眼鏡レンズ加工装置
【課題】 作業者の手作業による座繰り加工のための深さ調整を不要とし、効率良く座繰り部の加工が行えるようにする。
【解決手段】 眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付ける穴部及び座繰り部を加工する加工工具と、加工工具の先端位置データを記憶する記憶手段と、レンズ屈折面に形成する座繰り部の位置及び座繰り深さのデータを含む加工関連データを入力する関連データ入力手段を有し、加工工具の先端をレンズの屈折面に対して相対的に移動させてレンズ屈折面に座繰り部を加工する眼鏡レンズ加工装置において、加工工具の先端位置を検知する手段と、検知結果に基づいて記憶手段に記憶された先端位置データを補正する補正手段と、補正された先端位置データ及び加工関連データに基づいて座繰り加工の動作を制御する加工制御手段と、を備える。
【解決手段】 眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付ける穴部及び座繰り部を加工する加工工具と、加工工具の先端位置データを記憶する記憶手段と、レンズ屈折面に形成する座繰り部の位置及び座繰り深さのデータを含む加工関連データを入力する関連データ入力手段を有し、加工工具の先端をレンズの屈折面に対して相対的に移動させてレンズ屈折面に座繰り部を加工する眼鏡レンズ加工装置において、加工工具の先端位置を検知する手段と、検知結果に基づいて記憶手段に記憶された先端位置データを補正する補正手段と、補正された先端位置データ及び加工関連データに基づいて座繰り加工の動作を制御する加工制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付けるための座繰り部及び穴部を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズにリムレスフレーム（ツーポイントフレーム）を取り付けるための穴部をレンズ屈折面に自動的に加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４５３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
リムレスフレームを眼鏡レンズに取り付ける場合、貫通穴のみならず、レンズ屈折面に座繰り部（貫通させない凹部形状）を必要とするものがある。この場合、穴あけ加工具としてエンドミルを使用することにより可能となる。しかし、眼鏡レンズの穴加工は直径１mm弱のエンドミルを使用するため、これは折れやすい。エンドミルが折れた場合には新品のものに交換するが、座繰り加工のためにはその深さ調整が交換の都度必要である。これは、エンドミル自体の長さの個体差と取り付け誤差により、エンドミル先端の位置が最大で０．５mm程ばらつくためである。この調整方法としては、調整用レンズに実際に座繰り加工を施し、作業者の確認によるトライアンドエラーで調整する方法があるが、これは手間であり、かなりの調整時間を要する。特に、加工センター等で多数の眼鏡レンズを集中加工する場合には、調整時間のロスの問題は大きい。
【０００４】
本発明は、作業者の手作業による座繰り加工のための深さ調整を不要とし、効率良く加工が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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために次のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１） 眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付けるための穴部及び座繰り部を加工するための加工工具と、該加工工具の先端位置データを記憶する記憶手段と、レンズ屈折面に形成する座繰り部の位置及び座繰り深さのデータを含む加工関連データを入力する関連データ入力手段を有し、前記加工工具の先端を眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させてレンズ屈折面に座繰り部を加工する眼鏡レンズ加工装置において、前記加工工具の先端位置を検知する先端位置検知手段と、該検知結果に基づいて前記記憶手段に記憶された先端位置データを補正する補正手段と、補正された先端位置データ及び前記加工関連データに基づいて座繰り加工の動作を制御する加工制御手段と、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、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸と、該レンズ保持軸に対して前記加工工具の軸角度を可変とする共に眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させる加工工具移動手段と、前記レンズ保持軸に保持された眼鏡レンズの座繰り位置におけるレンズ屈折面の傾斜角データを入力する屈折面データ入力手段とを備え、前記加工制御手段は前記補正手段により補正された先端位置データ，前記加工関連データ及び前記傾斜角データに基づいて前記加工工具移動手段を制御し、前記レンズ保持軸に対して傾斜したレンズ屈折面に所期する深さの座繰り加工を行わせることを特徴とする。
（３） （１）又は（２）の眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は、前記加工工具の先端に接触させる接触子と、該接触子に対して前記加工工具の先端を軸方向に相対的に移動して接触させる接触移動手段と、前記接触子の動きを電気的に検知する検知器とを備え、前記加工工具は加工時の切り屑や洗浄液をシールドするために隔離された加工室に配置され、前記検知器を前記加工工具が配置された前記加工室の外に設けたことを特徴とする。
（４） （１）〜（３）の何れかの眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は前記加工工具の折損を検知する手段を兼ねる検知手段であり、前記加工工具による加工前又は加工終了後に前記先端位置検知手段を作動させる検知制御手段と、前記加工工具の折損が検知されたときにはその旨を作業者に知らせる報知手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作業者の手作業による座繰り加工のための深さ調整が不要となり、レンズ屈折面に座繰り部を効率良く加工できる。また、簡単な構成で加工工具の先端位置の検知機構を構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施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システムの概略概略図である。
【０００９】
加工システム１は、眼鏡レンズＬＥの周縁を加工するレンズ周縁加工装置１００と、レンズＬＥを搬送するロボットハンドリング装置（ＲＨ装置）２００と、レンズＬＥに穴あけ加工する穴あけ加工装置３００と、レンズＬＥが左右一対で収納されるレンズ収納トレイ４０１を複数個ストックするレンズストック装置４００と、各装置を制御するシステム制御部６００と、を備える。システム制御部６００は、発注データを管理するホストコンピュータ（ホストＰＣ）６２０に接続されている。６１０はシステムの異常を警告する警告ランプである。穴部や座繰り部を加工するための加工工具の折損が検知された時や各装置に異常があった時に、警告ランプ６１０が点灯される。
【００１０】
ストック装置４００は、トレイ４０１を上下に並べて載せるための供給用ステージ４１０、受取用ステージ４２０、ステージ４１０，４２０をそれぞれ移動する上下動機構４１２，４２２、トレイ４０１を保持してステージ４１０側からステージ４２０へ移動するクランプアーム部４３０、トレイ４０１に添付された作業番号のバーコードを読み取るバーコード読取器４４０を備える。ステージ４１０にはトレイ４０１を１０個搭載でき、連続して１０組のレンズＬＥを連続的に加工できる。
【００１１】
周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００は、システム１のテーブル上に設置されている。ＲＨ装置２００は、周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００とストック装置４００との間に設けられた搬送路に沿って左右方向に移動可能とされている。ＲＨ装置２００の上下スライド部２１４が上下移動可能に設けられており、また、第１アーム２１６、第２アーム２１８がそれぞれ水平方向に回転可能となっている。第２アーム２１８の先端側にはレンズＬＥを吸着して保持する吸着部２２２が設けられている。吸着部２２２はエアーポンプに接続され、エアーポンプの吸引駆動によりレンズＬＥが吸着保持される。ＲＨ装置２００は、トレイ４０１から未加工のレンズＬＥを取り出し、レンズ周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００に搬送してレンズＬＥを自動的に供給し、加工済みのレンズＬＥを再びトレイ４０１に戻す。
