JP2010188438A - Workpiece holder and polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークホルダおよび研磨装置に関する。 The present invention relates to a work holder and a polishing apparatus.
一般にレンズ、プリズム、ミラーなどの光学素子の表面仕上げを行なう手法としては、被研磨物(以降、レンズと総称する)と研磨用の弾性工具(ピッチやポリウレタン製のパッド、ポリシャを示し、以降、研磨皿と称する)とを互いに摺動運動させ、界面に介在する研磨用砥粒でレンズの表面の凹凸を除去する研磨加工法が用いられる。 In general, as a method for surface finishing of optical elements such as lenses, prisms, mirrors, etc., an object to be polished (hereinafter collectively referred to as a lens) and an elastic tool for polishing (pitch, polyurethane pad, polisher, A polishing process is used in which the surface irregularities of the lens are removed with polishing abrasive grains interposed at the interface.
この研磨加工法はレンズにとどまらず半導体やガラスハードディスク、液晶テレビなど表示装置のガラスパネルの加工にも利用されている。
このような加圧およびすり合わせにより被加工物を摩滅させて加工を行う研磨加工法では、研磨面の形状精度を確保する段取り作業を相変わらず人の技能に依存する製造形態が多く存在する。特に均等に研磨、つまり均等に被研磨物の磨耗を進めることは困難である。
This polishing method is used not only for lenses but also for processing glass panels of display devices such as semiconductors, glass hard disks, and liquid crystal televisions.
In such a polishing method in which a workpiece is worn by pressurization and rubbing to perform processing, there are still many manufacturing forms that depend on human skill for setting-up work for ensuring the shape accuracy of the polished surface. In particular, it is difficult to polish evenly, that is, to promote wear of the object to be polished evenly.
図4に示す特許文献1には、ガラスレンズを製造する工程において、創成した球面形状の精度を高めるために研磨皿131で球面を仕上げる研削加工を実施するための研磨機が開示されている。
具体的には、上軸121を支持する揺動アーム129に、案内筒123および滑車125を設け、案内筒123の内部を昇降するバランスウェイト122を、バランスワイヤ124および滑車125を介して上軸121の上端に接続した構成としている。
Specifically, the
上軸121は、上軸シリンダー部126のピストンと一体となって当該上軸シリンダー部126を貫通し、下端部(レンズ軸B)にはカンザシ133、レンズホルダ132を介してレンズ130が保持されている。
The
そして、上軸シリンダー部126におけるエアーポート127および上軸上昇用エアーポート128に対する流体圧の給排により、カンザシ133に支持されたレンズ130の研磨皿131に対する押圧力Wを自在に制御可能にしたものである。
Then, by supplying and discharging fluid pressure to and from the
そして、研磨皿軸Cに支持された研磨皿131を回転させながら、レンズ130を研磨皿131に当接させて上方よりカンザシ133を介して加圧し、研磨皿131を揺動アーム129により揺動中心Oを支点として揺動させて研磨が行われる。
Then, while rotating the
ところが、この特許文献1の研磨機では、レンズ130と研磨皿131との間に発生する摩擦抵抗によってレンズ130を研磨皿131に対して従動回転させつつ研磨するが、小径のレンズ130では、発生する摩擦抵抗が小さくカンザシ133とレンズホルダ132の間に発生する摩擦力に負けて従動回転しなくなってしまうため、摩擦抵抗の大きい大径レンズしか研磨できないという技術的課題があった。
However, in the polishing machine disclosed in
また、この特許文献1の構成ではカンザシ133、レンズホルダ132、レンズ130が別体構造のため、作業者の介助無しではレンズ130を把持して上下に搬送できず自動化ができない。
In addition, in the configuration of
また、この特許文献1の研磨機の構成で研磨剤をかけながら加工を行うとレンズホルダ132が研磨剤により磨耗してカンザシ133との間にガタが生じてレンズの加工精度に影響がでる。
Further, when processing is performed while applying an abrasive with the configuration of the polishing machine of
本発明の目的は、ワークのサイズに影響されることなく、長時間メンテナンス無しで高精度の研磨加工を実現することが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technology capable of realizing high-precision polishing without being affected by the size of a workpiece and without maintenance for a long time.
