JP2003245849A - 球面磨き方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の一定した研磨力により安定した研磨量
を得ること。 【解決手段】 台座１０１に水平に回転自在に設置さ
れ、複数の球凹面を有する金型１８０が固定された金型
パレット１７５が取り付けられる回転テーブル１０８
と、回転テーブルを回転駆動するテーブル回転用モータ
１０６と、台座１０１に立設されたＬ型台座１１１の上
端に設置され、両端にそれぞれ滑車１２２を設けた滑車
固定アーム１２１と、Ｌ型台座１１に設置されて垂直方
向に延びるガイドレール１１２に案内され、昇降自在な
磨き軸台板１１４と、磨き軸台板に設置され、金型の球
凹面を磨く磨き治具１１９を回転させる磨き軸スピンド
ル用モータ１１６と、滑車固定アームの両端にそれぞれ
設けられた滑車に県架され、一端が磨き軸台板に接続さ
れ、他端が重量調整可能な重り１２４に接続されたワイ
ヤ１２３とを備えてなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えばレンズ成形用
金型を製造する球面磨き方法及び装置、特に連続する球
面であって一定の研磨力で精度良く球面磨きできる球面
磨き方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は例えば本出願人が平成１３年１１
月６日に出願した特願２００１−３４０２５９号に記載
されている球面磨き装置の構成を示す一部を切断した側
面図である。かかる球面磨き装置は、複数の球凹面を有
する金型１８が固定された金型パレット１６を磨きたい
球凹面が回転テーブル２３の回転中心に位置するように
パレット位置決め機構１０により位置決めした後に、金
型パレット１６をパレット固定機構（図示省略）である
空気吸引装置により真空引きして金型パレット１６の空
洞１６ｂと回転テーブル２３の空気抜き通路（図示省
略）を減圧して金型パレット１６を回転テーブル２３に
対して吸着させて固定し、しかる後に回転駆動機構であ
る回転テーブル用モータ３０の回転により回転テーブル
２３を回転させ、さらに回転テーブル２３の回転中心の
直上に設置され、金型１８の球凹面を磨く磨き治具４１
を回転・昇降機構である磨き軸回転用モータ４３の回転
により回転させると共に、ラック部材３８とピニオン３
９とからなる昇降機構３７の磨き軸上下レバー４０を下
降操作して磨く磨き治具４１を下降させると同時に、金
型１８上に研磨液を滴下させながら、磨き治具４１によ
り金型１８の球凹面を磨くようにしたものである。従っ
て、磨き治具４１が正確な球面Ｒの軌跡を描きながら自
転して金型１８の球凹面に対して磨きをすることとな
り、金型１８の球凹面Ｒの形状に影響されることなく、
磨き治具４１の正確な球面Ｒの形状に忠実に転写した磨
きができるため、金型１８の球凹面に対して稜線部のダ
レを起こさない精度の良い磨きができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような球面磨き
装置では、回転テーブル２３に位置決め固定された金型
パレット１６に固定されている金型１８の球凹面を磨く
場合に、回転テーブル用モータ３０の回転により回転テ
ーブル２３を回転させ、さらに回転テーブル２３の回転
中心の直上に設置され、金型１８の球凹面を磨く磨き治
具４１を磨き軸回転用モータ４３の回転により回転させ
ると共に昇降機構３７の磨き軸上下レバー４０を下降操
作して磨く磨き治具４１を下降させて金型１８の球凹面
を磨くようにしているため、四六時中作業者が装置に付
いている必要があり、そのためによる作業者の疲労が増
大するということがあった。また、研磨力を決める磨き
軸上下レバー４０の下降操作は作業者の経験、勘による
ために、研磨量が安定しないということもあった。

【０００４】本発明は、前記の球面磨き装置を改良し、
所定の一定した研磨力により安定した研磨量を得ること
ができる球面磨き方法及び装置を得ることを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る球面磨き方
法及び装置は、テーブル回転駆動機構により回転させら
れる回転テーブルに金型が固定された金型パレットを取
り付け固定し、金型の球凹面を磨く磨き治具を回転させ
る治具回転駆動機構を回転テーブルの回転軸の直上に設
置し、治具回転駆動機構を滑車固定アームの両端にそれ
ぞれ設けられた滑車に懸架されたワイヤの一端に接続
し、該ワイヤの他端に磨き治具及び治具回転駆動機構の
重さより少し軽く所定の研磨力を与える重りを接続し、
テーブル回転駆動機構により回転テーブルを回転させる
と共に治具回転駆動機構により磨き治具を回転させ、磨
く治具を重りより重い磨き治具及び治具回転駆動機構の
アンバランスにより下降させると同時に、金型上に研磨
液を滴下させながら、磨き治具により金型の球凹面を磨
くようにしたものである。

【０００６】本発明においては、回転テーブルの回転軸
の直上に設置され、金型の球凹面を磨く磨き治具を回転
させる治具回転駆動機構を滑車固定アームの両端にそれ
ぞれ設けられた一対の滑車に懸架されたワイヤの一端に
接続し、該ワイヤの他端に磨き治具及び治具回転駆動機
構の重さより少し軽く所定の研磨力を与える重りを接続
し、テーブル回転駆動機構により回転テーブルを回転さ
せると共に治具回転駆動機構により磨き治具を回転さ
せ、磨く治具を重りより重い磨き治具及び治具回転駆動
機構のアンバランスにより下降させると同時に、金型上
に研磨液を滴下させながら、磨き治具により金型の球凹
面を磨くようにしたので、磨き治具が正確な球面Ｒの軌
跡を描きながら自転して金型の球凹面に対して熟練度を
必要とせず、誰でも所定の一定した研磨力で研磨できる
こととなった。

