまでの時間をΔtとし、前記移動体が前記反転指令位置に達した時の前記トラバースの速度をVとして、前記鍔部に近接する近接位置から前記光ファイバの巻き付け位置までの前記回転軸方向の距離がV・Δtとなったときに、前記移動体が反転指令位置に達したことを認識し、それに伴って前記移動体に反転指令を発し、前記トラバース方向を反転させる光ファイバの巻取方法を提供する。
前記トラバース速度は、光ファイバの巻き取り速度に比例していてもよい。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following configuration.
The present invention relates to a method for winding an optical fiber on a winding bobbin having a winding drum portion and a flange portion, and at the time of winding the optical fiber, at least one of the winding bobbin and the optical fiber. A reversal command issued when the movable body has reached a reversal command position when the movable body is reciprocally traversed in the direction of the rotation axis and the movable body is traversed in a direction in which the flange portion and the optical fiber approach each other. The traverse direction of the moving body is reversed, and Δt is a time from when the moving body reaches the reverse command position to the reverse direction, and the speed of the traverse when the mobile body reaches the reverse command position Is V, and the distance in the direction of the rotation axis from the proximity position close to the flange portion to the winding position of the optical fiber becomes V · Δt. An optical fiber winding method for recognizing that a moving body has reached a reversal command position and issuing a reversal command to the moving body and reversing the traverse direction is provided.
The traverse speed may be proportional to the winding speed of the optical fiber.
本発明は、紡糸により得られた光ファイバを、前記光ファイバの巻取方法によって、巻き取りボビンに巻き取る光ファイバの製造方法を提供する。 The present invention provides a method of manufacturing an optical fiber in which an optical fiber obtained by spinning is wound around a winding bobbin by the above-described optical fiber winding method.
本発明は、巻き取り胴部と鍔部とを有する巻き取りボビンに光ファイバを巻き取る装置であって、前記光ファイバを供給する光ファイバ供給部と、前記巻き取りボビンと、前記巻き取りボビンと前記光ファイバのうち少なくとも一方である移動体を回転軸方向に往復トラバースさせるトラバース機構と、前記移動体のトラバース速度を検出する速度センサと、前記移動体の回転軸方向の位置を検出可能な位置センサと、前記移動体のトラバースの速度および方向を調整する制御部と、を備え、前記移動体が前記反転指令位置に達してから反転するまでの時間をΔtとし、前記移動体が前記反転指令位置に達した時の前記トラバースの速度をVとして、前記制御部は、前記鍔部と前記光ファイバとが互いに近づく方向に前記移動体をトラバースする際に、前記速度センサによって検出されたトラバース速度と、前記位置センサによって検出された前記移動体の位置に基づいて、前記鍔部に近接する近接位置から前記光ファイバの巻き付け位置までの前記回転軸方向の距離がV・Δtとなったときに、前記移動体が反転指令位置に達したことを認識し、それに伴って前記移動体に反転指令を発し、前記トラバース方向を反転させる光ファイバの巻取装置を提供する。 The present invention is an apparatus for winding an optical fiber around a winding bobbin having a winding body part and a collar part, the optical fiber supply part supplying the optical fiber, the winding bobbin, and the winding bobbin. And a traverse mechanism for reciprocally traversing the moving body, which is at least one of the optical fibers, in the rotation axis direction, a speed sensor for detecting a traverse speed of the moving body, and a position of the moving body in the rotation axis direction can be detected. A position sensor; and a control unit that adjusts the traverse speed and direction of the moving body, wherein the time from when the moving body reaches the reverse command position to reverse is Δt, and the mobile body is the reverse When the traverse speed when the command position is reached is V, the control unit traverses the moving body in a direction in which the flange portion and the optical fiber approach each other. The rotation from the proximity position close to the collar to the winding position of the optical fiber based on the traverse speed detected by the speed sensor and the position of the moving body detected by the position sensor. When the distance in the axial direction becomes V · Δt, it is recognized that the moving body has reached the reversal command position, and accordingly, a reversing command is issued to the moving body and the traverse direction is reversed. A winding device is provided.
本発明によれば、トラバース速度に応じて反転指令位置を補正するため、巻き取りボビンへの巻き始めや巻き終わりなどのように、巻き取り速度が非定常である場合でも、確実に巻き取りボビンの鍔部に近接した位置でトラバース方向を反転することができる。
従って、巻き取り速度およびトラバース速度が変動した場合でも巻き乱れを防ぎ、光ファイバを巻き取りボビンに良好な巻き状態で巻き取ることができる。
According to the present invention, since the reversal command position is corrected according to the traverse speed, even when the winding speed is unsteady, such as the start or end of winding on the take-up bobbin, the take-up bobbin reliably The traverse direction can be reversed at a position close to the buttocks.
