专利名称：透镜球面研磨装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及透镜研磨装置，具体涉及一种在光学球面透镜的加工方法中使用的透镜球面研磨装置。
背景技术：
以往的透镜研磨装置有例如日本专利实公昭43-13439号的透镜研磨机。这种透镜研磨装置构成在以横轴支撑的摆动框上与其横轴正交关系设置可自由调节升降的下盘支撑轴，通过配设连接在摆动驱动源的曲柄板的调整螺丝与螺丝对角卡合的滑动件或其固定螺丝以及在上述横轴上通过弧形槽及固定螺丝与具有附设可调节安装位置的导槽的摆动臂间的滑动连接，可调节以上述横轴的轴心为中心的摆动框摆动的角度振幅及其中心位置，下盘上方紧接设置可自由下降状态的上盘支撑轴，经由摇摆传动机构在上盘下盘两支撑轴上给予强制转动。具体而言，是如图5和图6所示，包括支撑在横轴40的摆动框41；具有与其横轴40成正交关系的下盘支撑轴42；其下盘支撑轴42上部的上盘44；支撑其上盘44的上盘支撑轴。另外，横轴40配设有可调整摆动角中心的固定螺丝51，在其紧固螺丝51上连接设置弧形导沟的摆动臂49。并且，其摆动臂49以配设在曲柄板46的固定螺帽47连接。
又，以往透镜研磨装置所使用的自动研磨测定装置为本案申请人开发并揭示的日本专利特开昭59-93262号的发明。该发明是关于透镜研削机，尤其是关于小·中直径的精密球心透镜的研磨机构，其构成为在转动内设于箱体中央部的研磨盘的同时使箱体全体呈钟摆状摆动的研磨盘转动摆动机构(A)以及在上述研磨盘上连接研磨支架且经由弹簧加压于支架轴的研磨支架固定加压机构(B)所构成透镜研磨机构中，在该研磨支架固定加压机构(B)上安装使带电气接点测微仪接地的测定端子，使该测定端子通过连接调节螺栓的检测板固定在支架轴上，同时通过安装板将上述带电气接点测微仪固定在支架臂的自动研磨测定装置。具体而言，如图7表示是安装在现有装置的研磨支架固定加压机构上，62为其本体的带电气接点的测微仪。该测微仪62是通过信号取出用导线使电气接点动作的构成与安装在上方的测定端子接地。根据以上的构成，只需将研磨测定装置配合测微仪62的刻度设定，即可以使针移动至测定端子的按压动作调节的刻度位置并发出停止信号。
并且，作为以往的球面加工装置有本案申请人开发并揭示的日本专利特开昭59-93262号的发明。该现有技术的装置是以可高精度且顺利加工透镜等的被加工物为目的，其机构是通过支架将被加工物L加压的加压轴设置在通过工具盘球面的球心O的轴线上，同时在可自由转动支撑工具盘而摆动的摆动体上形成以工具盘球面的球心O为球心的球面部，引导球面部设置可自由摆动支撑摆动体的支撑构件，通过摆动马达的使摆动体摆动而使工具盘球心摆动。具体而言，如图8所示，具有球面的工具盘71被摆动体72自由转动地支撑的同时利用回转马达75形成可自由回转。摆动体72在其下面形成以工具盘球面的球心O为球心的球面部而支撑在支撑构件73上，该支撑构件上形成与摆动体72的球面部相同曲绿半径球面所形成的摆动体的支撑面。另外，该摆动体支撑面上设有气孔，与压缩空气的产生手段联系着。由此气孔喷出压缩空气可以使摆动体72从摆动体的支撑面上浮形成以非接触状态支撑。另外，摆动体72的下部卡合在摆动马达72所回转的摆动臂72上，将摆动体72支撑在支撑构件73的同时可进行引导摆动。
此外，将工具盘71上方通过支架可加压被加工物70的加压轴设置在通过工具盘71球面的球心O的轴线上形成可上下移动。
但是，以往的透镜研磨装置(日本专利实公昭43-13439号)中，必须进行松紧固定螺丝的摆动中心角的调整，难以进行迅速的调整。并且，以往的自动研磨测定装置(日本专利特开昭59-93262号)中，在构造上工具盘较深的场合，不仅在摆动角较深侧进行透镜的拆装不可能，而必须在摆动角的较浅侧停止摆动进行透镜的拆装，因此即使输入切削完成信号仍不能立即停止切削。结果会在摆动角的浅测移动之间仍进行切削，尤其在摆动速度迟缓的场合会造成切削的透镜壁厚变动。
