JPH07299717A - 球体の研磨装置 - Google Patents
球体の研磨装置Info
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- JPH07299717A JPH07299717A JP9196894A JP9196894A JPH07299717A JP H07299717 A JPH07299717 A JP H07299717A JP 9196894 A JP9196894 A JP 9196894A JP 9196894 A JP9196894 A JP 9196894A JP H07299717 A JPH07299717 A JP H07299717A
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- polishing
- rotary shaft
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- polishing tool
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】球面形状を有する被加工物9の球心を研磨工具
8の揺動軸心12に正確に一致させることにより、精度
の高い球面形状を有する球体が得られる研磨装置を提供
する。 【構成】頂部に被加工物9又は研磨工具8の一方を装着
した状態で回転させる下側回転軸1と、被加工物又は研
磨工具の他方を装着した状態で回転させると共に揺動す
る上側回転軸2とで球体の研磨装置を構成する。そし
て、下側回転軸1の頂部に装着された被加工物又は研磨
工具の頂点位置を頂部位置検知手段10で検知し、この
頂部位置検知手段からの検知信号に基づき、球心制御手
段18からの指令により下側回転軸1を被加工物の球面
半径に応じた所定距離分だけ上昇させ、被加工物又は研
磨工具の球心を揺動軸の揺動軸心12に一致させる
8の揺動軸心12に正確に一致させることにより、精度
の高い球面形状を有する球体が得られる研磨装置を提供
する。 【構成】頂部に被加工物9又は研磨工具8の一方を装着
した状態で回転させる下側回転軸1と、被加工物又は研
磨工具の他方を装着した状態で回転させると共に揺動す
る上側回転軸2とで球体の研磨装置を構成する。そし
て、下側回転軸1の頂部に装着された被加工物又は研磨
工具の頂点位置を頂部位置検知手段10で検知し、この
頂部位置検知手段からの検知信号に基づき、球心制御手
段18からの指令により下側回転軸1を被加工物の球面
半径に応じた所定距離分だけ上昇させ、被加工物又は研
磨工具の球心を揺動軸の揺動軸心12に一致させる
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば凸レンズ、凹レ
ンズ、金型等の球面を所定の球面半径に精度よく研磨加
工するための研磨装置の改良に関する。
ンズ、金型等の球面を所定の球面半径に精度よく研磨加
工するための研磨装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の球体の研磨装置としては、例えば
特開平2−109672号公報に開示されている装置の
ように、被加工物と同じ球面半径を持つ研磨工具を被加
工物の球面に当接させつつ揺動運動と回転運動を与えて
互いに摺り合わせるものが知られている。この研磨装置
は、下側回転軸に固定される凸面状の研磨工具を適正位
置に固定したうえで、上側回転軸に固定した被加工物を
研磨工具の球面に当接する位置まで回転軸毎下げて研磨
を行うものである。
特開平2−109672号公報に開示されている装置の
ように、被加工物と同じ球面半径を持つ研磨工具を被加
工物の球面に当接させつつ揺動運動と回転運動を与えて
互いに摺り合わせるものが知られている。この研磨装置
は、下側回転軸に固定される凸面状の研磨工具を適正位
置に固定したうえで、上側回転軸に固定した被加工物を
研磨工具の球面に当接する位置まで回転軸毎下げて研磨
を行うものである。
【0003】しかし、この研磨装置は、たとえ被加工物
と研磨工具の球面半径が一致していても被加工物の揺動
軸心を被加工物の球心に正確に一致させる手段がないた
め、長時間の研磨作業を行うと正規の球面形状から崩れ
てくる問題がある。
と研磨工具の球面半径が一致していても被加工物の揺動
軸心を被加工物の球心に正確に一致させる手段がないた
め、長時間の研磨作業を行うと正規の球面形状から崩れ
てくる問題がある。
【0004】又、被加工物の球心と研磨工具の揺動軸心
を目視で合わせるのであるが、この作業は、作業者の経
験と勘を要するので難しく、仮に被加工物がレンズであ
る場合には、レンズ品種によって加工すべき球面半径が
変わるため、その度に半径を考慮した調整が必要になる
うえ、うまく調整できないと球面精度が落ちて品質に悪
影響を及ぼす問題があった。
を目視で合わせるのであるが、この作業は、作業者の経
験と勘を要するので難しく、仮に被加工物がレンズであ
る場合には、レンズ品種によって加工すべき球面半径が
変わるため、その度に半径を考慮した調整が必要になる
うえ、うまく調整できないと球面精度が落ちて品質に悪
影響を及ぼす問題があった。
