(57)【要約】【課題】従来のガラス旋盤の簡単な改造で自動によるワークの曲り修正を可能にする、ワークの自動曲り修正方法及び修正装置を提供する。を提供する。【解決手段】ガラス旋盤にワーク３をチャックして加熱し、ワーク３の曲りを修正する方法であって、該ワーク３に沿ってバーナーを移動させながらワーク３を加熱し、ワークセンタリング装置５によりワーク３のセンタリングを行いながらワーク３の曲り修正を行うことを特徴とし、ワーク３の曲り修正は、ガラス旋盤のバーナー台と一体的に設置したワークセンタリング装置５を用いて、ワーク３を連続的又は断続的に加熱し、バーナー台６とワークセンタリング装置５との距離と同一間隔のワーク位置で、断続的に行われる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス旋盤にワークをチャックして加熱し、ワークの曲りを修正する方法であって、該ワークに沿ってバーナーを移動させながらワークを加熱し、ワークセンタリング装置によりワークのセンタリングを行いながらワークの曲り修正を行うことを特徴とするワークの自動曲り修正方法。
【請求項２】
ワークを加熱する際に、連続的又は断続的に行う請求項１に記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項３】
ワークセンタリング装置が、ガラス旋盤のバーナー台と一体的に設置されている請求項１に記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項４】
ワークセンタリング装置によるワークの曲り修正が、バーナー台とワークセンタリング装置との距離と同一間隔のワーク位置で、断続的に行われる請求項１乃至３のいずれかに記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項５】
ワークセンタリング装置が、ガラス旋盤のテールストック用のガイドレール上に摺動可能に搭載され、空圧式作動機構により半径方向に開閉駆動される複数の回転ローラで構成された把持機構を有する請求項１乃至４のいずれかに記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項６】
開閉駆動される回転ローラの数が、３個である請求項５に記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項７】
回転ローラが、開閉駆動腕の先端に設けられている請求項５又は６に記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項８】
ワークセンタリング装置が、３個の開閉駆動腕を有する請求項１乃至７のいずれかに記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項９】
各開閉駆動腕が、リンク機構を介して空圧式作動機構により同期して駆動されるように構成され、該空圧式作動機構が１個の空圧シリンダからなる請求項７又は８に記載のワークの自動曲り修正方法。
【請求項１０】
ガラス旋盤にワークをチャックして加熱し、ワークの曲りを修正する装置であって、該ワークに沿って移動可能なバーナー台と、該バーナー台と一体的に設置されたワークセンタリング装置を備えていることを特徴とするワークの自動曲り修正装置。
【請求項１１】
ワークセンタリング装置が、ガラス旋盤のバーナー台と一体的に設置されている請求項１０に記載のワークの自動曲り修正装置。
【請求項１２】
バーナー台及びワークセンタリング装置の移動距離が、バーナー台とワークセンタリング装置との距離と同一になる位置で、ワークセンタリングを行うように設定されている請求項１０又は１１に記載のワークの自動曲り修正装置。
【請求項１３】
ワークセンタリング装置が、ガラス旋盤のテールストック用のガイドレール上に摺動可能に搭載され、空圧式作動機構により半径方向に開閉駆動される複数の回転ローラで構成された把持機構を有する請求項１０乃至１２のいずれかに記載のワークの自動曲り修正装置。
【請求項１４】
開閉駆動される回転ローラの数が、３個である請求項１３に記載のワークの自動曲り修正装置。
【請求項１５】
回転ローラが、開閉駆動腕の先端に設けられている請求項１３又は１４に記載のワークの自動曲り修正装置。
【請求項１６】
ワークセンタリング装置が、３個の開閉駆動腕を有する請求項１０乃至１５のいずれかに記載のワークの自動曲り修正装置。
【請求項１７】
