本發(fā)明涉及玻璃母材的制造裝置及制造方法。

背景技術(shù)：

專利文獻1公開了一種光纖母材制造裝置，該光纖母材制造裝置在一邊使初始材料旋轉(zhuǎn)并提起，一邊使玻璃微粒沉積于該初始材料的外周。該制造裝置具備可自由旋轉(zhuǎn)的夾具，該夾具設(shè)置于可沿上下方向移動地安裝的支撐臺之上，對初始材料的下端部進行支撐，通過將重物與該支撐臺連接而將支撐臺拉拽，從而使得對初始材料下端始終施加恒定的力，對旋轉(zhuǎn)軸和初始材料中心軸之間的偏移進行抑制。

專利文獻1：日本特開平7－109142號公報

在專利文獻1所記載的光纖母材制造裝置中，如果使初始材料高速地移動，則支撐臺之上的夾具趕不上初始材料的高速移動而無法追隨。因此，在ovd法等需要使初始材料高速地升降的情況下，無法充分地對旋轉(zhuǎn)軸和初始材料中心軸之間的偏移的發(fā)生(所謂的初始材料的振擺回轉(zhuǎn))進行抑制。如果在旋轉(zhuǎn)軸和初始材料中心軸發(fā)生了偏移的狀態(tài)下使玻璃微粒沉積，則在玻璃管的情況下發(fā)生管壁厚度不一致，在光纖母材的情況下使纖芯偏心特性惡化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠?qū)Ω咚僖苿訒r的玻璃桿的振擺回轉(zhuǎn)進行抑制的玻璃母材的制造裝置及制造方法。

本發(fā)明的玻璃母材的制造裝置，

其將玻璃桿的上端部通過上端把持部把持，并且將該玻璃桿的下端部通過下端支撐部支撐，一邊使所述玻璃桿旋轉(zhuǎn)并沿上下進行往復(fù)移動，一邊使玻璃微粒沉積于所述玻璃桿的外周，

在該玻璃母材的制造裝置中，

所述下端支撐部具有：升降機構(gòu)，其獨立于所述上端把持部而進行升降；以及彈性部件，其設(shè)置于與所述玻璃桿的抵接部，

該玻璃母材的制造裝置具備判別部，該判別部對通過所述抵接部向所述玻璃桿的推壓而引起的所述彈性部件的變形量達到規(guī)定量這一情況進行判別。

另外，本發(fā)明的玻璃母材的制造方法，

其一邊使玻璃桿旋轉(zhuǎn)并沿上下進行往復(fù)移動，一邊使玻璃微粒沉積于所述玻璃桿的外周，

在該玻璃母材的制造方法中，

通過上端把持部對所述玻璃桿的上端部進行把持，

使對所述玻璃桿的下端部進行支撐的下端支撐部，獨立于所述上端把持部而上升，

使所述下端支撐部在其抵接部處與所述玻璃桿抵接，

在由于所述抵接部向所述玻璃桿的抵接而使設(shè)置于所述抵接部的彈性部件發(fā)生了規(guī)定量變形的時刻，將所述下端支撐部的上升停止，

然后，使所述上端把持部和所述下端支撐部同步，并使所述玻璃桿沿上下進行往復(fù)移動。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的玻璃母材的制造裝置及制造方法，能夠?qū)Ω咚僖苿訒r的玻璃桿的振擺回轉(zhuǎn)進行抑制。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造裝置的概略圖。

圖2是表示通過圖1所示的制造裝置實現(xiàn)的玻璃桿的初始位置設(shè)定的概略圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造方法的流程圖。

圖4是表示通過本發(fā)明的實施方式所涉及的制造裝置制造出的玻璃母材的重量測定結(jié)果、和通過現(xiàn)有例所涉及的制造裝置制造出的玻璃母材的重量測定結(jié)果的圖形。

標(biāo)號的說明

10：玻璃母材的制造裝置

11：反應(yīng)容器

12：升降旋轉(zhuǎn)裝置

13：上端把持部

14：控制裝置

15：重量測定器

16：復(fù)合用燃燒器

17：氣體供給裝置

20：玻璃桿

21：玻璃微粒沉積體

22：玻璃母材

30：支撐裝置(下端支撐部的一個例子)