【０００７】また、本発明においては、磨き治具の回転
軸は垂直軸に対して約１５〜４５度傾斜させられている
ので、磨き治具の回転中心における周速度ゼロ（回転負
荷がなく磨き力が無い）の部分がなくなり、金型の球面
磨きしたい球凹面に対する磨き残しが解消された。さら
に、本発明においては、テーブル回転駆動機構及び治具
回転駆動機構はタイマ手段によって設定されたタイマ時
間だけ駆動されるようにしたので、作業者も四六時中装
置に付いている必要が無くなることで疲労が軽減され
る。また、磨き治具の重りより重い磨き治具及び治具回
転駆動機構のアンバランスによる下降を阻止する下降阻
止手段を備えているので、研磨時以外の場合に下降阻止
手段により磨き治具が回転テーブルに固定されている金
型に接触するのを防止することができる。

【０００８】さらに、本発明においては、中央に突出す
る金型パレット位置決めピンを有する位置決め用治具を
回転テーブルに固定手段で固定し、表面に金型を収容す
る金型収容凹部を備え、裏面金型の複数の球凹面の中心
にそれぞれ対応した中心を有する複数の位置決め穴を備
えた金型パレットをその位置決め用治具に固定手段で固
定する場合に、位置決め治具の金型パレット位置決めピ
ンを金型パレットの金型の研磨したい球凹面に対応する
位置決め穴に挿入するようにセットして金型パレットを
位置決め治具に固定手段により固定するようにしたの
で、金型の研磨したい球凹面を回転テーブルの回転中心
に簡単に、しかも正確に位置決めすることができる。

【０００９】また、本発明においては、回転テーブルの
中央に、突出した金型パレット位置決めピンを中心に有
する位置決め用治具を固定手段で固定し、その位置決め
用治具に固定手段で表面に振れ取り装置取付部を備え、
裏面の中央に金型パレット位置決めピンが挿入される位
置決め穴を備えた振れ取り治具を固定し、上部に上下に
回動自在に取り付けられた接触端子及び接触端子の回動
に伴い針が振れる目盛板とを有するテストインジケータ
が回転及び横方向に移動自在に取り付けられたインジケ
ータ支持部材を振れ取り治具の装置取付部に取り付け、
磨き治具をテストインジケータの接触端子に接触した状
態で回転テーブルを手動により回転させてテストインジ
ケータの目盛板の針の揺れを見て回転テーブルの回転中
心に対して磨き治具の回転中心が一致しているかどうか
簡単に分かるようにしたので、一致していない場合には
治具回転駆動機構に設けられた治具突出調整機構により
磨き治具の突出量を調整して回転テーブルの回転中心に
対して磨き治具の回転中心を一致させることにより、回
転テーブルの回転中心に対して磨き治具の回転中心を一
致させる位置決め作業を手間をかけずに簡単に行うこと
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態に係る
球面磨き装置の構成を示す正面図、図２は同球面磨き装
置の構成を示す側面図、図３は同球面磨き装置の手動レ
バーの構成及び動作状態を示す説明図、図４は同球面磨
き装置の制御盤の構成を示す正面図、図５は同球面磨き
装置の磨き治具の回転テーブルに対する中心出し方法を
示す説明図、図６は磨き治具の回転テーブルに対する中
心出し方法に用いるテストインジケータに振れがある状
態を示す説明図、図７は磨き治具の回転テーブルに対す
る中心出し方法に用いるテストインジケータに振れがな
い状態を示す説明図、図８は同球面磨き装置の金型位置
決め方法を示す説明図である。

【００１１】図１〜図３において、１０１は球面磨き装
置の４本の支柱（図示省略）に載置された台座、１０２
は台座１０１の上に設置された方形の台板、１０３は台
座１０１の下面に取り付けられたＬ型アングル、１０４
はＬ型アングル１０３の垂直面部に固定されたモータ用
台板、１０５はモータ用台板１０４に取り付けられたモ
ータ取付用Ｌアングル、１０６はモータ取付用Ｌアング
ル１０５の水平面部下面に取り付けられたテーブル回転
駆動機構を構成する回転テーブル用モータ、１０７は台
座１０１に設けられた回転テーブル軸受、１０８は回転
テーブル軸受１０７に回転自在に支承された回転テーブ
ル、１０９は回転テーブル１０８の回転軸と回転テーブ
ル用モータ１０６の回転軸とを連結する駆動伝達部材と
してのカップリングである。

【００１２】１１０は台板１０２に取り付けられたＬ型
アングル、１１１はＬ型アングル１１０の垂直面部に固
定された縦台座、１１２は縦台座１１１に取り付けられ
たガイドレール、１１３はガイドレール１１２に案内さ
れる一対のガイド、１１４は一対のガイド１１３が取り
付けられた磨き軸台板、１１５は磨き軸台板１１４にお
けるガイド１１３を取り付けたのとは反対側の面に垂直
軸に対して約１５度傾斜して取り付けられたＬ型の磨き
軸傾斜台座、１１６は磨き軸傾斜台座１１５の水平面部
に固定された治具回転駆動機構を構成する磨き軸スピン
ドル用モータ、１１７は磨き軸傾斜台座１１５の垂直面
部に固定されたスピンドルホルダ、１１８はスピンドル
ホルダ１１７に保持された駆動伝達部材を構成する磨き
軸スピンドル、１１９は磨き軸スピンドル１１８の下端
に着脱自在に取り付けられた磨き治具で、その先端球１
１９ａの中心線は回転テーブル１０８の中心軸と一致さ
せられている。また、磨き治具１１９の回転軸は垂直軸
に対して約１５度傾斜している。

