JPH0482638A - 加工機の被加工物保持部構造 - 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、長尺の被加工物を保持すると共に、その被加
工物をその長手方向に沿う軸芯周りに回転させて前記被
加工物を加工する加工機の被加工物保持部構造に関する
。

〔従来の技術〕

従来、上記の如き加工機の被加工物保持部構造において
は、例えば、旋盤等に見られるように、駆動回転する駆
動軸の端部に取付けられたチャックに対し、被加工物を
保持していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の従来構成においては、チャックか駆動軸
の端部に取付けられているため、その軸方向に対するス
ペースの制約上、長尺の被加工物の保持は不適当てあっ
た。しかも、チャックに対する被加工物の保持の際に、
前記駆動軸の軸芯に対し被加工物の回転軸芯を正確に一
致させる芯出し作業をしなければならないため、チャッ
クに対する被加工物の着脱に手数か掛かって、全体の作
業効率を低下させていた。

本発明の目的は、長尺の被加工物の保持に適し、しかも
、被加工物の芯出しが容易で加工機に対する被加工物の
保持作業を迅速に行うことのできる加工機の被加工物保
持部構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明にかかる加工機の被加
工物保持部構造の特徴構成は、長尺の被加工物を貫通さ
せた状態で同芯状に保持する筒状の保持部材を設け、前
記保持部材の外周面に接当して前記保持部材を回転可能
に且つ着脱自在に保持する保持ローラーを設け、前記保
持ローラーのうち少なくとも１つを駆動回転可能に構成
し、前記保持部材の前記軸芯方向に対する移動を阻止す
る移動阻止手段を設けたことにある。

〔作　用〕

上記本発明の特徴構成によれば、前記保持部材は、前記
被加工物を貫通させた状態で保持するので、被加工物が
長尺であっても支障なく保持することができる。この保
持部材は、被加工物を筒状の外周面に対し同芯状に保持
するのであるが、その芯出し作業は、例えば、保持部材
をその外周面に沿って転がして、保持された被加工物の
芯振れを除くように調整することによって簡単に行うこ
とかできる。

この保持部材は、保持ローラーで支持されると共にその
外周面に沿って回転するのて、あらかじめ保持部材の外
周面に対して被加工物を一旦芯出しした状態で保持して
おけば、この保持部材を保持ローラーに取付支持するた
けて、保持された被加工物を芯振れなしに回転させるこ
とができる。しかも、保持部材は保持ローラーに対し着
脱自在であるから、あらかじめ被加工物を保持した保持
部材を複数準備しておくことができて、被加工物の保持
作業を迅速に行うことかできる。

そして、前記保持ローラーのうち少なくとも１つを駆動
回転可能に構成し、且つ、前記保持部材の前記軸芯方向
に対する移動を阻止する移動阻止手段を設けたので、前
記保持部材を、通常の加工機におけるチャックと同様に
、被加工物の長手方向に対する所定位置で駆動回転させ
ることかできる。

〔発明の効果〕

このように、本発明によれは、長尺の被加工物の保持に
適し、しかも、被加工物の芯出しか容易で加工機に対す
る被加工物の保持作業を迅速に行うことのできる加工機
の被加工物保持部構造を提供し得るに至り、それによっ
て、加工機の作業能率と加工精度とを向上させることか
できるようになった。

〔実施例〕

次に、図面を参照しながら本発明の実施例を示す。

第５図は、直径２ミリメートル以下程度の細径かつ長尺
のガラス棒の先端部を非接触で研磨して微細なレンズを
製作するためのレンズ加工機（１）を示す。

この加工機（１）は、被加工物たるガラス棒（Ｇ）を保
持する第１保持部（２）を備えた第１支持台（３）と、
前記ガラス棒（Ｇ）を加工するための加工具（４）と、
この加工具（４）を保持する第２保持部（５）を備えた
第２支持台（６）と、前記ガラス棒（Ｇ）を駆動回転さ
せるための駆動機構（ア）と、この駆動機構（７）を支
持する第３支持台（８）と、前記第１乃至第３支持台（
３）、　（６）、　（８）を取り付ける基台（９）とよ
りなる。