【0005】更に、作業者のミス、自然脱落等の事故に
より研磨工具に被加工物が装着されていない場合は、研
磨作業開始の指令を出すと被加工物が存在しないないに
も拘らず研磨作業を開始してしまうため、被加工物の装
着治具と研磨工具が直接接触して研磨されたり、複数の
被加工物を同時に研磨できるようにいわゆる多錘化した
場合には研磨を行っていない研磨装置が無駄な動きを行
ったりするなどの危険を招く問題もあった。
より研磨工具に被加工物が装着されていない場合は、研
磨作業開始の指令を出すと被加工物が存在しないないに
も拘らず研磨作業を開始してしまうため、被加工物の装
着治具と研磨工具が直接接触して研磨されたり、複数の
被加工物を同時に研磨できるようにいわゆる多錘化した
場合には研磨を行っていない研磨装置が無駄な動きを行
ったりするなどの危険を招く問題もあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消し、被加工物の球心を研磨工具の揺動軸
心に正確に一致させることにより、精度の高い正確な球
面形状に研磨加工できる研磨装置を提供することを目的
とする。
術の欠点を解消し、被加工物の球心を研磨工具の揺動軸
心に正確に一致させることにより、精度の高い正確な球
面形状に研磨加工できる研磨装置を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る球体の研磨装置は、直立した回転軸で
あって、その頂部に被加工物又は研磨工具の一方を装着
した状態で回転させる回転機構とその軸方向に上下動さ
せる上下動機構を有する下側回転軸と、前記下側回転軸
の上方に位置し、その下部に前記被加工物又は研磨工具
の他方を装着した状態で回転させると共に、該被加工物
又は研磨工具の他方を前記下側回転軸上の被加工物又は
研磨工具の一方に当接させた状態で揺動させる揺動軸を
有する上側回転軸と、を備えた球体の研磨装置におい
て、(A)前記下側回転軸の頂部に装着された被加工物
又は研磨工具の頂点位置を検知する頂部位置検知手段
と、(B)前記頂部位置検知手段からの検知信号に基づ
き、前記下側回転軸の上下動機構を前記被加工物の球面
半径に応じた所定距離分だけ駆動させることにより、前
記被加工物又は研磨工具の球心を前記揺動軸の揺動軸心
に一致させる球心制御手段を設けたことを特徴とする。
め、本発明に係る球体の研磨装置は、直立した回転軸で
あって、その頂部に被加工物又は研磨工具の一方を装着
した状態で回転させる回転機構とその軸方向に上下動さ
せる上下動機構を有する下側回転軸と、前記下側回転軸
の上方に位置し、その下部に前記被加工物又は研磨工具
の他方を装着した状態で回転させると共に、該被加工物
又は研磨工具の他方を前記下側回転軸上の被加工物又は
研磨工具の一方に当接させた状態で揺動させる揺動軸を
有する上側回転軸と、を備えた球体の研磨装置におい
て、(A)前記下側回転軸の頂部に装着された被加工物
又は研磨工具の頂点位置を検知する頂部位置検知手段
と、(B)前記頂部位置検知手段からの検知信号に基づ
き、前記下側回転軸の上下動機構を前記被加工物の球面
半径に応じた所定距離分だけ駆動させることにより、前
記被加工物又は研磨工具の球心を前記揺動軸の揺動軸心
に一致させる球心制御手段を設けたことを特徴とする。
【0008】この場合、前記被加工物又は研磨工具の球
心を前記揺動軸の揺動軸心に一致させる前に、前記下側
回転軸上に載置された被加工物又は研磨工具の頂点位置
を前記頂部位置検知手段によって予め検知し、前記下側
回転軸を一旦停止させることにより、前記下側回転軸上
に装着された被加工物又は研磨工具の頂点位置を正確に
検知する研磨装置とするのが好ましく、前記頂部位置検
知手段は、レーザ式光電スイッチを用いるのがより好ま
しい。
心を前記揺動軸の揺動軸心に一致させる前に、前記下側
回転軸上に載置された被加工物又は研磨工具の頂点位置
を前記頂部位置検知手段によって予め検知し、前記下側
回転軸を一旦停止させることにより、前記下側回転軸上
に装着された被加工物又は研磨工具の頂点位置を正確に
検知する研磨装置とするのが好ましく、前記頂部位置検
知手段は、レーザ式光電スイッチを用いるのがより好ま
しい。
【0009】又、上記研磨装置に、前記下側回転軸の頂
点を検知する前に、前記下側回転軸の上下動機構の所定
位置以上の上昇を検知することにより、前記被加工物又
は研磨工具の未装着を判定し、研磨作業を中断させる安
全装置を設けるのが好ましい。
点を検知する前に、前記下側回転軸の上下動機構の所定
位置以上の上昇を検知することにより、前記被加工物又
は研磨工具の未装着を判定し、研磨作業を中断させる安
全装置を設けるのが好ましい。
【0010】この前記安全装置としては、前記下側回転
軸の上下動機構としてサーボモータ又はステッピングモ
ータを用い、ロータリエンコーダによる回転数のカウン
トで所定位置以上の上昇を検知する研磨装置とするのが
より好ましく、前記下側回転軸の頂部位置より下方にド
グを設け、該ドグが研磨装置のフレームに固定した光電
スイッチの光軸を横切ることによって、前記下側回転軸
の上下動機構の所定位置以上の上昇を検知するのが最も
好ましい。
軸の上下動機構としてサーボモータ又はステッピングモ
ータを用い、ロータリエンコーダによる回転数のカウン
