JP4047184B2 - Eyeglass lens processing equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【0002】
【従来技術】
被加工レンズをレンズ回転軸で挟持し、その挟持したレンズを回転させながら砥石に押し当ててレンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている。このような装置では、高速回転する砥石による加工時に、レンズの全周が加工データ通りに加工されたかを否かを検知する加工終了の検知機構が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−205251号公報(第4頁、第4図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、レンズの加工時には高速で回転する砥石に対してレンズの加工圧を掛けて加工するので、レンズに多少の歪みが発生する。特に、プラスチックレンズや薄いレンズではこの傾向が強い。また、レンズを保持するレンズ回転軸もその剛性により砥石に対して逃げる方向に僅かに撓む。このため、加工終了の検知機構により加工データ通りに加工できたとしても、加工後の実際のレンズ径(玉型サイズ)は少し大き目となる場合がある。玉型サイズが大き目に加工されたか否かかは、一旦レンズ回転軸から取り外して、別の計測機で測定するか、眼鏡枠に取り付けて確認する他なく、加工段階では分からなかった。また、一旦レンズ回転軸から取り外した後の再加工は手間であった。
【0005】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、加工後のレンズの玉型サイズを容易に確認でき、また、玉型サイズが大きい場合の再加工も容易に行え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。
【0006】
【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。
【0007】
(1) 被加工レンズを保持して回転するレンズ回転軸を持つレンズ回転手段と、レンズの周縁を加工する砥石を砥石軸の軸回りに回転する砥石回転手段と、レンズ回転軸と砥石回転軸との軸間距離を変える軸間距離変動手段とを備え、玉型形状データに基づいて眼鏡レンズの周縁を加工する眼鏡レンズ加工装置において、前記軸間距離変動手段により砥石にレンズを押し当てる加工圧を調整する加工圧調整手段と、前記レンズ回転軸と砥石回転軸との軸間距離を検出する軸間距離検出手段と、レンズの加工終了後に、砥石の回転を停止し、レンズを砥石に押し当てながらレンズを回転するように前記レンズ回転手段及び軸間距離変動手段を制御すると共に、その加工圧を加工時より減じるように前記加工圧調整手段を制御する制御手段と、該制御手段によって回転されるレンズの玉型サイズを前記軸間距離検出手段の出力信号に基づいて検知する玉型サイズ検知手段と、を備えることを特徴とする。
(2) (1)の眼鏡レンズ加工装置において、前記玉型サイズ検知手段により検知された加工後の玉型サイズと加工に使用した玉型サイズとの差を演算する演算手段と、該演算結果に基づいてレンズを再加工する再加工制御手段と、を備えることを特徴とする。
(3) (2)の眼鏡レンズ加工装置において、前記演算結果が所定の基準から外れているか否かを判定する判定手段を備え、演算結果が所定の基準から外れているときに、前記再加工制御手段により再加工を実行する構成としたことを特徴とする。
【0008】
【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。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。本体1の上部右奥には、眼鏡枠形状測定装置2が内蔵されている。眼鏡枠形状測定装置2としては、本出願人による特開平4−93164号公報、特開平5−212661号公報等に記載のものが使用できる。眼鏡枠測定装置2の前方には、眼鏡枠形状測定装置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。
【0009】
図2は装置本体1の筐体内に配置されるレンズ加工部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が持つ2つのレンズ回転軸702L,702Rに保持された被加工レンズLEは、砥石回転軸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はプラスチック用粗砥石602a、ガラス用粗砥石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ている。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。
【0010】
キャリッジ部700の構成を、図2〜図4に基づいて説明する。図3はキャリッジ部700の概略構成図であり、図4は図2におけるキャリッジ部700をE方向から見たときの図である。
【0011】
キャリッジ701は、レンズLEを2つのレンズ回転軸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、且つ砥石回転軸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回転軸(702L、703R)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X軸移動機構及びY軸移動機構を説明する。
