JP2003117788A - レンズ研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貼り付け皿に保持した微小径のレンズを加工
機ワークヘッドに傾き、隙間なく受け渡し、高精度に微
小径レンズを研削する。 【解決手段】 微小径レンズをパレット１０からレンズ
加工部８のワークヘッド１３に搬送する搬送ヘッド１６
に位置ズレ吸収機構２２を設ける。位置ズレ吸収機構２
２には、微小径レンズを貼り付け皿を介して吸着保持す
る吸着筒３２を設け、吸着筒３２からワークヘッド１３
に微小径レンズを受け渡すときに、微小径レンズのワー
クヘッド１３に対するを位置ズレを吸収して受け渡す。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、微小径の被加工レ
ンズを研削するレンズ研削装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、微小径のレンズの研削時には、被
加工レンズを貼り付け皿にヤニ等で保持して、その貼り
付け皿ごと作業者がレンズ研削機に着脱していた。 【０００３】また、レンズ研削機への被加工レンズの搬
送を自動化する手段として、例えば特開平６−１４３１
１６号公報に記載される発明がある。 【０００４】上記発明は、図１１、図１２および図１３
に示すように、旋回可能な旋回アーム１０１と、旋回ア
ーム１０１の先端に回動可能自在に備えられているとと
もに、レンズ保持部１０２，１０３を有するフィンガー
１０４と、上記旋回アーム１０１の先端の旋回軌道上に
備えられているとともに、上記レンズ保持部１０２，１
０３に対してレンズを芯出しする芯出し装置１０５とを
備え、上記旋回アーム１０１の先端の軌道上にレンズを
加工する加工機ワークヘッド１０６と加工機砥石軸１０
７が配置されている。 【０００５】また、レンズ保持部１０２，１０３は、図
１４に示すように、被加工レンズ１０８を吸着固定する
吸着パット１０９が内筒１１０に固定されている。吸着
パット１０９には、図示しない真空発生器が接続されて
いる。内筒１１０は外筒１１１内を上下に摺動自在とな
っており、圧縮バネ１１２により図１４の上方向に付勢
されている。この圧縮バネ１１２は被加工レンズ１０８
を加工機ワークヘッド１０６に受け渡す時に緩衝部材と
して働くようになっている。また、吸着パット１０９の
被加工レンズ１０８の吸着面中央には、バネにより常時
突出するように付勢されたプランジャ１１３が設けられ
ている。 【０００６】上記構成の装置では、被加工レンズ１０８
の芯出しを行う芯出し装置１０５により外筒１１１に対
して被加工レンズ１０８の芯出しを行った後に、被加工
レンズ１０８のレンズ加工を行うために加工機ワークヘ
ッド１０６に搬送するものである。 【０００７】また、被加工レンズ１０８を吸着パット１
０９から加工機ワークヘッド１０６に受け渡す時には真
空発生器の真空破壊により吸着を解除する。このときに
発生する衝撃、振動により被加工レンズ１０８が位置ズ
レを起こす恐れがあるが、プランジャ１１３により被加
工レンズ１０８の中心部を押さえることで、位置ズレの
防止を行っている。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下のような欠点がある。被加工レ
ンズのレンズ研削への脱着を作業者が行うと、作業者が
装置周辺に常駐していなくてはならず、人手を必要とし
た。 【０００９】また、微小径のレンズを高精度に研削しよ
うとすると、レンズ研削を行う加工部に対して貼り付け
皿に保持した被加工レンズを、もしくは被加工レンズ単
体を、傾きや隙間などなく受け渡す必要がある。特開平
６−１４３１１６号公報記載の装置では、芯出し装置１
