(57)【要約】【課題】段取り作業を簡略化しつつ高精度の研削加工を実現するとともに、多様な形状の被加工物の研削加工における生産効率の向上を実現する。【解決手段】ワーク軸２に保持されたワーク１を、ワーク軸２に水平面内で交差するツール軸１３に保持された研削砥石１１に押圧して研削加工する研削装置Ｍにおいて、ワーク軸２およびツール軸１３の可動範囲における鉛直方向（矢印Ｚ方向）の変位を計測して記憶し、任意のワーク１に加工における段取りにおいて、この計測結果に基づいてツール軸１３の矢印Ｚ方向の位置をサーボモーター２４および送りねじ２３で補正することで、加工中におけるワーク軸２およびツール軸１３の水平面内における位置ずれを防止し、段取り作業の簡略化および高精度の研削加工を可能にした。【選択図】  図１
2010125590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツール軸に回転可能に支持された研削工具に対して、前記ツール軸に交差するワーク軸に回転可能に支持された被加工物を相対的に押圧して研削する研削方法であって、
前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の可動範囲にわたって、前記ツール軸および前記ワーク軸を含む平面に直交する第１方向における前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の変位を測定データとして計測する第１工程と、
前記ツール軸および前記ワーク軸の位置情報と前記測定データとに基づいて、前記ツール軸または前記ワーク軸の前記第１方向の位置を調整する第２工程と、
を含むことを特徴とする研削方法。
【請求項２】
請求項１記載の研削方法において、
前記ワーク軸は、当該ワーク軸の軸方向である第２方向において可動であり、
前記ツール軸は、前記平面内において当該ツール軸に直交する第３方向、および当該平面内において当該ツール軸と前記ワーク軸の交点を中心として回動する第４方向に可動であり、
前記第１工程では、前記第２方向、前記第３方向および前記第４方向の各々の変位において、前記第１方向における変位の前記測定データが計測されることを特徴とする研削方法。
【請求項３】
請求項２記載の研削方法において、
前記第２工程では、加工完了時の前記ワーク軸の前記第２方向における位置座標と、加工完了時の前記被加工物の曲率半径および回転中心の研削残りの直径から算出された前記第２方向および前記第３方向における前記ツール軸の位置座標と、前記測定データとに基づいて、前記研削工具の損耗に伴う前記ツール軸または前記ワーク軸の前記第１方向における位置の修正を行うことを特徴とする研削方法。
【請求項４】
研削工具を回転可能に支持するツール軸と、
前記ツール軸に交差可能に設けられ、被加工物が回転可能に支持されたワーク軸と、
前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の可動範囲にわたって計測された、前記ツール軸および前記ワーク軸を含む平面に直交する第１方向における前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の変位を測定データとして記憶する記憶手段と、
前記ツール軸または前記ワーク軸を前記第１方向に変位させる第１駆動手段と、
前記ツール軸および前記ワーク軸の位置情報と前記測定データとに基づいて、前記第１駆動手段を介して前記ツール軸または前記ワーク軸の前記第１方向の位置を調整する制御手段と、
を含むことを特徴とする研削装置。
【請求項５】
請求項４記載の研削装置において、
さらに、
前記ワーク軸を当該ワーク軸の軸方向である第２方向に変位させる第２駆動手段と、
前記ツール軸を前記平面内において当該ツール軸に直交する第３方向に駆動する第３駆動手段と、
前記ツール軸を前記平面内において当該ツール軸と前記ワーク軸の交点を中心として回動する第４方向に駆動する第４駆動手段と、
を備え、
前記記憶手段の前記測定データには、前記第２方向、前記第３方向および前記第４方向の各々の変位において計測された前記第１方向における変位が格納されていることを特徴とする研削装置。
【請求項６】
請求項５記載の研削装置において、
