(57)【要約】螺旋状溝が外周に設けられた光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置は、光ファイバ担持用スペーサの走行に伴って回転する回転体を備え、第１回転体の回転抵抗から摺接する螺旋溝の溝異常を検出する溝異常検出部と、第２回転体の回転角度と光ファイバ担持用スペーサの走行速度とから螺旋溝の溝ピッチを検出する溝ピッチ測定部とを備えている。溝異常検出部は、直線状に延びる案内レールと、案内レール上に摺動可能に設けられた支持部材と、支持部材に回転可能に支持された第１回転体と、支持部材に所定値以上の力が加わったとき離間する磁力吸着手段を介して結合された荷重検出器とを備えている。
2003002931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に回転しながら連続的に走行する複数の螺旋溝が外周に設けられた光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置において、
前記光ファイバ担持用スペーサの走行に伴って回転する回転体を備え、
前記回転体の回転抵抗から摺接する螺旋溝の溝異常を検出する溝異常検出部と、
前記回転体の回転角度と前記光ファイバ担持用スペーサの走行速度とから前記螺旋溝の溝ピッチを検出する溝ピッチ測定部とを設けたことを特徴とする光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置。
【請求項２】
前記溝異常検出部の前記回転体と前記溝ピッチ測定部の前記回転体とを１つで兼用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置。
【請求項３】
溝異常検出部は、直線状に延びる案内レールと、
前記案内レール上に摺動可能に設けられた支持部材と、
前記支持部材に回転可能に支持された前記回転体と、
前記支持部材に所定値以上の力が加わったときに離間する磁力吸着手段を介して結合された荷重検出器とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置。
【請求項４】
前記回転体は、前記光ファイバ担持用スペーサが挿通される貫通開口と、
前記貫通開口の内周面から突出して、前記螺旋溝内に摺接する複数の突起部とで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないしは第３項記載の光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置。
【請求項５】
前記回転体は、前記光ファイバ担持用スペーサが挿通される貫通開口を備え、前記開口の周囲に、前記螺旋溝に嵌合する先端部を備えたピンゲージを突設配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないしは第３項記載の光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置。
【請求項６】
前記荷重検出器は、密封状態のロードセルで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないしは第５項記載の光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置。
【請求項７】
前記溝ピッチ測定部は、前記スペーサの進行量に対応した信号を発生させる速度パルス発生器と、
前記回転体の回転角度に対応した電気信号を発生させる角度パルス発生器と、
前記角度パルス発生器から１回転毎に送出される電気信号を受けて、前記速度パルス発生器のパルス数を計数して、前記螺旋溝の溝ピッチを演算する演算表示器とで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置に係り、特に、一方向に回転しながら連続的に走行する複数の螺旋溝を有する光ファイバ担持用スペーサを、製造しながら連続的に螺旋溝の内面異常と螺旋ピッチとを測定検査する溝検査装置に関するものである。
