(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機に固定するステーと、このステーに第１支軸を介して回転自在に支承した第１の支持リンクと、この第１の支持リンクに第２支軸を介して回転自在に支承した第２の支持リンクと、この第２の支持リンクにワーク支持軸を介して支承したワーク支持部とを有するワーク保持装置において、
前記ステーと第１の支持リンクとの間および第１の支持リンクと第２の支持リンクとの間の少なくとも一方に、抵抗付与部材を設けたことを特徴とするワーク保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、研磨機におけるワーク保持装置、更に詳しくは光学素子等の研磨におけるワークの回転軸を直交する２軸を介して加工機に支持したリンク式のワーク保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リンク式のワーク保持装置としては、例えば特開昭６３−１２００６９号公報に記載されたものが知られている。これを図１０を参照して説明すると、研磨機上軸の揺動機構（図示せず）に連結したステー１０１の下端部には、一対のコ字型の支持リンク１０３と１０４からなるリンク機構１０２が設けられ、このリンク機構１０２は、支持リンク１０３と１０４とが互いに直交するようにして両開放端を互いに回転自在に枢軸１０５により枢着している。一方の支持リンク１０３の中心部はステー１０１に回転自在に枢軸１０６により枢着され、他方の支持リンク１０４の中心部には孔１０４ｇがあけられており、その内側に、ベアリング１０８、円筒状の永久磁石１０９、保持筒１０７が配されている。また被加工レンズ１１１が貼り付けられた貼付皿１１６が、上記永久磁石１０９の磁力により、保持筒１０７内に保持されている。
【０００３】
そして、ステー１０１及びリンク機構１０２が下降し、被加工レンズ１１１の下方に配置されている研磨皿１１２上に被加工レンズ１１１がセットされたあと、研磨皿１１２が図示しないモータによって回転を開始し、同時に、図示しない揺動機構によってステー１０１が揺動運動を開始すると、研磨皿１１２に接触したレンズ１１１は研磨皿１１２によって研磨される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のリンク機構におけるワーク保持装置においては、各枢軸１０５，１０６を中心とする各支持リンク１０３，１０４の回転性（正逆方向での回転性）が良すぎるためにかえって以下の不具合を生じていた。
【０００５】
（１）加工終了後、被加工レンズ１１１が研磨皿１１２から離反しようとする際に、被加工レンズ１１１が研磨皿１１２の回転力及び密着抵抗力につられて傾斜又は振動を起こし、加工レンズの外観品質の低下や研磨皿表面の損傷をまねくことがある。
【０００６】
（２）加工中に際しても、被加工レンズ１１１および研磨皿１１２の種類によっては相互の密着抵抗力が強くかかるため、細かな振動（ビビリ）をくり返し発生し、加工レンズ外観品質やＮＲ品質の低下、及び研磨皿表面の損傷をまねくことがある。さらに密着抵抗力がさらに強い場合には、加工中に被加工レンズ１１１が研磨皿１１２表面から離反（脱落）してしまうこともある。
【０００７】
（３）フリーの状態、即ち、被加工レンズ１１１と研磨皿１１２が当接していない状態においても、わずかな重心位置のズレによって、ステー１０１と各支持リンク１０３，１０４間に傾斜が残ることがあり、自動着脱を行なう際に着脱不良を起こしやすいという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、加工終了時、及び加工中の各支持リンクの傾斜、及び振動の発生を抑え、さらにワーク自動着脱時において、ワークの傾斜が発生しないリンク機構を有したワーク保持装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のワーク保持装置では、加工機に固定するステーと、このステーに第１支軸を介して回転自在に支承した第１の支持リンクと、この第１の支持リンクに第２支軸を介して回転自在に支承した第２の支持リンクと、この第２の支持リンクにワーク支持軸を介して支承したワーク支持部とを有するワーク保持装置において、前記ステーと第１の支持リンクとの間および第１の支持リンクと第２の支持リンクとの間の少なくとも一方に、抵抗付与部材を設けたことを特徴としている。
