JPS6299065A

JPS6299065A - 球面研削装置

Info

Publication number: JPS6299065A
Application number: JP60236054A
Authority: JP
Inventors: Shuji Ueda; 修治上田; Kunio Nakada; 中田　邦夫; Mamoru Inoue; 守井上; Kazuhiko Fujino; 藤野　和彦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1987-05-08
Also published as: US4829716A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、光学レンズ、ミラー等の光学部品を球面状に
研削する球面研削装置に関するものである。

従来の技術従来の球面研削装置は第６図にその具体構成を示すよう
に、コレットチャック１にクランプされ回転スピンドル
２に取シ付けられ低速で回転されるレンズ３が傾斜スラ
イド軸４により所定の傾斜角に傾けられ、さらに平行ス
ライド軸５によシ所定位置に置かれる高速回転スピンド
ル６に取シ付けられ高速回転するダイヤモンド砥石７に
よシ、所定の曲率半径の球面に研削加工される。

この場合、ガラス素材は作業者が手でコレットチャック
１へ持ち込むか、或はオートローダ−等にて自動的に持
ち込み保持され、加工後の取シ出しについても同様であ
る。

この時使用されるダイヤモンド砥石はカップ型のものを
用い一般にメタルボンドの＃１・ｏＯ〜＃３００程度が
使用され、この場合、仕上げ面粗度はＲｍＯＸ　２〜１
０μｍとなる。後工程に於ては、ダイヤモンドメタルボ
ンドペレット及びレジノイドボンドペレットにてスムー
ジングが行なわれ、さらにその後工程ではＣｅＯ２、Ｚ
ｒＯ等の研摩材を用いポリウレタン等のポリンヤにてポ
リレンズが行なわれる。

発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような装置では、コレットチャック
１により保持されるレンズ３は、１つのダイヤモンド砥
石７でしか研削出来ず、さらにこれを仕上げ研削する場
合、砥石を交換するか、或は他の球面加工装置へレンズ
を移し替える必要があるが、レンズをコレットチャック
にて再保持することは、ガラス素材形状が熱開成形処理
後の為、極めて悪く、レンズの保持姿勢を変化させ、精
研削の加工量を大きくしなければならず、したがつて効
率良く、粗研削加工及び精研削加工が出来ない。

又、粗研削加工に於ては、強制切シ込み方式、精研削加
工に於ては、定圧切シ込み方式のそれぞれの有効な加工
方式が容易に採れない為、良好な仕上げ面が得られず同
一タクトタイムで生産に供することが出来ないという欠
点を有していた。

本発明は上記従来の欠点を解消し、良好な研削仕上げ面
を効率良く自動的に実現する球面研削装置を提供するも
のである。

問題点を解決するための手段本発明は、被加工物を保持する保持具と、この保持具を
取υ付は回転させるとともに軸方向に送り込むワーク軸
と、前記被加工物を所定の球面形状に加工するごとく所
定の角度に傾斜され、又、前記ワーク軸の回転中心に対
し、工具の縁が合致するよう配置される加工工具とを有
し、前記ワーク軸及び加工工具は、粗研削加工用、精研
削加工用を各々有しておシ、前記被加工物を保持した保
持具を、粗研削加工用ワーク軸、及び、精研削加工用ワ
ーク軸へ供給する自動移載装置を備え、さらに、粗研削
加工用ワーク軸は、加工工具に対して強制的に切シ込む
機構を、精研削加工用ワーク軸は定圧切）込み機構をそ
れぞれ備えたものである。

作用本発明は、被加工物を保持した保持具が、粗研削加工用
レンズ送り込み機構部、及び精研削加工用レンズ送り込
み機構部へ移載される事、さらに、粗研削加工用レンズ
送り込み手段は加工工具に対して強制切込み動作を行な
い、精研削加工用レンズ送り込み手段は定圧切り込み動
作を行ない得る機構をそれぞれ有している事から、良好
な研削仕上げ面が、効率良く短時間で実現出来、後工程
のスムージング、ポリレンズが簡略化出来る。又、自動
化も可能でちり、品質維持、低コスト化が容易である。

実施例本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明す
る。第２図は被加工物の移載を示す平面図であシ、８，
９はレンズ移載用コンベアである。

