JP3734386B2 - 玉型形状測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ枠の形状を倣って型取りされた型板（又はダミーレンズ等も含むものとする）の玉型形状を測定する玉型形状測定装置及びこれを有する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
玉型形状測定装置としては、特開平１０−２７７９０１号公報等に示されているものが知られている。この装置は眼鏡フレームを保持手段により保持した後、測定子を移動してフレーム溝に挿入し、その測定子の移動量を検出することにより眼鏡枠の玉型形状を測定する。また、装置は前記測定子の移動量を検出する検出機構を共用して型板も測定できるように構成されており、その際には型板の外周に当接させる測定ピンを測定機構部に取り付けて測定を行うようにしている。型板測定終了後は、眼鏡フレームの測定に邪魔にならないように測定ピンを測定機構部から取り外す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の装置では型板測定の都度、操作者が手で測定ピンの取り付けや取外しを行わなければならず、手間がかかり、その作業が煩わしかった。また、測定ピンは型板測定時以外には必要ないので、取り外して別に保管しておかなければならいが、保管に手間が掛かるとともに、紛失してしまう恐れがあった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に鑑み、測定ピンの脱着の煩わしさを無くし、型板測定を迅速に行える玉型形状測定装置及びこれを有する眼鏡レンズ加工装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１） 型板を所期する状態に固定する型板ホルダーを持ち、全周の動径角について型板測定子を型板の動径方向に移動させ型板測定子の位置情報から動径情報を得ることにより型板の玉型形状を測定する玉型形状測定装置において、型板測定子を保持する移動支基を動径方向に延びる動径方向ガイドに移動部材を介して係合させ型板測定子を一定の高さに維持した状態のまま動径方向に移動させる移動支基移動手段と、型板測定子を待機位置から所定の高さ位置まで移動させるモータを含む移動機構であって、型板測定子の上下移動支基に設けられた開口溝に係合されたピンを移動させることにより型板測定子を上下動させ、所定の高さに移動された状態で前記移動部材を動径方向ガイドに向けて移動させることにより、開口溝からピンが外れ前記移動支基から切り離され、前記移動部材を動径方向ガイドから離脱する位置で前記移動支基と連結される上下方向移動機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
（２） （１）の玉型形状測定装置は、さらに、眼鏡枠を所期する状態に保持する保持手段と、眼鏡枠の枠溝に当接する測定子であって前記移動支基に取り付けられる枠測定子と、移動支基を動径方向に移動させる第２の動径方向ガイドと、移動支基に対して枠測定子を相対的に上下動させる枠測定子上下動機構とを備えることを特徴とする
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
(１)全体構成
図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成を示す図である。装置本体１の上部右奥には、眼鏡枠測定装置２が内蔵されている。眼鏡枠測定装置２は装置本体１の筐体上面の傾斜に沿って手前側に傾斜して配置されており、後述するフレーム保持部２００への眼鏡枠のセットが行い易くなっている。眼鏡枠測定装置２の前方には、眼鏡枠測定装置２を操作するためのスイッチを持つスイッチパネル部４１０、加工情報等を表示するディスプレイ４１５が配置されている。また、４２０は加工条件等の入力や加工のための指示を行う各種のスイッチを持つスイッチパネル部であり、４０２は加工室用の開閉窓である。
【００１３】
図２は装置本体１の筐体内に配置される加工部８００の構成を示す斜視図である。ベース１０上にはキャリッジ部７００が搭載され、キャリッジ７０１の回転軸に挟持された被加工レンズＬＥは、回転軸６０１に取り付けられた砥石群６０２により研削加工される。砥石群６０２はガラス用粗砥石６０２ａ、プラスチック用粗砥石６０２ｂ、ヤゲン及び平加工用の仕上げ砥石６０２ｃからなる。回転軸６０１はスピンドル６０３によりベース１０に回転可能に取り付けられ、回転軸６０１の端部にはプーリ６０４が取り付けられており、プーリ６０４はベルト６０５を介して砥石回転用モータ６０６の回転軸に取り付けられたプーリ６０７と連結されている。キャリッジ７０１の後方には、レンズ形状測定部５００が設けられている。
【００１４】
(２)各部の構成
（イ）眼鏡枠測定装置
眼鏡枠測定装置２の主要構成をフレーム保持部、計測部、型板ホルダーに分けて説明する。
【００１５】
＜フレーム保持部＞
フレーム保持部２００の構成を図３、図４により説明する。図３はフレーム保持部２００の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面の要部を示す図である。
【００１６】
保持部ベース２０１上には眼鏡フレームを保持するための前スライダー２０２と後スライダー２０３が左右に配置されたガイドレール２０４，２０５上に摺動可能に載置されている。ガイドレール２０４を支持する前方側のブロック２０６ａと後方側のブロック２０６ｂには、それぞれプーリ２０７，２０８が回動自在に取り付けられており、このプーリ２０７，２０８にはワイヤー２０９が掛け渡されている。そして、ワイヤー２０９の上側が後スライダー２０３から延びる右端部材２０３Ｒに取り付けられたピン２１０に固着され、ワイヤー２０９の下側が前スライダー２０２から延びる右端部材２０２Ｒに取り付けられたピン２１１に固着されている。さらに、後方側のブロック２０６ｂと前スライダー２０２の右端部材２０２Ｒとの間には取付板２１２を介してバネ２１３が掛け渡されており、前スライダー２０２はバネ２１３が縮む方向に常時付勢されている。こうした取付けにより前スライダー２０２と後スライダー２０３はその中央の基準線Ｌ1に対して対称に対向して摺動すると共に、バネ２１３により常に両者の中心（基準線Ｌ1）に向かう方向に引っ張られている。したがって、前スライダー２０２又は後スライダー２０３の一方を開く方向に摺動させることにより、フレームを保持するための間隔が確保され、前スライダー２０２及び後スライダー２０３をフリーな状態にすれば、バネ２１３の付勢力により両者の間隔が縮まる。
【００１７】
眼鏡フレームは前スライダー２０２の左右２個所に配置されるクランプピン２３０と、後スライダー２０３の左右２個所に配置されるクランプピン２３０の計４個所に配置されるクランプピン２３０でクランプされ、測定基準平面で保持されるようになっている。
【００１８】
これらのクランプピン２３０の開閉は、保持部ベース２０１の裏側に固定されたクランプ用モータ２２３の駆動により行われる。モータ２２３の回転軸に取り付けられたウォームギヤ２２４は、ブロック２０６ａとブロック２０６ｂとの間で回転可能の保持されるシャフト２２０のホイールギヤ２２１に噛み合っており、モータ２２３の回転がシャフト２２０に伝達される。シャフト２２０は前スライダー２０２から延びる右端部材２０２Ｒと、後スライダー２０３から延びる右端部材２０３Ｒにそれぞれ挿通されている。右端部材２０２Ｒの内部ではクランプピン２３０の開閉を行うための図示なきワイヤーがシャフト２２０に取り付けてあり、シャフト２２０の回転によりワイヤーが引っ張られることにより、クランプピン２３０の開閉動作を同時に行うようになっている。右端部材２０３Ｒの内部にも同様に図示なきワイヤーがシャフト２２０に取り付けてあり、シャフト２２０の回転によりクランプピン２３０の開閉動作を同時に行うようになっている。また、右端部材２０２Ｒ及び右端部材２０３Ｒの内部には、シャフト２２０の回転によりは前スライダー２０２及び後スライダー２０３の開閉を固定するためのブレーキパットが設けられている。なお、このようなクランプピン２３０の開閉機構の構成は、例えば、本出願人による特開平４−９３１６３号公報に記載されたものが使用できるので、詳細はこれを参照されたい。
【００１９】