トで所定位置以上の上昇を検知する研磨装置とするのが
より好ましく、前記下側回転軸の頂部位置より下方にド
グを設け、該ドグが研磨装置のフレームに固定した光電
スイッチの光軸を横切ることによって、前記下側回転軸
の上下動機構の所定位置以上の上昇を検知するのが最も
好ましい。
【0011】
【作用】本発明に係る球体の研磨装置において、下側回
転軸の頂部に装着された被加工物又は研磨工具が上下動
駆動機構により下側回転軸とともに上昇し、その頂部が
揺動軸心から一定距離だけ離れた規定位置に達すると、
その頂点位置を頂部位置検知手段が検知する。
転軸の頂部に装着された被加工物又は研磨工具が上下動
駆動機構により下側回転軸とともに上昇し、その頂部が
揺動軸心から一定距離だけ離れた規定位置に達すると、
その頂点位置を頂部位置検知手段が検知する。
【0012】次にその検知信号が球心制御手段に送ら
れ、球心制御手段は、上記一定距離に、予め入力されて
いる被加工物の品種情報毎の球心半径を加えた距離を演
算し、下側回転軸の上下動機構にその距離分だけの上昇
指令を与える。この指令により、更に下側回転軸が上昇
し、被加工物又は研磨工具の球心が研磨装置の揺動軸心
に一致した時点で上下動機構が停止する。この時点で研
磨装置に対する被加工物又は研磨工具の正確な位置決め
が完了し、以後は通常の研磨動作が開始される。
れ、球心制御手段は、上記一定距離に、予め入力されて
いる被加工物の品種情報毎の球心半径を加えた距離を演
算し、下側回転軸の上下動機構にその距離分だけの上昇
指令を与える。この指令により、更に下側回転軸が上昇
し、被加工物又は研磨工具の球心が研磨装置の揺動軸心
に一致した時点で上下動機構が停止する。この時点で研
磨装置に対する被加工物又は研磨工具の正確な位置決め
が完了し、以後は通常の研磨動作が開始される。
【0013】
【実施例】以下、本発明に係る球体の研磨装置の一実施
例を図面に基づいて説明する。
例を図面に基づいて説明する。
【0014】図1は、研磨装置の概略正面図、図2は、
図1の装置の概略右側面図である。図において、1は、
被加工物であるレンズ素材9(凸レンズ)を頂部の貼付
治具1aに載置した状態で回転し、かつ、図の上下方向
に上下動する下側回転軸で、その下部に回転駆動用モー
タ4と、モータ4に固定されたラック4aを上下方向に
駆動するラック、ピニオン機構を有する上下動用サーボ
モータ3を備えている。したがって、下側回転軸1は、
頂部にレンズ素材9を保持した状態で上下動しつつ、回
転することができる。ここで貼付治具1aは、図3に示
すように、テーパ状に加工された下側回転軸1の軸端部
に、同一形状のテーパ穴1bとレンズ素材9の内周面半
径(凹球面の球面半径)とほぼ同一の球面半径の頂部1
cを有する貼付治具1aを嵌合、固定し、その上にレン
ズ素材9が載置できるようになっている。また、本実施
例の下側回転軸1の回転機構であるモータ4は、研磨速
度に応じて回転数が任意に設定できるモータが使用され
ているがインダクションモータや、回転方向が逆転でき
るリバーシブルモータであってもよい。また、下側回転
軸1の上下動機構であるサーボモータ3は、フレーム1
6に固定され、後述する球心制御手段18と電気的に接
続されている。下側回転軸1の上下動機構4aとして
は、本実施例のラック、ピニオン機構の他、リニアード
ステップモータやステッピングモータとリニアウェイ、
タイミングベルトとを組み合わせた機構を用いることも
できる。
図1の装置の概略右側面図である。図において、1は、
被加工物であるレンズ素材9(凸レンズ)を頂部の貼付
治具1aに載置した状態で回転し、かつ、図の上下方向
に上下動する下側回転軸で、その下部に回転駆動用モー
タ4と、モータ4に固定されたラック4aを上下方向に
駆動するラック、ピニオン機構を有する上下動用サーボ
モータ3を備えている。したがって、下側回転軸1は、
頂部にレンズ素材9を保持した状態で上下動しつつ、回
転することができる。ここで貼付治具1aは、図3に示
すように、テーパ状に加工された下側回転軸1の軸端部
に、同一形状のテーパ穴1bとレンズ素材9の内周面半
径(凹球面の球面半径)とほぼ同一の球面半径の頂部1
cを有する貼付治具1aを嵌合、固定し、その上にレン
ズ素材9が載置できるようになっている。また、本実施
例の下側回転軸1の回転機構であるモータ4は、研磨速
度に応じて回転数が任意に設定できるモータが使用され
ているがインダクションモータや、回転方向が逆転でき
るリバーシブルモータであってもよい。また、下側回転
軸1の上下動機構であるサーボモータ3は、フレーム1
6に固定され、後述する球心制御手段18と電気的に接
続されている。下側回転軸1の上下動機構4aとして
は、本実施例のラック、ピニオン機構の他、リニアード
ステップモータやステッピングモータとリニアウェイ、
タイミングベルトとを組み合わせた機構を用いることも
できる。
【0015】2は、レンズ素材9の外周面9aを所定の
球面半径(凸球面の球面半径)を有する凸球面に研磨加
工する研磨工具をレンズ素材の外周面に当接させた状態
で回転し、かつ、所定の揺動角度θで揺動するための上
側回転軸で、その下端部には研磨工具8が固定され、上