【００１０】
【作用】
本発明におけるワーク保持装置では、ステーと第１の支持リンクとの間および第１の支持リンクと第２の支持リンクとの間の少なくとも一方に例えば弾性体、粘性体等の抵抗付与部材を設け、これにより両部材間の回転自在性を残しつつ、若干の動作抵抗を加え、もってブラブラ状態をなくす。
【００１１】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明に係るワーク保持装置の実施例を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
（実施例１）
図１〜５に本発明の第１実施例を示す。図１はワーク保持装置の全体を示す正面図、図２はリンク機構部を示す分解斜視図、図３はリンク機構部の第１支軸部分を破断して示す平面図、図４はリンク機構部の第２支軸部分を破断して示す正面図、図５は自動着脱時におけるローダーアームとの位置関係を表わす斜視図である。
【００１３】
図１において、１は加工機としての研磨機の上軸１４にボルト１５を介して固設されたステーで、その下端部には孔１ｅが設けられている。ステー１には、コの字型の第１の支持リンク３が、孔１ｅを介してその中心軸線Ｘを揺動中心として揺動できるように回転自在に取り付けられている。その詳細を、図２及び３にて説明する。
【００１４】
第１の支持リンク３の中央部に設けられたベアリング孔３ｅには、カラー１７を挟むようにして一対のフランジ付ベアリング１８，１８が挿入されている。また、ベアリング孔３ｅには、その同軸上に、ベアリング孔３ｅよりも径の大きい座ぐり部３ｆが、正面側（図３中、左側）から設けられ、そこに座ぐり部３ｆの内径とほぼ等しい外径を有するＯリング１９がはめこまれており、さらに、先端におねじを螺刻した連結棒２０が挿通されている。
【００１５】
また、孔１ｅ側には、円筒形状を有した受け部２１が嵌着されており、その一端には、前記フランジ付ベアリング１８の内輪と同じ径を有する突起部２１ｂが形成されている。そして、連結棒２０が、受け部２１の内径部に設けられためねじ２１ａに、突起部２１ｂのある側からねじ込まれ、ステー１を介してその反対側（図３中、右側）から、ダブルナット２２によって取り付けられている。上記により、連結棒２０はステー１側に固定されることになり、また、第１の支持リンク３は、フランジ付ベアリング１８を介して、連結棒２０、及び受け部２１に対して回動自在に保持される。即ち、ステー１に対して回動自在に保持されることになる。
【００１６】
また、第１の支持リンク３の両開放端３ａ，３ｂには、コの字型の第２の支持リンク４の両開放端４ａ，４ｂが、軸線Ｙを揺動中心として揺動できるように、回転自在に取り付けられている。その詳細を、図２及び４にて説明する。二股形状に形成された第１の支持リンク３の各開放端３ａ，３ｂには、それぞれピン孔３ｃ，３ｄが設けられている。また、第２の支持リンク４の各開放端４ａ，４ｂにおいても、それぞれピン孔４ｃ，４ｄが設けられており、さらに上記ピン孔４ｃ，４ｄと同軸上にピン孔４ｃ，４ｄよりも径の大きい座ぐり部４ｅ，４ｆが各開放端両側に設けられており、座ぐり部４ｅ，４ｆの径とほぼ等しい径を有するＯリング２３が挿入されている。そして、上記第１の支持リンク３と、第２の支持リンク４の各開放端３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂに設けられたピン孔３ｃ，３ｄ，４ｃ，４ｄが軸線Ｙ上に配置され、各開放端にピン２４が挿入され、その両端より、ピン抜止め板２５を、ビス等を用いて取り付けられている。
