JP2006007408A - Machining apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus.
従来から、複数の凹部が形成された被加工物、例えば、小レンズがマトリクス状に配置されたレンズアレイを製造するための金型が知られている。
このような被加工物を製造する際には、被加工物を回転する主軸に取り付け、この主軸に対向配置された加工手段により被加工物表面を研削、切削している。
被加工物は、主軸の回転軸に対して、直交する2方向に移動可能なテーブル(摺動部)に固定され、このテーブルを駆動手段により駆動することで、順次、複数の凹部を形成している(例えば、特許文献1参照)。
そして、テーブルを駆動する駆動手段には、例えば、モータが用いられ、テーブルの駆動の自動化が図られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a mold for manufacturing a workpiece having a plurality of recesses, for example, a lens array in which small lenses are arranged in a matrix is known.
When manufacturing such a workpiece, the workpiece is attached to a rotating main shaft, and the surface of the workpiece is ground and cut by a processing means disposed opposite to the main shaft.
The workpiece is fixed to a table (sliding part) that can move in two directions perpendicular to the rotation axis of the main shaft, and this table is driven by driving means to form a plurality of recesses sequentially. (For example, refer to Patent Document 1).
As the driving means for driving the table, for example, a motor is used, and the driving of the table is automated.
特許文献1のように、モータ等を備える駆動手段でテーブルを駆動する場合には、駆動手段に電力を供給する必要がある。しかしながら、特許文献1には、電力の供給構造については全く開示されていない。ここで、例えば、単に、モータに電力供給用のケーブル等を接続する方法等が考えられるが、この場合には、主軸の回転に伴い、ケーブルが絡まる可能性があり、主軸の回転等を妨げることとなるので、現実的ではない。
When the table is driven by driving means including a motor or the like as in
本発明の目的は、主軸の回転を妨げることなく、被加工物を駆動する駆動手段に電力を供給することができる加工装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a machining apparatus capable of supplying electric power to a driving means for driving a workpiece without obstructing rotation of a main shaft.
本発明の加工装置は、回転軸を中心に回転する主軸と、被加工物を保持するとともに、前記主軸の回転軸と交差する端面上を摺動する摺動部と、この摺動部を駆動するとともに、前記主軸の回転に伴って回転する駆動手段と、前記被加工物を加工する加工手段とを備え、前記主軸内部には、前記駆動手段に電力を供給する電力供給手段が配置されていることを特徴とする。
ここで、電力供給手段は、例えば、電源と接続されたケーブルであってもよく、また、電池等の電源自体であってもよい。
このような本発明によれば、主軸内部に駆動手段に電力を供給する電力供給手段を配置しているため、主軸の回転に伴って、電力供給手段も回転することととなる。従って、電力供給手段が主軸の回転を妨げることがないので、スムーズに被加工物の加工を行うことができる。
The processing apparatus of the present invention includes a main shaft that rotates about a rotation axis, a sliding portion that holds a workpiece and slides on an end surface that intersects the rotation axis of the main shaft, and drives the sliding portion. And a driving means that rotates as the main shaft rotates, and a processing means that processes the workpiece, and a power supply means that supplies power to the driving means is disposed inside the main shaft. It is characterized by being.
Here, the power supply means may be, for example, a cable connected to a power source, or may be a power source itself such as a battery.
According to the present invention, since the power supply means for supplying power to the drive means is arranged inside the main shaft, the power supply means also rotates as the main shaft rotates. Therefore, since the power supply means does not hinder the rotation of the main shaft, the workpiece can be processed smoothly.
この際、前記電力供給手段は、一端が前記駆動手段に接続されたケーブルであり、このケーブルの他端は、前記主軸の外周面に露出し、主軸外周面に設けられた導電性の接点を介して、電源に接続された電源ケーブルに接続されることが好ましい。
本発明では、ケーブルの他端は、接点及び電源ケーブルを介して電源と接続されることとなる。
このような本発明によれば、電力供給手段であるケーブルは、主軸内に配置されているので、主軸が回転してもケーブルが絡まることがない。また、主軸内にケーブルを配置することで、ケーブルが露出しないため、加工装置の外観を良好なものとすることができる。
At this time, the power supply means is a cable having one end connected to the driving means, and the other end of the cable is exposed to the outer peripheral surface of the main shaft and has a conductive contact provided on the outer peripheral surface of the main shaft. It is preferable to be connected to a power cable connected to a power source.
In the present invention, the other end of the cable is connected to the power source via the contact and the power cable.
According to the present invention, the cable serving as the power supply means is arranged in the main shaft, so that the cable does not get tangled even if the main shaft rotates. Moreover, since a cable is not exposed by arrange | positioning a cable in a main axis | shaft, the external appearance of a processing apparatus can be made favorable.
