JP2018058165A - Workpiece holder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの研削又は研磨加工においてワークを保持するワーク保持具に関する。 The present invention relates to a workpiece holder that holds a workpiece in workpiece grinding or polishing.
従来、ワークの一例であるレンズを研削又は研磨する際に、回転及び揺動可能にレンズを保持するワーク保持具としてのレンズ保持具が知られている(例えば、特許文献1参照)。このレンズ及びレンズ保持具は、レンズを研削又は研磨する砥石の動きに追従して回転及び揺動する。 2. Description of the Related Art Conventionally, a lens holder is known as a workpiece holder that holds a lens so that it can rotate and swing when a lens, which is an example of a workpiece, is ground or polished (see, for example, Patent Document 1). The lens and the lens holder rotate and swing according to the movement of a grindstone that grinds or polishes the lens.
また、特許文献2には、マグネットを用いてレンズ保持具を強制的に回転させる機構が開示されている。
しかしながら、特許文献1のワーク保持具では、例えば加工対象のレンズが直径5mm以下の極めて小さいレンズである場合、砥石の回転に追従したレンズ及びレンズ保持具の回転が十分得られず、加工されたレンズの面精度が低下してしまう場合があった。
However, in the workpiece holder of
また、特許文献2のワーク保持具では、ベアリングに水、スラッジ、研磨材等が飛散し、ベアリングが劣化することにより回転抵抗が高くなり、マグネットによるレンズ保持具の強制回転が困難となる場合があった。レンズ保持具の強制回転が減衰すると、加工されたレンズの面精度が低下してしまう場合があった。
Further, in the work holder of
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above, Comprising: It aims at providing the workpiece | work holder which can rotate the workpiece | work stably and can process the workpiece | work which has favorable surface accuracy.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るワーク保持具は、加工対象であるワークを保持するワーク保持具であって、前記ワークが貼り付けられているワーク貼付治具が装着されており、前記ワーク貼付治具とともに回転する回転体と、前記回転体との界面に流体を供給する流路が形成されており、前記回転体を受容する受け部材と、前記受け部材を収容するハウジングであって、前記受け部材に加圧した流体を供給する加圧孔が形成されているハウジングと、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a workpiece holder according to an aspect of the present invention is a workpiece holder that holds a workpiece to be processed, and the workpiece is attached to the workpiece. A sticking jig is mounted, a rotating body that rotates together with the work sticking jig, a flow path that supplies a fluid to an interface between the rotating body, a receiving member that receives the rotating body, A housing for housing the receiving member, wherein the housing is formed with a pressurizing hole for supplying a pressurized fluid to the receiving member.
また、本発明の一態様に係るワーク保持具は、前記回転体を前記ハウジングに対して回転させるピボット軸受構造を備え、前記回転体には、前記受け部材の少なくとも一部より径が大きくされている抜け止め部が形成されていることを特徴とする。 The workpiece holder according to an aspect of the present invention includes a pivot bearing structure that rotates the rotating body relative to the housing, and the rotating body has a diameter larger than at least a part of the receiving member. A retaining portion is formed.
また、本発明の一態様に係るワーク保持具は、前記回転体は、前記ピボット軸受構造の中心を貫通する軸部を有し、該軸部はモータからの動力によって回転可能であることを特徴とする。 In the work holder according to one aspect of the present invention, the rotating body has a shaft portion that passes through a center of the pivot bearing structure, and the shaft portion can be rotated by power from a motor. And
また、本発明の一態様に係るワーク保持具は、前記受け部材は、多孔質部材からなることを特徴とする。 The workpiece holder according to one aspect of the present invention is characterized in that the receiving member is made of a porous member.
また、本発明の一態様に係るワーク保持具は、前記多孔質部材は、金属、合金、又はセラミックを用いて形成されていることを特徴とする。 Moreover, the workpiece holder according to an aspect of the present invention is characterized in that the porous member is formed using a metal, an alloy, or a ceramic.
また、本発明の一態様に係るワーク保持具は、前記流体は空気であり、前記受け部材は、金属を用いて形成されている多孔質部材からなり、直径が1〜100μmの気泡が設けられていることを特徴とする。 In the workpiece holder according to an aspect of the present invention, the fluid is air, and the receiving member is a porous member formed using metal, and bubbles having a diameter of 1 to 100 μm are provided. It is characterized by.