Therefore, even when the winding speed and the traverse speed vary, the turbulence can be prevented and the optical fiber can be wound around the winding bobbin in a good winding state.
(第1実施形態)
図1は、本発明の光ファイバの巻取方法の第1実施形態を実施できる巻取装置1を示す概略構成図である。
巻取装置1は、光ファイバ2を供給する光ファイバ供給部3と、光ファイバ2を巻き取る巻き取り機4と、巻き取りボビン8のトラバース速度を検出するトラバース速度センサ5と、巻き取りボビン8の回転軸方向の位置を検出可能なボビン位置センサ6と、巻き取りボビン8のトラバースの速度および方向を調整する制御部7と、を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a winding device 1 that can implement the first embodiment of the optical fiber winding method of the present invention.
The winding device 1 includes an optical
光ファイバ供給部3は、送り出しボビン11と、送り出しボビン11から所定の速度で光ファイバを送り出すための引き取り機12と、光ファイバ2をガイドする複数のガイドプーリー13と、光ファイバ2の張力を調整するダンサーローラ14と、を備えている。
ダンサーローラ14は、巻き取り機4における光ファイバ2の速度と、引き取り機12における光ファイバ2の速度とが相対的に変化した場合に、高さ位置の調整により光ファイバ2の張力を一定に保つことができる。
The optical
The
巻き取り機4は、光ファイバ2を巻き取る巻き取りボビン8(移動体)と、巻き取りボビン8を光ファイバ2に対して回転軸方向に往復トラバースさせるトラバース機構9と、を有する。
巻き取りボビン8は、光ファイバ2が巻き付けられる円筒状の巻き取り胴部16と、その両端部に形成された鍔部17(17A、17B)とを有する。
巻き取り胴部16は、円筒状に形成され、その外周面に光ファイバ2を巻き取ることができる。
The winder 4 includes a winding bobbin 8 (moving body) that winds the
The winding bobbin 8 has a
The
鍔部17は、巻き取り胴部16の中心軸C1に対しほぼ垂直な円環状板であり、巻き取り胴部16の両端部から拡径方向に延出して形成されている。鍔部17は、巻き取られる光ファイバ2が巻き取り胴部16から脱落するのを阻止する機能を有する。
巻き取りボビン8は、後述する巻取駆動機構(図示せず)により中心軸C1を回転軸として軸回りに回転駆動し、巻き取り胴部16に、光ファイバ2を1層または多層に巻き取ることができる。
The
The take-up bobbin 8 is driven to rotate about a central axis C1 as a rotation axis by a take-up drive mechanism (not shown), which will be described later, and the
トラバース機構9は、巻き取りボビン8の巻き取り胴部16に挿通して巻き取りボビン8を支持する支持胴部18と、台部19と、台部19に立設して支持胴部18の両端部を支持する支持柱部20とを有する。
支持胴部18は、円筒状とされ、中心軸を巻き取り胴部16の中心軸C1にほぼ一致させ、巻取駆動機構(図示せず)により軸回りに回転駆動することによって、巻き取りボビン8を軸回りに回転駆動させることができる。
トラバース機構9は、往復動駆動機構(図示せず)によって、支持胴部18の回転軸方向に往復動可能であり、巻き取りボビン8を中心軸C1方向に往復動させ、これによって、光ファイバ2を巻き取りボビン8に整列巻きさせることができる。
The
The
The
トラバース速度センサ5は、トラバース機構9のトラバース速度(巻き取り胴部16)を検出し、速度検出信号を制御部7に送出することができる。
トラバース速度センサ5としては、巻き取りボビン8のトラバース速度が光ファイバ2の巻き取り速度に比例する場合には、引き取り機12のローラを駆動するモーターに内蔵された検出器(エンコーダ等)を使用することができる。トラバース速度センサ5は光ファイバ2の線速に応じた速度検出信号を送出するが、この速度検出信号はトラバース速度に応じた信号となる。
トラバース速度センサ5としては、例えばトラバース機構9を往復動させる往復動駆動機構(図示せず)として使用されるモーターに内蔵された検出器等を使用してもよい。
The traverse speed sensor 5 can detect the traverse speed (winding drum section 16) of the
As the traverse speed sensor 5, when the traverse speed of the take-up bobbin 8 is proportional to the take-up speed of the
As the traverse speed sensor 5, for example, a detector incorporated in a motor used as a reciprocating drive mechanism (not shown) for reciprocating the
ボビン位置センサ6は、巻き取りボビン8の回転軸方向(図1の左右方向)の位置を検出可能なセンサであって、巻き取りボビン8の回転軸方向の位置を検出し、位置検出信号を制御部7に送出することができる。
ボビン位置センサ6としては、例えばトラバース機構9を往復動させる往復動駆動機構(図示せず)として使用されるモーターに内蔵された検出器(エンコーダ等)が使用できる。
The bobbin position sensor 6 is a sensor capable of detecting the position of the take-up bobbin 8 in the rotation axis direction (left and right direction in FIG. 1), detects the position of the take-up bobbin 8 in the rotation axis direction, and outputs a position detection signal. It can be sent to the control unit 7.
