JP3147982B2

JP3147982B2 - レンズ研削装置

Info

Publication number: JP3147982B2
Application number: JP10158692A
Authority: JP
Inventors: 俊哉秋田; 学富谷
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 2001-03-19
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JPH05277917A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ等のワークのな
らい研削加工等において、ドレッシング調整が行える電
解ドレッシングのレンズ研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電解ドレッシング研削装置とし
て、例えば、特開平３−４３１４４号公報記載の発明が
開示されている。上記発明は、図１６に示す如く、回転
自在に保持された回転軸９０の先端には加工面を半球形
状に形成された導電性を有する研削工具９１が取着され
ている。この研削工具９１はダイアモンド粉末などの砥
粒を導電性のボンドで形成したものである。研削工具９
１の加工面には加工面と対応する形状の被加工部材９２
が当接している。被加工部材９２は回転自在な保持皿９
３に保持されている。保持皿９３の外周には被加工部材
９２を保持した状態で研削工具９１の加工面と僅かな隙
間ｌを有する様に設定されたリング状の電極９４が取着
されている。

【０００３】研削工具９１および保持皿９３の近傍には
クーラント９５を前記僅かな隙間ｌに供給するためのパ
イプ９６が設置されている。回転軸９０の外周には直流
電源９７の陽極と接続したブラシ９８が接触している。
また、保持皿９４と係合する揺動自在なカンザシ９９に
は直流電源９７の陰極が接続されている。

【０００４】上記構成の装置は、保持皿９３をカンザシ
９９にて揺動させるとともに研削工具９１を回転させ
る。同時に、直流電源９７より回転軸９０に陽極を、電
極９４に陰極をそれぞれ印加し、クーラント９５を僅か
な隙間ｌに供給して加工を行なう。この加工時に、研削
工具９１の加工面に電解が生じ、研削工具９１の加工面
はドレッシングされつつ研削加工が行なえる。

【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、リング状の（−）電極が研削工具各点で
電解ドレッシングを行なっている。一般に電解ドレッシ
ングでは、研削工具の周速度が低速になるほどクーラン
トのまわりが良くなり、電解が強く作用し、ドレッシン
グが進行する。そのため、半球形状の研削工具では周速
度が半径方向で異なり、中心では周速度が０（ｍ／ｍｉ
ｎ）になる。

【０００６】従って、リング状の電極により一定の電解
ドレッシングをすると、研削工具の中心に近づくほど電
解が強く作用し、外周に行くほど電解が弱く作用する。
故に研削工具の形状が徐々に崩れ、それにともない、ワ
ークの形状精度が低下する。

【０００７】また、前記従来技術では、研削工具の形状
が崩れた場合、電解ドレッシングの調整が不可能であ
り、研削工具の形状修正ができない。

【０００８】因って、本発明で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、電気抵抗が部分的に
異なる（−）電極により電解強さを調整して研削工具の
形状を維持することができるとともに、さらに研削工具
の形状を修正することができるレンズ研削装置の提供を
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るレンズ
研削装置は、陽極に印加した導電性研削工具を回転さ
せ、この導電性研削工具の加工面と一定の距離を保つよ
うに配置した電極を陰極に印加し、前記導電性研削工具
と電極との間に弱電性クーラントを介在させた状態で導
電性研削工具とワークとを相対的に揺動させるレンズ研
削装置において、前記電極は、ワークの外周に設けられ
たリング状で、周方向に電気導電率の異なる複数の部材
から構成されているものである。

【００１０】また、第２の発明に係るレンズ研削装置
は、陽極に印加した導電性研削工具を回転させ、この導
電性研削工具の加工面と一定の距離を保つように配置し
た電極を陰極に印加し、前記導電性研削工具と電極との
間に弱電性クーラントを介在させた状態で導電性研削工
具とワークとを相対的に揺動させるレンズ研削装置にお
いて、周方向に電気導電率の異なるまたは周方向にア
ナログ的に抵抗が変化する抵抗部材と、ワークの外周に
設けられた前記抵抗部材に接触するリング状の電極と、
を具備するものである。