【００１３】１２０は磨き軸スピンドル１１８の上端と
磨き軸スピンドル用モータ１１６の回転軸とを連結する
駆動伝達部材を構成するカップリング、１２１は縦台座
１１１の上部に架設された滑車固定アーム、１２２は滑
車固定アーム１２１の両端にそれぞれ設けられた滑車、
１２３は滑車固定アーム１２１の両端にそれぞれ設けら
れた滑車１２２に懸架されたワイヤである。そのワイヤ
１２３の一端は磨き軸台板１１４に接続され、他端には
重量調整可能な重り１２４が接続されている。この重り
１２４は磨き軸台板１１４，磨き治具１１９及び磨き軸
スピンドル用モータ１１６等の総重量より軽い基準重し
１２４ａと基準重し１２４ａに着脱自在で小さい重量の
複数の調整重し１２４ｂとからなる。１２５は磨き軸台
板１１４の下降の阻止及び阻止の解除を行うための下降
阻止手段である手動レバーである。

【００１４】この手動レバ−１２５は、図３の（ａ）〜
（ｆ）に示すように縦台座１１１の側面に固定ねじ１２
６ａにより固定された回動駒受板１２７と、回動駒受板
１２７に回動ねじ１２６ｂにより回動自在に取り付けら
れた回動駒１２８ａを有するレバー本体１２８と、回動
駒受板１２７に設けられたピン受穴１２９ａと、レバー
本体１２８の回動駒１２８ａに設けられたピン貫通穴１
２９ｂと、ピン貫通穴１２９ｂを貫通して先端がピン受
穴１２９ａに挿入されて磨き軸スピンドル１１８を上限
で固定するロックピン１３０と、磨き軸傾斜台座１１５
の側面に取り付けられ、レバー本体１２８を挟み込む一
対のレバー挟込みローラ１１５ａとで構成されている。

【００１５】図４において、１３１は球面磨き装置の制
御盤、１３２は電源ＯＮスイッチ、１３３は電源ＯＦＦ
スイッチ、１３４は電源ＯＮスイッチ１３２がオンした
とき点灯する電源表示灯、１３５は異常状態を表示する
アラーム表示灯、１３６は非常停止を行う非常停止ボタ
ン、１３７は回転テーブル用モータ１０６の回転数を表
示するテーブルモータ用回転計、１３８は磨き軸スピン
ドル用モータ１１６の回転数を表示するスピンドルモー
タ用回転計、１３９は回転テーブル用モータ１０６の回
転数を調整するテーブルモータ用回転つまみ、１４０は
磨き軸スピンドル用モータ１１６の回転数を調整するス
ピンドルモータ用回転つまみである。

【００１６】１４１は回転テーブル用モータ１０６と磨
き軸スピンドル用モータ１１６の回転時間であるタイマ
時間を設定するタイマ、１４２は磨き軸スピンドル用モ
ータ１１６より回転テーブル用モータ１０６の回転開始
を遅延させる回転遅延タイマ、１４３は回転テーブル用
モータ１０６と磨き軸スピンドル用モータ１１６を始動
させるスタートボタン、１４４は回転テーブル用モータ
１０６と磨き軸スピンドル用モータ１１６の回転を停止
させるストップボタン、１４５はテーブルモータ用タイ
マ１４１とスピンドルモータ用タイマ１４２に設定され
たタイマ時間をリセットするリセットボタンである。

【００１７】図５〜図７において、１４９は磨き治具１
１９の突出量を調整する治具突出調整機構、１５０はス
ピンドルホルダ１１７と磨き軸スピンドル１１８とを固
定するホルダ固定ねじ、１５１はスピンドルホルダ１１
７の上方に設けられたマイクロ取付板、１５１ａはマイ
クロ取付板１５１を磨き軸スピンドル１１８に固定する
締付ねじ、１５２はマイクロ取付板１５１に設けられ、
磨き軸スピンドル１１８，即ち磨き治具１１９の突出量
を調整する突出調整用マイクロメータ、１５３はマイク
ロ取付板１５１に設けられ、突出調整用マイクロメータ
１５２によって設定された磨き軸スピンドル１１８の突
き出しを固定する突出固定ねじである六角頭付きボルト
である。治具突出調整機構１４９はスピンドルホルダ１
１７と、マイクロ取付板１５１と、突出調整用マイクロ
メータ１５２と、六角頭付きボルト１５３とで構成され
ている。

【００１８】１５５は回転テーブル１０８にねじ１５６
で固定された位置決め用治具、１５７は位置決め用治具
の中央に突設された金型パレット位置決めピンで、回転
テーブルの回転中心と一致させられている。１５８は位
置決め用治具１５５に六角頭付きボルト１５９で固定さ
れた振れ取り治具、１６０は振れ取り治具１５８の中心
に設けられ、金型パレット位置決めピン１５７が嵌入す
る位置決め穴である。１６１は回転テーブル１０８の中
心軸に磨き治具１１９の先端球１１９ａの中心を位置決
めする磨き治具中心出し機構、１６２は振れ取り治具１
５８に取り付けられるインジケータ支持部材で、振れ取
り治具１５８に六角頭付きボルト１５８ａにより立設さ
れたスライド軸支持筒１６３と、スライド軸支持筒１６
３に対して上下にスライド自在に設けられたスライド軸
１６４とで構成されている。

【００１９】１６５はスライド軸支持筒１６３の側壁を
貫通して設けられ、スライド軸１６４の上下移動を調整
する上下移動調整ボルト、１６６はスライド軸１６４の
上端部に水平方向に貫通して回転自在に設けられた水平
桿、１６７はスライド軸１６４の上端部を貫通して設け
られ、水平桿１６６の回転及び横移動を調整する回転及
び横移動調整ボルト、１６８は水平桿１６６の先端部に
取り付けられたテストインジケータ、１６９はテストイ
ンジケータ１６８の上部に上下に回動自在に取り付けら
れた接触端子、１７０はテストインジケータ１６８の目
盛板で、接触端子１６９の回動に伴い目盛１７０の針１
７１が振れるものである。磨き治具中心出し機構１６１
は、治具突出調整機構１４９と、位置決め用治具１５５
と、振れ取り治具１５８と、インジケータ支持部材１６
２と、テストインジケータ１６８とで構成されている。

