JP2002355741A - レンズ研削加工方法及びレンズ研削加工装置 - Google Patents

レンズ研削加工方法及びレンズ研削加工装置

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JP2002355741A
JP2002355741A JP2001166918A JP2001166918A JP2002355741A JP 2002355741 A JP2002355741 A JP 2002355741A JP 2001166918 A JP2001166918 A JP 2001166918A JP 2001166918 A JP2001166918 A JP 2001166918A JP 2002355741 A JP2002355741 A JP 2002355741A
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Japan
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lens
speed
grinding
axis
rotation
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JP2001166918A
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Yoshiyuki Hatano
義行 波田野
Toshihiro Iwai
俊宏 岩井
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Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
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Publication date
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】眼鏡レンズのレンズ回転軸の回転速度又はレン
ズ回転軸と砥石軸との軸方向相対位置の制御速度又はレ
ンズ軸と砥石軸との軸間距離制御速度が機械的速度限界
を超えていないのかどうかをチェックし、超えていた場
合にそれらの速度のうちの少なくとも一つを修正して、
現実の機械的限界速度を考慮した回転速度で眼鏡レンズ
の研削加工を行うことができるレンズ研削加工方法及び
レンズ研削加工装置を提供すること。 【解決手段】眼鏡レンズMLを回転させるレンズ回転軸
23,24の回転速度と、レンズ回転軸と砥石軸との軸
方向相対位置の制御速度と、レンズ軸O2と回転軸(砥
石軸)O1との軸間距離制御速度との少なくとも一つを
求める工程と、求められた速度が機械的限界速度を超え
ていないかどうかをチェックする工程と、 超えた場合
にそれらの速度のうちの少なくとも一つを修正する工程
とを有するレンズ研削加工方法及びレンズ研削加工装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡レンズを挟持
して回転するレンズ回転軸と、眼鏡レンズを眼鏡フレー
ム等の玉型形状に研削加工する研削砥石回転軸との軸間
距離を調整して、眼鏡レンズを研削加工するためのレン
ズ研削加工方法及びレンズ研削加工装置に関し、特に眼
鏡レンズを回転させるレンズ回転軸の回転速度又はレン
ズ回転軸と砥石軸との軸方向における相対的な移動速度
又はレンズ軸と砥石軸との軸間距離変化速度の制御に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来からレンズ研削装置としては、後端
部を中心に前端部が上下に揺動可能に設けられ且つ左右
方向に移動駆動可能なキャリッジと、左右に延び且つ前
記キャリッジの前端部に保持された一対のレンズ回転軸
と、前記レンズ回転軸を回転駆動するレンズ軸回転駆動
モータと、前記キャリッジの前端部を昇降駆動する昇降
駆動モータと、前記レンズ回転軸の下方に配設された研
削砥石と、前記研削砥石を回転駆動する砥石駆動モータ
を備えるものがある。
【0003】この様なレンズ研削装置では、一対のレン
ズ回転軸間に被加工レンズ(未加工で円形の眼鏡レン
ズ)を保持させ、前記レンズ軸回転モータを眼鏡(メガ
ネ)の玉型形状データ(θi,ρi)の回転角θiに基
づいて回転制御すると共に、前記昇降駆動モータを眼鏡
(メガネ)の玉型形状データ(θi,ρi)の動径ρi
に基づいて駆動制御して、キャリッジの前端部,レンズ
回転軸及び被加工レンズを回転角θiに対応させて一体
的に昇降駆動させ、この被加工レンズの周縁部を前記研
削砥石で研削加工することにより、回転角θiにおける
レンズ回転軸と研削砥石との軸間距離が最終的に(動径
ρi+研削砥石の半径)となるようにしている。
【0004】ところで、この様な研削砥石による被加工
レンズの研削加工点は、レンズ回転軸と研削砥石の回転
軸とを結ぶ軸間線からずれた位置に位置することが多
く、その位置も眼鏡の玉型形状によって変化する。
【0005】このため、 本願出願人は、特願2000
−317056号において、被加工レンズの加工点とレ
ンズ回転軸の軸線とを結ぶ加工動径線と軸間線との為す
角度を加工角としたとき、この加工角をフレーム形状等
の玉型形状に基づいて求め、その変化から各加工ポイン
ト間の制御速度を求める手法について出願した。
【0006】
【本発明が解決しようとする課題】この考え方を用いた
場合に、被加工レンズを回転させるためのレンズ回転速
度と、被加工レンズを砥石に接触させてその接触位置を
一定速度で移動させていくための接触角速度との合成に
より得られる玉型形状の各ポイントでの制御速度は、そ
れぞれの速度の比率設定により変化したり、あるいは玉
型形状により影響を受け変化するが、実際にその速度制
御を実施する際には、被加工レンズを回転させるステッ
ピングモータやレンズ軸と砥石軸との軸間距離制御モー
タなどの機械制御上の限界について考慮する必要が有
る。
【0007】そこで、本発明では、眼鏡レンズのレンズ
回転軸の回転速度又はレンズ回転軸と砥石軸との軸方向
相対位置の制御速度又はレンズ軸と砥石軸との軸間距離
制御速度が機械的速度限界を超えていないのかどうかを
チェックし、超えていた場合にそれらの速度のうちの少
なくとも一つを修正して、現実の機械的限界速度を考慮
した回転速度で眼鏡レンズの研削加工を行うことができ
るレンズ研削加工方法及びレンズ研削加工装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項1の発明は、眼鏡レンズを回転させるレンズ
回転軸の回転速度と、レンズ回転軸と砥石軸との軸方向
相対位置の制御速度と、レンズ軸と砥石軸との軸間距離
制御速度との少なくとも一つを求める工程と、求められ
た速度が機械的限界速度を超えていないかどうかをチェ
ックする工程と、 超えた場合にそれらの速度のうちの
少なくとも一つを修正する工程とを有するレンズ研削加
工方法としたことを特徴とする。
【0009】また、上述した目的を達成するため、請求
項2の発明は、眼鏡レンズを回転させるレンズ回転軸
と、眼鏡レンズを研削加工するための砥石軸と、レンズ
回転軸と砥石軸との軸方向相対位置を制御するための軸
方向制御手段と、レンズ回転軸と砥石軸との軸間距離を
制御するための軸間制御手段とを有するレンズ研削加工
装置において、レンズ回転軸の回転速度と、レンズ回転
軸と砥石軸との軸方向相対位置の制御速度と、レンズ軸
と砥石軸との軸間距離制御速度との少なくとも一つを求
め、求められた速度が機械的限界速度を超えていないか
どうかをチェックし、超えた場合にそれらの速度のうち
の少なくとも一つを修正するための演算制御手段を有す
るレンズ研削加工装置としたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。 [発明の概略]この発明は、以下の(1.1)〜(1.5)に説明し
たような内容を基本的な考えとして有する。 [概略]この発明は、以下の(1.1)〜(1.5)に説明したよう
な内容を基本的な考えとして有する。 (1.1)フレーム形状の有限個の動径情報がある場合に
おいて、レンズのある動径が砥石の中心を向く。この方
向を表すためレンズ形状を極座標系で表した時の回転基
準位置に対する方向を回転角と呼び、その時に砥石に接
触しているレンズ形状を極座標系で表した時の回転基準
位置に対する方向を接触角と呼び、この二つのなす角を
加工角と呼ぶ事とする。ここで、頂点が接触している状
態と、辺が接触している状態について考えると、頂点が
接触している状態では、回転角が大きく変化する間に、
接触角は、変化せず、結果的には、加工角は、回転角の
変化に伴い変化する。これに対して、辺が接触している
状態では、加工角の変化よりも、接触角の変化が大き
く、辺の中点を挟んで、接触角が、加工角を追い越して
行くようなイメージとなる。加工角もこれと同様に、辺
の中点で、0となるが、その前後で、正逆反対方向とな
る。回転角は、砥石を含めた全体の空間座標系を考えた
場合にも、加工中のレンズの回転そのもの表すものとな
るが、回転角が、単位角変化する間に接触角が、変化し
ない部分、逆に接触角が大きく変化する部分と生じてい
る事に成る。回転角が変化しても、接触角が変化しない
という事は、レンズを回転させても、砥石と接触してい
る位置に変化がないという事であり、結果的に同じ位置
を長時間加工する事となる。このような部分では、回転
を速めて、無駄のないようにする必要が有り、逆に、回
転角に対して、接触角が大きく変化するような部分で
は、回転の量にも増して、接触している位置が移動して
いる事となり、砥石による充分な加工が進まない結果と
なる。これまで、制御データ(X方向)を求めるに当た
り、いわゆるρL変換を用いていたが、ρL変換では、回
転角を基準に、Lデータ(X方向)を定めていた。このL
データを求める過程で、加工角、及び、その時のρデー
タをLデータ算出に使用していた。接触角は、回転角に
対して、加工角離れた位置となっているので、この変化
を見る事で、接触角の変化も見る事が出来る。この部分
は内部情報 である。 この考え方を実現する方法とし
て、回転角、接触角の各部分での変化を考え、それぞれ
の変化同士の比率を考える。つまり、接触角比=(接触
角変化)/(回転角変化)であるが、この比率の逆数に
回転速度を比例させれば、どの部分を捉えても一定に接
触となるが、実際には、接触角変化がほぼ0となる部分
から、非常に大きな部分までが有るため、接触角比の変
化は大きい。この逆数はほぼ0から、無限大までの変化
となるため、完全には比例させる事は出来ない。 (1.5)これを克服するため、各部分での回転速度
を、接触を安定させるための部分と、単純回転させるた
めの部分との合成により決定する事とする。 回転速度=接触安定部分 + 単純回転部分 この合成比を各種の加工条件(素材、加工工程)により
変化させる事で、より積極的にレンズ回転速度を変化さ
せる。 (1.6)本発明の実施例では、パルスモータを用いて
いるが、負荷に応じて出せる限界スピードが有り、上記
の原理に基づき、任意に速度(1周当りの回転時間)と速
度変化程度を変更可能とはなっているが、このまま適用
したのでは、現実の速度限界と一致しない為に、制御不
能状態となってしまう。
【0011】これをサーボを用いた回転制御を行う場合
にも同様に限界速度が有る。
【0012】また、この制御を実現する上での重要なポ
イントは、最低でも2軸(レンズ回転軸を回転させる制
御軸と、加工砥石とレンズ軸との軸間距離制御軸)のタ
イミングを合わせた同時制御が必要であり、またヤゲン
加工制御を実施する時には、さらにY軸制御も加えた3
軸の同時制御が必要である。 これらの軸のいずれにお