As the bobbin position sensor 6, for example, a detector (encoder or the like) incorporated in a motor used as a reciprocating drive mechanism (not shown) for reciprocating the
ボビン位置センサとしては、光学センサを使用してもよい。例えば、ガイドプーリー13aに対して位置決めされた発光部と受光部とを備えた光学センサを使用できる。この光学センサは、巻き取りボビン8が回転軸方向に移動する際に発光部からの光が鍔部17で遮られて受光部に到達しなくなったことを、受光部から制御部7へ送信される信号の有無に基づいて検知することによって、巻き取りボビン8の位置(鍔部17の位置)を検出できる。
An optical sensor may be used as the bobbin position sensor. For example, an optical sensor including a light emitting part and a light receiving part positioned with respect to the
制御部7は、トラバース速度センサ5からの速度検出信号とボビン位置センサ6からの位置検出信号に基づいて、トラバース機構9に駆動信号を送出し、トラバース機構9の速度および方向を調整できる。
Based on the speed detection signal from the traverse speed sensor 5 and the position detection signal from the bobbin position sensor 6, the control unit 7 can send a drive signal to the
次に、巻取装置1を用いた場合を例として、本発明の光ファイバの巻取方法の第1実施形態を説明する。
図1に示すように、引き取り機12を駆動させて光ファイバ2を送り出しボビン11から繰り出すとともに、トラバース機構9によって巻き取りボビン8を往復トラバースさせつつ、巻取駆動機構(図示せず)により巻き取りボビン8を軸回りに回転駆動することによって、光ファイバ2を巻き取りボビン8の巻き取り胴部16に巻き取る。
巻き取りボビン8のトラバース速度と光ファイバ2の巻き取り速度とは独立していてもよいが、通常、巻き取りボビン8のトラバース速度は光ファイバ2の巻き取り速度に依存する。例えば、巻き取りボビン8のトラバース速度は光ファイバ2の巻き取り速度に比例させることができる。
Next, the first embodiment of the optical fiber winding method of the present invention will be described by taking the winding device 1 as an example.
As shown in FIG. 1, the take-up
Although the traverse speed of the take-up bobbin 8 and the take-up speed of the
以下、巻き取りボビン8のトラバース方向が反転する際の巻取装置1の動作を説明する。
図2は、巻き取りボビン8のトラバースによって、ガイドプーリー13aを経由して供給される光ファイバ2と、巻き取りボビン8との相対位置が変化する過程を模式的に示す図である。
この実施形態では、実際には巻き取りボビン8の移動によって鍔部17が光ファイバ2に近づくが、この図では、巻き取りボビン8ではなく光ファイバ2の位置が変化するように前記相対位置の変化を図示している。
符号13aは巻き取りボビン8に最も近いガイドプーリー13であり、ガイドプーリー13aを経た光ファイバ2は、直接、巻き取りボビン8に巻き取られる。
Hereinafter, the operation of the winding device 1 when the traverse direction of the winding bobbin 8 is reversed will be described.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a process in which the relative position between the
In this embodiment, the
光ファイバ2の巻き取り位置と、巻き取り胴部16の一端側の鍔部17(17A)とが近づく過程では、巻き取りボビン8が所定の反転指令位置に達したことによって、ボビン位置センサ6が巻き取りボビン8の位置を検出し、位置検出信号を制御部7に送出する。
制御部7は、この位置検出信号に基づいて、反転指令をトラバース機構9に送信して巻き取りボビン8のトラバース方向を反転させる。
In the process of approaching the winding position of the
Based on this position detection signal, the control unit 7 transmits a reverse command to the
図4は、巻き取りボビン8が反転指令位置に達してから反転するまでの時系列を示す図である。
光ファイバ2の巻き取り速度が定常速度であって、そのときの巻き取りボビン8のトラバースの速度がV0(一定速度)である場合に、巻き取りボビン8が反転指令位置に達した時をt0、制御部7が反転指令をトラバース機構9に送出する時をt1、巻き取りボビン8が反転する時をt2とする。
反転指令位置がトラバース速度に依存せず、一定とされている場合には、実質的にt0=t1とすることができる。
FIG. 4 is a diagram showing a time series from when the winding bobbin 8 reaches the reverse command position to when it is reversed.
When the take-up speed of the
If the reverse command position does not depend on the traverse speed and is constant, t0 = t1 can be substantially satisfied.
