JP2000167756A

JP2000167756A - 曲面加工装置

Info

Publication number: JP2000167756A
Application number: JP10345227A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kobayashi; 達也小林; Shunji Chiaki; 俊司千明; Takeshi Yamamoto; 武山本
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な装置構成による安価な曲面加工装置を
提供する。【解決手段】加工物３０を保持する底板５９と、底板
５９の中心軸５９ａと交差する支軸６０の回転中心線６
０ａを揺動中心として底板５９を揺動可能に支持するア
ームａ５７およびアームｂ５８と、底板５９の中心軸５
９ａと交差し且つ回転中心線６０ａと交差する揺動中心
線を揺動中心としてアームａ５７およびアームｂ５８を
揺動可能に支持するシーソー板５６と、底板５９に支持
された加工物３０の加工面３０ａと対向して配置された
ポリッシャー５２と、底板５９を水平方向に移動させる
Ｙ軸機構部３４およびＸ軸機構部３９と、ポリッシャー
５２を垂直方向に移動させるＺ軸機構部３３とを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凹の曲面形状、特
に、回転対称軸を持たない非球面形状を有したレンズ、
ミラー等の光学素子や、これらを成形するための成形用
金型を研磨する曲面加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】曲面形状、特に回転対称軸を持たない非
球面形状を有したレンズ、ミラー等の光学素子や、これ
らを成形するための成形用金型を研磨する従来の曲面加
工装置として、例えば特開平１０―６１９９号公報に開
示されるものがある。

【０００３】図７には上記曲面加工装置が示されてい
る。この曲面加工装置は、支持定盤１上に設けられ、加
工物２に所定の運動を行わせる加工物駆動部３と、支持
定盤１上に設けられ研磨ヘッド４を支持して加工物２の
加工面２Ａ上に位置させる研磨ヘッド支持部５と、支持
定盤１上に設けられ研磨加工の駆動を制御する駆動制御
部１Ａを備えて構成されている。

【０００４】加工物駆動部３は、加工物２にＹ軸方向の
水平運動を行わせるＹ軸機構部６と、加工物２にＸ軸方
向の水平運動を行わせるＸ軸機構部７と、Ｘ軸機構部７
上に加工物２を固定する固定治具８を備えている。

【０００５】Ｙ軸機構部６は、支持定盤１上でＹ軸方向
に伸びて配置された２本の平行なガイド９Ａ，９Ｂと、
ガイド９Ａ，９ＢにＹ軸方向へスライド自在に係合した
Ｙ軸テーブル１０と、ガイド９Ａ，９Ｂ間に平行に配置
され、Ｙ軸テーブル１０の下側に設けられたナット（図
示せず）に螺合したボールネジ１１と、出力軸にボール
ネジ１１の一端が接続され、ボールネジ１１を回転させ
てＹ軸テーブル１０をＹ軸方向に移動させ、且つ、所定
の位置で停止させて位置決めするサーボモータ１２より
構成されている。

【０００６】Ｘ軸機構部７は、Ｙ軸テーブル１０上でＸ
軸方向に伸びて配置された２本の平行なガイド１３Ａ，
１３Ｂと、ガイド１３Ａ，１３ＢにＸ軸方向へスライド
自在に係合したＸ軸テーブル１４と、ガイド１３Ａ，１
３Ｂ間に平行に配置され、Ｘ軸テーブル１４の下側に設
けられたナット（図示せず）に螺合したボールネジ１５
と、出力軸にボールネジ１５の一端が接続され、ボール
ネジ１５を回転させてＸ軸テーブル１４をＸ軸方向に移
動させ、且つ、所定の位置で停止させて位置決めするた
めにＹ軸テーブル１０に固持されたサーボモータ１６よ
り構成されている。