いても限界速度を超えることなく制御する必要性が有
る。
【0013】モータ各軸には、限界の制御速度が存在す
る。パルスモータにおいては、自起動周波数、最高動作
周波数がこれに当たる。一般的には外的負荷の無い状態
で測定された物をさすので実機上で利用するためには、
外的負荷を配慮する必要が有る。各制御軸に対する各ポ
イント間制御速度を設定された回転速度と速度比率によ
り決定されたデータとしてテーブルで持ち、それぞれの
軸に付いての限界加速度Ab aseから、各ポイント間速度
に修正を加える。 修正は、あるポイント間nの速度S n
とし、次のポイント間の速度をS n+1とすると、ポイン
ト間nから、ポイント間n+1に移行する時には、(S
n+1− S n)/(1/S n+1)の加速度となるので、この
加速度が、限界加速度以下であるのかを判定する。この
とき、限界加速度以上であった場合には、速度の高い方
(S n+1)を、以下の式により求まる速度に変更する。 new S n+1=Abase*(1/S n) この手法を各ポイント間速度に適用し、各ポイント間速
度が、変化する時に加速度限界を超えないようにする。
【0014】ある軸(ポイント間速度変化の激しい)に付
いて実施後、変化させた速度にその他の制御軸の制御速
度を対応させるため、変化のあった速度に対応するポイ
ント間速度(その他の制御軸)に、new S n+1/S n+1の比
率を乗じて、速度補正を実施し、さらに、その他の軸の
うちの一方に付いて、同様に、ポイント間速度の変化
が、その制御軸の加速度限界を超えないかをチェック、
修正を同様に加え、修正しなかった制御軸に対しても同
様に、制御速度変化比率を乗じて速度補正を実施する。
修正を加えていない制御軸に付いても同様に実施す
る。
【0015】以降、再度、同様の操作を修正が入らなく
なる事が確認できるまで実施する。
【0016】ここで説明の手法は、全ての制御軸が加速
度限界を超えるような制御が有る事を前提にしている
が、制御軸の中で明らかに加速度限界には達しない軸が
有れば、その軸に対する修正作業を省く事が出来る。修
正によって発生する速度比を乗じて補正する作業は全て
の軸に対して省く事が当然出来ない。加速度限界は、主
にモータの特性により決まる。モータ自身が慣性を持っ
て回転する為に、高速域には限界となる速度が存在す
る。自起動周波数は、外的な負荷が無く、スピード0か
らスタートで到達できる速度である。 [構成]以上のことを、図面に基づいて詳述することとす
る。
【0017】図1において、1は眼鏡フレームFのレン
ズ枠形状やその型板或いは玉型モデル等から玉型形状デ
ータであるレンズ形状情報(θi,ρi)を読み取るフ
レーム形状測定装置(玉型形状データ測定装置)、2は
フレーム形状測定装置から送信等によって入力された眼
鏡フレームの玉型形状データに基づいて生地レンズ等か
ら眼鏡レンズ(被加工レンズ)MLを研削加工するレン
ズ研削加工装置(玉摺機)である。尚、フレーム形状測
定装置1には周知のものを用いることができるので、そ
の詳細な構成やデータ測定方法等の説明は省略する。
【0018】<レンズ研削加工装置2>レンズ研削加工
装置2の上部には、図1〜図3に示したように、装置本
体3の前側に傾斜する上面(傾斜面)3aが設けられて
いると共に、上面3aの前部側(下部側)に開口する加
工室4が形成されている。この加工室4は、斜め上下に
スライド操作可能に装置本体3に取り付けられたカバー
5で開閉される様になっている。
【0019】また、装置本体3の上面3aには、加工室
4の側方に位置させた操作パネル6と、加工室4の上部
開口より後部側に位置させた操作パネル7と、操作パネ
ル7の下部側より後方に位置し且つ操作パネル6,7に
よる操作状態を表示させる液晶表示器8が設けられてい
る。
【0020】更に、装置本体3内には、図5〜図7に示
すように、加工室4を有する研削加工部10が設けられ
ている。この加工室4は、研削加工部10に固定の周壁
11内に形成されている。
【0021】この周壁11は、図5(a),図7に示し
たように左右の側壁11a,11b、後壁11c、前壁
11d及び底壁11eを有する。しかも、側壁11a,
11bには円弧状のガイドスリット11a1,11b1
が形成されている(図5(a)又は図7のいずれか参
照)。また、底壁11eは、図5(a),図6に示した
ように後壁11cから手前側下方に円弧状に延びる円弧
状底壁(傾斜底壁)11e1と、円弧状底壁11e1の
前下端から前壁11dまで延びる下底壁11e2を有す
る。この下底壁11e2には、円弧状底壁11e1に近
接させて下方の廃液タンク(図示せず)まで延びる排水
管11fが設けられている。
【0022】(カバー5)カバー5は、無色透明又は有
色透明(例えば、グレー等の有色透明)の一枚のガラス
や樹脂製のパネルから構成され、装置本体3の前後にス
ライドする。
【0023】(操作パネル6)操作パネル6は、図4
(A)に示すように、眼鏡レンズMLを後述する一対の
レンズ軸23,24によりクランプするための『クラン
プ』スイッチ6aと、眼鏡レンズMLの右眼用・左眼用
の加工の指定や表示の切換え等を行う『左』スイッチ6
b,『右』スイッチ6cと、砥石を左右方向に移動させ
る『砥石移動』スイッチ6d,6eと、眼鏡レンズML
の仕上加工が不十分である場合や試し摺りする場合の再
仕上又は試し摺り加工するための『再仕上/試』スイッ
チ6fと、レンズ回転モード用の『レンズ回転』スイッ
チ6gと、ストップモード用の『ストップ』スイッチ6
hとを備えている。
【0024】これは、実際のレンズ加工に必要なスイッ
チ群を加工室4に近い位置に配置することで作業者の動
作の負担を軽減するためである。
【0025】(操作パネル7)操作パネル7は、図4
(B)に示すように、液晶表示器8の表示状態を切り換
える『画面』スイッチ7aと、液晶表示器8に表示され
た加工に関する設定等を記憶する『メモリー』スイッチ
7bと、レンズ形状情報(θi,ρi)を取り込むため
の『データ要求』スイッチ7cと、数値補正等に使用さ
れるシーソー式の『−+』スイッチ7d(『−』スイッ
チと『+』スイッチとを別々に設けても良い)と、カー
ソル式ポインタ移動用の『▽』スイッチ7eとを液晶表
示器8の側方に配置している。また、ファンクションキ
ーF1〜F6が液晶表示器8の下方に配列されている。
【0026】このファンクションキーF1〜F6は、眼
鏡レンズMLの加工に関する設定時に使用されるほか、
加工工程で液晶表示器8に表示されたメッセージに対す
る応答・選択用として用いられる。
【0027】各ファンクションキーF1〜F6は、加工
に関する設定時(レイアウト画面)においては、ファン
クションキーF1はレンズ種類入力用、ファンクション
キーF2は加工コース入力用、ファンクションキーF3
はレンズ素材入力用、ファンクションキーF4はフレー
ム種類入力用、ファンクションキーF5は面取り加工種
類入力用、ファンクションキーF6は鏡面加工入力用と
して用いられる。
【0028】ファンクションキーF1で入力されるレン
ズ種類としては、『単焦点』、『眼科処方』、『累
進』、『バイフォーカル』、『キャタラクト』、『ツボ
クリ』等がある。尚、『キャタラクト』とは、眼鏡業界
では一般にプラスレンズで屈折度数が大きいものをい
い、『ツボクリ』とは、マイナスレンズで屈折度数が大
きいものをいう。
【0029】ファンクションキーF2で入力される加工
コースとしては、『オート』、『試し』、『モニタ
ー』、『枠替え』等がある。
【0030】ファンクションキーF3で入力される被加
工レンズの素材としては、『プラスチック』、『ハイイ
ンデックス』、『ガラス』、『ポリカーボネイト』、
『アクリル』等がある。
【0031】ファンクションキーF4で入力される眼鏡
フレームFの種類としては、『メタル』、『セル』、
『オプチル』、『平』、『溝掘り(細)』、『溝掘り
(中)』、『溝掘り(太)』等がある。なお、この各
『溝掘り』とは、ヤゲン加工の一種であるヤゲン溝を示
す。
【0032】ファンクションキーF5で入力される面取
り加工種類としては、『なし』、『小』、『中』、
『大』、『特殊』等がある。
【0033】ファンクションキーF6で入力される鏡面
加工としては、『なし』、『あり』、『面取部鏡面』等
がある。
【0034】尚、上述したファンクションキーF1〜F
6のモードや種別或いは順序は特に限定されるものでは
ない。また、後述する各タブTB1〜TB4の選択とし
て、『レイアウト』、『加工中』、『加工済』、『メニ
ュー』等を選択するためのファンクションキーを設ける
など、キー数も限定されるものではない。
【0035】(液晶表示器8)液晶表示器8は、『レイ
アウト』タブTB1、『加工中』タブTB2、『加工
済』タブTB3、『メニュー』タブTB4によって切り
替えられ、下方にはファンクションキーF1〜F6に対
応したファンクション表示部H1〜H6を有する。尚、
各タブTB1〜TB4の色は独立しており、後述する各
エリアE1〜E4を除いた周囲の背景も各タブTB1〜
TB4の選択切換と同時に各タブTB1〜TB4と同一
の背景色に切り替わる。
【0036】例えば、『レイアウト』タブTB1とその
タブTB1が付された表示画面全体(背景)は青色、
『加工中』タブTB2とそのタブTB2が付された表示
画面全体(背景)は緑色、『加工済』タブTB3とその
タブTB3が付された表示画面全体(背景)は赤色、
『メニュー』タブTB4とそのタブTB4が付された表
示画面全体(背景)は黄色で表示されている。
【0037】このように、作業毎に色分けした各タブT
B1〜TB4と周囲の背景とが同一色で表示されるの
で、作業者は現在どの作業中であるのかを容易に認識又
は確認することができる。
【0038】ファンクション表示部H1〜H6は、必要
に応じたものが適宜表示され、非表示状態の時にはファ
ンクションキーF1〜F6の機能に対応したものとは異
なった図柄や数値、或いは、状態等を表示することがで
きる。また、ファンクションキーF1〜F6を操作して
いる際、例えば、ファンクションキーF1を操作してい
る際には、そのファンクションキーF1をクリックする
毎にモード等の表示が切り替わっても良い。例えば、フ
ァンクションキーF1に対応する各モードの一覧を表示
して(ポップアップ表示)選択操作を向上させることも
可能である。また、ポップアップ表示中の一覧は、文
字、図形又はアイコン等で表わされる。
【0039】『レイアウト』タブTB1、『加工中』タ
ブTB2、『加工済』タブTB3を選択した状態の時に
は、アイコン表示エリアE1、メッセージ表示エリアE
2、数値表示エリアE3、状態表示エリアE4に区画し
た状態で表示される。また、『メニュー』タブTB4を
選択した状態の時には、全体的に一つのメニュー表示エ
リアとして表示される。尚、『レイアウト』タブTB1
を選択している状態の時には、『加工中』タブTB2と
『加工済』タブTB3とを表示せず、レイアウト設定が
終了した時点で表示しても良い。
【0040】尚、上述したような液晶表示器8を用いて
のレイアウト設定は、特願2000−287040号又
は特願2000−290864号と同様であるので、詳
細な説明は省略する。
【0041】<研削加工部10>研削加工部10は、図
7,図8の様に装置本体3に固定のトレイ12と、この
トレイ12上に配置されたベース13と、トレイ12に
固定されたベース駆動モータ(軸方向調整手段)14
と、トレイ12から立ち上げられた支持部12a(図8
参照)に先端が回転可能に支持されたベース駆動モータ
14の出力軸(図示せず)に連動するネジ軸15とを備
えている。また、研削加工部10は、眼鏡レンズMLの
回転駆動系16と、眼鏡レンズMLの研削系17と、眼
鏡レンズMLのコバ厚測定系(コバ厚測定手段)18を
備えている。
【0042】(ベース13)ベース13は、トレイ12
