JPH01140954A - マルチ球面金型駒の球面加工用研磨加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多数の球面状レンズが形成された光学素子の
成形品を成形する長尺のマルチ球面金型駒の製作にあた
って、該金型駒の球面を研磨加工する研磨加工機に関す
る。

（従来の技術） 一般に、多数の球面状レンズが一直線上に配列されて形
成された光学素子、例えばファクシミリ等で使用される
等倍結像素子（ＲＭＬＡ）のレンズアレイの成形におい
ては、レンズアレイの凸部に対応して同数、同形状の凹
状の球面が形成されたマルチ球面金型駒が使用されてい
る。そして、このような金型駒の多数の球面は放電加工
等で加工、形成された後に、研磨加工機によって光学的
精度で研磨仕上げされる。

従来のこの種のマルチ球面金型駒の球面加工用研磨加工
機としては、例えば第４．５図に示すようなものが知ら
れている。

第４図において、１は研磨加工機２のワーク支持台であ
り、ワーク支持台ｌの下面１ａには治具３に把持された
マルチ球面金型駒４がフック状の一対の研磨スタンド５
によって支持、固定されている。マルチ球面金型駒４の
治具３から露出する表面４ａには、第５図に示すように
、未仕上げの多数の凹状球面６がマルチ球面金型駒４の
長手方向に沿って一列に配列、形成されており、研磨仕
上げされる凹状球面６の位置に、ワーク支持台ｌの下方
に設けられた回転軸７に把持された研磨部材８が位置決
めされ、研磨部材８が回転軸７によって回転駆動されな
がら上昇し、当該の凹状球面６に当接して凹状球面６の
研磨仕上げが行われる。

この際、ワーク支持台１の上面ｌｂ側のボス部ＩＣに固
着された掻動軸９によってワーク支持台１が第４図中矢
印に示す方向に振動され、凹状球面６が研磨部材８によ
り一様に研磨仕上げされるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のマルチ球面金型駒の球
面加工用研磨加工機にあっては、研磨部材が回転軸と共
に、ワーク支持台に固定されたマルチ球面金型駒の長手
方向に沿って移動・し、該金型駒の研磨仕上げされる球
面に対して位置決めされるようになっていたため、研磨
部材の位置決めのために、回転軸および大型、重量物の
駆動機構を移動させなければならず、しかも研磨部材の
位置決めが目視に近い状態で行われるので、研磨部材の
精密な位置決めが困難であるという問題点があった。ま
た、マルチ球面金型駒の球面の数が増えて長尺になると
、ワーク支持台に支持される金型駒および治具の重量が
大きくなり、さらに金型駒の両端に近い球面を加工する
場合には、研磨部材の位置がワーク支持台の補動軸心に
対して大きく偏心するので、ワーク支持台のバランスが
崩れてワーク支持台の振動に伴い研磨加工機自体に振動
が発生し、マルチ球面金型駒の球面の精密な研磨仕上げ
が困難になるという問題点があった。さらに、研磨部材
の移動ストロークが上述のワーク支持台のアンバランス
のために限定され、長尺のマルチ球面金型駒の仕上げ加
工が困難であるという問題点があった。

（発明の目的） そこで、本発明は、ワーク支持台に、マルチ球面金型駒
を治具を介して支持し、球面の配列方向に移動する位置
決め機構およびワーク支持台を回転させるワーク回転軸
を設けることにより、金型駒の移動により球面を位置決
めしてワーク支持台のアンバランスを解消し、金型駒の
回転、振動により研磨部材とともに球面を研磨仕上げし
ている。

そして、金型駒の球面の精密な位置決めを容易にすると
ともに長尺の金型駒の研磨仕上げを可能にし、さらに球
面研磨仕上げの精度を向上することを目的としている。

（発明の構成） 本発明によるマルチ球面金型駒の球面加工用研磨加工機
は、上記目的を達成するために、多数の球面が形成、配
列されたマルチ球面金型駒を治具を介して支持、固定す
るとともに該多数の球面のうち研磨加工される被加工球
面を形成する球の中心の周りに振動するワーク支持台と
、研磨部材が固定され、前記被加工球面を形成する球の
中心および被加工球面の中心を通る加工軸線を軸として
回転しながら研磨部材を被加工球面に当接して研磨加工
する加工回転軸と、を備えたマルチ球面金型駒の球面加
工用研磨加工機において、前記ワーク支持台に設けられ
、マルチ球面金型駒を治具を介して支持するとともに多
数の球面の配列方向に移動して被加工球面を順次に研磨
部材に対して位置決めする位置決め機構と、ワーク支持
台を支持して加工軸線の周りにワーク支持台を回転させ
るワーク回転軸を設けたことを特徴とするものである。