31：抵接部

32：支撐棒

33：升降機構(gòu)

34：彈簧(彈性部件的一個例子)

35：傳感器(判別部的一個例子)

具體實施方式

＜本發(fā)明的實施方式的概要＞

首先，對本發(fā)明的實施方式的概要進行說明。

本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造裝置，具備下面的(1)或(2)的任意的特征。

(1)將玻璃桿的上端部通過上端把持部把持，并且將該玻璃桿的下端部通過下端支撐部支撐，一邊使所述玻璃桿旋轉(zhuǎn)并沿上下進行往復(fù)移動，一邊使玻璃微粒沉積于所述玻璃桿的外周，

在該玻璃母材的制造裝置中，

所述下端支撐部具有：升降機構(gòu)，其獨立于所述上端把持部而進行升降；以及彈性部件，其設(shè)置于與所述玻璃桿的抵接部，

該玻璃母材的制造裝置具備判別部，該判別部對通過所述抵接部向所述玻璃桿的推壓而引起的所述彈性部件的變形量達到規(guī)定量這一情況進行判別。

本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造裝置，通過具備如上所述的特征，從而能夠在使支撐裝置一邊追隨玻璃桿的高速移動，一邊以適當(dāng)?shù)耐迫霃姸葘ΣＡU進行支撐。因此，能夠?qū)Ω咚僖苿訒r的玻璃桿的振擺回轉(zhuǎn)進行抑制。

(2)在上述(1)的制造裝置中，所述上端把持部與重量測定器連結(jié)，該重量測定器對所述玻璃桿的重量及沉積于所述玻璃桿的所述玻璃微粒的沉積量進行測定。

本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造裝置，通過具備如上所述的特征，從而提高將玻璃微粒向玻璃桿進行沉積時的玻璃微粒的重量測定的精度。

另外，本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造方法，具備下面的(3)～(5)的任意的特征。

(3)在一邊使玻璃桿旋轉(zhuǎn)并沿上下進行往復(fù)移動，一邊使玻璃微粒沉積于所述玻璃桿的外周，

在該玻璃母材的制造方法中，

通過上端把持部對所述玻璃桿的上端部進行把持，

使對所述玻璃桿的下端部進行支撐的下端支撐部，獨立于所述上端把持部而上升，

使所述下端支撐部在其抵接部處與所述玻璃桿抵接，

在由于所述抵接部向所述玻璃桿的抵接而使設(shè)置于所述抵接部的彈性部件發(fā)生了規(guī)定量變形的時刻，將所述下端支撐部的上升停止，

然后，使所述上端把持部和所述下端支撐部同步，并使所述玻璃桿沿上下進行往復(fù)移動。

(4)在上述(3)的制造方法中，通過設(shè)置于所述上端把持部的重量測定器，對所述玻璃桿的重量及沉積于所述玻璃桿的所述玻璃微粒的沉積量進行測定。

本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造方法，通過具備如上所述的特征，從而提高將玻璃微粒向玻璃桿進行沉積時的玻璃微粒的重量測定的精度。

(5)在上述(4)的制造方法中，所述彈性部件的所述規(guī)定的變形量換算為通過所述抵接部施加的所述玻璃桿的推起力，大于或等于0.1kg、且小于或等于玻璃桿的重量。

本發(fā)明的實施方式所涉及的玻璃母材的制造方法，從玻璃母材的振擺回轉(zhuǎn)的抑制及玻璃微粒的沉積量測定的精度提高的角度出發(fā)，優(yōu)選將通過抵接部施加的玻璃桿的推起力設(shè)在上述范圍。