【００１１】さらに、第３の発明に係るレンズ研削装置
は、第１または第２の発明に係るレンズ研削装置におい
て、前記導電性研削工具の中心またはその近傍が前記電
極の最外周に位置した時のみ通電するスイッチをさらに
具備するものである。

【００１２】

【実施例１】まず、本発明の具体的な実施例を説明する
前に、本発明の概要を説明する。図１は本発明を示す概
念図であり、図２は図１のＸ−Ｘ’線断面図である。レ
ンズ研削、研磨装置において、図示されていない駆動装
置と連結した回転軸１の先端には、一体形成されて導電
性を有し、その先端部を半球形状に形成された研削工具
２が取着されている。研削工具２の上面上には同一形状
の端面即ち加工面を有するワーク４が当接している。こ
のワーク４を装着保持する皿形状で、その中心部が棒状
のカンザシ５の先端球形部と係合して揺動自在なワーク
保持具３が加圧配設されている。回転軸１はワーク４に
対して球心揺動する。

【００１３】ブラシ７を介して回転軸１はパルス電流を
発生する電源６の陽極に接続されている。各（−）電極
９ａ〜ｄの間には絶縁体１０が介在されている。また、
各（−）電極９ａ〜ｄはそれぞれ電源６の陰極に接続さ
れ、ａ→ｄほど電気抵抗が小さくなっている。さらに
（−）電極９は従属回転しない。前記（−）電極９と研
削工具２との隙間およびワーク加工面に、図示省略した
ポンプよりクーラントノズル１５を介して弱電性クーラ
ントが供給されるように構成されている。

【００１４】以上の構成から成る装置は、研削工具２を
球心揺動させてワーク４を球面に研削するとき、電気抵
抗の強い（−）電極９ａが研削工具２の回転中心付近に
なるようにセットし、（−）電極９ａ〜ｄを接続し、研
削工具２にブラシ７を介して陽極に接続する、前記
（−）電極９と前記研削工具２との隙間にクーラントノ
ズル１５より弱電性クーラントを供給することにより電
解ドレッシングする。故に、研削工具２の外周に行くほ
ど電流が流れ易くなり、電解強さが増すようになってい
る。したがって、研削工具２の周速度の影響による電解
速さの変化がキャンセルされる。さらに、研削工具２の
形状修正には、電解を強くしたい部分に、電気抵抗の弱
い（−）電極９ｄを移動させて行なう。

【００１５】次に、本発明の具体的な実施例を図面に基
づいて説明する。図３〜図５は本実施例を示し、図３は
一部を省略した断面図、図４は図３のＡ−Ａ’線断面
図、図５は図３のＢ−Ｂ’線断面図である。レンズ研
削、研磨装置において、図示されていない駆動源装置と
連結した回転軸１の先端には一体形成されている導電性
を有し、その先端部を半球形状に形成された研削工具２
が取着されている。研削工具２の上面上には同一形状の
端面即ち加工面を有するワーク４が当接している。研削
工具２はブラシ７を介してパルス電流を発生する電源６
の陽極に接続されている。

【００１６】前記ワーク４を装着保持するために後述す
る（−）電極１３とで皿形状をなし、その中心部が棒状
の回転運動しないカンザシ５の先端球形部と係合した揺
動自在なカンザシ受け具１６が加圧配設されている。回
転軸１はワーク４に対して球心揺動する。（−）電極１
３は絶縁体１４ｂを介してカンザシ受け具１６に固定さ
れている。各（−）電極９ａ〜ｄの間には絶縁体１４ａ
が介在され、各（−）電極９ａ〜ｄは絶縁されている
（図５参照）。また、各（−）電極９ａ〜ｄの上面には
後述する抵抗部材としての抵抗体８と通電させるための
端子１２が固定されている。

【００１７】抵抗体８は電気導電率が異なる４種の材料
からなり、８ａ→８ｄほど電気導電率が高くなっている
（図４参照）。また、抵抗体保持具１７に保持されてい
る。前記抵抗体保持具１７はパルス電流を発生する電源
６の陰極に接続されている。また、抵抗体保持具１７は
カンザシ５に沿ってばね１０により加圧され、かつ回転
しないようになっている。ばね１０の一方の端は、カン
ザシ５に固定されている止め具１１により固定され、加
圧されている。（−）電極１３と研削工具２の隙間ｅに
は、図示省略したポンプよりクーラントノズル１５を介
して弱電性クーラントが供給される。

