(57)【要約】【課題】  ラッピングワイヤのフェルールへの通線作業を自動化する装置を提供すること。【解決手段】  ほぼ水平な回転軸の周りに回転する第１のリングフィーダ１６と、この第１のリングフィーダに並置され、前記水平な回転軸に対して所定の角度だけ傾いた回転軸の周りに回転する第２のリングフィーダ１７と、これら第１および第２のリングフィーダ１６、１７の一端から所定個数のフェルール１８を順次供給する手段と、この手段により前記第１および第２のリングフィーダ１６、１７の他端に向かって搬送され、互いに隙間なく整列させられたフェルール１８に、ラッピングワイヤ３２を挿通するワイヤ供給装置２３とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ水平な回転軸の周りに回転する第１のリングフィーダと、この第１のリングフィーダに並置され、前記水平な回転軸に対して所定の角度だけ傾いた回転軸の周りに回転する第２のリングフィーダと、これら第１および第２のリングフィーダの一端から所定個数の管状体を順次供給する手段と、この手段により前記第１および第２のリングフィーダの他端に向かって搬送され、互いに隙間なく整列させられた管状体に、ラッピングワイヤを挿通するワイヤ供給装置とを備えることを特徴とする管状体の通線装置。
【請求項２】
前記第１および第２のリングフィーダの一端から所定個数の管状体を順次供給する手段はらせん状軌道を有し、円周方向の振動および上下運動を行うパーツフィーダであることを特徴とする請求項１記載の管状体の通線装置。
【請求項３】
前記第１および第２のリングフィーダは、モータおよび回転伝達ベルトにより回転駆動されることを特徴とする請求項２記載の管状体の通線装置。
【請求項４】
前記ワイヤ供給装置は、前記第１および第２のリングフィーダの他端方向に移動可能なワイヤ繰出しテーブルと、このワイヤ繰出しテーブルに設置されたワイヤ巻きボビンと、このワイヤリールに巻回されたラッピングワイヤを繰出すワイヤ繰出しローラと、このローラにより繰出されたラッピングワイヤの先端部を、前記第１および第２のリングフィーダの他端に整列された管状体の中空孔内に導くワイヤガイドとを備えることを特徴とする請求項３記載の管状体の通線装置。
【請求項５】
前記第１および第２のリングフィーダの上方には、これらのリングフィーダとほぼ平行に延長配置されたワイヤクランプアームと、このワイヤクランプアームに設けられ、先端に設けられたワイヤクランプを上下移動することにより、複数個の管状体が挿通されたラッピングワイヤをクランプする第１および第２のクランプ装置と、前記ワイヤクランプアームを前記第１および第２のリングフィーダの上方位置から離れる方向に移動する支持装置とからなるワイヤローディング装置とをさらに備えることを特徴とする請求項４記載の管状体の通線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラッピングワイヤを用いて微小な管状体の内径を高精度に加工する装置に関し、特にこの種の加工装置に使用する管状体の通線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバー接続用のフェルールは、たとえば外径が２．５ｍｍ、内径が０．１２５ｍｍ、長さが１０．５ｍｍのセラミックス製の管状体部品である。このフェルールは、特にシングルモード光ファイバーの接続においては接続される光ファイバーの端面を高い精度で合致させる必要があるため、その中心孔の加工においては孔径およびその真円度に高い精度が要求される。
【０００３】
従来このようなフェルールの内径の加工装置として、ラッピングワイヤを用いた加工装置が知られている（特許文献１参照）。このワイヤ式内径加工装置は、円筒状のホルダー内に複数個のフェルールを半田等により固定収納し、これらのフェルールの中心孔を長さが約２０ｍのテーパー状のラッピングワイヤを通過させる。そして円筒状のホルダーをラッピングワイヤの周りに回転させ、ダイヤモンド砥粒がその表面に供給されるラッピングワイヤをフェルールの中心孔を通して移動させることにより、内径が研磨加工される（特許文献１参照）。ダイヤモンド砥粒は通常潤滑油に混ぜてスラリーとして供給される遊離砥粒が用いられるが、最近では、ラッピングワイヤにニッケルコーティングを施したダイヤモンド砥粒をメッキにより固定した固定砥粒も開発されている。
【特許文献１】特開平５−１１３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記、従来のフェルールの内径加工装置においては、ラッピングワイヤを所定個数のセラミックス製のフェルールの中心孔に挿通する必要があるが、従来はこの作業を人手により行っていた。しかしながら係る作業は、フェルール加工の作業効率を低下させるばかりでなく、フェルールの加工費の高騰を招くという新たな問題を生ずる。