レンズ１０は素材形状のものであ夛、レンズ１１は加工
済レンズで、次の工程へ流れていく。１２はコンベア上
に配置されたレンズ位置決めユニット、１３は駆動用シ
リンダーである。１４は９００旋回するオートハンドで
あシ、アームの先には吸着ヘッド１５．１６が設けられ
ており、レンズを吸着し、搬送する。１７はインデック
ステーブルであシ、１２００の割シ出し動作を行なう。

このインデックステーブルによシ、レンズをクランプし
たチャックユニッ）１Ｂ、１９．２０が搬送される。し
たがって、ａ方向に流れてくるレンズ素材１０がレンズ
位置決めユニット１２によシ位置規制され、さらにオー
トハンド１４の吸着ヘッド１５によυ吸着され９ｏ″旋
回し、チャックユニット１８にチャッキングされる。こ
のチャックユニット１８を載せたインデックステーブル
はｂ方向に回転し位置決めされ、この位置で図示なき加
工ヘッドによシ粗研削加工される。この後、さらにＣ方
向にインデックスし、この位置で前記同様精研削加工さ
れ、この後ｄ方向にインデックスし、加工済レンズはオ
ートハンド１４の吸着ヘッド１６によシ吸着されθ方向
に旋回し、コンベア上に置かれる。

上記レンズの搬送形態を用いた本発明の球面研削装置の
斜視図を第１図に示す。８，９はレンズ移載用コンベア
、１４はオートハンド、１５．１６はその吸着ヘッドで
ある。１７はインデックステーブルであシ、１Ｂ、１９
．２０はインデックステーブル１７によシ搬送されるレ
ンズをチャッキングしたチャックユニットである。２１
は粗研削加工用ダイヤモンド砥石で、回転スピンドル２
２に取り付けられ１２．０００ｒｐＨ１〜３６．ＯＯＯ
ｒｐｍで回転する。２３はこの駆動モーターである。

２４は精研削加工用ダイヤモンド砥石で、回転スピンド
ル２５に取シ付けられ１２．ＯＯＯｒｐｍ〜３６、ＯＯ
Ｏｒｐｍで回転する。２６はこの駆動モーターである。

２７．２８は上記粗研削加工用ダイヤモンド砥石２１．
精研削加工用ダイヤモンド砥石２４をそれぞれ、所定の
曲率半径の球面が研削加工出来る様傾斜させる傾斜スラ
イド部であシ、図示なき駆動モーターにより、所定の角
度割シ出しロックされる。又、２９．３０も同様の各砥
石位置を、レンズの中心に砥石外周部が接する様設ける
為の平行スライド部であり、３１．３２はこの駆動モー
ターであり、所定の位置へ割り出しロックされる。又、
インデックステーブル１７の下部には、搬送されてくる
レンズをチャッキングしたチャックユニットをクランプ
するとともに、これｉ１０〜６０　ｒｐｍで回転させ前
記高速回転している砥石に送り込む動作を行なうレンズ
送り込み機構が内蔵されている。３３は粗研削加工と同
時に行なう面取加工用ヘッドであシ、３４は研削加工液
受槽、３５は本体ペースである。

インデックステーブル１７によシ搬送されるチャックユ
ニットの斜視図を第３図に示す。３６はチャッキングさ
れたレンズ、３７はこのレンズ３６のチャック高さを規
制する規制リング、３８はレンズ３６の外周部を締めつ
けるチャックリング・３９はこのチャックリング３６を
開閉するコレット部、４０はこのコレット部３９に締め
付けを与える締め付はテーパーリングであり、内蔵され
ている圧縮バネ４１によシ通常押し上げられた状態でチ
ャックリング３８は締め付けられている。

４２はボルト４３によシ、上記締め付はテーパーリング
と連結されている外側リングであり、このチャックユニ
ットへのレンズ３６の挿入時、或はこのチャックユニッ
トからレンズ３６を取り出す時には、チャックリング３
８は開放状態にする必要があるが、外側リング４２を押
し下げることによシ締め付はテーパーリング４０が押し
下げられ、コレット部３９が開放状態となり、したがっ
てチャックリング３８を開放にするのである。４５はチ
ャックユニットペースである。

このチャックユニットにチャッキングされたレンズ３６
は粗研削加工、精研削加工を行なう為、ダイヤモンド砥
石に対し送り込まれるが、この時のダイヤモンド砥石を
高速回転させる回転スピンドル及び、この配置を割シ出
す機構部を第４図に示す。ここで、前述した様に、３６
はレンズであり、３８はチャックリング、４２は外側リ
ング、４５はチャックユニットペースである。このチャ
ックユニットは、レンズ送り込み機構部の回転軸４６に
、ごレットチャック部４７によ、シクランブされ、回転
しながらダイヤモンド砥石２４に対し送り込まれる。１
７は、チャックユニットを、送り込み機構部の上部へ搬
送するインテックステーブルである。又、４日はコレッ
トチャック部４７を作動させるクランプシャフトである
。

