(57)【要約】【課題】  テープ状の光ファイバを高速で巻取ボビンに巻取る際に、巻取る際の加減速処理を巻取ボビンの中心部のみで行い、巻取ボビンのツバ付近での速度変化を抑えるようにして、高速で整列状態を保って巻取ることのできるようにする。【解決手段】  テープ状の光ファイバ(1)をアキュムレータ(2)を介在させて巻取ボビン(3)のドラム軸方向にトラバースさせながら積層状に巻取るようにしたテープ状の光ファイバ(1)の巻取方法において、巻取ボビン(3)でのトラバース位置がツバ付近の時は、巻取ボビン(3)の回転速度を変えずに、巻取ボビン(3)に入る光ファイバ(1)の線速の変動により生じる光ファイバ(1)の余長はアキュムレータに貯線して、この貯線量を誤差としてカウントしておき、巻取ボビン(3)でのトラバース位置がツバ付近から離間したところで、それまでの誤差分を演算して巻取ボビン(3)の回転速度を増減させて光ファイバ(1)の余長を巻取るようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テープ状の光ファイバをアキュムレータを介在させて巻取ボビンのドラム軸方向にトラバースさせながら積層状に巻取るようにしたテープ状の光ファイバの巻取方法において、
巻取ボビンでのトラバース位置がツバ付近の時は、巻取ボビン回転速度を変えずに、巻取ボビンに入る光ファイバの線速の変動により生じる光ファイバの余長はアキュムレータに貯線して、この貯線量を誤差としてカウントしておき、
巻取ボビンでのトラバース位置がツバ付近から離間したところで、それまでの誤差分を演算して巻取ボビン回転速度を増減させて光ファイバの余長を巻取るようにしたことを特徴とするテープ状の光ファイバの巻取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テープ状の光ファイバの巻取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバ心線の巻取装置は、例えば図７に示すように光ファイバ１を引取る引取機１００と、ボビン１０２を備えた巻取機１０１とを有した構成となって、光ファイバ１は引取機１００に所定速度で引取られた後、巻取機１０１のボビン１０２に巻取られる。このような従来の光ファイバの巻取装置では、巻取ボビンに入る光ファイバの線速（以後、巻取速度と呼ぶ）を調整するために、引取機１００と巻取機１０１との間に、設置したダンサー１０４の位置を、検出器１０５で検出し、制御装置１０６を介して巻取モータ１０３の回転数の制御を行っている。
【０００３】
前記ダンサー１０４は、固定プーリ１０７とその下方に配置された可動プーリ１０８とからなり、該固定プーリ１０７の回転軸は図示していない支柱に固定されている。また、可動プーリ１０８の回転軸は可動プーリ支持柱１０９の一端に支点１１０を支点として上下方向に移動自在に支持されている。前記ダンサー１０４は巻取機１０１の巻取速度が引取機１００より送り出される光ファイバの線速（以後、送出速度と呼ぶ）より低下することによって光ファイバ１の張力が減少したときには、可動プーリ１０８を降下させ光ファイバ１の張力を増加させる。また、逆に巻取機１０１の巻取速度が相対的に上昇し張力が増大したときには、可動プーリ１０８を上昇させ光ファイバ１の張力を減少させる。このようにして、ダンサー１０４は巻取側の速度と送出側の速度が相対的に変化した場合にも巻取機１０１に巻取られる光ファイバ１の張力を常に一定に保つようにしている。
【０００４】
上述したダンサー１０４では、可動プーリ１０８の自重及び可動プーリ支持柱１０９等の荷重が光ファイバ１にかかると張力が大きくなりすぎることから、支持柱１０９の他端に光ファイバ１の巻取張力を調整する錘１１１が設けられている。ところが、可動プーリ１０８に可動プーリ支持柱１０９や錘１１１等が付帯してくると可動プーリ１０８の慣性が大きくなる。可動プーリ１０８の慣性が大きい状態で、光ファイバ１の巻取速度を高速化すると、応答速度が遅くなり追従性が低下してしまう。その結果、ダンサー１０４が光ファイバ１の巻取速度の変化に十分対応できず、光ファイバ１の張力を一定に保てなくなるという問題があった。張力が一定に保てなくなると、巻取機１０１による光ファイバ１の巻取状態が悪くなり、光ファイバ１の伝送ロス検査が不正確になったり、スクリーニングテストの際に線速を上げられない等の問題が生じていた。
