JP2001038595A - 研削・研磨方法および研削・研磨装置 - Google Patents

研削・研磨方法および研削・研磨装置

Info

Publication number
JP2001038595A
JP2001038595A JP11216121A JP21612199A JP2001038595A JP 2001038595 A JP2001038595 A JP 2001038595A JP 11216121 A JP11216121 A JP 11216121A JP 21612199 A JP21612199 A JP 21612199A JP 2001038595 A JP2001038595 A JP 2001038595A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
processing
pressure
workpiece
pressure level
grinding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11216121A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Murasugi
芳徳 村杉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP11216121A priority Critical patent/JP2001038595A/ja
Publication of JP2001038595A publication Critical patent/JP2001038595A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工圧等によるワークの変形を防ぐ。 【解決手段】 ホルダ3に保持されたワークW1 は、カ
ンザシ4によって研磨皿1に押圧され、研磨皿1の回転
と、カンザシ4の揺動運動等によって研削・研磨され
る。加圧シリンダ8からカンザシ4を介してワークW1
に与えられる加工圧は、加工サイクルの初期において徐
々に高圧レベルP2 まで増圧され、高圧レベルP2 で所
定時間形状出しを行なったのち、徐々に低圧レベルP1
まで減圧され、加工終了まで低圧レベルP1 に維持され
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、カメラ、ビデオ等
に用いられる光学レンズ等をはじめとする球面形状等の
部品を加工する工程において、特に、加工する部品の凹
凸を反転した表面形状を有する研磨皿にワーク(被加工
物)を押し付け、研磨皿を回転させることによる研磨皿
とワークの間の相対運動と、場合により研磨皿またはワ
ークに球面の接線方向の揺動運動を与えることによって
ワークを加工する研削・研磨方法および研削・研磨装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の球面形状の部品、特に光
学レンズを研磨皿で加工する装置として、図4に示すよ
うな加工機が用いられる。この加工機において、研磨皿
101は、球面状の加工面(工具面)の球心を回転中心
とする主軸102に取り付けられ、レンズ材料であるワ
ーク(被加工物)W0 の被加工面と接触している。
【0003】そして、ワークW0 を保持するホルダ10
3の上面の窪みを、カンザシ104の先端球が加圧する
ことにより、ワークW0 が研磨皿101に押圧される。
【0004】カンザシ104はカンザシアーム105の
一端に略垂直に保持されており、カンザシ104の高さ
を調整してカンザシアーム105に固定されている。
【0005】カンザシアーム105の他端はピボット1
06に枢着される。ピボット106を支持する揺動ベー
ス107は、図示しない揺動機構に連結され、カンザシ
104を矢印Aで示すように揺動させる。揺動ベース1
07上には、加圧シリンダ108が支持されており、該
加圧シリンダ108の加圧力によってカンザシアーム1
05が矢印Bで示すように加圧され、カンザシ104を
介してワークW0 を研磨皿101に押圧する。
【0006】上記の加工機では、研磨皿101の回転お
よびワークW0 の連れ回りによる相対運動と、カンザシ
104による加工圧と、ワークW0 の接線方向の揺動運
動によって研削・研磨加工が行なわれ、ワークW0 の被
加工面が、工具形状を凹凸反転した球面に加工される。
【0007】このような研削・研磨工程において、カン
ザシ104を介してワークW0 に与えられる加工圧の制
御システムは、図5に示すように、加圧シリンダ108
の圧力を加工サイクルの初期における低圧レベルと、残
りの加工時間に作用する高圧レベルの2段階に切り換え
るように2つの加工圧バルブ109,110を有し、圧
力制御は以下のように行なわれる。
【0008】まず、加工圧制御部111,112におい
て低圧レベルと高圧レベルの加工圧がそれぞれ設定され
る。装置本体の制御部113からの信号によって主軸1
02の起動スイッチがONして、研磨皿101が回転す