の後縁部に沿って左右に延びる後側支持部13aと、後
側支持部13aの左端部から前側延びる側方側支持部1
3bから略V字状に形成されている。この後側支持部1
3aの左右両端部上にはVブロック状の軸支持部13
c,13dが固定され、側方側支持部13bの前端部上
にはVブロック状の軸支持部13eが固定されている。
【0043】また、装置本体3内には、左右に延び、且
つ、前後に平行に並設された一対の平行ガイドバー1
9,20が配設されている。この平行ガイドバー19,
20の左右両端部は装置本体3内の左右の部分に取り付
けられている。しかも、この平行ガイドバー19,20
には、ベース13の側方側支持部13bが軸線方向に沿
って左右に進退動可能に軸支されている。
【0044】また、軸支持部13c,13d上のV溝部
には左右に延びるキャリッジ旋回軸21の両端部が配設
されている。22はキャリッジ旋回軸21に取り付ける
キャリッジである。このキャリッジ22は、左右に間隔
をおいて位置且つ前後に延びる軸取付用のアーム部22
a,22bと、左右に延び且つアーム部22a,22b
の後端部間を連設している連設部22cと、連設部22
cの左右中央部に後方に向けて突設した支持突部22d
から二股形状に形成されている。尚、アーム部22a,
22b及び連設部22cはコ字状になっている。このア
ーム部22a,22b間に加工室4を形成する周壁11
が配置されている。
【0045】そして、このキャリッジ旋回軸21は、支
持突部22dを貫通し且つ支持突部22dに保持されて
いると共に、軸支持部13c,13dに対して回動自在
になっている。これにより、キャリッジ22前端部側は
キャリッジ旋回軸21を中心に上下回動できるようにな
っている。尚、キャリッジ旋回軸21は、軸支持部13
c,13dに固定して、支持突部22dをキャリッジ旋
回軸21に対して回動可能且つ軸線方向に移動不能に保
持させても良い。
【0046】このキャリッジ22は、左右に延び且つ眼
鏡レンズ(円形の未加工眼鏡レンズ、即ち円形の被加工
レンズ)MLを同軸上で挟持する一対のレンズ軸(レン
ズ回転軸)23,24を備えている。レンズ軸23は、
左右に向けてアーム部22aの先端部を貫通すると共
に、アーム部22aの先端部に軸線回りに回転自在に且
つ軸線方向に移動不能に保持されている。また、レンズ
軸24は、左右に向けてアーム部22bの先端部を貫通
すると共に、アーム部22bの先端部に軸線回りに回転
自在に且つ軸線方向に移動調整可能に保持されている。
この構造には周知の構造が採用されるので、その詳細な
説明は省略する。
【0047】また、ベース13にはガイド部13fが一
体に形成されていて、ガイド部13fにはネジ軸(送り
ネジ)15が螺着されている。そして、ベース駆動モー
タ14を作動させて、ベース駆動モータ14でネジ軸1
5を回転駆動することにより、ガイド部13fがネジ軸
15の軸線方向に進退動され、ベース13がガイド部1
3fと一体に移動する様になっている。この際、ベース
13が一対の平行ガイドバー19,20に案内されて軸
線方向に沿って変位する。
【0048】[キャリッジ22]上述した周壁11のガ
イドスリット11a1,11b1は、キャリッジ旋回軸
21を中心に円弧状に形成されている。そして、ガイド
スリット11a1、11b1には、キャリッジ22に保
持させたレンズ軸23,24の互いに対向する端部が挿
通されている。これによりレンズ軸23,24の対向端
部は周壁11で囲まれた加工室4内に突出している。
【0049】また、側壁部11aの内壁面には図5
(a)に示したように円弧状で断面ハット状のガイド板
P1が取り付けられ、側壁部11bの内壁面には図7に
示したように円弧状で断面ハット状のガイド板P2が取
り付けられている。このガイド板P1,P2にはガイド
スリット11a1,11b1に対応して円弧状に延びる
ガイドスリット11a2′,11b2′が形成されてい
る。
【0050】そして、側壁部11aとガイド板P1との
間にはガイドスリット11a1,11a2′を閉成する
カバー板11a2が前後及び上下に移動可能に配設さ
れ、側壁部11bとガイド板P2との間にはガイドスリ
ット11b1,11b2′を閉成するカバー板11b2
が前後及び上下に移動可能に配設されている。また、レ
ンズ軸23,24はカバー板11a2,11b2をそれ
ぞれ摺動自在に貫通している。これによりカバー板11
a2,11b2はレンズ軸23,24にそれぞれ軸線方
向に相対移動可能に取り付けられている。
【0051】しかも、ガイド板P1にはガイドスリット
11a1,11a2′の上下に位置してガイドスリット
11a1,11a2′の上下縁に沿う円弧状のガイドレ
ールGa,Gbが設けられ、ガイド板P2にはガイドス
リット11b1,11b2′の上下に位置してガイドス
リット11b1,11b2′の上下縁に沿う円弧状のガ
イドレールGc,Gdが設けられている。
【0052】そして、カバー板11a2はガイドレール
Ga,Gbに上下を案内されて円弧状に上下移動できる
様になっており、カバー板11b2はガイドレールG
c,Gdに上下を案内されて円弧状に上下移動できる様
になっている。
【0053】そして、キャリッジ22のレンズ軸23が
円弧状のカバー板11a2を摺動自在に貫通して、レン
ズ軸23、側壁部11a1,ガイド板P1及びカバー板
11a2の組み付け性を良くし、キャリッジ22のレン
ズ軸24が円弧状のカバー板11b2を摺動自在に貫通
して、レンズ軸24、側壁部11b1,ガイド板P2及
びカバー板11b2の組み付け性を良くしている。
【0054】また、カバー板11a2とレンズ軸23と
の間はシール部材Saを介してシールされていると共
に、カバー板11a2はレンズ軸23にシール部材S
a,Saを介して保持されている。更に、カバー板11
b2とレンズ軸24との間はシール部材Sbを介してシ
ールされていると共に、カバー板11b2はレンズ軸2
4にシール部材Sb,Sbを介して軸線方向に相対移動
可能に保持されている。これにより、レンズ軸23及び
24がガイドスリット11a1,11a2′及び11b
1,11b2′に沿って上下に円弧状に回動すると、カ
バー板11a2,11b2もレンズ軸23,24と一体
に上下に移動できる。尚、シール部材Saは、カバー板
11a2に保持させるか、周縁部をカバー板11a2と
側壁部11aとの間及びカバー板11a2とガイド板P
1との間に配設するかして、レンズ軸23が軸線方向に
移動したとき、レンズ軸23の軸線方向に移動しないよ
うにしても良い。また、同様にシール部材Sbは、カバ
ー板11b2に保持させるか、周縁部をカバー板11b
2と側壁部11bとの間及びカバー板11b2とガイド
板P2との間に配設するかして、レンズ軸24が軸線方
向に移動したとき、レンズ軸24の軸線方向に移動しな
いようにしても良い。
【0055】なお、側壁部11a1とガイド板P1は円
弧状のカバー板11a2と密着するように接近してお
り、側壁部11b1とガイド板P2は円弧状のカバー板
11b2は密着するように接近している。
【0056】さらに、加工室4の内のガイド板P1,P
2は、後側壁11c及び下底壁11e2の近傍まで延設
して、上下端がフィーラ41の側方及び研削砥石35の
上近傍あたりで切れるようにすることにより、ガイド板
P1,P2の上下端を加工室4内に開放して、研削液が
側壁部11a1,11b1の内面に沿って流れるように
することにより、側壁部11a1とガイド板P1との間
及び側壁部11b1とガイド板P2との間に研削液が溜
まることがないようになっている。
【0057】そして、キャリッジ22がキャリッジ旋回
軸21を中心に上下回動して、レンズ軸23,24がガ
イドスリット11a1,11b1に沿って上下動したと
き、カバー板11a2,11b2もレンズ軸23,24
と一体に上下動して、ガイドスリット11a1,11b
1がカバー板11a2,11b2で常時閉成された状態
となっていて、周壁11内の研削液等が周壁11の外側
に漏れないようになっている。尚、このレンズ軸23,
24の上下動に伴い、眼鏡レンズMLが研削砥石35に
対して接近・離反する。
【0058】尚、眼鏡レンズMLの生地レンズ等のレン
ズ軸23,24への装着時並びに研削加工終了後の離脱
時には、レンズ軸23,24がガイド溝11aの中間位
置に位置するように、キャリッジ22が上下方向の回動
中心に位置させられるようになっている。また、キャリ
ッジ22は、コバ厚測定時及び研削加工時に眼鏡レンズ
MLの研削加工量に応じて上下回動制御されて傾斜させ
られる。
【0059】(レンズ軸23,24の回転駆動系16)
レンズ軸23,24の回転駆動系16は、キャリッジ2
2に図示を省略した固定手段で固定されたレンズ軸駆動
用モータ25と、キャリッジ22に回転自在に保持され
且つレンズ軸駆動用モータ25の出力軸に連動する動力
伝達軸(駆動軸)25aと、動力伝達軸25aの先端に
設けられた駆動ギヤ26と、駆動ギヤ26に噛合し且つ
一方のレンズ軸23に取り付けられた従動ギヤ26aを
有する。図8では、駆動ギヤ26にウオームギヤを用
い、従動ギヤ26aにウオームホイールを用いている。
尚、駆動ギヤ26、従動ギヤ26aにはベベルギヤ(傘
歯車)を用いることができる。
【0060】更に、回転駆動系16は、一方のレンズ軸
23の外端部(レンズ軸24側とは反対側の端部)に固
定されたプーリ27と、キャリッジ22に設けられた動
力伝達機構28と、他方のレンズ軸24の外端部(レン
ズ軸23側とは反対側の端部)に回転自在に保持された
プーリ29とを備えている。このプーリ29は、レンズ
軸24に対して軸線方向に相対移動可能に設けられてい
ると共に、レンズ軸24が軸線方向に移動調整されたと
きに、軸線方向の位置が変化しないようにキャリッジ2
2に設けた図示しない移動規制部材等で移動規制される
ようになっている。
【0061】動力伝達機構28は、伝達プーリ28a,
28bと、伝達プーリ28a,28bが両端部に固定さ
れた伝達軸(動力伝達軸)28cを有する。この伝達軸
28cは、レンズ軸23,24と平行に配設されている
と共に、図示しない軸受でキャリッジ22に回転自在に
保持されている。また、動力伝達機構28は、プーリ2
7と伝達プーリ28aとの間に掛け渡された駆動側ベル
ト28dと、プーリ29と伝達プーリ28bとの間に掛
け渡された従動側ベルト28eとを備えている。
【0062】レンズ軸駆動用モータ25を作動させて動
力伝達軸25aを回転させると、動力伝達軸25aの回
転が駆動ギヤ26及び従動ギヤ26aを介してレンズ軸
23に伝達されて、レンズ軸23及びプーリ27が一体
に回転駆動される。一方、プーリ27の回転は、駆動側
ベルト28d,伝達プーリ28a,伝達軸28c,伝達
プーリ28b及び従動側ベルト28eを介してプーリ2
9に伝達され、プーリ29及びレンズ軸24が一体に回
転駆動される。この際、レンズ軸24及びレンズ軸23
はと同期して一体的に回転する様になっている。
【0063】(研削系17)研削系17は、トレイ12
に固定された砥石駆動モータ30と、砥石駆動モータ3
0の駆動がベルト31を介して伝達される伝達軸32
と、伝達軸32の回転が伝達される砥石軸部33と、砥
石軸部33に固定された研削砥石35を有する。尚、こ
の研削砥石35は、符号を省略した粗研削砥石、ヤゲン
砥石、仕上砥石等を有する。この粗研削砥石、ヤゲン砥
石、仕上砥石は、軸線方向に並設されている。
【0064】また、研削系17は、図9に示したように
周壁11の外側面に取り付けられたモータ取付用のケー
ス200を有する。尚、図5では、このケース200の
図示を説明の便宜上省略している。更に、研削系17
は、図11に示したようにケース200内で底壁201
に固定された回動アーム駆動モータ36と、この出力軸
に固定されたウォームギヤ36aと、周壁11に回転自
在に保持された筒軸状のウオーム37と、ウオーム37