【００２０】図８において、１７３は回転テーブル１０
８の中心軸に金型１８０の研磨したい球凹面を位置決め
させる金型位置決め機構である。１７５は回転テーブル
１０８に固定された位置決め治具１５５に取り付けられ
た金型パレット、１７６は金型パレット１７５を位置決
め治具１５５に固定する固定ねじ、１７７は金型パレッ
ト１７５の表面に設けられ、金型１８０を収容する金型
収容凹部で、この金型収容凹部１７７には金型１８０が
接着剤で固定される。１７８は金型パレット１７５の裏
面に設けられ、金型１８０の複数の球凹面の中心にそれ
ぞれ対応した中心を有する複数の位置決め穴である。金
型位置決め機構１７３は、中央に金型パレット位置決め
ピン１５７を有する位置決め用治具１５５と、裏面に複
数の位置決め穴１７８を有する金型パレット１７５とで
構成されている。

【００２１】次に、本発明の実施の形態の球面磨き動作
について説明する。まず、後で詳述するように、磨き軸
スピンドル１１８、即ち磨き治具１１９の回転テーブル
１０８に対する中心出しを磨き治具中心出し機構１６１
を用いて行う。次に、磨き治具１１９の回転テーブル１
０８に対する中心出しが完了すれば、金型１８０の回転
テーブル１０８への位置決めを行う。この金型１８０の
回転テーブル１０８への位置決めは、図８に示すよう
に、回転テーブル１０８ににねじ１５６で位置決め用治
具１５５を取り付け固定する。しかる後に、金型１８が
金型収容凹部１７７に収容された金型パレット１７５を
位置決め用治具１５５を取り付けるる。このとき、金型
１８０の研磨したい球凹面に対応する位置決め穴１７８
に位置決め用治具１５５の金型パレット位置決めピン１
５７を挿入させて位置決めを行い、しかる後に金型パレ
ット１７５を固定ねじ１７６で位置決め用治具１５５に
固定し、位置決めは完了する。

【００２２】その後は、一対のガイド１１３が取り付け
られた磨き軸台板１１４、磨き軸台板１１４に固定され
た磨き軸スピンドル用モータ１１６〜カップリング１２
０等の各部品の総重量と略同じ重量の重り１２４を滑車
固定アーム１２１に取り付けられた滑車１２２を介して
ワイヤ２３でそれぞれ固定する。次に、重り１２４の総
重量から金型１８０に対する例えば２〜２．５ｋｇの荷
重、即ち所定の研磨力を与える分だけの重さの調整重し
１２４ｂを基準重し１２４ａから取り除く。そうする
と、取り除かれた重しのアンバランス分により、ガイド
レール１１２を介してガイド１１３及びガイド１１３に
固定された磨き軸台板１１４、磨き軸台板１１４に固定
された磨き軸スピンドル用モータ１１６〜カップリング
１２０等の各部品が下降し、回転テーブル１０８に位置
決め用治具１７５及び金型パレット１７５を介して固定
された金型１８０の研磨したい球凹面に所定の研磨力の
荷重が与えられることとなる。

【００２３】このままでは、磨き治具１１９がアンバラ
ンスにより自然落下して金型１８０の研磨したい球凹面
に接触することになるが、研磨前には手動レバー１２５
により磨き治具１１９の落下を阻止しておく。かかる手
動レバー１２５による磨き治具１１９の落下の阻止は、
レバー本体１２８を上方に回動させ、図３の（ｅ）、
（ｆ）に示すように、回転駒１２８ａのピン貫通穴１２
９ｂが回動駒受板１２７のピン受穴１２９ａに整合さ
せ、ロックピン１３０をピン貫通穴１２９ｂを貫通させ
てピン受穴１２９ａに挿入させると、上方に回動した状
態にレバー本体１２８がロックされる。そして、レバー
本体１２８の上方への回動に伴い、レバー本体１２８を
挟み込んでいる一対のレバー挟込みローラ１１５ａを側
面に有し、磨き治具１１９と一体の磨き軸傾斜台座１１
５も上動しており、その上動状態もロックされ、磨き治
具１１９の落下が阻止されることとなる。

【００２４】そこで、金型１８０の球凹面を研磨したい
場合は、まず電源ＯＮスイッチ１３２を押して電源を入
れ、次にテーブルモータ用回転つまみ１３９とスピンド
ルモータ用回転つまみ１４０を操作して回転テーブル用
モータ１０６と磨き軸スピンドル用モータ１１６の回転
数を所定の値に設定し、その後タイマ１４１を操作して
例えば３０秒〜４０秒という所定のタイマ時間を設定
し、さらに回転遅延タイマ１４２を操作して例えば１秒
〜２秒の遅延時間を設定する（これにより、磨き軸スピ
ンドル用モータ１１６より回転テーブル用モータ１０６
が１秒〜２秒の遅れで回転する）。手動レバー１２５を
操作して磨き治具１１９の落下阻止を解除する。

