JPH0321890Y2 - - Google Patents
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- JPH0321890Y2 JPH0321890Y2 JP1987036351U JP3635187U JPH0321890Y2 JP H0321890 Y2 JPH0321890 Y2 JP H0321890Y2 JP 1987036351 U JP1987036351 U JP 1987036351U JP 3635187 U JP3635187 U JP 3635187U JP H0321890 Y2 JPH0321890 Y2 JP H0321890Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- holder
- face
- main shaft
- hole
- Prior art date
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は、光フアイバの端面を目的とする種々
の曲面に加工する装置に関するもので、特に、光
フアイバの端面を高精度にかつ能率的に加工する
のに好適な光フアイバ端面研削加工装置に関す
る。[Detailed description of the invention] [Field of industrial application] The present invention relates to a device for processing the end face of an optical fiber into various curved surfaces, and in particular, it relates to a device for processing the end face of an optical fiber into various curved surfaces with high precision and efficiency. The present invention relates to an optical fiber end face grinding device suitable for processing.
光フアイバを用いた光通信システムなどにおい
ては、光源から放出された光を効率よく光フアイ
バへ入射させることが重要である。そのために、
光源、例えばLD(半導体レーザ)やLED(発光ダ
イオード)などの光源と光フアイバの端面との間
にレンズを置いたり、あるいは光フアイバの端面
を球や球面状またはテーパ状とすることが行われ
ている。中でも、光フアイバの端面を球や球面状
などの曲面状とすることは、効率が高くかつ反射
戻り光の抑制効果もあり実用に優れた利点があ
る。
In optical communication systems using optical fibers, it is important to efficiently make light emitted from a light source enter the optical fiber. for that,
A lens is placed between the light source, such as an LD (semiconductor laser) or an LED (light emitting diode), and the end face of the optical fiber, or the end face of the optical fiber is made spherical, spherical, or tapered. ing. Among these, forming the end face of the optical fiber into a curved shape such as a sphere or a spherical shape has the advantage of high efficiency and the effect of suppressing reflected return light, which is excellent in practical use.
光フアイバの端面を曲面状に加工する方法とし
ては、光フアイバの端部を熱で溶かし表面張力の
作用で曲面に整形する方法のほかに、エツチング
や放電加工などの方法が知られている。しかし、
いずれの方法にしても、歩留りがきわめて低く、
かつ加工に長時間かかることから、ただちに生産
へ適用できるものではなかつた。 As methods for processing the end face of an optical fiber into a curved surface, there are methods such as etching and electric discharge machining, in addition to a method in which the end of the optical fiber is melted with heat and shaped into a curved surface by the action of surface tension. but,
Either way, the yield is extremely low.
In addition, it took a long time to process, so it could not be applied immediately to production.
そこで、機械研削する方法が試みられた。機械
研削の場合には、光フアイバを回転させながら、
その端面を砥石によつて曲面に研削加工するもの
であるため、光フアイバの加工端面を芯ずれなく
回転させることが重要である。そのための方法と
して、従来、第8図および第9図に示す方法が知
られている。 Therefore, a method of mechanical grinding was attempted. In the case of mechanical grinding, while rotating the optical fiber,
Since the end face of the optical fiber is ground into a curved surface using a grindstone, it is important to rotate the processed end face of the optical fiber without misalignment. Conventionally, methods shown in FIGS. 8 and 9 are known as methods for this purpose.
第8図に示す方法は、中空軸状の主軸4の先端
にホルダ5を取り付け、このホルダ5の挿通穴6
内に、光フアイバ1の外周を一次被覆2Aおよび
二次被覆2Bで被覆した光フアイバ芯線3の加工
端部を挿入するとともに、固定材7(例えば、エ
レクトロンワツクスなど。)を注入して光フアイ
バ芯線3をホルダ5に固定した後、光フアイバ1
の軸線と回転中心軸とが一致するように芯出しを
して光フアイバ1の振れを低減するようにしたも
のである。この方法は、芯出しとワツクス処理に
長時間(略30分程度)かかることから、きわめて
作業性が悪いという問題があつた。 In the method shown in FIG. 8, a holder 5 is attached to the tip of a hollow main shaft 4, and an insertion hole 6 of the holder 5 is attached.
The processed end of the optical fiber core wire 3 whose outer periphery is coated with the primary coating 2A and the secondary coating 2B is inserted into the inner periphery of the optical fiber 1, and a fixing material 7 (for example, electron wax, etc.) is injected into the inner periphery of the optical fiber 1. After fixing the fiber core wire 3 to the holder 5, the optical fiber 1
The optical fiber 1 is centered so that the axis of the optical fiber 1 coincides with the center axis of rotation, thereby reducing the deflection of the optical fiber 1. This method had the problem of extremely poor workability because centering and wax treatment took a long time (approximately 30 minutes).
