CN1449891A - 透镜加工设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透镜加工设备，尤其是该设备中的防水机构，即使回转刀具的主轴位于透镜夹持轴移动轨迹的延长线上，也能可靠地保证防水效果。其特征为：一透镜夹持轴41将一透镜1移向一主回转刀具50，用于对透镜1的周边部分进行加工。沿透镜夹持轴41的运动轨迹，在一防水壳101上制有一长形孔115，其穿透防水壳101，透镜夹持轴从该长形孔115中插入。在防水壳101的外侧，沿长形孔115设置了一柔性防水滑动挡板130，并使得该滑动挡板可自由移动。滑动挡板130与透镜夹持轴41相连接。在接近主轴51之前的一个位置处，将包含所述滑动挡板130的引导元件150进行弯折。

Description

透镜加工设备
技术领域
本发明涉及一种用于对透镜进行加工的设备，其用于对眼镜片等透镜的外周部分进行加工，由此来形成预定的形状，从而使透镜可被安装到眼镜架的镜框中。
背景技术
此前，当对眼镜片的透镜进行加工而使镜片可被安装到眼镜架的镜框中时，要按照眼镜架上镜框的形状数据，利用砂轮或切削工具将尚未磨削透镜坯的圆周面研磨或切割成预定的形状。
如日本专利申请文件特开平9(1997)-225799中所公开的那样，此类用途的加工装置的几种实例包括这样的装置：在该装置中，当通过使一透镜保持单元摆向一回转刀具(砂轮)来将透镜的外周部分加工成预定形状时，用一防水罩将回转刀具和透镜夹持轴遮盖起来，从而使喷射向透镜和刀具的冷却水不会溅到装置中的其它部分处，其中，透镜保持单元夹持着透镜，回转刀具则用于对透镜的圆周面进行研磨。
在这种类型的防水机构中，防水罩的尺寸很小，因而，冷却水喷射部分的尺寸也要减小。如果装置采用这样的结构设计：透镜保持单元要相对于回转刀具摆动，则防水罩和冷却水储罐就需要固定安装在装置上。需要沿透镜夹持轴的摆动轨迹在防水罩上制出一个开孔，并将透镜夹持轴从该开孔中穿入。
在开孔上设置了一滑动挡板，其随着透镜夹持轴一道摆动，从而可防止冷却水溅到外面。
上述的现有技术存在着如下的问题。由于回转刀具的转轴偏离透镜夹持轴运动轨迹的延伸线，因而，当滑动挡板接近于回转刀具时，与透镜夹持轴一起摆动的滑动挡板将不会与回转刀具的转轴发生运动干涉。但是，如果将回转刀具的转轴设置在透镜夹持轴移动方向的延长线上，则当透镜夹持轴接近回转刀具时，滑动挡板就会与回转刀具的转轴发生干涉，从而就不能设置防水机构了。这种现象极大地限制了设计时的自由度。
发明内容
本发明致力于解决上述问题，其一个目的是提供这样一种机构：即使将回转刀具的转轴设置在透镜夹持轴移动轨迹的延长线上，其也能可靠地防止冷却水发生散溅。
本发明提供了一种用于对透镜进行加工的设备，其包括：位于一防水壳内的一透镜夹持轴和一加工装置，透镜夹持轴夹持着一个透镜，在透镜夹持轴向加工装置移动、且向透镜喷射冷却液体时，加工装置对透镜进行加工，并对透镜的外周部分进行加工；其中，在防水壳上被透镜夹持轴所穿透的部位处，沿透镜夹持轴的移动轨迹制有一长形孔；一滑动挡板连接到透镜夹持轴上，其封闭了所述长形孔，该挡板可随意地挠曲；以及一用于对滑动挡板进行引导的引导元件，其位于长形孔的外侧，并在透镜夹持轴的轴向上弯折。因而，滑动挡板的移动方向就被改变了，从而避免了透镜加工设备中的各个元件与防水机构发生运动干涉。
根据本发明，如果利用滑动挡板使透镜夹持轴的移动行程区间成为防水的，则就能可靠地保证与透镜夹持轴的移动轨迹相对应的长形孔的防水效果，同时还能避免滑动挡板的端部与其它元件、机构产生运动干涉。这样就能显著地提高对透镜加工设备中的各种机构进行布置时的自由度，同时还制出了防水性能优异的透镜加工设备。尤其是，如果冷却机构和防水机构是在其它机构的布置格局已确定的条件下进行布置的，则上述的设备将是积极有效的。可利用防水壳侧边等处的空间来布置滑动挡板的导轨元件，并能提高设计自由度。
