摆动机构及球芯摆动研磨的制造方法
【专利摘要】一种摆动机构及球芯摆动研磨机，能够简单地改变球芯摆动研磨机的摆动机构的摆动支点。球芯摆动研磨机(1)的摆动机构(10)在旋转自如地安装于支承构件(11a、11b)的第一摆动轴(12a、12b)上支承有臂(15a、15b)，在旋转自如地安装于臂(15a、15b)的第二摆动轴(17a、17b)上支承有摆动体(20)。在利用第一连接部(24)将第一摆动轴(12a)固定于支承构件(11a)时，摆动机构(10)的摆动支点为第二摆动中心线(17c)。在利用第二连接部(27)将第二摆动轴(17a)固定于臂(15a)时，摆动机构(10)的摆动支点切换为第一摆动中心线(12c)。
【专利说明】摆动机构及球芯摆动研磨机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对透镜、镜子等进行球面研磨的球芯摆动研磨机，特别是，涉及一种能够简单地改变研磨盘的摆动支点的摆动机构。
【背景技术】
[0002]作为对透镜等进行球面研磨的球芯研磨机，公知由本发明人等提出的在专利文献I中公开的球面研磨装置。在该球面研磨装置中，具有对研磨盘的球芯摆动的摆动中心进行规定的摆动中心轴，供该摆动中心轴安装的轴孔设置在多处。为了使对研磨盘进行支承的支承轴的轴长为最短，而选择对摆动中心轴进行支承的轴孔。另外，本发明人等在专利文献2中提出了能够通过数值控制(NC)将研磨盘的摆动半径改变的研磨装置。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利第3400467号公报
[0006]专利文献2:日本专利第4347374号公报
[0007]在专利文献I中提出的球面研磨装置中，为了改变该球面研磨装置的摆动机构的摆动中心，需要进行将摆动中心轴从轴孔中卸下而重新安装到适于研磨盘的其它轴孔中的作业。装入在研磨装置内的摆动机构中的轴孔的变更并非容易的作业。因此，实际情况是该球面研磨装置专门用在如下的研磨机中，即，将摆动中心轴保持安装于特定的轴孔中，使用适于该特定的轴孔的研磨盘进行研磨的研磨机。另一方面，在专利文献2中提出的研磨装置虽然能够通过数值控制简单地改变摆动半径，但是存在装置成本较高的问题。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题在于，鉴于上述实际情况，提供一种能够利用简单的操作改变摆动中心的简单且廉价的结构的摆动机构，以及具有该摆动机构的球芯摆动研磨机。
[0009]为了解决上述的技术问题，本发明的球芯摆动研磨机的摆动机构的特征在于，包括:支承构件；臂，该臂能利用上述支承构件悬挂成绕第一摆动中心线进行摆动的状态；摆动体，该摆动体能利用上述臂悬挂成绕与上述第一摆动中心线平行且位于该第一摆动中心线的下方的第二摆动中心线进行摆动的状态；第一连接部，该第一连接部能将上述摆动体连接固定于上述臂；第二连接部，该第二连接部能将上述臂连接固定于上述支承构件，在将上述摆动体连接固定于上述臂时，上述摆动体的上述摆动中心线设定为上述第一摆动中心线，在将上述臂连接固定于上述支承构件时，上述摆动体的上述摆动中心线设定为上述第二摆动中心线。
[0010]在球芯摆动研磨机中，将研磨盘以研磨面的曲率中心位于研磨盘的摆动中心线上的方式设置在摆动体上的规定的高度。在摆动中心线位于较高的位置的情况下，需要使装载有研磨盘的摆动体的支承轴加长。在本发明中，能够将摆动中心线设定在上下两处的任一处。因此，选择两处摆动中心线中、使供研磨盘载置的支承轴的长度变短的一方的摆动中心线即可。关于摆动中心线的选择，只对第一连接部和第二连接部进行操作即可。
[0011]作为第一连接部和第二连接部，能够使用如下机构，即，使用流体压力缸将连接销穿进形成于连接对象的两个构件的销孔中的机构，或者使用电磁离合器将连接对象的两个构件连接固定的机构。
[0012]采用本发明，能够利用简单的结构及简单的操作将摆动装置的摆动中心切换为上下的两处。因此，能够廉价地实现可改变摆动中心的摆动机构。
[0013]在此，能够使用轴构件对第一摆动中心线和第二摆动中心线进行规定。在这种情况下，本发明的摆动机构包括:第一轴构件，该第一轴构件固定于上述臂，该第一轴构件的中心轴线与上述第一摆动中心线一致；第二轴构件，该第二轴构件固定于上述摆动体，该第二轴构件的中心轴线与上述第二摆动中心线一致，上述支承构件将上述第一轴构件支承成旋转自如的状态，上述臂将上述第二轴构件支承成旋转自如的状态。
