(57)【要約】【課題】光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化を確実に自動検出してその交換時期や清掃タイミングを逸することなどがないようにする。【解決手段】電極４１、４２間に形成された放電アークをＣＣＤカメラ３１で撮像し、その画像信号を画像処理装置３２に送って、アークの発光量の測定データを時系列的に順次得て、これらの測定データを制御装置３３内の記憶装置に蓄え、制御装置３３内の発光量の変動量検出器により蓄積されたデータから発光量の変動量を求めてその変動量が所定の規格値を超えたことに応じて電極４１、４２の劣化を検出する信号を発生し、その検出信号に応じて電極４１、４２の交換や清掃を促す警報を発生させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、放電時間中に順次測定し、該測定発光量の放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することを特徴とする光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法。
【請求項２】
接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光量を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光量の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光量の測定データについての放電時間中での経時的な変動量の大きさが規定値を超えたことを検出する発光量変動量検出器と、この発光量変動量検出器の出力に応じて警報を発する警報器とを備えることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
【請求項３】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、放電時間中に順次測定し、該測定発光中心位置の放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することを特徴とする光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法。
【請求項４】
接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光中心位置を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光中心位置の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光中心位置の測定データについての放電時間中での経時的な変動量の大きさが規定値を超えたことを検出する発光位置変動量検出器と、この発光位置変動量検出器の出力に応じて警報を発する警報器とを備えることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
【請求項５】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、放電時間中に順次測定し、該測定発光量の放電時間中での基準値を求め、上記測定発光量の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することを特徴とする光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法。
【請求項６】
接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光量を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光量の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光量の測定データからその放電時間中での発光量の基準値を求める発光量基準値算出器と、上記発光量の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する発光量偏差検出器と、この発光量偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とを備えることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
【請求項７】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、放電時間中に順次測定し、該発光中心位置の測定値から放電時間中での発光中心位置の基準値を求め、上記測定値の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することを特徴とする光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法。
【請求項８】
接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光中心位置を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光中心位置の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光中心位置の測定データからその放電時間中での発光中心位置の基準値を求める発光位置基準値算出器と、上記発光中心位置の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する発光位置偏差検出器と、この発光位置偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とを備えることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
