JP2018523145A - 光ファイバの余分な長さをボビンに巻き取るための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ボビン（１）に光ファイバの余分な長さ（１００’）を巻き取るための装置（２）に関し：−円筒形リール（１０）と、−リール（１０）の各端部から半径方向に延びる２つのリム（１１、１２）であって、前記リムの１つ（１１）は光ファイバのためのポート（１１０）を備える、２つのリムと、−光ファイバの余分な長さ（１００’）を巻いたものを受ける円筒表面を有するマガジン（１３）であって、ポート（１１０）を備えるリム（１１）によってリール（１０）から隔てられるとともに光ファイバの余分な長さを保持する周縁部（１３０）を有する、マガジンと、を有し、装置は、−光ファイバの余分な長さを格納する手段（２２）と、−マガジンの周りに光ファイバの余分な長さを巻き取る手段（２１）と、を有し、手段（２１、２２）は、格納手段（２２）に格納された光ファイバのある長さを巻き出すとともにマガジン（１３）の周りに余分な長さを巻き取るように協働することができる、ことを特徴とする。

Description

本発明は、光ファイバの余分な長さをボビンに巻き取るための方法、並びにそのような巻き取り方法に適合されるボビンに関する。

光ファイバの製造から、前記光ファイバのある長さが、その保管及び使用場所への輸送の観点からボビンに巻かれる。この長さは、通常、約数キロメートルである。

前記ボビンから光ファイバのサンプルを試験できることを考慮して、光ファイバの余分な長さをボビンに配置された専用のマガジンに巻き付けることが知られている。この余分な長さは、ボビンに最初に巻かれた光ファイバの部分に対応するので、そのようなマガジンは、ファイバの全体を巻き取った後にこの余分な長さにアクセス可能にすることを可能にする。

図１Ａは、そのようなマガジンを有する、既知のタイプのボビン１’の斜視図である。

ボビン１’は、光ファイバを受ける円筒形リール１０と、リールの上に巻かれる光ファイバを軸方向に保持するためにリール１０の各端部に半径方向に延びる２つのリム１１、１２とを有する。

２つのリムの一方（この場合、リム１１）は、光ファイバ１００のためのポート１１０を備える。

前記リム１１は、リール１０を、光ファイバの余分な長さ１００’を受けることが意図される円筒形マガジン１３から隔てる。

図１Ｂに最も良く見ることができるように、リムは、マガジン上に巻かれた光ファイバの余分な長さ１００’を軸方向に保持するための周縁部１３０を有する。

マガジンの上に光ファイバの余分な長さ１００’を巻き付けるために、オペレータは所望の長さの光ファイバの部分１００’を（リールからマガジンに向かって）ポート１１０を通過させ、次いで、手動で光ファイバのこの部分を、周縁部１３０の後で、マガジン１３の上に巻き付ける。次に、光ファイバの意図しない巻き戻しを避けるために、その端部１００”を接着剤１０１によってリム１１に張り付ける。

この手動操作は長い時間がかかり且つコストがかかる。

特許文献１は、光ファイバの余分な長さをボビンのマガジンに自動的に巻き付ける方法を開示している。この目的のために、ボビンは、光ファイバがマガジンに巻かれる前に光ファイバの自由端を楔止めするためにマガジンの周縁に挿入される取外し可能なプレートを備える。

しかし、この方法は、光ファイバの自由端が巻線の内側に（すなわち、円筒表面に近いところに）配置されているので、後の余分な長さの部分の巻き戻しを、光ファイバを損傷させることなしに実施することが困難であるという欠点がある。さらに、光ファイバの自由端を楔止めするために、ボビンに追加されることになる追加の部品を必要とする。

特開２０１５−１００３１

したがって、本発明の目的は、所望の余分な長さが自動的に巻き取られることを可能にするとともに、手動操作が必要であることなしに前記余分な長さを定位置に保持することを可能にする、光ファイバの巻き取りを目的とするボビンを設計することである。本発明の他の目的は、光ファイバの余分な長さをこのようなボビンに自動的に巻き取ることを可能にする装置及び方法を設計することである。特に、本発明は、光ファイバの余分な長さへのアクセスを提供しなければならず、光ファイバを損傷する可能性のある力を及ぼすことなしに、後の使用のために光ファイバの一部分が巻き戻されることを可能にする。

