JPH0651248U - Micro diameter lens processing machine - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来高技能が必要で機械加工が困難であった
微小径レンズの加工を効率良く、容易に安定して行う。 【構成】 スピンドル２８にはチャック７とスピンドル
プ−リ−１３とが固定され、下軸ユニット１に回転可能
に取り付けられている。下軸ユニット１の下端には下軸
モ−タ−１２が固着されている。下軸ユニット１はフレ
−ム１１へ上下摺動可能に取り付けられ、調整ネジ１０
が下軸ユニット１を上下方向に摺動させる。カンザシユ
ニット２にはベアリングケ−ス２５が回転可能に組付け
られている。ベアリングケ−ス２５には揺動軸２３が回
転可能に取り付けられ、その一端にはシリンダ−４とシ
リンダ−軸６とスプリング５とから構成されるシリンダ
−ユニット３が固着されている。 (57) [Summary] [Purpose] Efficiently, easily, and stably perform the processing of small-diameter lenses, which conventionally required high skill and were difficult to machine. [Structure] A chuck 7 and a spindle pulley 13 are fixed to a spindle 28 and are rotatably attached to a lower shaft unit 1. A lower shaft motor 12 is fixed to the lower end of the lower shaft unit 1. The lower shaft unit 1 is attached to the frame 11 so as to be vertically slidable, and the adjustment screw 10
Slides the lower shaft unit 1 in the vertical direction. A bearing case 25 is rotatably attached to the Kanzashi unit 2. A swing shaft 23 is rotatably attached to the bearing case 25, and a cylinder unit 3 including a cylinder 4, a cylinder shaft 6 and a spring 5 is fixed to one end thereof.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、求心加圧方式を用いた微小径レンズ加工機に関する。 The present invention relates to a micro lens processing machine using a centripetal pressing method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来、微小径レンズを加工する場合、該加工を目的としたレンズ加工機が無く 、多くは技能者の手作業で加工していた。 または、例えば特開昭５９−４２２５６号公報にて開示されている求心加圧方 式の加工機等を代替え機として用いて加工していた。 Conventionally, in the case of processing a lens having a small diameter, there is no lens processing machine for the purpose of the processing, and most of the processing has been performed manually by a technician. Alternatively, for example, a centripetal pressurizing type processing machine disclosed in JP-A-59-42256 has been used as an alternative machine for processing.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかるに、前記従来技術には以下の様な欠点がある。 すなわち、技能者の手作業による加工では、高度な技能者を必要とし、低コス ト化が図れない欠点があった。 また、特開昭５９−４２２５６号公報記載の方法では、微小径レンズの加工を 行う場合の重要な要素である加圧の微小制御および高追従性と高精度な求心揺動 とが出来ない。 However, the above-mentioned prior art has the following drawbacks. In other words, the manual processing of technicians requires a highly skilled technician, and there is a drawback that cost reduction cannot be achieved. Further, the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 59-42256 cannot perform minute control of pressure, which is an important factor when processing a lens having a small diameter, high followability and highly accurate centripetal oscillation.

【０００４】 すなわち、加圧の微小制御および高追従性に関しては、前記公報に記載される エア−シリンダ−を用いたリンク機構ではシリンダ−のシ−ルおよび各摺動部の 抵抗が大きく、また機構部の摺動抵抗も影響を及ぼす。加えて、シリンダ−の加 圧点の位置および加圧方向がワ−クへの加圧点にないため、微妙な圧力のコント ロ−ルが出来ない等により微小圧力制御および高追従性を確保することが出来な い。That is, regarding the fine control of pressurization and high followability, in the link mechanism using the air-cylinder described in the above publication, the resistance of the cylinder seal and each sliding portion is large, and The sliding resistance of the mechanism also has an effect. In addition, since the position of the pressurizing point of the cylinder and the pressurizing direction are not at the pressurizing point to the work, it is not possible to control the delicate pressure, so that minute pressure control and high followability are secured. I can't do it.