附图说明
图1是一个轴测图，表示了作为本发明实施例的透镜加工设备的外观形状；
图2中的轴测图表示了设备内部构造的主要部分；
图3中的轴测图表示了设置内部构造中的基座单元、升降单元以及透镜单元；
图4是一个垂直方向剖面图，表示了当开始执行加工过程时的升降单元和透镜单元；
图5中的截面图表示出了一防水冷却机构的防水壳中的各个主要部分；
图6为防水壳的轴测视图；
图7中的俯视图表示了防水壳的上表面；
图8是防水壳上部的轴测图，该图表示了一些防水元件的位置，其中的防水元件用于将精加工单元与水流密封隔开；
图9是防水壳上部的剖视图，该图表示了将精加工单元与水流隔绝开的位置；
图10是防水壳上部的俯视图，该图表示了将精加工单元与水流隔绝开的位置；
图11是防水壳上部的轴测图，该图表示了当精加工单元处于加工位置时各个元件所处的位置；
图12是防水壳上部的剖视图，该图表示了当精加工单元处于加工位置时各个元件所处的位置；
图13是防水壳上部的俯视图，该图表示了当精加工单元处于加工位置时各个元件所处的位置；以及
图14是防水壳上部的俯视图，该图表示了当精加工单元处于待机位置时各个元件所处的位置。
图中的附图标号定义如下：
1：   透镜
2：   基座单元
3：   升降单元
4：   透镜单元
10：  透镜加工设备
11：  机罩
41：    透镜夹持轴
51：    主轴
101：   防水壳
130和140：滑动挡板
150和160：引导元件
170：   挡板
171：   挡板
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的一个实施例进行描述。
图1是一个轴测视图，表示了透镜加工设备10的外观形状。图3和图4分别为前视图和侧视图，它们表示了设备的内部结构。
在图1中，透镜加工设备10被罩在一个机罩11中，该机罩的形状呈现为矩形的平行六面体，在设备10前面上的右侧，设置了一个操作部分13，用于选择或输入对透镜进行加工的参数条件，并设置了一个显示部分12，用于显示一些有关透镜加工的信息，这些信息例如为镜框的形状数据和透镜的加工数据。操作部分13是由触摸板、触摸开关、按键等元件构成的。显示部分12是由LCD、CRT等显示装置构成的。
在透镜加工设备10前面的中央部位，设置了一个盖门14，盖门14可根据需要打开或闭合，以便于放入透镜或将透镜从设备中取出。
在对整个设备进行了描述之后，下文将对设备中的组成元件以及各个部分作详细的描述。
[1.设备的外形轮廓]
在图2中，机罩11的内部设置了一基座单元2，其可在平行于一主轴51的方向上(即图中的X轴方向上)移动，其中的主轴上带有一主回转刀具50。基座单元2支撑着一个透镜单元(透镜支持单元)4，透镜单元4可在垂直方向(即图中的Z轴方向)上移动。
将图2中从右向左的方向(即透镜加工设备10的横向方向)定义为X轴方向，并将垂直方向(即设备10的高度方向)定义为Z轴，且将图4中从左向右的方向(即指向设备内部的方向)定义为Y轴。假定这些坐标轴是相互正交的。
在透镜单元4中，以可自由转动的方式设置了一透镜夹持轴41，该夹持轴被分割成两个部分，并能将透镜1的中央部位选择性地夹持在两半轴部分之间。透镜夹持轴41被布置在一回转刀具(砂轮或切割工具)50的垂线上，回转刀具50被一支轴支撑着，支轴位于一基板13上。透镜夹持轴41与主回转刀具50的主轴51被设置成沿X轴相互平行。透镜1被保持在一平面内，该平面垂直于透镜夹持轴41的轴线。
在透镜夹持轴41的垂线上设置了一测量单元6，其包括一对靠模指60、61，它们分别用于测量透镜1凹面上的位置和凸面上的位置。