本発明の第1の観点は、ワークが保持されるワーク保持部を備えたホルダと、
カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第1流体通路と、
前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第1流体通路とを連通させる第2流体通路と、
前記第2流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第1流体通路に連通する流体溜りと、
を備えたワークホルダを提供する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a holder including a work holding unit for holding a work,
Kanzashi connected to the holder via a Kanzashi sphere;
A first fluid passage drilled through the Kanzashi and the Kanzashi sphere in an axial direction;
A second fluid passage that is drilled in the holder and communicates the work holding portion and the first fluid passage;
A check valve that is disposed in the second fluid passage and selectively allows fluid to pass in a direction in which the workpiece is sucked into the workpiece holding portion;
A fluid reservoir provided between the Kanzashi sphere and the holder and communicating with the first fluid passage;
A work holder provided with
本発明の第2の観点は、研磨工具と、ワークを保持して前記研磨工具に押圧するワークホルダを備えた研磨装置において、
前記ワークホルダは、
前記ワークが保持されるワーク保持部を備えたホルダと、
カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第1流体通路と、
前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第1流体通路とを連通させる第2流体通路と、
前記第2流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第1流体通路に連通する流体溜りと、
を備えた研磨装置を提供する。
A second aspect of the present invention is a polishing apparatus including a polishing tool and a work holder that holds the work and presses the polishing tool.
The work holder is
A holder having a work holding part for holding the work;
Kanzashi connected to the holder via a Kanzashi sphere;
A first fluid passage drilled through the Kanzashi and the Kanzashi sphere in an axial direction;
A second fluid passage that is drilled in the holder and communicates the work holding portion and the first fluid passage;
A check valve that is disposed in the second fluid passage and selectively allows fluid to pass in a direction in which the workpiece is sucked into the workpiece holding portion;
A fluid reservoir provided between the Kanzashi sphere and the holder and communicating with the first fluid passage;
A polishing apparatus comprising:
本発明によれば、ワークのサイズに影響されることなく、長時間メンテナンス無しで高精度の研磨加工を実現することが可能な技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which can implement | achieve highly accurate grinding | polishing without a long-time maintenance without being influenced by the size of a workpiece | work can be provided.
本実施の形態の第1態様では、レンズ等の光学素子を研磨する研磨機に備えられたワークホルダにおいて、ワークを押えるカンザシ内部に設けたエアー導入口と、カンザシ先端のカンザシ球とホルダの間に設けた空気溜りと、カンザシステーとホルダ上部との隙間に設けることで内圧を高め研磨剤の侵入を防ぐようにしたラビリンスシールと、ホルダ内部に設けた導入エアーの逆止弁とを設けた構成を例示する。 In the first aspect of the present embodiment, in a work holder provided in a polishing machine that polishes an optical element such as a lens, an air introduction port provided inside a Kanzashi that holds the work, and a space between the Kanzashi sphere at the tip of the Kanzashi and the holder. A labyrinth seal that increases the internal pressure to prevent the entry of abrasives by providing it in the gap between the Kansai system and the upper part of the holder, and a check valve for the introduced air provided inside the holder are provided. The configuration is illustrated.
この第1態様によれば、ワークとしてのレンズを上下に搬送する場合は、エアー導入口に負圧エアーを導入すれば、負圧エアーがカンザシの内部を通って逆止弁を介してホルダ内に作用し、レンズが緩衝材を介してホルダに吸着されるように作用するので、作業者の介助等必要とすることなく、レンズをホルダに保持した状態で自動的に搬送できる。 According to the first aspect, when a lens as a workpiece is conveyed up and down, if negative pressure air is introduced into the air introduction port, the negative pressure air passes through the inside of the kanzashi and passes through the check valve. Since the lens acts so as to be attracted to the holder via the cushioning material, the lens can be automatically conveyed while being held in the holder without requiring the assistance of an operator.
その状態で、ホルダを下降させて研磨皿にレンズを押圧する。
次に、エアー導入口に正圧エアーを導入すれば正圧エアーがカンザシの内部を通ってカンザシ球に至るが、ホルダ内の逆止弁によって、レンズへのエアーが遮断される。
In this state, the holder is lowered and the lens is pressed against the polishing dish.
Next, if positive pressure air is introduced into the air inlet, the positive pressure air passes through the inside of the Kanzashi and reaches the Kanzashi sphere, but the air to the lens is blocked by the check valve in the holder.