０５でレンズの芯出しを行っても、レンズ保持部１０
２，１０３は加工機ワークヘッド１０６に対して軸方向
にしか自由度がないため、レンズ保持部１０２，１０３
の中心軸と加工機ワークヘッド１０６の中心軸の位置関
係を厳密に出す必要があった。また、プランジャ１１３
により加工機ワークヘッド１０６にレンズを押しつけよ
うとしても、レンズが微小な場合には、この機構を使う
ことができないという問題があった。 【００１０】本発明は、このような従来技術の問題点を
考慮してなされたものであり、貼り付け皿に保持した微
小径のレンズを加工機ワークヘッドに傾き、隙間なく受
け渡し、高精度に微小径レンズを研削できるレンズ研削
装置を提供することを目的とする。 【００１１】 【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のレンズ研削装置は、被加工レン
ズを研削するレンズ研削装置において、被加工レンズを
供給する被加工レンズ供給手段と、被加工レンズを研削
してレンズを創成するレンズ研削手段と、被加工レンズ
供給手段からレンズ研削手段へ被加工レンズを搬送する
とともに、加工後のレンズを搬送するワーク搬送手段
と、前記ワーク搬送手段がレンズ研削手段に被加工レン
ズを受け渡すときにその位置ズレを吸収する位置ズレ吸
収機構と、を具備したことを特徴とする。 【００１２】この発明では、レンズ搬送手段に位置ズレ
吸収機構を持たせ、加工機ワークヘッドとレンズ搬送手
段の位置ズレを吸収させることで、レンズを加工機ワー
クヘッドにしっかり当て付けられることで、微小径レン
ズを高精度に研削することができる。 【００１３】 【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１〜８は本発
明によるレンズ研削装置の実施の形態１を説明する図
で、図１は本装置で研削される微小径レンズが貼り付け
皿に固定された状態を示す図、図２は装置全体の概略を
示す斜視図、図３および図４はレンズ加工部のワークヘ
ッドを示す正面図および右側面図、図５は微小径レンズ
を搬送する搬送ヘッドを示す斜視図、図６〜８は搬送ヘ
ッドに取り付けられる位置ズレ吸収機構を示しており、
図６は正面図、図７は側面図、図８は下から見た平面図
である。 【００１４】図１に示すように、貼り付け皿２には、レ
ンズ研削時に加工機で保持される円筒部２ａと、円筒部
２ａより径の大きいツバ部２ｂが円筒部２ａの端部に形
成されている。円筒部２ａとツバ部２ｂの径の差から、
レンズ研削時に加工機に当て付けてレンズ肉厚の衝とな
る当て付け面２ｃが形成される。ツバ部２ｂの円筒部２
ａとは反対側に、円筒部２ａよりも小径のレンズ貼付部
２ｄが形成され、その先端面に微小径レンズ１がヤニ３
によって固定される。 【００１５】そして、図２に示すように、本レンズ研削
装置は、架台部７と、微小径レンズ１を研削するレンズ
研削手段としてのレンズ加工部８と、微小径レンズ１の
搬送を行うワーク搬送手段としてのレンズ搬送部９と、
未加工の微小径レンズ１の供給と加工済の微小径レンズ
１の回収を行う被加工レンズ供給手段としてのパレット
１０から構成されており、レンズ加工部８、レンズ搬送
部９、パレット１０は架台部７上に配設されている。 【００１６】レンズ加工部８は、微小径レンズ１を固定
した貼り付け皿２を保持するワーク軸１１と、微小径レ
ンズ１を研削する砥石を保持する砥石軸部１２が設けら
れている。ワーク軸１１には、ワークヘッド１３が設け
られている。 【００１７】ワークヘッド１３は、図３および図４に示
すように、図示しないシリンダの駆動で開閉するコレッ
トチャック１４が内蔵されているとともに、貼り付け皿
２の当て付け面２ｃと当接して貼り付け皿２の受け面と