【００１８】以上の構成から成る装置は、まず電気抵抗
の大きい（電気導伝率の低い）材質の抵抗体８ａを研削
工具の回転中心付近になるようにカンザシ５を回転させ
て固定した後、研削工具２を球心揺動させてワーク４を
球面に研削する。

【００１９】電源６の陰極に接続された抵抗体保持具１
７を介して抵抗体８を接続する。次に、（−）電極１３
には端子１２を介して、各抵抗体８ａ〜ｄの電気導伝率
にあった電流が流れる。（−）電極１３は従属回転する
が、抵抗体８は回転しないので砥石の半径方向に対して
個々の輪体では抵抗体８の電気導伝率に見合った電流が
流れる。

【００２０】弱電性クーラントを媒体にして研削工具２
を電解ドレッシングする。そのとき、各抵抗体８ａ〜ｄ
により研削工具２の外周ほど電流が多く流れ易くなるの
と、周速の影響により外周ほど電解され難いのとでキャ
ンセルされる。なお、抵抗体８は６分割されているがさ
らに分割させることにより正確にキャンセルされる。さ
らに、研削工具２の形状修正のときには、電解を強くし
たい部分に、電気導伝率の高い抵抗体８ｄを移動させ、
電解を促進させる。

【００２１】本実施例によれば、研削工具の形状を維持
しながら電解ドレッシングができ、さらに、電解ドレッ
シングによる研削工具の形状修正ができる。

【００２２】

【実施例２】図６および図７は本実施例を示し、図６は
一部を省略した断面図、図７は図６のＣ−Ｃ’線断面図
である。本実施例では、前記実施例１と同一な構成部分
には同一番号を付してその説明を省略する。レンズ研
削、研磨装置において、導線を巻回した抵抗部材として
のコイル２０は図中左端のＤ部から電源６の陰極に接続
され、図中右端のＥ部で切断されている（図７参照）。
また、コイル２０は研削工具２の中心付近にＥ部が来る
ようにコイル保持具２１によりセットされている。さら
に、コイル２０は少なくとも２個以上の端子１２と接触
し、通電されている。なお、端子１２と（−）電極１３
の分割数とは一致している。

【００２３】以上の構成から成る装置は、まず上記のよ
うにコイル２０をセットし、研削工具２を球心揺動させ
てワーク４を球面に研削する。次に、電極６の陰極にコ
イル２０を接続する。従属回転している（−）電極１３
には端子１２を介して、Ｄ部からその接点までのコイル
の巻数に反比例した電流が流れる。（−）電極１３は従
属回転するが、コイルは回転しないので砥石の半径方向
に対して個々の輪体ではコイルの抵抗値に見合った電流
が流れる。

【００２４】弱電性クーラントを媒体にして研削工具２
を電解ドレッシングする。そのとき、研削工具２の外周
ほど電流が多く流れ易くなるのと、周速の影響とでキャ
ンセルされる。さらに、研削工具２の形状修正のときに
は、電解を強くしたい部分にコイル２０のＤ部を移動さ
せ、電解を促進させる。

【００２５】本実施例によれば、前記実施例１では抵抗
体の種類の数だけしか電解の強弱がつけられなかったの
に対し、本実施例では端子１２（（−）電極１３）の分
割数だけ電解の強弱をつけられ、研削工具の形状維持が
より正確になる。さらに、形状修正もより正確になる。

【００２６】

【実施例３】図８および図９は本実施例を示し、図８は
一部を省略した断面図、図９は（−）電極の平面図であ
る。本実施例では、前記実施例１と同様な構成部分には
同一番号を付してその説明を省略する。ワーク４を装着
保持する皿形状で、その中心部が棒状の回転運動しない
カンザシ５の先端球形部と係合した揺動自在なワーク保
持具３３が加圧配設されている。（−）電極３４は絶縁
体１４ｂ，ベアリング３２を介してワーク保持具３３に
設定されている。各（−）電極３４ａ〜ｄの間には絶縁
体１４ａが介され、それぞれ絶縁されている（図９参
照）。また、各（−）電極３４ａ〜ｄは電気導伝率が異
なる４種の材料からなり、各（−）電極３４ａ→ｄほど
電気導伝率が高くなっている。

