JPH0482653A - 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、例えばレンズの研磨等の精密加工に適した加
工機に関し、詳しくは、被加工物と加工具とを相対的に
遠近移動操作可能に、被加工物に対する保持部を備えた
第１支持台と、加工具に対する保持部を備えた第２支持
台とを基台に設けた加工機に関する。

〔従来の技術〕

従来、上記の如き加工機では、被加工物と加工具との相
対的な遠近移動操作時において、前記第１支持台及び第
２支持台の夫々が前記遠近移動方向に対して一体的に移
動するように構成されていた。したがって、加工具と被
加工物との接当は、例えば、旋盤等にみられるように、
切削加工が始まったことを目視により確認したり、加工
具たるバイトを移動させたときに操作部に加わる抵抗感
をもって確認する他はなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の加工機では、上述の加工具と被加工物と
の接当を確認するいずれの方法によっても、その接当を
正確に確認することができなかった。したがって、被加
工物の表面を加工具から所定距離離隔させて加工したり
、被加工物をその表面からの所定量だけ切削することを
、正確に行えない問題があった。

本発明の目的は、被加工物と加工具とが接当したことを
正確に検出することの可能な加工機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第１
の特徴構成は、被加工物に対する保持部を備えた第１支
持台又は加工具に対する保持部を備えた第２支持台のう
ち少なくともいずれか一方を、前記遠近移動方向と直交
する方向に分割し、その分割した基台側分割体と前記保
持部側分割体とを前記遠近移動方向に沿って相対移動自
在に連結し、前記保持部側分割体を前記基台側分割体に
対して前記被加工物と加工具とを近接させる側に付勢す
る付勢手段を前記保持部側分割体と前記基台側分割体と
の間に設け、前記付勢手段による保持部側分割体の前記
基台側分割体に対する移動を、前記基台側分割体に対す
る所定位置で規制するストッパーを設け、前記ストッパ
ーに対し前記保持部側分割体か接当した状態から離隔す
る状態への変化時点、又は、前記ストッパーに対し前記
保持部側分割体が離隔した状態から接当する状態への変
化時点のうち少なくとも一方の状態切替点を検出する検
出手段を設けたことにある。

又、望ましくは、本発明の第２の特徴構成は、第１の特
徴構成において、前記検出手段からの検出情報に基づい
て、前記状態切替点での基台に対する前記第１支持台又
は第２支持台の位置を基準位置とみなして、その基準位
置からの前記第１支持台又は第２支持台の移動量を測定
する測定装置を設けたことにある。

〔作　用〕

上記本発明の第１の特徴構成によれば、前記加工具と被
加工物との被接当状態においては、前記保持部側分割体
は前記付勢手段による付勢とストッパーとによって前記
基台側分割体に対する相対移動を規制される。前記第１
支持台又は第２支持台のうち少なくともいずれか一方を
基台に対し移動操作して加工具と被加工物とを接当させ
ると、前記保持部側分割体は、前記付勢手段の付勢に逆
らって、前記基台側分割体に対して相対移動する。そし
て、前記ストッパーに対し前記保持部側分割体か接当し
た状態から離隔する状態への変化時点、又は、前記スト
ッパーに対し前記保持部側分割体が離隔した状態から接
当する状態への変化時点のうち少なくとも一方の状態切
替点を検出する検出手段を設けであるので、この検出手
段によって、加工具と被加工物とが接当したことを確実
且つ客観的に確認することができる。しかも、前記基台
側分割体と前記保持部側分割体とは、前記遠近移動方向
と直交する方向に分割され、且つ、互いに前記遠近移動
方向に沿って相対移動自在に連結されているので、前記
加工具と被加工物とが前記遠近移動方向とは異なる方向
に相対移動することがなく、したがって、前記両分割体
の相対移動により加工具や被加工物か破損するといった
事態を避けることができる。

又、上記本発明の第２の特徴構成の測定装置によれば、
前記検出手段からの検出情報に基ついて、前記加工具と
被加工物との接当した際における前記第１支持台又は第
２支持台の位置か基準位置とみなされる。そして、その
基準位置からの前記第１支持台又は第２支持台の移動量
を測定装置によって測定できるので、前記加工具と被加
工物との距離を設定するに、正確且つ簡単に所定の値に
設定できる。