【請求項９】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、複数回の放電時間にわたり順次測定し、該測定発光量の複数回の放電時間にわたる基準値を求め、上記測定発光量の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することを特徴とする光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法。
【請求項１０】
接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光量を測定する測定器と、複数回の放電時間にわたり該測定器から順次得られる発光量の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光量の測定データからその複数回の放電時間にわたる発光量の基準値を求める長期発光量基準値算出器と、上記発光量の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する長期発光量偏差検出器と、この長期発光量偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とを備えることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
【請求項１１】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、複数回の放電時間にわたり順次測定し、該測定発光中心位置の複数回の放電時間にわたる基準値を求め、上記測定発光中心位置の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することを特徴とする光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法。
【請求項１２】
接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光中心位置を測定する測定器と、複数回の放電時間にわたり該測定器から順次得られる発光中心位置の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光中心位置の測定データからその複数回の放電時間にわたる発光中心位置の基準値を求める長期発光位置基準値算出器と、上記発光中心位置の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する長期発光位置偏差検出器と、この長期発光位置偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とを備えることを特徴とする光ファイバ融着接続機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法および光ファイバ融着接続機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１対の電極間に高電圧を印加してその間にアーク放電を生じさせ、そのアーク中に光ファイバ突き合わせ部を置いてその突き合わせ端部を加熱・溶融して２本の光ファイバを融着接続する光ファイバ融着接続機は広く用いられている。この光ファイバ融着接続機において良好に融着接続を行い低損失の接続を得るためには、光ファイバに対する加熱量を所期のものに安定化させる必要がある。ところが、放電電極は、放電を多数回繰り返していくとその先端が欠けてきたりゴミなどの異物が付着するなどの劣化が避けられない。このような欠損や異物の付着が生じると、放電強度や放電位置が不安定になり、安定なアーク放電を形成することができないこととなる。その結果、光ファイバに対する放電による加熱量が所期のものから外れてきて、低損失の接続を得るための融着接続を良好に行なうことができなくなってしまう。
【０００３】
そこで従来では標準的な使用方法を前提にして融着接続回数をカウントし、この回数が所定の値となったときに放電電極の交換や清掃を促すようにしている。
【０００４】
また、放電電極の劣化を検出するようにし、その劣化が検出されたときに新規の放電電極と交換したり清掃したりするよう促すことも考えられる。放電電極の劣化を検出する方法としては、下記の特許文献１、２に示された技術を採用することが考えられる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−１１８８０８号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００３−００４９６８号公報
【０００７】
特許文献１には、加熱されて発光した光ファイバ自体の輝度をＣＣＤカメラなどで捉え、この輝度が光ファイバの実際の加熱温度を表わしていることから、その検出した輝度に応じて放電電力等を制御することにより、加熱温度をつねに一定に保つことが示されている。特許文献２には、放電電極間に発生させられた放電の画像を撮像し、その撮像画像における複数ライン上の輝度分布を求めて放電ビーム形状を判定することが示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のように、融着接続回数に応じて一律に放電電極を新規なものと交換するのでは、まだ劣化していない場合でも交換されることになるので無駄であり、逆にこの無駄を無くそうと交換すべき融着接続回数を多く設定すればその回数に達する前に劣化した場合に対応できず良好な融着接続を行なえないことになるなど、問題が多い。
【０００９】