【０００５】
光ファイバの巻取りに関しては、上述した従来例の他に、例えば、線材の巻乱れを確実に防止するために、ボビンのトラバース方向の反転位置を各巻き毎に逐一変化させる巻取機が開発されている（例えば、特許文献１）。これは、次ぎの要素（イ）〜（ト）によって構成されるものである。（イ）ガイドレールによって案内された左右に往復動する巻取機本体の側面に被検知用突起を突設したこと、（ロ）巻取機のガイドレールに平行なねじ軸に左右一対のセンサブロックを螺合させるとともに、このセンサブロックをねじ軸によって左右に往復動自在に案内したこと、（ハ）光センサを上記センサブロックにそれぞれ装着したこと、（ニ）上記ねじ軸をパルスモータによって駆動したこと、（ホ）光センサが被検知用突起の位置を検知したとき、その検知信号をトラバース駆動制御装置に伝達し、これによってボビントラバース駆動モータを反転させたこと、（ヘ）上記ねじ軸をパルスモータによって駆動し、このパルスモータをトラバース反転位置制御装置によって制御したこと、（ト）トラバース反転位置制御装置がマイクロプロセッサを有し、上記のトラバース反転動作の度に、予めプログラムされた法則に従って、センサブロックの位置を線材の巻きの所定ピッチ分、基準位置から左右に移動させるようにパルスモータを制御すること。
【０００６】
また、他の従来例としては、ケーブルなどをドラムに整列巻き取りする際の巻乱れ（目飛び、乗り上げ）を検知して修正するために、ドラムに巻き取られる線状体をカメラで画像としてとらえ、その画像パターンから巻取り点と巻き取り状態を検知し、この情報に応じてガイドローラの位置を数値制御し、そして、巻乱れが生じた場合にはガイドローラの制御により、その修正を行うというものが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−８９３５号公報（第２頁，図１）
【特許文献２】特開平８−１８８３３３号公報（第３−４頁，図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
テープ状の光ファイバは、線に幅があるため、高速でのトラバースの際にテープ側方での重なりが発生しやすい。特に巻取ボビンのツバ付近でのファイバの重なりは、次工程での繰出しの際、もつれや巻崩れによる断線の原因となる。なお、繰出装置にトラバース機構があると、ファイバの重なりによるもつれや巻崩れの発生は軽減できる。これらの解決策としては、従来の技術では、トラバースの動きを制御するものとしては、主に巻いた際のピッチを光学式または、接触式センサーで検出して、トラバース速度を変えたり、ガイドの位置をずらす等の手段で補正をかけるものが知られていた。このような方法だと、機械的にガイドで押えるため、製品に無理な力がかかる。また、張力の調整に機械装置を使用すると機械の寿命によりロスが増加するという不都合があった。
【０００９】
そこで、この発明は、テープ状の光ファイバを高速で巻取ボビンに巻取る際に、ツバ付近では巻取速度の加減速処理を行わないで、巻取ボビンのツバ付近での速度変化を抑えるようにして、高速で整列状態を保って巻取ることのできるテープ状の光ファイバの巻取方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、この発明は、テープ状の光ファイバをアキュムレータを介在させて巻取ボビンのドラム軸方向にトラバースさせながら積層状に巻取るようにしたテープ状の光ファイバの巻取方法において、巻取ボビンでのトラバース位置がツバ付近の時は、巻取ボビン回転速度を変えずに、巻取ボビンに入る光ファイバの線速の変動により生じる光ファイバの余長はアキュムレータに貯線して、この貯線量を誤差としてカウントしておき、巻取ボビンでのトラバース位置がツバ付近から離間したところで、それまでの誤差分を演算して巻取ボビン回転速度を増減させて光ファイバの余長を巻取るようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、テープ状の光ファイバをアキュムレータを介在させて巻取ボビンのドラム軸方向にトラバースさせながら積層状に巻取るようにしたテープ状の光ファイバの巻取方法において、巻取ボビンでのトラバース位置がツバ付近の時は、巻取ボビン回転速度を変えずに、巻取ボビンに入る光ファイバの線速の変動により生じる光ファイバの余長はアキュムレータに貯線して、この貯線量を誤差としてカウントしておき、巻取ボビンでのトラバース位置がツバ付近から離間したところで、それまでの誤差分を演算して巻取ボビン回転速度を増減させて光ファイバの余長を巻取るようにしたので、巻取ボビンのツバ付近での重なりを防止し、安定した巻形状が確保でき、もつれや巻崩れによる断線を防止することができる。