[0014]较为理想的是，本发明的摆动机构具有臂回转部，该臂回转部使上述臂以上述第一摆动中心线为中心，回转到上述第二摆动中心线位于上述第一摆动中心线的正下方的第一回转位置、以及上述第二摆动中心线位于上述第一摆动中心线的正上方的第二回转位置。
[0015]在第一回转位置，第二摆动中心线位于第一摆动中心线的正下方，但是在第二回转位置，第一摆动中心线和第二摆动中心线的上下位置与第一回转位置时相反。因此，装载在摆动体上的研磨盘距第一摆动中心线和第二摆动中心线的距离，在第一回转位置和第二回转位置是不同的。
[0016]因而，能够利用臂的回转位置的切换以及由第一连接部和第二连接部进行的连接的切换，来改变第一摆动中心线和第二摆动中心线相对于研磨盘的高度位置。由此，能够将摆动中心的高度位置改变为三个阶段以上，能使为了支承研磨盘而所需的支承轴的长度更短。
[0017]在本发明的摆动机构中，作为使上述摆动体以上述第一摆动中心线或上述第二摆动中心线为中心进行摆动的摆动部,较为理想的是,包括:电动机；第一旋转体,该第一旋转体以旋转自如的状态与上述第一轴构件同轴地安装于上述第一轴构件，利用从上述电动机传递的旋转力对该第一旋转体进行旋转驱动；第二旋转体，该第二旋转体以旋转自如的状态与上述第一轴构件同轴地安装于上述第一轴构件，该第二旋转体与上述第一旋转体一体地旋转；第三旋转体，该第三旋转体与上述第二轴构件同轴地固定于上述第二轴构件，利用从上述第二旋转体传递的旋转力对该第三旋转体进行旋转驱动；第三连接部，该第三连接部能够将上述第一旋转体连接固定于上述第一轴构件，以使上述第一轴构件与上述第一旋转体一体地旋转。
[0018]作为用于使摆动体摆动的摆动部，例如有使用了与摆动体连接的曲轴机构的摆动部。在摆动体的摆动中心上下切换的情况下，相应地也需要使曲轴机构与摆动体连接的连接位置上下移动，这使摆动部的机构复杂化。本发明的摆动部使对摆动中心线进行规定的第一轴构件和第二轴构件直接地绕该第一轴构件和第二轴构件的中心轴线进行旋转，从而使摆动体摆动。因此，即使摆动中心线上下切换，也不必将摆动部与摆动体连接的连接位置等改变。因而，能够实现简单的结构的摆动部。
[0019]在本发明中，上述第一连接部若能将上述第一轴构件与上述支承构件之间连接固定，或者将上述支承构件与上述臂之间连接固定，则较佳。另外，上述第二连接部若能将上述第二轴构件与上述臂之间连接固定，或者将上述臂与上述摆动体之间连接固定，则较佳。
[0020]接着，本发明的球芯摆动研磨机的特征在于，具有上述结构的摆动机构。摆动机构能够依据研磨盘而上下切换摆动中心。由此，能使对研磨盘进行支承的支承轴缩短，能够高精度地进行研磨盘的摆动运动。因此，能够获得可进行精度高的研磨加工的球芯摆动研磨机。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是表示应用了本发明的实施方式I的球芯摆动研磨机的摆动机构的概略结构图。
[0022]图2是表示使图1的摆动机构中的臂回转到第一回转位置和第二回转位置的臂回转部的概略结构图。
[0023]图3是表示在图1的摆动机构中将臂切换到第一回转位置和第二回转位置的状态的说明图。
[0024]图4(a)是在进行凸透镜加工时使图1的摆动机构以较大的摆动半径进行摆动的情况下的说明图，图4(b)是在进行凹透镜加工时使摆动机构以较大的摆动半径进行摆动的情况下的说明图。
[0025]图5是使用电磁离合器作为图1的摆动机构中的连接部的情况下的说明图。
[0026]图6是表示应用了本发明的实施方式2的球芯摆动研磨机的摆动机构的概略立体图。
[0027]图7是表示图6的摆动机构的概略结构图。
[0028]图8(a)是使图6的摆动机构以较大的摆动半径进行摆动的情况下的说明图，图8(b)是使该摆动机构以较小的摆动半径进行摆动的情况下的说明图。
[0029]图9(a)是表示使臂回转到第二回转位置的状态下的摆动机构的概略立体图，图9(b)是表示使臂从第一回转位置回转到第二回转位置的动作的说明图。
[0030](符号说明)
[0031]I球芯摆动研磨机
[0032]2加压轴
[0033]2a 中心轴线
[0034]3、3A、3B 透镜