第9図に示す方法は、ホルダ5の先端に光フア
イバ1の径より若干大きい径でかつ偏心のない高
精度な保持穴8を形成し、この保持穴8内に光フ
アイバ1の加工端面近傍を挿入し、光フアイバ1
の振れを低減するようにしたものである。この方
法は、第8図の方法に比べ作業性は若干向上する
ものの、保持穴8の加工に技術的な限界がある
上、保持穴8に光フアイバ1を挿入するために隙
間をもたせておかなければならないことから、こ
の隙間の影響によつて加工端面に振れが生じてし
まう問題があつた。つまり、第10図に示すよう
に、光フアイバ1の加工端面近傍を保持穴8で保
持したとしても、保持穴8と光フアイバ1との間
に隙間があると、それより後方のフアイバの振れ
が影響して先端の加工端面に振れが生じてしまう
問題があつた。 The method shown in FIG. 9 involves forming a high-precision holding hole 8 with a slightly larger diameter than the diameter of the optical fiber 1 at the tip of the holder 5 and having no eccentricity. Insert the optical fiber 1
This is designed to reduce the runout. Although this method has slightly improved workability compared to the method shown in FIG. As a result, there was a problem in that the machining end face would run out due to the influence of this gap. In other words, as shown in FIG. 10, even if the vicinity of the processed end surface of the optical fiber 1 is held by the holding hole 8, if there is a gap between the holding hole 8 and the optical fiber 1, the fiber behind it will deflect. There was a problem in which the machined end surface of the tip was affected by runout.
ここに、本考案は、このような機械研削におけ
る従来の問題点に鑑み、光フアイバの端面を、芯
ずれなく高精度にしかも短時間で所望の曲面形状
に加工することができる光フアイバ端面研削加工
装置を提供することにある。
In view of these conventional problems in mechanical grinding, the present invention proposes an optical fiber end face grinding method that can process the end face of an optical fiber into a desired curved shape with high precision and in a short time without misalignment. Our goal is to provide processing equipment.
そのため、本考案では、外周が被覆された光フ
アイバの端面を曲面に研削加工する装置として、
基台と、この基台に設けられた光フアイバの加工
端面近傍を保持しかつ光フアイバを回転させるフ
アイバ保持ユニツトと、前記基台に設けられ前記
フアイバ保持ユニツトに保持された光フアイバの
端面を曲面に研削加工する砥石を有する砥石ユニ
ツトと、を備え、前記フアイバ保持ユニツトは、
前記基台に回転可能に支持された中空軸状の主軸
と、この主軸を回転させる駆動装置と、前記主軸
の先端に固定されたホルダとを備えた構成を基本
とする。
Therefore, in the present invention, as a device for grinding the end face of an optical fiber whose outer periphery is coated into a curved surface,
A base, a fiber holding unit that holds the vicinity of the processed end face of the optical fiber provided on the base and rotates the optical fiber, and an end face of the optical fiber provided on the base and held by the fiber holding unit. a grindstone unit having a grindstone for grinding into a curved surface, the fiber holding unit comprising:
The basic structure includes a hollow main shaft rotatably supported by the base, a drive device for rotating the main shaft, and a holder fixed to the tip of the main shaft.
そして、前記ホルダの先端側には主軸の回転軸
線上に光フアイバの加工端面近傍を一定以上の長
さで保持する保持穴を設けることにより、加工端
面近傍の撓み等を防止して加工する光フアイバの
位置精度を確保する。 By providing a holding hole on the tip side of the holder to hold the vicinity of the processed end face of the optical fiber over a certain length on the rotation axis of the main shaft, the optical fiber to be processed can be prevented from bending near the processed end face. Ensure fiber positioning accuracy.
さらに、前記ホルダの基端側には保持穴より大
径の案内穴を形成し、この案内穴には保持穴に挿
通される光フアイバを案内する案内筒を挿抜可能
に嵌合し、この案内筒には中心に光フアイバの外
周被覆を嵌合保持する挿通穴を設けることによ
り、光フアイバの装着にあたつて案内筒を取り出
して挿通穴に光フアイバの被覆を嵌合させ、この
案内筒を案内穴に挿入すれば保持された光フアイ
バが自ずと保持穴に芯合わせされて挿通されるよ
うにして、折れ易い光フアイバの安全性および細
い保持穴に挿通させる作業の容易性ないし迅速性
を確保する。 Furthermore, a guide hole having a larger diameter than the holding hole is formed on the proximal end side of the holder, and a guide tube for guiding the optical fiber inserted into the holding hole is removably fitted into the guide hole. By providing an insertion hole in the center of the tube to fit and hold the outer peripheral coating of the optical fiber, when installing the optical fiber, the guide tube is taken out and the optical fiber coating is fitted into the insertion hole, and the guide tube is inserted into the guide tube. When inserted into the guide hole, the optical fiber held is automatically aligned with the holding hole and inserted, thereby increasing the safety of the easily broken optical fiber and the ease and speed of the work of inserting it into the thin holding hole. secure.
ここで、以下に本考案の特徴をより詳細に述べ
る。 Here, the features of the present invention will be described in more detail below.
本考案者は、第10図に示す状態では、保持穴
8と光フアイバ1との間に隙間があると、それよ
り後方のフアイバの振れの影響によつて加工端面
に振れが生じるが、これは保持穴8の長さに関係
していることに着目したものである。 The present inventor believes that in the state shown in FIG. 10, if there is a gap between the holding hole 8 and the optical fiber 1, the processed end face will deflect due to the influence of the deflection of the fiber behind the gap. is related to the length of the holding hole 8.