靠模指60、61可在平行于透镜夹持轴41的方向上移动。为了在透镜1被加工完成后对透镜1的位置进行测量，要将透镜单元4升高，在此条件下，靠模指60、61与透镜1的两个面相接触，而在透镜夹持轴转动时，则要根据镜框的形状数据来升高或降低透镜单元4。
为了对透镜1进行加工，从图2所示的状况开始执行操作，在主回转刀具50开始转动之后，将透镜单元4降低，在透镜夹持轴41转动的同时，通过按照镜框的形状数据升高或降低透镜单元4，就可将透镜1的环周部分(外周部分)研磨成预定的形状。
通过基于镜框的形状数据降低或升高透镜单元4，就可连续地将透镜1研磨成与其转角相应的加工深度，其中，镜框的形状数据与透镜夹持轴41的转角相对应。在此加工过程中，是由透镜单元4自身的重量来提供将透镜1压向主回转刀具50的作用力(加工压力)。加工压力是可根据透镜的材质而进行调节的，该调节工作是通过将透镜单元4的部分重量由一单元8进行支撑来完成的，其中的单元8用于对加工压力进行控制，其设置在透镜单元4上方的位置。
通过使基座单元2在图中的X轴方向上移动，就可以改变透镜1与主回转刀具50之间的接触位置，从而选择是执行修平研磨还是执行削面研磨。类似地，这样还可以在粗研磨与精加工研磨之间进行转换。
在透镜单元4的上方位置设置了一个可在Y轴方向上移动的精加工单元7。当精加工单元处于进给位置上时，一个用于进行倒角的回转刀具70和一个用于开槽的回转刀具71就移动到了透镜夹持轴41正上方的位置处。通过将透镜单元4升高、并驱使基座单元2在X轴方向上移动，就可以在回转刀具70与71之间作出选择。在此条件下，开始执行精加工作业。
下面将更为详细地对各个部分进行描述。
[2.主轴单元]
如图2、3和图4所示，主轴51以及用于驱动主轴51的电机55被固定到机罩11内的基板15上，在主轴51上设置了回转刀具50(砂轮或带有金刚石等的切削工具)。主轴单元5是以这些元件作为其主要组成部件的。
如图2所示，主轴51是由基板15上一沿X轴方向延伸的支轴支撑着的，其中的支撑方式使得主轴51可自由转动，并使主轴的设置方向平行于透镜夹持轴41。
在主轴51的端部，安装了一个用于对透镜1执行机械加工的主回转刀具50。在图2中的X轴方向上，主回转刀具50被设置在装置的中央位置上，并位于装置的前侧(即在图中的左下方)。主轴的轴座端(即图中的右侧端)由一电机55通过皮带57和皮带轮进行驱动。
如图2所示，在用于对透镜1执行机械加工的主回转刀具50中，从主轴51末梢端那一侧(即图中的左侧)，依次设置了一用于执行修平研磨的粗砂轮50a、一用于执行修平研磨的精加工砂轮50b、一用于执行削面研磨的粗砂轮50c以及一用于执行削面研磨的精加工砂轮50d。也可以用切削工具作为回转刀具，从而取代砂轮来执行研磨作业。
[3.基座单元]
在图2中，在主轴51内侧的一个位置(在Y轴方向上，即图中的右侧方向)处，设置了基座单元2，用于驱动透镜单元4在X轴方向上移动。
如图3所示，基座单元2的主要部件包括一底座20和一伺服电机25(在下文中，该电机被称为X轴电机)，底座可在X轴方向上移动，伺服电机通过在X轴方向上驱动底座20来对底座的定位进行控制。
底座20设置在导轨元件21、22上，导轨元件在X轴方向上以这样的方式固定在基板15上：使得底座20可在该方向上自由地移动。因而，底座20能在X轴方向上自由地移动。
在图3中，在底座20下方的位置处布置有一内丝杠23，其位于两导轨元件21、22之间，该内丝杠23的安装方式使得其可以自由转动。在底座20的下表面上固定有一个外螺帽24，其与内丝杠23相接合，通过使丝杠23转动，就可以驱动底座20在X轴方向上移动。
内丝杠23的一端通过一齿轮和一齿牙皮带26与X轴电机25相连接，从而使底座20在X轴方向上的位置取决于X轴电机25的转角情况。