【０００５】 また、微小径レンズの加工ではワ−クの求心と揺動中心とを高精度に一致させ る必要があるが、前記公報にて用いられている機構ではカンザシが求心を向く点 が一点しかなく、またカンザシの固定構造から求心を高精度に一致させ、かつ安 定して再現することが出来ない。さらに、異なる曲率を有するレンズを加工する 場合、カンザシが常に求心を向くように調整し直すことが大変煩わしい欠点があ った。Further, in machining a lens having a small diameter, it is necessary to accurately match the centripetal center and swing center of the work, but in the mechanism used in the above publication, the kanzashi tends to centripetal center. There is only one point, and it is not possible to precisely match the centripetal center with the fixed structure of Kanzashi and reproduce it in a stable manner. In addition, when processing lenses with different curvatures, it was very troublesome to readjust the Kanzashi so that it was always centripetal.

【０００６】 因って、本考案は前記従来技術における欠点に鑑みて開発されたもので、加圧 の微小制御と高追従性を確保し、安定して高精度な求心加圧を行うことができる ことにより、微小径レンズの加工が容易に安定して行える微小径レンズ加工機の 提供を目的とする。Therefore, the present invention was developed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and it is possible to secure a minute control of pressurization and high followability, and perform stable and highly accurate centripetal pressurization. By doing so, it is an object of the present invention to provide a small diameter lens processing machine that can easily and stably process a small diameter lens.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、加工部材または加工工具を保持して回転駆動するスピンドルユニッ トと、該スピンドルユニットをその軸方向に移動させる求心調整ユニットと、そ の軸心が加工部材または加工工具の求心を通るように備えられるとともに、その 軸心回りに揺動するカンザシユニットと、前記スピンドルユニットと対向する様 にカンザシユニットへ備えられ、加工部材または加工工具を保持して加圧を与え るシリンダ−ユニットとから構成したものである。 According to the present invention, a spindle unit for holding and rotating a machining member or machining tool, a centripetal adjustment unit for moving the spindle unit in its axial direction, and its axis pass through the centripetal center of the machining member or machining tool. And a cylinder unit that swings around its axis, and a cylinder unit that is provided to the facing unit so as to face the spindle unit and that holds a processing member or processing tool and applies pressure. It is composed of.

【０００８】[0008]

【作用】[Action]

本考案では、微小加圧機構と高精度な求心機構とを組み合わせることにより、 追従性の良い微小な加圧制御が行える。 In the present invention, by combining a fine pressure mechanism and a highly accurate centripetal mechanism, fine pressure control with good followability can be performed.

【０００９】[0009]

【実施例１】 図１〜図４は本実施例を示し、図１は一部を断面した正面図、図２はシリンダ −ユニットの側面図、図３は揺動リンクの動作図、図４はフロ−チャ−トである 。 高精度ベアリングにより回転可能に保持される高精度に加工されたスピンドル ２８は、その一端へ高精度に加工されたチャック７が固定され、他端には回転を 伝えるスピンドルプ−リ−１３が固定されており、下軸ユニット１に回転可能に 取り付けられている。Embodiment 1 FIGS. 1 to 4 show the present embodiment, FIG. 1 is a partially sectional front view, FIG. 2 is a side view of a cylinder unit, FIG. 3 is an operation diagram of a swing link, and FIG. Is a chart. A highly precision processed spindle 28, which is rotatably held by a high precision bearing, has one end to which the highly accurately processed chuck 7 is fixed, and the other end to which a spindle pulley 13 for transmitting rotation is fixed. And is rotatably attached to the lower shaft unit 1.