【0012】
<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701Lにレンズ回転軸702Lが、右腕701Rにレンズ回転軸702Rがそれぞれ回転可能に同一軸線上で保持されている。回転軸702Lの端部にはカップ受け303が取り付けられている。一方、回転軸702Rの端部にはレンズ押え304が取り付けられている。右腕701R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の回転軸に付いているプーリ711の回転がベルト712を介して、右腕701Rの内部で回転可能に保持されている送りネジ713を回転させる。送りネジ713の回転により送りナット714が軸方向に移動される。これにより、送りナット714に連結した回転軸702Rが軸方向に移動することができる。加工に際しては、図5に示すように、レンズLEの前面屈折面には固定治具であるカップ50を取付けておき、そのカップ50の基部を回転軸702L側のカップ受け303に装着する。カップ50としては、吸着タイプと粘着テープを介在させて取り付けるタイプがある。モータ710を回転駆動することにより回転軸702Rが回転軸702L側に移動され、レンズLEが回転軸702L、702Rによって挟持される。
【0013】
左腕701Lの左側端部にはモータ取付用ブロック720が取り付けられており、回転軸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が固定されている。モータ722の回転はギヤ724、721を介して回転軸702Lに伝達される。モータ722にはサーボモータを使用しており、その回転軸には回転角度を検出できるエンコーダ722aが備えられている。サーボモータ722は、その回転軸に負荷が加わるとトルクが発生する。
【0014】
左腕701Lの内部では回転軸702Lにプーリ726が取り付けられている。プーリ726はキャリッジ701の後方で回転可能に保持されている回転軸728の左端に固着されたプーリ703aとタイミングベルト731aにより繋がっている。また、回転軸728の右端に固着されたプーリ703bは、キャリッジ右腕701R内で回転軸702Rの軸方向に摺動可能に取付けられたプーリ733と、タイミングベルト731bにより繋がっている。この構成により回転軸702Lと回転軸702Rとは同期して回転する。
【0015】
<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が噛み合っている。モータ745はベース10に固定されており、モータ745の回転駆動により移動アーム740と共にキャリッジ701をX方向に移動させることができる。
【0016】
移動アーム740には揺動ブロック750が、図3(b)のように、砥石回転軸601の回転中心と一致する軸線Laを中心に回動可能に取り付けられている。また、シャフト703の中心からこの軸線Laまでの距離と、シャフト703の中心からレンズ回転軸702L,702Rの回転中心までの距離とは同じになるように設定されている。揺動ブロック750にはY軸モータ751が取り付けられている。このモータ751にはサーボモータを使用しており、その回転軸には回転角度を検出できるエンコーダ751aが備えられている。モータ751の回転はプーリ752とベルト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が上下移動する。
【0017】
送りネジ756の上端はモータ取付用ブロック720に固定されている。モータ751の回転により送りネジ756が上下移動することにより、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、レンズ回転軸702L、702Rと砥石回転軸601との軸間距離Lを変化させることができる。レンズLEの加工圧(砥石に対する押し当て圧力)はモータ751の回転トルクの制御により発生される。モータ751の回転トルクはモータ751によ付与する電圧により調整され、加工圧も調整される。なお、キャリッジ701の下への荷重を軽減するように、例えば、左腕701Lと移動アーム740との間に圧縮バネ等を設けることが好ましい。加工圧の調整機構としては、キャリッジ701を砥石側に引っ張るバネとそのバネ力を変える機構で構成することもできる。
【0018】
次に、図6の制御系ブロック図を使用して本装置の動作を説明する。枠入れする眼鏡枠の玉型形状を眼鏡枠形状測定装置2により測定した後、パネル部420のデータ入力スイッチを押すと、玉型形状データがメモリ120に記憶される。ディスプレイ415には玉型形状が図形表示されるので、操作者はパネル部420のスイッチ操作により、装用者のレイアウトデータを入力する。必要な入力ができたら、レンズLEを回転軸702L、702Rによりチャッキングして加工を行う。
【0019】
パネル部420の加工スタートスイッチを押すと、制御部100は入力されたレイアウトデータを基にレンズLEのチャッキング中心を加工中心とした玉型形状データの動径情報(rδn,rθn)を求める。rδnは動径長、rθnは動径角である。その後、動径情報(rδn,rθn)(n=1,2,3,…,N)を以下の式に代入して、Lの最大値を求める。Rは砥石の半径、Lはレンズ回転軸702L、702Rと砥石回転軸601との軸間距離である。
