JPS63207552A - 棒状材の端面研磨装置 - Google Patents

棒状材の端面研磨装置

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JPS63207552A
JPS63207552A JP3810487A JP3810487A JPS63207552A JP S63207552 A JPS63207552 A JP S63207552A JP 3810487 A JP3810487 A JP 3810487A JP 3810487 A JP3810487 A JP 3810487A JP S63207552 A JPS63207552 A JP S63207552A
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polisher
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和夫 松永
Tadao Saito
忠男 斎藤
Toshiro Doi
俊郎 土肥
Junji Watanabe
純二 渡辺
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/22—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B19/226—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground of the ends of optical fibres

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、光フアイバコネクタやロッドレンズ等の棒状
材の端面を高精度かつ高品質に研磨加工する装置に関す
る。
〈従来の技術〉 光フアイバ同士を接続する光ファイバのコネクタ構造に
おいては、効率良く光信号を伝播させるために、光フア
イバ同士の光軸を精確に一致させると共に、これらの衝
合部に空隙部力(生しないように光フアイバ同士を密着
させる必要がある。そのため光ファイバの端面ば中心軸
に対し直角な平面となるように研磨される。
また、最近では衝合する光ファイバの端面を凸球面状に
研磨加工するいわゆるPC形光ファイバコネクタ構造の
ものも多くなっている。
上記のように光フアイバ同士の接続に際しては、光フア
イバコネクタ先端部(フェルール)端面を光ファイバの
中心軸に対して直角な平面に研磨するか、あるいは凸球
面状に研磨加工する必要があり、更にこの研磨加工に際
してもフェルール端面と光フアイバ端面とに段差ができ
ないようにすることが重要である。
通常光ファイバコネクタに用いるフェルールは、セラミ
ックス等の硬い材料が用いられており、これらを一定形
状に効率良く加工するために、加工面のグレードと能率
に応じて、荒加工、粗研磨加工等の二、三の工程を経た
後に最終仕上げ研磨を行ないRmaxo、01μm程度
の鏡面を得ている。
従って、従来、フェルールの端面加工のための研磨装置
として、荒加工用研磨装置、粗研壱用加工装置並びに最
終仕上げ用研磨装置等数段階の研磨装置を準備して研磨
加工を行なっていた。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のように複数台の研磨装置を用いて
の研磨加工では、作業が非常に煩雑となると共に、装置
自体が大形化し高価格となる。このためフェルール一本
当りの研磨コストも高くなり、光フアイバコネクタ自身
が高価となってしまう。更に、装置が大形化すると占有
スペースを大きく必要とし、設置上の問題も生じる。
く問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するため、本発明では、棒状材の端面
を研磨加工する装置であって、駆動回転される円形定盤
と、前記円形定盤の上面に設けられた仕上げ加工用の円
形ポリッシャと、前記円形定盤の上面において前記仕上
