JP5060490B2 - ワークチャンバおよびプラットホームを備えた研摩機 - Google Patents
ワークチャンバおよびプラットホームを備えた研摩機 Download PDFInfo
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Description
光学素子を回転駆動するように構成されたスピンドルと、
該スピンドルに対して移動できる研摩工具とを有する光学素子用研摩機において、
ワークチャンバの頂部に取付けられたプラットホームを更に有し、ワークチャンバがスピンドルを備え、プラットホームが本体を保持し、該本体には研摩工具が取付けられていることを特徴とする。
本体は摺動手段上に取付けられ、
摺動手段は、プラットホームに固定されたレール上に取付けられ、
摺動手段は、プラットホームに取付けられたボールねじにより駆動され、
ボールねじは、プラットホームに固定されたモータにより回転駆動され、
ボールねじはベローズにより保護され、
本体は、一軸線の回りで回転できるように摺動手段に取付けられ、
本体を回転駆動するように構成された第一ジャッキを更に有し、
プラットホームに固定された第二本体に取付けられた第二研摩工具と協働するように構成された第二スピンドルを更に有し、
本体はロッドが設けられた第二ジャッキであり、ロッドは研摩工具を保持するように構成され、
ワークチャンバ内に研摩液を噴射する研摩液回路を更に有し、該研摩液回路は、研摩機から解放できかつタンク、ポンプおよびフィルタを保持している引出しを備え、
引出しはワークチャンバに対して移動できるように構成され、
研摩液回路は迅速解放カップリングを有し、該カップリングは引出しに取付けられかつ該引出しを研摩機の残部から分離できるように構成され、
スピンドルは、該スピンドルと同じレベルに配置されたモータにより回転駆動され、
モータおよびスピンドルは同じプラットホームに取付けられ、
モータは、ベルトを介してスピンドルを回転駆動し、
プラットホームは、本体に取付けられたドームおよび該ドームを閉鎖するリップシールによりワークチャンバから遮断され、
本体およびプラットホームに取付けられたベローズを更に有し、
摺動手段は、該摺動手段に取付けられたベローズにより保護されたレール上に取付けられ、
ワークチャンバは、スピンドルおよび研摩工具へのアクセスを可能にする扉を有し、該扉は回転できるようにアームに取付けられ、
アームは、ワークチャンバに対して一軸線の回りで回転できるように取付けられ、
アームは、ジャッキにより前記軸線の回りで回転駆動される。
光学素子を回転駆動できるスピンドルと、
該スピンドルに対して移動できる研摩工具とを有し、スピンドルが、該スピンドルと同じレベルに配置されたモータにより回転駆動される光学素子用研摩機を提供することにある。
モータおよびスピンドルは、同じプラットホーム上に取付けることができる。
本発明の他の目的は、
光学素子を回転駆動できるスピンドルと、
該スピンドルに対して移動できる研摩工具と、
研摩液をワークチャンバ内に噴射する研摩液回路とを有し、該研摩液回路が、研摩機から解放できかつタンク、ポンプおよびフィルタを保持する引出しを有している構成の光学素子研摩機を提供することにある。
本発明の好ましい特徴によれば、引出しは、床上で移動させるためのホイールを有している。
本発明の他の好ましい特徴によれば、研摩液回路は、引出しに取付けられておりかつ研摩機の残部から引出しを分離させることができる迅速解放形カップリングを有している。
図1〜図3に示す生産機械は、この例では、眼鏡用レンズを研摩してガラスを修正することができる研摩機である。
ワークチャンバ2内には2つのスピンドル3が配置されており(図2参照)、各スピンドル3は、研摩すべき眼鏡用レンズ4を所定位置に保持できる。各スピンドル3は、レンズ4に接触できる研摩工具5によりレンを研摩する目的でレンズ4を保持し、レンズ4を回転可能に駆動できる。