なるワークウケ１５が先端に設けられている。 【００１８】レンズ搬送部９には、微小径レンズ１を固
定した貼り付け皿２を吸着保持する搬送ヘッド１６が設
けられている。搬送ヘッド１６は、直角に構成された２
軸のアクチュエータ１７，１８により、図２中のＸおよ
びＹ方向へ移動可能となっている。なお、Ｘ方向とＹ方
向に直交する方向をＺ方向とし、このＺ方向を上下方向
とも称する。 【００１９】搬送ヘッド１６は、図５に示すように、搬
送べース１９に設けられた未加工の微小径レンズ１をパ
レット１０から加工部８のワークヘッド１３に供給する
供給手段としての供給ヘッド２０と、加工済の微小径レ
ンズ１をワークヘッド１３から回収しパレット１０へ搬
送する回収手段としての回収ヘッド２１を備えている。
供給ヘッド２０と回収ヘッド２１は、同一の部材から構
成されるため、同一の番号を付し、供給ヘッド２０につ
いてのみ説明を行う。 【００２０】供給ヘッド２０の先端には、微小径レンズ
１を固定した貼り付け皿２を吸着保持するとともに、貼
り付け皿２をレンズ加工部８のワーク軸１１のワークヘ
ッド１３に受け渡す時の位置ズレを吸収する位置ズレ吸
収機構２２が、回動ブロック２３に接続されて回動ブロ
ック２３の下方に配置されている。 【００２１】回動ブロック２３は、上下方向に配設した
クレビス形シリンダ２５の可動部にリンクピン２４を介
して回動可能に接続されているとともに、リンクピン２
４より下方に位置した回動ピン２６を回転中心として回
動可能となっている。リンクピン２４および回動ピン２
６は、Ｙ方向と平行に配設されており、クレビス形シリ
ンダ２５の駆動により回動ピン２６を中心にして供給ヘ
ッド２０の先端部の姿勢を垂直（図５に示す状態）また
は水平（Ｘ方向と平行の状態）に切り替え可能となって
いる。回動ピン２６は、固定ブロック２７に支持されて
いるとともに、固定ブロック２７は上下べース２８の前
面下部に接続されている。上下べース２８の前面上部に
は、ピン支持部材２９とピン３０を介してクレビス形シ
リンダ２５の上部が回動可能に連結されている。 【００２２】上下べース２８は、その裏面がガイド付シ
リンダ３１に固定されているとともに、ガイド付シリン
ダ３１は搬送べース１９に固定されている。上下べース
２８は、ガイド付シリンダ３１の駆動で上下に移動可能
となっており、また搬送べース１９はアクチュエータ１
８に取り付けられてＹ方向へ移動可能になっている。 【００２３】次に、位置ズレ吸収機構２２の構成につい
て説明する。図６、図７および図８に示すように、位置
ズレ吸収機構２２の先端には吸着筒３２が設けられ、微
小径レンズ１を固定した貼り付け皿２を吸着保持するた
めに貼り付け皿２レンズ貼付部２ｄの直径よりも大きい
径の穴３２ａと、貼り付け皿２のツバ部２ｂの直径より
もわずかに大きい径の穴３２ｂが穿設されており、穴３
２ａと穴３２ｂの径の差から、貼り付け皿２のツバ部２
ｂを受ける段差部３２ｃが形成されている。 【００２４】そして、この穴３２ａは図示しない真空発
生器に接続されている。吸着筒３２は、保持ブロック３
３に固定されている。保持ブロック３３には、口元（保
持ブロック３３の下面側）にテーパ状の斜面を持つ穴３
４が３箇所に貫設されている。穴３４には、穴３４の穴
径よりもわずかに径の小さい円筒部３５ａと、穴３４の
口元に形成されたテーパと同形状のテーパ部を持ち上記
穴径よりも径の大きいツバ部３５ｂを円筒部３５ａの下
端に持つピン３５が貫通しているとともに、ピン３５の
上端は回動ブロック２３に固定されている。すなわち、
保持ブロック３３は、ピン３５のツバ部３５ｂに係止し
て回動ブロック２３の下方に保持されるとともに、ピン
３５に案内されて回動ブロック２３に対し移動可能に設
けられている。また、回動ブロック２３と保持ブロック
３３の間には、各ピン３５の外周を囲うようにバネ３６
