JP6513236B2 - 部品の製造方法および研磨装置 - Google Patents
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本発明の部品の製造方法に係る一実施形態である第一の実施形態について説明する。図1は、第一の実施形態を示す図である。図1は第一の実施形態における研磨装置の概略図を示す。本実施形態の部品の製造方法に用いる研磨装置は、研磨工具部Aと被加工物保持部Bと移動機構部Cより構成される。図1(a)において、
研磨工具部Aは、研磨工具8を有し、研磨工具8は、図示しない工具回転機構により工具中心軸S回りに回転可能であってもよい。研磨工具は、この分野で公知の研磨工具を用いることができる。例えば、ウレタンシートを貼りあわせたものや、ピッチ等を用いることができる。
支持部材上の被加工面の球芯を研磨工具の加工面の球芯に位置させた状態で、被加工物が研磨工具上を移動するように支持部材を移動させる。
〔1〕被加工物保持部Bの支持部材6を、被加工物9の被加工面9aの球芯が研磨工具8の加工面8aの球芯Oに位置するように、位置決めすること。
〔2〕支持部材を揺動軸とし、被加工物9の被加工面9aと研磨工具8の加工面8aの球芯Oを揺動の中心として、被加工物1を研磨工具8上を移動(揺動運動)させること。(例えば、被加工物9を、研磨工具8の径方向(R方向(揺動方向))に往復移動させること。
を行なうものである。本実施形態においては、移動機構部として多関節アームを用いる例を記載する。つまり支持部材を多関節アームに取り付ける。多関節アームとは、複数のアームを連結し、連結した部分(関節)を複数有し、それぞれの関節を駆動することで、支持部材を移動させる。図1(a)において、アーム2はアーム関節1を介してフレーム等に、取り付けられる。そして、アーム4はアーム関節3を介してアーム2に、支持部材6はアーム関節5を介してアーム4にそれぞれ連結される。アーム関節1、アーム関節3、アーム関節5は例えば、ハーモニックドライブ(登録商標)、およびステッピングモータ等公知の技術によって駆動される。アーム関節1、アーム関節3、アーム関節5の動きを制御することにより、被加工物9の被加工面9aの球芯(曲率半径)と研磨工具8の加工面8aの球芯(曲率半径)を一致させた状態で支持部材の移動(揺動運動)を行なうことが可能となる。多関節アームを用いると、被加工物の凹凸や、曲率半径によらず、被加工面の球芯を研磨工具の加工面の球芯に高精度に位置決めを行ないながら、コンパクトに揺動させることが可能になる。また、3関節のアームは、3つのモータ、3のハーモニックドライブ(登録商標)、3つのアームより構成することができるため、研磨装置の低コスト化が可能となる。
次に本発明の第二の実施形態について説明する。第一の実施形態と異なる部分である、保持部材7および連結部16について説明する。図1(c)は、保持部材7および連結部16の第二の実施形態を示している。
次に本発明の第三の実施形態について説明する。第三の実施形態は、被加工物の搬送に関するものである。図3は、第三の実施形態を説明する図である。図1、図2と同一構成である部分には同一の符号を付し説明を省略する。図3(a)において、23はバネであり、支持部材6の端部に形成された凹球面部とは異なるもう一方の端部に連結されている。支持部材6は軸受け22をガイドとして中心軸と平行な方向(直動方向)に運動可能な構成となっている。バネ23は自然長L0に対して、ΔLの圧縮方向変位が与えられている。ここで、ΔLは後述するΔL’より小さく設定する必要がある。保持部材7に固定された第一の部材20は、圧縮されたバネ23の弾性力により第二の部材21に押し付けられており、第一の部材20が第二の部材21から受ける垂直抗力Nとバネ23の弾性力Fがつり合っている。そのため、支持部材6の球面部の曲率中心を支点とした保持部材7の傾斜運動、は拘束され、保持部材7の姿勢が安定するため、被加工物の安定した自動搬送が可能となる。また、研磨加工時には図3(b)に示すように、研磨工具8が被加工物9をバネ23の圧縮方向にΔL’押し込むことで、バネ23の弾性力F’により被加工物9に所望の加圧力F’を与える構成となっている。そのため、研磨加工時には第一の部材20は第二の部材21と非接触となり、保持部材7は支持部材6の球面部の曲率中心を支点として傾斜自在となる。