に一体的に固着された中空の回動アーム38と、図5
(a),図9のように回動アーム38の自由端部に一端
部が回転自在に保持され且つこの自由端部から右方に向
けて突出する回転軸39と、図5(a),図7の様に回
転軸39に固定された溝掘砥石40とを備えている。
【0065】更に、研削系17は、図11に示したよう
に出力軸39bが筒状のウオーム軸39a内に挿通され
た駆動モータ39aと、回動アーム38内に配設されて
駆動モータ39aの出力軸39bの回転を回転軸39に
伝達する動力伝達機構202を有する。この動力伝達機
構202は、回動アーム38内において出力軸39bの
端部に取り付けられたタイミングプーリ203と、回動
アーム38内において回転軸39の端部に取り付けられ
たタイミングプーリ204と、タイミングプーリ20
3,204に掛け渡されたタイミングベルト205を有
する。
【0066】溝堀砥石40は、図5(a),図7に示し
たように眼鏡レンズMLの周縁部に面取加工を施す面取
砥石40a,40bと、面取砥石40aに隣接して回転
軸39に取り付けられた溝掘カッター40cを有する。
また、回動アーム38には、図5(a)中、右方に延び
円弧状カバー38aが取り付けられている。この円弧状
カバー38aは、面取砥石40a,40b及び溝掘カッ
ター40cの下方を覆っている。
【0067】(研削液供給構造)上述した様に、加工室
4を形成する周壁11の底壁11eは円弧状壁11e1
及び下底壁11e2を有する。この円弧状壁11e1
は、キャリッジ旋回軸21を中心として円弧状に形成さ
れている。
【0068】また、上述したように周壁11は、後壁1
1c及び前壁11dを有する。そして、後壁11cの下
端部の左右方向中央には前方に向けて開口する研削液吐
出ノズル60Aが研削液供給手段として取り付けられ、
前壁11dには後方に向けて突出する研削液吐出ノズル
61Aが研削液供給手段として取り付けられている。
尚、研削液吐出ノズル60Aは、後壁11cの幅方向全
体から研削液を吐出するように幅広に設けることができ
る。この場合には、円弧状底壁11e1のいずれの場所
に研削屑等が飛散してきても、この研削屑を研削液によ
り下方に洗い流して、研削屑が円弧状底壁11e1に付
着するのを防止できる。
【0069】研削液吐出ノズル61Aには、研削砥石3
5の研削面35aの上部及びレンズ軸23,24側の部
分を覆うように研削液62を吐出して供給する第1の研
削液吐出口(第1の研削液供給手段)63と、研削砥石
35の研削面35aに対して法線方向から研削液64を
供給する第2の研削液吐出口(第2の研削液供給手段)
65が一体に設けられている。この研削液吐出口63,
65は研削液供給通路61aから分岐している。
【0070】尚、研削液62は、研削液吐出口63から
後方に向けて円弧状に吐出されると共に、レンズ軸2
3,24より僅かに下方を通過して下方に流下する。こ
こで、研削砥石35の回転中心Oを通る鉛直線を36と
し、鉛直線36と研削面35aとの交点を通る接線を3
7とすると、研削液62は、略接線37と同方向、即ち
矢印68で示したように研削液吐出口63から後方に且
つ接線67と平行な方向に向けて吐出される。
【0071】更に、研削液吐出口65の左右方向の幅
は、研削砥石35の左右方向幅と略同じか、研削砥石3
5の左右方向の幅より幅広に形成されている。これによ
り、研削砥石35の研削面(周面)35aに充分な研削
液を供給できる。
【0072】また、研削液吐出口63の左右方向の幅は
研削液吐出口65の左右方向の幅より幅広に形成されて
いる。しかも、研削液吐出口63の左右両端部は研削液
吐出口65の左右方向両端部より更に突出している。
【0073】この様に研削液吐出口63の左右方向の幅
を研削液吐出口65の左右方向の幅より幅広に形成する
と共に、研削液62を研削面35aと僅かな間隔をおい
て吐出させることにより、研削液吐出口63から吐出さ
れる研削液62が研削面35aと間隔をおいて研削面3
5aのレンズ研削部(レンズ加工点)69側をカーテン
状に覆うことができる。
【0074】ところで、この様な構成においては、研削
液64を研削液吐出口65から研削面35aに法線方向
から給水(供給)することにより、レンズ加工点(レン
ズ研削部69)に対して研削液64を十分に給水可能と
なる。この方法の問題は、研削面35aに給水された研
削液が研削砥石35の回転によって上方や後方に飛ばさ
れ、これにより研削液が研削室4の上方や後方に飛散し
てリークし(漏れ)たり、後壁11cやレンズ軸23,
24等を汚したりすることである。
【0075】しかし、研削液62は、研削液吐出口63
から略接線方向で且つ後方に向けて吐出され、研削砥石
35の研削面35aの上部及びレンズ加工点(レンズ研
削部69)をカーテン状にカバーする。この際、カーテ
ン状の研削液62の幅は、研削液吐出口65から吐出さ
れる研削液64の幅より広く形成されているので、研削
液吐出口65から吐出される研削液64が研削砥石35
の回転により後方に向けて飛散するのが防止される。こ
れにより研削液が研削室4の上方や後方に飛散してリー
クし(漏れ)たり、後壁11cやレンズ軸23,24等
を汚したりすることが防止される。
【0076】尚、接線方向給水、即ち研削液吐出口63
から略接線方向で且つ後方に向けて吐出される研削液6
2は、研削砥石35の研削面35aに直接接触しない程
度離すことで、研削液62の接線方向給水による水跳ね
防止と、研削液64の法線方向給水による水跳ね防止効
果をより大きくできる。
【0077】また、研削液62,64をそれぞれ研削砥
石35の接線方向に及び研削砥石35の法線方向の二方
向に供給するので、研削砥石35の研削面35a及び眼
鏡レンズMLに研削液をまんべんなく供給することがで
きる。さらに、一つの研削液供給ノズル(研削液供給装
置)61に研削砥石35の接線方向及び法線方向の2つ
の方向に研削液を供給する吐出口63,65を設けたの
で、研削液供給ノズル(研削液供給装置)61及び研削
装置全体を小型化、コンパクト化することができる。 <圧力調整機構45>キャリッジ22のキャリッジ旋回
軸21の近傍には、眼鏡レンズMLの研削砥石35への
圧接量を調整する圧力調整機構45が設けられている。
【0078】圧力調整機構45は、図10に示すよう
に、ネジ46によってキャリッジ22に固定されるブラ
ケット47と、ブラケット47に固定された移動子変位
用モータ48と、移動子変位用モータ48の図示しない
出力軸に連動するネジ軸48aと、ネジ軸48aに螺着
された移動子50を有する(図9参照)。しかも、ネジ
軸48aの先端部はブラケット47に回転自在に保持さ
れ、移動子50はネジ軸48aと平行なガイドレール4
9で軸線方向に案内される様になっている。
【0079】更に、圧力調整機構45は、ベース13に
回転可能に保持された3つのプーリ51,52,53
と、移動子50とスプリング54とに両端が保持された
引っ張り紐55を有する。この引っ張り紐55は、スプ
リング54の引っ張り力によってガイドレール49と略
直交する方向から移動子50を引っ張るようにプーリ5
1,52,53に方向転換されている。尚、スプリング
54の他端はベース13に固定されている。
【0080】圧力調整機構45は、移動子50のガイド
レール49上の位置によってキャリッジ旋回軸21から
の距離が可変し、その位置に応じてスプリング54の引
っ張り力によるキャリッジ22の先端側における付勢
力、即ち、レンズ軸23,24に挟持された眼鏡レンズ
MLの研削砥石35への付勢圧力が変化することを利用
したものである。尚、ネジ軸48aとガイドレール49
とはレンズ軸23とキャリッジ旋回軸21とに略直交す
る。
【0081】従って、眼鏡レンズMLの研削砥石35へ
の接触状態を、その加圧方向からのずれ、眼鏡レンズM
Lの形状の変化による接触面積の違い、レンズ度数よる
コバ幅違い等の加工条件の変化に応じて移動子50のガ
イドレール49上の位置を変位させることで、スプリン
グ54の引っ張り力が略同一であるにもかかわらず、単
位面積当たりの接触力を調整することができる。
【0082】尚、上述したように、キャリッジ22が眼
鏡レンズMLの研削加工量に応じて中間位置から傾斜し
ていることから、その傾斜側に圧力調整機構45が位置
することは勿論である。また、キャリッジ22が傾斜し
ている状態にあることから、移動子50を単なる重りと
し、プーリ51,52,53、スプリング54、引っ張
り紐55を廃止しても、キャリッジ22の先端側での付
勢力に相当する作用力を変化させることが可能であるこ
とから、移動子50のガイドレール49上の位置に応じ
て眼鏡レンズMLの研削砥石35への当接圧力を調整す
ることも可能である。 <軸間距離調整手段43>ところで、図7に示すよう
に、レンズ軸23,24と砥石軸部33との間は、加工
室4の側方に配設した軸間距離制御手段としての軸間距
離調整手段(軸間距離調整機構)43によって調整され
る様になっている。
【0083】軸間距離調整手段43は、図7,図9,図
12に示したように軸線が砥石軸部33と同一軸線上に
位置する回転軸34を有する。この回転軸34は図8の
支持突部13eのV溝上に回転自在に支持される。
【0084】また、軸間距離調整手段43は、回転軸3
4に保持させたベース盤56と、ベース盤56に取り付
けられ且つ上面から斜め上方に延びる一対の平行なガイ
ドレール57,57と、ガイドレール57と平行且つ回
動可能にベース盤56に設けられたスクリュー軸(送り
ネジ)58と、ベース盤56の下面に設けられてスクリ
ュー軸58を回転させるパルスモータ59と、スクリュ
ー軸58が螺着され且つガイドレール57,57に上下
動自在に保持された受台60(図7では他の部分の図示
の便宜上図示省略)を有する。
【0085】更に、軸間距離調整手段43は、受台60
の上方に配設され且つガイドレール57,57に上下動
自在に保持されたレンズ軸ホルダー61と、ガイドレー
ル57,57の上端を保持し且つスクリュー軸58の上
端部を回転自在に保持する補強部材62を備えている。
このレンズ軸ホルダー61は、キャリッジ22の自重と
圧力調整機構45のスプリング54のバネ力により、常
時下方に回動付勢されて受台60に押し付けられるよう
になっている。
【0086】また、軸間距離調整手段43は、レンズ軸
ホルダ61の側部に取り付けられたフォトセンサ(仕上
センサ)210と、受台60の上面取り付けられた遮光
板211と、受台60の一端面に取り付けた遮光板21
2を有する。
【0087】遮光板211はフォトセンサ210の発光
部(図示せず)から発光する光を常時遮光するようになっ
ている。なお、レンズ回転軸23,24と回転軸34と
を結ぶ直線はガイドレール57,57と平行になってい
る。
【0088】他方、レンズ軸ホルダー61の下降が停止
した際に、受台60がレンズ軸ホルダー61に対して少
し下降すると、遮光板211による遮光が解除されてフ
ォトセンサ210の受光部(図示せず)が発光部の光を受
光するようになっている。この遮蔽により被加工レンズ
Lが仕上加工されたことを検知するものである。
【0089】また、ベース盤56の側部と補強部材62
側部には支持板213が取り付けられており、この支持
板213にはX方向の原点を検出するフォトセンサから
なる原点センサ214が取り付けられている。被加工レ
ンズLが所定位置(X方向の原点位置)に下降されたと
き、遮光板212が原点センサ214の発光部の光を遮
光するようになっており、この遮光によりレンズ回転軸
23,24の原点を検知するものである。
【0090】補強部材62にはパルスモータ59用の原
点センサ(フォトセンサ)215が設けられており、こ
の原点センサ215はスクリュー軸58の上端に設けた
円板216の切欠217を検出するものであり、この切
