JP2002178248A - Polishing device - Google Patents

Polishing device

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JP2002178248A
JP2002178248A JP2000377196A JP2000377196A JP2002178248A JP 2002178248 A JP2002178248 A JP 2002178248A JP 2000377196 A JP2000377196 A JP 2000377196A JP 2000377196 A JP2000377196 A JP 2000377196A JP 2002178248 A JP2002178248 A JP 2002178248A
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JP
Japan
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axis
polishing
work
axis mechanism
polisher
Prior art date
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Application number
JP2000377196A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yamamoto
武 山本
Hideaki Makino
秀明 牧野
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely polish a work while keeping a polishing load to the work constant. SOLUTION: This polishing device polishes the machining surface of the work 52 by a polisher 58a. This polishing device is provided with an X-axis mechanism part 54 moving the work 52 in the X-axis direction, a Y-axis mechanism part 55 moving the work 52 in the Y-axis direction, a Z-axis mechanism part 53 moving the work 52 in the Z-axis direction, an A-axis mechanism part 56 rotating the work 52 about the X axis, a B-axis mechanism part 57 rotating the work 52 about the Y axis, and a control means controlling the X-axis mechanism part 54, the Y-axis mechanism part 55, the Z-axis mechanism part 53, the A-axis mechanism part 56, and the B-axis mechanism part 57 so that a contact point between the polisher and the work in the polishing is positioned in the X axis or near the X axis and positioned in the Y axis or near the Y axis.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズやプリズム
などの光学素子の光学曲面或いは光学素子を成形する金
型などの加工曲面を高精度に研磨加工する研磨装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus for precisely polishing an optical curved surface of an optical element such as a lens or a prism or a processing curved surface such as a mold for molding the optical element.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8及び図9は、上述したようなワーク
の加工面を研磨加工するため、特開平10−23044
8号公報に記載されている従来の研磨装置を示す。
2. Description of the Related Art FIGS. 8 and 9 show a process for polishing a work surface of a work as described above.
8 shows a conventional polishing apparatus described in Japanese Patent Application Publication No. 8 (JP-A-8).

【0003】この研磨装置は、ベース10上にY軸方向
に移動するY軸テーブル11、X軸テーブル12が順に
載置され、X軸テーブル12上にY軸を中心として回転
するB軸位置決め機構部13が設けられ、B軸位置決め
機構部13上にX軸を中心として回転するA軸位置決め
機構部14が設けられている。ワーク15はA軸位置決
め機構部14上に取り付けられたワークテーブル16に
取り付けられて加工される。
In this polishing apparatus, a Y-axis table 11 and an X-axis table 12 that move in the Y-axis direction are placed on a base 10 in order, and a B-axis positioning mechanism that rotates on the X-axis table 12 around the Y-axis. A section 13 is provided, and an A-axis positioning mechanism section 14 that rotates about the X-axis is provided on the B-axis positioning mechanism section 13. The work 15 is mounted on a work table 16 mounted on the A-axis positioning mechanism 14 and processed.

【0004】一方、研磨加工を行う工具17は、Z軸位
置決め機構18に取り付けられる。Z軸位置決め機構部
18は、図9に示すようにベース10に立設したコラム
19に取り付けられており、コラム19に取り付けられ
たモータ20の駆動によって上下動可能となっている。
このZ軸位置決め機構部18はモータ21の駆動によっ
て工具17を回転させるスピンドル22を備えている。
また、スピンドル22はシリンダ23のピストンロッド
24に連結されている。シリンダ23は一定の空気圧力
が供給されるように制御されており、これにより工具1
7は一定の圧力でワーク15の曲面に沿って上下動する
要になっている。
On the other hand, a tool 17 for performing a polishing process is mounted on a Z-axis positioning mechanism 18. The Z-axis positioning mechanism 18 is mounted on a column 19 erected on the base 10 as shown in FIG. 9, and can be moved up and down by driving a motor 20 mounted on the column 19.
The Z-axis positioning mechanism 18 includes a spindle 22 that rotates the tool 17 by driving a motor 21.
The spindle 22 is connected to a piston rod 24 of a cylinder 23. The cylinder 23 is controlled so that a constant air pressure is supplied.
Numeral 7 moves up and down along the curved surface of the work 15 at a constant pressure.

【0005】この装置では、工具17の先端を所定圧力
でワーク15の表面に当接した状態で、ワーク17の形
状から計算した加工データに基づき、X,Y,A,B方
向の4方向を制御して、工具17とワーク15とを相対
的に位置決めし、ワークの加工点における法線方向に工
具17の回転軸芯を一致させて研磨加工するものであ
る。この場合、Z方向については、シリンダ23からな
る押圧機構によってワーク15の曲面に沿って倣わせて
いる。
[0005] In this apparatus, in a state where the tip of the tool 17 is in contact with the surface of the work 15 at a predetermined pressure, four directions of X, Y, A, and B directions are determined based on processing data calculated from the shape of the work 17. By controlling, the tool 17 and the work 15 are relatively positioned, and the polishing is performed by making the rotation axis of the tool 17 coincide with the normal direction at the processing point of the work. In this case, in the Z direction, the work is made to follow the curved surface of the work 15 by the pressing mechanism including the cylinder 23.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の研磨装置では、研磨加工中に制御する方向がX、
Y、A、Bの4軸であり、Z方向については、押圧機構
で倣わせている。そのため、研磨を行っている際に、工
具17とワーク15との接触点がZ方向に移動し、この
移動によって、工具17がワーク15に与える研磨荷重
を一定に保つことが難しく、高精度に研磨することが難
しい問題を有している。
However, in the above-mentioned conventional polishing apparatus, the directions to be controlled during the polishing process are X,
There are four axes of Y, A, and B, and the pressing mechanism moves in the Z direction. Therefore, during the polishing, the contact point between the tool 17 and the work 15 moves in the Z direction, and by this movement, it is difficult to keep the polishing load applied to the work 15 by the tool 17 constant, and it is highly accurate. There is a problem that polishing is difficult.