【０００７】研磨ヘッド支持部５は、支持定盤１上に立
設された２本の平行な支柱１７Ａ，１７Ｂ間に支持され
Ｚ軸方向の垂直運動を行うＺ軸機構部１８と、Ｚ軸機構
部１８に支持され研磨ヘッド４にＸ軸と平行な軸を中心
とした円弧方向（以下、α軸方向という）の回転運動を
行わせるα軸機構部１９と、α軸機構部１９に支持され
Ｙ軸と平行な軸を中心とした円弧方向（以下、β軸方向
という）の回転運動を行わせるβ軸機構部２０を有して
構成されている。

【０００８】Ｚ軸機構部１８は、図示しないガイドにス
ライド自在に係合し、図示しないサーボモータおよびボ
ールネジによりＺ軸方向に移動して、且つ、所定の位置
で停止して位置決めされるＺ軸スライダ２１を有してい
る。

【０００９】α軸機構部１９は、Ｚ軸スライダ２１にＹ
軸と平行に固定され、Ｘ軸と平行な軸を曲率中心とした
凸状の円弧ガイド２２と、図示しないサーボモータによ
り円弧ガイド２２に沿って移動して、所定の位置で位置
決めされるα軸スライダ２３を有して構成されている。

【００１０】β軸機構部２０は、α軸スライダ２３にＸ
軸と平行に固定治具８（加工物２）上方に延在するよう
に固定され、Ｙ軸と平行な軸を曲率中心とした凸状の円
弧ガイド２４と、図示しないサーボモータにより円弧ガ
イド２４に沿って移動して、所定の位置で位置決めされ
るβ軸スライダ２５を有して構成されている。

【００１１】研磨ヘッド４は、β軸スライダ２５に固定
治具８の方向に向けて取り付けられ、図示しない電空変
換レギュレータとドライバにより空気圧が制御されるこ
とにより後述する研磨工具を加工面２Ａに所定の力で押
し付けるエアシリンダ２６と、エアシリンダ２６のシリ
ンダ部２６Ａに取り付けられ、図示しないドライバによ
って駆動されることにより回転トルクを発生するスピン
ドル２７の回転軸２７Ａの先端に取り付けられ、回転運
動によって加工面２Ａの研磨加工を行う略球形状の研磨
工具２８により構成されている。

【００１２】駆動制御部１Ａは、図示しない駆動計算部
によって計算された駆動データに基づいて水平駆動軸で
あるＹ軸機構部６およびＸ軸機構部７と、垂直駆動軸で
あるＺ軸機構部１８と、傾斜駆動軸であるα軸機構部１
９およびβ軸機構部２０の合計５軸の駆動を同期制御し
て、研磨工具２８の荷重軸が加工面２Ａの法線と一致す
るように研磨工具２８の走査を行わせる。

【００１３】ここで、傾斜駆動軸であるα軸機構部１９
およびβ軸機構部２０について説明する。図８は図７の
Ｙ，Ｚ平面図を、また図９は図７のＸ，Ｚ平面図をそれ
ぞれ示している。

【００１４】α軸機構部１９の円弧ガイド２２は、その
曲率中心Ｏ₁がＹ方向とＺ方向の位置において研磨工具
２８の先端と一致するように構成され、また、β軸機構
部２０の円弧ガイド２４は、その曲率中心Ｏ₂がＸ方向
とＺ方向の位置において研磨工具２８の先端と一致する
ように構成されている。このため、α軸スライダ２３お
よびβ軸スライダ２５をそれぞれの円弧ガイド２２，２
４の曲率中心Ｏ₁，Ｏ ₂を軸にしてα軸方向およびβ軸
方向に回転運動させることにより、研磨ヘッド４を研磨
工具２８の先端を中心に任意の方向に傾斜させることが
可能になっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の曲面加
工装置によると以下のような問題がある。（１）曲面研磨時の各駆動軸は４軸または５軸の駆動で
行うため、加工装置の構成が複雑化し、高価な装置とな
ってしまう。（２）加工面２Ａの全面にわたって各駆動軸を同期制御
して研磨ヘッド４を走査させるため、制御データ量が膨
大になり、各駆動制御のメモリ容量の大きい制御装置が
必要になり、やはり高価な装置となってしまう。