欠217の検出を基準にしてパルスモータ59のパルス
数をカウントするものである。この円板216がパルス
モータ59により回転させられた後、一番最初に切欠2
17が原点センサ215の遮光を開放したとき(原点セ
ンサ215が発光部(図示せず)の光を検知したと
き)、そのときをパルスモータ59のパルスの原点と
し、パルス数をカウントするものである。
【0091】ところで、受台60は、回転軸34の中心
(研削砥石35の回転中心)とレンズ回転軸23,24
の中心とを結ぶ直線上に沿って上下動することになる。
レンズ軸ホルダー61は、レンズ回転軸24の一端と回
転自在に係合しており、レンズ軸ホルダー61がガイド
レール57,57に沿って上下動(進退)することによ
り、キャリッジ22の前端部及びレンズ回転軸23,2
4がキャリッジ旋回軸21を中心に上下に旋回するよう
になっている。 <コバ厚測定系18>レンズ形状測定装置としてのコバ
厚測定系(レンズコバ厚測定装置)18は、図5
(a),図7に示したように、加工室4の後縁上部に配
設された測定子41と、レンズ軸23,24と平行に設
けられ且つ一端が測定子41と一体に設けられた測定軸
42aと、側壁11bの後縁側上部に近接させて加工室
4の外側に配設された測定部(測定子移動量検出部)4
2を有する。この測定軸42aは側壁11bを貫通して
加工室4の内外に突出している。 (測定子41)測定子41は、図5(a),図7に示し
たように、フィーラー保持部材100を有すると共に、
一対のフィーラー101,102を有する。フィーラー
保持部材100は、左右に延びる連設部100aと、連
設部100aの左右両端部に同方向に向けて突設した平
行な対向片100b,10cを有する。また、フィーラ
ー101,102は、円柱状に形成されていると共に、
対向片100b,100cの先端部に対向して取り付け
られている。しかも、測定子101,102の先端部に
は、連設部100aに傾斜して臨む傾斜面101a,1
02aが形成されている。これにより、測定子101,
102の先端には図5(a)に示したように円弧状の接
触縁101b,102bが形成されている。更に、測定
子101,102の接触縁101b,102bの先端1
01b1,102b1は対向片100b,100cの先
端100b1,100c1と面一に設けられている。
【0092】また、フィーラ保持部材100は、図7に
示したように側壁11bを貫通して左右に延びる測定軸
42aに取り付けられている。この測定軸42aは、側
壁11bの外側に配設された測定部42に左右に移動可
能に保持されている。そして、この測定部42は、測定
軸42aを介してフィーラ保持部材100の左右への移
動量を検出するようになっている。
【0093】(制御回路)上述の操作パネル6,7(即
ち、操作パネル6,7の各スイッチ)は、図13に示し
たように、CPUを有する演算制御回路(演算制御手
段)80に接続されている。また、この演算制御回路8
0には、記憶手段としてのROM81、記憶手段として
のデータメモリ82、RAM83が接続されていると共
に、補正値メモリ84が接続されている。しかも、フォ
トセンサ210及び原点センサ214,215からの検
出信号が演算制御回路80に入力されるようになってい
る。
【0094】更に、演算制御回路80には、表示用ドラ
イバ85を介して液晶表示器8が接続されていると共
に、パルスモータドライバ(パルスモータ駆動回路)8
6が接続されている。このパルスモータドライバ86
は、演算制御回路80により作動制御されて、研削加工
部10の各種駆動モータ、即ち、ベース駆動モータ1
4,レンズ軸駆動用モータ25,回動アーム駆動モータ
36,移動子変位用モータ48及びパルスモータ59等
を作動制御(駆動制御)するようになっている。尚、ベ
ース駆動モータ14,レンズ軸駆動用モータ25,回動
アーム駆動モータ36,移動子変位用モータ48等には
パルスモータが用いられる。
【0095】更に、演算制御回路80には、モータドラ
イバ(モータ駆動回路)86aを介して砥石駆動モータ
30が接続され、モータドライバ(モータ駆動回路)8
6bを介して砥石駆動モータ39aが接続されていると
共に、研削液供給ポンプ(研削液供給手段)Pが接続さ
れている。この研削液供給ポンプPは、作動時時に図示
しない廃液タンクから濾過された研削液を研削液供給ノ
ズル60A,61Aに供給するようになっている。
【0096】更に、演算制御回路80には、通信ポート
88を介して図1のフレーム形状測定装置1が接続さ
れ、フレーム形状測定装置(玉型形状測定装置)1から
のフレーム形状データ,レンズ形状データ等の玉型形状
データが入力されるようになっている。
【0097】しかも、演算制御回路80には、測定部4
2からの移動量検出信号が入力される様になっている。
この演算制御回路80は、ベース駆動モータ14の駆動
パルスやフレーム形状測定装置1からの玉型形状データ
(θi,ρi)に基づいて作動制御されるレンズ軸駆動
用モータ25,パルスモータ59等の駆動パルスと、測
定部42からの移動量検出信号等から、玉型形状データ
(θi,ρi)における眼鏡レンズMLの前側屈折面
(図7中、眼鏡レンズの左側の面)の座標位置と後側屈
折面(図7中、眼鏡レンズの右側の面)の座標位置をそ
れぞれ求めて、この求めた玉型形状データ(θi,ρ
i)における眼鏡レンズMLの前側屈折面の座標位置と
後側屈折面の座標位置からコバ厚Wiを演算により求め
るようになっている。
【0098】そして、演算制御回路80は、加工制御開
始後に、フレーム形状測定装置1からのデータ読み込み
や、データメモリ82の記憶領域m1〜m8に記憶され
たデータの読み込みがある場合には、図14に示すよう
に、時分割による加工制御とデータの読み込みやレイア
ウト設定の制御を行う様になっている。
【0099】即ち、時間t1,t2間の期間をT1、時
間t2,t3間の期間をT2、時間t3,t4間の期間
をT3、・・・、時間tn−1,tn間の期間をTnと
すると、期間T1,T3…Tnの間で囲う制御が行わ
れ、データの読み込みやレイアウト設定の制御を期間T
2,T4…Tn−1の間に行う。従って、被加工レンズ
の研削加工中に、次の複数の玉型形状データの読み込み
記憶や、データの読み出しとレイアウト設定(調整)等
を行うことができ、データ処理の作業効率を格段に向上
させることができるようになっている。
【0100】また、上述のROM81にはレンズ研削加
工装置2の動作制御のための種々のプログラムが記憶さ
れ、データメモリ82には複数のデータ記憶領域が設け
られている。また、RAM83には、現在加工中の加工
データを記憶する加工データ記憶領域83a、新たなデ
ータを記憶する新データ記憶領域83b、フレームデー
タや加工済みデータ等を記憶するデータ記憶領域83c
が設けられている。
【0101】尚、データメモリ82には、読み書き可能
なFEEPROM(フラッシュEEPROM)を用いる
こともできるし、メインの電源がオフされても内容が消
えないようにしたバックアップ電源使用のRAMを用い
ることもできる。
【0102】次に、上述した演算制御回路100の機能
を作用と共に説明する。 (1).レンズ形状情報(玉型形状データ) (i).メガネレンズ形状データの要求 スタート待機状態からメイン電源がオンされると、演算
制御回路80はフレーム形状測定装置(フレームリー
ダ)1からレンズ形状情報(玉型形状データ)の読み込
み要求があるか否かを判断する。
【0103】即ち、演算制御回路80は、操作パネル6
の『データ要求』スイッチ7cが押されたか否かが判断
される。そして、『データ要求』スイッチ7cが押され
てデータ要求があれば、フレーム形状測定装置1からレ
ンズ形状情報(θi,ρi)のデータをRAM83のデ
ータ読み込み領域83bに読み込む。この読み込まれた
データは、データメモリ82の記憶領域m1〜m8のい
ずれかに記憶(記録)されると共に、レイアウト画面が
液晶表示器8に表示される。ここで、レンズ形状情報
(θi,ρi)の[i」は、i=0,1,2,3・・・q
となる。 (ii)レンズ形状情報に対応するコバ厚の算出 次に、演算制御回路80は、測定部42を作動制御し
て、フィーラー101を眼鏡レンズ(被加工レンズ)M
Lの前側屈折面に当接(接触)させると共に、玉型形状
データ(θi,ρi)に基づいてレンズ軸駆動用モータ
25及びパルスモータ59を作動制御することにより、
フィーラー101と眼鏡レンズMLの前側屈折面とを玉
型形状データ(θi,ρi)に基づいて相対的に接触移
動させる。この際、フィーラー101は前側屈折面の湾
曲に従って左右に移動させられ、この左右への移動量が
測定軸42aを介して測定部42により測定される。こ
の測定部42からの測定信号は演算制御回路80に入力
され、演算制御回路80は測定部42からの測定信号に
基づいて玉型形状データ(θi,ρi)における眼鏡レ
ンズMLの前側屈折面の座標位置を求める。
【0104】同様に演算制御回路80は、測定部42を
作動制御して、フィーラー102を眼鏡レンズ(被加工
レンズ)MLの前側屈折面に当接(接触)させると共
に、玉型形状データ(θi,ρi)に基づいてレンズ軸
駆動用モータ25及びパルスモータ59を作動制御する
ことにより、フィーラー102と眼鏡レンズMLの後側
屈折面とを玉型形状データ(θi,ρi)に基づいて相
対的に接触移動させる。この際、フィーラー101は後
側屈折面の湾曲に従って左右に移動させられ、この左右
への移動量が測定軸42aを介して測定部42により測
定される。この測定部42からの測定信号は演算制御回
路80に入力され、演算制御回路80は測定部42から
の測定信号に基づいて玉型形状データ(θi,ρi)に
おける眼鏡レンズMLの後側屈折面の座標位置を求め
る。
【0105】この様な前側屈折面の座標位置や後側屈折
面の座標位置を求めるより具体的な方法は、特願200
1−30279号に開示のものが採用できるので、その
詳細な説明は省略する。
【0106】そして、この求めた玉型形状データ(θ
i,ρi)における眼鏡レンズMLの前側屈折面の座標
位置と後側屈折面の座標位置からコバ厚Wiを演算によ
り求める。
【0107】この後、演算制御回路80は、眼鏡レンズ
の処方箋に基づく瞳孔間距離PDやフレーム幾何学中心
間距離FPD等のデータ、上寄せ量等から、レンズ形状
データ(θi,ρi)に対応する眼鏡レンズMLの加工
データ(θi′,ρi′)を求めて、加工データ記憶領
域83aに記憶させる。 (iii).ズレ角dθnの算出 上述したようにレンズ形状情報(θi,ρi)の[i」
は、i=0,1,2,3・・・qとなる。本実施例では、
例えばqを1,000として、回転角度Δθを一回転の
1,000分の1(360゜/1,000)の0.36
゜としている。なお、回転速度はこれに限定されず、一
回転の2,000〜100,000分の1とすることが
できる。
【0108】ここで、レンズ形状情報(θi,ρi)の
「i」を「n」に置き換えて、n番目の動径角nΔθに
おける動径をρnとすると、この動径ρnと動径角nΔθ
はメガネレンズ形状データ(ρnnΔθ)[ここでn=
0,1,2,3………j]としてフレームメモリ102
に記憶される様になっている。このメガネレンズ形状デ
ータ(ρnnΔθ)を用いて眼鏡レンズMLの加工ための
ズレ角dθnの算出について説明する。
【0109】演算制御回路80は、レンズ枠形状測定装
置1で測定されたレンズ周縁加工のためのメガネレンズ
形状データ(ρnnΔθ)と研削砥石の曲率半径Rとか
ら、回転角nΔθの動径ρnにおける仮想加工点と回転角
nΔθにおける被加工レンズの研削砥石への実際の当接
加工点とのズレ角dθnを図15のフローに従って求め
る。 ステップ1:フレーム形状測定手段としてのフレーム形
状測定部(フレーム形状測定装置)1によりフレームの