しかも、ライン速度を落とすこともないので、高速でボビンに巻取ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、この発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。
【００１３】
図１においては、走行する光ファイバ１を貯える（貯線）アキュムレータ２を通過してきた光ファイバ１が、巻取ボビン３のドラム３０の軸（胴長）方向にトラバースさせながら積層状に巻取られる装置の概要を示す。引取モータ４で回転駆動される引取ロール５を経て走行してきた光ファイバ１は、固定ロール２０と可動ロール２１との間に数ターン巻付けられた後、アキュムレータ２を出て巻取ボビン３に巻取られる。アキュムレータ２を構成する可動ロール２１は、張力モータ２２につながれ、光ファイバ製造ラインの稼動中にラインを停止させることなく巻取ボビン３を交換するときなどに張力モータ２２により可動ロール２１を固定ロール２０から離れる方向に徐々に移動させながら走行する光ファイバ１を貯えていき、その間に巻取ボビン３の交換などを行えるようにしてある。そして、交換後などの通常の巻取作業になったときには、可動ロール２１を固定ロール２０に近づく方向に徐々に移動させながら貯えた分を放出していく。この発明では、張力モータ２２と可動ロール２１との間にアキュムレータの位置検出手段２３を設けてある。そして、アキュムレータ２は、ボビン交換などのときのみならず、巻取ボビン３の巻取速度の変動により生じた光ファイバ１の余長を貯線するようになっている。「巻取速度の変動」は、起動時や停止時のみならず、トラバースの反転時に発生する巻径の変化時、光ファイバの重なり等により巻径に細かい変化が生じる巻状態の変化時に夫々生じる。このような原因により生じた速度差は、アキュムレータの位置の変化として現われる。巻取速度の変動が生じると巻取張力にも変動が生じ、この変動を一定にするためアキュムレータ位置調整により制御しようとすることが試みられていた。
【００１４】
光ファイバ１を巻取ボビン３のドラム３０の軸方向にトラバースさせながら巻取るとき、巻取ボビン３の両側のツバ３１付近で巻取られる光ファイバ１の巻取速度を変えないように制御する（図２参照）。このツバ３１付近におけるトラバース制御は、図１の「ＲＹ４」で示す切替えスイッチをオンにする。「ＲＹ４」をオンにすることで、巻取ボビン３の巻取モータ３２に一定の回転速度を指示する。その他の切替えスイッチ「ＲＹ１」〜「ＲＹ３」は、ドラム３０の中央部付近でオンとなり、あらかじめ演算処理手段６によりアキュムレータ２の貯線量を誤差としてカウントしておき、トラバースがツバ３１付近から離間して中心付近にきたら、それまでの誤差分を巻取指令手段７の個所で演算し、誤差がプラスの場合は、送出速度より速い速度で巻取ることで誤差分を一括して調整し、誤差がマイナスの場合は、送出速度より遅い速度で巻取ることで誤差分を一括して調整するように構成してある。前記巻取ボビン３のドラム３０を胴長方向（図２の矢印）に左右に移動させるのは、巻取モータ３２を支持する基台８に取付けたボールネジ９の回転により基台８を図２上左方へ、あるいは右方へ移動するようになっている。ボールネジ９の回転はトラバースモータ１０により行う。また、ボールネジ９には、このボールネジ９（回転軸）の位置の情報を電気的デジタル量に変換するエンコーダ１１を設けてある。さらに、巻取モータ３２には、トラバース指令演算手段１２を接続してあり、この演算結果はトラバースモータ１０に送られる。
【００１５】
