特許ウォッチ

公開番号2025103583
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221057
出願日2023-12-27
発明の名称棒状体の曲がり量測定方法
出願人信越化学工業株式会社
代理人個人
主分類G01B 11/24 20060101AFI20250702BHJP(測定;試験)
要約【課題】末端部で把持した棒状体の曲がり量測定を、自重によるたわみの影響を受けずに行うことのできる棒状体の曲がり量測定方法を提供する。
【解決手段】棒状体の少なくとも片端が水平方向を軸として回転可能な支持体に支持された棒状体において、棒状体の曲がり量測定範囲をLとした時、測定開始端からの長手方向の距離が0、n、Lにおける棒状体の径方向中心位置の座標を定め、各距離における径方向中心位置を測定して中心位置を測定して結んだ線を棒状態の回転角度毎に定め、各線の測定開始端からの距離nにおける棒状体の中心位置の座標を用いて所定の式1で結んだ線を各位置における棒状体のV方向の曲がり量とし、所定の式2で結んだ線を各位置における棒状体のH方向の曲がり量とし、更に棒状体の長手方向の測定端からの距離が同一地点にある、V方向の曲がり量の2乗とH方向の曲がり量の2乗の和の平方根を棒状体の地点における曲がり量とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
棒状体の少なくとも片端が、水平方向を軸として360°回転可能な支持体に支持された前記棒状体において、前記棒状体の曲がり量測定範囲をLとした時、測定開始端からの長手方向の距離が0, n, Lにおける前記棒状体の径方向中心位置を、前記軸と重力方向で規定される平面へ投射した座標をそれぞれ(X0, YA0), (Xn, YAn), (XL, YAL)として、前記各距離における径方向中心位置を測定して結んだ線を線(A)とし、該線(A)の測定を行った際の回転角度を0°としたとき、更に、前記棒状体を90°, 180°, 270°回転させて、同様に、前記棒状体の長手方向に、前記棒状体の中心位置を測定して結んだ線をそれぞれ線(B)、線(C)、線(D)とし、線(B), 線(C), 線(D)の測定開始端からの距離nにおける前記棒状体の中心位置の座標を(Xn, YBn), (Xn, YCn), (Xn, YDn)としたとき、下記［式１］を結んだ線を、各位置における前記棒状体のV方向の曲がり量とし、同様に、下記［式２］を結んだ線を、各位置における前記棒状体のH方向の曲がり量とし、更に、前記棒状体の長手方向の測定端からの距離が同一地点にある、前記V方向の曲がり量の2乗と前記H方向の曲がり量の2乗の和の平方根を、前記棒状体の該地点における曲がり量とすることを特徴とする、棒状体の曲がり量測定方法。
[式１] (Xn, (YAn - YCn)/2 - { (YAL - YCL)/2 - (YA0 - YC0)/2 }/(XL - X0) * Xn + (YA0 - YC0)/2)
[式２] (Xn, (YBn - YDn)/2 - { (YBL - YDL)/2 - (YB0 - YD0)/2 }/(XL - X0) * Xn + (YB0 - YD0)/2)
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記棒状体が、光ファイバ用ガラス母材であって、前記360°回転可能な支持体に把持されたダミ-ガラス部と、前記光ファイバ用ガラス母材が溶着されていることを特徴とする、請求項１に記載の棒状体の曲がり量測定方法。
【請求項３】
前記光ファイバ用ガラス母材の外径と、前記ダミーガラス部の外径の差が、5mm以上であることを特徴とする、請求項２に記載の棒状体の曲がり量測定方法。
【請求項４】
前記光ファイバ用ガラス母材と、前記ダミーガラス部が、縮径した状態で接続されていることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の棒状体の曲がり量測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状体、特には光ファイバ用ガラス母材の曲がり量測定方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
光ファイバ用ガラス母材を加工するためのガラス旋盤は、ガラス母材を加熱して軟化させガラス母材に沿って移動可能な加熱源と、ガラス母材、もしくはガラス母材に接続されたダミーガラスを把持するチャックと、加熱源もしくはチャックを移動させることで軟化したガラス母材を変形させる機構と、からなることが一般的である。ガラス母材を直接チャックで把持して加工すると、把持部分は加熱できず無駄になってしまう部分が多くなるため、ガラス母材にダミーガラスを接続し、ダミーガラス部分を把持して加工することが多い。
【０００３】