本発明にしたがって、光ファイバの巻き取りを意図されるボビンが提案され：
− 光ファイバを受けることが意図される円筒形リールと、
− リールの各端部から半径方向に延びる２つのリムであって、リムの１つは光ファイバの通過のためのポートを備える、２つのリムと、
− 光ファイバの余分な長さを巻いたものを受けることが意図される円筒表面を有するマガジンであって、前記マガジンは、ポートを備えるリムによってリールから隔てられるとともに光ファイバの前記余分な長さを保持する周縁部を有する、マガジンと、を有し、
前記ボビンは、前記周縁部が開放部を有し、マガジンは、周縁部とリブとの間で光ファイバの余分な長さのループを保持するように、円筒表面の円周の一部の上に半径方向に延び、後ろに配置されるとともに前記開放部に部分的に面する、リブを有することを特徴とする。

周縁部とリブとの間の距離は典型的には、１００μｍから４００μｍの間である。

実施形態によれば、マガジンは、リールから分離するとともに前記リールに接続される。

代替的には、リール、リム及びマガジンの全体が、１つの単一のピースとして構成される。

実施形態によれば、ボビンは、リール上に巻き取られた光ファイバと、マガジン上に巻き取られた前記光ファイバの余分な長さとを含み、前記余分な長さの端部は、リブと周縁部との間に延び、開放部に至る。

本発明の他の目的は、光ファイバの余分な長さを上で定義されたようなボビンに巻き取るための装置に関し、それが：
− リールの反対側にポートを備えるリムの側部に位置する領域に光ファイバの前記余分な長さを格納する手段と、
− マガジンの周りに光ファイバの前記余分な長さを巻き取る手段と、を有し、
前記手段は、格納する手段に格納された光ファイバの長さを巻き出すとともにマガジンの周りに前記余分な長さを巻き取るように協働することができる、
ことを特徴とする。

特に有利な実施形態によれば、前記手段は、２つの同軸の隣接するディスクを有し、各ディスクは、光ファイバをクランプするための手段をそれぞれ有し、前記装置はさらに、前記ディスクを保持するロボットアームと、各ディスクを別のディスクから独立してそれぞれ回転させる装置とを有する。

実施形態によれば、前記装置は、ボビンのリムのポートに対してディスクを整列させる手段を有する。

本発明はまた、ボビンに光ファイバを配置するための機械であって、上で定義されたような巻き取り装置を有する機械に関する。

本発明の他の目的は、光ファイバの余分な長さをボビンに巻き取るための方法に関し、それが：
− 上で定義されたようなボビン及び上で定義されたような巻き取り装置を提供するとともに、ボビンに面する装置を位置決めするステップと、
− 光ファイバをリールのポートを通して格納手段に向かって挿入するステップと、
− 光ファイバの余分な長さを前記格納手段に格納するステップと、
− 巻き取り手段によって、光ファイバの前記余分な長さをマガジンの円筒表面上に、周縁部の反対側のリブの側部で巻き取るステップであって、前記余分な長さの最後のターンがリブと周縁部との間に位置する、ステップと、
を含むことを特徴とする。

好適な実施形態によれば、前記方法は：
− 第１のディスクがマガジンに隣接するようにボビンに面する巻き取り装置を位置決めするステップと、
− 光ファイバをリールのポートを通してディスクに向かって挿入するステップと、
− 光ファイバの端部を第２のディスクに対してクランプするステップと、
− 前記第２のディスクを第１の方向に回転させるステップであって、第１のディスクは、光ファイバの余分な長さを第２のディスク上に巻き取るように、ボビンに対して固定されたままである、ステップと、
− ２つのディスクを、第１の方向と反対の、第２の方向に回転させるステップであって、第２のディスクは、光ファイバの前記余分な長さをマガジンに、周縁部の反対側のリブの側部で、巻き付けるように、第１のディスクの回転速度よりも大きい回転速度を有する、ステップと、
− 前記余分な長さの最後のターンを巻く前に、リブと周縁部との間でマガジンに巻き取られることになる残っている光ファイバの余分な長さを位置決めするように、２つのディスクをボビンから離れる方向にオフセットさせるステップと、
− 光ファイバの余分な長さの最後のターンをマガジンの円筒表面に巻き取るように、２つのディスクをさらに回転させるステップと、
を含む。

