JPH07215725A - Apparatus for producing porous preform for optical fiber - Google Patents
Apparatus for producing porous preform for optical fiberInfo
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- JPH07215725A JPH07215725A JP3202394A JP3202394A JPH07215725A JP H07215725 A JPH07215725 A JP H07215725A JP 3202394 A JP3202394 A JP 3202394A JP 3202394 A JP3202394 A JP 3202394A JP H07215725 A JPH07215725 A JP H07215725A
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Classifications
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- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01486—Means for supporting, rotating or translating the preforms being formed, e.g. lathes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、VAD法による光ファ
イバー用多孔質母材の製造装置に関し、特に製造中の多
孔質母材の重量を実時間で測定できる装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for producing a porous preform for optical fibers by the VAD method, and more particularly to an apparatus for measuring the weight of the porous preform during production in real time.
【0002】[0002]
【従来の技術】VAD法による光ファイバー用多孔質母
材の製造装置は、下端に製造中の光ファイバー用多孔質
母材を支持して回転する垂直な回転軸と、この回転軸を
多孔質母材の成長に応じて上昇させる垂直移動体とを備
えている。2. Description of the Related Art An apparatus for producing a porous preform for optical fibers by the VAD method is provided with a vertical rotary shaft for supporting and rotating the porous preform for optical fiber being manufactured at the lower end, and this rotary shaft. And a vertical moving body that is raised according to the growth of the.
【0003】VAD法で製造される光ファイバー用多孔
質母材は、長手方向のスート密度の安定性が重要であ
る。そのためには製造中の多孔質母材の引き上げ距離と
重量を実時間で正確に測定し、それに基づいてバーナー
への原料ガスの供給量や引き上げ距離などを正確に制御
する必要がある。引き上げ距離の測定は、垂直移動体を
移動させるボールねじにエンコーダ等を取り付けること
により比較的容易に、正確に行える。しかし成長しつつ
ある多孔質母材の重量を実時間で、かつ高精度で測定す
ることは極めて困難であった。The stability of soot density in the longitudinal direction is important for the porous preform for optical fibers manufactured by the VAD method. For that purpose, it is necessary to accurately measure the pulling distance and weight of the porous base material during manufacturing in real time, and to accurately control the feed amount of the raw material gas to the burner, the pulling distance, etc. based on that. The pulling distance can be measured relatively easily and accurately by attaching an encoder or the like to the ball screw that moves the vertical moving body. However, it is extremely difficult to measure the weight of the growing porous base material in real time and with high accuracy.
【0004】従来、多孔質母材の重量を実時間で測定で
きる装置としては、回転軸の一部に重量センサーを取り
付け、この重量センサーにより回転軸にかかる重量を検
出して、多孔質母材の重量を測定するものが提案されて
いる。Conventionally, as a device capable of measuring the weight of the porous base material in real time, a weight sensor is attached to a part of the rotary shaft, and the weight applied to the rotary shaft is detected by the weight sensor to detect the weight of the porous base material. It has been proposed to measure the weight of.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の装置には
次のような問題がある。すなわち、回転軸の一部をセン
サー化しているため、回転軸の剛性が低下し、振れ回り
を起こしやすくなる。また重量の測定精度を高めようと
すると、過負荷に対して弱くなり、多孔質母材を交換す
るときに重量センサーが壊れてしまうことが多い。多孔
質母材を交換するときに、回転軸も一緒に交換するとな
ると、非常に労力がかかる。したがって従来の装置は実
際の生産設備に適用することは困難である。However, the conventional device has the following problems. That is, since a part of the rotary shaft is made into a sensor, the rigidity of the rotary shaft is lowered, and whirling tends to occur. Further, when trying to improve the accuracy of weight measurement, the weight sensor becomes vulnerable to overload, and the weight sensor often breaks when the porous base material is replaced. When replacing the porous base material, it is very laborious to replace the rotary shaft together. Therefore, the conventional device is difficult to apply to an actual production facility.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】回転軸の剛性を保ったま
ま多孔質母材の重量を測定する手段としては、回転軸を
垂直移動体で直接支持するのではなく、回転軸を垂直移
動体に対して上下動可能に支持し、その支持機構の可動
部と垂直移動体との間に重量センサーを設置して、重量
センサーで多孔質母材の重量を受け止める構造にするこ
とが考えられる。[Means for Solving the Problems] As a means for measuring the weight of a porous base material while maintaining the rigidity of a rotating shaft, the rotating shaft is not directly supported by a vertical moving body, but the rotating shaft is moved by the vertical moving body. It is conceivable that the structure is supported so that it can move up and down, and a weight sensor is installed between the movable part of the support mechanism and the vertical moving body so that the weight sensor receives the weight of the porous base material.