さらに、本発明では、前記導電性の接点は、前記主軸外周面に沿って周状に巻かれており、前記電源ケーブルの端部は、前記主軸を回転した状態において、この主軸の回転に伴って回転する前記接点上を滑り、常に接点に接触していることが好ましい。
このような本発明では、接点が主軸の外周面に沿って周状に巻かれているため、主軸を回転した状態では、電源ケーブルの先端が、接点に接触しながら、接点上を滑ることとなる。これにより、電源ケーブルが主軸を回転した状態において、常に接点に接触することとなり、駆動手段に常時電力が供給されることとなる。従って、電力の供給の開始、停止動作が不要となり、駆動手段による被加工物を保持した摺動部の駆動をスムーズに行うことができる。
Further, in the present invention, the conductive contact is wound in a circumferential shape along the outer peripheral surface of the main shaft, and the end portion of the power cable is rotated along with the rotation of the main shaft in a state where the main shaft is rotated. It is preferable that the contact point slides on the rotating contact point and always contacts the contact point.
In the present invention, since the contact is wound in a circumferential shape along the outer peripheral surface of the main shaft, the tip of the power cable slides on the contact while contacting the contact when the main shaft is rotated. Become. Thereby, in a state where the power cable rotates the main shaft, the contact always comes into contact with the contact point, and power is always supplied to the driving means. Therefore, it is not necessary to start and stop the supply of electric power, and the driving of the sliding portion holding the workpiece by the driving means can be performed smoothly.
本発明は、前記電源ケーブルは、前記主軸が回転を停止した状態にのみ、前記接点に接触するものであってもよい。
本発明では、主軸が回転を停止した状態にのみ、駆動部に電力が供給されるので、主軸の回転中に、誤って駆動部が駆動してしまうことがない。また、電力が常時、供給される場合に比べ、省エネルギー化を図ることができる。
In the present invention, the power cable may be in contact with the contact point only when the main shaft stops rotating.
In the present invention, since electric power is supplied to the drive unit only when the main shaft stops rotating, the drive unit is not erroneously driven during rotation of the main shaft. Further, energy saving can be achieved as compared with the case where electric power is constantly supplied.
さらに、本発明では、前記摺動部の摺動量を計測する計測部と、一端が前記計測部に接続され、他端が前記主軸の外周面に露出し、主軸外周面に設けられた導電性の接点に接続されるとともに、前記主軸内部に配置されたケーブルとを備え、前記接点には、前記電源に接続された電源ケーブルが接続されており、前記電源ケーブルは、前記主軸が回転を停止した状態にのみ、前記接点に接触し、前記計測部は、摺動部の摺動量を記憶する不揮発メモリを有する記憶部を備えることが好ましい。
本発明では、計測部に接続されたケーブルの他端は、接点及び電源ケーブルを介して電源に接続される。
電力の供給を停止すると、記憶部に記憶された摺動部の摺動量が失われてしまうような場合には、主軸を回転させて、加工を行った後(計測部及び駆動手段への電力の供給を停止した後)、再度加工を行う際に、摺動部を原点位置まで戻し、原点位置から次の加工点までの距離に応じて、摺動部を摺動させなければならず、加工に時間を要することとなる。
これに対し、本発明では、計測部は、摺動部の摺動量を記憶する不揮発メモリを有する記憶部を備えているので、計測部への電力の供給を停止しても、記憶部に記憶された摺動部の摺動量が失われることがない。従って、主軸を回転させて、加工を行った後(計測部及び駆動手段への電力の供給を停止した後)、再度加工を行う際に、記憶部に記憶された摺動量をもとに、駆動手段を駆動させることができるので、加工時間の短縮を図ることができる。
Further, in the present invention, a measuring unit for measuring the sliding amount of the sliding unit, and one end connected to the measuring unit, the other end exposed to the outer peripheral surface of the main shaft, and the conductivity provided on the outer peripheral surface of the main shaft. And a power cable connected to the power source is connected to the contact, and the power cable stops the rotation of the main shaft. It is preferable that the measurement unit includes a storage unit having a non-volatile memory that stores the sliding amount of the sliding unit.
In the present invention, the other end of the cable connected to the measuring unit is connected to the power source via the contact and the power cable.
If the sliding amount of the sliding part stored in the storage unit is lost when the power supply is stopped, the spindle is rotated and processed (the power to the measuring unit and the driving means). After stopping the supply of), when processing again, the sliding part must be returned to the origin position, and the sliding part must be slid according to the distance from the origin position to the next machining point, Processing takes time.
On the other hand, in the present invention, the measurement unit includes a storage unit having a non-volatile memory that stores the sliding amount of the sliding unit. Therefore, even if the supply of power to the measurement unit is stopped, the measurement unit stores the storage unit. The sliding amount of the sliding portion is not lost. Therefore, after rotating the spindle and performing processing (after stopping the supply of power to the measurement unit and the driving means), when performing processing again, based on the sliding amount stored in the storage unit, Since the driving means can be driven, the processing time can be shortened.
また、本発明では、前記駆動手段の駆動を制御する制御部を備え、前記主軸内部には、一端が前記制御部に接続され、他端が前記駆動手段に接続された制御信号線が配置されていることが好ましい。
このような本発明によれば、主軸内部に制御信号線が配置されているので、制御信号線が露出せず、加工装置の外観を良好なものとすることができる。
In the present invention, a control unit that controls the driving of the driving unit is provided, and a control signal line having one end connected to the control unit and the other end connected to the driving unit is disposed inside the main shaft. It is preferable.