尤其是在球面加工装置中(特开平7-205008号)中，由于在摆动1周期内不具备奇异点，因此不致造成工具盘的偏磨损而可持续其加工精度，但在精度差的工具盘的场合难以以持续加工精度不良的状态利用摆动1周期内的偏磨损进行工具盘的修正。因此，本发明为了解决以上问题，其目的在于提供一种兼具操作时间的缩短与工具盘修正容易度的加工精度的稳定性的透镜球面研磨装置。
本
发明内容
本发明的透镜球面研磨装置在具有球面的工具盘上具有可在通过上述工具盘球心的轴线上加压被加工透镜的功能并且可与上述轴线平行移动的运送功能，具有可自由转动支撑上述工具盘并以工具盘的球心同一点为中心形成球面可自由摆动的摆动体，另外将上述摆动体支撑在球面形状的空气轴承上，并使上述球面形状的空气轴承中心与上述工具盘的球心形成同一点，其特征在于在上述摆动体上与工具盘的旋转面平行且在通过上述工具盘球心的线上设置摆动体的止转件，并在摆动振动角的中心调整机构中设定使用弓形凸轮的摆动振动角中心；又，在上述透镜球面研磨装置中，使摆动体的摆动暂时停止在预先设定被加工透镜厚度的位置上且将被加工透镜真空吸附在透镜支架上，使上述透镜支架稍微上升而从透镜研磨工具盘脱离，并朝着上述摆动体摆动角度最小角的方向移动后移动至可拆装被加工透镜位置为止；另外，在上述透镜球面研磨装置中，构成摆动速度在摆动体摆动1周期的指定位置处可变；并且，在上述透镜球面研磨装置中，对被加工透镜在粗磨后进行精磨的研磨加工。
由于本发明的透镜球面研磨装置在具有球面的工具盘上具有可在通过上述工具盘球心的轴线上加压被加工透镜的功能并且可与上述轴线平行移动的运送功能，具有可自由转动支撑上述工具盘并以工具盘的球心同一点为中心形成球面可自由摆动的摆动体，另外将上述摆动体支撑在球面形状的空气轴承上，并使上述球面形状的空气轴承中心与上述工具盘的球心形成同一点，其特征在于在上述摆动体上与工具盘的旋转面平行且在通过上述工具盘球心的线上设置摆动体的止转件，并在摆动振动角的中心调整机构中设定使用弓形凸轮的摆动振动角中心；又，在上述透镜球面研磨装置中，使摆动体的摆动暂时停止在预先设定被加工透镜厚度的位置上且将被加工透镜真空吸附在透镜支架上，使上述透镜支架稍微上升而从透镜研磨工具盘脱离，并朝着上述摆动体摆动角度最小角的方向移动后移动至可拆装被加工透镜位置为止；另外，在上述透镜球面研磨装置中，构成摆动速度在摆动体摆动1周期的指定位置处可变；并且，在上述透镜球面研磨装置中，对被加工透镜在粗磨后进行精磨的研磨加工，因此可在通过转动设置在摆动振动角的中心整备机构的运送螺丝的手柄迅速且微妙地设定摆动振动角的中心的同时与加工信号同时完成切削，因此可消除被加工物透镜中间壁厚的变动。又，由于可在1周期的特定位置变更摆动速度，因此同时可促进盘的偏位磨损并进行工具盘的调整。另外，由于可在工具盘上使用大网眼刻度盘进行粗磨而可在同一装置上进行从坯料至最终研磨为止，因此不需要如以往在各个不同工序使用不同装置，可简化作业。尤其利用本发明装置可提供兼具有操作时间的缩短与加工精度的稳定性及精度调整容易的研磨装置，可容易进行高精度的透镜研磨加工方法。
附图简单说明
图1是表示本发明装置的侧面剖视图。
图2是表示本发明装置的侧面剖视图。
图3是表示本发明装置的动作流程图。
图4是表示本发明装置的摆动动作的图表。
图5是表示以往现有装置的说明概略图。
图6为图5表示的现有装置的说明概要图。
图7是表示以往现有装置的说明概要图。
图8是表示以往现有装置的说明概要图。
具体实施例方式
以下根据附图对本发明的实施例进行说明。
图1与图2为表示本发明的透镜球面研磨装置的图，图1是表示侧面的剖视图，图2是表示摆动部的前面图。