【0007】しかしこの構造では、回転軸が垂直移動体
に対して上下動可能に支持されるため、垂直移動体がオ
ンオフ制御により少しずつ上昇するときに、回転軸に上
下方向の振動が発生しやすい。回転軸に上下方向の振動
が発生すると、多孔質母材にクラック(亀裂)が入りや
すくなるだけでなく、重量の測定精度が低下するという
問題がある。However, in this structure, since the rotating shaft is supported so as to be vertically movable with respect to the vertical moving body, vertical vibration is generated in the rotating shaft when the vertical moving body is gradually raised by the on / off control. Cheap. When vertical vibration occurs on the rotating shaft, there is a problem that not only cracks are likely to occur in the porous base material, but also the weight measurement accuracy decreases.
【0008】そこで本発明は、下端に製造中の光ファイ
バー用多孔質母材を支持して回転する垂直な回転軸と、
この回転軸を多孔質母材の成長に応じて上昇させる垂直
移動体とを備えた光ファイバー用多孔質母材の製造装置
において、前記回転軸を垂直移動体に対して上下動可能
に支持する上下動許容機構を設け、その上下動許容機構
の可動部と垂直移動体との間に多孔質母材の重量を検出
する重量センサーを設け、さらに上下動許容機構の可動
部または回転軸の一部に上下方向の振動を吸収する振動
吸収機構を設けたことを特徴とする。In view of the above, the present invention provides a vertical axis of rotation at the lower end for supporting and rotating the porous preform for optical fiber being manufactured,
In an apparatus for producing a porous preform for optical fibers, which is provided with a vertical moving body that raises the rotating shaft according to the growth of the porous preform, an upper and lower unit that supports the rotating shaft so as to be vertically movable with respect to the vertical moving body. A motion permitting mechanism is provided, and a weight sensor for detecting the weight of the porous base material is provided between the movable part of the vertical motion permitting mechanism and the vertical moving body, and further, the movable part of the vertical motion permitting mechanism or a part of the rotary shaft. It is characterized in that a vibration absorbing mechanism for absorbing vertical vibration is provided in the.
【0009】上下動許容機構としては、回転軸を回転自
在に支持する軸支持部材と垂直移動体の垂直部とを平行
なリンクで連結して、軸支持部材を垂直移動体に対して
上下動可能とした平行リンク機構を用いることが望まし
いが、リニアガイドやスプラインシャフトを用いること
も可能である。また振動吸収機構としては、受動型振動
吸収機構および能動型振動吸収機構のいずれか一方また
は双方を使用することができる。また本発明の装置に
は、垂直移動体が上昇するときの加速度を検出する加速
度センサーと、その加速度センサーの出力に応じて重量
センサーで検出した重量値を補正する補正手段を設けて
おくことが望ましい。As the vertical movement allowance mechanism, a shaft support member that rotatably supports a rotary shaft and a vertical portion of a vertical moving body are connected by parallel links so that the shaft supporting member moves up and down with respect to the vertical moving body. It is desirable to use a parallel link mechanism that is possible, but it is also possible to use a linear guide or a spline shaft. As the vibration absorbing mechanism, either one or both of a passive type vibration absorbing mechanism and an active type vibration absorbing mechanism can be used. Further, the apparatus of the present invention may be provided with an acceleration sensor that detects acceleration when the vertical moving body rises, and a correction unit that corrects the weight value detected by the weight sensor according to the output of the acceleration sensor. desirable.
【0010】[0010]
【作用】多孔質母材を支持する回転軸は上下動許容機構
により垂直移動体に対して上下動可能に支持されてい
る。一方、垂直移動体と上下動許容機構の可動部との間
には重量センサーが設置されている。この重量センサー
は回転軸に加わる重量を受け止めることになる。すなわ
ち重量センサーの出力は多孔質母材の重量の増加に応じ
て変化するので、多孔質母材の重量を実時間で測定でき
る。また回転軸の剛性を低下させることもない。The rotating shaft supporting the porous base material is supported by the vertical movement allowing mechanism so as to be vertically movable with respect to the vertical moving body. On the other hand, a weight sensor is installed between the vertical moving body and the movable portion of the vertical movement allowance mechanism. This weight sensor receives the weight applied to the rotating shaft. That is, since the output of the weight sensor changes in accordance with the increase in the weight of the porous base material, the weight of the porous base material can be measured in real time. Moreover, the rigidity of the rotating shaft is not reduced.
【0011】また回転軸を上下動可能に支持したことに
より、回転軸の上下方向の振動が懸念されるが、この振
動は上下動許容機構の可動部または回転軸の一部に設け
た振動吸収機構により吸収される。Further, since the rotary shaft is supported so as to be vertically movable, there is a concern that the rotary shaft may vibrate in the vertical direction. This vibration is absorbed by the movable portion of the vertical motion allowance mechanism or a part of the rotary shaft. It is absorbed by the mechanism.
【0012】重量センサーで測定した重量値には、垂直
移動体が上昇するときの加速度の変化による重量測定値
の変動分も含まれる。この加速度の変化による重量セン
サーの測定誤差は、別に加速度センサーを設け、その出
力に応じて重量センサーの重量測定値を補正することに
より、小さくすることができる。The weight value measured by the weight sensor includes a variation in the weight measurement value due to a change in acceleration when the vertical moving body rises. The measurement error of the weight sensor due to the change in the acceleration can be reduced by separately providing an acceleration sensor and correcting the weight measurement value of the weight sensor according to the output thereof.