第2図に示す如く、保持穴8の後方に光フアイ
バ1を保持するもう一つの保持穴8Aを設ける
と、それより後方のフアイバの振れの影響が抑制
されることが判つた。抑制効果が現れるのは、保
持穴8,8Aの間隔lが1.5mm以上である。そこ
で、本考案では、第1図に示す如く、ホルダ5に
主軸4の回転軸線と同一軸線上に光フアイバ1の
加工端面近傍を一定以上の長さ(1.5mm以上)で
保持する保持穴11を形成し、これにより後方の
フアイバの振れの影響を抑制し、加工端面を高精
度にかつ所望形状に加工できるようにしたもので
ある。 As shown in FIG. 2, it has been found that by providing another holding hole 8A for holding the optical fiber 1 behind the holding hole 8, the influence of deflection of the fiber further back can be suppressed. The suppressing effect appears when the distance l between the holding holes 8 and 8A is 1.5 mm or more. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, a holding hole 11 is provided in the holder 5 that holds the vicinity of the processed end surface of the optical fiber 1 on the same axis as the rotational axis of the main shaft 4 at a length longer than a certain length (1.5 mm or more). This suppresses the influence of the deflection of the rear fiber and allows the processed end face to be processed into a desired shape with high precision.
しかし、実際に主軸に取りつけたホルダの保持
穴内へ微細な光フアイバの加工端面を挿入するこ
とは容易ではなく、誤つて先端をどこかに当てる
とすぐに折損してしまう。そこで、本考案では、
第1図に示す如く、ホルダ5に主軸4の回転軸線
と同一軸線上に案内穴12を形成し、この案内穴
12に中心に光フアイバ1の被覆2A,2Bの外
径と嵌合する挿通穴13を有する案内筒14を挿
抜可能に嵌合させることにより、短時間に光フア
イバをホルダにセツトできるようにしたものであ
る。 However, it is not easy to actually insert the processed end surface of a fine optical fiber into the holding hole of a holder attached to the main shaft, and if the tip hits somewhere by mistake, it will easily break. Therefore, in this proposal,
As shown in FIG. 1, a guide hole 12 is formed in the holder 5 on the same axis as the rotational axis of the main shaft 4, and an insertion hole is inserted into the guide hole 12 to fit with the outer diameter of the coatings 2A and 2B of the optical fiber 1. By fitting a guide tube 14 having a hole 13 in a removable manner, the optical fiber can be set in the holder in a short time.
以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第3図に本実施例の光フアイバ端面研削加工装
置の外観を示す。 FIG. 3 shows the appearance of the optical fiber end face grinding apparatus of this embodiment.
同加工装置は、大きく分けて、基台21と、こ
の基台21の上面一側に設けられ光フアイバ1の
加工端面近傍を保持しかつ光フアイバ1を回転さ
せるフアイバ保持ユニツト31と、前記基台21
の上面他側に設けられ前記フアイバ保持ユニツト
31に保持された光フアイバ1の端面を曲面に研
削加工する砥石70を有する砥石ユニツト71
と、前記基台21の上面後部に支柱100を介し
て設けられ光フアイバ1の加工端面に対する砥石
70の位置を確認するための顕微鏡ユニツト10
1とから構成されている。 The processing apparatus is roughly divided into a base 21, a fiber holding unit 31 which is provided on one side of the upper surface of the base 21 and holds the vicinity of the processed end surface of the optical fiber 1 and rotates the optical fiber 1, and the base 21. stand 21
A grindstone unit 71 having a grindstone 70 provided on the other side of the upper surface for grinding the end face of the optical fiber 1 held by the fiber holding unit 31 into a curved surface.
A microscope unit 10 is provided at the rear of the upper surface of the base 21 via a support 100 for confirming the position of the grindstone 70 with respect to the processed end surface of the optical fiber 1.
It is composed of 1.
フアイバ保持ユニツト31は、前記基台21の
上面一側に固定された支持台32と、この支持台
32上にZ軸方向(図中左右方向)へ進退するテ
ーブル33を介して固定された主軸頭34と、こ
の主軸頭34に回転可能かつZ軸方向に沿つて支
持されたフアイバ保持装置35とを含む。 The fiber holding unit 31 includes a support stand 32 fixed to one side of the upper surface of the base 21, and a main shaft fixed on the support stand 32 via a table 33 that moves back and forth in the Z-axis direction (left and right directions in the figure). It includes a head 34 and a fiber holding device 35 rotatably supported by the spindle head 34 along the Z-axis direction.
フアイバ保持装置35は、第4図に示す如く、
前記主軸頭34に軸受スリーブ36を介して回転
可能に支持された中空軸状の主軸37を有する。
主軸37と軸受スリーブ36との間には、その前
端側に主軸37の外周面へ向かつて開口する空気
噴出孔38を円周方向の所定角度位置に有する空
気軸受部材39が介装されているとともに、後端
側に主軸37の外周面および主軸37の途中に設
けられた鍔部37Aの前端面へそれぞれ向かつて
開口する空気噴出孔40を円周方向の所定角度位
置に有する空気軸受部材41が介装されている。 The fiber holding device 35, as shown in FIG.
The main shaft 37 has a hollow shaft shape and is rotatably supported by the main shaft head 34 via a bearing sleeve 36.
An air bearing member 39 is interposed between the main shaft 37 and the bearing sleeve 36, and the air bearing member 39 has an air jet hole 38 at a predetermined angular position in the circumferential direction that opens toward the outer peripheral surface of the main shaft 37 on its front end side. Also, an air bearing member 41 having air jet holes 40 at predetermined angular positions in the circumferential direction that open toward the outer circumferential surface of the main shaft 37 and the front end surface of the flange 37A provided in the middle of the main shaft 37, respectively, on the rear end side. is interposed.