【００１２】
図１において、穴あけ加工装置３００の正面には表示器及び入力スイッチを兼ねるタッチパネル３８１が配置されている。
【００１３】
図２は周縁加工装置１００の構成を説明する図である。周縁加工装置１００は、上下に伸びるチャック軸１１１，１１２（レンズ保持軸）により、被加工レンズＬＥを挟持する。上側のチャック軸１１１は、サブベース１０２の中央に備えられた上下機構部１１０により上下方向に移動され、また、モータ１１５により回転される。下側のチャック軸１１２は、メインベース１０１に固定されたホルダ１２０に回転可能に保持されており、モータ１２３により上側のチャック軸１１１と同期して回転される。
【００１４】
レンズＬＥをチャック軸１１１，１１２に保持させるときは、レンズＬＥに加工治具となるカップ３９０を、粘着パッドを介して取り付けておく。チャック軸１１２には、カップ３９０の基部を挿入するためのカップホルダ１１３が取り付けられている。
【００１５】
チャック軸１１１，１１２に保持されたレンズＬＥは、砥石１５１をそれぞれ回転軸に持つ研削部１５０Ｒ，１５０Ｌにより、２方向から加工される。砥石１５１は、粗加工用砥石、平仕上用砥石、ヤゲン仕上用砥石及び面取り砥石を持つ。研削部１５０Ｒ、１５０Ｌは、左右対称であり、それぞれサブベース１０２に備えられた移動機構により、上下及び左右方向に移動される。なお、この加工装置１００の加工部構成は、本出願人による特開平９−２５３９９９号公報のものと基本的に同様である。
【００１６】
また、サブベース１０２の中央奥側には、レンズ屈折面の形状を測定するレンズ形状測定部１６０が収納されている。図３はレンズ形状測定部１６０の概略構成図である。測定部１６０は、測定アーム１６１に先端に取り付けられ、レンズ前側屈折面に接触させる測定子１６２と、測定アーム１６１を上下方向（チャック軸１１１，１１２の軸方向：Ｚ方向）に移動可能に保持する測定ユニット１６５と、測定アーム１６１を上下方向に移動させるモータ１６７と、測定アーム１６１を上方向に常時付勢するバネ１６８と、測定アーム１６１の上下の移動位置を検知するポテンショメータ等の検知器１７０と、測定ユニット１６５を前後方向（図３上の左右方向：Ｙ方向）に移動可能に保持する前後保持ユニット１７２と、上下保持ユニット１６５を前後に移動させるためのモータ１７４とから概略構成される。
【００１７】
レンズＬＥの前側屈折面の形状測定時は、レンズＬＥの屈折面を測定すべきＸＹ位置情報又は動径情報に基づき、レンズＬＥを回転させると共にモータ１７４を回転させて測定子１６２を位置させる。その後、測定子１６２がバネ１６８に引っ張られることによりレンズ屈折面に接触するようになるので、この測定子１６２の上下位置（Ｚ方向の位置）を検知器１７０により検知する。玉型形状に基づいてレンズＬＥの全周を測定するときは、測定子１６２をレンズ屈折面に接触させながらレンズＬＥを１回転させると共に、玉型形状の動径情報に基づいて測定ユニット１６５を前後移動させ、このときの測定子１６２の上下位置を検知器１７０により読み取る。穴明け加工のときは、指定された穴位置に測定子１６２を位置させ、その上下位置を検知器１７０により読み取る。レンズ屈折面の傾斜角が必要なときは、指定された穴位置データとそれより所定量（０．５ｍｍ）外側の２箇所に測定子１６２を位置させ、それぞれの上下位置を検知器１７０により読み取ることにより近似的な傾斜角が求められる。
【００１８】
なお、図３はレンズ前側屈折面の形状測定機構であり、レンズ形状測定部１６０はレンズ後側屈折面の形状測定機構を備えるが、その測定機構は基本的に上下が逆であるので、ここでは説明を省略している。
【００１９】
次に、図４〜８により穴あけ加工装置３００の構成を説明する。図４は、穴あけ加工装置３００のレンズ保持機構を説明する図であり、装置３００の内部を正面から見たときの図である。ベース３０１にチャック下部機構３１０、ベース３０１に立設したサブベース３０２にチャック上部機構３２０が設けられている。レンズＬＥはチャック下部機構３１０側のチャック軸３１１とチャック上部機構３２０側のチャック軸３２１とにより保持される。チャック軸３１１は、ベース３０１に固定されたホルダ３１２により回転可能に設けられており、ギヤ等の回転伝達機構を介してモータ３１５により回転される。チャック軸３１１の上部には、レンズＬＥに固定されたカップ３９０の基部を挿入するためのカップホルダ３１３が取り付けられている。
【００２０】
チャック上部機構３２０側のチャック軸３２１は、チャック軸ホルダ３２２に回転可能に保持されている。チャック軸ホルダ３２２の上部にはモータ３２３が設けられている。このモータ３２２によりチャック軸３２１が回転される。また、サブベース３０２の上方には固定ブロック３３０が固定されており、固定ブロック３３０の前側にチャック軸ホルダ３２２がスライドレール３３１に沿って上下移動可能に取り付けられている。固定ブロック３３０の上部にはモータ３３３が取り付けられており、このモータ３３３が送りネジ等を介してチャック軸ホルダ３２２を上下移動させる。チャック軸３２１の下端にはレンズ押さえ３２５が取り付けられている。レンズＬＥを保持するときは、モータ３３３によりチャック軸ホルダ３２２を下降させる。モータ３１５及びモータ３２３を同期して回転することにより、チャック軸３１１及び３２１に保持されたレンズＬＥを回転する。
【００２１】
図４において、８００は穴あけ機構部である。穴あけ機構部８００は、上下・左右移動機構部３５０により上下方向及び左右方向に移動可能とされている。
【００２２】
図５は、装置３００の内部を裏側から見たときの図であり、上下・左右移動機構部３５０は次のような構成となっている。ベース３０１には、上下に伸びる２本のシャフト３５１が立設しており、このシャフト３５１に沿って上下移動支基３５３が上下移動可能となっている。サブベース３０２の上部にはブロック３５５が固定されており、ブロック３５５の上部に上下移動用のモータ３５７が取り付けられている。モータ３５７の回転軸には、送りねじ３５９が連結されている。上下移動支基３５３の上面にはナットブロック３６０が固定されており、送りねじ３５９の回転によりナットブロック３６０と共に上下移動支基３５３が上下移動する。
【００２３】
また、モータ３５７にはエンコーダ３５８が設けられており、エンコーダ３５８により上下移動支基３５３の上下移動位置、すなわち穴あけ機構部８００の上下位置が検知される。穴あけ機構部８００の上下の原点位置は、上下移動支基３５３に上面に固定された遮光板３５４ａと、この遮光板３５４ａに対向する上方のサブベース３０２に固定されたフォトセンサ３５４ｂにより検知される。
【００２４】
上下移動支基３５３には左右移動用のモータ３６３が固定されている。モータ３６３の回転軸は左右方向に伸びる送りねじ３６５と連結されている。送りねじ３６５が回転すると、送りナットが形成された左右移動ブロック３７０が左右に伸びるシャフト３６９にガイドされて左右方向に移動する。この左右移動ブロック３７０に、穴あけ機構部８００が取り付け板３７３を介して取り付けられている。穴あけ機構部８００は、モータ３６３を正逆回転することにより左右に移動し、モータ３５７を正逆回転することにより上下に移動する。
【００２５】
また、モータ３６３にはエンコーダ３６４が設けられており、エンコーダ３６４により穴あけ機構部８００の左右移動位置が検知される。穴あけ機構部８００の左右の原点位置は、左右移動ブロック３７０に固定された遮光板３６８ａと、この遮光板３６８ａに対向して上下移動支基３５３に固定されたフォトセンサ３６８ｂとにより検知される。
【００２６】
穴あけ機構部８００の構成を図６、７に基づいて説明する。図６は穴あけ機構部８００の立体図、図７は穴あけ機構部８００の回転機構を説明する断面図である。
【００２７】
機構部８００のベースとなる固定板８０１は、図５で示した上下・左右移動機構部３５０の取り付け板３７３に固定されている。固定板８０１には前後（Ｙ方向）に延びるレール８０２が取付けられ、レール８０２上をスライダー８０３が摺動する。スライダー８０３には、移動支基８０４がネジ止めされている。移動支基８０４のＹ方向の移動は、モータ８０５がボールネジ８０６を回転することによって行なわれる。モータ８０５にはＹ方向の移動位置検知用のエンコーダ８０５ａが設けられている。また、移動支基８０４のＹ方向の原点位置は、図示を略すフォトセンサと遮光板の構成により検知される。
【００２８】
移動支基８０４には、回転支基８１０が軸受け８１１によって回転可能に軸支されている。また、軸受け８１１の片側にはギヤ８１３が回転支基８１０に固定されている。ギヤ８１３はアイドルギヤ８１４を介して移動支基８０４に取付けられたパルスモータ８１６の軸に固定されたギヤ８１５と繋がっている。つまり、パルスモータ８１６を回転させると、回転支基８１０が軸受け８１１の軸を中心として回転する。回転部８３０の回転角は、パルスモータ８１６に出力するパルス数により管理される。