このため、外部から導入された正圧エアーは、カンザシ球とホルダの隙間に流入し、溝形空気溜りに空気溜りができることによりカンザシ球がホルダより浮上して回転抵抗が無くなり、ホルダがカンザシに対して軽微なトルクでも回転可能となる。この結果、レンズの口径が比較的小さく研磨皿とレンズとの間の摩擦抵抗が小さい場合でも、加工時に研磨皿に対するレンズの従動回転が確実に可能となる。 For this reason, positive pressure air introduced from the outside flows into the gap between the Kanzashi sphere and the holder, and air can accumulate in the groove-shaped air pocket, so that the Kanzha sphere rises from the holder and there is no rotational resistance. On the other hand, even a slight torque can be rotated. As a result, even when the diameter of the lens is relatively small and the frictional resistance between the polishing dish and the lens is small, it is possible to reliably rotate the lens with respect to the polishing dish during processing.
また、ホルダに研磨剤をかけながら加工を行ったとしても、ホルダとカンザシの接続部に設けられたラビリンスシールの内部は、外部から導入された正圧エアーによって正圧となっており、カンザシ球の部分への研磨剤の侵入を防ぐ事ができる。 Even if processing is performed while applying an abrasive to the holder, the inside of the labyrinth seal provided at the connection portion between the holder and the Kanzashi is positive pressure by positive pressure air introduced from the outside. It is possible to prevent the abrasive from entering the portion.
また、第2態様として、上述の第1態様において、前記空気溜りとして、カンザシ球側またはホルダ側に刻設された溝からなる溝形空気溜りを設けることができる。
また、第3態様として、上述の第1態様において、前記空気溜りとして、カンザシ球側に設けられた孔形空気溜りを設けることができる。
In addition, as a second aspect, in the first aspect described above, a groove-shaped air reservoir composed of a groove carved on the side of the Kanzashi sphere or the holder can be provided as the air reservoir.
As a third aspect, in the first aspect described above, a hole-type air reservoir provided on the side of the Kanzashi sphere can be provided as the air reservoir.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施の形態であるワークホルダを備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a polishing apparatus provided with a work holder according to an embodiment of the present invention.
図2は、本発明の一実施の形態であるワークホルダの変形例を備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。
なお、図1において、上下方向をZ方向、左右方向をX方向、紙面に垂直な方向をY方向として説明する。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a polishing apparatus provided with a modification of the work holder according to one embodiment of the present invention.
In FIG. 1, description will be made assuming that the vertical direction is the Z direction, the horizontal direction is the X direction, and the direction perpendicular to the paper surface is the Y direction.
そして、本実施の形態の場合、一例として、Z方向は鉛直方向、X方向およびY方向は水平方向である。
(構成)
図1に例示されるように、本実施の形態の研磨装置M1は、鉛直方向に対向した配置された研磨皿4(研磨工具)と、この研磨皿4に対して、レンズ3(ワーク)を保持して押圧するワークホルダH1を備えている。
In the present embodiment, as an example, the Z direction is the vertical direction, and the X direction and the Y direction are the horizontal direction.
(Constitution)
As illustrated in FIG. 1, the polishing apparatus M <b> 1 of the present embodiment has a polishing dish 4 (polishing tool) arranged in the vertical direction and a lens 3 (work) with respect to the
ワークホルダH1は、図示しない3次元移動機構および揺動機構に支持されており、レンズ3を保持してX、Y、Zの各方向に任意に移動可能であるとともに、たとえば、Z−X平面内で研磨皿4に対してレンズ3を相対的に揺動させることが可能になっている。
The work holder H1 is supported by a three-dimensional moving mechanism and a swinging mechanism (not shown), can hold the
