1327092 玟、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於以光軸為基準而進行透鏡的外周加工的 透鏡取芯機，有關於對以安裝在同轴上同步旋轉的1組工 作軸之相向端的杯狀夾具所夾持的透鏡外周進行磨削加 工的裝置。 【先前技術】 一般構造的透鏡取芯機係如圖11所示，以安裝在同一 軸線上配置的移動側工作軸la和固定側工作軸lb的相向 端之杯狀透鏡夾具3、4握持透鏡5的球面，同步旋轉工 作軸la、lb ’並沿與工作軸平行之方向（z方向）和接近 離開工作的方向（X方向）伺服控制鄰接配置於該工作軸 的磨石6，從而進行透鏡的外周加工。 圖11中’ 13為柱（column)(支承加工單元的支承框）， la和lb為同一垂直線上配置的上下工作軸，6為磨石。 下工作軸lb旋轉自如且上下不能動地軸支於柱13。在下 工作軸lb的上端，安裝有向上的杯狀下夾具4，在下端 固定有下從動齒輪18。上工作軸la軸支於經由上下方向 的直動導向部上下移動自如地安裝於柱13的軸承箱^， 在下端安裝有向下的杯狀上夾具3，在上端固定有上從動 齒輪16。 在柱13的上部軸支有滑輪19、2〇，在該滑輪上，向下 口字形地掛有線21 ’在該線21的一端連接上述軸承箱1?， 在另一端連接平衡錘22，將上工作軸1&輕輕地加載於上 93115483 1327092 方。在上從動齒輪16 _心上部，内藏有止推軸承，在 其上方配置有夾緊圓筒23。該夾緊圓筒向下的桿以伸 長，藉由按壓上述止推轴承，使上工作軸ia下降，將透 鏡5炎持在上夾具3和下夾具4之間。 驅動軸28鄰接於工作轴1 (la、lb)並平行地轴支， 該驅動軸的下端連接於飼服馬達29。在驅動軸^，上下 固定有驅動齒輪30、3卜分別嚙合於上下從動齒輪16、 18。上從動齒輪16加大齒寬，在透鏡5的裝拆時，上工 作軸la向上動的情況下，也不會脫開與上驅動齒輪如的 喷合。 在透鏡取心機上設有保存加工前後的工件的工作台7 和2填11 9 ’將乡台料狀地搭載透鏡的托板8搭载在工 作。7上用°又於裝填器9的搬運頭44的手44a —個個 也保持工件’並依次進行工作台上的托板8和加工位置 41 (透鏡夾具3、4之間的位置）的透鏡的搬入搬出，從 晚續進：工：台7上的多個透鏡的取芯加工。 $的工作台7係如圖12所示，將矩陣狀地搭載多個 透鏡）5的托板8多個裝載在-起。在工作台7的 圖中，固定的引壤去 1導榇56架設於右内側的邊的上方，沿著 該引導樑，移動6 器臂57將美總/地安裝有裝填器臂57的基端。裝填 土 承於引導樑56，並向工件加工位置41 側延伸至前方，儿 0 5亥# 57移動自如地安裝有搬運頭44。 在引導樑56上，、、,u # 令口0 A 〜其縱長方向設有導軌和以第一伺服馬 方疋轉驅動的進給螺絲，裝填器臂57的基端和該進給 93115483 6 1327092 螺絲螺合，由第一伺服馬達58的正反旋轉，沿引導樑56 平行地往返移動。另一方面，在裝填器臂57上沿其縱長 方向設有導軌和以第二伺服馬達59旋轉驅動的進給螺 絲，搬運頭44和該進給螺絲螺合，藉由第二伺服馬達59 的正反旋轉，沿裝填器臂57往返移動。 搬運頭44的手44a為了避免和加工位置41處的透鏡夾 具3、4其他構件干擾，朝向加工位置41延伸，在該手的 前端吸附保持透鏡並將托板8上的透鏡依次搬運至加工 位置41，並向托板8搬出加工完成的透鏡。 