JP2009012178A - 光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工するためのマシン - Google Patents

Abstract

【課題】 特に、出来る限り容易に封止および密閉される作業空間を有し、光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工するためのコンパクトな作りのマシンを提供する。
【解決手段】 調整機構（２６）は、互いに上下に設けられている直線駆動ユニット（２８）および回動駆動ユニット（３０）を有し、ワークピース・スピンドル（１２）は、回動駆動ユニット（３０）によって、ワークピース回転軸（Ｂ）に対し実質的に直交している回動軸（Ａ）を中心として回動可能であり、ワークピース・スピンドル（１２）は、直線駆動ユニット（２８）によって、直線軸（Ｙ）に沿って移動可能である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、請求項１の前提部分に記載の光学的なワークピースを加工するためのマシンに関する。特に、本発明は、プラスチック、例えばポリカーボネート、ＣＲ３９およびいわゆる「高屈折率」材料からなる眼鏡レンズの、処方に基づいた面を工業的に加工することに関する。

通常は、プラスチックの眼鏡レンズの加工の場合、プラスチックから射出成形された眼鏡レンズ素材片（「ブランク」とも言う）がある。この眼鏡レンズ素材片は、例えば球面状の又は累進的な形を持った、標準化された、仕上げ加工された凸状の外面を有している。通常凹状の内面または処方箋に基づく面は、切削加工によって、望みの光学的作用に応じて、球面状の、非球面状の、トーリック状の、アトーリック状の、累進的な、フリーフォームな形状寸法（例えば累進的面）を得る。内面加工の際の、典型的な従来の順序は、眼鏡レンズ素材片の外面をブロックに装着した後に、光学的に作用する形状を製造するためのフライス加工工程または旋削加工工程を含む。この後に、通例、表面の必要な質を達成するための精密研磨工程または研磨工程が続く。

プラスチックの眼鏡レンズの光学的に作用する形状を製造するために、以下のマシンのタイプが提案されている。

（Ａ）特に、眼鏡レンズを粗加工するための、単独のフライス盤［特許文献１］、
（Ｂ）単独のファスト・ツール旋盤であって、眼鏡レンズを精密加工するために、旋削バイトを、
（Ｂ．１）直線状に往復動式に［特許文献２、特許文献３］、または、
（Ｂ．２）回転式に［特許文献４］非常に動力学的に動かすことができ、それ故に、非回転対称なレンズ面を旋削工程で製造することができてなるファスト・ツール旋盤、
（Ｃ）組み合わされたフライス旋盤であって、
（Ｃ．１）組み合わされたフライス・旋削ツール［特許文献５］、または、
（Ｃ．２）別個のフライス兼（直線的にまたは回転的に作動する）旋削加工ユニットを有し、該フライス兼旋削加工ユニットは、眼鏡レンズを、
（Ｃ．２．１）直列に［特許文献６］、同一の眼鏡レンズをマシンの作業空間でまずフライス切削しおよび続いて旋削しつつ加工し、あるいは、
（Ｃ．２．２）並列に［特許文献７］、異なった眼鏡レンズをマシンの作業空間で同時に加工し、詳しくは、一方をフライス切削し、他方を旋削しつつ、眼鏡レンズを加工する。

前提部分を形成する従来の技術として、項目（Ｃ．２．１）に記載のマシンを以下に前提しても、このことは、マシンの或るタイプに関して限定的ではなく、むしろ、ここに提案したマシンコンセプトを、マシンの種々のタイプにも、特に、項目（Ａ）、（Ｂ．１）、（Ｂ．２）、（Ｃ．１）および（Ｃ．２．１）ならびにこれらの項目の可能な組合せ、例えば、（Ｃ．１）と（Ｃ．２．１）、すなわち、以下のマシンに用いることができる。つまり、このマシンの、（回転角度が制御されたフライススピンドルを有する）特別に形成されたフライス切削加工ユニットが、眼鏡レンズを粗加工するための、組み合わされたフライス・旋削ツールを有し、同時に、旋削加工ユニットは、眼鏡レンズの仕上げ加工に用いられる１つの（または複数の）ファスト・ツール装置を有している。

請求項１の前提部分であり且つ特許文献６に記載の従来の技術からは、従って、直列に作動する組み合わされたフライス旋盤が公知である。このフライス旋盤は、全体として、以下のサブアセンブリ、すなわち、ワークピース・スピンドルと、少なくとも１つの加工ユニットと、調整機構と、を有している。ワークピース・スピンドルにより、ワークピースは、ワークピース回転軸を中心として回転駆動されることが可能であり、加工ユニットは、ツールを有し、このツールを用いて、ワークピース・スピンドルに保持されたワークピースが、切削加工されることが可能であり、調整機構は、ワークピース・スピンドルとツールとの間で相対運動を生じさせて、ワークピースの取付けおよび取外しまたは加工のいずれかを可能にする。

より詳しくは、既知のマシンは、作業空間の一方の側で、平行な列で、フライススピンドルを有するフライス加工ユニットと、２つのファスト・ツール装置を有する旋削加工ユニットを具備する。作業空間の向かい側に設けられた調整機構は、ワークピース・スピンドルを支持する十字テーブル装置によって形成されている。十字テーブル装置によって、ワークピース・スピンドルに保持されているワークピースを、一方では、Ｘ軸上で加工ユニットに対し平行に動かすことができ、他方では、Ｙ軸上で加工ユニットに向かってまたは加工ユニットから離れるように動かすことができる。従って、このマシンコンセプトは、実際に、良いことが分かった。このマシンは、ＶＦＴ Ｕｌｔｒａの名前で、ザーティスロー（Satisloh）社によって販売され、市場に出ているが、以下の点で、改善の必要があるように思われる。

処方箋に基づくプラスチックの眼鏡レンズを加工する際に、ワークピースのかなりの部分を、多量の冷却剤を供給しつつ、切削加工する。従って、作業空間の十分な密閉およびチップのスムーズな排出が不可欠である。更に、例えば「高屈折率」材料の切削加工中に、不快な蒸気が発生する。このような蒸気を吸引濾過するほうがよい。