【００１７】
また、第２の支持リンク４の中央部には、ベアリング孔４ｇが設けられており、そこにベアリング８が挿入され、下部に設けられたリング状の抑え１３により、抜落ちを防止している。このベアリング８の内側には、保持筒７が固定されている。１６はワーク支持部としての貼付皿で、被加工レンズ１１を、その下端面１６ａにヤニ等の接着剤により直接貼り付けて保持している。また貼付皿１６の上端円柱部１６ｂは、ワーク支持軸として機能しており、保持筒７の内径部とガタを生ずることなく、かつ円滑に抜きさしできる寸法になっている。
【００１８】
なお、ワーク軸線、即ち、ワーク支持軸を有するワーク支持部としての貼付皿１６を保持するベアリング８の中心軸線をＺとすると、ワーク支持軸のワーク軸線と前記中心軸線Ｚとは一致し、同軸線Ｚ、及びＸ，Ｙは１点で交差するように構成されている。
【００１９】
また、ステー１には、エアシリンダ５０が取付具５１を介して取り付けられており、このエアシリンダ５０のピストン軸５２の下端部には、取付座５３を介して永久磁石９が取り付けられている。ピストン軸５２は、エアー通路５４，５５を介してなされるエアーの吸引、排出の切り替えにより、上昇、下降を行なうものであるが、その下降位置においては、貼付皿１６のフランジ部１６ｃの上端面が保持筒７に当接した状態で、永久磁石９の磁力が、貼付皿１６に充分届きうる（引力が効く）位置にまで近接し、貼付皿１６は、その磁力によって保持される。
【００２０】
さらに、貼付皿１６の下方には、ワーク軸線Ｚと同軸上に研磨皿１２が配置されている。
【００２１】
また、図５において、２６はローダーアームで、図示せぬ移動機構、及び位置決め機構により、その先端部に固定された吸着筒２７の中心軸が、ワーク軸線Ｚと一致する位置に進退自在に移動する。そして、吸着筒２７は、貼付皿１６のフランジ部１６ｃの径より少し小さい内径を有しており、図示せぬ吸引、排出機構と連通している。
【００２２】
次に、上記構成からなる本実施例のワーク保持装置の動作を説明する。
【００２３】
まず、加工を行なうには、エアシリンダ５０のエアー切替により、ピストン軸５２に取り付けられた永久磁石９が下降した位置において、被加工レンズ１１が貼り付けられた貼付皿１６が保持筒７に挿入され、永久磁石９の磁力によって、貼付皿１６が引きつけられ、保持される。次に、研磨機上軸１４が下降して、被加工レンズ１１が、研磨液（不図示）が供給されている研磨皿１２の球面上に当接する。次に、エアシリンダ５０のエアー切替により、永久磁石９が上昇し、研磨皿１２が図示せぬモータにより高速回転を始めると同時に、図示せぬ揺動機構によって、揺動運動を始める。
【００２４】
このとき、ステー１と第１の支持リンク３との連結部に配されたＯリング１９が連結棒２０と第１の支持リンク３に設けられた座ぐり部３ｆとの間で摺接するため、その摺動抵抗により、回動しようとする動きに制動力が働いて、その回転自在性を適度に抑止しながら回動する。また同様に、第１の支持リンク３と、第２の支持リンク４との連結部に配されたＯリング２３が、第１の支持リンク３の開放端３ａ（及び３ｂ）と、第２の支持リンク４の開放端４ａ（及び４ｂ）、さらに、ピン２４との間で摺接するため、その摺動抵抗により、回動しようとする力に対して制動力が働いて、適度にその回転自在性を抑止しながら回動する。上記により、被加工レンズ１１、及び貼付皿１６は、研磨皿１２の回転にならった回動を行ない、被加工レンズ１１が研磨され球面加工される。
【００２５】
次に、所定時間経過後、加工が終了すると、再びエアシリンダ５０のエアー切替により永久磁石９が下降する。そして、研磨機上軸１４が上昇することにより、被加工レンズ１１が研磨皿１２の表面から離脱する。なお、このときにも、前述のＯリング１９及びＯリング２３によるリンク各支持部の回転自在性の適度な制御により、リンクが傾斜することなく研磨皿１２当接中の水平度が保たれる。