[4.升降单元]
如图3所示，在底座20上竖立着四根立柱401到404。在这四根立柱之中，立柱401、402穿过了透镜单元4的构架40，并在垂直方向(即Z轴方向)上引导着透镜单元4，使得透镜单元4可自由地移动。
如图3和图4所示，利用在Z轴方向上移动的升降单元3，可在垂直方向上驱动透镜单元4，并使其定位在某一位置上。透镜单元4在X轴方向上的定位是由基座单元2控制的。
如图3、4和图6所示，升降单元3的主要部件包括：一丝杠31，其由底座20上一位于立柱401、402之间的支轴支撑着，丝杠31在垂直方向上穿过透镜单元4的构架40；一定位元件34，其内周面部分与丝杠31相啮合，其通过上端部与透镜单元4的构架40相接触，从而支撑着透镜单元4；以及一伺服电机33(下文中，将该电机称为Z轴电机)，其通过齿牙皮带32和齿轮与丝杠31的下端相连接。升降单元3设置在底座20上。
在升降单元3中，通过使Z轴电机33工作，就可以使丝杠31转动，由于定位元件34上带有与丝杠31相啮合的一个外螺帽35，所以可使得定位元件34在Z轴方向上受驱动而移动。在定位元件34中，在外螺帽35的侧边设置了一个止挡36，其突伸向透镜单元4。当止挡36与设置在透镜单元4的构架40处的顶板部分400的下表面接触时，升降单元就支撑着透镜单元4，并将透镜单元4升高或降低。
外螺帽35与止挡36固定在一基台340上，基台340位于定位元件34的下端部。由于止挡36与透镜单元4相接合，所以其只能在Z轴方向上移动，而周向转动则受到约束。
[5.透镜单元]
如图3所示，由升降单元3驱动而在Z轴方向上移动的透镜单元4是被底座20上垂直(在Z轴方向上)矗立的两立柱401、402引导的，从而透镜单元可自由地移动，透镜单元4主要的组成部件包括：透镜夹持轴41、电机45以及用于对透镜进行装卡的电机46，透镜夹持轴41被分割成两个部分，电机45用于对透镜夹持轴41进行驱动，从而使透镜转动，而装卡的电机46则可改变透镜夹持轴41对透镜1的夹紧力。
如图3和图4所示，夹持着透镜1、并使其转动的透镜夹持轴41被设置在这样的位置上：其位于主回转刀具50的正上方。连接透镜夹持轴41与主轴51轴线的连线处于垂直方向上。
如图3所示，在透镜单元4的构架40上设置了两支臂410、411，它们突伸向设备的前方(即突伸向图3中的下侧)，构架40和支臂410、411构成了一个具有三边的矩形，该矩形的一边是开口的。支臂410、411支撑着透镜夹持轴41。
透镜夹持轴41被从中央分成了两个部分：即被支臂410支撑着的轴41R和被支臂411支撑着的轴41L。被支臂411支撑着的轴41L位于图3中的左侧，其中的支撑方式使得轴41L可自由转动。轴41R位于图3中的右侧，支臂410对其的支撑方式使得轴41R可自由转动，并可在轴向方向(即X轴方向)上移动。
轴41R和41L与透镜驱动电机相连接，并同步地转动。轴41R在轴向上受到透镜装卡电机的驱动，从而以预定的压力夹持着透镜1。
在图2所示的情形中，主回转刀具50被固定到基板13上，因而不能移动。通过升降单元3在Z轴方向上的移动，由透镜单元4支撑着的透镜1可在垂直方向上相对于主回转刀具50移动，从而达到理想的加工深度。
通过改变透镜驱动电机46的转角，可改变透镜1上的加工部位，这样就可以将透镜的周边部分加工到理想的深度上。在透镜单元4的支臂411上设置了一个用于对透镜夹持轴41的转角进行检测的传感器。
通过使底座20在X轴方向上移动，就可以改变透镜1与主回转刀具50之间的接触位置，由此来变换加工刀具。
[6.防水单元]
下面将对用于在透镜加工过程中输送冷却液的防水冷却单元进行描述。防水冷却单元的作用是：用来对未磨削的透镜1和刀具进行冷却、清除切削尘屑、并防止冷却水散溅到加工区域之外的其它机构上。在本实施例中，采用了以水为主要成分的冷却液。