また、本発明の一態様に係るワーク保持具は、前記受け部材は、前記回転体と当接する内周面、又は前記ハウジングと当接する外周面に円環状の溝部が形成されていることを特徴とする。 In the workpiece holder according to one aspect of the present invention, the receiving member has an annular groove formed on an inner peripheral surface that contacts the rotating body or an outer peripheral surface that contacts the housing. And
また、本発明の一態様に係るワーク保持具は、前記ワークの直径は、5mm以下であることを特徴とする。 The workpiece holder according to one aspect of the present invention is characterized in that the workpiece has a diameter of 5 mm or less.
本発明によれば、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the workpiece holder which can rotate a workpiece | work stably and can process the workpiece | work which has favorable surface accuracy is realizable.
以下に、図面を参照して本発明に係るワーク保持具の実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。以下の実施の形態においては、レンズを保持するレンズ保持具を例示して説明するが、本発明は、ワーク保持具一般に適用することができる。 Embodiments of a workpiece holder according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. In the following embodiments, a lens holder for holding a lens will be described as an example, but the present invention can be applied to a workpiece holder in general.
また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals as appropriate. It should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the dimensions of each element, the ratio of each element, and the like may differ from the actual situation. Even between the drawings, there are cases in which portions having different dimensional relationships and ratios are included.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るワーク保持具を備えるレンズ加工装置の構成を示す模式的な断面図である。図1に示すように、レンズ加工装置100は、加工対象のワークとしてのレンズ1を保持するワーク保持具としてのレンズ保持具2と、レンズ保持具2とレンズ1を挟んで対向するように配置されている砥石保持具3と、を備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a lens processing apparatus including a workpiece holder according to
レンズ1は、例えば内視鏡用等の直径5mm以下の極めて小さいガラスからなるレンズである。ただし、加工対象のワークは、ガラス以外の結晶材料、セラミック等からなるレンズ、ミラー等の光学素子、又は成形金型等のワークであってもよい。
The
レンズ保持具2は、レンズ1が貼り付けられているワーク貼付治具としてのレンズ貼付治具21と、レンズ貼付治具21が装着されており、レンズ貼付治具21とともに軸O1を中心に回転する回転体22と、回転体22を受容する受け部材23と、受け部材23を収容するハウジング24と、回転体22をハウジング24に対して回転させるストラスベアリング25と、を備える。
The
レンズ貼付治具21には、レンズ1がワックス等で接着されている。レンズ貼付治具21のレンズ1と反対側には軸部が形成されており、回転体22の凹部に挿入されている。
The
回転体22のレンズ貼付治具21の軸部が挿入された凹部の底には、マグネット22aが取り付けられている。マグネット22aが金属からなるレンズ貼付治具21を引きつけることにより、レンズ貼付治具21が軸O1を中心に回転可能に取り付けられている。また、回転体22には、受け部材23より径が大きくされており、回転体22が受け部材23から脱落することを防止する抜け止め部22bが形成されている。
A