研磨皿4は、鉛直方向に設けられた工具軸4aに同軸に固定され、当該工具軸4aを介して研磨装置M1の装置筐体4bに支持されて回転する構成となっている。
一方、本実施の形態のワークホルダH1は、カンザシステー9と、カンザシ1と、ホルダ5と、カンザシ受けナット部6と、を備えている。
The polishing
On the other hand, the work holder H <b> 1 according to the present embodiment includes a Kansas system 9, a
カンザシステー9は、鉛直方向に配置され、その内部には、当該カンザシステー9の下端側から上端側に向かって軸方向にエアー通路12(第1流体通路)が穿設され、このエアー通路12の上端側はカンザシステー9の側面にエアー導入口12a(第1流体通路)として開口している。
The Kanza system 9 is arranged in the vertical direction, and an air passage 12 (first fluid passage) is bored in the axial direction from the lower end side to the upper end side of the Kanza system 9. Is opened as an
カンザシステー9のエアー通路12の下端側には、カンザシ1の上端部が同軸に圧入されて固定されている。
カンザシ1の下端側には、カンザシ球2が同軸かつ一体に設けられている。
At the lower end side of the
A
この場合、カンザシ1およびカンザシ球2には、軸方向(Z方向)に貫通するエアー通路10(第1流体通路)が形成されており、このエアー通路10は、カンザシステー9のエアー通路12と同軸に連通している。
In this case, an air passage 10 (first fluid passage) penetrating in the axial direction (Z direction) is formed in the
カンザシ1は、カンザシ球2を介して、カンザシ1に対してZ方向に対して傾動自在にホルダ5を支持している。
ホルダ5は、研磨皿4に対向する下面にワーク保持凹部5a(ワーク保持部)が設けられ、ワーク保持凹部5aの内部に配置された緩衝材7を介してレンズ3の被加工面3aと反対側の背面3bを保持している。
The
The
ホルダ5において、ワーク保持凹部5aと反対側の背面の中央部には、カンザシ受座5bが突設されている。
このカンザシ受座5bの位置には、カンザシ球2の下面側に摺接する欠球面からなる球形摺動面5cが設けられている。
In the
A spherical sliding
この球形摺動面5cの中央部には、カンザシ1のエアー通路10と同軸となるようにZ方向にエアー通路5e(第2流体通路)が貫通して形成され、このエアー通路5eの下端部は、ワーク保持凹部5aにおける緩衝材7の背面に開口している。
An
カンザシ受座5bの外周部には、ネジ部5fが刻設されており、このネジ部5fにはカンザシ受けナット部6がネジ部6dを介して螺合している。
カンザシ受けナット部6には、カンザシ1が挿通されるカンザシ挿通孔6aと、このカンザシ挿通孔6aと同軸となるように形成された欠球面からなる球形摺動面6bが形成されている。
A
The Kanzashi
そして、カンザシ1をカンザシ挿通孔6aに挿通した状態で、ホルダ5にカンザシ受けナット部6を螺合させ、カンザシ受座5bの球形摺動面5cとカンザシ受けナット部6の球形摺動面6bをカンザシ球2に摺接させることで、ホルダ5は、カンザシ1(カンザシステー9)に対してZ方向に対して傾動自在に、かつZ方向の回りにカンザシ1に対して空転自在に支持される。
Then, in a state where the
カンザシ球2に接するカンザシ受座5bの球形摺動面5cと、カンザシ受けナット部6の球形摺動面6bの各々には、溝5dおよび溝6cがそれぞれ刻設され、溝形空気溜り8(流体溜り)を構成している。
A
この溝形空気溜り8は、カンザシ球2と球形摺動面5cおよび球形摺動面6bとの間に隙間を通じてカンザシ1のエアー通路10およびカンザシ1が挿通されるカンザシ挿通孔6aに連通している。
The groove-shaped
カンザシ1のエアー通路10に連通するホルダ5のエアー通路5eには、下端側から、貫通孔17aを有するテーパ弁座部17が圧入され、エアー通路5eの上端側には、通気性の多孔質体からなる多孔質ブッシュ15が圧入して配置されている。
A taper
さらに、エアー通路5eには、このテーパ弁座部17と多孔質ブッシュ15との間に遊動状態の球形弁体16aが配置され、エアー通路5eにおいて下側のワーク保持凹部5aから上側のカンザシ球2に向かう方向にのみ流体を通過させる逆止弁16を構成している。
Furthermore, a floating
すなわち、この逆止弁16は、エアー通路5eにおいて、カンザシ球2の側から下向きに正圧エアー13(流体)が流れようとするときは、球形弁体16aがテーパ弁座部17に密着して貫通孔17aを閉塞することでエアー通路5eを閉塞する。
That is, when the positive pressure air 13 (fluid) is about to flow downward from the side of the
逆に、逆止弁16は、エアー通路5eに負圧エアー14(流体)が作用してワーク保持凹部5aの側から上方のカンザシ球2の側にエアーが流れようとするときは、球形弁体16aがテーパ弁座部17から浮上して貫通孔17aを開き、エアー通路5eを介してワーク保持凹部5aに保持されたレンズ3および緩衝材7が吸引される。
On the other hand, the
一方、カンザシステー9のカンザシ受けナット部6に対向する下端部には、カンザシ1と同軸となるようにシール空間9aが穿設され、当該カンザシステー9の下端部は薄肉のシールフィン9bを構成している。
On the other hand, a
また、カンザシ受けナット部6において、カンザシ1が挿通されるカンザシ挿通孔6aの周囲には、当該カンザシ挿通孔6aと同軸に筒状のシールフィン6eが突設され、このシールフィン6eは、カンザシステー9の側のシール空間9aに挿入され、シールフィン9bと所定の間隙をなして全周にわたって非接触に勘合している。
Further, in the Kanzashi receiving
そして、カンザシ受けナット部6のシールフィン6eと、カンザシステー9のシールフィン9bとで、カンザシ受けナット部6におけるカンザシ挿通孔6aに対するカンザシ1の挿通部を外部から保護するラビリンスシール11を構成している。
And the
(作用)
以下、本実施の形態のワークホルダH1を備えた研磨装置M1の作用の一例を説明する。
(Function)
Hereinafter, an example of the action of the polishing apparatus M1 provided with the work holder H1 of the present embodiment will be described.