【0013】なお加速度センサーは必要に応じ設ければ
よい。加速度センサーを設けない場合は、例えば垂直移
動体の上昇加速度が変化する時だけ重量測定を行わない
ようにすることで、重量測定の精度を高めることも可能
である。The acceleration sensor may be provided if necessary. When the acceleration sensor is not provided, for example, the weight measurement accuracy can be improved by not performing the weight measurement only when the vertical moving body's rising acceleration changes.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例を示す。この装置
は、VAD法で光ファイバー用の多孔質母材を製造する
装置である。図において、符号11は垂直な回転軸、13は
回転軸11の下端に設けられチャック、15はチャック13に
把持された出発部材、17は出発部材15に付着して成長し
つつある光ファイバー用の多孔質母材、19は多孔質母材
17の下端にスート(ガラス原料微粒子)を吹きつけるバ
ーナーである。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. This apparatus is an apparatus for producing a porous preform for optical fibers by the VAD method. In the figure, reference numeral 11 is a vertical rotary shaft, 13 is a chuck provided at the lower end of the rotary shaft 11, 15 is a starting member held by the chuck 13, and 17 is an optical fiber which is attached to the starting member 15 and is growing. Porous matrix, 19 is porous matrix
It is a burner that blows soot (fine particles of glass raw material) on the lower end of 17.
【0015】この装置は、回転軸11の上部を軸受21を介
して回転自在に支持する軸支持部材23を備えている。回
転軸11はこの軸支持部材23の上端に固定されたモーター
25によって回転させられる。This apparatus is provided with a shaft support member 23 that rotatably supports the upper portion of the rotary shaft 11 via a bearing 21. The rotary shaft 11 is a motor fixed to the upper end of the shaft support member 23.
Rotated by 25.
【0016】また、符号27は多孔質母材17の成長に応じ
て上昇する垂直移動体、29は垂直移動体27の雌ネジ部と
かみ合うボールネジ、31はボールネジ29を回転させるモ
ーター、32はオンオフ制御によりボールネジ29の回転・
停止を切り換えるクラッチ、33は垂直移動体27が垂直に
移動するように案内するガイド棒である。垂直移動体27
はボールネジ29の回転により垂直に上昇または下降す
る。Reference numeral 27 is a vertical moving body that rises in accordance with the growth of the porous base material 17, 29 is a ball screw that meshes with a female screw portion of the vertical moving body 27, 31 is a motor for rotating the ball screw 29, and 32 is on / off. Rotation of ball screw 29 by control
A clutch for switching the stop, 33 is a guide rod for guiding the vertical moving body 27 to move vertically. Vertical moving object 27
Is vertically raised or lowered by the rotation of the ball screw 29.
【0017】垂直移動体27は垂直部27aを有しており、
この垂直部27aと前記軸支持部材23は二つの平行なリン
ク35A、35Bにより連結されている。リンク35A、35B
と垂直移動体の垂直部27aとの連結部37A、37Bおよび
リンク35A、35Bと軸支持部材23との連結部39A、39B
はいずれも軸と軸受で構成され、回転はするが他の方向
には全く動かないように精度よく作られている。また連
結部37A、37B間の距離と連結部39A、39B間の距離は
同一であり、連結部37A、39A間の距離と連結部37B、
39B間の距離も同一である。The vertical moving body 27 has a vertical portion 27a,
The vertical portion 27a and the shaft support member 23 are connected by two parallel links 35A and 35B. Links 35A, 35B
And connecting portions 37A and 37B between the vertical portion 27a of the vertical moving body and connecting portions 39A and 39B between the links 35A and 35B and the shaft support member 23.
Each is composed of a shaft and a bearing, and it is made with high precision so that it rotates but does not move at all in other directions. The distance between the connecting portions 37A and 37B and the distance between the connecting portions 39A and 39B are the same, and the distance between the connecting portions 37A and 39A and the connecting portion 37B,
The distance between 39B is also the same.
【0018】すなわち、垂直移動体の垂直部27aと、軸
支持部材23と、二つのリンク35A、35Bとは平行リンク
機構を構成している。これにより軸支持部材23は垂直な
状態のまま垂直移動体27に対して自由に上下動可能であ
る。特に平行リンク35A、35Bがほぼ水平な状態にある
ときは、軸支持部材23とそれに支持される回転軸11は実
質的に垂直に上下動可能である。That is, the vertical portion 27a of the vertical moving body, the shaft support member 23, and the two links 35A and 35B constitute a parallel link mechanism. As a result, the shaft support member 23 can freely move up and down with respect to the vertical moving body 27 in a vertical state. Particularly when the parallel links 35A and 35B are in a substantially horizontal state, the shaft support member 23 and the rotary shaft 11 supported by the shaft support member 23 can move up and down substantially vertically.
