JPH0753888Y2 - 加工装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は回転する研磨定盤を用い
て遊離砥粒、あるいは固定砥粒により光学部品、電子部
品などの被加工物に微小角斜面、あるいは曲面を形成す
るための加工装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来の微小角斜面、あるいは曲
面を形成するための加工方法としては、機械的な切削加
工や研削加工であらかじめ形状を形成し、その後、機械
加工で形成した形状を基に、別の加工装置を用いて研磨
加工を行っている。

【０００３】しかし、この方法では被加工物の微小角斜
面の傾斜角や、曲面の曲率半径の高精度な制御を行うこ
とは、難しいという課題を有する。

【０００４】そこで、たとえば特開昭６０―１２７９６
６号公報に記載された圧電素子を用いた加工装置が提案
されている。

【０００５】この公報に記載の加工装置は、被加工物を
固定する微小角移動体に切り欠きを設けて、この切り欠
き部を圧電素子により弾性変形させることによって、被
加工物を変位させ、微小角斜面、あるいは曲面を加工し
ている。

【０００６】しかしながら、この公報に記載の加工装置
においては、圧電素子の変位によって、微小角移動体を
変形させ、さらに被加工物を変位させる、いわば間接変
位により加工を行っている。

【０００７】このため、被加工物の加工精度が向上しな
いという課題を有する。

【０００８】そこで本考案の目的は、上記課題を解決し
て、同一加工装置で被加工物の微小角斜面、あるいは曲
面を高精度で加工することが可能な加工装置を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の加工装置は下記記載の構成を採用する。

【００１０】本考案の加工装置は、研磨定盤に押接して
研磨する被加工物を一方の端部に固定し、かつ研磨定盤
に対向して配置するワーク取付台と、このワーク取付台
の他方の端部に設け、かつ研磨定盤に対してほぼ垂直方
向に変位する圧電素子と、ワーク取付台を収納するキャ
リアと、研磨定盤上でキャリアを移動させる移動機構部
とを備える。

【００１１】

【作用】本考案の加工装置は、被加工物と圧電素子とが
研磨定盤に直接接触する、いわば直接変位形である。こ
れに対して特開昭６０―１２７９６６号公報に記載の加
工装置は、前述のように、圧電素子の変位により、まず
微小角移動体を変形させて、さらにその後、被加工物を
変位させる間接変位形である。

【００１２】したがって、本考案の加工装置において
は、突き出し量が可変な圧電素子を研磨定盤に直接接触
させているので、上記公報に記載の加工装置より加工精
度が向上する。

【００１３】さらに構成が単純なので、軽量化すること
が可能で、軽荷重で研磨作業を行うことが可能となり、
被加工物にキズ、カケの発生がなく、被加工物の表面状
態が良好となる。

【００１４】

【実施例】以下本考案における加工装置の実施例を図面
を基に説明する。図１は本考案における加工装置の概略
の構成を示す斜視図である。

【００１５】基台１３は、研磨定盤１６に対して多少の
すきまを有し、かつ図示しない本加工装置の枠体に固定
している。

【００１６】そして、基台１３に固定するモータ１０の
回転を、モータ１０の回転軸１０ａに取り付けた偏心円
盤１１と、この偏心円盤１１に一端を軸支し、他端をス
ライダ１４に軸支している伝達アーム１２とにより、キ
ャリア１８の直線往復運動に変換している。

【００１７】スライダ１４は、ころがり直動スライダで
あり、スライダ１４のレール１４ａは、図１に示すよう
に、キャリア１８を研磨定盤１６の半径方向に移動でき
るように、基台１３に固定している。

【００１８】すなわち、キャリア１８を研磨定盤１６の
半径方向に移動させる移動機構部としては、モータ１０
と、偏心円盤１１と、伝達アーム１２と、スライダ１４
とで構成する。

【００１９】ワーク取付台２０は、キャリア１８に収納
し、キャリア１８の直線往復運動により研磨定盤１６上
を摺動する。

【００２０】以上本考案における加工装置の概略構成を
説明したが、その他の構成要素、たとえば研磨定盤の回
転機構などは、研磨定盤を用いた従来の研磨装置と機構
は同じなので、その説明を省略する。

【００２１】図２は、キャリア１８とワーク取付台２０
との構成を示す平面図である。

【００２２】図２に示すように、被加工物を取り付けた
ワーク取付台２０を収納するキャリア１８と支持部材２
６との間には、合成樹脂を海綿状にしたもの、あるいは
ゴムからなる弾性部材２４を配置する。

【００２３】さらに、この支持部材２６とワーク取付台
２０との間には、空隙部２５を設ける。この空隙部２５
は、図３、図４に示す、被加工物２２を研磨定盤に、正
確に接触させるために設けてある。

【００２４】またさらに、弾性部材２４は、ワーク取付
台２０が直線往復運動の運動方向が反転するときの衝撃
を緩衝する働きを有し、被加工物のキズやカケおよび剥
離を防止し、安定した被加工物の形状を得ることができ
る。

【００２５】この弾性部材２４は、上記例の他に、コイ
ルバネ、あるいは空気圧や磁気的反発力を利用しても良
い。

【００２６】またさらに、弾性部材２４のみではワーク
取付台２０が、この弾性部材２４に係合してしまうこと
があるので、支持部材２６を弾性部材２４の内側に設
け、ワーク取付台２０がキャリア１８に容易に収納でき
るように、かつ被加工物が研磨定盤に正確に接触できる
ようにしている。