【００２９】
回転支基８１０の先端部には、穴あけ・溝掘り加工用の工具を保持する回転部８３０が設けられている。回転部８３０はモータ８０５により、前後方向（Ｙ方向）に進退移動される。回転部８３０の回転軸８３１の中央部にはプーリ８３２が付けられ、回転軸８３１は２つの軸受け８３４により回転可能に軸支されている。また、回転軸８３１の一端には穴あけ加工及び座繰り加工を可能にする加工具であるエンドミル８３５がチャック機構８３７により取付けられ、他端にはスペーサ８３８、溝掘用カッター８３６がナット８３９により取付けられている。エンドミル８３５の径は、直径０．８ｍｍ程である。
【００３０】
回転軸８３１を回転するためのモータ８４０は、回転支基８１０に取付けられた取付板８４１にネジ止めされている。モータ８４０の軸にはプーリ８４３が取付けられている。プーリ８３２とプーリ８４３の間には回転支基８１０内部でベルト８３３が掛けられ、モータ８４０の回転が回転軸８３１へ伝達される。
【００３１】
図８は、穴あけ機構部８００が持つエンドミル８３５の先端位置検知機構部８５０の構成を説明する図である。検知機構部８５０は、エンドミル８３５が折れたことを検知する折損検知機構を兼ねる。検知機構部８５０の支基８５１には、滑り軸受け８５２を介して軸８５３が上下移動可能に保持されている。軸８５３の下面８５３ａは支基８５１より突出し、エンドミル８３５が接触する接触子となる。軸８５３はバネ８５４により常に下方向に付勢されている。支基８５１の上部より上側に突出した軸上部８５３ｂには遮光板８５５が固定されている。また、支基８５１の上部には取り付け板８５６を介してフォトセンサ８５７が固定されている。フォトセンサ８５７は軸８５３が一定距離以上に上方へ押し上げられることによって、遮光板８５５を検知する位置に配置されている。
【００３２】
エンドミル８３５が折れていない場合、所定の初期位置に配置された回転部８３０を上方に移動させると、エンドミル８３５の先端が軸８５３の下面８５３ａに接触し、軸８５３を上方に押し上げる。軸８５３の上方への移動により遮光板８５５も上方に移動し、これがフォトセンサ８５７により検知される。フォトセンサ８５７が遮光板８５５を検知したときの回転部８３０の上下移動位置を、エンコーダ３５８で読み取ることによりエンドミル８３５の先端位置データが検知される。また、エンドミル８３５が折れている場合、回転部８３０を一定量だけ上方へ移動してもエンドミル８３５の先端が軸８５３の下面８５３ａに接触しないため、フォトセンサ８５７は遮光板８５５を検知できない。これにより、エンドミル８３５が折れていることも検知できる。
【００３３】
なお、支基８５１は穴あけ加工装置３００の加工室３０３を形成する仕切り板３０５の上部に設けられている。軸８５３の下面８５３ａは加工室３０３に現れ、軸上部８５３ｂに固定された遮光板８５５及び電気素子であるフォトセンサ８５７は、仕切り板３０５により加工室３０３と隔たれた加工室外に配置されている。加工室３０３内では、レンズＬＥの穴あけ加工時に、エアーポンプ３０６から供給されるエアーがノズル３０７から吹き付けられ、レンズＬＥに付着する切り屑（加工粕）が飛ばされる。また、レンズＬＥの溝掘り加工時や穴加工後の洗浄用として、洗浄液供給ユニット３０９からの洗浄液（研削液）がノズル３０８から噴射される。このため、加工室３０３内では切り屑や埃、洗浄液が飛散する。電気素子であるフォトセンサ８５７は、これらが達しないように保護する必要があるため、仕切り板３０５によってシールドされた加工室３０３外に配置されている。なお、加工室３０３の背面まで仕切り板３０５は伸びており、回転部８３０及び回転式の前側の一部が加工室３０３に現れ、回転支基８１０の後方の機構部は伸縮自在で蛇腹構造のダイアフラム３０９によって覆われている。これにより、穴あけ機構部８００の移動機構等も加工室３０３と隔たれ、加工室３０３内での切り屑や埃、洗浄液等から保護される。
【００３４】
次に、以上のような構成を持つ眼鏡レンズ加工システムにおいて、図９の制御系ブロック図を使用して座繰り加工の動作を中心に説明する。
【００３５】
まず、エンドミル８３５の寿命や破損等により、これを交換する場合、タッチパネル３８１上の所定のキーを操作してメインテナンス画面を呼び出した後、工具交換モードを設定する。工具交換モードに設定されると、穴あけ加工装置３００の制御部３８０は上下・左右移動機構部３５０及び穴あけ機構部８００の各モータを制御し、回転部８３０を所定の交換位置に位置させる。作業者は、チャック機構８３７により取り付けられたエンドミル８３５を新しいエンドミル８３５に交換した後、穴あけ加工装置３００のリセットスイッチを押して初期化信号を装置に入力する。リセットスイッチ信号が入力されると、制御部３８０は、上下・左右移動機構部３５０及び穴あけ機構部８００の各モータを制御し、エンドミル８３５の軸が上下方向となるように回転部８３０を軸８５３の下面８５３ａより下の退避状態に一旦位置させる。その後、モータ３５７を駆動制御して回転部８３０と共にエンドミル８３５を軸８５３の軸方向に上昇移動させる。この移動によりエンドミル８３５の先端が軸８５３の下面８５３ａに接触し、さらに軸８５３を押し上げることにより、フォトセンサ８５７は遮光板８５５が検知位置に達したことを検知する。
【００３６】
制御部３８０は、フォトセンサ８５７の検知信号が得られたときの回転部８３０の上下位置をエンコーダ３５８の出力から読み取り、これを基にエンドミル８３５の実際の先端位置データを得る。メモリ３８３には交換前のエンドミル８３５の先端位置データが記憶されており、制御部３８０はメモリ３８３に記憶された先端位置データを新たな先端位置データに補正（更新）する。先端位置データは、所定の基準位置に対するずれ量として管理する（前回の先端位置データに対する差分として管理する方法も含まれる）。制御部３８０は、メモリ３８３に新たに記憶し直した先端位置データを座繰り加工時の調整値として使用する。
【００３７】
次に、レンズＬＥの周縁加工及び穴加工、座繰り加工の動作を説明する。作業者は、加工準備として、未加工のレンズＬＥを左右一対にして各トレイ４０１に収納し、ストック装置４００のステージ４１０上に１０個のトレイ４０１を縦に並べて載置する。レンズＬＥには、予めカップ３９０が固定されている。作業者はシステム制御部６００の加工開始スイッチを押して加工システムを作動させる。
【００３８】
まず、ストック装置４００が作動し、最上段にあるトレイ４０１に添付された作業番号がバーコード読取器４４０に読み取られる。システム制御部６００は、ホストＰＣ６２０から作業番号に対応してレンズ加工に必要な玉型データや穴加工に関連するデータ（穴位置のレイアウトデータ、穴径のデータ、穴方向のデータ、座繰り加工の場合はその位置、座繰り範囲及び座繰り深さのデータ等）を読み出し、周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００にそれぞれの加工に必要なデータを入力する。ストック装置４００により、始めのトレイ４０１が所定のレンズ受け渡し位置に位置すると、ＲＨ装置２００は吸着部２２２によりレンズＬＥを吸着保持して周縁加工装置１００に搬送する。
【００３９】
周縁加工装置１００では、レンズＬＥがチャック軸１１１，１１２により保持され、始めにレンズ形状測定部１６０の作動により、玉型データを基にしたレンズ前側屈折面及びレンズ後側屈折面の形状が測定される。この測定データはレンズＬＥの周縁加工に使用される。作業指示に穴加工がある場合には、穴位置のレイアウトデータ（例えば、玉型中心に対するＸＹ座標位置）を基に、指定された穴位置とそれよりＸ方向に所定量（０．５ｍｍ）外側の２箇所が測定され、その各位置に対するＺ方向位置が屈折面形状として得られる。作業指示に座繰り加工がある場合も同様に、指定された座繰り中心の位置とそれよりＸ方向に所定量外側の２箇所が測定され、その各位置に対するＺ方向位置が屈折面形状として得られる。測定が終了すると、これらの測定データが周縁加工装置１００の制御部から穴あけ加工装置３００の制御部３８０に送られる（入力される）。
【００４０】
周縁加工装置１００では、レンズ形状測定後に研削部１５０Ｒ，１５０ＬによりレンズＬＥの周縁が加工される。周縁加工が終了すると、ＲＨ装置２００によりレンズＬＥが周縁加工装置１００から取り出され、穴あけ加工装置３００に搬送される。穴あけ加工装置３００では、チャック軸３１１上にレンズＬＥが載せられると、制御部３８０の制御によりモータ３３３が駆動され、チャック軸３２１が下降されてレンズＬＥがチャッキングされる。
【００４１】