作業空間の密閉のために、前記マシンの場合に、比較的長いＸ軸の故に、高級鋼シートからなる、かなり大きく且つ高価な、飛び散り防止シールド（Nassschutz）が設けられている。飛び散り防止シールドのケーシングは、長いＸ軸に沿ってワークピース・スピンドルを移動することができなければならないので、ワークピース・スピンドルのために、飛び散り防止シールドのケーシングに、長孔の開口が設けられている。この開口は、ケーシング側のワイパーと協働する組み合わされたスライド・ロールカバーによって閉じられている。このようなカバーによって得られる密閉が、必ずしも満足の行くものではないことのほかに、これらのカバーが、かなりの磨耗に晒されており、摩擦を引き起こす。摩擦は、具体的な使用の場合に、マシンの、Ｘ軸上での移動速度および位置決め正確度にとって不利である。
欧州特許出願公開第 EP-A-0 758 571 号明細書 国際特許出願公開第 WO-A-02/06005 号明細書 欧州特許出願公開第 EP-A- 719 573 号明細書 国際特許出願公開第 WO-A-99/33611 号明細書 欧州特許出願公開第 EP-A-1 291 106 号明細書 欧州特許出願公開第 EP-A-1 719 585 号明細書 欧州特許出願公開第 EP-A-1 719 582 号明細書

本発明の課題は、特に、出来る限り容易に封止および密閉される作業空間を有し、光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工するためのコンパクトな作りのマシンを提供することである。

上記課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。本発明の好都合なまたは適切な実施の形態は、請求項２から１４の主題である。

本発明では、光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工するための、前提部分に記載のマシンの場合、調整機構は、互いに上下に設けられている直線駆動ユニットおよび回動駆動ユニットを有している。ワークピース・スピンドルは、回動駆動ユニットによって、ワークピース回転軸Ｂに対し実質的に直交している回動軸Ａを中心として回動可能であり、ワークピース・スピンドルは、直線駆動ユニットによって、直線軸Ｙに沿って移動可能であり、この直線軸は、回動軸Ａに対し実質的に垂直に、且つワークピース回転軸Ｂに対し実質的に平行に、あるいは回動軸Ａに対し実質的平行に且つワークピース回転軸Ｂに対し実質的に垂直に延びている。

直線軸Ｙが、回動軸Ａに対し実質的に垂直に、且つワークピース回転軸Ｂに対し実質的に平行に延びていてなる第１に述べた代替例は、直線軸Ｙが回動軸Ａに対し実質的に平行に且つワークピース回転軸Ｂに対し実質的に垂直に延びていてなる第２に述べた代替例に比較して、ワークピースの自由度の数に関して好ましい。何故ならば、前者の代替例が、種々の加工ユニットを有するマシンのモジュール状の構造を、僅かなコストで可能にするからである。しかしながら、第２に述べた代替例は、例えばファスト・ツール旋盤の構成のために全く適切である。このファスト・ツール旋盤では、とにかく、位置が制御された（供給）軸が、ツールに割り当てられており、この（供給）軸は、通常の使用の場合に関して、ワークピース側での適切な移動可能性の不足を補償することができる。しかしながら、フライス・マシンの構成のために、第２に述べた代替例は余り適切ではないであろう。何故ならば、このことは、ツールの側で、位置が制御された追加の直線軸を必要とするであろうからである。この直線軸は、第１に述べた代替例のフライスツールには不要であろう。

本発明では、前提部分である従来の技術と比較して、ワークピース側の複数の直線軸のうちの１つの直線軸（Ｘ軸）が、ほぼ、回動軸（Ａ軸）によって「代替」されている、という事情から、複数の利点が生じる。まず、回動駆動ユニットは、既知の直線駆動ユニットと比較して、著しく容易に「密閉」される。すなわち、回動駆動ユニットの、マシンの作業空間に突出しない構成要素が、例えば、高い耐磨耗性および耐摩擦性をもって形成されていることが共通点である適切な回転伝達手段、市販のリップシール形材を有するシール装置、密封空気を供給するための処置等によって、従来の技術より容易に作業空間から分離および／または密閉される。

更に、本発明に係わるマシンは、直線駆動ユニットおよび回動駆動ユニットを上下に設けることの故に、非常にコンパクトな作りになっている。前提部分である従来の技術において、個々の加工ユニットに突き当たることを可能にするためだけに、Ｘ軸に必要とされる長い移動距離は、存しない。このことは、加工の加速度、特に、加工補助時間の短縮をもたらす。何故ならば、可動のマシン構成要素が、ワークピース側で、前提部分である従来の技術と比較して、短い距離を進めばよいからである。

更に、直線駆動ユニットおよび回動駆動ユニットを上下に設けることは、各々のガイドを非常に近くに共に設けることを可能にする。このことは、調整機構の高い剛性をもたらす。このことは、高い加工性にとって好都合である。

更に、本発明に係わるマシンコンセプトは、マシンの、非常に可撓性のある、モジュール状の構造を可能にする。この構造では、各々の加工条件に応じて、加工ユニット、操作ユニット、測定ステーション等を、モジュール方式で選択し、調整機構の回りに纏めることができる。特に、本発明に係わるマシンコンセプトは、人間工学的な観点から、好都合である。すなわち、個々のマシン構成要素が、組立工程、保守工程および準備工程のために良好に出し入れできるように、問題なく設けられるのである。

基本的には、直線駆動ユニットおよび回動駆動ユニットを上下に設けることを、回動駆動ユニットが直線駆動ユニットの上に「座っている」ようにあるいは直線駆動ユニットによって支持されるように、構成することが考えられるのは、例えば、直線軸Ｙが回動軸Ａに対し実質的平行に且つワークピース回転軸Ｂに対し実質的に垂直に延びていてなる上記の第２の代替例の場合に、直線駆動ユニットが、旋削加工ユニットに関して整列されていて、ワークピースと旋削バイトとの間の送り相対運動を、ワークピース回転軸（径方向送り）の方向に引き起こすことができる場合である。この場合に、回動駆動ユニットは、特に、ワークピースの交換のために用いられる。しかしながら、直線駆動ユニットが回動駆動ユニットの上に設けられているという実施の形態は、好ましい。このことは、一方では、マシンコンセプトを、マシンの可能な組立段階に関して柔軟にし、他方では、調整機構のためには、僅かな組立空間しか必要でなく、直線駆動ユニットは容易に密閉されることができる。