また、保持部ベース２０１の手前側中央には、図４に示すように、型板３５０（又はダミーレンズ）の測定時に使用する型板ホルダー３１０を取り付けるための取付け板３００が固定されている。取付け板３００は、その断面は逆Ｌ字形状をしており、型板ホルダー３１０は取付け板３００の上面に配置して使用する。取付け板３００の上面には、中央にマグネット３０１が設けられ、その左右には型板ホルダー３１０を位置決めするための穴３０２が２個所形成されている。
【００２０】
＜計測部＞
計測部２４０の構成を図５〜図８に基づいて説明する。図５は計測部２４０の平面図である。図５において、横移動ベース２４１は保持部ベース２０１に軸支されて横方向に延びる２本のレール２４２、２４３にしたがって横スライド可能に支持されている。横移動ベース２４１の横移動は、保持部ベース２０１に取り付けられているモータ２４４の駆動により行われる。モータ２４４の回転軸にはボールネジ２４５が連結されており、このボールネジ２４５が横移動ベース２４１の下側に固定された雌ネジ部材２４６と噛合することにより、モータ２４４の正逆回転によって横移動ベース２４１が横方向に移動する。
【００２１】
横移動ベース２４１には、３個所に取り付けられたローラ２５１により回転ベース２５０が回転可能に保持されている。図６に示すように、回転ベース２５０の円周端部にはギヤ部２５０ａが形成され、その下部には外周側に突出する山形形状のガイドレール２５０ｂが形成されている。このガイドレール２５０ｂが各ローラ２５１のＶ溝部に接触しており、回転ベース２５０は３個のローラ２５１によって保持されながら回転する。回転ベース２５０のギヤ部２５０ａはアイドルギヤ２５２に噛み合い、アイドルギヤ２５２は横移動ベース２４１の下側に固定されたパルスモータ２５４の回転軸に取り付けられたギヤ２５３に噛合している。これによりモータ２５４の回転が回転ベース２５０に伝達される。回転ベース２５０の下面には、測定子ユニット２５５が取り付けられている。
【００２２】
測定子ユニット２５５の構成を図６〜図８により説明する。図６は測定子ユニット２５５を説明するための側面図、図７は図６のＣ方向の図、図８は図６のD方向の図である。
【００２３】
回転ベース２５０の下面には固定ブロック２５６が固定されている。固定ブロック２５６の側面にはガイドレール受け２５６ａが回転ベース２５０の平面方向に延びるように取り付けられており、このガイドレール受け２５６ａにスライドレール２６１を持つ移動支基２６０が摺動可能に取り付けられている。ガイドレール受け２５６ａの取付け面に対して固定ブロック２５６の反対側側面には、移動支基２６０を移動するためのＤＣモータ２５７とその移動量を検出するエンコーダ２５８が取り付けられている。ＤＣモータ２５７の回転軸に取り付けられたギヤ２５７ａは、移動支基２６０の下方に固定されたラック２６２に噛合し、モータ２５７の回転により移動支基２６０は図６上の左右方向に移動される。また、モータ２５７の回転軸に取り付けられたギヤ２５７ａの回転は、アイドルギヤ２５９を介してエンコーダ２５８に伝達され、この回転から移動支基２６０の移動量を検出する。
【００２４】
移動支基２６０には上下支基２６５が上下移動可能に支持されている。その移動機構は移動支基２６０と同じように、移動支基２６０に取り付けられて上下方向に延びるガイドレール受け２６６に、上下支基２６５に取り付けられたスライドレール（図示せず）が摺動可能に保持されている。上下支基２６５には上下方向に延びるラック２６８が固定されており、このラック２６８には移動支基２６０と固定板金により取り付けられたＤＣモータ２７０のギヤ２７０ａが噛合し、モータ２７０の回転により上下支基２６５は上下移動される。また、ＤＣモータ２７０の回転は、アイドルギヤ２７１を介して、移動支基２６０と固定板金により取り付けられたエンコーダ２７２に伝達され、エンコーダ２７２は上下支基２６５の移動量を検知する。なお、上下支基２６５は移動支基２６０に取り付けられたゼンマイ２７５により下方向への荷重が減少されるようになっており、上下移動をスムーズにしている。
【００２５】
また、上下支基２６５にはシャフト２７６が回転可能に保持されており、その上先端にはＬ字状の取付け部材２７７が設けられ、さらに取付け部材２７７の上部には測定子２８０が固定されている。この測定子２８０の先端はシャフト２７６の回転軸線と一致しており、測定時には測定子２８０の先端を眼鏡フレームのフレーム溝に当接させる。
【００２６】
シャフト２７６の下端には制限部材２８１が取り付けてある。この制限部材２８１は略円筒形状であり、その側面に縦方向に沿って凸部２８１ａが形成され、図６における紙面反対側の方向にも凸部２８１ａが形成されている。この２個所の凸部２８１ａが上下支基２６５の切り欠き面２６５ａ（図６における紙面反対側にも同じ切り欠き面２６５ａがある）に当接することにより、シャフト２７６の回転（すなわち測定子２８０の回転）がある範囲で制限される。また、制限部材２８１の下方は斜めカットされた斜面が形成されている。上下支基２６５の上下移動によりシャフト２７６と共に制限部材２８１が下方へ下がったとき、この斜面が移動支基２６０に固定されたブロック２６３の斜面に当接することにより、制限部材２８１の回転は図６の状態に誘導され、測定子２８０の先端の向きが正される。
【００２７】
図６において、移動支基２６０の右側部分には型板測定子である測定ピン２９０が上下スライド可能に保持されている。ここで測定ピン２９０を上下動させる機構を考えた場合、移動支基２６０にモータを取付けてラック、ピニオンの機構などにより上下させる機構が考えられる。しかし、単に移動支基２６０にモータやラック、ピニオン等を取り付ける構成ではこれらの重量が加算されるため、移動支基２６０の移動に際して慣性力が大きくなり、測定精度が悪くなったり、スピーディな測定ができなくなる。そこで、本発明の装置では、測定ピン２９０を上下動させるためのモータを移動支基２６０には搭載しない構成としている。以下に測定ピン２９０の上下動の機構について説明する。
【００２８】
図６において、移動支基２６０に上下スライド可能に保持された測定ピン２９０の下端には、ピン移動支基２９１が取付けられている。移動支基２６０の下端には、図６の紙面上で表側方向に延びる板２９２が取り付けてあり、この板２９２とピン移動支基２９１の下部にはスプリング２９３が掛け渡されており、測定ピン２９０は常時下方向に付勢されている。
【００２９】
また、移動支基２６０には上下方向にガイド溝２８８が掘ってあり、ピン移動支基２９１に取付けられたピン２８９はガイド溝２８８にはめ込まれ、ピン移動支基２９１及び測定ピン２９０の回り止めの役目をしている。
【００３０】
図８に示す通り、ピン移動支基２９１には開口溝２９１ａが形成されており、軸２９４を中心として回転するアーム２９５に取付けられたピン２９６がこの開口溝２９１ａに係合する。アーム２９５にはギヤ２９７が固定されており、このギヤ２９７は、固定ブロック２５６に取付けられたＤＣモータ２８３の回転軸に付けられたギヤ２８４と噛み合っている。これにより、ＤＣモータ２８３の回転がギヤ２８４に伝達され、アーム２９５の回転により、ピン移動支基２９１が上下する。ギヤ２９７には、扇型状の溝２９７ａが空いている。溝２９７ａには固定ブロック２５６に取付けられたピン２９８が挿入されており、ギヤ２９７の回転角度が制限される。
【００３１】
また、移動支基２６０には、光センサ２８６、２８７が上下に取付けられており、ピン移動支基２９１に付けられた遮光版２８５がそれぞれの光センサ２８６、２８７の光を遮ることにより、測定ピン２９０が上に上がった測定位置にあるか、下に下がった退避位置にあるかが検知される。
【００３２】
ピン移動支基２９１には、ローラー２７９が取付けられており、移動支基２６０が図６において左側に動いた時には、ローラー２７９はスプリング２９３によって下方向への付勢力を受けながら、回転ベース２５０に取付けられたガイド２８２上を転がる。これにより、測定ピン２９０は上に上がった測定位置の状態で、かつＤＣモータ２８３及びアーム２９５等による上下移動機構と切り離された状態で、型板の測定が行われるようになっている。
【００３３】
＜型板ホルダー＞
型板ホルダー３１０の構成を図９〜１１により説明する。図９は型板３５０を取り付けるための型板保持部３２０を上に向けたときの斜視図であり、図１０はダミーレンズを取り付けるためのカップ保持部３３０側を上に向けたときの斜視図である。図１１は型板ホルダー３１０の長手方向の断面図である。
【００３４】