巻き取りボビン8が反転指令位置に達した時t0から、巻き取りボビン8が反転する時t2までの経過時間をΔt(遅延時間)とする。この遅延時間Δtは、光ファイバ2の巻き取り速度および巻き取りボビン8のトラバース速度にかかわらず一定である。
遅延時間Δtは、巻き取りボビン8が反転指令位置に達してから反転するまで複数のステップがある場合には、それらすべてのステップを含む時間である。例えば、トラバース機構9が信号を受けてから動作するまでの遅延時間を含む。
通常、巻き取りボビン8のトラバース速度は、光ファイバ2の巻き取り速度に依存するため、遅延時間Δtは厳密には巻き取り速度に依存しているが、トラバース速度は巻き取り速度に比べて小さいため、巻き取り速度に依存しないとみなすことができる。
The elapsed time from t0 when the take-up bobbin 8 reaches the reversal command position to t2 when the take-up bobbin 8 reverses is denoted by Δt (delay time). This delay time Δt is constant regardless of the winding speed of the
The delay time Δt is a time including all the steps when there are a plurality of steps from when the winding bobbin 8 reaches the reversal command position until it is reversed. For example, it includes a delay time from when the
Usually, since the traverse speed of the winding bobbin 8 depends on the winding speed of the
図2に示すように、光ファイバ2の巻き取り速度が定常速度である場合(トラバース速度はV0)(図4参照)、巻き取りボビン8は、t0で反転指令位置に達し(このときの巻き取りボビン8に対する光ファイバ2の相対位置を図2に仮想線で示す)、t1でのトラバース機構9への反転指令送出を経て、t2で反転する(このときの光ファイバ2の相対位置を図2に実線で示す)。
この例では、巻き取りボビン8は、光ファイバ2が鍔部17に近接する位置P1(以下、近接位置P1という)で反転する。
なお、「光ファイバ2が鍔部17に近接する」は、光ファイバ2が鍔部17からわずかな距離だけ離れている場合、および鍔部17内面に当接する場合を含む。近接位置にある光ファイバ2と鍔部17との軸方向の距離は例えば10mm以下とすることができる。
As shown in FIG. 2, when the winding speed of the
In this example, the take-up bobbin 8 is reversed at a position P1 where the
Note that “the
反転指令位置から反転位置までの巻き取りボビン8の回転軸方向の距離ΔL0は、トラバース速度V0と遅延時間Δt(図4参照)との積「V0・Δt」となる。
すなわち、光ファイバ2の巻き取り速度が定常速度である場合には、想定する反転位置(近接位置P1)から距離ΔL0だけ手前の位置を「反転指令位置」に設定することで、近接位置P1での反転が可能となる。
The distance ΔL0 in the rotation axis direction of the take-up bobbin 8 from the reverse command position to the reverse position is a product “V0 · Δt” of the traverse speed V0 and the delay time Δt (see FIG. 4).
That is, when the winding speed of the
しかしながら、実際には、巻き取りボビン8への光ファイバ2の巻き始めや巻き終わりでは、定常速度での光ファイバ2の巻き取りが可能となるとは限らない。すなわち、巻き取り速度は、定常の速度より遅い場合も、定常の速度より速い場合もある。
巻き取り速度が非定常である場合には、例えば反転位置が鍔部17から大きく離れた位置となることなどによって巻き乱れが生じるおそれがある。
However, in practice, at the beginning and end of winding of the
When the winding speed is unsteady, there is a possibility that the turbulence may occur due to, for example, the inversion position being a position far away from the
図3に示すように、例えば、巻き取り速度が定常速度より遅い場合には(トラバース速度はV(<V0))、定常速度の場合と同じ反転指令位置を設定すると、反転指令位置(図3に仮想線で示す)から、反転位置(図3に実線で示す)までの巻き取りボビン8の移動距離は、トラバース速度が遅いぶん短くなる。
具体的には、巻き取りボビン8は、定常速度の場合の反転位置(近接位置P1)に比べてΔL’(=ΔL0−V・Δt)だけ手前の位置で反転し、この反転位置のずれは巻き乱れの原因となる。
トラバース速度Vは非定常の速度であって、変動し得る。なお、トラバース速度Vは、光ファイバ2と巻き取りボビン8との相対的な速度である。
As shown in FIG. 3, for example, when the winding speed is slower than the steady speed (the traverse speed is V (<V0)), the reverse command position (FIG. 3) is set by setting the same reverse command position as in the steady speed. The moving distance of the take-up bobbin 8 from the reverse position (shown by a solid line in FIG. 3) to the reverse position (shown by an imaginary line) becomes shorter as the traverse speed is slower.
Specifically, the take-up bobbin 8 is reversed at a position before ΔL ′ (= ΔL0−V · Δt) as compared with the reversal position (proximity position P1) in the case of the steady speed, and the deviation of the reversal position is Causes turbulence.
