JPH0255190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば光フアイバーのコネクターを構
成する部品の外周面を研削する精密研削機に関す
る。

（従来の技術） 光フアイバーを接続する治具として従来からコ
ネクターが使用されている。

このコネクターは第８図に示すように筒状アダ
プター１００と、このアダプター１００に両側か
ら嵌め込まれるフエルール１０１，１０１からな
り、フエルール１０１はステンレス等からなる金
属製カラー１０２内にセラミツクスからなるキヤ
ピラリ１０３を挿着し、光フアイバー心線１０４
をカラー１０２内に挿入するとともに心線１０４
からジヤケツトを剥すことで露出した光フアイバ
ー素線１０５をキヤピラリ１０３の小径の中心孔
１０６に挿通しており、このような一対のフエル
ール１０１，１０１をアダプター１００に嵌め込
むことで光フアイバー素線１０５，１０５の端面
を突き合せ光学的に接続するようにしている。

ところで、前記したコネクターにおいて左右の
キヤピラリ１０３，１０３の中心孔１０６，１０
６が一致していないと光の伝送が行えない。特に
光フアイバー素線（コア）の直径はマルチモード
フアイバーで、50〜100μｍ、シングルモードフ
アイバーで50〜10μｍと極めて小径であるため、
若干でも位置ずれが生じると光の伝送に支障をき
たす。

ここで位置ずれを生じる原因としてはキヤピラ
リ１０３の中心に中心孔１０６が形成されていな
い場合の他に、仮りにキヤピラリ１０３の中心に
中心孔１０６が形成されていたとしてもカラー１
０２の外周面の中心つまりカラー１０２の軸心と
中心孔１０６が一致していない場合にも生じる。

そこで、カラー１０２の軸心とキヤピラリ１０
３の中心孔１０６とを一致せしめる研削工程が必
要となる。この研削方法としては特開昭55−
67714号公報に開示されるものがある。この方法
は第９図に示すように、フエルール１０１の両端
を円錐状センター１０７，１０８にて心出し、フ
エルール１０１を治具１０９で保持し、治具１０
９でフエルール１０１を回転させつつ砥石１１０
でカラー１０２の外周面を研削するようにしたも
のである。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の研削方法にあつては、フエルー
ルの両端を円錐状センター１０７，１０８によつ
て心出しするようにしており、フエルール自体小
さなものであり、特に円錐状センター１０７の先
端を押し付けるキヤピラリ１０３の中心孔１０６
は極めて小径であるため作業性が悪い。

またキヤピラリ１０３はセラミツクスからなる
ため高硬度であり、このため円錐状センンター１
０７の先端部の摩耗が激しく頻繁にセンターを交
換しなければならない。更にキヤピラリ１０３の
中心孔１０６にセンター１０７の先端部を挿入す
るため中心孔１０６が変形したり、つぶれたりす
ることがある。

このように円錐状センターを用いてフエルール
を固定して研削する場合には多くの問題点があ
る。

よつて、本発明はフエルール等のワークの外周
面を研削する装置において、円錐状センターを用
いることなく、ワークの外周をワークの軸心と同
心となるように研削することを可能とし、且つワ
ークの取付作業が簡単で高精度に研削加工できる
精密研削機の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、Ｘ軸方向
に往復移動可能な第１の移動台８と、Ｙ軸方向に
特定距離だけ往復移動可能な第２の移動台１０と
を備え、前記第１の移動台８には、ワーク１２回
転用のスピンドル１３と、ワーク１２を保持する
ためのチヤツク機構３５，３７と、チヤツク機構
３５，３７をＸ軸方向と直交する垂直面内におい
て移動可能とした微調整機構を有し、且つチヤツ
ク機構３５，３７をスピンドル１３に吸着させる
吸着板２９を有する吸着機構とを設け、前記第２
の移動台１０には、ワーク１２の中心をモニター
５２に撮し出すためのカメラ４９と、ワーク１２
の外周面を研削する砥石回転用スピンドル５２と
を設け、モニター５２に、カメラで撮影されたワ
ークの中心孔と、ワークの中心とスピンドルの回
転中心とを一致させる基準線５２ａを設けてなる
ことを特徴とする。

（作用） チヤツクによつてワークを保持し、ワークの中
心をカメラを介してモニターに拡大して映し出
し、ワークの中心とワーク回転用スピンドルの回
転中心とが一致するように微調整機構によつてチ
ヤツク機構を垂直面内で移動した後、チヤツク機
構をスピンドルに吸着固定し、次いで砥石回転ス
ピンドルを固定した移動台を研削位置まで移動せ
しめてワーク外周を研削する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基いて説明
する。

