JP2881988B2 - 光学ガラスの研摩装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レンズ等の光学ガラスを研摩加工するため
の光学ガラスの研摩装置に関するものである。

［従来の技術］ レンズ等の光学ガラスを研摩加工するために、ラッピ
ング装置等が従来から用いられている。このラッピング
装置は、キャリヤに被加工物である光学ガラス等からな
るワークを貼り付けることによって強固に固定し、この
状態で該ワークの表面にラップ盤を当接させて、その一
側表面を研摩し、次いでキャリヤ上に装着されているワ
ークを反転させて、他側表面の研摩加工を行うようにし
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、研摩装置を前述したように、ワークをキャ
リヤに貼り付ける等によって強固に固定するようにして
いることから、ワークのキャリヤへの装着，反転，取り
出しの各作業を自動化することができず、手作業で行わ
れなければならないことになる。しかも、ワークの装
着，反転及び取り出しを行っている間は研摩加工を中断
しなければならず、ワークの研摩加工を連続的に行うこ
とができないことから、作業効率が悪い等の欠点があ
る。

本発明は叙上の点に鑑みてなされたものであって、光
学ガラスを連続的に研摩加工することによって、加工効
率の向上を図ると共に、研摩作業の自動化を可能ならし
めるようにした光学ガラスの研摩装置を提供することを
その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本発明は、所定角度
ずつ回転するインデックステーブルに、光学ガラスから
なるワークの搬入部と、一側面加工部と、反転部と、他
側面加工部とを１乃至複数組順次配設し、これら各部に
対応する角度関係をもって水平方向に回転自在なワーク
装着部を設け、また前記一側面加工部及び他側面加工部
にはそれぞれ前記ワークの表裏の各面を研摩加工するた
めに、回転駆動手段に連結した回転研摩手段を水平方向
に所定のストロークだけ往復変位可能に装着して、該各
加工部ではワークに回転研摩手段を当接させた状態で、
該回転研摩手段の回転により前記ワークを追従回転させ
ながら、該回転研摩手段の水平移動によって相互の回転
中心にずれを生じさせて、両者の回転時の周速の差に基
づいて該ワークの研摩加工を行うようになし、また前記
反転部には前記ワークを吸着して反転させる反転手段を
設ける構成としたことをその特徴とするものである。

［作用］ このように構成することによって、ワークをインデッ
クステーブル上に装着する作業と、一側面を研摩する作
業と、その反転作業と、他側面を研摩する作業とを同時
に行わせることができるようになり、作業の効率を著し
く向上させることができる。

しかも、ワークの研摩加工は、回転研摩手段を回転駆
動することによって、ワーク装着部上に装着したワーク
を追従回転させながら、この回転研摩手段を水平方向に
往復移動させることにより、回転研摩手段の回転中心と
ワークの回転中心とのずれに基づく各位置での周速の差
を利用して、両者をスリップさせるようにして行うこと
から、ワークをワーク装着部に貼り付ける等による固定
を行わなくても、高精度な研摩加工を行うことができ
る。

しかも、ワークの反転は反転手段によって自動的に行
われるので、装置の自動化を進めることができるように
なる。また、搬入部におけるワークの搬入及び加工後の
光学ガラスの取り出しも自動化すれば、ワークの研摩加
工の全工程の完全自動化を図ることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を基づいて詳細に説明す
る。

まず、第１図において、１はインデックステーブルを
示し、該インデックステーブル１は第２図からも明らか
なように、モータ２によって90°毎に間欠的に回転せし
められるようになっている。そして、該インデックステ
ーブル１の下方位置には、ソレノイド４により昇降せし
められる位置決めピン５が設けられており、該位置決め
ピン５はインデックステーブル１の下面に形成したピン
受け部６に嵌入せしめられることによって、それぞれの
停止位置に位置決めされるようになっている。また、こ
のインデックステーブル１には、90°ずつの間隔をもっ
て４箇所の張出し部が形成されており、これら各張出し
部には光学ガラス等からなるワーク４が装着されるワー
ク装着部10が設けられている。