【0020】
【数1】
次に動径情報(rδn,rθn)を微小な任意の単位角度だけ加工中心を中心に回転させ、前述と同様にその時のLの最大値を求める。この回転角をξi(i=1,2,……,N)とし、全周に亘ってこの計算を行うことにより、ぞれぞれのξiにおけるLの最大値をLi、その時のrθnをΘiとする。このときの(ξi,Li,Θi)(i=1,2,……,N)を、軸間距離Lに関連させた加工補正データとしてメモリ102に記憶する。
【0021】
この計算ができたら、この加工補正データに基づいて制御部100はレンズ形状測定部500を作動させ、レンズ前面及び後面のレンズ形状の測定を実行する。その後、制御部100は加工補正データを基に所定のプログラムに従って粗加工データ及び仕上げ加工データを求める。ヤゲン加工を行う場合は、測定部500により得られたレンズ形状を基にヤゲン位置の軌跡データを求める。ヤゲン軌跡は、例えば、コバ厚をある比率で分割する方法、前面カーブ及び後面カーブからカーブ値を求める方法、これらを組み合わせる方法がある。その後、制御部100はモータ606により砥石602を高速回転させ、粗加工と仕上げ加工を順に実行する。
【0022】
レンズLEがプラスチックの場合、制御部100は粗砥石602aの上に来るようにモータ745を駆動し、キャリジ701を移動する。次に、粗加工データに従って、モータ722の駆動によりレンズLEを回転させると共に、モータ751を駆動してキャリッジ701をY軸方向に移動し、回転する粗砥石602aにレンズLEを押し当てて粗加工を行う。制御部100は、加工補正データ(ξi,Li,Θi)の内の(ξi,Li)に基づいてモータ722及びモータ751を駆動制御する。レンズLEの回転角ξiは、モータ722に備えられたエンコーダ722aにより検出される。キャリッジ701のY軸方向の移動位置となる軸間距離Liは、モータ751に備えられたエンコーダ751aにより検出される。なお、粗加工データ用の加工補正データは仕上げ加工代を加味して求められている。
【0023】
レンズLEの加工時、制御部100はドライバ117が持つ電流検出回路により検出されるモータ負荷電流からモータ751の回転トルクを監視している。モータ751の回転トルクが所定の上限トルク以上になった場合は、レンズLEの回転を止めると共に、モータ751によりキャリッジ701を下降移動する力、すなわち、レンズLEの加工圧(砥石に対するレンズLEの押し当て圧力)を減少する。これによりレンズLEに掛かる過負荷を防止する。そして、モータ751の回転トルクがトルクアップ許可レベルになれば、再びキャリッジ701の下降移動を許可し、レンズLEに加工圧を掛けて研削加工する。
【0024】
粗加工が終了したら、制御部100はキャリジ701の移動制御し、レンズLEを仕上げ砥石602cに移動する。その後、加工補正データ(ξi,Li,Θi)による仕上げ加工データに従って、モータ722によりレンズLEを回転させると共に、モータ751によりキャリッジ701をY軸方向に移動し、回転する仕上げ砥石602cにレンズLEを押し当てて仕上げ加工を行う。ヤゲン加工の場合は、仕上げ砥石602cが持つヤゲン溝にレンズLEを位置させ、ヤゲン軌跡データに従ってキャリッジ701をX軸方向に移動する。仕上げ加工時も、制御部100はモータ751の回転トルクを監視し、レンズLEに負荷が掛かり過ぎないように、その加工圧を調整する。
【0025】
仕上げ加工が終了すると、加工サイズ計測モードに移行する(このモードに移行するか否かは、予めパネル部420のスイッチにより選択できる)。制御部100は、キャリッジ701を上昇して仕上げ砥石602cからレンズLEを一旦離脱させた後、砥石602の回転を停止する。砥石602の回転を停止した状態で、モータ751を駆動してキャリッジ701を下降させ、再びレンズLEを加工時と同じ状態で仕上げ砥石602cに押し当てる。ヤゲン加工の場合は、形成したヤゲンをヤゲン溝に入れる。
【0026】
加工サイズ計測モードでは、制御部100はモータ751の制御により加工圧を加工時よりも減少させる。例えば、加工時の加工圧4.5〜5Kgに対して、計測モードでは加工圧を0.5〜1Kgに調整する。加工圧は、前述と同様にモータ751の回転トルクの検知結果からコントロールできる。制御部100はこの加工圧の状態で、レンズLEをモータ722により回転させる。このとき、砥石602cの回転が停止しているため、レンズLEの周縁は加工されない。制御部100は、レンズLEの各回転角における軸間距離Lの値をエンコーダ751aの出力信号から読み取ることにより、加工後の玉型サイズを検知する。
【0027】
次に、制御部100は加工後の玉型サイズと加工データに使用した玉型サイズとのサイズ差を演算する。このサイズ差はレンズ回転軸の各回転角ξiにおける両者の軸間距離Lの差(ξi,ΔLi)(i=1,2,……,N)として計算できる。制御部100はサイズ差(ξi,ΔLi)が、所定の基準値に比して大きいか否かを判定する。なお、ヤゲンが形成されている場合は、加工時に使用したヤゲン軌跡の周長と、加工サイズの計測から求められる加工後のヤゲン軌跡の周長と、の差により加工サイズが大きく仕上がったか否かを判定すると良い。サイズ差が大きいときは、そのサイズ差に基づいて再加工する信号を自動的に発して、再加工を実行する。あるいは、サイズ差が基準に比して大きいか否かの判定結果をディスプレイ415に表示し、スイッチパネル部420からの再加工を指令するスイッチ信号の入力により再加工を実行する。
【0028】