る。同時に加工圧バルブ109が開かれて、ワークW0
に低圧レベルの加工圧がかかり、加工が開始する。所定
の加工時間が過ぎると、加工圧バルブ110に切り換わ
り、ワークW0 に高圧レベルの加工圧がかかり、この状
態が加工サイクルの終りまで継続する。
【0009】加工が終了すると研磨皿101の回転が停
止され、加圧シリンダ108の復帰バルブ114に切り
換えられる。これによってカンザシ104の加圧力が解
除される。
【0010】図4の(b)は、上記の加工サイクルにお
ける加工圧の変化を示すグラフである。このグラフから
解るように、加工開始時刻T1 から所定時間経過後の時
刻T 2 まで、低圧レベルの加工圧P1 がかかり、時刻T
2 において高圧レベルの加工圧P2 に切り換わり、加工
終了時刻T3 まで高圧状態が継続する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、一般的に図6の(a)に示すように、
加工開始前にワークW0 を研磨皿101上に置いたとき
に、ワークW0 と研磨皿101の工具面の間にわずかな
隙間Xを持たせる。これは、特にレンズ等の加工におい
て加工能率を向上させるためであるが、隙間Xを持たせ
た状態でカンザシ104に加工圧を加えると、図6の
(b)に矢印Cで示すように変形力がかかり、ワークW
0 が変形した状態で研磨皿101による加工が行なわれ
る。その結果、加工が終了して加工圧が解除されると、
研磨皿101の工具面との間に隙間Yが形成され、研磨
皿101の形状を正確にワークW0 に転写することがで
きない。
【0012】加えて、ワークW0 と研磨皿101の間の
摩擦が大きいため、摩擦熱によってワークW0 に熱変形
が生じるという未解決の課題もある。
【0013】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、研磨皿の加工圧や摩
擦熱によるレンズ等被加工物の変形を回避して、形状精
度と加工効率の高い研削・研磨加工を行なうことのでき
る研削・研磨方法および研削・研磨装置を提供すること
を目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の研削・研磨方法は、回転する研磨皿に被加
工物を押しつけて該被加工物の被加工面を加工する研削
・研磨方法であって、前記被加工物に作用する加工圧を
無段階で高圧レベルまで増加させる工程と、前記高圧レ
ベルにおいて形状出しを行なう工程を有することを特徴
とする。
【0015】回転する研磨皿に被加工物を押しつけて該
被加工物の被加工面を加工する研削・研磨方法であっ
て、前記被加工物に作用する加工圧を無段階で低圧レベ
ルまで低減しながら形状修正を行なう工程を有すること
を特徴とするものでもよい。
【0016】また、回転する研磨皿に被加工物を押しつ
けて該被加工物の被加工面を加工する研削・研磨方法で
あって、前記被加工物に作用する加工圧を無段階で高圧
レベルまで増圧しながら第1段階の形状出しを行なう工
程と、前記高圧レベルにおいて第2段階の形状出しを行
なう工程と、前記加工圧を無段階で低圧レベルまで減圧
しながら形状修正を行なう工程を有することを特徴とす
る研削・研磨方法でもよい。
【0017】低圧レベルにおいて第2段階の形状修正を
行なってもよい。
【0018】本発明の研削・研磨装置は、駆動手段によ
って回転される研磨皿と、該研磨皿に被加工物を押しつ
ける押圧手段と、該押圧手段を介して前記被加工物に加
工圧を与える加圧手段と、前記加工圧を無段階で高圧レ
ベルに増加させ、該高圧レベルに所定時間維持したのち
に無段階で低圧レベルに低減するための制御手段を有す
ることを特徴とする。
【0019】
【作用】加工サイクルの初期において、高圧レベルまで
加工圧を徐々に増圧しながら第1段階の形状出しを行な
う工程を設ける。これによって、研磨皿にワークが接触
した直後の加工圧によるワークの変化や、摩擦の増大に
よるワークの熱変形を回避できる。
【0020】また、加工サイクルの末期において、高圧
レベルから低圧レベルまで徐々に減圧しながら第1段階
の形状修正を行ない、さらに低圧レベルに維持して第2
段階の形状修正を行なうことで、転写精度を向上させる
ことができる。
【0021】このようにして極めて形状精度の高い研削
・研磨加工を効率よく行ない、レンズ等の高品質化と低
価格化を促進できる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【0023】図1は一実施の形態による研削・研磨装置
を示すもので、研磨皿1は、球面状の加工面(工具面)
の球心を回転中心として回転する駆動手段の主軸2に取
り付けられ、レンズ材料であるワーク(被加工物)W1
の被加工面と接触する。
【0024】そして、ワークW1 を保持するホルダ3の
上面の窪みを、押圧手段であるカンザシ4の先端球が加
圧することにより、ワークW1 が研磨皿1に押圧され
る。
【0025】カンザシ4はカンザシアーム5の一端に略
垂直に保持されており、カンザシ4の高さを調整してカ
