JP2991090B2 - 球面加工方法及びその装置 - Google Patents
球面加工方法及びその装置Info
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Description
クス、プラスチック等からなる柱状あるいはブロック状
の材料の端面を凸球面状に鏡面加工する球面加工方法及
びその装置に関し、特に光ファイバコネクタの鏡面加工
に適した球面加工方法及びその装置に関する。
工した光ファイバコネクタの接続部を示す図である。
続して光信号を伝搬する際には、ファイバ端面10の隙
間に起因して発生する光損失を極力抑制する必要がある
ため、現在、光ファイバ9の端部に設けられるフェルー
ル14の端面8を凸球面状の鏡面に形成して光ファイバ
9のファイバ端面10同士を相互に密着させるPC(Ph
ysical Contact)光コネクタ1が広く採用されている。
の端面8を鏡面研磨加工する従来の球面加工方法を説明
するための図である。
方法の一例を説明する。
ともいう)1を製造する際には、光ファイバ9をフェル
ール14に挿入して固着するため、その製造過程でフェ
ルール14の先端部に余剰接着剤、余長光ファイバ等が
残存する。
状に鏡面研磨加工する従来の球面加工方法においては、
まず余剰接着剤、余長光ファイバ等を粗研削によって取
り除く。
石11を用いた研削、あるいは遊離砥粒を用いたラッピ
ングを行うことにより、フェルール14の端面8を円錐
状に形成する。
盤に張設されて上面には砥粒12が散布された弾性シー
ト13上にフェルール14の端面8を押し当てながらフ
ェルール14を回転させ、弾性シート13の局所的な変
形と砥粒12の研磨作用とを利用してフェルール14の
端面8を滑らかな凸球面状の鏡面に仕上げる。なお、こ
のような加工方法は、例えば特開昭63−102863
号公報に記載されている。
来の球面加工方法では、フェルール14の端面8を滑ら
かな球面に形成するために、弾性シート13や弾性シー
ト13上の砥粒12の研磨能力を常に適切な状態に維持
し続ける必要があり、さらに端面8を所望の球面状に形
成するために弾性シート13の局所変形を用いているた
め、弾性シート13の劣化が生じ易い。
被加工物の連続的な加工を効率的に行うことが難しく、
また端面8の安定した球面形状を得るためには弾性シー
ト13や弾性シート13上の砥粒12を頻繁に交換せざ
るを得ないため、生産性の向上が図りにくいという問題
がある。
のであり、光ファイバコネクタ、さらにはガラス、セラ
ミックス、プラスティック等からなる柱状あるいはブロ
ック状の材料の端面を凸球面状の鏡面に加工する際に、
加工精度を保ちながら加工時間を短縮すると共に高能率
に加工可能とする球面加工方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。
め、本発明は、被加工物の端面を球面加工するための球
面加工装置であって、一表面に略凹円弧形状の断面を有
する所定長の溝を備えてなる研磨台と、前記研磨台に配
設されるロール状に巻かれた研磨体と、該研磨体をロー
ル巻き取り搬送させる手段と、前記被加工物を回動させ
る手段と、前記略凹円弧形状の断面を有する所定長の溝
に前記研磨体が当接されるようにして前記被加工物の端
面を前記研磨体に当接させる手段と、ラックピニオン機
構により前記被加工物の回転に連動して該溝の長手方向
に沿って前記被加工物を往復運動させる手段と、を備え
たことを特徴とする球面加工装置を提供する。
台との相対的な位置関係を調節する手段をさらに備え、
前記被加工物の回動中心と前記研磨台の凹断面中心とを
所定幅分ずらして一次加工を行った後、前記被加工物の