再加工の実行時には、制御部100は、再び砥石602をモータ606により回転させ、レンズLEを仕上げ砥石602cに位置させる。そして、サイズ差(ξi,ΔLi)に基づいて軸間距離Lを変化させると共に、モータ751による加工圧を加工用に調整する。この再加工により、玉型サイズが修正される。
【0029】
なお、上記の加工サイズ計測モードを使用する場合は、砥石摩耗の影響を排除するための加工サイズの調整を予め行っておくことが好ましい。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加工後のレンズの玉型サイズを容易に確認できる。また、玉型サイズが大きい場合の再加工も容易に行え、レンズ度数やレンズ材質による加工サイズへの影響を除去することができる。
【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図である。
【図2】装置本体の筐体内に配置されるレンズ加工部の構成を示す斜視図である。
【図3】キャリッジ700の概略構成図である。
【図4】図2におけるキャリッジ部をE方向から見たときの図である。
【図5】2つのレンズ回転軸によるレンズLEのチャッキングを示す図である。
【図6】本装置に掛かる制御系ブロック図である。
【符号の説明】
100 制御部
115 ドライバ
117 ドライバ
602 砥石群
601 砥石回転軸
701 キャリッジ
702L,702R レンズ回転軸
722 モータ
722a エンコーダ
751 モータ
751a エンコーダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spectacle lens processing apparatus that processes the peripheral edge of a spectacle lens.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An eyeglass lens processing apparatus is known in which a lens to be processed is sandwiched between lens rotation shafts and pressed against a grindstone while rotating the sandwiched lens to process the periphery of the lens. In such an apparatus, a processing end detection mechanism that detects whether or not the entire circumference of the lens has been processed in accordance with the processing data during processing with a grindstone that rotates at high speed is provided (see, for example, Patent Document 1). .
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-205251 (page 4, FIG. 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the lens is processed by applying a processing pressure to the grindstone that rotates at a high speed when processing the lens, some distortion occurs in the lens. This tendency is particularly strong with plastic lenses and thin lenses. Further, the lens rotation shaft that holds the lens is also slightly bent in the direction of escaping from the grindstone due to its rigidity. For this reason, even if processing can be performed according to the processing data by the processing end detection mechanism, the actual lens diameter (lens size) after processing may be slightly larger. Whether or not the target lens size was processed to a large size could not be determined at the processing stage, except that it was once removed from the lens rotation shaft and measured with another measuring device or attached to a spectacle frame. In addition, re-working once removed from the lens rotation shaft is troublesome.