本発明の他の特徴及び利点は、添付図面を参照して、以下に続く詳細な説明から明らかになるであろう。

既知のタイプのボビンの斜視図である。 図１Ａのボビンの部分断面図である。 本発明に適合するボビンの斜視図である。 図２Ａのボビンの部分断面図である。 光ファイバの余分な長さがマガジンに巻き取られた状態の図２Ａ及び２Ｂのボビンの斜視図である。 マガジンの周縁部の開放部のレベルでの図３Ａの拡大図である。 光ファイバの余分な長さのマガジンへの自動巻き取りの方法のステップを示す。 光ファイバの余分な長さのマガジンへの自動巻き取りの方法のステップを示す。 光ファイバの余分な長さのマガジンへの自動巻き取りの方法のステップを示す。 光ファイバの余分な長さのマガジンへの自動巻き取りの方法のステップを示す。

図２Ａ及び２Ｂは、本発明の実施形態によるボビンの斜視図である。

ボビン１は、巻き回された光ファイバを受けるための円筒形リール１０を有する。リールの両側には、２つのリム１１、１２が半径方向に延び、光ファイバを軸方向に保持することが意図される、

リム１１は、光ファイバを通すためのポート１１０を備える。そのようなポートの寸法は、典型的には、数ミリメートルである。ポート１１０は、好ましくはリール１０の近傍のリム内に配置される。

巻かれたファイバの余分な長さを受けるように意図される円筒表面を有するマガジン１３が、リム１１によってリール１０から隔てられることによってボビンに配置される。

例えば、図２Ｂに示されるように、マガジン１３は、リール１０の直径よりも小さい直径を有する一方、リールと同軸であり、したがって、リールのものよりも小さい、ボビンの軸からのある半径方向の距離に位置する。

さらに、マガジン１３は周縁部１３０を有し、開放部１３１が配置されている。以下に詳細に説明されるように、この開放部１３１は、光ファイバの余分な長さの端部がマガジンから出ることを可能にする。

開放部１３１は、限られた角度領域、典型的には９０°未満、好ましくは１０から２０°の間、にわたって延びる。

有利には、リム１１及び縁部１３０は１つの同じ平面内に拡がる。

マガジン１３はさらに、ボビンの回転軸に対して横方向に円筒表面から延びる半径方向リブ１３２を含む。前記リブは、開放部１３１から軸方向に後ろに設定されて（言い換えると、ボビンの内側に）配置され、開放部１３１に部分的に面している。「部分的に面する」とは、リブ１３２及び開放部１３１が延びる角度領域が、部分的にしか覆われないように、互いからオフセットされていることを意味する。逆の巻き取り方向に対して、開放部１３１は、リブ１３２に対して対称的に延びることができる。

軸方向において、縁部１３０とリブ１３２との間の間隔は、それを維持するように、ファイバの直径に依存して定められ、１００μｍから４００μｍの間の長さを表す。この間隔は、最後の巻線ターンを余分な長さから出させるように設計されている。したがって、ファイバの対応する部分は、縁部とリブとの間に楔止めされ、これは、接着剤又は他の付加的な取り付け手段に頼る必要なく、意図しない巻き戻しを防止する。

マガジン１３は、リール及びリムの一体部分を形成することができ、ボビンはしたがって１つのピースである。代替的には、マガジンは、その後リール及び／又はリムに接続される別個のピースの形態で提供されることができる。

ボビンの要素は、例えば、プラスチック材料のような、この使用に適している任意の材料から作られることができる。

図３Ａは、図２Ａ及び２Ｂのボビンの部分断面図であり、光ファイバの余分な長さ１００’がマガジン上に巻かれている。

図３Ｂに最も良く見ることができるように、光ファイバの余分な長さ１００’の主要部分は、リブ１３２の後ろに（言い換えると、前記リブに対してボビンの内側に）巻き付けられている。巻線の最後のターンのみがリブ１３２と縁部１３０との間に楔止めされる。

