KR100803692B1 - 모따기 기구를 구비하는 렌즈 연삭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 접시형 숫돌을 사용한 연삭가공에 연속하여 효율적으로 모따기 가공을 할 수 있는 염가의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치를 제안하고자 하는 것으로서, 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치1에서는, 연삭면4a가 구면으로 되어 있는 렌즈 연삭용의 연삭반4를, 구면의 구심O를 통과하는 회전 중심선4A를 중심으로 하여 회전시킴과 아울러 당해 회전 중심선4A가 구심O를 정점으로 하는 원추면을 그리도록 구심 회전시켜 렌즈 소재W의 구면을 연삭한다. 구면연삭 후에 연삭이 끝난 렌즈 소재W1을 상방으로 대피시켜, 부설된 모따기 기구60의 모따기 공구61을 회전 중심선4A에 일치하는 모따기 위치61A로 위치 결정하고, 연삭이 끝난 렌즈 소재W1을 모따기 공구61에 가압하면서 회전시켜서 모따기 가공을 한다. 모따기 가공 후에는 연삭반4에 간섭받지 않는 대피위치61B로 모따기 공구61을 되돌린다.

Description

모따기 기구를 구비하는 렌즈 연삭장치{LENS GRINDING APPARATUS WITH CHAMFER MECHANISM}

도1은, 본 발명을 적용한 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 주요부분을 나타내는 개략적인 구성도이다.

도2는, 도1의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 모따기 기구를 나타내는 사시도이다.

도3은, 도1의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 구면연삭동작을 나타내는 설명도이다.

도4는, 도1의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 모따기 가공 동작을 나타내는 설명도이다.

도5는, 모따기 기구의 다른 예를 나타내는 사시도이다.

도6은, 종래의 구면 형성방법에 의한 연삭을 나타내는 설명도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치,

3 렌즈 홀더, 4 연삭반,

4a　구면 연삭면, 4A　연삭반의 회전 중심선,

5 워크 스핀들, 5A　렌즈 회전 중심선,

20 워크 이송기구, 21 수평 암,

31구심 회전체, 33지지판,

33a　환상 내주면, 33b　압축공기 분출구멍 혹은 홈,

35 회전폭 조정 유닛, 36A　회전 중심선,

37 회전각 조정 유닛, 60, 60A　모따기 기구,

61 모따기 공구, 61a　테이퍼형 환상 연삭면,

6lb　중심 축선, 61A 모따기 위치,

61B　대피위치, 62 공구 암,

63 수직 회전축, 64 베어링,

65 지지 블록, 66 로터리 액츄에이터,

67 슬라이더, 68 레일,

69 에어 실린더, 71 가이드 레일,

72 슬라이더, W　렌즈 소재,

W1 연삭이 끝난 렌즈 소재, O　구심

본 발명은, 구면(球面) 형상의 연삭면(硏削面)을 구비하는 연삭반(硏 削盤)을 사용하여 광학 구면 렌즈를 연삭 가공하는 렌즈 연삭장치에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 연삭이 끝난 렌즈 소재에 모따기 가공을 실시하기 위한 모따기 기구를 구비하는 렌즈 연삭장치 및 그 사용방법에 관한 것이다.

광학 구면 렌즈의 연삭방법으로서는, 컵형 숫돌에 의한 구면 형성방법이 널리 알려져 있다. 이 방법에서는, 도6에 나타나 있는 바와 같이, 축선100을 중심으로 하여 회전하고 있는 가공대상인 글래스 소재101에, 축선102를 중심으로 하여 회전하고 있는 컵형 숫돌103의 구면 연삭면104를 가압하면서 연삭가공을 실시하여 축선100, 102의 교점(交點)을 구심(球心)으로 하는 구면105를 형성한다. 이 가공방법은 완전한 구면 형성방법이지만, 컵형 숫돌103의 마모에 의한 곡률의 변화, 글래스 소재101의 연삭면의 중심부분에 찌꺼기가 발생하는 등의 문제점이 있다.

본원 출원인은 특허문헌1에 있어서, 접시형 숫돌인 다이아몬드 공구를 회전 및 구심 회전시켜서 구면 렌즈를 연삭 가공하는 렌즈 연삭방법을 제안하고 있다. 여기에 개시된 렌즈 연삭방법을 채용하면, 컵형 숫돌에 의한 구면 형성방법에 있어서 발생하는 문제를 해소할 수 있다. 특히, 곡률이 큰 렌즈면의 연삭가공에 있어서, 얻어지는 렌즈면에 있어서의 곡률의 격차를 비교적 작게 할 수 있다고 하는 이점도 있다.