【００１６】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、簡単な装置構成による安価な曲面加工
装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の曲面加工装置は、ワークを保持
する保持部材と、上記保持部材の中心軸と交差する第１
軸線を揺動中心として上記保持部材を揺動可能に支持す
る第１揺動部材と、上記保持部材の中心軸と交差し且つ
上記第１軸線と交差する第２軸線を揺動中心として上記
第１揺動部材を揺動可能に支持する第２揺動部材と、上
記保持部材に支持されたワークの被加工面と対向して配
置された加工手段と、上記保持部材および上記加工手段
の少なくとも一方を水平方向に移動させる第１駆動手段
と、上記保持部材および上記加工手段の少なくとも一方
を垂直方向に移動させる第２駆動手段と、を具備し、上
記第１駆動手段と上記第２駆動手段を駆動させて、上記
加工手段を上記ワークの被加工面に当接させることによ
り、上記ワークの被加工面の法線方向に上記加工手段が
位置するようにワークの姿勢を維持させつつ、上記ワー
クを上記加工手段によって加工することを特徴とする。

【００１８】また、本発明の請求項２の曲面加工装置
は、請求項１の曲面加工装置にあって、上記ワークを上
記保持部材に対して保持する高さを調整する高さ調整機
構をさらに具備することを特徴とする。

【００１９】さらに、本発明の請求項３の曲面加工装置
は、請求項１または２の曲面加工装置にあって、上記加
工手段は、ポリッシャーであり、上記ポリッシャーの外
周にガイド部を設けたことを特徴とする。

【００２０】すなわち、請求項１の曲面加工装置にあっ
ては、ワークを保持部材で保持し、ワークの被加工面と
対向させて加工手段を配置する。保持部材の中心軸と交
差する第１軸線を揺動中心として揺動する第１揺動部材
で保持部材を支持するとともに、保持部材の中心軸と交
差する第２軸線を揺動中心として揺動する第２揺動部材
で第１揺動部材を支持し、加工時に加工手段をワークの
被加工面の法線方向に位置させる。保持部材および加工
手段の少なくとも一方を、第１駆動手段により水平方向
および第２駆動手段により垂直方向に移動し、ワークの
被加工面に加工手段を当接させ、加工手段をワークの被
加工面の法線方向に姿勢維持しつつ、ワークの被加工面
の全面を加工する。

【００２１】また、請求項２の曲面加工装置にあって
は、ワークを保持部材に対して高さ調整する高さ調整機
構を設け、例えば、ワークの被加工面と保持部材の揺動
中心の高さを一致させる。

【００２２】さらに、請求項３の曲面加工装置にあって
は、ポリッシャーの外周にガイド部を設け、ワークの被
加工面にガイド部とともにポリッシャーを押圧し、ポリ
ッシャーに対し、法線方向に定圧で押圧する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の曲面加工装置の実
施の形態を添付図面を参照しながら説明する。

【００２４】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１における曲面加工装置の構成を示す斜視図であ
る。この曲面加工装置は、支持定盤２９の上に設けら
れ、ワークとしての加工物３０に所定の運動を行わせる
加工物駆動部３１と、支持定盤２９上に設けられ、加工
手段としての研磨ヘッド３２を支持してワーク（加工物
３０）の被加工面としての加工面３０ａ上に位置させる
第２駆動手段としてのＺ軸機構部３３により構成されて
いる。

【００２５】加工物駆動部３１は、加工物３０にＹ軸方
向の水平運動を行わせるＹ軸機構部３４と、加工物３０
にＸ軸方向の水平運動を行わせるＸ軸機構部３９と、Ｘ
軸機構部３９上に加工物３０を保持する加工物保持部４
０を備えている。加工物駆動部３１のＸ軸機構部３９と
Ｙ軸機構部３４は、第１駆動手段を構成している。

