JP5532511B2 - 切削部材の研削装置 - Google Patents

Description

本発明は、切削部材の研削装置に関し、詳細には、ロッドレンズが組み込まれたロッドレンズアレイの端面（光伝送面）を切削加工する切削部材を研削するための研削装置に関する。

ロッドレンズの棒状光伝送体が組み込まれたロッドレンズアレイの製造過程では、所定の光学特性を発揮させる等の目的で、ロッドレンズアレイの端面を平滑な状態にする切削処理が実施される。

このような切削処理には、例えば、図１に示されるような切削部材１が用いられる。この切削部材１は、略矩形の棒状の刃部２と、この刃部２を支持する略直方体形状の支持部４とを備えている。刃部２は、ダイヤモンド単結晶で作られ、支持部４は、超硬材で作られている。

支持部４は、頂面に対し鋭角をなして傾斜する傾斜側面４ａを有している。この傾斜側面４ａの上縁に、刃部２が、銀蝋８によって蝋付けされることによって切削部材１が構成されている。刃部２は、頂面に対し鋭角をなして傾斜する切削面２ａを有し、この切削面２ａが、支持部４の傾斜側面４ａと略平行な状態で傾斜側面４ａの外方側に位置するように配置されている。

このような切削部材は、ロッドレンズアレイの切削を繰り返すと、刃部２が摩耗して切削能力が低下するため、刃部２を定期的に研磨する必要がある。
このような研磨を行うための装置として、回転する円盤状研磨部材で刃部２を研磨する装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−２７２９０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された研磨装置は、回転する円盤状研磨部材に刃部の切削面２ａを押し当てて、研磨する装置である。このため、刃部２の摩耗が進み、切削面２ａが、支持部４の傾斜側面４ａと略同一面に位置する状態になった場合には、研磨装置による研磨時に、支持部４の傾斜側面４ａも円盤状研磨部材に接触して、削られることになる。
上述したように、支持部４は、超硬材で構成されているため、円盤状研磨部材によって削られると、その削り屑が、円盤状研磨部材を目詰まりさせ、刃部２の研磨を円滑に行うことができなくなる、という問題があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、支持部と該支持部の端部に沿って取付けられた刃部とを備えた切削部材の支持部のみを研削して、刃部の切削面を支持部の先端面よりも外方に位置させるようにする研削装置を提供することを目的としている。

本発明によれば、
切削部材を研削する研削装置であって、
前記切削部材が、頂面に対して鋭角をなして傾斜する傾斜側面を有する支持部と、該支持部の傾斜側面の縁部に取付けられた刃部とを備え、
前記研削装置が、
外周面が研削部であって、回転駆動され、外周面が径方向外方に向かって傾斜した円盤状の研削部材と、
前記研削部材の傾斜した外周面と前記切削部材の前記傾斜側面とが平行になるように前記切削部材を支持する支持機構と、を備え、
該支持機構は、前記切削部材を保持する保持部材と、該保持部材を移動させる移動装置とを備え、
前記移動装置が、前記切削部材の支持部の傾斜側面のみが前記円盤状の研削部材の外周面に当接するように、前記円盤状の前記研削部材の接線方向に、前記切削部材を前記研削部材に対して並進移動させるものである、
ことを特徴とする研削装置が提供される。

このような構成によれば、刃部の研磨に先立って、支持部を刃部に対して後退させることができるので、刃部の研磨時に、確実に刃部のみが研磨される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記切削部材の前記支持部が超硬材で構成され、前記刃部がダイヤモンドを含む材料で構成されている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記移動装置は、前記保持部材を上下方向に移動させる。
このような構成によれば、設置スペースが小さな研削装置が提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記移動装置は、ハイドロチェッカによって、移動速度が制御されている。
このような構成によれば、速度の微調整が可能な研削装置が提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記切削部材が、ロッドレンズアレイの端面切削用の切削部材である。
このような構成の研削装置によって、ロッドレンズアレイの製造効率を向上させることができる。

本発明によれば、支持部と該支持部の端部に沿って取付けられた刃部とを備えた切削部材の支持部のみを研削して、刃部の切削面が支持部の先端面よりも外方に位置させるようにする研削装置が提供される。

本発明の研削装置によって研削される切削部材の斜視図である。 本発明の好ましい態様の研削装置の正面図である。 本発明の好ましい態様の研削装置の上面図である。 本発明の研削装置の研削部材と切削部材との接触状態を示す模式的な平面図である。 本発明の研削装置による研削後の切削部材を示す模式的な図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態の研削装置１０について説明する。
図２は研削装置１０の正面図であり、図３は研削装置１０の上面図である。本実施形態の研削装置は、ロッドレンズアレイの端面（光伝送面）を切削する切削部材（図１）の刃部の研磨に先立って、切削部材の刃部を支持する支持部を研削するための装置である。

図２及び図３に示されているように、研削装置１０は、基台１２の上方に、水平軸線を中心に回転可能に支持された円盤状の研削部材１４を備えている。研削部材１４は、モータ１６の水平方向に延びる出力軸の先端に取付けられ、モータ１６によって回転駆動される。

円盤状の研削部材１４は、外周部が径方向外方に向かって傾斜した研削面とされ、この研削面には、研磨材であるダイヤモンドパウダーが配置されている。

研削装置１０は、図１に示すような切削部材１を、研削部材１４の外周面に当接させるように支持する支持機構１８と、研削装置の作動を制御する制御装置を収容した制御ボックス３０とを備えている。支持機構１８は、先端が研削部材１４の外周部の側方に位置するように配置されているアーム部材（保持部材）２０と、アーム部材（保持部材）２０の基端が接続され、このアーム部材（保持部材）２０を上下方向に往復動させる移動装置２２と、移動装置２２を水平方向に移動させるＸＹステージ３２とを備えている。アーム部材（保持部材）２０は、先端に、切削部材１が取付けられるように構成されている。