各開閉駆動腕が、リンク機構を介して空圧式作動機構により同期して駆動されるように構成され、該空圧式作動機構が１個の空圧シリンダからなる請求項１５又は１６に記載のワークの自動曲り修正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス旋盤によるワークの加工に係り、特には、長尺ガラスロッドの自動曲り修正方法及び修正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ母材は、例えば、ＶＡＤ法などにより長尺のガラスロッドを製造し、これをコア材としてその外周面にＯＶＤ法によりクラッド層を堆積させ、焼結・透明ガラス化することで製造されている。このとき、コア材として使用される長尺ガラスロッド（以下、ワークと称する）に曲りがあると、最終的に得られる光ファイバの光学特性に悪い影響を与える。このため、曲りのあるワークは、曲りを修正して使用される。
【０００３】
従来、ガラス旋盤を用いてワークの曲りを修正する場合には、一般にワークの一端に、製品にしない比較的短尺のガラスロッド（以下、ダミーロッドと称する）を、予めワークと同軸で溶着し、ガラス旋盤の一方のチャックに、ワーク側の端部（自由端）が自由に振れ回れるように、ダミーロッド側を片持で把持して回転させ、曲り修正作業を行っている。
【０００４】
この曲り修正作業は、作業者が手作業で行う場合には、先ず、作業者の目視でワークの曲り個所を見つけ、その個所をバーナーで加熱軟化させた後、カーボン製の鏝をワークの然るべき個所に、直角方向（ワークの半径方向）の力を加えて曲りを修正していた。この方法は、曲り修正個所の決定及びカーボン鏝を当てる作業に熟練と時間を要する。
【０００５】
この修正作業を自動化した場合でも、適切なセンサーを用いてワークの曲り個所を検出し、この検出データに基づいて曲り修正個所を演算で求める工程が必要であり、さらに、その個所をバーナーで加熱軟化させた後、空圧シリンダー等の適切なアクチュエータを用い、センタリングローラを介してワークの然るべき個所に直角方向の力を加え、曲り修正を行っていた。
さらに、曲り修正が完了したか否かを判定するために、回転させたワークから受ける反力の変動を検出するセンサー等が必要であり、装置が複雑で高価になる欠点があった。
【０００６】
このため曲り修正作業は、その他のワーク加工工程とは別に、１つの独立した工程とせざるを得ず、ガラス旋盤によるワーク加工の生産性向上のネックになっていた。
また、曲り修正のために、ワークの長手方向に沿って曲っている個所を断続的にバーナー火炎で加熱軟化させる操作を行うため、加熱個所ではガラス成分の昇華によりワーク外径が変化する、という問題点があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる上記問題点を解決すべくなされたものであり、従来のガラス旋盤の簡単な改造で自動によるワークの曲り修正を可能にする、ワークの自動曲り修正方法及び修正装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のワークの自動曲り修正方法は、ガラス旋盤にワークをチャックして加熱し、ワークの曲りを修正する方法であって、該ワークに沿ってバーナーを移動させながらワークを加熱し、ワークセンタリング装置によりワークのセンタリングを行いながらワークの曲り修正を行うことを特徴としている。
ワークの曲り修正は、ガラス旋盤のバーナー台と一体的に設置したワークセンタリング装置を用いて、ワークを連続的又は断続的に加熱し、バーナー台とワークセンタリング装置との距離と同一間隔のワーク位置で、断続的に行われる。
【０００９】
このワークセンタリング装置は、ガラス旋盤のテールストック用のガイドレール上に摺動可能に搭載され、空圧式作動機構によりスピンドル回転軸の半径方向に開閉駆動される複数の回転ローラで構成された把持機構を有し、各回転ローラは開閉駆動腕の先端に設けられ、その数は３個が好ましい。
各開閉駆動腕は、リンク機構を介して空圧式作動機構により同期して駆動されるように構成され、該空圧式作動機構は１個の空圧シリンダからなっている。
【００１０】
本発明のワークの自動曲り修正装置は、ガラス旋盤にワークをチャックして加熱し、ワークの曲りを修正する装置であって、該ワークに沿って移動可能なバーナー台と、バーナー台と一体的に設置された、ワークのセンタリングを行うことで曲り修正を行うワークセンタリング装置を備えていることを特徴とし、バーナー台及びワークセンタリング装置の移動距離が、バーナー台とワークセンタリング装置との距離と同一になる位置でワークセンタリングを行うように設定されている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のワークの自動曲り修正装置は、バーナーから適切な距離離れた位置に、ガラス旋盤のスピンドル回転軸に向けて開閉する複数、好ましくは３個の開閉駆動腕を有するワークセンタリング装置をバーナー台と一体的に設置し、各開閉駆動腕の先端に回転ローラ（以下、センタリングローラと称する）を有する把持機構を設けて、ワークを把持することにより、ワークに曲りがある場合、スピンドル回転軸に向けて修正する負荷がワークの半径方向に加わり、ワークの曲り修正を行なう構成となっている。