[0035]4、4A、4B 研磨盘
[0036]4a 研磨面
[0037]5旋转支承
[0038]7机体框架
[0039]10U0A摆动机构
[0040]IlaUlb支承构件
[0041]Ilc支承构件侧销孔
[0042]12a、12b 第一摆动轴
[0043]12c第一摆动中心线
[0044]13a、13b 轴承
[0045]14第一摆动支点
[0046]14A第三摆动支点
[0047]15a、15b 臂
[0048]15c臂侧销孔
[0049]16a、16b 轴承
[0050]17a、17b 第二摆动轴
[0051]17c第二摆动中心线
[0052]18第二摆动支点
[0053]20摆动体
[0054]21主体部
[0055]22a、22b 臂部
[0056]23摆动部
[0057]23a 杆端
[0058]24第一连接部
[0059]24A、27A电磁齿式离合器
[0060]25第一固定板
[0061]25a、25b 销孔
[0062]26第一连接销
[0063]27第二连接部
[0064]28第二固定板
[0065]28a、28b 销孔
[0066]29第二连接销
[0067]30臂回转部
[0068]31旋转齿轮
[0069]32电磁离合器
[0070]33传动齿轮
[0071]34 齿条
[0072]35直动引导件
[0073]36 气缸
[0074]36a伸缩杆
[0075]40摆动机构
[0076]41a、41b 支承构件
[0077]42a、42b 第一摆动轴
[0078]42c第一摆动中心线
[0079]43a、43b 轴承
[0080]45a、45b 臂
[0081]46a、46b 轴承
[0082]47a,47b 第二摆动轴
[0083]47c第二摆动中心线
[0084]50摆动体
[0085]51主体部
[0086]52a、52b 臂部
[0087]54a, 54b 第一连接部
[0088]55a>55b流体压力缸
[0089]56a,56b 连接销
[0090]57a、57b 销孔
[0091]58a、58b 第二连接部
[0092]59a,59b流体压力缸
[0093]60a、60b 连接销
[0094]6 la、6 lb、62a、62b 销孔
[0095]70摆动部
[0096]71电动机
[0097]72,73带齿的带轮
[0098]74 同步带
[0099]75第三连接部
[0100]76旋转固定板
[0101]77流体压力缸
[0102]78连接销
[0103]79 销孔
[0104]80,81传动齿轮
【具体实施方式】
[0105]以下，参照附图对应用了本发明的球芯摆动研磨机的摆动机构的实施方式进行说明。
[0106](实施方式I)
[0107]图1是表示实施方式I的球芯摆动研磨机的摆动机构的概略结构图。球芯摆动研磨机I的整体结构与一般的下轴球芯摆动机相同，作为上部机构，具有能沿轴线方向升降的加压轴2，在该加压轴2的下端部保持有加工对象的透镜3。作为下部机构，配置有摆动机构10，该摆动机构10具有将研磨盘4支承为朝向上方的旋转支承轴5。
[0108]将加工对象的透镜3保持为被加压轴2推压到研磨盘4的球面状的研磨面4a上的状态。在该状态下，利用摆动机构10使研磨盘4以位于加压轴2的中心轴线2a上的摆动中心线为中心进行摆动，对透镜3的透镜面实施研磨加工。另外，在其它的研磨形态中，在研磨盘4的旋转中心线(旋转支承轴5的中心轴线)与加压轴2的中心轴线2a —致的状态下，将摆动机构10锁定，在该状态下使旋转支承轴5旋转，从而对透镜面实施研磨加工。
[0109]在以下的说明中，将球芯摆动研磨机I的加压轴2的中心轴线2a的方向设定为上下方向Z，将与该上下方向Z正交的方向设定为宽度方向X，将与上下方向Z及宽度方向X正交的方向设定为前后方向Y。
[0110]摆动机构10具有固定在球芯摆动研磨机I的机体框架7上的左右的支承构件IlaUlb0支承构件IlaUlb沿X方向以规定的间隔配置。在支承构件IlaUlb的上端侧的部位，借助轴承13a、13b以旋转自如的状态支承有朝向X方向的内侧水平延伸的第一轴构件、即第一摆动轴12a、12b。第一摆动轴12a、12b同轴配置，第一摆动轴12a、12b的中心轴线对第一摆动中心线12c进行规定。第一摆动中心线12c与加压轴2的中心轴线2a直角交叉。该交叉的交点为摆动机构10的第一摆动支点14。