【００２６】Ｙ軸機構部３４は、支持定盤２９上にＹ軸
方向に伸びて配置された２本の平行なガイド３５ａ，３
５ｂを有するＹ軸ベース板３５と、ガイド３５ａ，３５
ｂにスライド自在に係合したＹ軸テーブル３６と、ガイ
ド３５ａ，３５ｂ間に平行に配置され、Ｙ軸テーブル３
６の下側に設けられたナット（図示せず）に螺合したボ
ールネジ３７と、出力軸にボールネジ３７の一端が接続
され、ボールネジ３７を回転させてＹ軸テーブル３６を
Ｙ軸方向に移動させ、且つ、所定の位置で位置決めする
ためにＹ軸べース板３５の一端側に固持されたサーボモ
ータ３８により構成されている。

【００２７】Ｘ軸機構部３９は、Ｙ軸テーブル３６上に
Ｘ軸方向に伸びて配置された２本の平行なガイド４１
ａ，４１ｂを有するＸ軸べース板４１と、ガイド４１
ａ，４１ｂにスライド自在に係合したＸ軸テーブル４２
と、ガイド４１ａ，４１ｂ間に平行に配置され、Ｘ軸テ
ーブル４２の下側に設けられたナット（図示せず）に螺
合したボールネジ４３と、出力軸にボールネジ４３の一
端が接続され、ボールネジ４３を回転させてＸ軸テーブ
ル４２をＸ軸方向に移動させ、且つ、所定の位置で位置
決めするためにＸ軸べース板４１の一端側に固持された
サーボモータ４４より構成されている。

【００２８】Ｚ軸機構部３３は、支持定盤２９上に設け
られた支柱４５に支持され、Ｚ軸方向に伸びて配置され
た２本の平行なガイド４６ａ，４６ｂを有するＺ軸べー
ス板４６と、ガイド４６ａ，４６ｂにスライド自在に係
合し上記Ｘ軸機構部３９側に向けて設けたＺ軸テーブル
４７と、ガイド４６ａ，４６ｂ間に平行に配置され、Ｚ
軸テーブル４７に設けられたナット（図示せず）に螺合
したボールネジ４８と、出力軸にボールネジ４８の一端
が接続され、ボールネジ４８を回転させてＺ軸テーブル
４７をＺ軸方向に移動させ、且つ、所定の位置で位置決
めするためにＺ軸べース板４６の上端側に固持されたサ
ーボモータ４９より構成されている。

【００２９】研磨ヘッド３２は、取り付け板５０を介し
て加工物３０の上方に位置するようにＺ軸テーブル４７
に固定されている。また、研磨ヘッド３２の内部には図
示しないモータが設けられており、このモータの回転軸
５１の先端にポリッシャー５２が取り付けられ、回転可
能になっている。

【００３０】加工物保持部４０は、Ｘ軸テーブル４２上
に保持べース板５３を介して固持されている。保持べー
ス板５３の一辺は、Ｌ字形状のステー部５４が立ち上が
っており、このステー部５４には、リンク機構５５が連
結されている。上記リンク機構５５は、第２揺動部材と
してのシーソー板５６と、第１揺動部材としてのアーム
ａ５７、アームｂ５８およびワークを保持する保持部材
としての底板５９からなっている。シーソー板５６は、
コ字型に形成されるとともに中心部が支軸６１によりス
テー部５４の上端部にＸ軸方向（矢印Ａ方向）に沿って
揺動自在に支承されている。シーソー板５６とアームａ
５７、アームｂ５８は、シーソー板５６の両先部とアー
ムａ５７、アームｂ５８の先部において互いに回転自在
に支持軸６０により支承され、アームａ５７とアームｂ
５８はＹ軸方向（矢印Ｂ方向）に沿って揺動自在となっ
ている。底板５９は、アームａ５７とアームｂ５８の下
部に固持されており、シーソー板５６およびアームａ５
７、アームｂ５８と共に揺動自在となっている。