研摩作業行程で、工具5が、回転駆動されるレンズ4と接触する間に、研摩液循環装置(後述)は、この適用形式では慣用的な態様で工具5およびレンズ4上に研摩液を噴射できる。研摩液は、例えば、できるならば砥粒を含有する潤滑液で形成できる。
フレーム1の下方部分には電気キャビネット10も支持されており、該電気キャビネットは、ヒンジにより取付けられかつキャビネット10を気密シールする扉11を有している。電気キャビネット10は、電力部品および研摩機の電気アクチュエータに接続された種々の電子ユニットおよび制御装置を受入れることができる。
簡単に説明した上記研摩機の各部品についてより詳細に説明する。
ワークチャンバ2は、研摩液を噴射することを含む研摩作業が行われる液密ボックスとして設計されている。ワークチャンバ2の液密性は、研摩液が侵入して研摩機のモータ駆動部品と接触し、該部品を損傷することを防止する上で必要である。
研摩チャンバ2は、好ましくはポリマー、アルミニウムまたはステンレス鋼等の耐食性材料から形成される。研摩液が壁に沿って容易に流れ得るようにするため、包囲体13の内壁には、テフロン(登録商標)または適当なペイントのような非付着性コーティングを施すのが有利である。
包囲体13は、作業者が研摩作業を視覚チェックできるようにするため、2つの透明側方窓14を有している。
包囲体13はまた前方開口22を有している。該前方開口22は扉15により開閉され、特に、研摩すべきレンズ4のローディングおよびアンローディングを行いまたは研摩工具5の交換を行うべく作業者がワークチャンバ2の内部にアクセスできるようにしている。図4では扉15が閉じられているのに対し、図5では扉15が閉じられている。好ましくは扉15も透明にして、作業者が研摩機の前方に居るときに研摩作業をチェックできるようにする。扉15の周囲に配置されたシール16は、扉15を閉じたときのワークチャンバ2の液密性を更に高めることができる。
シャフト19の各端部は、扉15の開閉させるリンク18A、18Bに連結されている。一方のリンク18Aは、例えば空気圧ジャッキ、電気ジャッキまたは油圧ジャッキ等のジャッキ21により駆動される。扉15が閉じられた図4では、ジャッキ21が後退位置にありかつ扉15の有効閉鎖を行うべく前記後退位置を維持することができる。ジャッキ21の伸長位置は、リンク18を図4に鎖線で示す位置(この位置は、図5示す位置に一致する)に駆動し、従って扉15を開位置に移動させる。
ジャッキ21が故障した場合に扉を手動で開閉できるようにするため、研摩機の外部から他方のリンク18Bにアクセスできるように構成できる。
包囲体13はまた、扉15とは反対側のその壁にディストリビュータ27を有し、該ディストリビュータ27は、研摩液を研摩液回路からワークチャンバ2の内部に液密導入し、該研摩液を後述の噴射ユニットに分配することを可能にする。
包囲体13のルーフを形成する壁には、研摩工具5を支持する装置を通しかつ該装置を前後方向に水平移動させる2つの長孔29が設けられている。図4には、研摩工具5がその最前方位置にあるところが示されており、一方、その最後方位置は鎖線で示されている。研摩工具5の最後方位置は、図5に示されている。
ドーム31では、リップシール32の2つの弾性リップがドーム上で閉じる。図2では、左側のジャッキ30が単にそのドーム31を備えているところが示され、これに対し、右側のジャッキ30は、そのドームがシール32の弾性リップにより覆われているところが示されている。
液密性に関する第二防御ラインを得るため、各長孔29はまた、各端部が包囲体13の外面に取付けられかつジャッキ30を受入れる孔を備えたベローズ33によっても閉塞される(図4参照)。
ワークチャンバ2は、プラットホーム23をフレーム1に連結する6つの振動ダンパを介してフレーム1上に取付けられる。かくして、研摩作業によりワークチャンバ2内に発生される振動が研摩機の残部に伝達されることはない。
