JPH0631608A - 球体研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 径のバラツキの少ないボールレンズが簡単に
加工できる球体研磨装置を得る。 【構成】 フレーム１に立設したガイド２にはモータ３
が固設され、モータ３とフレーム１との間にはボールネ
ジ軸４が設置されている。ボールネジ軸４を介して上下
動自在に支持されるアーム１４の先端には上軸１６を回
転させるモータ１３が固定されている。アーム１４によ
り上軸１６が回転自在および摺動自在に支持されてい
る。上軸１６にはボールレンズ２７を転動自在に保持す
るホルダー１８が固定されている。上軸１６にはパイプ
８が接続されている。アーム１４に固定されたモータ３
１と接続するマイクロメータ３５により上軸１６は上下
動される。アーム１４に固定されるエアシリンダー６の
下端にはエアシリンダー２６が固定されている。エアシ
リンダー２６にはＵ字形状のスペーサ１７が固定されて
いる。砥石２１は砥石貼付皿２２に固着され、モータ１
６にて回転可能に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、球体の光学素子や鋼球
等を加工する加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、球体の光学素子，鋼球およびセラ
ミックボール等を加工する方法としてボール加工法が知
られている。このボール加工法としては、例えば特開平
３−１０７６４号公報記載の発明がある。

【０００３】上記発明は、図４に示す様に、回転自在な
回転軸７１の上面にはポリッシャー７２が一体的に設け
られている。ポリッシャー７２の上方には円筒形状のホ
ルダー７３が配設されている。ホルダー７３の下部中央
には被研磨部材７４を収納して加工する収納室７５が設
けられている。ホルダー７３の上部にはパイプ状の上軸
７６が嵌合装着されており、上軸７６はホルダー７３の
上下移動と回転駆動およびポリッシャー７２の上面への
制御等を行なう駆動機構（図示省略）に接続されてい
る。また、パイプ状の上軸７６は収納室７５内へ研磨剤
を供給する液体供給装置（図示省略）と接続されてい
る。

【０００４】上記構成による研磨装置を用いての加工
は、収納室７５内に研磨剤を供給し、この流体の圧力に
よって被研磨部材７４をポリシャー７２に圧着しつつ回
転軸７１の回転と上軸７２の正転逆転の回転とにより研
磨加工を行なう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術においては、ホルダーへのボールレンズのローディン
グ位置から加工開始位置までの位置決めは上軸を上下動
させるモータの位置決め精度のみに頼っており、加工開
始位置が加工毎に異なっていた。従って、加工するボー
ルレンズの取り代がバラついてしまい、ボールレンズの
径がバラついてしまう問題があった。

【０００６】因って、本発明は前記従来技術における問
題点に鑑みて開発されたもので、ボールレンズの径が安
定した加工の行なえる球体研磨装置の提供を目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転自在な砥
石と、砥石の加工面上で被加工部材を転動自在に保持す
る回転自在なホルダーと、ホルダーを砥石に対して接近
離反自在に保持する保持手段と、ホルダーの移動を検知
してホルダーを所定量上昇させる上昇手段と、ホルダー
へ設けた流体供給孔に被加工部材の研削液を供給する研
削液供給手段と、砥石面からホルダーまでの初期位置を
設定するスペーサと、スペーサの移動手段とを具備した
ものである。

【０００８】

【作用】本発明では、ボールレンズにおける径のバラツ
キを阻止することができる。

【０００９】

【実施例１】図１および図２は本実施例を示し、図１は
一部を破断した側面図、図２は要部拡大断面図である。
１はフレームで、このフレーム１にはガイド２が立設さ
れている。ガイド２の上端にはモータ３が固設されてお
り、モータ３とフレーム１との間にはボールネジ軸受け
５を螺合したボールネジ軸４が設置されている。

