JPH058170A

JPH058170A - 球形研磨装置

Info

Publication number: JPH058170A
Application number: JP3306618A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Takei; 久幸武井; Hitoshi Minegishi; 仁峯岸
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1991-10-24
Publication date: 1993-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】多種少量の球形被加工物を高精度に研磨加工
する。【構成】被加工部材４の砥石７を回転自在に設ける。
砥石７の加工面に対して、上軸ホルダ３を接近離反およ
び平行移動可能に設けるとともに回転自在に設け、上軸
ホルダ３と砥石７の加工面との間で、被加工部材４を転
動自在に保持する。上軸ホルダ３は、砥石７と被加工部
材４との当接を検知して所定量上昇すべく設けるととも
に砥石７と被加工部材４の磨耗量に対応して下降自在に
設ける。上軸ホルダ３に被加工部材４を砥石７の加工面
に押圧する流体供給孔２を設ける。【効果】被加工部材４は、上軸ホルダ３の回転と砥石
７の回転が合成され、砥石７の加工面上であらゆる方向
に回転し、被加工部材４を研磨加工する。上軸ホルダ３
を所定量上昇および所定量下降して、上軸ホルダ３と被
下降部材４との隙間を一定に維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、球形の光学素子および
鋼球等の球形研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から球形の光学素子、剛球あるいは
セラミックボール等の球形被加工物を加工するボール加
工法が知られており、例えば特開昭６１−１９２４７２
号公報記載の球形研磨装置が用いられている。上記球形
研磨装置は、図１２の中央縦断面図に示すように、円板
状下ラップ盤３２と下ラップ盤１に対し、近接・離反自
在な円板状上ラップ盤３２が、同一回転軸線で回転自在
に対向して上下方向に設けられている。上記下ラップ盤
３２の下面および上ラップ盤３１の上面には、それぞれ
回転駆動源に連結された下回転軸３７および上回転軸３
６が回転軸線上でそれぞれ固着されている。また、下ラ
ップ盤３２の上面には、１本の円環状のＶ字状溝３３が
刻設されており、このＶ字状溝３３内に球体の被加工物
３５が多数配置されるようになっている。さらに、下ラ
ップ盤３２と上ラップ盤３１との間には、加工の際に被
加工物３３が互いに干渉し合うことを防ぎ、且つ被加工
物３５の回転を良くするために、Ｖ字状溝３３内に配置
された多数の被加工物３５を等間隔で転動自在に保持す
るテフロンシート３４が設けられている。

【０００３】次に、上記構成からなる球体研磨装置の加
工方法を説明すると、図１３に示すようにまず、テフロ
ンシート３４を介して多数の被加工物３５をＶ字状溝３
３内に等間隔で配置する。その後、上ラップ盤３１を下
降させ、被加工物３５を下ラップ盤３２と上ラップ盤３
１とにより狭圧する。次に、かかる状態で、上下ラップ
盤３１，３２をそれぞ矢印方向に回転させる。このとき
被加工物３５はＶ字状溝３３内を転がりながら進み研磨
加工される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の球
体研磨装置において、高精度に加工された球体を得るに
は、被加工物３５が、いかにＶ字状溝３３内を良く転が
るかにあり、換言すれば、下ラップ盤３２と上ラップ盤
３１の間で被加工物３５が干渉し合うことなく、平行か
つ円滑に回転するかにある。したがって、上記球体研磨
装置では、下ラップ盤３２と上ラップ盤３１間の干渉が
なく、しかも平行に回転するための干渉材として、加工
される被加工物３５そのものがその役割を負っている。
上記球体研磨装置においては、被加工物３５が同時に多
数個同一球径に加工され、特に小径の球体加工では同時
に数百個の加工が可能である。このことは、従来のボー
ル加工が大量生産向きであることを示している。しか
し、商品が多様化している現在において光学素子は必要
とする数量を加工することが出来なく非常に大きな無駄
が発生していた。すなわち、前記従来の球体研磨装置
は、その加工方法が持つ特徴から大量生産を余儀無くさ
れていた。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたもので、必要な数量で必要な寸法の精度良い光
学素子が適時に得られる球形研磨装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の球形研磨装置は、図１の概念図で示すよう
に、回転軸６に砥石７を設け、この砥石７の加工面上に
おいて被加工部材４を転動自在に保持する回転自在な上
軸ホルダ３を砥石７に対して近接離反および平行移動自
在に設ける。また、上軸ホルダ３は、砥石７被加工部材
４との当接を検知して所定量上昇すべく設けるとともに
砥石７と被加工部材４の磨耗量に対応して下降自在に設
ける。さらに、上軸ホルダ３に被加工部材４を砥石７の
加工面に押圧する流体供給孔２を設けるとともに被加工
部材４に研削液供給する研削液供給手段を設ける。ま
た、上記球形研磨装置には、砥石７の加工面を研削して
調整する調整用砥石を回転自在および上下動自在に設け
てもよい。さらに、上記砥石７は交換可能に設けてもよ
い。

