(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバの接続に用いられる毛細管を保持する複数の保持部を有し、該保持部を、前記毛細管を供給する受入ステーション、前記毛細管の内孔の検査を行う内径判定ステーション、検査済みの前記毛細管を取り出す取出ステーションに順次移動・位置決め可能とした回転体と、前記内径判定ステーションに移動・位置決めした前記毛細管の内孔に挿入して検査するピンゲージと、挿入した前記ピンゲージが前記毛細管の内孔を貫通したか否かを感知して信号を出すセンサとを備え、
前記ピンゲージは、その全長に亘って前記毛細管の内径公差の下限に対応する外径寸法を有する下限用のピンゲージと、その全長に亘って前記毛細管の内径公差の上限に対応する外径寸法を有する上限用のピンゲージとからなり、
前記内径判定ステーションは、前記下限用のピンゲージにより前記毛細管の内孔の検査を行うステーションと、前記上限用のピンゲージにより前記毛細管の内孔の検査を行うステーションとを有し、
前記各ステーションでの動作を並行して行うことを特徴とする光ファイバの接続に用いられる毛細管の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバの接続に用いられる毛細管の内径を検査する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバの接続に用いられる毛細管の内径公差は、例えば、±０．５μｍ以上という厳しい精度が要求され、小さすぎる場合は、そもそも光ファイバを挿入できず、問題とされ、大きすぎる場合は、光ファイバを毛細管の内径を基準として接続したとき、光軸ズレが発生して接続損失が大きくなる問題がある。一般に製作された毛細管の内径が公差内にあるかどうかの検査は、毛細管の全長よりも長いロッド状をなし、その直径を全長に亘って所定寸法に高精度に仕上げられたピンゲージを使用して行われる。
【０００３】
従来、この検査は、人手による手作業で毛細管を１本毎に行われており、下限用及び上限用のピンゲージを毛細管の内孔に挿入して貫通したか否かを検査者がいちいち目視確認して判定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検査方法では、人手による作業であるために熟練を要する上、検査作業が一定とならず、判定に個人差が発生して不正確となり易く、毛細管を１本毎に検査するので非能率でもあった。また、ピンゲージの折れが度々発生する問題もあった。
【０００５】
本発明の目的は、検査作業の高精度化、高能率化、自動化を可能とした毛細管の検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の装置は、光ファイバの接続に用いられる毛細管を保持する複数の保持部を有し、保持部を、毛細管を供給する受入ステーション、毛細管の内孔の検査を行う内径判定ステーション、検査済みの毛細管を取り出す取出ステーションに順次移動・位置決め可能とした回転体と、内径判定ステーションに移動・位置決めした毛細管の内孔に挿入して検査するピンゲージと、挿入した前記ピンゲージが前記毛細管の内孔を貫通したか否かを感知して信号を出すセンサとを備え、ピンゲージは、その全長に亘って毛細管の内径公差の下限に対応する外径寸法を有する下限用のピンゲージと、その全長に亘って毛細管の内径公差の上限に対応する外径寸法を有する上限用のピンゲージとからなり、内径判定ステーションは、下限用のピンゲージにより毛細管の内孔の検査を行うステーションと、上限用のピンゲージにより毛細管の内孔の検査を行うステーションとを有し、各ステーションでの動作を並行して行うことを特徴とするものである。
【０００７】