背景技術
周知のように、光ファイバは、低伝送損失でしかも伝送量が極めて大きいので通信の分野で広範囲に亘って実用化が促進されており、複数本の光ファイバをケーブル化して敷設する際には、外周に光ファイバを担持するための螺旋溝が形成されたスペーサをケーブル芯線として用い、この螺旋溝に光ファイバを挿入して、引張，圧縮，曲げ等の応力を回避している。
ところで、この種のスペーサに設けられる螺旋溝は、内周面に微小なこぶや凸部などの異常部分がある場合には、ケーブル化する際に光ファイバを溝内に安定して収容できないなどのトラブルが発生したり、ケーブル化ができても、このような異常個所によって、使用時に、光ファイバに不要な側圧が作用して伝送損失が増加して、光ファイバの伝送特性などに悪影響を及ぼす。
また、螺旋溝は、溝の変形などにより、スペーサの長手軸方向に沿って所定のピッチに正確に形成されていないと、前述した溝形状の異常の場合と同様に、螺旋溝内に収納担持する光ファイバの伝送特性に悪影響を及ぼす。
そこで、従来は、光ファイバ担持用スペーサの走行に伴って回転するの回転体を製造工程の途中に装着し、回転体の回転抵抗の相違に基づいて、螺旋溝の内面異常を検知していた。
しかしながら、このような従来の螺旋溝の溝異常検査装置では、螺旋溝の内周面に微小なこぶや凸部などの異常部分がある場合には、その異常の検出はできるが、螺旋ピッチが正確に形成されているか否かは、検出することができないという問題があった。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、そのところは、溝形状の異常と螺旋ピッチの異常とを、製造工程の途中で同時に検知することができる光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝異常検査装置を提供することにある。
発明の開示
上記目的を達成するため、本発明は、一方向に回転しながら連続的に走行する複数の螺旋溝が外周に設けられた光ファイバ担持用スペーサの螺旋溝検査装置において、前記光ファイバ担持用スペーサの走行に伴って回転する回転体を備え、前記回転体の回転抵抗から摺接する螺旋溝の溝異常を検出する溝異常検出部と、前記回転体の回転角度と前記光ファイバ担持用スペーサの走行速度とから前記螺旋溝の溝ピッチを検出する溝ピッチ測定部とを設けた。
本発明では、前記溝異常検出部の前記回転体と前記溝ピッチ測定部の前記回転体とを１つで兼用することができる。
また、本発明では、溝異常検出部は、直線状に延びる案内レールと、前記案内レール上に摺動可能に設けられた支持部材と、この支持部材に回転可能に支持された前記回転体と、前記支持部材に所定値以上の力が加わったときに離間する磁力吸着手段を介して結合された荷重検出器とを設けることができる。
前記回転体は、前記光ファイバ担持用スペーサが挿通される貫通開口と、前記貫通開口の内周面から突出して、前記螺旋溝内に摺接する複数の突起部とで構成することができる。
前記回転体は、前記光ファイバ担持用スペーサが挿通される貫通開口を備え、前記開口の周囲に、前記螺旋溝に嵌合する先端部を備えたピンゲージを突設配置することができる。
前記荷重検出器は、密封状態のロードセルで構成することができる。
さらに、本発明の溝ピッチ測定部は、前記スペーサの進行量に対応した信号を発生させる速度パルス発生器と、体の回転角度前記回転に対応した電気信号を発生させる角度パルス発生器と、前記角度パルス発生器から１回転毎に送出される電気信号を受けて、前記速度パルス発生器のパルス数を計数して、前記螺旋溝の溝ピッチを演算する演算表示器とで構成することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明の実施の形態について実施例に基づいて詳細に説明する。本発明にかかる光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置１０では、第１，２図に示した螺旋スペーサＡがその検査対象となっている。