ンザシアーム5に固定されている。
【0026】カンザシアーム5の他端はピボット6に枢
着される。ピボット6を支持する揺動ベース7は、図示
しない揺動機構に連結され、カンザシ4を矢印Aで示す
ように揺動させる。揺動ベース7上には、加圧手段であ
る加圧シリンダ8が支持されており、該加圧シリンダ8
の加圧力によってカンザシアーム5が矢印Bで示すよう
に加圧され、カンザシ4を介してワークW1 を研磨皿1
に押圧する。
【0027】上記の加工機では、研磨皿1の回転および
ワークW1 の連れ回りによる相対運動と、カンザシ4を
介してワークW1 に作用する加工圧と、ワークW1 の接
線方向の揺動運動によって研削・研磨加工が行なわれ、
ワークW1 の被加工面が、工具形状を凹凸反転した球面
に加工される。
【0028】このような研削・研磨工程において、カン
ザシ4を介してワークW1 に与えられる加工圧の制御
は、まず、加圧シリンダ8の圧力を加工サイクルの初期
において徐々に高圧レベルまで増圧し、これによって第
1段階の形状出しの加工を行ない、続いて高圧レベルに
おける第2段階の形状出しの加工を行ない、加工サイク
ルの末期においては、前記高圧レベルから徐々に低圧レ
ベルまで加工圧を減圧しながら第1段階の形状修正を行
ない、続いて、低圧レベルに所定時間維持して第2段階
の形状修正を行なって加工サイクルを終了する。
【0029】すなわち、加工圧を低圧レベルと高圧レベ
ルの2段階に切り換えるように2つの加工圧バルブを設
ける替わりに、図2に示すように、加圧シリンダ8の圧
力を無段階で変化させ、自動的に高圧レベルと低圧レベ
ルに制御するための制御手段である加工圧制御器9およ
び2つのプレッシャースイッチ10,11を用いる。
【0030】加工圧制御器9は、図2の(b)に示すよ
うに、矢印で示す方向に流入したエアーを高圧レベルお
よび低圧レベルに無段階に圧力制御して送り出す回転部
9aと、制御モータ9bの回転を回転部9aに伝達する
ためのギヤ列9cを有し、制御モータ9bの回転を制御
する回転制御部12は、装置本体の制御部13に接続さ
れ、制御モータ9bの回転方向を変えることで、加工圧
バルブ14を介して加圧シリンダ8に供給されるエアー
の増圧、減圧が自在であり、かつ、回転数を変えること
によって、高圧レベルに増圧するときや、低圧レベルに
減圧するときの勾配を制御することができる。加工圧の
制御は以下のように行なわれる。
【0031】まず、プレッシャースイッチ10,11に
おいて低圧レベルと高圧レベルの設定が行なわれる。装
置本体の制御部13からの信号によって主軸2の起動ス
イッチがONして、研磨皿1の回転が開始する。同時に
加工圧バルブ14が開かれて、ワークW1 にかかる加工
圧が徐々に増加してゆき、高圧レベルに達すると高圧側
のプレッシャースイッチ10が感知して加工圧制御器9
の回転部9aの回転が停止され、そのままの高圧レベル
で加工が継続する。所定の加工時間が過ぎると、回転制
御部12からの信号によって回転部9aが逆回転し、加
工圧が減圧される。低圧レベルに到達すると、プレッシ
ャースイッチ11が感知して加工圧制御器9の回転部9
aの回転を停止する。
【0032】加工が終了すると研磨皿1の回転が停止さ
れ、復帰バルブ15に切り換えられる。これによってカ
ンザシ4の加圧力が解除される。
【0033】図1の(b)は、上記の加工サイクルにお
ける加工圧の変化を示すグラフである。このグラフから
解るように、加工開始時刻T1 から所定の時間後の時刻
2まで、加工圧が徐々に高圧レベルP2 に増圧され、
時刻T2 からT3 まで高圧レベルの加工圧P2 に維持さ
れ、時刻T3 からT4 までの間に高圧レベルP2 から低
圧レベルP1 に徐々に減圧され、時刻T4 から加工終了
時刻T5 まで低圧状態が継続する。
【0034】換言すれば、図3の(a)に示すようにワ
ークW1 が研磨皿1に接触したのち、時刻T1 からT2
までの間に、図1の(b)に示す勾配で加工圧が増圧さ
れ、この間に図3の(b)に示すように第1段階の形状
出しが行なわれる。増圧の勾配は、制御モータ9bの回
転速度を変化させることによって調節自在である。続い
て、高圧レベルP2 の加工圧のもとで図3の(c)に示
すように、時刻T2 からT3 までの間に第2段階の形状
出しが行なわれる。このときの高圧レベルP2での加工
時間はタイマーによって予め設定される。また、高圧レ
ベルP2 の加工圧の値は、プレッシャースイッチ10の
設定値を変えることで変更できる。
【0035】時刻T3 からT4 までは、図1の(b)に
示す勾配で減圧され、図3の(d)に示すように第1段
階の形状修正が行なわれる。減圧の勾配は制御モータ9
bの回転速度を変化させることによって調節自在であ
る。時刻T4 からT5 までは、図3の(e)に示すよう
に低圧レベルP1 の加工圧のもとで第2段階の形状修正
が行なわれる。このときの低圧レベルP1 での加工時間
はタイマーによって予め設定される。また、低圧レベル
1 の加工圧の値は、プレッシャースイッチ11の設定
値を変えることで変更できる。