第１図は本発明に係る精密研削機の平面図、第
２図は同精密研削機の正面図であり、精密研削機
は床１上に設けた架台２に防振装置３を介して石
定盤４を載置している。

石定盤４上にはＸ軸方向に伸びるセラミツクス
製の一対の第１のレール５，５及びＹ軸方向に伸
びるセラミツクス製の一対の第２のレール６，６
が敷設され、第１のレール５にはパルスモータに
よる第１の駆動部７によつてＸ軸方向に移動する
第１の移動台８が係合し、第２のレール６にはク
ロズドループ制御方式のサーボモータによる第２
の駆動部９によつてＹ軸方向に移動する第２の移
動台１０が係合している。

尚、第１のレールと第１の移動台及び第２のレ
ールと第２の移動台のスライド部はエアースライ
ド方式を採用しており、摩耗が少なく動きが滑ら
かなので位置決め精度が向上する。

そして、第１の移動台８上には砥石の荒きを一
定に調整するためのツルーイング装置１１及びワ
ークとしてのフエルール１２を回転せしめるスピ
ンドル１３が固定されている。

ここでフエルール１２としては第８図に示した
ものの他に例えば第３図に示す構造のものでもよ
い。即ち第３図に示すフエルール１２は従来のカ
ラーとなる部分まで中心孔１４ａを形成したセラ
ミツクス体１４にて形成し、このセラミツクス体
１４をフランジ部１５を有する金属製本体１６に
嵌着した構造となつている。このような構造とす
ればフエルールの製作が簡略化でき、且つ耐摩耗
性及び精度的にも優れたものとすることができ
る。

一方、スピンドル１３は第４図に示す如くセラ
ミツクス製ケース１７内に回転筒１８を収納して
おり、この回転筒１８はセラミツクス製の回転体
１９に金属部材２１を数箇所装着せしめ、この金
属部材２１にボルト２２を用いて駆動回転端板２
３及び被動回転端板２４を固着し、これら回転端
板２３，２４の内側板２３ａ，２４ａをセラミツ
クス製とし、外側板２３ｂ，２４ｂをステンレス
等の金属製としている。また前記ケース１７と回
転筒１８との間には微少隙間２５が形成され、ケ
ース１７にはこの隙間２５にエアを導入する通路
２６及びこの通路２６にエアを供給する開口２７
が形成されている。

ここでスピンドル１３を駆動せしめるには図示
しないモータの回転をベルトを介して駆動回転端
板２３に伝達するのであるが、このとき開口２
７、通路２６を介してケース１７と回転筒１８と
の隙間２５にエアを供給し、回転筒１８をフロー
テイング支持した状態で回転せしめる。

このようにフローテイング支持した状態で回転
筒１８を回転せしめることで、回転摩擦を極めて
小さなものとすることができる。また本実施例で
用いたスピンドル１３はケース１７、回転筒１８
及び回転端板２３，２４内側板２３ａ，２４ａを
いずれもセラミツクス製としているため軽量で熱
膨張が少ないものとなつており、このため回転軸
がずれることなく極めて真円度の高い加工を行う
ことができる。

また、被動回転端板２４の外側板２４ｂにはボ
ルト２８によつて吸着機構の一部を構成する吸着
板２９が固着され、この吸着板２９の一面に吸着
溝３０が形成され、この吸着溝３０はスピンドル
１３を貫通する吸引パイプ３１を介して石定盤４
上に設けた真空装置３２につながつている。また
吸着板２９には係止片３３によつてチヤツク取付
台３４が遊びをもつて保持され、このチヤツク取
付台３４にチヤツク機構の一部を構成するハンド
チヤツク３５がボルト３６によつて取付けられて
いる。而してハンドチヤツク３５を廻すことで３
本のチヤツク片３７…が縮径及び拡径を行い、フ
エルール１２を着脱する。更に前記チヤツク取付
台３４は微調整機構によつてＸ軸に直交する垂直
面内において位置調整可能となつている。この微
調整機構は第４図のＡ−Ａ線断面図である第５図
に示すように、チヤツク取付台３４を収納してい
る吸着板２９の筒部２９ａには90゜離間した位置
に大径の矩形孔３８，３８を形成し、これら矩形
孔３８，３８に対向する位置に小径孔３９，３９
を形成し、小径孔３９はネジ栓４０にて封止する
とともに小径孔３９内にはスプリング４１を設
け、このスプリング４１の弾発力で受け片４２を
チヤツク取付台３４の側面に当接せしめている。
また大径の矩形孔３８は栓部材４３にて封止され
るとともに、この栓部材４３の内側には栓部材４
３との対向面をテーパ面としたスライド部材４４
が摺動自在に設けられ、これら栓部材４３とスラ
イド部材４４との間にくさび４５が臨んでいる。
このくさび４５は矩形孔３８の軸方向と直交する
方向に螺進する微調整用ハンドル４６の先端部に
固着され、この微調整用ハンドル４６と反対側位
置に設けたネジ栓４７とくさび４５との間にはガ
タ付き防止用のスプリング４８を縮装している。