また、前記軸受スリーブ36の後端面には、ス
ペーサ42を介して前記鍔部37Aの後端面と接
する圧縮空気導入リング43が結合されている。
圧縮空気導入リング43には、空気流路44が中
心へ向かつて形成されているとともに、その空気
流路44を介して供給された圧縮空気を前記鍔部
37Aの後端面へ噴出する空気噴出孔45が円周
方向の所定角度位置にそれぞれ開口されている。
さらに、前記軸受スリーブ36には、前記空気流
路44と連通しかつその空気流路44へ導かれた
圧縮空気を前記各空気軸受部材39,41の空気
噴出孔38,40へ供給する空気流路46が形成
されている。これにより、主軸37は、ラジアル
方向およびスラスト方向に対してそれぞれ空気軸
受により回転可能に支持されている。 Further, a compressed air introduction ring 43 is coupled to the rear end surface of the bearing sleeve 36 via a spacer 42, and is in contact with the rear end surface of the flange portion 37A.
The compressed air introduction ring 43 has an air passage 44 formed toward the center, and an air jet hole for jetting the compressed air supplied through the air passage 44 to the rear end surface of the flange 37A. 45 are opened at predetermined angular positions in the circumferential direction.
Further, the bearing sleeve 36 has an air flow that communicates with the air passage 44 and supplies the compressed air guided to the air passage 44 to the air jet holes 38 and 40 of the respective air bearing members 39 and 41. A channel 46 is formed. Thereby, the main shaft 37 is rotatably supported by air bearings in both the radial direction and the thrust direction.
また、前記圧縮空気導入リング43の後端面に
は、外周面に放熱フイン47を有するケース48
が取り付けられている。ケース48と前記主軸3
7の後端部との間には、主軸37を回転させる駆
動装置としてのモータ49が内蔵されている。モ
ータ49は、前記ケース48の内側に固定された
ステータ50と、前記主軸37の外周に固定され
前記ステータ50に対して所定のクリアランスを
もつて対向するロータ51とからなる。さらに、
主軸37の前端には先ホルダ52が、主軸37の
後端には後ホルダ53がそれぞれ取り付けられて
いる。 Further, on the rear end surface of the compressed air introduction ring 43, a case 48 having heat dissipation fins 47 on the outer peripheral surface is provided.
is installed. Case 48 and the main shaft 3
A motor 49 serving as a drive device for rotating the main shaft 37 is built in between the rear end portion of the main shaft 37 and the rear end portion of the main shaft 37 . The motor 49 includes a stator 50 fixed inside the case 48, and a rotor 51 fixed to the outer periphery of the main shaft 37 and facing the stator 50 with a predetermined clearance. moreover,
A front holder 52 is attached to the front end of the main shaft 37, and a rear holder 53 is attached to the rear end of the main shaft 37.
先ホルダ52は、第5図に示す如く、前記主軸
37の前端に取り付けられた第1のホルダ52A
と、この第1のホルダ52Aの前端に袋ナツト5
5を介して着脱自在に取り付けられた第2のホル
ダ52Bとからなる。第1のホルダ52Aには、
主軸37の回転軸線と同一軸線上に第1の案内穴
54が形成されている。第2のホルダ52Bは、
先端部が次第に径小となる円錐形状に形成されて
いるとともに、主軸37の回転軸線と同一軸線上
に沿つて光フアイバ1の加工端面近傍を一定以上
の長さで保持する保持穴57およびその保持穴5
7の径より大きくかつ第1の案内穴54の径より
小さい径の第2の案内穴58を有する。 The tip holder 52 is a first holder 52A attached to the front end of the main shaft 37, as shown in FIG.
A cap nut 5 is attached to the front end of this first holder 52A.
5, and a second holder 52B detachably attached via the second holder 52B. The first holder 52A includes
A first guide hole 54 is formed coaxially with the rotational axis of the main shaft 37 . The second holder 52B is
A holding hole 57 whose tip part is formed in a conical shape whose diameter gradually becomes smaller and which holds the vicinity of the processed end surface of the optical fiber 1 for a certain length or more along the same axis as the rotational axis of the main shaft 37; Holding hole 5
The second guide hole 58 has a diameter larger than the diameter of the second guide hole 7 and smaller than the diameter of the first guide hole 54.
保持穴57の長さは、それより後方の光フアイ
バ1の振れが先端に影響しない長さ、例えば二次
被覆2Bの直径が約3mm、光フアイバ1の直径が
約0.125mmの場合では1.5mm以上必要であるが、こ
こでは2mm以上である。また、第2のホルダ52
Bの先端にはスリツト59が形成され、第2のホ
ルダ52Bの外周に螺合された袋ナツト60によ
り保持穴57の径が拡大、縮小できるようになつ
ている。 The length of the holding hole 57 is such that the deflection of the optical fiber 1 behind it does not affect the tip, for example, when the diameter of the secondary coating 2B is about 3 mm and the diameter of the optical fiber 1 is about 0.125 mm, the length is 1.5 mm. In this case, it is 2 mm or more. In addition, the second holder 52
A slit 59 is formed at the tip of B, and the diameter of the holding hole 57 can be enlarged or reduced by a cap nut 60 screwed onto the outer periphery of the second holder 52B.