光ファイバの端部１００”は、開放部１３１によってマガジンから出るので、後で取り除かれることを考慮して容易にアクセス可能である。

したがって、テストするためにその一部を取り除くために、マガジン１３に保管された光ファイバの余分な長さ１００’を使用するためには、端部１００”を引っ張り、余分な長さを巻線とは反対の方向に巻き戻すことだけが必要である。

ここで、光ファイバの余分な長さのボビンへの自動巻き取りの異なるステップと、この方法を実施できる自動化された装置とが説明される。

この自動化された装置は、光ファイバをボビンに配置するための機械に設置される。光ファイバの余分な長さを巻き取るための自動化された装置とは別に、機械はそれ自体が既知であるので、本明細書では詳細には説明しない。

この装置は、ボビンをその中央部分によって光ファイバを移動させる手段に対して所定の位置に維持するように設計される、ボビンを保持するための装置を有する。この機械では、ボビンは、ファイバがリールの側部にそれに垂直に来るように、光ファイバに対して位置決めされる。

特に有利には、機械は、光ファイバをポート１１０に向かって案内する手段を有する。

図４Ａ−４Ｄを参照して定義された光ファイバの余分な長さを巻き取るためのステップの実施中、ボビンは固定されたままである。好ましくは、ボビンは、マガジンの周縁部のポート１１０及び開放部１３１が、１つのボビンから別のボビンに再現されることができる既知の位置にあるように、機械内に配置される。ボビンは、この目的のために、センタリング要素及び／又はキー要素（図示せず）を備えることができる。

ボビンは、リム１１とリール１０の一部のみが見える図４Ａ−４Ｄに部分的にのみ示されている。

図４Ａは、光ファイバ１００の端部１００”がリム１１のポート１１０を通って挿入される、方法の第１ステップを示し、挿入方向はリール１０からマガジンに向かう。

光ファイバの余分な長さの自動巻き取り装置２は、リール１０とは反対側のリム１１の側に位置する領域に光ファイバを一時的に格納する手段と、光ファイバをマガジンの円筒表面の周りに巻き取る手段を有する。したがって、装置は、ボビンの外側に光ファイバを格納するシーケンスを実施し、続いてマガジンへの光ファイバの巻き取りが続くので、巻き取りステップから、光ファイバの自由端が巻き取りの外側部分に（言い換えると、円筒表面とは反対側に）位置する。したがって、後で光ファイバの部分を除去することは、ファイバを損傷する危険なしに、特に容易である。

有利な実施形態によれば、装置２は、２つの同軸ディスク２１及び２２を有する。

以下に詳細に見られるように、ディスク２１は、マガジン上に光ファイバを巻き取るように働く一方、ディスク２２は余分な長さ１００’を一時的に保管するように働く。前記ディスクは、ロボットアーム２０によって支持され、ボビン１の１つと一致する回転軸を有する。

場合によっては、ディスク２２は、光ファイバが一時的に格納されることを可能にする任意の他の手段によって置き換えられることができ、この格納は、ディスク２１の平面とは異なる平面内で直線状又は円形であることができる。

ディスク２１、２２は隣接しており、ユニットが、これらのディスクの間にお互いをこすることなくディスクが回転することを可能にするように、設けられることができる。

プロセスの開始において、ロボットアーム２０はディスク２１をマガジン及びリム１１対して持ってくる。

ディスク２１、２２の半径は、ボビンの軸とリム１１に配置されたポート１１０との間の距離に実質的に等しい。したがって、光ファイバがポート１１０を通って挿入されるとき、それは、ディスク２１、２２の表面と同じ高さにある。

ディスク２１、２２はそれぞれ、ディスク２１、２２が互いに独立して、同じ方向又は反対方向に、同じ速度で又は異なる速度で回転されることができるように、それぞれの回転駆動装置（アーム２０の内部として示されていない）を有する。

各ディスク２１、２２は、ディスクの円周面に対して光ファイバの端部１００”をそれぞれクランプする手段を備える。

前記クランプ手段は、フィンガと表面との間を通過するファイバの部分をクランプするように、フィンガがディスクの円周面から離れている上昇位置とフィンガがディスクの周面に接触している下降位置との間で旋回可能なフィンガ２１０、２２０をそれぞれ有することができる。