＜本發(fā)明的實施方式的詳細內(nèi)容＞

下面，參照附圖，對本發(fā)明所涉及的玻璃母材的制造裝置及制造方法的實施方式的例子進行說明。

如圖1所示，本實施方式的玻璃母材制造裝置10通過例如ovd法在玻璃桿20的周圍進行玻璃微粒的沉積。

制造裝置10具備反應(yīng)容器11，從反應(yīng)容器11的上方向內(nèi)部懸掛有玻璃桿20。在反應(yīng)容器11的上方配置有升降旋轉(zhuǎn)裝置12。上端把持部13以從升降旋轉(zhuǎn)裝置12朝向側(cè)方而凸出的方式配置。通過該上端把持部13，對玻璃桿20的上端部進行把持。

玻璃桿20通過升降旋轉(zhuǎn)裝置12的上端把持部13而其上端部被把持，該玻璃桿20通過升降旋轉(zhuǎn)裝置12進行升降及旋轉(zhuǎn)。升降旋轉(zhuǎn)裝置12通過控制裝置14對升降速度及旋轉(zhuǎn)速度進行控制，以使得沉積于玻璃桿20的外周的玻璃微粒沉積體21的外徑均勻。另外，在上端把持部13的附近配置有重量測定器15。通過重量測定器15，對玻璃桿20的重量及沉積于玻璃桿20的外周的玻璃微粒沉積體21的沉積量進行測定。

在反應(yīng)容器11的內(nèi)部，配置有玻璃微粒生成用燃燒器即復(fù)合用燃燒器16(cladburner)。該復(fù)合用燃燒器16例如是8重管等多重管燃燒器。向復(fù)合用燃燒器16通過氣體供給裝置17而供給原料氣體及火焰形成用氣體。氣體供給裝置17通過控制裝置14對氣體供給量進行控制。

向復(fù)合用燃燒器16，作為原料氣體而輸入sicl4，作為火焰形成氣體而輸入h2、o2，作為燃燒器密封氣體而投入n2等。在通過該復(fù)合用燃燒器16而形成的氫氧火焰內(nèi)，通過火焰加水分解反應(yīng)而生成玻璃微粒。生成的玻璃微粒沉積于玻璃桿20的周圍，形成玻璃微粒沉積體21，由此制作規(guī)定外徑的玻璃母材22。

在反應(yīng)容器11的下方，配置有支撐裝置30(下端支撐部的一個例子)，從反應(yīng)容器11的內(nèi)部向下方凸出的玻璃桿20的下端部由該支撐裝置30支撐。支撐裝置30具備：抵接部31，其與玻璃桿20的下端部抵接；以及升降機構(gòu)33，其配置于抵接部31的下方。抵接部31為了對玻璃桿20的振擺回轉(zhuǎn)進行抑制，與玻璃桿20的下端部抵接而對玻璃桿20進行支撐。支撐棒32從抵接部31朝向下方延伸，在支撐棒32的周圍配置有彈簧34。另外，彈簧34的上端部與抵接部31的下部接觸而固定，并且下端部與升降機構(gòu)33的上部接觸而固定。

對于升降機構(gòu)33，通過控制裝置14其升降速度被控制，能夠與對玻璃桿20的上端部進行把持的上端把持部13獨立地或者同步地進行升降。在升降機構(gòu)33的內(nèi)部插入有支撐棒32的下端部。在升降機構(gòu)33的側(cè)方，配置有傳感器35(判別部的一個例子)。如圖2所示，如果升降機構(gòu)33上升而與抵接部31接近，則支撐棒32的下端部在升降機構(gòu)33的內(nèi)部向下方移動，傳感器35能夠在其測定點s處對插入至升降機構(gòu)33的內(nèi)部的支撐棒32的下端部的位置進行檢測。如果支撐棒32的下端部到達傳感器35的測定點s，則通過傳感器35判定為彈簧34達到規(guī)定的變形量(收縮量)，將升降機構(gòu)33的上升停止。由此，彈簧34保持規(guī)定的收縮量，因此通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力以恒定強度被維持。

此外，通過使升降機構(gòu)33相對于抵接部31接近而引起的彈簧34的規(guī)定的變形量(收縮量)，換算為通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力，優(yōu)選大于或等于0.1kg而小于或等于玻璃桿的重量(例如4.5kg左右)。如果通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力小于0.1kg，則難以得到玻璃母材22的振擺回轉(zhuǎn)的抑制效果。另一方面，如果通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力大于通過上端把持部13所把持的玻璃桿20的重量，則玻璃桿20的把持部從上端把持部13浮動或脫離，在通過重量測定器15進行的玻璃桿的重量及玻璃微粒的沉積量的測定中產(chǎn)生誤差。因此，優(yōu)選將通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力設(shè)在上述范圍。