まず、ワークホルダH1のホルダ5にレンズ3を保持してX−Y−Zの三次元空間内で搬送する場合は、エアー導入口12aに負圧エアー14を導入する。
これにより、エアー導入口12aに作用する負圧エアー14がエアー通路12およびカンザシ1の内部のエアー通路10、ホルダ5のエアー通路5eを通って逆止弁16の球形弁体16aを負圧によりテーパ弁座部17から浮上させて多孔質ブッシュ15に押し付けて当該エアー通路5eを開き、ワーク保持凹部5aが、エアー通路12と連通状態となる結果、負圧エアー14によりワーク保持凹部5aが陰圧(負圧)状態となり、レンズ3は緩衝材7を介してホルダ5のワーク保持凹部5aに吸着保持される。
First, when holding the
As a result, the
その状態で、ワークホルダH1をZ方向に下降させて、工具軸4aにて回転駆動されている研磨皿4にレンズ3を押圧する。
次に、エアー導入口12aに正圧エアー13を導入することにより、この正圧エアー13がカンザシステー9のエアー通路12、カンザシ1の内部のエアー通路10、ホルダ5のエアー通路5eを通って逆止弁16の球形弁体16aをテーパ弁座部17に押圧してエアー通路5eが遮断される。
In this state, the work holder H1 is lowered in the Z direction, and the
Next, by introducing the
これにより、エアー通路5eを通じたホルダ5のレンズ3への正圧エアー13は遮断され、カンザシ球2と、ホルダ5およびカンザシ受けナット部6の隙間に正圧エアー13が流入し、溝形空気溜り8に空気溜りができることによりカンザシ球2がホルダ5およびカンザシ受けナット部6の球形摺動面5cおよび球形摺動面6bに対して非接触に浮上して摩擦抵抗が無くなり、ホルダ5がカンザシ1(カンザシ球2)に対して低抵抗にて軽く回転および傾動可能となり、加工時にレンズ3の研磨皿4に対する従動回転が可能となる。
Thereby, the
この状態で、研磨皿4を回転させることにより、ホルダ5に保持されたレンズ3の研磨や研削加工が行われる。
すなわち、レンズ3の直径が比較的小さい場合には、研磨皿4からレンズ3が受ける従動の回転トルクは比較的小さくなるが、本実施の形態の研磨装置M1の場合には、上述のように、ワークホルダH1におけるホルダ5がカンザシ球2を介してカンザシ1に対して極めて低摩擦抵抗にて支持された状態となるため、レンズ3の直径が小さい場合でも、ホルダ5に保持されたレンズ3は、加工中に研磨皿4に従動して回転し、良好な加工結果が得られる。
In this state, the polishing
That is, when the diameter of the
すなわち、本実施の形態の研磨装置M1の場合には、大口径から小口径までの広い範囲の多様な寸法のレンズ3において良好な研磨加工結果を得ることができる。
また、図示しない研磨剤を研磨皿4およびレンズ3に供給しながら加工を行ったとしても、ラビリンスシール11の内部のシール空間9aは、エアー通路12、エアー通路10、およびカンザシ球2とホルダ5およびカンザシ受けナット部6の隙間を通じて供給される正圧エアー13によって正圧に保たれており、カンザシ球2とホルダ5およびカンザシ受けナット部6との接続部に対する研磨剤の侵入を効果的に防ぐ事ができる。
That is, in the case of the polishing apparatus M1 of the present embodiment, good polishing results can be obtained with the
Even if processing is performed while supplying a polishing agent (not shown) to the polishing
この結果、研磨剤によるカンザシ球2とホルダ5およびカンザシ受けナット部6の摺動部の磨耗が防止され、カンザシ1によるホルダ5の保持精度の低下を防止して、ホルダ5(レンズ3)をカンザシ1によって高精度に保持でき、研磨皿4によるレンズ3の加工精度が向上する。
As a result, wear of the sliding portion of the
さらに、ワークホルダH1のカンザシ1およびホルダ5、カンザシ受けナット部6等を分解して清掃する等の煩雑な保守管理作業の頻度が大幅に軽減される。
換言すれば、レンズ3等のワークのサイズに影響されることなく、長時間メンテナンス無しで高精度の研磨加工を実現することができる。
(効果)
本実施の形態のワークホルダH1を備えた研磨装置M1によれば、たとえば、ワークホルダH1のホルダ5に対する負圧エアー14の供給による吸着により、作業者の介助を必要とせずにレンズ3をホルダ5に確実に保持することができ、ホルダ5に保持されたレンズ3の搬送の自動化が可能となる。