【００２７】このため、支持部材２６としては、表面の
面あらさの良好な金属を使用している。

【００２８】図３および図４は、それぞれワーク取付台
２０を示す断面図である。

【００２９】このワーク取付台２０は、下面の一方の端
部に被加工物２２を接着法などにより固定し、他方の端
部に微小角斜面を形成するための調整ネジ（図３）、あ
るいは微小角斜面あるいは曲面を形成するための圧電素
子３０（図４）を用いた傾動制御手段を配置している。

【００３０】次に、以上の加工装置の構成に基づく被加
工物への微小角斜面、および曲面の形成方法について、
図１と、図２と、図３と、図４とを交互に用いて説明す
る。

【００３１】被加工物２２に微小角斜面を形成するとき
は、図３に示すように、所定の角度が得られるように、
被加工物２２の厚さＬ１と、調整ネジ２８の突き出し量
Ｌ２との間に差を設ける。

【００３２】その後、ワーク取付台２０をキャリア１８
に収納し、さらに研磨定盤１６を回転させるとともにキ
ャリア１８を直線往復運動させて、研磨定盤１６上の遊
離砥粒、あるいは固定砥粒によって、所定の角度を有す
る斜面を被加工物２２に形成する。

【００３３】なお、図４に示す圧電素子３０を用いて被
加工物２２に微小角斜面を形成する場合には、この圧電
素子３０の突き出し量を、所定の角度が得られるように
調整することにより、調整ネジ２８を用いたときと同様
に、微小角斜面を形成することができる。

【００３４】被加工物２２に曲面を形成するときには、
図４の破線で示すように、まず圧電素子３０の突き出し
量Ｌ４を被加工物２２の厚さＬ３に合致させる。この被
加工物２２の厚さＬ３に合わせた、圧電素子３０の突き
出し量を基準点とする。

【００３５】その後、ワーク取付台２０をキャリア１８
に収納し、さらに研磨定盤１６を回転させるとともに、
キャリア１８を直線往復運動させる。

【００３６】このとき、キャリア１８の直線往復運動に
連動して、圧電素子３０に印加する電圧を制御すること
によって、圧電素子３０の突き出し量Ｌ４を連続的に伸
縮させる。

【００３７】具体的には、圧電素子３０の先端が最上
点、および最下点になる位置を、キャリア１８のストロ
ーク端、すなわち中心に最も近い位置、および中心から
最も遠い位置に合わせれば良い。

【００３８】さらに、圧電素子３０が基準点から正負の
方向に伸縮する量を同じにすれば、対称な形状を有する
曲面を有する被加工物２２が得られる。

【００３９】調整ネジ２８、および圧電素子３０の先端
は、研磨定盤１６と接触するので耐摩耗性に優れたルビ
ーなどの貴石を使用すると良い。

【００４０】

【考案の効果】以上の説明で明らかなように、本考案の
加工装置においては、ワーク取付台の一方の端部に被加
工物を固定し、ワーク取付台の他方の端部に傾動制御手
段を設け、この傾動制御手段を研磨定盤に対してほぼ垂
直方向に微小変位させるようにしている。このため同一
の加工装置で被加工物に微小角斜面、あるいは曲面を、
従来の装置より高精度で、しかも安定して加工できるよ
うなる。この加工精度の向上は、突き出し量を制御する
調整ネジや圧電素子からなる傾動制御手段を、直接研磨
定盤に接触させていることが大きく影響している。

【００４１】さらに従来の加工装置より、構成が単純で
あるので、軽量化することが可能であり、軽荷重で研磨
作業を行うことができる。したがって、被加工物にキ
ズ、カケの発生がなく、被加工物の表面状態が良好とな
る効果も有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案における加工装置の概略の構成を示す斜
視図である。

【図２】本考案における加工装置のキャリアとワーク取
付台との構成を示す平面図である。

【図３】本考案における加工装置のワーク取付台を示す
断面図である。

【図４】本考案における加工装置のワーク取付台を示す
断面図である。

【符号の説明】

１６ 研磨定盤 １８ キャリア ２０ ワーク取付台 ２２ 被加工物 ２４ 弾性部材 ２６ 支持部材 ３０ 圧電素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 戸井田 孝志 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シ チズン時計株式会社技術研究所内 審査官 栗田 雅弘 (56)参考文献 特開 昭60−127966（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−196056（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨定盤と移動機構部とキャリアとワー
   ク取付台とを備え、 研磨定盤は円形状で、上面に基台を有し、 移動機構部は基台に設けるモータとモータの回転軸に固
   定する偏心円盤と偏心円盤に一端を固定する伝達アーム
   と伝達アームの他端に固定しレールに案内されるスライ
   ダとを有し、モータの回転運動をスライダの直線往復運
   動に変換し、 キャリアはスライダに固定し、開口内に弾性部材と支持
   部材とを介してワーク取付台を収納し、 ワーク取付台はキャリアとの間に空隙部を設けるように
   配置し、一端に研磨定盤に対向するように被加工物を固
   着し、他端に研磨定盤に対向するように配置しほぼ垂直
   方向に変位する圧電素子を有す ることを特徴とする加工
   装置。