【０００７】

【作用】上記のように構成された球体研磨装置によれ
ば、被加工部材４は、流体圧によって砥石７に押圧され
るとともに、砥石７と上軸ホルダ３の回転の合成により
あらゆる方向に転動する。また、上軸ホルダ３が平行移
動することにより砥石７の全面で研磨加工が行える。さ
らに、上軸ホルダ３は、被加工部材４が砥石７と当接し
た後に所定量上昇しおよび被加工部材４と砥石７の磨耗
量に対応して所定量降下することで、被加工部材４と上
軸ホルダ３との隙間が一定に保たれる。この時上軸ホル
ダの回転数と、砥石７の回転数と、砥石７の材質（硬
さ、粗さ）と、砥石７の被加工部材４を加工する位置の
周速と、流体の圧力と被加工部材４の大きさと、砥石７
の磨耗量と、被加工部材４の磨耗量とを考慮して、ホル
ダ３と被加工部材４との間に常に一定の隙間が得られる
ように、上軸ホルダ３の下降量が設定される。また、調
整用砥石は、被加工部材４の研磨加工により部分的に磨
耗した砥石７の加工面の全面を平面状に加工する。さら
に、研磨加工による被加工部材４の磨耗にともない、上
軸ホルダ３と被加工部材４との隙間が一定に保たれるよ
うに設定することで、被加工部材４には絶えず一定の流
体圧が掛かるようになり、精度良い真球が得られる。ま
た、流体圧を上軸ホルダ３の自動降下によってコントロ
ールすることにより、粗研磨から仕上げ研磨までの加工
が可能となる。

【０００８】

【実施例１】図２は、本発明の球体研磨装置の実施例１
を示す正面図である。球体研磨装置の基台４０の上部に
は、基台４０上に形成した図示しないガイドレールによ
って上下方向に案内される上軸ベース４１が設けられて
いる。上軸ベース４１には、基台４０に固定したサーボ
モータ４２に連結したボールネジ４３が取り付けられて
おり、サーボモータ４２の駆動により上軸ベース４１を
上下方向に移動し、任意の位置に保持固定し得るように
なっている。また、上軸ベース４１上には、上軸ベース
４１に形成した図示しないガイドレールによって水平方
向に案内される移動ベース４４が設けられている。

【０００９】移動ベース４４には、上軸ベース４１に片
端部を固定したサーボモータ４５に連結したボールネジ
４６が取付けられており、サーボモータ４５を図示しな
い電装によって制御することにより、移動ベース４４を
水平方向に移動し、任意の位置に保持固定し得るように
なっている。移動ベース４４上には、上軸シャフト４７
を回転自在に設けた上軸４８と上軸シャフト４７を回転
するモータ４９が配置されている。上軸シャフト４７と
モータ４９の回転軸には、それぞれプーリ５０，５１が
取付けられ、プーリ５０，５１にはベルト５２が捲回さ
れている。

【００１０】上軸４８は、図３に示すように、ボックス
５３、中軸５４および上軸シャフト４７等から構成され
ている。中軸５４は、ボックス５３の内径部分で中心軸
方向（上下方向）へ摺動自在に保持されている。中軸５
４の下端面は、ボックス５３の内径部分下端に設けた係
止部５３ａと係止され、中軸５４が自重によりボックス
５３外へ下降するのを防止している。中軸５４の上端面
には、Ｌ字形位置決め板５５が、その突端部５５ａをボ
ックス５３の外側より突出した状態で、ボルト５６によ
り固定されている。一方、ボックス５３の外側上部に
は、リミットスイッチ５７が位置決め板５５の突端部５
５ａと対応して突端部５５ａの下方に設けられている。
リミットスイッチ５７は、コード５８を介して図示しな
い電装に接続されている。本実施例においては、中軸５
４の下端面がボックス５３の係止部５３ａと当接してい
るとき、リミットスイッチ５７が突端部５５ａの下面と
接触するように設定されている。