これらの図に示した螺旋スペーサＡは、中央に配置された抗張力線Ａ１と、その外周に被覆形成された合成樹脂製の本体部Ａ２とを備えている。
本体部Ａ２には、その長手軸方向に沿って一方向に回転しながら、連続的に走行する断面が、凹形の複数条の螺旋溝Ａ３を有し、各螺旋溝Ａは、所定のピッチＰで形成されており、この螺旋溝Ａ３の内面異常と、その溝ピッチＰとが検査される。
本実施例の場合、溝検査装置１０は、第３図にその全体配置状態を示すように、同図の矢印方向に走行する螺族スペーサＡの製造工程の途中に設けられた一対の引取機１２，１２間にあって、支持台１４上に設置されている溝異常検出部１６と、溝ピッチ測定部１８とから構成されている。
支持台１４上には、溝異常検出部１６と溝ピッチ測定部１８とを挟むようにして、同一構成の一対の案内ローラ装置１９が設置されている。各案内ローラ装置１９は、第４図にその詳細を示すように、螺旋スペーサＡを下方から支持し、垂直方向に回転する大径ローラ１９ａと、螺旋スペーサＡの両側面からこれに当接し、且つ水平方向に回転する一対の小径ローラ１９ｂと、各ローラ１９ａ，１９ｂを回転可能に軸支する略コ字形形状の支持ポスト１９ｃとから構成されている。
このように構成した案内ローラ装置１９は、螺旋スペーサＡを引取機１２で引取る際の上下，左右の振動が、溝異常検出部１６や溝ピッチ測定部１８の測定誤差として現われないように配慮している。
溝異常検出部１６は、溝ピッチ測定部１８の前段側に配置され、光ファイバ担持用螺旋スペーサＡの走行に伴って回転する第１回転体２０を備え、この回転体２０の回転抵抗から摺接する螺旋溝Ａ３の溝異常を検出することが基本構成となっている。
本実施例の溝異常検出部１６は、第５図に示すように、支持台１４に固定され、直線状に延びる案内レール２２上に設置されている。この案内レール２２上には、第１回転体２０の支持部材２４が、案内レール２２の長手軸方向に沿ってスライド移動自在に設けられている。
この支持部材２４は、案内レール２２に嵌合されて、摺動自在に設けられたスライド台２６、および、このスライド台２６に支持され、垂直方向上方に延びる垂直支持プレート２８を有している。
垂直支持プレート２８の上部には、円盤状の第１回転体２０が、ベアリング３０を介して水平軸を中心として回転可能に支持されている。この第１回転体２０は、円板状の本体３１の中心部に、製造工程の途中に設けられた一対の引取機１２，１２間を走行する螺旋スペーサＡが挿通される円形の貫通開口３２が形成されている。
第１回転体２０の貫通開口３２の内周には、螺旋スペーサＡに設けられている螺旋溝Ａ３の数に対応した数の突起部３４が一体的に突出配置されている。各突起部３４は、その突出形状が、螺旋溝Ａの形状に対応した形に形成されている。
これらの螺旋溝Ａ３と突起部３４との形状関係は、螺旋スペーサＡの螺旋溝Ａ３を形成する壁と突起部３４の外面とが、限りなく密着状態に近い状態となるように設定されている。
一方、案内レール２２の側方には、支持部材２４の近傍に位置して、荷重の大きさを電気信号に変換して送出する密封状態のロードセル（荷重検出器）３６が配置されている。
ロードセル３６として代表的なものは、周知のように、歪ゲージ、および、これに連結された起歪柱がケースに封入された歪ゲージ式のものであり、本実施例では、例えば、この歪ゲージ式のものが採用される。
このロードセル３６とスライド台２６とは、連結部材３８によって連結されている。この連結部材３８は、スライド台２６に固定された第１連結部３８ａと、ロードセル３６側に固定された第２連結部３８ｂとで構成されている。
本実施例の場合には、第２連結部３８ｂに永久磁石が内蔵され、第１連結部３８ａは、この磁石で吸着可能な金属材料から構成され、定常状態では、第１連結部３８ａが第２連結部３８ｂに吸着結合されている。