【００２７】止め具１１はカンザシ５に固定され、その
下面にはばね３０の上端が固定されている。ばね３０の
下端は（−）電極保持具３１に固定されている。前記
（−）電極３４は前記ばね３０により加圧保持され、且
つカンザシ５の中心線に対しての回転を抑止されてい
る。（−）電極３４と研削工具２との隙間ｅには、図示
省略したポンプよりクーラントノズル１５を介して弱電
性クーラントが供給される。

【００２８】以上の構成から成る装置は、まず電気抵抗
の大きい（電気導伝率の低い）材質の（−）電極３４ａ
を研削工具２の回転中心付近になるように止め具１１を
ゆるめて調節し、研削工具２を球心揺動させてワーク４
を球面に研削する。

【００２９】加工中にワーク４，ワーク保持具３３は従
属回転するが、（−）電極３４はベアリング３２を介し
てワーク保持具３３と連結されているので、（−）電極
３４は予め調節した位置で固定されている。また、カン
ザシ５の球体を支点にしたワーク保持具３３および
（−）電極３４の動きに、（−）電極保持具３１が追従
するようにばね３０で加圧されている。

【００３０】各（−）電極３４ａ〜ｄにはその電気導伝
率にあった電流が流れ、弱電性クーラントを媒体にして
研削工具２を電解ドレッシングする。そのとき、各
（−）電極３４ａ〜ｄにより研削工具２の外周ほど電流
が多く流れ易くなるのと、周速の影響とでキャンセルさ
れる。なお、（−）電極は６分割されているがさらに分
割させることにより正確にキャンセルされる。さらに、
研削工具２の形状修正のときには、電解を強くしたい部
分に電気導伝率の高い（−）電極３４ｄを移動させて電
解を促進させる。

【００３１】本実施例によれば、前記実施例１と比較し
てワーク保持具と（−）電極との間にベアリングを介在
させている。従って、同様な効果の他に、高速回転時で
もワーク従属回転の抑止作用が少なく、高速加工にも適
応できる。

【００３２】

【実施例４】図１０〜図１２は本実施例を示し、図１０
は一部を省略した断面図、図１１はコイルの平面図、図
１２は（−）電極の平面図である。本実施例では、前記
実施例３と同一な構成部分には同一番号を付してその説
明を省略する。レンズ研削，研磨装置において、導線を
巻回したコイル４１はばね３０により加圧保持され、回
転しないように固定されている。また、コイル４１は図
１１の左端のＤ部から電源６の陰極に接続し、右端のＥ
部で切断されている。さらに、コイル４１のＥ部は研削
工具２の中心付近になるように調節されている。また、
コイル４１は少なくとも２個以上の（−）電極４２と接
触し、通電されている。前記（−）電極４２は絶縁体１
４ａにより分割されている（図１２参照）。

【００３３】以上の構成から成る装置は、まず上記のよ
うにコイル４１をセットし、研削工具２を球心揺動させ
てワーク４を球面に研削する。電源６の陰極にコイル４
１を接続する。そのコイル４１と（−）電極４２とが通
電し、弱電性クーラントを媒体にして研削工具２を電解
ドレッシングする。

【００３４】そのとき、分割された（−）電極４２の電
流値はコイル４１のＤ部からその接点までのコイルの巻
数に反比例する。従って、研削工具２の外周ほど電流が
多く流れ易くなり、この作用と周速の影響とでキャンセ
ルされる。さらに、研削工具２の形状修正のときには、
電解を強くしたい部分にコイル４１のＤ部を移動させて
電解を促進させる。

【００３５】本実施例によれば、前記実施例２と同様に
（−）電極４２の分割数だけ電解の強弱がつけられ、研
削工具の形状維持がより正確になる。さらに、形状修正
もより正確になる。また、高速加工にも適応できる。