한편 광학 구면 렌즈의 모따기 장치로서는, 특허문헌2에 있어서, 컵형 숫돌을 사용하는 커브 제너레이터(curve generator)에 부설되어, 렌즈의 구면 가공과 동시에 모따기를 할 수 있는 렌즈의 외주 모따기 장치가 제안되어 있다. 또한 특허문헌3에는, 모따기 대상인 오목렌즈의 곡률반경보다 큰 곡률반경의 볼록 형상의 모따기용 숫돌을 회전시키면서 모따기 대상인 오목렌즈에 가압하여 모따기 가공을 하는 방법이 제안되어 있다.

[특허문헌1] 일본국 공개특허공보 특개2003-340702호 공보

[특허문헌2] 일본국 공개실용신안공보 실개소49-28293호 공보

[특허문헌3] 일본국 공개특허공보 특개2002-126986호 공보

여기에서 컵형 숫돌을 사용한 연삭가공에서는, 특허문헌2에 기재되어 있는 바와 같이, 커브 제너레이터에 동시 가공을 하는 모따기 장치를 부설할 수 있다는 이점이 있다. 그런데, 특허문헌1에 있어서 제안되어 있는 접시형 숫돌을 사용한 렌즈 연삭가공은, 컵형 숫돌을 사용한 구면 형성방법에 비하여 상기한 바와 같이 우수한 면이 있지만, 동시 모따기를 하는 모따기 장치를 부설할 수 없다고 하는 결점이 있다.

이 때문에, 접시형 숫돌을 사용한 렌즈 연삭가공에서는, 수작업에 의하여 모따기 작업을 하던가 또는 숫돌 회전축을 구비하는 독립된 모따기 가공장치를 배치하여 예를 들면 특허문헌3에 나타나 있는 방법에 의하여 모따기를 할 필요가 있었다.

본 발명의 과제는, 이 점을 감안하여 독립된 모따기 가공장치를 사 용하지 않고 또한 회전축을 늘리지 않으며 접시형 숫돌을 사용한 연삭가공에 연속하여 모따기 가공을 할 수 있는 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치를 제안하는 것에 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치는,

구면형상의 연삭면을 구비하는 연삭반과,

이 연삭반을 지지하고 중심 축선이 상기 연삭면의 구심(球心)을 지나는 상태로 배치되어 있는 연삭반 스핀들과,

상기 연삭반 스핀들을 지지하고 있는 구심 회전체와,

상기 연삭반 스핀들의 중심 축선이 상기 구심을 정점(頂點)으로 하는 원추면 상을 회전하도록 상기 구심 회전체를 구심 회전시키기 위한 회전기구와,

상기 연삭반 스핀들을 중심 축선을 중심으로 하여 회전시키기 위한 연삭반 회전기구와,

가공대상인 렌즈 소재를 지지하고 중심 축선이 상기 구심을 지나는 상태로 배치되어 있는 렌즈 홀더와,

이 렌즈 홀더를 그 중심 축선을 따라 상기 연삭반을 향하여 이송하기 위한 워크 이송기구와,

상기 렌즈 홀더를 그 중심 축선을 중심으로 하여 회전시키기 위한 워크 회전기구와,

상기 렌즈 소재를 상기 연삭반에 의하여 연마함으로써 얻어지는 연삭이 끝난 렌즈 소재를 모따기 하는 모따기 기구를

구비하고,

당해 모따기 기구는,

환상의 테이퍼 모양 연삭면을 구비하는 모따기 공구와,

상기 모따기 공구를, 그 중심 축선이 상기 렌즈 홀더의 중심 축선에 일치하는 모따기 위치 및 당해 모따기 위치로부터 대피한 대피위치로 이동하는 공구 이동기구와,

상기 렌즈 홀더에 대하여 상기 모따기 공구를 그들의 중심 축선의 방향으로 상대적으로 이동시키는 모따기용 이송기구를

구비하고 있고,

상기 연삭이 끝난 렌즈 소재가 지지되어 있는 상기 렌즈 홀더를 상기 연삭반으로부터 분리되는 방향으로 되돌림으로써 당해 연삭이 끝난 렌즈 소재와 상기 연삭반의 사이에 상기 모따기 공구를 배치 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 구성의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치에서는, 다음과 같이 하여 구면 렌즈의 연삭가공 및 모따기 가공이 이루어진다.