がそれぞれに配置されており、各バネ３６は保持ブロッ
ク３３を回動ブロック２３から離反する方向に付勢して
いる。 【００２５】次に、上記構成における作用について説明
する。未加工の微小径レンズ１を固定した貼り付け皿２
は、パレット１０に微小径レンズ１を上方に向けて収納
されている。 【００２６】レンズ搬送部９の搬送ヘッド１６を、２軸
のアクチュエータ１７および１８によりパレット１０上
に移動させる。そして、供給ヘッド２０のガイド付シリ
ンダ３１を駆動して、供給ヘッド２０を下降させる。こ
のとき、供給ヘッド２０の吸着筒３２は貼り付け皿２の
吸着部を下方に向けてあり、また、吸着筒３２の下降位
置は、加工したい微小径レンズ１を固定した貼り付け皿
２を吸着できる位置となるようにアクチュエータ１７，
１８の座標位置が制御されている。そして、吸着筒３２
で微小径レンズ１側を収容するようにして貼り付け皿２
を吸着保持した後に、ガイド付シリンダ３１を駆動し
て、上昇させる。 【００２７】次に、供給ヘッド２０のクレビス形シリン
ダ２５を下方に駆動して、回動ブロック２３を回動ピン
２６を中心に回転し、吸着筒３２の姿勢を、貼り付け皿
２を吸着保持する垂直状態から貼り付け皿２の円筒部２
ａ底面をＸ−方向（図２に示す矢印方向とは逆の方向）
に向けた水平状態へ切り替える。 【００２８】その後、アクチュエータ１７，１８による
移動で、供給ヘッド２０をレンズ加工部８のワーク軸１
１のワークヘッド１３の直前へ移動させる。このとき、
ワークヘッド１３のコレットチャック１４は、図示しな
いシリンダの駆動で開いている。そして、アクチュエー
タ１７を図２のＸ−方向へ移動させて、貼り付け皿２の
円筒部２ａをコレットチャック１４に挿入する。 【００２９】アクチュエータ１７の駆動により貼り付け
皿２の円筒部２ａを所定量コレットチャック１４に挿入
した後に、コレットチャック１４をＸ−方向に引き込む
ことで閉じる。コレットチャック１４を閉じて行くと貼
り付け皿２は位置ズレ吸収機構２２に押し当てられなが
らワークヘッド１３に引き込まれ、ワークヘッド１３の
ワークウケ１５に貼り付け皿２の当て付け面２ｃが当て
付く。このようにしてコレットチャック１４が閉じ終え
ると貼り付け皿２が把持される。 【００３０】ここで、微小径レンズ１をワーク軸１１の
ワークヘッド１３に受け渡す際に、ワークヘッド１３の
ワークウケ１５と貼り付け皿２の当て付け面２ｃの平行
が狂っている場合、または、ワーク軸１１の軸と貼り付
け皿２の軸にわずかでも芯ズレがあった場合でも、貼り
付け皿２が確実にワークヘッド１３に受け渡されるよう
に位置ズレ吸収機構２２が働く。通常は、吸着筒３２が
固定される保持ブロック３３は、穴３４のテーパ状の斜
面と、ピン３５のテーパ状のツバ部３５ｂとがバネ３６
による力で噛み合うことで定位置にあるが、ワークヘッ
ド１３と貼り付け皿２の位置ズレにより、吸着筒３２に
負荷がかかった時に、バネ３６は縮み、保持ブロック３
３の穴３４の口元テーパ部からピン３５のツバ部３５ｂ
が外れて、穴３４とピン３５の径の差分の自由度を持つ
こととなり、結果的に吸着筒３２は回動ブロック２３に
対して横方向に移動可能なる。この自由度でワークヘッ
ド１３に対する貼り付け皿２の位置ズレを吸収して、貼
り付け皿２をワークヘッド１３に受け渡す。 【００３１】微小径レンズ１を固定した貼り付け皿２
が、レンズ加工部８のワーク軸１１のワークヘッド１３
に受け渡されたら、搬送ヘッド１６がアクチュエータ１
７，１８の駆動でレンズ加工部８から退避して、未加工
の微小径レンズ１がレンズ加工部８のワーク軸１１と砥
石軸１２の動作で加工される。 【００３２】微小径レンズ１の加工中に搬送ヘッド１６
の供給ヘッド２０には、上記と同様の作用で次に加工す