The traverse speed V is an unsteady speed and can vary. The traverse speed V is a relative speed between the
本実施形態の巻取方法では、以下の手法を採用することによって、非定常の巻き取り速度においても、常に巻き取りボビン8の鍔部17に近接した位置で反転することを可能とする。
巻き取りボビン8が反転指令位置に達した時t0におけるトラバースの速度Vをトラバース速度センサ5(図1参照)で検出する。トラバース速度センサ5は、速度検出信号を制御部7に送出する。
一方、ボビン位置センサ6は、巻き取りボビン8の位置を検出し、位置検出信号を制御部7に送る。
In the winding method of the present embodiment, by employing the following method, it is possible to always reverse at a position close to the
When the take-up bobbin 8 reaches the reverse command position, the traverse speed V at t0 is detected by the traverse speed sensor 5 (see FIG. 1). The traverse speed sensor 5 sends a speed detection signal to the control unit 7.
On the other hand, the bobbin position sensor 6 detects the position of the take-up bobbin 8 and sends a position detection signal to the control unit 7.
図5に示すように、制御部7は、速度検出信号および位置検出信号に基づいて、光ファイバ2の巻き付け位置から近接位置P1までの回転軸方向の距離ΔL(V)が「V/V0・ΔL0」となったときに、巻き取りボビン8が反転指令位置に達したと認識して、反転指令をトラバース機構9に送信し、巻き取りボビン8のトラバース方向を反転させる。
ΔL0=V0・Δtであるから、「V/V0・ΔL0」は、「V・Δt」である。
この方法では、反転までの距離がトラバース速度に比例すること(図6参照)を利用して、トラバース速度に応じて反転指令位置を補正している。
As shown in FIG. 5, the control unit 7 determines that the distance ΔL (V) in the rotation axis direction from the winding position of the
Since ΔL0 = V0 · Δt, “V / V0 · ΔL0” is “V · Δt”.
In this method, the reverse command position is corrected according to the traverse speed by utilizing the fact that the distance until the reverse is proportional to the traverse speed (see FIG. 6).
巻き取りボビン8のトラバース速度が巻き取り速度に比例する場合には、巻き取り速度の定常速度VF0と、非定常の巻き取り速度をVFとの比「VF/VF0」は、「V/V0」に等しくなる。
なお、トラバース速度VがV0に等しければ、ΔL(V)はΔL0となる。
When the traverse speed of the take-up bobbin 8 is proportional to the take-up speed, the ratio “VF / VF0” between the steady-state take-up speed VF0 and the unsteady take-up speed VF is “V / V0”. Is equal to
If the traverse speed V is equal to V0, ΔL (V) becomes ΔL0.
光ファイバ2が一方の鍔部17Aに近接する位置P1で反転した巻き取りボビン8は、逆の方向(光ファイバ2が他方の鍔部17Bに近づく方向)にトラバースし、光ファイバ2が鍔部17Bに近接する位置で反転する。
この反転の際にも、同様に、近接位置P1から巻き付け位置までの距離がV/V0・ΔL0(=V・Δt)なったときに、巻き取りボビン8が反転指令位置に達したことを検出し、これに伴って制御部7が反転指令を発し、巻き取りボビン8のトラバース方向を反転させる。
この過程を繰り返すことによって、光ファイバ2を巻き取りボビン8に多層に巻き取ることができる。
The winding bobbin 8 that is inverted at the position P1 where the
Similarly, during this reversal, when the distance from the proximity position P1 to the winding position becomes V / V0 · ΔL0 (= V · Δt), it is detected that the winding bobbin 8 has reached the reversal command position. Along with this, the control unit 7 issues an inversion command to invert the traverse direction of the take-up bobbin 8.