受け部材23は、ステンレス、又は胴等の金属や合金、又はアルミナ、SiC等のセラミックを用いて形成されている多孔質部材からなる。なお、多孔質部材とは、気泡が互いに連結するように形成されている部材である。図2は、図1に示す受け部材及びハウジングの断面図である。図2は、図1のA−A線に対応する断面図である。図1及び図2に示すように、受け部材23には、回転体22との界面に例えば圧縮空気である流体を供給する流路として、後述するハウジング24の加圧孔24aと連通している貫通孔23aと、貫通孔23aと連通しており、回転体22と当接する内周面に設けられた円環状の溝部23bと、が形成されている。さらに、受け部材23は、多孔質部材であるため、溝部23bに供給された空気を、気泡を介して拡散させ、受け部材23の外表面から放出させる。すなわち、多孔質部材の気泡が流体の流路となる。流体は、例えば空気であるが、その他の気体、又は水、オイル等の液体であってもよい。流体が空気である場合、多孔質部材の気泡は、例えば直径が1〜100μm程度であることが好ましい。
The receiving
ハウジング24には、受け部材23に加圧した空気を供給する加圧孔24aが形成されている。また、ハウジング24には、加圧孔24aから供給した空気を逃がす逃がし孔24bが形成されている。図3は、図1に示すハウジングに取り付けられる揺動部材の一例を表す斜視図である。ハウジング24の外周には、図3に示すコの字状の揺動部材26及び揺動部材27が組み合わされて取り付けられ、孔26a及び孔27aに不図示の回転軸が挿通される。その結果、ハウジング24を含むレンズ保持具2全体が、図1の紙面に垂直な軸(不図示)を中心に図1の左右方向に揺動可能とされているとともに、図1の軸O2を中心に図1の前後方向に揺動可能とされている。そのため、レンズ保持具2は、砥石保持具3の揺動に追従して揺動し、レンズ1と後述する砥石31とが当接した状態が保たれる。
The
ストラスベアリング25は、レンズ1を加工する際にレンズ1を介して砥石保持具3から印加される荷重を受ける。
The
砥石保持具3は、レンズ1と当接してレンズ1を研磨又は研削する砥石31と、砥石31が固定されている砥石回転軸32と、を備える。砥石31は、砥石回転軸32に接着剤等により固定されている。
The
砥石回転軸32は、不図示のモータからの動力により、図1の軸O3を中心に回転する。すると、レンズ1と砥石31との間の摩擦力により、レンズ1及びレンズ保持具2が従動して軸O1を中心に回転する。また、砥石回転軸32は、図1の紙面に垂直な軸(不図示)を中心に図1の矢印の方向に揺動する。すると、砥石回転軸32の揺動に応じて、レンズ1及びレンズ保持具2が従動して図1の前後方向及び左右方向に揺動する。
The
ここで、レンズ1を加工する際に、レンズ保持具2の加圧孔24aから圧縮空気を供給する(図1の矢印A1)と、貫通孔23a、溝部23b、及び多孔質部材からなる受け部材23の気泡を介して、逃がし孔24b及び回転体22と受け部材23との間の隙間から空気が放出される(図1の矢印A2及び矢印A3)。このとき、圧縮空気の圧力により、回転体22と受け部材23との間にわずかな隙間が形成された状態となり、回転体22と受け部材23との間の接触抵抗がなくなる。その結果、レンズ保持具2は、レンズ1が極めて小さいレンズであったとしても砥石31に容易に従動する。従って、レンズ保持具2は、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具である。
Here, when the
また、レンズ保持具2では、ストラスベアリング25がハウジング24に収容されているとともに、逃がし孔24b及び回転体22と受け部材23との間の隙間から放出される空気によって、水、スラッジ、研磨材等を吹き飛ばすことにより、ストラスベアリング25に水、スラッジ、研磨材等が付着することが防止されている。その結果、レンズ保持具2では、ストラスベアリング25が劣化することが防止されている。従って、レンズ保持具2は、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具である。さらに、ストラスベアリング25が劣化した場合には、ストラスベアリング25を交換する必要があるが、レンズ保持具2では、ストラスベアリング25を交換する手間やコストも削減することができる。
Further, in the
なお、受け部材23が多孔質部材からなる場合、受け部材23に貫通孔23a及び溝部23bが形成されていなくても、流体が気泡を流路として回転体22との界面に到達する。従って、受け部材23に貫通孔23a及び溝部23bが形成されていなくてもよい。
When the receiving
(変形例1)
図4は、実施の形態1の変形例1に係るワーク保持具を備えるレンズ加工装置の構成を示す模式的な断面図である。図4に示すように、レンズ加工装置100Aにおいて、ワーク保持具としてのレンズ保持具2Aの受け部材23Aには、回転体22との界面に例えば圧縮空気である流体を供給する流路として、ハウジング24の加圧孔24aと連通しており、ハウジング24と当接する外周面に円環状の溝部23Aaが形成されている。さらに、受け部材23Aは、多孔質部材であるため、溝部23Aaに供給された空気を、気泡を介して拡散させ、受け部材23Aの外表面から放出させる。このように、溝部23Aaが内周面側に形成されていない構成であっても、受け部材23Aの気泡により空気が拡散され、回転体22と受け部材23Aとの間にわずかな隙間が形成された状態となり、回転体22と受け部材23Aとの間の接触抵抗がなくなる。従って、レンズ保持具2Aは、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具である。
(Modification 1)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a lens processing apparatus including a workpiece holder according to
(変形例2)