以上のように構成された溝異常検出部１６では、螺旋スペーサＡが走行すると、螺旋溝Ａ３に第１回転体２０が嵌合されているので、回転体２０は、螺旋スペーサＡの走行に伴って、螺旋溝Ａ３の回転方向と同方向に回転する。
この際に、第１回転体２０は、螺旋スペーサＡの走行に対して、負荷となリ、スペーサＡの走行に伴い、第１回転体２０を支持しているスライド台２６は、案内レール２２上を後方側へ摺勤移動しようとする。
この時の水平方向の作用力は、第１および第２連結部３８ａ，３８ｂを介して、ロードセル３６に伝達され、その結果、ロードセル３６には、螺旋スペーサＡの走行方向と同じ方向の荷重が伝達される。
ここで、スライド台２６が摺動移動しようとする作用力をロードセル３６に伝達する連結部材３８は、永久磁石によって吸着された第１および第２連結部３８ａ，３８ｂで構成されている。
このため、永久磁石の吸着力を、回転体２０に所定値以上の力が作用したときに、第１および第２連結部３８ａ，３８ｂの結合が離脱するようにしておくと、溝異常が発生した際に、検出装置１６の破損を防止することができる。
一方、ロードセル３６は、第６図に示すように、増幅器４０を介して演算表示器４２に電気的に接続されている。演算表示器４２は、演算回路（ＰＬＣ）とパソコンから構成され、インタフェイスやメモリおよび入力キーボードなどを備えていて、この演算表示器４２には、表示器４１と警報器４４とが接続されている。
本実施例の場合、演算表示器４２は、ロードセル３６から送出される荷重検出値Ｒを入力信号として、第７図に示す手順に従い、螺旋溝Ａ３の溝異常を検出する。
第７図に示した手順では、まず、手順がスタートすると、ステップ１で、初期設定が行われる。この初期設定では、ロードセル３６の検出する荷重検出値Ｒに対して、螺旋溝Ａ３が溝異常であると判断する危険値Ｒｍａｘが設定される。
この危険値Ｒｍａｘは、過去の経験値や実測値の平均などから導き出される。危険値Ｒｍａｘの設定が終了すると、ステップ２で、ロードセル３６の荷重検出値Ｒが取込まれ、その値が、測定値として表示器４１に表示される。
次に、ステップ３で、荷重検出値Ｒが危険値Ｒｍａｘよりも大きいか否かが判断され、荷重検出値Ｒが危険値Ｒｍａｘよりも小さい場合には、ステップ４で、溝異常の測定を終了するか否かを判断して、測定が終了していなければ、ステップ２に戻り溝異常の測定を継続する。
一方、ステップ３で、荷重検出値Ｒが危険値Ｒｍａｘよりも大きいと判断された場合には、螺旋溝Ａ３に異常が発生していることになるので、ステップ５で、警報器４４を作動させて、その旨を警告するとともに、測長カウンタ（表示なし）からの信号を受けて、異常点での条長を表示させる。
以上のように構成した溝異常検出部１６においては、螺旋スペーサＡを、第１回転体２０の貫通開口３２に挿通した状態で走行させると、螺旋スペーサＡの螺旋溝Ａ３と、この螺旋溝Ａ３に嵌合する第１回転体２０の突起部３４との摺接に基づく走行抵抗により、回転体２０の回転力に転換され、スライド台２６とともにこれを案内レール２２上を後方側に移動させようとする水平方向の力が作用する。
この水平力は、磁石で吸着結合された連結部材３８を介して、ロードセル３６に伝達される。ロードセル３６は、この水平力に対応した荷重を検出し、これを荷重検出値Ｒとしてそれを電気信号に変換して演算表示器４２に出力する。
演算表示器４２は、ロードセル３６の出力信号に基づき、螺施スペーサＡの螺旋溝Ａの状態を監視し、荷重検出値Ｒの大きさに基づいて、螺旋溝Ａ３の内面の異常を検出する。
この場合、螺旋溝Ａ３の溝異常が、極端に大きい場合には、回転体２０の走行抵抗が極めて大きくなるが、その際には、その走行抗力が永久磁石の吸着力を超え、その結果、連結部材３８の第１および第２連結部３８ａ，３８ｂ間の結合がなくなり、スライド台２６の後方移動が許容されて、支持部材３８，回転体２０等の部品やロードセル３６が破損するようなことがなくなる。
なお、この際のスライド台２６の後方移動は、スライド台２６が近接スイッチ４５に当接すると、引取機１２の駆動を停止して、安全性を確保するようになっている。