By repeating this process, the
上述の光ファイバの巻取方法によれば、トラバース距離がトラバース速度に比例すること(図6参照)を利用して、トラバース速度に応じて反転指令位置を補正するため、巻き取りボビンへの巻き始めや巻き終わりなどのように、巻き取り速度が非定常である場合でも、確実に鍔部17に近接した位置P1でトラバース方向を反転することができる。
従って、光ファイバ2の巻き取り速度および巻き取りボビン8のトラバース速度が変動した場合でも、巻き乱れを防ぐことができる。
According to the above-described optical fiber winding method, the traverse distance is proportional to the traverse speed (see FIG. 6), and the reversal command position is corrected according to the traverse speed. Even when the winding speed is unsteady, such as at the beginning or at the end of winding, the traverse direction can be reliably reversed at the position P1 close to the
Therefore, even when the winding speed of the
(第2実施形態)
第1実施形態では、巻き取りボビン8をトラバースさせつつ光ファイバ2の巻き取りを行ったが、これに代えて、ガイドプーリー13a(移動体)をトラバースさせつつ巻き取りを行うこともできる。以下、図2〜図5を利用して説明する。
ガイドプーリー13aを巻き取りボビン8の回転軸方向に往復トラバースさせることによって、光ファイバ2の巻き取り位置を移動させつつ光ファイバ2の巻き取りを行う。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the
By reciprocating the
図2および図4に示すように、光ファイバ2の巻き取り速度が定常速度である場合(トラバース速度はV0)に、光ファイバ2と鍔部17(17A)とが近づく過程では、ガイドプーリー13a(または光ファイバ2)はt0で反転指令位置に達し(光ファイバ2の相対位置を図2に仮想線で示す)、t1での反転指令送出を経て、t2で反転する(このときの光ファイバ2の相対位置を図2に実線で示す)。
反転指令位置から反転位置までのガイドプーリー13aの移動距離ΔL0は、トラバース速度V0と遅延時間Δtとの積「V0・Δt」となる。
As shown in FIGS. 2 and 4, when the winding speed of the
The travel distance ΔL0 of the
本実施形態の巻取方法では、ガイドプーリー13a(または光ファイバ2)が反転指令位置に達した時t0におけるトラバースの速度Vをトラバース速度センサ(図示略)で検出する。トラバース速度センサは、速度検出信号を制御部7に送出する。
トラバース速度センサとしては、例えばガイドプーリー13aを往復動させる往復動駆動機構(トラバース機構)として使用されるモーターに内蔵された検出器(エンコーダ等)が使用できる。
In the winding method of this embodiment, when the
As the traverse speed sensor, for example, a detector (encoder or the like) incorporated in a motor used as a reciprocating drive mechanism (traverse mechanism) for reciprocating the
一方、位置センサ(図示略)は、ガイドプーリー13aの位置を検出し、位置検出信号を制御部7に送る。
位置センサとしては、例えばガイドプーリー13aを往復動させる往復動駆動機構として使用されるモーターに内蔵された検出器が使用できる。
On the other hand, the position sensor (not shown) detects the position of the
As the position sensor, for example, a detector built in a motor used as a reciprocating drive mechanism for reciprocating the
図5に示すように、制御部7は、速度検出信号および位置検出信号に基づいて、光ファイバ2の巻き付け位置から近接位置P1までの回転軸方向の距離ΔL(V)が「V/V0・ΔL0」(=「V・Δt」)となったときに、ガイドプーリー13a(または光ファイバ2)が反転指令位置に達したと認識して、反転指令をガイドプーリー13aに送信し、ガイドプーリー13aのトラバース方向を反転させる。
As shown in FIG. 5, the control unit 7 determines that the distance ΔL (V) in the rotation axis direction from the winding position of the
この光ファイバの巻取方法によれば、第1実施形態と同様に、巻き取り速度が非定常である場合でも、確実に鍔部17に近接した位置P1でトラバース方向を反転することができる。
従って、巻き乱れを防ぐことができる。
According to this optical fiber winding method, similarly to the first embodiment, even when the winding speed is unsteady, the traverse direction can be reliably reversed at the position P1 close to the
Therefore, it is possible to prevent the winding disturbance.
第1実施形態では巻き取りボビン8をトラバースさせ、第2実施形態ではガイドプーリー13aをトラバースさせたが、巻き取りボビン8とガイドプーリー13aの両方をトラバースさせることもできる。すなわち、巻き取りボビン8とガイドプーリー13aの両方を、鍔部17と光ファイバ2とが互いに近づく方向にトラバースさせ、その際に第1および第2実施形態と同様の方法でトラバース方向を反転させることができる。
Although the take-up bobbin 8 is traversed in the first embodiment and the
第1および第2実施形態では、送り出しボビン11から巻き取りボビン8(切割り用ボビン)への巻き取り(巻き返し)を行ったが、本発明の巻取方法は、光ファイバの製造方法に一工程として組み込むこともできる。
すなわち、公知の紡糸方法により得られた光ファイバを、第1実施形態または第2実施形態の方法によって巻き取りボビン8に巻き取ることもできる。
巻き取りボビンの形状は図示例に限定されず、他の形状のものであっても同様の効果を得ることができる。
In the first and second embodiments, winding (rewinding) from the
That is, an optical fiber obtained by a known spinning method can be wound on the winding bobbin 8 by the method of the first embodiment or the second embodiment.
The shape of the take-up bobbin is not limited to the illustrated example, and the same effect can be obtained even if it is of other shapes.