【0007】また、A軸位置決め機構部14またはB軸
位置決め機構部13の回転中心と、工具17がワーク1
5と接触する研磨ポイントが一致していないため、ワー
クの研磨を行っている際に、A軸位置決め機構部14ま
たはB軸位置決め機構部13を回転させると、次の瞬間
に目標とする研磨ポイントがX軸、Y軸またはZ軸の方
向にずれる。このため、目標とする研磨ポイントで工具
17による研磨荷重を法線方向に当てるには、目標位置
にA軸位置決め機構部14またはB軸位置決め機構部1
3の回転で発生したX方向またはY方向の移動量を補正
する必要があり、しかもA軸位置決め機構部14または
B軸位置決め機構部13を回転させることによってX方
向またはY方向への移動速度が発生するため、工具17
とワーク15の加工面との相対速度、いわゆる送り速度
を一定に保つことが難しくなり、情報量が増えるため、
加工時の計算も複雑となる問題も有している。
The center of rotation of the A-axis positioning mechanism 14 or the B-axis positioning mechanism 13 and the tool 17
When the A-axis positioning mechanism unit 14 or the B-axis positioning mechanism unit 13 is rotated during the polishing of the work, since the polishing point in contact with No. 5 does not match, the target polishing point at the next moment Shifts in the X-axis, Y-axis, or Z-axis directions. Therefore, in order to apply the polishing load by the tool 17 in the normal direction at the target polishing point, the A-axis positioning mechanism 14 or the B-axis positioning mechanism 1
It is necessary to correct the moving amount in the X direction or the Y direction generated by the rotation of the third rotation, and the moving speed in the X direction or the Y direction can be reduced by rotating the A-axis positioning mechanism unit 14 or the B-axis positioning mechanism unit 13. Tool 17
It is difficult to maintain a constant relative speed between the workpiece and the processing surface of the workpiece 15, that is, a so-called feed speed, and the amount of information increases.
There is also a problem that the calculation at the time of processing becomes complicated.

【0008】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、ワークへの研磨荷重を一定に
保つことができ、これによりワークを高精度に研磨加工
することができる研磨装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in consideration of such conventional problems, and can maintain a constant polishing load on a work, thereby enabling the work to be polished with high precision. An object of the present invention is to provide a polishing apparatus.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、ワー
クの加工面をポリシャによって研磨加工する研磨装置に
おいて、上記ワークをX軸方向に移動させるX軸機構部
と、上記ワークをY軸方向に移動させるY軸機構部と、
上記ワークをZ軸方向に移動させるZ軸機構部と、上記
ワークをX軸を中心として旋回させるA軸機構部と、上
記ワークをY軸を中心として旋回させるB軸機構部と、
研磨加工時におけるポリシャとワークとの接触点がX軸
またはX軸近傍に位置し、且つY軸またはY軸近傍に位
置するようにX軸機構部、Y軸機構部、Z軸機構部、A
軸機構部及びB軸機構部を制御する制御手段とを備えて
いることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus for polishing a work surface of a work by using a polisher, wherein an X-axis mechanism for moving the work in the X-axis direction; A Y-axis mechanism for moving in the direction,
A Z-axis mechanism for moving the work in the Z-axis direction, an A-axis mechanism for turning the work about the X-axis, a B-axis mechanism for turning the work about the Y-axis,
The X-axis mechanism unit, the Y-axis mechanism unit, the Z-axis mechanism unit, A so that the contact point between the polisher and the workpiece during the polishing process is located near the X-axis or the X-axis and near the Y-axis or the Y-axis.
A control mechanism for controlling the shaft mechanism and the B-axis mechanism is provided.

【0010】この発明では、X軸機構部、Y軸機構部、
Z軸機構部、A軸機構部及びB軸機構部を制御すること
によって、ワークへの研磨加工の際に、ポリシャとワー
クとの接触点を常にX軸上またはX軸近傍に位置させ、
且つY軸上またはY軸近傍に位置させるため、接触点で
は、ポリシャの加圧方向がワークの加工面の法線方向を
向いた状態となり、ワークへの研磨荷重を一定に保つこ
とができる。このため、ワークの加工面を高精度に研磨
することができる。
In the present invention, the X-axis mechanism, the Y-axis mechanism,
By controlling the Z-axis mechanism section, the A-axis mechanism section and the B-axis mechanism section, the point of contact between the polisher and the work is always located on or near the X-axis when polishing the work,
In addition, since the polisher is positioned on or near the Y axis at the contact point, the pressing direction of the polisher is oriented in the normal direction of the work surface of the work, and the polishing load on the work can be kept constant. Therefore, the work surface of the work can be polished with high precision.