【００２５】かかる手動レバー１２５による磨き治具１
１９の落下阻止の解除は、図の（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに、ピン貫通穴１２９ｂを貫通させてピン受穴１２９
ａに挿入されているロックピン１３０を引き抜くことに
より行われる。そうすると、レバー本体１２８を挟み込
んでいる一対のレバー挟込みローラ１１５ａを有する磨
き軸傾斜台座１１５が下動し、磨き軸傾斜台座１１５と
一体の磨き治具１１９は自然落下して金型１８０の研磨
したい球凹面に接触し、それからは磨き治具１１９は金
型１８０の研磨したい球凹面に所定の研磨力を与え続け
る。そして、スタートボタン１４３を押すと、これらモ
ータ１０６、１１６が設定されたように回転を始め、こ
れらタイマ１４１、１４２も動作を開始し磨き治具１１
９の一定した研磨力による球面磨きが行われる。また、
磨き軸傾斜台座１１５の下動に伴い、レバー本体１２８
も下方に回動することとなる。

【００２６】そして、タイマ１４１が設定したタイマ時
間がくると、これらモータ１０６，１１６の回転は停止
させられる。なお、研磨中は、金型１８０上に研磨液を
滴下させておく。また、途中で研磨を中止したい場合は
ストップボタン１４４を押せばよい。さらに、研磨中に
これらモータ１０６，１１６の回転数を変更したい場合
は、テーブルモータ用回転つまみ１３９とスピンドルモ
ータ用回転つまみ１４０を操作することにより、回転テ
ーブル用モータ１０６と磨き軸スピンドル用モータ１１
６の回転数を変更することができる。また、回転テーブ
ル用モータ１０６と磨き軸スピンドル用モータ１１６は
互いに逆回転させることが球面磨きにとっては望まし
く、両方とも同じ回転方向の場合には両者の回転数を変
えることが望ましい。

【００２７】このように、本発明の実施の形態によれ
ば、台板１０２上に立設された縦台座１１１の垂直面部
の上端部に設けられた滑車固定アーム１２１の両端にそ
れぞれ滑車１２２を設け、これら滑車１２２ワイヤ１２
３を懸架させ、縦台座１１１に取り付けられたガイドレ
ール１１２に対して摺動するガイド１１３を有する磨き
軸台板１１４に、磨き軸スピンドル用モータ１１６〜カ
ップリング１２０を備えた磨き軸傾斜台座１１５を取り
付け、その磨き軸台板１１４にワイヤ１２３の一端を接
続し、ワイヤ１２３の他端に磨き軸台板１１４に取り付
けられた各部品の総重量から金型１８０に対する所定の
研磨力を与える分だけの重さの重しを取り除いた重量の
重り１２４を接続するようにしたので、取り除かれた重
しのアンバランス分だけ、ワイヤ１２３の他端に接続さ
れた磨き軸台板１１４に取り付けられた各部品が下降
し、各部品のうちの磨き治具１１９が回転テーブル１０
８に位置決め用治具１５５及び金型パレット１７５を介
して固定された金型１８０の研磨したい球凹面に所定の
研磨力の荷重を与えることとなり、回転テーブル用モー
タ１０６の回転により回転テーブル１０８を回転させる
と共に磨き軸スピンドル用モータ１１６の回転により磨
き治具１１９を回転させることにより、磨き治具１１９
が正確な球面Ｒの軌跡を描きながら自転して金型１８０
の球凹面に対して熟練度を必要とせず、誰でも所定の一
定した研磨力で研磨できることとなった。

【００２８】また、磨き治具１１９を取り付けている磨
き軸スピンドル１１８は垂直軸に対して約１５度傾斜さ
せられているので、磨き治具１１９の回転軸の中心にお
ける周速度ゼロ（回転負荷がなく磨き力が無い）の部分
がなくなり、金型１８０の球面磨きしたい球凹面に対す
る磨き残しが解消された。さらに、タイマ１４１により
所定のタイマ時間を設定することにより、磨き軸スピン
ドル用モータ１１６及び回転テーブル用モータ１０６を
その設定されたタイマ時間だけ回転させることができる
ので、作業者も四六時中装置に付いている必要が無くな
ることで疲労の軽減にもなる。また、回転遅延タイマ１
４２により所定の遅延時間を設定することにより、磨き
軸スピンドル用モータ１１６より回転テーブル用モータ
１０６が所定の遅延時間遅れで回転させることができる
ので、回転テーブル用モータ１０６と磨き軸スピンドル
用モータ１１６が共に同じ回転方向であっても球面磨き
をすることができる。

【００２９】また、中央に回転テーブル１０８の回転中
心と一致する金型パレット位置決めピン１５７を有する
位置決め治具１５５を用意し、位置決め治具１５５に取
り付けられる金型パレット１７５の裏面には表面に固定
された金型１８０の複数の球凹面の中心にそれぞれ対応
した中心を有する複数の位置決め穴１７８を設けたの
で、回転テーブル１０８に位置決め治具１５５を固定
し、その位置決め治具１５５に表面に複数の球凹面を有
する金型１８０を固定した金型パレット１７５を取り付
ける場合に、位置決め治具１５５の金型パレット位置決
めピン１５７を金型１８０の研磨したい球凹面に対応す
る位置決め穴１７８に挿入するようにセットして金型パ
レット１７５を位置決め治具１５５に固定ねじ１７６に
より固定することにより、金型１８０の研磨したい球凹
面を回転テーブル１０８の回転中心に簡単に、しかも正
確に位置決めすることができる。

【００３０】次に、球面磨き動作を行う前に行われる磨
き治具中心出し機構１６１を用いて磨き治具１１９の回
転テーブル１０８に対する中心出しについて図５〜図７
に基づいて詳細に説明する。まず、回転テーブル１０８
に金型パレット位置決めピン１５７を有する位置決め治
具１５５をねじ１５６で固定する。次に、中央に回転テ
ーブル１０８の回転中心と一致する位置決め穴１６０を
有する振れ取り治具１５８にインジケータ支持部材１６
２のスライド軸支持筒１６３を立て、スライド軸支持筒
１６３の下部に振れ取り治具１５８の下部から嵌め込ん
だ六角頭付きボルト１５８ａを螺合し、振れ取り治具１
５８にスライド軸支持筒１６２を立設する。