このような関連では、ワークピース・スピンドルが、直線駆動ユニットによって、制御された回転角度で、すなわち、制御された角度位置で、回動軸Ａを中心として回動可能であることは、好ましい。しかしながら、回動駆動ユニットが、上記のように、特にワークピースの交換のために用いられるとき、ＣＮＣによって制御された回動軸Ａの代わりに、ワークピース・スピンドルの、最終停止手段への、回転角度が制御されない回動可能性を考えれば十分である。

マシンの非常にコンパクトな且つ剛性の実施の形態では、回動駆動ユニットは、回動テーブルを有することができる。この回動テーブルには、直線駆動ユニットのＹスライドのための複数の平行なガイドレールが取り付けられており、これらのガイドレールの間には、リニアモータが設けられており、このリニアモータによって、Ｙスライドは、回動テーブルに対し相対的に移動可能である。更に、このようなガイド装置およびリニアモータは、市場で安価に入手可能である。

更に、回動軸Ａを中心として回動運動を発生させるための回動駆動ユニットが、トルクモータを有することは好ましい。このことは、回動運動を発生させる際に、歯車装置を不要にする。それ故に、歯車装置の逆転が生じない。このことによって、回動軸Ａを中心としたワークピース・スピンドルの回動運動の従ってまた角度調整の高く且つ再現可能な正確度が得られる。

明細書の最初の部分に記載されたように、本発明に係わるマシンコンセプトが、柔軟であって、少なくとも１つの加工ユニットが、ファスト・ツール装置を有する旋削加工ユニットおよび／またはツールスピンドルを有するフライス加工ユニットであってもよい。マシンの最も簡素な変形例は、このような加工ユニットの１つは有するであろう。

ワークピース・スピンドルを支持する調整機構が、マシンボディの中心位置に設けられており、少なくとも１つの加工ユニットと、ワークピースを取り付けおよび取り外すための取付けおよび取外しステーションと、少なくとも１つに他のユニットまたはステーションとが、星状に、例えば、十字形に、Ｘ字形にまたはＹ字形にまたは回動軸Ａに対して不均等に間隔をあけた角度で、調整機構の回りに配置されており、少なくとも１つの他のユニットまたはステーションは、以下のユニットおよび／またはステーション、すなわち、ファスト・ツール装置を有する旋削加工ユニットと、ツールスピンドルを有するフライス加工ユニットと、ワークピースにマークを付けるための彫刻ステーションと、ワークピースを測定するための測定ステーションを有するグループから選択されていることは、特に好ましい。

マシンの可能な変形例では、各々１つのファスト・ツール装置を有する２つの旋削加工ユニットが、加工ユニットとして設けられているとき、これらの旋削加工ユニットが、調整機構に関して互いに向かい合っている位置に設けられており、その結果、ファスト・ツール装置の作用方向Ｆ１，Ｆ２および回動軸Ａは、実質的に同一面に位置していることは、好都合である。つまりは、複数のファスト・ツール装置は、例えば、一方のファスト・ツール装置が、回転するワークピースを、Ｆ１軸上の往復動可能な動きによって切削加工し、他方のファスト・ツール装置が、回動軸Ａに関して、第１のファスト・ツール装置に対し逆方向に振動し、振動補償によって、マシンボディの過剰な振動励起を阻止するように、制御される。

更に、少なくとも１つの旋削加工ユニットのファスト・ツール装置の作用方向Ｆ１（Ｆ２）は、回動軸Ａに対し実質的に垂直に延びている面に対し傾斜していて、ファスト・ツール装置は、調整機構から見て径方向外側に傾斜していることは好ましい。まず、ファスト・ツール装置の前記傾斜によって、およびワークピース回転軸Ｂを含む面（本発明に係わる第１の代替例でのＹ軸）における、より詳しくは、ワークピース・スピンドルの方向における、ワークピース・スピンドルの、場合によってはマシンに存する供給運動によって、ファスト・ツール装置に取付けられた旋削バイトの切れ刃の、ワークピース回転軸Ｂへの非常に正確な高さ調整が得られ、このためには、ファスト・ツール装置に関しての、旋削バイトの切れ刃の高さ移動は必要ではない。このことは、旋削バイトの高さの調整のための、機械的な調整装置またはその他の同種のものを不要とする。この場合、ワークピース・スピンドルの、自らの軸（本発明に係わる第１の代替例のＹ軸）の方向における供給運動の程度、従ってまた、このことによって達成される、ワークピース回転軸Ｂと旋削バイトの切れ刃の作業点との間の高さの補償は、回動軸Ａに対し垂直に延びている面と、ファスト・ツール装置の作用方向Ｆ１（Ｆ２）との間の所定の角度の正弦関数に従って、生じる。更に、ファスト・ツール装置の傾斜が、ファスト・ツール装置が調整機構から見て径方向外側に傾斜しているほどであることは、以下の利点を有している。すなわち、旋削バイトが、ファスト・ツール装置の通電が遮断される際に、マシンの作業空間に関して引っ込んだ位置に戻ることができて、そこでは、ファスト・ツール装置の、電気の通じていない状態に留まり、それ故に、マシンの操作者が、マシンの作業空間での準備作業またはその他の同種のものの最中に、旋削バイトの非常に鋭利な切れ刃で負傷する危険性が減少されるのである。

本発明の思想の他の実施の形態では、回動駆動ユニットの回動テーブルに、ワークピース・スピンドルおよび直線駆動ユニットを同時に覆うカバー・フードが、取付けられていることが可能である。それ故に、ここでは、別個の密閉処置および／または保護処置を必要としないことは好ましい。