以下、本発明の実施例に基づいて具体的に説明する。

第１〜３図は本発明によるマルチ球面金型駒の球面加工
用研磨加工機の一実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。

第１図において、２０は、研磨加工機２１のワーク支持
台であり、ワーク支持台２０の上面には位置決め機構２
２が設けられ、位置決め機構２２はマルチ球面金型駒２
３を治具２４を介して支持している。マルチ球面金型駒
２３は、第２．３図に示すように、下面および４方の側
面を上述の治具２４で覆われて、治具２４に固定され、
露出された上面には、マルチ球面金型駒２３の長手方向
に沿って一直線上に多数の凹状の球面２５が配列、形成
されている。一方、２．３図において、位置決め機構２
２は、治具２４を支持、固定するスライド部材２６、ス
ライド部材２６の図中右方に設けられたマイクロ送りユ
ニット２７、スライド部材２６の左方に離隔して設けら
れたスプリング固定板２８、スプリング固定板２８とス
ライド部材２６の間に介装され、右端がスライド部材２
６に当接してスライド部材２６をマイクロ送りユニット
２７側に付勢するとともに左端がスプリング固定板２８
に固着されたコイルスプリング２９からなっている。ス
ライド部材２６の下面には、第１図に示すように、ワー
ク支持台２０側に突出するとともに互いにワーク支持台
２０に向って拡大する一対のテーパ面３Ｑａ、３０ｂお
よび底面３０ｃを有するあり部３０が形成されている。

そして、あり部３０が、ワーク支持台２０の上面にあり
部（３０，）のテーパ面３０ａ、３０ｂおよび底面３０
ｃにそれぞれ摺接自在に形成されたテーパ面３１ａ、３
１ｂおよび底面３１ｃを有するあり溝３１に嵌装され、
スライド部材２６はあり部３０を介して移動可能にワー
ク支持台２０に支持されている。マイクロ送りユニット
２７は、例えば長さ測定器として使用されるマイクロメ
ータとほぼ同様な構成であり、つまみ２７ａを回転する
とスピンドル２７ｂの先端がスライド部材２６に一体的
に形成された側板２６ａの突起部２６ｂに当接して、コ
イルスプリング２９に抗してスライド部材２６を押圧し
、スライド部材２６があり部３０を介してあり溝３１に
沿ってスプリング固定板２８に向って移動する。また、
つまみ２７ａを上述とは逆方向に回転すると、スピンド
ル２７ｂが後退し、スライド部材２６はコイルスプリン
グ２９に押圧されてマイクロ送りユニット２７に向って
移動する。そして、スライド部材２６に治具２４を介し
て固定されたマルチ球面金型駒２３を球面２５の配列方
向に沿って精密に移動することができる。

第１図において、３２は先端部に、例えばラッピングあ
るいはポリシング用の研磨部材３３が固定され、研磨加
工機２１の図外のフレームに回転自在に支持された加工
回転軸であり、加工回転軸３２の基端部はモータ３４に
連結され、モータ３４によって加工回転軸３２が回転駆
動される。そして、加工回転軸３２はワーク支持台２０
に近接、隔離可能であり、マルチ球面金型駒２３の多数
の球面２５のうち研磨部材３３によって研磨加工される
被加工球面２５ａを形成する球の中心および被加工球面
２５ａの中心を通る加工軸線Ｘ−Ｘを軸として回転しな
がら研磨部材３３を被加工球面２５ａに当接して被加工
球面２５ａを研磨加工する。また、前述のように、スラ
イド部材２６に固定されたマルチ球面金型駒２３がマイ
クロ送りユニット２７によって球面２５の配列方向に移
動され、マルチ球面金型駒２３が被加工球面２５ａの加
工軸線Ｘ−Ｘを正確に加工回転軸３２の回転軸と一致さ
せた状態で停止され、マルチ球面金型駒２３が研磨部材
３３に対して位置決めされる。すなわち、位置決め機構
２２はマルチ球面金型駒２３を多数の球面２５の配列方
向に移動して球面２５を順次に研磨部材３３に対して位
置決めする機能を有する。なお、被加工球面２５ａの位
置決めを精度よく、また、容易にするためにマイクロ送
りユニット２７の目盛の他に、第２図に示すように、ワ
ーク支持台２０の上面にあり溝３１に沿って刻印３５を
穿設し、スライド部材２６に刻印３５に対応して設けら
れた目盛３６と照合しながら被加工球面２５ａを位置決
めすることも可能である。また、マルチ球面金型駒２３
はマイクロ送りユニット２７によって正しく球面２５の
配列方向に移動できるようにスライド部材２６に精度よ
く固定されていることは勿論である。