【0019】下側のリンク35Bの先端部とその下に位置
する垂直移動体27との間にはロードセルのような重量セ
ンサー41が設置されている。この重量センサー41は垂直
移動体27に固定され、その上端でリンク35Bの先端部を
下降しないように支持している。リンク35Bは先端部を
重量センサー41に支持された状態でほぼ水平となる。重
量センサー41にかかる荷重を調節するため、リンク35B
の後端側にはバランスウエイト43が取り付けられてい
る。また重量センサー41に過負荷がかかるのを防止する
ため必要に応じストッパーが設置される(図示せず)。
ストッパーは通常の状態ではリンク35Bに接触しない。A weight sensor 41 such as a load cell is installed between the tip of the lower link 35B and the vertical moving body 27 located therebelow. The weight sensor 41 is fixed to the vertical moving body 27 and supports the tip end of the link 35B at its upper end so as not to descend. The link 35B is substantially horizontal with its tip end supported by the weight sensor 41. Link 35B to adjust the load on the weight sensor 41.
A balance weight 43 is attached to the rear end side. In addition, a stopper is installed as necessary to prevent the weight sensor 41 from being overloaded (not shown).
The stopper does not contact the link 35B under normal conditions.
【0020】上記のように構成すると、多孔質母材17の
成長による重量増加分は、軸支持部材23を下降させよう
とする力となって重量センサー41にかかるので、重量セ
ンサー41で多孔質母材17の重量を測定することができ
る。重量センサー41にかかる重量Qと、軸支持部材23に
かかる重量R(=多孔質母材17の重量)は、モーメント
のつりあいの関係から数1式のようになる(a、bは図
1参照)。With the above construction, the weight increase due to the growth of the porous base material 17 acts on the weight sensor 41 as a force to lower the shaft support member 23. The weight of the base material 17 can be measured. The weight Q applied to the weight sensor 41 and the weight R applied to the shaft support member 23 (= weight of the porous base material 17) are given by the equation 1 from the balance of moments (see FIG. 1 for a and b). ).
【0021】[0021]
【数1】R=Q・(a+b)/a[Formula 1] R = Q · (a + b) / a
【0022】また上記の構成では、回転軸11に重量セン
サーを取り付ける必要がないので、回転軸11の剛性を低
下させないで済む。さらに平行リンク機構を用いた上下
動許容機構は、リニアガイドやスプラインシャフトを用
いた上下動許容機構に比べ、上下動時の摩擦抵抗が小さ
く、上下動以外の方向の剛性が高く、かつ組立調整が容
易である。さらに多孔質母材17の重量によって、軸支持
部材23がわずかに下方に変位しても、多孔質母材17の下
端位置の水平方向の変位量は無視できる量であるので、
多孔質母材の製造には何ら影響がない。Further, in the above structure, since it is not necessary to attach a weight sensor to the rotary shaft 11, it is not necessary to reduce the rigidity of the rotary shaft 11. In addition, the vertical movement allowance mechanism that uses the parallel link mechanism has less frictional resistance during vertical movement, higher rigidity in directions other than vertical movement, and assembly adjustment compared to the vertical movement allowance mechanism that uses a linear guide or spline shaft. Is easy. Further, due to the weight of the porous base material 17, even if the shaft support member 23 is displaced slightly downward, the horizontal displacement amount of the lower end position of the porous base material 17 is negligible,
It has no effect on the production of the porous matrix.
【0023】この装置はまた、平行リンク機構の可動部
の振動を吸収するため、受動型振動吸収機構45と能動型
振動吸収機構47を備えている。受動型振動吸収機構45お
よび能動型振動吸収機構47は平行リンク機構の可動部の
どこかに取り付ければよいが、図示の例では、受動型振
動吸収機構45がバランスウエイト43に、能動型振動吸収
機構47が軸支持部材23に取り付けられている。This device also includes a passive vibration absorbing mechanism 45 and an active vibration absorbing mechanism 47 in order to absorb the vibration of the movable portion of the parallel link mechanism. The passive vibration absorbing mechanism 45 and the active vibration absorbing mechanism 47 may be attached to any of the movable parts of the parallel link mechanism, but in the example shown in the figure, the passive vibration absorbing mechanism 45 is used for the balance weight 43 and the active vibration absorbing mechanism. The mechanism 47 is attached to the shaft support member 23.
【0024】受動型振動吸収機構45は、バランスウエイ
ト43の上にゲル状の軟質ゴム等からなる振動吸収材49を
設置し、その上にダンパーウエイト51を設置することに
より構成されている。この受動型振動吸収機構45は、平
行リンク機構の可動部の上下方向の振動を、ダンパーウ
エイト51の慣性と振動吸収材49の弾性変形抵抗により吸
収するものである。The passive vibration absorbing mechanism 45 comprises a balance weight 43, a vibration absorbing material 49 made of gel-like soft rubber, and a damper weight 51. The passive vibration absorbing mechanism 45 absorbs the vertical vibration of the movable portion of the parallel link mechanism by the inertia of the damper weight 51 and the elastic deformation resistance of the vibration absorbing material 49.