【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の発明で
あって、上記X軸機構部、Y軸機構部、Z軸機構部、A
軸機構部及びB軸機構部が積層状態で組み付けられてい
ることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the X-axis mechanism, the Y-axis mechanism, the Z-axis mechanism,
The shaft mechanism and the B-axis mechanism are assembled in a stacked state.

【0012】このように全ての機構部を積層状態で組み
付けられることにより、コンパクトとなり、設置のため
の占有面積を小さくすることができる。
[0012] By assembling all the mechanical parts in a stacked state in this manner, the apparatus can be made compact and the occupied area for installation can be reduced.

【0013】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の発明であって、上記制御手段は、ポリシャからのワー
クへの研磨荷重をワークの加工面の法線方向に一致また
は略一致するようにA軸機構部及びB軸機構部を制御す
ることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the control means matches or substantially matches a polishing load from the polisher to the work with a normal direction of a work surface of the work. The A-axis mechanism and the B-axis mechanism are controlled as described above.

【0014】この発明では、ポリシャの加圧方向がワー
クの加工面の法線方向に向くようになる。このため、接
触点におけるポリシャの研磨荷重の分散がなくなり、ワ
ークの加工面を一定の圧力で研磨でき、高精度な研磨加
工を行うことができる。
According to the present invention, the pressing direction of the polisher is directed to the normal direction of the work surface of the work. For this reason, there is no dispersion of the polishing load of the polisher at the contact point, and the processing surface of the work can be polished with a constant pressure, and highly accurate polishing can be performed.

【0015】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
かに記載の発明であって、上記ポリシャをワークとの接
触点で揺動させる振動手段をさらに有していることを特
徴とする。
A fourth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to third aspects, further comprising vibration means for swinging the polisher at a point of contact with a workpiece. I do.

【0016】この発明では、ワークの研磨加工中にポリ
シャが揺動するため、ワークの加工面を広い範囲で研磨
加工することができる。
According to the present invention, the polisher swings during the polishing of the work, so that the processed surface of the work can be polished in a wide range.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の部材は同一の符号を付して対応させてある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to embodiments shown in the drawings. In each of the embodiments, the same members are assigned the same reference numerals to correspond to each other.

【0018】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1の全体斜視図を示し、架台等(図示省略)に支持さ
れたベース51上に、B軸機構部57、A軸機構部5
6、Y軸機構部55、X軸機構部54、Z軸機構部53
が積層状態で順に組み付けられている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an overall perspective view of Embodiment 1 of the present invention, in which a B-axis mechanism 57 and an A-axis mechanism are mounted on a base 51 supported on a frame or the like (not shown). Part 5
6, Y-axis mechanism 55, X-axis mechanism 54, Z-axis mechanism 53
Are sequentially assembled in a stacked state.

【0019】Z軸機構部53はZ方向に往復移動する機
構であり、このZ軸機構部53上にワーク52が固定状
態で支持される。X軸機構部54はX方向に往復移動す
る機構であり、Z軸機構部53はX軸機構部54のテー
ブル部54a上に固定され、X軸機構部54の本体部5
4bはY軸機構部55上に固定されている。Y軸機構部
55はY方向に往復移動する機構であり、そのテーブル
部55aにX軸機構部54が固定されている。
The Z-axis mechanism 53 is a mechanism that reciprocates in the Z direction, and the work 52 is fixedly supported on the Z-axis mechanism 53. The X-axis mechanism 54 is a mechanism that reciprocates in the X direction. The Z-axis mechanism 53 is fixed on a table 54 a of the X-axis mechanism 54, and the main body 5 of the X-axis mechanism 54.
4b is fixed on the Y-axis mechanism 55. The Y-axis mechanism 55 is a mechanism that reciprocates in the Y direction, and the X-axis mechanism 54 is fixed to the table 55a.

【0020】Y軸機構部55の本体部55bはA軸機構
部56上に固定されている。A軸機構部56はX軸を中
心として旋回する機構であり、そのテーブル部56aに
Y軸機構部55が固定される。このような積層状態で
は、A軸機構部56が駆動すると、Y軸機構部55、X
軸機構部54、Z軸機構部53が同方向に旋回し、これ
により、ワーク52がX軸を中心として旋回する。
The main body 55b of the Y-axis mechanism 55 is fixed on the A-axis mechanism 56. The A-axis mechanism 56 is a mechanism that rotates around the X axis, and the Y-axis mechanism 55 is fixed to the table 56a. In such a stacked state, when the A-axis mechanism 56 is driven, the Y-axis mechanism 55, X
The shaft mechanism 54 and the Z-axis mechanism 53 pivot in the same direction, whereby the workpiece 52 pivots about the X-axis.

【0021】A軸機構部56の本体部56bはB軸機構
部57上に固定される。B軸機構部57はY軸を中心と
して旋回する機構であり、そのテーブル部57aにA軸
機構部56が固定される。また、B軸機構部57の本体
部57bはベース51上に固定される。このような構造
では、B軸機構部57が駆動すると、A軸機構部56、
Y軸機構部55、X軸機構部54、Z軸機構部53が同
方向に旋回し、これにより、ワーク52がY軸を中心と
して旋回する。
The main body 56b of the A-axis mechanism 56 is fixed on the B-axis mechanism 57. The B-axis mechanism 57 is a mechanism that rotates around the Y-axis, and the A-axis mechanism 56 is fixed to the table 57a. The main body 57b of the B-axis mechanism 57 is fixed on the base 51. In such a structure, when the B-axis mechanism 57 is driven, the A-axis mechanism 56,
The Y-axis mechanism 55, the X-axis mechanism 54, and the Z-axis mechanism 53 pivot in the same direction, whereby the workpiece 52 pivots around the Y-axis.