第１図に示すように、ワーク支持台２０の下部には上端
部がワーク支持台２０と一体的に形成され、他端部がモ
ータ３７に連結されて加工軸線Ｘ−Ｘを軸としてモータ
３７によって回転駆動されるワーク回転軸３８が設けら
れている。すなわち、ワーク回転軸３８はワーク支持台
２０を支持し、モータ３７によってワーク支持台２０を
加工軸線Ｘ−Ｘの周りに回転させる。一方、３９は振動
軸であり、振動軸３９の図中上端部には嵌挿穴３９ａが
形成され、嵌挿穴３９ａにはワーク回転輪３８の下端部
が嵌挿されて振動軸３９とワーク回転輪３８の下端部の
間に介装された軸受４０を介してワーク回転輪３８がワ
ーク支持台２０と共に回転自在に支持されている。振動
軸３９の下端部にはリンクアーム４１の左端部がピン４
２を介して連結され、リンクアーム４１の右端部はボー
ルジヨイント４３を介してモータ４４に回転駆動される
円形デスク４５に設けられたピン４６に連絡されている
。

ピン４６は円形デスク４５の回転軸Ｙ−Ｙに対して偏心
して円形デスク４５に設けられており、円形デスク４５
がモータ４４に駆動されて回転すると、振動軸３９が図
中矢印で示す方向に振動し、これに伴ってワーク支持台
２０が、ワーク支持台２０の位置決め機構２２によって
位置決めされたマルチ球面金型駒２３の被加工球面２５
ａを形成する球の中心Ｏの周りに振動する、そして、マ
ルチ球面金型駒２３の被加工球面２５ａが研磨部材３３
によって研磨加工されるとき、ワーク支持台２０はマル
チ球面金型駒２３を回転させながら矢印方向に振動して
研磨部材３３とともに被加工球面２５ａを精度よく研磨
仕上げすることができる。

次に、作用を説明する。第２．３図においてワーク支持
台２０に設けられた位置決め機構２２のスライド部材２
６にマルチ球面金型駒２３が治具２４を介して支持、固
定される。そして、マイクロ送りユニット２７のつまみ
２７ａを回転してあり溝３１に沿ってスライド部材２６
を移動し、マイクロ送りユニット２７の目盛を読み取る
かあるいはワーク支持台２０の刻印３５にスライド部材
２６の目盛３６を合わせてマルチ球面金型駒２３の被加
工球面２５ａの位置が正確に、しかも容易に加工軸線Ｘ
−Ｘに位置決めされる。

次いで、第１図において、モータ３４によって加工回転
軸３２を回転しながら研磨部材３３を被加工球面２５ａ
に当接し、同時にモータ３７および４４を起動してワー
ク回転軸３８を介してワーク支持台２０が加工軸線Ｘ−
Ｘの周りに回転し、さらに円形デスク４５、リンクアー
ム４１を介して振動軸３９が図中矢印に示す方向に振動
する。これに伴って、マルチ球面金型駒２３の被加工球
面２５ａが回転しながら、被加工球面２５ａを形成する
球の中心Ｏの周りに振動されて研磨部材３３とともに精
度よく研磨仕上げされる。