習知的取芯機為1個個加工透鏡的構造，分別具有1個 工作軸la、lb;磨石6;工作台7和裝填器9 (工作軸為 固定側和移動側一對）。 又，在習知的一般透鏡的取芯加工中，作業者係從工作 台7適當抽取以取芯機進行外周加工的透鏡並量測直 徑，或設置與取芯機分體的自動量測裝置，以判定加工完 成的透鏡是否合格。 (專利文獻1)日本專利公開公報昭和59年第209749 號公報 (專利文獻2)日本實用新案公開公報昭和63年第 113550號公報 (專利文獻3)日本專利公開公報昭和62年第137510 號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 93115483 7 1327092 隨著照相機從底片型照相機到數位式照相機的變化，從 •玻璃到塑膠的材質變化，同時透鏡的小直徑化和低成本化 亦進行，結果，強烈要求取芯機的小型化和設置面積的減 少及生產量的增加。進而，在習知的1步驟進行的取怒加 工，以粗加工和精加工2個步驟進行的例子也增多。 由於工作機械需要可保證要求的加工精度的剛性，所以 • 即使工件為小型，在機械的小型化上也有一定的限制。透 ' 鏡取芯機亦相同，即使工件直徑變成一半，也不能將機械 # 的設置面積減小為一半。另一方面，如果欲使透鏡的加工 個數增加，或以2個步驟進行取芯，由於機械的設置台數 增加，因而產生減小每1台的設置空間的要求。 又，搬運透鏡的搬運頭的手40為了避開與設在加工位 置41附近的各種構件的干擾，需要增長其長度，但是， 如此一來，工作台7上的手前端的可移動區域被限定在靠 近工作台7的加工位置41的一側。即，在遠離工作台7 ^ 的加工位置41的一側，由於手40的前端不能移動，所以 產生不能搭載工件5的無效區（dead space)，包含工作 台7的裝置的設置空間變大。 本發明之課題為，提供一種設置空間小的透鏡取芯機， 並提供一種以2步驟進行透鏡的取芯的情況也可以在同 一機械上進行加工的取芯機。 (解決問題之手段） 本發明的取芯機，係在機械框架上具備1個工作台7和 搬運頭44的取芯機上，設置支承於在上述機械框架上形 93115483 8 1327092 成的支承框13且相互獨立動作的2組加工單元10a、10b， 藉以解決上述問題。 搭載加工前後的工件的工作台7，由在透鏡5被搭載並 搬運至大小大致一定的托板8的關係上、以及從每1個的 加工時間很短時將相應多的透鏡搭載於工作台上而欲進 行長時間的連續運轉的需求出發，即使透鏡5變小也不能 減小台面積。又，如上所述，為了確保加工精度和剛性， 即使工件變小，機械框架和磨石台也不按相應程度減小。 另一方面，如果工件變小，則工件的加工空間變小。 本發明的透鏡取芯機係經由在1台機械上設置共同具 有機械框13、工作台7和搬運頭44的2組加工單元10a、 10b，可實現以與只有1個加工單元的習知取芯機大致相 同的設置面積，同時並行加工2個透鏡的取芯機。 本發明的較佳形態的透鏡取芯機具有：保存加工前後的 工件的工作台7、鄰接於該工作台的支承框13、分別鄰接 於上述工作台並在上述支承框的左右或上下兩側相互平 行配置的2對工作軸1、向與配置在支承框13的上述兩 側的上述工作軸平行的方向和與其垂直之方向引導的2 個磨石台14、以及分別軸支於該磨石台且位於上述工作 軸的反工作台側的磨石6。 上述裝填器9具有：向上述加工單元10a、10b延伸的 主手44a、和安裝在該主手的相反側的輔助手44b ;並具 有配置在該主手和辅助手兩者的移動區域61、63的重疊 區域64内，且將在上述工作台7和加工單元10a、10b之 93115483 9 1327092 間搬運的工件暫時載置的中間承接台43。 - 裝填器9具有：將在上述工作台7和加工單元10a、10b 之間搬運的工件暫時載置的中間承接台43，並具有檢測 放置於該中間承接台的透鏡或檢測抵接於此的構件49的 邊緣的檢測端42。 在本發明申請專利範圍第3項的透鏡取芯機中，搭載於 以主手44a無法搬運工件5的工作台7的反加工位置侧的 區域（無效區）62的工件，係由輔助手44b握持而暫時 • 放置在中間承接台43上，然後將中間承接台43上的工件 換至主手44a，從而搬入加工位置41。搬出時，從主手 44a經由中間承接台43而搬出工作台7。 在設置中間承接台43時，藉由採用本發明申請專利範 圍第4項所述的構造，可以容易地在取芯機上進行加工完 成的透鏡的檢查。即，在將於加工位置41加工的透鏡5a 搬出至工作台7的途中，將其放置在中間承接台43，在 φ 該承接台上進行外形量測，並將誤差允許範圍内的透鏡從 中間承接台43搬出至托板8。小於誤差允許範圍（負側） 的透鏡搬出至不良品盒45，大於誤差允許範圍（正側） 的透鏡從中間承接台43再次搬入至加工位置41，進行再 加工。 (發明效果） 根據本發明的取芯機，可以在習知的1台的設置空間上 設置具有2台的加工效率的機械，可以使設置空間為習知 的大約一半。即，根據上述的本發明的構成，可以在實用 93115483 10 1327092 $小的平面矩形的工作台7的一側，以收置於該工作台的 寬度内的機械配置來設置2組加工單元1〇a、1〇b，可以 將具有1個工作台7和裝填器9、2對工作軸丨和2個磨 石6的透鏡取芯機收於平面看去大致為矩形的機械框架 上。 尤其於工廠内配置多個透鏡取芯機時，地面不會產生浪 費，且向搭載有透鏡的托板的工作台上的搭載或取出作業 也可以與習知技術同樣般進行。因此，以工廠整體而言， 可以將透鏡取芯機的設置台數減半，並可實現機械設置面 積的大幅減少。 此外，在以2步驟對透鏡取芯的情況，由於可以在同— 機械上連續進行第1步驟和第2步驟，所以可以節省從第 1步驟的機械向第2步驟的機械搬運托板的麻煩，可以實 現省力化和生產性的提高。 又’根據申請專利範圍第3項的發明，可以以輔助手 44b搬運放置在離開主手44a的移動區域61的區域⑽的 工件，而即使主手44a變長，在工作台上也不產生無效 區，所以可以有效利用工作台7,可不增大機械的設置面 積地增加工作台7的工件收納量，在設有2組加工單元的 本發明的取芯機中，可以實現長時間的連續無人運轉。 又’根據申請專利範圍第4項的構造，在以加工單元 10a、10b進行下述的透鏡的外周加工時，可以進行加工 完成的透鏡的外徑量測’不會發生為了量測而使加工效率 降低之情況’亦可簡單地進行加工不良透鏡的再加工。透 93115483 1327092 鏡5向中間承接台43上的搬運係由在加工位置41和工作 台7之間搬運透鏡的搬運頭44進行，透鏡是否合格的判 定也可以在取芯機的NC裝置中進行。 【實施方式】 以下參照圖式，說明本發明的實施例。圖1是從正面左 側（圖2的箭頭A方向）所視之實施例裝置的機械整體的 立體圖，圖2是機械整體的概要俯視圖，圖3是加工單元 的側視圖’圖4是2組加工單元的俯視圖。 在圖1、圖2中，7為工作台，8為搭載於工作台7上 的托板，加工前後的透鏡5保持於矩陣狀地設置於各托板 上的承接台。57為裝填器臂，其被工作台7的圖2中的 上下方向（Y方向）的引導樑56所引導，在工作台7的 正上方行走。