ワーク装着部10は、ワーク４が設置されるキャリヤ11
を有し、該キャリヤ11の底面には回転軸12が垂設されて
いる。そして、この回転軸12は、インデックステーブル
１に形成したボス部材３に挿通され、該ボス部材３との
間に軸受13が介装されている。これによって、キャリヤ
11は水平方向に回転自在となっている。また、キャリヤ
11の底面には弾性パッド14が敷設されており、これによ
ってワーク４はキャリヤ11内においてある程度正確に位
置決めが行われるようになっている。また、必要に応じ
て、キャリヤ11の内部にワーク４を吸着する真空吸着手
段を設ければ、ワーク４の位置決め精度がさらに向上す
る。

次に、インデックステーブル１は４つの作業区画に分
割されている。まず、第１の区画はワーク４の搬入部1a
であり、また第２の区画はこのワーク４の表面を研摩す
る表面研摩部1b,第３の区画はワーク４を反転させる反
転部1cで、さらに第４の区画は裏面側を研摩加工する裏
面研摩部1dとなっている。

搬入部1aには、第３図に示したように、真空吸着手段
20aを備えたピックアンドプレイス手段20が水平方向及
び垂直方向に変位可能に設けられており、またワーク４
の搬入用コンベア21と、研摩加工完了後のワーク４の搬
出用コンベア22が設置されている。そして、搬入用コン
ベア21によって搬入されたワーク４は、ピックアンドプ
レイス手段20によって真空吸着されて、インデックステ
ーブル１に装着したワーク装着部10におけるキャリヤ11
に設置せしめられるようになっている。また、研摩加工
完了後のワーク４はピックアンドプレイス手段20によっ
てキャリヤ11から取り出されて、搬出用コンベア22に送
り込まれるようになっている。このために、ピックアン
ドプレイス手段20における吸着ヘッド24は上下動シリン
ダ25によって昇降せしめられる可動ブロック25に装着さ
れており、該可動ブロック25は水平方向に往復動可能な
スライドブロック27に装着されて、ワーク４をキャリヤ
11と、搬出用及び搬入用の各コンベア21,22との間に受
け渡しすることができるようになっている。

次に、表面研摩部1bには、第４図に示したように、回
転研摩皿30が装着されている。この回転研摩皿30は回転
軸31に垂設されており、該回転軸31は昇降部材32に回転
自在に挿通されている。そして、この回転軸31の上端部
には、回転駆動モータ33に接続したフレキシブルシャフ
ト34が連結されており、該フレキシブルシャフト34を介
して回転駆動モータ33の回転力を伝達する構成となって
いる。

また、回転軸31が装着されている昇降部材32は昇降用
シリンダ35により上下動せしめられるようになってい
る。そして、インデックステーブル１が回転する間は、
研摩皿30は上昇位置に保持されており、該研摩皿30の直
下位置にキャリヤ11が配置されたときには、昇降用シリ
ンダ35によって下降せしめられて、該キャリヤ11に装着
したワーク４に当接せしめられるようになっている。

さらに、昇降部材32はスライドブロック36に装着され
ており、該スライドブロック36はガイド部材37に沿って
水平方向に往復移動せしめられるようになっている。そ
して、このスライドブロック37をスライドさせるため
に、往復動駆動モータ38と、該往復動駆動モータ38の出
力軸に取り付けた回転円板38aには連結アーム39が連結
されており、該連結アーム39の他端はスライドブロック
37に連結されている。また、この連結アーム39の回転円
板38aへの連結部は、該円板38aの回転中心から偏心した
位置となっている。これによって、研摩皿30は回転駆動
モータ33により回転する間に往復動駆動モータ38によっ
て水平方向に往復移動せしめられるようになっている。