[0111]在第一摆动轴12a、12b的内侧的轴端部分别固定有臂15a、15b的上端侧的部位。利用支承构件IlaUlb以臂15a、15b能以第一摆动中心线12c为中心进行摆动的状态悬挂臂15a、15b。臂15a、15b向Z方向的下方以直线状延伸。在臂15a、15b的下端侧的部位，借助轴承16a、16b分别以旋转自如的状态支承有第二轴构件、即第二摆动轴17a、17b。第二摆动轴17a、17b彼此同轴配置，且沿X方向水平延伸。第二摆动轴17a、17b的中心轴线对第二摆动中心线17c进行规定。第二摆动中心线17c沿与加压轴2的中心轴线2a正交的方向延伸，且与中心轴线2a交叉。该交叉的交点为摆动机构10的第二摆动支点18。
[0112]在两侧的第二摆动轴17a、17b的内侧的轴端部固定有摆动体20。摆动体20悬挂成能利用臂15a、15b以第二摆动中心线17c为中心进行摆动的状态。摆动体20包括主体部21和从该主体部21的X方向的两侧的部位向Z方向的上方延伸的臂部22a、22b。臂部22a、22b的上端侧的部位固定于第二摆动轴17a、17b。在主体部21的上表面中央配置有沿Z方向延伸的旋转支承轴5，在该旋转支承轴5的上端部以朝上的姿势保持有研磨盘4。在主体部21的内部装载有旋转支承轴5的旋转驱动机构(未图示)。
[0113]使摆动体20以第一摆动中心线12c和第二摆动中心线17c为中心沿Y方向摆动的摆动部23的杆端23a与该摆动体20连接。摆动部23能够使用曲轴机构等、在球芯摆动研磨机中一般使用的机构。
[0114]在此，在第一摆动轴12a上设置有用于将该第一摆动轴12a连接固定于支承构件Ila的第一连接部24。第一连接部24包括第一固定板25和第一连接销26。第一固定板25固定在第一摆动轴12a的从支承构件Ila向X方向的外侧突出的轴端部。在第一固定板25的直径方向的两侧的外周部分形成有沿X方向贯穿的两个销孔25a、25b。在支承构件Ila的相对于第一摆动轴12a位于Z方向的正上方的位置，且在能与各销孔25a、25b相对的部位形成有沿X方向延伸的支承构件侧销孔11c。能够将第一连接销26插入到销孔25a、25b及支承构件侧销孔Ilc中。
[0115]另外，在第二摆动轴17a上设置有用于将该第二摆动轴17a连接固定于臂15a的第二连接部27。第二连接部27包括第二固定板28和第二连接销29。第二固定板28固定在第二摆动轴17a的从臂15a向X方向的外侧突出的轴端部。在第二固定板28的直径方向的两侧的外周部分形成有沿X方向贯穿的两个销孔28a、28b。在臂15a的能与销孔28a、28b相对的部位形成有沿X方向延伸的臂侧销孔15c。
[0116]接着，在另一方的第一摆动轴12b上设置有臂回转部30，该臂回转部30使固定于第一摆动轴12b的臂15b绕第一摆动中心线12c进行旋转。在使臂15b旋转时，与臂15b相反一侧的臂15a也与第一摆动轴12b —起旋转。
[0117](臂回转部)
[0118]图2是表示臂回转部30的说明图，图3是表示借助臂回转部30的作用而回转到第一回转位置和第二回转位置的臂15a、15b的说明图。首先，参照图1和图2进行说明，臂回转部30具有旋转齿轮31。旋转齿轮31借助电磁离合器32以与第一摆动轴12b同轴的方式，连接于第一摆动轴12b的从支承构件Ilb向X方向的外侧突出的轴端部。旋转齿轮31与以旋转自如的状态安装于支承构件Ilb的传动齿轮33啮合。传动齿轮33与沿Z方向延伸的齿条34啮合。齿条34以借助直动引导件35沿Z方向滑动自如的方式安装于支承构件lib。齿条34与以朝向Z方向的上方的状态安装于机体框架7的气缸36的伸缩杆36a的上端部分连接。
[0119]当伸缩杆36a沿Z方向伸缩时，齿条34沿Z方向滑动。该滑动作为旋转运动而经由传动齿轮33传递到旋转齿轮31。旋转齿轮31的旋转经由电磁离合器32传递到第一摆动轴12b。当第一摆动轴12b进行旋转时，固定于第一摆动轴12b的臂15b进行回转，与之一体地，另一方的臂15a也进行回转。在本例中，臂15a、15b能够从图1和图3(a)所不的第一回转位置旋转到进行了 180度旋转的图3(b)所示的第二回转位置。
[0120]在第一回转位置，如图1和图3 (a)所不，臂15a、15b沿Z方向悬挂,第一摆动轴12a、12b的第一摆动中心线12c相对于第二摆动轴17a、17b的第二摆动中心线17c位于Z方向的正上方。