【００１１】上軸シャフト４７は、２個の軸受け５９を
介して、中軸５４内で回転自在に保持されている。上軸
シャフト４７には、軸受け５９と係止して中軸５４に対
する中心軸方向への移動を規制するために、その略中央
部を大径に形成した係止部４７ａが設けられている。す
なわち、係止部４７ａの下端面は、中軸５４の内径部下
端に形成した係止部５４ａによって係止された軸受け５
９により係止され、一方、係止部４７ａの上端面は、中
軸５４の内径部上方で螺着したネジ６０により下方向に
押圧されている軸受け５９により係止されている。２個
の軸受け５９間にはカラー６１が配置され、カラー６１
は、上軸シャフト４７の係止部４７ａの長さと同じ長さ
に形成されるともに、外径が中軸５４の内径と等しくお
よび内径が上軸シャフト４７の係止部４７ａの外径と等
しく形成されている。

【００１２】上軸シャフト４７の軸中心には、貫通孔６
２が形成されている。上軸シャフト４７に固着したプー
リー５０の上端には、図示を省略した流体供給装置に連
結したエアーホース６３が、貫通孔６２の上部開口と連
通するようにロータリージョイント６４を介して取付け
られている。一方、上軸シャフト４７の下端（先端）に
は、被加工部材６５を保持する凹Ｒ状の収納部６６を下
端（先端）中央に形成したホルダ６７がネジ６８により
取付けられてている。ホルダ６７内には、収納部６６に
上記流体供給装置から流体を供給するための供給孔６９
が形成されている。供給孔６９は、一端が貫通孔６２と
連通され、他端が収納部６６に開口されている。

【００１３】ホルダ６７の下方には、収納部６６と対向
して水平に環状の砥石７０が配置され、収納部６６と砥
石７０との間で被加工部材６５が保持されるようになっ
ている。砥石７０は、貼付皿７１に貼り付けられ、基台
４０の下部に取付けたモータ７２により回転自在に保持
されている。

【００１４】砥石７０の上方には、ツルーイング用砥石
７３が配置されている。ツルーイング用砥石７３は、砥
石７０の環部の幅より大径とした円板状に形成され、砥
石７０の回転軸を中心として上軸４８の位置と反対の位
置で、砥石７０の加工面と平行に対向配置されている。
このツルーイング用砥石７３は、基台４０に取付けたサ
ーボモータ７４により、図示しないガイドレール上を上
下動自在に案内されるモータ７５の回転軸の先端に、貼
付皿７６を介してネジ７７により取付けられている。す
なわち、ツルーイング用砥石７３は、砥石７０に対して
接近離反自在かつ回転自在に設けられている。

【００１５】基台４０の下部には、クーラントを溜める
タンク７８が設けられている。タンク７８の上方にはポ
ンプ７９が配置され、ポンプ７９には、タンク７８内の
クーラントを被加工部材６５とツルーイング用砥石７３
に供給するクーラントホース８０，８１が接続されてい
る。

【００１６】次に、上記球形研磨装置の作用を図２から
図６を用いて説明する。まず、ホルダ９７の収納部６６
に水９３を張り（図３参照）、被加工部材６５を収納部
６６内で保持する。このとき、被加工部材６５は水９３
の表面張力により落下することなく保持される。なお、
被加工部材６５の保持はエア吸引装置で行ってもよい。
次に、サーボモータ４２を駆動して上軸４８を下降し、
被加工部材６５を砥石７０の加工面に当接すると（図３
参照）、サーボモータ４２の制御により上軸シャフト４
７、中軸５４とともに、位置決め板５５が上昇する。位
置決め板５５の突端部５５ａとリミットスイッチ５７が
離れることによりゼロセットされ、サーボモータ４２の
制御により、被加工部材６５と収納部６６の壁面との間
に所望の隙間が形成されたところで停止する（図４参
照）。