穴加工・座繰り加工を説明する。穴加工・座繰り加工データは、ホストＰＣ６２０から入力された加工関連データ（穴位置のレイアウトデータ、穴径のデータ、穴方向のデータ、座繰り加工の場合はその位置、座繰り範囲及び座繰り深さのデータ等）と、周縁加工装置１００側から入力されたレンズ前側屈折面形状データとに基づいて、制御部３８０により決定される。例えば、図１０のように、貫通穴Ｈ１の穴位置Ｐｈ１を中心にして、座繰り深さ（穴深さ）Ｄｅ１、直径サイズＳｉ１の円形形状の座繰りＣｏ１を形成するものとする。貫通穴Ｈ１及び座繰りＣｏ１の穴方向は、レンズ前側屈折面に対して法線方向に指定されているものとする。周縁加工装置１００からは位置Ｐｈ１のＺ位置データと、それよ所定量外側の位置Ｍ１についてのＺ位置データが入力される。制御部３８０は、Ｐｈ１とＭ１のＺ位置データを基に、位置Ｐｈ１におけるレンズ屈折面の接線Ｔとその傾斜角α１を求める。座繰り深さＤｅ１は接線Ｔに対して垂直方向となるので、制御部３８０はエンドミル８３５のＺ軸（チャック軸）に対する傾斜角度を角度α１とすると共に、接線Ｔに対して垂直方向に深さＤｅ１分だけエンドミル８３５の先端を位置させるものとして加工データを求める。また、座繰り範囲の加工データは、接線Ｔの傾斜角度α１におけるの直径サイズＳｉ１として求める。
【００４２】
加工データが得られると、制御部３８０はモータ３１５及びモータ３２３を制御して回転レンズＬＥを回転した後、穴あけ機構部８００の各モータを制御し、図１０のように、エンドミル８３５をＺ軸に対して角度α１だけ傾ける。この状態でエンドミル８３５を回転させながら、位置Ｐｈ１を中心にした直径サイズＳｉ１、深さＤｅ１の加工データに基づいてモータ３５７，３６３及び８０５を制御してエンドミル８３５の先端を移動することにより座繰りＣｏ１の加工が行える。このとき、制御部８３０はメモリ３８３に記憶された先端位置データに基づいてエンドミル８３５の先端の移動位置を制御することにより、深さＤｅの所期する深さの座繰り加工を行うことができる。また、位置Ｐｈ１に位置させたエンドミル８３５の先端がＺ軸に対する角度α１方向に進むように各モータを制御することにより、貫通穴Ｈ１の穴あけ加工が行える。
【００４３】
穴及び座繰りの加工時には、ノズル３０７からエアーが噴出され、エンドミル８３５及びレンズＬＥの加工部分の切り屑が飛ばされる。また、加工終了後は、ノズル３０８から洗浄液が噴射され、レンズＬＥの洗浄が行われる。
【００４４】
穴あけ加工装置３００での加工が終了すると、ＲＨ装置２００によりレンズＬＥが穴あけ加工装置３００から取り出され、トレイ４０１の元の位置に戻される。続いて、同じトレイ４０１にあるもう片方のレンズＬＥが同様に搬送され、周縁加工装置１００による周縁加工及び穴あけ加工装置３００による穴あけ加工が行われる。トレイ４０１に収納された左右一対のレンズ加工が終了すると、加工済みのレンズが入れられたトレイ４０１はクランプアーム部４３０により受取用ステージ４２０まで移動され、受取用ステージ４２０上に載せられる。続いて、次のトレイ４０１に入っているレンズを加工すべく、２段目のトレイ４０１が所定のレンズ受け渡し位置に上昇された後、そのトレイに入れられたレンズＬＥがＲＨ装置２００により周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００に搬送され、同様に加工が実行される。
【００４５】
ここで、エンドミル８３５は、直径０．８ｍｍと細いので、多数のレンズを加工していくうちに折れることがある。エンドミルは根元から先端にかけて一様な径となっているので、その構造上、根元から折れる。制御部３８０は、レンズＬＥ毎の穴あけ等の加工終了後又は加工前に、検知機構部８５０によりエンドミル折れの有無を検知するために、エンドミル８３５を軸８５３の下面８５３ａより下の一定位置に置いた後、モータ３５７の駆動により一定距離分だけ上昇させる。直前の加工でエンドミル折れがあった場合、回転部８３０が一定距離分だけ上方に移動しても、軸８５３を押し上げることができないので、フォトセンサ８５７がＯＮとならない。制御部８３０は、エンドミル８３５が折れていることを検知すると、その後の加工を停止すると共に、穴あけ加工装置３００の前面に設けられたタッチパネル３８１にその旨のエラーメッセージ（警告）を表示する。また、エンドミル８３５が折れている旨のエラー信号をシステム制御部６００に送る。システム制御部６００は、警告ランプ６１０を点灯してシステムの異常を作業者に警告すると共に、周縁加工装置１００及びＲＨ装置２００の作動を停止する。作業者は、警告ランプ６１０の点灯とディスプレイ３８１のエラーメッセージによりエンドミル折れを知ることができ、エンドミル８３５を交換することでエラー対応を行う。これにより、エンドミル折れによって不良レンズを大量に作ることなく、レンズを連続して自動加工できる。
【００４６】
以上説明した実施形態は、種々の変容が可能である。例えば、図８に示した検知機構部８５０においては、上下・左右移動機構部３５０によりエンドミル８３５を上方に移動して軸８５３を押し上げる構成としたが、この移動を相対的に逆にしても良い。すなわち、エンドミル折れ検知機構部８５０をエンドミル８３５の先端に当たる位置まで移動する機構を設けることで、同様にエンドミル折れが無いときにセンサ８５７がＯＮとなるようにしても良い。
【００４７】
また、上記の実施形態では穴あけ機構部８００及び検知機構部８５０は、周縁加工装置１００と別に設けた構成としたが、もちろん特開２００３−１４５３２８号公報のように、周縁加工装置１００側にこれらを設ける構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】眼鏡レンズ加工システムの概略構成図である。
【図２】周縁加工装置の構成を説明する図である。
【図３】レンズ形状測定部の概略構成図である。
【図４】穴あけ加工装置のレンズ保持機構を説明する図である。
【図５】穴あけ加工装置の内部を裏側から見たときの図である。
【図６】穴あけ機構部を説明する立体図である。
【図７】穴あけ機構部の回転機構を説明する断面図である。
【図８】エンドミルの先端位置検知機構部の構成を説明する図である。
【図９】眼鏡レンズ加工システムの制御系ブロック図である。
【図１０】座繰り加工の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 眼鏡レンズ加工システム
１００ レンズ周縁加工装置
３００ 穴あけ加工装置
３０３ 加工室
３０５ 仕切り板
３１１，３２１ チャック軸
３５０ 上下・左右移動機構部
３５８ エンコーダ
３８０ 制御部
３８３ メモリ
４００ レンズストック装置
６００ システム制御部
８００ 穴あけ機構部
８３０ 回転部
８３５ エンドミル
８５０ 先端位置検知機構部
８５３ 軸
８５３ａ 下面
８５７ フォトセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付けるための座繰り部及び穴部を加工する眼鏡レンズ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズにリムレスフレーム（ツーポイントフレーム）を取り付けるための穴部をレンズ屈折面に自動的に加工する眼鏡レンズ加工装置が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４５３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
リムレスフレームを眼鏡レンズに取り付ける場合、貫通穴のみならず、レンズ屈折面に座繰り部（貫通させない凹部形状）を必要とするものがある。この場合、穴あけ加工具としてエンドミルを使用することにより可能となる。しかし、眼鏡レンズの穴加工は直径１mm弱のエンドミルを使用するため、これは折れやすい。エンドミルが折れた場合には新品のものに交換するが、座繰り加工のためにはその深さ調整が交換の都度必要である。これは、エンドミル自体の長さの個体差と取り付け誤差により、エンドミル先端の位置が最大で０．５mm程ばらつくためである。この調整方法としては、調整用レンズに実際に座繰り加工を施し、作業者の確認によるトライアンドエラーで調整する方法があるが、これは手間であり、かなりの調整時間を要する。特に、加工センター等で多数の眼鏡レンズを集中加工する場合には、調整時間のロスの問題は大きい。
【０００４】