【0036】本実施の形態によれば、高圧レベルでの形
状出しの前に徐々に増圧しながら加工を行なう第1段階
の形状出しの工程が設けられているため、図3の(b)
に矢印Cで示すような加工圧によるワークの変形力を最
小限に抑制し、また、ワークと研磨皿との間の摩擦も著
しく増大することがない。加工サイクルの末期において
も、低圧レベルまで徐々に加工圧を減圧する第1段階の
形状修正と、低圧レベルに所定時間維持する第2段階の
形状修正の工程が設けられているため、研磨皿がワーク
から離れるときに弾性変形による誤差を生じることな
く、研磨皿の凹凸を精度よくレンズ等のワークに転写で
きる。
【0037】その結果、加工圧や摩擦熱によるワークの
変形を回避して、形状精度の高い研削・研磨加工を行な
うことができる。これによって、加工精度と加工効率を
向上させ、レンズ等の高品質化や低価格化に貢献でき
る。
【0038】
【発明の効果】本発明は上述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
【0039】研磨皿の加工圧や摩擦熱による変形を防い
で、形状精度の高い研削・研磨加工を行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態による研削・研磨装置および研削
・研磨方法を示すもので、(a)は装置の概略を示す構
成図、(b)は加工手順と加工圧の変化を示すグラフで
ある。
【図2】図1の装置の制御部を示すもので、(a)は加
圧シリンダの圧力制御系、(b)は(a)の加工圧制御
器を示す図である。
【図3】加工サイクルにおける時刻T1 〜T5 のワーク
と研磨皿の相対位置の変化を示す図である。
【図4】一従来例を示すもので、(a)は装置の概略を
示す構成図、(b)は加工サイクル中の加工圧の変化を
示すグラフである。
【図5】図4の装置の加圧シリンダの圧力制御系を示す
図である。
【図6】上記の従来例による加工サイクルにおけるワー
クと研磨皿の相対位置の変化を示す図である。
【符号の説明】
1 研磨皿 2 主軸 4 カンザシ 5 カンザシアーム 7 揺動ベース 8 加圧シリンダ 9 加工圧制御器 10,11 プレッシャースイッチ 12 回転制御部 14 加工圧バルブ 15 復帰バルブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転する研磨皿に被加工物を押しつけて
    該被加工物の被加工面を加工する研削・研磨方法であっ
    て、前記被加工物に作用する加工圧を無段階で高圧レベ
    ルまで増加させる工程と、前記高圧レベルにおいて形状
    出しを行なう工程を有することを特徴とする研削・研磨
    方法。
  2. 【請求項2】 回転する研磨皿に被加工物を押しつけて
    該被加工物の被加工面を加工する研削・研磨方法であっ
    て、前記被加工物に作用する加工圧を無段階で低圧レベ
    ルまで低減しながら形状修正を行なう工程を有すること
    を特徴とする研削・研磨方法。
  3. 【請求項3】 回転する研磨皿に被加工物を押しつけて
    該被加工物の被加工面を加工する研削・研磨方法であっ
    て、前記被加工物に作用する加工圧を無段階で高圧レベ
    ルまで増圧しながら第1段階の形状出しを行なう工程
    と、前記高圧レベルにおいて第2段階の形状出しを行な
    う工程と、前記加工圧を無段階で低圧レベルまで減圧し
    ながら形状修正を行なう工程を有することを特徴とする
    研削・研磨方法。
  4. 【請求項4】 低圧レベルにおいて第2段階の形状修正
    を行なうことを特徴とする請求項2または3記載の研削
    ・研磨方法。
  5. 【請求項5】 駆動手段によって回転される研磨皿と、
    該研磨皿に被加工物を押しつける押圧手段と、該押圧手
    段を介して前記被加工物に加工圧を与える加圧手段と、
    前記加工圧を無段階で高圧レベルに増加させ、該高圧レ
    ベルに所定時間維持したのちに無段階で低圧レベルに低
    減するための制御手段を有する研削・研磨装置。
JP11216121A 1999-07-30 1999-07-30 研削・研磨方法および研削・研磨装置 Pending JP2001038595A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11216121A JP2001038595A (ja) 1999-07-30 1999-07-30 研削・研磨方法および研削・研磨装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11216121A JP2001038595A (ja) 1999-07-30 1999-07-30 研削・研磨方法および研削・研磨装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001038595A true JP2001038595A (ja) 2001-02-13