ボビン１に最も近いディスクであるディスク２１は、その円周面上に、クランプフィンガ２１０に面して配置される案内パッド２１１を有する。この案内パッド２１１は、典型的には、円筒形を有し、したがって、ポート１１０と、ファイバが巻かれなければならない（図４Ｂ参照）ディスク２１の円周面との間の９０°の角度領域にわたるファイバに対する支持面として働く。

ロボットアームは、有利には、ポート１１０に対してフィンガ２１０、２２０を整列させる手段を有する。これらの整列手段は、特に、ディスクの各々のための位置センサと、ディスク２１、２２をポート１１０に対して必要な位置に回転させる手段を作動させるように構成される制御システムと、を有することができる。

図４Ｂは、光ファイバの端部１００”を、ポート１１０を通して挿入した状態で、光ファイバの端部１００”をフィンガ２１０、２２０とディスク２１、２２の円周面との間にクランプするようにクランプ手段が作動される、プロセスの第２のステップを示す。フィンガ２２０は、ディスク２２が回転しているとき、光ファイバの端部を保持する。フィンガ２１０は、巻き取られるときに光ファイバが伸ばされることを可能にするわずかな圧力を加える。

図４Ｃを参照すると、ボビンから最も離れたディスクであるディスク２２が次に回転される。回転方向は二重矢印で示されている。

光ファイバの端部１００”は、回転ディスク２２に接続され、光ファイバの余分な長さ１００’はディスク２２の円周面に次第に巻かれる。ディスク２１は、プロセスこのステップの間、固定されたままである。

ディスク２２によって行われるターンの数（巻数）は、実質的に、マガジンに巻かれることになる光ファイバの余分な長さの長さに対応する。

必要なターンの数が作られると、ディスク２２の回転は停止され、ディスク２１は、ディスク２２が事前に回転された方向とは反対の方向（図４Ｃの二重矢印によって示される）に回転される。このステップでは、ディスク２１及び２２は、同じ方向であるが、異なる速度で回転し、ボビンから最も離れたディスク２２は、ボビンに最も近いディスク２１よりも早く回転する。このステップでは、先のステップでディスク２２上に格納された光ファイバの余分な長さ１００’が、リブ１３２の周縁部１３０とは反対側で、マガジン１３に次第に巻き取られる。

最後から２番目の巻きターンの終わりに、ディスク２１及び２２の両方は、ボビンと反対の距離の方向に軸方向にオフセットされる（ずらされる）。オフセット距離は、リブ１３２の厚さに実質的に対応し、これは、リブ１３２とマガジンの周縁部１３０との間に巻かれることになる残りの光ファイバの余分な長さを位置決めする効果を有する。

従って、ディスク２１及び２２は、このオフセットの前と同じ方向及び同じ回転速度を維持しながら、最後のターンを行う。

光ファイバの端部１００”が開放部１３１に面するようになるとき、ディスクの回転は停止され、この端部はリブ１３２と周縁部１３０との間に保持される。

従って、アーム２０とディスク２１、２２はボビンから離れている。

そして、ボビンが回転され、光ファイバのリール１０への巻き取りが、従来のプロセスにしたがって、始まる。

Claims (11)