前記制御手段は、
加工完了時の前記被加工物の曲率半径および回転中心の研削残りの直径から前記第２方向および前記第３方向における前記ツール軸の位置座標を算出する演算機能を備え、
前記加工完了時の前記ワーク軸の前記第２方向における位置座標と、前記第２方向および前記第３方向における前記ツール軸の前記位置座標と、前記測定データとに基づいて、前記第１駆動手段を介して前記研削工具の損耗に伴う前記ツール軸または前記ワーク軸の前記第１方向における位置の修正を行うことを特徴とする研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削方法および研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ガラスやセラミックス等からなる光学素子の加工工程で、光学素材に所望の球面形状を加工する工程は、特許文献１に示すようにカーブジェネレーター（ＣＧ）による研削方法が一般的に適用されている。
【０００３】
この球面研削装置による加工では、光学素材をワーク軸の先端のチャックに保持し、光学素材をワーク軸によって回転させながら、ツール軸に取り付けた高速で回転するカップ型の研削砥石に接触させて研削加工を行うものである。
【０００４】
すなわち、加工される光学素材の球面の創成は、ワーク軸との交点を中心としてツール軸を旋回させてカップ型の研削砥石にワーク軸に対する角度を持たせた後、ワーク軸の中心にカップ型研削砥石の加工面が接触するように、ツール軸とワーク軸を含む平面である旋回面（水平面）内で、ツール軸を軸方向に対して直交する方向に移動させることで制御する。
【０００５】
ワーク軸に対してツール軸を旋回させる角度は、目標とする球面の曲率半径と研削砥石の直径から算出して設定する。
ツール軸が旋回する平面上を軸方向に対して直交する方向にツール軸を移動させるときの移動量は、加工品の中心部に発生する研削残りの状態で判別して設定する。
【０００６】
また、ツール軸はツール軸中心に対して中心軸が偏心しているクイル軸によって回転自在に保持され、偏心しているクイル軸を回転することにより、ワーク軸の軸高さに対して、ツール軸の軸高さを調整して加工を行い、光学素材に所望の形状を得るものである。
【０００７】
ところで、従来技術による光学素材の球面加工方法では、ワーク軸とツール軸の旋回面（水平面）に直交する鉛直方向のズレをクイル軸の回転によって吸収する構成になっているが、クイル軸の回転量とツール軸の移動量はリニアな関係ではないため調整が難しい、という技術的課題がある。
【０００８】
また、クイル軸の調整で新たにツール軸とワーク軸の水平方向のズレが生じるため、再度、ツール軸の旋回角度と旋回面上でのツール軸の軸方向に直交する方向のズレの微調整が必要となり、段取り作業が煩雑となる。
【０００９】
さらに、ここでの調整はある基準位置でのみ行うため、旋回軸およびツール軸と水平方向に直交する方向の全ての動作範囲では保証されておらず、基準点以外の位置では軸高さにズレが生じるため、ターゲットとなる光学素材の形状が変わった場合、再度同じ調整を行う必要が発生し、加工効率が非常に悪くなる等の技術的課題があった。
【特許文献１】特公昭６１−３３６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、段取り作業を簡略化しつつ高精度の研削加工を実現するとともに、多様な形状の被加工物の研削加工における生産効率の向上を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の観点は、ツール軸に回転可能に支持された研削工具に対して、前記ツール軸に交差するワーク軸に回転可能に支持された被加工物を相対的に押圧して研削する研削方法であって、
前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の可動範囲にわたって、前記ツール軸および前記ワーク軸を含む平面に直交する第１方向における前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の変位を測定データとして計測する第１工程と、
前記ツール軸および前記ワーク軸の位置情報と前記測定データとに基づいて、前記ツール軸または前記ワーク軸の前記第１方向の位置を調整する第２工程と、