우선, 상기 연삭반을 회전시킴과 동시에 구심 회전시켜, 상기 렌즈 홀더에 지지되어 있는 렌즈 소재를 소정의 이송속도로 이송하여 회전 및 구심 회전하고 있는 상기 연삭반의 연삭면에 가압하고, 상기 연삭반으로 가압된 상기 렌즈 소재를 소정의 절삭이송속도로 이송하면서 당해 렌즈 소재를 연삭 가공한다.

다음에 소정의 연삭가공을 실시함으로써 얻어진 연삭이 끝난 렌즈 소재를, 상기 연삭반으로부터 분리되는 방향으로 되돌린다.

그런 뒤에, 상기 모따기 공구를, 상기 대피위치로부터 이동시켜서 상기 모따기 위치에 위치 결정하고, 상기 렌즈 홀더에 지지되어 있던 연삭이 끝난 렌즈 소재를 이송하여 상기 모따기 위치에 있는 상기 모따기 공구의 상기 테이퍼 모양 연삭면에 가압하고, 상기 모따기 공구에 가압된 상기 렌즈 소재를 소정의 절삭이송속도로 이송하면서 당해 연삭이 끝난 렌즈 소재에 대하여 모따기용의 연삭가공을 실시한다.

그리고 모따기 가공 후의 모따기가 끝난 렌즈 소재를 상기 모따기 공구로부터 분리하고, 상기 모따기 공구를 상기 모따기 위치로부터 상기 대피위치에 대피시키면 좋다.

본 발명에서는, 구면 연삭면을 구비하는 연삭반을, 그 회전 중심선이 구면 연삭면의 구심을 정점으로 하는 원추면을 그리도록 구심 회전시키면서 렌즈 소재를 연삭가공한다. 이렇게 공구반을 회전운동 시킴으로써 작은 곡율의 구면 렌즈면을 고 정밀도로 가공할 수 있다. 또한 구면이 연삭 가공된 연삭이 끝난 렌즈 소재를 렌즈 홀더로부터 빼내지 않고 연속하여 모 따기 가공을 실시할 수 있다. 모따기 가공에 있어서는, 연삭이 끝난 렌즈 소재가 지지되어 있는 렌즈 홀더를 회전시키면 좋으므로 모따기 가공 때문에 회전축을 새롭게 설치할 필요가 없다. 따라서 모따기 가공을 효율적으로 또한 염가의 구성에 의하여 이루어지는 것이 가능한 렌즈 연삭장치를 구현한다.

여기에서, 본 발명에 있어서, 상기 공구 이동기구는, 직선모양 또는 곡선모양의 이동경로를 따라 상기 모따기 공구를 이동시키는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 상기 모따기용 이송기구는, 상기 워크 이송기구 및/또는 상기 모따기 공구를 상기 이송 축선의 방향으로 왕복 이동시키는 모따기 공구 이송기구인 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명에서는, 상기 워크 이송기구에 의한 상기 렌즈 홀더의 이송 동작을 수치 제어하는 수치 제어부를 구비하고, 당해 수치 제어부는 상기 모따기 공구의 위치에 대하여 수치를 지시하여 상기 렌즈 홀더에 지지되어 있는 상기 연삭이 끝난 렌즈 소재를 상기 모따기 공구에 대하여 가압 이동시키고, 상기 연삭이 끝난 렌즈 소재의 면의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.

(실시예)

이하에, 도면을 참조하여 본 발명을 적용하는 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 실시예에 관하여 설명한다.

도1은, 본　실시예에　관한 광학 구면 렌즈 연삭용의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 주요부분을 나타내는 개략적인 구성도이다. 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치1은, 가공대상인 렌즈 소재W를 지지하기 위한 렌즈 홀더3과, 렌즈 홀더3에 지지되어 있는 렌즈 소재W를 연삭 가공하는 구면 연삭면4a를 구비하는 연삭반4를 구비하고 있다. 또한 모따기 공구61을 구비하는 모따기 기구60이 부설되어 있다.