【００３１】以下、上記曲面加工装置を用いた曲面加工
の作用について説明する。まず、加工物３０を加工物保
持部４０の底板５９上に固定する。その際、図２に示す
ように加工物３０の加工面３０ａの面頂点Ｏが、加工物
保持部４０のステー部５４の第２軸線としての揺動中心
線（支軸６１の中心を通る線）６１ａとアームａ５７、
アームｂ５８の第１軸線としての回転中心線（支持軸６
０の中心を通る線）６０ａと一致するように固定する。
また、保持部材の中心軸としての底板５９の中心軸５９
ａが面頂点Ｏを通るようにする。

【００３２】加工物３０は、上記加工物保持部４０の底
板５９上に固定されているため、加工物３０の加工面３
０ａにＺ軸テーブル４７を下降させてポリッシャー５２
が押圧することにより、加工物保持部４０のリンク機構
５５により加工物３０を図２に示す通り法線方向に傾け
ることが可能となる。

【００３３】その後、加工物３０の加工面３０ａに研磨
剤を塗布した後、Ｚ軸機構部３３のＺ軸テーブル４７を
下降させて、研磨ヘッド３２を加工物３０の加工面３０
ａの研磨開始点に位置決めする。予め加工物３０が法線
方向に向くＺ軸座標データを計算しておくことにより、
加工物３０の加工面３０ａは常に研磨ヘッド３２のポリ
ッシャー５２に対して法線方向に作用させることができ
る。

【００３４】こうして予め計算された軌道座標データに
基づいて、Ｘ軸機構部３９のサーボモータ４４、Ｙ軸機
構部３４のサーボモータ３８、Ｚ軸機構部３３のサーボ
モータ４９の各ドライバの所定の制御信号を出力して、
Ｘ軸テーブル４２およびＹ軸テーブル３６の水平方向位
置とＺ軸テーブル４７の垂直方向位置とを同時制御しつ
つ、図３に示すポリッシャー５２の軌跡により加工面３
０ａの全面を研磨していく。

【００３５】本実施の形態によれば、リンク機構５５を
有した加工物保持部４０を備えているため、加工物３０
の加工面３０ａの曲面形状の法線方向にポリッシャー５
２を作用させることが可能であり、曲面加工装置の構成
もＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸構成で研磨できるため、装置
を安価にすることができる。また、研磨時のポリッシャ
ー５２走査についても、各駆動軸の制御データ量を抑え
ることができるため、各駆動制御のメモリ容量も少なく
て済み、装置のコストダウンが可能となる。

【００３６】［実施の形態２］図４は、本発明の実施の
形態２が適用された曲面加工装置の斜視図を示すもので
ある。なお、上記実施の形態１と同一の要素には、同一
の符号を付し、重複する説明を省略する。

【００３７】本実施の形態は、研磨ヘッド３２のポリッ
シャー５２の外周部に回転軸５１およびポリッシャー５
２を覆う円管状のガイド部としての案内ガイド６２を研
磨ヘッド３２に固定してある。案内ガイド６２は、円管
状のべース部６２ａとその先端部に軟弾性部材６２ｂを
固着して構成されている。この軟弾性部材６２ｂの材質
としては、ウレタン・シリコンゴム・テフロン等が好ま
しい。また、研磨ヘッド３２の内部には図示しないモー
タおよび軸ならびに軸端に取り付けられたポリッシャー
５２からなるとともに、このポリッシャー５２を押し付
けるための図示しない圧縮バネを備えており、図中矢印
ＣのＺ軸方向に可動可能となっている。

【００３８】また、加工物保持部４０の底板５９上に
は、加工物３０のＺ軸方向（矢印Ｄ方向）に調整可能な
高さ調整機構としてのステージ６３が固持されており、
加工物３０が上記ステージ６３上に載置できるようにな
っている。

