JP4521359B2 - 研磨方法と研磨装置 - Google Patents
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Description
この特許文献2には、研削方法及び装置が開示されている。この研磨方法によれば、第6図(a)(b)に示すように、ガラスレンズを製造する工程において、カップ型研削工具111によってワーク112に球面形状を創成する加工工程(創成工程)と、創成した球面形状の精度を高めるために、総型研削工具113で球面を仕上げる研削加工(仕上げ工程)とを同一機械によって実施している。
ワークの回転軸に対し研磨皿の回転軸を傾斜させて前記ワークを前記研磨皿に当接して加圧し、前記ワークと前記研磨皿を相対運動させて前記ワークを研磨加工する研磨方法において、
前記ワークを回転傾斜自在に保持し、前記研磨皿の傾斜自在な支持を固定して前記研磨皿に前記ワークを当接し、前記ワークと前記研磨皿の相対的な回転運動及び揺動運動により研磨加工を行う第1の研磨工程と、
前記研磨皿を回転傾斜自在に保持し、前記ワークの傾斜自在な支持を固定して引き続き前記ワークと研磨皿の相対的な回転運動及び揺動運動により研磨加工を行う第2の研磨工程と、を備えていることを特徴とする。
前記第2の研磨工程に移行する際に、前記第1の研磨工程で前記研磨皿を傾けた角度よりもその傾きを小さくして研磨を行うことを特徴とする。
前記第2の研磨工程に移行する際に、前記第1の研磨工程で前記研磨皿を傾けた角度よりもその傾きを小さくして配置すると共に、前記研磨皿に回転動力を伝達しながら研磨を行うことを特徴とする。
ワークの回転軸に対し研磨皿の回転軸を傾斜配置し、前記ワークを前記研磨皿に当接して加圧し、前記ワークと前記研磨皿に相対運動を付与して前記ワークを研磨加工する研磨装置において、
前記ワークを回転傾斜自在に保持し、該ワークの傾斜自在な支持を固定可能な第1のチャック手段と、
前記研磨皿を回転傾斜自在に保持し、該研磨皿の傾斜自在な支持を固定可能な第2のチャック手段と、を備え、
前記第2のチャック手段は、前記ワークが回転傾斜自在に支持された状態では前記研磨皿の傾斜自在な支持を固定し、
前記第1のチャック手段は、前記研磨皿が回転傾斜自在に支持された状態では前記ワークの傾斜自在な支持を固定することを特徴とする。
(第1の実施の形態)
図1(a)は、研磨装置Mによる第1の研磨工程の状態を示している。また、図1(a)の下方には、被研磨物であるレンズ3に作用する研磨荷重の荷重分布断面22と、これによって得られるレンズ3の形状断面23の模式図を示している。
また、研磨皿5が装着された下軸ユニツト2は、前述した上軸ユニツト1と同様な構造を有している。すなわち、下軸ユニツト2は、研磨皿5を傾斜、回転自在に支承する下軸カンザシ8、この下軸カンザシ8を研磨皿5側に押圧する下軸シリンダ9、研磨皿5を開閉自在に挟持する第2のチャック手段としての下軸チヤツク11を有している。
第1の研磨工程では、レンズ3を上軸カンザシ4で傾動回転自在に加圧保持したまま、研磨皿5との相対運動で研磨が行われる。この構成では、レンズ3側から研磨皿5に向けて荷重Pが付加されるため、荷重Pの方向は常に上軸カンザシ6(すなわちレンズ3)の中心軸の方向にのみ付加されてしまう。これは、レンズ3と研磨皿5との相対運動、すなわち研磨皿5の揺動運動20によって研磨皿5がいかなる場所に移動しても、常に荷重Pはレンズ3の中心軸上に加圧されることになる。
この第2の研磨工程では、基本的な構成は第1の研磨工程と同じである。しかし、第1の研磨工程で傾斜・回動自在に上軸カンザシ6で支承されていたホルダー4が、第2の研磨工程では、上軸チャツク10で挟持される。これと同時に、第1の研磨工程で挟持されていた研磨皿5が開放され、下軸カンザシ8で傾針回動自在に支承される。また、研磨荷重Pも、第2の研磨工程では、下軸カンザシ8の方向から研磨皿5に伝達されており、第1の研磨工程と上下の状態が反転している。
よって、本実施形態では、研磨速度に対して有効な第1の研磨工程と、研磨精度に対して有効な第2の研磨工程と、を統合させて実施することで、両者の長所を組み合わせた研磨方法としたものである。
(第2の実施の形態)