部には上側回転軸2の回転駆動機構と揺動機構とが接続
されている。ここで上側回転軸2は、その軸心が下側回
転軸1の軸心と一致するように下側回転軸の延長線状に
設けられており、軸方向のスライドが自在な状態で、し
かも後述する図9の矢印で示す回転、揺動ができるよう
にされている。また、研磨工具8は、凹部8aの球面半
径が製品レンズの凸球面の球面半径に一致する球面の一
部とされており、図3の手段と同様手段で着脱できるよ
うになっている。上側回転軸2の回転機構は、回転駆動
用モータ7がフレーム16に固定され、そのモータ軸と
上側回転軸2とがタイミングベルト、ギア等の動力伝達
手段で接続されている。また、上側回転軸2の揺動機構
は、揺動用サーボモータ6がフレーム16上に固定さ
れ、その揺動軸5が両回転軸1、2に直交して水平に伸
び、上記揺動フレーム17と一体にされている。したが
って、上側回転軸2は、モータ7の回転により回転しつ
つ、サーボモータ6の回転により揺動軸心12を揺動中
心として所定角度2θの範囲内で揺動することができ
る。なお、サーボモータ6に代るモータとして、ステッ
ピングモータや、インダクションモータとリンク機構の
組み合わせが挙げられるが、正確な角度設定ができる上
記サーボモータ、ステッピングモータを使用するのが好
ましい。また、上側回転軸2の回転手段であるモータ7
も下側回転軸1のモータ4と同様、回転数制御ができる
ものが好ましい。
球面半径(凸球面の球面半径)を有する凸球面に研磨加
工する研磨工具をレンズ素材の外周面に当接させた状態
で回転し、かつ、所定の揺動角度θで揺動するための上
側回転軸で、その下端部には研磨工具8が固定され、上
部には上側回転軸2の回転駆動機構と揺動機構とが接続
されている。ここで上側回転軸2は、その軸心が下側回
転軸1の軸心と一致するように下側回転軸の延長線状に
設けられており、軸方向のスライドが自在な状態で、し
かも後述する図9の矢印で示す回転、揺動ができるよう
にされている。また、研磨工具8は、凹部8aの球面半
径が製品レンズの凸球面の球面半径に一致する球面の一
部とされており、図3の手段と同様手段で着脱できるよ
うになっている。上側回転軸2の回転機構は、回転駆動
用モータ7がフレーム16に固定され、そのモータ軸と
上側回転軸2とがタイミングベルト、ギア等の動力伝達
手段で接続されている。また、上側回転軸2の揺動機構
は、揺動用サーボモータ6がフレーム16上に固定さ
れ、その揺動軸5が両回転軸1、2に直交して水平に伸
び、上記揺動フレーム17と一体にされている。したが
って、上側回転軸2は、モータ7の回転により回転しつ
つ、サーボモータ6の回転により揺動軸心12を揺動中
心として所定角度2θの範囲内で揺動することができ
る。なお、サーボモータ6に代るモータとして、ステッ
ピングモータや、インダクションモータとリンク機構の
組み合わせが挙げられるが、正確な角度設定ができる上
記サーボモータ、ステッピングモータを使用するのが好
ましい。また、上側回転軸2の回転手段であるモータ7
も下側回転軸1のモータ4と同様、回転数制御ができる
ものが好ましい。
【0016】なお、レンズ素材の貼付治具1aと研磨工
具8は、製品レンズの球面半径に応じて複数のものが予
め準備されており、加工すべき製品レンズの品種変更に
応じて下側回転軸1及び上側回転軸2に着脱できるよう
にされている。また、図1及び図2の装置は、レンズ素
材9が凸レンズ状のものを研磨する場合を示したが、凹
レンズ状のものの場合は、図4に示すように、凸状の球
面を有する研磨工具8を下側回転軸1に装着し、凹状の
球面を有する凹レンズのレンズ素材9を固定する貼付治
具1aを上側回転軸2に装着する。貼付方法としては、
接着剤、バキューム等による貼付方法を用いることがで
きる。なお、貼付治具1aと研磨工具8は、そのいずれ
か一方を下側回転軸1又は上側回転軸2に装着し、他方
のものを上側回転軸2又は下側回転軸1に装着してもよ
い。
具8は、製品レンズの球面半径に応じて複数のものが予
め準備されており、加工すべき製品レンズの品種変更に
応じて下側回転軸1及び上側回転軸2に着脱できるよう
にされている。また、図1及び図2の装置は、レンズ素
材9が凸レンズ状のものを研磨する場合を示したが、凹
レンズ状のものの場合は、図4に示すように、凸状の球
面を有する研磨工具8を下側回転軸1に装着し、凹状の
球面を有する凹レンズのレンズ素材9を固定する貼付治
具1aを上側回転軸2に装着する。貼付方法としては、
接着剤、バキューム等による貼付方法を用いることがで
きる。なお、貼付治具1aと研磨工具8は、そのいずれ
か一方を下側回転軸1又は上側回転軸2に装着し、他方
のものを上側回転軸2又は下側回転軸1に装着してもよ
い。
【0017】10は、下側回転軸1の軸端に装着された
レンズ素材9又は研磨工具8の頂点位置を検知するため
の頂部位置検知手段で、本実施例ではレンズ素材9の頂
点を光軸11が通過するように投光センサと受光センサ
とからなる一対の光電センサ10が下側回転軸1を介し
てブラケット10aで取り付けられており、レンズ素材
の頂部が光軸に接した時にその位置が検知できるように
なっている。なお、光軸11の位置は、レンズ素材9を
揺動軸心12から距離Aの手前で一旦停止させるように