According to the present invention as described above, since the control signal line is arranged inside the main shaft, the control signal line is not exposed and the appearance of the processing apparatus can be improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1には、レンズアレイ1が示されている。具体的に、図1(A)はレンズアレイ1を正面から見た図であり、図1(B)はレンズアレイ1を側方から見た図であり、図1(C)はレンズアレイ1を図1(B)とは異なる側方から見た図である。
このレンズアレイ1は、プロジェクタや、レーザプリンタ等の光学機器に搭載されるものであり、ベース部11と、レンズ部12とを備える。
ベース部11は、矩形形状の板状体として形成され、一方の面にレンズ部12が形成されている。また、ベース部11の他方の面は、略平坦となっている。
レンズ部12は、ベース部11の一方の面の略中央部分に膨出するように形成され、光束を複数の部分光束に分割する複数の小レンズ121で構成されている。
これら複数の小レンズ121は、マトリクス状(行を横一並びの要素、列を縦一並びの要素とすると例えば、6行×4列)に配列形成されている。
なお、小レンズ121は、球面形状のものであってもよく、また、非球面形状のものであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
The
The
The
The plurality of
The
このようなレンズアレイ1は、図2に示すように、レンズアレイ1の溶融光学材料である溶融ガラスの塊10を成形型2でプレス成形することにより製造される。
成形型2は、固定型21と、固定型21に対して進退自在に構成される可動型22とを備える。
固定型21は、略矩形形状の板体であり、レンズアレイ1の略平坦な面を成形する成形面211を備える。
可動型22は、略矩形状であるが、成形面221にレンズアレイ1の小レンズ121に対応した複数の凹部222がマトリクス状に配置されている。
Such a
The
The fixed
The
以上のような成形型2の可動型22は、図3及び図4に示すような、加工装置3を使用して製造される。
この加工装置3は、成形型2の可動型22の母型23が取り付けられる主軸31と、母型23の表面に凹部222を形成する加工手段としての加工部32と、主軸31に取り付けられ、母型23を保持するとともに、主軸31上での母型23の位置決めを行なう治具33と、この治具33の摺動部330を駆動する駆動手段34と、治具33の摺動部330の摺動量を計測する計測部35と、駆動手段34及び計測部35に電力を供給する電力供給手段36(図4参照)とを備える。
なお、ここで、母型23とは、可動型22の成形面221に完全な形状の凹部222が形成されていない状態のものをいい、本発明の被加工物に該当するものである。
The
The
Here, the mother die 23 refers to a state in which the
加工装置3の加工部32は、工具としてのディスク型砥石321と、このディスク型砥石321が先端に取り付けられる砥石軸322と、この砥石軸322を回転させるモータ323とを備える。
なお、本実施形態の加工部32はディスク型砥石321を備え、母型23の表面を研削加工し、凹部222を形成するものであるが、これに限らず、加工部は、ディスク型砥石321に換えて、切削工具を備えるものとしてもよい。
砥石軸322は、主軸31の進退方向に対して直交する2方向、すなわち、Y軸方向、X軸方向に移動可能となっている。また、砥石軸322の軸方向とY軸方向とは平行である。
The
In addition, although the
The
主軸31は、加工部32側に向かって延びる円柱状に形成されており、加工部32側に位置する先端側に母型23が取り付けられた治具33が固定される。
また、主軸31は、中空状であり、先端側に位置する大径部311Aと、この大径部311Aよりも径が小さく、後端側の位置する小径部311Bとを有している。小径部311B及び大径部311Aの一部は、中空の支持体37により覆われている。支持体37内には、図示しない軸受けが配置されており、主軸31の小径部311Bは、この軸受けにより支持されている。なお、主軸31はZ軸方向に進退可能となっており、大径部311Aが、加工部32に向かって進退する。
The
The
主軸31の小径部311Bの後端部には、カップリング315を介して主軸用モータ313が接続されている。この主軸用モータ313を駆動することで、主軸31が回転することとなる。すなわち、この主軸31は、治具33が固定された大径部311Aの円形状の面の中心を通る中心軸を回転軸312として、矢印R1方向又は反矢印R1方向に回転可能に構成されている。この主軸31の回転軸312は、Z軸と平行である。さらに、主軸31の後端部には、ロータリーエンコーダ(図示略)が取り付けられており、主軸31の回転角を検出している。
また、主軸31の前記カップリング315の前方の小径部311Bの外周面には、接点314Aが設けられている。この接点314Aは、後述するケーブル36と、電源ケーブル40とを接続するためのものであり、導電性を有する材質、例えば、金属で構成されている。この接点314Aは、筒型形状であり、主軸31の小径部311B外周面に沿って周状に巻かれている。
A
A
治具33は、主軸31の小径部311Bの回転軸312と直交する端面に取り付けられている。この治具33は、主軸31の回転軸312と略直交する方向に母型23を移動させ、母型23の位置決めを行なうためのものであり、主軸31に取り付けられる基部331と、基部331上に設けられた摺動部330とを備える。