Family

ID=16683592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11216121A Pending JP2001038595A (ja) 1999-07-30 1999-07-30 研削・研磨方法および研削・研磨装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001038595A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2529886A4 (en) * 2010-01-29 2015-08-05 Kojima Engineering Co Ltd SPHERICAL GLASS SURFACE GRINDING METHOD USING A PLATE-FORMED WHEEL

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2529886A4 (en) * 2010-01-29 2015-08-05 Kojima Engineering Co Ltd SPHERICAL GLASS SURFACE GRINDING METHOD USING A PLATE-FORMED WHEEL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10109255A (ja) セラミック製細長円筒部品のチャック・加工方法及び装置
TW200418606A (en) Grinding apparatus for spherical lenses
JP2001038595A (ja) 研削・研磨方法および研削・研磨装置
JPH11104942A (ja) ワークエッジの研磨方法及び装置
JP2003266295A (ja) バフ加工制御装置
JP2008260091A (ja) 研磨装置
JP2000334658A (ja) ラップ加工装置
JPS58137554A (ja) 両面同時研磨機のソフト加圧機構および研磨方法
JP3670177B2 (ja) ガラスディスク研磨装置
GB2315365A (en) Semiconductor wafer polishing machine
JP2000024920A (ja) 研磨方法および研磨装置
JP4460736B2 (ja) 研磨装置
JP2001157954A (ja) パイプ端面のバリ取り仕上げ装置
JPH03281026A (ja) リングローリング機におけるワークの定寸制御方法
JP2000167756A (ja) 曲面加工装置
JP2005305609A (ja) ラップ盤
JP2600063Y2 (ja) 球面研削加工装置
JPH01274960A (ja) レンズ加工方法
JP2000084818A (ja) 研磨装置及び研磨方法
JPH06226624A (ja) バリ取り研磨機等の加圧方向制御方法と装置
JP2000218524A (ja) 平面研磨装置及び方法
JP2023518321A (ja) 研磨およびホーニングのための装置および方法ならびに装置の使用
JPH1170452A (ja) 研磨装置
JPH11170167A (ja) 光学素子の研磨方法及び研磨装置
JP2005169520A (ja) 研磨装置及び研磨工具

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040716

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040727

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041203