設定するのが好ましい。この距離Aとしては、球面半径
が0mm以上であり、レンズ又は治具の有無の検知セン
サーが働くストロークを稼ぐ必要がある理由から、0〜
5mm程度設けるのが好ましい。この場合、本実施例と
は逆に光軸11の位置を揺動軸心12よりも高い位置に
設定してもよい。頂部位置検知手段としては、光電セン
サの他、CCDカメラによる画像処理装置、変位セン
サ、近接センサ、接触式リミットスイッチ等が使用可能
であるが、高精度な位置決めには光電センサ、CCDカ
メラによる画像処理装置、変位センサを用いるのが好ま
しい。
レンズ素材9又は研磨工具8の頂点位置を検知するため
の頂部位置検知手段で、本実施例ではレンズ素材9の頂
点を光軸11が通過するように投光センサと受光センサ
とからなる一対の光電センサ10が下側回転軸1を介し
てブラケット10aで取り付けられており、レンズ素材
の頂部が光軸に接した時にその位置が検知できるように
なっている。なお、光軸11の位置は、レンズ素材9を
揺動軸心12から距離Aの手前で一旦停止させるように
設定するのが好ましい。この距離Aとしては、球面半径
が0mm以上であり、レンズ又は治具の有無の検知セン
サーが働くストロークを稼ぐ必要がある理由から、0〜
5mm程度設けるのが好ましい。この場合、本実施例と
は逆に光軸11の位置を揺動軸心12よりも高い位置に
設定してもよい。頂部位置検知手段としては、光電セン
サの他、CCDカメラによる画像処理装置、変位セン
サ、近接センサ、接触式リミットスイッチ等が使用可能
であるが、高精度な位置決めには光電センサ、CCDカ
メラによる画像処理装置、変位センサを用いるのが好ま
しい。
【0018】18は、頂部位置検知手段10からの検知
信号に基づき、下側回転軸1の上下動機構であるサーボ
モータ3を所定回転数だけ回転させて、レンズ素材9
(又は研磨工具8)の球心を揺動軸5の揺動軸心12に
一致させるための球心制御手段で、レンズ素材9の球心
が揺動軸5の揺動軸心12に一致するとサーボモータ3
に停止指令を与えるようになっている。この球心制御手
段18は、製品レンズの品種に応じて揺動軸5の揺動開
始角度、その揺動角度θ、揺動角速度や、下側回転軸1
の初期位置、回転数及び上側回転軸2の回転数、研磨時
間等が制御できるようにこれら研磨条件の好ましい数値
制御プログラムが入力できる入力手段、記憶手段、演算
手段及びこれらの研磨条件の制御指令、演算結果指令等
を各モータに出力する出力手段を備えている。
信号に基づき、下側回転軸1の上下動機構であるサーボ
モータ3を所定回転数だけ回転させて、レンズ素材9
(又は研磨工具8)の球心を揺動軸5の揺動軸心12に
一致させるための球心制御手段で、レンズ素材9の球心
が揺動軸5の揺動軸心12に一致するとサーボモータ3
に停止指令を与えるようになっている。この球心制御手
段18は、製品レンズの品種に応じて揺動軸5の揺動開
始角度、その揺動角度θ、揺動角速度や、下側回転軸1
の初期位置、回転数及び上側回転軸2の回転数、研磨時
間等が制御できるようにこれら研磨条件の好ましい数値
制御プログラムが入力できる入力手段、記憶手段、演算
手段及びこれらの研磨条件の制御指令、演算結果指令等
を各モータに出力する出力手段を備えている。
【0019】図5は、下側回転軸1上にレンズ素材9或
いは研磨工具8が装着されていない場合に自動的に研磨
が開始されないように下側回転軸の上昇を停止させるた
めの安全装置を説明した概略正面図である。すなわち、
ラック4aの上部にドグ13が、フレーム16にドグ1
3の通過を検知するフォトマイクロセンサ14が固定さ
れており、レンズ素材9或いは研磨工具8の頂部が光電
センサ10の光軸11を横切る前にフォトマイクロセン
サ14の光軸を遮ることにより、下側回転軸1の上部に
は被加工物9、研磨工具のいずれもが装着されていない
ことを認識し、その認識信号が球心制御手段18に伝え
られてサーボモータ3の回転を停止させ、研磨作業を中
断できるようになっている。この場合、サーボモータ3
にロータリエンコーダ等を設け、その回転カウント数か
らフォトマイクロセンサ14の位置を検知することが可
能である。フォトマイクロセンサ14の他のものとして
は、上記光電手段センサ10と同様のものを用いること
ができる。
いは研磨工具8が装着されていない場合に自動的に研磨
が開始されないように下側回転軸の上昇を停止させるた
めの安全装置を説明した概略正面図である。すなわち、
ラック4aの上部にドグ13が、フレーム16にドグ1
3の通過を検知するフォトマイクロセンサ14が固定さ
れており、レンズ素材9或いは研磨工具8の頂部が光電
センサ10の光軸11を横切る前にフォトマイクロセン
サ14の光軸を遮ることにより、下側回転軸1の上部に
は被加工物9、研磨工具のいずれもが装着されていない
ことを認識し、その認識信号が球心制御手段18に伝え
られてサーボモータ3の回転を停止させ、研磨作業を中
断できるようになっている。この場合、サーボモータ3
にロータリエンコーダ等を設け、その回転カウント数か
らフォトマイクロセンサ14の位置を検知することが可
能である。フォトマイクロセンサ14の他のものとして
は、上記光電手段センサ10と同様のものを用いること
ができる。