【0022】ワーク52に対して研磨加工を行うポリシ
ャユニット58はポリシャ用モータ(図示省略)を内蔵
したポリシャユニット本体58cと、ポリシャ用モータ
に連結されたポリシャ軸58bと、ポリシャ軸58bの
先端に取り付けられたポリシャ58aとを備えており、
ポリシャ58aはポリシャ用モータの駆動によって回転
する。ポリシャ用モータは制御コントローラ(図示省
略)に接続されており、予め用意されているプログラム
によりポリシャ58aの回転数が制御されるようになっ
ている。
A polisher unit 58 for polishing the work 52 includes a polisher unit main body 58c having a built-in polisher motor (not shown), a polisher shaft 58b connected to the polisher motor, and a tip of the polisher shaft 58b. And an attached polisher 58a.
The polisher 58a is rotated by driving the polisher motor. The polisher motor is connected to a controller (not shown), and the number of revolutions of the polisher 58a is controlled by a program prepared in advance.

【0023】ベース51には、支持ブラケット61が立
設しており、支持ブラケット61から延びる連結アーム
59にポリシャユニット58が取り付けられている。こ
の実施の形態では、連結アーム59とポリシャユニット
58との間に、Z方向に微小な距離を移動可能なエアス
ライダ80が設けられている。エアスライダ60は図示
しないエア発生源と接続されており、エア圧力の制御に
よってポリシャ58aをワーク52ヘ押し付ける力、す
なわち研磨荷重、を任意に設定できるようになってい
る。
A support bracket 61 is erected on the base 51, and a polisher unit 58 is attached to a connecting arm 59 extending from the support bracket 61. In this embodiment, an air slider 80 is provided between the connecting arm 59 and the polisher unit 58, which can move a small distance in the Z direction. The air slider 60 is connected to an air source (not shown) so that the force for pressing the polisher 58a against the workpiece 52, that is, the polishing load, can be arbitrarily set by controlling the air pressure.

【0024】B軸機構部57、A軸機構部56、Y軸機
構部55、X軸機構部54、Z軸機構部53は、図示を
省略した制御コントローラに予め用意されているプログ
ラムによって制御されている。また、A軸機構部56及
びB軸機構部57の回転中心は、共にポリシャ58aと
ワーク52との接触点が予想される位置で一致するよう
な装置が選定されている。
The B-axis mechanism 57, the A-axis mechanism 56, the Y-axis mechanism 55, the X-axis mechanism 54, and the Z-axis mechanism 53 are controlled by a program prepared in advance by a controller (not shown). ing. Further, a device is selected such that the rotation centers of the A-axis mechanism 56 and the B-axis mechanism 57 coincide with each other at a position where the contact point between the polisher 58a and the work 52 is expected.

【0025】制御コントローラによる制御は、研磨加工
時におけるポリシャ58aとワーク52との接触点がX
軸またはX軸近傍に位置し、且つY軸またはY軸近傍に
位置するように行われる。このような制御では、A軸機
構部56及びB軸機構部57の回転中心であるX軸及び
Y軸は、ポリシャ58aとワーク52との接触点におい
て直交することができる。なお、以上の各機構部に対し
ては、同時制御を行うことも可能となっている。
The control by the controller is such that the point of contact between the polisher 58a and the workpiece 52 during polishing is X
This is performed so as to be located near the axis or the X axis, and near the Y axis or the Y axis. In such control, the X-axis and the Y-axis, which are the centers of rotation of the A-axis mechanism 56 and the B-axis mechanism 57, can be orthogonal at the contact point between the polisher 58a and the work 52. It should be noted that simultaneous control can be performed for each of the above-described mechanism units.

【0026】次に、この実施の形態の作動を図2〜図5
を参照して説明する。ワーク52の研磨工程以前では、
Z軸機構部53が下方に移動しており、ワーク52はポ
リシャ58aとワーク52との接触点(以下、研磨ポイ
ント)から離れた位置にある。また、ワーク52の表面
にはダイヤモンドスラリーなどの研磨剤が塗布されてい
る。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. Before the polishing process of the work 52,
The Z-axis mechanism 53 has moved downward, and the work 52 is at a position away from a contact point (hereinafter, a polishing point) between the polisher 58a and the work 52. An abrasive such as diamond slurry is applied to the surface of the work 52.

【0027】研磨開始の信号が制御コントローラに入力
されると、まずポリシャユニット本体58c内のポリシ
ャ用モータが回転を始める。ポリシャ用モータの回転に
ついては等速回転に設定しておいても良く、加工面にお
ける特定箇所を他の箇所よりも粗さを向上させるため研
磨量を増大させる必要がある場合等においては、この箇
所での回転数を増やすなどの制御を行うことも可能であ
る。
When a polishing start signal is input to the controller, the polisher motor in the polisher unit main body 58c starts rotating. The rotation of the polisher motor may be set to a constant speed rotation. In a case where it is necessary to increase the polishing amount to improve the roughness of a specific portion on the processing surface more than other portions, this is used. It is also possible to perform control such as increasing the number of rotations at a location.