【００３９】本実施の形態の作用について説明する。加
工物３０を加工物保持部４０の底板５９上に固持したス
テージ６３上に固定し、加工物３０の加工面３０ａの面
頂点Ｏが、加工物保持部４０のステー部５４の揺動中心
線６１ａとアームａ５７、アームｂ５８の回転中心線６
０ａと一致するようにステージ６３の高さを調整して合
わせる。

【００４０】その後、加工物３０の加工面３０ａに研磨
剤を塗布した後、Ｚ軸機構部３３のＺ軸テーブル５０を
下降させて研磨ヘッド３２を加工物３０の加工面３０ａ
の研磨開始点に位置決めする。その際、案内ガイド６２
とポリッシャー５２の位置関係は、研磨ヘッド３２の内
部の圧縮バネのバネ定数により、所定の研磨圧力になる
ようにポリッシャー５２を案内ガイド６２より飛び出し
た状態にしておく。

【００４１】こうして予め加工物３０が法線方向に向く
ようにＺ座標データを計算しておくことにより、加工面
３０は常に研磨ヘッド３２のポリッシャー５２に対して
法線方向に作用させることができる。また研磨状態時に
は、案内ガイド６２により加工面３０ａが法線方向に姿
勢維持され、前述のポリッシャー５２と案内ガイド６２
の位置関係により所定の研磨圧で研磨することができ
る。

【００４２】こうして予め計算された軌道座標データに
基づいて、Ｘ軸機構部３９、Ｙ軸機構部３４、Ｚ軸機構
部３３の各サーボモータ４４，３８，４９の各ドライバ
に所定の制御信号を出力して、Ｘ軸テーブル４２、Ｙ軸
テーブル３６の水平方向位置と、Ｚ軸テーブル４７の垂
直方向位置とを同時制御しつつ、実施の形態１と同様
に、図３に示すポリッシャー５２の軌跡により加工面３
０ａの全面を研磨していく。

【００４３】本実施の形態によれば、加工物３０の変更
の際にも、加工物保持部４０のリンク機構５５のステー
部５４の揺動中心およびアームａ５７、アームｂ５８の
回転中心上への加工物３０の加工面３０ａの面頂あわせ
が容易にできる。また、案内ガイド６２により加工面３
０ａを法線方向に姿勢維持するため、ポリッシャー５２
の加工面３０ａへの研磨圧力が一定にすることができ
る。

【００４４】なお、本実施の形態では、研磨ヘッド３２
のポリッシャー５２を押し付ける方法として、圧縮バネ
を用いたが、他の方法としてエアシリンダで構成しても
よい。

【００４５】［実施の形態３］図５は、本発明の実施の
形態３が適用された曲面加工装置の斜視図を示すもので
ある。なお、上記実施の形態１および２と同一の要素に
は、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【００４６】本実施の形態は、リンク機構５５を有した
加工物保持部４０の底板５９上に、加工物３０を底板５
９の中心軸５９ａを中心として回転（矢印Ｅ方向）させ
るスピンドル６４を備えており、加工物３０は、上記ス
ピンドル６４の上端に固持したホルダー６５に固定可能
になっており、回転軸対称曲面の研磨が可能となってい
る。他の構成は、実施の形態２と同様である。

【００４７】本実施の形態の曲面加工装置によって、加
工物３０を研磨加工する作用について説明する。加工物
３０を加工保持部４０の底板５９上に固持したスピンド
ル６４のホルダー６５に載置し、加工物３０の加工面３
０ａの面頂点Ｏが、加工物保持部４０のステー部５４の
揺動中心線６１ａとアームａ５７、アームｂ５８の回転
中心線６０ａと一致するように調整して固定する。

【００４８】その後、加工物３０の加工面３０ａに研磨
剤を塗布した後、Ｚ軸機構部３３のＺ軸テーブル４７を
下降させて研磨ヘッド３２を加工面３０ａの研磨開始点
に位置決めする。