【０００５】
したがって、本発明は上記のようなラッピングワイヤのフェルールへの通線作業を自動化するための装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の管状体の通線装置は、ほぼ水平な回転軸の周りに回転する第１のリングフィーダと、この第１のリングフィーダに並置され、前記水平な回転軸に対して所定の角度だけ傾いた回転軸の周りに回転する第２のリングフィーダと、これら第１および第２のリングフィーダの一端から所定個数の管状体を順次供給する手段と、この手段により前記第１および第２のリングフィーダの他端に向かって搬送され、互いに隙間なく整列させられた管状体に、ラッピングワイヤを挿通するワイヤ供給装置とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の管状体の通線装置においては、前記第１および第２のリングフィーダの一端から所定個数の管状体を順次供給する手段はらせん状軌道を有し、円周方向の振動および上下運動を行うパーツフィーダであることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、本発明の管状体の通線装置においては、前記第１および第２のリングフィーダは、モータおよび回転伝達ベルトにより回転駆動されることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明の管状体の通線装置においては、前記ワイヤ供給装置は、前記第１および第２のリングフィーダの他端方向に移動可能なワイヤ繰出しテーブルと、このワイヤ繰出しテーブルに設置されたワイヤ巻きボビンと、このワイヤ巻きボビンに巻回されたラッピングワイヤを繰出すワイヤ繰出しローラと、このローラにより繰出されたラッピングワイヤの先端部を、前記第１および第２のリングフィーダの他端に整列された管状体の中空孔内に導くワイヤガイドとを備えるものである。
【００１０】
さらに、本発明の管状体の通線装置においては、前記第１および第２のリングフィーダの上方には、これらのリングフィーダとほぼ平行に延長配置されたワイヤクランプアームと、このワイヤクランプアームに設けられ、先端に設けられたワイヤクランプを上下移動することにより、複数個の管状体が挿通されたラッピングワイヤをクランプする第１および第２のクランプ装置と、前記ワイヤクランプアームを前記第１および第２のリングフィーダの上方位置から離れる方向に移動する支持装置とからなるワイヤローディング装置とをさらに備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の管状体の通線装置によれば、ラッピングワイヤのフェルール等の管状体への通線作業を自動化することができ、管状体の内径加工の全自動化にも寄与することができる。
【００１２】
また、本発明の管状体の通線装置によれば、フェルール等の管状体の加工における作業効率を向上し、加工費の節減も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の管状体の通信装置の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の管状体の通線装置の側面図、図２は図１の装置を同図に示すＡ−Ａ´部分において矢印方向に見た正面図である。
【００１４】
図１に示すように、基台１１上の端部にはパーツフィーダ１２が設置されている。このパーツフィーダ１２には図示しないが後述するセラミック製のフェルールがらせん状の軌道が形成された皿状の容器内に複数個収納され、皿状容器の円周方向の振動と上下方向の振動とにより整列され、さらに、フェルールの前後の向きを揃える姿勢制御装置１２−１を介してフィーダシュート１３内に送り出す。このようなパーツフィーダ１２は、例えば、林栄精器（株）社製型式２３１６２として製造販売されている装置が利用可能である。フィーダシュート１３はフェルールを搬送するパイプであり、パイプの途中に設けられたエアー加圧装置１３−１により、フェルールをパイプ内で一端から他端方向に搬送する。
【００１５】