在裝填器臂57上設有沿圖2的左右方向（X 方向）行走的搬運頭44。在該搬運頭44上設有沿圖2的 左方向（朝向加工單元1 〇a、丨0b的方向）延伸的主手4知。 在主手44a的前端，如圖5所示，設有朝向下方的真空吸 引型之工件保持工具48 ’以該工件保持王具—個個地吸 附保持透鏡5，將其向加卫單元1()駐件加工位置41搬 運11為操作盤，12為支承操作盤的門形架台。 10為加工單元，如圖4所明白顯示，2個加工單元10a、 l〇b大致對稱地配置在支承該等的柱（支承框）_兩侧。 圖不實施例的加工單元1〇a、應基本上係分別採用圖 — I兑明的習知構造。在圖3、4中，對圖11中說明 的構件係賦予同-元件符號，並省略其說明，以下僅只說 93115483 12 1327092 明圖U中未顯示的構造。元件符號26為支承夹緊圓筒 =的支架。該支架可以繞垂直方向的旋轉軸託轉動，並 藉由未圖示的鎖緊機構固定在夾緊圓筒23到達工作軸1 ，上方的位置。該固定可以由止動桿27的操作來解除， 藉由解除鎖緊並使支架26繞旋轉軸25轉動而使夾緊圓筒 23從上工作軸la退出，可以作成向上方拉出上工作軸“ 的構造。 磨石6可以繞垂直軸自由旋轉地軸支於磨石台14上。 磨石台14係由直動導向部33及以χ方向進給馬達％旋 翁 轉驅動的進給螺絲34,沿磨石6的切入方向（χ方向）移 動定位自如地安裝於Ζ滑動部15。2滑動部15由垂直方 向的直動弓丨導部36及以Ζ方向進給馬達38旋轉驅動的進 、’u螺4 37，沿垂直方向（ζ方向）移動定位自如地安裝於 柱13 4方向和2方向進給馬達35、38係由阢裝置控制 的伺服馬達。 工 透鏡5在上工作軸la向上運動的狀態下，以裝填器9 的手44a真空吸附上表面’從而置於下夾具4之上。手 _ 44a退出後，向夾緊圓筒23供給低壓的空氣壓，以上下 夾具3、4輕輕地夾持透鏡5。如果在該狀態下使伺服馬 達29高速旋轉，則上下工作軸高速同步旋轉，透鏡5隨 著其球面曲率移動至穩定位置，光轴與工作軸ia、比的 軸心一致。於此，向夾緊圓筒23供給規定壓力的空氣壓 而夾緊透鏡5,使伺服馬達29以規定轉速旋轉，由磨石6 進行透鏡5的外周加工。外周加工完成後，使伺服馬達 93115483 13 1327092 29停止，開放夾緊圓筒23的空氣壓，使上工作軸la向 •上運動，由上述手44a的真空吸附將加工完成的透鏡搬出 至工作台上的托板8的規定位置。 上述構造的加工單元10係如圖5所示，以柱13的兩側 對稱的機械配置而設置。即，在柱13的正面側（操作者 侧）和背面側，透過Z滑動部15和磨石台14配置磨石6， 在柱13的工作台侧的正面侧和背面侧則分別配置上下一 對的工作軸1。工作軸1的位置和磨石6的位置係相對於 ® 柱13的中心面而對稱，裝填器9或磨石6的控制也可以 在對稱的座標上進行。 在詳細顯示搬運頭44的圖5中，在朝向搬運頭44的加 工單元10側的面上，安裝有主手44a。主手44a具有在 升降裝置55中個別升降的長短手指47a、47b，在各個手 指的前端，設有真空吸附型的工件保持工具48。2個工件 保持工具48的其中之一是加工前工件搬運用，另一個是 ^ 加工完成工件搬運用。 在搬運頭44的反加工單元側的面上，設有輔助手44b。 輔助手44b係為在桿66的前端設置與主手44a的工件保 持工具48相同的工件保持工具48之構造，該桿66藉由 與主手44a的升降裝置55相同構造的升降裝置55升降。 