図5は、実施の形態1の変形例2に係るワーク保持具を備えるレンズ加工装置の構成を示す模式的な断面図である。図6は、図5に示す受け部材及びハウジングの断面図である。図6は、図5のB−B線に対応する断面図である。図5及び図6に示すように、レンズ加工装置100Bにおいて、ワーク保持具としてのレンズ保持具2Bの受け部材23Bには、回転体22との界面に例えば圧縮空気である流体を供給する流路として、ハウジング24の加圧孔24aと連通している溝部23Baと、溝部23Baから回転体22の内周面に向かって延伸する複数の細孔23Bbと、が形成されている。受け部材23Bは、多孔質部材であってもよいが、多孔質部材でなくてもよい。受け部材23Bが多孔質部材でない場合、溝部23Baから供給された空気が細孔23Bbから放出されることにより、回転体22と受け部材23Bとの間にわずかな隙間が形成された状態となり、回転体22と受け部材23Bとの間の接触抵抗がなくなる。従って、レンズ保持具2Bは、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具である。
(Modification 2)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a lens processing apparatus including a workpiece holder according to
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2に係るワーク保持具を備えるレンズ加工装置の構成を示す模式的な断面図である。図7に示すように、レンズ加工装置200において、レンズ保持具202の回転体222及びピボット軸受構造225のみが実施の形態1のレンズ加工装置100と異なる構成であり、それ以外の構成はレンズ加工装置100と同様であるから適宜説明を省略する。レンズ保持具202は、回転体222をハウジング24に対して回転させるピボット軸受構造225を備える。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a lens processing apparatus including a workpiece holder according to
回転体222のレンズ貼付治具21が挿入された凹部には、マグネット222aが取り付けられている。また、回転体222には、回転体222が受け部材23から脱落することを防止する抜け止め部222bが形成されている。なお、実施の形態1の抜け止め部22bの外径は、受け部材23の内径より大きくされているが、実施の形態2の抜け止め部222bの外径は、受け部材23の内径の少なくとも一部より大きくされている。このように、抜け止め部の形状は特に限定されない。さらに、回転体222のレンズ1と反対側には円錐部222cが形成されている。この円錐部222cがピボット軸受構造225に当接することにより、ピボット軸受構造225は、レンズ1を加工する際にレンズ1を介して砥石保持具3から印加される荷重を受けるとともに、回転体222が位置決めされる。レンズ保持具202では、ピボット軸受構造225を用いることにより、実施の形態1の場合よりも回転抵抗をさらに小さくすることができる。
A
このように、レンズ1を加工する際にレンズ1を介して砥石保持具3から印加される荷重を受ける構成は、ストラスベアリングに限られず、回転抵抗の小さい構成であれば特に限定されない。
Thus, the structure for receiving the load applied from the
(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3に係るワーク保持具を備えるレンズ加工装置の構成を示す模式的な断面図である。図8に示すように、レンズ加工装置300において、レンズ保持具302の回転体322、ピボット軸受構造325、及びモータ部303のみが実施の形態1のレンズ加工装置100と異なる構成であり、それ以外の構成はレンズ加工装置100と同様であるから適宜説明を省略する。レンズ保持具302は、回転体322をハウジング24に対して回転させるピボット軸受構造325を備える。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a lens processing apparatus including a workpiece holder according to
回転体322のレンズ貼付治具21が挿入された凹部には、マグネット322aが取り付けられている。また、回転体322には、回転体322が受け部材23から脱落することを防止する抜け止め部322bが形成されている。抜け止め部322bの外径は、受け部材23の内径の少なくとも一部より大きくされている。さらに、回転体322のレンズ1と反対側には円錐部322cが形成されている。この円錐部322cがピボット軸受構造325に当接することにより、ピボット軸受構造325は、レンズ1を加工する際にレンズ1を介して砥石保持具3から印加される荷重を受けるとともに、回転体322が位置決めされる。
A
さらに、回転体322は、ピボット軸受構造325の中心を貫通する軸部322dと、軸部322dの先端に形成されている円板状の台座部322eと、台座部322eに円周状に配置されているマグネット322fと、を有する。
Further, the
モータ部303は、動力を供給するモータ303aと、モータ303aからの動力によって回転する軸部303bと、軸部303bの先端に形成されている円板状の台座部303cと、台座部303cに円周状に配置されているマグネット303dと、を有する。
The
モータ部303のモータ303aが駆動すると、軸部303b、台座部303c、及びマグネット303dが図8の軸O1を中心に一体回転する。すると、マグネット303dからの磁力により、マグネット303dと対向するように配設されているマグネット322fが軸O1を中心に回転し、回転体322、レンズ貼付治具21、及びレンズ1が軸O1を中心に回転する。すなわち、回転体322の軸部303bは、モータ303aからの動力によって回転可能である。