【００４９】予め加工面３０ａをポリッシャー５２が研
磨走査する際に法線方向を向くようなＺ座標データを計
算しておき、そのデータに基づいて、Ｘ軸機構部３９、
Ｚ軸機構部３３の各サーボモータ４４，４９の各ドライ
バに所定の制御信号を出力してＸ軸テーブル４２の水平
方向位置とＺ軸テーブル４７の垂直方向位置とを同時制
御しつつ、加工物３０をスピンドル６４により回転させ
て、図６に示すように、加工面３０ａの中心断面上をポ
リッシャー５２を回転させつつ走査させて研磨してい
く。

【００５０】なお、本実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ
軸の３軸構成の曲面加工装置の場合を示したが、加工面
３０ａの形状が回転軸対称曲面の場合は、Ｘ軸、Ｚ軸の
２軸構成でも同様の作用で研磨が可能である。

【００５１】本実施の形態によれば、実施の形態１およ
び２と同様に加工物３０の回転が可能となり、且つリン
ク機構５５を有する加工物保持部４０を備えているた
め、加工面３０ａの曲面形状の法線方向にポリッシャー
５２を作用させることが可能であり、加工面３０ａの形
状が回転軸対称曲面の場合、Ｘ軸、Ｚ軸の２軸構成での
曲面加工装置で研磨が可能となるため、曲面加工装置を
安価に製作することができる。

【００５２】なお、上記した具体的実施の形態から次の
ような構成の技術的思想が導き出される。（付記）（１）ワークを保持する保持部材と、上記保持部材の中
心軸と交差する第１軸線を揺動中心として上記保持部材
を揺動可能に支持する第１揺動部材と、上記保持部材の
中心軸と交差し且つ上記第１軸線と交差する第２軸線を
揺動中心として上記第１揺動部材を揺動可能に支持する
第２揺動部材と、上記保持部材に支持されたワークの被
加工面と対向して配置された加工手段と、上記保持部材
および上記加工手段の少なくとも一方を水平方向に移動
させる第１駆動手段と、上記保持部材および上記加工手
段の少なくとも一方を垂直方向に移動させる第２駆動手
段と、を具備する曲面加工装置。

【００５３】（２）ワークを保持する保持部材と、上記
保持部材の中心軸と交差する第１軸線を揺動中心として
上記保持部材を揺動可能に支持する第１揺動部材と、上
記保持部材の中心軸と交差し且つ上記第１軸線と交差す
る第２軸線を揺動中心として上記第１揺動部材を揺動可
能に支持する第２揺動部材と、上記保持部材に支持され
たワークの被加工面と対向して配置された回動可能な加
工手段と、上記保持部材および上記加工手段の少なくと
も一方を水平方向に移動させる第１駆動手段と、上記保
持部材および上記加工手段の少なくとも一方を垂直方向
に移動させる第２駆動手段と、を具備し、上記第１駆動
手段と上記第２駆動手段を駆動させて、上記加工手段を
上記ワークの被加工面に当接させることにより、上記ワ
ークの被加工面の法線方向と上記加工手段の回動軸方向
とが一致するようにワークの姿勢を維持させつつ、上記
ワークを上記加工手段によって加工することを特徴とす
る曲面加工装置。

【００５４】（３）上記ワーク保持部材は、このワーク
保持部材の中心軸を中心として回動可能であることを特
徴とする付記（１）または（２）に記載の曲面加工装
置。

【００５５】付記（１）および（２）の曲面加工装置に
よれば、第１揺動部材と第２揺動部材でワークの保持部
材を互いに交差する方向に揺動自在に支持したので、加
工時に加工手段の作用方向をワークの被加工面の法線方
向にワーク姿勢を維持できるとともに、曲面加工装置の
軸構成としてＺ軸、Ｙ軸、Ｘ軸の３軸のみの構成で加工
することができる。従って、制御データを少なくできる
とともに装置構成を簡単にでき、安価な曲面加工装置を
提供することができる。