この問題を回避するためには、たしかに、放電電極の劣化を検出し、劣化が検出されたときに放電電極の交換や清掃を行なえばよいのであるが、従来の検出方法では、放電電極を交換すべきかどうか清掃を行なうべきかどうかなどを判定するための放電電極の劣化の程度、良否を捉えることはできない。劣化の検出方法として、特許文献１に示された光ファイバの実際の温度を表わす輝度を検出する方法や、特許文献２に示された放電ビーム形状判定法を適用したとしても、その検出時点の加熱温度や放電ビーム形状を捉えることができるだけであって、はたしてその捉えた加熱温度や放電ビーム形状が交換や清掃などを要するものであるかまでは分からないからである。
【００１０】
この発明は、上記に鑑み、放電電極の交換時期や清掃タイミングを確実に知ることができるようにする、放電電極の劣化検出法を提供することを目的とする。
【００１１】
また、この発明は、放電電極の劣化を確実に自動検出して交換時期や清掃タイミングを逸することなどがないようにした、光ファイバ融着接続機を提供することをも目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明による光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法においては、放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、放電時間中に順次測定し、該測定発光量の放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することが特徴となっている。
【００１３】
請求項２の発明による光ファイバ融着接続機においては、接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光量を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光量の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光量の測定データについての放電時間中での経時的な変動量の大きさが規定値を超えたことを検出する発光量変動量検出器と、この発光量変動量検出器の出力に応じて警報を発する警報器とが備えられることが特徴となっている。
【００１４】
請求項３の発明による光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法においては、放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、放電時間中に順次測定し、該測定発光中心位置の放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することが特徴となっている。
【００１５】
請求項４の発明による光ファイバ融着接続機においては、接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光中心位置を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光中心位置の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光中心位置の測定データについての放電時間中での経時的な変動量の大きさが規定値を超えたことを検出する発光位置変動量検出器と、この発光位置変動量検出器の出力に応じて警報を発する警報器とが備えられることが特徴となっている。
【００１６】
請求項５の発明による光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法においては、放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、放電時間中に順次測定し、該測定発光量の放電時間中での基準値を求め、上記測定発光量の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することが特徴となっている。
【００１７】
請求項６の発明による光ファイバ融着接続機においては、接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光量を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光量の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光量の測定データからその放電時間中での発光量の基準値を求める発光量基準値算出器と、上記発光量の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する発光量偏差検出器と、この発光量偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とが備えられることが特徴となっている。
【００１８】
請求項７の発明による光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法においては、放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、放電時間中に順次測定し、該発光中心位置の測定値から放電時間中での発光中心位置の基準値を求め、上記測定値の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することが特徴となっている。
【００１９】
請求項８の発明による光ファイバ融着接続機においては、接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光中心位置を測定する測定器と、放電時間の間に該測定器から順次得られる発光中心位置の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光中心位置の測定データからその放電時間中での発光中心位置の基準値を求める発光位置基準値算出器と、上記発光中心位置の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する発光位置偏差検出器と、この発光位置偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とが備えられることが特徴となっている。