基部331は、Z軸方向から見て、平面略矩形形状となっている。この基部331の摺動部330側の面には、Y軸方向に沿って延びるとともに、主軸31側に窪んだ溝部331Aが形成されている。
摺動部330は、母型23を保持するとともに、主軸31の小径部311Bの回転軸312と直交する端面上を摺動するものである。この摺動部330は、主軸31に固定された基部331上をY軸方向に沿って摺動するYステージ332と、Yステージ332上をX軸方向に沿って摺動するXステージ333と、Xステージ333上に固定された取り付け部334とを備える。
本実施形態の摺動部330は、基部331を介して主軸31上でYステージ332、Xステージ333が摺動する構成となっている。
The
The
The sliding
The sliding
Yステージ332も基部331と同様、平面略矩形形状である。このYステージ332の基部331側の面には、Y軸方向に沿って延びるとともに、基部331側に突出したレール部332Aが形成されている。このレール部332Aは、前記基部331の溝部331Aに嵌め込まれ、溝部331A内を摺動する。また、Yステージ332のXステージ333側の面には、X軸方向に延びる溝部332Bが形成されている。
Xステージ333も、Yステージ332及び基部331と同様、平面矩形形状となっている。このXステージ333のYステージ332側の面には、X軸方向に沿って延びるとともに、Yステージ332側に突出したレール部333Aが形成されている。このレール部333Aは、Yステージの溝部332Bに嵌め込まれ、溝部332B内を摺動する。
取り付け部334は、円盤形状であり、対向する一対の円形面のうち、Xステージ333と反対側の面(取り付け面)に母型23が取り付けられる。取り付け部334の取り付け面には、母型23を固定するための固定部材335が設置されている。
Similarly to the
Similarly to the
The
駆動手段34は、治具33のYステージ332及びXステージ333を駆動するためのものであり、Xステージ駆動部34Xと、Yステージ駆動部34Yとを有する。
Yステージ駆動部34Yは、モータ341と、このモータ341を固定する固定部342と、モータ341により回転駆動するボールねじ343と、このボールねじ343が螺合する螺合部344とを備える。
モータ341は、基部331のYステージ332の摺動方向に平行な側面に取り付けられた固定部342に固定されている。このモータ341は、例えば、DC(direct current)モータである。
The drive means 34 is for driving the
The Y stage driving unit 34Y includes a
The
固定部342には貫通孔が形成されており、この貫通孔にボールねじ343が差し込まれている。
ボールねじ343は、その長手方向がYステージ332の摺動方向に沿って配置されており、基端側がモータ341の回転軸に連結されている。また、ボールねじ343の先端側には、Yステージ332の摺動方向に沿った側面に固定された螺合部344が螺合している。
ボールねじ343がモータ341により駆動されると、ボールねじ343が回転し、Yステージ332がY軸方向に駆動することとなる。
A through hole is formed in the fixed
The longitudinal direction of the
When the
Xステージ駆動部34XもYステージ駆動部34Yと同様の構成であり、Yステージ332の摺動方向と直交する側面に取り付けられた固定部342により固定されたモータ341と、このモータ341により回転駆動するボールねじ343と、Xステージ333に固定され、前記ボールねじ343の先端が螺合する螺合部344とを備える。
ボールねじ343はその長手方向がXステージ333の摺動方向に沿って配置されており、螺合部344は、Xステージ333の摺動方向に沿った側面に固定されている。
The X stage drive unit 34X has the same configuration as the Y stage drive unit 34Y. The
The longitudinal direction of the
計測部35は、治具33の摺動量を計測するためのものであり、Yステージ332の摺動量を計測するYステージ計測部35Yと、Xステージ333の摺動量を計測するXステージ計測部35Xとを備える。
Yステージ計測部35Yは、Yステージ駆動部34Yのモータ341の回転軸に取り付けられており、回転軸の角変位を検出するロータリーエンコーダである。このYステージ計測部35Yからは、モータ341の回転軸の回転に伴いパルス信号が出力され、このパルス信号は加工装置3の制御部38に送信される。
Xステージ計測部35XもYステージ計測部35Yと同様の構成であり、モータ341の回転軸の角変位を検出するロータリーエンコーダである。
The measuring
The Y stage measurement unit 35Y is a rotary encoder that is attached to the rotation shaft of the
The X
制御部38は、モータ341の駆動を制御するためのものであり、制御部本体381と、記憶部382とを備える。
制御部本体381は、カウンタ381Aと、判断部381Bと、原点位置復帰部381Cと、駆動制御部381Dとを備える。
カウンタ381Aは、Yステージ計測部35Y及びXステージ計測部35Xからのパルス信号を受け取り、パルス信号のパルス数を逐次加減算する。