而して、研摩皿30は、その水平方向への往復移動の全
ストローク範囲において、常にワーク４に当接する寸法
に形成されている。

さらに、反転部1cには、第５図に示したように、ワー
ク４の反転手段が設けられている。この反転手段は１組
の真空吸着部材40,41からなり、一方の真空吸着部材40
はキャリヤ11に設置されているワーク４を吸着して、該
キャリヤ11から取り出すためのものであって、また他方
の真空吸着部材41は前記一方の真空吸着部材40からワー
ク４を受け取って、反転させて、キャリヤ11上に戻すた
めのものである。従って、真空吸着部材40に連結したア
ーム40aは昇降可能となっており、また真空吸着部材41
が連結されているアーム41aは前後動及び上下動可能と
なっており、しかもロータリアクチュエータ42によって
上下方向に180°回動可能となっている。

さらにまた、裏面研摩部1dにおいては、前述した表面
研摩部1bと全く同一の構成となった研摩機構が設けられ
ており、従って、その具体的な説明は省略し、それと対
応する部材には同一の符号を付してその説明を省略す
る。

本実施例は前述のように構成されるものであって、次
にその作動について説明する。

まず、インデックステーブル１が所定の位置に停止し
ているときに、ピックアンドプレイス手段20によって搬
入コンベア21から研摩加工を行うべきワーク４を吸着し
て取り出し、キャリヤ11における周壁には図示しない弾
性リングを装着するように構成すれば、キャリヤ11とピ
ックアンドプレイス手段20との間に多少の位置ずれがあ
ったとしても、ワーク４のキャリヤ11への装着を円滑
に、しかも正確に調心された状態に収容させることがで
きる。

このようにしてキャリヤ11へのワーク４の搬入が終了
すると、インデックステーブル１は90°回転せしめられ
る。これによって、新たなキャリヤ11が搬入部1aに移行
して、このキャリヤ11にワーク４が装着されると共に、
既にワーク４が搭載されているキャリヤ11が表面研摩部
1bに移行する。なお、このときにおいては、表面研摩部
1b及び裏面研摩部1dに装着されている研摩皿30は上昇位
置に保持しておく。これによって、インデックステーブ
ル１の回転時に研摩皿30がキャリヤ11に衝当するおそれ
はない。

そこで、昇降用シリンダ35作動させることによって、
研摩皿30をワーク４に当接させて、該ワーク４に対して
所定の加圧力を加える。この状態で、回転駆動モータ33
を作動させることにより、研摩皿30を回転させると共
に、往復動駆動モータ38を作動させて、スライドブロッ
ク36を水平方向に往復移動させる。これによって、キャ
リヤ11上に搭載されているワーク４の研摩加工が行われ
ることになる。

而して、キャリヤ11は水平方向に回動自在となってい
るから、研摩皿30を回転させると、該研摩皿30に当接す
るワーク４が追従回転せしめられて、そのままでは研摩
加工が行われない。然るに、この研摩皿30の回転中にお
いて、該研摩皿30をワーク４に対して水平方向に往復移
動させるようにしている。これによって、ワーク４の回
転中心と研摩皿30の回転中心とがずれることになって、
該研摩皿30とワーク４との間における各点に周速の差が
生じる。この結果、研摩皿30がワーク４に対してスリッ
プするようにして研摩される。

このように、研摩皿30とワーク４との間に無理な摺動
力を加えることなく研摩することによって、極めて円滑
かつ迅速に、しかも精度良く研摩加工が行われることに
なる。また、ワーク４はキャリヤ11に対して貼り付け等
の手段で強固に固定する必要がなくなることから、ワー
ク４のキャリヤ11への装着及び脱着が容易になる。