图中，1为被加工透镜、2是保持被加工透镜1的支架、3为支撑支架2的轴、4是连接轴3的测定臂。轴3利用加压弹簧5从通过球面的球心O的轴线上将被加工透镜1加压在工具盘9，由于一侧的测定臂9与轴3连接，可对应被加工透镜1的切削量按压刻度表10的测头。刻度表10的构造为以预定设定的刻度表10的值形成输出信号，设定为被加工透镜1到达预定切削量时输出信号。7是支撑支架2、轴3、测定臂4、刻度表10的臂部，构成为由伺服马达8上下移动。又，工具盘9可自由转动并且以主轴12支撑与主轴12的旋转中心一致的工具盘9的球面中心O，主轴12在具有以工具盘9的球面O为中心的球面空气轴11a的摆动体11上配设成主轴12的旋转中心与球面空气轴11a的中心一致。另外，主轴12由工具盘的旋转马达14所驱动。并且，驱动体11通过来自具有球面空气轴承13a的摆动体承板13的空气压而上浮，并将摆动体承板13配设成使被加工透镜1加工面的球面中心O与摆动体11的球面空气轴11a的中心一致。
此外，22为止转件，与主轴12的旋转面平行且配设在通过摆动体11的球面空气轴11a中心的轴线上。又，23为止转承件止转件的导沟22，连接在摆动体承板13上。并且，15为曲柄组，通过以手柄16移动连杆接头17构成可调整摆动体11的摆动幅度。又，18是以摆动马达18安装在摆动角度调整组19上，其转轴连接曲柄组15。另外，摆动调整组19具有凸轮辊20并与弓形凸轮21连接，弓形凸轮21配设在与摆动轨迹面对倍加压透镜1加压平行的方向且摆动轨迹中心与被加工透镜1的加压方向形成直角交叉的线上。并且，在摆动角调整组19中沿与摆动角长调整组19平行方向自由转动连接摆动角调整螺帽26，转动手柄25，即可通过隔有万向接头24的螺丝25调整角度。摆动马达18连接转动位置传感器27，将转动位置信号传送至控制器28，控制器28构成控制伺服马达8，进行被加工透镜1的移动。
图3是表示关于本发明装置的控制器的流程图。该控制器28预先将刻度表10设定为以被加工透镜1的中间厚度为目标值输出信号，通过运转开始的指令将被加工透镜1移送至工具盘9。又，控制器28是通过工具盘的转动马达14与反相器29转动摆动马达18。在开始透镜加工、随着被加工透镜1的切削使轴3朝着被加工透镜1的切削方向移动时，测定臂4因被连接在轴3上而与被加工透镜1的切削同步将刻度表10的测头压入。此时，在被加工透镜1的中间厚度形成目标值时将切削完成信号输入控制器28内，另外，控制器28可通过工具盘的转动马达14与反相器29使摆动马达18停止。
另外，将被加工透镜1真空吸附在支架1从工具盘9拉开数mm左右后，通过反相器29使摆动马达18再度转动，并利用转动位置传感器27的摆动角度的小侧位置信号经反相器29使摆动马达18再度停止。随后，使被加工透镜1移动至拆装位置而完成所有的作业。并且，控制器28对反相器29的转动速度进行指令，对摆动马达18的摆动速度进行自动控制。
图4表示控制例，其中1个是表示工具盘的外侧偏磨损的例，另1个是表示工具盘的内侧偏磨损的例。这样，通过摆动速度部分可变产生工具盘的偏磨损以变更工具盘的R。
由于本发明的透镜球面研磨装置在具有球面的工具盘上具有可在通过上述工具盘球心的轴线上加压被加工透镜的功能并且可与上述轴线平行移动的运送功能，具有可自由转动支撑上述工具盘并以工具盘的球心同一点为中心形成球面可自由摆动的摆动体，另外将上述摆动体支撑在球面形状的空气轴承上，并使上述球面形状的空气轴承中心与上述工具盘的球心形成同一点，其特征在于在上述摆动体上与工具盘的旋转面平行且在通过上述工具盘球心的线上设置摆动体的止转件，并在摆动振动角的中心调整机构中设定使用弓形凸轮的摆动振动角中心；又，在上述透镜球面研磨装置中，使摆动体的摆动暂时停止在预先设定被加工透镜厚度的位置上且将被加工透镜真空吸附在透镜支架上，使上述透镜支架稍微上升而从透镜研磨工具盘脱离，并朝着上述摆动体摆动角度最小角的方向移动后移动至可拆装被加工透镜位置为止；另外，在上述透镜球面研磨装置中，构成摆动速度在摆动体摆动1周期的指定位置处可变；并且，在上述透镜球面研磨装置中，对被加工透镜在粗磨后进行精磨的研磨加工，因此与以往方式相比具有如下效果。