図2の正面図に示すように、研摩機は2つの研摩工具5を有し、各研摩工具5はジャッキ30により支持されている。以下の説明は一方の工具5について行うが、この説明は同一の両工具5について適用されるものである。
図2、図4および図5に示すように、工具5を保持しかつ移動させる装置には、ロッド35を備えたジャッキ30が設けられかつロッド35の一端には研摩工具5が固定されていて、ジャッキ30がレンズ4に対する工具5の伸長および後退を行なわせることができる。ジャッキ30は、例えば、空気圧ジャッキ、油圧ジャッキまたは電気ジャッキである。ジャッキ30は長孔29を通して取付けられ、かつシャフト36により長孔29内の所定位置に保持される。シャフト36は、ジャッキ30をキャリジ37に連結する。
工具支持プラットホーム41上にはモータ44(図7)が取付けられており、ベルト45を介してボールねじ39を駆動できる。
かくして、2つのキャリジ37およびビーム38により形成された剛性アセンブリは、ジャッキ30が長孔29の一端に位置する前方位置と、ジャッキ30が長孔29の他端に位置する後退位置との間で直線移動するように取付けられている。従って、この直線移動は、3軸すなわち両レール42およびボールねじ39により案内され、ボールねじ39は、この直線移動をモータ駆動により行うことを可能にする。
かくして、工具キャリヤ装置は、研摩機のサブアセンブリとして、全体がプラットホーム41上に取付けられる。このような構成は、部品を別々にプラットホーム41上に取付け、次に、完成した研摩機上にサブアセンブリを取付けることにより、単にプラットホーム41をワークチャンバ2およびフレーム1上に固定するだけで研摩機を製造することを可能にする。
工具キャリヤプラットホーム41は、ワークチャンバ2の長孔29と同じ2つの開口を有し、これにより、工具キャリヤアセンブリ41をワークチャンバ2上に取付けるとき、これらの開口は長孔29に対向して配置され、長孔29に対して垂直に配置されたジャッキ30の水平直線移動を可能にする。
各ジャッキ30は、図8および図9(それぞれ、側方および正面から見たもの)に示したジャッキと同じである。
図8はロッド35が後退位置にあるジャッキ30を示し、図9はロッド35が伸長位置にあるジャッキ30を示す。ねじ49は長孔50と協働して、ピストン47およびロッド35の移動を上記後退位置と伸長位置との間に制限しかつジャッキ30の長手方向軸線の回りでの回転を防止する。
2つのボールベアリングリニアブシュ51が、ロッド35の直線移動を案内しかつ工具5の作業により生じる半径方向荷重を支持する。
カーボン製のピストン47およびガラス製のシリンダ52を用いることにより、ジャッキ30のより良い反応性およびより良い精度が得られる(カーボンとガラスとの協働により得られる低摩擦係数による)。
ジャッキ53は、例えば、空気圧ジャッキ、油圧ジャッキまたは電気ジャッキである。
図5は、ジャッキ53が伸長位置にあるところを示し、この位置は、ジャッキ30の垂直位置に一致する。図5における鎖線55は、ジャッキ53のロッドが後退した作用を受けてジャッキ30が枢動したときのジャッキ30の長手方向軸線の位置を示す。
ジャッキ53は、研摩中でも、ジャッキ30が、ジャッキ53により決定された種々の枢動移動角度に一致する種々の位置を安定して占めることができるようにする戻り止め装置を有するのが好ましい。
また、ジャッキ53は、ジャッキ30の傾斜角度を制御する一体形エンコーダを有するのが好ましい。
図11は、研摩機が備えている2つの同一スピンドル(図2参照)の1つを示す詳細図である。
スピンドル3は、ワークチャンバ2の開口24に嵌合する直径をもつ円筒状本体56を有している。円筒状本体56には、ワークチャンバ2のプラットホーム23に取付けられるベース57が設けられている。この取付けは、「Оリング」シール58により液密化される。
円筒状本体56内には、スリーブ部材59が、2つのベアリング60を介して回転可能に取付けられている。スリーブ部材59の下端部には、プーリ61がキーを介して固定されている。