げ加工用の円形ポリッシャの外側に設けられたリング状
の前加工用砥石と、前記円形ポリッシャの表面に仕上げ
加工用の加工剤を供給する第1供給ノズルと、前記前加
工砥石の表面に前加工用の研削剤を供給する第2供給ノ
ズルと、棒状材を前記円形ポリッシャもしくは前記前加
工砥石の表面に対して一定の角度で把持するチャック部
と、前記チャック部に前記棒状材先端の研磨に必要な運
動を与えるチャック駆動部とを備えて棒状材の端面研磨
装置を構成し、更に、上記構成において、前記円形ポリ
ッシャの表面中央部に最終仕上げ用の洗浄ブラシを設け
、前記円形ポリッシャと前記前加工砥石との間に前加工
用の洗浄ブラシを設けて他の棒状材の端面研磨装置を構
成したのである。
〈作   用〉 一つの円形定盤上に前加工用砥石と仕上げ加工用のポリ
ッシャがあるので、段階ごとに分けて行なっていた研磨
加工が連続して行なえるようになる。また、洗浄ブラシ
、洗浄バフを設けたものにあっては、加工工程と洗浄工
程とが連続して行なえ、研磨加工の全自動化が可能とな
る。
く実 施 例〉 (1)実施例1 第1図には第1の発明の一実施例に係る端面研磨装置の
側面に沿う断面(縦断面)を示してあり、第2図にはそ
の平面を示しである。
この実施例は光フアイバコネクタのフェルール端面加工
に適用したものである。
1は円形定盤で、図示されていない駆動機構により円中
心を軸に回転運動される。駆動機構としては、回転数を
任意に可変のものを採用しており、前加工研磨加工と仕
上げ研磨加工とで円形定盤1の回転速度を任意に変えら
れるようにしである。
円形定盤1の表面には円形定盤1の回転中心を中心とし
て円形のポリッシャ2が配置・貼着されている。この円
形ポリッシャ2の材料としては、比較的硬目のクロス、
ポリウレタン等の樹脂繊維質材あるいはテフロン、アク
リル、塩化ビニール、ナイロン等のプラスチックなどが
用いられる。
円形定盤1の表面において前記円形ポリッシャ2の外側
には薄板リング状の前加工用砥石3が配置・貼着されて
いる。この前加工用砥石3としては、レジンボンドある
いはメタルボンドの微粒子ダイヤモンド砥石などが用い
られる。
一方、円形定盤1の上側にはチャック駆動装置4が設け
られている。乙のチャック駆動装置4は加工対象である
棒状材(ここではフェルール5)を把持・固定するチャ
ック部6と、フェルール5に反転回転運動、上下運動並
びに水平往復運動等一連の運動を与えると共に、チャッ
ク部6を円形ポリッシャ2の表面、前加工用砥石3の表
面に対し移動させるチャック部駆動部7とからなってい
る。
また、円形定盤1の上側には円形ポリシリヤ2の表面に
仕上げ加工剤を供給する第1供給ノズル8が設けられて
いる。この第1供給ノズル8から供給される仕上げ加工
剤としては、例えば、SiO2,CeO2,Fe、03
. TiO2゜zrO2等の微粒子を純水で分散させた
ものなどが用いられる。
円形定盤1の上側には前加工用砥石3の表面に研削剤を
供給する第2供給ノズル9が設けられている。研削剤と
しては、通常の一般水でもよいが、より高品質化を図る
ためには純水が望ましい。
次に、上記構成の実施例装置によるフェルール5の研磨
加工について説明する。
片側端面を予め平面状あるいは凸球面状に加工してあり
、かつ長手中心軸方向に光フアイバ挿入孔を有するフェ
ルール5の前記光フアイバ挿入孔に光ファイバ10を押
入し、両者を接着剤で固定する。なお、この接着作業の
際、光ファイバ10の端面をフェルール5の端面より突
出させておく。乙の光ファイバ8一 端面部の突出量は、後の研磨加工時間に大きく影響する
ため、予めダイヤモンドカッター等で略一定の長さに揃
えておく、ここでは、研磨加工時間の短縮のため、フェ
ルール5の片側端面が予め研磨加工されたものを用いた
が、研磨加工されていないものでもよいことは自明であ
る。
上記のようにフェルール5を作製したら、チャック駆動
装置4のチャック部6でフェルール5を把持し、チャッ
ク部6を前加工用砥石3の上部位置(第1図中(Ilで