を含む研削方法を提供する。
【００１２】
本発明の第２の観点は、研削工具を回転可能に支持するツール軸と、
前記ツール軸に交差可能に設けられ、被加工物が回転可能に支持されたワーク軸と、
前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の可動範囲にわたって計測された、前記ツール軸および前記ワーク軸を含む平面に直交する第１方向における前記ツール軸および前記ワーク軸の各々の変位を測定データとして記憶する記憶手段と、
前記ツール軸または前記ワーク軸を前記第１方向に変位させる第１駆動手段と、
前記ツール軸および前記ワーク軸の位置情報と前記測定データとに基づいて、前記第１駆動手段を介して前記ツール軸または前記ワーク軸の前記第１方向の位置を調整する制御手段と、
を含む研削装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、段取り作業を簡略化しつつ高精度の研削加工を実現するとともに、多様な形状の被加工物の研削加工における生産効率の向上を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施の形態の第１態様では、光学素材を加工する工具を回転可能に支持するツール軸と、光学素材を回転可能に支持するワーク軸とを備え、ワーク軸とツール軸を押し当てるように近づけて、ワーク軸に取り付けた光学素材をツール軸に取り付けた研削砥石で球面加工する光学素材の研削方法において、
ワーク軸の加工停止位置、ツール軸の旋回角度、およびツール軸を旋回させる旋回面上で研削砥石の先端とワーク軸の中心が一致するように、旋回面内におけるツール軸の当該ツール軸と直交する方向における移動量の設定に応じて、事前に各加工ポイントでのツール軸とワーク軸の、前記旋回面に直交する方向のズレ量を測定し、所望の光学素材の形状に合わせて、各加工ポイントでのツール軸とワーク軸のズレ量を前記測定データより修正して、光学素材の球面加工を行う。
【００１５】
本実施の形態の第２態様は、上述の第１態様の光学素子の研削方法を実施する研削装置において、
ワーク軸の加工停止位置を認識するセンサーと、
ツール軸の旋回角度をモニターするセンサーと、
ツール軸を旋回させる旋回面上でツール軸と直交する方向の移動量をモニターするセンサーと、
ツール軸およびワーク軸の可動範囲での基準面からの前記旋回面に直交する方向の変位を予め測定して入力し、前記センサーから得られた各軸の加工時の位置によって、各軸の前記旋回面に直交する方向のズレ量を演算する制御装置と、
前記制御装置からの演算結果からズレ量を補正する、ツール軸、またはワーク軸の一方を上下方向に移動させる上下軸と、
を有する構成とした。
【００１６】
上述の本実施の形態の各態様によれば、従来調整に手間取っていたツール軸とワーク軸の旋回面に直交する方向のズレ量を簡単に修正でき、光学素材に高精度の球面を加工できる。
【００１７】
また、対象とする光学素材の形状が変わっても、既に入力されている設定値を用いて調整を行うことが可能で、段取り時間の短縮も可能となり、多様な形状の光学素材の研削加工における生産効率が向上する。
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である研削方法を実施する研削装置の構成の一例を示す側断面図であり、図２は、本発明の一実施の形態である研削装置の平面図である。
【００１９】
図３は、本発明の一実施の形態である研削装置における制御系の構成例を示す概念図である。
図４は、本発明の一実施の形態である研削装置における加工時の各構成要素の位置関係を示す平面図である。
【００２０】
図１および図２に例示されるように、本実施の形態の研削装置Ｍは、ベース面２８の上にワーク軸コラム４および旋回ベース１８を搭載した構成となっている。
ワーク軸コラム４には、一対の軸受５を介してワーク軸２が水平に支持され、この軸受５により回転および矢印Ｘ方向（Ｘ軸方向）（第２方向）に移動可能にされている。
【００２１】
このワーク軸２の一端には、チャック３を介して光学素材等のワーク１（被加工物）が着脱自在に保持されている。