【００２０】
請求項９の発明による光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法においては、放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、複数回の放電時間にわたり順次測定し、該測定発光量の複数回の放電時間にわたる基準値を求め、上記測定発光量の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することが特徴となっている。
【００２１】
請求項１０の発明による光ファイバ融着接続機においては、接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光量を測定する測定器と、複数回の放電時間にわたり該測定器から順次得られる発光量の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光量の測定データからその複数回の放電時間にわたる発光量の基準値を求める長期発光量基準値算出器と、上記発光量の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する長期発光量偏差検出器と、この長期発光量偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とが備えられることが特徴となっている。
【００２２】
請求項１１の発明による光ファイバ融着接続機における放電電極の劣化検出法においては、放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、複数回の放電時間にわたり順次測定し、該測定発光中心位置の複数回の放電時間にわたる基準値を求め、上記測定発光中心位置の基準値に対する偏差の大きさに基づき放電電極の劣化を検出することが特徴となっている。
【００２３】
請求項１２の発明による光ファイバ融着接続機においては、接続しようとする複数本の光ファイバをそれらの端面が突き合わせられるように保持する光ファイバ保持器と、該突き合わせ部分を加熱するためのアーク放電を発生させる１対の放電電極と、発生させられたアークの発光中心位置を測定する測定器と、複数回の放電時間にわたり該測定器から順次得られる発光中心位置の測定データを記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された発光中心位置の測定データからその複数回の放電時間にわたる発光中心位置の基準値を求める長期発光位置基準値算出器と、上記発光中心位置の測定データの上記基準値からの偏差の大きさが規定値を超えたことを検出する長期発光位置偏差検出器と、この長期発光位置偏差検出器の出力に応じて警報を発する警報器とが備えられることが特徴となっている。
【００２４】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、放電時間中に順次測定し、その測定された発光量の放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する場合、ある１時点におけるアークの発光量だけを捉えるのではなく、時間的な要素を加味し、１回の放電時間中で発光量が変動するときの、その１回の放電時間中での変動量の大きさを捉えているので、放電電極の劣化がその交換や清掃が必要なまでに進行していることを確実に検出することができる。
【００２５】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、放電時間中に順次測定し、その測定された発光中心位置の放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する場合には、ある１時点におけるアークの発光中心位置だけを捉えるのではなく、時間的な要素を加味し、１回の放電時間中で発光中心位置が変動するときの、その１回の放電時間中での変動量の大きさを捉えているので、放電電極の劣化がその交換や清掃が必要なまでに進行していることを確実に検出することができる。
【００２６】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、放電時間中に順次測定し、その測定された発光量の放電時間中での基準値を求め、測定された発光量のその基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する場合、ある１時点におけるアークの発光量だけを捉えるのではなく、時間的な要素を加味し、１回の放電時間中で発光量が変動するときの、その１回の放電時間中での基準値からの偏差の大きさを捉えているので、放電電極の劣化がその交換や清掃が必要なまでに進行していることを確実に検出することができる。
【００２７】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、放電時間中に順次測定し、その発光中心位置の測定値から放電時間中での発光中心位置の基準値を求め、その測定値の基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する場合には、ある１時点におけるアークの発光中心位置だけを捉えるのではなく、時間的な要素を加味し、１回の放電時間中で発光中心位置が変動するときの、その１回の放電時間中で求めた基準値に対する偏差の大きさを捉えているので、放電電極の劣化がその交換や清掃が必要なまでに進行していることを確実に検出することができる。