2 アーム1
3 アーム関節2
4 アーム2
5 アーム関節3
6 支持部材
7 保持部材
8 研磨工具
9 被加工物
10 弾性シート
11 外筒
12 保持部
13 支持部材
14 滑り部材
Claims (14)
- 被加工物を研磨工具に対して移動させて前記被加工物を研磨して部品を製造するための部品の製造方法であって、
支持部材を、アームとアームとを連結する関節を複数有する多関節アームの一つのアームに、一つの関節を介して取り付け、前記被加工物の被加工面の球芯が前記支持部材上に位置するように前記被加工物を保持し、前記支持部材上の被加工面の球芯が前記研磨工具の加工面の球芯に位置するように、前記関節を駆動することにより前記支持部材を取り付けた前記一つのアームと前記支持部材とのなす角度を変化させて、前記被加工物が前記研磨工具上を移動するように前記支持部材を移動させて、前記被加工物を研磨することを特徴とする部品の製造方法。 - 前記被加工物は、前記支持部材の先端に形成された凹球面部と、前記被加工物を保持する保持部材の中心部の滑り部材とを当接させて、前記保持部材を前記支持部材に対して傾斜自在に保持することを特徴とする請求項1記載の部品の製造方法。
- 前記被加工物は、前記支持部材の先端に形成された凸球面部と、前記被加工物を保持する保持部材の中心部の凹形状部とを当接させて、前記保持部材を前記支持部材に対して傾斜自在に保持することを特徴とする請求項1記載の部品の製造方法。
- 前記凹形状部は、球面形状であることを特徴とする請求項3記載の部品の製造方法。
- 前記凹形状部は、テーパー形状であることを特徴とする請求項3記載の部品の製造方法。
- 前記保持部材に回転伝達部材を連結し、前記回転伝達部材によってワーク回転機構からの回転を前記保持部材に伝達することにより前記被加工物を回転させることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載の部品の製造方法。
- 前記保持部材に、第一の部材を連結し、前記第一の部材に第二の部材を当接させることで、前記保持部材の前記支持部材に対する傾斜を拘束することを特徴とする請求項3乃至6いずれか1項記載の部品の製造方法。
- 前記第二の部材に回転伝達部材を連結し、前記回転伝達部材によってワーク回転機構からの回転を前記保持部材に伝達することにより前記被加工物を回転させることを特徴とする請求項7記載の部品の製造方法。
- 前記研磨により製造される部品は、光学部材、光学部材を成形するための型、または光学部材の原器であることを特徴とする請求項1乃至8いずれか1項記載の部品の製造方法。
- 被加工物を研磨工具に対して移動させて前記被加工物を研磨するための研磨装置であって、
前記被加工物を保持するための保持部材と、
前記保持部材と当接する支持部材と、
前記支持部材を一つのアームに一つの関節を介して取り付けて移動させる、アームとアームを連結してなる関節を複数有する多関節アームを有し、
前記多関節アームの前記複数の関節をそれぞれ駆動して前記一つのアームと前記支持部材とのなす角度を変化させて前記支持部材を移動させることを特徴とする研磨装置。 - 前記保持部材と前記支持部材との当接は、前記保持部材の中心部の滑り部材と、前記支持部材の先端部の凹球面部とによって行なうことを特徴とする請求項10記載の研磨装置。
- 前記保持部材と前記支持部材との当接は、前記保持部材の中心部の凹形状部と、支持部材の先端に形成された凸球面部とによって行なうことを特徴とする請求項10記載の研磨装置。
- 前記凹形状部は、球面形状であることを特徴とする請求項12記載の研磨装置。
- 前記凹形状部は、テーパー形状であることを特徴とする請求項12記載の研磨装置。
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