る未加工の微小径レンズ１をパレット１０から吸着保持
させておく。 【００３３】初めにレンズ加工部８へ供給した微小径レ
ンズ１の加工が終了すると、搬送ヘッド１６の回収ヘッ
ド２１をワークヘッド１３の前方に位置させ、回収ヘッ
ド２１を、供給ヘッド２０による微小径レンズ１のワー
クヘッド１３に対する供給とは逆の作用で動作させて、
加工を終えた微小径レンズ１をワークヘッド１３から回
収して、パレット１０へ収納する。 【００３４】本実施の形態によれば、微小径レンズ１を
固定した貼り付け皿２の当て付け面２ｃをワーク軸１１
のワークヘッド１３のワークウケ１５に確実に当て付け
て受け渡すことができるため、微小径レンズ１を高精度
に加工することができる。 【００３５】また、供給ヘッド２０と回収ヘッド２１を
個別に設けることで、未加工の微小径レンズ１のレンズ
加工部８への投入と、加工済の微小径レンズ１の回収を
効率よく行うことができる。 【００３６】（実施の形態２）図９および図１０は、本
発明の実施の形態２に備えた位置ズレ吸収機構を示す正
面図および側面図である。 【００３７】本実施の形態では、位置ズレ吸収機構を除
き実施の形態１と同様であるので、その説明を省略す
る。また、位置ズレ吸収機構に関して、実施の形態１と
同様な構成部分に対して同一番号を付し、その説明を省
略する。 【００３８】回転ブロック２３には、先端が球形状とな
っているロッド３８を有するシリンダ３７がロッド３８
の先端を下に向けて固定されている。シリンダ３７に
は、ロッド３８が突き出す方向に作動するようにエアが
供給されており、ロッド３８の先端が保持ブロック３３
に当て付いて、ピン３５のツバ部３５ｂのテーパ面に保
持ブロック３３の穴３４のテーパ状斜面を係止させるよ
うになっている。 【００３９】シリンダ３７のロッド３８を突き出す方向
に作動させるエアの管路には、減圧弁（図示省略）が接
続されており、シリンダ３７の推力を調整可能となって
いる。 【００４０】上記構成からなる作用を説明する。吸着筒
３２が固定されている保持ブロック３３は、穴３４のテ
ーパ状の斜面と、ピン３５のテーパ状のツバ部３５ｂと
がシリンダ３７の推力で噛み合うことで定位置にある
が、ワークヘッド１３と貼り付け皿２の位置ズレによ
り、吸着筒３２に負荷がかかった時に、シリンダ３７の
ロッド３８が押されて、保持ブロック３３の穴３４の口
元テーパ部からピン３５のツバ部３５ｂが外れて、穴３
４とピン３５の径の差分の自由度を持ち、ワークヘッド
１３に対する貼付皿２の位置ズレを吸収する。 【００４１】本実施の形態によれば、保持ブロック３３
を定位置に固定させるためのシリンダ３７に供給するエ
アの圧力を減圧弁で調整可能であるため、位置ズレ吸収
機構が作動する力量を容易に調整することができる。 【００４２】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）被加工レンズを研削するレンズ研削装置におい
て、被加工レンズを供給する被加工レンズ供給手段と、
被加工レンズを研削してレンズを創成するレンズ研削手
段と、被加工レンズ供給手段からレンズ研削手段へ被加
工レンズを搬送するとともに、加工後のレンズをレンズ
研削手段から回収搬送するワーク搬送手段と、前記ワー
ク搬送手段がレンズ研削手段に被加工レンズを受け渡す
ときにその位置ズレを吸収する位置ズレ吸収機構と、を
具備したことを特徴とするレンズ研削装置。 【００４３】（２）上記ワーク搬送手段は、レンズ研削
手段に被加工レンズを搬送する供給手段と、レンズ研削
手段から加工後のレンズを搬送する回収手段とを有する
ことを特徴とする付記（１）記載のレンズ研削装置。 【００４４】（３）上記ワーク搬送手段は、上記位置ズ
レ吸収機構を複数備え、この位置ズレ吸収機構に上記供
給手段および回収手段を個別に設けたことを特徴とする