【0020】次に、図6乃至図9を参照しながら、研磨
装置の作用を説明する。
装置の作用を説明する。
【0021】まず、作業者により球心制御手段18に製
品レンズに応じた上記研磨条件が入力される。そして、
図6に示すように、下軸回転軸1の貼付治具1aの頂部
にレンズ素材9が接着剤で接着固定され、上軸回転軸2
に所定の研磨工具9が装着される。球心制御手段18か
らサーボモータ3に上昇指令が与えられると、下側回転
軸1がモータ4毎上下動機構4aによって上昇し、図7
に示すようにレンズ素材9の頂点が光電センサ10の光
軸11を遮ると、その検知信号が球心制御手段18に与
えられ、サーボモータ3が停止すると同時に下側回転軸
の上昇も停止する。
品レンズに応じた上記研磨条件が入力される。そして、
図6に示すように、下軸回転軸1の貼付治具1aの頂部
にレンズ素材9が接着剤で接着固定され、上軸回転軸2
に所定の研磨工具9が装着される。球心制御手段18か
らサーボモータ3に上昇指令が与えられると、下側回転
軸1がモータ4毎上下動機構4aによって上昇し、図7
に示すようにレンズ素材9の頂点が光電センサ10の光
軸11を遮ると、その検知信号が球心制御手段18に与
えられ、サーボモータ3が停止すると同時に下側回転軸
の上昇も停止する。
【0022】次に、製品レンズの球面半径をR、サーボ
モータ3の1ステップあたりの下側回転軸1の上昇距離
をbとすると、前述したように光軸11と揺動軸心12
との距離がAであるから、サーボモータ3は、この時点
で予め球心制御手段18に入力されている品種毎の研磨
情報の中からCというステップ数を受け取り、そのステ
ップ数分だけ回転する。すなわち、この場合のCは、C
=(A+R)/bの関係にあり、サーボモータ3のCス
テップ数分に相当する下側回転軸1の上昇によって、揺
動軸5の揺動軸心12に、レンズ素材9が研磨されて最
終的に製品レンズとなった場合の製品レンズの凹球面の
球心が一致する。この状態を示したのが図8である。な
お、光軸11の位置を揺動軸心12よりも高い位置に設
定した場合は、上記距離Aを球心制御手段18でマイナ
ス値として扱い、レンズ素材9の頂部を光軸11から距
離Aだけ通過した時点で停止し、それから距離Aだけ下
降することにより揺動軸5の揺動軸心12に上記球心が
一致する。
モータ3の1ステップあたりの下側回転軸1の上昇距離
をbとすると、前述したように光軸11と揺動軸心12
との距離がAであるから、サーボモータ3は、この時点
で予め球心制御手段18に入力されている品種毎の研磨
情報の中からCというステップ数を受け取り、そのステ
ップ数分だけ回転する。すなわち、この場合のCは、C
=(A+R)/bの関係にあり、サーボモータ3のCス
テップ数分に相当する下側回転軸1の上昇によって、揺
動軸5の揺動軸心12に、レンズ素材9が研磨されて最
終的に製品レンズとなった場合の製品レンズの凹球面の
球心が一致する。この状態を示したのが図8である。な
お、光軸11の位置を揺動軸心12よりも高い位置に設
定した場合は、上記距離Aを球心制御手段18でマイナ
ス値として扱い、レンズ素材9の頂部を光軸11から距
離Aだけ通過した時点で停止し、それから距離Aだけ下
降することにより揺動軸5の揺動軸心12に上記球心が
一致する。
【0023】両部材の球心が一致すると、球心制御手段
18からモータ4、6、7にスタート指令が与えられ、
図9に示すように研磨工具8の凹球面がレンズ素材9の
凸球面に自重を押圧加重として当接した状態で、レンズ
素材が回転されると共に揺動角度θで揺動される。そし
て、レンズ素材9の凸状外周面が球心制御手段18に入
力されている製品レンズの球面半径Rに達した時点で研
磨装置の研磨作業が停止される。なお、上述したよう
に、研磨を始めようとしてレンズ素材又は研磨工具が下
側回転軸上に装着されていない場合は、下側回転軸下部
に設けられたドグ13が、レンズ素材9の頂部が光軸1
1に達する前にフォトマイクロセンサ14を横切り、レ
ンズ素材、研磨工具のいずれも装着されていないと判断
して、研磨動作を中止し、下側回転軸は原点位置に戻
る。
18からモータ4、6、7にスタート指令が与えられ、
図9に示すように研磨工具8の凹球面がレンズ素材9の
凸球面に自重を押圧加重として当接した状態で、レンズ
素材が回転されると共に揺動角度θで揺動される。そし
て、レンズ素材9の凸状外周面が球心制御手段18に入
力されている製品レンズの球面半径Rに達した時点で研
磨装置の研磨作業が停止される。なお、上述したよう
に、研磨を始めようとしてレンズ素材又は研磨工具が下
側回転軸上に装着されていない場合は、下側回転軸下部
に設けられたドグ13が、レンズ素材9の頂部が光軸1
1に達する前にフォトマイクロセンサ14を横切り、レ
ンズ素材、研磨工具のいずれも装着されていないと判断
して、研磨動作を中止し、下側回転軸は原点位置に戻
る。
【0024】従って、本発明の研磨装置によれば、何ら
作業者の経験、勘等に頼らずして、レンズ素材の球面を
精度の高い球面形状に自動的に研磨加工することができ
る。
作業者の経験、勘等に頼らずして、レンズ素材の球面を
精度の高い球面形状に自動的に研磨加工することができ
る。
【0025】
【発明の効果】請求項1乃至請求項3の球体の研磨装置