Furthermore, the frequency of complicated maintenance and management work such as disassembling and cleaning the
In other words, high-precision polishing can be realized without being affected by the size of the workpiece such as the
(effect)
According to the polishing apparatus M1 provided with the work holder H1 of the present embodiment, the
また、摩擦抵抗の小さい小径のレンズ3を加工する場合でも、カンザシ球2とホルダ5およびカンザシ受けナット部6の間の摩擦抵抗が無くなるために、カンザシ1に対してホルダ5が軽く従動して回転および傾動可能となり、小径のレンズ3の高精度な加工が可能となる。
Further, even when processing a small-
また、ラビリンスシール11と、エアー通路12、エアー通路10等を通じたシール空間9aへの正圧エアー13の導入により、加工中に研磨剤が、カンザシ球2とホルダ5およびカンザシ受けナット部6との摺動部に侵入することが無いので、長時間メンテナンス無しで研磨加工可能なワークホルダH1を提供することが可能となる。
Further, by introducing the
すなわち、小径のレンズ3を、高精度に、長時間メンテナンス無しで研磨加工することが可能なワークホルダH1および研磨装置M1を提供することができる。
図2は、本実施の形態のワークホルダH1の変形例であるワークホルダH2を備えた研磨装置M2の構成例を示す略断面図である。
That is, it is possible to provide the work holder H1 and the polishing apparatus M1 that can polish the small-
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a polishing apparatus M2 provided with a work holder H2 which is a modification of the work holder H1 of the present embodiment.
この図2に例示される変形例のワークホルダH2および研磨装置M2の場合、カンザシ球2の表面に溝2aを刻設して、上述の溝形空気溜り8として機能させる点が、上述のワークホルダH1および研磨装置M1と異なり、他の構成は同様である。
In the case of the work holder H2 and the polishing apparatus M2 of the modified example illustrated in FIG. 2, the
この変形例のワークホルダH2および研磨装置M2の場合、上述のワークホルダH1および研磨装置M1と同様の効果が得られるとともに、さらに、ホルダ5およびカンザシ受けナット部6の代わりに、カンザシ球2に集中して溝2aを刻設することで溝形空気溜り8を実現できるため、ワークホルダH1の加工や構成の簡略化を実現できる利点がある。
In the case of the work holder H2 and the polishing apparatus M2 of this modified example, the same effects as those of the work holder H1 and the polishing apparatus M1 described above can be obtained, and further, instead of the
(実施の形態2)
図3は、本発明の他の実施の形態であるワークホルダを備えた研磨装置の構成の一例を示す略断面図である。
(構成)
この図3に例示されるワークホルダH3を備えた研磨装置M3では、カンザシ1のカンザシ球2に、エアー通路10に交差して連通するように複数の貫通孔2bを放射状に穿設して孔形空気溜り18(流体溜り)として機能させる点が、上述のワークホルダH1および研磨装置M1と異なり、他の構成は同様である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a configuration of a polishing apparatus provided with a work holder according to another embodiment of the present invention.