【００２６】
この後、図５に示すように、ローダーアーム２６が図示せぬ移動機構及び位置決め機構により、その先端部の吸着筒２７の中心軸がワーク軸線Ｚと一致する位置にくるまで移動する。そして、再び研磨機上軸１４が、貼付皿１６のフランジ部１６ｃが吸着筒２７に当接する位置まで下降する。次に、図示せぬ吸引機構により、吸着筒２７内に負圧が働き、貼付皿１６が吸着されると同時に、エアシリンダ５０のエアー切替により、永久磁石９が上昇し、そして、再び研磨機上軸１４が上昇することにより、ワークのローダーアーム２６への受け渡しが完了する。
【００２７】
本実施例によれば、加工中、加工開始及び終了時に、各支持リンク３，４が研磨皿１２の高速回転力にもっていかれようとする働き、即ち、急激なフラレやビビリの現象を、抵抗付与部材としてのＯリング１９，２３により防止することができるため、ワークの加工品質を保持し、かつ、研磨皿１２の表面を痛める危険性もなく、安定した加工が行なえる。さらに、自動着脱時においても、ステー１及び各支持リンク３，４間に傾斜が殆ど生じないため、スムーズな着脱が可能となる。
【００２８】
（実施例２）
図６〜７に本発明の実施例２を示す。図６はリンク機構部の第１支軸部分を破断して示す平面図、図７はリンク機構部の第２支軸部分を破断して示す正面図である。
【００２９】
本実施例においては、第１の支持リンク３の正面側（図６中、左側）と、連結棒２０との間に弾性材２８を介在させた。また、第２の支持リンク４の各開放端４ａ，４ｂの両側と、第１の支持リンク３の各開放端３ａ，３ｂとの間にも、弾性材２８を介在させた。
【００３０】
抵抗付与部材として機能する弾性材２８としては、合成ゴム、ウレタンゴム、ビニール等のリング状シート、または、シールテープ、ビニールテープ等の巻き付けによるものが使用できる。
【００３１】
また、実施例１にて設けていた、座ぐり部３ｆ、Ｏリング１９、及び座ぐり部４ｅ，４ｆ、Ｏリング２３は配していない。その他の構成は、第１実施例と同様である。
【００３２】
本実施例では、弾性材２８が連結棒２０、第１の支持リンク３、フランジ付ベアリング１８の各々と摺接するため、その摺動抵抗により、ステー１と第１の支持リンク３との間の回転自在性を適度に制御する。さらに、弾性材２８が、第１の支持リンク３、第２の支持リンク４、ピン２４の各々と摺接するため、その摺動抵抗により、第１の支持リンク３と第２の支持リンク４との間の回転自在性を適度に制御する。
【００３３】
本実施例によれば、座ぐり部を設けずに、構造が簡単にして実施例１と同様の効果を得られる。
【００３４】
（実施例３）
図８〜９に本発明の実施例３を示す。図８はリンク機構部の第１支軸部分を破断して示す平面図、図９はリンク機構部の第２支軸部分を破断して示す正面図である。
【００３５】
本実施例では、第１、第２実施例のＯリング、弾性材にかわって、グリスを用いた。まず、第１の支持リンク３のベアリング孔３ｅ内に高粘度のグリス２９を充填した。グリス２９はベアリング孔３ｅの両端から取り付けられたフランジ付ベアリング１８とカラー１７に取り囲まれて充填されている。また、第１の支持リンク３の両開放端３ａ，３ｂと、第２の支持リンク４の両開放端４ａ，４ｂに設けられた座ぐり部４ｈ，４ｉとの間のすきまにも、高粘度のグリス２９が充填されている。さらに両開放端４ａ，４ｂの座ぐり部４ｈ，４ｉのさらに外周から、Ｏリング３０（又はシール材）をはめ込んで、グリス２９の流出を防いでいる。その他の構成は、第１実施例と同様である。
【００３６】
本実施例では、グリス２９のもつ粘性力が、連結棒２０、カラー１７、フランジ付ベアリング１８、第１の支持リンク３の各々の間で相互に働いて、ステー１と第１の支持リンク３との間の回転自在性を適度に制御している。さらに、グリス２９のもつ粘性力が、第１の支持リンク３の両開放端３ａ，３ｂ、第２の支持リンク４の両開放端４ａ，４ｂ、ピン２４の各々の間で相互に働いて、第１の支持リンク３と第２の支持リンク４との間の回転自在性を適度に制御している。