【００１２】
このとき、ワークセンタリング装置は、複数の開閉駆動腕のセンタリングローラによる把持中心がガラス旋盤のスピンドル回転軸と一致するように構成されている。なお、３個の開閉駆動腕は、均等な角度（１２０度）で構成し、３方向から均等にワークを把持するのが好ましい。
【００１３】
例えば、バーナー火炎でワーク表面の清浄化加工（ポリッシュ）等のワーク加熱加工を行う際に、バーナーとセンタリングローラとの距離に等しいピッチで、センタリングローラで断続的にワークを把持してセンタリングを行い、曲りを修正することができる。
【００１４】
このとき、センタリングローラによる把持位置はバーナーの前進方向にあるため、ワークに沿ってバーナーを移動させながら連続的に加熱をして行く際に、前回のセンタリングローラでワークを把持した位置にバーナーが到達した時点で、その次のセンタリングローラによるセンタリング把持を行うことにより、少なくともセンタリングローラで等ピッチ間隔で把持した個所を、ガラス旋盤のスピンドル回転軸上に一致させることができる。
【００１５】
一般に、バーナー台と一体的に設置されたワークセンタリング装置のセンタリングローラとバーナーとの距離間隔程度では、ワークの曲りの量は実用的には無視できる量なので、このような距離間隔ピッチでの曲り修正でも、実用的な精度でワークの曲り修正を実現できる。この場合、バーナーによるワークの加熱は、必ずしもワークに沿って連続的に加熱する必要は無く、断続的加熱であっても曲り修正を行うことができる。
【００１６】
図を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではなく、様々な態様が可能である。
図１は、本発明のワークの自動曲り修正装置の一例を示す概略正面図である。図１において、ガラス旋盤のベッド１上には、その左方にヘッド側チャック２ａが、右方にはテールストック側チャック２ｂが搭載され、ヘッド側チャック２ａには、長尺のワーク３がこれと同軸に溶着された短尺のダミーロッド４を介して把持されている。
【００１７】
ワークセンタリング装置５は、その把持中心とガラス旋盤のスピンドル回転軸とが一致するように設置されている。バーナー台６は、ガイドレール７上に摺動自在に設置され、このバーナー台６から距離Ｌの位置に、バーナー台６と一体的に連結されたワークセンタリング装置５がテールストック用のガイドレール８上に搭載されている。
このとき、ダミーロッド４は短く曲りも無いので、ワーク３の固定端側の中心軸は、ガラス旋盤のスピンドル回転軸上にある。従って、図示のように、ワーク３のダミーロッド溶着部近傍をバーナー台６のバーナーで加熱し、ワーク３の軟化温度に達した時点で、ワークセンタリング装置５でワーク３を把持することにより、ワーク３のセンタリングがなされる。このセンタリング位置は、ガラス旋盤のスピンドル回転軸上にある。
【００１８】
バーナー台６とワークセンタリング装置５との距離Ｌを、バーナーによる熱影響等の許す範囲で適切に選べば、距離Ｌの範囲内ではワーク３の曲り量は実用上問題にならない値になるので、１回目のセンタリングにより、図１に示す距離Ｌの範囲の曲り修正ができたことになる。
ワークセンタリング装置５は、バーナー台６と一定の距離Ｌで一体的に連結されているため、２回目以降のセンタリングは、加熱バーナーの位置が前回センタリングをした個所に到達した時点で行うことにすれば、ワーク３の全長に渡って距離Ｌの間隔で断続的にセンタリングが行われ、実用的に有効な精度で曲り修正を行うことができる。
【００１９】
次に、ワークセンタリング装置の構造について説明する。
図２は、本発明のワークセンタリング装置の一例を拡大して示す概略説明図であり、開閉駆動腕が３個の例を示している。
ワークセンタリング装置は、対向する二枚の側面板９（図示を容易とするために手前側の側面板は省略）間に、開閉駆動腕とそのリンク機構が組み込まれた構造を有し、全体がガラス旋盤のベッド上に設けられたテールストック用のガイドレール上に摺動自在に搭載され、バーナー台と一体的に移動される。
【００２０】