レンズ枠Fまたはそれから倣い加工された型板、或はリ
ムレスフレームのレンズモデル(玉型)のメガネレンズ
形状すなわち動径情報(ρnnΔθ)(n=1,2,
3,…N)を求め、この情報をRAM83の加工データ
記憶領域83aに記憶する。 ステップ2:フレームデータメモリ102からの動径情
報(ρnnΔθ)をもとに、その情報の中で最大の動径
長ρ0をもつ動径情報(ρ00Δθ)を求める。 ステップ3:最大動径情報(ρ00Δθ)を動径を加工
するときのレンズ回転軸23,24の軸(レンズ軸)O
2と、研削砥石25の回転軸(砥石軸)O1との軸間距離
とする(図19参照)。ここで、L0は既知の砥石半径
Rと動径長ρ0とからL0=ρ0+Rとして求められる。
さらに、加工情報(L0,ρ00Δθ)をRAM83の
加工データ記憶領域83aに記憶させる。 ステップ4:次にレンズMLを単位回転角Δθ回転した
とき、最大動径長ρ0の動径が研削砥石25と接する加
工点F0における軸間距離L1を求める。ここでL1は、
【0110】
【数1】
【0111】として求められる。 ステップ5:最大動径ρ0が加工点F0に位置する状態
で、フレームデータメモリ102の動径情報(ρnnΔ
θ)に基づいて、最大動径から、予め定めたI番目まで
の動径情報(ρ11Δθ)、(ρ22Δθ)、…
(ρiiΔθ)、…(ρIIΔθ)の仮想加工点F1
2、…Fi、…FIを求め、さらに、それぞれの加工点
を加工するための仮想砥石半径R1、R2、…Ri、…RI
を求める(図20参照)。 ステップ6:実際の研削砥石25の半径Rと、上記ステ
ップ5により求められた半径Ri(i=1、2、3、…
I)とを比較する。R≦Riであれば、加工点F0におい
て最大動径(ρ00Δθ)に基づくレンズ研削をして
も、他の動径の仮想加工点Fi(i=1、2、3、…
i、…I)と研削砥石25との接触はないので、ズレ角
dθiは生じることはなく、「砥石の干渉」は発生しな
いと判定され、このときの加工情報(L1,ρ11Δ
θ)をステップ10においてRAM83の加工データ記
憶領域83aへ入力して記憶させ、その後ステップ11
へ移行する。また、R>Riであれば、ステップ7へ進
む。 ステップ7:ステップ6でR>Riと判定されたとき
は、図21に示すように、仮想加工点Fiで「砥石の干
渉」によるズレ角dθiが発生する。この場合は、仮想
(干渉)加工点Fiを半径Rの砥石で加工するための軸
間距離L1(Fi)を、
【0112】
【数2】
【0113】から求める(図22参照)。 ステップ8:ステップ7で求められた軸間距離L
1(Fi)で加工される加工点Fiを基準として、ステッ
プ5と同様予め定めた。I番目までの動径についてそれ
ぞれの仮想加工点を求め、それぞれの仮想砥石R
i(Fi)を求める。 ステップ9:ステップ6と同様に、軸間距離L1(Fi
の場合の砥石半径Rと、ステップ8の仮想砥石半径Ri
(Fi)とを比較する。R≦Ri(Fi)であれば、ステ
ップ10へ移行する。R>Ri(Fi)であれば、この新
たな干渉点“ζ”における軸間距離を求めるべくステッ
プ7へ戻る。 ステップ10:ステップ9で、R≦Ri(Fi)となった
とき、加工情報 (L1(Fi),ρ11Δθ)をRAM
83の加工データ記憶領域83aへ入力し、これを記憶
させる。 ステップ11:上記のステップ3ないしステップ10に
より、(ρ11Δθ)の動径情報について「砥石の干
渉」が発生するか否かを調べ、発生すると判断された場
合にはこれを発生させない加工情報(L1,ρ11Δ
θ)または(L1(Fi),ρ11Δθ)がえられたこと
になる。続いて、次の動径(ρ22Δθ)についてもス
テップ3ないしステップ10を実行し、さらに残りの全
動径についてもこれらのステップを実行する。 ステップ12:このステップでは、上述のような「砥石
の干渉」によるズレ角dθn(n=0,1,2,3,…
i,…I)が発生するか否かを回転角nΔθの動径ρ
n[n=0,1,2,・・・j=1000(=360°)]に
ついて順に調べ、かつ発生すると判断された場合にはこ
れを発生させない加工情報(Ln,ρnnΔθ)が得ら
れたか否かを判定する。そして、全動径情報についての
判定が終了していない場合には、ステップS4に戻って
ループする。また、全動径情報についての判定が終了し
た場合には、求められた加工情報(Ln,ρnnΔθ)
はRAM83の加工データ記憶領域83aに記憶せて、
図15のステップ13に移行して、被加工レンズ(眼鏡
レンズ)MLの研削加工及び加工時の速度制御を開始す
る。
【0114】また、演算制御回路80は、この様にして
加工情報(Ln,ρnnΔθ)を求める際にズレ角dθn
を求めて、この求めたズレ角dθnをズレ角メモリ10
9に加工情報(Ln,dθn,ρnnΔθ)としてRAM
83の加工データ記憶領域83aに記憶させている。
【0115】ここで、ステップ13の被加工レンズ(眼
鏡レンズ)MLの研削加工及び加工時の速度制御の説明
をする前に、接触角τiの軸間距離の通常の変換方法等
について説明する。 (2).接触角τiの軸間距離 (i)通常のρL(動径ρ−軸間距離L)変換法では、
図23、図24に示すように角度θi=nΔθに対する
動径ρnのときの研削砥石25と眼鏡レンズMLとの軸
間距離Lnを演算により求めているが、ズレ角dθnがあ
る場合に研削砥石25と眼鏡レンズMLとの接触位置が
角度θi=nΔθからズレ角dθnだけずれて、接触位置
の動径がρjになる。この場合、角度nΔθにおける演算
上の軸間距離Lnは、実際の軸間距離Ln'に対してΔL
分だけ誤差が生ずる。この際の接触角τnにおける動径
をρnとすると、角度nΔθにおいてズレ角dθnがある
場合、眼鏡レンズMLを研削砥石25で加工すべき実際
の軸間距離Ln'は、 Ln'=Ln+ΔL として求められる。 (ii)接触角τnにおける速度制御 ところで、演算制御回路80は、この様にして求めたズ
レ角dθnを用いて、以下に説明するような、パルスモ
ータ18を作動制御して、被加工レンズ(未加工レンズ
の円形の眼鏡レンズ)MLの回転速度制御を行う。
【0116】接触角τnの算出 上述のように角度nΔθのときに、被加工レンズ(眼鏡
レンズ)MLが研削砥石25のズレ角dθnで接触して
いるとすると、眼鏡レンズMLが研削砥石25に実際に
接触するときに接触角τnは、 τnnΔθ+dθn で求められる。この求められた接触角τnを接触角メモ
リに加工情報(Ln、τn、ρnnΔθ)として極座標形
式でRAM83のデータ記憶領域83cに記憶させる。
【0117】ここで、回転角の速度を一定のまま(回転
速度Sr)、一回転する時間をTn、接触角の速度一定の
まま(回転速度Ss)、一回転する時間をTsとする
時、この二つの速度合成をあわせもった速度で、レンズ
を回転させた時には、そのときの回転速度は、 1/St=1/Sr+1/Ss で表わされる速度Stとなり、一回転するためのトータ
ル時間は、 Tt=Tr+Ts で表わされるので、回転角速度一定の成分と、接触角一
定の成分との合成比率を変化させることで、トータルの
一回転の時間を変化させずに接触を安定化させるための
接触角の速度成分を高めることができる。
【0118】この比率は、回転角速度一定の成分とし
て、機械的に回転し得る回転速度の速い方の限界を超え
ない速度で設定する必要がある。これは、接触角の速度
は部分的には、0となり得るためで、接触角の速度成分
には、条件はなく設定することができる。
【0119】接触角の速度成分比を増すことで、接触の
安定化度は増すことができる。回転角と接触角の速度成
分比は、レンズ素材条件、加工工程条件の違いにより設
定できるようにする。その一例を記載する。 回転角速度成分:接触角速度成分(時間比率) レンズ素材名 粗加工 仕上加工 鏡面加工 溝掘加工 面取加工 鏡面面 取 ガ ラ ス 10:0 5:5 5:5 5:5 4:6 4:6 CR−39 8:2 4:6 4:6 5:5 3:7 3:7 ハイインテ゛ックスス 7:3 3:7 2:8 5:5 3:7 2:8 ホ゜リカーホ゛ネイト 8:2 3:7 2:8 5:5 3:7 2:8 アクリル 8:2 3:7 2:8 5:5 3:7 2:8 例えば、CR−39を、仕上加工する場合には、速度成
分比率4:6のため、速度を決定するための回転時間を
4:6の比率に設定し、この場合に一回転のトータル時
間を10sとすれば、回転角速度成分では、4s、接触
角速度成分では、6sとなり、これと、加工情報として
メモリされているnΔθ、τnの各部分での変化量か
ら、その部分に対する速度を決定する。
【0120】例えば、分割数nが、1000の場合であ
れば、データ数は1000あり、それぞれの変化量をそ
れぞれの角速度成分で振り分けた時間を分割数で除した
時間で変化させることとなる。
【0121】回転角速度=(2Δθ−1Δθ)/(4/1
000)=(2Δθ−1Δθ)/0.04 接触角速度=(τ2 −τ1 )/(6/1000)=(τ
2 −τ1 )/0.006 が一例であり、他の点についても同様にして求める。
【0122】上述したように、この発明のレンズ研削加
工方法では、眼鏡フレームの玉型形状情報、眼鏡レンズ
の材質等の眼鏡レンズ情報、及び眼鏡レンズの加工に必
要な種々の眼鏡加工情報により、眼鏡レンズを研削加工
する際のレンズ回転速度を変化させている。
【0123】本発明の実施例では、パルスモータを用い
ているが、負荷に応じて出せる限界スピードが有り、上
記の原理に基づき、任意に速度(1周当りの回転時間)と
速度変化程度を変更可能とはなっているが、このまま適
用したのでは、現実の速度限界と一致しない為に、制御
不能状態となることも考えられる。
【0124】これはサーボモータを用いた場合にも同様
である。ここでは、パルスモータを用いた実施例で説明
する。
【0125】この制御を実現する上での重要なポイント
は、最低でも2軸(例えば、レンズ回転軸を回転させる
制御軸と、砥石軸とレンズ軸との軸間距離制御軸)のタ
イミングを合わせた同時制御が必要であり、またヤゲン
加工制御を実施する時には、さらにレンズ回転軸と砥石
軸との相対位置制御軸(Y軸)制御も加えた3軸の同時
制御が必要である。 これらの軸のいずれにおいても限
界速度を超えることなく制御する必要性が有る。
【0126】モータ各軸には、限界の制御速度が存在す
る。パルスモータにおいては、最高動作周波数がこれに
当たる。一般的には外的負荷の無い状態で測定された物
をさすので実機上で利用するためには、外的負荷を配慮
する必要が有る。
【0127】速度の変化を与える場合に、最高動作周波
数を超えてはならないことはもちろんであるが、自起動
周波数を超える範囲ではさらに、速度変化が限界加速度
を超えないことが要求される。 (3)被加工レンズ(眼鏡レンズ)MLの研削加工 従って、被加工レンズ(眼鏡レンズ)MLの研削加工を
する際には、図16〜図18に示したフローチャートを
用いてレンズ回転速度、軸方向相対位置制御速度、レン
ズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速度等の各々の速度
制御をする必要がある。以下、被加工レンズ(眼鏡レン
ズ)MLの研削加工及びレンズ回転速度、軸方向相対位
置制御速度、レンズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速
度等の速度制御について説明する。 ステップ13 (i)被加工レンズ(眼鏡レンズ)MLの研削加工 上述したステップ12においては、全動径情報について
の判定が終了した場合には、求められた加工情報
(Ln,ρnnΔθ)はRAM83の加工データ記憶領
域83aに記憶せて、図17の本ステップに移行する。
【0128】そして、演算制御回路80は、モータドラ
イブ56aにより砥石駆動モータ30を作動制御して、
研削砥石35を図6中、時計回り方向に回転駆動制御す