回動中心と前記研磨台の凹断面中心とを一致させるよう
にして二次加工を行うことを特徴とする球面加工装置を
提供する。
加工するための球面加工装置であって、鼓状のローラ
と、該ローラに配設されるフィルム状の研磨体と、該研
磨体を搬送させる手段と、前記被加工物を保持するチャ
ックと、該チャックを回動させる手段と、前記被加工物
を前記ローラの梁線方向に往復運動させる手段と、前記
被加工物の回動中心と前記ローラの梁線とを一致させる
ようにして前記被加工物の端面を前記研磨体に当接させ
る手段と、を備えたことを特徴とする球面加工装置を提
供する。
その内部に、前記被加工物の端面を前記研磨体に所定荷
重で当接させる手段を備えたことを特徴とする球面加工
装置を提供する。
回転運動(さらには往復運動)とから得られる研磨作用
を用いて、研磨台に設けられた凹部に当接された研磨体
の断面形状(凹円弧形状)を被加工物の端面に転写する
ことにより、被加工物の端面を凸球面状に加工し、必要
に応じてフィルムの状研磨体を仕上げ加工用のものに交
換することにより、滑らかな凸球面状の鏡面を得ること
ができる。
施形態を説明する。
球面加工装置の概略を示す斜視図である。図2は、図1
に示した球面加工装置をさらに詳細に説明するための正
面図である。
第1の実施形態に係る球面加工装置の構成及び動作を説
明する。
形状の断面を有する所定長の溝を上端部に備えてなる研
磨台3と、研磨台3の位置を調節するための位置調節機
構32と、研磨台3の上端部に掛け渡されて載置される
フィルム状研磨体2と、フィルム状研磨体2を巻き付け
るためのローラ33、34と、ローラ34を回転させて
フィルム状研磨体2を巻き取る研磨体巻取りモータ18
と、被加工物7を保持するチャック17と、チャック1
7を正逆両方向に回転させるためのチャック回転モータ
16と、チャック17を研磨台3の溝の長手方向に平行
移動させるためのラック5及びピニオン6と、被加工物
7に所定荷重を与える定荷重機構19と、を備える。
加工物7の端面8を球面加工する際には、まず前加工用
に、粒度の粗い所定長のフィルム状研磨体2をローラ3
3、34に巻き付け、被加工物7の回転軸と研磨台3に
載置されるフィルム状研磨体2の凹円弧面の断面曲率中
心とを一致させた状態で双方を接触させる。そして、研
磨体巻取りモータ18を回転させてフィルム状研磨体2
を低速で搬送しながらチャック回転モータ16を回転さ
せてチャック17に保持された被加工物7を回転させ
る。
連動してピニオン6及びラック5が駆動されるため、チ
ャック17は回転運動を行いながらラック5の長手方向
に平行移動する。
動すると、スイッチ15が作動してチャック回転モータ
16の回転方向が反転される。チャック回転モータ16
の回転方向が反転された場合には、ピニオン6の回転方
向も反転し、ラック5の移動方向も反転するため、チャ
ック17は現在までの進行方向と逆の方向に平行移動す
る。なお、スイッチ15は、被加工物7の端面8が研磨
台3に載置されるフィルム状研磨体2の幅の範囲内で往
復運動するように、研磨台3の両端に所定の配置で設け
られている。
復運動しながら粒度の粗いフィルム状研磨体2に接触さ
せることにより、複数の被加工物7の端面8を順次凸球
面形状に前加工し、フィルム状研磨体2が最後まで巻き
取られた時点で、フィルム状研磨体2を粒度の細かいも
のに交換して、既に前加工が施されている被加工物7に
対して、前加工と同様の手順に従って仕上げ加工を行
う。
用により被加工物7の端面8は徐々に滑らかな凸球面形
状に研磨されて仕上げ加工がなされる。なお、端面8の
球面形状が必要な部分まで加工が進んだ時点で加工を中
止する。
磨加工による形状崩れが生じないため、被加工物7の端