〔発明の効果〕

このように、上記本発明の第１の特徴構成によれば、被
加工物と加工具とが接当したことを正確に検出すること
の可能な加工機を提供し得るに至り、又、上記本発明の
第２の特徴構成によれば、加工具と被加工物との距離を
正確且つ簡単に所定の値に設定できるようになり、それ
らによって精密なしかも微細な表面加工が簡単にできる
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１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（７）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）、　（ｓ）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。

前記基台側分割体（１１）は、前記保持部側分割体（１
０）を、ねじ送り機構をもって互いに直交する３方向（
Ｘ）、　（Ｙ）、　（Ｚ）に移動操作可能に構成してあ
り、具体的には、基台（９）に固定される第１分割体（
Ｉｌａ）とその上の第２分割体（ｌｌｂ）との間に設け
た第１ねし送り機構（１２）で、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、その上に順次積み重ねられる前
記第３、第４分割体（ｌｌｃ）、　（ｌｉｄ）と第２、
第３ねじ送り機構（図示せず）をもって、順次残りの２
方向（Ｙ）。

ＣＺ’）に移動操作可能となっている。

第２及び第４図に示すように、前記保持部側分割体（１
０）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である。第４分割体
（ｌｉｄ）における前記加工具（４）とは反対側には、
保持部側分割体（１０）を第４分割体（ｌｉｄ）に対し
て加工具（４）側に付勢する付勢手段（１３）を設けで
ある。この付勢手段（１３）は、前記遠近移動方向（Ｘ
）に出退自在なロッド（１３ａ）とこのロッド（１３ａ
）を加工具（４）側に付勢するばね（１３ｂ）とを備え
、さらに、ダイヤルゲージを備えたねじ送り機構（１３
ｃ）によって、前記ばね（１３ｂ）による付勢力を調整
自在に構成しである。そして、前記第４分割体（ｌｉｄ
）における前記加工具側部分に、前記保持部側分割体（
１０）に接当して、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）を設けである。すなわち、係る構成に
よって、前記保持部側分割体（１０）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）に接当した時のみ、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が接当した際にＯＮとなるスイ
ッチ（図示せず）と、このスイッチが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）を設けである。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、前記第１ネ
ジ送り機構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ができるのである。

前記第１分割体（ｌｌａ）と第２分割体（ｌｌｂ）との
間には、第１分割体（Ｉｌａ）に対する第２分割体（ｌ
ｌｂ）の相対位置を光学的手段や電磁的手段によって検
出すると共に、その測定値を表示する位置表示装置（図
示せず）を設けである。この位置表示装置は、前記接当
検出手段からの検出情報に基づいて、前記状態切替点で
の基台（９）に対する前記第１支持台（３）の位置を基
準位置とみなして、その基準位置からの前記第１支持台
（３）又は第２支持台（６）の移動量を測定するように
、前記接当検出手段に連動させである。

前記第１保持部（２）は、第４図及び第５図に示すよう
に、ガラス棒（Ｇ）を貫通させた状態て同芯状に保持す
る筒状の保持部材（２ａ）と、この保持部材（２ａ）の
外周面に接当して前記保持部材（２ａ）を回転可能に保
持する２本の硬質ローラー（２ｂ）及びゴムローラー（
２Ｃ）とを備えている。前記ゴムローラー（２Ｃ）は駆
動用のローラーであって、前記保持部側分割体（１０）
に下向き付勢機構（２ｄ）を介して押圧されている。又
、前記保持部材（２ａ）は、その加工具（４）とは反対
側に設けたフランジ（２ｅ）を、前記保持部側分割体（
１０）に固定したエアベアリング（２ｆ）に接当させて
、その加工具（４）近接側への移動を阻止され、又、フ
ランジ（２ｅ）に接当する付勢された押えローラー（２
ｇ）によって、その加工具（４）とは反対側への移動を
阻止されている。