によれば、被加工物又は研磨工具の正確な位置決めが可
能になるという効果を有する。すなわち、研磨作業の開
始に際しては、被加工物又は研磨工具の頂点位置を頂部
位置検知手段により正確に捕らえ、球心制御手段からの
被加工物の品種に応じた球面半径のデータを受け取り、
研磨工具の揺動軸心と被加工物球面の球心とが高精度に
位置合わせされてから研磨作業が開始される。従って、
本発明の研磨装置は、何ら作業者の経験、勘等に頼らず
して、被加工物の球面を精度の高い球面形状に自動的に
加工することができるという優れた効果を奏することが
できる。
によれば、被加工物又は研磨工具の正確な位置決めが可
能になるという効果を有する。すなわち、研磨作業の開
始に際しては、被加工物又は研磨工具の頂点位置を頂部
位置検知手段により正確に捕らえ、球心制御手段からの
被加工物の品種に応じた球面半径のデータを受け取り、
研磨工具の揺動軸心と被加工物球面の球心とが高精度に
位置合わせされてから研磨作業が開始される。従って、
本発明の研磨装置は、何ら作業者の経験、勘等に頼らず
して、被加工物の球面を精度の高い球面形状に自動的に
加工することができるという優れた効果を奏することが
できる。
【0026】請求項4乃至請求項6の球体の研磨装置に
よれば、被加工物又は研磨工具が下側回転軸上に装着さ
れているかいないかの判定機構を設けたので、準備され
ていない状態で研磨動作を始めてしまって危険を招いた
り、無駄な研磨作業をしたりすることが無くなる。
よれば、被加工物又は研磨工具が下側回転軸上に装着さ
れているかいないかの判定機構を設けたので、準備され
ていない状態で研磨動作を始めてしまって危険を招いた
り、無駄な研磨作業をしたりすることが無くなる。
【0027】本発明に係る球体の研磨装置は、特に研磨
装置を複数台併置したいわゆる多錘化された研磨装置の
場合にその効果が顕著であり、1錘ごとにON/OFF
を切り替える手間が省けるばかりか、必要錘だけを一斉
に研磨開始させることが可能になり、加工精度の高い球
面形状を有する球体を効率良く製造することができる。
装置を複数台併置したいわゆる多錘化された研磨装置の
場合にその効果が顕著であり、1錘ごとにON/OFF
を切り替える手間が省けるばかりか、必要錘だけを一斉
に研磨開始させることが可能になり、加工精度の高い球
面形状を有する球体を効率良く製造することができる。
【図1】本発明に係る球体の研磨装置の概略正面図であ
る。
る。
【図2】図1の装置の概略右側面図である。
【図3】図1に記載されている貼付治具近傍の拡大断面
図である。
図である。
【図4】図1の被加工物及び研磨工具の装着方法とは異
なる装着方法の説明図である。
なる装着方法の説明図である。
【図5】図1の研磨装置の安全装置を説明する概略正面
図である。
図である。
【図6】本発明に係る球体の研磨装置の作用の説明図で
ある。
ある。
【図7】本発明に係る球体の研磨装置の作用の説明図で
ある。
ある。
【図8】本発明に係る球体の研磨装置の作用の説明図で
ある。
ある。
【図9】本発明に係る球体の研磨装置の作用の説明図で
ある。
ある。
1……下側回転軸 2……上側回転軸 5……揺動軸 8……研磨工具 9……レンズ素材 10……光電センサ 11……センサ光軸 12……揺動軸心 18……頂部球心制御手段
Claims (6)
- 【請求項1】直立した回転軸であって、その頂部に被加
工物又は研磨工具の一方を装着した状態で回転させる回
転機構とその軸方向に上下動させる上下動機構を有する
下側回転軸と、 前記下側回転軸の上方に位置し、その下部に前記被加工
物又は研磨工具の他方を装着した状態で回転させると共
に、該被加工物又は研磨工具の他方を前記下側回転軸上
の被加工物又は研磨工具の一方に当接させた状態で揺動
させる揺動軸を有する上側回転軸と、を備えた球体の研
磨装置において、 (A)前記下側回転軸の頂部に装着された被加工物又は
研磨工具の頂点位置を検知する頂部位置検知手段と、 (B)前記頂部位置検知手段からの検知信号に基づき、
前記下側回転軸の上下動機構を前記被加工物の球面半径
に応じた所定距離分だけ駆動させることにより、前記被
加工物又は研磨工具の球心を前記揺動軸の揺動軸心に一
致させる球心制御手段を設けたことを特徴とする球体の
研磨装置。 - 【請求項2】請求項1の球体の研磨装置において、前記
被加工物又は研磨工具の球心を前記揺動軸の揺動軸心に
一致させる前に、前記下側回転軸上に載置された被加工
物又は研磨工具の頂点位置を前記頂部位置検知手段によ
って予め検知し、前記下側回転軸を一旦停止させること
により、前記下側回転軸上に装着された被加工物又は研
磨工具の頂点位置を正確に検知することを特徴とする球
体の研磨装置。 - 【請求項3】請求項2の球体の研磨装置において、前記
頂部位置検知手段は、レーザ式光電スイッチであること
を特徴とする球体の研磨装置。 - 【請求項4】請求項1の球体の研磨装置において、前記
下側回転軸の頂点を検知する前に、前記下側回転軸の上
下動機構の所定位置以上の上昇を検知することにより、
前記被加工物又は研磨工具の未装着を判定し、研磨作業
を中断させる安全装置を設けたことを特徴とする球体の
研磨装置。 - 【請求項5】請求項4の球体の研磨装置において、前記