【００３１】そして、スライド軸支持筒１６３を立設し
た振れ取り治具１５８を回転テーブル１０８に固定され
た位置決め治具１５５に固定する。その振れ取り治具１
５８の固定は、位置決め治具１５５の金型パレット位置
決めピン１５７を振れ取り治具１５８の位置決め穴１６
０に挿入するようにセットして振れ取り治具１５８を位
置決め治具１５５に六角頭付きボルト１５９で締着して
行う。こうして位置決め治具１５５にインジケータ支持
部材１６２のスライド軸支持筒１６３が立設された振れ
取り治具１５８が位置決め固定されると、インジケータ
支持部材１６２が支持しているテストインジケータ１６
８の接触端子１６９をは回転テーブル１０８の回転中心
にセットする。かかる回転テーブル１０８の回転中心へ
の接触端子１６９のセットは、上下移動調整ボルト１６
５を操作してスライド軸１６４を上下動させて接触端子
１６９の上下位置を調整し、回転及び横移動調整ボルト
１６７を操作して水平桿１６６を回転及び横方向に移動
させて接触端子１６９の横位置を調整して行う。

【００３２】そこで、磨き軸スピンドル１１８の先端に
磨き治具１１９を取り付け、手動レバー１２５を操作し
て磨き治具１１９がテストインジケータ１６８の接触端
子１６９に接触するまで下降させる。しかる後に、回転
テーブル１０８を手動により回転させる。そうすると、
回転テーブル１０８の回転中心線Ｃ１に対して磨き治具
１１９の先端球１１９ａの回転中心線Ｃ２が図６の
（ａ）に示すように一致せずズレている場合には、テス
トインジケータ１６８の目盛り１７０の針１７１が図６
の（ｂ）に示すように、図の左側では強くプラス方向に
振れ、図の右側ではマイナス方向に振れて非接触とな
り、回転テーブル１０８の回転中心線Ｃ１に対して磨き
治具１１９の先端球１１９ａの回転中心線Ｃ２が一致せ
ずズレていることが分かる。そこで、磨き軸スピンドル
１１８を斜めに上下動作させて回転テーブル１０８の回
転中心線Ｃ１に対して磨き治具１１９の先端球１１９ａ
の回転中心線Ｃ２（以下、磨き治具１１９の回転中心線
Ｃ２という）を一致させる位置決め作業が必要となる。

【００３３】かかる位置決め作業は、まずスピンドルホ
ルダ１１７のホルダ固定ねじ１５０を緩める。次に、磨
き軸スピンドル１１８を下に降ろして図６に示す状態か
ら図７に示す状態となるように、磨き治具１１９の回転
中心線Ｃ２を回転テーブル１０８の回転中心線Ｃ１に一
致させる場合、マクロ取付板１５１の六角頭付きボルト
１５３を緩め、突出調整用マクロメータ１５２を左に回
して磨き軸スピンドル１１８を下げ、磨き治具１１９の
回転中心線Ｃ２が回転テーブル１０８の回転中心線Ｃ１
に一致したところで突出調整用マクロメータ１５２の左
回しをやめ、今度は六角頭付きボルト１５３を締めて磨
き軸スピンドル１１８の位置を固定し、さらにスピンド
ルホルダ１１７のホルダ固定ねじ１５０を締めて回転テ
ーブル１０８の回転中心線Ｃ１に対して磨き治具１１９
の回転中心線Ｃ２を一致させる位置決め作業が終了す
る。

【００３４】そして、回転テーブル１０８の回転中心Ｃ
１に対して磨き治具１１９の回転中心線Ｃ２が一致して
いれば、回転テーブル１０８を手動により回転させる
と、テストインジケータ１６８の目盛り１７０の針１７
１が図７の（ｂ）に示すように、いずれの位置でも０を
示して振れないこととなり、回転テーブル１０８の回転
中心線Ｃ１に対して磨き治具１１９の回転中心線Ｃ２が
一致していることを確認することができる。

【００３５】このように、本発明の実施の形態によれ
ば、中央に回転テーブル１０８の回転中心と一致する位
置決め穴１６０を有する振れ取り治具１５８と、振れ取
り治具１５８に取り付けられ、接触端子１６９とその動
きに応じて針１７１が動く目盛１７０とを有するテスト
インジケータ１６８が取り付けられたインジケータ支持
部材１６２と、スピンドルホルダ１１７に取り付けられ
たマイクロ取付板１５１に設けられた突出調整用マイク
ロメータ１５２とを用いることにより、回転テーブル１
０８の回転中心線Ｃ１に対して磨き軸スピンドル１１８
に設けられた磨き治具１１９の回転中心線Ｃ２を一致さ
せる位置決め作業を手間をかけずに簡単に行うことがで
きる。

【００３６】なお、本発明の実施の形態では、磨き治具
１１９の回転軸は垂直軸に対して約１５度傾斜させられ
ているが、磨かれる金型１８０の球凹面の大きさに応じ
て約１５度〜４５度の傾斜範囲に設定すれば、磨き残し
のない磨きができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転テー
ブルの回転軸の直上に設置され、金型の球凹面を磨く磨
き治具を回転させる治具回転駆動機構を滑車固定アーム
の両端にそれぞれ設けられた一対の滑車に懸架されたワ
イヤの一端に接続し、該ワイヤの他端に磨き治具及び治
具回転駆動機構の重さより少し軽く所定の研磨力を与え
る重りを接続し、テーブル回転駆動機構により回転テー
ブルを回転させると共に治具回転駆動機構により磨き治
具を回転させ、磨く治具を重りより重い磨き治具及び治
具回転駆動機構のアンバランスにより下降させると同時
に、金型上に研磨液を滴下させながら、磨き治具により
金型の球凹面を磨くようにしたので、磨き治具が正確な
球面Ｒの軌跡を描きながら自転して金型の球凹面に対し
て熟練度を必要とせず、誰でも所定の一定した研磨力で
研磨できるという効果がある。