[0121]在第二回转位置，如图3(b)所示，臂15a、15b向Z方向的上方延伸，第一摆动轴12a、12b的第一摆动中心线12c相对于第二摆动轴17a、17b的第二摆动中心线17c位于Z方向的正下方。与第一回转位置的情况相比，第一摆动轴12a、12b的第一摆动中心线12c的位置不变。然而，第二摆动轴17a、17b的第二摆动中心线17c变为相对于第一摆动中心线12c位于Z方向的正上方的位置。
[0122]在此，在臂15a、15b位于第一回转位置及第二回转位置中的任一个位置的情况下，第一连接部24及第二连接部27都能进行连接动作。即，如上所述，在第一固定板25的直径方向的两侧形成有销孔25a、25b，在第二固定板28的直径方向的两端也形成有销孔28a、28b。因此，在臂15a、15b位于第一回转位置和第二回转位置中的任一个位置的情况下，都能使第一摆动轴12a与支承构件Ila连接，使第二摆动轴17a与臂15a连接。
[0123](摆动支点的切换操作)
[0124]首先，如图1所示，在使用曲率半径小的研磨盘4进行研磨加工的情况下，利用臂回转部30将臂15a、15b设定在第一回转位置。另外，利用第一连接部24使第一摆动轴12a与支承构件Ila连接。不利用第二连接部27进行连接动作。其结果是，摆动机构10的摆动中心线变为由靠近摆动体20的主体部21侧的第二摆动轴17a、17b规定的第二摆动中心线17c(第二摆动支点18)。相对于此，在进行曲率半径大的凸透镜的加工及曲率半径大的凹透镜的加工的情况下，能如下述所述地改变摆动中心线。
[0125]图4(a)是表示在利用摆动机构10进行凸透镜加工时以较大的摆动半径进行摆动的状态的说明图，图4(b)是表示在利用摆动机构10进行凹透镜加工时以较大的摆动半径进行摆动的状态的说明图。
[0126]首先，参照图4(a)进行说明，在对曲率半径大的凸透镜3A进行加工时，使用与该凸透镜3A对应的曲率半径大的研磨盘4A。在这种情况下，利用第二连接部27使第二摆动轴17a与臂15a连接。不利用第一连接部24进行连接动作。其结果是，摆动机构10的摆动中心线变为由离开摆动体20的主体部21在Z方向的上方的第一摆动轴12a、12b规定的第一摆动中心线12c(第一摆动支点14)。S卩，与图1的情况相比，摆动中心线移动到朝Z方向的正上方远离第一摆动轴12a、12b与第二摆动轴17a、17b的轴间距离的位置。
[0127]在对曲率半径大的凹透镜3B进行加工时，摆动中心线相对于研磨盘4B位于Z方向的下侧。在这种情况下，对臂回转部30进行驱动，而使臂15a从图1、图3(a)和图4(a)所示的第一回转位置，回转到图3(b)和图4(b)所示的第二回转位置，且将臂15a保持在该回转位置。其结果是，如图4(b)所不,第一摆动轴12a、12b成为相对于第二摆动轴17a、17b位于Z方向上的下侧的状态。利用第二连接部27使第二摆动轴17a与臂15a连接。不利用第一连接部24进行连接动作。在第二回转位置，臂15a、15b从第一回转位置回转180度。因此，摆动体20沿Z方向上升第一摆动轴与第二摆动轴的轴间距离。摆动体20的摆动中心线变为由位于接近摆动体20的主体部上表面的高度位置的第一摆动轴12a、12b规定的第一摆动中心线12c (第三摆动支点14A)。
[0128]这样，利用由第一连接部24和第二连接部27进行的选择性的连接动作，以及将臂15a、15b选择性地定位在第一回转位置和第二回转位置，能够将摆动机构10的摆动支点切换到Z方向上的各种高度位置。因而，能够使用较短的旋转支承轴5对曲率中心不同的研磨盘4、4A、4B进行支承,进行研磨加工。
[0129](连接部的另一例)
[0130]图5是表示摆动机构10的变形例的说明图。图示的摆动机构1A使用电磁齿式离合器24A、27A来作为第一连接部24和第二连接部27。其它的部位与摆动机构10相同，所以对于对应的部位，标注相同的符号而省略对这些部位的说明。当使用电磁齿式离合器24A、27A时，能够利用一次的按钮操作来切换摆动支点的位置。
[0131](实施方式2)
[0132]图6是表示实施方式2的球芯研磨机的摆动机构的概略立体图，图7是该摆动机构的概略结构图。能够使用该摆动机构代替实施方式I的摆动机构10。