【００５６】付記（３）の曲面加工装置によれば、装置
の軸構成をＸ軸、Ｚ軸の２軸のみで構成し、ワークの加
工を行うことができる。さらに、回転軸対称形状のワー
クの被加工面に対する加工に用いることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の曲面加工装置によれば、第１揺動部材と第２揺動部材
でワークの保持部材を互いに交差する方向に揺動自在に
支持したので、加工時に加工手段の作用方向をワークの
被加工面の法線方向にワーク姿勢を維持できるととも
に、軸制御が簡単になり、安価な曲面加工装置を提供す
ることができる。

【００５８】また、本発明の請求項２の曲面加工装置に
よれば、ワークの変更の際に、第１揺動部材の揺動中心
である第１軸線および第２揺動部材の揺動中心である第
２軸線と、ワークの被加工面の面頂あわせを容易に行う
ことができる。

【００５９】さらに、本発明の請求項３の曲面加工装置
によれば、ガイド部によりワークの被加工面を法線方向
に姿勢維持するため、ポリッシャーの被加工面への加工
圧力を一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１の研磨時の加工物をポリ
ッシャーの作用を示す正面図である。

【図３】本発明の実施の形態１，２のポリッシャーの軌
跡を示す上面図である。

【図４】本発明の実施の形態２を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態３を示す斜視図である。

【図６】本発明の実施の形態３のポリッシャーの軌跡を
示す上面図である。

【図７】従来技術の装置を示す斜視図である。

【図８】従来技術の装置のＹ，Ｚ平面を示す正面図であ
る。

【図９】従来技術の装置のＸ，Ｚ平面を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

２９支持定盤３０加工物３０ａ加工面３１加工物駆動部３２研磨ヘッド３３Ｚ軸機構部３４Ｙ軸機構部３５Ｙ軸べース板３５ａ，３６ｂ，４１ａ，４１ｂ，４６ａ，４６ｂガ
イド３６Ｙ軸テーブル３７，４３，４８ボールネジ３８，４４，４９サーボモータ３９Ｘ軸機構部４０加工物保持部４１Ｘ軸べース板４２Ｘ軸テーブル４６Ｚ軸べース板４７Ｚ軸テーブル５２ポリッシャー５４ステー部５５リンク機構５６シーソー板５７アームａ５８アームｂ５９底板５９ａ中心軸６０支持軸６０ａ回転中心線６１支軸６１ａ揺動中心線６２案内ガイド６３ステージ６４スピンドル６５ホルダー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本武東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 3C049 AA07 AA12 AB01 AB03 CA01 CB04 CB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークを保持する保持部材と、上記保持部材の中心軸と交差する第１軸線を揺動中心と
して上記保持部材を揺動可能に支持する第１揺動部材
と、上記保持部材の中心軸と交差し且つ上記第１軸線と交差
する第２軸線を揺動中心として上記第１揺動部材を揺動
可能に支持する第２揺動部材と、上記保持部材に支持されたワークの被加工面と対向して
配置された加工手段と、上記保持部材および上記加工手段の少なくとも一方を水
平方向に移動させる第１駆動手段と、上記保持部材および上記加工手段の少なくとも一方を垂
直方向に移動させる第２駆動手段と、を具備し、上記第１駆動手段と上記第２駆動手段を駆動させて、上
記加工手段を上記ワークの被加工面に当接させることに
より、上記ワークの被加工面の法線方向に上記加工手段
が位置するようにワークの姿勢を維持させつつ、上記ワ
ークを上記加工手段によって加工することを特徴とする
曲面加工装置。
【請求項２】上記ワークを上記保持部材に対して保持
する高さを調整する高さ調整機構をさらに具備すること
を特徴とする請求項１に記載の曲面加工装置。
【請求項３】上記加工手段は、ポリッシャーであり、上記ポリッシャーの外周にガイド部を設けたことを特徴
とする請求項１または２に記載の曲面加工装置。