示す位置)に移動する。ここで、あるいはこれに先立ち
円形定盤1を前加工に合わせた回転速度で回転させてお
く。チャック部6を下降させ、所定の押圧力でフェルー
ル5の端面を回転する前加工用砥石3に押圧する。と同
時に前加工用砥石3に研削剤を第2供給ノズル9より供
給する。研削剤はフェルール5の端面と前加工用砥石3
との間に入り、研削、潤滑に寄与する。この前加工研磨
は、フェルール5端面よりはみ出した余分な接着剤並び
に光ファイバの突出長が数ミクロン程度となった時点で
終了する。
次いで、チャック駆動装置4のチャック部駆動部7によ
りチャック部6を円形ポリッシャ2の上部位置(第1図
中(3)で示す位置)に移動し、フェルール5端面を所
定の押圧力で回転する円形ポリッシャ2に押し付ける。
同時に第1供給ノズル8より仕上げ研磨用の加工剤を円
形ポリッシャ2面に供給する。加工剤の働きによりフェ
ルール5端面は研磨される。なお、この仕上げ加工の際
には、円形定盤1の回転速度は仕上げ加工に合わせて変
速される。また、前加工並びに仕上げ研磨加工の際、フ
ェルール5に接続している光ファイバ10が捩れないよ
うに、チャック部6はチャック部駆動部7により略36
06〜400’の反復回転運動と研磨加工面に対して平
行な往復運動が与えられる。
(2)実施例2 第3図には第1の発明に係る他の実施例の縦断面を示し
である。
この研磨装置は、円形定盤1の表面中央部に設けられる
円形ポリッシャ11を上部弾性体12と下部弾性体13
とからなる2層積層体としたもので、その他の構成は、
実施例1のものと同様であるのでその説明は省略する。
ここで、下m弾性体13はシリコンゴムのような弾性力
を持つ数胴〜数師の厚さのバッファ層であり、上部弾性
体12はクロス、ポリウレタン等の含浸不織布あるいは
テフロン、アクリル等のシート状プラスチックである。
このような構造のポリッシャ11を用いて仕上げ加工す
る乙とにより、フェルール5の端面のポリッシャ11に
対する押圧力は、フェルール5外周面の圧力が中心部よ
り極端に高くなり、まず外周面が多く研磨され、次第に
圧力が均一化され、最−終的には曲面形状に研磨される
。この様子を第4図(a) (bl (c)に示しであ
る。
1l− (3)実施例3 第5図には第1の発明に係る更に他の実施例の縦断面を
示しである。
この研磨装置は、円形定盤1の表面中央部に凹み部14
を形成し、この凹み部14を覆ってリング状部15にク
ロス、ポリウレタン等の樹脂繊維質布材あるいはテフロ
ン、アクリル等のシート状プラスチック16をダイヤフ
ラム状に張設してポリッシャ17を構成したものであり
、その他の部分は実施例1のものと同様の構成となって
いるのでその説明は省略する。
この研磨装置では、ポリッシャ17が実施例2のものと
同様に弾力性を有しているので、フェルール5の端面の
ポリッシャ17に対する押圧力は、フェルール5外周面
の圧力が中心部より高くなり、まず外周面が多く研磨さ
れ、次第に圧力が均一化され、最終的には曲面形状に研
磨される、というように実施例2と同様の研磨加工がな
される。
(4)実施例4 第6図には第2の発明に係る一実施例の平面を示しであ
る。
この研磨装置は、実施例1で示した構造において、円形
定盤1上の円形ポリッシャ2とその外側の前加工用砥石
3との間に、前加工用砥石3で前加工を終了したフェル
ール5端面を洗浄するためのリング状の洗浄バフ18を
設け、更に、円形ポリッシャ4の中央部に、当該仕上げ
加工用の円形ポリッシャ4で仕上げ加工を終了したフェ
ルール5端面を洗浄するための最終洗浄用ブラシ19を
貼着したものであり、その他の構成は実施例1であげた
ものと同様となっている。
この研磨装置によれば、研磨工程と洗浄工程を同一装置
で行なえるため、研磨加工の全自動化が可能となる。
なお、上記各実施例では研磨対象として光フアイバコネ
クタのフェルールをあげているが、本発明は装置の機能
上地の棒状材、例えばロッドレンズなどの端面加工にも
同様に適用できることは言うまでもない。