本発明は、作業者の手作業による座繰り加工のための深さ調整を不要とし、効率良く加工が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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために次のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１） 眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付けるための穴部及び座繰り部を加工するための加工工具と、該加工工具の先端位置データを記憶する記憶手段と、レンズ屈折面に形成する座繰り部の位置及び座繰り深さのデータを含む加工関連データを入力する関連データ入力手段を有し、前記加工工具の先端を眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させてレンズ屈折面に座繰り部を加工する眼鏡レンズ加工装置において、前記加工工具の先端位置を検知する先端位置検知手段と、該検知結果に基づいて前記記憶手段に記憶された先端位置データを補正する補正手段と、補正された先端位置データ及び前記加工関連データに基づいて座繰り加工の動作を制御する加工制御手段と、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、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸と、該レンズ保持軸に対して前記加工工具の軸角度を可変とする共に眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させる加工工具移動手段と、前記レンズ保持軸に保持された眼鏡レンズの座繰り位置におけるレンズ屈折面の傾斜角データを入力する屈折面データ入力手段とを備え、前記加工制御手段は前記補正手段により補正された先端位置データ，前記加工関連データ及び前記傾斜角データに基づいて前記加工工具移動手段を制御し、前記レンズ保持軸に対して傾斜したレンズ屈折面に所期する深さの座繰り加工を行わせることを特徴とする。
（３） （１）又は（２）の眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は、前記加工工具の先端に接触させる接触子と、該接触子に対して前記加工工具の先端を軸方向に相対的に移動して接触させる接触移動手段と、前記接触子の動きを電気的に検知する検知器とを備え、前記加工工具は加工時の切り屑や洗浄液をシールドするために隔離された加工室に配置され、前記検知器を前記加工工具が配置された前記加工室の外に設けたことを特徴とする。
（４） （１）〜（３）の何れかの眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は前記加工工具の折損を検知する手段を兼ねる検知手段であり、前記加工工具による加工前又は加工終了後に前記先端位置検知手段を作動させる検知制御手段と、前記加工工具の折損が検知されたときにはその旨を作業者に知らせる報知手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、作業者の手作業による座繰り加工のための深さ調整が不要となり、レンズ屈折面に座繰り部を効率良く加工できる。また、簡単な構成で加工工具の先端位置の検知機構を構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施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システムの概略概略図である。
【０００９】
加工システム１は、眼鏡レンズＬＥの周縁を加工するレンズ周縁加工装置１００と、レンズＬＥを搬送するロボットハンドリング装置（ＲＨ装置）２００と、レンズＬＥに穴あけ加工する穴あけ加工装置３００と、レンズＬＥが左右一対で収納されるレンズ収納トレイ４０１を複数個ストックするレンズストック装置４００と、各装置を制御するシステム制御部６００と、を備える。システム制御部６００は、発注データを管理するホストコンピュータ（ホストＰＣ）６２０に接続されている。６１０はシステムの異常を警告する警告ランプである。穴部や座繰り部を加工するための加工工具の折損が検知された時や各装置に異常があった時に、警告ランプ６１０が点灯される。
【００１０】
ストック装置４００は、トレイ４０１を上下に並べて載せるための供給用ステージ４１０、受取用ステージ４２０、ステージ４１０，４２０をそれぞれ移動する上下動機構４１２，４２２、トレイ４０１を保持してステージ４１０側からステージ４２０へ移動するクランプアーム部４３０、トレイ４０１に添付された作業番号のバーコードを読み取るバーコード読取器４４０を備える。ステージ４１０にはトレイ４０１を１０個搭載でき、連続して１０組のレンズＬＥを連続的に加工できる。
【００１１】
周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００は、システム１のテーブル上に設置されている。ＲＨ装置２００は、周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００とストック装置４００との間に設けられた搬送路に沿って左右方向に移動可能とされている。ＲＨ装置２００の上下スライド部２１４が上下移動可能に設けられており、また、第１アーム２１６、第２アーム２１８がそれぞれ水平方向に回転可能となっている。第２アーム２１８の先端側にはレンズＬＥを吸着して保持する吸着部２２２が設けられている。吸着部２２２はエアーポンプに接続され、エアーポンプの吸引駆動によりレンズＬＥが吸着保持される。ＲＨ装置２００は、トレイ４０１から未加工のレンズＬＥを取り出し、レンズ周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００に搬送してレンズＬＥを自動的に供給し、加工済みのレンズＬＥを再びトレイ４０１に戻す。
【００１２】
図１において、穴あけ加工装置３００の正面には表示器及び入力スイッチを兼ねるタッチパネル３８１が配置されている。
【００１３】
図２は周縁加工装置１００の構成を説明する図である。周縁加工装置１００は、上下に伸びるチャック軸１１１，１１２（レンズ保持軸）により、被加工レンズＬＥを挟持する。上側のチャック軸１１１は、サブベース１０２の中央に備えられた上下機構部１１０により上下方向に移動され、また、モータ１１５により回転される。下側のチャック軸１１２は、メインベース１０１に固定されたホルダ１２０に回転可能に保持されており、モータ１２３により上側のチャック軸１１１と同期して回転される。
【００１４】
レンズＬＥをチャック軸１１１，１１２に保持させるときは、レンズＬＥに加工治具となるカップ３９０を、粘着パッドを介して取り付けておく。チャック軸１１２には、カップ３９０の基部を挿入するためのカップホルダ１１３が取り付けられている。
【００１５】
チャック軸１１１，１１２に保持されたレンズＬＥは、砥石１５１をそれぞれ回転軸に持つ研削部１５０Ｒ，１５０Ｌにより、２方向から加工される。砥石１５１は、粗加工用砥石、平仕上用砥石、ヤゲン仕上用砥石及び面取り砥石を持つ。研削部１５０Ｒ、１５０Ｌは、左右対称であり、それぞれサブベース１０２に備えられた移動機構により、上下及び左右方向に移動される。なお、この加工装置１００の加工部構成は、本出願人による特開平９−２５３９９９号公報のものと基本的に同様である。
【００１６】
また、サブベース１０２の中央奥側には、レンズ屈折面の形状を測定するレンズ形状測定部１６０が収納されている。図３はレンズ形状測定部１６０の概略構成図である。測定部１６０は、測定アーム１６１に先端に取り付けられ、レンズ前側屈折面に接触させる測定子１６２と、測定アーム１６１を上下方向（チャック軸１１１，１１２の軸方向：Ｚ方向）に移動可能に保持する測定ユニット１６５と、測定アーム１６１を上下方向に移動させるモータ１６７と、測定アーム１６１を上方向に常時付勢するバネ１６８と、測定アーム１６１の上下の移動位置を検知するポテンショメータ等の検知器１７０と、測定ユニット１６５を前後方向（図３上の左右方向：Ｙ方向）に移動可能に保持する前後保持ユニット１７２と、上下保持ユニット１６５を前後に移動させるためのモータ１７４とから概略構成される。
【００１７】
レンズＬＥの前側屈折面の形状測定時は、レンズＬＥの屈折面を測定すべきＸＹ位置情報又は動径情報に基づき、レンズＬＥを回転させると共にモータ１７４を回転させて測定子１６２を位置させる。その後、測定子１６２がバネ１６８に引っ張られることによりレンズ屈折面に接触するようになるので、この測定子１６２の上下位置（Ｚ方向の位置）を検知器１７０により検知する。玉型形状に基づいてレンズＬＥの全周を測定するときは、測定子１６２をレンズ屈折面に接触させながらレンズＬＥを１回転させると共に、玉型形状の動径情報に基づいて測定ユニット１６５を前後移動させ、このときの測定子１６２の上下位置を検知器１７０により読み取る。穴明け加工のときは、指定された穴位置に測定子１６２を位置させ、その上下位置を検知器１７０により読み取る。レンズ屈折面の傾斜角が必要なときは、指定された穴位置データとそれより所定量（０．５ｍｍ）外側の２箇所に測定子１６２を位置させ、それぞれの上下位置を検知器１７０により読み取ることにより近似的な傾斜角が求められる。
【００１８】
なお、図３はレンズ前側屈折面の形状測定機構であり、レンズ形状測定部１６０はレンズ後側屈折面の形状測定機構を備えるが、その測定機構は基本的に上下が逆であるので、ここでは説明を省略している。
【００１９】