When the
以上説明したように、レンズ保持具302は、砥石31に従動せずモータ303aによって強制的に回転する。そのため、例えば加工対象のレンズ1の直径が1mm以下の微少なレンズであっても、レンズ保持具302が回転する。従って、レンズ保持具302は、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具である。
As described above, the
さらに、レンズ保持具302では、ピボット軸受構造325がハウジング24に収容されているとともに、逃がし孔24b及び回転体322と受け部材23との間の隙間から放出される空気によって、水、スラッジ、研磨材等を吹き飛ばすことにより、ピボット軸受構造325に水、スラッジ、研磨材等が付着することが防止されている。その結果、レンズ保持具302では、ピボット軸受構造325が劣化することが防止されている。従って、レンズ保持具302は、ワークを安定して回転させ、良好な面精度を有するワークを加工することができるワーク保持具である。
Further, in the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わしかつ記述した特定の詳細及び代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレーム及びその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神又は範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 レンズ
2、2A、2B、202、302 レンズ保持具
3 砥石保持具
21 レンズ貼付治具
22、222、322 回転体
22a、222a、303d、322a、322f マグネット
22b、222b、322b 抜け止め部
23、23A、23B 受け部材
23a 貫通孔
23b、23Aa、23Ba 溝部
23Bb 細孔
24 ハウジング
24a 加圧孔
24b 逃がし孔
25 ストラスベアリング
26、27 揺動部材
26a、27a 孔
31 砥石
32 砥石回転軸
100、100A、100B、200、300 レンズ加工装置
222c、322c 円錐部
225、325 ピボット軸受構造
303 モータ部
303a モータ
303b、322d 軸部
303c、322e 台座部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ワークが貼り付けられているワーク貼付治具が装着されており、前記ワーク貼付治具とともに回転する回転体と、
前記回転体との界面に流体を供給する流路が形成されており、前記回転体を受容する受け部材と、
前記受け部材を収容するハウジングであって、前記受け部材に加圧した流体を供給する加圧孔が形成されているハウジングと、
を備えることを特徴とするワーク保持具。 A workpiece holder for holding a workpiece to be machined,
A work pasting jig on which the work is pasted is mounted, and a rotating body that rotates together with the work pasting jig;
A flow path for supplying fluid to the interface with the rotating body is formed, and a receiving member for receiving the rotating body;
A housing for housing the receiving member, wherein a pressure hole for supplying a pressurized fluid to the receiving member is formed;
A workpiece holder characterized by comprising:
前記回転体には、前記受け部材の少なくとも一部より径が大きくされている抜け止め部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のワーク保持具。 A pivot bearing structure for rotating the rotating body with respect to the housing;
The work holder according to claim 1, wherein a retaining portion having a diameter larger than at least a part of the receiving member is formed on the rotating body.
前記受け部材は、金属を用いて形成されている多孔質部材からなり、直径が1〜100μmの気泡が設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のワーク保持具。 The fluid is air;
The workpiece according to any one of claims 1 to 5, wherein the receiving member is made of a porous member made of metal, and is provided with bubbles having a diameter of 1 to 100 µm. Retaining tool.
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