a.本发明装置在具有在具有球面的工具盘上可利用通过工具盘球面球心的轴线上进行被加工透镜加压的构造，且具有可与上述轴线平行移动的运送装置，具有可自由转动支撑上述工具盘且以上述工具盘球面中心的同一点为中心球面可自由摆动的摆动体，并且上述摆动体是支撑在球面形状的空气轴承且上述球面形状的空气轴承中心与上述工具盘的球面中心形成同一点的研磨装置中，由于上述摆动体在与工具盘的转动面平行且通过工具盘球面的球心的线上设置摆动体的止转件，在摆动振动角的中心调整机构中使用弓形凸轮，以其弓形凸轮的摆动轨迹面作为与被加工透镜的加压方向平行且上述弓形凸轮的摆动轨迹的中心为通过球面形状的空气轴承中心而与被加工透镜的加压方向呈直角交叉的线上具有设定摆动振动角的中心的构造，因此通过转动设置在上述摆动振动角的中心调整机构的进给螺丝手柄可迅速且微妙地设定摆动振动角的中心。
b.由于本发明装置在被加工透镜中间厚度形成预定值时一旦停止工具盘的转动，则将被加工透镜真空吸附在被加工透镜的支架上并上升数厘米而从上述工具盘脱离，并将上述摆动体朝着摆动体的最小角侧移动后移动至被加工透镜可拆装的位置进行透镜的拆装，故在加工完成信号的同时完成切削，可消除被加工透镜中间厚度的变动。
c.本发明装置可通过在保持原来加工精度的特长的行星运动型研磨装置上加上检测摆动的1周期位置的传感器、并在其1周期特定的位置处变更摆动速度的控制促进盘的偏磨损并进行工具盘的调整。此时，也可使1周期的摆动速度为一定。
d.由于本发明装置在工具盘上使用网眼大的的刻度表即可进行粗磨，并且可以在同一装置上从坯料至最终研磨，可简化以往方式必须在各工序使用不同装置的作业。
e.由于根据本发明装置可提供兼具操作时间缩短与加工精度的稳定性及精度调整容易的研磨装置，可容易获得高精度的透镜研磨加工方法。
权利要求
1.一种透镜球面研磨装置，在具有球面的工具盘上具有可在通过所述工具盘球心的轴线上加压被加工透镜的功能并且可与所述轴线平行移动的运送功能，具有可自由转动支撑所述工具盘并以工具盘的球心同一点为中心形成球面可自由摆动的摆动体，另外将所述摆动体支撑在球面形状的空气轴承上，并使所述球面形状的空气轴承中心与所述工具盘的球心形成同一点，其特征在于在所述摆动体上与工具盘的旋转面平行且在通过所述工具盘球心的线上设置摆动体的止转件，并在摆动振动角的中心调整机构中设定使用弓形凸轮的摆动振动角中心。
2.如权利要求书1述的透镜球面研磨装置，其特征在于使所述摆动体的摆动暂时停止在预先设定被加工透镜厚度的位置上且将被加工透镜真空吸附在透镜支架上，使所述透镜支架稍微上升而从透镜研磨工具盘脱离，并朝着所述摆动体摆动角度最小角的方向移动后移动至可拆装被加工透镜位置为止。
3.如权利要求书1所述的透镜球面研磨装置，其特征在于构成所述摆动速度在摆动体摆动1周期的指定位置处可变。
4.如权利要求书1所述的透镜球面研磨装置，其特征在于对所述被加工透镜在粗磨后进行精磨的研磨加工。
全文摘要
一种透镜研磨装置，在球面的工具盘上具有从通过前述工具盘球心的轴线上可加压被加工透镜的功能且具有可与上述轴线平行移动运送的功能，具有可自由转动地支撑上述工具盘且与工具盘的球心同一点为中心形成球面可自由摆动的摆动体，更在球面形状的空气轴承上支撑上述摆动体，且上述球面形状的空气轴承的中心形成与上述工具盘的球心同一点，其特征在于，在上述摆动体与工具盘的转动面平行且通过上述工盘的球心的线上设置摆动体的止转件，并在摆动振动角的中心调整机构中设定使用弓形凸轮的摆动振动角中心。可提供一种改进现有透镜研磨装置的透镜球面研磨装置。
文档编号B24B13/02GK1533865SQ0314584
公开日2004年10月6日 申请日期2003年7月10日 优先权日2003年3月31日
发明者春日洋一 申请人:株式会社春近精密