ワーク軸２には、ギア８とブラケット１０が取り付けられている。
【００２２】
ギア８はワーク軸２に同軸に固定され、当該ギア８に歯合する駆動ギア８ａおよび軸７を介して、ワーク軸コラム４の外側面に配置された回転モーター６の回転が伝達される構成になっている。
【００２３】
ブラケット１０はワーク軸２に空転可能に嵌合しており、外端部には、ワーク軸２と平行にワーク軸コラム４に固定された駆動シリンダ９（第２駆動手段）が接続されている。
これにより、ワーク軸２にはブラケット１０を介して、伸縮する駆動シリンダ９の推力が伝達され、図１の矢印Ｘ方向に前進および後退でき、ワーク１を後述のカップ形状の研削砥石１１（研削工具）に押し付けたり、離したりすることが可能である。
【００２４】
一方、旋回ベース１８には、ツール軸コラム１６が搭載され、このツール軸コラム１６には、ワーク軸２に対向する方向にツール軸ハウジング１２が水平に装着されている。
ツール軸ハウジング１２には、ツール軸１３が回転可能に同軸に支持され、このツール軸１３の先端部には、研削砥石１１が図示しないネジで交換可能に固定されている。
【００２５】
ツール軸１３の後端部にはプーリー１４が取り付けられ、ベルト１５を介して図示されていない回転モーターに接続されて、回転駆動される構成となっている。
ツール軸コラム１６およびツール軸ハウジング１２を介してツール軸１３を支持する旋回ベース１８は、旋回中心Ｏを中心として、矢印Ｓ方向（第４方向）に旋回する構成となっている。
【００２６】
旋回中心Ｏを通る鉛直線は、ワーク軸２に保持されたワーク１に加工される球面の球心
を通るように設定されている。
すなわち、旋回ベース１８に搭載されたツール軸１３は加工する球面の球心を通る旋回中心Ｏとして、サーボモーター１７（第４駆動手段）によって矢印Ｓ方向に旋回自在に取り付けられている。
【００２７】
サーボモーター１７にはロータリーエンコーダー２６が取り付けられており、ツール軸１３の回転中心軸Ａとワーク軸２の回転中心軸Ｂとの間の相対する角度θの測定および設定を行うことができる。
【００２８】
ツール軸コラム１６は旋回中心Ｏを軸に回転する旋回ベース１８上の旋回面（すなわちワーク軸２の回転中心軸Ｂとツール軸１３の回転中心軸Ａを含む平面）内において、ツール軸１３の回転中心軸Ａに対して直交する矢印Ｙ方向（第３方向）（Ｙ軸方向）にスライド可能に設置され、送りねじ１９、ナット２０にて矢印Ｙ方向における移動量が調整可能になっている。
【００２９】
この送りねじ１９にはカップリング２１を介してサーボモーター２２（第３駆動手段）が接続され、サーボモーター２２の回動によってツール軸１３の矢印Ｙ方向における移動量が制御される。
【００３０】
ツール軸コラム１６の外側面には、ツール軸コラム１６の矢印Ｙ方向の移動量をモニターするレーザー変位センサー２７が取り付けられている。
ツール軸ハウジング１２は鉛直方向（すなわち、旋回面に直交する図１の上下方向）の矢印Ｚ方向（Ｚ軸方向）（第１方向）に送りねじ２３にて移動可能に固定され、ツール軸１３の矢印Ｚ方向の調整が可能となっている。
【００３１】
送りねじ２３には、サーボモーター２４（第１駆動手段）が接続されており、サーボモーター２４の回動によって、ツール軸１３の矢印Ｚ方向の調整が行われる。
ロータリーエンコーダー２６とレーザー変位センサー２７はそれぞれ制御装置２５（制御手段）に接続されている。
【００３２】
また、制御装置２５は、上述の回転モーター６、駆動シリンダ９、サーボモーター１７、サーボモーター２２、サーボモーター２４に接続され、これらに制御信号を送って各モーターやシリンダを駆動することが可能になっている。
【００３３】
ロータリーエンコーダー２６はツール軸１３の回転中心軸Ａとワーク軸２の回転中心軸Ｂとの間の相対角度θを計測して制御装置２５に入力し、レーザー変位センサー２７は矢印Ｙ方向の座標を計測して制御装置２５に入力することが可能である。
【００３４】
ここで、レーザー変位センサー２７は渦電式変位センサーなどの位置センサーであっても構わない。
本実施の形態の研削装置Ｍの場合、制御装置２５は、たとえば、マイクロプロセッサ等を備えた情報処理で構成され、制御装置２５には、メモリ２５ａが設けられている。
【００３５】