ダイヤモンド砥石２４ば、回転スピンドル２５の回転軸
４９に取り付けられ、グー！Ｊ　　ｓ　Ｏ＋ベルト５１
を介して駆動モーターにより１２　、００Ｏｒｐｍ〜３
６．ＯＯｏｒｐｍで高速回転される。この回転スピンド
ル２５は、スピンドルホルダー５２に固定され、このス
ピンドルホルダー５２はさらに平行スライドテーブル５
３上に固定される。図に示す様に、レンズ３６の回転中
心にダイヤモンド砥石２４の外周が接する様、ダイヤモ
ンド砥石２４をその回転軸と直交する方向に平行移動さ
せる平行スライドテーブル６３はボールネジ５４を介し
て駆動モーター３２によシ駆動され、所定の位置へ割シ
出し動作を行なう。この平行スライド部は、旋回テーブ
ル５５上に配置されている。この旋回テーブル５６は、
旋回スライドペース６６上を回転軸５７を中心に図示な
き駆動モーターにより所定の角度割シ出し動作を行なう
。

チャックユニットにチャッキングされたレンズを回転さ
せながら前述のダイヤモンド砥石に対して送り込むレン
ズ送り込み機構部の断面図を第５図に示す。

１７はインデックステーブルであシ、これに載せられ搬
送されるレンズ３６をチャッキングしたチャックユニッ
ト５８を、コレットチャック部４７でチャッキングし、
回転軸４６は、プーリー　５９　。

ベルト６０を介して駆動モーターで１０ｒｐ！Ｄ〜６０
ｒｐｍにて低速回転する。コレットチャック部４７はク
ランプシャフト４８をシリンダ６１で上方向に押し上げ
ることによシ開放となシ、この状態でテーブル上のチャ
ックユニットを押し上げ挿入し、チャッキングするので
ある。この回転スピンドル６２Ｕ、スピンドルホルダー
６３にホールドされ、上下スライドテーブル６４に固定
されている。６５はリニアガイドバーで、ボールネジ６
６によシ駆動モータ６７で上下動する。

粗研削加工のレンズ送り込み機構に於ては、ナツト６８
は、上下スライドテーブル６４に固定されているが、精
研削加工のレンズ送り込み機構に於ては、ナツト６８は
、上下スライドテーブル６４に固定されておらず、ナツ
ト６８の上面端面上にブラケット６９が載せられ、これ
が上下スライドテーブル６４に固定されている。ナツト
６８の上面端面とブラケット６９の隙間に高圧エアーを
供給し、スライドテーブル全体を浮上させた状態でレン
ズを送り込む為、定圧切シ込みを実現している。

以上のように構成された球面研削装置に於て、以下その
動作を説明する。

まず、オートハンド１４の吸着ヘッド１５が、コンベア
８上でレンズ位置決めユニット１２によシ位置規制され
たレンズ素材１ｏを吸着し、９０゜旋回して、チャック
ユニット１８に挿入し、チャッキングさせる（第２図参
照）。このときチャックユニット１８は、インデックス
テーブル１７上に載っておシ外側リング４２を外力によ
り上下させてチャッキング動作を行なう。（第３図参照
）このレンズ素材をチャッキングしたチャックユニット
１８は、インデックステーブル１７がｂ方向に旋回する
ことによ）位置Ｂまで搬送され、粗研削加工用ダイヤモ
ンド砥石２１に対して送り込まれるが、この為、レンズ
送り込み機構のコレットチャック部４７がシリンダー６
１によシ押し上げられ開放状態で上方向に作動し、イン
デックステーブル１７上のチャックユニノ）ｆ載せ、こ
れをチャンキングする。（第５図参照）このことにより
、レンズ３６は、１Ｑ〜６０　ｒｐｍ　の低速で回転し
ながら駆動モーター６７によシボールネジ６６を介して
粗研削加工用ダイヤモンド砥石２１に対して送り込まれ
、粗研削加工がなされる。（第４図参照）この加工が終了するとレンズ送り込み機構のコレットチ
ャック部４７が再度開放状態となシ、下方向に作動し、
チャックユニットはインデックステーブル１７上に載せ
られさらにＣ方向に旋回し、位置Ｃまで搬送され、上記
同様の動作を行ない精研削加工が行なわれる。この精研
削加工のレンズの送り込み動作は前述した様に定圧切シ
込みを実現している。