【００１０】 下軸ユニット１には、その上端に研削液が飛散しない様にタライ２２が固着さ れ、下端にはモ−タ−ベ−ス２４を介して無段階に回転数を制御可能な下軸モ− タ−１２が固着されている。下軸モ−タ−１２のモ−タ−軸にはモ−タ−プ−リ −１４が固着され、モ−タ−プ−リ１４とスピンドルプ−リ−１３とに張架され たベルト１５を介してスピンドル２８に回転を伝える。 下軸ユニット１はスライドユニット１６を介してフレ−ム１１へ上下摺動可能 に取り付けられている。一方、フレ−ム１１に固着された調整ネジ１０は下軸ユ ニット１に連結され、スライドユニット１６を介して下軸ユニット１を上下方向 に摺動させる。A tarai 22 is fixed to the upper end of the lower shaft unit 1 so as not to scatter the grinding liquid, and the lower end of the lower shaft unit 1 can be controlled infinitely via a motor base 24. The lower shaft motor 12 is fixed. A motor pulley 14 is fixed to the motor shaft of the lower shaft motor 12, and the belt is stretched between the motor pulley 14 and the spindle pulley 13. The rotation is transmitted to the spindle 28 via 15. The lower shaft unit 1 is vertically slidably attached to the frame 11 via a slide unit 16. On the other hand, the adjusting screw 10 fixed to the frame 11 is connected to the lower shaft unit 1 and slides the lower shaft unit 1 in the vertical direction via the slide unit 16.

【００１１】 フレ−ム１１の上端にはカンザシユニット２が固着されている。カンザシユニ ット２にはベアリングケ−ス２５が回転可能に組付けられている。ベアリングケ −ス２５には高精度ベアリングを介して揺動軸２３が回転可能に取り付けられ、 その一端には揺動ア−ム３０が取着されている。 ベアリングケ−ス２５は、ベアリングケ−ス２５に固定されたウォ−ムホイ− ル２６と、カンザシユニット２へ回転可能に取り付けられて一端に斜軸ツマミ１ ７を固着させたウォ−ム２７との組み合わせにより、揺動軸２３と同心上で回転 可能に構成されている。A kanzashi unit 2 is fixed to the upper end of the frame 11. A bearing case 25 is rotatably attached to the Kanzashi unit 2. A swing shaft 23 is rotatably attached to the bearing case 25 via a high precision bearing, and a swing arm 30 is attached to one end of the swing shaft 23. The bearing case 25 includes a worm wheel 26 fixed to the bearing case 25, and a worm 27 rotatably attached to the Kanzashi unit 2 and having an oblique shaft knob 17 fixed to one end thereof. Is configured to be rotatable concentrically with the swing shaft 23.

【００１２】 揺動ア−ム３０には図２に示すシリンダ−ユニット３が固着されている。 シリンダ−ユニット３はシリンダ−４とシリンダ−軸６とスプリング５とから 構成されている。 シリンダ−軸６はシリンダ−４へ高精度に嵌合され、スム−ズに摺動する様に 組み立てられている。スプリング５はバランスリング２９によってシリンダ−軸 ６の自重をキャンセルする様に調整されている。The cylinder unit 3 shown in FIG. 2 is fixed to the swing arm 30. The cylinder unit 3 is composed of a cylinder 4, a cylinder shaft 6 and a spring 5. The cylinder-shaft 6 is fitted into the cylinder-4 with high precision and assembled so as to slide smoothly. The spring 5 is adjusted by the balance ring 29 so as to cancel the own weight of the cylinder-shaft 6.

【００１３】 シリンダ−軸６はシリンダ−４を介してＡ部より供給されるエア−圧によって 下降し、ワ−ク９を加圧する。 この時、シリンダ−４とシリンダ−軸６との摺動抵抗は嵌合部より僅かに漏れ るエア−が潤滑作用となって低下する。この作用によってシリンダ−軸６は追従 性の高い微小加圧が可能となり、微小レンズ加工に必要な加圧を実現している。The cylinder shaft 6 descends by the air pressure supplied from the portion A through the cylinder 4, and pressurizes the work 9. At this time, the sliding resistance between the cylinder 4 and the cylinder shaft 6 decreases due to the lubricating action of air slightly leaking from the fitting portion. Due to this action, the cylinder-axis 6 can perform minute pressurization with high followability and realize the pressurization necessary for microlens processing.