如图5所示，防水冷却单元的主要部件包括：一防水壳101，其具有箱体的形状，并被固定安装到一加工区域处，从而包围着主回转刀具50、透镜夹持轴41支撑着的透镜1、测量单元6的靠模指60和61以及精加工单元7中的回转刀具70和71；一喷嘴102，其向被透镜夹持轴41支撑着的透镜1的周围喷射冷却液；一储罐103，其布置在防水壳101的下方；以及一泵104，其利用压力将储罐103中的冷却液输送给喷嘴102。防水壳101和储罐103被固定到图2中的基板13上。
喷嘴102由透镜单元4支撑着，从而不论升降单元3处于任何位置，其始终都能向透镜1喷射冷却水。
尽管防水壳101的前面(在图2中位于左侧)是开口的，但如图1所示那样，此处设置了可以开闭的盖门14。当盖门14打开时，对透镜进行安装或拆卸。当盖门14闭合时，防水壳101的内部就成为密闭的了，这样就可以避免喷射到防水壳101中的冷却液将主轴51的轴承、电机、电源以及电气线路打湿。
用于在加工过程中对透镜1和回转刀具进行冷却的冷却液会返回流到储罐103中，并被泵104抽吸而循环流动。由于用于对透镜1进行冷却的冷却液中含有加工透镜1时形成的尘屑，所以在储罐103上设置有一可被打开或关闭的排流口105，这样就可以清除掉磨削加工所形成的尘屑，并用新的冷却液来更换罐中的冷却液。
如图2和图5所示，主轴51的一端支撑在基板13上。设置在主轴51自由端上的主回转刀具50位于防水壳101中，且主轴51从防水壳101侧面110上设置的一个通孔111中插入，在图5中，侧面110位于右侧。在通孔111与主轴51之间安装了密封元件112。
如图5和图6所示，由于透镜夹持轴41能沿主轴51的垂线被升高或降低，所以，在设置于主轴51垂线上的防水壳101两侧面110、120上，沿垂直方向、在预定的区间内制出了一对长形孔115、125，它们在X轴方向上穿通防水壳110。当透镜夹持轴41被插入到长形孔115和125中时，透镜夹持轴41可被升高或降低，此时透镜1被支撑在防水壳101内的中央部位。
在制有长形孔115、125的防水壳101的外侧面，设置了可与透镜夹持轴41一道升高、降低的滑动挡板130、140，它们分别位于透镜夹持轴41的左右两侧。滑动挡板130、140是由板状元件构成的，该元件具有预定的弹性(或柔性)，从而可随意弯曲，该元件还具有防水特性。例如，滑动挡板是用聚氨酯等树脂材料制成的。
在透镜夹持轴41移动轨迹的延长线上(即在图5中的垂直方向上)，滑动挡板130两端部的移动区域要超出防水壳101的上部和下部。
在图5和图6中，用于夹持透镜1凹面1b的轴41R从滑动挡板130上的通孔131插入。在通孔131与轴41L之间设置一密封元件132。轴41R可穿过滑动挡板130在轴向上移动，并能自由转动，同时与滑动挡板130一道在垂直方向上移动。
板状的滑动挡板130被设置成在一引导元件150中移动，对该元件进行弯折，而将其制成矩形的形状，该矩形具有三条边，另一侧边则是开口的。滑动挡板130沿引导元件150的纵长方向移动。引导元件150的截面形状是中空的矩形，因而，该引导元件可滑动地引导着滑动挡板130。
由于在引导元件150上部(上端部)150U上固定了一用于引导测量单元6中靠模指60的支轴600，所以，在接近支轴600之前的某一位置处，将引导元件150的上部150U向水平方向(即在透镜夹持轴的轴向方向上)弯折，使其弯向设备的外侧(即图5中的右侧)，从而，就可避免与设备上部的其它机构发生运动干涉。
与上部150U的设置方式类似，由于主轴51被设置在长形孔115、151的正下方，所以，在长形孔151与主轴51之间的部位处要将引导元件150的下部(下端部)150L弯折向水平方向(即透镜夹持轴的轴向)，从而使其弯向设备的外侧(即图5中的右侧)，这样就可以避免与主轴51出现运动干涉。引导元件的下部150L沿主轴51的延伸方向近似于平行方向(即X轴方向)。