【００３６】

【実施例５】図１３〜図１５は本実施例を示し、図１３
は一部を省略した断面図、図１４は通電部材とスイッチ
との接続状態を示す側面図、図１５は図１４の変形例を
示す側面図である。本実施例では、前記実施例４と同一
な構成部分には同一番号を付してその説明を省略する。
レンズ研削，研磨装置において、絶縁体５０は回転軸１
およびカンザシ５とは別に図示省略した研磨装置本体に
固定されている。絶縁体５０には電源６の陰極に接続さ
れた通電部材５１が固定されている。その固定位置はカ
ンザシ５と同軸上に位置している。

【００３７】スイッチ５２は板ばね状になっていて、通
電部材５１，絶縁体５０に加圧されている。また、スイ
ッチ５２の一端は図示省略した回転軸１のベースに固定
され、研削工具２と同一の揺動運動をする。さらに、ス
イッチ５２は（−）電極４２の最外周と回転軸１の中心
線が一致する、もしくはその近傍の位置で、通電部材５
１と接続するように設定されている。コイル４１のＤ部
とスイッチ５２とは接続されている。なお、図１５に示
す様に、通電部材５１にローラー５４を設け、該ローラ
ー５４に対応した形状にスイッチ５３を形成してもよ
い。

【００３８】以上の構成から成る装置は、まず回転軸１
が揺動運動し、（−）電極４２の最外周が回転軸１の中
心線付近にきたときに、電源６の陰極へ接続された通電
部材５１とスイッチ５２とが接触・通電し、（−）電極
４２が陰極に接続され、弱電性クーラントを媒体にし
て、研削工具２は間欠に電解ドレッシングされる。

【００３９】本実施例によれば、より正確な電解ドレッ
シングができる。

【００４０】尚、本実施例では前記実施例４との結合を
用いたが、その他の実施例１〜３との結合でも同様な効
果が得られた。また、各実施例では凹レンズ単玉の加工
例を示したが、凸レンズ，多数貼りレンズあるいは多数
貼りの研削砥石および研磨砥石であっても同様の効果を
実現することができる。さらに、レンズの保持および揺
動手段もカンザシに限定するものではない。また、電解
電源も直流成分が加わったパルス電源および直流電源で
も同様に行なうことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係るレンズ
研削装置によれば、研削工具の形状を維持しながら電解
ドレッシングができる。また、電解ドレッシングにより
研削工具の形状修正ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す概念図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ’線断面図である。

【図３】実施例１を示す断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ’線断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ’線断面図である。

【図６】実施例２を示す断面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ’線断面図である。

【図８】実施例３を示す断面図である。

【図９】実施例３を示す平面図である。

【図１０】実施例４を示す断面図である。

【図１１】実施例４を示す平面図である。

【図１２】実施例４を示す平面図である。

【図１３】実施例５を示す断面図である。

【図１４】実施例５を示す側面図である。

【図１５】実施例５を示す側面図である。

【図１６】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１回転軸２研削工具３ワーク保持具４ワーク５カンザシ６電源７ブラシ８クーラントノズル９（−）電極１０絶縁体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23H 5/00,5/10 B23H 7/14 B24B 13/00 - 13/06 B24B 53/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極に印加した導電性研削工具を回転さ
せ、この導電性研削工具の加工面と一定の距離を保つよ
うに配置した電極を陰極に印加し、前記導電性研削工具
と電極との間に弱電性クーラントを介在させた状態で導
電性研削工具とワークとを相対的に揺動させるレンズ研
削装置において、前記電極は、ワークの外周に設けられたリング状で、周
方向に電気導電率の異なる複数の部材から構成されてい
ることを特徴とするレンズ研削装置。
【請求項２】陽極に印加した導電性研削工具を回転さ
せ、この導電性研削工具の加工面と一定の距離を保つよ
うに配置した電極を陰極に印加し、前記導電性研削工具
と電極との間に弱電性クーラントを介在させた状態で導
電性研削工具とワークとを相対的に揺動させるレンズ研
削装置において、周方向に電気導電率の異なるまたは周方向にアナログ的
に抵抗が変化する抵抗部材と、ワークの外周に設けられた前記抵抗部材に接触するリン
グ状の電極と、を具備することを特徴とするレンズ研削装置。
【請求項３】前記導電性研削工具の中心またはその近
傍が前記電極の最外周に位置した時のみ通電するスイッ
チをさらに具備することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載のレンズ研削装置。