【００１４】 揺動軸２３の他端には揺動リンク１８が固着され、揺動リンク１８には連結ア −ム１９が回転可能に取り付けられている。連結ア−ム１９の他端は回転可能に 偏芯板２０へ接続され、偏芯板２０は揺動モ−タ−２１の軸に固着されている。 揺動モ−タ−２１は偏芯板２０および連結ア−ム１９を介して回転運動を揺動 運動に換え、揺動リンク１８を図３に示す様に揺動させる。A swing link 18 is fixed to the other end of the swing shaft 23, and a connecting arm 19 is rotatably attached to the swing link 18. The other end of the connecting arm 19 is rotatably connected to the eccentric plate 20, and the eccentric plate 20 is fixed to the shaft of the swing motor 21. The oscillating motor -21 changes the rotary motion into the oscillating motion via the eccentric plate 20 and the connecting arm 19, and oscillates the oscillating link 18 as shown in FIG.

【００１５】 揺動リンク１８に伝達された揺動運動は揺動軸２３を介して揺動ア−ム３０に 伝達され、揺動軸２３中心を回転中心としてシリンダ−ユニット３を求心揺動さ せる。 カンザシユニット２はフレ−ム１１に下軸ユニット１の軸心と揺動軸２３の軸 心とシリンダ−軸６の軸心とが一点に高精度で交差する様に固着されている。The oscillating motion transmitted to the oscillating link 18 is transmitted to the oscillating arm 30 via the oscillating shaft 23, and the cylinder unit 3 is centripetally oscillated with the center of the oscillating shaft 23 as the center of rotation. Let The Kanzashi unit 2 is fixed to the frame 11 so that the shaft center of the lower shaft unit 1, the shaft center of the swing shaft 23, and the shaft center of the cylinder shaft 6 intersect at one point with high precision.

【００１６】 以上の構成から成る装置を用いて、下軸ユニット１の軸心と揺動軸２３の軸心 とシリンダ−軸６の軸心との交点を被加工物の求心として加工する。 まず、下軸ユニット１のチャク７に工具８を取り付け、シリンダ−軸６にワ− ク９を回転可能に保持し、調整ネジ１０で求心を高精度に調整し、シリンダ−ユ ニット３で高追従性，微小加圧制御を行う。次に、カンザシユニット２でスム− ズな求心揺動をさせるとともに、下軸ユニット１で高精度，低振動な加工回転を 発生させて微小レンズ加工に必要な条件を実現する。Using the apparatus having the above-described configuration, the intersection of the axis of the lower shaft unit 1, the axis of the swing shaft 23, and the axis of the cylinder-shaft 6 is machined as a centripetal center of the workpiece. First, the tool 8 is attached to the chuck 7 of the lower shaft unit 1, the work 9 is rotatably held on the cylinder-shaft 6, the centripetal force is adjusted with high accuracy by the adjusting screw 10, and the cylinder unit 3 is used to adjust the center. Performs followability and minute pressure control. Next, the center unit 2 is caused to perform a smooth centripetal swing, and the lower shaft unit 1 is caused to generate a high-precision and low-vibration machining rotation to realize the conditions necessary for microlens machining.

【００１７】 また、斜軸ツマミ１７を回転させて図１の表裏方向へ揺動ア−ム３０の揺動中 心位置を移動し、ワ−ク９と工具８とが接する加工面における任意の点のそれぞ れの相対速度をほぼ等しいものとすることで、より良い加工精度を確保する。Further, the oblique axis knob 17 is rotated to move the swing center position of the swing arm 30 in the front-back direction of FIG. 1, and an arbitrary work surface on which the work 9 and the tool 8 come into contact with each other. Better machining accuracy is ensured by making the relative velocities of each point almost equal.