【0025】一方、能動型振動吸収機構47は、軸支持部
材23に垂直に固定されたシリンダ53と、シリンダ53内に
コイルばね55によって上下動可能に支持された補助ウエ
イト57と、シリンダ53の上端部と下端部を連通する連通
管59と、連通管59の途中に設けられた調整弁61と、シリ
ンダ53および連通管59内に充填されたオイル63とから構
成されている。On the other hand, the active vibration absorbing mechanism 47 includes a cylinder 53 fixed vertically to the shaft supporting member 23, an auxiliary weight 57 supported in the cylinder 53 by a coil spring 55 so as to be movable up and down, and a cylinder 53. It is composed of a communication pipe 59 that connects the upper end and the lower end, a regulating valve 61 provided in the middle of the communication pipe 59, a cylinder 53, and oil 63 filled in the communication pipe 59.
【0026】この能動型振動吸収機構47は、上下方向の
振動を補助ウエイト57の慣性とオイル63の流動抵抗によ
り吸収するものである。特にこの振動吸収機構47はオイ
ル63の流動抵抗を調整弁61の開度により調整できるの
で、振動吸収特性を変化させることができる。回転軸11
を含む可動部の振動特性は、多孔質母材17の成長に伴っ
て変化するので、振動吸収特性を変えられれば、多孔質
母材17の成長に応じた最適な振動吸収効果を得ることが
できる。例えば多孔質母材17が小さいうちは振動吸収作
用を弱めにし、多孔質母材17が大きくなるにつれて振動
吸収作用を強くしていくことができる。The active vibration absorbing mechanism 47 absorbs vertical vibration by the inertia of the auxiliary weight 57 and the flow resistance of the oil 63. Particularly, since the vibration absorbing mechanism 47 can adjust the flow resistance of the oil 63 by the opening degree of the adjusting valve 61, the vibration absorbing characteristic can be changed. Rotating shaft 11
Since the vibration characteristics of the movable portion including the change with the growth of the porous base material 17, if the vibration absorption characteristics can be changed, it is possible to obtain the optimum vibration absorption effect according to the growth of the porous base material 17. it can. For example, when the porous base material 17 is small, the vibration absorbing action can be weakened, and as the porous base material 17 is large, the vibration absorbing action can be strengthened.
【0027】以上のような振動吸収機構を設けると、ク
ラッチ32の切り換え等により垂直移動体27に衝撃が加わ
った場合でも、上下振動を速やかに減衰させることがで
き、多孔質母材17の上下振動を抑制することができる。
また重量測定値に入る振動ノイズを小さくできるので、
重量測定精度を向上させることができる。By providing the vibration absorbing mechanism as described above, the vertical vibration can be quickly attenuated even when the vertical moving body 27 is impacted by the switching of the clutch 32 or the like, and the vertical movement of the porous base material 17 is prevented. Vibration can be suppressed.
Also, because vibration noise that enters the weight measurement value can be reduced,
The weight measurement accuracy can be improved.
【0028】この装置はまた、加速度センサー65を備え
ている。加速度センサー65は軸支持部材23に取り付けら
れ、垂直移動体27が上昇するときの加速度を検出する。
重量センサー41は、垂直移動体27の上昇速度にプラスの
加速度が生じた時は重量を実際の重量より大きく検出
し、マイナスの加速度が生じた時は重量を実際の重量よ
り小さく検出する傾向がある。そこでこの装置は、重量
センサー41の出力と加速度センサー65の出力を補正回路
67に入力し、重量センサー41の重量測定値を加速度の大
きさに応じて補正するようにしたものである。補正回路
67には加速度と重量測定値の関係を予め調べて記憶させ
てある。The device also includes an acceleration sensor 65. The acceleration sensor 65 is attached to the shaft support member 23 and detects acceleration when the vertical moving body 27 rises.
The weight sensor 41 tends to detect the weight larger than the actual weight when a positive acceleration occurs in the rising speed of the vertical moving body 27 and to detect the weight smaller than the actual weight when the negative acceleration occurs. is there. Therefore, this device uses a correction circuit for the output of the weight sensor 41 and the output of the acceleration sensor 65.
The input value is input to 67, and the weight measurement value of the weight sensor 41 is corrected according to the magnitude of acceleration. Correction circuit
In 67, the relationship between the acceleration and the weight measurement value is previously checked and stored.
【0029】このようにして測定された重量値は、垂直
移動体27を上昇させるモーター31の制御や、バーナー19
に供給する原料ガスの制御に用いられる。なお加速度セ
ンサー65は軸支持部材23ではなく、垂直移動体27に取り
付けてもよい。また加速度センサー65は必要に応じ設け
られるもので、省略することも可能である。The weight value measured in this way is used to control the motor 31 for raising the vertical moving body 27 and the burner 19
It is used to control the raw material gas supplied to. The acceleration sensor 65 may be attached to the vertical moving body 27 instead of the shaft support member 23. Further, the acceleration sensor 65 is provided as necessary and can be omitted.