このメモリ２５ａには、後述のような情報が格納されるデータテーブル２５ｂ（記憶手段）と、後述のような研削装置Ｍの制御や演算動作を行うための制御プログラム２５ｃが記憶されている。
【００３６】
すなわち、制御装置２５は、制御プログラム２５ｃを実行することで、データテーブル２５ｂの情報を用いた後述の制御動作や演算動作を行う。
図３に例示されるように、本実施の形態の場合、制御装置２５は、以下のような情報を
メモリ２５ａのデータテーブル２５ｂに記憶する。
【００３７】
すなわち、装置基準面として設けたベース面２８を基準とした場合に、ツール軸１３の回転中心軸Ａが矢印Ｓ方向に旋回可能な範囲で旋回したときの矢印Ｓ方向の各座標（θ１、θ２、…、θｎ）に対するツール軸１３のＺ軸方向の変位量（Ｚθ１、Ｚθ２、…、Ｚθｎ）と、
ツール軸１３が矢印Ｙ方向に移動可能な範囲で移動したときの矢印Ｙ方向の各座標（Ｙ１、Ｙ２、…、Ｙｎ）に対するツール軸１３のＺ軸方向の変位量（ＺＹ１、ＺＹ２、…、ＺＹｎ）と、
ワーク軸２が矢印Ｘ方向に移動可能な範囲で移動したときの矢印Ｘ方向の各座標（Ｘ１、Ｘ２、…、Ｘｎ）に対するワーク軸２のＺ軸方向の変位量（ＺＸ１、ＺＸ２、…、ＺＸｎ）が、予めデータテーブル２５ｂに入力されている。
【００３８】
次に本実施の形態の研削装置Ｍによる加工方法を説明する。
制御装置２５は、対象とするワーク１の加工完了後の形状における目標の曲率半径の入力値から研削砥石１１の直径を設定し、ツール軸１３の回転中心軸Ａ、ワーク軸２の回転中心軸Ｂの相対角度θを算出する。
【００３９】
次に、制御装置２５は、図２および図４に示す旋回中心Ｏを中心としてツール軸１３（旋回ベース１８）をサーボモーター１７によって相対角度θだけ旋回させる。
次に、制御装置２５は、研削砥石１１の先端部１１ａとワーク軸２の回転中心軸Ｂとが一致するように、ツール軸コラム１６をサーボモーター２２によって図２および図４の矢印Ｙ方向に移動させて調整する。
【００４０】
調整が完了したら、制御装置２５は、ツール軸１３の位置座標（θｔｎ、Ｙｔｎ）をロータリーエンコーダー２６およびレーザー変位センサー２７から読み取って確定する。
このとき、ワーク１である所望の光学素材の形状が凸形状ならば図４の状態になるが、凹形状の場合は、制御装置２５は、回転中心軸Ｂに対して、研削砥石１１の反対側の先端部１１ｂを合わせる。すなわち、図４の研削砥石１１の左上部側を先端部１１ｂを回転中心軸Ｂに合わせる。
【００４１】
次に、制御装置２５は、ワーク１を所望の中肉厚さ（この場合、ワーク１の光軸（回転中心軸Ｂ）方向における厚さ寸法）に仕上げるため、加工時のワーク軸２の送り量（矢印Ｘ方向における移動量）を設定する。
【００４２】
ワーク軸２の送り量は、駆動シリンダ９の押し出し量で調整し、ワーク軸２が加工を完了する座標Ｘｎを決定する。
制御装置２５は、押し出し量が設定値に達したかどうかを、ワーク軸２の矢印Ｘ方向の変位を検出する図示しないセンサーで認識する。
【００４３】
これまでの段取り作業で設定してきたワーク軸２、ツール軸１３等の各軸の状態（座標ポイントの情報）は、制御装置２５に常に送信されている。
上記送信された情報を受信した制御装置２５では、ワーク軸２の座標Ｘｗｎに対するベース面２８からのワーク軸２の変位のデータＺｗｎ（Ｘｗｎ）を予め測定してデータテーブル２５ｂに入力されている変位のデータから読み出し、ついでツール軸１３の座標θｔｎおよびＹｔｎに対するベース面２８からのツール軸１３の変位のデータＺｔｎ（θｔｎ，Ｙｔｎ）＝Ｚθｎ＋ＺＹｎを同様に予め測定してデータテーブル２５ｂに入力してある変位のデータから読み出す。
【００４４】
ここで、制御装置２５のデータテーブル２５ｂに入力されている各軸の予め測定データ
を概念的に現すと図３のようになる。
制御装置２５は、データテーブル２５ｂから読み出した各軸のベース面２８からの変位データを元に以下の（１）式を使い、ツール軸１３とワーク軸２の軸の矢印Ｘ方向における変位の差分量δの演算を行う。
【００４５】
δｎ＝Ｚｗｎ（Ｘｗｎ）−Ｚｔｎ（θｔｎ，Ｙｔｎ）・・・（１）
δｎが算出された後は、制御装置２５はツール軸１３に設けたサーボモーター２４に信号を送り、差分量δｎだけツール軸１３を矢印Ｚ方向に移動する。
【００４６】