判断部381Bは、カウンタ381Aでカウントされたパルス数に基づいてステージ332,333の原点位置からの移動量を算出するととともに、この移動量と予め記憶部382に記憶された各ステージ332,333の原点位置からの設計上の移動量とを比較する。そして、この移動量の偏差を求め、この偏差が所定値以上であるかどうか判定する。
The
The control unit
The
The
駆動制御部381Dは、判断部381Bで、前記偏差が所定値以上である場合に、モータ341を駆動させるための信号を生成する。また、偏差が所定値未満である場合には、モータ341を停止させるための信号を生成する。さらに、外部からモータ341を駆動させる指令が入力された場合にも、モータ341の駆動を開始する信号を生成する。
原点位置復帰部381Cは、加工装置3への電源投入後、外部から原点復帰の指令が入力された際に、各ステージ332,333を原点位置に復帰させるためのものである。換言すると、原点位置復帰部381Cは、Yステージ332、Xステージ333に固定された螺合部344をボールねじ343上の所定の点(原点位置)に配置させるものである。
The
The origin position return unit 381C is for returning each
記憶部382は、カウント値記憶部382Aと、設定値記憶部382Bとを備える。
カウント値記憶部382Aは、カウンタ381Aでカウントされたパルス信号のパルス数のカウント値を逐次記憶するものである。
設定値記憶部382Bは、各凹部222を加工する際のステージ332,333の原点からの設計上の移動量(設定値)を記憶するものである。各ステージ332,333をこの設定値に基づき原点位置から移動させると、凹部222の加工中心となる位置(レンズアレイ1の小レンズ121の光学的中心に対応する位置)と、回転軸312とが一致する。
The
The count
The set
このような制御部38では、Yステージ計測部35Y及びXステージ計測部35Xからのパルス信号を受け取り、パルス信号のパルス数をカウンタ381Aにより逐次加減算して、カウント値記憶部382Aに記憶する。
そして、判断部381Bでは、カウント値記憶部382Aからカウント値を読み出し、このカウント値に基づく各ステージ332,333の移動量を算出する。また、設定値記憶部382Bから予め設定された各ステージ332,333の移動量を読み出し、カウント値に基づく各ステージ332,333の移動量と比較する。そして、この移動量の偏差を求め、所定値以上であるかどうか判定する。
所定値以上の場合には、駆動制御部381Dでモータ341を駆動させるための信号を生成し、モータ341に出力する。モータ341はこの信号に基づいて駆動し、ボールネジ343を回転させて、Yステージ332,Xステージ333を目標位置まで移動させる。
In such a
Then, the
When the value is equal to or greater than the predetermined value, the
以上のような計測部35及び駆動手段34には、電力供給手段36により、電力が供給される。この電力供給手段36は、一端が駆動手段34のモータ341又は計測部35に接続され、他端が接点314A及び電源ケーブル40を介して電源39に接続されるケーブル36である。このケーブル36は、主軸31内部に配置されており、駆動手段34のモータ341又は計測部35に接続される端部が、主軸31の先端側の大径部311Aから露出している。
なお、電源39は、制御部38にも電力を供給している。
このケーブル36の他端は、主軸31の小径部311Bに形成された孔(図示略)を介して、主軸31外周面に露出し、この主軸31の小径部311B外周面に取り付けられた接点314Aに接続されている。この接点314Aには、電源39に接続された電源ケーブル40の端部が当接している。
Electric power is supplied to the
The
The other end of the
なお、主軸31内部には、前記ケーブル36のみならず、駆動手段34のモータ341に駆動指令を出すための制御信号線41、計測部35からの信号を制御部38に伝達するための制御信号線41も配置されている。これらの制御信号線41も、主軸31の小径部311B外周面から露出しており、主軸31の小径部311B外周面に取り付けられた接点314Bに接続されている。接点314Bは、導電性の材質で構成されており、例えば、金属製である。この接点314Bには、制御部38からの制御信号線380が接続される。なお、この接点314Bは、前記接点314Aと同様に、主軸31の外周面に沿って周状に巻かれていてもよく、また、ジャック等のように、制御部38からの制御信号線380が嵌合するような構造であってもよい。ジャック等のように、制御部38からの制御信号線380が嵌合する構造の場合には、主軸31の回転が停止し、制御部38と、駆動手段34及び/又は計測部35との通信を行う際にのみ、制御信号線380がジャック等に嵌合すればよい。
In addition, not only the
次に、このような加工装置3を用いた、凹部222の加工方法について説明する。
加工装置3の図示しない電源スイッチを入れると、電源39から電源ケーブル40を介して電力が供給される。電源ケーブル40は、接点314Aに接続されており、接点314Aには、ケーブル36が接続されているので、電力がケーブル36を介して駆動手段34のモータ341、計測部35に供給される。
作業者が所定のスイッチを操作すると、制御部38に原点復帰の指令が入力され、制御部38の原点位置復帰部381Cから、制御信号線380、接点314B、制御信号線41を介して、駆動手段34のモータ341に信号が送られる。この信号に基づき、モータ341が回転し、Yステージ332,Xステージ333が摺動し、各ステージ332,333が原点位置に配置される。