基台１１上には互いに離間した位置に一対の軸受け板１４、１５がほぼ垂直に固定されており、これらの間に、一対の円柱状のリングフィーダ１６、１７が回転可能に支持されている。第１リングフィーダ１６は、その回転軸１６−１がほぼ水平、すなわち、基台１１の上面にほぼ平行に支持されているが、第２のリングフィーダ１７は、その回転軸１７−１が、第１リングフィーダ１６の回転軸１６−１に対して、フィーダシュート１３側の端部に対して反対側の端部が低くなるように、僅かに傾いて支持されている。この傾きは、後述するように、リングフィーダ１６、１７の回転により、その間に配置されたフェルール１８をフィーダシュート１３側の端部から反対側の端部に向かって移動するための水力を付与する。そしてこれらのリングフィーダ１６、１７は、図２に示すように、それらの全長に亘り、フェルール１８の外径より小さな間隔を持って並置されている。これらのリングフィーダ１６、１７は、第１の軸受け板１４の一面（第２の軸受け板１５側の面）に設けられた回転機構１９により、互いに同一方向に回転される。この回転機構１９は、基台１１上に設置されたモータ２０とこのモータ２０の回転を、図２に示すように、リングフィーダ１６、１７に対して伝達するベルト２１およびローラ２２により構成されている。第１の軸受け板１４の他面には、フィーダシュート１３のパーツフィーダ１２の出口と反対側の端部を、リングフィーダ１６、１７の端部へのフェルール供給位置とそれより下方の位置との間で往復移動させるためのシュート上下シリンダ１３−１が設けられている。
【００１６】
第２の軸受け板１５に隣接する基台１１上には、ワイヤ供給装置２３が設置されている。ワイヤ供給装置２３は、基台１１上の端部にはワイヤリール２４を支持する支持体２５が固定されている。基台１１上に配置された第２の基台１１´上には、第２の軸受け板１５に対して接近しあるいはこれから離れる方向に、往復移動可能にワイヤ繰出しテーブル２６が設けられている。このワイヤ繰出しテーブル２６には、一対のワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２を支持する支持体２８が固定されている。一対のワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２は支持体２８により上下に配置され、下部２７−２はワイヤ繰出しテーブル２６上に設けられたローラ上下シリンダ２９により、上部ローラ２７−１に接触しあるいはこれから分離するように制御される。ワイヤ繰出しテーブル２６は、基台１１上に配置された位置決めサーボモータ３０により回転されるボールスクリュー３１により、第２の基台１１´上において、第２の軸受け板１５に対して接近しあるいはこれから離れる方向に、往復移動される。
【００１７】
ワイヤリール２４には、ラッピングワイヤ３２が巻回されており、その先端部がワイヤリール２４から繰出され、ワイヤ繰出しテーブル２６上に設けられた一対のワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２間を通過するように、これらのローラの入り口及び出口側に設けられた一対のワイヤガイド３３−１、３３−２に案内されている。一対のワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２は、図示しない駆動モータにより、ラッピングワイヤ３２をワイヤリール２４から必要な長さだけ繰出し、ワイヤガイド３３−２により案内されて、一対のリングフィーダ１６、１７に沿って供給される。
【００１８】
図３は本発明の実施形態に使用されるセラミックフェルールの一例を示す側面図である。このフェルール１８は、たとえば、外径が２．５ｍｍ、内径が０．１２５ｍｍ、長さが１０．５ｍｍのセラミックス製の管状体部品である。フェルール１８はその先端が球面のように丸みを帯びており、後端は平面となっている。
【００１９】
また、図４はラッピングワイヤ３２の形状を示す一部切欠側面図である。ラッピングワイヤ３２は全長が例えば１００〜１０００ｍｍで、始端３２−１から終端３２−２に向かってその直径が徐々に太くなる、いわゆるテーパー状になっている。終端３２−２から始端方向に向かって約２０ｍｍの長さの範囲においてはその直径は一定であり、加工すべきフェルール１８の内径に等しく、例えば、１２０μｍである。また、始端３２−１の直径は例えば９０μｍである。さらに、このラッピングワイヤ３２の表面には図示しないが、ニッケルコーティングされたダイヤモンド砥粒がメッキにより固着されている。
【００２０】
次に、再び、図１および図２に示すように、基台１１上にはワイヤローディング装置４１が設けられている。ワイヤローディング装置４１は、基台１１上方に、前記一対のリングフィーダ１６、１７とほぼ平行にワイヤクランプアーム４２が配置されている。このワイヤクランプアーム４２は、その両端部が、一対の支持装置４３−１、４３−２により支持されている。これらの支持装置４３−１、４３−２はほぼ同一の形状を有しており、図１のＡ−Ａ´部から矢印の方向を見たとき、その一方の支持装置４３−１は、図２に示すように、ほぼＺ字型に形成されている。Ｚ字型の上側の水平部の端部でワイヤクランプアーム４２の一端を支持し、Ｚ字型の下側の水平部は、基台１１上において移動可能に設置されている。すなわち、支持装置４３−１の下側の水平部は、基台１１上に固定された駆動用シリンダ４４により、基台１１上において前記リングフィーダ１６、１７とほぼ直交する方向に往復移動可能に支持されている。