この場合、カバー・フードは、開口を有することが可能である。この開口を通って、ワークピース・スピンドルは可動に延びており、開口の内周面とワークピース・スピンドルの外周面との間に、ベローズが設けられており、このベローズは、カバー・フードの内部を、マシンの作業空間に対し密閉する。このようなベローズは安価であり、確実性をもって密閉し、磨耗に強く、ワークピース・スピンドルの直線運動にのみ、非常に僅かに抵抗する。

この関連では、ワークピース・スピンドルが、空気静力学的な軸受を有することは、同様に好都合である。つまりは、このような軸受の排気は、冷却剤またはその他の同種のものが、マシンの作業空間から、場合によっては存在するギャップまたはスリットを通って、カバー・フードまたはワークピース・スピンドルに流入することを阻止する密封空気として用いられる。

マシンの好ましい実施の形態では、更に、マシンボディに関して回動可能であり、且つマシンボディと共にマシンの作業空間を区画するマシン上部が設けられている。このマシン上部は、実質的にシリンダ状の下方のエッジを有し、このエッジは、マシン上部の閉じられた状態では、マシンボディの、割り当てられた、実質的に環状のリセスへ、形状によって係合する。従って、一方では、あり得る保守作業、修理作業および／または準備作業のためにマシンの作業空間全体を、マシン上部を上方に回動することによって開放することが可能であり、マシンの各々の部分は非常に良好に出し入れ可能である。他方、マシン上部は、下方へ回動された状態では、マシンボディとの前記係合によって、周囲に対して作業空間を確実に密閉する。

最後に、マシンボディは、ポリマーコンクリート（ミネラルキャスティングともいう）から一体成形されていることができる。金属性の充填剤混合物および反応樹脂をベースにした結合剤とからなる複合材料であるこの材料は、特に、高い質量および低い熱膨張係数を有し、非常に剛性を有し、非常に良好な緩衝特性を有している。このことは、特に、ファスト・ツール装置を有する旋削加工ユニットを使用する場合に、ファスト・ツール装置によって発生された振動を、マシン上部を介して、調整機構従ってまたワークピース・スピンドルへ妨害的に伝達することを阻止するために、好都合である。

以下、添付した部分的に概略的な図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を詳述する。図面では、同一の参照符号は、同一のまたは対応の部材を示す。図１から４，７，９および１０では、特に、プラスチックの眼鏡レンズＬの表面を加工するための、ＣＮＣによって制御されるマシンに、参照符号１０が付されている。マシン１０は、全体として、
（ａ）眼鏡レンズＬをワークピース回転軸Ｂを中心として回転駆動することができるように用いるワークピース・スピンドル１２と、
（ｂ）ワークピース・スピンドル１２に保持されている眼鏡レンズＬを切削加工するための少なくとも１つの、図示した実施の形態では３つの加工ユニット、すなわち、ツールとしての夫々に割り当てられた旋削バイト１９，２１のために方向Ｆ１またはＦ２における直線運動を生起するための各々のファスト・ツール装置１８，１９を有する２つの旋削加工ユニット１４，１６、ならびに、ツール回転軸Ｃを中心とした、フライスツール２５のための回転運動を生起するためのツールスピンドル２４を有するフライス加工ユニット２２と、
（ｃ）少なくとも眼鏡レンズＬの取付けおよび取外しまたは加工を選択的に可能にするために、ワークピース・スピンドル１２と、各々のツール１９，２１，２５との間の相対運動を生起するための、全体的に参照符号２６が付された調整機構とを具備する。

以下に詳述するように、調整機構２６が、上下に設けられている直線駆動ユニット２８および回動駆動ユニット３０（図３から６を参照せよ）を有し、ワークスピンドル１２は、回動駆動ユニット３０によって、ワークピース回転軸Ｂに対し実質的に直交している回動軸Ａを中心として回動可能であり、ワークスピンドル１２は、直線駆動ユニット２８によって、図示した実施の形態では回動軸Ａに対し実質的に垂直に延びており且つワークピース回転軸Ｂに対し実質的に平行に延びている直線軸Ｙに沿って可動であることが重要である。

マシン１０は、ポリマーコンクリートから一体成形されたマシンボディ３２を有している。マシンボディは、上面３４から始まって、中央に、環状流路状の凹部３６を有し、この凹部は、マシン１０の作業空間３８を下方および側方から区画している。凹部３６の中心には、調整機構２６のための支持孔４０が設けられている。図２には、更に、支持孔４０に関して直径上に向かい合っている、冷却剤およびチップを除去するための２つのドレン４２が、凹部３６の底部に認められる。凹部３６の回りには、星状の配置で、上面３４から始まって、複数のフランジ面４４が、マシンボディ３２に形成されている。これらのフランジ面は、旋削加工ユニット（以下、加工ユニットともいう）１４，１６，２２および他のユニットまたはステーションを取り付けるために用いられる。これらのユニットまたはステーションは、後において更に説明する。図１および２は、複数の作業用トレー４８を搬送するための、マシンボディ３２の側方に取り付けられた搬送手段４６を示す。これらの作業用トレーの中で、加工されるべきまたは加工された眼鏡レンズＬが搬送される。最後に、マシンボディ３２には、必要な制御・供給サブアセンブリを有する制御キャビネット５０も取り付けられている。

図３から６からは、調整機構２６の詳細が見て取れる。まず、直線駆動ユニット２８が回動駆動ユニット３０上に設けられていることが認められる。回動駆動ユニットは、下部５４および上部５６を有する２部構成の支持フランジ５２によって、マシンボディ３２の支持孔４０に取り付けられている。

回動駆動ユニット３０は、トルクモータ５８を有している。トルクモータは、マシン１０のすべての他の主駆動装置のように、水で冷却されており（このことは詳細には示されない）、ワークピース・スピンドル１２を、ＣＮＣによって制御された回転角度で、回動軸Ａを中心として回動させるために用いられる。図５および６に示すように、トルクモータ５８のステータ６０は、支持フランジ５２の下部５４に取付けられているが、トルクモータ５８のロータ６２は、組み合わされた軸方向-径方向ニードル軸受装置６４によって、支持フランジ５２の下部５４に回転自在に取り付けられている。しかし、この代わりに、空気静力学的なまたは静水圧的な軸受が、ロータ６２のために用いられることもできるであろう。