この後インデックステーブルはｄ方向に旋回し、チャッ
クユニットは位置Ａまで戻ることになり加工済みのレン
ズは、オートハンド１４の吸着ヘッド・１６によシ吸着
され、θ方向に９０°旋回しコンベア９上に置かれ、次
のマシンへと流れる。以上のような一連の動作を同一の
タクトタイムで連続で行なう。

本実施例によれば、タクトタイム２５秒で、仕上げ面粗
さＲｍ、ｘｏ、１μｍ以下が容易に実現出来、しかも連
続自動加工が可能となる。

発明の効果以上のように本発明によれば、良好な研削加工仕上げ面
が効率良く自動的に実現出来、後工程が簡略化できる。

したがって精度維持管理上、或は低コスト化に極めて有
利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における球面研削装置の斜視
図、第２図は本発明の一実施例における被加工物の移載
を示す平面図、第３図はチャックユニットの斜視図、第
４図は砥石回転スピンドル及び平行スライド、旋回スラ
イド機構部の一部断面正面図、第５図はレンズ送り込み
機構部を示す側面断面図、第６図は従来列の球面研削装
置の平面図である。８．９・・・・・コンベア、１ｏ・・・・・・レンズ素
材、１１・・・・・・加工済レンズ、１２・・・・・・
レンズ位置決めユニット、１３・・・・・・駆動用シリ
ンダー、１４・・・・・・オートハンド、１５．１６・
・・・・・吸着ヘッド、１７・・・・・・インデックス
テーブル、１Ｂ、１９，２０゜５８・・・・・チャック
ユニット、２１．２４・・・・・・ダイヤモンド砥石、
２２．２５・・・・・・高速回転スピンドル、２３，２
６，３１．３２．６７・・・・・・駆動モーター、２７
．２８・・・・・傾斜スライド部、２９　、３０・・・
・・・平行スライド部、３３・・・・・・面取加工用ヘ
ッド、３４・・・・・研削加工液受槽、３５・・・・・
・本体ベース、３７・・・・・・規制リング、３８・・
・・・・チャックリング、３９・・・・・・コレット部
、４０・・・・・締め付はテーパーリング、４１・・・
・・・圧縮バネ、４２・・・・・・外側リング、４３・
・・・・・ポル）、４５・・・・・・チャックユニット
ヘース、４６，４９．５７・・・・・・Ｄ転軸、４７・
・・・・・コレットチャック部、４８・・・・・・クラ
ンプシャフト、５０．５９・・・・・・７’−リ＋、５
１．６０・・・・・ベルト、６２．６３・・・・・スピ
ンドルホルダー、６３・・・・・・平行スライドテーブ
ル、５４，６６゛・・・・ボールネジ、６６・・・・・
・旋回テーブル、５６・・・・・・旋回スライドベース
、６１・・・・・・シリンダー、６２・・・・・・回転
スピンドル、６４・・・・・・上下スライドテーブル、
６５・・・・・・リニアガイドバー、６８・・・・・・
ナツト、８９・・・・・・プラケット。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名８、
’？−−−コンベアｔｏ−−−レンズ素材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被加工物を保持する保持具と、この保持具をチャ
ッキングし回転させるとともに加工工具に対して被加工
物を送り込む手段と、前記被加工物を所定の球面形状に
加工する様、所定の角度傾斜すると共に横ずらしし配置
される加工工具とを有し、前記被加工物を送り込む手段
及び加工工具は、粗研削加工用、精研削加工用を各々有
しており、かつ前記被加工物を保持した保持具を、粗研
削加工用被加工物送り込み手段、精研削加工用被加工物
送り込み手段へ供給する移載装置とを備えた球面研削装
置。
（２）粗研削加工用被加工物送り込み手段は、強制切れ
込み動作を行なう機構を備え、又精研削加工用被加工物
送り込み手段は、定圧切り込み動作を行なう機構を備え
た特許請求の範囲第１項記載の球面研削装置。
（３）移載装置は、保持具を載せた状態で回転可能に設
けられた特許請求の範囲第１項記載の球面研削装置。