前記第１支持台（３）は、上下で水平に２分割され、前
記第１保持部（２）をもった保持部側分割体（１０）と
、前記基台（９）に固着される基台側分割体（１１）と
よりなる。第１保持部（２）では、後述するように、前
記ガラス棒（Ｇ）をその長手方向を水平に沿わせた姿勢
で保持しである。

前記第１保持部（２）は、第１図に示すように、ガラス
棒（Ｇ）を貫通させた状態で同芯状に保持する筒体（２
１ａ）を備えた保持部材（２１）と、この筒状体（２１
ａ）の外周面（２１ｂ）に接当して前記保持部材（２１
）を回転可能に保持する２本の硬質ローラー（２２）、
　（２２）及びゴムローラー（２３）とを備えている。

前記ゴムローラー（２３）は駆動用のローラーであって
、前記保持部側分割体（ｌＯ）に下向き付勢機構（２４
）を介して押圧されてし）る。又、前記筒状体（２１ａ
）の前記長手方向に対する移動阻止手段は、筒状体（２
１ａ）の加工具（４）とは反対側に設けたフランジ（２
１ｃ）を、前記保持部（１１Ｊ分割体（１０）に固定し
たエアベアリング（２５）　ｆこ接当させて、筒状体（
２１ａ）の加工具（４）近接側への移動を阻止し、又、
横向き付勢機構（２６）ｉこ設けたゴム製の押えローラ
ー（２６ａ）をフランジ（２１ｃ）に接当させて、加工
具（４）とは反対側への筒状体（２１ａ）の移動を阻止
するように構成されている。

前記保持部材（２１）は、第１図乃至第３図に示すよう
に、前記ガラス棒（Ｇ）を保持するための溝（２１ｄ）
を筒状体（２１ａ）の長手方向に沿う断面７字形状に形
成しである保持体（２１ｅ）と、ガラス棒（Ｇ）を溝（
２１ｄ）に内装した状態てその溝（２１ｄ）を塞ぐ蓋体
（２１ｆ）とを、前記筒状体（２１ａ）の内部に挿通し
てなる。そして、筒状体（２１ａ）に螺合した複数の長
ねじボルト（２１ｇ）をもって前記保持体（２１ｅ）及
び蓋体（２１ｆ）を締付保持することにより、前記ガラ
ス棒（Ｇ）を前記保持部材（２１）に対し同芯状に保持
している。尚、前記長ねしボルト（２１ｇ）は、筒状体
（２１ａ）の長手方向に離隔する２箇所夫々において、
前記保持体（２１ｅ）に３方から接当すると共に前記蓋
体（２１ｆ）にも接当して、筒状体（２１ａ）に対する
ガラス棒（Ｇ）の姿勢を完全に調整できるようにしであ
る。

前記下向き付勢機構（２４）は、第１図及び第２図に示
すように、前記ゴムローラー（２３）の軸を支持するロ
ーラー支持部材（２４ａ）を、前記保持部側分割体（１
０）に対し上下移動自在に支持すると共に、前記ローラ
ー支持部材（２４ａ）をこの保持部側分割体（１０）に
対し上側に付勢する第１はね（２４ｂ）と、下側に付勢
する第２ばね（２４Ｃ）とを設けて、前記ゴムローラー
（２３）を最もリニアリティーの安定した状態で、下向
きに付勢てきるように構成しである。尚、これら各ばね
（２４ｂ）、　（２４Ｃ）は、２つの調整ねしく２４ｄ
）、　（２４ｅ）によってその付勢力が各別に調整可能
であり、この付勢力を弱めることによって、前記保持部
材（２１）を着脱することかできる。