支持フランジ５２の下部５４と上部５６の間には、更に、環状の行程測定装置６６が設けられている。行程測定装置は、トルクモータ５８のロータ６２を取り囲む。行程測定装置によって、ステータ６０に対するロータ６２の角度位置を、トルクモータ５８の角度位置の制御のために検出することができる。この代わりとして、中空軸形ロータリエンコーダが考慮されるであろう。

支持フランジの上部５６の上方には、トルクモータ５８のロータ６２に、回動テーブル６８が取付けられている。回動テーブル６８と、支持フランジ５２の固定式の上部５６との間には複数のガスケット７０が設けられている。これらのガスケットは、回動駆動ユニット３０を、マシンの作業空間３８に対して密閉している。更に、ここでは、密封空気の供給（詳細に示さず）を行なうことができる。密封空気の供給は、冷却剤が回動駆動ユニット３０に入ることを阻止する。

回動駆動ユニット３０については、すべての給電線および電気信号線ならびに空気用および冷却剤用チューブが、中空軸としてデザインされているロータ６２を通って、回動テーブル６８に取り付けられたサブアセンブリへガイドされていること（詳細には示されていない）をなお述べねばならないであろう。

特に図５および６は、直線駆動ユニット２８のＹスライド７４のための２本のガイドレール７２が、回動テーブル６８に、平行な配列で取り付けられていることを、更に示す。ここでは、Ｙスライド７４は、合計４つのガイドキャリッジ７６によって、摺動可能にガイドレール７２に沿って、しかも回動駆動ユニット３０の軸方向-径方向ニードル軸受装置６４とのかなりの空間的な付近でガイドされている。

双方のガイドレール７２の間には、リニアモータ７８が設けられている。リニアモータによって、Ｙスライド７４は、回動テーブル６８に対し相対的に、しかも、ＣＮＣによって制御された位置で、Ｙ軸の２方向に制御されつつ動かされる（Ｙ軸に関連する行程測定装置は、図の簡略化のために示されていない）。リニアモータ７８のステータ８０が回動テーブル６８に取付けられており、リニアモータ７８のランナ８２がＹスライド７４に取り付けられている。Ｙスライド上では、同様に、ワークピース・スピンドル１２が取付けられている。

ワークピース・スピンドル１２は知られているので、ここでは、更に述べるにはおよばない。ただ述べておくことは、ワークピース・スピンドル１２が空気静力学的な軸受（詳細には示さず）を有し、軸受の排気が、作業空間３８に対する密閉のために寄与することは好都合であり、ワークピース・スピンドルが、コレットチャック８６を作動させるための複動式のピストン・シリンダ８４を有し（図５を参照せよ）、コレットチャックによって、ブロックピース（図示せず）に装着された眼鏡ガラスＬを、ワークピース・スピンドル装置１２に締め付けることができることである。ワークピース・スピンドル１２の電動機８８によって、最後に、眼鏡レンズＬは、ＣＮＣによって制御された回転角度位置で、ワークピース回転軸Ｂを中心として回転駆動可能である（関連の行程測定装置は、同様に、図の簡略化のために示されていない）。

特に図３から６には、更に、同時にワークピース・スピンドル１２および直線駆動ユニット２８を覆うカバー・フード９０が、回動駆動ユニット３０の回動テーブル６８に取付けられており、カバー・フード９０の内部９２が、カバー・フード９０と回動テーブル６８との間に設けられている封止用形材９４によって、マシン１０の作業空間３８に対し密閉されていることが認められる。図５の右側で、カバー・フード９０は開口９６を有している。この開口を通って、ワークピース・スピンドル１２は可動に延びている。それ故に、コレットチャック８６およびこのコレットチャックに締め付けられた眼鏡レンズＬが、マシン１０の作業空間３８にある。開口９６の内周面とワークピース・スピンドル１２の外周面との間には、最後に、ベローズ９８が設けられている。このベローズは、ワークピース・スピンドル１２およびカバー・フード９０に適切に取付けられており、カバー・フード９０の内部９２を、マシン１０の作業空間３８に対し密閉するために用いられる。

従って、上の記述からは、ワークピース・スピンドル１２が、直線駆動ユニット２８および回動駆動ユニット３０からなる調整機構２６によって、ＣＮＣによって制御された位置（Ａ軸、Ｙ軸）で、回動軸Ａに対し垂直に延びている面に可動であり、眼鏡レンズＬが、ＣＮＣによって制御された回転角度位置（Ｂ軸）で、ワークピース回転軸Ｂを中心として回転自在であることが見て取れる。従って、眼鏡レンズＬを、Ａ軸によって、或る加工ユニットまたはその他の同種のものから次の加工ユニットまたはその他の同種のものへ、或る加工ユニットまたはその他の同種のものに関しては、この加工ユニットに対し横方向に（Ａ軸、場合によってはＹ軸と組み合わせて、特に送り運動のために）および／または或る加工ユニットまたはその他の同種のものに関しては、この加工ユニットに向かう方向またはこの加工ユニットから離れる方向に（Ｙ軸、特に供給運動）動かすことができる。このコンセプトは、マシン１０のコンパクトな構造のみならず、ワークピース・スピンドルの移動のために設けられており且つ比較的長い直線ガイド手段を有する十字テーブル装置と比較して増大した、加工の際の高い正確度をもたらす。

特に図１および２は、種々のユニットおよびステーションを示す。これらのユニットおよびステーションは、星状に、マシンボディ３２の中心位置に設けられており且つワークピース・スピンドル１２を支持する調整機構２６の回りに配置されている。図１から３では、ワークピース・スピンドル１２は、旋削加工ユニット１４と向かい合っている。マシンボディ３２の、調整機構２６に関して直径上に向かい合っている側に、旋削加工ユニット１６が位置している。それ故に、互いに向かい合っている位置に設けられているファスト・ツール装置１８，２０の作用方向Ｆ１，Ｆ２および回動軸Ａが、実質的に同一面に位置している。このことを、ファスト・ツール装置１８，２０の適切な制御によって、振動補償のために用いることができる。ここに示されたファスト・ツール装置１８，２０の内部構造および機能は、本願と同一の出願人による EP-A-1 779 967 に詳述されている。繰り返しを避けるために、この公報を参照するようここに明確に指摘しておく。