一方、溝ピッチ測定部１８は、第２回転体２０ａの回転角度と光ファイバ担持用螺旋スペーサＡの走行速度とから、螺旋溝Ａ３の溝ピッチＰを検出するものであって、第２回転体２０ａと、螺旋スペーサＡの進行量に対応する信号ｖを発生させる速度パルス発生器４６と、回転体２０ａの回転角度に対応した電気信号を発生させる角度パルス発生器４８と、角度パルス発生器４８から１回転毎に送出される電気信号ｉを受けて、速度パルス発生器４６のパルス数を計数して、螺旋溝Ａ３の溝ピッチＰを演算する演算表示器５０とを備えている。
第２回転体２０ａは、第５図に示すように、螺旋スペーサＡに嵌合されて、その走行に伴って回転する上記第１回転体２０と実質的に同様なものであって、本実施例の場合には、第１回転体２０と同様に、支持部材２４やスライド台２６を備え、案内レール２２上にスライド移動自在に設置されている。
スライド台２６は、ロードセル３６と連結部材３８を介在させて結合され、連結部材３８は、磁石により分離可能に結合された第１および第２連結部３８ａ，３７ｂを有している。
第２回転体２０ａは、円板状の本体３１ａの中心部に螺旋スペーサＡが挿通される貫通開口３２ａが形成されている。第２回転体２０の貫通開口３２ａの内周側には、第１回転体２０の突起部３４に替えて、螺旋溝Ａ３の数に対応した本数のピンゲージ３５が、ねじで固定され、各ピンゲージ３５の先端側が、貫通開口３２ａの内方に突出している。
各ピンゲージ３５は、その突出形状が、螺旋溝Ａの形状に対応した形に形成されている。第２回転体２０ａに付設されているロードセル３６には、第１回転体２０と同様に、第６図に示した演算表示器４２が接続され、この演算表示器４２で、第７図に示すような制御手順を実行させることにより、上述した溝異常検出部１６と実質的に同様な機能が得られ、螺旋溝Ａ３の溝異常を２段階で検出するようにしている。
速度パルス発生器４６は、第３図に示す引取機１２内に設置されていて、第８図に示すように、演算表示器５０に接続されていて、螺旋スペーサＡの走行速度に対応した信号ｖを送出する。
角度パルス発生器４８は、第５図に示すように、第２回転体２０ａの本体３１ａの外周面に突設された凸部４８ａと、支持部材２４に取り付けられた近接センサ４８ｂとを備えている。
本実施例の角度パルス発生器４８は、例えば、磁気感応型の非接触センサであって、凸部４８ａが近接センサ４８ｂに近接する度毎に、電気信号ｉが送出される。
この角度パルス発生器４８は、第８図に示すように、演算表示器５０に接続されていて、第２回転体２０ａが１回転する度に信号ｉを演算表示器５０に送出する。
演算表示器５０は、演算回路（ＰＬＣ）とパソコンから構成され、インタフェイスやメモリおよび入力キーボードなどを備えていて、この演算表示器５０には、ピッチ表示器５２と警報器５４とが接続されている。
本実施例の場合、演算表示器５０は、速度パルス発生器４６と角度パルス発生器４８とから送出される信号ｉ，ｖを入力信号として、第９図に示す手順に従い、螺旋溝Ａ３の溝ピッチＰを演算表示させる。
第９図に示した手順では、まず、手順がスタートすると、ステップ１０で、初期設定が行われ、この初期設定では、螺旋ピッチＰに対する許容値Δが設定される。
続くステップ１１では、速度信号ｖの計数カウンタがゼロにセットされ、次いで、ステップ１２で、第２回転体２０ａが１回転する度に角度パルス発生器４８から送出される信号ｉの入力を待って、その入力が確認されると、ステップ１３で、速度信号ｖの計数を開始させる。
次いで、ステップ１４で、２度目の信号ｉが入力するまで待機して、その入力が認められると、ステップ１５で、速度信号ｖを計数するカウンタを停止させ、この計数カウンタの係数値から溝ピッチＰを演算する。
このようにして求められた溝ピッチＰは、ピッチ表示器５２に送出されてその値が示され、続くステップ１６で、求められた溝ピッチＰが許容値Δの範囲内にあるか否かが判断され、溝ピッチＰが許容値Δの範囲内にないと、ステップ１７で、警報器５４を作動させて、その旨を報知するとともに、測長カウンタ（表示なし）からの信号を受けて、異常点での条長を表示させる。