次に、図４〜８により穴あけ加工装置３００の構成を説明する。図４は、穴あけ加工装置３００のレンズ保持機構を説明する図であり、装置３００の内部を正面から見たときの図である。ベース３０１にチャック下部機構３１０、ベース３０１に立設したサブベース３０２にチャック上部機構３２０が設けられている。レンズＬＥはチャック下部機構３１０側のチャック軸３１１とチャック上部機構３２０側のチャック軸３２１とにより保持される。チャック軸３１１は、ベース３０１に固定されたホルダ３１２により回転可能に設けられており、ギヤ等の回転伝達機構を介してモータ３１５により回転される。チャック軸３１１の上部には、レンズＬＥに固定されたカップ３９０の基部を挿入するためのカップホルダ３１３が取り付けられている。
【００２０】
チャック上部機構３２０側のチャック軸３２１は、チャック軸ホルダ３２２に回転可能に保持されている。チャック軸ホルダ３２２の上部にはモータ３２３が設けられている。このモータ３２２によりチャック軸３２１が回転される。また、サブベース３０２の上方には固定ブロック３３０が固定されており、固定ブロック３３０の前側にチャック軸ホルダ３２２がスライドレール３３１に沿って上下移動可能に取り付けられている。固定ブロック３３０の上部にはモータ３３３が取り付けられており、このモータ３３３が送りネジ等を介してチャック軸ホルダ３２２を上下移動させる。チャック軸３２１の下端にはレンズ押さえ３２５が取り付けられている。レンズＬＥを保持するときは、モータ３３３によりチャック軸ホルダ３２２を下降させる。モータ３１５及びモータ３２３を同期して回転することにより、チャック軸３１１及び３２１に保持されたレンズＬＥを回転する。
【００２１】
図４において、８００は穴あけ機構部である。穴あけ機構部８００は、上下・左右移動機構部３５０により上下方向及び左右方向に移動可能とされている。
【００２２】
図５は、装置３００の内部を裏側から見たときの図であり、上下・左右移動機構部３５０は次のような構成となっている。ベース３０１には、上下に伸びる２本のシャフト３５１が立設しており、このシャフト３５１に沿って上下移動支基３５３が上下移動可能となっている。サブベース３０２の上部にはブロック３５５が固定されており、ブロック３５５の上部に上下移動用のモータ３５７が取り付けられている。モータ３５７の回転軸には、送りねじ３５９が連結されている。上下移動支基３５３の上面にはナットブロック３６０が固定されており、送りねじ３５９の回転によりナットブロック３６０と共に上下移動支基３５３が上下移動する。
【００２３】
また、モータ３５７にはエンコーダ３５８が設けられており、エンコーダ３５８により上下移動支基３５３の上下移動位置、すなわち穴あけ機構部８００の上下位置が検知される。穴あけ機構部８００の上下の原点位置は、上下移動支基３５３に上面に固定された遮光板３５４ａと、この遮光板３５４ａに対向する上方のサブベース３０２に固定されたフォトセンサ３５４ｂにより検知される。
【００２４】
上下移動支基３５３には左右移動用のモータ３６３が固定されている。モータ３６３の回転軸は左右方向に伸びる送りねじ３６５と連結されている。送りねじ３６５が回転すると、送りナットが形成された左右移動ブロック３７０が左右に伸びるシャフト３６９にガイドされて左右方向に移動する。この左右移動ブロック３７０に、穴あけ機構部８００が取り付け板３７３を介して取り付けられている。穴あけ機構部８００は、モータ３６３を正逆回転することにより左右に移動し、モータ３５７を正逆回転することにより上下に移動する。
【００２５】
また、モータ３６３にはエンコーダ３６４が設けられており、エンコーダ３６４により穴あけ機構部８００の左右移動位置が検知される。穴あけ機構部８００の左右の原点位置は、左右移動ブロック３７０に固定された遮光板３６８ａと、この遮光板３６８ａに対向して上下移動支基３５３に固定されたフォトセンサ３６８ｂとにより検知される。
【００２６】
穴あけ機構部８００の構成を図６、７に基づいて説明する。図６は穴あけ機構部８００の立体図、図７は穴あけ機構部８００の回転機構を説明する断面図である。
【００２７】
機構部８００のベースとなる固定板８０１は、図５で示した上下・左右移動機構部３５０の取り付け板３７３に固定されている。固定板８０１には前後（Ｙ方向）に延びるレール８０２が取付けられ、レール８０２上をスライダー８０３が摺動する。スライダー８０３には、移動支基８０４がネジ止めされている。移動支基８０４のＹ方向の移動は、モータ８０５がボールネジ８０６を回転することによって行なわれる。モータ８０５にはＹ方向の移動位置検知用のエンコーダ８０５ａが設けられている。また、移動支基８０４のＹ方向の原点位置は、図示を略すフォトセンサと遮光板の構成により検知される。
【００２８】
移動支基８０４には、回転支基８１０が軸受け８１１によって回転可能に軸支されている。また、軸受け８１１の片側にはギヤ８１３が回転支基８１０に固定されている。ギヤ８１３はアイドルギヤ８１４を介して移動支基８０４に取付けられたパルスモータ８１６の軸に固定されたギヤ８１５と繋がっている。つまり、パルスモータ８１６を回転させると、回転支基８１０が軸受け８１１の軸を中心として回転する。回転部８３０の回転角は、パルスモータ８１６に出力するパルス数により管理される。
【００２９】
回転支基８１０の先端部には、穴あけ・溝掘り加工用の工具を保持する回転部８３０が設けられている。回転部８３０はモータ８０５により、前後方向（Ｙ方向）に進退移動される。回転部８３０の回転軸８３１の中央部にはプーリ８３２が付けられ、回転軸８３１は２つの軸受け８３４により回転可能に軸支されている。また、回転軸８３１の一端には穴あけ加工及び座繰り加工を可能にする加工具であるエンドミル８３５がチャック機構８３７により取付けられ、他端にはスペーサ８３８、溝掘用カッター８３６がナット８３９により取付けられている。エンドミル８３５の径は、直径０．８ｍｍ程である。
【００３０】
回転軸８３１を回転するためのモータ８４０は、回転支基８１０に取付けられた取付板８４１にネジ止めされている。モータ８４０の軸にはプーリ８４３が取付けられている。プーリ８３２とプーリ８４３の間には回転支基８１０内部でベルト８３３が掛けられ、モータ８４０の回転が回転軸８３１へ伝達される。
【００３１】
図８は、穴あけ機構部８００が持つエンドミル８３５の先端位置検知機構部８５０の構成を説明する図である。検知機構部８５０は、エンドミル８３５が折れたことを検知する折損検知機構を兼ねる。検知機構部８５０の支基８５１には、滑り軸受け８５２を介して軸８５３が上下移動可能に保持されている。軸８５３の下面８５３ａは支基８５１より突出し、エンドミル８３５が接触する接触子となる。軸８５３はバネ８５４により常に下方向に付勢されている。支基８５１の上部より上側に突出した軸上部８５３ｂには遮光板８５５が固定されている。また、支基８５１の上部には取り付け板８５６を介してフォトセンサ８５７が固定されている。フォトセンサ８５７は軸８５３が一定距離以上に上方へ押し上げられることによって、遮光板８５５を検知する位置に配置されている。
【００３２】
エンドミル８３５が折れていない場合、所定の初期位置に配置された回転部８３０を上方に移動させると、エンドミル８３５の先端が軸８５３の下面８５３ａに接触し、軸８５３を上方に押し上げる。軸８５３の上方への移動により遮光板８５５も上方に移動し、これがフォトセンサ８５７により検知される。フォトセンサ８５７が遮光板８５５を検知したときの回転部８３０の上下移動位置を、エンコーダ３５８で読み取ることによりエンドミル８３５の先端位置データが検知される。また、エンドミル８３５が折れている場合、回転部８３０を一定量だけ上方へ移動してもエンドミル８３５の先端が軸８５３の下面８５３ａに接触しないため、フォトセンサ８５７は遮光板８５５を検知できない。これにより、エンドミル８３５が折れていることも検知できる。
【００３３】
なお、支基８５１は穴あけ加工装置３００の加工室３０３を形成する仕切り板３０５の上部に設けられている。軸８５３の下面８５３ａは加工室３０３に現れ、軸上部８５３ｂに固定された遮光板８５５及び電気素子であるフォトセンサ８５７は、仕切り板３０５により加工室３０３と隔たれた加工室外に配置されている。加工室３０３内では、レンズＬＥの穴あけ加工時に、エアーポンプ３０６から供給されるエアーがノズル３０７から吹き付けられ、レンズＬＥに付着する切り屑（加工粕）が飛ばされる。また、レンズＬＥの溝掘り加工時や穴加工後の洗浄用として、洗浄液供給ユニット３０９からの洗浄液（研削液）がノズル３０８から噴射される。このため、加工室３０３内では切り屑や埃、洗浄液が飛散する。電気素子であるフォトセンサ８５７は、これらが達しないように保護する必要があるため、仕切り板３０５によってシールドされた加工室３０３外に配置されている。なお、加工室３０３の背面まで仕切り板３０５は伸びており、回転部８３０及び回転式の前側の一部が加工室３０３に現れ、回転支基８１０の後方の機構部は伸縮自在で蛇腹構造のダイアフラム３０９によって覆われている。これにより、穴あけ機構部８００の移動機構等も加工室３０３と隔たれ、加工室３０３内での切り屑や埃、洗浄液等から保護される。