【0030】次に重量測定値の補正方法についてさらに
具体的に説明する。垂直移動体27が静止している時また
は等速度で上昇している時は、重量センサー41には加速
度は作用しないので、重量センサー41が測定した重量値
を補正する必要はない。垂直移動体27が静止から上昇に
切り替わる時および上昇から静止へ切り替わる時は、重
量センサー41に加速度が作用する。その加速度は、重量
センサー41が支えている質量に比例する力、つまり慣性
力として重量センサー41に作用する。つまり多孔質母材
17の質量が小さいときは慣性力は小さく、多孔質母材17
の質量が大きいときは慣性力は大きくなる。また重量測
定機構(平行リンク機構の可動部、振動吸収機構および
回転軸11などを含む)の質量によっても慣性力は異な
る。その関係は数2式で表される。Next, the method of correcting the weight measurement value will be described more specifically. Since the acceleration does not act on the weight sensor 41 when the vertical moving body 27 is stationary or is rising at a constant speed, it is not necessary to correct the weight value measured by the weight sensor 41. Acceleration acts on the weight sensor 41 when the vertical moving body 27 switches from stationary to rising and when it switches from rising to stationary. The acceleration acts on the weight sensor 41 as a force proportional to the mass supported by the weight sensor 41, that is, an inertial force. That is, the porous matrix
When the mass of 17 is small, the inertial force is small and the porous matrix 17
When the mass of is large, the inertial force becomes large. The inertial force also varies depending on the mass of the weight measuring mechanism (including the movable part of the parallel link mechanism, the vibration absorbing mechanism, the rotating shaft 11, etc.). The relationship is expressed by the equation (2).
【0031】[0031]
【数2】R=P・G+(P+K)・α[Equation 2] R = P · G + (P + K) · α
【0032】 ただし P:多孔質母材の真の質量(kg) R:測定された多孔質母材の重量(kgf) α:測定された加速度(m/s2 ) K:重量測定機構の等価質量(kg) G:重力加速度(m/s2 )However, P: true mass of the porous matrix (kg) R: measured weight of the porous matrix (kgf) α: measured acceleration (m / s 2 ) K: equivalent of the weight measurement mechanism Mass (kg) G: Gravitational acceleration (m / s 2 )
【0033】そこで、数2式を変形した数3式によっ
て、測定された多孔質母材の重量値Rを補正する。Therefore, the measured weight value R of the porous base material is corrected by the formula 3 which is a modification of the formula 2.
【0034】[0034]
【数3】P=(R−K・α)/(G+α)[Formula 3] P = (R−K · α) / (G + α)
【0035】こうすることによって多孔質母材の重量を
実時間で非常に高精度で測定することが可能となる。By doing so, it becomes possible to measure the weight of the porous base material in real time with extremely high accuracy.
【0036】次に図1の装置による多孔質母材の試作結
果を説明する。まず振動吸収機構45、47を取り付けない
状態で多孔質母材を製造したところ、合成開始後3時間
で多孔質母材17にクラックが発生した。この装置では、
衝撃が加えられてから振動が収まるまでの時間(振動減
衰時間)は20秒であった。また重量測定精度は 0.2%
(1kgの多孔質母材に対して誤差が±2g)であった。
なお使用した重量センサー41はロードセルで、定格は50
N、検出部の剛性は250 kN/m であった。Next, the results of trial production of the porous base material by the apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, when the porous base material was manufactured without attaching the vibration absorbing mechanisms 45 and 47, cracks were generated in the porous base material 17 3 hours after the start of synthesis. With this device,
The time from the impact being applied until the vibration subsided (vibration damping time) was 20 seconds. Weight measurement accuracy is 0.2%
(The error was ± 2 g for 1 kg of the porous base material).
The weight sensor 41 used was a load cell, and the rating was 50.
N, the rigidity of the detection part was 250 kN / m.
【0037】次に図1に示すように受動型振動吸収機構
45および能動型振動吸収機構47を取り付けて多孔質母材
の製造実験を行った。受動型振動吸収機構45の振動吸収
材49は、10%圧縮時の応力が0.1 MPa 、厚さ5mm、面積
100cm2の軟質ゴムであり、ダンパーウエイト51の重量は
1kgである。また能動型振動吸収機構47は、シリンダ53
の内径が30mm、補助ウエイト53の重量が0.5kg 、コイル
ばね55のばね定数が2kN/m 、オイル63の粘度が 100×
10-3Pa・s 、調整弁61の開度調整範囲が1〜10mm2 であ
る。調整弁61の開度は、多孔質母材17が小さいうちは大
きくし、多孔質母材17が大きくなるにつれ小さくなるよ
うに調整した。Next, as shown in FIG. 1, a passive vibration absorbing mechanism
45 and an active vibration absorbing mechanism 47 were attached and a manufacturing experiment of a porous base material was conducted. The vibration absorbing material 49 of the passive vibration absorbing mechanism 45 has a stress of 0.1 MPa at 10% compression, a thickness of 5 mm, and an area.
It is 100 cm 2 of soft rubber, and the weight of the damper weight 51 is 1 kg. In addition, the active vibration absorbing mechanism 47 includes a cylinder 53
Has an inner diameter of 30 mm, auxiliary weight 53 has a weight of 0.5 kg, coil spring 55 has a spring constant of 2 kN / m, and oil 63 has a viscosity of 100 ×.