第１図及び第３図に示すように、前記横向き付勢機構（
２６）は、大略、前記押えローラー（２６ａ）をもった
上側押え部材（２６ｂ）を、下側押え部材（２６ｃ）に
取り付け、この下側押え部材（２６ｃ）を、前記保持部
側分割体（１０）に両持ち状態で支持した２本の第１ス
ライド軸（２６ｄ）、　（２６ｄ）及び第２スライド軸
（２６ｅ）に摺動自在に挿通してなる。

前記各第１スライド軸（２６ｄ）、　（２６ｄ）と前記
下側押え部材（２６ｃ）との間には、リニアーボールベ
アリング（２６ｆ）、　（２６ｆ）を介装する一方、第
２スライド軸（２６ｅ）の一端に形成した膨大部に係止
したリング（２６ｇ）と、前記下側押え部材（２６ｃ）
との間に第３ばね（２６ｈ）を介装し、その横向き付勢
力をもって、前記フランジ（２１ｃ）に前記押えローラ
ー（２６ａ）を押圧している。この第３はね（２６ｈ）
による付勢力は、前記第２スライド軸（２６ｅ）を介し
て前記リング（２６ｇ）を移動させる調整ねじ（２６ｉ
）によって調整可能である。又、前記上側押え部材（２
６ｂ）は下側押え部材（２６ｃ）に対し、互いに嵌合し
合う嵌合部（２６ｊ）をもって着脱自在に取り付けであ
る。

前記基台側分割体（１１）は、第５図に示すように、さ
らに第１〜第４分割体（ｌｌａ）、　（ｌｌｂ）、　（
ＩＩＣ）。

（ｌｉｄ）に分割され、前記保持部側分割体（１０）を
、ねじ送り機構（１２）をもって前記ガラス棒（Ｇ）の
長手方向に沿い且つ前記ガラス棒（Ｇ）の先端部を前記
加工具（４）に対し遠近移動させる遠近移動方向（Ｘ）
に移動操作可能であり、他のねし送り機構（図示せず。

）をもって互いに直交する他の２方向（Ｙ）、　ＣＺ）
にも移動操作可能となっている。

前記保持部側分割体（１０）と第４分割体（ｌｉｄ）と
は、前記遠近移動方向（Ｘ）に沿って相対移動自在に連
結してあり、さらに、前記保持部側分割体（１０）の移
動を第４分割体（ｌｉｄ）に対する所定位置で規制する
ストッパー（１４）を設けてある。

すなわち、係る構成によって、前記保持部側分割体（ｌ
Ｏ）は、前記第４分割体（ｌｉｄ）に対し、前記ガラス
棒（Ｇ）が前記加工具（４）に接当しだ時のみ、前記加
工具（４）とは反対側に相対移動する。

前記ストッパー（１４）とこのストッパー（１４）に対
する前記保持部側分割体（１０）との接当部には、これ
らスットパーと接当部とか接当した際にＯＮとなるスイ
ッチ（図示せず）と、このスイッチかＯＦＦからＯＮに
切り替わる変化時点の状態切替点を検出する電気回路と
をもった接当検出手段（図示せず）を設けてある。すな
わち、かかる接当検出手段によって、前記ガラス棒（Ｇ
）と加工具（４）とを接当させた状態から、前記ねじ送
り機構（１２）をもって前記ガラス棒（Ｇ）を前記加工
具（４）から少し遠ざけた場合に、ガラス棒（Ｇ）と加
工具（４）との接当を検出することかできるのである。

前記第２支持台（６）の上部にはモーター（１５）を装
着してあり、その回転軸先端に設けた前記第２保持部（
５）に、加工具（４）を取付保持しである。この加工具
（４）は、基端部に固定用のフランジ（４ａ）を備えた
筒状体よりなり、先端部内周に先端側はど拡径するテー
パー面（４ｂ）を備えている。そして、基端から先端に
貫通する貫通孔（４ｃ）に、前記モーター（１５）側か
ら砥液を流入させるように構成されている。又、第２支
持台（６）は、その下端部と前記基台（９）との間で、
前記加工具（４）の先端部を上下軸芯周りに回転させる
ように操作可能に構成しである。