このように本発明の装置は、一定の状態でピンゲージを挿入・判定して検査することができるため、検査の高精度化が図れる。しかも、各ステーションでそれぞれの作業を同時に並行して実施できるため、高能率化が図れる。また、各構成を自動制御することにより、容易に自動化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施装置の主要部の概略構成を示す縦断側面図、図２は本発明の実施装置の主要部の概略構成を示す平面展開断面図、図３は回転体と各ステーションとの関係を示す正面説明図、図４はピンゲージを保持したホルダーの拡大縦断説明図、図５の（Ａ）は本発明の毛細管の内径検査装置の動作において、ピンゲージ貫通状態の説明図、（Ｂ）はピンゲージ非貫通状態の説明図である。
【０００９】
本発明の装置は、毛細管１を保持する複数の保持部２ａを有し、保持部２ａを受入ステーションａ、内径判定ステーションｂ１及びｂ２、取出ステーションｃに順次移動・位置決め可能とした回転体２と、内径判定ステーションｂ１及びｂ２に移動・位置決めした毛細管１の内孔１ａに挿入して検査する下限用及び上限用のピンゲージＰ１及びＰ２と、挿入した前記ピンゲージＰ１及びＰ２が毛細管１の内孔１ａを貫通したか否かを感知して信号を出すセンサＳ１、Ｓ２とを主たる構成としている。
【００１０】
上記回転体２は、その中心軸２ｂが支持ブラケット３、３’に回転可能に支持されており、この支持ブラケット３、３’は機台４に固定されている。そして、回転体２は、図３に示すように、毛細管１を保持する保持部２ａを同一円周上の等配位置に中心軸２ｂに平行な貫通孔として形成してあり、回転体駆動機構５により１ピッチ毎に間欠駆動され、図２及び図３に示すように受入ステーションａ、内径判定ステーションｂ１及びｂ２、取出ステーションｃに順次移動・位置決め可能とされている。
【００１１】
また、支持ブラケット３、３’には、図２及び図３に示すように、上記各ステーションに対応する位置に貫通孔３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｂ’、３ｃ’が形成してある。正面側の支持ブラケット３の貫通孔のうち、受入ステーションａ及び取出ステーションｃの貫通孔３ａ、３ｃは、毛細管１の外径より若干大きい内径の孔とされ、内径判定ステーションｂ１及びｂ２の貫通孔３ｂ、３ｂは、ピンゲージＰ１及びＰ２の外径より若干大きい内径の孔とされ、かつ正面側にピンゲージＰ１及びＰ２を案内するテーパが形成されている。
【００１２】
また、背面側の支持ブラケット３’の受入ステーションａの位置には貫通孔が省略されて押込みシリンダ７により回転体２の保持部２ａに押し込まれる毛細管１のストッパ部とされ、内径判定ステーションｂ１及びｂ２には、ピンゲージＰ１及びＰ２が通る程度の内径の小径の貫通孔３ｂ’、３ｂ’が形成されており、しかも、その背面側からは、ピンゲージＰ１及びＰ２が毛細管１の内孔１ａを貫通したか否かを感知して信号を出すセンサＳ１、Ｓ２が固定されており、また取出ステーションｃには、毛細管１の内孔１ａより大きく押出しシリンダ８のロッドが通る内径の貫通孔３ｃ’が形成されている。
【００１３】
上記正面側の支持ブラケット３の受入ステーションａ及び取出ステーションｃの前には、毛細管１の受け台６、６’が配置され、受入ステーションａの前の受け台６には検査前の毛細管１が適宜の供給手段として、例えば、作業者が手作業で直接載置したり、或は、搬送ロボット等によって自動的に供給される。この受け台６に供給された毛細管１は、押込みシリンダ７によって回転体２の保持部２ａに挿入される。また、取出ステーションｃの背面側には押出しシリンダ８が設置されており、この押出しシリンダ８によって、内径判定された毛細管１が回転体２の保持部２ａから受け台６’に押し出される。そして、この受け台６’に押し出された毛細管１は、良品１と不良品１’に選別して取り出される。
【００１４】