特に図３に十分に認められるように、ファスト・ツール装置１８，２０のための、マシンボディ３２に設けられたフランジ面４４が、傾斜している。それ故に、フランジ面は、マシン１０の作業空間３８から始まって、径方向外側に下降している。このことは、フランジ面４４に取り付けられたファスト・ツール装置１８，２０の作用方向Ｆ１，Ｆ２が、回動軸Ａに対し実質的に垂直に延びている面に対し、相応に傾斜していることをもたらす。この傾斜の意味および目的は、本願と同一の出願人による EP-A-1 719 585 に詳述されている。繰り返しを避けるために、この公報を参照するよう同様にここに明確に指摘しておく。ファスト・ツール装置１８，２０のためのフランジ面４４が、作業空間３８に対し傾斜していることによって、更に、旋削バイト１９，２１が、ファスト・ツール装置１８，２０に電気の通じていない状態で、作業空間３８に対し退いた位置へ移動し、またはこのような位置に留まることが引き起こされる。

回動軸Ａを中心とした時計回りと逆回りの回転方向に見ておよび特に図１および２に示すように、旋削加工ユニット１４の後に、眼鏡レンズＬをマシン１０に取り付けまたはマシンから取り外すための取付けおよび取外しステーション１００が続く。取付けおよび取外しステーション１００は、取付機構１０２を有している。取付機構は、運動自由度および把持可能性に関して、眼鏡レンズＬを作業用トレー４８から取り出し、且つマシンボディ３２に設けられたドア１０４を開けた後にマシン１０の作業空間３８に入れるために、適合されている。その目的は、装着された眼鏡レンズＬをワークピース・スピンドル１２に締め付けるためである。その逆の作業も可能である。

取付けおよび取外しステーション１００の後に、同様に、回動軸Ａを中心とした時計回りと逆回りの回転方向に見て、フライス加工ユニット２２が続く（特に、図４を参照せよ。この図では、ワークピース・スピンドル１２は、調整機構２６によって動かされている。その結果、ワークピース・スピンドル１２に締め付けられた眼鏡レンズＬが、マシンボディ３２に固設されたフライス加工ユニット２２に向かい合っている）。フライス加工ユニット２２の構造および機能は、本願と同一の出願人による EP-A-0 758 571 に詳述されている。繰り返しを避けるために、この公報を参照するよう同様にここに明確に指摘しておく。

その後、第２の旋削加工ユニット１６が続く。この第２の旋削加工ユニットは、基本的に、第１の旋削加工ユニット１４に対応しているが、各々の加工条件に応じて、異なった旋削バイト２１を、場合によっては、本願と同一の出願人による前のドイツ特許出願 10 2006 026 524.6 に記載のように、彫刻針をも有することができる。彫刻機能またはマーク付け機能に関しては、このドイツ特許出願を参照するようここでは明確に指摘しておく。

眼鏡レンズＬを彫刻するためにまたはマーク付けするために、望まれおよび／または必要とされる限りは、他の装置、例えば、レーザまたは彫刻針も用いられるであろう。彫刻針は、フィーラのように空気静力学的に支持されており、ボイスコイル駆動装置によって駆動される。ボイスコイル駆動装置は、ここに示したファスト・ツール装置１８，２０よりも著しく小さいサイズであろう。このような装置は、例えば、マシンボディ３２のまだ自由なフランジ面４４に取り付けられるであろう（図１、前方左および図２下方左を参照せよ）。

最後に、回動軸Ａを中心とした時計回りと逆回りの回転方向に見て、第２の旋削加工ユニット１６の後に、眼鏡レンズＬを測定するための測定ステーション１０６が続く。この場合には、眼鏡レンズＬを現場で測定することができるために用いる既知の形状検出器が用いられる。眼鏡レンズＬを無接触で、例えば光学式に測定するための装置も、同様に考えられる。このような測定ステーション１０６があるときは、本願と同一の出願人による EP-A-1 719 584 に詳述されているように、マシン１０を、特にマシンの旋削加工ユニット１４，１６を自動的に較正することができる。

マシンボディ３２上には、作業空間３８に突入しており複数の眼鏡レンズＬを（予め）縁取るためのフライスツールを有する追加のクリッビング・スピンドル（図示せず）も設けられているであろう。これらの眼鏡レンズの回転軸が、ワークピースの回転軸Ｂと同一の面に位置しているであろうことは好ましい。クリッビング・スピンドルは、例えば、本願と同一の出願人による EP-A-1 719 573 から公知である。

マシン１０の作業空間３８のカプセル化の更なる詳細は、図７から１０から見て取れる。図７の前に、スライディングドアに参照符号１０８が付されている。このスライディングドアは、マシンボディ３２に沿って適切にガイドされており、マシンボディへ降下されることができる（図９および１０を参照せよ）。その目的は、操作者が、マシン１０の作業空間３８へ出し入れすることができるためである。マシンボディ３２に装着され且つ取り付けられた双方の覆い１１０は、特に、旋削加工ユニット１４および測定ステーション１０６を覆う。測定ステーションと作業空間３８との間には、測定ステーション１０６を保護するために、同様に、選択的に開閉されるドア（図示せず）がある。組み込まれたスクリーンを有する操作パネル１１２が、図７，８および１０の左側の覆い１１０の上に設けられている。