以上の制御によってワーク１の加工動作完了時にはワーク軸２とツール軸１３は図１の矢印Ｚ方向の位置ずれが無く一致した状態になる。
本実施の形態の研削装置Ｍによれば、ワーク軸２とツール軸１３の間に、図１の矢印Ｚ方向の変位の差が無く、両者のＺ軸方向の高さが一致した状態でワーク１の加工が完了するため、ワーク１としての所望の光学素材の形状に対して、良好な形状精度をもった光学機能面の創成を実現できる。
【００４７】
また、データテーブル２５ｂに予め各加工ポイントでのツール軸１３とワーク軸２の変位量のデータが格納されていることで、加工対象となる光学素材等のワーク１の形状が変更されても、制御装置２５は、ツール軸１３の矢印Ｚ方向の位置調整を容易に行うことができ、ワーク１の形状仕様の変更等に伴う段取り時間の短縮が図れ、生産効率が向上する。
【００４８】
すなわち、本実施の形態の研削装置Ｍによれば、段取り作業を簡略化しつつワーク１に対する高精度の研削加工を実現するとともに、多様な形状のワーク１の研削加工における生産効率の向上を実現することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
次に本発明の他の実施の形態を説明する。
以下の実施の形態２では、研削砥石１１の損耗を考慮したツール軸１３の位置調整を行う方法を例示する。
【００５０】
本実施の形態２において用いられる基本的な装置構成は、上述の実施の形態１に例示した研削装置Ｍと同じである。
ただし、制御装置２５の制御プログラム２５ｃが、後述のアルゴリズムによる演算機能をさらに備えている点が異なる。
【００５１】
次に、本発明の実施の形態２での加工方法を説明する。
研削砥石１１として、たとえばダイヤモンドの砥粒および金属材料を主成分とした結合剤を焼結した材料を用いた場合、研削加工を行うにつれて砥粒のダイヤモンドが脱粒する。
【００５２】
多数の光学素材等のワーク１を連続して加工した場合、研削砥石１１のワーク１と繰り返し当接する接点は摩耗して変形し、ワーク軸２の加工完了位置は初期設定位置よりも、図１の矢印Ｘ方向でツール軸１３の側にシフトする。
【００５３】
ワーク１が凸形状の場合、研削砥石１１の先端から旋回中心Ｏの距離は長くなり、所望とするワーク１の形状よりも曲率半径Ｒは大きくなる。逆に、所望とするワーク１が凹形状の場合は、所望とするワーク１の形状よりも曲率半径Ｒは小さくなり、加工完了後の球面は所望の曲率半径からはずれ、球面の中心部には研削残り（へそ）が生じてしまう。
【００５４】
そこで、上述のような研削砥石１１の形状変化に伴って、ツール軸１３の回転中心軸Ａとワーク軸２の回転中心軸Ｂがなす相対角度θと、ツール軸１３の旋回ベース１８上のツール軸１３に直交する矢印Ｙ方向の位置を修正する必要がある。
【００５５】
本実施の形態２の場合、上述の修正は、制御装置２５によって次のように行われる。
まず、ワーク軸２の加工完了の位置の座標Ｘｗｒを決定する。すなわち、制御装置２５に座標Ｘｗｒを入力する。
【００５６】
次に、簡易曲率計で測定した加工後のワーク１の曲率半径Ｒｒと研削残り（へそ）の直径Ｄｒを制御装置２５に入力する。
制御装置２５の制御プログラム２５ｃには、上記入力された曲率半径Ｒｒと直径Ｄｒの情報を使って座標Ｘｒでの演算を行う補正アルゴリズムが実装されており、ツール軸１３の回転中心軸Ａとワーク軸２の回転中心軸Ｂがなす相対角度θとツール軸１３と旋回ベース上でツール軸１３に直交する図２の矢印Ｙ方向の座標Ｙは、補正後の相対角度θｔｒと位置Ｙｔｒとして算出される。
【００５７】
次に、制御装置２５は、上記演算結果を用いて、ツール軸１３の座標（相対角度θｔｒおよび位置Ｙｔｒ）より、ツール軸１３の図１の矢印Ｚ方向の変位量のデータＺｔｒ（θｔｒ，Ｙｔｒ）を、データテーブル２５ｂに予め入力されている測定データから読み出すと共に、ワーク軸２の加工完了位置Ｘｗｒでのベース面２８からのワーク軸２の変位量Ｚｗｒ（Ｘｗｒ）もデータテーブル２５ｂから読み出し、上述の（１）式と同様の（２）式に入力して各軸の変位量の差分δｒの演算処理を行う。
【００５８】
δｒ＝Ｚｗｒ（Ｘｗｒ）−Ｚｔｒ（θｔｒ，Ｙｔｒ）・・・（２）
制御装置２５は、この（２）式の演算結果として得られた両軸の変位量の差分δｒに基づいて、ツール軸１３を図１の矢印Ｚ方向に移動する信号をサーボモーター１７へ発信し、ワーク軸２とツール軸１３のＺ軸方向の位置を一致させる制御を行う。