移動装置２２は、ＸＹステージ３２上に載置されている。ＸＹステージ３２は、ＸＹステージ３２をＸ軸方向に移動させるステッピングモータ３４と、Ｙ軸方向に移動させるステッピングモータ３６とによってＸＹ両方向に移動される。この結果、移動装置２２は、ＸＹステージ３２の移動とともにＸ方向及びＹ方向に移動する。
移動装置２２は、アーム部材（保持部材）２０の基端が接続されているクロスローラ付エアスライドテーブル２４と、クロスローラ付エアスライドテーブル２４を上下動させる駆動源であるエアシリンダ２６とを備えている。本実施形態では、駆動源であるエアシリンダ２６が、クロスローラ付エアスライドテーブル２４を介して、先端に切削部材１が取付けられたアーム部材（保持部材）２０を、研削部材１４の外周に沿って、図２の実線で示す下方位置と、鎖線で示す上方位置との間で上下動させるように構成されている。

本実施形態の研削装置１０では、ハイドロチェッカ２８が、エアシリンダ２６に接続され、エアシリンダ２６の作動速度を細かく制御できるように構成されている。
モータ１６、ステッピングモータ３４、３６、エアシリンダ２６の動作は、制御ボックス３０内の制御装置によって制御される。

次に、本実施形態の研削装置１０の動作を説明する。
図４は、研削開始前の研削部材１４と切削部材１との接触状態を示す模式的な平面図である。
アーム部材（保持部材）２０を下方位置に配置した状態で、アーム部材（保持部材）２０の先端に切削部材１を取付ける。アーム部材（保持部材）２０が上昇してアーム部材（保持部材）２０の先端が研削部材１４の外周にもっとも近づいたとき、切削部材１と研削部材１４とが図４に示されているような位置関係となるように、アーム部材（保持部材）２０を移動装置２２によって上下方向に移動させ、ＸＹステージ３２によって水平方向に移動させて、研削部材１の位置を調整する。
すなわち、切削部材１の支持部のみが、研削部材１４と接触し、研削部材によって削られるように、切削部材１が配置される。

研削部材１４の周縁部と支持部４の先端部は、図４に示されるように、同じ角度で傾斜しているので、互いに接触することができるようになっている。本実施形態では、傾斜角度αは約１０度である。

次いで、研削部材１４を１０００ｒｐｍの速度で回転させながら、エアシリンダ２６によってアーム部材（保持部材）２０を研削部材１４の接線方向に沿って並進移動させるべく、上方にむけて移動させ、支持部４の研磨を開始する。
エアシリンダ２６の移動速度は、ハイドロチェッカ２８によって、例えば１０ｍｍ／分となるように設定される。アーム部材（保持部材）２０が、破線で示された上方位置に達すると、研磨を終了する。更に研磨が必要な場合は、所望の研磨量が達成されるまで、この上下動を繰り返してもよい。

図５は、研削後の切削部材１を示す模式的な図である。図５に示されるように、研削前には図４に示されるように刃部と支持部とがほぼ面一となっているが、研削後には、刃部の先端面が支持部の先端面よりも前方に位置するようになっており、刃部の先端面と支持部の先端面との間に段差が形成されている。

以上のように、刃部２を研磨するための研磨装置で切削部材１を研磨する前の前処理として、本発明の実施形態の研削装置１０で切削部材１の支持部４を研削することによって、刃部２を研磨するための研磨装置で研磨したときに、刃部２のみを研磨することができるので、支持部４の削り屑によって研磨盤が目詰まりすることがない。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

１ 切削部材
２ 刃部
４ 支持部
１０ 研削装置
１２ 基台
１４ 研削部材
１８ 支持機構
２０ アーム部材
２２ 移動装置
２６ エアシリンダ
２８ ハイドロチェッカ

Claims (6)

1. 切削部材を研削する研削装置であって、
   前記切削部材が、頂面に対して鋭角をなして傾斜する傾斜側面を有する支持部と、該支持部の傾斜側面の縁部に取付けられた刃部とを備え、
   前記研削装置が、
   外周面が研削部であって、回転駆動され、外周面が径方向外方に向かって傾斜した円盤状の研削部材と、
   前記研削部材の傾斜した外周面と前記切削部材の前記傾斜側面とが平行になるように前記切削部材を支持する支持機構と、を備え、
   該支持機構は、前記切削部材を保持する保持部材と、該保持部材を移動させる移動装置とを備え、
   前記移動装置が、前記切削部材の支持部の傾斜側面のみが前記円盤状の研削部材の外周面に当接するように、前記円盤状の前記研削部材の接線方向に、前記切削部材を前記研削部材に対して並進移動させるものである、
   ことを特徴とする研削装置。
2. 前記切削部材の前記支持部が超硬材で構成され、前記刃部がダイヤモンドを含む材料で構成されている、
   請求項１に記載の研削装置。
3. 前記移動装置は、前記保持部材を上下方向に移動させる、
   請求項１または２に記載の研削装置。
4. 前記移動装置は、ハイドロチェッカによって、移動速度が制御されている、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の研削装置。
5. 前記切削部材が、ロッドレンズアレイの端面切削用の切削部材である、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の研削装置。
6. 支持部と、該支持部の傾斜側面に沿って取付けられた刃部とを備えた切削部材の支持部の先端部を研磨することにより、刃部の先端面が支持部の先端面よりも前方に位置すること、
   を特徴とする切削部材の再生方法。

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