【００１７】上記の状態で被加工部材６５をホルダ６７
と砥石７０との間で保持した後、タンク７８からポンプ
７９によりクーラントホース８０を介して、被加工部材
６５にクーラントを供給するとともに、図示しない流体
供給装置によりエアを供給孔６９から収納部６６に供給
する。そして、モータ４９を作動してホルダ６７を回転
するともに、モータ７２を作動して砥石７０を回転す
る。この時、被加工部材６５は、ホルダ６７および砥石
７０の回転と供給される流体圧と収納部６６および砥石
７０の隙間から流出する流体動力とにより、砥石７０の
加工面上であらゆる方向に転動し、真球状の球体に研磨
される。かかる研磨加工は、砥石７０の加工面上で、研
磨加工が可能な最も外周部位から開始し、１つの被加工
部材６５の加工が終了するまで砥石７０の半径方向の加
工位置を移動しないで行う。

【００１８】上記研磨加工の進行とともに、図５に示す
ように砥石７０の加工面が磨耗して、磨耗量Ｌが生じ、
また、被加工部材６５の外形がΔｄ₁減少する。被加工
部材６５とホルダ６７の収納部６６との隙間ｈを一定と
するために、砥石の磨耗量Ｌと、前記被加工部材１５の
減少量Δｄ₁とホルダの磨耗量Δｄ₂とから上軸４８の
下降量を図示しない電装に設定する。電装からの信号を
受けて駆動するサーボモータによってボールネジ４６を
回転し、上軸ベース４１とともに上軸２を下降し、被加
工部材６５と収納部６６との隙間ｈを一定に維持するこ
とができる。

【００１９】研磨加工が終了した後、ホルダ６７と砥石
７０の回転を停止するとともに、クーラントとエアの供
給を停止する。そして、上軸４８を上昇して加工物を取
り出す。加工物を取り出したあとに、上軸ベース４１を
砥石７０の回転中心方向に水平移動する。このときの移
動量は、次に加工する被加工部材６５径と、加工による
磨耗量とを考慮し、前回の加工によって磨耗した砥石７
０の加工部分と干渉しない位置とする。上軸４８の移動
が終了した後、前述した動作により、新しい被加工部材
６５をホルダ６７の収納部６６に収納する。上軸１２が
水平移動することにより、砥石７０の回転中心と被加工
部材６５の距離が変化し、それにともなって被加工部材
６５に対する砥石７０の周速が変化する。すなわち、被
加工部材６５と砥石７０の回転中心が近くなるほど周速
は遅くなる。上記のような理由から、加工条件を一定に
保つためにモータ７２を図示しない電装によって制御
し、砥石７０の回転数を変化させ、被加工部材６５に対
する砥石７０の周速を一定に保っている。

【００２０】その後、環状の砥石７０の加工面が全て研
磨加工に使用されると、図６に示すようにツルーイング
砥石７３によってツルーイングを行う。この時、まず、
上軸４８を上昇し、最後に研磨加工した加工物を取り出
す。加工物を取り出した後に、ツルーイング砥石７３を
回転しつつ下降し、ツルーイング砥石７３を砥石７０の
環部全面に押圧する。ツルーイングは、研磨加工により
砥石７０が磨耗して生じた溝が完全になくなり、砥石７
０の加工面が平面となるツルーイング終了位置８２まで
行う。そして、砥石７０の研磨加工が可能な最も外周部
位から新たに被加工部材６５の加工を行う。

【００２１】本実施例では、１回目の研磨加工にＲ０．
３７５ｍｍの球状の被加工部材６５を使用し、Ｒ０．３
５ｍｍのボールレンズを得た。このとき使用したホルダ
６７は、Ｒ０．４５ｍｍの被研磨部材に対応して作られ
たものであるが、収納部６６に収納できる被加工部材６
５の直径の許容範囲は０．３ｍｍ≦Ｒ≦０．４５ｍｍで
あり、この範囲の被加工部材６５を加工するにはホルダ
６７を交換する必要はない。したがって、仕上がったボ
ールレンズの直径で言い換えると、Ｒ０．２９ｍｍ〜Ｒ
０．４２ｍｍのボールレンズならば、本実施例で１回目
の研磨加工に用いたホルダ６７を交換することなく連続
して行うことができる。また、上記した範囲以外のボー
ルレンズを得たいときは、その直径に対応したホルダと
交換することにより加工を行うことができる。