以下、具体例を示して本発明の作用効果を明確にする。
(実施例1)
図1に示す巻取装置1を作製した。
本実施例では、巻き取りボビン8のトラバース速度は、光ファイバ2の巻き取り速度に比例する。
光ファイバ2の定常巻き取り速度VF0を1200m/minとし、巻き取りボビン8の反転位置を、近接位置P1とした(図2参照)。
反転指令位置(図2に仮想線で示す)から、反転位置(図2に実線で示す)までの巻き取りボビン8の移動距離ΔL0は1.75mmであった。
図5に示すように、近接位置P1から光ファイバ2までの距離ΔL(V)が1.75×VF/1200[mm](=「VF/VF0・ΔL0」)となったときに、巻き取りボビン8が反転指令位置に達したことを検出し、これに伴って制御部7が反転指令をトラバース機構9に送信して巻き取りボビン8のトラバース方向を反転させるように設定した。
光ファイバ2の巻き取り速度VFを定常速度VF0より遅くし、巻き取り速度の増減速レートを300m/min2として、送り出しボビン11(紡糸ボビン)から巻き取りボビン8(切割り用ボビン)に、満巻き(多層巻き)となるまで巻き返しを実施した。
Hereinafter, a specific example is shown and the effect of this invention is clarified.
Example 1
A winding device 1 shown in FIG. 1 was produced.
In this embodiment, the traverse speed of the take-up bobbin 8 is proportional to the take-up speed of the
The steady winding speed VF0 of the
The moving distance ΔL0 of the take-up bobbin 8 from the reversal command position (indicated by the phantom line in FIG. 2) to the reversal position (indicated by the solid line in FIG. 2) was 1.75 mm.
As shown in FIG. 5, when the distance ΔL (V) from the proximity position P1 to the
The winding speed VF of the
1回目のターン(反転)時の光ファイバ2の線速は、300m/min、2回目のターン時の線速は600m/min、3回目のターン時は900m/min、4回目のターン時は1200m/minであった。
巻き取りボビン8に巻き付けられた光ファイバ2の外観を検査したところ、巻き乱れは見られず、良好な状態であった。
満巻きとなった光ファイバ2についてOTDR測定を実施し、巻き乱れなどによる波形の乱れがないか確認したところ、問題はなかった。
巻き取りボビン8の光ファイバ2を再度巻き返しして繰り出し性を確認したところ、繰り出し性に問題はなかった。また、露出した下層側の光ファイバ2を確認したところ、鍔部17に近接する位置P1まで巻かれていたことが確認できた。
The linear velocity of the
When the appearance of the
OTDR measurement was performed on the fully wound
When the
(比較例1)
本比較例では、定常速度の場合と同じ反転指令位置を設定した。反転指令位置は巻き取り速度に依存させず、固定とした。
実施例1と同様にして、光ファイバ2の巻き取り速度VFを定常速度VF0より遅くして、送り出しボビン11(紡糸ボビン)から巻き取りボビン8(切割り用ボビン)に、満巻きとなるまで巻き返しを実施した。
巻き取りボビン8に巻き付けられた光ファイバ2の外観を検査したところ、巻き乱れが見られた。
満巻きとなった光ファイバ2についてOTDR測定を実施し、巻き乱れなどによる波形の乱れがないか確認したところ、下層側の光ファイバ2でOTDR波形の段差が見られた。
巻き取りボビン8の光ファイバ2を再度巻き返しして繰り出し性を確認したところ、繰り出しがスムーズにできない場合があった。
(Comparative Example 1)
In this comparative example, the same reverse command position as in the case of steady speed was set. The reverse command position is fixed without depending on the winding speed.
In the same manner as in Example 1, the winding speed VF of the
When the appearance of the
When the OTDR measurement was performed on the fully wound
When the
(比較例2)
巻き取り速度の増減速レートを1200m/min2としたこと以外は比較例1と同様にして、送り出しボビン11(紡糸ボビン)から巻き取りボビン8(切割り用ボビン)に、満巻きとなるまで巻き返しを実施した。
巻き取りボビン8に巻き付けられた光ファイバ2の外観を検査したところ、巻き乱れが見られた。
満巻きとなった光ファイバ2についてOTDR測定を実施し、巻き乱れなどによる波形の乱れがないか確認したところ、下層側の光ファイバ2でOTDR波形の段差が見られた。
巻き取りボビン8の光ファイバ2を再度巻き返しして繰り出し性を確認したところ、繰り出しがスムーズにできない場合があった。
(Comparative Example 2)
Except that the speed increase / decrease rate of the winding speed is set to 1200 m / min 2 , in the same manner as in Comparative Example 1, until the winding bobbin 11 (spinning bobbin) is fully wound on the winding bobbin 8 (cutting bobbin). Rewinding was performed.