主手44a的2個工件保持工具48和輔助手44b的工件保 持工具48係位於與裝填器臂57平行的同一直線上。經由 此構造，於加工位置41處加工完成的工件和加工前的工 件交接、以及後述的於中間承接台43處的主手44a和輔 93115483 14 1327092 助手44b間的工件交接，只由沿著裝填臂57之搬運頭44 之移動而進行，可提高搬運循環期。 此外，在搬運頭44向下搭載有光纖維感測器42，將該 光纖維感測器的信號送至控制裝填器的NC裝置60。 圖6是表示工作台7上的主手44a及輔助手44b的工件 保持工具48的移動區域的俯視示意圖，61是主手的工件 保持工具48的移動區域，63是輔助手的工件保持工具48 的移動區域。在兩移動區域61、63中，有重疊區域64， 在該重疊區域的適當位置設置中間承接台43。 中間承接台43係為根據需要可以由負壓力吸附透鏡的 構造，且設置為與加工位置41的相對位置關係為正確的 位置關係。在夾住中間承接台43的上表面的兩側，設置 使V形前端邊相向的一對定芯板49和同步開閉該定芯板 的未圖示的氣缸。中間承接台43上的透鏡藉由以該定芯 板夾住外周，定位於中間承接台43上的一定位置。另外， 圖示的裝置為了可以並行加工直徑不同的2種透鏡，具備 有2個中間承接台43和4個不良品盒45。 由工件保持工具48吸附加工前透鏡5b，從搭載有加工 前透鏡的托板搬運到中間承接台43上。放置在中間承接 台43上的透鏡由定芯板49夾持而進行定芯，再次吸附於 工件保持工具48，並搬運至加工位置41。搬運至加工位 置的透鏡藉由上工作軸la的下降動作，在由上下透鏡爽 具3、4夾持的狀態下旋轉驅動，以鄰接配置的旋轉磨石 6進行外周加工。加工結束後，上工作軸la向上運動， 93115483 15 1327092 加工完成的透鏡由工件保持工具48搬運到中間承接台43 上。 在將加工完成的透鏡5a載置到中間承接台43上後，如 圖9所示，搬運頭44移動，使光纖維感測器42到達中間 承接台43上。之後，藉由搬運頭44的移動，使光纖維感 測器42沿圖9的箭頭方向移動，在其移動執跡和加工完 成的透鏡5a的邊緣的交叉點上，透鏡邊緣的檢測信號從 光纖維感測器42送至NC裝置60。NC裝置60經由讀取接 ® 受檢測信號時的搬運頭44的座標，經過演算而求出加工 完成的透鏡5a的直徑或真圓度。 在設置用於在中間承接台43上將透鏡的定芯的定芯板 49時，可以在以該定芯板49夾住透鏡的狀態下進行透鏡 的外形量測。在圖7中表示了一例，以相向的定芯板49 的V形的前端邊夾住放置於中間承接台43的加工完成的 透鏡5a，使搬運頭44於與其夾持方向平行的方向移動。 φ 藉此，光纖維感測器42於圖7的箭頭方向移動，在其移 動軌跡和定芯板49的邊緣交叉的點上，檢測信號從光纖 維感測器42送至NC裝置60。 藉由該外形的量測而得知誤差在允許範圍内的透鏡，係 由工件保持工具48搬出至加工完成的透鏡用的托板。不 能進行再加工的不良透鏡則由工件保持工具48排出至不 良品盒4 5。一邊一節距一節距地挪動自加工前透鏡托板 的透鏡取出位置，一邊一節距一節距地挪動向加工完成的 透鏡用托板的搬出位置，經由重複這樣的動作，進行多個 93115483 16 1327092 透鏡的加工和外形量測。 