【００２８】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光量を、複数回の放電時間にわたり順次測定し、その測定された発光量の複数回の放電時間にわたる基準値を求め、その測定された発光量の基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する場合、ある１時点におけるアークの発光量だけを捉えるのではなく、比較的長期にわたる時間的な要素を加味し、複数回の放電時間という長期間で発光量が変動するときの、その長期間での基準値からの偏差の大きさを捉えているので、放電電極の劣化がその交換や清掃が必要なまでに進行していることを確実に検出することができる。
【００２９】
放電電極間の放電により形成されたアークの発光中心位置を、複数回の放電時間にわたり順次測定し、その測定された発光中心位置の複数回の放電時間にわたる基準値を求め、測定された発光中心位置の基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する場合、ある１時点におけるアークの発光量だけを捉えるのではなく、比較的長期にわたる時間的な要素を加味し、複数回の放電時間という長期間で発光中心位置が変動するときの、その長期間での基準値からの偏差の大きさを捉えているので、放電電極の劣化がその交換や清掃が必要なまでに進行していることを確実に検出することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、この発明にかかる光ファイバ融着接続機の実施形態を概念的に示す模式図である。まず、この図１において、Ｖ溝ブロック５２、５２は、接続しようとする２本の光ファイバ１０、２０をそれぞれ位置決めするためのもので、移動ブロック５１、５１上に搭載されている。これらの移動ブロック５１、５１はＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に移動可能なものである。なお、ここでは、光ファイバ１０、２０の軸方向（水平方向）をＺ軸、光ファイバ１０、２０の軸に直角な水平方向をＸ軸、光ファイバ１０、２０の軸に直角な鉛直方向をＹ軸としている。これらの移動ブロック５１、５１は、ベース５６上に載置されていて、モーター５４によってベース５６上でＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動させられる。
【００３１】
放電電極（棒）４１、４２がここではＸ方向に対向配置され、図では省略した適宜な機構によって固定されている。これらの放電電極４１、４２には、放電用電源装置３４から高電圧が供給されて、放電電極４１、４２の間にアーク放電が発生させられる。このアーク放電の熱で光ファイバ１０、２０の突き合わせ部が加熱されてこれらの融着接続がなされる。
【００３２】
ＣＣＤカメラ（あるいはＣ−ＭＯＳカメラなどの撮像装置）３１は、両光ファイバ１０、２０の突き合わせ部の画像を撮像するように配置される。ＣＣＤカメラ３１からの画像信号出力は画像処理装置３２に送られて画像処理がなされる。画像処理によって得られる情報は制御装置３３に送られ、モーター５４が制御されるとともに、放電用電源装置３４が制御される。
【００３３】
図２に示すように、Ｖ溝ブロック５２、５２は移動ブロック５１、５１上に搭載されている。この移動ブロック５１、５１にはこれらに加えてシースクランプ５３、５３が搭載される。このシースクランプ５３、５３は、光ファイバ１０、２０のシース（保護被覆層）をクランプして固定するためのものである。これらのシースクランプ５３、５３と上記のＶ溝ブロック５２、５２により光ファイバ１０、２０が保持される（これらが光ファイバ保持器を構成する）。
【００３４】
移動ブロック５１、５１は、モーター５４、５４の回転を直線運動に変換するマイクロメータ５５、５５などの運動伝達機構により矢印で示すように、光ファイバ１０、２０の軸方向（Ｚ軸方向）に相互に近づきまたは離れるように移動させられる。なお、移動ブロック５１、５１は、Ｘ軸およびＹ軸にも移動させられるようになっているが、ここではその機構の説明は省略する（図でも省略されている）。
【００３５】
２本の光ファイバ１０、２０を接続しようとするとき、これらをＶ溝ブロック５２、５２にセットしシースクランプ５３、５３でクランプする。そして、ＣＣＤカメラ３１がこの両光ファイバ１０、２０の突き合わせ部を撮像し、その撮像した画像が図示しない画像モニター装置に表示される。操作者はこの画像を見ながら移動ブロック５１、５１をＸ，Ｙ方向に動かす操作を行ない、両光ファイバ１０、２０の中心軸が合致するよう軸心合わせ（調心）を行なう。あるいは、これらの調心操作が自動で行われるよう構成することもできる。すなわち、ＣＣＤカメラ３１からの画像信号を画像処理装置３２で処理して光ファイバ１０、２０のそれぞれの中心軸を求め、これらが合致するよう制御装置３３がモーター５４を駆動して移動ブロック５１、５１をＸ，Ｙ方向に動かす。
【００３６】
こうして調心が終了したとき、制御装置３３の制御の下で、放電用電源装置３４から放電電極４１、４２に高電圧を加え、電極４１、４２間にアーク放電を生じさせる。これにより光ファイバ１０、２０の突き合わせ部を加熱して融着接続を行なう。
【００３７】
この発明の第１の実施形態では、こうして放電するときに、放電電極４１、４２間に形成されたアークの発光量を、その１回の放電時間中に順次測定し、その測定された発光量のその放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づいて、放電電極４１、４２の劣化を検出している。アークの発光量の測定点は、たとえば図３に示すように、放電電極４１、４２の間に、光ファイバ１０、２０の突き合わせ部を覆うようなアーク４３が発生している場合に、その対向する放電電極４１、４２の中心軸を結んだ直線上の中央付近の１点４４とする。この測定点４４における発光量を、時系列的に順次測定すると、図４に示すように発光量の時間的変動を表わす曲線が得られる。この測定された最大変動量（最小値から最大値までの差）が、あらかじめしきい値として定めた規定値よりも大きいことを検出して、そのときに放電電極４１、４２の劣化が、その交換や清掃を要するほどに、進行したと判断する。
【００３８】