ここでは、各ステージ332,333が原点位置に設置されると、ステージ332,333上の母型23の表面のレンズアレイ1の小レンズ121を形成する部分の外形中心と、主軸31の回転軸312とが一致する。
Next, the processing method of the recessed
When a power switch (not shown) of the
When the operator operates a predetermined switch, an origin return command is input to the
Here, when the
次に、作業者が所定のスイッチを操作すると、モータ341を駆動させる指令が入力され、駆動制御部381Dから、制御信号線380、接点314B、制御信号線41を介して駆動手段34のモータ341に駆動開始信号が出力される。この信号に基づき、モータ341が回転し、Yステージ332、Xステージ333が摺動する。
そして、計測部35からモータ341の回転に基づくパルス信号が出力され、このパルス信号が、制御信号線41、接点314B、制御信号線380を介して、加工装置3の制御部38に送られる。制御部38のカウンタ381Aでは、パルス信号のパルス数をカウントし、逐次加減算して、カウント値記憶部382Aに記憶する。
Next, when the operator operates a predetermined switch, a command for driving the
Then, a pulse signal based on the rotation of the
判断部381Bでは、カウント値記憶部382Aからカウント値を読み出し、このカウント値に基づく各ステージ332,333の移動量を算出する。また、設定値記憶部382Bから、予め設定された各ステージ332,333の移動量を読み出し、カウント値に基づく各ステージ332,333の移動量と比較する。そして、この移動量の偏差を求め、所定値以上であるかどうか判定する。
所定値以上の場合には、駆動制御部381Dでモータ341を駆動させるための信号を生成し、モータ341に出力する。モータ341は、この信号に基づいて駆動し、ボールネジ343を回転させて、Yステージ332,Xステージ333が摺動する。このYステージ332、Xステージ333は、前記偏差が所定値未満となるまで、摺動することとなる。
偏差が所定値未満となると、駆動制御部381Dでモータ341の駆動を停止するための信号が生成され、モータ341の駆動が停止する。これにより、凹部222の加工中心となる位置(レンズアレイ1の小レンズ121の光学的中心に対応する位置)と、回転軸312とが一致する。
The
When the value is equal to or greater than the predetermined value, the
When the deviation is less than the predetermined value, a signal for stopping the driving of the
次に、Yステージ332,Xステージ333が所定位置に配置されたら、主軸31をモータ313により回転駆動させ、加工部32の砥石軸322を回転駆動させながら、母型23に一つ目の凹部222を加工する。このとき、主軸31内に配置されたケーブル36及び制御信号線41は主軸31とともに回転する。また、主軸31の外周面に取り付けられた接点314A,314Bも回転することとなる。この接点314A,314Bに接続された電源ケーブル40及び制御信号線380は、回転する接点314A,314B上を摺動することとなり、電源ケーブル40及び制御信号線380は、主軸31が回転している間も常時、接点314A,314Bに接触することとなる。
Next, when the
凹部222の加工が終了したら、作業者は、所定のスイッチを操作する。すると、モータ341を再度、駆動させる指令が入力され、駆動制御部381Dにより駆動開始信号が生成され、制御信号線380、接点314B及び制御信号線41を介して駆動手段34のモータ341に出力される。そして、この信号に基づき、再度、モータ341が回転し、Yステージ332,Xステージ333が摺動する。一つ目の凹部222を加工する際と同じく、計測部35からモータ341の回転に基づくパルス信号が出力され、カウンタ381Aにより、パルス数がカウントされる。このとき記憶部382のカウント値記憶部382Aには、一つ目の凹部222を加工した際のカウント値が記憶されているので、カウンタ381Aでは、このカウント値に、新たに取得したパルス数を加減算する。
そして、ひとつ目の凹部222を加工した際と同様の方法で二つ目の凹部222の加工中心となる位置(レンズアレイ1の小レンズ121の光学的中心に対応する位置)と、回転軸312とを一致させる。
以上のような操作が繰り返されることにより、母型23に全ての凹部222が形成されることとなる。
When the processing of the
Then, in the same manner as when the first
By repeating the above operation, all the
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)主軸31内部にモータ341及び計測部35に電力を供給するケーブル36、及び制御信号線41を配置しているため、主軸31の回転に伴って、ケーブル36、制御信号線41も回転することととなる。従って、主軸31が回転してもケーブル36、制御信号線41が絡まることがない。そのため、ケーブル36、制御信号線41は主軸31の回転を妨げることがなく、スムーズに母型23の凹部222の加工を行うことができる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be produced.