前記駆動機構（７）は、前記第３支持台（８）に支持さ
れたサーボモーター（７ａ）の駆動回転を、オルダム継
手（７ｂ）及びユニバーサルジヨイント（７Ｃ）を介し
て、前記ゴムローラー（２３）に伝達するように構成し
である。前記第３支持台（８）は、前記第１支持台（３
）と同様にサーボモーター（７ａ）を２方向に移動操作
可能に構成してあり、又、前記ユニバーサルジヨイント
（７Ｃ）間のロッド（７ｄ）は、内装されたリニアーボ
ールベアリングによって伸縮自在に構成しである。

次に、上述の加工機の被加工物保持部に加工物を取付保
持する手順について説明する。

まず、前記ガラス棒（Ｇ）を前記溝（２１ｄ）に内装す
ると共に、その上から蓋体（２１ｆ）をもって前記溝（
２１ｄ）を塞ぎ、蓋体（２１ｆ）の１面と前記溝（２１
ｄ）の２面とに対する３箇所の接当て前記ガラス棒（Ｇ
）を保持する。次いで、前記保持部材（２１）を、筒状
体（２１ａ）の外周面（２１ｂ）に沿って転がし、ガラ
ス棒（Ｇ）の芯振れを除くように前記各長ねじボルト（
２１ｇ）を調整して、前記外周面（２１ｂ）に対する芯
出しをする。このようにガラス棒を保持した保持部材（
２１）を前記エアベアリング（２５）に挿通させると共
に、前記各付勢機構（２４）、　（２６）により前記ゴ
ムローラ（２３）及び押えローラー（２６ａ）を上述の
如く機能させる。

このとき、押えローラー（２６ａ）により前記フランジ
（２１Ｃ）を押圧し過ぎて前記筒状体（２１ａ）か前記
硬質ローラー（２２）に対し傾かないように、前記下向
き付勢機構（２４）と横向き付勢機構（２６）との付勢
力を調整する。このようにして、加工機の被保持部に対
するガラス棒（Ｇ）の保持が完了する。

一方、前記保持されたガラス棒（Ｇ）を交換するには、
上述の手順とは逆の操作をすればよいか、保持部材（２
１）に対するガラス棒（Ｇ）の交換時には、そのガラス
棒（Ｇ）か同径である限りにおいて、前記長ねしボルト
（２１ｇ）のうち、前記蓋体（２１ｄ）に接当するもの
のみを弛緩及び締付すれば足りる。したがって、ガラス
棒の交換を、迅速且つ正確に行うことかできる。尚、前
記溝（２１ｄ）に内装したガラス棒（Ｇ）の溝（２１ｄ
）底部からの距離を測ることによって、ガラス棒（Ｇ）
の真円度の誤差を検出することもできる。

次に、上述の加工機（１）による微細なレンズの研磨加
工方法を第３図及び第４図を参照しながら説明する。

加工時において、前記加工具（４）とガラス棒（Ｇ）と
は、夫々の中心軸芯（Ｐ）、　（Ｑ）か１平面内に収ま
る関係で配置する。前記加工具（４）は、５０００乃至
１１００００ｒｌ）程度に高速回転され、前記貫通孔（
４Ｃ）から噴出する砥液（１６）のうち、比重の重い砥
粒は遠心力により前記テーパー面（４ｂ）側に沿う形で
砥粒層（１７）を形成する。本発明では、前記ガラス棒
（Ｇ）を、高速回転する砥粒層（１７）に対し、鉛直姿
勢で回転させなから接当させて、その先端部を球面状に
研磨する。したかって、前記ガラス棒（Ｇ）と前記テー
パー面（４ｂ）とは非接触である。