このように、特定の１時点でのアーク４３の発光量の測定値に基づいて放電電極４１、４２の劣化を検出するのではなく、１回の放電時間内での発光量の経時的変化を捉え、その変動量が規格値を超えたことをもって放電電極４１、４２の劣化を検出するようにしているので、一時的な変動により誤検出してしまったり、あるいは偶々ある時点で測定した発光量が変動を表わしていないことから劣化を見落とすというような確実性のなさが解消される。
【００３９】
この第１の実施形態にかかる放電電極劣化検出法は、上記図１、図２の光ファイバ融着接続機において行なわれる。さらに詳しく説明するなら、図１に示した制御装置３３には、図５に示すように、半導体メモリやハードディスク装置などの記憶装置６１と、発光量変動量検出装置６２とが備えられ、またこの制御装置３３には警報器６３が接続される。ここでは、ＣＣＤカメラ３１と画像処理装置３２とがアーク４３の発光量を測定する測定器として働き、画像処理装置３２から発光量測定データが出力される。
【００４０】
ＣＣＤカメラ３１からの画像信号は光ファイバ１０、２０の突き合わせ部の全体をアーク４３の部分も含めて撮像したものであるが、画像処理装置３２は、この突き合わせ部全体の画像の中から、対向する放電電極４１、４２の中心軸を結んだ直線上の中央付近の１点４４の輝度を取り出すよう、画像処理が行なう。その結果、画像処理装置３２からはその測定点４４の輝度データが発光量データとして順次出力され、制御装置３３に送られ、その記憶装置６１に順次記憶される。そのため、１回の放電加熱が終了したときには、その記憶装置６１に記憶された発光量データにより図４で示すような発光量の時間的な変化が表わされることになる。
【００４１】
発光量変動量検出装置６２は、記憶装置６１に記憶された発光量データを読み出して、このような１回の放電加熱中での最大変動量を求め、この値がしきい値としてあらかじめ設定された規格値を超えたことを検出して、出力を生じる。この出力は警報器６３に送られて、たとえば電極４１、４２を新規なものと交換することやそれらの清掃をすることなどを促すメッセージを表示したり、あるいは放電強度などの再調整を促すメッセージを表したり、接続損失が悪化することを警告するメッセージや警報音を出すなどの、警報を発する。
【００４２】
したがって、このように構成された光ファイバ融着接続機を用いれば、自動的に電極４１、４２の劣化が検出されて警報されるので、操作者は放電の発光量の測定データを放電中につねに監視することからフリーになり、作業が容易になる。また、電極４１、４２が交換などの処置を要するほどに劣化しているかどうかについて作業者が判断するためにはある程度の経験・知識が必要とされるので、作業者によっては劣化を見落としてしまうおそれがあるが、どのような作業者であっても警報により劣化を知ることができる。
【００４３】
第２の実施形態では、１回の放電時に、放電電極４１、４２間に形成されたアークの発光中心位置を、その１回の放電時間中に順次測定し、その測定された発光中心位置のその放電時間中での経時的な変動量の大きさに基づいて、放電電極４１、４２の劣化を検出している。アークの発光中心位置は、たとえば図６に示すように、放電電極４１、４２の間に、光ファイバ１０、２０の突き合わせ部を覆うようなアーク４３が発生している場合に、光ファイバ１０、２０の軸方向での発光量の分布を測定し、その分布のなかのピーク位置として求められる。このように発光中心位置を測定することを１回の放電時間中に順次行なって、発光中心位置を時系列的に順次測定すると、図７に示すように発光中心位置の時間的変動を表わす曲線が得られる。この測定された最大変動量（最小値から最大値までの差）が、あらかじめしきい値として定めた規定値よりも大きいことを検出して、そのときに放電電極４１、４２の劣化が、その交換や清掃を要するほどに、進行したと判断する。
【００４４】
このように特定の１時点でのアーク４３の発光中心位置の測定値に基づいて放電電極４１、４２の劣化を検出するのではなく、１回の放電時間内での発光中心位置の経時的変化を捉え、その変動量が規格値を超えたことをもって放電電極４１、４２の劣化を検出するようにしているので、一時的な変動により誤検出してしまったり、あるいは偶々ある時点で測定した発光中心位置が変動を表わしていないことから劣化を見落とすというような確実性のなさが解消される。
【００４５】
この第２の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を行なう光ファイバ融着接続機は、図８に示すような構成を有することになる。この図８の構成は、図５とほぼ同じであり、同じ部分には同じ番号が付されている。そして、図８の構成は図１、図２で示した光ファイバ融着接続機の一部を構成することも図５と同様である。
【００４６】
ただし、ここでは、ＣＣＤカメラ３１と画像処理装置３２とがアーク４３の発光中心位置を測定する測定器として働き、画像処理装置３２は発光中心位置の測定データを出力する。つまり、画像処理装置３２は、ＣＣＤカメラ３１から送られてきた、光ファイバ１０、２０の突き合わせ部の全体をアーク４３の部分も含めて撮像した画像のうちから、光ファイバ１０、２０の軸方向での輝度（発光量）分布を求め、その分布のなかのピーク位置を求める画像処理を行なう。この発光中心位置データが順次時系列的に記憶装置６１に送られて記憶される。
【００４７】
また、図５とは異なり、制御装置３３には発光中心位置変動量検出器６４が備えられ、この発光中心位置変動量検出器６４は、１回の放電が終了したときに記憶装置６１から上記の発光中心位置データのすべてを読み出す。すると、図７のような発光中心位置の時間的変動を表わす曲線が得られるので、これから１回の放電加熱中での最大変動量を求め、この最大変動量が規格値を超えたことを検出して、警報器６３に出力を与え、上記と同様な警報を発生させる。そのため、自動的に電極４１、４２の劣化が検出されて警報され、電極４１、４２を交換するなどの措置をとることができる。
【００４８】