る。この研削砥石35は、上述したように粗研削砥石
(平砥石),ヤゲン砥石,仕上砥石等を有する。
【0129】一方、演算制御回路80は、加工データ記
憶領域83aに記憶させた加工データすなわち加工情報
(Ln,ρnnΔθ)に基づいて、パルスモータドライ
バ86を介してレンズ軸駆動モータ25を駆動制御し、
レンズ回転軸23,24及び眼鏡レンズMLを図6中半
時計回り方向に回転制御する。
【0130】この際、演算制御回路80は、加工データ
記憶領域83aに記憶させた加工情報(Ln,ρnnΔ
θ)に基づいて、まずn=0の位置でパルスモータドラ
イバ86を作動制御することによりパルスモータ59を
駆動制御して、スクリュー軸58を逆転させ、受台60
を所定量ずつ降下させる。この受台60の降下に伴い、
レンズ軸ホルダー61がキャリッジ22の自重及び加工
圧調整機構45のスプリング54のバネ力で受台60と
一体に降下する。
【0131】この降下に伴って未加工で円形の眼鏡レン
ズMLが研削砥石35の研削面35aにキャリッジ22
の自重及び加工圧調整機構45のスプリング54のバネ
力で当接した後は、受台60のみが降下させられる。こ
の降下により受台60がレンズ軸ホルダー61から下方
に離反すると、受台60の遮光板211がレンズ軸ホル
ダー61のフォトセンサ210の図示しない発光素子と
受光素子との間から下方に外れる。これにより、フォト
センサ210の図示しない発光素子からの検出光が受光
素子に受光されれ、受台60がレンズ軸ホルダー61か
ら下方に離反したことがフォトセンサ210により検出
される。そして、このフォトセンサ210からの検出信
号が演算制御回路80に入力される。この演算制御回路
80は、フォトセンサ210からの検出信号を受けた
後、更にパルスモータ59を駆動制御して、受台60を
所定量だけ微小に降下させる。
【0132】これにより、加工情報(Ln,ρnnΔ
θ)のn=0において、研削砥石35が眼鏡レンズML
を所定量研削する。この研削に伴いレンズ軸ホルダー6
1が降下して受台60に当接すると、センサSがこれを
検出して検出信号を出力し、この検出信号が演算制御回
路80に入力される。
【0133】この演算制御回路80は、この検出信号を
受けると、加工情報(Ln,ρnnΔθ)のn=1にお
いて、n=0におけるようにして、眼鏡レンズMLを研
削砥石35により研削加工させる。そして、演算制御回
路80は、この様な制御をn=j(360°)行って、
加工情報(Ln,ρnnΔθ)の角度nΔθ毎に動径ρ n
となるように眼鏡レンズMLの周縁を研削砥石35の符
号を省略した粗研削砥石により研削加工する。
【0134】この様な研削に際して、演算制御回路80
は、研削液供給用のポンプPを作動させて、研削液吐出
ノズル61Aの第1の研削液吐出口(第1の研削液供給
手段)63から研削液62Aを吐出させると共に、研削
液吐出ノズル61Aの第2の研削液吐出口(第2の研削
液供給手段)65から研削液64を吐出させる。
【0135】この際、研削液64は、研削砥石35の研
削面35aに対して法線方向から供給される。そして、
この研削液65は、研削砥石35の回転に伴いレンズ研
削部69側に充分に流れて、レンズ研削部69を充分に
冷却した後、研削屑と共に下底壁11e2上に流下した
後、排水管11fから図示しない廃液タンク内に流下し
て捕集される。
【0136】一方、演算制御回路80は、研削液供給用
のポンプPを作動させて、研削液71を研削液吐出ノズ
ル60Aから円弧状底壁11e1の中央上に左右に広が
るように扇状に吐出させ、円弧状底壁11e1の左右方
向中央上端部から下方に向けて左右に広がるように流下
させる。これにより、研削屑70及び研削液62Aは、
一部が円弧状底壁11e1の下部側に飛散しても、流下
する研削液71により下方に洗い落とされて、排水管1
1fから図示しない廃液タンク内に流下して捕集され
る。
【0137】この様な研削加工に際して、以下に説明す
るような速度制御の修正をおこなう場合、レンズ回転軸
23,24のレンズ軸と研削砥石35の砥石軸の軸間距
離は上述したようにパルスモータ59の作動制御により
行うことができ、レンズ回転軸23,24の回転速度は
パルスモータであるレンズ軸駆動モータ25の作動制御
により行うことができ、レンズ回転軸23,24のレン
ズ軸と研削砥石の砥石軸の軸方向の制御速度はベース駆
動モータ14の作動制御で行うことができる。この制御
は演算制御回路80により行われる。 (ii)被加工レンズ(眼鏡レンズ)MLの研削加工に伴う
速度制御の開始 この様な眼鏡レンズMLの研削加工の開始に伴い、本ス
テップではレンズ回転速度、軸方向相対位置制御速度、
レンズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速度等のの速度
制御を開始する。即ち、レンズ回転軸23,24や研削
砥石35の砥石軸及びスクリュー軸58等の制御すべき
軸(以下、制御軸と省略)とすると、加工データ記憶領
域83aは加工情報(Ln,ρnnΔθ)のn=0,
1,2,3・・・jの各ポイント間(nとn+1との間)
における制御軸に対する制御速度のためのデータ(回転
速度と速度比率により決定されたデータ)をテーブルで
持ち、演算制御回路80は制御軸に付いての限界加速度
base(A base,A base,A base)から眼鏡レン
ズMLの研削加工時に各ポイント間の制御軸の制御速度
に修正を以下の様な手順で加える。 (a)レンズ回転軸の回転速度の修正 眼鏡レンズMLの研削砥石35による研削加工時に、あ
るポイント間nのレンズ回転速度Sn Rとし、次のポイン
ト間のレンズ回転速度をSn+1 Rとすると、ポイント間n
からポイント間n+1に移行する時には、(Sn+1 R
n R)/(1/Sn+ 1 R)の加速度となるので、この加速
度が、限界加速度AR baseより大きいのかどうかを判定
する。すなわち、 (Sn+1 R−Sn R)/(1/Sn+1 R) ≦ AR base であれば、回転速度を修正せず、そのままの回転速度で
眼鏡レンズの研削加工を実行し、nを繰り上げて(S
n+1 R−Sn R)/(1/Sn+1 R)がAR baseより大きいか
否かを判定する。また、 (Sn+1 R−Sn R)/(1/Sn+1 R) > AR base であればステップ14へ移行する。 ステップ14 このステップでは、求められた加速度が限界加速度より
大きいので、速度の高い方(Sn+1 R)を、 new Sn+1 R=AR base*(1/Sn R) の式により求まる速度に変更することで、レンズ回転軸
の回転速度を修正し、ステップ15に移行する。 ステップ15 ところで、ある軸(ポイント間速度変化の激しい)に付い
て実施後、変化させた速度にその他の制御軸の制御速度
を対応させるため、変化のあった速度に対応するポイン
ト間速度(その他の制御軸)に、(new Sn+1 R/Sn+1 R
の比率を乗じて、速度補正を実施する。
【0138】従って、本ステップでは、新しいSn+1 X
n+1 Yを、 new Sn+1 X=Sn+1 X*(new Sn+1 R/Sn+1 R) new Sn+1 Y =Sn+1 Y *(new Sn+1 R/Sn+1 R) 式により求めてステップ16に移行する。 ステップ16 このステップではn=j(=1,000)であるか否か
が判定され、n=jでなければステップ13に戻ってル
ープし、n=jであれば図17のステップ17に移行す
る。 (b)レンズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速度の修
正 ステップ17 次に、修正した制御速度の一方について、あるポイント
間nのレンズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速度Sn X
とし、次のポイント間の軸間距離制御速度をS n+1 Xとす
ると、ポイント間nからポイント間n+1に移行する時に
は、(Sn+1 X−Sn X)/(1/Sn+1 X)の加速度となる
ので、この加速度が、限界加速度AX bas eより大きいの
かどうかを判定する。
【0139】すなわち、この判定において、 (Sn+1 X−Sn X)/(1/Sn+1 X) ≦ AX base であれば、レンズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速度
を修正せず、そのままの回転速度で眼鏡レンズの研削加
工を実行する。
【0140】また、 (Sn+1 X−Sn X)/(1/
n+1 X) > AX baseであれば、ステップ18に移行す
る。 ステップ18 本ステップでは、求められた加速度が限界加速度より大
きいので、速度の高い方(Sn+1 X)を、 new Sn+1 X=AX base*(1/Sn X) 式により求まる速度に変更して、レンズ回転軸と砥石軸
との軸間距離制御速度を修正し、ステップ19に移行す
る。 ステップ19 ところで、ある軸(ポイント間速度変化の激しい)に付い
て実施後、変化させた速度にその他の制御軸の制御速度
を対応させるため、変化のあった速度に対応するポイン
ト間速度(その他の制御軸)に、(new Sn+1 X/Sn+1 X
の比率を乗じて、速度補正を実施する。
【0141】従って、新しいSn+1 Y,Sn+1 Rを new Sn+1 Y = Sn+1 Y*(new Sn+1 X/Sn+1 X) new Sn+1 R = Sn+1 R*(new Sn+1 X/Sn+1 X) 式に基づいて求め、ステップ20に移行する。 ステップ20 このステップではn=j(=1,000)であるか否か
が判定され、n=jでなければステップ17に戻ってル
ープし、n=jであれば図18のステップ21に移行す
る。 (c)レンズ回転軸と砥石軸との軸方向の相対位置制御
速度の修正 ステップ21 さらに、限界加速度による修正を加えていない、あるポ
イント間nのレンズ回転軸と砥石軸との相対位置制御速
度Sn Yとし、次のポイント間の相対位置制御速度をS
n+1 Yとすると、ポイント間nからポイント間n+1に移行
する時には、(S n+1 Y−Sn Y)/(1/Sn+1 Y)の加速
度となるので、この加速度が、限界加速度AY baseより
大きいのかどうかを判定する。
【0142】すなわち、 (Sn+1 Y−Sn Y)/(1/Sn+1 Y) ≦ AY base であれば、レンズ回転軸と砥石軸との軸方向の相対位置
制御速度を修正せず、そのままの回転速度で眼鏡レンズ
の研削加工を実行する。
【0143】また、 (Sn+1 Y−Sn Y)/(1/
n+1 Y) > AY baseであれば、ステップ22に移行す
る。 ステップ22 本ステップでは、求められた加速度が限界加速度より大
きいので、速度の高い方(Sn+1 Y)を、 new Sn+1 Y=AY base*(1/Sn Y) 式により求まる速度に変更して、レンズ回転軸と砥石軸
との相対位置制御速度を修正し、ステップ23に移行す
る。 ステップ23 ところで、ある軸(ポイント間速度変化の激しい)に付い
て実施後、変化させた速度にその他の制御軸の制御速度
を対応させるため、変化のあった速度に対応するポイン
ト間速度(その他の制御軸)に、(new Sn+1 Y/Sn+1 Y
の比率を乗じて、速度補正を実施する。
【0144】従って、新しいSn+1 R,Sn+1 Xを new Sn+1 R=Sn+1 R*(new Sn+1 Y/Sn+1 Y) new Sn+1 X=Sn+1 X*(new Sn+1 Y/Sn+1 Y) 式について求め、ステップ24に移行する。 ステップ24 以後、ここまでの一連の限界加速度を超えないための修
正について、繰り返し行い、限界加速度を超えないよう
になった(修正する必要がなくなった)ことを確認し
て、終了する。
【0145】即ち、このステップではn=j(=1,0