以上において、微調整用ハンドル４６を回転さ
せて螺進せしめると、くさび４５が図中矢印方向
に移動し、このくさび４５とスライド部材４４と
はテーパ面でもつて接触しているためくさび４５
の移動に伴つてスライド部材４４が矩形孔３８の
軸方向に移動し、このスライド部材４４の移動に
よりチヤツク取付台３４がＸ軸と直交する垂直面
内において位置調整される。

一方、前記第２の移動台１０上には反射型の超
小形テレビカメラ４９及び砥石５０を回転せしめ
るスピンドル５１がＹ軸方向に所定間隔離間して
固定されており、テレビカメラ４９は石定盤４上
に設けたテレビモニター５２に接続されている。
ここでテレビカメラ４９の固定位置は第２の移動
台１０が基準位置つまり第１図に示した位置にあ
るときには、スピンドル１３の回転中心と完全に
一致する位置に固定されている。

更に石定盤４の側方には研削液ろ過装置５３、
エアクリーナユニツト５４及び制御盤５５を配置
している。

以上の如き構成からなる研削盤による研削方法
を以下に説明する。

先ず第２の移動台１０を基準位置に停止せしめ
た状態で、第１の移動台８を第１の駆動部７の作
動により図中右方へ後退させる。そして第１の移
動台を後退させた後、ハンドチヤツク３５を廻す
ことでチヤツク片３７…を拡径し、チヤツク片３
７…間にフエルール１２の後端を差し込み、再び
ハンドチヤツク３５を反対側に廻してチヤツク片
３７…を縮径し、チヤツク片３７によつてフエル
ール１２を保持する。

フエルール１２をチヤツク片３７…によつて保
持したならば、第１の駆動部７の作動で移動台８
を図中左方へ前進せしめ基準位置で停止させ、次
いで第６図に示すようにフエルール１２の中心孔
１４ａをテレビカメラ４９を介してテレビモニタ
ー５２の画面に約1000倍に拡大して映し出す。こ
こで、画面には中心孔１４ａの他に４本の基準線
５２ａ…が映し出されており、これら基準線５２
ａ…によつて囲まれた四角形内に中心孔１４ａの
像が正確に収まれば、中心孔１４ａとスピンドル
１３の回転中心とが一致していることとなる。し
かしながら、図示の如く中心孔１４ａの像がずれ
ている場合には微調整用ハンドル４６を操作して
チヤツク取付台３４を上下及び左右に微動させ、
テレビモニター５２の画面上の四角形内に中心孔
１４ａの像を正確に収めるようにし、スピンドル
１３の回転中心とフエルール１２の中心孔１４ａ
とを完全に一致せしめる。

そして、フエルール１２の中心孔１４ａとスピ
ンドル１３の回転中心とが一致したならば、真空
装置３２を駆動し、チヤツク取付台３４を吸着板
２９を吸引固定するとともに、第２の駆動部９の
作動で第２の移動台１０をレール６に沿つて移動
せしめ、砥石５０をプログラムで設定した研削位
置まで移動し、次いでスピンドル１３によつてフ
エルール１２を回転せしめつつ、スピンドル５１
によつて砥石５０を回転せしめ、フエルール１２
の外周面を研削する。尚、砥石５０の径が変化し
てもプログラムにより切込み位置は任意に設定で
きる。

次いで第２の移動台１０の位置が研削終了位置
まできたら、第１の移動台８に前進及び後退を繰
り返えさせ、トラバース研削を行い、このトラバ
ース研削が終了したならば、第１の移動台８を若
干後退せしめるとともに、第２の移動台１０を基
準位置（心出し位置）まで戻し、次いで第１の移
動台を基準位置まで前進させ、再びフエルール１
２の中心孔１４ａをテレビモニター５２に映し出
し、研削中にフエルール１２の心ずれがなかつた
か否かを確認する。