렌즈 홀더3은, 그 지지면3a가 하향(下向)이 되도록 수평으로 지지된 상태에서, 수직인 워크 스핀들5의 하단에 고정되어 있다. 워크 스핀들5의 중심에는 그 축선방향으로 연장되는 흡인통로5a가 형성되어 있고, 그 하단이 렌즈 홀더3의 지지면3a의 중심으로 개구하고 있고, 그 상단이 회전 연결자6 및 에어필터7을 경유하여 진공발생기8의 흡인 측과 통하고 있다. 진공발생기8에 의하여 흡인통로5a를 진공흡인 함으로써 렌즈 홀더3의 지지면3a에 렌즈 소재W가 흡착되어 지지된다.

워크 스핀들5는, 상단이 봉쇄되어 있는 원통 모양의 수직 지지통9의 내부에 동축(同軸) 상태로 배치되어 상하 한 쌍의 베어링10, 11을 통하여 회전 가능한 상태로 당해 수직 지지통9에 의하여 지지되어 있다. 또한 워크 스핀들5는, 렌즈축 회전용 전동기12에 의하여 그 수직 중심축선인 렌즈 회전 중심선5A를 중심으로 하여 회전 구동되도록 되어 있다. 수직 지지통9의 상단에는 에어 실린더13이 연결되어 있고, 이 에어 실린더13은, 상단이 봉 쇄되어 있는 지지 원통14의 내부에 고정되어 있다. 에어 실린더13에 의하여 수직 지지통9가 하방으로 소정의 힘으로 가압되도록 되어 있다.

워크 스핀들5는, 워크 이송기구20에 의하여 승강된다. 워크 이송기구20은 수평 암21을 구비하고 있어, 이 수평 암21의 선단에 부착된 수직 원통부22에 수직 지지통9가 동축 상태로 삽입되고, 지지 원통14는 수평 암21의 상면에 고정되어 있다. 수평 암21은 이송 나사23, 너트24및 서보 모터25를 구비하는 승강기구에 의하여 수직 리니어 가이드26을 따라 승강된다.

여기에서 에어 실린더13을 통하여 렌즈 스핀들5를 지지하고 있는 지지 원통14에는, 그 내측에 장착되어 있는 수직 지지통9의 상단9a를 검출하기 위한 근접 센서27이 부착되어 있다. 보통은, 이 근접 센서27은 오프(OFF) 상태에 있으나, 수직 지지통9가 지지 원통14에 대하여 상대적으로 상승하면, 그 상단9a가 근접 센서27에 의하여 검출되어 당해 센서 출력이 온(ON)으로 절환된다.

다음에 렌즈 홀더3의 하방에 배치되어 있는 연삭반4는, 그 구면 연삭면4a의 구심O가 렌즈 홀더3 측의 렌즈 회전 중심선5A(워크 스핀들5의 중심 축선)의 연장선 상에 위치하도록 배치되어 있다. 이 연삭반4의 배면에는 스핀들4b가 일체로 형성되어 있고, 이 스핀들4b는, 구심 회전체31에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 여기에서 연삭반4의 회전 중심선4A(스핀들4b의 중심 축선)가 구심O에 있으므로 수직으로 연장되는 렌즈 회전 중심선5A에 대하여 예각θ로 교차하도록 스핀들4b가 구심 회전체31에 의하여 지 지되어 있다.

구심 회전체31은, 반구 모양의 컵부31a와, 이 컵부31a의 하면(下面) 중심의 외주면으로부터 반경방향의 외측으로 돌출하고 있는 원통부3lb를 구비하고 있고, 원통부3lb에 스핀들4b가 회전 가능한 상태에서 동축 상태로 부착되어 있다. 또한 원통부3lb의 하단부에서는 횡방향으로 플랜지31c가 연장되어 있어, 여기에 스핀들 구동용의 전동기32가 탑재되어 있다.

구심 회전체31의 컵부31a는, 지지판33에 형성된 환상 내주면33a에 의하여 구심회전 가능한 상태로 지지되어 있다.

본 명세서에서 구심회전이라 함은, 어느 특정한 점(구심)을 중심으로 하여 회전함으로써 그 점을 정점(頂點; 꼭지점)으로 하는 원추형의 궤적을 그리는 것을 의미한다.

환상 내주면33a는 점O를 구심으로 하는 구면으로서, 외주면31d가 이 환상 내주면33a에 올려진 구면의 컵부31a는, 구심O를 중심으로 하여 회전할 수 있다. 본 실시예에서는, 환상 내주면33a에는 압축공기 분출구멍 혹은 홈33b가 형성되어 있고, 여기에 압축공기 공급로33c를 통하여 압축 공기가 공급되도록 되어 있다. 따라서 컵부31a는, 환상 내주면33a로부터 부상(浮上)한 상태로 지지된다. 따라서 구심 회전체31을, 구심O를 중심으로 하여 원활하게 회전시킬 수 있다.