〈発明の効果〉 本発明に係る研磨装置によれば、駆動回転される円形定
盤の表面に仕上げ加工用の円形ボリッシャと前加工用の
リング状の砥石とを配置し、研磨対象である棒状材をそ
れぞれに対して移動、抑圧等できるようにすると共に、
研磨加工の際には研削剤、加工剤を供給するようにした
ので、同一の装置で前加工と仕上げ加工とが行なえるよ
うになり、また、更に前記定盤上に前加工用洗浄バフ、
仕上げ用の洗浄ブラシを配置した場合には、一連の研磨
工程と洗浄工程とが同一装置で行なえるようになり、結
局装置の小形低価格化並びに研磨加工の経済化や容易化
が図れると共に、全自動化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の発明の一実施例に係る研磨装置の縦断面
図、第2図はその平面図、第3図は他の実施例に係る円
形定盤の縦断面図、第4図(a) (b) [e)は加
工原理とその圧力分布とを表す工程図、第5図は更に他
の実施例の縦断面図、第6図は第2の発明の一実施例に
係る研磨装置の平面図である。 図 面 中、 1は円形定盤、 2.11.17はボリッシャ、 3は前加工用砥石、 4はチャック駆動装置、 5はフェルール、 6はチャック部、 7はチャック駆動部、 8は第1供給ノズル、 9は第2供給ノズル、 18は洗浄バフ、 19は洗浄用ブラシである。 第1図 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)棒状材の端面を研磨加工する装置であって、駆動
    回転される円形定盤と、前記円形定盤の上面に設けられ
    た仕上げ加工用の円形ポリッシャと、前記円形定盤の上
    面において前記仕上げ加工用の円形ポリッシャの外側に
    設けられたリング状の前加工用砥石と、前記円形ポリッ
    シャの表面に仕上げ加工用の加工剤を供給する第1供給
    ノズルと、前記前加工砥石の表面に前加工用の研削剤を
    供給する第2供給ノズルと、棒状材を前記円形ポリッシ
    ャもしくは前記前加工砥石の表面に対して一定の角度で
    把持するチャック部と、前記チャック部に前記棒状材先
    端の研磨に必要な運動を与えるチャック駆動部とを備え
    ることを特徴とする棒状材の端面研磨装置。
  2. (2)前記円形ポリッシャが下部弾性体と上部弾性体と
    の積層構造である特許請求の範囲第1項に記載の棒状材
    の端面研磨装置。
  3. (3)前記円形定盤の回転中心部に凹部を設け、この凹
    部上側に樹脂繊維質布材もしくはフィルム状樹脂材をダ
    イヤフラム状に伸長保持して前記円形ポリッシャとした
    特許請求の範囲第1項記載の棒状材の端面研磨装置。
  4. (4)棒状材の端面を研磨加工する装置であって、駆動
    回転される円形定盤と、前記円形定盤の上面に設けられ
    た仕上げ加工用の円形ポリッシャと、前記円形定盤の上
    面において前記仕上げ加工用の円形ポリッシャの外側に
    設けられたリング状の前加工用砥石と、前記円形ポリッ
    シャの表面中央部に貼着された最終仕上げ用洗浄ブラシ
    と、前記円形ポリッシャと前記前加工砥石との間に設け
    られた前加工用の洗浄バフと、前記円形ポリッシャの表
    面に仕上げ加工用の加工剤を供給する第1供給ノズルと
    、前記前加工砥石の表面に前加工用の研削剤を供給する
    第2供給ノズルと、棒状材を前記円形ポリッシャもしく
    は前記前加工砥石の表面に対して一定の角度で把持する
    チャック部と、前記チャック部に前記棒状材先端の研磨
    に必要な運動を与えるチャック駆動部とを備えることを
    特徴とする棒状材の端面研磨装置。
JP3810487A 1987-02-23 1987-02-23 棒状材の端面研磨装置 Granted JPS63207552A (ja)

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