【0028】ポリシャ用モータが回転すると、研磨ポイ
ントが図2に示す研磨開始点31に移動するように、
X、Y、Z、A及びBの各軸機構部が制御される。ポリ
シャ58aが研磨開始点31まで移動した時点で、エア
スライダ60が作動し、ポリシャ58aとワーク52と
が完全に接触し、これにより研磨が開始される。なお、
エアスライダ60は研磨荷重を発生するが、その設定は
ワーク52の材質、ポリシャ58aの大きさや材質、回
転数などの諸条件を考慮して、予め決定されるものであ
る。また、ポリシャ用モータの回転と同様に、ワーク5
2の特定箇所を他の箇所よりも粗さを向上させたい時な
ど研磨量を増やしたい場合には、研磨荷重を増大させる
などの制御を行うことも可能である。
When the polisher motor rotates, the polishing point moves to the polishing start point 31 shown in FIG.
The X, Y, Z, A, and B axis mechanisms are controlled. When the polisher 58a moves to the polishing start point 31, the air slider 60 operates to bring the polisher 58a into complete contact with the workpiece 52, thereby starting the polishing. In addition,
The air slider 60 generates a polishing load, and its setting is predetermined in consideration of various conditions such as the material of the work 52, the size and material of the polisher 58a, and the number of rotations. Similarly to the rotation of the polisher motor, the work 5
When it is desired to increase the polishing amount, for example, when it is desired to improve the roughness of the specific portion 2 compared to the other portions, it is also possible to perform control such as increasing the polishing load.

【0029】研磨開始後、研磨ポイントはX、Y、Z、
A及びB軸の各軸機構部への制御により、図2の矢印で
示すようにワーク52の加工面52a上を移動する。す
なわち、研磨ポイントは、研磨開始点31からX方向に
沿って加工面52a上を研磨開始点31から離れる方向
に移動する。
After the start of polishing, the polishing points are X, Y, Z,
Under the control of each of the A and B axis mechanism units, the workpiece 52 moves on the processing surface 52a as shown by the arrow in FIG. In other words, the polishing point moves on the processing surface 52a along the X direction from the polishing start point 31 in a direction away from the polishing start point 31.

【0030】図3(a)〜(c)は、研磨ポイント32
の移動順序を示す。この移動では、研磨加工時における
研磨ポイント32がX軸またはX軸近傍に位置し、且つ
Y軸またはY軸近傍に位置するように制御コントローラ
が制御するため、A軸機構部56及びB軸機構部57の
回転中心であるX軸及びY軸が、常に研磨ポイント32
で直交している。これにより、研磨ポイント32では、
ポリシャ58aの加圧方向がワーク52の加工面52a
の法線33の方向を向いた状態で研磨が行われる。かか
る制御は、X軸機構部54、Z軸機構部53、B軸機構
部57及びA軸機構部56の同時4軸制御を行うことに
よりなされるものである。
FIGS. 3A to 3C show polishing points 32.
Shows the moving order of the. In this movement, the controller controls the polishing point 32 at the time of polishing to be located at the X axis or the vicinity of the X axis and at the Y axis or the vicinity of the Y axis. The X axis and the Y axis that are the rotation centers of the portion 57 are always
Are orthogonal. Thereby, at the polishing point 32,
The pressing direction of the polisher 58a is the processing surface 52a of the work 52.
Is polished in the direction of the normal 33 of FIG. Such control is performed by performing simultaneous four-axis control of the X-axis mechanism 54, the Z-axis mechanism 53, the B-axis mechanism 57, and the A-axis mechanism 56.

【0031】研磨ポイント32が図3(c)の位置に達
した時点で、研磨ポイント32はY方向に予め設定され
た距離を移動する。この移動の後、研磨ポイント32は
加工面52aに沿って研磨開始点31方向に移動する。
その後、同様の工程を繰り返すことにより、図2に示す
研磨終了点34に到達する。そして、研磨終了点34に
達した後、エアスライダ60による研磨荷重を絶つこと
により、X方向送りの研磨を終了する。
When the polishing point 32 reaches the position shown in FIG. 3C, the polishing point 32 moves a predetermined distance in the Y direction. After this movement, the polishing point 32 moves toward the polishing start point 31 along the processing surface 52a.
Thereafter, the same steps are repeated to reach the polishing end point 34 shown in FIG. Then, after the polishing end point 34 is reached, the polishing load by the air slider 60 is cut off, thereby finishing the polishing in the X-direction feed.

【0032】次に、X方向送りの研磨とは研磨方向を変
えたY方向送りの研磨を行う。図6はY方向送りの研磨
を示し、研磨開始点35から研磨終了点36に達するま
で、研磨ポイント32が加工面52a上を移動する。
Next, in the polishing in the X direction, the polishing in the Y direction is performed with the polishing direction changed. FIG. 6 shows polishing in the Y-direction feed, in which the polishing point 32 moves on the processing surface 52a from the polishing start point 35 to the polishing end point 36.