구심 회전체31의 하단은, 링크 연결자34 및 회전폭 조정 유닛35를 통하여 전동기36의 출력축에 연결되어 있다. 구심 회전체31과 링크 연결자34의 연결점34a는 연삭반 회전중심선4A의 연장선 상에 위치하고 있어, 전동기36의 회전 중심선36A는 항상 구심O를 향하는 상태로 지지되어 있다. 회전폭 조정 유닛35의 조정 손잡이35a를 조작하면, 연결점34a와 전동기36의 회전 중심선36A의 간격이 변한다. 따라서 구심 회전체31의 회전운동의 회전폭을 조정할 수 있다.

다음에, 전동기36은 회전각 조정 유닛37에 의하여 지지되어 있다. 회전각 조정 유닛37은, 고정된 위치에 배치된 활 모양의 캠38을 구비하고 있어, 이 캠38은 구심O를 중심으로 하는 원호 형상을 하고 있다. 이 캠38을 따라 슬라이딩 가능한 상태로 지지부재39가 부착되어 있어, 여기에 전동기36이 부착되어 있다. 지지부재39에는 너트40이 고정되어 있고, 너트40에는 이송 나사41이 체결되어 있다. 이송 나사41의 단부는 핸들42에 연결되어 있다.

핸들42를 돌리면 지지부재39가 캠38을 따라 이동한다. 즉 구심 회전체31에 의하여 지지되어 있는 연삭반 스핀들4b가 구심O를 중심으로 하여 소정량 만큼 회전한다. 따라서 회전각 조정 유닛37에 의하여 수직인 렌즈 회전 중심선5A에 대한 연삭반4의 회전 중심선4A가 이루는 각도θ, 즉 회전 중심선의 각도를 변경할 수 있다.

다음에 도2는, 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치1의 모따기 기구60 부분을 나타내는 부분 사시도이다. 도1및 도2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 모따기 기구60의 모따기 공구61은, 상방으로 넓어지는 테이퍼 형상의 환상 연삭면61a을 구비하는 다이아몬드 공구로서, 그 중심 축선6lb가 렌즈 회전 중심선5A와 평행하게　되도록 공구 암62의 선단부에 고정되어 있다. 공구 암62의 후단부는 수직 회전축63에 고정되어 있고, 이 수직 회전축63은, 베어링64를 통하여 지지 블록65에 의하여 회전 가능한 상태로 지지되어 있다. 수직 회전축63은 지지 블록65의 상단면에 부착된 로터리 액츄에이터66에 의하여 회전 구동된다.

로터리 액츄에이터66에 의하여 수직 회전축63이 회전하면, 거기에서 수평으로 연장되어 있는 공구 암62가 수평방향으로 선회함으로써 그 선단에 부착되어 있는 모따기 공구61을, 그 중심 축선6lb가 렌즈 회전 중심선5A에 일치하는 모따기 위치61A와, 당해 모따기 위치61A로부터 횡방향으로 대피하는 대피위치61B로 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 모따기 공구61이 대피위치61B에 있는 상태에서는, 당해 모따기 공구61은, 하방으로 이송되는 렌즈 홀더3 및 거기에 지지되어 있는 렌즈 소재W에 간섭하지 않게 되어 있다.

또한 지지 블록65는 승강식 슬라이더67에 지지되어 있고, 승강식 슬라이더67은 도면에 나타내지 않은 장치 설치대에 고정되어 있는 수직 레일68을 따라 승강 가능하고, 에어 실린더69에 의하여 승강되도록 되어 있다. 에어 실린더69를 구동하여 승강식 슬라이더67을 승강시키면, 거기에 부착되어 있는 지지 블록65가 승강한다. 따라서 지지 블록65에 의하여 지지되어 있는 수직 회전축63으로부터 수평으로 연장되어 있는 공구 암62도 승강하여 당해 공구 암62의 선단에 부착되어 있는 모따기용 공구61이 승강한다.