【００１８】 実際の加工時においては、加工品質をより良くするために図４に示す様な加工 制御を行い効率を向上させている。 すなわち、加工スタ−トすると１次加工条件に従って加工する。この時、１次 加工は加工量を多くするため加圧を高く、回転を速くして加工する。 １次加工が終了すると、自動的に２次加工が始まる。２次加工は精度を確保す るため、低加圧，低速回転にて加工する。At the time of actual processing, processing efficiency is improved by performing processing control as shown in FIG. 4 in order to improve the processing quality. That is, when the processing start is performed, processing is performed according to the primary processing conditions. At this time, in the primary processing, the pressure is high and the rotation is fast in order to increase the processing amount. When the primary processing ends, the secondary processing automatically starts. Secondary processing is performed with low pressure and low speed rotation to ensure accuracy.

【００１９】 本実施例によれば、微小径レンズを高精度に加工することができる。 また、異なる曲率のレンズを加工する際、カンザシを常に加工レンズの求心へ 向かせるための調整は、調整ネジによって下軸をその軸方向に移動させるだけで よく、上記調整を容易に行うことができ、多種少量生産に効率良く対応すること ができる。According to the present embodiment, the small diameter lens can be processed with high accuracy. In addition, when processing lenses with different curvatures, adjustment to always direct the kakushi to the centripetal direction of the processed lens can be done simply by moving the lower shaft in the axial direction with the adjusting screw, and the above adjustment can be easily performed. It is possible to efficiently handle various types of small-quantity production.

【００２０】[0020]

【実施例２】 図５および図６は本実施例を示し、図５は正面図、図６は制御例のブロック図 である。 本実施例は、前記実施例１と基本構成が同様であり、同一構成部分には同一番 号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ述べる。Second Embodiment FIGS. 5 and 6 show the present embodiment, FIG. 5 is a front view, and FIG. 6 is a block diagram of a control example. This embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment, the same components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different portions will be described.

【００２１】 本実施例では、より自動化を行うため前記実施例１の調整ネジ１０を廃止し、 代わりにサ−ボ機能を具備した求心調整モ−タ−３１をフレ−ム１１へ取り付け るとともに、求心調整モ−タ３１を下軸ユニット１と螺合した調整ネジ３２にカ ップリング３３を介して接続する。In this embodiment, the adjustment screw 10 of the first embodiment is abolished in order to perform more automation, and instead a centripetal adjustment motor 31 having a servo function is attached to the frame 11. The centripetal adjustment motor 31 is connected to the adjustment screw 32 screwed with the lower shaft unit 1 via the coupling ring 33.

【００２２】 また、前記実施例１の揺動リンク１８，連結ア−ム１９，偏心板２０および揺 動モ−タ２１を廃止し、代わりに揺動軸２３へサ−ボ制御可能なモ−タ−３４を カップリング３５を介して接続する。Further, the swing link 18, the connecting arm 19, the eccentric plate 20 and the swing motor 21 of the first embodiment are eliminated, and instead a servo-controllable motor is attached to the swing shaft 23. The connector 34 is connected via the coupling 35.

【００２３】 上記構成の装置は、求心の調整はデ−タ−入力により調整ネジ３２に接続され た求心調整モ−タ−３１を回転させて自動求心補正を行う。また、サ−ボ制御可 能なモ−タ−３４をサ−ボコントロ−ルして揺動軸２３を揺動運動させる。In the apparatus having the above-mentioned configuration, the centripetal adjustment is performed by rotating the centripetal adjustment motor 31 connected to the adjusting screw 32 by data input to perform the automatic centripetal correction. Further, a motor 34 capable of servo control is servo-controlled to swing the swing shaft 23.

【００２４】 本実施例によれば、前記実施例１と同様な効果が得られるとともに、自動化す ることができる。According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained and the operation can be automated.