【００５９】
以上の制御装置２５による制御によって連続加工で研削砥石１１が摩耗しても、ワーク１としての所望の光学素材の中肉厚さ、曲率半径、研削残り（へそ）の補正を行うことができ、ワーク１の加工動作完了時にはワーク軸２とツール軸１３は図１の矢印Ｚ方向での位置ずれ（変位量）が無く一致する。
【００６０】
加工完了後のワーク１には、研削残り（へそ）が発生することがなく、かつ、ワーク１の中肉厚さおよび曲率半径も設計通りの値となる。
本実施の形態２によれば、光学素材等のワーク１の形状が変化したり補正を行ってもワーク軸２とツール軸１３の図１の矢印Ｚ方向の位置ずれ（変位）が無く、ワーク軸２とツール軸１３の矢印Ｚ方向の位置が一致した状態を維持して研削加工が完了するため、ワーク１において良好な形状精度をもった加工面が得られる。
【００６１】
また、ツール軸１３の矢印Ｚ方向の位置修正は、加工後の光学素材等のワーク１の中肉厚さ、曲率半径、研削残り（へそ）の大きさを測定して制御装置２５に入力するだけでよく、作業効率が向上する。
【００６２】
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
［付記１］
光学素材を加工する工具を回転可能に支持するツール軸と、光学素材を回転可能に支持するワーク軸からなり、ワーク軸とツール軸を押し当てるように近づけて、ワーク軸に取り付けた光学素材をツール軸に取り付けた研削砥石で球面加工する光学素材の研削方法に
おいて、装置に鉛直方向の基準面を設定し、ツール軸、ワーク軸の可動可能範囲にわたって、予めツール軸、ワーク軸の鉛直方向の変位を測定し、所望とする光学素材の形状によって、加工ポイントでのツール軸とワーク軸の鉛直方向のズレ量を測定データより調整する工程を特徴とする光学素材の研削方法。
［付記２］
付記１に示す光学素材の研削方法で、所望とする光学素材の形状を加工する際の加工ポイントでのワーク軸とツール軸の位置を夫々モニターするセンサーと、ワーク軸の可動範囲における装置基準面からのワーク軸高さの変位と、ツール軸の可動範囲における基準面からのツール軸高さの変位とが入力され、光学素材の加工ポイントでワーク軸高さとツール軸高さが一致するように演算可能な制御ボックスと、制御ボックスからの指令を受けてツール軸またはワーク軸を装置鉛直方向に移動可能にする移動軸を備えたことを特徴とする光学素材の研削装置。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態である研削方法を実施する研削装置の構成の一例を示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である研削装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である研削装置における制御系の構成例を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態である研削装置における加工時の各構成要素の位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  ワーク
２  ワーク軸
３  チャック
４  ワーク軸コラム
５  軸受
６  回転モーター
７  軸
８  ギア
８ａ  駆動ギア
９  駆動シリンダ
１０  ブラケット
１１  研削砥石
１１ａ  先端部
１１ｂ  先端部
１２  ツール軸ハウジング
１３  ツール軸
１４  プーリー
１５  ベルト
１６  ツール軸コラム
１７  サーボモーター
１８  旋回ベース
１９  送りねじ
２０  ナット
２１  カップリング
２２  サーボモーター
２３  送りねじ
２４  サーボモーター
２５  制御装置
２５ａ  メモリ
２５ｂ  データテーブル
２５ｃ  制御プログラム
２６  ロータリーエンコーダー
２７  レーザー変位センサー
２８  ベース面
【図１】
2010125590.tif 000003
【図２】
2010125590.tif 000004
【図３】
2010125590.tif 000005
【図４】
2010125590.tif 000006