第1の案内穴54および第2の案内穴58に
は、案内筒61が挿抜可能に嵌合されている。案
内筒61は、外径が前記第2の案内穴58に嵌合
する径の第1の筒部62と、外径が前記第1の案
内穴54に嵌合する径の第2の筒部63と、外径
が前記第2の筒部63の径より大きい第3の筒部
64とからなる。また、案内筒61の中心には、
光フアイバ1を包む一次被覆2Aの外径と嵌合す
る径の第1の挿通穴65と、二次被覆2Bの外径
と嵌合する径の第2の挿通穴66と、この第2の
挿通穴66よりも大きい径の第3の挿通穴67と
が順次形成されている。第3の挿通穴67には、
内径が二次被覆2Bの外径より僅か大きい径のパ
イプ68の前端部が嵌合されている。パイプ68
の後端部は、第6図に示す如く、後ホルダ53の
係合穴69に嵌合されている。 A guide tube 61 is fitted into the first guide hole 54 and the second guide hole 58 so as to be insertable and removable. The guide cylinder 61 includes a first cylinder part 62 having an outer diameter that fits into the second guide hole 58 and a second cylinder part 62 whose outer diameter has a diameter that fits into the first guide hole 54. 63, and a third cylindrical portion 64 having an outer diameter larger than the diameter of the second cylindrical portion 63. In addition, at the center of the guide tube 61,
A first insertion hole 65 with a diameter that fits with the outer diameter of the primary coating 2A surrounding the optical fiber 1, a second insertion hole 66 with a diameter that fits with the outer diameter of the secondary coating 2B, and A third insertion hole 67 having a diameter larger than that of the insertion hole 66 is sequentially formed. In the third insertion hole 67,
A front end portion of a pipe 68 having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the secondary coating 2B is fitted. pipe 68
The rear end portion is fitted into an engagement hole 69 of the rear holder 53, as shown in FIG.
砥石ユニツト71は、前記基台21の上面他側
に前記主軸37の回転軸線に対して直交する軸線
を中心として回動可能に設けられた回動テーブル
72と、この回動テーブル72を回動させる駆動
装置73と、前記回動テーブル72上に設けられ
2つのサーボモータ74X,74Yによつて回動
テーブル72の回動軸線に対して直交しかつ互い
に直交する方向へ移動可能なX−Yテーブル74
と、このX−Yテーブル74上に固定された砥石
軸頭75と、この砥石軸頭75に回転可能かつ前
記回動テーブル72の回動軸線に対して直角に設
けられた砥石70を有する砥石軸76とを含む。 The grindstone unit 71 includes a rotary table 72 that is rotatably provided on the other side of the upper surface of the base 21 and is rotatable about an axis perpendicular to the rotational axis of the main shaft 37, and a rotary table 72 that rotates the rotary table 72. an X-Y drive device 73 provided on the rotary table 72 and movable in directions perpendicular to the rotation axis of the rotary table 72 and perpendicular to each other by means of two servo motors 74X and 74Y. table 74
A whetstone having a whetstone shaft head 75 fixed on this X-Y table 74, and a whetstone 70 rotatable on this whetstone shaft head 75 and provided at right angles to the rotation axis of the rotary table 72. and a shaft 76.
駆動装置73は、前記回動テーブル72と同軸
上に設けられたウオームホイール77と、このウ
オームホイール77に噛合されたウオーム78
と、このウオーム78を回動させる正逆可能なモ
ータ79とから構成されている。従つて、モータ
79を正逆回転させると、ウオーム78およびウ
オームホイール77を介して回動テーブル72が
正逆回動するので、その回動テーブル72の回動
軸線を中心として砥石軸76が往復回動される。 The drive device 73 includes a worm wheel 77 provided coaxially with the rotary table 72 and a worm 78 meshed with the worm wheel 77.
and a motor 79 that rotates the worm 78 in forward and reverse directions. Therefore, when the motor 79 is rotated in the forward and reverse directions, the rotary table 72 is rotated in the forward and reverse directions via the worm 78 and the worm wheel 77, so that the grindstone shaft 76 reciprocates about the rotation axis of the rotary table 72. Rotated.
砥石軸76は、第7図に示す如く、前記砥石軸
頭75に軸受スリーブ80を介して回転可能に支
持されている。軸受スリーブ80と砥石軸76と
の間には、その前端側に保持リング81と前記砥
石軸76の外周面へ向かつて開口する空気噴出孔
82を円周方向の所定角度位置に有する空気軸受
部材83とが介装されているとともに、後端側に
砥石軸76の外周面および砥石軸76の後端部に
設けられた鍔部76Aの前端面へ向かつて開口す
る空気噴出孔84を円周方向の所定角度位置に有
する空気軸受部材85が介装されている。空気噴
出孔82には、前記軸受スリーブ80に形成され
た空気供給口86および保持リング81に形成さ
れた空気流路87を通じて圧縮空気が供給されて
いる。一方、空気噴出口84には、前記軸受スリ
ーブ80に形成された空気供給口88および空気
流路89を通じて圧縮空気が供給されている。 As shown in FIG. 7, the grindstone shaft 76 is rotatably supported by the grindstone shaft head 75 via a bearing sleeve 80. Between the bearing sleeve 80 and the grindstone shaft 76, there is an air bearing member having a retaining ring 81 on its front end side and an air jet hole 82 opening toward the outer peripheral surface of the grindstone shaft 76 at a predetermined angular position in the circumferential direction. 83 is interposed therein, and an air jet hole 84 that opens toward the outer circumferential surface of the grinding wheel shaft 76 and the front end surface of the flange 76A provided at the rear end of the grinding wheel shaft 76 is provided on the rear end side. An air bearing member 85 is interposed at a predetermined angular position in the direction. Compressed air is supplied to the air jet hole 82 through an air supply port 86 formed in the bearing sleeve 80 and an air passage 87 formed in the retaining ring 81. On the other hand, compressed air is supplied to the air outlet 84 through an air supply port 88 and an air passage 89 formed in the bearing sleeve 80 .