[0133]实施方式2的摆动机构40具有固定于球芯摆动研磨机的机体框架(未图不)的左右的支承构件41a、41b。支承构件41a、41b沿宽度方向X方向以规定的间隔配置。朝向宽度方向X的内侧水平延伸的第一轴构件、即第一摆动轴42a、42b借助轴承43a、43b以旋转自如的状态被支承于支承构件41a、41b。第一摆动轴42a、42b同轴配置，第一摆动轴42a、42b的中心轴线对第一摆动中心线42c进行规定。
[0134]在第一摆动轴42a、42b的内侧的轴端部分别固定有臂45a、45b。因此，臂45a、45b悬挂成能利用支承构件41a、41b以第一摆动中心线42c为中心进行摆动的状态。借助轴承46a、46b将第二摆动轴47a、47b分别以旋转自如的状态支承在臂45a、45b的相对于第一摆动轴42a、42b位于上下方向Z的下端侧的部位。第二摆动轴47a、47b彼此同轴地配置，且沿宽度方向X水平延伸。第二摆动轴47a、47b的中心轴线对第二摆动中心线47c进行规定。
[0135]在两侧的第二摆动轴47a、47b的内侧的轴端部固定有摆动体50。因此，摆动体50悬挂成能利用臂45a、45b以第二摆动中心线47c为中心进行摆动的状态。摆动体50包括主体部51和从该主体部51的宽度方向X的两侧的部位向上下方向Z的上方延伸的臂部52a、52b。臂部52a、52b固定于第二摆动轴47a、47b。在主体部51的上表面中央配置有沿Z方向延伸的旋转支承轴5，在该旋转支承轴5的上端部以朝上的姿势保持有研磨盘(未图示)。在主体部51的内部装载有旋转支承轴5的旋转驱动机构(未图示)。第一摆动中心线42c和第二摆动中心线47c沿与旋转支承轴5的旋转中心线5a正交的方向延伸。
[0136]在支承构件41a、41b上安装有用于将臂45a、45b分别连接固定于该支承构件41a、41b的第一连接部54a、54b。各第一连接部54a、54b包括:安装于支承构件41a、41b的流体压力缸55a、55b ;利用流体压力缸55a、55b进行移动的连接销56a、56b ;以及能供连接销56a,56b插入的销孔57a、57b。销孔57a,57b形成于臂45a、45b。
[0137]同样，在臂45a、45b上安装有用于使摆动体50与该臂45a、45b连接的第二连接部58a、58b。第二连接部58a、58b分别包括:安装于臂45a、45b的流体压力缸59a、59b ;利用流体压力缸59a、59b进行移动的连接销60a、60b ;以及能供连接销60a、60b插入的销孔61a、61b、62a、62b0
[0138]销孔61a、62a在摆动体50的一方的臂部52a中形成在以第二摆动中心线47c为中心上下对称的位置。销孔61b、62b在摆动体50的另一方的臂部52b中形成在以第二摆动中心线47c为中心上下对称的位置。在悬挂摆动体50的左右的臂45a、45b位于图6和图7所示的第一回转位置的状态下，连接销60a、60b能够插入到销孔61a、61b中。在臂45a、45b位于以第二摆动中心线47c为中心回转了 180度的第二回转位置的状态(参照图9)下，连接销60a、60b能够插入到另一方的销孔62a、62b中。
[0139](摆动部)
[0140]接着，对使摆动体50以第一摆动中心线42c或第二摆动中心线47c为中心沿前后方向Y摆动的摆动部70的结构进行说明。摆动部70例如组装在摆动机构40的左侧的部位。摆动部70具有由伺服电动机等构成的摆动用的电动机71。电动机71沿宽度方向X水平配置，在电动机71的电动机轴71a上，与电动机轴71a同轴地固定有驱动侧的带齿的带轮72。
[0141]在第一摆动轴42a的从支承构件41a向外侧突出的轴端部，以旋转自如的状态且与第一摆动轴42a同轴地安装有从动侧的带齿的带轮73 (第一旋转体)。带齿的带轮72、73在宽度方向X上位于相同的位置，在带齿的带轮72、73之间张设有同步带74。也可以代替带齿的带轮72、73和同步带74，使用链条/链轮式的传动机构和由齿轮列构成的传动机构。
[0142]在第一摆动轴42a的与带齿的带轮73相比位于外侧的端上组装有第三连接部75，该第三连接部75用于将带齿的带轮73连接固定于第一摆动轴42a而与第一摆动轴42a —体旋转。第三连接部75包括:固定于第一摆动轴42a的旋转固定板76 ;利用安装于旋转固定板76的流体压力缸77进行移动的连接销78 ；以及能供形成在支承构件41a侧的连接销78插入的销孔79。