다음에 본 실시예에서는, 상기한 각 부분의 구동제어가 수치 제어용의 컨트롤러50에 의하여 이루어지게 되어 있다. 컨트롤러50에는 입력장치51이 접속되어 있고, 수치를 입력, 지정함으로써 렌즈 홀더3에 지지되어 있는 렌즈 소재W의 이송량 및 절삭량, 구면연삭에 의하여 얻어지는 연삭이 끝난 렌즈 소재W1의 모따기 가공 시의 이송량 및 모따기량 등을 결정할 수 있다. 또한 입력장치51을 통하여 수동조작에 의하여 렌즈 소재W 등을 이송하는 동작을 할 수 있다.

(구면연삭가공)

도3을 참조하여 본 실시예의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치1의 구면연삭 동작을 설명한다. 우선, 렌즈 소재W를 렌즈 홀더3에 흡착시켜 지지한다. 다음에 수동조작에 의하여 서보 모터25를 구동함으로서 연삭반4를 향하여 렌즈 소재W를 조그(JOG) 이송한다. 렌즈 소재W가 연삭반4에 접촉하면, 워크 스핀들5의 하강이 멈춘다. 그 다음에 조그 이송에 의하여 수평 암21(워크 이송 테이블) 만이 하강한다. 그 결과, 워크 스핀들5 및 이것을 회전하도록 지지하고 있는 수직 지지통9가 수평 암21에 대하여 상대적으로 상승하여 근접 센서27이 수직 지지통9의 상단9a를 검출하여 온으로 절환한다.

근접 센서27이 온으로 절환된 것을 확인한 후에는, 일단 조그 이송을 중지한다. 그 다음은, 서보 모터25의 이송속도를 초저속으로 하여 수평 암21을 상승시킨다. 수평 암21이 상승하면, 정지하고 있던 워크 스핀들5 및 수직 지지통9가 상대적으로 근접 센서27에 대하여 하강한다. 그 결과, 수직 지지통의 상단9a가 근접 센서27의 검출위치로부터 벗어나서 근접 센서27이 다시 오프로 되돌아간다. 오프로 절환된 이 순간의 위치를, 컨트롤러50은 가공시작위치로서 기억한다.

컨트롤러50은, 이 가공시작위치로부터 가공량(加工量; 연삭량, 절삭량, 마모량)을 가산하여 가공완료위치를 설정한다. 또한 가공시작위치에 제1절삭량을 가산하여 속도 변경점을 설정한다. 이렇게 각 점을 설정한 후에, 가공시작 명령이 입력되면, 연삭반4 및 렌즈 홀더3에 흡착, 고정된 렌즈 소재W의 회전을 시작한다. 그 다음은, 빨리 가기로 가공시작위치까지 렌즈 소재W를 이송한다.

가공시작위치에 도달한 후에는 속도를 제1절삭속도로 바꾸고, 이 속도로 렌즈 소재W를 이송하면서 연삭을 한다. 도3(a)은 연삭시작 시의 상태를 나타내고 있다.

렌즈 소재W가 제1절삭량 만큼 절삭되어 제1절삭위치에 도달한 후에, 즉 도3(b)에 나타나 있는 바와 같은 절삭상태에 도달한 후에는 구심 회전체31의 회전을 시작하고, 제1절삭속도보다 느린 마무리 속도로 렌즈 소재W를 이송하면서 절삭을 한다. 그 결과, 렌즈 소재W가 연마되어서 도3(c)에 나타나 있는 바와 같이 구상 렌즈면Ｗａ가 형성되는 렌즈 소재W1이 얻어진다.

가공완료위치에 도달한 것이 확인되면, 구심 회전체31에 의한 회전을 정지한 후에 수평 암21을 상방으로 되돌리고 연삭반4의 회전을 멈춘다.

(모따기 가공)

여기에서 수평 암21을 상방으로 되돌림으로써 그 하단의 렌즈 홀더3에 지지되어 있는 연삭이 끝난 렌즈 소재W1과 그 하방의 연삭반4의 사이에, 횡방향으로부터 모따기 공구61을 삽입 가능한 간격을 확보한다. 또한 워크 스핀들5의 회전을 2000rpm에서부터 3000rpm으로 유지한다. 즉 연삭이 끝난 렌즈 소재W1을 2000rpm으로부터 3000rpm으로 회전시킨 상태를 유지한다.

그 후에는, 모따기 기구60의 로터리 액츄에이터66을 구동하여 공구 암62를 선회시킴으로써 그 선단에 부착되어 있는 모따기 공구61을 대피위치61B로부터 모따기 위치61A까지 이동시켜 당해 모따기 위치61A에 위치 결정한다. 이 상태에서는, 모따기 공구61의 중심 축선6lb가 렌즈 회전 중심선5A에 일치한다. 도4에는 이 상태를 나타내 있다.