【００２５】 尚、本実施例の装置３６（ユニット）を４つ用いて加工する際の制御例を図６ に示す。 各ユニット３６は制御ユニット３７によりユニット３６ごと独立して制御 されている。それぞれの制御ユニット３７はシステムコントロ−ラ−３８によっ て集中管理され、加工条件デ−タ−はこのシステムコントロ−ラ−３８より入力 し、各制御ユニット３７に指令をダウンロ−ドして加工を行う分散制御方式をと っている。これにより、自動化が容易に行える。Note that FIG. 6 shows a control example when processing is performed using four devices 36 (units) of this embodiment. Each unit 36 is independently controlled by the control unit 37. Each control unit 37 is centrally managed by a system controller 38, and processing condition data is input from this system controller 38, and a command is downloaded to each control unit 37 for processing. It uses a distributed control method. This facilitates automation.

【００２６】[0026]

【考案の効果】[Effect of device]

以上説明した様に、本考案に係る微小径レンズ加工機によれば、従来高技能が 必要で機械加工が困難であった微小径レンズの加工を効率良く、容易に安定して 行うことができる。 また、微小径レンズのみではなく、中小径レンズの加工，ファイバ−の先端の Ｒ加工，セラミック加工，および金型研磨等にも応用できる。 As described above, according to the small diameter lens processing machine of the present invention, it is possible to efficiently, easily and stably perform the processing of the small diameter lens, which has conventionally required high skill and was difficult to machine. . Further, it can be applied not only to small diameter lenses, but also to processing of small and medium diameter lenses, R processing of the tip of the fiber, ceramic processing, and die polishing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】実施例１を示す一部を断面した正面図である。FIG. 1 is a partially sectional front view showing a first embodiment.

【図２】実施例１を示すシリンダ−ユニットの側面図で
ある。FIG. 2 is a side view of a cylinder-unit showing the first embodiment.

【図３】実施例１を示す揺動リンクの動作図である。FIG. 3 is an operation diagram of the swing link according to the first embodiment.

【図４】実施例１を示すフロ−チャ−トである。FIG. 4 is a flowchart showing the first embodiment.

【図５】実施例２を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a second embodiment.

【図６】実施例２の制御例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a control example of the second embodiment.

【符号の説明】 １ 下軸ユニット ２ カンザシユニット ３ シリンダ−ユット ４ シリンダ− ５ スプリング ６ シリンダ−軸 ７ チャック ８ 工具 ９ ワ−ク １０ 調整ネジ １１ フレ−ム １２ 下軸モ−タ− １６ スライドユニット １７ 斜軸ツマミ ２１ 揺動モ−タ− ２２ タライ ２３ 揺動軸 ２５ ベアリングケ−ス ２８ スピンドル[Explanation of Codes] 1 Lower shaft unit 2 Kanzashi unit 3 Cylinder-Yut 4 Cylinder-5 Spring 6 Cylinder-shaft 7 Chuck 8 Tool 9 Work 10 Adjustment screw 11 Frame 12 Lower shaft motor 16 Slide unit 17 Oblique Axis Knob 21 Swing Motor 22 Tarai 23 Swing Axis 25 Bearing Case 28 Spindle

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 加工部材または加工工具を保持して回転
駆動するスピンドルユニットと、該スピンドルユニット
をその軸方向に移動させる求心調整ユニットと、その軸
心が加工部材または加工工具の求心を通るように備えら
れるとともに、その軸心回りに揺動するカンザシユニッ
トと、前記スピンドルユニットと対向する様にカンザシ
ユニットへ備えられ、加工部材または加工工具を保持し
て加圧を与えるシリンダ−ユニットとから構成したこと
を特徴とする微小径レンズ加工機。1. A spindle unit for holding and rotating a machining member or machining tool, a centripetal adjustment unit for moving the spindle unit in its axial direction, and its axis passing through the centripetal center of the machining member or machining tool. And a cylinder unit that is provided to the facing unit so as to face the spindle unit and that holds a processing member or a processing tool and applies pressure thereto. A micro lens processing machine characterized by the above.