また、前記軸受スリーブ80の後端面には、ス
ペーサ90を介して前記鍔部76Aの後端面と接
する端板91が結合されている。端板91には、
前記空気流路89と連通する空気流路92が形成
されているとともに、その空気流路92を介して
供給された圧縮空気を前記鍔部76Aの後端面へ
噴出する空気噴出孔93が所定角度位置にそれぞ
れ開口されている。これにより、砥石軸76は、
ラジアル方向およびスラスト方向に対してそれぞ
れ空気軸受により回転可能に支持されている。 Further, an end plate 91 is coupled to the rear end surface of the bearing sleeve 80 via a spacer 90, and is in contact with the rear end surface of the flange portion 76A. The end plate 91 includes
An air flow path 92 communicating with the air flow path 89 is formed, and an air jet hole 93 for jetting compressed air supplied through the air flow path 92 to the rear end surface of the flange 76A is formed at a predetermined angle. There are openings in each position. As a result, the grindstone shaft 76 is
It is rotatably supported by air bearings in both the radial direction and the thrust direction.
また、両空気軸受部材83,85の間におい
て、軸受スリーブ80と砥石軸76との間には、
砥石軸76を回転させる駆動装置としてのモータ
94が内蔵されている。モータ94は、前記軸受
スリーブ80の内側に固定されたステータ95
と、前記砥石軸76の外周に固定され前記ステー
タ95に対して所定のクリアランスをもつて対向
するロータ96とからなる。 Moreover, between both air bearing members 83 and 85, between the bearing sleeve 80 and the grindstone shaft 76,
A motor 94 serving as a drive device for rotating the grindstone shaft 76 is built-in. The motor 94 has a stator 95 fixed inside the bearing sleeve 80.
and a rotor 96 fixed to the outer periphery of the grindstone shaft 76 and facing the stator 95 with a predetermined clearance.
次に、本実施例の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be explained.
光フアイバ1の端面を研削加工するに当たつ
て、まず、光フアイバ芯線3をフアイバ保持ユニ
ツト31にセツトする。これには、後ホルダ5
3、パイプ68および案内筒61を主軸37から
引き抜き、これに光フアイバ芯線3を順次通して
光フアイバ1の先端を案内筒61の第1の挿通穴
65より突出させる。この状態では、一次被覆2
Aが案内筒61の第1の挿通穴65に、二次被覆
2Bが案内筒61の第2の案内穴66およびパイ
プ68に嵌挿された状態にある。 When grinding the end face of the optical fiber 1, the optical fiber core 3 is first set in the fiber holding unit 31. For this, the rear holder 5
3. Pull out the pipe 68 and the guide tube 61 from the main shaft 37, and sequentially pass the optical fiber core wire 3 through them so that the tip of the optical fiber 1 protrudes from the first insertion hole 65 of the guide tube 61. In this state, the primary coating 2
A is inserted into the first insertion hole 65 of the guide tube 61, and the secondary coating 2B is inserted into the second guide hole 66 of the guide tube 61 and the pipe 68.
この状態のものを主軸37の後端より挿入して
いくと、はじめに案内筒61の第2の筒部63が
第1のホルダ52Aの第1の案内穴54に嵌合さ
れた後、案内筒61の第1の筒部62が第2のホ
ルダ52Bの第2の案内穴58に嵌合される。従
つて、一次被覆2Aの外径が第1の筒部62と第
2の案内穴58とによつて、二次被覆2Bの外径
が第2の筒部63と第1の案内穴54とによつ
て、それぞれ芯出しされているから、さらに挿入
していけば、光フアイバ1の先端を正確に第2の
ホルダ2Bの保持穴57を通して突出させること
ができる。この後、袋ナツト60を螺合して光フ
アイバ1の先端部を第2のホルダ52Bの保持穴
57に保持させる。 When the shaft in this state is inserted from the rear end of the main shaft 37, the second cylindrical portion 63 of the guide tube 61 is first fitted into the first guide hole 54 of the first holder 52A, and then the guide tube The 61 first cylindrical portions 62 are fitted into the second guide holes 58 of the second holder 52B. Therefore, the outer diameter of the primary coating 2A is the same as that of the first cylindrical portion 62 and the second guide hole 58, and the outer diameter of the secondary coating 2B is the same as that of the second cylindrical portion 63 and the first guide hole 54. Since the optical fibers 1 and 2 are centered, if the optical fibers 1 are further inserted, the tips of the optical fibers 1 can be accurately projected through the holding holes 57 of the second holder 2B. Thereafter, the cap nut 60 is screwed together to hold the tip of the optical fiber 1 in the holding hole 57 of the second holder 52B.
さて、このようにして、光フアイバ芯線3をフ
アイバ保持ユニツト31にセツトした後、光フア
イバ1の先端を回動テーブル72の中心に対して
端面形状に応じて必要量オフセツトさせて位置さ
せる。これには、図示しないモータにより主軸頭
34をZ軸方向へ進退させて行う。また、砥石7
0も端面形状に合わせて位置させる。これには、
顕微鏡ユニツト101で光フアイバ1に対する砥
石70の位置を確認しながらモータ74X,74
Yの駆動によりX−Yテーブル74を互いに直交
する方向へ移動させて行う。 After the optical fiber core wire 3 is set in the fiber holding unit 31 in this way, the tip of the optical fiber 1 is positioned offset from the center of the rotary table 72 by a necessary amount according to the shape of the end face. This is done by moving the spindle head 34 forward and backward in the Z-axis direction using a motor (not shown). Also, whetstone 7
0 is also positioned according to the end face shape. This includes:
While checking the position of the grindstone 70 with respect to the optical fiber 1 using the microscope unit 101,
This is done by moving the X-Y table 74 in directions perpendicular to each other by driving Y.