第３の実施形態では、アークの発光量を、１回の放電時間中に順次測定し、その測定された発光量の放電時間中での基準値を求め、測定された発光量のその基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する。アークの発光量の測定は上記の第１の実施形態と同様に行なう。測定された発光量の放電時間中での基準値は、たとえば平均値を算出することにより求めることができる。この基準値はたとえば図４の点線で示されるようになる。この基準値からの各測定値の偏差の最大値が規格値を超えたことを検出して、放電電極４１、４２の劣化の進行を検出する。
【００４９】
このように１回の放電時間中での発光量の変動の基準値に対する偏差を捉えることにより、放電電極４１、４２の劣化を検出するので確実性が増す。
【００５０】
この第３の実施形態にかかる放電電極劣化検出法は、図９で例示されるような構成を有する光ファイバ融着接続機において自動的に実行される。この図９も図１、図２で示した光ファイバ融着接続機の制御装置３３に、図９に示すように、記憶装置６１（図５と同じ）と、発光量基準値算出器６５と、発光量偏差検出器６６とが備えられる。ここではＣＣＤカメラ３１と画像処理装置３２とは図５と同様に動作して発光量データを順次時系列的に出力する測定器として働き、そのデータが記憶装置６１に順次記憶される。発光量基準値算出器６５は、１回の放電時間中に得られた発光量データを記憶装置６１から読み出して、たとえば１回の放電時間にわたる発光量の平均値を算出し、これを基準値として出力する。発光量偏差検出器６６は、この基準値に対する各発光量データの偏差を求め、その最大偏差が規格値を超えたことを検出して警報器６３に信号を出して、上記と同様に警報を発生させる。その結果、自動的に電極４１、４２の劣化が検出されて警報され、電極４１、４２を交換するなどの措置をとることができる。
【００５１】
第４の実施形態では、アークの発光中心位置を、１回の放電時間中に順次測定し、その測定された発光中心位置の放電時間中での基準値を求め、測定された発光中心位置のその基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する。アークの発光中心位置の測定は上記の第２の実施形態と同様に行なう。測定された発光中心位置の放電時間中での基準値は、たとえば平均値を算出することにより求めることができる。この基準値はたとえば図７の点線で示されるようになる。この基準値からの各測定値の偏差の最大値が規格値を超えたことを検出して、放電電極４１、４２の劣化を検出する。
【００５２】
このように１回の放電時間中での発光中心位置の基準値に対する偏差を捉えることにより、放電電極４１、４２の劣化を検出するのでより確実である。
【００５３】
この第４の実施形態にかかる放電電極劣化検出法は、図１、２に示された光ファイバ融着接続機において自動的に実行されるのであるが、その制御装置３３には、図１０で例示されるように、記憶装置６１（図５と同じ）と、発光中心位置基準値算出器６７と、発光中心位置偏差検出器６８とが備えられる。この場合、画像処理装置３２は図８と同様に動作して発光中心位置データを順次時系列的に出力し、これが記憶装置６１に順次記憶される。発光中心位置基準値算出器６７は、１回の放電時間中に得られた発光中心位置データを記憶装置６１から読み出して、たとえば１回の放電時間にわたる発光中心位置の平均値を算出し、これを基準値として出力する。発光中心位置偏差検出器６８は、この基準値に対する各発光中心位置データの偏差を求め、その最大偏差が規格値を超えたことを検出して警報器６３に信号を出して、上記と同様に警報を発生させる。その結果、自動的に電極４１、４２の劣化が検出されて警報され、電極４１、４２を交換するなどの措置をとることができる。
【００５４】
第５の実施形態にかかる放電電極劣化検出法は、上記の第３の実施形態にかかる方法とほとんど同じであり、ただアークの発光量を測定して基準値を求める期間が、１回の放電時間ではなく、複数回の放電時間にわたることが異なる。複数回の放電時間という比較的長期にわたり発光量を順次測定し、その測定された発光量のその長期にわたる基準値を求め、その測定された発光量の基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出するので、発光量の長期にわたる時系列的な変動を統計管理的に捉えて放電電極の劣化を検出しているということができ、より確実に放電電極の劣化を検出することができる。
【００５５】
この第５の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を自動的に実行する光ファイバ融着接続機（図１、図２）では、制御装置３３は、図１１で例示されるように、記憶装置６１（図５と同じ）と、長期発光量基準値算出器７１と、長期発光量偏差検出器７２とが備えられる。この図１１の構成は図９とほとんど同じであるが、記憶装置６１が記憶する発光量データが複数回の放電時間にわたるものであること、長期発光量基準値算出器７１が発光量の平均値などの基準値を算出するのは複数回の放電時間にわたる発光量データからであること、および長期発光量偏差検出器７２が基準値からの偏差の最大値を求めるのは複数回の放電時間にわたる発光量測定データのなかからであることが異なる。このように長期にわたって発光量データを測定し、基準値からの偏差の最大値が規格値を超えたことを検出して警報するので、電極劣化のより確実な検出・警報ができる。
【００５６】
第６の実施形態にかかる放電電極劣化検出法は、上記の第４の実施形態にかかる方法とほとんど同じであり、ただアークの発光中心位置を測定して基準値を求める期間が、１回の放電時間ではなく、複数回の放電時間にわたることが異なる。複数回の放電時間という比較的長期にわたり発光中心位置を順次測定し、その測定された発光中心位置のその長期にわたる基準値を求め、その測定された発光中心位置の基準値に対する偏差の大きさに基づいて、放電電極の劣化を検出する。このように、発光中心位置の長期にわたる時系列的な変動を統計管理的に捉えて放電電極の劣化を検出するので、より確実に放電電極の劣化を検出することができる。