面8を常に安定して球面形状に研磨することができ、ま
た端面8は研磨台3の凹断面の曲率半径と同じ球面半径
に加工することができる。
業面と接触するため、目詰まり等によって端面8に傷が
発生することを防止できる。
を十分にとることにより、図13に示した従来の球面加
工方法における砥粒12や弾性シート13等の頻繁な交
換を行う必要がなくなり、作業性を向上することができ
る。
を用いて、以上の手順とは異なる手順に従って、被加工
物7の端面8を球面加工することもできる。
置を用いて球面加工を行うための動作(変形例)を説明
するための図である。
置調節機構32を用いて図4(A)に示すように、被加
工物7の回転軸aと研磨台3の凹断面中心bとの間に所
定の位置ずれcを与えた状態で双方を接触させ、被加工
物7の端面8を先の尖った円錐形状に前加工する。
7の回転軸aと研磨台3の凹断面中心bとを一致させて
再び双方を接触させ、端面8の先端部分から徐々に滑ら
かな凸球面形状に研磨して仕上げ加工を行う。なお、端
面8の球面形状が必要な部分まで加工が進んだ時点で加
工を中止する。
尖った円錐形状に前加工しているため、仕上げ仕上げ加
工のためのコストや手間を減少させ、さらに仕上げ加工
時間の短縮も図ることができる。
球面加工装置の概略を示す斜視図である。図6は、図5
に示した球面加工装置をさらに詳細に説明するための正
面図である。
第2の実施形態に係る球面加工装置の構成及び動作を説
明する。
に凹円弧上の梁(線)を有するローラ4と、ローラ4の
上端部に掛け渡されて載置されるフィルム状研磨体2
と、フィルム状研磨体2を巻き付けるためのローラ3
3、34と、ローラ34を回転させてフィルム状研磨体
2を巻き取る研磨体巻取りモータ18と、被加工物7を
保持するチャック17と、チャック17を正逆両方向に
回転させるためのチャック回転モータ16と、チャック
17をローラ4の長手方向に平行移動させるためのラッ
ク5及びピニオン6と、被加工物7に所定荷重を与える
定荷重機構19と、を備える。
加工物7の端面8を球面加工する際には、まず前加工用
に、粒度の粗い所定長のフィルム状研磨体2をローラ3
3、34に巻き付け、被加工物7の回転軸と鼓形状のロ
ーラ4上のフィルム状研磨体2の断面曲率中心を一致さ
せた状態で双方を接触させる。そして、フィルム状研磨
体2を研磨体巻取りモータ18によって低速で送りなが
ら、チャック回転モータ16を回転させる。
ク5とピニオン6とが駆動し、チャック17がラック5
の長手方向に平行に移動する。
動するとスイッチ15が作動し、チャック回転モータ1
6が反転する。このようにして被加工物7は回転往復運
動を行い、凸球面形状に前加工される。
った時点で、フィルム状研磨体2を粒度の細かいものに
交換し、同様の方法で、先に前加工を施しておいた被加
工物7の仕上げ加工を行う。
用により、被加工物7の端面8は徐々に滑らかな凸球面
形状に研磨され仕上げ加工されていく。なお、端面8の
球面形状が必要な部分まで加工が進んだ時点で仕上げ加
工を中止する。
長手方向断面は研磨加工による形状崩れが生じないた
め、被加工物7の端面8を常に安定した球面形状に研磨
加工することができ、また端面8はローラ4の長手方向
の断面の曲率半径と同じの球面半径に加工できる。
るため、端面8に目詰まり等によって傷が発生すること
を防止できる。
を十分にとることにより、図13に示した従来の球面加
工方法における砥粒12や弾性シート13等の工具の頻
繁な交換を行う必要がなくなり、作業性が向上すること
ができる。
において、チャック17の内部に図7に示すような定荷
重機構を設けるようにすることもできる。
の内部を説明するための断面図である。
面加工装置のチャック17の内部にバネ29を設け、定