光フアイバ1に対して砥石70の位置出しでき
たら、フアイバ保持ユニツト31のモータ49お
よび砥石ユニツト71のモータ94をそれぞれ駆
動させるとともに、公知のNC装置からの指令あ
るいは単一半径の球面形状の場合にはシーケンサ
からの指令により駆動装置73を駆動させる。す
ると、回動テーブル72が回動するので、砥石7
0によつて光フアイバ1の端面が球面状に研削加
工される。 Once the grinding wheel 70 has been positioned relative to the optical fiber 1, the motor 49 of the fiber holding unit 31 and the motor 94 of the grinding wheel unit 71 are driven, respectively, and commands from a known NC device or in the case of a spherical shape with a single radius are driven. In this step, the drive device 73 is driven by a command from the sequencer. Then, the rotary table 72 rotates, so the whetstone 7
0, the end face of the optical fiber 1 is ground into a spherical shape.
従つて、本実施例によれば、光フアイバの加工
端面近傍を保持する第2のホルダ52Bの保持穴
57の長さを長く、ここでは2mmとしたので、そ
の保持穴57より後方のフアイバの振れの影響に
よつて加工端面が振れることがないから、光フア
イバ1の端面を高精度に研削加工することでき
る。 Therefore, according to this embodiment, the length of the holding hole 57 of the second holder 52B that holds the vicinity of the processed end surface of the optical fiber is long, 2 mm in this case, so that the length of the fiber behind the holding hole 57 is increased. Since the processed end face does not run out due to the influence of runout, the end face of the optical fiber 1 can be ground with high precision.
また、光フアイバ1を被覆する一次被覆2Aお
よび二次被覆2Bをガイドとして光フアイバ1を
先ホルダ52へ挿入するようにしたので、光フア
イバ1の先端を他の箇所に当てることなく第2の
ホルダ52Bの保持穴57へ正確に挿入すること
ができる。 In addition, since the optical fiber 1 is inserted into the tip holder 52 using the primary coating 2A and secondary coating 2B that cover the optical fiber 1 as guides, the tip of the optical fiber 1 can be inserted into the second holder 52 without hitting other parts. It can be accurately inserted into the holding hole 57 of the holder 52B.
また、フアイバ保持ユニツト31の主軸37お
よび砥石ユニツト71の砥石軸76を空気軸受に
より支持したので、光フアイバ1の加工端面の仕
上がり精度を向上させることができる。ちなみ
に、空気軸受による振れが0.01μmのとき、仕上
がり面精度Rnaxは0.01μmが得られた。 Furthermore, since the main shaft 37 of the fiber holding unit 31 and the grindstone shaft 76 of the grindstone unit 71 are supported by air bearings, the finishing accuracy of the processed end surface of the optical fiber 1 can be improved. By the way, when the air bearing runout was 0.01 μm, the finished surface accuracy R nax was 0.01 μm.
なお、上記実施例では、主軸37および砥石軸
76を回転させるモータ49,79を各ユニツト
内に内蔵させたが、これらは外付でもよい。 In the above embodiment, the motors 49, 79 for rotating the main shaft 37 and the grindstone shaft 76 are built into each unit, but these may be mounted externally.
また、第1のホルダ52Aおよび第2のホルダ
52Bは、上記実施例のように別体に構成しなく
てもよく、一体でもよい。 Further, the first holder 52A and the second holder 52B do not need to be constructed separately as in the above embodiment, but may be integrated.
以上の通り、本考案によれば、光フアイバの端
面を、芯ずれなく高精度に、かつ短時間で所望の
曲面形状に研削加工することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to grind the end face of an optical fiber into a desired curved shape in a short time with high precision and without misalignment.
第1図は本考案の要部を示す概略図、第2図は
本考案の原理を示す図、第3図から第7図は本考
案の一実施例を示すもので、第3図は斜視図、第
4図はフアイバ保持ユニツトの要部を示す断面
図、第5図は第4図の−線拡大断面図、第6
図は第4図の−線断面図、第7図は砥石ユニ
ツトの要部を示す断面図である。第8図から第1
0図は従来例を示すもので、第8図および第9図
はそれぞれ従来のホルダを示す断面図、第10図
は第9図のホルダによる問題点を説明するための
図である。
1……光フアイバ、2A……一次被覆、2B…
…二次被覆、3……光フアイバ芯線、4……主
軸、5……ホルダ、11……保持穴、12……案
内穴、13……挿通穴、14……案内穴、21…
…基台、31……フアイバ保持ユニツト、37…
…主軸、49……モータ、52A……第1のホル
ダ、52B……第2のホルダ、54……第1の案
内穴、57……保持穴、58……第2の案内穴、
61……案内筒、65……第1の挿通穴、66…
…第2の挿通穴、70……砥石、71……砥石ユ
ニツト、71……回動テーブル、73……駆動装
置、76……砥石軸、94……モータ。
Fig. 1 is a schematic diagram showing the main parts of the invention, Fig. 2 is a diagram showing the principle of the invention, Figs. 3 to 7 show an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a perspective view. Figure 4 is a cross-sectional view showing the main parts of the fiber holding unit, Figure 5 is an enlarged cross-sectional view taken along the - line in Figure 4,
The figure is a sectional view taken along the line -- in FIG. 4, and FIG. 7 is a sectional view showing the main parts of the grindstone unit. Figure 8 to 1
FIG. 0 shows a conventional example, FIGS. 8 and 9 are cross-sectional views showing conventional holders, respectively, and FIG. 10 is a diagram for explaining problems caused by the holder of FIG. 9. 1... Optical fiber, 2A... Primary coating, 2B...