更に、マシン１０は、マシン上部１１４を有している。このマシン上部は、ヒンジ１１６によって、制御キャビネット５０の領域で連結されており、マシンボディ３２に対し、下方の閉じた位置（図７および９）と、上方の開いた位置（図１０）の間で回動可能である。下方の位置では、マシン１０の作業空間３８が密閉式に閉じられている。マシン上部１１４は楕円形の覗き窓１１８を有している。覗き窓は、マシン上部１１４の閉じられた位置で、マシン１０の作業空間３８への自由な視野を可能にする。覗き窓１１８の斜めの取付けは、加工中に中から覗き窓１１８へ吹き付ける冷却用潤滑剤の適切な流出を保証する。マシン上部１１４は、最後に、実質的にシリンダ状の下方のエッジ１２０を有している。このエッジは、図８に示すように、マシン上部１１４の閉じられた状態では、マシンボディ３２の、割り当てられた、実質的に環状の切り欠き１２２へ、形状によって係合している。更なる密閉のためには、マシン上部１１４のエッジ１２０と、マシンボディ３２に形成された関連の切り欠き１２２との間に、取り囲みのシール１２４が設けられていることが可能である（図９を参照せよ）。

光学的なワークピースを加工するためのマシンであって、ワークピース・スピンドルと、少なくとも１つの加工ユニットと、調整機構と、を有し、ワークピース・スピンドルにより、ワークピースが、ワークピース回転軸（Ｂ）を中心として回転駆動されることが可能であり、加工ユニットは、ツールを有し、このツールを用いて、ワークピースが切削加工されることが可能であり、調整機構は、ワークピース・スピンドルとツールとの間で相対運動を生じさせて、ワークピースの取付けおよび取外しまたは加工のいずれかを可能にする、マシンが開示されている。特別な特徴は、調整機構が、互いに上下に設けられている直線駆動ユニットおよび回動駆動ユニットを有し、ワークピース・スピンドルが、回動駆動ユニットによって、ワークピース回転軸に対し実質的に直交している回動軸（Ａ）を中心として回動可能であり、ワークピース・スピンドルが、直線駆動ユニットによって、直線軸（Ｙ）に沿って移動可能であり、この直線軸が、回動軸に対し特に垂直に、且つワークピース回転軸に対し平行に延びていることにある。結果として、非常にコンパクトな作りのマシンが作られる。このマシンの場合、特に作業空間が非常に容易に閉じ込められる。

光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工するための、本発明に係わるマシンを、斜め前方および上方から見た斜視図を示す。マシン上部は、マシン内部をより良く見えるように取り外されている。マシンのツール設備は、ツールスピンドルを有するフライス加工ユニットと、各々１つのファスト・ツール装置を有する２つの旋削加工ユニットとを有している。 図１の上方から見た、図１に示したマシンの平面図を示す。 図２の断面線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、図１に示すマシンの部分断面図を示す。図１および２に比較して図を簡略化するために、マシンの制御キャビネットおよび搬送手段が省略されている。 図２の断面線ＩＶ−ＩＶに沿った、図１に示すマシンの部分断面図を示す。図１および２に比較して図を簡略化するために、マシンの制御キャビネットが省略されている。 ワークピース・スピンドルを支持する、図１に示すマシンの中央の調整機構の、図３および４に示す部分断面図に比較して拡大された、切り欠かれた縦断面図を示す。調整機構は、回動駆動ユニットと、この回動駆動ユニットの上に設けられた直線駆動ユニットとを有している。 図１に示すマシンの、ワークピース・スピンドルを支持する調整機構の、図５の断面線ＶＩ−ＶＩに沿った切欠き断面図を示す。 下方の閉じられた位置にあるマシン上部を有する、図１に示すマシンを斜め前方および上方から見た斜視図を示す。図１に比較して図を簡略化するために、マシンの搬送手段が省略されている。 マシンボディおよびマシン上部が隣り合っている区域での、図７の断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った、図１に示すマシンの拡大された、切り欠かれた断面図を示す。 図１に示すマシンを斜め前方および上方から見た、図７に類似の斜視図を示す。この斜視図では、マシンボディに降下可能なスライディングドアが、マシンの前面で開いている。その目的は、操作者が、マシンの作業空間へ出し入れすることができるためである。 上方の開いた位置にあるマシン上部を有する、図１に示すマシンを斜め前方および上方から見た斜視図を示す。図１に比較して図を簡略化するために、マシンの搬送手段ならびに取付けおよび取外しステーションが省略されている。

符号の説明

１０…マシン、１２…ワークピース・スピンドル、１４…旋削加工ユニット、加工ユニット、１６…旋削加工ユニット、加工ユニット、１８…ファスト・ツール装置、１９…旋削バイト、ツール、２０…ファスト・ツール装置、２１…旋削バイト、ツール、２２…フライス加工ユニット、加工ユニット、旋削加工ユニット、２４…ツールスピンドル、２５…フライスツール、ツール、２６…調整機構、２８…直線駆動ユニット、３０…回動駆動ユニット、３２…マシンボディ、３４…上面、３６…凹部、３８…作業空間、４０…支持孔、４２…ドレン、４４…フランジ面、４６…搬送手段、４８…作業用トレー、５０…制御キャビネット、５２…支持フランジ、５４…下部、５６…上部、５８…トルクモータ、６０…ステータ、６２…ロータ、６４…軸方向-径方向ニードル軸受装置、６６…行程測定装置、６８…回動テーブル、７０…ガスケット、７２…ガイドレール、７４…Ｙスライド、７６…ガイドキャリッジ、７８…リニアモータ、８０…ステータ、８２…ランナ、８４…ピストン・シリンダユニット、８６…コレットチャック、８８…電動機、９０…カバー・フード、９２…内部、９４…密封用形材、９６…開口、９８…ベローズ、１００…取付けおよび取外しステーション、１０２…取付機構、１０４…ドア、１０６…測定ステーション、１０８…スライディングドア、１１０…覆い、１１２…操作パネル、１１４…マシン上部、１１６…ヒンジ、１１８…覗き窓、１２０…エッジ、１２２…切り欠き、１２４…シール、Ａ…回動軸、Ｂ…ワークピース回転軸、Ｃ…ツール回転軸、Ｆ１…第１のファスト・ツール装置の直線軸、Ｆ２…第２のファスト・ツール装置の直線軸、Ｌ…眼鏡ガラス、Ｙ…直線軸。