型板ホルダー３１０の本体ブロック３１１には型板保持部３２０とカップ保持部３３０が反転して使用できるように、表裏に一体的に設けられている。型板保持部３２０側にはピン３２１ａ、３２１ｂが植設されており、また、中央には開口３２２が設けられ、その開口３２２からは移動ピン３２３が突出している。移動ピン３２３は、図１０に示すように、本体ブロック３１１の内部に挿通された移動軸３１２に固定されており、移動軸３１２はスプリング３１３により図１１上の矢印Ｄ方向に常時付勢されている。本体ブロック３１１から突出した移動軸３１２の先端側には押し込み操作するためのボタン３１４が取り付けられている。また、移動ピン３２３の前側（図１１上の右側）は凹部３２４が形成されている。
【００３５】
カップ保持部３３０側には、ダミーレンズを固定したカップ３６０の基部３６１を挿入する穴３３１が形成されており、また、その内部にはカップ３６０の基部３６１に形成されたキー溝に嵌合させるための凸部３３２が形成されている。また、本体ブロック３１１の内部に挿通された移動軸３１２にはスライド部材３２７が固定されており、その前側端面３２７ａは円弧形状（穴３３１と同じ径の円弧）にされている。
【００３６】
型板３５０を固定するときは、手でボタン３１４を押し込んだ後、型板３５０に形成されている中央穴３５１を移動ピン３２３に通すと共に、中央穴３５１の左右に設けられている２つの***３５２をピン３２１ａ、３２１ｂに係合させて位置決めする。その後、本体ブロック３１１側に押し込んだボタン３１４を離すと、スプリング３１３の付勢力により移動ピン３２３は矢印Ｄ方向に戻され、その凹部３２４が型板３５０の中央穴３５１に当接することにより、型板３５０が固定される。
【００３７】
ダミーレンズに取り付けられたカップ３６０を固定するときは、型板のときと同様に、手でボタン３１４を押し込んでスライド部材３２７を開いた後、カップ３６０の基部３６１が持つキー溝をカップ保持部３３０の凸部３３２に嵌合させて挿入する。ボタン３１４を離すと、スプリング３１３の付勢力により移動軸３１２と共にスライド部材３２７が穴３３１方向に戻る。穴３３１に挿入されたカップ３６０の基部３６１は円弧形状の端面３２７ａで押されることにより、カップ保持部３３０に固定される。
【００３８】
本体ブロック３１１の後方側には、前述した保持部ベース２０１側の取付け板３００に装着するための装着部３４０が設けられており、その表側（型板保持部３２０を表とする）と裏側は同じ形状をしている。表面３４１及び裏面３４５には、取付け板３００の上面に形成された２個の穴３０２に挿入するためのピン３４２ａ，３４２ｂと、３４６ａ，３４６ｂがそれぞれ植設されている。また、表面３４１及び裏面３４５には鉄板３４３，３４７がそれぞれ埋め込まれている。装着部３４０からは突出した鍔３４４，３４８がそれぞ形成されている。
【００３９】
このような型板ホルダー３１０を眼鏡枠測定装置２に取り付けるときは、前スライダー２０２を手前側まで開いた後（同時に後スライダー２０３も開く）、型板測定の場合は型板ホルダー３１０側を下に向けて、装着部３４０のピン３４２ａ，３４２ｂを取付け板３００の穴３０２に係合させる。このとき取付け板３００の上面に設けられたマグネット３０１により鉄板３４３が吸い付けられので、型板ホルダー３１０を動かないように取付け板３００の上面に簡単に固定することができる。また、型板ホルダー３１０の鍔３４４は、前スライダー２０２の中央に形成された窪み面２０２ａに当接し、前スライダー２０２及び後スライダー２０３の開きを維持する。
【００４０】
（ロ）キャリッジ部
キャリッジ部７００の構成を、図２に基づいて説明する。キャリッジ７０１は、レンズＬＥを２つのレンズチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒにチャッキングして回転させることができ、また、ベース１０に固定されて砥石回転軸６０１と平行に延びるキャリッジシャフト７０３に対して回転摺動自在になっている。以下では、キャリッジ７０１を砥石回転軸６０１と平行に移動させる方向をＸ軸、キャリッジ７０１の回転によりレンズチャック軸（７０２Ｌ、７０２Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる方向をＹ軸として、レンズチャック機構及びレンズ回転機構、キャリッジ７０１のＹ軸移動機構、キャリッジ７０１のＸ軸移動機構を説明する。
【００４１】
＜レンズチャック機構及びレンズ回転機構＞
キャリッジ７０１の左腕にチャック軸７０２Ｌが、右腕にチャック軸７０２Ｒが回転可能に同一軸線上で保持されている。キャリッジ７０１の右腕の中央上面にはチャック用モータ７１０が固定されており、モータ７１０の回転を動力として、チャック軸７０２Ｒが軸方向に移動することができ、レンズＬＥがチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒによって挟持される。
【００４２】
キャリッジ部７０１の左側端部にはチャック軸７０２Ｌの軸線を中心にして回動自在なモータ取付用ブロック７２０が取り付けられており、チャック軸７０２Ｌはブロック７２０を通ってその左端にはギヤ７２１が固着されている。ブロック７２０にはレンズ回転用のモータ７２２が固定されており、モータ７２２がギヤ７２４を介してギヤ７２１を回転することにより、チャック軸７０２Ｌへモータ７２０の回転が伝達される。
【００４３】
＜キャリッジのＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構＞
キャリッジシャフト７０３にはその軸方向に摺動可能な移動アーム７４０が設けられており、移動アーム７４０はキャリッジ７０１と共にＸ軸方向（シャフト７０３の軸方向）に移動するように取り付けられている。また、移動アーム７４０の前方は、シャフト７０３と平行な位置関係でベース１０に固定されたガイドシャフト７４１上を摺動可能にされている。移動アーム７４０の後部には、シャフト７０３と平行に延びるラック７４３が取り付けられており、このラック７４３にはベース１０に固定されたキャリッジＸ軸移動用モータ７４５の回転軸に取り付けられたピニオン７４６と噛み合っている。これらの構成によりモータ７４５は移動アーム７４０と共にキャリッジ７０１をシャフト７０３の軸方向に移動させることができる。
【００４４】
移動アーム７４０には揺動ブロック７５０が、砥石の回転中心と一致する軸線を中心に回動可能に取り付けられている。揺動ブロック７５０にはＹ軸モータ７５１が取り付けられており、モータ７５１の回転はベルト７５３を介して、揺動ブロック７５０に回転可能に保持された雌ネジ７５５に伝達される。雌ネジ７５５内のネジ部には送りネジ７５６が噛み合わされて挿通されており、雌ネジ７５５の回転により送りネジ７５６は上下移動する。
【００４５】
送りネジ７５６の上端には、モータ取付用ブロック７２０の下端面に当接するガイドブロック７６０が固定されており、ガイドブロック７６０は揺動ブロック７５０に植設された２つのガイド軸７５８に沿って移動する。したがって、Ｙ軸モータ７５１の回転により送りネジ７５６と共にガイドブロック７６０を上下させることにより、ガイドブロック７６０に当接するモータ取付用ブロック７２０の上下位置を変化させることができる。これにより、ブロック７２０に取付けられたキャリッジ７０１もその上下位置を変化させることができる（すなわち、キャリッジ７０１はシャフト７０３を回転中心に回旋し、レンズチャック軸（７０２Ｌ、７０２Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる）。
【００４６】
次に、以上のようの構成を持つ装置において、その動作を図１２の制御系ブロック図を使用して説明する。まず、型板３５０による玉型測定について説明する。
【００４７】
眼鏡枠測定装置２により型板３５０を測定する場合、前スライダー２０２を手前まで引いて、図４のように、型板３５０が固定された型板ホルダー３１０を取付け板３００の上面に取り付ける。型板ホルダー３１０の鍔３４４が前スライダー２０２の窪み面２０２ａに係合するので、前スライダー２０２及び後スライダー２０３の開放が固定される。前スライダー２０２の開放状態はセンサ２３５により検出され、型板測定用モードであることが検知される。
【００４８】
型板ホルダー３１０のセット後、測定する型板３５０が右用の場合はスイッチパネル部４１０の右トレーススイッチ４１３を、型板３５０が左用の場合は左トレーススイッチ４１１を押す。
【００４９】