(Constitution)
In the polishing apparatus M3 provided with the work holder H3 illustrated in FIG. 3, a plurality of through holes 2b are formed in a radial manner so as to communicate with the
このワークホルダH3の場合、貫通孔2bからなる孔形空気溜り18が、エアー通路10に直結した構成であるため、エアー導入口12aからエアー通路12を通じてエアー通路10に導入される正圧エアー13が、孔形空気溜り18を介して、カンザシ球2の表面と、ホルダ5の球形摺動面5cおよびカンザシ受けナット部6の球形摺動面6bとの間隙に流入し易くなる。
In the case of this work holder H3, since the hole-shaped air reservoir 18 including the through hole 2b is directly connected to the
この結果、より確実に、カンザシ球2を、ホルダ5およびカンザシ受けナット部6に対して低摩擦の浮上状態にすることができる利点がある。
また、ホルダ5の球形摺動面5cや、カンザシ受けナット部6の球形摺動面6bの側には溝等の加工が不要であり、ワークホルダH3の製作や構造の簡略化を実現できる利点もある。
As a result, there is an advantage that the
In addition, there is no need to process a groove or the like on the spherical sliding
(作用)
このワークホルダH3の場合、レンズ3を搬送する場合は、上述のワークホルダH1と同様に、エアー導入口12aに負圧エアー14を導入し、負圧エアー14が、カンザシ1の内部のエアー通路10を通って逆止弁16を開き、ホルダ5のワーク保持凹部5aが負圧となるようにして、緩衝材7を介してレンズ3をホルダ5に吸着保持する。
(Function)
In the case of this work holder H3, when the
その状態で、ワークホルダH3を下降させて、ホルダ5に保持されたレンズ3を研磨皿4に押圧する。
次に、エアー導入口12aに正圧エアー13を導入すれば、正圧エアー13がカンザシ1の内部のエアー通路10を通って逆止弁16の球形弁体16aをテーパ弁座部17に押圧してホルダ5のエアー通路5eを閉塞し、レンズ3が位置するワーク保持凹部5aへの正圧エアー13の流出を遮断する。
In this state, the work holder H3 is lowered and the
Next, if the
同時に、エアー通路10に導入された正圧エアー13は、当該エアー通路10に直結して設けられた貫通孔2bからなる孔形空気溜り18を通じて、カンザシ球2とホルダ5の隙間に流入し、これによりカンザシ球2がホルダ5およびカンザシ受けナット部6に対して浮上して摩擦抵抗が無くなり、カンザシ1に対してホルダ5が軽く回転および傾動可能となる。
At the same time, the
この結果、小径のレンズ3の場合でも、加工時にレンズ3の研磨皿4に対する従動回転が可能となり、高精度の研磨加工が可能となる。
また、研磨皿4およびレンズ3等に図示しない研磨剤をかけながら加工を行ったとしても、エアー通路10を通じて導入された正圧エアー13が、孔形空気溜り18およびカンザシ球2とホルダ5の隙間を通じてシール空間9aに流入することにより、ラビリンスシール11の内部のシール空間9aは正圧となっており、ホルダ5およびカンザシ受けナット部6に対するカンザシ球2の摺動部への研磨剤の侵入を防ぐ事ができる。
(効果)
ワークホルダH3のカンザシ1に設けられたエアー通路10等を通じた負圧エアー14の作用によってホルダ5のワーク保持凹部5aにレンズ3を吸着保持できるので、作業者の介助を必要とせず、レンズ3の搬送の自動化が可能となる。
As a result, even in the case of the small-
Further, even if the polishing
(effect)
Since the
また、摩擦抵抗の小さい小径のレンズ3を加工する際でも、カンザシ球2とホルダ5の間の摩擦抵抗が無くなるために、ホルダ5に保持されたレンズ3が研磨皿4に対して軽く従動回転可能となり、小径のレンズ3の高精度な研磨加工や研削加工が可能となる。
Further, even when processing a small-
また、カンザシ球2とホルダ5およびカンザシ受けナット部6との摺動部を保護するラビリンスシール11の内部のシール空間9aが、エアー通路10等を通じた正圧エアー13の導入によって正圧に保たれるので、加工中に研磨剤がカンザシ球2の摺動部に侵入することが確実に防止され、長時間メンテナンス無しで研磨加工可能なワークホルダH3を提供することが可能となる。
In addition, the
以上説明したように、本発明の各実施の形態によれば、小径レンズを高精度に長時間メンテナンス無しで研磨加工可能なワークホルダを提供することが可能となる。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
As described above, according to each embodiment of the present invention, it is possible to provide a work holder capable of polishing a small-diameter lens with high accuracy and without maintenance for a long time.
Needless to say, the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
たとえば、ワークとしては、レンズ等の光学素子に限らず、一般のワークの加工に広く適用できる。
[付記1]
光学素子を研磨する研磨機において、ワークを押えるカンザシ内部に設けたエアー導入口と、カンザシ先端のカンザシ球とホルダの間に設けた空気溜りと、カンザシステーとホルダ上部との隙間に設けることで内圧を高め研磨剤の侵入を防ぐようにしたラビリンスシールと、ホルダ内部に設けた導入エアーの逆止弁とを持つことを特徴とするワークホルダ。
For example, the workpiece is not limited to an optical element such as a lens, and can be widely applied to processing of a general workpiece.