【００１０】１４はアームで、このアーム１４はガイド
２およびボールネジ軸受け５により上下動自在に支持さ
れている。１８はその下端面にボールレンズ２７を転動
自在に保持する凹部を有したホルダーであり、ホルダー
１８は上軸１６に固定されている。上軸１６は軸受け１
５を介して回転自在に軸受け２８にて支持されており、
軸受け２８はアーム１４で上下摺動可能に支持されてい
る。

【００１１】上軸１６の上部にはプーリ１０が固定され
ており、プーリ１０とアーム１４先端に固定されたモー
タ１３のプーリ１２との間にはベルト１１が連架されて
いる。上軸１６の上端には回転継手９を介してパイプ８
が接続されており、パイプ８は空圧機器（図示省略）に
接続されている。

【００１２】３１はモータでアーム１４の下面に固定さ
れている。モータ３１のプーリ３２と、アーム１４下面
に固定されているマイクロメータ３５のプーリ３４との
間にはベルト３３が連架されている。マイクロメータ３
５のアンビルは上軸１６に固定されている支持体３６に
当接しており、モータ３１の駆動により上軸１６を上下
動できる様に構成されている。

【００１３】２９はアーム１４上面に固定されているセ
ンサーで、上軸１６に固定されている検出体３０の接触
や離反を検出する。６はアーム１４に固定されているエ
アシリンダーで、このエアシリンダー６の下端にはエア
シリンダー２６が固定されている。各エアシリンダー
６，２６にはそれぞれパイプ７および１９が接続されて
おり、各パイプ７，１９は空圧機器（図示省略）に連結
されている。

【００１４】エアシリンダー２６の進退軸先端にはＵ字
形状のスペーサ１７が固定されている。砥石２１は、フ
レーム１に固設されたモータ１６にて支持される砥石貼
付皿２２に固着されており、回転可能に構成されてい
る。３７は加工液（研削液）を回収するタライであり、
２５は加工液収納タンク、２４はポンプ、２３は加工液
供給用のノズルである。

【００１５】図２は、ホルダー１８とスペーサ１７との
関係を説明する図である。図２においてＡはホルダー１
８の先端下面１８ａと砥石２１の加工面２１ａとの間
隔、Ｂは加工開始前のホルダー保持部上端１８ｃとボー
ルレンズ２７の表面との間隔、Ｃは保持部上端１８ｃと
ホルダー１８の先端下面１８ａとの間隔、Ｄはボールレ
ンズ２７の球径を表している。

【００１６】図２に示すように、間隔Ａはボールレンズ
２７の径Ｄと、ボールレンズ２７の径によって異なる間
隔Ｂと、ホルダー１８の形状によって決定する保持部上
端１８ｃと先端下面１８ａとの間隔Ｃとによって決定さ
れる。本実施例において、スペーサ１７は前記間隔Ａを
決定する働きを有することから、スペーサ１７の厚さｔ
は間隔Ａと等しく設定するべきではあるが、加工直前の
スペーサ１７がホルダー先端下面１８ａと砥石２１の加
工面２１ａとに挟まれたとき、エアシリンダー２６によ
ってスペーサ１７を退避させることが困難となる。その
ため、スペーサ１７の厚さｔは、間隔Ａより逃げしろ
ｔ′分だけ薄く形成されている。間隔Ｂはボールレンズ
２７の径Ｄによって異なる。本実施例では、球径０．５
ｍｍのボールレンズ２７を加工するため、この間隔Ｂを
４０μｍとした。

【００１７】以上の構成から成る研磨装置は、以下の手
順によりボールレンズ２７の加工を行なう。アーム１４
を上下動させてホルダー１８をローディング位置に位置
させ、ボールレンズ２７をホルダー１８の下端に設けた
凹部へ水の表面張力により保持させる。アーム１４を降
下させると同時にスペーサ１７をエアシリンダー６，２
６により降下・前進させてホルダー１８の下端面に位置
させる。