When the appearance of the
When the OTDR measurement was performed on the fully wound
When the
1・・・巻取装置、2・・・光ファイバ、3・・・光ファイバ供給部、4・・・巻き取り機、5・・・トラバース速度センサ、6・・・ボビン位置センサ、7・・・制御部、8・・・巻き取りボビン、9・・・トラバース機構、13a・・・ガイドプーリー、16・・・巻き取り胴部、17・・・鍔部、P1・・・近接位置(鍔部に近接する位置)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Winding device, 2 ... Optical fiber, 3 ... Optical fiber supply part, 4 ... Winding machine, 5 ... Traverse speed sensor, 6 ... Bobbin position sensor, 7 ..Control part, 8 ... Take-up bobbin, 9 ... Traverse mechanism, 13a ... Guide pulley, 16 ... Take-up drum part, 17 ... Hut part, P1 ... Proximity position ( Position close to the buttocks).
Claims (3)
前記光ファイバの巻き取りにあたって、前記巻き取りボビンと前記光ファイバのうち少なくとも一方である移動体を回転軸方向に往復トラバースさせ、
前記トラバースの速度は、光ファイバの巻き取り速度に比例し、
前記鍔部と前記光ファイバとが互いに近づく方向に前記移動体をトラバースする際に、前記移動体が反転指令位置に達したことにより発せられた反転指令によって、前記移動体のトラバース方向を反転させ、
前記移動体が前記反転指令位置に達してから反転するまでの時間をΔtとし、
前記移動体が前記反転指令位置に達した時の前記トラバースの速度をVとして、
前記鍔部に近接する近接位置から前記光ファイバの巻き付け位置までの前記回転軸方向の距離がV・Δtとなったときに、前記移動体が反転指令位置に達したことを認識し、それに伴って前記移動体に反転指令を発し、前記トラバース方向を反転させることを特徴とする光ファイバの巻取方法。 A method of winding an optical fiber on a winding bobbin having a winding drum portion and a collar portion,
In winding the optical fiber, the moving body that is at least one of the winding bobbin and the optical fiber is reciprocally traversed in the rotation axis direction,
The traverse speed is proportional to the winding speed of the optical fiber,
When traversing the moving body in a direction in which the flange portion and the optical fiber approach each other, the traversing direction of the moving body is reversed by a reversing command issued when the moving body reaches a reversing command position. ,
The time from when the moving body reaches the reversal command position to reversal is Δt,
The traverse speed when the moving body reaches the reverse command position is V,
Recognizing that the moving body has reached the reversal command position when the distance in the rotation axis direction from the proximity position close to the flange portion to the winding position of the optical fiber becomes V · Δt, and accordingly An optical fiber winding method characterized by issuing a reversal command to the moving body and reversing the traverse direction.
前記光ファイバを供給する光ファイバ供給部と、前記巻き取りボビンと、前記巻き取りボビンと前記光ファイバのうち少なくとも一方である移動体を回転軸方向に往復トラバースさせるトラバース機構と、前記移動体のトラバース速度を検出する速度センサと、前記移動体の回転軸方向の位置を検出可能な位置センサと、前記移動体のトラバースの速度および方向を調整する制御部と、を備え、
前記移動体が前記反転指令位置に達してから反転するまでの時間をΔtとし、
前記移動体が前記反転指令位置に達した時の前記トラバースの速度をVとして、
前記制御部は、前記トラバースの速度を、光ファイバの巻き取り速度に比例させ、前記鍔部と前記光ファイバとが互いに近づく方向に前記移動体をトラバースする際に、前記速度センサによって検出されたトラバース速度と、前記位置センサによって検出された前記移動体の位置に基づいて、前記鍔部に近接する近接位置から前記光ファイバの巻き付け位置までの前記回転軸方向の距離がV・Δtとなったときに、前記移動体が反転指令位置に達したことを認識し、それに伴って前記移動体に反転指令を発し、前記トラバース方向を反転させることを特徴とする光ファイバの巻取装置。 A device for winding an optical fiber on a winding bobbin having a winding drum portion and a collar portion,
An optical fiber supply unit that supplies the optical fiber, the take-up bobbin, a traverse mechanism that reciprocates a moving body that is at least one of the take-up bobbin and the optical fiber in a rotation axis direction; A speed sensor for detecting a traverse speed, a position sensor capable of detecting the position of the moving body in the rotation axis direction, and a controller for adjusting the speed and direction of the traverse of the moving body,
The time from when the moving body reaches the reversal command position to reversal is Δt,
The traverse speed when the moving body reaches the reverse command position is V,
The control unit makes the traverse speed proportional to the winding speed of the optical fiber, and is detected by the speed sensor when traversing the moving body in a direction in which the flange part and the optical fiber approach each other. Based on the traverse speed and the position of the moving body detected by the position sensor, the distance in the rotation axis direction from the proximity position close to the flange to the winding position of the optical fiber becomes V · Δt. In some cases, the optical fiber winding device recognizes that the moving body has reached a reversal command position, and issues a reversal command to the moving body to reverse the traverse direction.
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