被加工球面２５ａの研磨仕上が終了すると、研磨部材３
３が加工回転軸３２とともにマルチ球面金型駒２３から
離隔し、モータ３７．４１が停止してワーク支持台２０
の回転、振動が停止する。そしてマイクロ送りユニット
２７のマイクロ送りユニット２７を再度回転して研磨仕
上げが終了した被加工球面２５ａに隣接し、次に研磨加
工される球面２５が上述の手順を繰り返して所定の位置
に位置決めされ、研磨部材３３によって研磨加工される
。このとき、球面２５に当接する研磨部材３３の位置が
常に加工軸線Ｘ−Ｘ上に固定され、さらに、ワーク支持
台２０の振動軸心、すなわち球面２５を形成する球面の
中心０と一致しているため、加工中にワーク支持台２０
のバランスが崩れることがない。したがって、長尺のマ
ルチ球面金型駒２３、例えば、４０〜５０個の球面２５
を有するマルチ球面金型駒２３であってもワーク支持台
２０のバランスが保たれてワーク支持台２０の振動によ
る研磨加工機２１の振動が発生することがない。

このため、長尺のマルチ球面金型駒２３であってもマイ
クロ送りユニット２７がマルチ球面金型駒２３を移動す
るストロークを大きくすることによって容易に球面２５
を研磨加工することができる。

このように、本実施例においては、ワーク支持台２０に
マルチ球面金型駒２３を治具２４を介して支持し、マル
チ球面金型駒２３をマルチ球面金型駒２３の多数の球面
２５の配列方向に移動して被加工球面２５ａを研磨部材
３３に対して位置決めする位置決め機構２２を設け、さ
らにワーク支持台２０を支持して加工軸線Ｘ−Ｘの周り
に回転させるワーク回転軸３８を設けているので、位置
決め機構２２によってマルチ球面金型駒２３を移動して
被加工球面２５ａの位置決めを容易に行うことができ、
またこのためワーク支持台２０のアンバランスを解消す
ることができる。さらに、ワーク支持台２０によるマル
チ球面金型駒２３の回転、振動によって研磨部材３３と
ともに精度の高い被加工球面２５ａの研磨加工を行うこ
とができる。したがって、マルチ球面金型駒２３の被加
工球面２５ａの精密な位置決めを容易にするとともに長
尺のマルチ球面金型駒２３の研磨仕上げが可能になり、
さらに球面２５の研磨仕上げの精度を向上することがで
きる。

（効果） 本発明によれば、ワーク支持台に、マルチ球面金型駒を
治具を介して支持し、球面の配列方向に移動する位置決
め機構およびワーク支持台を回転させるワーク回転軸を
設けているので、金型駒の移動により球面を位置決めし
てワーク支持台のアンバランズを解消することができ、
さらに金型駒の回転、揺動により研磨部材とともに球面
を研磨仕上げすることができる。その結果、金型駒の球
面の精密な位置決めを容易にするとともに長尺の金型駒
の研磨仕上げを可能にし、さらに球面研磨仕上げの精度
を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係るマルチ球面金型駒の球面加工
用研磨加工機の一実施例を示す図あり、第１図はその全
体の構成を示す正面図、第２図はその位置決め機構の平
面図、第３図は第２図の■−ｍ矢視図、第４．５図は従
来のマルチ球面金型駒の球面加工用研磨加工機を示す図
であり、第４図はその要部断面図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ矢視図である。 ２０・・・・・・ワーク支持台、 ２１・・・・・・研磨加工機、 ２２・・・・・・位置決め機構、 ２３・・・・・・マルチ球面金型駒、 ２４・・・・・・治具、 ２５・・・・・・球面、 ２５ａ・・・・・・被加工球面、 ３２・・・・・・加工回転軸、 ３３・・・・・・研磨部材、 ３８・・・・・・ワーク回転軸、 Ｘ−Ｘ・・・・・・加工軸線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多数の球面が形成、配列されたマルチ球面金型駒を治具
   を介して支持、固定するとともに該多数の球面のうち研
   磨加工される被加工球面を形成する球の中心の周りに搖
   動するワーク支持台と、研磨部材が固定され、前記被加
   工球面を形成する球の中心および被加工球面の中心を通
   る加工軸線を軸として回転しながら研磨部材を被加工球
   面に当接して研磨加工する加工回転軸と、を備えたマル
   チ球面金型駒の球面加工用研磨加工機において、前記ワ
   ーク支持台に設けられ、マルチ球面金型駒を治具を介し
   て支持するとともに多数の球面の配列方向に移動して被
   加工球面を順次に研磨部材に対して位置決めする位置決
   め機構と、ワーク支持台を支持して加工軸線の周りにワ
   ーク支持台を回転させるワーク回転軸と、を設けたこと
   を特徴とするマルチ球面金型駒の球面加工用研磨加工機
   。