【００１８】スペーサ１７が砥石２１の加工面２１ａに
接触した後、上軸１６は軸受け２８を介し、アーム１４
に対して相対的に上昇する。すると、検出体３０はセン
サー２９から離れ、センサー２９はそれを感知して信号
を出す。その信号により、制御部（図示省略）を介して
アーム１４の降下は停止され、同時にモータ３１が駆動
する。モータ３１の駆動でマイクロメータ３５のアンビ
ルが操出して支持体３６を上昇させることにより、ホル
ダー１８がスペーサの逃げしろｔ′分だけ上昇する。こ
の後、エアシリンダー６，２６によりスペーサ１７を後
退させて加工開始状態に入る。

【００１９】ボールレンズ２７の加工は、モータ１３に
よりホルダー１８を回転させると同時に空圧機器（図示
省略）よりパイプ８，回転継手９，上軸１６およびホル
ダー１８を通してボールレンズ２７へ圧縮空気を供給す
る。同時に、モータ１６の駆動により砥石２１を回転さ
せ、ノズル２３にて加工液を供給しながらモータ３１に
よりホルダー１８を所定位置まで徐々に降下させる。

【００２０】加工によってボールレンズ２７の径Ｄは減
少し、前記間隔Ｂは大きくなる。前記間隔Ｂが変化する
と、ボールレンズ２７の加工精度が低くなる恐れがある
ため、加工中は前記間隔Ｂが常に一定となるように、モ
ーター３によってアーム１４を下降させ、ホルダー１８
をこのレンズ径の減少に追従させている。

【００２１】加工終了後、ホルダー１８の回転，圧縮空
気の供給，砥石２１の回転および加工液の供給を止め
る。そして、アーム１４を上昇させてホルダー１８をロ
ーディング位置に戻し、ボールレンズ２７を回収する。

【００２２】本実施例の球体研磨装置によれば、径のバ
ラツキが少ないボールレンズを簡単に加工することがで
きる。

【００２３】

【実施例２】図３は本実施例を示す一部を破断した側面
図である。本実施例は、前記実施例１におけるスペーサ
１７を駆動するエアシリンダー６，２６およびパイプ
７，１９を廃止し、代わりにモータ４１で構成した点が
異なり、他の構成は同一な構成部分から成るもので、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。

【００２４】４１はモータであり、このモータ４１はア
ーム１４に固定されている。モータ４１の下端にはスペ
ーサ１７が固定されており、スペーサ１７はモータ４１
の回転駆動によりホルダー１８の下端面へ位置する様に
構成されている。以下、構成・作用は前記実施例１と同
様であり、構成・作用の説明を省略する。

【００２５】本実施例の球体研磨装置によれば、前記実
施例１と同様な効果が得られるとともに、前記実施例１
の構成部材よりも構成部材の点数を少なくできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る球体研
磨装置によれば、径のバラツキの少ないボールレンズが
簡単に加工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す一部を破断した側面図である。

【図２】実施例１を示す要部拡大断面図である。

【図３】実施例２を示す一部を破断した側面図である。

【図４】従来例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ ガイド ３，１３，１６，３１ モータ ４ ボールネジ軸 ６，２６ エアシリンダー ７，８，１９ パイプ １０，１２，３２，３４ プーリ １１，３３ ベルト １４ アーム １６ 上軸 １７ スペーサ １８ ホルダー ２１ 砥石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在な砥石と、砥石の加工面上で被
   加工部材を転動自在に保持する回転自在なホルダーと、
   ホルダーを砥石に対して接近離反自在に保持する保持手
   段と、ホルダーの移動を検知してホルダーを所定量上昇
   させる上昇手段と、ホルダーへ設けた流体供給孔に被加
   工部材の研削液を供給する研削液供給手段と、砥石面か
   らホルダーまでの初期位置を設定するスペーサと、スペ
   ーサの移動手段とを具備したことを特徴とする球体研磨
   装置。