1. ボビンに光ファイバの余分な長さを巻き取るための装置であって：
   − 円筒形リールと、
   − 前記リールの各端部から半径方向に延びる２つのリムであって、前記リムの１つは前記光ファイバのためのポートを備える、２つのリムと、
   − 前記光ファイバの前記余分な長さを巻いたものを受けることが意図される円筒表面を有するマガジンであって、前記マガジンは、前記ポートを備える前記リムによって前記リールから隔てられるとともに前記光ファイバの前記余分な長さを保持する周縁部を有する、マガジンと、
   を有し、
   前記装置は、
   − 前記光ファイバの前記余分な長さを格納する手段と、
   − 前記マガジンの周りに前記光ファイバの前記余分な長さを巻き取る手段と、
   を有し、
   前記手段は、前記格納手段に格納された前記光ファイバのある長さを巻き出すとともに前記マガジンの周りに前記余分な長さを巻き取るように協働することができる、
   装置。
2. 前記手段は、２つの同軸の隣接するディスクを有し、それぞれの前記ディスクは、前記光ファイバをクランプするための手段をそれぞれ有し、前記装置はさらに、前記ディスクを保持するロボットアームと、それぞれの前記ディスクを他の前記ディスクから独立してそれぞれ回転させる装置と、を有する
   請求項１に記載の装置。
3. 前記装置は、前記ボビンの前記リムの前記ポートに対して前記ディスクを整列させる手段を有する、
   請求項１又は２に記載の装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の巻き取り装置を有する、前記ボビンに光ファイバを配置する機械。
5. 光ファイバの巻き取ることを意図されるボビンであって：
   − 前記光ファイバを受けることを意図される円筒形リールと、
   − 前記リールの各端部から半径方向に延びる２つのリムであって、前記リムの１つは前記光ファイバのためのポートを備える、２つのリムと、
   − 前記光ファイバの余分な長さを巻いたものを受けることが意図される円筒表面を有するマガジンであって、前記マガジンは、前記ポートを備える前記リムによって前記リールから隔てられるとともに前記光ファイバの前記余分な長さを保持する周縁部を有する、マガジンと、
   を有し、
   前記周縁部は開放部を有し、前記マガジンは、リブであって、前記周縁部と前記リブとの間で前記光ファイバの前記余分な長さのループを保持するように、円筒表面の円周の一部の上に半径方向に延び、後ろに配置されるとともに前記開放部に部分的に面する、リブを有する、
   ボビン。
6. 前記周縁部と前記リブとの間の距離は、１００μｍから４００μｍの間である、
   請求項５に記載のボビン。
7. 前記マガジンは、前記リールから分離されるとともに前記リールに接続される、
   請求項５又は６に記載のボビン。
8. 前記リール、前記リム及び前記マガジンの全体が、１つの単一のピースとして構成される、
   請求項５又は６に記載のボビン。
9. 前記ボビンは、前記リール上に巻き取られた光ファイバと、前記マガジンの前記円筒表面上に巻き取られた前記光ファイバの余分な長さと、を含み、前記余分な長さの端部は、前記リブと前記周縁部との間に延びるとともに前記開放部を通過する
   請求項５乃至８のいずれか１項に記載のボビン。
10. 光ファイバの余分な長さをボビンに巻き取るための方法であって：
    − 請求項５乃至８のいずれか１項に記載のボビン及び請求項１乃至３のいずれか１項に記載の巻き取り装置を提供するとともに、前記ボビンに面する前記装置を位置決めするステップと、
    − 前記光ファイバを前記リールの前記ポートを通して前記格納手段に向かって挿入するステップと、
    − 前記光ファイバの前記余分な長さを前記格納手段に格納するステップと、
    − 前記巻き取り手段によって、前記光ファイバの前記余分な長さを前記マガジンの前記円筒表面上に、前記周縁部の反対側の前記リブの側部で巻き取るステップであって、前記余分な長さの最後のターンが前記リブと前記周縁部との間に位置する、ステップと、
    を含む、
    方法。
11. − 第１のディスクが前記マガジンに隣接するように前記ボビンに面する前記装置を位置決めするステップと、
    − 前記光ファイバを前記リールの前記ポートを通して前記ディスクに向かって挿入するステップと、
    − 前記光ファイバの端部を第２のディスクに対してクランプするステップと、
    − 前記第２のディスクを第１の方向に回転させるステップであって、前記第１のディスクは、前記光ファイバの余分な長さを前記第２のディスク上に巻き取るように、前記ボビンに対して固定されたままである、ステップと、
    − ２つの前記ディスクを、前記第１の方向と反対の、第２の方向に回転させるステップであって、前記第２のディスクは、前記光ファイバの前記余分な長さを前記マガジンの前記円筒表面に、前記周縁部の反対側の前記リブの側部で、巻き付けるように、前記第１のディスクの回転速度よりも大きい回転速度を有する、ステップと、
    − 前記余分な長さの最後のターンを巻く前に、前記リブと前記周縁部との間で前記マガジンに巻き取られることになる残っている前記光ファイバの前記余分な長さを位置決めするように、前記２つのディスクを前記ボビンから離れる方向にオフセットさせるステップと、
    − 前記光ファイバの前記余分な長さの最後のターンを前記マガジンに巻き取るように、前記２つのディスクをさらに回転させるステップと、
    を含む、
    請求項２の巻き取り装置を使用する、請求項１０に記載の方法。

Images