制御部１５０はモータ２４４を駆動して計測部２４０を中央の測定位置に位置させる。型板測定モード時における移動支基２６０の初期位置は、回転ベース２５０の内部端面に当接する位置、すなわち移動支基２６０の可動範囲の最も外側位置に置かれており、図６に示す如く、アーム２９５に取付けられたピン２９６がピン移動支基２９１に形成された開口溝２９１ａに係合し、測定ピン２９０とその上下移動機構が連結する状態に置かれている。
【００５０】
制御部１５０がトレース開始信号を受けて、ＤＣモータ２８３を回転させると、ＤＣモータ２８３の軸に付けられたギヤ２８４とかみ合っているギヤ２９７が回転し、ギヤ２９７と軸２９４を介して同軸に固着されたアーム２９５が回転する。アーム２９５の回転により、ピン移動支基２９１が上がり、ピン移動支基２９１に固着された測定ピン２９０が上昇する。ピン移動支基２９１が上昇した時点で、ピン移動支基２９１に付けられた遮光板２８５が光センサ２８７に入り、光センサ２８７は測定ピン２９０が測定位置まで上昇したことを検知する。制御部１５０がこの検知信号を受けて、測定ピン２９０が中心側に向かうようにモータ２５７を駆動して移動支基２６０を移動させると、アーム２９５に取付けられたピン２９６からピン移動支基２９１が外れると共に、ローラー２７９がガイド２８２上を転がり、測定ピン２９０が上に上がったままの状態となる。
【００５１】
こうしてＤＣモータ２８３等の上下移動機構から測定ピン２９０は切り離され、測定ピン２９０が測定位置に置かれた状態で型板３５０の測定が行われる。移動支基２６０の移動に際しては、所定の駆動トルクが掛かるようにＤＣモータ２５７への駆動電流が制御される。測定ピン２９０が型板３５０の端面に当接した状態で、パルスモータ２５４を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させ、測定ユニット２５５を回転する。この回転により型板３５０の動径に従って測定ピン２９０と共に移動支基２６０がスライド移動し、その移動量はエンコーダ２５８によって検出され、玉型形状が計測される。移動支基２６０には重量のあるＤＣモータ２８３が搭載されていないので、移動支基２６０の移動はスムーズに行われ、型板３５０の動径に対する測定ピン２９０の追従移動が損なわれることなく、精度良く計測データが得られる。
【００５２】
型板３５０の全周が測定できると、制御部１５０の制御によって移動支基２６０は初期位置まで動き、そこで、ローラー２７９がガイド２８２から外れ、アーム２９５につけられたピン２９６がピン移動支基２９１の開口溝２９１ａに係合するようになる。なお、玉型形状の測定中にピン移動支基２９１と切り離されたアーム２９５は下降させた後、ＤＣモータ２８３の電源供給をカットしておき、測定終了の信号によって再びＤＣモータ２８３を回転させて上昇させても良い。
【００５３】
ピン２９６が開口溝２９１ａに係合した後、ＤＣモータ２８３の回転及びスプリング２９３の付勢力により、ピン移動支基２９１及び測定ピン２９０が下に下げられる。ピン移動支基２９１が下降した時点で、ピン移動支基２９１に付けられた遮光板２８５が光センサ２８６に入り、測定ピン２９０が下位置まで下降されたことが検知される。
【００５４】
次に眼鏡フレームを測定する場合について簡単に説明する。フレーム保持部２００に眼鏡フレームをセットした後、スイッチパネル部４１０のスイッチを押してトレースを開始する。両眼トレースの場合、制御部１５０はモータ２４４を駆動して、測定子２８０がフレームＦの右枠側の所定位置に位置するように横移動ベース２４１を移動した後、モータ２７０の駆動により上下支基２６５を上昇させて測定子２８０を測定基準平面の高さに位置させる。
【００５５】
その後、制御部１５０はモータ２５７を駆動して移動支基２６０を移動し、測定子２８０の先端をフレームＦの枠溝に挿入する。この移動に際してはＤＣモータ２５７を使用しているので、モータ２５７への駆動電流（駆動トルク）の制御により所定の駆動トルクを掛けることで、フレームを変形させずに、かつ測定子２８０が外れない程度の弱い押圧力を与えることができる。続いて、パルスモータ２５４を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させ、回転ベース２５０と共に測定ユニット２５５を回転する。この回転により、測定子２８０と共に移動支基２６０がレンズ枠溝の動径に従って、ガイドレール受け２６７のレール方向に移動し、その移動量はエンコーダ２５８によって検出される。また、測定子２８０と共に上下支基２６５はレンズ枠溝の反り（カーブ）に沿って上下し、その移動量がエンコーダ２７２によって検出される。パルスモータ２５４の回転角θと、エンコーダ２５８による検出量ｒと、エンコーダ２７２による検出量ｚとから、レンズ枠形状が計測される。
【００５６】
この眼鏡フレームの測定に際しても、移動支基２６０には測定ピン２９０の上下移動用ＤＣモータ２８３の重量が掛からないので、移動した場合の慣性力が大きくならない。よって測定子２８０の先端はレンズ枠溝から外れることなく、レンズ枠溝に沿って移動し、レンズ枠の玉型形状が精度良く測定される。
【００５７】
以上のようにして玉型形状の測定が完了したら、操作者はスイッチパネル部４２０のデータスイッチ４２１を押すことにより、玉型形状データがデータメモリ１６１に転送され、ディスプレイ４１５には玉型形状が図形表示される。操作者はスイッチパネル部４２０に配置されるデータ入力用のスイッチを操作して、装用者のＰＤ値やフレームＰＤ、光学中心の高さ位置データ等のレイアウトデータを入力する。また、フレームの材質、レンズ材質等の加工条件のデータを入力する。その後、操作者は被加工レンズＬＥを２つのレンズチャック軸７０２Ｌ，７０２Ｒにチャキングして加工を行う。
【００５８】
スタートスイッチ４２３によりスタート信号が入力されると、レンズ加工装置の主制御部１６０は加工シーケンスプログラムに基づき、レンズ形状測定部５００を用いてレンズ形状の測定を実行する。その後、入力されたデータに従って得られる加工データに基づいて加工部８００の各モータを駆動制御し、キャリッジ７０１を横移動及び昇降移動させ、回転する砥石群６０２の砥石にレンズＬＥを圧接して加工を行う。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、型板やダミーレンズの形状測定において、測定ピンの脱着の煩わしさを無くすと共に、精度の良い測定を行うことができる。また、眼鏡枠の測定においても、レンズ枠から測定子が外れることをなく、測定精度を損なわせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成を示す図である。
【図２】装置本体の筐体内に配置される加工部８００の構成を示す斜視図である。
【図３】眼鏡枠測定装置におけるフレーム保持部２００の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面の要部を示す図である。
【図５】眼鏡枠測定装置における計測部の平面図である。
【図６】測定子ユニットを説明するための側面図である。
【図７】図６のＣ方向の図である。
【図８】図６のＤ方向の図である。
【図９】型板ホルダーにおける、型板を取り付けるための型板保持部を上に向けたときの斜視図である。
【図１０】型板ホルダーにおける、ダミーレンズを取り付けるためのカップ保持部側を上に向けたときの斜視図である。
【図１１】型板ホルダーの長手方向の断面図である。
【図１２】本装置の制御系ブロックである。
【符号の説明】
１ 装置本体
１５０ 制御部
２３０ クランプピン
２５０ 回転ベース
２５７ ＤＣモータ
２５８ エンコーダ
２６０ 移動支基
２６２ ラック
２７９ ローラー
２８０ 測定子
２８２ ガイド
２８３ ＤＣモータ
２８４ ギヤ
２９０ 測定ピン
２９１ ピン移動支基
２９５ アーム
２９６ ピン
２９７ ギヤ
３１０ 型板ホルダー
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ枠の形状を倣って型取りされた型板（又はダミーレンズ等も含むものとする）の玉型形状を測定する玉型形状測定装置及びこれを有する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