【００２２】本実施例によれば、ホルダ６７と砥石７０
および収納部６６に供給する流体により、被加工部材６
５を転動しつつ加工できるので、ボール単体でも容易に
加工を行うことができる。さらに、収納部６６と被加工
部材６５との隙間ｈを一定に保つことができるので、高
精度の加工を行うことができる。また、ツルーイング砥
石７３により砥石７０の加工面を平面に成形できるの
で、砥石７０を長時間使用することができる。

【００２３】

【実施例２】図７は本発明の実施例２における球形研磨
装置の要部を示す正面図である。本実施例の球形研磨装
置は、上軸４７をシリンダ８３で粗動して下降し、マイ
クロヘッド８４で微動して下降し得るように構成したも
ので、その他の構成は上記実施例１同様である。

【００２４】上軸４８には、第１のステー８５と第２の
ステー８６が設けられている。第１のステー８５の下面
には、シリンダ８３のシリンダロッド８３ａが固着され
ている。第２のステー８６には、下面にストッパ８７が
設けられている。ストッパ８７の鉛直下方には、ギア８
８を固着したマイクロヘッド８４が配置されている。ギ
ア８８は、パルスモータ８９の回転軸に固着したギア９
０とベルト９１を介して連結されている。

【００２５】本実施例の球形研磨装置の作用を説明する
と、まずシリンダ８３により上軸４８を粗動下降し、ス
トッパ８７とマイクロヘッド８４と当接する。その後、
パルスモータ８９によりマイクロヘッド８４を回転して
微動下降する。かかる下降は、図示しない制御装置で制
御しつつ行う。その他の作用は、上記実施例１と同様で
ある。なお、第１のステー８５と第２のステー８６は、
上軸ベース４１または移動ベース４４に設けて実施でき
る。

【００２６】本実施例によれば、上記実施例１の効果に
加えて、砥石に被加工部材６５をセットする時、被加工
部材６５が砥石に強く当接することがなく、より正確に
被加工部材６５とホルダ６７の収納部との隙間を設定す
ることができる。また、加工中に砥石と被加工部材６５
の磨耗量と対応して、より正確にホルダ６７を下降する
ことができる。

【００２７】

【実施例３】図８は、本発明の実施例３における球形研
磨装置における要部を示す正面図である。本実施例の球
形研磨装置は、砥石７０をホルダ４７に対して接近離反
自在に設けて構成されている。すなわち、砥石７０を回
転駆動するモータ７２の下部にサーボモータ９２を取付
けたもので、サーボモータ９２の作動により砥石７０を
上昇し、被加工部材６５と砥石７０とを当接して加工し
得るようになっている。その他の構成および作用は、上
記実施例１と同様である。また、上記実施例１と同様な
効果を得ることができる。

【００２８】

【実施例４】図９は本発明の実施例４を示す一部を省略
した断面図である。１は軸心部に貫通孔２が穿設された
上軸で、上軸１は上下動自在かつ正転逆転の強制回転自
在に保持されている。上軸１の下部にはホルダ３が固設
されている。ホルダ３の下部中央には被研磨部材４を収
納する収納部５が形成されている。収納部５は被研磨部
材４の径よりも大径に形成されており、収納部５の上部
は上軸１の貫通孔２に連通している。貫通孔２は流体供
給パイプ（図示省略）に接続されている。ホルダ３の下
方には回転軸６が回転自在に保持されており、回転軸６
上面にはポリッシャー７が交換可能に装着されている。

【００２９】１１は略Ｌ字形状をした基台で、この基台
１１の上部には駆動源１２が固設されている。基台１１
の側面には駆動源１２により上下動自在なアーム１３が
保持されている。アーム１３は上軸１を回転自在に保持
するとともに、その先端には上軸１を回転させる駆動源
１４が固設されている。上軸１の上端にはロータリージ
ョイント１５が設けられ、ロータリージョイント１５は
パイプ１６を介して流量コントローラー１７に接続され
ている。流量コントローラー１７はパイプ１６を介して
流体源１８に接続されるとともに、線１９により電装２
０に接続されており、電装２０は線１９により前記駆動
源１２と接続されている。また、ポリッシャー７上面近
傍には研磨液を供給する研磨液供給ノズル２１が設けら
れている。