第１図に示すように、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（２Ｃ）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（１）による微細なレンズの研磨加
工方法を第２図及び第３図を参照しなから説明する。

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
る関係て配置する。前記加工具（４）は、５０００乃至
１１００００ｒｐ程度に高速回転され、前記貫通孔（４
Ｃ）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
で回転させながら接当させて、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、 て表される研削研磨球面を得ることかできる。

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、前記第１ねじ送り機構（１
２）を操作して、前記ガラス棒（Ｇ）をテーパー面（４
ｂ）に接当させた後、位置表示装置の表示が所定量ｔを
表示するまで、第１ねし送り機構（１２ａ）を逆操作す
るとよい。又、前記第２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）に移動させることができ、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
ることができる。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、前記第３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、前記第１支持台（３）
を前記遠近移動方向（Ｘ）と直交する方向に分割し、そ
の分割した基台側分割体（１１）と前記保持部側分割体
（１０）とを前記遠近移動方向（Ｘ）に沿って相対移動
自在に連結したか、第２支持台（６）を分割して同様の
構成としてもよい。

（ロ）上述の実施例においては、前記検出手段を、前記
ストッパー（１４）に対し前記保持部側分割体（１０）
が接当した状態から離隔する状態への変化時点を検出さ
せるように構成したか、前記ストッパー（１４）に対し
前記保持部側分割体（１０）が離隔した状態から接当す
る状態への変化時点を検出させるように構成してもよい
。

又、前記検出手段は、前記スイッチのみならず、前記付
勢手段（１３）の軍勢変化を検出する等加工具（４）に
対する被加工部（Ｇ）の応圧力の発生を検出するもので
あってもよい。

（ハ）上述の実施例においては、測定装置を、前記状態
切替点での基台（９）に対する前記第１支持台（３）の
位置を基準位置とみなして、その基準位置からの前記第
１支持台（３）の移動量を測定するように構成したか、
前記スイッチの誤差を補正するために、前記基準位置の
補正を行う補正手段を、スイッチ又は測定装置に設けて
もよい。

（ニ）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図はレ
ンズ加工機の側面図、第２図は加工機の被加工物保持部
構造を示す平面図、第３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４図は加工機の被加工物保
持部構造を示す縦断面図、第５図は保持部材の拡大正面
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加工物（Ｇ）と加工具（４）とを相対的に遠近移
   動操作可能に、被加工物（Ｇ）に対する保持部（２）を
   備えた第１支持台（３）と、加工具（４）に対する保持
   部（５）を備えた第２支持台（６）とを基台（９）に設
   けた加工機であって、前記第１支持台（３）又は前記第
   ２支持台（６）のうち少なくともいずれか一方を、前記
   遠近移動方向（Ｘ）と直交する方向に分割し、その分割
   した基台側分割体（１１）と前記保持部側分割体（１０
   ）とを前記遠近移動方向（Ｘ）に沿って相対移動自在に
   連結し、前記保持部側分割体（１０）を前記基台側分割
   体（１１）に対して前記被加工物（Ｇ）と加工具（４）
   とを近接させる側に付勢する付勢手段（１３）を前記保
   持部側分割体（１０）と前記基台側分割体（１１）との
   間に設け、前記付勢手段（１３）による保持部側分割体
   （１０）の前記基台側分割体（１１）に対する移動を、
   前記基台側分割体（１１）に対する所定位置で規制する
   ストッパー（１４）を設け、前記ストッパー（１４）に
   対し前記保持部側分割体（１０）が接当した状態から離
   隔する状態への変化時点、又は、前記ストッパー（１４
   ）に対し前記保持部側分割体（１０）が離隔した状態か
   ら接当する状態への変化時点のうち少なくとも一方の状
   態切替点を検出する検出手段を設けた加工機。 ２、前記検出手段からの検出情報に基づいて、前記状態
   切替点での基台（９）に対する前記第１支持台（３）又
   は第２支持台（６）の位置を基準位置とみなして、その
   基準位置からの前記第１支持台（３）又は第２支持台（
   ６）の移動量を測定する測定装置を設けた請求項１記載
   の加工機。