... Secondary coating, 3 ... Optical fiber core wire, 4 ... Main shaft, 5 ... Holder, 11 ... Holding hole, 12 ... Guide hole, 13 ... Insertion hole, 14 ... Guide hole, 21 ...
...Base, 31...Fiber holding unit, 37...
... Main shaft, 49 ... Motor, 52A ... First holder, 52B ... Second holder, 54 ... First guide hole, 57 ... Holding hole, 58 ... Second guide hole,
61... Guide tube, 65... First insertion hole, 66...
... second insertion hole, 70 ... grindstone, 71 ... grindstone unit, 71 ... rotary table, 73 ... drive device, 76 ... grindstone shaft, 94 ... motor.
Claims (1)
研削加工する装置であつて、 基台と、この基台に設けられ光フアイバの加
工端面近傍を保持しかつ光フアイバを回転させ
るフアイバ保持ユニツトと、前記基台に設けら
れ前記フアイバ保持ユニツトに保持された光フ
アイバの端面を曲面に研削加工する砥石を有す
る砥石ユニツトとを備え、 前記フアイバ保持ユニツトは、前記基台に回
転可能に支持された中空軸状の主軸と、この主
軸を回転させる駆動装置と、前記主軸の先端に
固定されたホルダとを備え、 前記ホルダの先端側には主軸の回転軸線上に
光フアイバの加工端面近傍を一定以上の長さで
保持する保持穴が形成されるとともに、 前記ホルダの基端側には保持穴より大径の案
内穴が形成され、この案内穴には保持穴に挿通
される光フアイバを案内する案内筒が挿抜可能
に嵌合され、この案内筒は中心に光フアイバの
外周被覆を嵌合保持する挿通穴を有することを
特徴とする光フアイバ端面研削加工装置。 (2) 実用新案登録請求の範囲第1項において、前
記ホルダの保持穴の長さを1.5mm以上としたこ
とを特徴とする光フアイバ端面研削加工装置。 (3) 実用新案登録請求の範囲第1項または第2項
において、前記フアイバ保持ユニツトの主軸を
空気軸受により回転可能に保持したことを特徴
とする光フアイバ端面研削加工装置。 (4) 実用新案登録請求の範囲第1項ないし第3項
において、前記砥石ユニツトを、前記基台に前
記主軸の回転軸線に対して直交する軸線を中心
として回動可能に設けられた回動テーブルと、
この回動テーブルを回動させる駆動装置と、前
記回動テーブルに空気軸受を介して回転可能か
つ回動テーブルの回動軸線に対して直角に設け
られた砥石を有する砥石軸と、この砥石軸を回
転させる駆動装置とから構成したことを特徴と
する光フアイバ端面研削加工装置。[Claims for Utility Model Registration] (1) A device for grinding the end face of an optical fiber whose outer periphery is coated into a curved surface, comprising a base and a base mounted on the base to hold the vicinity of the processed end face of the optical fiber. and a fiber holding unit for rotating the optical fiber; and a grinding wheel unit provided on the base and for grinding the end face of the optical fiber held by the fiber holding unit into a curved surface, the fiber holding unit comprising: A hollow shaft-like main shaft rotatably supported by the base, a drive device for rotating the main shaft, and a holder fixed to the tip of the main spindle, and the rotating shaft of the main spindle is provided on the tip side of the holder. A holding hole is formed on the line to hold the vicinity of the processed end surface of the optical fiber over a certain length, and a guide hole having a larger diameter than the holding hole is formed on the proximal end side of the holder. A guide tube for guiding an optical fiber inserted into a holding hole is fitted in a removable manner, and the guide tube has an insertion hole in the center for fitting and holding an outer periphery of the optical fiber. Processing equipment. (2) An optical fiber end face grinding device according to claim 1, characterized in that the length of the holding hole of the holder is 1.5 mm or more. (3) Utility Model Registration The optical fiber end face grinding device according to claim 1 or 2, characterized in that the main shaft of the fiber holding unit is rotatably held by an air bearing. (4) Claims 1 to 3 of the utility model registration claim, wherein the grindstone unit is rotatably provided on the base so as to be rotatable about an axis perpendicular to the rotation axis of the main shaft. table and
a drive device for rotating the rotary table; a grindstone shaft having a grindstone rotatable on the rotary table via an air bearing and provided perpendicularly to the rotation axis of the rotary table; 1. An optical fiber end face grinding device comprising: a drive device for rotating an optical fiber;
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1987036351U JPH0321890Y2 (en) | 1987-03-11 | 1987-03-11 |
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Publications (2)
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|---|---|
| JPS63144160U JPS63144160U (en) | 1988-09-22 |
| JPH0321890Y2 true JPH0321890Y2 (en) | 1991-05-13 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS577480U (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-14 | ||
| JPS5894961A (en) * | 1981-12-02 | 1983-06-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Plug polishing jig |
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-
1987
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