【００２１】
ワイヤクランプアーム４２には、前記ワイヤリール２４が設置されている側の端部近傍にラッピングワイヤ３２をクランプするための第１クランプ４５が固定されている。この第１クランプ４５は、シリンダ本体４５−１、このシリンダ本体４５−１により上下方向に往復運動するシリンダロット４５−２、このシリンダロット４５−２の下端に設けられたワイヤクランプ４５−３およびこのワイヤクランプ４５−３部に設けられたワイヤカッタ４５−４から構成されている。
【００２２】
ワイヤクランプアーム４２には、また、第２クランプ４６がワイヤクランプアーム４２に沿って往復運動可能に設けられている。第２クランプ４６はその構造は第１クランプ４５とほぼ同一であり、シリンダ本体４６−１、シリンダロット４６−２およびワイヤクランプ４６−３を備えているが、ワイヤカッタは備えていない。ワイヤクランプアーム４２の、ワイヤクランプアーム４２に沿った往復運動は、ワイヤクランプアーム４２のほぼ中央部に固定されたワイヤ引き出しシリンダ装置４７により行われる。第２クランプ４６は、このワイヤ引き出しシリンダ装置４７により、図１において、ワイヤクランプアーム４２のパーツフィーダ１２側の端部近傍（破線で示す第２クランプ４５´の位置）と前記一対のリングフィーダ１６、１７のパーツフィーダ１２側の端部近傍（実線で示す第２クランプ４６位置）との間で往復運動する。
【００２３】
このように構成された管状体の通線装置の動作について説明する。
【００２４】
複数個のフェルール１８は、パーツフィーダ１２により一列に整列され、姿勢制御装置１２−１により姿勢を一定に制御され、その出口に連結されたフィーダシュート１３内に排出される。フィーダシュート１３内に排出された複数個のフェルール１８は、図示しないが、第１の軸受け板１４に形成された貫通孔を通してリングフィーダ１６、１７の一端から、円柱状のリングフィーダ１６、１７の中間に形成される谷間に送り出される。これらのリングフィーダ１６、１７はそれらの回転軸が僅かな角度で交差した状態で、同一方向に回転しているため、それらの一端に順次送り出されたフェルール１８は、回転しながら推力が付与され、リングフィーダ１６、１７の他端に向かって徐々に進行する。リングフィーダ１６、１７にその一端から供給されるフェルール１８は、図示しないカウンタにより計数され、予め定められた個数のフェルール１８が供給されるとカウンタがカウントアップし、その出力により、シュート上下シリンダ１３−１が動作してフィーダシュート１３の端部が下降し、フェルール１８の供給が停止される。
【００２５】
リングフィーダ１６、１７の一端から供給された所定数のフェルール１８は、リングフィーダ１６、１７の回転により、徐々に反対側の端部に向かって移動し、先頭のフェルール１８が第２の軸受け板１５に到達し、そこで進行が停止されると、後から供給されたフェルール１８は、一対の円柱状のリングフィーダ１６、１７の中間に順次隙間なく一列に整列させられる。フェルール１８が隙間なく整列されると、ワイヤ供給装置２３の位置決めサーボモータ３０が回転し、ワイヤ繰出しテーブル２４が図１の破線で示す位置２６´から基台１１´上において、第２の軸受け板１５に接近して停止する。このとき、ラッピングワイヤ３２の一端は、ワイヤ繰出しテーブル２６に設けられた一対のワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２によりクランプされているため、ラッピングワイヤ３２はワイヤ繰出しテーブル２４の移動により、クランプワイヤリール２４から繰出され、ワイヤガイド３３−１、３３−２で案内されたにより一対のリングフィーダ１６、１７の他端部に導かれる。ワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２は、図示しないが、回転駆動装置により、ワイヤガイド３３−１、３３−２に案内されたラッピングワイヤ３２を繰り出す。この結果、ラッピングワイヤ３２は一対のリングフィーダ１６、１７間に整列された所定個数のフェルール１８の中空内に挿通される。所定個数のフェルール１８の中空内に挿通されたラッピングワイヤ３２の先端は、図示しないが、第１の軸受け板１４に形成された貫通孔を通して移動するとともに、第１の軸受け板１４またはその近傍に設けられたセンサにより検知される。このセンサは、ラッピングワイヤ３２の先端を検知すると、その出力により、ワイヤ供給装置２３のワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２を、さらに所定数だけ回転させ、ラッピングワイヤ３２の先端が第１の軸受け板１４を貫通後、第２クランプ４６の下方位置に達したとき、停止させる。