光ファイバ用ガラス母材を前記ガラス旋盤にて加工する際は、加工完了した際の形状が規格を満たしているかの確認を実施してからガラス旋盤から降ろすことが重要である。ガラス旋盤加工後の検査工程にて規格を満たしていないことが発見された場合、ガラス旋盤にて再加工する必要があり、そのためには、ガラス母材の製品部を、ガラス旋盤のチャックに把持したダミーガラスと再溶着させ、延伸や曲がり修正などの再加工を行う必要があるため、歩留が大きく低下する他、人手や材料などのリソースも消費してしまうためである。
【０００４】
光ファイバ用ガラス母材の形状の規格の一例として、外径を確認することは、ガラス旋盤においても難しくは無い。ガラス旋盤に、ガラス母材に沿って長手方向に移動可能なレーザー外径測定器を設置することで、光ファイバ用ガラス母材の長手方向の外径を容易に測定することができる。
【０００５】
一方、ガラス母材の曲がり量を確認することは困難である。従来、光ファイバ用ガラス母材のような棒状体の曲がり量を測定する方法としては、静止状態あるいは棒状体の長手方向と直角な方向に移送される状態の、被測定材の両端部及び中間部の各点の基準位置からの距離を光学的方法により検出し、これらの各距離から曲がり量を測定する方法が特許文献1などで提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭54-146653号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献1の方法では、光学的検出器を複数必要とすることから、コスト及び設計上の制約が大きい。特に、ガラス旋盤においては、加熱源の影響が大きいため、採用が困難である。
また、上述の通りガラス旋盤は、末端部をチャックに把持されたダミーガラスに、ガラス母材を接続して加工する装置である。そのため、ガラス母材は自重により少なからずたわんでいる。曲がり測定においては、前記たわみの影響を補正した曲がり量を算出しなければならない。また、チャックに把持したダミーガラスと、それに接続された加工完了後のガラス母材には形状の差が生じることが多く、均一な梁状形状をしていないことが多いため、材料力学の公式にもとづいたたわみ量の算出による補正では、適切な曲がり量を導出できないことがある。
【０００８】
棒状体を、その端部で把持した状態で曲がり量測定を行うと、自重によるたわみの影響を受けて、曲がり量が実態より大きく算出されてしまう。把持状態によっては、材料力学の公式にもとづいたたわみ量の算出による補正では適切な曲がり量を導出できないことがある。
そこで本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、その目的は、末端部で把持した棒状体の曲がり量測定を、自重によるたわみの影響を受けずに行うことのできる棒状体の曲がり量測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の棒状体の曲がり量測定方法は、棒状体の少なくとも片端が、水平方向を軸として360°回転可能な支持体に支持された前記棒状体において、前記棒状体の曲がり量測定範囲をLとした時、測定開始端からの長手方向の距離が0, n, Lにおける前記棒状体の径方向中心位置を、前記軸と重力方向で規定される平面へ投射した座標をそれぞれ(X0, YA0), (Xn, YAn), (XL, YAL)として、前記各距離における径方向中心位置を測定して結んだ線を線(A)とし、該線(A)の測定を行った際の回転角度を0°としたとき、更に、前記棒状体を90°, 180°, 270°回転させて、同様に、前記棒状体の長手方向に、前記棒状体の中心位置を測定して結んだ線をそれぞれ線(B)、線(C)、線(D)とし、線(B), 線(C), 線(D)の測定開始端からの距離nにおける前記棒状体の中心位置の座標を(Xn, YBn), (Xn, YCn), (Xn, YDn)としたとき、次式、
(Xn, (YAn - YCn)/2 - { (YAL - YCL)/2 - (YA0 - YC0)/2 }/(XL - X0) * Xn + (YA0 - YC0)/2)
を結んだ線を、各位置における前記棒状体のV方向の曲がり量とし、同様に、次式、
(Xn, (YBn - YDn)/2 - { (YBL - YDL)/2 - (YB0 - YD0)/2 }/(XL - X0) * Xn + (YB0 - YD0)/2)
を結んだ線を、各位置における前記棒状体のH方向の曲がり量とし、更に、前記棒状体の長手方向の測定端からの距離が同一地点にある、前記V方向の曲がり量の2乗と前記H方向の曲がり量の2乗の和の平方根を、前記棒状体の該地点における曲がり量とすることを特徴としている。
【００１０】
本発明では、前記棒状体が、光ファイバ用ガラス母材であって、360°回転可能な支持体に把持されたダミーガラス部に溶着されているのが好ましい。
光ファイバ用ガラス母材の外径と、ダミーガラス部との外径の差は、5mm以上とされる。
また、光ファイバ用ガラス母材と、ダミーガラス部が、縮径した状態で接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許