10 -3 Pa · s, the opening adjustment range of the adjusting valve 61 is 1 to 10 mm 2 . The opening degree of the adjusting valve 61 was adjusted to be large while the porous base material 17 was small and to be small as the porous base material 17 was large.
【0038】この装置の振動減衰時間は合成開始から終
了までの全時間にわたって1秒以内であった。また合成
終了時までの16時間の間、多孔質母材17にクラックは発
生しなかった。また重量測定精度は 0.1%(10kg±10
g)であった。なお使用した重量センサー41はロードセ
ルで、定格は 200N、検出部の剛性は1000kN/m であっ
た。The vibration damping time of this device was within 1 second over the entire time from the start to the end of the synthesis. In addition, no cracks were generated in the porous base material 17 for 16 hours until the completion of the synthesis. The accuracy of weight measurement is 0.1% (10kg ± 10
g). The weight sensor 41 used was a load cell, the rating was 200 N, and the rigidity of the detection part was 1000 kN / m.
【0039】次に図2は本発明の他の実施例を示す。こ
の装置が図1の装置と異なる点は、振動吸収機構として
受動型振動吸収機構45のみを設け、能動型振動吸収機構
を省略したことである。それ以外の構成は図1の装置と
同じであるので、同一部分には同一符号を付してある。Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. This device is different from the device of FIG. 1 in that only a passive vibration absorbing mechanism 45 is provided as a vibration absorbing mechanism and an active vibration absorbing mechanism is omitted. Since the other configurations are the same as those of the apparatus of FIG. 1, the same parts are designated by the same reference numerals.
【0040】この装置で多孔質母材を試作したところ、
合成開始後10時間を経過するまでは多孔質母材17にクラ
ックが発生しなかったが、それ以上になるとクラックが
発生することが多かった。この装置の振動減衰時間は合
成開始から10時間までは1秒以内であった。また重量測
定精度は 0.1%(1kg±1g)であった。なお使用した
重量センサー41はロードセルで、定格は50N、検出部の
剛性は250 kN/m であった。この結果によると、多孔質
母材17の仕上がり重量が1kg程度(合成時間10時間以
内)の場合は、振動吸収機構は受動型振動吸収機構45の
みで十分であることが分かる。When a porous base material was prototyped with this apparatus,
No cracks were generated in the porous base material 17 until 10 hours passed after the synthesis was started, but cracks were often generated when the amount was more than 10 hours. The vibration damping time of this device was within 1 second from the start of synthesis up to 10 hours. The accuracy of the weight measurement was 0.1% (1 kg ± 1 g). The weight sensor 41 used was a load cell, the rating was 50 N, and the rigidity of the detecting portion was 250 kN / m. According to this result, when the finished weight of the porous base material 17 is about 1 kg (synthesis time is within 10 hours), the passive vibration absorbing mechanism 45 alone is sufficient as the vibration absorbing mechanism.
【0041】次に図3は本発明のさらに他の実施例を示
す。この装置が図2の装置と異なる点は、受動型振動吸
収機構45がバランスウエイト43ではなく回転軸11に取り
付けられていることである。この受動型振動吸収機構45
は、回転軸11のまわりに円筒状振動吸収材49と円筒状の
ダンパーウエイト51を同軸状に取り付けた構造である。
振動吸収材49の下端は回転軸11に形成した鍔部69によっ
て受け止められており、鍔部69とダンパーウエイト51の
下端との間にも振動吸収材49が介在している。それ以外
の構成は図2の装置と同じであるので、同一部分には同
一符号を付してある。このような装置でも図2の装置と
同様な振動吸収効果および重量測定精度が得られる。Next, FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention. This device is different from the device of FIG. 2 in that the passive vibration absorbing mechanism 45 is attached to the rotating shaft 11 instead of the balance weight 43. This passive vibration absorption mechanism 45
Is a structure in which a cylindrical vibration absorbing material 49 and a cylindrical damper weight 51 are coaxially attached around the rotating shaft 11.
The lower end of the vibration absorbing material 49 is received by the flange portion 69 formed on the rotating shaft 11, and the vibration absorbing material 49 is also interposed between the flange portion 69 and the lower end of the damper weight 51. Since the other configuration is the same as that of the apparatus of FIG. 2, the same reference numerals are given to the same portions. With such a device, the same vibration absorption effect and weight measurement accuracy as those of the device of FIG. 2 can be obtained.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転軸の剛性を低下させることなく、多孔質母材の重量を
実時間で測定することができる。また振動吸収機構を設
けたことにより多孔質母材のクラックの発生を防止でき
ると共に、重量測定精度を向上させることができる。As described above, according to the present invention, the weight of the porous base material can be measured in real time without lowering the rigidity of the rotating shaft. Further, by providing the vibration absorbing mechanism, it is possible to prevent the generation of cracks in the porous base material and improve the accuracy of weight measurement.