모따기 공구61을 위치 결정한 후에, 워크 이송기구20을 구동하여 연삭이 끝난 렌즈 소재W1을 하방으로 이송하여 모따기 공구61의 환상 연삭면61a에 가압함으로써 모따기 가공을 시작한다. 모따기 가공에 있어서는, 모따기 공구61의 상하방향의 위치를 고정하고, 컨트롤러50으로부터의 수치지시에 의하여 워크 스핀들5에 의하여 지지되어 있던 연삭이 끝난 렌즈 소재W1의 이송량을 결정하고, 소정의 이송속도로 연삭이 끝난 렌즈 소재W1을 이송한다. 따라서 컨트롤러50으로부터의 수치지시에 의하여 모따기량이 제어된다.

모따기 가공이 종료한 후에는, 워크 이송기구20에 의하여 모따기가 끝난 렌즈 소재를 상방으로 대피시킨다. 그런 뒤에, 모따기 기구60의 로터리 액츄에이터66을 구동하여 모따기 공구61을 모따기 위치61A로부터 대피위치61B를 향하여 이동시킴으로써 당해 대피위치61B로 되돌린다.

이와 같이 본 실시예의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치1에서는, 구면연삭 가공에 연속하여 워크 스핀들5의 렌즈 홀더3에 의하여 지지되어 있던 연삭이 끝난 렌즈 소재W1에 대하여 모따기 가공을 실시할 수 있다. 따라서 구면연삭 후에 연삭이 끝난 렌즈 소재W1을 렌즈 홀더3으로부터 떼어내어 모따기 장치의 회전축에 부착하여 모따기 가공을 하는 경우 또는 렌즈 홀더3으로부터 떼어낸 연삭이 끝난 렌즈 소재W1의 모따기를 수작업에 의하여 하는 경우와는 달리 모따기 가공을 효율적으로 할 수 있다. 또한 모따기 장치를 독립하여 설치할 경우 또는 워크 스핀들 이외에 모따기 가공용의 회전축을 설치 하는 경우에 비하여, 염가의 구성인 모따기 기구를 구축할 수 있다.

(모따기 기구의 다른 예)

도5는, 모따기 기구60의 다른 예를 나타내는 사시도이다. 이 도면에 나타나 있는 모따기 기구60A는 슬라이드식의 것으로서, 직선 이동경로를 따라 모따기 공구61을 모따기 위치61A 및 대피위치61B로 이동시키게 되어 있다. 즉 모따기 기구60A는, 모따기 공구61이 가이드 레일71에 따라 수평방향의 직선 왕복이동이 가능한 슬라이더72에 의하여 지지되어 있다. 슬라이더72는 도면에 나타내지 않은 에어 실린더 등의 직선운동기구에 의하여 구동 되도록 되어 있다. 그 이외의 부분은 도1, 2에 나타내는 예와 동일하므로, 대응하는 부위에는 동일한 부호를 붙여 그 설명은 생략한다.

모따기 기구60에 있어서, 모따기 공구61을 모따기 위치61A와 대피위치61B로 이동시키기 위한 이동기구로서는, 상기와 같은 원호 모양의 궤적을 따라 이동하는 선회 암 방식의 것, 직선모양의 궤적을 따라 이동하는 슬라이드 방식의 것 이외에도 각종 이동기구를 채용할 수 있다.

본 발명의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치에 있어서는, 구면 연삭면을 구비하는 연삭반을, 그 회전 중심선이 구면 연삭면의 구심을 정점으로 하는 원추면을 그리도록 구심 회전시키면서 렌즈 소재를 연삭 가공하고 있다. 이렇게 공구반을 회전운동 시킴으로써 작은 곡율의 구면 렌즈면을 고 정밀도로 가공할 수 있다. 또한 구면이 연삭 가공된 연삭이 끝난 렌즈 소재를 렌즈 홀더로부터 빼내지 않고 연속하여 모따기 가공을 실시할 수 있다. 모따기 가공에 있어서는, 연삭이 끝난 렌즈 소재가 지지되어 있는 렌즈 홀더를 회전시키면 좋으므로, 모따기 가공 때문에 회전축을 새롭게 설치할 필요가 없다. 따라서 모따기 가공을 효율적이고 또한 염가의 구성에 의하여 구현할 수 있는 렌즈 연삭장치를 실현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 구면형상의 연삭면을 구비하는 연삭반과,