在從搭載於自主手偏離的工件保持工具的移動區域61 的位置的托板，將透鏡供給至加工位置時，以辅助手的工 件保持工具48吸附透鏡，並向中間承接台43上搬運，在 中間承接台43上進行透鏡的中心化（centering)之期 間，將搬運頭44移動至反加工位置側，使主手44a的工 件保持工具48面向中間承接台43上，以主手44a的工件 保持工具48保持已中心化的工件，將其從中間承接台43 搬運至工件加工位置41。加工完成的工件以主手的工件 保持工具48保持，並直接搬出至搭載在工作台7的加工 位置側的加工完成的工件用的托板。 在以本發明的取芯機的兩個加工單元l〇a、10b進行同 一加工時，使兩個加工單元的加工週期具有時間差，錯開 透鏡裝卸的時間，用1台裝填器，以不產生加工單元待機 時間的浪費之方式供給和排出透鏡。在將第1步驟和第2 步驟的加工在2個加工單元上進行時，將從第1步驟的加 工單元取出的透鏡保持原狀地搬入第2步驟的加工單 元，以連續進行第1步驟和第2步驟的加工。 上述實施例1的取芯機係以工作轴1為縱軸之例，但是 在具有橫方向工作軸的取芯機上亦可採用本發明。即，如 圖10所示，在成為支承框架的柱13的上下設置水平方向 的工作幸由1。在圖示的例子中，左工作軸la成為在圓筒 23中沿轴向移動的移動側工作軸，右工作軸lb為軸向位 置固定的固定侧工作軸。未圖示的裝填器的手吸附於托板 93115483 17 1327092 上的工件，並繞水平軸轉動90度，使透鏡為橫向，並搬 運至透鏡夾具4。透鏡夾具4真空吸引並保持搬運來的透 鏡，手退出後，左工作軸la前進，以透鏡夾具3和4夾 持透鏡5。輕輕夾持透鏡5後，解除透鏡夾具4的吸引， 藉由工作軸la、lb的同步高速旋轉使光軸和工作軸一致 後，牛固地夾持工件並進行取芯加工，此點與實施例i相 同0 【圖式簡單說明】 圖1係從圖2的箭頭A方向所視之圖2的裝置的立體圖。 圖2係表示實施例1的裝置整體的示意俯視圖。 圖3係圖1的裝置的加工單元的侧視圖。 圖4係圖1的裝置的加工單元的俯視圖。 圖5係詳細表示裝填器的搬運頭的立體圖。 圖6係表示工作台的可搬運區域的示意俯視圖。 圖7係中間承接台的俯視圖。 圖8係說明工件搬運動作的側視圖。 圖9係說明工件量測動作的側視圖。 圖10係從裝填器侧所視之第2實施例的工作軸的配置 的不意圖。 圖11係表示加工單元的一個例子的側視圖。 圖12係表示工作台和加工單元的主要部分的立體圖。 (元件符號說明） 1 工作軸 la 工作軸 93115483 18 1327092 lb 工作軸 3 透鏡夾具（上夾具） 4 透鏡夾具 5 透鏡 5a 完成加工的透鏡 5b 加工前透鏡 6 磨石 7 工作台 8 托板 9 裝填器 10a 加工單元 10b 加工單元 11 操作盤 12 門形架台 13 支承框（柱） 14 磨石台 15 滑動部 16 上從動齒輪 17 軸承箱 18 從動齒輪 19 滑輪 20 滑輪 21 線 22 平衡錘 93115483 1327092
23 夾緊圓筒 24 桿 25 旋轉軸 26 支架 27 止動桿 28 驅動軸 29 伺服馬達 30 驅動齒輪 31 驅動齒輪 33 直動導向部 34 螺絲 35 馬達 36 直動導向部 37 螺絲 38 馬達 41 加工位置 42 檢測端 43 中間承接台 44 搬運頭 44a 主手 44b 輔助手 45 不良品盒 47a 手指 47b 手指 93115483 1327092 48 保持工具 49 構件 55 升降裝置 56 引導樑 57 裝填器臂 58 第一伺服馬達 59 第二伺服馬達 61 移動區域 62 區域 63 移動區域 64 重疊區域 66 桿 93115483