図2及び図3は、本発明の第2の実施の形態を示す図である。
本実施形態では、レンズ3の球面精度と形状精度を高める第2の研磨工程での研磨を実施しても、球面形状である曲率半径の変化を抑えて行なうものである。なお、前述した図1(a) (b)と同一又は相当する部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
また、図2(a)と同様に、レンズ回転軸30と研磨皿回転軸31とのなす角で、研磨皿5を傾斜させる角度を第2の相対角度θ2とする。
まず、図2(a)の第1の研磨工程では、上軸チヤツク10は開放され、レンズ3はカンザシ6により傾斜回動自在に支承されている。また、研磨皿5は、下軸チヤツク11により挟持されて固定保持されている。
まず、第1の研磨工程において、レンズ3を研磨皿5によって高精度に研磨するために、研磨皿5を第1の相対角度θ1に傾斜させて配置する。この第1の相対角度θ1は、図3(a)(b)に夫々示す研磨皿5とレンズ3の形状によって算出される。
これに対して、少しでも研磨皿5の磨耗を抑えることが、研磨品質の安定化や製造作業の効率化に影響するため、レンズ3よりも大きな研磨皿5を使うことが一般的である。また、可能な限り研磨皿径D1が大きな研磨皿5を使用した方が、研磨皿5の磨耗を抑え、安定した品質が得られると共に、高い研磨速度を得ることができる。
(第3の実施の形態)
図4は、第3の実施の形態における第2の研磨工程を示している。同図において、前述した実施の形態と同一又は相当する部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
2 下軸ユニット
3 レンズ
4 ホルダー
5 研磨皿
6 上軸カンザシ
7 上軸シリンダ
8 下軸カンザシ
9 下軸シリンダ
10 上軸チャック
11 下軸チャック
12 上軸スピンドル
13 下軸スピンドル
14 上軸モータ
15 下軸モータ
16 制御装置
M 研磨装置
P 上軸荷重
Q 下軸荷重
R 曲率半径
α 研磨皿半角
β レンズ半角
θ1 第1の相対角度
θ2 第2の相対角度
D1 研磨皿径
D2 レンズ径
Claims (4)
- ワークの回転軸に対し研磨皿の回転軸を傾斜させて前記ワークを前記研磨皿に当接して加圧し、前記ワークと前記研磨皿を相対運動させて前記ワークを研磨加工する研磨方法において、
前記ワークを回転傾斜自在に保持し、前記研磨皿の傾斜自在な支持を固定して前記研磨皿に前記ワークを当接し、前記ワークと前記研磨皿の相対的な回転運動及び揺動運動により研磨加工を行う第1の研磨工程と、
前記研磨皿を回転傾斜自在に保持し、前記ワークの傾斜自在な支持を固定して引き続き前記ワークと研磨皿の相対的な回転運動及び揺動運動により研磨加工を行う第2の研磨工程と、を備えている、
ことを特徴とする研磨方法。 - 前記第2の研磨工程に移行する際に、前記第1の研磨工程で前記研磨皿を傾けた角度よりもその傾きを小さくして研磨を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の研磨方法。 - 前記第2の研磨工程に移行する際に、前記第1の研磨工程で前記研磨皿を傾けた角度よりもその傾きを小さくして配置すると共に、前記研磨皿に回転動力を伝達しながら研磨を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の研磨方法。 - ワークの回転軸に対し研磨皿の回転軸を傾斜配置し、前記ワークを前記研磨皿に当接して加圧し、前記ワークと前記研磨皿に相対運動を付与して前記ワークを研磨加工する研磨装置において、
前記ワークを回転傾斜自在に保持し、該ワークの傾斜自在な支持を固定可能な第1のチャック手段と、
前記研磨皿を回転傾斜自在に保持し、該研磨皿の傾斜自在な支持を固定可能な第2のチャック手段と、を備え、
前記第2のチャック手段は、前記ワークが回転傾斜自在に支持された状態では前記研磨皿の傾斜自在な支持を固定し、
前記第1のチャック手段は、前記研磨皿が回転傾斜自在に支持された状態では前記ワークの傾斜自在な支持を固定する、
ことを特徴とする研磨装置。
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