玉型形状測定装置としては、特開平１０−２７７９０１号公報等に示されているものが知られている。この装置は眼鏡フレームを保持手段により保持した後、測定子を移動してフレーム溝に挿入し、その測定子の移動量を検出することにより眼鏡枠の玉型形状を測定する。また、装置は前記測定子の移動量を検出する検出機構を共用して型板も測定できるように構成されており、その際には型板の外周に当接させる測定ピンを測定機構部に取り付けて測定を行うようにしている。型板測定終了後は、眼鏡フレームの測定に邪魔にならないように測定ピンを測定機構部から取り外す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の装置では型板測定の都度、操作者が手で測定ピンの取り付けや取外しを行わなければならず、手間がかかり、その作業が煩わしかった。また、測定ピンは型板測定時以外には必要ないので、取り外して別に保管しておかなければならいが、保管に手間が掛かるとともに、紛失してしまう恐れがあった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に鑑み、測定ピンの脱着の煩わしさを無くし、型板測定を迅速に行える玉型形状測定装置及びこれを有する眼鏡レンズ加工装置を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１） 型板を所期する状態に固定する型板ホルダーを持ち、全周の動径角について型板測定子を型板の動径方向に移動させ型板測定子の位置情報から動径情報を得ることにより型板の玉型形状を測定する玉型形状測定装置において、型板測定子を保持する移動支基を動径方向に延びる動径方向ガイドに移動部材を介して係合させ型板測定子を一定の高さに維持した状態のまま動径方向に移動させる移動支基移動手段と、型板測定子を待機位置から所定の高さ位置まで移動させるモータを含む移動機構であって、型板測定子の上下移動支基に設けられた開口溝に係合されたピンを移動させることにより型板測定子を上下動させ、所定の高さに移動された状態で前記移動部材を動径方向ガイドに向けて移動させることにより、開口溝からピンが外れ前記移動支基から切り離され、前記移動部材を動径方向ガイドから離脱する位置で前記移動支基と連結される上下方向移動機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
（２） （１）の玉型形状測定装置は、さらに、眼鏡枠を所期する状態に保持する保持手段と、眼鏡枠の枠溝に当接する測定子であって前記移動支基に取り付けられる枠測定子と、移動支基を動径方向に移動させる第２の動径方向ガイドと、移動支基に対して枠測定子を相対的に上下動させる枠測定子上下動機構とを備えることを特徴とする
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
(１)全体構成
図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成を示す図である。装置本体１の上部右奥には、眼鏡枠測定装置２が内蔵されている。眼鏡枠測定装置２は装置本体１の筐体上面の傾斜に沿って手前側に傾斜して配置されており、後述するフレーム保持部２００への眼鏡枠のセットが行い易くなっている。眼鏡枠測定装置２の前方には、眼鏡枠測定装置２を操作するためのスイッチを持つスイッチパネル部４１０、加工情報等を表示するディスプレイ４１５が配置されている。また、４２０は加工条件等の入力や加工のための指示を行う各種のスイッチを持つスイッチパネル部であり、４０２は加工室用の開閉窓である。
【００１３】
図２は装置本体１の筐体内に配置される加工部８００の構成を示す斜視図である。ベース１０上にはキャリッジ部７００が搭載され、キャリッジ７０１の回転軸に挟持された被加工レンズＬＥは、回転軸６０１に取り付けられた砥石群６０２により研削加工される。砥石群６０２はガラス用粗砥石６０２ａ、プラスチック用粗砥石６０２ｂ、ヤゲン及び平加工用の仕上げ砥石６０２ｃからなる。回転軸６０１はスピンドル６０３によりベース１０に回転可能に取り付けられ、回転軸６０１の端部にはプーリ６０４が取り付けられており、プーリ６０４はベルト６０５を介して砥石回転用モータ６０６の回転軸に取り付けられたプーリ６０７と連結されている。キャリッジ７０１の後方には、レンズ形状測定部５００が設けられている。
【００１４】
(２)各部の構成
（イ）眼鏡枠測定装置
眼鏡枠測定装置２の主要構成をフレーム保持部、計測部、型板ホルダーに分けて説明する。
【００１５】
＜フレーム保持部＞
フレーム保持部２００の構成を図３、図４により説明する。図３はフレーム保持部２００の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面の要部を示す図である。
【００１６】
保持部ベース２０１上には眼鏡フレームを保持するための前スライダー２０２と後スライダー２０３が左右に配置されたガイドレール２０４，２０５上に摺動可能に載置されている。ガイドレール２０４を支持する前方側のブロック２０６ａと後方側のブロック２０６ｂには、それぞれプーリ２０７，２０８が回動自在に取り付けられており、このプーリ２０７，２０８にはワイヤー２０９が掛け渡されている。そして、ワイヤー２０９の上側が後スライダー２０３から延びる右端部材２０３Ｒに取り付けられたピン２１０に固着され、ワイヤー２０９の下側が前スライダー２０２から延びる右端部材２０２Ｒに取り付けられたピン２１１に固着されている。さらに、後方側のブロック２０６ｂと前スライダー２０２の右端部材２０２Ｒとの間には取付板２１２を介してバネ２１３が掛け渡されており、前スライダー２０２はバネ２１３が縮む方向に常時付勢されている。こうした取付けにより前スライダー２０２と後スライダー２０３はその中央の基準線Ｌ1に対して対称に対向して摺動すると共に、バネ２１３により常に両者の中心（基準線Ｌ1）に向かう方向に引っ張られている。したがって、前スライダー２０２又は後スライダー２０３の一方を開く方向に摺動させることにより、フレームを保持するための間隔が確保され、前スライダー２０２及び後スライダー２０３をフリーな状態にすれば、バネ２１３の付勢力により両者の間隔が縮まる。
【００１７】
眼鏡フレームは前スライダー２０２の左右２個所に配置されるクランプピン２３０と、後スライダー２０３の左右２個所に配置されるクランプピン２３０の計４個所に配置されるクランプピン２３０でクランプされ、測定基準平面で保持されるようになっている。
【００１８】
これらのクランプピン２３０の開閉は、保持部ベース２０１の裏側に固定されたクランプ用モータ２２３の駆動により行われる。モータ２２３の回転軸に取り付けられたウォームギヤ２２４は、ブロック２０６ａとブロック２０６ｂとの間で回転可能の保持されるシャフト２２０のホイールギヤ２２１に噛み合っており、モータ２２３の回転がシャフト２２０に伝達される。シャフト２２０は前スライダー２０２から延びる右端部材２０２Ｒと、後スライダー２０３から延びる右端部材２０３Ｒにそれぞれ挿通されている。右端部材２０２Ｒの内部ではクランプピン２３０の開閉を行うための図示なきワイヤーがシャフト２２０に取り付けてあり、シャフト２２０の回転によりワイヤーが引っ張られることにより、クランプピン２３０の開閉動作を同時に行うようになっている。右端部材２０３Ｒの内部にも同様に図示なきワイヤーがシャフト２２０に取り付けてあり、シャフト２２０の回転によりクランプピン２３０の開閉動作を同時に行うようになっている。また、右端部材２０２Ｒ及び右端部材２０３Ｒの内部には、シャフト２２０の回転によりは前スライダー２０２及び後スライダー２０３の開閉を固定するためのブレーキパットが設けられている。なお、このようなクランプピン２３０の開閉機構の構成は、例えば、本出願人による特開平４−９３１６３号公報に記載されたものが使用できるので、詳細はこれを参照されたい。
【００１９】
また、保持部ベース２０１の手前側中央には、図４に示すように、型板３５０（又はダミーレンズ）の測定時に使用する型板ホルダー３１０を取り付けるための取付け板３００が固定されている。取付け板３００は、その断面は逆Ｌ字形状をしており、型板ホルダー３１０は取付け板３００の上面に配置して使用する。取付け板３００の上面には、中央にマグネット３０１が設けられ、その左右には型板ホルダー３１０を位置決めするための穴３０２が２個所形成されている。
【００２０】
＜計測部＞