[Appendix 1]
In a polishing machine that polishes optical elements, it is provided in the gap between the air introduction port provided inside the Kanzashi that holds the workpiece, the air reservoir provided between the Kanzashi sphere at the tip of the Kanzashi and the holder, and the Kanza system and the top of the holder. A work holder characterized by having a labyrinth seal that increases the internal pressure and prevents an abrasive from entering, and a check valve for introduced air provided in the holder.
[付記2]
付記1記載のワークホルダにおいて、空気溜りが溝形状として、カンザシ球側にあることを特徴とするワークホルダ。
[Appendix 2]
The work holder according to
[付記3]
付記1記載のワークホルダにおいて、空気溜りが孔形状として、カンザシ球側にあることを特徴とするワークホルダ。
[Appendix 3]
The work holder according to
1 カンザシ
2 カンザシ球
2a 溝
2b 貫通孔
3 レンズ
3a 被加工面
3b 背面
4 研磨皿
4a 工具軸
4b 装置筐体
5 ホルダ
5a ワーク保持凹部
5b カンザシ受座
5c 球形摺動面
5d 溝
5e エアー通路
5f ネジ部
6 カンザシ受けナット部
6a カンザシ挿通孔
6b 球形摺動面
6c 溝
6d ネジ部
6e シールフィン
7 緩衝材
8 溝形空気溜り
9 カンザシステー
9a シール空間
9b シールフィン
10 エアー通路
11 ラビリンスシール
12 エアー通路
12a エアー導入口
13 正圧エアー
14 負圧エアー
15 多孔質ブッシュ
16 逆止弁
16a 球形弁体
17 テーパ弁座部
17a 貫通孔
18 孔形空気溜り
H1 ワークホルダ
H2 ワークホルダ
H3 ワークホルダ
M1 研磨装置
M2 研磨装置
M3 研磨装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第1流体通路と、
前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第1流体通路とを連通させる第2流体通路と、
前記第2流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第1流体通路に連通する流体溜りと、
を備えたことを特徴とするワークホルダ。 A holder having a work holding unit for holding a work;
Kanzashi connected to the holder via a Kanzashi sphere;
A first fluid passage drilled through the Kanzashi and the Kanzashi sphere in an axial direction;
A second fluid passage that is drilled in the holder and communicates the work holding portion and the first fluid passage;
A check valve that is disposed in the second fluid passage and selectively allows fluid to pass in a direction in which the workpiece is sucked into the workpiece holding portion;
A fluid reservoir provided between the Kanzashi sphere and the holder and communicating with the first fluid passage;
A work holder characterized by comprising:
前記ワークホルダは、
前記ワークが保持されるワーク保持部を備えたホルダと、
カンザシ球を介して前記ホルダに接続されるカンザシと、
前記カンザシおよび前記カンザシ球に軸方向に貫通して穿設された第1流体通路と、
前記ホルダに穿設され、前記ワーク保持部と前記第1流体通路とを連通させる第2流体通路と、
前記第2流体通路に配置され、前記ワークを前記ワーク保持部に吸引する方向に選択的に流体を通過させる逆止弁と、
前記カンザシ球と前記ホルダの間に設けられ、前記第1流体通路に連通する流体溜りと、
を備えたことを特徴とする研磨装置。 In a polishing apparatus comprising a polishing tool and a work holder that holds the work and presses the polishing tool,
The work holder is
A holder having a work holding part for holding the work;
Kanzashi connected to the holder via a Kanzashi sphere;
A first fluid passage drilled through the Kanzashi and the Kanzashi sphere in an axial direction;
A second fluid passage that is drilled in the holder and communicates the work holding portion and the first fluid passage;
A check valve that is disposed in the second fluid passage and selectively allows fluid to pass in a direction in which the workpiece is sucked into the workpiece holding portion;
A fluid reservoir provided between the Kanzashi sphere and the holder and communicating with the first fluid passage;
A polishing apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009032546A JP2010188438A (en) | 2009-02-16 | 2009-02-16 | Workpiece holder and polishing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=42815058
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010188438A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106584238A (en) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 南阳英锐光电科技股份有限公司 | Cold machining fixing disk for optical glasses and fixing method |
CN106607732A (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-03 | 南阳英锐光电科技股份有限公司 | Intelligent optical lens cold working fixing tray |
CN111203778A (en) * | 2020-01-14 | 2020-05-29 | 义乌融鹄电子科技有限公司 | Pressure-adjustable pressing mechanism for lens polishing machine |
-
2009
- 2009-02-16 JP JP2009032546A patent/JP2010188438A/en not_active Withdrawn
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