Claims (14)

1. 光学的なワークピース（Ｌ）、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工するためのマシン（１０）であって、
   ワークピース・スピンドル（１２）と、少なくとも１つの加工ユニット（１４，１６，２２）と、調整機構（２６）と、を有し
   前記ワークピース・スピンドル（１２）により、前記ワークピース（Ｌ）が、ワークピース回転軸（Ｂ）を中心として回転駆動されることが可能であり、
   前記加工ユニット（１４，１６，２２）は、ツール（１９，２１，２５）を有し、このツールを用いて、前記ワークピース・スピンドル（１２）に保持された前記ワークピース（Ｌ）が、切削加工されることが可能であり、
   前記調整機構（２６）は、前記ワークピース・スピンドル（１２）と前記ツール（１９，２１，２５）との間で相対運動を生じさせて、前記ワークピース（Ｌ）の取付けおよび取外しまたは加工のいずれかを可能にする、
   マシンにおいて、
   前記調整機構（２６）は、互いに上下に設けられている直線駆動ユニット（２８）および回動駆動ユニット（３０）を有し、
   前記ワークピース・スピンドル（１２）は、前記回動駆動ユニット（３０）によって、前記ワークピース回転軸（Ｂ）に対し実質的に直交している回動軸（Ａ）を中心として回動可能であり、
   前記ワークピース・スピンドル（１２）は、前記直線駆動ユニット（２８）によって、直線軸（Ｙ）に沿って移動可能であり、この直線軸は、前記回動軸（Ａ）に対し実質的に垂直に、且つ前記ワークピース回転軸（Ｂ）に対し実質的に平行に、あるいは前記回動軸（Ａ）に対し実質的平行に且つ前記ワークピース回転軸（Ｂ）に対し実質的に垂直に延びていること、
   を特徴とするマシン。
2. 前記直線駆動ユニット（２８）は、前記回動駆動ユニット（３０）の上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマシン（１０）。
3. 前記ワークピース・スピンドル（１２）は、前記回動駆動ユニット（３０）によって、制御された回転角度で、前記回動軸（Ａ）を中心として回動可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のマシン（１０）。
4. 前記回動駆動ユニット（３０）は、前記回動テーブル（６８）を有し、この回動テーブルには、前記直線駆動ユニット（２８）のＹスライド（７４）のための複数の平行なガイドレール（７２）が取り付けられており、
   これらのガイドレール（７２）の間には、リニアモータ（７８）が設けられており、このリニアモータによって、前記Ｙスライド（７４）は、前記回動テーブル（６８）に対し相対的に移動可能であること、
   を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
5. 前記回動駆動ユニット（３０）は、トルクモータ（５８）を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
6. 前記少なくとも１つの加工ユニット（１４，１６，２２）は、ファスト・ツール装置（１８，２０）を有する旋削加工ユニット（１４，１６）および／またはツールスピンドル（２４）を有する１つのフライス加工ユニット（２２）であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
7. 前記ワークピース・スピンドル（１２）を支持する前記調整機構（２６）は、マシンボディ（３２）の中心位置に設けられており、
   前記少なくとも１つの加工ユニット（１４，１６，２２）と、ワークピース（Ｌ）を取り付けおよび取り外すための取付けおよび取外しステーション（１００）と、少なくとも１つの他のユニットまたはステーションとが、星状に、前記調整機構（２６）の回りに配置されており、
   前記ユニットまたはステーションは、以下のユニットおよび／またはステーション、すなわち、ファスト・ツール装置（１８，２０）を有する旋削加工ユニット（１４，１６）と、ツールスピンドル（２４）を有するフライス加工ユニット（２２）と、前記ワークピース（Ｌ）にマークを付けるための彫刻ステーションとを有するグループから選択されていること、
   を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
8. 各々１つのファスト・ツール装置（１８，２０）を有する２つの旋削加工ユニット（１４，１６）は、加工ユニットとして設けられており、前記調整機構（２６）に関して互いに向かい合っている位置に設けられており、その結果、前記ファスト・ツール装置（１８，２０）の作用方向（Ｆ１，Ｆ２）および前記回動軸（Ａ）が、実質的に同一面に位置していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
9. 前記少なくとも１つの旋削加工ユニット（１４，１６）の前記ファスト・ツール装置（１８，２０）の作用方向（Ｆ１，Ｆ２）は、前記回動軸（Ａ）に対し実質的に垂直に延びている面に対し傾斜していて、その結果、前記ファスト・ツール装置（１８，２０）が、前記調整機構（２６）から見て径方向外側に傾斜していること、
   を特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
10. 前記回動駆動ユニット（３０）の回動テーブル（６８）には、前記ワークピース・スピンドル（１２）および前記直線駆動ユニット（２８）を同時に覆うカバー・フード（９０）が、取付けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
11. 前記カバー・フード（９０）は、開口（９６）を有し、この開口を通って、前記ワークピース・スピンドル（１２）は可動に延びており、
    前記開口（９６）の内周面と前記ワークピース・スピンドル（１２）の外周面との間に、ベローズ（９８）が設けられており、このベローズは、前記カバー・フード（９０）の内部（９２）を、前記マシン（１０）の前記作業空間（３８）に対し密閉すること、
    を特徴とする請求項１０に記載のマシン（１０）。
12. 前記ワークピース・スピンドル（１２）は、空気静力学的な軸受を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
13. 前記マシンボディ（３２）に関して回動可能であり、且つ前記マシンボディ（３２）と共に前記マシン（１０）の作業空間（３８）を区画するマシン上部（１１４）を備え、
    このマシン上部（１１４）は、実質的にシリンダ状の下方のエッジ（１２０）を有し、このエッジは、前記マシン上部（１１４）の閉じられた状態では、前記マシンボディ（３２）の、割り当てられた、実質的に環状の切り欠き（１２２）へ、形状によって係合すること、
    を特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のマシン（１０）。
14. ポリマーコンクリートから一体成形されたマシンボディ（３２）を有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のマシン（１０）。

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