計測部２４０の構成を図５〜図８に基づいて説明する。図５は計測部２４０の平面図である。図５において、横移動ベース２４１は保持部ベース２０１に軸支されて横方向に延びる２本のレール２４２、２４３にしたがって横スライド可能に支持されている。横移動ベース２４１の横移動は、保持部ベース２０１に取り付けられているモータ２４４の駆動により行われる。モータ２４４の回転軸にはボールネジ２４５が連結されており、このボールネジ２４５が横移動ベース２４１の下側に固定された雌ネジ部材２４６と噛合することにより、モータ２４４の正逆回転によって横移動ベース２４１が横方向に移動する。
【００２１】
横移動ベース２４１には、３個所に取り付けられたローラ２５１により回転ベース２５０が回転可能に保持されている。図６に示すように、回転ベース２５０の円周端部にはギヤ部２５０ａが形成され、その下部には外周側に突出する山形形状のガイドレール２５０ｂが形成されている。このガイドレール２５０ｂが各ローラ２５１のＶ溝部に接触しており、回転ベース２５０は３個のローラ２５１によって保持されながら回転する。回転ベース２５０のギヤ部２５０ａはアイドルギヤ２５２に噛み合い、アイドルギヤ２５２は横移動ベース２４１の下側に固定されたパルスモータ２５４の回転軸に取り付けられたギヤ２５３に噛合している。これによりモータ２５４の回転が回転ベース２５０に伝達される。回転ベース２５０の下面には、測定子ユニット２５５が取り付けられている。
【００２２】
測定子ユニット２５５の構成を図６〜図８により説明する。図６は測定子ユニット２５５を説明するための側面図、図７は図６のＣ方向の図、図８は図６のD方向の図である。
【００２３】
回転ベース２５０の下面には固定ブロック２５６が固定されている。固定ブロック２５６の側面にはガイドレール受け２５６ａが回転ベース２５０の平面方向に延びるように取り付けられており、このガイドレール受け２５６ａにスライドレール２６１を持つ移動支基２６０が摺動可能に取り付けられている。ガイドレール受け２５６ａの取付け面に対して固定ブロック２５６の反対側側面には、移動支基２６０を移動するためのＤＣモータ２５７とその移動量を検出するエンコーダ２５８が取り付けられている。ＤＣモータ２５７の回転軸に取り付けられたギヤ２５７ａは、移動支基２６０の下方に固定されたラック２６２に噛合し、モータ２５７の回転により移動支基２６０は図６上の左右方向に移動される。また、モータ２５７の回転軸に取り付けられたギヤ２５７ａの回転は、アイドルギヤ２５９を介してエンコーダ２５８に伝達され、この回転から移動支基２６０の移動量を検出する。
【００２４】
移動支基２６０には上下支基２６５が上下移動可能に支持されている。その移動機構は移動支基２６０と同じように、移動支基２６０に取り付けられて上下方向に延びるガイドレール受け２６６に、上下支基２６５に取り付けられたスライドレール（図示せず）が摺動可能に保持されている。上下支基２６５には上下方向に延びるラック２６８が固定されており、このラック２６８には移動支基２６０と固定板金により取り付けられたＤＣモータ２７０のギヤ２７０ａが噛合し、モータ２７０の回転により上下支基２６５は上下移動される。また、ＤＣモータ２７０の回転は、アイドルギヤ２７１を介して、移動支基２６０と固定板金により取り付けられたエンコーダ２７２に伝達され、エンコーダ２７２は上下支基２６５の移動量を検知する。なお、上下支基２６５は移動支基２６０に取り付けられたゼンマイ２７５により下方向への荷重が減少されるようになっており、上下移動をスムーズにしている。
【００２５】
また、上下支基２６５にはシャフト２７６が回転可能に保持されており、その上先端にはＬ字状の取付け部材２７７が設けられ、さらに取付け部材２７７の上部には測定子２８０が固定されている。この測定子２８０の先端はシャフト２７６の回転軸線と一致しており、測定時には測定子２８０の先端を眼鏡フレームのフレーム溝に当接させる。
【００２６】
シャフト２７６の下端には制限部材２８１が取り付けてある。この制限部材２８１は略円筒形状であり、その側面に縦方向に沿って凸部２８１ａが形成され、図６における紙面反対側の方向にも凸部２８１ａが形成されている。この２個所の凸部２８１ａが上下支基２６５の切り欠き面２６５ａ（図６における紙面反対側にも同じ切り欠き面２６５ａがある）に当接することにより、シャフト２７６の回転（すなわち測定子２８０の回転）がある範囲で制限される。また、制限部材２８１の下方は斜めカットされた斜面が形成されている。上下支基２６５の上下移動によりシャフト２７６と共に制限部材２８１が下方へ下がったとき、この斜面が移動支基２６０に固定されたブロック２６３の斜面に当接することにより、制限部材２８１の回転は図６の状態に誘導され、測定子２８０の先端の向きが正される。
【００２７】
図６において、移動支基２６０の右側部分には型板測定子である測定ピン２９０が上下スライド可能に保持されている。ここで測定ピン２９０を上下動させる機構を考えた場合、移動支基２６０にモータを取付けてラック、ピニオンの機構などにより上下させる機構が考えられる。しかし、単に移動支基２６０にモータやラック、ピニオン等を取り付ける構成ではこれらの重量が加算されるため、移動支基２６０の移動に際して慣性力が大きくなり、測定精度が悪くなったり、スピーディな測定ができなくなる。そこで、本発明の装置では、測定ピン２９０を上下動させるためのモータを移動支基２６０には搭載しない構成としている。以下に測定ピン２９０の上下動の機構について説明する。
【００２８】
図６において、移動支基２６０に上下スライド可能に保持された測定ピン２９０の下端には、ピン移動支基２９１が取付けられている。移動支基２６０の下端には、図６の紙面上で表側方向に延びる板２９２が取り付けてあり、この板２９２とピン移動支基２９１の下部にはスプリング２９３が掛け渡されており、測定ピン２９０は常時下方向に付勢されている。
【００２９】
また、移動支基２６０には上下方向にガイド溝２８８が掘ってあり、ピン移動支基２９１に取付けられたピン２８９はガイド溝２８８にはめ込まれ、ピン移動支基２９１及び測定ピン２９０の回り止めの役目をしている。
【００３０】
図８に示す通り、ピン移動支基２９１には開口溝２９１ａが形成されており、軸２９４を中心として回転するアーム２９５に取付けられたピン２９６がこの開口溝２９１ａに係合する。アーム２９５にはギヤ２９７が固定されており、このギヤ２９７は、固定ブロック２５６に取付けられたＤＣモータ２８３の回転軸に付けられたギヤ２８４と噛み合っている。これにより、ＤＣモータ２８３の回転がギヤ２８４に伝達され、アーム２９５の回転により、ピン移動支基２９１が上下する。ギヤ２９７には、扇型状の溝２９７ａが空いている。溝２９７ａには固定ブロック２５６に取付けられたピン２９８が挿入されており、ギヤ２９７の回転角度が制限される。
【００３１】
また、移動支基２６０には、光センサ２８６、２８７が上下に取付けられており、ピン移動支基２９１に付けられた遮光版２８５がそれぞれの光センサ２８６、２８７の光を遮ることにより、測定ピン２９０が上に上がった測定位置にあるか、下に下がった退避位置にあるかが検知される。
【００３２】
ピン移動支基２９１には、ローラー２７９が取付けられており、移動支基２６０が図６において左側に動いた時には、ローラー２７９はスプリング２９３によって下方向への付勢力を受けながら、回転ベース２５０に取付けられたガイド２８２上を転がる。これにより、測定ピン２９０は上に上がった測定位置の状態で、かつＤＣモータ２８３及びアーム２９５等による上下移動機構と切り離された状態で、型板の測定が行われるようになっている。
【００３３】
＜型板ホルダー＞
型板ホルダー３１０の構成を図９〜１１により説明する。図９は型板３５０を取り付けるための型板保持部３２０を上に向けたときの斜視図であり、図１０はダミーレンズを取り付けるためのカップ保持部３３０側を上に向けたときの斜視図である。図１１は型板ホルダー３１０の長手方向の断面図である。
【００３４】
型板ホルダー３１０の本体ブロック３１１には型板保持部３２０とカップ保持部３３０が反転して使用できるように、表裏に一体的に設けられている。型板保持部３２０側にはピン３２１ａ、３２１ｂが植設されており、また、中央には開口３２２が設けられ、その開口３２２からは移動ピン３２３が突出している。移動ピン３２３は、図１０に示すように、本体ブロック３１１の内部に挿通された移動軸３１２に固定されており、移動軸３１２はスプリング３１３により図１１上の矢印Ｄ方向に常時付勢されている。本体ブロック３１１から突出した移動軸３１２の先端側には押し込み操作するためのボタン３１４が取り付けられている。また、移動ピン３２３の前側（図１１上の右側）は凹部３２４が形成されている。