荷重機構19と共に所定の荷重で被加工物7をフィルム
状研磨体2に接触させるための定荷重機構とすることに
より、ローラ4の長手方向に被加工物7を移動させた時
の上下動を効果的に吸収し、端面8を一定荷重でフィル
ム状研磨体2に接触させることが可能となるため、より
安定した凸球面状の鏡面加工を達成することができる。
施形態及び第2の実施形態を説明してきたが、前記各実
施形態のフィルム状研磨体2として図3に示すものを用
いることもできる。
置に用いられるフィルム状研磨体の変形例を説明するた
めの図である。
仕上げ加工用の微細砥粒31とが交互に設けられたフィ
ルム状研磨体2′を用いることにより、フィルム状研磨
体2′を前加工用から仕上げ加工用に交換することな
く、1台の球面加工装置で前加工と仕上げ加工とを連続
して行うことができ、短時間で凸球面状の鏡面加工を達
成することができる。
球面加工装置の概略を示す正面図である。図9は、図8
に示した球面加工装置の部分拡大図である。
第3の実施形態に係る球面加工装置の構成及び動作を説
明する。
バー25と、複数の同心円溝22を有し、装置カバー2
5に固定ピン24で固定される円板状の加工盤21と、
加工盤21の上面に載置されるフィルム状研磨体2″
と、被加工物7を保持するチャック17と、チャック1
7を正逆両方向に回動させるための回転モータ23と、
回転モータ23の回転軸に固定されたプーリ(A)26
と、加工盤21の中心部において装置カバー25に固定
されたプーリ(B)27と、プーリ(A)26とプーリ
(B)27とを連結するベルト28と、チャック17を
アーム20に沿って円板状の加工盤21の半径方向にス
ライドさせる移動機構と、被加工物7に所定荷重を与え
てフィルム状研磨体2″に接触させるためのバネ29
と、を備える。
上面には、予め裏面に粘着力を有するフィルム状研磨体
2″が張り付けられており、また前記移動機構により被
加工物7の回転中心軸の同心円溝22の断面中心への位
置決めも行われる。
により、被加工物7を自転させると共に、プーリ(A)
26の回転をベルト28を介してプーリ(B)27に伝
達させて、加工盤21の上方で、同心円溝22に沿って
公転運動させる。
でフィルム状研磨体2″に押し当て、被加工物7に自転
運動と公転運動を与えながら、フィルム状研磨体2″の
研磨作用により同心円溝22の凹面の円弧形状を転写
し、被加工物7の端面8を凸球面状の鏡面に球面加工す
る。
下した場合には、被加工物7を加工盤21の半径方向に
スライドさせ、隣接の同心円溝22に沿って被加工物7
が公転運動をさせるように再度位置決めを行う。
は研磨加工による形状崩れが生じないため、被加工物7
の端面8を安定した球面形状に研磨加工することができ
る。なお、端面8は研磨台3の凹面の曲率半径と同等の
球面半径に加工できる。
有するため、フィルム状研磨体2″の交換頻度を低減す
ることができ、さらに同心円溝22を全て使用した際に
は使用済みのフィルム状研磨体2″を剥がして新しいフ
ィルム状研磨体2″を加工盤21に貼り付ければよいた
め、工具の交換を容易に行うことができる。
において以下のような変形例を採用することもできる。
装置の第1の変形例を説明するための正面図である。
工装置の加工盤21の上面には、外周側に仕上げ加工用
の微細砥粒31が付着され、内周側に前加工用の粗砥粒
30が付着されたフィルム状研磨体2(3)が貼り付けら
れており、まずチャック17をスライドさせて、粗砥粒
30を付着させた同心円溝22に、被加工物7の回転中
心軸を位置決めし、被加工物7に自転運動と公転運動と
を与えて前加工した後、チャック17を外周側にスライ
ドさせて微細砥粒31を付着させた同心円溝22に位置
決めし、仕上げ加工を行う。