【0033】図5(a)〜(c)は、Y方向送りの研磨
における研磨ポイント32の移動を示す。この移動にお
いても、研磨加工時における研磨ポイント32がX軸ま
たはX軸近傍に位置し、且つY軸またはY軸近傍に位置
するように制御コントローラが制御する。このため、A
軸機構部56及びB軸機構部57の回転中心であるX軸
及びY軸が、常に研磨ポイント32で直交している。こ
れにより、研磨ポイント32では、ポリシャ58aの加
圧方向がワーク52の加工面52aの法線33の方向を
向いた状態で研磨が行われる。以上の制御は、Y軸機構
部55、Z軸機構部53、B軸機構部57及びA軸機構
部56の同時4軸制御を行うことによりなされる。
FIGS. 5A to 5C show the movement of the polishing point 32 in the Y-direction feed polishing. Also in this movement, the control controller controls the polishing point 32 at the time of the polishing process so as to be located at the X axis or near the X axis and at the Y axis or near the Y axis. Therefore, A
The X-axis and the Y-axis, which are the rotation centers of the shaft mechanism 56 and the B-axis mechanism 57, are always orthogonal to the polishing point 32. Thus, at the polishing point 32, polishing is performed in a state where the pressing direction of the polisher 58a is oriented in the direction of the normal 33 of the processing surface 52a of the work 52. The above control is performed by performing simultaneous four-axis control of the Y-axis mechanism 55, the Z-axis mechanism 53, the B-axis mechanism 57, and the A-axis mechanism 56.

【0034】なお、図2及び図4では、あたかもワーク
52の動きが無く、静止しているかのように見えるが、
これは、ポリシャ58aとワーク52との相対的な動き
を示しており、X、Y、Z、A及びBの各軸機構部への
制御によって、ポリシャ58a及びワーク52はそれぞ
れ予め設定されたプログラムにより作動しているもので
ある。
In FIGS. 2 and 4, the work 52 appears to be stationary without any movement.
This shows the relative movement between the polisher 58a and the work 52. By controlling the X, Y, Z, A and B axis mechanisms, the polisher 58a and the work 52 are programmed in advance. It is operated by.

【0035】以上のX方向送りの研磨とY方向送りの研
磨とを設定した回数だけ繰り返すことにより、所望の表
面粗度に仕上げられた光学曲面を得ることができる。
By repeating the above-described polishing in the X-direction and the polishing in the Y-direction a predetermined number of times, an optical curved surface finished to a desired surface roughness can be obtained.

【0036】なお、研磨の途中においては、ワーク52
の状況から判断して、ポリシャ58aを新しいものに交
換したり、ダイヤモンドスラリーをさらに塗布したり、
研磨工程で使用されたダイヤモンドスラリーを拭き取っ
た後、新しいダイヤモンドスラリーを塗布し直すなどの
作業を行っても良い。
During the polishing, the workpiece 52
Judging from the situation described above, replacing the polisher 58a with a new one, further applying diamond slurry,
After wiping the diamond slurry used in the polishing step, an operation such as re-applying a new diamond slurry may be performed.

【0037】このような実施の形態では、X方向送りの
研磨での研磨ポイント32のX方向への移動時は、X、
Z、A及びBの同時4軸制御を行い、、Y方向送りの研
磨でのY方向への移動時は、Y、Z、A及びBの同時4
軸制御を行うため、同時5軸制御とする必要がない。こ
のため、情報量が少なく、制御のための計算も簡単に行
うことができる。
In such an embodiment, when the polishing point 32 is moved in the X direction in the X-direction feed polishing, X,
Simultaneous 4-axis control of Z, A, and B is performed, and when moving in the Y direction in polishing in the Y-direction feed, simultaneous movement of Y, Z, A, and B
Since axis control is performed, there is no need to perform simultaneous 5-axis control. For this reason, the amount of information is small, and calculation for control can be easily performed.

【0038】また、4軸制御であっても、研磨ポイント
32では、ポリシャ58aの加圧方向がワーク52の加
工面52aの法線33の方向を向くため、ポリシャ58
aの回転ならびにポリシャ58aの加圧により、ワーク
52を高精度に研磨加工することができる。
Even with the four-axis control, at the polishing point 32, the pressing direction of the polisher 58a is directed to the direction of the normal 33 of the processing surface 52a of the work 52.
The workpiece 52 can be polished with high precision by the rotation of a and the pressing of the polisher 58a.

【0039】さらには、B軸機構部57、A軸機構部5
6、Y軸機構部55、X軸機構部54及びZ軸機構部5
3の全ての機構部が積層状態で組み付けられているた
め、コンパクトとなり、設置のための占有面積を小さく
することができる。
Further, the B-axis mechanism 57 and the A-axis mechanism 5
6, Y-axis mechanism 55, X-axis mechanism 54, and Z-axis mechanism 5
Since all of the mechanical parts 3 are assembled in a stacked state, they are compact, and the occupied area for installation can be reduced.

【0040】(実施の形態2)図6は本発明の実施の形
態2を示す。この実施の形態では、X軸機構部54、Y
軸機構部55、Z軸機構部53、A軸機構部56及びB
軸機構部57が実施の形態1と同様に配置されており、
これらの機構部の制御も実施の形態1と同様に行われ
る。
(Embodiment 2) FIG. 6 shows Embodiment 2 of the present invention. In this embodiment, the X-axis mechanism 54, Y
Shaft mechanism 55, Z-axis mechanism 53, A-axis mechanism 56 and B
The shaft mechanism 57 is disposed in the same manner as in the first embodiment,
Control of these mechanisms is performed in the same manner as in the first embodiment.