内径判定ステーションｂ１及びｂ２に対応する正面側には、図１及び図２に示すように、下限用及び上限用のピンゲージＰ１、Ｐ２が、挿入手段９により回転体２の保持部２ａに保持された毛細管１の内孔１ａに向けて挿入可能に配置されている。この挿入手段９は図１に示すように、支持部材９ａを移動台９ｂ上に直動レール（図示省略）を介して挿入方向に後退可能に載置し、この移動台９ｂと支持部材９ａとをばね９ｃで連結し、かつ、移動台９ｂを機台４上に直動レール（図示省略）を介して挿入方向に移動可能に載置し、機台４に設けたモータ９ｄによりボールねじ９ｅを介して上記移動台９ｂを挿入方向に制御移動可能とされている。上記移動台９ｂの移動距離は、パルスエンコーダ９ｆによりボールねじ９ｅの回転量に換算して検出する構成とされている。また、挿入手段９は、ピンゲージＰ１、Ｐ２が毛細管１の内孔１ａを貫通しない場合、ピンゲージＰ１、Ｐ２の折れを次のようにして防止している。即ち、挿入手段９の前進移動量を、モータ９ｄ及びパルスエンコーダ９ｆによりボールねじ９ｅの回転量として移動台９ｂの前進移動量を設定し、この移動台９ｂに対して、支持部材９ａをばね９ｃを介して牽引させるようにしており、これによって、ピンゲージＰ１、Ｐ２が毛細管１の内孔１ａを貫通しなかった場合、移動台９ｂだけを設定された前進端位置まで前進させ、支持部材９ａはばね９ｃを引き伸ばしてその位置に停止させてピンゲージＰ１、Ｐ２に過剰な座屈力を負荷しないようにしている。
【００１５】
ピンゲージＰ１及びＰ２は、毛細管１の全長よりも長いロッド状をなし、内径公差の下限と上限とに各々対応する外径寸法を持つように全長に亘って高精度に仕上げられた超鋼材料からなり、図４に示すように、支持棒１０ａの先端に接合され、この支持棒１０ａを介して筒状のホルダー筒１０ｂに保持されている。そして、ホルダー筒１０ｂの先端部には、ピンゲージ保護用の鞘管１０ｃが進退可能に装着されてあり、ホルダー筒１０ｂの後部内に連通接続したエア導入管１０ｄを通して常時、清浄な高圧エアを導入し、例えば、その圧力で鞘管１０ｃを突出させてピンゲージＰ１、Ｐ２の先端を挿入位置に支持して保護させると共に、鞘管１０ｃとピンゲージＰ１、Ｐ２との間隙を通して高圧エアを先端から噴出させ、空気ベアリングの作用により摩擦を減少させて鞘管１０ｃを円滑に進退可能とさせ、かつ、毛細管１の内孔１ａ内を清掃しゴミや異物の侵入を防止するようにしている。鞘管１０ｃは、ホルダー筒１０ｂを挿入方向に前進移動させるとき、正面側の支持ブラケット３に形成した貫通孔３ｂのテーパ部分に当接して止まり、ピンゲージＰ１、Ｐ２のみが当該貫通孔３ｂを貫通してさらに前進移動し、回転体２の保持部２ａに保持された毛細管１の内孔１ａに向けて挿入可能とされている。この間、上記鞘管１０ｃは、高圧エアの圧力によってその先端を貫通孔３ｂのテーパ部分に押し当てた状態を維持させており、ホルダー筒１０ｂと共にピンゲージＰ１、Ｐ２が後退するときには、ピンゲージＰ１、Ｐ２の先端が正面側の支持ブラケット３の貫通孔３ｂから抜け出すときになって初めてホルダー筒１０ｂの先端内面の係止部１０ｅに係止されて一体的に後退し、ピンゲージＰ１、Ｐ２を保護するようになされている。
【００１６】
本発明の装置は、以上の構成であって、次に、動作を説明する。検査が行われる毛細管１は受入ステーションａの前の受け台６に供給され、押込みシリンダ７により回転体２の保持部２ａ内に押し込まれる。続いて回転体２が１ピッチ回転移動して停止し、保持された毛細管１を内径判定ステーションｂ１に位置決めし、下限用のピンゲージＰ１で毛細管１の内孔１ａの検査を行い、次に、回転体２が１ピッチ回転移動して次の内径判定ステーションｂ２に毛細管１を位置決めして上限用のピンゲージＰ２で毛細管１の内孔１ａの検査を行い、さらに、回転体２が１ピッチ回転移動して検査済みの毛細管１を取出ステーションｃに送り、押出しシリンダ８で受け台６’へ送り出し、内径判定ステーションｂ１、ｂ２での内径の判定結果により良品１と不良品１’に選別されて搬出される。各ステーションでは上記動作が並行して行われる。
【００１７】
上記内径判定ステーションｂ１及びｂ２では、挿入手段９のモータ９ｄがボールねじ９ｅを介して移動台９ｂを所定の移動量だけ前進移動させるべく駆動される。これにより、ピンゲージＰ１、Ｐ２を保持するホルダー１０の支持部材９ａが、ばね９ｃを介して移動台９ｂに牽引されて回転体２に向けて前進移動し、ホルダー１０の先端の鞘管１０ｃの先端が正面側の支持ブラケット３の貫通孔３ｂのテーパ部に当接して止まり、さらに、ホルダー１０とピンゲージＰ１、Ｐ２が前進を続けて、ピンゲージＰ１、Ｐ２の先端が回転体２の保持部２ａに保持された毛細管１の内孔１ａに挿入される。毛細管１の内孔１ａへのピンゲージＰ１、Ｐ２の挿入圧は、ばね９ｃの強さを変えることにより設定変更可能とされている。ピンゲージＰ１、Ｐ２が毛細管１の内孔１ａを貫通したか否かは、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、センサＳ１、Ｓ２によって感知され、貫通又は非貫通の内径判定信号を出す。