下面，對玻璃母材22的制造方法進行說明。圖3是表示玻璃母材22的制造方法的流程圖。

首先，如圖1所示，通過上端把持部13對玻璃桿20的上端部進行把持，懸掛于反應(yīng)容器11內(nèi)(步驟s1)。接下來，使上端把持部13(升降旋轉(zhuǎn)裝置12)和/或?qū)ΣＡU20的下端部進行支撐的支撐裝置30相互獨立地升降，使抵接部31與玻璃桿20的下端部抵接(步驟s2)。

接下來，如圖2所示，在使抵接部31與玻璃桿20的下端部抵接的狀態(tài)下，使升降機構(gòu)33上升(步驟s3)。由此，將抵接部31向玻璃桿20推壓，使支撐棒32的下端部在升降機構(gòu)33的內(nèi)部向下方移動(步驟s4)。如上所述，使配置于支撐棒32的外周的彈簧34(壓縮)變形。

接下來，開始通過傳感器35進行的檢測處理(步驟s5)。在通過傳感器35沒有檢測到支撐棒32的下端部的期間(步驟s5為no)，繼續(xù)進行升降機構(gòu)33的上升。在通過傳感器35檢測到支撐棒32的下端部時(步驟s5為yes)，即，在傳感器35判別出彈簧34達到規(guī)定的變形量的時刻，將升降機構(gòu)33的上升停止(步驟s6)。如果將升降機構(gòu)33的上升停止，則彈簧34以保持規(guī)定的收縮量的方式被固定，由此，通過支撐裝置30進行的玻璃桿20的支撐工序結(jié)束。

然后，在保持彈簧34的收縮量的狀態(tài)，即，通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力以恒定的強度被維持的狀態(tài)，一邊通過控制裝置14使上端把持部13和支撐裝置30同步，一邊使玻璃桿20沿上下進行往復(fù)移動(步驟s7)。而且，使玻璃微粒沉積于玻璃桿20的外周，制作玻璃母材22(步驟s8)。此時，通過配置于上端把持部13附近的重量測定器15，對玻璃桿20的重量及沉積于玻璃桿20的外周的玻璃微粒沉積體21的沉積量進行測定，在達到規(guī)定的重量(沉積量)時，結(jié)束玻璃微粒向玻璃桿20外周的沉積。如上所述，制作玻璃母材22。

如以上說明所述，在本實施方式中，支撐裝置30具有：升降機構(gòu)33，其與上端把持部13獨立地升降；以及彈簧34，其設(shè)置于與玻璃桿20的抵接部31，支撐裝置30具備傳感器35，該傳感器35對由于抵接部31向玻璃桿20的推壓而引起的彈簧34的變形量達到規(guī)定量這一情況進行判別。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在玻璃桿20進行高速移動的情況下，也能夠使支撐裝置30追隨玻璃桿20的移動速度，并且在彈簧34以規(guī)定量收縮的位置進行支撐裝置30的定位，由此能夠通過支撐裝置30以恒定的推入強度對玻璃桿20進行支撐。因此，即使在玻璃桿20進行高速移動的情況下，也能夠充分地抑制玻璃桿20的振擺回轉(zhuǎn)。通過對玻璃桿20的振擺回轉(zhuǎn)進行抑制，從而在玻璃管的情況下能夠得到管壁厚度不一致的情況少的玻璃管，在光纖母材的情況下能夠得到纖芯偏心特性良好的光纖母材。

另外，在本實施方式中，上端把持部13與重量測定器15連結(jié)，該重量測定器15對玻璃桿20的重量及沉積于玻璃桿20的玻璃微粒的沉積量進行測定。通過支撐裝置30能夠充分地抑制玻璃桿20的振擺回轉(zhuǎn)，因此能夠提高在向玻璃桿20沉積玻璃微粒時利用重量測定器15進行的玻璃微粒的重量測定的精度。