次に、巻取速度の変動による巻取張力（巻取ボビン３とアキュムレータ２間の張力）変動をアキュムレータ２の位置調整により一定にする制御は、送出速度と巻取速度が等しい場合、アキュムレータ２の可動ロール２１を固定ロール２０から離す方向に、張力モータ２２で常に一定の力で引っ張ることで、巻取張力が一定なのでロール２０，２１間の距離は変化しないようになっている。送出速度よりも巻取速度が上昇した場合、巻取張力が増大するが、アキュムレータ２のロール２０，２１間の距離が縮小して巻取張力が減少する方向に作用するために巻取張力は一定に保たれる。送出速度よりも巻取速度が下降した場合、巻取張力が減少するが、アキュムレータ２のロール２０，２１間の距離が伸長して巻取張力が増大する方向に作用するために巻取張力は一定に保たれる。
【００１６】
本願発明では、トラバース位置が巻取ボビン３の中心付近では、アキュムレータ２の位置を位置検出手段２３で検出し、アキュムレータ２の位置が一定となるように巻取ボビン３の回転速度を速くしたり、遅くしたりする。このとき、アキュムレータ２のロール２０，２１間の距離の縮小または伸長が行われる。このような作用は、図３の左側のフローで示す。また、トラバース位置が巻取ボビン３のツバ３１付近では、巻取ボビン３の回転速度は一定にする。そのために、アキュムレータ２のロール２０，２１間の距離の縮小または伸長は調整されず、速度差により生じた製品余長はアキュムレータ２に貯線される。このような作用は、図３の右側のフローで示す。
【００１７】
図３のフローチャートについてさらに説明すると、巻取のトラバース軸であるボールネジ９に取付けたエンコーダ１１により、現在のトラバース位置情報を取込み、最初の、トラバース中心付近では、外部のライン速度設定に応じて引取速度指令が決まる。そこで決められたデータにアキュムレータ位置情報を加減算したものを、巻取ボビン回転速度とする。トラバースは、巻取の実際の回転数情報をもとに、必要なピッチをかけたデータを速度指令として運転する。次に、ツバ３１の付近では、上記アキュムレータ情報の加減算処理を行わない。速度差は、アキュムレータ２の位置がずれることで、吸収される。再び、トラバース中心付近になった場合、上記アキュムレータ情報の加減算を急に復帰すると速度変化量が大きく、トラバースに遅れが発生する等の問題が生じ易いため、アキュムレータ２が、徐々に戻る方向に巻取ボビン回転速度をゆっくり変化させて、定位置まで戻し、通常の制御に戻す。
【００１８】
図４に示すグラフは、縦軸を通常のライン速度を１００％としたときの速度の比率を示し、横軸は時間（秒）を示す。本願発明では、巻取ボビン３の中心付近で巻取速度を速く（１０１％）、あるいは遅く（９９％）してあることがわかる。これに対して従来は、かなり頻繁に巻取速度の調整を図っている。
【００１９】
図５に示す他の実施形態は、固定ロール２０と巻取ボビン３との間に、第２引取ロール５を設け、この第２引取ロール５と巻取ボビン３との間に、ダンサー１３を設けたものである。このダンサー１３は、固定プーリ１３Ａとその下方に配置された可動プーリ１３Ｂとからなり、固定プーリ１３Ａの回転軸は、図示していない支柱に固定されている。このダンサー１３の役割も可動プーリ１３Ｂが上下動して光ファイバの巻取速度の変化に対応することであり、張力制御を行う。このダンサー１３と光のアキュムレータ２との２ヶ所において張力制御を行うことにより、正確性を増している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】全体の簡略構成図。
【図２】巻取ボビンの側面図。
【図３】本発明の主たる作用を説明するフローチャート。
【図４】経過時間と巻取速度との関係を示す従来例と本発明とを比較するグラフ。
【図５】ダンサーを付加した他の実施形態を示す部分的構成図。
【図６】図５の実施形態におけるフローチャート。
【図７】従来例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２１】
１    光ファイバ
２    アキュムレータ
３    巻取ボビン
３０  ドラム
３１  ツバ
【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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