状研磨体2(3)を交換することなく、前加工と仕上げ加
工を同時に行うことができ、さらにフィルム状研磨体2
の外周側で仕上げ加工を行うことにより、前加工時と比
較してより多くの微細砥粒31を高速で被加工物7の端
面8に作用させることができる。
態に係る球面加工装置の第2の変形例を説明するための
図である。
工装置の加工盤21の上面には、仕上げ加工用の微細砥
粒31と前加工用の粗砥粒30とが、同心円溝22の幅
とピッチに合わせて交互に配置されたフィルム状研磨体
2(4)が貼り付けられており、粗砥粒30が付着された
最外周の同心円溝22に被加工物7の回転中心軸を位置
決めして被加工物7を前加工した後、内周側に隣接する
微細砥粒31を有する同心円溝22に移動して被加工物
7を再度位置決めして、仕上げ加工を行う。
ム状研磨体2(4)を交換することなく、前加工と仕上げ
加工を同時に行うことができ、さらに前加工と仕上げ加
工とで被加工物7を位置決めする際のチャック17の移
動量を最小限することができる。
適用した実施例をそのテスト結果と共に説明する。
第1の実施形態に係る球面加工装置を用いた第1の実施
例を説明する。
ン、凹円弧の曲率半径を20mmとした。フィルム状研
磨体2は、巻長さ150m、幅25mm、ベース基材厚
み25μmの寸法を有し、8μm径Al2O3砥粒を付着
させたものを用いた。
バを挿入した2.5mm径のガラス製フェルールからな
る光コネクタを用いた。
とチャック17に固定した歯車との外径比は2対1と
し、モータ16が1回転する毎に被加工物7を2回自転
させるようにした。
0gfの垂直方向荷重を与えた後、チャック回転モータ
16を200rpmで回転させ、3分間の前加工を行っ
た。500個の被加工物を前加工した後、フィルム状研
磨体2を交換し、定荷重機構19を用いて既に前加工を
行った被加工物7に150gfの垂直方向荷重を与えた
後、チャック回転モータ16を200rpmで回転さ
せ、2分間の仕上げ加工を行った。
体2は、巻長さ100m、幅25mm、ベース基材厚み
25μmの寸法を有し、1.5μm径ダイヤモンド砥粒
を付着させたものを用いた。
被加工物を加工でき、従来の球面加工方法の場合と比較
して、研磨体の交換頻度を1/10に削減することがで
きた。また、被加工物を球面加工するのに要した時間
は、被加工物及び研磨体を交換する時間も含めて1個当
たり7分であった。さらに、被加工物の端面には、球面
の曲率半径20±1mm、表面粗さ0.03μmRmax
以下の歪みのない滑らかな凸球面状の鏡面が得られた。
なお、光コネクタの特性として、接続損失0.2dB以
下、反射減衰45dB以上が得られた。
本発明の第1の実施形態に係る球面加工装置を用いた第
2の実施例を説明する。
保持された被加工物7とフィルム状研磨体2とを、位置
調節機構32を用いて被加工物7の回転軸aと研磨台3
の凹断面中心bとの間に500μmの位置ずれcを与え
た上で接触させた。
厚み25μmの寸法を有し、8μm径Al2O3砥粒を付
着させたフィルム状研磨体2を用いて、前記第1の実施
例と同様な加工条件で3分間の前加工を行った。その
後、位置調節機構32を用いて、図4(B)に示すよう
に、被加工物7の回転軸aと研磨台3の凹断面中心bと
を一致させて双方を接触させ、巻長さ50m、幅25m
m、ベース基材厚み25μmの寸法を有し、1.5μm
径ダイヤモンド砥粒を付着させたフィルム状研磨体2を
用いて、前記第1の実施例と同様な加工条件で1分間の
仕上げ加工を行った。
被加工物に対して前加工と仕上げ加工ができ、従来の球
面加工方法の場合と比較して研磨体の交換頻度は1/1
0に削減することができた。また、被加工物を球面加工
するのに要した時間は被加工物及び研磨体を交換する時