ここで、砥粒層（１７）は薄く均質と考えると、大略、 で表される研削研磨球面を得ることができる。

尚、θはテーパー面（４ｂ）と前記加工具の中心軸芯（
Ｐ）とのなす傾斜角、Ｃは前記テーパー面（４ｂ）の最
大径、Ａは前記テーパー面（４ｂ）の最大径部から前記
ガラス棒（Ｇ）の中心軸芯（Ｑ）と前記テーパー面（４
ｂ）との交点までの距離を、加工具（４）の中心軸芯（
Ｐ）方向に沿って測った値、ｔは砥粒層（１７）の厚さ
である。

前記ガラス棒（Ｇ）の先端を前記テーパー面（４ｂ）と
距離ｔだけ離隔させるには、前記ねし送り機構（１２）
を操作して、前記ガラス棒（Ｇ）をテーパー面（４ｂ）
に接当させた後、位置表示装置の表示か所定量ｔを表示
するまで、ねじ送り機構（１２）を逆操作するとよい。

又、他のねじ送り機構を操作することによって、ガラス
棒（Ｇ）を前記テーパー面（４ｂ）に沿う方向（Ｙ）に
移動させることかでき、これによって、上記式に表され
るように、レンズの曲率半径Ｒを調整することかできる
。尚、ガラス棒（Ｇ）の中心軸芯（Ｑ）を前記テーパー
面（４ｂ）に直交させるには、前記第２支持台（６）を
回転させるように調整すればよく、又、第４図の紙面に
直交する上下方向（Ｚ）に対し前記ガラス棒（Ｇ）の位
置を調整するには、さらに他のねし送り機構を操作すれ
ばよい。

〔別実施例〕

次に、本発明の別実施例を列挙する。

（イ）上述の実施例においては、前記筒状体（２１ａ）
に設けたフランジ（２１ｃ）を前記押えローラー（２６
ａ）で押えることにより、前記保持部材（２１）の軸芯
方向に対する移動を阻止したか、前記筒状体（２１ａ）
の周方向に溝を形成すると共に、前記硬質ローラー（２
２）、　（２２）をこの溝内で接当させることによって
、前記保持部材（２１）の軸芯方向に対する移動を阻止
させてもよい。

（ロ）上述の実施例においては、前記下向き付勢機構（
２４）の付勢力を弱めることにより、前記保持部材（２
１）を着脱させたが、前記下向き付勢機構（２４）の付
勢力を弱めずに、前記保持部°材（２１）を着脱させて
もよい。

（ハ）本発明の用途はレンズの研磨加工機に限定される
ものではなく、旋盤等あらゆる加工機に実施可能である
。

尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照を便利にする
ために符号を記すが、該記号により本発明は、添付図面
の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例を示し、第１図は加
工機の被加工物保持部構造を示す縦断面図、第２図は保
持部材の拡大正面図、第３図は加工機の被加工物保持部
構造を示す平面図、第４図は加工具によるレンズの研磨
加工状態を示す横断面図、第５図はレンズ加工機の側面
図である。 （Ｇ）・・・・・・被加工物、（２１）・・・・・・保
持部材、（２１ｂ）・・・・・・外周面、（２２）、　
（２２）、　（２３）・・・・・・保持ローラー、（２
６）・・・・・・移動阻止手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 長尺の被加工物（Ｇ）を保持すると共に、その被加工物
   （Ｇ）をその長手方向に沿う軸芯周りに回転させて前記
   被加工物（Ｇ）を加工する加工機の被加工物保持部構造
   であって、前記被加工物（Ｇ）を貫通させた状態で同芯
   状に保持する筒状の保持部材（２１）を設け、前記保持
   部材（２１）の外周面（２１ｂ）に接当して前記保持部
   材（２１）を回転可能に且つ着脱自在に保持する保持ロ
   ーラー（２２）、（２２）、（２３）を設け、前記保持
   ローラー（２２）、（２２）、（２３）のうち少なくと
   も１つを駆動回転可能に構成し、前記保持部材（２１）
   の前記軸芯方向に対する移動を阻止する移動阻止手段（
   ２６）を設けてある加工機の被加工物保持部構造。