安全装置は、前記下側回転軸の上下動機構としてサーボ
モータ又はステッピングモータを用い、ロータリエンコ
ーダによる回転数のカウントで所定位置以上の上昇を検
知することを特徴とする球体の研磨装置。 - 【請求項6】請求項5の球体の研磨装置において、前記
安全装置は、前記下側回転軸の頂部位置より下方にドグ
を設け、該ドグが研磨装置のフレームに固定した光電ス
イッチの光軸を横切ることによって、前記下側回転軸の
上下動機構の所定位置以上の上昇を検知することを特徴
とする球体の研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9196894A JPH07299717A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 球体の研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9196894A JPH07299717A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 球体の研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07299717A true JPH07299717A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14041345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9196894A Pending JPH07299717A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 球体の研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07299717A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150011759A (ko) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 카부시키가이샤하루치카세이미쯔 | 요동기구 및 구심요동연마기 |
JP2015150637A (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 株式会社ジェイテクト | 円すいころの研磨装置及び円すいころの研磨方法 |
CN107322410A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-07 | 安徽奥丰汽车配件有限公司 | 一种球头加工用高效打磨装置 |
CN107336122A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-10 | 无锡厚发自动化设备有限公司 | 球体抛光设备 |
CN108723961A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-02 | 赣州蓉江新区高校园区京航汽车零配件销售部 | 一种汽车制造钢材除锈装置 |
CN110788738A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-14 | 安徽青花坊瓷业股份有限公司 | 一种陶瓷加工用研磨设备 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP9196894A patent/JPH07299717A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150011759A (ko) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 카부시키가이샤하루치카세이미쯔 | 요동기구 및 구심요동연마기 |
JP2015150637A (ja) * | 2014-02-13 | 2015-08-24 | 株式会社ジェイテクト | 円すいころの研磨装置及び円すいころの研磨方法 |
CN107322410A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-07 | 安徽奥丰汽车配件有限公司 | 一种球头加工用高效打磨装置 |
CN107336122A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-11-10 | 无锡厚发自动化设备有限公司 | 球体抛光设备 |
CN108723961A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-02 | 赣州蓉江新区高校园区京航汽车零配件销售部 | 一种汽车制造钢材除锈装置 |
CN110788738A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-14 | 安徽青花坊瓷业股份有限公司 | 一种陶瓷加工用研磨设备 |
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