【００３０】以上の構成から成る球形研磨装置は、まず
ポリッシャー７上に置かれた被研磨部材４を上軸１に固
設されたホルダ３を下降させてホルダ３の収納部５内に
収納する。この時、被研磨部材４と収納部５との間には
設定された隙間が介在し、被研磨部材４と収納部５とは
接触しない。次に、駆動源（図示省略）により回転軸６
を回転させてポリッシャー７を回転させる。同時に、駆
動源１４により上軸１に固設されたホルダ３を高速回転
させる。同時に、流体源１８より流量コントローラー１
７，ロータリージョイント１５および上軸１の貫通孔２
を介して流体８をホルダ３の収納部５内に供給し、被研
磨部材４に圧力を掛けてポリッシャー７に押し付ける。
一方、ポンプ（図示省略）に接続されている研磨液供給
ノズル２１より研磨液をポリッシャー７上面に供給しつ
つ研磨加工を進行させる。研磨加工が進行すると、被研
磨部材４は研磨されることにより徐々に磨耗して小さく
なる。すると、ホルダ３とポリッシャー７との隙間から
流出する流体８の量が多くなり、被研磨部材４に掛かる
流体８の圧力は減少し、研磨の進行が遅れる様になる。
この流体８の量の変動を流量コントローラー１７で検知
し、その検出結果を絶えず電装２０に送る。電装２０
は、流体８の量が設定値より大きくなると流体８の量を
電気信号に変換し、これを上軸１を上下動させる駆動源
１２に伝える。駆動源１２は上軸１を必要量自動降下さ
せ、被研磨部材４に絶えず一定の圧力が掛かる様にし、
研磨加工の効率の向上を図る。

【００３１】本実施例によれば、研磨加工中に流体８の
量を検出し、この検出により上軸１を自動降下させる工
程を繰り返すことで、徐々に被研磨部材４を所望の球形
に研磨することができる。

【００３２】

【実施例５】図１０は本発明の実施例５を示す一部を省
略した断面図である。本実施例は、前記実施例４におけ
る流量コントローラー１７および電装２０を廃止し、代
わりにコントロールボックス２２を用いて構成した点が
異なり、他の構成は同一の構成から成るもので、同一構
成部分には同一番号を付してその説明を省略する。本実
施例では、前記実施例４において流体８の量の電気信号
に変換して上軸１を降下させる構成を廃止し、予めプロ
グラムを組み込んだコントロールボックス２２により駆
動源１２のパルスモーターあるいはサーボモーターを回
転させ、上軸１を一定時間に一定量あるいは自在に降下
させる様に構成されている。以下、前記第１実施例と同
様な構成であり、構成の説明を省略する。

【００３３】以上の構成から成る球形研磨装置は、被研
磨部材４の前工程における面粗さを高圧にして急速に除
去する粗研磨と、被研磨部材４を真球に加工しながら所
望の球径にする本研磨と、被研磨部材４の表面に発生す
る細かなキズを除去しながら更に真球に仕上げる仕上げ
研磨とをプログラムで自動的に加工することができる。
以下に、上軸１降下の時間と降下幅の一例を表１にて示
す。

【００３４】

【表１】

【００３５】本実施例によれば、被研磨部材４の研磨加
工が効率良く行え、短時間で所望の真球が得られる。

【００３６】

【実施例６】図１１は本発明の実施例６を示す一部を省
略した断面図である。本実施例は、前記実施例４におけ
る流量コントローラー１７および電装２０を廃止し、代
わりにレーザー電源２３，レーザー受光部２４およびコ
ントロールボックス２２にて構成した点が異なり、他の
構成は同一の構成から成るもので、同一構成部分には同
一番号を付してその説明を省略する。本実施例では、ポ
リッシャー７上の被研磨部材４にレーザー光を照射する
レーザー電源２３が基台１１側面に設置されている。ま
た、レーザー光を受光するレーザー受光部２４がレーザ
ー電源２３と対向設置されている。さらに、球形研磨装
置の近傍には線１９によりレーザー受光部２４と駆動源
１２とに配線されたコントロールボックス２２が設置さ
れている。以下、前記実施例４と同様な構成であり、構
成の説明を省略する。