[0005]
The present invention provides a spectacle lens processing apparatus that can easily confirm the lens size of a lens after processing and can easily perform reprocessing when the lens size is large. Is a technical issue.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
[0007]
(1) A lens rotating means having a lens rotating shaft that holds and rotates a lens to be processed, a grindstone rotating means that rotates a grindstone that processes the periphery of the lens around the axis of the grindstone axis, a lens rotating shaft and a grindstone rotating shaft In the spectacle lens processing apparatus that processes the peripheral edge of the spectacle lens based on the lens shape data, the lens is pressed against the grindstone by the interaxis distance variation means. A processing pressure adjusting means for adjusting the pressure, an inter-axis distance detecting means for detecting an inter-axis distance between the lens rotating shaft and the grindstone rotating shaft, and after finishing the processing of the lens, the rotation of the grindstone is stopped and the lens is used as a grindstone Controlling the lens rotating means and the inter-axis distance varying means so as to rotate the lens while pressing, and controlling the processing pressure adjusting means so as to reduce the processing pressure from that during processing; and And a target lens size detecting means for detecting the target lens size of the lens rotated by the control means based on an output signal of the inter-axis distance detecting means.
(2) In the eyeglass lens processing apparatus according to (1), calculation means for calculating a difference between the target lens size detected by the target lens size detection unit and the target lens size used for processing, and the calculation result Reprocessing control means for reprocessing the lens based on the above.
(3) In the eyeglass lens processing apparatus according to (2), the spectacle lens processing apparatus includes a determination unit that determines whether or not the calculation result is out of a predetermined reference, and the reprocessing is performed when the calculation result is out of a predetermined reference. The present invention is characterized in that reprocessing is executed by the control means.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an eyeglass lens processing apparatus according to the present invention. A spectacle frame
[0009]
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a lens processing unit disposed in the housing of the apparatus
[0010]
The configuration of the
[0011]
The
[0012]
<Lens chuck mechanism and lens rotation mechanism>
A
[0013]
A
[0014]
A
[0015]
<Carriage X-axis movement mechanism, Y-axis movement mechanism>
The
[0016]
As shown in FIG. 3B, a
[0017]
The upper end of the
[0018]
Next, the operation of this apparatus will be described using the control system block diagram of FIG. When the lens shape of the spectacle frame to be framed is measured by the spectacle frame
[0019]
When the processing start switch on the
[0020]
[Expression 1]
Next, the radius vector information (rδn, rθn) is rotated about the machining center by a minute arbitrary unit angle, and the maximum value of L at that time is obtained in the same manner as described above. By making this rotation angle ξi (i = 1, 2,..., N) and performing this calculation over the entire circumference, the maximum value of L in each ξi is Li, and rθn at that time is Θi. And (Ξi, Li, Θi) (i = 1, 2,..., N) at this time is stored in the
[0021]
When this calculation is completed, the
[0022]
When the lens LE is plastic, the
[0023]
At the time of processing the lens LE, the
[0024]
When the roughing is finished, the
[0025]
When finishing is completed, the process shifts to a process size measurement mode (whether to shift to this mode can be selected in advance by a switch on the panel unit 420). The
[0026]
In the machining size measurement mode, the
[0027]
Next, the
[0028]
When executing the rework, the
[0029]
In addition, when using said process size measurement mode, it is preferable to adjust the process size for eliminating the influence of grinding wheel wear in advance.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the lens size of the lens after processing can be easily confirmed. Further, reworking when the target lens size is large can be easily performed, and the influence of the lens power and the lens material on the processing size can be removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external configuration diagram of an eyeglass lens processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a lens processing unit disposed in a housing of the apparatus main body.
3 is a schematic configuration diagram of a
4 is a view of the carriage portion in FIG. 2 when viewed from the E direction. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing chucking of a lens LE by two lens rotation axes.
FIG. 6 is a block diagram of a control system according to the present apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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