[0143]在第一摆动轴42a的位于从动侧的带齿的带轮73与支承构件41a之间的轴部分，以旋转自如的状态支承有与带齿的带轮73同轴固定的传动齿轮80 (第二旋转体)。传动齿轮81 (第三旋转体)与传动齿轮80啮合。传动齿轮81与第二摆动轴47a同轴地固定在第二摆动轴47a的从臂45a向外侧突出的轴端部。也可以代替传动齿轮80、81而使用带/带轮式的传动机构、链条/链轮式的传动机构。
[0144](摆动支点的切换操作)
[0145]图8 (a)是表示将摆动机构40的摆动中心切换为第一摆动中心线42c的状态的说明图，图8(b)是表示将摆动机构40的摆动中心切换为第二摆动中心线47c的状态的说明图。
[0146]首先，如图8(a)所示，在将摆动中心设定为第一摆动中心线42c的情况下，使第一连接部54a、54b的流体压力缸55a、55b进行工作而将连接销56a、56b插入到臂45a、45b的销孔57a、57b中。由此，将臂45a、45b连接固定于支承构件41a、41b。不进行第二连接部58a、58b的连接动作。另外，使第三连接部75的流体压力缸77进行工作而将连接销78插入到销孔79内，借助旋转固定板76将摆动部70的带齿的带轮73连接于第一摆动轴42a。
[0147]在该状态下，当对摆动部70的电动机71进行驱动时，利用电动机71的旋转使带齿的带轮73进行旋转，与该旋转一体地，第一摆动轴42a以第一摆动中心线42c为中心进行旋转。在此，固定于带齿的带轮73的传动齿轮80与和传动齿轮80啮合的固定于第二摆动轴47a的传动齿轮81成为一体，而以第一摆动中心线42c为中心进行回转。由此，摆动体50以第一摆动中心线42c为中心进行摆动。
[0148]相对于此，如图8(b)所示，在将摆动中心设定为第二摆动中心线47c的情况下，不进行由第一连接部54a、54b进行的连接，以及由第三连接部75进行的连接，只进行由第二连接部58a、58b进行的连接。使第二连接部58a、58b的流体压力缸59a、59b工作而将连接销60a、60b插入到臂45a、45b的销孔61a、61b内。由此，将臂45a、45b连接固定于支承构件41a、41b。即，将摆动体50连接固定于臂45a、45b。
[0149]当在该状态下对摆动部70的电动机71进行驱动时，电动机71的旋转经由以旋转自如的方式支承于第一摆动轴42a的带齿的带轮73及传动齿轮80，传递到固定于第二摆动轴47a的传动齿轮81。由此，第二摆动轴47a以第二摆动中心线47c为中心进行旋转。即，固定于第二摆动轴47a的摆动体50以第二摆动中心线47c为中心进行摆动。
[0150](臂的回转位置的切换操作)
[0151]接着，图9(a)是表示使臂45a、45b从图6所示的悬挂在下方的第一回转位置，回转至进行了 180度回转的第二回转位置后的状态的概略立体图。图9(b)是使臂45a、45b从第一回转位置回转到第二回转位置的动作的说明图。
[0152]首先，在摆动机构40为图9(b)的状态SI (图6和图7所示的状态)的情况下，对电动机71进行驱动。不利用各连接部54a、54b、58a、58b、75进行连接动作。电动机71的旋转经由以旋转自如的方式支承于第一摆动轴42a的带齿的带轮73及传动齿轮80，传递到固定于第二摆动轴47a的传动齿轮81。
[0153]在第二摆动轴47a上固定有摆动体50，摆动体50想要利用自重对重力方向的姿势进行保持。因而，如图9(b)的状态S2、S3所示，传动齿轮81绕传动齿轮80的中心、即第一摆动中心线42c进行公转，以使摆动体50维持重力方向的姿势。由此，臂45a、45b如图9(a)及图9(b)的状态S4所示，被定位在回转了 180度的第二回转位置。这样，摆动部70也作为实施方式I中的臂回转部30发挥功能。
[0154]当臂45a、45b到达第二回转位置时，第二连接部58a、58b的连接销60a、60b到达能插入销孔62a、62b内的位置。使第二连接部58a、58b的流体压力缸59a、59b工作而将连接销60a、60b插入到臂45a、45b的销孔62a、62b内。由此，将摆动体50连接固定于臂45a、45b。另外，使第三连接部75的流体压力缸77工作而将连接销78插入到销孔79内，借助旋转固定板76将摆动部70的带齿的带轮73连接于第一摆动轴42a。不利用第二连接部58a、58b进行连接动作。