【００３７】以上の構成から成る球形研磨装置は、レー
ザー電源２３からレーザー光を発振させて被研磨部材４
に照射し、レーザー受光部２４で受光する。これによ
り、被研磨部材４の外径を演算し、演算結果をコントロ
ールボックス２２に送信する。演算結果にもとずき、コ
ントロールボックス２２は予め組み込まれたプログラム
によって駆動源１２のパルスモーターあるいはサーボモ
ーターを回転させて上軸１を一定時間に一定量あるいは
自在に降下させる。研磨加工が進み、被研磨部材４が所
望径になった時点で、所定時間仕上げ研磨した後研磨機
を停止する。

【００３８】本実施例によれば、被研磨部材４の外径を
測定しながら上軸１を降下させ、研磨完了まで全て自動
で行うことにより、非常に効率良く、精度の高い真球が
得られる。尚、本実施例ではレーザー光を用いて被研磨
部材４の外径を測定したが、本発明はこれに限定するも
のではなく、センサーで測定してもよい。また、被研磨
部材４のより精密な外径精度が求められる時には、測定
の際に研磨機を止めて被研磨部材４が静止した状態、す
なわち流体８および研磨液を停止した状態で測定すれ
ば、より正確な測定が可能となる。この場合、測定は瞬
時に終了するため、時間的ロスは少ない。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明の球形研磨装置に
よれば、上軸ホルダで個別に被加工部材を保持して加工
できるので、必要な数量で必要な寸法の精度の良い球形
加工物を適時に研磨加工して得ることができる。また、
上軸ホルダを被加工部材と砥石の磨耗量と対応して下降
できるので、被下降部材と上軸ホルダとの隙間を一定に
維持でき、精度よく加工をすることができる。また、部
分的に磨耗した砥石を調整用砥石で平面に加工できるの
で、砥石を長期間使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の球形研磨装置の概念図である。

【図２】本発明の実施例１の球形加工装置を示す正面図
である。

【図３】本発明の実施例１の球形研磨装置における要部
を示す一部断面図である。

【図４】本発明の実施例１の球形研磨装置における加工
時の状態を示す部分断面図である。

【図５】砥石と被加工物の磨耗状態を示す部分断面図で
ある。

【図６】砥石のツルーイング状態を示す部分断面図であ
る。

【図７】本発明の実施例２の球形研磨装置における要部
を示す正面図である。

【図８】本発明の実施例３の球形研磨装置における要部
を示す正面図である。

【図９】本発明の実施例４の球形研磨装置における一部
断面図である。

【図１０】本発明の実施例５の球形研磨装置における一
部断面図である。

【図１１】本発明の実施例６の球形研磨装置における一
部断面図である。

【図１２】従来の球形研磨装置の要部を示す断面図であ
る。

【図１３】図１２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

２貫通孔３上軸ホルダ４被加工部材７砥石６５被加工部材６６収納部６７ホルダ６９供給孔７０砥石７３ツルーイング用砥石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する砥石を設け、砥石の加工面上に
おいて被加工部材を転動自在に保持する上軸ホルダを回
転自在に設け、上軸ホルダを砥石に対して接近離反およ
び平行移動自在に設けかつ被加工部材と砥石との当接を
検知して所定量上昇すべく設けるとともに被加工部材と
砥石の磨耗量に対応して下降自在に設け、上軸ホルダ内
に被加工部材を砥石の加工面に押圧する流体供給孔を設
け、被加工部材に研削液を供給する研削供給手段を設け
たことを特徴とする球形研磨装置。
【請求項２】前記砥石の加工面を調整する調整用砥石
を回転自在でかつ上下動自在に設けた請求項１記載の球
形研磨装置。
【請求項３】上下動および横移動自在な上軸の下端に
被加工部材を収納するホルダを設け、該ホルダと対向す
る交換可能な研磨具を装着した回転自在な下軸とにより
加工を行う球形研磨装置において、被加工部材への流体
による押圧手段を設けるとともに、前記上軸を被加工部
材加工の進行に伴う変位に応じて制御しつつ上下動させ
る駆動手段を設けて構成したことを特徴とする球形研磨
装置。