間も含めて1個当たり6分に低減できた。さらに、被加
工物7の端面8には、曲率半径20±1mm、表面粗さ
0.03μmRmax以下の歪みのない滑らかな凸球面状
の鏡面が得られた。なお、光コネクタの特性として、接
続損失0.2dB以下、反射減衰45dB以上が得られ
た。
第2の実施形態に係る球面加工装置を用いた第3の実施
例を説明する。
ラ4を用いた。ローラ4の表面にはゴムライニングを施
し、長手方向の断面の曲率半径を20mmとした。フィ
ルム状研磨体2は、粗加工用として、巻長さ150m、
幅25mm、ベース基材厚み25μmの寸法を有し、8
μm径Al2O3砥粒を付着させたものを用い、仕上げ加
工用として、巻長さ100m、幅25mm、ベース基材
厚み25μmの寸法を有し、1.5μm径ダイヤモンド
砥粒を付着させたものを用いた。
バを挿入した2.5mm径のガラス製フェルールからな
る光コネクタを用いた。
とチャック17に固定した歯車の外径比は2対1とし、
チャック回転モータ16が1回転する毎に被加工物7を
2回自転させるようにした。
0gfの垂直方向荷重を与えた後、チャック回転モータ
16を200rpmで回転させ、3分間の前加工を行っ
た。500個の被加工物を前加工した後、フィルム状研
磨体2を交換し、定荷重機構19を用いて既に前加工を
行った被加工物7に150gfの垂直方向荷重を与えた
後、チャック回転モータ16を200rpmで回転さ
せ、2分間の仕上げ加工を行った。
被加工物の加工ができ、従来の球面加工方法の場合と比
較して、研磨体の交換頻度は1/10に削減することが
できた。また、被加工物を球面加工するのに要した時間
は、被加工物及び研磨体を交換する時間も含めて1個当
たり7分であった。さらに、被加工物の端面には、球面
の曲率半径20±1mm、表面粗さ0.03μmRmax
以下の歪みのない滑らかな凸球面状の鏡面が得られた。
なお、光コネクタの特性として、接続損失0.2dB以
下、反射減衰45dB以上が得られた。
本発明の第2の実施形態に係る球面加工装置を用いた第
4の実施例を説明する。
バネ29からなる定荷重機構を増設したチャック17を
用いて、前記第3の実施例と同様の加工条件で加工を行
った。
工物の端面は、球面の曲率半径が20±0.5mmと安
定し、表面粗さ0.03μmRmax以下の歪みのない滑
らかな凸球面状の鏡面が得られた。また、光コネクタの
特性として、接続損失0.2dB以下、反射減衰45d
B以上が得られた。
本発明の第1の実施形態あるいは第2の実施形態に係る
球面加工装置を用いた第5の実施例を説明する。
mm、ベース基材厚み25μmのフィルム状研磨体2′
であって、粗砥粒30として8μm径Al2O3砥粒を付
着させた300mmの長さの部分と、微細砥粒31とし
て1.5μm径ダイヤモンド砥粒を付着させた200m
mの長さの部分と、を交互に設けた。なお、本実施例に
おける加工の条件は、基本的に、前記第1の実施例ある
いは前記第3実施例と同様の条件である。
ィルム状研磨体2′を用いて300個の被加工物の前加
工と仕上げ加工とを同時に行うことができ、従来の球面
加工方法の場合と比較して研磨体の交換頻度を1/6に
削減することができた。また、被加工物を球面加工する
のに要した時間は、被加工物及び研磨体を交換する時間
も含めて1個当たり6分であった。さらに、被加工物の
端面は、曲率半径20±1mm、表面粗さ0.03μm
Rmax以下の歪みのない滑らかな凸球面状の鏡面が得ら
れた。なお、光コネクタの特性として、接続損失0.2
dB以下、反射減衰45dB以上が得られた。
第3の実施形態に係る球面加工装置を用いた第6の実施
例を説明する。
率半径を20mm、隣接の同心円溝22との間隔は2m