【0041】この実施の形態において、ポリシャユニッ
ト58のポリシャ58dが円盤形状となっている。円盤
形状のポリシャ58dは、その円盤の外周部58eでワ
ーク52の加工面を研磨加工する。この円盤形状のポリ
シャ58では、ポリシャユニット58内部のポリシャ用
モータ(図示省略)の駆動により回転する。また、この
実施の形態では、エアスライダ60に代えてポリシャユ
ニット58内部にエアスライダ58fが内蔵されてい
る。
In this embodiment, the polisher 58d of the polisher unit 58 has a disk shape. The disk-shaped polisher 58d polishes the processing surface of the work 52 at the outer peripheral portion 58e of the disk. The disc-shaped polisher 58 is rotated by driving a polisher motor (not shown) inside the polisher unit 58. In this embodiment, an air slider 58f is built in the polisher unit 58 instead of the air slider 60.

【0042】この実施の形態の研磨装置による研磨で
は、円盤形状のポリシャ58dの外周部58eでワーク
52の加工面を加工する以外は、実施の形態1の研磨装
置と同様である。
Polishing by the polishing apparatus of the present embodiment is the same as that of the polishing apparatus of the first embodiment except that the processing surface of the work 52 is processed by the outer peripheral portion 58e of the disk-shaped polisher 58d.

【0043】この実施の形態では、実施の形態1と同様
に、ワーク52の加工面に接触するポリシャ58dの加
圧方向を常に加工面の法線方向に向くように制御するこ
とにより、研磨ポイントにおけるポリシャ58dの研磨
荷重の分散がなくなるため、ワーク52の加工面を一定
の圧力で研磨できる。これにより、高精度な研磨加工が
行うことができる。また、ポリシャ58dを円盤形状と
し、さらにその外周部58eを研磨作用面としているた
め、ポリシャ58dの周速度を大きくすることができ
る。これにより、効率的な研磨を行うことができる。
In this embodiment, as in the first embodiment, by controlling the pressing direction of the polisher 58d in contact with the processing surface of the work 52 so as to always face the normal direction of the processing surface, the polishing point Since the dispersion of the polishing load of the polisher 58d is eliminated, the processed surface of the work 52 can be polished with a constant pressure. Thereby, highly accurate polishing can be performed. In addition, since the polisher 58d has a disk shape and the outer peripheral portion 58e is a polishing surface, the peripheral speed of the polisher 58d can be increased. Thereby, efficient polishing can be performed.

【0044】(実施の形態3)図7は本発明の実施の形
態3を示す。この実施の形態においても、X軸機構部5
4、Y軸機構部55、Z軸機構部53、A軸機構部56
及びB軸機構部57が実施の形態1と同様に配置されて
おり、これらの機構部の制御も実施の形態1と同様に行
われる。
(Embodiment 3) FIG. 7 shows Embodiment 3 of the present invention. Also in this embodiment, the X-axis mechanism 5
4. Y-axis mechanism 55, Z-axis mechanism 53, A-axis mechanism 56
The B-axis mechanism 57 is arranged in the same manner as in the first embodiment, and the control of these mechanisms is performed in the same manner as in the first embodiment.

【0045】この実施の形態では、ポリシャユニット5
8のポリシャ58gが円柱形状となっている。また、円
柱形状のポリシャ58gのワーク52と接触する側に
は、弾性体58hが貼り付けられている。弾性体58h
としては、ポリウレタン等の樹脂が使用されている。
In this embodiment, the polisher unit 5
Eighth polisher 58g has a cylindrical shape. An elastic body 58h is attached to a side of the cylindrical polisher 58g that contacts the work 52. Elastic body 58h
For example, a resin such as polyurethane is used.

【0046】さらに、ポリシャユニット58とエアスラ
イダ60の間に振動装置62が配置されている。振動装
置62はエアスライダ60を介して連結アーム59に連
結されており、その振動によって研磨ポイントにおける
接平面上をポリシャ58gが揺動するように作用する。
Further, a vibration device 62 is arranged between the polisher unit 58 and the air slider 60. The vibration device 62 is connected to the connection arm 59 via the air slider 60, and the vibration causes the polisher 58g to swing on a tangent plane at the polishing point.

【0047】この実施の形態の研磨装置による研磨で
は、研磨時に振動装置62による研磨面への揺動作用が
付加され、また、弾性体58hがワーク52に接触して
研磨を行う以外は、実施の形態1の研磨装置と同様であ
る。この実施の形態では、ポリシャ58gが円柱形状と
なっており、このポリシャ58gに取り付けられた弾性
体58hが研磨作用面となっているため、ワーク52と
接触するポリシャの面積が大きくなり、効率的な研磨を
行うことができる。
In the polishing by the polishing apparatus of this embodiment, a swinging operation to the polishing surface by the vibration device 62 is added at the time of polishing, and polishing is performed except that the elastic body 58h contacts the work 52 to perform polishing. This is the same as the polishing apparatus according to the first embodiment. In this embodiment, the polisher 58g has a cylindrical shape, and the elastic body 58h attached to the polisher 58g has a polishing action surface. Polishing can be performed.