付記（１）または（２）記載のレンズ研削装置。 【００４５】付記（１）のレンズ研削装置によれば、加
工機ワークヘッドとレンズ搬送手段の位置ズレを吸収で
き、被加工レンズをレンズ研削手段の加工機ワークヘッ
ドに傾きや隙間なく当て付けられるため、微小径レンズ
を高精度に研削することができる。 【００４６】付記（２）のレンズ研削装置によれば、加
工手段による被加工レンズの加工中に、供給手段により
次に加工する被加工レンズを保持し、回収手段で加工手
段から加工後のレンズ回収した後、供給手段から加工手
段に新たな微小径レンズを供給でき、加工効率を向上さ
せることができる。 【００４７】付記（３）のレンズ研削装置によれば、付
記（１）と同じ効果を奏するとともに、加工後の微小径
レンズを確実に回収することができる。 【００４８】 【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
レンズ研削手段の加工機ワークヘッドとレンズ搬送手段
の位置ズレを吸収でき、被加工レンズを加工機ワークヘ
ッドに傾きや隙間なく当て付けられるため、被加工レン
ズが微小径レンズであっても高精度に研削することがで
きる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態１で加工される微小径レン
ズを示す図である。 【図２】本発明の実施の形態１の装置全体を示す斜視図
である。 【図３】本発明の実施の形態１のワークヘッドを一部破
断して示す正面図である。 【図４】本発明の実施の形態１のワークヘッドを示す右
側面図である。 【図５】本発明の実施の形態１の搬送ヘッドを示す斜視
図である。 【図６】本発明の実施の形態１の位置ズレ吸収機構を示
す正面図である。 【図７】本発明の実施の形態１の位置ズレ吸収機構を一
部破断して示す側面図である。 【図８】本発明の実施の形態１の位置ズレ吸収機構を示
す平面図である。 【図９】本発明の実施の形態２の位置ズレ吸収機構を示
す正面図である。 【図１０】本発明の実施の形態２の位置ズレ吸収機構を
一部破断して示す側面図である。 【図１１】従来技術の正面図である。 【図１２】従来技術の上面図である。 【図１３】従来技術の左側面図である。 【図１４】従来技術のレンズ保持部を示す拡大図であ
る。 【符号の説明】 １ 微小径レンズ ２ 貼り付け皿 ２ａ 円筒部 ２ｂ ツバ部 ２ｃ 当て付け面 ８ レンズ加工部 ９ レンズ搬送部 １０ パレット １１ ワーク軸 １２ 砥石軸部 １３ ワークヘッド １４ コレットチャック １５ ワークウケ １６ 搬送ヘッド １７，１８ アクチュエータ １９ 搬送べース ２０ 供給ヘッド ２１ 回収ヘッド ２２ 位置ズレ吸収機構 ２３ 回動ブロック ２４ リンクピン ２５ クレビス形シリンダ ２６ 回動ピン ２７ 固定ブロック ２８ 上下べース ２９ ピン支持部材 ３０ ピン ３１ ガイド付シリンダ ３２ 吸着筒 ３２ａ 穴 ３２ｂ 穴 ３２ｃ 段差部 ３３ 保持ブロック ３４ 穴 ３５ ピン ３５ａ 円筒部 ３５ｂ ツバ部 ３６ バネ ３７ シリンダ ３８ ロッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 被加工レンズを研削するレンズ研削装置
   において、 被加工レンズを供給する被加工レンズ供給手段と、 被加工レンズを研削してレンズを創成するレンズ研削手
   段と、 被加工レンズ供給手段からレンズ研削手段へ被加工レン
   ズを搬送するとともに、加工後のレンズを搬送するワー
   ク搬送手段と、 前記ワーク搬送手段がレンズ研削手段に被加工レンズを
   受け渡すときにその位置ズレを吸収する位置ズレ吸収機
   構と、を具備したことを特徴とするレンズ研削装置。