【００３４】
次に、以上のような構成を持つ眼鏡レンズ加工システムにおいて、図９の制御系ブロック図を使用して座繰り加工の動作を中心に説明する。
【００３５】
まず、エンドミル８３５の寿命や破損等により、これを交換する場合、タッチパネル３８１上の所定のキーを操作してメインテナンス画面を呼び出した後、工具交換モードを設定する。工具交換モードに設定されると、穴あけ加工装置３００の制御部３８０は上下・左右移動機構部３５０及び穴あけ機構部８００の各モータを制御し、回転部８３０を所定の交換位置に位置させる。作業者は、チャック機構８３７により取り付けられたエンドミル８３５を新しいエンドミル８３５に交換した後、穴あけ加工装置３００のリセットスイッチを押して初期化信号を装置に入力する。リセットスイッチ信号が入力されると、制御部３８０は、上下・左右移動機構部３５０及び穴あけ機構部８００の各モータを制御し、エンドミル８３５の軸が上下方向となるように回転部８３０を軸８５３の下面８５３ａより下の退避状態に一旦位置させる。その後、モータ３５７を駆動制御して回転部８３０と共にエンドミル８３５を軸８５３の軸方向に上昇移動させる。この移動によりエンドミル８３５の先端が軸８５３の下面８５３ａに接触し、さらに軸８５３を押し上げることにより、フォトセンサ８５７は遮光板８５５が検知位置に達したことを検知する。
【００３６】
制御部３８０は、フォトセンサ８５７の検知信号が得られたときの回転部８３０の上下位置をエンコーダ３５８の出力から読み取り、これを基にエンドミル８３５の実際の先端位置データを得る。メモリ３８３には交換前のエンドミル８３５の先端位置データが記憶されており、制御部３８０はメモリ３８３に記憶された先端位置データを新たな先端位置データに補正（更新）する。先端位置データは、所定の基準位置に対するずれ量として管理する（前回の先端位置データに対する差分として管理する方法も含まれる）。制御部３８０は、メモリ３８３に新たに記憶し直した先端位置データを座繰り加工時の調整値として使用する。
【００３７】
次に、レンズＬＥの周縁加工及び穴加工、座繰り加工の動作を説明する。作業者は、加工準備として、未加工のレンズＬＥを左右一対にして各トレイ４０１に収納し、ストック装置４００のステージ４１０上に１０個のトレイ４０１を縦に並べて載置する。レンズＬＥには、予めカップ３９０が固定されている。作業者はシステム制御部６００の加工開始スイッチを押して加工システムを作動させる。
【００３８】
まず、ストック装置４００が作動し、最上段にあるトレイ４０１に添付された作業番号がバーコード読取器４４０に読み取られる。システム制御部６００は、ホストＰＣ６２０から作業番号に対応してレンズ加工に必要な玉型データや穴加工に関連するデータ（穴位置のレイアウトデータ、穴径のデータ、穴方向のデータ、座繰り加工の場合はその位置、座繰り範囲及び座繰り深さのデータ等）を読み出し、周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００にそれぞれの加工に必要なデータを入力する。ストック装置４００により、始めのトレイ４０１が所定のレンズ受け渡し位置に位置すると、ＲＨ装置２００は吸着部２２２によりレンズＬＥを吸着保持して周縁加工装置１００に搬送する。
【００３９】
周縁加工装置１００では、レンズＬＥがチャック軸１１１，１１２により保持され、始めにレンズ形状測定部１６０の作動により、玉型データを基にしたレンズ前側屈折面及びレンズ後側屈折面の形状が測定される。この測定データはレンズＬＥの周縁加工に使用される。作業指示に穴加工がある場合には、穴位置のレイアウトデータ（例えば、玉型中心に対するＸＹ座標位置）を基に、指定された穴位置とそれよりＸ方向に所定量（０．５ｍｍ）外側の２箇所が測定され、その各位置に対するＺ方向位置が屈折面形状として得られる。作業指示に座繰り加工がある場合も同様に、指定された座繰り中心の位置とそれよりＸ方向に所定量外側の２箇所が測定され、その各位置に対するＺ方向位置が屈折面形状として得られる。測定が終了すると、これらの測定データが周縁加工装置１００の制御部から穴あけ加工装置３００の制御部３８０に送られる（入力される）。
【００４０】
周縁加工装置１００では、レンズ形状測定後に研削部１５０Ｒ，１５０ＬによりレンズＬＥの周縁が加工される。周縁加工が終了すると、ＲＨ装置２００によりレンズＬＥが周縁加工装置１００から取り出され、穴あけ加工装置３００に搬送される。穴あけ加工装置３００では、チャック軸３１１上にレンズＬＥが載せられると、制御部３８０の制御によりモータ３３３が駆動され、チャック軸３２１が下降されてレンズＬＥがチャッキングされる。
【００４１】
穴加工・座繰り加工を説明する。穴加工・座繰り加工データは、ホストＰＣ６２０から入力された加工関連データ（穴位置のレイアウトデータ、穴径のデータ、穴方向のデータ、座繰り加工の場合はその位置、座繰り範囲及び座繰り深さのデータ等）と、周縁加工装置１００側から入力されたレンズ前側屈折面形状データとに基づいて、制御部３８０により決定される。例えば、図１０のように、貫通穴Ｈ１の穴位置Ｐｈ１を中心にして、座繰り深さ（穴深さ）Ｄｅ１、直径サイズＳｉ１の円形形状の座繰りＣｏ１を形成するものとする。貫通穴Ｈ１及び座繰りＣｏ１の穴方向は、レンズ前側屈折面に対して法線方向に指定されているものとする。周縁加工装置１００からは位置Ｐｈ１のＺ位置データと、それよ所定量外側の位置Ｍ１についてのＺ位置データが入力される。制御部３８０は、Ｐｈ１とＭ１のＺ位置データを基に、位置Ｐｈ１におけるレンズ屈折面の接線Ｔとその傾斜角α１を求める。座繰り深さＤｅ１は接線Ｔに対して垂直方向となるので、制御部３８０はエンドミル８３５のＺ軸（チャック軸）に対する傾斜角度を角度α１とすると共に、接線Ｔに対して垂直方向に深さＤｅ１分だけエンドミル８３５の先端を位置させるものとして加工データを求める。また、座繰り範囲の加工データは、接線Ｔの傾斜角度α１におけるの直径サイズＳｉ１として求める。
【００４２】
加工データが得られると、制御部３８０はモータ３１５及びモータ３２３を制御して回転レンズＬＥを回転した後、穴あけ機構部８００の各モータを制御し、図１０のように、エンドミル８３５をＺ軸に対して角度α１だけ傾ける。この状態でエンドミル８３５を回転させながら、位置Ｐｈ１を中心にした直径サイズＳｉ１、深さＤｅ１の加工データに基づいてモータ３５７，３６３及び８０５を制御してエンドミル８３５の先端を移動することにより座繰りＣｏ１の加工が行える。このとき、制御部８３０はメモリ３８３に記憶された先端位置データに基づいてエンドミル８３５の先端の移動位置を制御することにより、深さＤｅの所期する深さの座繰り加工を行うことができる。また、位置Ｐｈ１に位置させたエンドミル８３５の先端がＺ軸に対する角度α１方向に進むように各モータを制御することにより、貫通穴Ｈ１の穴あけ加工が行える。
【００４３】
穴及び座繰りの加工時には、ノズル３０７からエアーが噴出され、エンドミル８３５及びレンズＬＥの加工部分の切り屑が飛ばされる。また、加工終了後は、ノズル３０８から洗浄液が噴射され、レンズＬＥの洗浄が行われる。
【００４４】
穴あけ加工装置３００での加工が終了すると、ＲＨ装置２００によりレンズＬＥが穴あけ加工装置３００から取り出され、トレイ４０１の元の位置に戻される。続いて、同じトレイ４０１にあるもう片方のレンズＬＥが同様に搬送され、周縁加工装置１００による周縁加工及び穴あけ加工装置３００による穴あけ加工が行われる。トレイ４０１に収納された左右一対のレンズ加工が終了すると、加工済みのレンズが入れられたトレイ４０１はクランプアーム部４３０により受取用ステージ４２０まで移動され、受取用ステージ４２０上に載せられる。続いて、次のトレイ４０１に入っているレンズを加工すべく、２段目のトレイ４０１が所定のレンズ受け渡し位置に上昇された後、そのトレイに入れられたレンズＬＥがＲＨ装置２００により周縁加工装置１００及び穴あけ加工装置３００に搬送され、同様に加工が実行される。
【００４５】
ここで、エンドミル８３５は、直径０．８ｍｍと細いので、多数のレンズを加工していくうちに折れることがある。エンドミルは根元から先端にかけて一様な径となっているので、その構造上、根元から折れる。制御部３８０は、レンズＬＥ毎の穴あけ等の加工終了後又は加工前に、検知機構部８５０によりエンドミル折れの有無を検知するために、エンドミル８３５を軸８５３の下面８５３ａより下の一定位置に置いた後、モータ３５７の駆動により一定距離分だけ上昇させる。直前の加工でエンドミル折れがあった場合、回転部８３０が一定距離分だけ上方に移動しても、軸８５３を押し上げることができないので、フォトセンサ８５７がＯＮとならない。制御部８３０は、エンドミル８３５が折れていることを検知すると、その後の加工を停止すると共に、穴あけ加工装置３００の前面に設けられたタッチパネル３８１にその旨のエラーメッセージ（警告）を表示する。また、エンドミル８３５が折れている旨のエラー信号をシステム制御部６００に送る。システム制御部６００は、警告ランプ６１０を点灯してシステムの異常を作業者に警告すると共に、周縁加工装置１００及びＲＨ装置２００の作動を停止する。作業者は、警告ランプ６１０の点灯とディスプレイ３８１のエラーメッセージによりエンドミル折れを知ることができ、エンドミル８３５を交換することでエラー対応を行う。これにより、エンドミル折れによって不良レンズを大量に作ることなく、レンズを連続して自動加工できる。