従って回転ヘッド64は、スリーブ部材59を介してプーリ61により回転駆動される。回転ヘッド64が回転しているときでも、リップシール65により、本体56と回転ヘッド64との間の液密性が得られる。
スピンドル3は更に、スリーブ部材59を通って延びているロッド67の下端部にねじ止めされたチャック66を有する。ロッド67はその下端部がスリーブ部材59から出ていて、圧縮スプリング69がクランプ68により保持されている。クランプ68は、アクチュエータ70と協働する。
かくして、回転ヘッド64内に落下する研摩液および不純物がスピンドル3の回転部品内に浸透することはない。更に、研摩液および不純物は、遠心力の作用を受けて、ホイップホール72から真空排出される。
研摩すべき眼鏡用レンズ4に固定された接着剤ペグ73を介してレンズ4を保持するチャック66がここに図示されている。
作業者がアクセスできるペダルにより、チャック66がペグ73をグリップしかつ解放することを可能にする。
モータ74は研摩機のノイズの主要原因であるが、モータにより発生された振動は、振動ダンパ75の存在によりプラットホーム23に伝達されることはない。
図10の概略図に示すように、モータ74はプーリ76を有し、該プーリ76はベルト77と協働して各スピンドル3のプーリ61を駆動する。
図12には、回路を構成するコンポーネント群が示されている。この概略図は、研摩機内でのコンポーネント群の位置を考慮に入れず、コンポーネント群の相互関係を示すものである。
ワークチャンバ2の包囲体13は、ここでは、研摩液の容器として示されている。研摩液は、重力により中央開口25から切換弁78に向かい、次にタンク7へと流れる。切換弁78はまた、中央開口内の流れを掃除ドレン85に指向させることができる。タンク7内に取付けられたフィルタグリッド79は、ワークチャンバ2からの研摩液中に存在する異物の第一濾過作業を行うことができる。引出し6(図1参照)は、フィルタの交換または掃除を行うことを可能にし、かつ掃除作業のためにアクセスすることを可能にする。
研摩液は、ポンプ82によりタンク7の底から、切換弁83およびハンプホース84を介して回路の残部に循環される。切換弁83はまた、研摩液をシステムのドレンに指向させることができる。
フィルタ89を出た研摩液は、連続的に温度センサ90、弁91および流量センサ92を介して、ワークチャンバ2内のディストリビュータ27に導かれる。回路の終端部で側方から示されたディストリビュータ27は、図面の左側のワークチャンバ2内で正面からも示されている。
ヒンジ止めされた各固定ノズル93は研摩すべき1つのレンズに向けられており、これに対し、各可動二重ノズル94は、1つのジャッキ30の本体に取付けられかつ対応工具5に向けられている。
安全性の理由から、研摩サイクルの開始(研摩サイクルが開始されると、スピンドル三および工具5が始動されかつ研摩液が循環される)は、2つのサイドボタン95(図2参照)により遂行される。2つのサイドボタン95は同時に押す必要があり、従って作業者は、研摩機の始動時には両手をボタン95上に置かなくてはならない。
3 スピンドル
4 眼鏡用レンズ
5 研摩工具
13 包囲体
21、30、53 ジャッキ
29 長孔
39 ボールねじ
37 キャリジ
Claims (22)
- 光学素子(4)を回転駆動するように構成されたスピンドル(3)と、
該スピンドル(3)に対して移動できる研摩工具(5)とを有する光学素子用研摩機において、
別体のサブアセンブリとしてワークチャンバ(2)の頂部に取付けられたプラットホーム(41)を更に有し、ワークチャンバ(2)がスピンドル(3)を備え、プラットホーム(41)がジャッキ(30)を保持し、該ジャッキ(30)には研摩工具(5)が取付けられていることを特徴とする光学素子用研摩機。 - 前記ジャッキ(30)は摺動手段(37)上に取付けられていることを特徴とする請求項1記載の光学素子用研摩機。