【００３５】
カップ保持部３３０側には、ダミーレンズを固定したカップ３６０の基部３６１を挿入する穴３３１が形成されており、また、その内部にはカップ３６０の基部３６１に形成されたキー溝に嵌合させるための凸部３３２が形成されている。また、本体ブロック３１１の内部に挿通された移動軸３１２にはスライド部材３２７が固定されており、その前側端面３２７ａは円弧形状（穴３３１と同じ径の円弧）にされている。
【００３６】
型板３５０を固定するときは、手でボタン３１４を押し込んだ後、型板３５０に形成されている中央穴３５１を移動ピン３２３に通すと共に、中央穴３５１の左右に設けられている２つの***３５２をピン３２１ａ、３２１ｂに係合させて位置決めする。その後、本体ブロック３１１側に押し込んだボタン３１４を離すと、スプリング３１３の付勢力により移動ピン３２３は矢印Ｄ方向に戻され、その凹部３２４が型板３５０の中央穴３５１に当接することにより、型板３５０が固定される。
【００３７】
ダミーレンズに取り付けられたカップ３６０を固定するときは、型板のときと同様に、手でボタン３１４を押し込んでスライド部材３２７を開いた後、カップ３６０の基部３６１が持つキー溝をカップ保持部３３０の凸部３３２に嵌合させて挿入する。ボタン３１４を離すと、スプリング３１３の付勢力により移動軸３１２と共にスライド部材３２７が穴３３１方向に戻る。穴３３１に挿入されたカップ３６０の基部３６１は円弧形状の端面３２７ａで押されることにより、カップ保持部３３０に固定される。
【００３８】
本体ブロック３１１の後方側には、前述した保持部ベース２０１側の取付け板３００に装着するための装着部３４０が設けられており、その表側（型板保持部３２０を表とする）と裏側は同じ形状をしている。表面３４１及び裏面３４５には、取付け板３００の上面に形成された２個の穴３０２に挿入するためのピン３４２ａ，３４２ｂと、３４６ａ，３４６ｂがそれぞれ植設されている。また、表面３４１及び裏面３４５には鉄板３４３，３４７がそれぞれ埋め込まれている。装着部３４０からは突出した鍔３４４，３４８がそれぞ形成されている。
【００３９】
このような型板ホルダー３１０を眼鏡枠測定装置２に取り付けるときは、前スライダー２０２を手前側まで開いた後（同時に後スライダー２０３も開く）、型板測定の場合は型板ホルダー３１０側を下に向けて、装着部３４０のピン３４２ａ，３４２ｂを取付け板３００の穴３０２に係合させる。このとき取付け板３００の上面に設けられたマグネット３０１により鉄板３４３が吸い付けられので、型板ホルダー３１０を動かないように取付け板３００の上面に簡単に固定することができる。また、型板ホルダー３１０の鍔３４４は、前スライダー２０２の中央に形成された窪み面２０２ａに当接し、前スライダー２０２及び後スライダー２０３の開きを維持する。
【００４０】
（ロ）キャリッジ部
キャリッジ部７００の構成を、図２に基づいて説明する。キャリッジ７０１は、レンズＬＥを２つのレンズチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒにチャッキングして回転させることができ、また、ベース１０に固定されて砥石回転軸６０１と平行に延びるキャリッジシャフト７０３に対して回転摺動自在になっている。以下では、キャリッジ７０１を砥石回転軸６０１と平行に移動させる方向をＸ軸、キャリッジ７０１の回転によりレンズチャック軸（７０２Ｌ、７０２Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる方向をＹ軸として、レンズチャック機構及びレンズ回転機構、キャリッジ７０１のＹ軸移動機構、キャリッジ７０１のＸ軸移動機構を説明する。
【００４１】
＜レンズチャック機構及びレンズ回転機構＞
キャリッジ７０１の左腕にチャック軸７０２Ｌが、右腕にチャック軸７０２Ｒが回転可能に同一軸線上で保持されている。キャリッジ７０１の右腕の中央上面にはチャック用モータ７１０が固定されており、モータ７１０の回転を動力として、チャック軸７０２Ｒが軸方向に移動することができ、レンズＬＥがチャック軸７０２Ｌ、７０２Ｒによって挟持される。
【００４２】
キャリッジ部７０１の左側端部にはチャック軸７０２Ｌの軸線を中心にして回動自在なモータ取付用ブロック７２０が取り付けられており、チャック軸７０２Ｌはブロック７２０を通ってその左端にはギヤ７２１が固着されている。ブロック７２０にはレンズ回転用のモータ７２２が固定されており、モータ７２２がギヤ７２４を介してギヤ７２１を回転することにより、チャック軸７０２Ｌへモータ７２０の回転が伝達される。
【００４３】
＜キャリッジのＸ軸移動機構、Ｙ軸移動機構＞
キャリッジシャフト７０３にはその軸方向に摺動可能な移動アーム７４０が設けられており、移動アーム７４０はキャリッジ７０１と共にＸ軸方向（シャフト７０３の軸方向）に移動するように取り付けられている。また、移動アーム７４０の前方は、シャフト７０３と平行な位置関係でベース１０に固定されたガイドシャフト７４１上を摺動可能にされている。移動アーム７４０の後部には、シャフト７０３と平行に延びるラック７４３が取り付けられており、このラック７４３にはベース１０に固定されたキャリッジＸ軸移動用モータ７４５の回転軸に取り付けられたピニオン７４６と噛み合っている。これらの構成によりモータ７４５は移動アーム７４０と共にキャリッジ７０１をシャフト７０３の軸方向に移動させることができる。
【００４４】
移動アーム７４０には揺動ブロック７５０が、砥石の回転中心と一致する軸線を中心に回動可能に取り付けられている。揺動ブロック７５０にはＹ軸モータ７５１が取り付けられており、モータ７５１の回転はベルト７５３を介して、揺動ブロック７５０に回転可能に保持された雌ネジ７５５に伝達される。雌ネジ７５５内のネジ部には送りネジ７５６が噛み合わされて挿通されており、雌ネジ７５５の回転により送りネジ７５６は上下移動する。
【００４５】
送りネジ７５６の上端には、モータ取付用ブロック７２０の下端面に当接するガイドブロック７６０が固定されており、ガイドブロック７６０は揺動ブロック７５０に植設された２つのガイド軸７５８に沿って移動する。したがって、Ｙ軸モータ７５１の回転により送りネジ７５６と共にガイドブロック７６０を上下させることにより、ガイドブロック７６０に当接するモータ取付用ブロック７２０の上下位置を変化させることができる。これにより、ブロック７２０に取付けられたキャリッジ７０１もその上下位置を変化させることができる（すなわち、キャリッジ７０１はシャフト７０３を回転中心に回旋し、レンズチャック軸（７０２Ｌ、７０２Ｒ）と砥石回転軸６０１との軸間距離を変化させる）。
【００４６】
次に、以上のようの構成を持つ装置において、その動作を図１２の制御系ブロック図を使用して説明する。まず、型板３５０による玉型測定について説明する。
【００４７】
眼鏡枠測定装置２により型板３５０を測定する場合、前スライダー２０２を手前まで引いて、図４のように、型板３５０が固定された型板ホルダー３１０を取付け板３００の上面に取り付ける。型板ホルダー３１０の鍔３４４が前スライダー２０２の窪み面２０２ａに係合するので、前スライダー２０２及び後スライダー２０３の開放が固定される。前スライダー２０２の開放状態はセンサ２３５により検出され、型板測定用モードであることが検知される。
【００４８】
型板ホルダー３１０のセット後、測定する型板３５０が右用の場合はスイッチパネル部４１０の右トレーススイッチ４１３を、型板３５０が左用の場合は左トレーススイッチ４１１を押す。
【００４９】
制御部１５０はモータ２４４を駆動して計測部２４０を中央の測定位置に位置させる。型板測定モード時における移動支基２６０の初期位置は、回転ベース２５０の内部端面に当接する位置、すなわち移動支基２６０の可動範囲の最も外側位置に置かれており、図６に示す如く、アーム２９５に取付けられたピン２９６がピン移動支基２９１に形成された開口溝２９１ａに係合し、測定ピン２９０とその上下移動機構が連結する状態に置かれている。
【００５０】