ワーク３を把持する把持機構は、ローラアーム（開閉駆動腕）１０（ａ，ｂ，ｃ）にそれぞれ回転自在に支承されたカーボン製のセンタリングローラ１１（ａ，ｂ，ｃ）により、３方からワーク３を回転自在に把持するように構成されている。
なお、３個のローラアーム１０は、それぞれが回転中心に向って駆動され、スピンドル回転軸と同軸上でワーク３を把持するように、１２０度間隔に等分に配置され、かつ適宜設計されたリンク機構により同期して運動するように構成されている。
【００２１】
各ローラアーム１０は、回転中心すなわちそれぞれがワーク３に向って進退できるように取り付けられている。例えば、図３に示すように、ローラアーム１０に直線ガイド１２を設け、この直線ガイド１２に沿って摺動するガイド部材１４を、直線ガイド１２に嵌合させることにより、ローラアーム１０をワーク３に向って進退させることができる。なお、ガイド部材１４は側面板９に固定されている。
【００２２】
ワークセンタリング装置は、各センタリングローラ１１による把持中心がガラス旋盤のスピンドル回転軸と一致するように、スピンドル回転軸に向けての各ローラアーム１０の進退量がリンク機構で予め調整されている。これにより空圧シリンダ１５の運動がリンク機構を介して伝達されると、各ローラアームは直線ガイド１２に嵌合されたガイド部材１４によりスピンドル回転軸に向けて駆動され、ワーク３がスピンドル回転軸と同軸上で把持される。
【００２３】
各ローラアーム１０を同期させて回転中心に向って進退させるリンク機構は、例えば、次のような構成とすることができる。
空圧シリンダ１５が作動すると、リンク板１３，１８及び連結杆１６，１７を介して、回転中心に向けての駆動力が各ローラアーム１０に伝達される。
このように構成されたリンク機構により、３個のローラアーム１０を１個の空圧シリンダ１５で、それぞれを回転中心に向けて同期駆動させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明を用いることにより、従来の自動曲り修正方法と比較して、以下の効果を期待することができる。
１）ワークセンタリング装置を用いて機械的に一定間隔で曲り修正を行うので、予めセンサーを用いてワークの曲り箇所を検出する必要が無く、また、曲り修正のために横荷重を検出するセンサーも不要である。このため、安価で信頼性の高い、長尺ワークの自動曲り修正が可能になる。
２）曲り修正を、バーナー火炎によるワーク表面の清浄化（火炎研磨）等のガラス旋盤によるワーク加熱加工工程において、同時に行うことが可能である。このため、曲り修正が必要な長尺ワークに対して、独立した曲り修正加工工程を設定する必要がなく、生産性を大幅に向上させることが可能になる。
３）従来の自動曲り修正方法では、ワークに片側から横荷重を掛けて曲り修正を行うため、荷重の制御精度が悪いと曲り修正が不十分になったり、逆に曲り過ぎを発生したりすることがあったが、本発明では複数のセンタリングローラによって、機械的にスピンドル回転軸に一致させるので、そのような問題は発生せず、高精度の曲り修正を安定して行うことができる。
４）従来の自動曲り修正方法では、予め検出された曲り個所を選んで不連続的にバーナーで加熱軟化させ、曲りを修正していた。このため、加熱時間の設定が不適切な場合には過熱状態になり、ガラス成分の昇華により、ワークの外径が局所的に減るという問題があったが、本発明では上記したように、バーナーをワークに沿って移動させながら連続的に加熱して行われるワーク加熱加工工程、例えば、火炎研磨工程において、同時並行的に曲り修正を行うことで、上述のワークの外径が局所的に変動するという問題を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるワークの自動曲り修正装置の一例を示す概略正面図である。
【図２】本発明のワークセンタリング装置の一例を示す拡大概略説明図である。
【図３】本発明によるローラアーム（開閉駆動腕）の一例を示す拡大概略正面図である。
【符号の説明】
１……ベッド
２（ａ，ｂ）……チャック
３……ワーク
４……ダミーロッド
５……ワークセンタリング装置
６……バーナー台
７，８……ガイドレール
９……側面板
１０（ａ，ｂ，ｃ）……ローラアーム（開閉駆動腕）
１１（ａ，ｂ，ｃ）……センタリングローラ（回転ローラ）
１２……直線ガイド
１３，　１８……リンク板
１４……ガイド部材
１５……空圧シリンダ（空圧式作動機構）
１６，１７……連結杆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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