   이 연삭반을 지지하고 중심 축선이 상기 연삭면의 구심(球心)을 지나는 상태로 배치되어 있는 연삭반 스핀들과,

   상기 연삭반 스핀들을 지지하고 있는 구심 회전체와,

   상기 연삭반 스핀들의 중심 축선이 상기 구심을 정점(頂點)으로 하는 원추면 상을 회전하도록 상기 구심 회전체를 구심 회전시키기 위한 회전기구와,

   상기 연삭반 스핀들을 중심 축선을 중심으로 하여 회전시키기 위한 연삭반 회전기구와,

   가공대상인 렌즈 소재를 지지하고 중심 축선이 상기 구심을 지나는 상태로 배치되어 있는 렌즈 홀더와,

   이 렌즈 홀더를 그 중심 축선을 따라 상기 연삭반을 향하여 이송하기 위한 워크 이송기구와,

   상기 렌즈 홀더를 그 중심 축선을 중심으로 하여 회전시키기 위한 워크 회전기구와,

   상기 렌즈 소재를 상기 연삭반에 의하여 연마함으로써 얻어지는 연삭이 끝난 렌즈 소재를 모따기 하는 모따기 기구를

   구비하고,

   당해 모따기 기구는,

   환상의 테이퍼 모양 연삭면을 구비하는 모따기 공구와,

   상기 모따기 공구를, 그 중심 축선이 상기 렌즈 홀더의 중심 축선에 일치하는 모따기 위치 및 당해 모따기 위치로부터 대피한 대피위치로 이동하는 공구 이동기구와,

   상기 렌즈 홀더에 대하여 상기 모따기 공구를 그들의 중심 축선의 방향으로 상대적으로 이동시키는 모따기용 이송기구를

   구비하고 있고,

   상기 연삭이 끝난 렌즈 소재가 지지되어 있는 상기 렌즈 홀더를 상기 연삭반으로부터 분리되는 방향으로 되돌림으로써 당해 연삭이 끝난 렌즈 소재와 상기 연삭반의 사이에 상기 모따기 공구를 배치 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공구 이동기구는, 직선모양 또는 곡선모양의 이동경로를 따라 상기 모따기 공구를 이동시키는 것을 특징으로 하는 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 모따기용 이송기구는, 상기 모따기 공구를 그 중심 축선의 방향으로 왕복 이동시키는 모따기 공구 이송기구인 것을 특징으로 하는 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 워크 이송기구에 의한 상기 렌즈 홀더의 이송 동작을 수치 제어하는 수치 제어부를 구비하고,

   당해 수치 제어부에 의하여 상기 모따기 공구에 대한 상기 연삭이 끝난 렌즈 소재의 이송량을 제어하여 상기 연삭이 끝난 렌즈 소재의 면의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항의 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 사용방법으로서,

   상기 연삭반을 회전시킴과 아울러 구심 회전시켜,

   상기 렌즈 홀더에 지지되어 있는 렌즈 소재를 소정의 이송속도로 이송하여 회전 및 구심 회전하고 있는 상기 연삭반의 연삭면을 가압하고,

   상기 연삭반에 가압된 상기 렌즈 소재를 소정의 절삭이송속도로 이송 하면서 당해 렌즈 소재를 연삭 가공하고,

   소정의 연삭가공을 실시함으로써 얻어진 연삭이 끝난 렌즈 소재를 상기 연삭반으로부터 분리되는 방향으로 되돌리고,

   상기 모따기 공구를 상기 대피위치로부터 이동시켜서 상기 모따기 위치에 위치 결정하고,

   상기 렌즈 홀더에 지지되어 있는 상기 연삭이 끝난 렌즈 소재를 이송하여 상기 모따기 위치에 있는 상기 모따기 공구의 상기 테이퍼 모양 연삭면을 가압하고,

   상기 모따기 공구에 가압된 상기 연삭이 끝난 렌즈 소재를 소정의 절삭이송속도로 이송하면서 당해 연삭이 끝난 렌즈 소재에 대하여 모따기용의 연삭가공을 실시하고,

   모따기 가공 후의 상기 연삭이 끝난 렌즈 소재를 상기 모따기 공구로부터 분리하고,

   그런 뒤에 상기 모따기 공구를 상기 모따기 위치로부터 상기 대피위치로 대피시키는 것을

   특징으로 하는 모따기 기구 부착 렌즈 연삭장치의 사용방법.

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