この状態において、第２クランプ４６は、シリンダ本体４６−１により駆動されるシリンダロット４６−２により、ワイヤクランプ４６−３を下降させ、ラッピングワイヤ３２の先端部をクランプする。この状態において、ワイヤ供給装置２３のワイヤ繰出しローラ２７−１、２７−２のうちの下側のローラ２７−２がローラ上下シリンダ２９により下降して、ラッピングワイヤ３２のクランプを解除するとともに、ワイヤローディング装置４１のワイヤクランプアーム４２に設けられたワイヤ引き出しシリンダ装置４７が起動し、第２クランプ４６をワイヤクランプアーム４２に沿って、図１の破線で示す位置４６´に移動する。
【００２６】
その後、ワイヤ供給装置２３の位置決めサーボモータ３０が起動して、ワイヤ繰出しテーブル２６を図１の破線で示す位置２６´に移動する。この状態において、第１クランプ４５のシリンダ本体４５−１が起動して、シリンダロット４５−２を駆動し、このシリンダロット４５−２の下端に設けられたワイヤクランプ４５−３を下降させて、ラッピングワイヤ３２をクランプするとともに、ワイヤクランプ４５−３部に設けられたワイヤカッタ４５−４により、ラッピングワイヤ３２を切断する。
【００２７】
ラッピングワイヤ３２が切断されると、第１クランプ４５および第２クランプ４６は、それぞれのワイヤクランプ４４−３、４５−３をラッピングワイヤ３２がクランプされた状態のまま上昇させ、図２に示す駆動用シリンダ４４により、支持装置４３−１を基台１１上において前記リングフィーダ１６、１７から離れる方向に移動し、図示しないが、別に用意されたフェルール内径加工装置に装填することにより、フェルール内径加工装置の完全自動化を図ることができる。
【００２８】
本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００２９】
例えば、上記の実施形態においては、複数個のフェルール１８は、パーツフィーダ１２により、全て同じ向きになるようにそれらの姿勢が制御され、一列に整列されて出口フィーダシュート１３内に排出された。しかし、パーツフィーダ１２により、複数個のフェルール１８をその向きを交互に変えて、球面状の先端が相互に向き合うように整列させ、図示しない内径加工装置により、２個のフェルール１８を球面状の先端が相互に向き合う状態で同時に加工することにより、球面状の先端部の内径を高精度に加工することが可能である。
【００３０】
また、上記の実施形態においては、ワイヤ供給装置２３のワイヤ繰出しテーブル２４を位置決めサーボモータ３０により回転駆動されるボールスクリュー３１により往復移動させたが、かならずしもこのような移動機構を用いる必要はなく、他の移動機構を用いることも可能である。
【００３１】
また、上記の実施形態においては、一対のリングフィーダ１６、１７の回転をモータ２０、ベルト２１およびローラ２２からなる回転機構１９により行ったが、このような手段に代えて歯車機構を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る管状体の通線装置を示す側面図である。
【図２】図１の装置を同図に示す矢印Ａ−Ａ´方向に見た断面図である。
【図３】本発明の実施形態に使用されるセラミックフェルールの一例を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態に使用されるラッピングワイヤの一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１１……基台
１２……パーツフィーダ
１３……フィーダシュート
１４……第１の軸受け板
１５……第２の軸受け板
１６……第１のリングフィーダ
１６−１……回転軸
１７……第２のリングフィーダ
１８……フェルール
１９……回転機構
２０……モータ
２１……ベルト
２２……ローラ
２３……ワイヤ供給装置
２４……ワイヤリール
２５……支持体
２６……ワイヤ繰出しテーブル
２７……ワイヤ繰出しローラ
２８……支持体
２９……ローラ上下シリンダ
３０……位置決めサーボモータワイヤガイド
３１……ボールスクリュー３１
３２……ラッピングワイヤ
４１……ワイヤローディング装置
４２……ワイヤクランプアーム
４３−１、４３−２……一対の支持装置
４４……駆動用シリンダ
４５……第１クランプ
４５−３……ワイヤクランプ
４６……第２クランプ
４６−３……ワイヤクランプ
【図１】
2005212059.tif 000003
【図２】
2005212059.tif 000004
【図３】
2005212059.tif 000005
【図４】
2005212059.tif 000006