【００１８】
上記内径判定は、毛細管１の内孔１ａを下限用のピンゲージＰ１が貫通し、かつ上限用のピンゲージＰ２が貫通しない場合を良品とし、これ以外は不良品とする。
【００１９】
具体的には、毛細管１の内孔１ａの内径公差が、例えば、１２６．５±０．５μｍとした場合、下限用のピンゲージＰ１の外径は１２６．０μｍとされ、上限用のピンゲージＰ２の外径は１２７．０μｍとされる。
【００２０】
上記内径の判定において、不良品となるのは、毛細管１の内径が、上記公差範囲外にあり、いわゆる、大きすぎるか小さすぎることになる。
【００２１】
毛細管１の内径が大きすぎる場合は、下限用及び上限用のいずれのピンゲージＰ１、Ｐ２も毛細管１の内孔１ａを貫通し、内径が小さすぎるものの場合ではいずれのピンゲージＰ１、Ｐ２も毛細管１の内孔１ａを貫通しない。
【００２２】
本発明の実施例は、以上の通りであるが、この実施例に制約されることなく改変して実施することができる。例えば、回転体２の代わりに輪状歯付きベルトに毛細管１を保持するホルダを固着し、歯付きプーリーで駆動してもよく、また、内径判定の前に、図１と同様な手段で、毛細管１の内孔１ａの存在を確認させ、内孔１ａ内を清掃させるようにしてもよく、さらに、毛細管１の形状が内孔１ａの一端部にだけテーパ部を持つ場合では、テーパ部の有無を前もって判定してから受入ステーションａに供給させるようにしてもよい。また、ピンゲージが毛細管の内孔に挿入され、挿入手段が設定された前進移動量だけ移動台を前進させ終えた後にセンサからの貫通感知信号が出ず貫通しない場合は、もう一度、同じ挿入動作を挿入力を微増して行わせ、２度目も貫通しなかったときに、非貫通と判定させてもよい。また、全体の動作プログラムを制御装置などに適宜入力・設定し、自由に変更できる機能を持たせておくようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、一定の状態でピンゲージを挿入・判定して検査することができるため、検査の高精度化が図れる。しかも、各ステーションでそれぞれの作業を同時に並行して実施できるため、高能率化が図れる。また、各構成を自動制御することにより、容易に自動化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施装置の主要部の概略構成を示す縦断側面図。
【図２】図１の装置の主要部の概略展開平面図。
【図３】回転体と各ステーションとの関係を示す説明用正面図。
【図４】ピンゲージのホルダーの拡大縦断面図。
【図５】（Ａ）は本発明の毛細管の内径検査装置の動作において、ピンゲージ貫通状態の説明図、（Ｂ）はピンゲージ非貫通状態の説明図。
【符号の説明】
１        毛細管
１ａ    内孔
２        回転体
２ａ    保持部
３、３’    支持ブラケット
３ａ、３ｂ、３ｂ’、３ｃ、３ｃ’    貫通孔
４        機台
５        回転体駆動機構
６、６’受け台
７        押込みシリンダ
８        押出しシリンダ
９        挿入手段
９ａ    支持部材
９ｂ    移動台
９ｃ    ばね
９ｄ    モータ
９ｅ    ボールねじ
９ｆ    パルスエンコーダ
１０        ホルダー
１０ａ    支持棒
１０ｂ    ホルダー筒
１０ｃ    鞘管
１０ｄ    エア導入管
ａ        受入ステーション
ｂ１、ｂ２    内径判定ステーション
ｃ        取出ステーション
Ｐ１、Ｐ２    ピンゲージ
Ｓ１、Ｓ２    センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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