mピッチとし、60本の同心円溝22を有する直径26
0mmの加工盤21を用いた。また、フィルム状研磨体
2は、直径260mm、ベース基材厚み25μmの寸法
を有し、3μm径Al2O3砥粒を付着させたものを用い
た。
バを挿入した2.5mm径のガラスフェルールからなる
光コネクタを用いた。
イドさせ、被加工物7の回転中心軸と、加工盤21の一
番外周側の同心円溝22の断面中心を一致させた。回転
モータ23に固定したプーリ(A)26と、加工盤21
の中心部で装置カバー25に固定したプーリ(B)27
の外径比は1対2とし、被加工物7が加工盤21の周囲
を1回公転する毎に2回自転させようにした。
の垂直方向荷重を与えた後、回転モータ23を100r
pmで回転させ、3分間の研磨加工を行った。加工後は
被加工物7をチャック17から取り外し、次の被加工物
7をチャック17に保持し、チャック17をスライドさ
せて加工盤21の内周側の同心円溝22の断面中心に位
置決めした。チャック17をスライドさせた時に生じる
ベルト28のたるみは、ベルトテンショナーで取り除
き、同様の加工を繰り返して60個の被加工物7を球面
に加工した。次に、加工盤21に直径260mm、ベー
ス基材厚み25μmの寸法を有し、1.5μm径ダイヤ
モンド砥粒を付着させたフィルム状研磨体2を張り付
け、既に前加工を行った60個の被加工物7を用いて2
分間の仕上げ加工を行った。
の場合と比較して研磨体の交換頻度は1/2に低減する
ことができた。また、被加工物の交換に要した時間は3
0秒であり、研磨体の交換に要した時間は1分であっ
た。さらに、被加工物の端面には球面の曲率半径20±
1mm、表面粗さ0.03μmRmax以下の歪みのない
滑らかな凸球面状の鏡面が得られた。なお、光コネクタ
の特性として、接続損失0.2dB以下、反射減衰は4
5dB以上が得られた。
明の第3の実施形態に係る球面加工装置を用いた第7の
実施例を説明する。
同心円溝22の凹円弧の曲率半径を20mm、ピッチ2
mmの同心円溝22を60本有する直径260mmの加
工盤21を用いた。また、フィルム状研磨体2(3)とし
て、直径260mm、ベース基材厚み25μmの寸法を
有し、内周側30本の同心円溝22に3μm径Al2O3
(粗砥粒30)を付着させ、外周側30本の同心円溝2
2に1.5μm径ダイヤモンド(微細砥粒31)を付着
させたものを用いた。
周の同心円溝22に被加工物7の回転中心軸を位置決め
し、荷重150gfで3分間の前加工を行った。その
後、外周側の同心円溝22に被加工物7を移動し、2分
間の仕上げ加工を行った。次の被加工物7を加工する時
は、最内周から一本外周よりの同心円溝22で前加工
し、外周側で前回の仕上げ加工に使用した部分より、さ
らに外周よりの同心円溝22で仕上げ加工を行った。
(3)を交換することなく、5分30秒で被加工物の前加
工と仕上げ加工とを同時に行うことができた。また、被
加工物の端面には、球面の曲率半径20±1mm、表面
粗さ0.03μmRmax以下の歪みのない滑らかな凸球
面状の鏡面が得られた。なお、光コネクタの特性とし
て、接続損失0.2dB以下、反射減衰45dB以上が
得られた。
て、本発明の第3の実施形態に係る球面加工方法を用い
た第8の実施例を説明する。
m径Al2O3(粗砥粒30)の層と1.5μm径ダイヤ
モンド(微細砥粒31)の層とを、幅とピッチ2.5m
mで交互に有する直径260mmの研磨体2を用い、前
記第6の実施例と基本的に同様の条件で被加工物7の端
面8を球面加工した。本実施例では、最外周の同心円溝
22で被加工物7を3分間前加工した後、内周側に隣接
する同心円溝22で2分間仕上げ加工した。
隣接する同心円溝22で前加工し、さらに内周よりの同