- 前記摺動手段(37)は、プラットホーム(41)に固定されたレール(42)上に取付けられていることを特徴とする請求項2記載の光学素子用研摩機。
- 前記摺動手段(37)は、プラットホーム(41)に取付けられたボールねじ(39)により駆動されることを特徴とする請求項2記載の光学素子用研摩機。
- 前記ボールねじ(39)は、プラットホーム(41)に固定されたモータ(44)により回転駆動されることを特徴とする請求項4記載の光学素子用研摩機。
- 前記ボールねじ(39)はベローズ(46)により保護されていることを特徴とする請求項4記載の光学素子用研摩機。
- 前記ジャッキ(30)は、シャフト(36)の回りで枢動できるように摺動手段(37)に取付けられていることを特徴とする請求項2記載の光学素子用研摩機。
- 前記ジャッキ(30)を枢動させるように構成された第一ジャッキ(53)を更に有することを特徴とする請求項7記載の光学素子用研摩機。
- プラットホーム(41)に固定された第二ジャッキ(30)に取付けられた第二研摩工具(5)と協働するように構成された第二スピンドル(3)を更に有することを特徴とする請求項1記載の光学素子用研摩機。
- 前記ジャッキはロッド(35)が設けられた第二ジャッキ(30)であり、ロッド(35)は研摩工具(5)を保持するように構成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項記載の光学素子用研摩機。
- 前記ワークチャンバ(2)内に研摩液を噴射する研摩液回路を更に有し、該研摩液回路は、研摩機から解放できかつタンク(7)、ポンプ(82)およびフィルタ(89)を保持している引出し(6)を備えていることを特徴とする請求項1記載の光学素子用研摩機。
- 前記引出し(6)はワークチャンバ(2)に対して移動できるように構成されていることを特徴とする請求項11記載の光学素子用研摩機。
- 前記研摩液回路は迅速解放カップリングを有し、該カップリングは引出し(6)に取付けられかつ該引出し(6)を研摩機の残部から分離できるように構成されていることを特徴とする請求項11記載の光学素子用研摩機。
- 前記スピンドル(3)は、該スピンドル(3)と同じレベルに配置されたモータ(74)により回転駆動されることを特徴とする請求項1記載の光学素子用研摩機。
- 前記モータ(74)およびスピンドル(3)は同じプラットホーム(23)に取付けられていることを特徴とする請求項14記載の光学素子用研摩機。
- 前記モータ(74)は、ベルト(27)を介してスピンドル(3)を回転駆動することを特徴とする請求項14記載の光学素子用研摩機。
- 前記プラットホーム(41)は、前記ジャッキ(30)に取付けられたドーム(31)および該ドーム(31)を閉鎖するリップシール(32)によりワークチャンバから遮断されていることを特徴とする請求項1記載の光学素子用研摩機。
- 前記ジャッキ(30)およびプラットホーム(41)に取付けられたベローズ(33)を更に有することを特徴とする請求項1記載の光学素子用研摩機。
- 前記摺動手段(37)は、該摺動手段(37)に取付けられたベローズ(33)により保護されたレール(42)上に取付けられていることを特徴とする請求項2記載の光学素子用研摩機。
- 前記ワークチャンバ(2)は、スピンドル(3)および研摩工具(5)へのアクセスを可能にする扉(15)を有し、該扉(15)は回転できるようにアーム(17)に取付けられていることを特徴とする請求項1記載の光学素子用研摩機。
- 前記アーム(17)は、ワークチャンバ(2)に対してシャフト(19)の回りで回転できるように取付けられていることを特徴とする請求項20記載の光学素子用研摩機。
- 前記アーム(17)は、第3ジャッキ(21)によりシャフト(19)の回りで回転駆動されることを特徴とする請求項21記載の光学素子用研摩機。
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