(1) Since the
(2)また、主軸31内にケーブル36や制御信号線41を配置しているため、ケーブル36や制御信号線41が露出しないため、加工装置3の外観を良好なものとすることができる。
(2) Further, since the
(3)ケーブル36と、電源ケーブル40との接点314A及び制御信号線380,41同士の接点314Bは、主軸31の外周面に沿って周状に巻かれているため、主軸31を回転した状態では、電源ケーブル40及び制御信号線380の先端が、接点314A,314Bに接触しながら、接点314A,314B上を滑ることとなる。電源ケーブル40及び制御信号線380は、主軸31を回転した状態において、常に接点314A,314Bに接触するため、電力の供給の開始、停止動作、制御信号線380,41同士の接続、非接続の操作が不要となり、迅速に凹部222の加工を行うことができる。
(3) Since the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、主軸31内部に制御信号線41を配置したが、制御信号線41は主軸31内部に配置しなくてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the embodiment, the
また、前記実施形態では、電源ケーブル40は、主軸31が回転している間も接点314Aを介して、ケーブル36と接続されるとしたが、これに限らず、主軸31が停止している状態のみ電源ケーブル40と、ケーブル36とが接続される構成としてもよい。例えば、電源ケーブル40と、ケーブル36とを接点としてのジャック等で接続し、主軸31が回転する間は、ジャックと電源ケーブル40との接続を解除するような構成とすることができる。このようにすることで、主軸31が回転する状態においては、電源ケーブル40は主軸31に取り付けられたジャックに接続されていない状態となるので、電源ケーブル40が絡まることがない。
また、主軸31が回転を停止した状態にのみ、モータ314、計測部35に電力が供給されるので、主軸31が回転している間に誤ってモータ314等が駆動してしまうことがない。さらに、主軸31が回転を停止した状態にのみ、モータ314、計測部35に電力が供給されるので、常時供給される場合に比べ、省エネルギー化を図ることができる。
In the embodiment, the
In addition, since electric power is supplied to the motor 314 and the measuring
さらに、前記実施形態では、制御部38の記憶部382のカウント値記憶部382Aにおいて、カウンタ381Aでカウントされたパルス信号のパルス数のカウント値を記憶しているため、一つ目の凹部222を加工した後、2つめの凹部222を加工する際に、カウンタ381Aでは、カウント値記憶部382Aに記憶されたカウント値をもとに、パルス数の加減算する構成としたが、これに限らず、一つ目の凹部222を加工した際のパルス数のカウント値を記憶しないような構成としてもよい。このような場合には、二つ目の凹部222を形成する際に、再度、各ステージ332,333の原点復帰を行えばよい。ただし、このような場合には、各凹部222を加工するごとに原点復帰を行う必要があるので、凹部222の加工に時間を要することとなる。これに対し、前記実施形態では、原点復帰は電源を投入した後、一回のみ行えばよいので、凹部222の加工に手間を要しない。
Further, in the above embodiment, the count
さらに、前記実施形態では、モータ341及び計測部35には、電源39から電源ケーブル40及びケーブル36を介して電力が供給されていたが、これに限らず、例えば、主軸31内部に電力供給手段として電池等を配置しておき、この電池等から電力を供給するものとしてもよい。
また、前記実施形態では、接点314A,314Bを主軸31の小径部311Bに取り付けたが、図5に示すように、大径部311Aの支持体37から露出した先端部に取り付けてもよい。このようにすることで、主軸31内部に配置されるケーブル36や、制御信号線41の長さ寸法を短くすることができる。
Furthermore, in the embodiment, power is supplied to the
In the above embodiment, the
さらに、前記実施形態では、駆動手段34は、DC(direct current)モータ等のモータ341を備え、このモータ341の回転を、計測部35をロータリーエンコーダで検出するとしたが、これに限らず、駆動手段のモータをリニアモータとし、リニアエンコーダ等で各ステージ332,333の位置を検出してもよい。
また、前記実施形態では、制御部38が、カウンタ381Aと、カウント値記憶部382Aとを備える構成としたが、これに限らず、図6に示すように、計測部35’であるエンコーダにこれらの機能が搭載されていてもよい。この場合、制御部38’の構成は、制御部38の構成から、カウンタ381Aと、カウント値記憶部382Aを除いた構成となる。
このように計測部35’にカウント値記憶部382Aが設けられているような場合であって、さらに、計測部35’に常時、電力が供給されないような場合には、カウント値記憶部382Aを不揮発メモリ等で構成することが好ましい。計測部35’への電力の供給を停止しても、カウント値記憶部382Aに記憶されたカウント値は失われることがないため、例えば、主軸を回転31させて、一つ目の凹部222の加工を行った後(計測部35’及びモータ341への電力の供給を停止した後)、再度加工を行う際に、カウント値記憶部382Aに記憶されたカウント値をもとに、モータ341を駆動させることができるので、加工時間の短縮を図ることができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the driving unit 34 includes the
In the above embodiment, the
As described above, when the
前記実施形態では、母型23を保持し、主軸31上を摺動する摺動部330は、Xステージ333と、Yステージ332とを備え、各ステージ332,333は、主軸31の回転軸に対して、略直交する方向に摺動するとしたが、摺動部の摺動方向は、これに限られるものではない。例えば、図7に示すように、摺動部330’が矢印R3方向に摺動するものとしてもよい。図7の治具33’は、基部331’と、基部331’上を摺動する摺動部330’とを備える。摺動部330’は、摺動部本体330A’と、取り付け部334とを備える。
基部331’の摺動部330’側の表面は円弧状に窪んでおり、摺動部330’の摺動部本体330A’の基部331’側の表面は、円弧状に突出している。基部331’の円弧状の窪みに対し、摺動部330’の摺動部本体330A’の円弧状の突出部を摺動させることで、摺動部330’が矢印R3方向に摺動することとなる。
さらには、摺動部を、主軸31の回転軸と平行な軸を回転軸として、主軸31上で回転駆動する回転ステージとしてもよい。
また、前記実施形態では、接点314A,314Bを金属製としたが、これに限られるものではない。接点の材質は、導電性を有するものであれば任意である。
In the embodiment, the sliding
The surface of the
Furthermore, the sliding portion may be a rotary stage that is driven to rotate on the
Moreover, in the said embodiment, although
本発明は、レンズアレイの成形型を製造するための加工装置に利用することができる。 The present invention can be used in a processing apparatus for manufacturing a lens array mold.