00)であるか否かが判定され、n=jでなければステ
ップ21に戻ってループし、n=jであれば終了する。
尚、一回転360°を分割する数jは1000ポイント
には限定されない。
【0146】ここで説明の手法は、全ての制御軸が加速
度限界を超えるような制御が有る事を前提にしている
が、制御軸の中で明らかに加速度限界には達しない軸が
有れば、その軸に対する修正作業を省く事が出来る。修
正によって発生する速度比を乗じて補正する作業は全て
の軸に対して省く事が当然出来ない。加速度限界は、主
にモータの特性により決まる。モータ自身が慣性を持っ
て回転する為に、高速域には限界となる速度が存在す
る。自起動周波数は、外的な負荷が無く、スピード0か
らスタートで到達できる速度である。
【0147】このように、本発明のレンズ研削加工方法
は、眼鏡レンズを回転させるレンズ回転軸の回転速度
と、レンズ回転軸と砥石軸との軸方向相対位置の制御速
度と、レンズ軸と砥石軸との軸間距離制御速度との少な
くとも一つを求める工程と、求められた速度が機械的限
界速度を超えていないかどうかをチェックする工程と、
超えた場合にそれらの速度のうちの少なくとも一つを修
正する工程とを有する様に構成されている。
【0148】また、本発明のレンズ研削加工装置は、眼
鏡レンズを回転させるレンズ回転軸と、眼鏡レンズを研
削加工するための砥石軸と、レンズ回転軸と砥石軸との
軸方向相対位置を制御するための軸方向制御手段と、レ
ンズ回転軸と砥石軸との軸間距離を制御するための軸間
制御手段とを有するレンズ研削加工装置において、レン
ズ回転軸の回転速度と、レンズ回転軸と砥石軸との軸方
向相対位置の制御速度と、レンズ軸と砥石軸との軸間距
離制御速度との少なくとも一つを求め、求められた速度
が機械的限界速度を超えていないかどうかをチェック
し、超えた場合にそれらの速度のうちの少なくとも一つ
を修正するための演算制御手段を有する様に構成されて
いる。
【0149】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、レンズ
回転軸の回転速度又はレンズ回転軸と砥石軸との軸間距
離制御速度又はレンズ回転軸と砥石軸との相対位置制御
速度が機械的速度限界を超えていないのかどうかをチェ
ックし、超えていた場合にはレンズ回転軸の回転速度又
はレンズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速度又はレン
ズ回転軸と砥石軸との相対位置制御速度を修正して、現
実の機械的限界速度を考慮した回転速度で眼鏡レンズの
研削加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るレイアウト表示装置
を備えるレンズ研削加工装置とフレーム形状測定装置と
の関係を示す説明図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るレンズ研削加工装置
を示し、(A)はカバー閉成状態の斜視図、(B)はカ
バー開放状態の斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るレンズ研削加工装置
を示し、(A)はカバー閉成状態の平面図、(B)はカ
バー開放状態の平面図である。
【図4】本発明の実施の形態に係るレンズ研削加工装置
を示し、(A)は第1の操作パネルの拡大説明図、
(B)は液晶表示器の正面図である。
【図5】(a)は図1に示したレンズ研削加工装置の研
削加工室内の斜視図、(b)は(a)のB−B線に沿う
断面図である。
【図6】図5(a)のA−A線に沿う概略断面図であ
る。
【図7】図5(b)の研削加工室を別の角度からみた斜
視図である。
【図8】図7のキャリッジの取付部を示す斜視図であ
る。
【図9】図7の加工圧調整機構及びレンズ回転軸を昇降
駆動制御する軸間距離調整機構の正面図である。
【図10】図7の加工圧調整機構の説明図である。
【図11】図7の面取砥石及び溝掘砥石等の駆動機構を
示す断面図である。
【図12】図7,図9の軸間距離調整機構の拡大斜視図
である。
【図13】図1〜図12のレンズ研削加工装置の制御回
路図である。
【図14】図13の制御回路の制御を説明するためのタ
イムチャートである。
【図15】図13の制御回路による加工データ及びズレ
角を求めるためのフローチャートである。
【図16】図13の制御回路による被加工レンズの研削
加工時のレンズ回転軸の回転速度の修正の為のフローチ
ャートである。
【図17】図13の制御回路による被加工レンズの研削
加工時のレンズ回転軸と砥石軸との軸間距離制御速度の
修正のためのフローチャートである。
【図18】図13の制御回路による被加工レンズの研削
加工時のレンズ回転軸と砥石軸との軸方向の相対位置制
御速度の修正のためのフローチャートである。
【図19】図15のフローチャートによる説明のための
メガネレンズの動径と研削砥石の径との関係を示す説明
図である。
【図20】図15のフローチャートによる説明のための
メガネレンズの動径と研削砥石の径との関係を示す説明
図である。
【図21】図15のフローチャートによる説明のための
メガネレンズの動径と研削砥石の径との関係を示す説明
図である。
【図22】図15のフローチャートによる説明のための
メガネレンズの動径と研削砥石の径との関係を示す説明
図である。
【図23】この発明の作用説明図である。
【図24】図23の要部拡大説明図である。
【符号の説明】
14・・・ベース駆動モータ(軸方向調整手段) 23,24・・・レンズ回転軸 35・・・研削砥石 43・・・軸間距離調整手段(軸間距離制御手段) 80・・・演算制御回路 O2・・・レンズ軸 O1・・・回転軸(砥石軸) ML・・・眼鏡レンズ(被加工レンズ)
【手続補正書】
【提出日】平成13年6月6日(2001.6.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。 [発明の概略]この発明は、以下の(1.1)〜(1.5)に説明し
たような内容を基本的な考えとして有する。 [概略]この発明は、以下の(1.1)〜(1.5)に説明したよう
な内容を基本的な考えとして有する。 (1.1)フレーム形状の有限個の動径情報がある場合に
おいて、レンズのある動径が砥石の中心を向く。この方
向を表すためレンズ形状を極座標系で表した時の回転基
準位置に対する方向を回転角と呼び、その時に砥石に接
触しているレンズ形状を極座標系で表した時の回転基準
位置に対する方向を接触角と呼び、この二つのなす角を
加工角と呼ぶ事とする。ここで、頂点が接触している状
態と、辺が接触している状態について考えると、頂点が
接触している状態では、回転角が大きく変化する間に、
接触角は、変化せず、結果的には、加工角は、回転角の
変化に伴い変化する。これに対して、辺が接触している
状態では、加工角の変化よりも、接触角の変化が大き
く、辺の中点を挟んで、接触角が、加工角を追い越して
行くようなイメージとなる。加工角もこれと同様に、辺
の中点で、0となるが、その前後で、正逆反対方向とな
る。回転角は、砥石を含めた全体の空間座標系を考えた
場合にも、加工中のレンズの回転そのもの表すものとな
るが、回転角が、単位角変化する間に接触角が、変化し
ない部分、逆に接触角が大きく変化する部分と生じてい
る事に成る。回転角が変化しても、接触角が変化しない
という事は、レンズを回転させても、砥石と接触してい
る位置に変化がないという事であり、結果的に同じ位置
を長時間加工する事となる。このような部分では、回転
を速めて、無駄のないようにする必要が有り、逆に、回
転角に対して、接触角が大きく変化するような部分で
は、回転の量にも増して、接触している位置が移動して
いる事となり、砥石による充分な加工が進まない結果と
なる。これまで、制御データ(X方向)を求めるに当た
り、いわゆるρL変換を用いていたが、ρL変換では、回
転角を基準に、Lデータ(X方向)を定めていた。このL
データを求める過程で、加工角、及び、その時のρデー
タをLデータ算出に使用していた。接触角は、回転角に
対して、加工角離れた位置となっているので、この変化
を見る事で、接触角の変化も見る事が出来る。 この考
え方を実現する方法として、回転角、接触角の各部分で
の変化を考え、それぞれの変化同士の比率を考える。つ
まり、接触角比=(接触角変化)/(回転角変化)であ
るが、この比率の逆数に回転速度を比例させれば、どの
部分を捉えても一定に接触となるが、実際には、接触角
変化がほぼ0となる部分から、非常に大きな部分までが
有るため、接触角比の変化は大きい。この逆数はほぼ0
から、無限大までの変化となるため、完全には比例させ
る事は出来ない。 (1.5)これを克服するため、各部分での回転速度
を、接触を安定させるための部分と、単純回転させるた
めの部分との合成により決定する事とする。 回転速度=接触安定部分 + 単純回転部分 この合成比を各種の加工条件(素材、加工工程)により
変化させる事で、より積極的にレンズ回転速度を変化さ
せる。 (1.6)本発明の実施例では、パルスモータを用いて
いるが、負荷に応じて出せる限界スピードが有り、上記
の原理に基づき、任意に速度(1周当りの回転時間)と速
度変化程度を変更可能とはなっているが、このまま適用
したのでは、現実の速度限界と一致しない為に、制御不
能状態となってしまう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C049 AA02 AA11 AA13 AA16 AB01 AB06 BA01 BA02 BA06 BB09 BC01 BC02 CA01 CB01 CB03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】眼鏡レンズを回転させるレンズ回転軸の回
    転速度と、レンズ回転軸と砥石軸との軸方向相対位置の
    制御速度と、レンズ軸と砥石軸との軸間距離制御速度と
    の少なくとも一つを求める工程と、 求められた速度が機械的限界速度を超えていないかどう
    かをチェックする工程と、 超えた場合にそれらの速度のうちの少なくとも一つを修
    正する工程とを有することを特徴とするレンズ研削加工
    方法。
  2. 【請求項2】眼鏡レンズを回転させるレンズ回転軸と、
    眼鏡レンズを研削加工するための砥石軸と、レンズ回転
    軸と砥石軸との軸方向相対位置を制御するための軸方向
    制御手段と、レンズ回転軸と砥石軸との軸間距離を制御
    するための軸間制御手段とを有するレンズ研削加工装置
    において、 レンズ回転軸の回転速度と、レンズ回転軸と砥石軸との
    軸方向相対位置の制御速度と、レンズ軸と砥石軸との軸
    間距離制御速度との少なくとも一つを求め、求められた
    速度が機械的限界速度を超えていないかどうかをチェッ
    クし、超えた場合にそれらの速度のうちの少なくとも一
    つを修正するための演算制御手段を有することを特徴と
    するレンズ研削加工装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008012594A (ja) * 2006-06-30 2008-01-24 Nidek Co Ltd 眼鏡レンズ周縁加工装置
JP2016147363A (ja) * 2015-02-15 2016-08-18 波田野 義行 眼鏡レンズ加工装置

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JP2008012594A (ja) * 2006-06-30 2008-01-24 Nidek Co Ltd 眼鏡レンズ周縁加工装置
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