【0048】[0048]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、ポリシャとワ
ークとの接触点を常にX軸上またはX軸近傍に位置さ
せ、且つY軸上またはY軸近傍に位置させるため、ポリ
シャの加圧方向がワークの加工面の法線方向を向いた状
態となり、ワークへの研磨荷重を一定に保つことがで
き、ワークの加工面を高精度に研磨することができる。
According to the first aspect of the present invention, the point of contact between the polisher and the work is always located on or near the X axis, and is located on or near the Y axis. The pressure direction is oriented in the normal direction of the work surface of the work, the polishing load on the work can be kept constant, and the work surface of the work can be polished with high accuracy.

【0049】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
の効果を有するのに加えて、コンパクトとなり、小さな
占有面積内に設置することができる。
According to the second aspect of the present invention, in addition to having the effects of the first aspect of the present invention, it becomes compact and can be installed within a small occupied area.

【0050】請求項3の発明によれば、請求項1及び2
の発明の効果を有するのに加えて、接触点におけるポリ
シャの研磨荷重の分散がなくなり、ワークの加工面を一
定の圧力で研磨できるため、高精度な研磨加工を行うこ
とができる。
According to the invention of claim 3, claims 1 and 2
In addition to the effect of the invention, the dispersion of the polishing load of the polisher at the contact point is eliminated, and the work surface of the work can be polished with a constant pressure, so that highly accurate polishing can be performed.

【0051】請求項4の発明によれば、請求項1〜3の
発明の効果を有するのに加えて、ワークの加工面を広い
範囲で研磨加工することができる。
According to the fourth aspect of the invention, in addition to having the effects of the first to third aspects, the work surface of the work can be polished in a wide range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a first embodiment of the present invention.

【図2】X方向送りの研磨を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing polishing in the X-direction feed.

【図3】(a)〜(c)は、X方向送りの研磨における
作用を説明する図2の矢印D方向からの側面図である。
3 (a) to 3 (c) are side views from the direction of arrow D in FIG. 2 for explaining the operation in polishing in the X-direction feed.

【図4】Y方向送りの研磨を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing polishing in the Y-direction feed.

【図5】(a)〜(c)は、Y方向送りの研磨における
作用を説明する図4の矢印Eの側面図である。
5 (a) to 5 (c) are side views of an arrow E in FIG. 4 for explaining an operation in polishing in the Y-direction feed.

【図6】本発明の実施の形態2の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of Embodiment 2 of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態3の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a third embodiment of the present invention.

【図8】従来の研磨装置を示す正面図である。FIG. 8 is a front view showing a conventional polishing apparatus.

【図9】図8の側面図である。FIG. 9 is a side view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

52 ワーク 53 Z軸機構部 54 X軸機構部 55 Y軸機構部 56 A軸機構部 57 B軸機構部 58 ポリシャユニット 52 Work 53 Z-axis mechanism 54 X-axis mechanism 55 Y-axis mechanism 56 A-axis mechanism 57 B-axis mechanism 58 Polisher unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークの加工面をポリシャによって研磨
加工する研磨装置において、 上記ワークをX軸方向に移動させるX軸機構部と、 上記ワークをY軸方向に移動させるY軸機構部と、 上記ワークをZ軸方向に移動させるZ軸機構部と、 上記ワークをX軸を中心として旋回させるA軸機構部
と、 上記ワークをY軸を中心として旋回させるB軸機構部
と、 研磨加工時におけるポリシャとワークとの接触点がX軸
またはX軸近傍に位置し、且つY軸またはY軸近傍に位
置するようにX軸機構部、Y軸機構部、Z軸機構部、A
軸機構部及びB軸機構部を制御する制御手段とを備えて
いることを特徴とする研磨装置。
1. A polishing apparatus for polishing a work surface of a work with a polisher, an X-axis mechanism for moving the work in the X-axis direction, a Y-axis mechanism for moving the work in the Y-axis direction, A Z-axis mechanism for moving the workpiece in the Z-axis direction, an A-axis mechanism for rotating the workpiece about the X-axis, a B-axis mechanism for rotating the workpiece about the Y-axis, The X-axis mechanism section, the Y-axis mechanism section, the Z-axis mechanism section, and the A-axis mechanism so that the contact point between the polisher and the work is located at the X axis or near the X axis and at the Y axis or near the Y axis.
A polishing apparatus comprising: a shaft mechanism; and control means for controlling a B-axis mechanism.
【請求項2】 上記X軸機構部、Y軸機構部、Z軸機構
部、A軸機構部及びB軸機構部が積層状態で組み付けら
れていることを特徴とする請求項1記載の研磨装置。
2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the X-axis mechanism, the Y-axis mechanism, the Z-axis mechanism, the A-axis mechanism, and the B-axis mechanism are assembled in a stacked state. .
【請求項3】 上記制御手段は、ポリシャからのワーク
への研磨荷重をワークの加工面の法線方向に一致または
略一致するようにA軸機構部及びB軸機構部を制御する
ことを特徴とする請求項1または2記載の研磨装置。
3. The control means controls the A-axis mechanism and the B-axis mechanism so that the polishing load from the polisher to the work coincides with or substantially coincides with the normal direction of the work surface of the work. 3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項4】 上記ポリシャをワークとの接触点で揺動
させる振動手段をさらに有していることを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載の研磨装置。
4. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising a vibration means for oscillating the polisher at a contact point with a workpiece.
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