【００３７】
本実施例によれば、抵抗付与部材として、粘性体（グリス）を用いたことにより、実施例１，２における場合よりも、よりムラのない均一な回転制御性を得られることができる。さらに、副次的効果として、フランジ付ベアリング１８の防水性を向上させ、劣化を防ぐ効果も得られる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明におけるワーク保持装置によれば、加工終了時、及び加工中の各支持リンクの傾斜、及び振動を抑えることにより、加工レンズ外観品質及びＮＲ品質の低下、そして、研磨皿表面を痛めることを防止することが可能となった。さらに、ワーク自動着脱時においてワークの傾斜が発生しないため、スムーズに自動着脱することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のワーク保持装置の全体を示す正面図である。
【図２】実施例１のリンク機構部を示す分解斜視図である。
【図３】実施例１のリンク機構部の第１支軸部分を破断して示す平面図である。
【図４】実施例１のリンク機構部の第２支軸部分を破断して示す正面図である。
【図５】実施例１の自動着脱時におけるローダーアームとの位置関係を表わす斜視図である。
【図６】実施例２のリンク機構部の第１支軸部分を破断して示す平面図である。
【図７】実施例２のリンク機構部の第２支軸部分を破断して示す正面図である。
【図８】実施例３のリンク機構部の第１支軸部分を破断して示す平面図である。
【図９】実施例３のリンク機構部の第２支軸部分を破断して示す正面図である。
【図１０】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１  ステー
１ｅ  孔
３  第１の支持リンク
３ａ  開放端
３ｂ  開放端
３ｃ  ピン孔
３ｄ  ピン孔
３ｅ  ベアリング孔
３ｆ  座ぐり部
４  第２の支持リンク
４ａ  開放端
４ｂ  開放端
４ｃ  ピン孔
４ｄ  ピン孔
４ｅ  座ぐり部
４ｆ  座ぐり部
４ｇ  ベアリング孔
４ｈ  座ぐり部
４ｉ  座ぐり部
７  保持筒
８  ベアリング
９  永久磁石
１１  被加工レンズ
１２  研磨皿
１３  抑え
１４  研磨機上軸
１５  ボルト
１６  貼付皿
１６ａ  下端面
１６ｂ  上端円柱部
１６ｃ  フランジ部
１７  カラー
１８  フランジ付ベアリング
１９  Ｏリング
２０  連結棒
２１  受け部
２１ａ  めねじ
２２  ナット
２３  Ｏリング
２４  ピン
２５  ピン抜止め板
２６  ローダーアーム
２７  吸着筒
２８  弾性材
２９  グリス
３０  Ｏリング
５０  エアシリンダ
５１  取付具
５２  ピストン軸
５３  取付座
５４  エアー通路
５５  エアー通路
１０１  ステー
１０２  リンク機構
１０３  支持リンク
１０４  支持リンク
１０４ｇ  孔
１０５  枢軸
１０６  枢軸
１０７  保持筒
１０８  ベアリング
１０９  永久磁石
１１１  被加工レンズ
１１２  研磨皿
１１６  貼付皿
【図１】
0003635499.tif 000002
【図２】
0003635499.tif 000003
【図３】
0003635499.tif 000004
【図４】
0003635499.tif 000005
【図５】
0003635499.tif 000006
【図６】
0003635499.tif 000007
【図７】
0003635499.tif 000008
【図８】
0003635499.tif 000009
【図９】
0003635499.tif 000010
【図１０】
0003635499.tif 000011