[0155]在该状态下，当对摆动部70的电动机71进行驱动时，与利用电动机71旋转的带齿的带轮73 —体地，第一摆动轴42a以第一摆动中心线42c为中心进行旋转。和带齿的带轮73 —体旋转的传动齿轮80与和传动齿轮80啮合的固定于第二摆动轴47a的传动齿轮81成为一体，而以第一摆动中心线42c为中心进行回转。由此，摆动体50以第一摆动中心线42c为中心进行摆动。在使臂45a、45b回转到第二回转位置时，第一摆动中心线42c以第二摆动中心线47c为中心到达接近摆动体50的位置。
[0156](其它实施方式)
[0157]在上述各实施方式中，形成为将臂悬挂于支承构件，且将摆动体悬挂于臂的结构。也可以配置多个臂。
[0158]例如能够形成为如下结构:第一臂悬挂成能利用支承构件以第一摆动轴为中心进行摆动，第二臂悬挂成能利用第一臂以第二摆动轴为中心进行摆动，摆动体悬挂成能利用第二臂以第三摆动轴为中心进行摆动。在这种情况下，配置能将支承构件与第一臂之间连接固定的第一连接部、能将第一臂与第二臂之间连接固定的第二连接部、以及能将第二臂与摆动体之间连接固定的第三连接部。由此，能够将摆动体的摆动中心切换为由各摆动轴的中心轴线规定的三条摆动中心线的位置。
【权利要求】
1.一种球芯摆动研磨机的摆动机构，其特征在于，包括: 支承构件； 臂，该臂能利用所述支承构件悬挂成绕第一摆动中心线进行摆动的状态； 摆动体，该摆动体能利用所述臂悬挂成绕与所述第一摆动中心线平行且位于该第一摆动中心线的下方的第二摆动中心线进行摆动的状态； 第一连接部，该第一连接部能将所述摆动体连接固定于所述臂；以及 第二连接部，该第二连接部能将所述臂连接固定于所述支承构件， 在将所述摆动体连接固定于所述臂时，所述摆动体的摆动中心线设定为所述第一摆动中心线，在将所述臂连接固定于所述支承构件时，所述摆动体的所述摆动中心线设定为所述第二摆动中心线。
2.如权利要求1所述的球芯摆动研磨机的摆动机构，其特征在于，包括: 第一轴构件，该第一轴构件固定于所述臂，该第一轴构件的中心轴线与所述第一摆动中心线一致；以及 第二轴构件，该第二轴构件固定于所述摆动体，该第二轴构件的中心轴线与所述第二摆动中心线一致， 所述支承构件将所述第一轴构件支承成能旋转自如的状态， 所述臂将所述第二轴构件支承成能旋转自如的状态。
3.如权利要求2所述的球芯摆动研磨机的摆动机构，其特征在于， 该球芯摆动研磨机的摆动机构具有臂回转部，该臂回转部使所述臂以所述第一摆动中心线为中心回转到第一回转位置及第二回转位置，在所述第一回转位置，所述第二摆动中心线位于所述第一摆动中心线的正下方，在所述第二回转位置，所述第二摆动中心线位于所述第一摆动中心线的正上方。
4.如权利要求2所述的球芯摆动研磨机的摆动机构，其特征在于， 使所述摆动体以所述第一摆动中心线或所述第二摆动中心线为中心进行摆动的摆动部包括: 电动机； 第一旋转体，该第一旋转体以旋转自如的状态与所述第一轴构件同轴地安装于所述第一轴构件，利用从所述电动机传递的旋转力对该第一旋转体进行旋转驱动； 第二旋转体，该第二旋转体以旋转自如的状态与所述第一轴构件同轴地安装于所述第一轴构件，该第二旋转体与所述第一旋转体一体地旋转； 第三旋转体，该第三旋转体与所述第二轴构件同轴地固定于所述第二轴构件，利用从所述第二旋转体传递的旋转力对该第三旋转体进行旋转驱动；以及 第三连接部，该第三连接部能够将所述第一旋转体连接固定于所述第一轴构件，以使所述第一轴构件与所述第一旋转体一体地旋转。
5.如权利要求2所述的球芯摆动研磨机的摆动机构，其特征在于， 所述第一连接部能够将所述第一轴构件与所述支承构件之间连接固定，或者将所述支承构件与所述臂之间连接固定， 所述第二连接部能够将所述第二轴构件与所述臂之间连接固定，或者将所述臂与所述摆动体之间连接固定。
6.一种球芯摆动研磨机，其特征在于，该球芯摆动研磨机具有权利要求1?5中任意一项所述的摆动装置。
【文档编号】B24B13/02GK104339244SQ201410347709
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】春日洋一, 酒井笃美 申请人:株式会社春近精密