【図1】 本発明に係る光ファイバー用多孔質母材製造
装置の一実施例を示す全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an optical fiber porous base material manufacturing apparatus according to the present invention.
【図2】 本発明の他の実施例を示す全体構成図。FIG. 2 is an overall configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
【図3】 本発明のさらに他の実施例を示す全体構成
図。FIG. 3 is an overall configuration diagram showing still another embodiment of the present invention.
11:回転軸 17:多孔質母
材 19:バーナー 21:軸受 23:軸支持部材 25:モーター 27:垂直移動体 29:ボールネ
ジ 31:モーター 33:ガイド棒 35A、35B:リンク 37A、37B、
39A、39B:連結部 41:重量センサー 43:バランス
ウエイト 45:受動型振動吸収機構 47:能動型振
動吸収機構 49:振動吸収材 51:ダンパー
ウエイト 53:シリンダ 55:コイルス
プリング 57:補助ウエイト 59:連通管 61:調整弁 63:オイル 65:加速度センサー 67:補正回路11: Rotating shaft 17: Porous base material 19: Burner 21: Bearing 23: Shaft support member 25: Motor 27: Vertical moving body 29: Ball screw 31: Motor 33: Guide rod 35A, 35B: Link 37A, 37B,
39A, 39B: Connection part 41: Weight sensor 43: Balance weight 45: Passive vibration absorption mechanism 47: Active vibration absorption mechanism 49: Vibration absorption material 51: Damper weight 53: Cylinder 55: Coil spring 57: Auxiliary weight 59: Communication pipe 61: Regulator valve 63: Oil 65: Acceleration sensor 67: Correction circuit
Claims (4)
を支持して回転する垂直な回転軸と、この回転軸を多孔
質母材の成長に応じて上昇させる垂直移動体とを備えた
光ファイバー用多孔質母材の製造装置において、前記回
転軸を垂直移動体に対して上下動可能に支持する上下動
許容機構を設け、その上下動許容機構の可動部と垂直移
動体との間に多孔質母材の重量を検出する重量センサー
を設け、さらに上下動許容機構の可動部または回転軸の
一部に上下方向の振動を吸収する振動吸収機構を設けた
ことを特徴とする光ファイバー用多孔質母材の製造装
置。1. A vertical rotating shaft for supporting and rotating a porous base material for an optical fiber being manufactured at its lower end, and a vertical moving body for raising this rotating shaft according to the growth of the porous base material. In an apparatus for manufacturing a porous preform for optical fibers, a vertical movement allowing mechanism that supports the rotating shaft so as to be vertically movable with respect to a vertical moving body is provided, and between the movable part of the vertical movement allowing mechanism and the vertical moving body. A weight sensor for detecting the weight of the porous base material is provided, and further, a vibration absorbing mechanism for absorbing vertical vibration is provided at the movable part of the vertical movement allowance mechanism or a part of the rotating shaft. Quality base material manufacturing equipment.
許容機構は、回転軸を回転自在に支持する軸支持部材と
垂直移動体の垂直部とを平行なリンクで連結して、軸支
持部材を垂直移動体に対して上下動可能とした平行リン
ク機構からなることを特徴とするもの。2. The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the vertical movement allowance mechanism connects a shaft support member for rotatably supporting the rotary shaft and a vertical portion of the vertical moving body with parallel links, A parallel link mechanism in which a shaft support member is vertically movable with respect to a vertical moving body.
て、振動吸収機構として、受動型振動吸収機構および能
動型振動吸収機構のいずれか一方または双方を備えてい
ることを特徴とするもの。3. The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the vibration absorbing mechanism includes one or both of a passive vibration absorbing mechanism and an active vibration absorbing mechanism. .
って、さらに、垂直移動体が上昇するときの加速度を検
出する加速度センサーと、その加速度センサーの出力に
応じて重量センサーで検出した重量値を補正する補正手
段とを設けたことを特徴とするもの。4. The manufacturing apparatus according to claim 1, 2 or 3, further comprising: an acceleration sensor for detecting acceleration when the vertical moving body rises, and a weight sensor for detecting an output of the acceleration sensor. A correction means for correcting the weight value is provided.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3202394A JPH07215725A (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Apparatus for producing porous preform for optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3202394A JPH07215725A (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Apparatus for producing porous preform for optical fiber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07215725A true JPH07215725A (en) | 1995-08-15 |
Family
ID=12347273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3202394A Pending JPH07215725A (en) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | Apparatus for producing porous preform for optical fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07215725A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004014811A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-19 | Pirelli & C. S.P.A. | Apparatus and method for measuring the weight of an optical fiber preform during a chemical deposition process for forming the preform |
JP2011256075A (en) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Fujikura Ltd | Apparatus for sintering optical fiber porous preform |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP3202394A patent/JPH07215725A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004014811A1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-19 | Pirelli & C. S.P.A. | Apparatus and method for measuring the weight of an optical fiber preform during a chemical deposition process for forming the preform |
JP2011256075A (en) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Fujikura Ltd | Apparatus for sintering optical fiber porous preform |
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