【００３８】また、本発明では、磨き治具の回転軸は垂
直軸に対して約１５〜４５度傾斜させられているので、
磨き治具の回転中心における周速度ゼロ（回転負荷がな
く磨き力が無い）の部分がなくなり、金型の球面磨きし
たい球凹面に対する磨き残しが解消されるという効果が
ある。さらに、本発明によれば、テーブル回転駆動機構
及び治具回転駆動機構はタイマ手段によって設定された
タイマ時間だけ駆動されるようにしたので、作業者も四
六時中装置に付いている必要が無くなることで疲労が軽
減されるという効果がある。また、磨き治具の重りより
重い磨き治具及び治具回転駆動機構のアンバランスによ
る下降を阻止する下降阻止手段を備えているので、研磨
時以外の場合に下降阻止手段により磨き治具が回転テー
ブルに固定されている金型に接触するのを防止すること
ができる。

【００３９】さらに、本発明では、中央に突出する金型
パレット位置決めピンを有する位置決め用治具を回転テ
ーブルに固定手段で固定し、表面に金型を収容する金型
収容凹部を備え、裏面に金型の複数の球凹面の中心にそ
れぞれ対応した中心を有する複数の位置決め穴を備えた
金型パレットをその位置決め用治具に固定手段で固定す
る場合に、位置決め治具の金型パレット位置決めピンを
金型パレットの金型の研磨したい球凹面に対応する位置
決め穴に挿入するようにセットして金型パレットを位置
決め治具に固定手段により固定するようにしたので、金
型の研磨したい球凹面を回転テーブルの回転中心に簡単
に、しかも正確に位置決めすることができるという効果
がある。

【００４０】また、本発明では、回転テーブルに中央に
突出する金型パレット位置決めピンを有する位置決め用
治具を固定手段で固定し、その位置決め用治具に固定手
段で表面に振れ取り装置取付部を備え、裏面の中央に金
型パレット位置決めピンが挿入される位置決め穴を備え
た振れ取り治具を固定し、上部に上下に回動自在に取り
付けられた接触端子及び接触端子の回動に伴い針が振れ
る目盛板を有するテストインジケータが回転及び横方向
に移動自在に取り付けられたインジケータ支持部材を振
れ取り治具の装置取付部に取り付け、磨き治具をテスト
インジケータの接触端子に接触した状態で回転テーブル
を手動により回転させてテストインジケータの目盛板の
針の揺れを見て回転テーブルの回転中心に対して磨き治
具の回転中心が一致しているかどうか簡単に分かるよう
にしたので、一致していない場合には治具回転駆動機構
に設けられた治具突出調整機構により磨き治具の突出量
を調整して回転テーブルの回転中心に対して磨き治具の
回転中心を一致させることにより、回転テーブルの回転
中心に対して磨き治具の回転中心を一致させる位置決め
作業を手間をかけずに簡単に行うことができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る球面磨き装置の構
成を示す正面図である。

【図２】 同球面磨き装置の構成を示す側面図である。

【図３】球面磨き装置の手動レバーの構成及び動作状態
を示す説明図である。

【図４】 同球面磨き装置の制御盤の構成を示す正面図
である。

【図５】 同球面磨き装置の磨き治具の回転テーブルに
対する中心出し方法を示す説明図である。

【図６】 磨き治具の回転テーブルに対する中心出し方
法に用いるテストインジケータに振れがある状態を示す
説明図である。

【図７】 磨き治具の回転テーブルに対する中心出し方
法に用いるテストインジケータに振れがない状態を示す
説明図である。

【図８】 同球面磨き装置の金型位置決め方法を示す説
明図である。

【図９】 従来の球面磨き装置の構成を示す一部を切断
した側面図である。

【符号の説明】

１０１・・・台座（基台）、１０２・・・台板（基
台）、１０６・・・回転テーブル用モータ（テーブル回
転駆動機構）、１１１・・・縦台座、１１２・・・ガイ
ドレール、１１４・・・磨き軸台板、１１６・・・磨き
軸スピンドル用モータ（治具回転駆動機構）、１１９・
・・磨き治具、１２１・・・滑車固定アーム、１２２・
・・滑車、１２３・・・ワイヤ、１２４・・・重り、１
７５・・・金型パレット、１８０・・・金型。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｑ 1/00 Ｂ Ｆターム(参考） 3C016 AA03 HA01 3C028 EE01 3C048 AA01 BB01 BC03 DD02 EE08 3C049 AA04 AA07 AC04