このワーク４の表面側の研摩が終了すると、研摩皿30
を上昇させると共に、インデックステーブル１をさらに
90°回転させる。これによって、第３のキャリヤ11が搬
入部1aに臨んで、該搬入部1aにおいてワーク４の搭載が
行われる。また、ワーク４が搭載されている第２のキャ
リヤ11は表面研摩部1bに移行して、前述したと同様にし
て該ワーク４の表面側の研摩が行われる。さらに、第１
のキャリヤ11は反転部1cに移行する。そこで、この反転
部1cに装着されている真空吸着部材40が加工して、この
キャリヤ11に搭載されているワーク４の表面を吸着して
該キャリヤ11から取り出す。そして、ロータリアクチュ
エータ42を作動させて真空吸着部材41をワーク４の裏面
側に当接させて、その吸着を行う。然る後に、真空吸着
部材40をワーク４の表面側から脱着させる。そして、真
空吸着部材41を180°回動させて、下降させることによ
って、該真空吸着部材41に吸着されているワーク４をキ
ャリヤ11上に設置する。これによって、ワーク４はキャ
リヤ11上で反転せしめられることになる。

前述した各動作が完了すると、インデックステーブル
１はさらに90°回転せしめられる。これによって、第４
のキャリヤ11が搬入部1aに移行するので、このキャリヤ
11にワーク４が搭載され、また第３のキャリヤ11は表面
研摩部1bに移行して、その表面が研摩されるようにな
り、また第２のキャリヤ11は反転部1cに移行して、ワー
ク４の反転が行われる。また、第１のキャリヤ11は裏面
研摩部1dに移行して、ワーク４の裏面側の研摩加工が行
われる。この裏面側の研摩動作については、表面側の研
摩と同様であるから、その説明は省略する。

さらにインデックステーブル１が回転すると、各キャ
リヤ11が順送りに各部に移送されて、表裏の両面が研摩
加工されたワーク４が搬入部1aに帰還する。そこで、こ
のように研摩加工が終了したワーク４はピックアンドプ
レイス手段20によって取り出されて、搬出用コンベア22
に移載され、然る後に未加工のワーク４が搬入用コンベ
ア21から取り出されて、キャリヤ11上に設置される。

このような動作を繰り返すことによって、順次連続的
にワーク４の研摩加工を行うことができるようになる。

而して、前述したように、ワーク４のキャリヤ11に入
れ替えを行う動作と、表面を研摩する動作と、反転させ
る動作と、裏面を研摩する動作とを同時に行わせること
ができるようになるので、作業効率が極めて良好とな
り、迅速な研摩加工が行われる。しかも、ワーク４の研
摩を研摩皿30を強制的に摺動させることによって行うの
ではなく、ワーク４と研摩皿30との間における周速の差
に基づいてスリップさせるようにして研摩するものであ
るから、研摩精度が向上すると共に、短時間で加工を行
うことができるようになる。従って、この表裏の研摩作
業に要する時間とワーク反転時間及びワーク交換の各作
業に要する時間はほぼ等しくなれば、さらに効率良く研
摩加工を行うことができる。

さらに、ワーク４はキャリヤ11内において強固に固定
する必要がなくなるので、前述した如く、真空吸着とい
う手段でワーク４のキャリヤ11への着脱及び反転を行う
ことができるようになり、この結果、研摩加工の全作業
の自動化が図れるようになる。

次に、第６図は本発明の第２の実施例を示すものであ
って、本実施例においては、インデックステーブル100
を８分割して45°ずつ間欠的に回転させるようになし、
これに応じて８つの作業区画を形成している。これら各
作業区画は、搬入部100aと、第１の表面研摩部100b,第
１の反転部100c及び第１の裏面研摩部100dと、再反転部
100e（またはアイドル部）と、第２の表面研摩部100f
（または第２の裏面研摩部），第２の反転部100g及び第
２の裏面研摩部100h（または第２の表面研摩部）とで構
成されている。そして、搬入部100aは第１の実施例にお
ける搬入部1aと同様、ワーク４の搬入及び搬出するため
の機構が設けられており、また第1,第２の表面及び裏面
研摩部100b,100d,100f,100hには表面及び及び裏面研摩
部1b,1dと同様の研摩加工手段が設けられ、さらに第１
の反転部100c,再反転部100e,第２の反転部100gには反転
部1cと同様の反転機構が装着されているが、その具体的
な説明は省略する。