【００４６】
以上説明した実施形態は、種々の変容が可能である。例えば、図８に示した検知機構部８５０においては、上下・左右移動機構部３５０によりエンドミル８３５を上方に移動して軸８５３を押し上げる構成としたが、この移動を相対的に逆にしても良い。すなわち、エンドミル折れ検知機構部８５０をエンドミル８３５の先端に当たる位置まで移動する機構を設けることで、同様にエンドミル折れが無いときにセンサ８５７がＯＮとなるようにしても良い。
【００４７】
また、上記の実施形態では穴あけ機構部８００及び検知機構部８５０は、周縁加工装置１００と別に設けた構成としたが、もちろん特開２００３−１４５３２８号公報のように、周縁加工装置１００側にこれらを設ける構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】眼鏡レンズ加工システムの概略構成図である。
【図２】周縁加工装置の構成を説明する図である。
【図３】レンズ形状測定部の概略構成図である。
【図４】穴あけ加工装置のレンズ保持機構を説明する図である。
【図５】穴あけ加工装置の内部を裏側から見たときの図である。
【図６】穴あけ機構部を説明する立体図である。
【図７】穴あけ機構部の回転機構を説明する断面図である。
【図８】エンドミルの先端位置検知機構部の構成を説明する図である。
【図９】眼鏡レンズ加工システムの制御系ブロック図である。
【図１０】座繰り加工の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 眼鏡レンズ加工システム
１００ レンズ周縁加工装置
３００ 穴あけ加工装置
３０３ 加工室
３０５ 仕切り板
３１１，３２１ チャック軸
３５０ 上下・左右移動機構部
３５８ エンコーダ
３８０ 制御部
３８３ メモリ
４００ レンズストック装置
６００ システム制御部
８００ 穴あけ機構部
８３０ 回転部
８３５ エンドミル
８５０ 先端位置検知機構部
８５３ 軸
８５３ａ 下面
８５７ フォトセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付けるための穴部及び座繰り部を加工するための加工工具と、該加工工具の先端位置データを記憶する記憶手段と、レンズ屈折面に形成する座繰り部の位置及び座繰り深さのデータを含む加工関連データを入力する関連データ入力手段を有し、前記加工工具の先端を眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させてレンズ屈折面に座繰り部を加工する眼鏡レンズ加工装置において、前記加工工具の先端位置を検知する先端位置検知手段と、該検知結果に基づいて前記記憶手段に記憶された先端位置データを補正する補正手段と、補正された先端位置データ及び前記加工関連データに基づいて座繰り加工の動作を制御する加工制御手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項２】
請求項１の眼鏡レンズ加工装置において、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸と、該レンズ保持軸に対して前記加工工具の軸角度を可変とする共に眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させる加工工具移動手段と、前記レンズ保持軸に保持された眼鏡レンズの座繰り位置におけるレンズ屈折面の傾斜角データを入力する屈折面データ入力手段とを備え、前記加工制御手段は前記補正手段により補正された先端位置データ，前記加工関連データ及び前記傾斜角データに基づいて前記加工工具移動手段を制御し、前記レンズ保持軸に対して傾斜したレンズ屈折面に所期する深さの座繰り加工を行わせることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２の眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は、前記加工工具の先端に接触させる接触子と、該接触子に対して前記加工工具の先端を軸方向に相対的に移動して接触させる接触移動手段と、前記接触子の動きを電気的に検知する検知器とを備え、前記加工工具は加工時の切り屑や洗浄液をシールドするために隔離された加工室に配置され、前記検知器を前記加工工具が配置された前記加工室の外に設けたことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかの眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は前記加工工具の折損を検知する手段を兼ねる検知手段であり、前記加工工具による加工前又は加工終了後に前記先端位置検知手段を作動させる検知制御手段と、前記加工工具の折損が検知されたときにはその旨を作業者に知らせる報知手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項１】
眼鏡レンズにリムレスフレームを取り付けるための穴部及び座繰り部を加工するための加工工具と、該加工工具の先端位置データを記憶する記憶手段と、レンズ屈折面に形成する座繰り部の位置及び座繰り深さのデータを含む加工関連データを入力する関連データ入力手段を有し、前記加工工具の先端を眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させてレンズ屈折面に座繰り部を加工する眼鏡レンズ加工装置において、前記加工工具の先端位置を検知する先端位置検知手段と、該検知結果に基づいて前記記憶手段に記憶された先端位置データを補正する補正手段と、補正された先端位置データ及び前記加工関連データに基づいて座繰り加工の動作を制御する加工制御手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項２】
請求項１の眼鏡レンズ加工装置において、眼鏡レンズを保持するレンズ保持軸と、該レンズ保持軸に対して前記加工工具の軸角度を可変とする共に眼鏡レンズの屈折面に対して相対的に移動させる加工工具移動手段と、前記レンズ保持軸に保持された眼鏡レンズの座繰り位置におけるレンズ屈折面の傾斜角データを入力する屈折面データ入力手段とを備え、前記加工制御手段は前記補正手段により補正された先端位置データ，前記加工関連データ及び前記傾斜角データに基づいて前記加工工具移動手段を制御し、前記レンズ保持軸に対して傾斜したレンズ屈折面に所期する深さの座繰り加工を行わせることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２の眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は、前記加工工具の先端に接触させる接触子と、該接触子に対して前記加工工具の先端を軸方向に相対的に移動して接触させる接触移動手段と、前記接触子の動きを電気的に検知する検知器とを備え、前記加工工具は加工時の切り屑や洗浄液をシールドするために隔離された加工室に配置され、前記検知器を前記加工工具が配置された前記加工室の外に設けたことを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかの眼鏡レンズ加工装置において、前記先端位置検知手段は前記加工工具の折損を検知する手段を兼ねる検知手段であり、前記加工工具による加工前又は加工終了後に前記先端位置検知手段を作動させる検知制御手段と、前記加工工具の折損が検知されたときにはその旨を作業者に知らせる報知手段と、を備えることを特徴とする眼鏡レンズ加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１８９４７２（Ｐ２００６−１８９４７２Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３８１５６６（Ｐ２００４−３８１５６６）
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２８日（２００４．１２．２８）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
【Ｆターム（参考）】
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