另外，在本實施方式中，彈簧34的變形量換算為通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力，在通過傳感器35判別為大于或等于0.1kg、且小于或等于玻璃桿20的重量時，使升降機構(gòu)33的上升停止，使得彈簧34保持規(guī)定的收縮量。將通過抵接部31施加的玻璃桿20的推起力設(shè)在上述范圍內(nèi)，由此從玻璃母材22的振擺回轉(zhuǎn)的抑制及玻璃微粒的沉積量測定的精度提高的角度出發(fā)，是更優(yōu)選的。

(實施例)

圖4是表示通過本實施方式所涉及的制造裝置制作的玻璃母材的重量測定結(jié)果、和通過現(xiàn)有例所涉及的制造裝置制作的玻璃母材的重量測定結(jié)果的圖形。在圖4中，作為例1(實施例)，沿時間經(jīng)過示出對通過具備本實施方式所涉及的支撐裝置30的制造裝置10制作的玻璃母材22的重量進行測定而得到的結(jié)果。另一方面，作為例2(現(xiàn)有例)，示出通過與本實施方式所涉及的支撐裝置30不同，不具備對玻璃桿的推起力進行調(diào)整的機構(gòu)的夾具對玻璃桿的下端部進行支撐的情況下的玻璃母材的重量測定結(jié)果。此外，在例1及例2中，通過玻璃母材制造裝置(的上端把持部)所把持的玻璃桿的重量為5kg，在例1中通過支撐裝置施加的玻璃桿的推起力為4.2kg。

其結(jié)果，如圖4所示，確認了例1與例2相比，能夠顯著地抑制玻璃微粒的重量(沉積量)的變動。此外，周期性地顯現(xiàn)的瞬間的大變動，是由玻璃桿的上升和下降的切換引起的。

另外，通過例1的玻璃母材制造裝置對玻璃微粒進行沉積時的玻璃桿的振擺回轉(zhuǎn)為0.5mm，通過例2的玻璃母材制造裝置對玻璃微粒進行沉積時的玻璃桿的振擺回轉(zhuǎn)為3.0mm。如上所述，確認到通過使用本實施方式所涉及的具備支撐裝置的玻璃母材制造裝置，能夠顯著地抑制玻璃桿的振擺回轉(zhuǎn)。

以上，詳細且參照特定的實施方式對本發(fā)明進行了說明，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，顯然可以在不脫離本發(fā)明的精神、范圍的前提下進行各種變更或修正。另外，上述說明的結(jié)構(gòu)部件的數(shù)量、位置、形狀等并不限定于上述實施方式，能夠變更為用于實施本發(fā)明的優(yōu)選的數(shù)量、位置、形狀等。

上述說明的實施方式所涉及的玻璃母材制造裝置10，應(yīng)用于全長遍布方式，即，具備1根復(fù)合用燃燒器16，通過該1根復(fù)合用燃燒器16將玻璃母材22在其整個長度范圍形成，但并不限定于該例。例如，也可以在將多根燃燒器在反應(yīng)容器11內(nèi)沿上下配置，通過各燃燒器將玻璃母材分別局部地形成的局部遍布方式中，應(yīng)用上述實施方式所涉及的玻璃母材制造裝置10。

另外，在上述實施方式中，在通過支撐裝置30進行的玻璃桿20的支撐工序結(jié)束之后，使上端把持部13和支撐裝置30同步并使玻璃桿20沿上下進行往復(fù)移動，進行玻璃微粒的沉積，但也可以在支撐裝置30的升降機構(gòu)33的側(cè)方配置多個傳感器35，對支撐棒32的下端部的變動進行檢測，在玻璃微粒的沉積工序中也對彈簧34的收縮量進行適當(dāng)調(diào)整。由此，在玻璃微粒的沉積工序中也能夠始終以恒定的推入力對玻璃桿20進行支撐，能夠更充分地對玻璃桿20的振擺回轉(zhuǎn)進行抑制。