このように構成すれば、インデックステーブル100が
１回転する間に２種類の作業、例えばワーク４を、メタ
ルボンドダイヤモンドを用いた研摩と、レジンボンドダ
イヤモンドを用いた研摩との組み合わせや、ラッピング
及びポリッシング等２種類以上のを連続して行うことが
できるようになり、研摩加工の効率をさらに向上させる
ことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、一側面加工部
及び他側面加工部に設けられ、ワークを研摩加工するた
めの回転研摩手段を、回転させながら水平方向に所定の
ストローク往復変位させようになし、この研摩加工時に
はワーク装着部は回転研摩手段の回転に追従回転させる
ようになし、回転研摩手段とワークとの間の回転中心を
ずらすことにより各点における周速の差を生じさせて、
両者のスリップによる研摩を行うように構成しているか
ら、ワークをそのワーク装着部に貼り付ける等により固
定する必要がなくなる結果、ワークをそのままワーク装
着部から取り出して反転させることができるようにな
り、このワーク反転操作は極めて容易かつ円滑に行える
から、簡単な構成でこの作業の自動化を図ることがで
き、ワークを連続的に効率良く、しかも高精度に研摩加
工でき、また研摩作業の自動化を可能ならしめることが
できるようになる等の諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は乃至第５図は本発明の第１の実施例を示すもの
であって、第１図はインデックステーブルの平面図、第
２図はワークの研摩加工手段の構成説明図、第３図は搬
入機構の構成説明図、第４図は第２図のIV-IV断面図、
第５図は反転機構の構成説明図、第６図は本発明の第２
の実施例を示すインデックステーブルの平面図である。 1,100:インデックステーブル、1a:搬入部、1b:表面研摩
部、1c:反転部、1d:裏面研摩部、10:ワーク装着機構、
4:ワーク、11:キャリヤ、12:回転軸、13:軸受、14:弾性
パッド、15:弾性リング、20:ピックアンドプレイス手
段、21:搬入用コンベア、22:搬出用コンベア、30:研摩
皿、31:回転軸、32:昇降部材、33:回転駆動モータ、35:
昇降用シリンダ、36:スライドブロック、38:往復動駆動
モータ、40,41:真空吸着部材、100a:搬入部、100b:第１
の表面研摩部、100c:第１の反転部、100d:第１の裏面研
摩部、100e:再反転部、100f:第２の表面研摩部、100g:
第２の反転部、100h:第２の裏面研摩部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B24B 13/00 B24B 13/02 B24B 41/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定角度ずつ回転するインデックステーブ
   ルに、光学ガラスからなるワークの搬入部と、一側面加
   工部と、反転部と、他側面加工部とを１乃至複数組順次
   配設し、これら各部に対応する角度関係をもって水平方
   向に回転自在なワーク装着部を設け、また前記一側面加
   工部及び他側面加工部にはそれぞれ前記ワークの表裏の
   各面を研摩加工するために、回転駆動手段に連結した回
   転研摩手段を水平方向に所定のストロークだけ往復変位
   可能に装着して、該各加工部ではワークに回転研摩手段
   を当接させた状態で、該回転研摩手段の回転により前記
   ワークを追従回転させながら、該回転研摩手段の水平移
   動によって相互の回転中心にずれを生じさせて、両者の
   回転時の周速の差に基づいて該ワークの研摩加工を行う
   ようになし、また前記反転部には前記ワークを吸着して
   反転させる反転手段を設ける構成としたことを特徴とす
   る光学ガラスの研摩装置。
2. 【請求項２】前記搬入部には、前記ワークを吸着して、
   前記キャリヤ上に設置したり、また該キャリヤから加工
   終了後のワークを取り出したりするための搬入・搬出手
   段を設ける構成としたことを特徴とする請求項（１）記
   載の光学ガラスの研摩装置。