次いで第１の移動台８を後退させ、チヤツク取
付台３４の吸着状態を解除し、ハンドチヤツク３
５を廻してチヤツク片３７…を緩め、フエルール
１２を払い出す。この時、研削中に心ずれがあつ
たものは、ラインアウトする。このことにより後
工程である検査工程での負荷を減らすことができ
る。

本発明に係る研削機を用いてフエルールの外周
面を研削した場合を具体的数値をもつて示せば、
第７図Ａ及びＢ，Ｃ，Ｄにも示すように偏心量の
平均は、0.4μｍ（最大1.5μｍ）、フエルールの外
径寸法のばらつきは＋0.5μｍ、−1.0μｍであり、
更に真円度については0.2μｍ以下面粗さは0.07μ
ｍRaであつた。

尚、実施例にあつてはワークとしてフエルール
を示したが、これ以外の部品の外周の研削にも本
発明に係る研削機を適用できるのは勿論である。

（発明の効果） 以上に説明した如く本発明に係る研削機によれ
ば以下の効果を発揮する。

チヤツク機構をＸ軸方向と直交する垂直面内
において移動可能とした微調整機構により、ス
ピンドルの回転中心と、ワークの軸心の位置合
せが精度良く、且つ迅速に出来る。

吸着機構により、微調整作業を行う際にはワ
ークを保持するためのチヤツク機構の固着状態
を解除した状態で行えるので、微調整作業が容
易であり、またチヤツク機構の固着・解除をス
イツチ等の簡単な操作で行うことができるの
で、チヤツク機構の固着・解除作業が簡単で迅
速に行える。

モニタにより、スピンドルの回転中心と、ワ
ークの軸心との位置合せ状態を拡大して見るこ
とができるので、心合せが精度良くでき、また
ワークの径の変化にも即対応できる。

ワークを心出しする際に円錐状センターを用
いないため、ワークの取付け作業が簡単とな
り、且つ正確に行うことができ、またセンター
を交換する必要もない。

ワークの中心孔にセンターを当てることがな
いので中心孔が変形したり、欠けが生じること
がない。

ワークを回転せしめるスピンドルにはワーク
を保持するチヤツク機構の他にこのチヤツク機
構を垂直面内において移動させる微調整機構及
びチヤツク機構をスピンドル側に固定する吸着
機構を設けたため心出しを敏速且つ容易に行
え、更にその寸法精度が安定し、歩留が大巾に
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る研削機の平面図、第２図
は同研削機の正面図、第３図はワークとしてのフ
エルールの断面図、第４図はスピンドルの一部切
断面図、第５図は第４図のＡ−Ａ線断面図、第６
図はテレビモニターの画面を示す図、第７図Ａ乃
至Ｄは偏心量及び外径のばらつきを示すグラフ、
第８図は光フアイバーコネクターの断面図、第９
図は従来の研削方法を示した斜視図である。 尚、図面中４は石定盤、５は第１のレール、６
は第２のレール、８は第１の移動台、１０は第２
の移動台、１２はワークであるフエルール、１
３，５１はスピンドル、１４ａはフエルールの中
心孔、１７はスピンドルケース、１８は回転筒、
２９は吸着板、３０は吸着溝、３４はチヤツク取
付台、３７はチヤツク片、４５はくさび、４６は
マイクロハンドル、４９はカメラ、５０は砥石、
５２はモニターである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ軸方向に往復移動可能な第１の移動台８
   と、Ｙ軸方向に特定距離だけ往復移動可能な第２
   の移動台１０とを備え、 前記第１の移動台８には、ワーク１２回転用の
   スピンドル１３と、ワーク１２を保持するための
   チヤツク機構３５，３７と、チヤツク機構３５，
   ３７をＸ軸方向と直交する垂直面内において移動
   可能とした微調整機構を有し、且つチヤツク機構
   ３５，３７をスピンドル１３に吸着させる吸着板
   ２９を有する吸着機構とを設け、 前記第２の移動台１０には、ワーク１２の中心
   をモニター５２に撮し出すためのカメラ４９と、
   ワーク１２の外周面を研削する砥石回転用スピン
   ドル５１とを設け、モニター５２に、カメラで撮
   影されたワークの中心孔と、ワークの中心とスピ
   ンドルの回転中心とを一致させる基準線５２ａを
   設けてなることを特徴とする精密研削機。