【００５７】
この第６の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を自動的に実行する光ファイバ融着接続機（図１、図２）における、この方法の実行に関連する部分は図１２に例示されているが図１０とほとんど同じである。ただし、記憶装置６１は複数回の放電時間にわたって得た発光中心位置データを記憶し、長期発光中心位置基準値算出器７３は複数回の放電時間にわたる発光中心位置データからその平均値などの発光中心位置の基準値を導き出し、長期発光中心位置偏差検出器７４は複数回の放電時間にわたる発光中心位置測定データのその基準値からの偏差の最大値が規格値を超えたことを検出して警報器６３に信号を出す。したがって、警報器６３からは、より長期にわたり発光中心位置の変動を捉えることによって電極劣化がより確実に検出された結果としての、警報が発せられることになる。
【００５８】
なお、上記の説明はいずれも実施形態にかかるものであって、この発明がその記述に限定されるわけではないことはもちろんである。発光量変動量検出器６２、発光中心位置変動量検出器６４、発光量基準値算出器６５、発光量偏差検出器６６、発光中心位置基準値算出器６７、発光中心位置偏差検出器６８、長期発光量基準値算出器７１、長期発光量偏差検出器７２、長期発光中心位置基準値算出器７３、長期発光中心位置偏差検出器７４などはハードウェア的構成として述べているが、ソフトウェア的に構成することもできる。また、上記では発光量や発光中心位置の変動量の最大値を求めたが、これらの変動量に対する他の統計的指標を求めるようにしてもよいし、発光量や発光中心位置の基準値からの偏差の最大値を求める代わりに基準値からの偏差の他の統計的指標を求めることもできる。調心などのために通常備えられているＣＣＤカメラ３１と画像処理装置３２を、発光量や発光中心位置を測定する測定器として兼用して構成を簡単化しているが、他の測定器・検出器を用いることもできる。さらに、発光量や発光中心位置の測定を行なう１回ないし複数回の放電時間は、光ファイバを融着接続するための放電時間であってもよいし、その前に行なう、放電パワー等の校正のための放電時間であってもよい。その他、図１、図２で示したハードウェアの構成なども、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することは可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の放電電極劣化検出法および光ファイバ融着接続機によれば、１回の放電時間または複数回の放電時間という比較的長い期間において、アークの発光量や発光中心位置の経時的変動を捉えているので、統計的手法による確実な放電電極劣化検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる光ファイバ融着接続機の実施形態を概念的に示す模式図。
【図２】該実施形態におけるＶ溝ブロック周辺の側面図。
【図３】放電アークおよび発光量測定点を模式的に示す平面図。
【図４】発光量の時間的変動を示すグラフ。
【図５】第１の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を実行する信号系統のブロック図。
【図６】放電アークの位置変動を模式的に示す平面図。
【図７】発光中心位置の時間的変動を示すグラフ。
【図８】第２の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を実行する信号系統のブロック図。
【図９】第３の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を実行する信号系統のブロック図。
【図１０】第４の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を実行する信号系統のブロック図。
【図１１】第５の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を実行する信号系統のブロック図。
【図１２】第６の実施形態にかかる放電電極劣化検出法を実行する信号系統のブロック図。
【符号の説明】
１０、２０      光ファイバ
３１            ＣＣＤカメラ
３２            画像処理装置
３３            制御装置
３４            放電用電源装置
４１、４２      放電電極
４３            放電アーク
５１            移動ブロック
５２            Ｖ溝ブロック
５３            シースクランプ
５４            モーター
５５            マイクロメータ
５６            ベース
６１            記憶装置
６２            発光量変動量検出器
６３            警報器
６４            発光中心位置変動量検出器
６５            発光量基準値算出器
６６            発光量偏差検出器
６７            発光中心位置基準値算出器
６８            発光中心位置偏差検出器
７１            長期発光量基準値算出器
７２            長期発光量偏差検出器
７３            長期発光中心位置基準値算出器
７４            長期発光中心位置偏差検出器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004317599.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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