一方、ステップ１６で、溝ピッチＰが許容値Δの範囲内にあると判断された場合には、ステップ１８で測定の終了を判断して、測定の終了でなければ、ステップ１１に戻り、溝ピッチＰの測定が継続される。
さて、以上のように構成した光ファイバ担持用螺旋スペーサＡの溝検査装置１０によれば、第１回転体２０の回転抵抗から摺接する螺旋溝Ａ３の溝異常を検出する溝異常検出部１６と、第２回転体２０ａの回転角度および光ファイバ担持用スペーサＡの走行速度とから螺旋溝Ａ３の溝ピッチＰを検出する溝ピッチ測定部１８とを備えているので、溝形状の異常と螺旋ピッチＰの異常とを、製造工程の途中で同時に検知することができる。
なお、上記実施例では、第１および第２回転体２０，２０ａのそれぞれにロードセル３６を付設して、２段状で螺旋溝Ａ３の溝異常を検出するようにしているが、溝異常の検出機能は、いずれか一方の回転体に持たせてもよい。
ここで、第２回転体２０ａに溝異常の検出機能を持たせない場合には、ピンゲージ３５は、必ずしも全部の螺旋溝Ａ３に対応させる必要はなく、例えば、１８０°間隔や１２０°間隔で、間欠的に配置してもよい。
また、この場合には、ピンゲージ３５の形状は、螺旋溝Ａ３の断面形状と密着させる形状にする必要もない。
さらに、上記実施例で示した演算表示器４２，５０は、それぞれ独立形式に設けてもよいし、１個で両者を兼用させてもよいし、また、第７図に示した制御手順と、第９図に示した制御手順は、それぞれ独立形式にしてもよいし、第９図に示した制御手順を第７図示した制御手順に連続させるようにしてもよい。
また、実施例では、角度パルス発生器４８として、非接触式の磁気感応型を例示したが、本発明の実施は、必ずしもこれに限定されることはなく、例えば、第２回転体２０ａとギア連結されたロータリエンコーダを用い、このエンコーダから１回転毎に送出される角度信号をこともできる。
この場合、第２回転体２０ａを溝異常検出部と兼用しない場合には、比較的問題はないが、ロータリエンコーダを用いる方式では、回転負荷が実施例で示した場合よりも大きくなるので、溝異常検出部の回転体と溝ピッチ測定部の回転体とを１つで兼用する場合には、回転負荷が小さくなる実施例で示した非接触式の磁気感応型の角度パルス発生器４８の方がの望ましい。
産業上の利用可能性
本発明の光ファイバ担持用螺旋スペーサの検査装置は、螺旋スペーサの製造工程の途中に設置することで、製造する螺旋スペーサの全長に亘って、溝形状の異常と溝ピッチの測定とが行えるので、光ファイバを高密度に集合させた光ケーブルの伝送性能を維持する上で効果的になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明にかかる光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置の検査対象である螺旋スペーサの要部外観図である。
第２図は、図１に示した螺旋スペーサの断面図である。
第３図は、本発明にかかる光ファイバ担持用螺旋スペーサの溝検査装置の全体配置図である。
第４図は、第３図の要部側面図である。
第５図は、第３図の要部拡大図である。
第６図は、第５図に示した溝異常検出部の電気系統のブロック図である。
第７図は、第６図に示した演算表示器の処理手順のフローチャート図である。
第８図は、第５図に示した溝ピッチ測定部の電気系統のブロック図である。
第９図は、第８図に示した演算表示器の処理手順のフローチャート図である。
【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】
2003002931.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2003002931.tif 000012
2003002931.tif 000013
2003002931.tif 000014