23…母型(被加工物)、31…主軸、32…加工部(加工手段)、330…摺動部、34…駆動手段、34X…ステージ駆動部、34Y…ステージ駆動部、35…計測部、35’…計測部、39…電源、40…電源ケーブル、41…制御信号線、312…回転軸、314A…接点、314B…接点、380…制御信号線、382A…カウント値記憶部(記憶部)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
被加工物を保持するとともに、前記主軸の回転軸と交差する端面上を摺動する摺動部と、
この摺動部を駆動するとともに、前記主軸の回転に伴って回転する駆動手段と、
前記被加工物を加工する加工手段とを備え、
前記主軸内部には、前記駆動手段に電力を供給する電力供給手段が配置されていることを特徴とする加工装置。 A main shaft that rotates about a rotation axis;
A sliding portion that holds the workpiece and slides on an end surface that intersects the rotation axis of the main shaft,
Driving means for driving the sliding portion and rotating with the rotation of the main shaft;
Processing means for processing the workpiece,
A machining apparatus, wherein power supply means for supplying power to the drive means is arranged inside the spindle.
前記電力供給手段は、一端が前記駆動手段に接続されたケーブルであり、
このケーブルの他端は、前記主軸の外周面に露出し、主軸外周面に設けられた導電性の接点を介して、電源に接続された電源ケーブルに接続されることを特徴とする加工装置。 The processing apparatus according to claim 1,
The power supply means is a cable having one end connected to the drive means,
The other end of the cable is exposed to the outer peripheral surface of the main shaft, and is connected to a power cable connected to a power source through a conductive contact provided on the outer peripheral surface of the main shaft.
前記導電性の接点は、前記主軸外周面に沿って周状に巻かれており、
前記電源ケーブルの端部は、前記主軸を回転した状態において、この主軸の回転に伴って回転する前記接点上を滑り、常に前記接点に接触していることを特徴とする加工装置。 The processing apparatus according to claim 2, wherein
The conductive contact is wound circumferentially along the outer peripheral surface of the main shaft,
An end portion of the power cable slides on the contact rotating with the rotation of the main shaft in a state where the main shaft is rotated, and is always in contact with the contact.
前記電源ケーブルは、前記主軸が回転を停止した状態にのみ、前記接点に接触することを特徴とする加工装置。 The processing apparatus according to claim 2, wherein
The processing apparatus according to claim 1, wherein the power cable contacts the contact point only in a state where the main shaft stops rotating.
前記摺動部の摺動量を計測する計測部と、
一端が前記計測部に接続され、他端が前記主軸の外周面に露出し、主軸外周面に設けられた導電性の接点に接続されるとともに、前記主軸内部に配置されたケーブルとを備え、
前記接点には、前記電源に接続された電源ケーブルが接続されており、
前記電源ケーブルは、前記主軸が回転を停止した状態にのみ、前記接点に接触し、
前記計測部は、摺動部の摺動量を記憶する不揮発メモリを有する記憶部を備えることを特徴とする加工装置。 The processing apparatus according to claim 4, wherein
A measuring unit for measuring the sliding amount of the sliding unit;
One end is connected to the measuring unit, the other end is exposed to the outer peripheral surface of the main shaft, and is connected to a conductive contact provided on the outer peripheral surface of the main shaft, and includes a cable disposed inside the main shaft,
A power cable connected to the power source is connected to the contact,
The power cable is in contact with the contact point only when the spindle stops rotating,
The processing unit includes a storage unit having a nonvolatile memory that stores a sliding amount of the sliding unit.
前記駆動手段の駆動を制御する制御部を備え、
前記主軸内部には、一端が前記制御部に接続され、他端が前記駆動手段に接続された制御信号線が配置されていることを特徴とする加工装置。 In the processing apparatus in any one of Claim 1 to 5,
A control unit for controlling the driving of the driving means;
A processing apparatus in which a control signal line having one end connected to the control unit and the other end connected to the driving means is disposed inside the main shaft.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101028700B (en) * | 2006-03-03 | 2010-12-29 | 株式会社迪斯科 | Processing device with rotary table |
JP2012121102A (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Toshiba Mach Co Ltd | Vertical lathe and y-axis adding mechanism |
-
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- 2005-02-07 JP JP2005030827A patent/JP2006007408A/en not_active Withdrawn
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