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル回転駆動機構により回転させら
   れる回転テーブルに金型が固定された金型パレットを取
   り付け固定する工程と、 金型の球凹面を磨く磨き治具を回転させる治具回転駆動
   機構を回転テーブルの回転軸の直上に設置する工程と、 治具回転駆動機構を滑車固定アームの両端にそれぞれ設
   けられた滑車に懸架されたワイヤの一端に接続し、該ワ
   イヤの他端に磨き治具及び治具回転駆動機構の重さより
   少し軽く所定の研磨力を与える重りを接続する工程と、 テーブル回転駆動機構により回転テーブルを回転させる
   と共に治具回転駆動機構により磨き治具を回転させ、磨
   く治具を重りより重い磨き治具及び治具回転駆動機構の
   アンバランスにより下降させると同時に、金型上に研磨
   液を滴下させながら、磨き治具により金型の球凹面を磨
   く工程と、 からなることを特徴とする球面磨き方法。
2. 【請求項２】 前記磨き治具の回転軸は垂直軸に対して
   約１５〜４５度傾斜させられていることを特徴とする請
   求項１記載の球面磨き方法。
3. 【請求項３】 前記テーブル回転駆動機構及び前記治具
   回転駆動機構はタイマ手段によって設定されたタイマ時
   間だけ駆動されることを特徴とする請求項１記載の球面
   磨き方法。
4. 【請求項４】 前記磨き治具の重りより重い磨き治具及
   び治具回転駆動機構のアンバランスによる下降を下降阻
   止手段により阻止することを特徴とする請求項１記載の
   球面磨き方法。
5. 【請求項５】 基台に水平に回転自在に設置され、複数
   の球凹面を有する金型が固定された金型パレットが取り
   付けられる回転テーブルと、 回転テーブルを回転駆動するテーブル回転駆動機構と、 基台に立設された縦台座の上端に設置され、両端にそれ
   ぞれ滑車を設けた滑車固定アームと、 縦台座に設置されて垂直方向に延びるガイドレールに案
   内され、昇降自在な磨き軸台板と、 磨き軸台板に設置され、金型の球凹面を磨く磨き治具を
   回転させる治具回転駆動機構と、 滑車固定アームの両端にそれぞれ設けられた滑車に懸架
   され、一端が磨き軸台板に接続され、他端が重量調整可
   能な重りに接続されたワイヤと、 を備えたことを特徴とする球面磨き装置。
6. 【請求項６】 前記重量調整可能な重りは、前記ワイヤ
   の他端に接続され、前記磨き軸台板、磨き治具及び治具
   回転駆動機構の総重量より軽い基準重しと、基準重しに
   着脱自在で小さい重量の複数の調整重しとからなること
   を特徴とする請求項５記載の球面磨き装置。
7. 【請求項７】 前記磨き治具の回転軸は、垂直軸に対し
   て約１５〜４５度傾斜させられていることを特徴とする
   請求項５記載の球面磨き装置。
8. 【請求項８】 前記テーブル回転駆動機構は、回転テー
   ブル用モータと、磨き軸スピンドル用モータと回転テー
   ブルとの間に設けられた駆動伝達部材とからなることを
   特徴とする請求項５記載の球面磨き装置。
9. 【請求項９】 前記治具回転駆動機構は、磨き軸スピン
   ドル用モータと、磨き軸スピンドル用モータと磨き治具
   との間に設けられた駆動伝達部材とからなることを特徴
   とする請求項５記載の球面磨き装置。
10. 【請求項１０】 前記テーブル回転駆動機構及び前記治
    具回転駆動機構の回転時間を設定するタイマ手段を備え
    たことを特徴とする請求項５記載の球面磨き装置。
11. 【請求項１１】 前記磨き治具の重りより重い磨き治具
    及び治具回転駆動機構のアンバランスによる下降を阻止
    する下降阻止手段を備えたことを特徴とする請求項５記
    載の球面磨き装置。
12. 【請求項１２】 前記回転テーブルの中心軸に金型の研
    磨したい球凹面を位置決めさせる金型位置決め機構を備
    えていることを特徴とする請求項５記載の球面磨き装
    置。
13. 【請求項１３】 前記金型位置決め機構は、前記回転テ
    ーブルに固定手段で固定され、中央に突出する金型パレ
    ット位置決めピンを有する位置決め用治具と、位置決め
    用治具の任意の位置に固定手段で固定され、表面に金型
    を収容する金型収容凹部を備え、裏面に金型の複数の球
    凹面の中心にそれぞれ対応した中心を有する複数の位置
    決め穴を備えた金型パレットとで構成されていることを
    特徴とする請求項１２記載の球面磨き装置。
14. 【請求項１４】 前記金型パレットの金型収容凹部に金
    型が接着剤で固定されていることを特徴とする請求項１
    ３記載の球面磨き装置。
15. 【請求項１５】 前記回転テーブルの中心軸に前記磨き
    治具の回転中心を位置決めする磨き治具中心出し機構を
    備えていることを特徴とする請求項５記載の球面磨き装
    置。
16. 【請求項１６】 前記磨き治具中心出し機構は、前記回
    転テーブルに固定手段で固定され、中央に突出する金型
    パレット位置決めピンを有する位置決め用治具と、位置
    決め用治具に固定手段で固定され、表面に振れ取り装置
    取付部を備え、裏面の中央に金型パレット位置決めピン
    が挿入される位置決め穴を備えた振れ取り治具と、振れ
    取り治具の振れ取り装置取付部に取り付けられたインジ
    ケータ支持部材と、インジケータ支持部材に回転及び横
    方向に移動自在に取り付けられ、上部に上下に回動自在
    に取り付けられた接触端子及び接触端子の回動に伴い針
    が振れる目盛板とを有するテストインジケータと、前記
    磨き治具の突出量を調整する治具突出調整機構とで構成
    されていることを特徴とする請求項１５記載の球面磨き
    装置。
17. 【請求項１７】 前記治具突出調整機構は、前記治具回
    転駆動機構の磨き軸スピンドル用モータと磨き治具との
    間に設けられた駆動伝達部材である磨き軸スピンドルを
    保持するスピンドルホルダと、スピンドルホルダに間隔
    を置いて取り付けられ、締付ねじで磨き軸スピンドルに
    固定されるマクロ取付板と、マクロ取付板に設けられ、
    スピンドルホルダの突出量を設定する突出調整用マイク
    ロメータと、マクロ取付板に設けられ、突出調整用マイ
    クロメータによって設定されたスピンドルホルダの突出
    を固定する突出固定ねじとで構成されていることを特徴
    とする請求項１６記載の球面磨き装置。