制御部１５０がトレース開始信号を受けて、ＤＣモータ２８３を回転させると、ＤＣモータ２８３の軸に付けられたギヤ２８４とかみ合っているギヤ２９７が回転し、ギヤ２９７と軸２９４を介して同軸に固着されたアーム２９５が回転する。アーム２９５の回転により、ピン移動支基２９１が上がり、ピン移動支基２９１に固着された測定ピン２９０が上昇する。ピン移動支基２９１が上昇した時点で、ピン移動支基２９１に付けられた遮光板２８５が光センサ２８７に入り、光センサ２８７は測定ピン２９０が測定位置まで上昇したことを検知する。制御部１５０がこの検知信号を受けて、測定ピン２９０が中心側に向かうようにモータ２５７を駆動して移動支基２６０を移動させると、アーム２９５に取付けられたピン２９６からピン移動支基２９１が外れると共に、ローラー２７９がガイド２８２上を転がり、測定ピン２９０が上に上がったままの状態となる。
【００５１】
こうしてＤＣモータ２８３等の上下移動機構から測定ピン２９０は切り離され、測定ピン２９０が測定位置に置かれた状態で型板３５０の測定が行われる。移動支基２６０の移動に際しては、所定の駆動トルクが掛かるようにＤＣモータ２５７への駆動電流が制御される。測定ピン２９０が型板３５０の端面に当接した状態で、パルスモータ２５４を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させ、測定ユニット２５５を回転する。この回転により型板３５０の動径に従って測定ピン２９０と共に移動支基２６０がスライド移動し、その移動量はエンコーダ２５８によって検出され、玉型形状が計測される。移動支基２６０には重量のあるＤＣモータ２８３が搭載されていないので、移動支基２６０の移動はスムーズに行われ、型板３５０の動径に対する測定ピン２９０の追従移動が損なわれることなく、精度良く計測データが得られる。
【００５２】
型板３５０の全周が測定できると、制御部１５０の制御によって移動支基２６０は初期位置まで動き、そこで、ローラー２７９がガイド２８２から外れ、アーム２９５につけられたピン２９６がピン移動支基２９１の開口溝２９１ａに係合するようになる。なお、玉型形状の測定中にピン移動支基２９１と切り離されたアーム２９５は下降させた後、ＤＣモータ２８３の電源供給をカットしておき、測定終了の信号によって再びＤＣモータ２８３を回転させて上昇させても良い。
【００５３】
ピン２９６が開口溝２９１ａに係合した後、ＤＣモータ２８３の回転及びスプリング２９３の付勢力により、ピン移動支基２９１及び測定ピン２９０が下に下げられる。ピン移動支基２９１が下降した時点で、ピン移動支基２９１に付けられた遮光板２８５が光センサ２８６に入り、測定ピン２９０が下位置まで下降されたことが検知される。
【００５４】
次に眼鏡フレームを測定する場合について簡単に説明する。フレーム保持部２００に眼鏡フレームをセットした後、スイッチパネル部４１０のスイッチを押してトレースを開始する。両眼トレースの場合、制御部１５０はモータ２４４を駆動して、測定子２８０がフレームＦの右枠側の所定位置に位置するように横移動ベース２４１を移動した後、モータ２７０の駆動により上下支基２６５を上昇させて測定子２８０を測定基準平面の高さに位置させる。
【００５５】
その後、制御部１５０はモータ２５７を駆動して移動支基２６０を移動し、測定子２８０の先端をフレームＦの枠溝に挿入する。この移動に際してはＤＣモータ２５７を使用しているので、モータ２５７への駆動電流（駆動トルク）の制御により所定の駆動トルクを掛けることで、フレームを変形させずに、かつ測定子２８０が外れない程度の弱い押圧力を与えることができる。続いて、パルスモータ２５４を予め定めた単位回転パルス数毎に回転させ、回転ベース２５０と共に測定ユニット２５５を回転する。この回転により、測定子２８０と共に移動支基２６０がレンズ枠溝の動径に従って、ガイドレール受け２６７のレール方向に移動し、その移動量はエンコーダ２５８によって検出される。また、測定子２８０と共に上下支基２６５はレンズ枠溝の反り（カーブ）に沿って上下し、その移動量がエンコーダ２７２によって検出される。パルスモータ２５４の回転角θと、エンコーダ２５８による検出量ｒと、エンコーダ２７２による検出量ｚとから、レンズ枠形状が計測される。
【００５６】
この眼鏡フレームの測定に際しても、移動支基２６０には測定ピン２９０の上下移動用ＤＣモータ２８３の重量が掛からないので、移動した場合の慣性力が大きくならない。よって測定子２８０の先端はレンズ枠溝から外れることなく、レンズ枠溝に沿って移動し、レンズ枠の玉型形状が精度良く測定される。
【００５７】
以上のようにして玉型形状の測定が完了したら、操作者はスイッチパネル部４２０のデータスイッチ４２１を押すことにより、玉型形状データがデータメモリ１６１に転送され、ディスプレイ４１５には玉型形状が図形表示される。操作者はスイッチパネル部４２０に配置されるデータ入力用のスイッチを操作して、装用者のＰＤ値やフレームＰＤ、光学中心の高さ位置データ等のレイアウトデータを入力する。また、フレームの材質、レンズ材質等の加工条件のデータを入力する。その後、操作者は被加工レンズＬＥを２つのレンズチャック軸７０２Ｌ，７０２Ｒにチャキングして加工を行う。
【００５８】
スタートスイッチ４２３によりスタート信号が入力されると、レンズ加工装置の主制御部１６０は加工シーケンスプログラムに基づき、レンズ形状測定部５００を用いてレンズ形状の測定を実行する。その後、入力されたデータに従って得られる加工データに基づいて加工部８００の各モータを駆動制御し、キャリッジ７０１を横移動及び昇降移動させ、回転する砥石群６０２の砥石にレンズＬＥを圧接して加工を行う。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、型板やダミーレンズの形状測定において、測定ピンの脱着の煩わしさを無くすと共に、精度の良い測定を行うことができる。また、眼鏡枠の測定においても、レンズ枠から測定子が外れることをなく、測定精度を損なわせることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置の外観構成を示す図である。
【図２】装置本体の筐体内に配置される加工部８００の構成を示す斜視図である。
【図３】眼鏡枠測定装置におけるフレーム保持部２００の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面の要部を示す図である。
【図５】眼鏡枠測定装置における計測部の平面図である。
【図６】測定子ユニットを説明するための側面図である。
【図７】図６のＣ方向の図である。
【図８】図６のＤ方向の図である。
【図９】型板ホルダーにおける、型板を取り付けるための型板保持部を上に向けたときの斜視図である。
【図１０】型板ホルダーにおける、ダミーレンズを取り付けるためのカップ保持部側を上に向けたときの斜視図である。
【図１１】型板ホルダーの長手方向の断面図である。
【図１２】本装置の制御系ブロックである。
【符号の説明】
１ 装置本体
１５０ 制御部
２３０ クランプピン
２５０ 回転ベース
２５７ ＤＣモータ
２５８ エンコーダ
２６０ 移動支基
２６２ ラック
２７９ ローラー
２８０ 測定子
２８２ ガイド
２８３ ＤＣモータ
２８４ ギヤ
２９０ 測定ピン
２９１ ピン移動支基
２９５ アーム
２９６ ピン
２９７ ギヤ
３１０ 型板ホルダー
Claims (2)
- 型板を所期する状態に固定する型板ホルダーを持ち、全周の動径角について型板測定子を型板の動径方向に移動させ型板測定子の位置情報から動径情報を得ることにより型板の玉型形状を測定する玉型形状測定装置において、型板測定子を保持する移動支基を動径方向に延びる動径方向ガイドに移動部材を介して係合させ型板測定子を一定の高さに維持した状態のまま動径方向に移動させる移動支基移動手段と、型板測定子を待機位置から所定の高さ位置まで移動させるモータを含む移動機構であって、型板測定子の上下移動支基に設けられた開口溝に係合されたピンを移動させることにより型板測定子を上下動させ、所定の高さに移動された状態で前記移動部材を動径方向ガイドに向けて移動させることにより、開口溝からピンが外れ前記移動支基から切り離され、前記移動部材を動径方向ガイドから離脱する位置で前記移動支基と連結される上下方向移動機構と、を備えることを特徴とする玉型形状測定装置。
- 請求項１の玉型形状測定装置は、さらに、眼鏡枠を所期する状態に保持する保持手段と、眼鏡枠の枠溝に当接する測定子であって前記移動支基に取り付けられる枠測定子と、移動支基を動径方向に移動させる第２の動径方向ガイドと、移動支基に対して枠測定子を相対的に上下動させる枠測定子上下動機構とを備えることを特徴とする玉型形状測定装置。
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