心円溝22で仕上げ加工を行うサイクルを繰り返した。
で被加工物7を位置決めする際の移動量を低減できるた
め、フィルム状研磨体2を交換することなく、5分15
秒で被加工物7の前加工と仕上げ加工とを同時に行うこ
とができた。また、被加工物の端面8には、球面の曲率
半径20±1mm、表面粗さ0.03μmRmax以下の
歪みのない滑らかな凸球面状の鏡面が得られた。なお、
光コネクタの特性として、接続損失0.2dB以下、反
射減衰45dB以上が得られた。
が、前記各実施例において、被加工物7は円柱状のガラ
ス製フェルールに石英光ファイバを挿入したものを用い
たが、被加工物7をジルコニアセラミックス製フェルー
ルやプラスチック製フェルールとしたもの、フェルール
とは限らず柱状やブロック状のものを用いても、同様の
良好な凸球面状の鏡面が得られる。
粒31としてダイヤモンドを用いているが、粗砥粒30
をSiC、微細砥粒31をCeO2としても同様の効果
が得ることができる。
光ファイバコネクタに用いられるフェルールを始めとし
て、ガラス、セラミックス、プラスチック等からなる単
一材料あるいは複合材料の端面を高精度な凸球面状の鏡
面に加工することができる。
頻度を低減することができ、従来の一般的な球面加工方
法と比較して球面加工の生産性を格段に向上することが
できる。
球面加工装置の概略を示す斜視図である。
するための正面図である。
るフィルム状研磨体の変形例を説明するための図であ
る。
形例)を説明するための図である。
球面加工装置の概略を示す斜視図である。
するための正面図である。
するための断面図である。
球面加工装置の概略を示す斜視図である。
る。
変形例を説明するための正面図である。
変形例を説明するための部分拡大図である。
バコネクタの端面同士の接続の様子を示す図である。
面研磨加工する従来の球面加工方法を説明するための図
である。
Claims (4)
- 【請求項1】被加工物の端面を球面加工するための球面
加工装置であって、 一表面に略凹円弧形状の断面を有する所定長の溝を備え
てなる研磨台と、 前記研磨台に配設されるロール状に巻かれた研磨体と、 該研磨体をロール巻き取り搬送させる手段と、 前記被加工物を回動させる手段と、 前記略凹円弧形状の断面を有する所定長の溝に前記研磨
体が当接されるようにして前記被加工物の端面を前記研
磨体に当接させる手段と、ラックピニオン機構により前記被加工物の回転に連動し
て 該溝の長手方向に沿って前記被加工物を往復運動させ
る手段と、 を備えたことを特徴とする球面加工装置。 - 【請求項2】前記被加工物と前記研磨台との相対的な位
置関係を調節する手段をさらに備え、 前記被加工物の回動中心と前記研磨台の凹断面中心とを
所定幅分ずらして一次加工を行った後、前記被加工物の
回動中心と前記研磨台の凹断面中心とを一致させるよう
にして二次加工を行うことを特徴とする請求項1記載の
球面加工装置。 - 【請求項3】被加工物の端面を球面加工するための球面
加工装置であって、 鼓状のローラと、 該ローラに配設されるフィルム状の研磨体と、 該研磨体を搬送させる手段と、 前記被加工物を保持するチャックと、 該チャックを回動させる手段と、 前記被加工物を前記ローラの梁線方向に往復運動させる
手段と、 前記被加工物の回動中心と前記ローラの梁線とを一致さ
せるようにして前記被加工物の端面を前記研磨体に当接
させる手段と、 を備えたことを特徴とする球面加工装置。 - 【請求項4】前記チャックが、その内部に、前記被加工
物の端面を前記研磨体に所定荷重で当接させる手段を備
えたことを特徴とする請求項3記載の球面加工装置。
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