引导元件150的中间部分与侧面110相接触，该部分被制为直线形状。在与侧面110上的长形孔115相对应的部位处，引导元件150上制出了贯通的长形孔151，其形状与长形孔115的形状相同。在长形孔151的内周面处，防水壳101的内周面被滑动挡板130所密闭。
用于夹持透镜1凸面1a的轴41L从滑动挡板140上的一个通孔141中插入。在通孔141与轴41L之间设置了一密封元件142。在轴向方向上，轴41L可贯穿滑动挡板140移动，并能自由转动，且与滑动挡板140一道在垂直方向上移动。
板状的滑动挡板140被设置在一倒L形的引导元件160中，并沿引导元件160的纵长方向移动。引导元件160的截面形状是中空的矩形，因而，该引导元件可滑动地引导着滑动挡板140。
由于在引导元件160的上部(上端部分)160U上固定着用于对测量单元6中靠模指61进行引导的支轴600，所以引导元件160的上部160U被弯折向水平方向，从而弯向设备的外侧(即弯向图5中的左侧)，这样就可以避免与设备上部的各个机构发生运动干涉。
引导元件160上延伸向下端部分的中间部分与侧面120相接触，并被制成直线形状。在与侧面120上长形孔125相面对的部分处，引导元件上制出了一个长形孔161，其形状与长形孔125的形状相同，且穿通了引导元件160。在长形孔161的内周面处，防水壳101的内周面被滑动挡板140所密闭。
在图5中，由于主轴51只是由图中右侧的那一端支撑着，而没有任何机构或元件与滑动挡板140相干涉，所以可将引导元件160制成直线形状，在图中的左侧，引导元件160延伸到防水壳101侧面120的下方。
可在垂直方向上随透镜夹持轴41一道移动的滑动挡板130、140分别在引导元件150、160中滑动，引导元件被制成弯角的形状，从而可避免与滑动挡板上方或下方的机构发生干涉。由于在长形孔151、161处分别设置了面向防水壳101内部的滑动挡板130、140，所以可将冷却液保持在防水壳内而不会溅出，但冷却液会聚积在引导元件150、160的底部。因而，在引导元件150、160的底部上分别连接了排流管152、162，它们都通向冷却液储罐103。
如图7所示，在防水壳101的上表面101U上，制出了一个通孔190(一第一通孔)，其所在位置在透镜夹持轴41的正上方，该通孔190的形状为长形孔，测量单元中、可在X轴方向上移动的两靠模指60、61的杆轴60A和61A分别插入到该通孔中。上表面101U上还制有通孔193、194(第二通孔)，两轴套70A和71A分别插入到这两个通孔193、194中，轴套70A和71A分别套在精加工单元7中回转刀具70、71的杆轴部分上，在执行倒角或开槽加工过程中，两回转刀具会在Y轴方向上移动。通孔190与通孔193、194是先后连通的，从而形成了一个连续的单孔。
由于回转刀具70、71会移动到透镜夹持轴41垂直上方的位置处，所以在通孔190中制出两个圆形的凹窝部分191、192，这两个部分穿透防水壳的上表面101U，并与轴套70A、71A部分相接合。
为了防止在防水壳101内部喷射的冷却水通过制在上表面101U上的通孔190到197溅到外面，设置了一个上防水单元，其可随测量单元6和精加工单元7移动，用于防止冷却水外溅。
如图8和图9所示，在防水壳101上表面101U上方的一个位置处，在水平方向上固定了一个构架200。测量单元6被固定到构架200上，并从该构架向下延伸出靠模指60、61的杆轴60A和61A。
在精加工单元7中，回转刀具70、71的轴套70A和71A分别设置在基台74上，基台74在构架200上可沿Y轴方向移动。在基台74上竖立着一个电机72，其通过皮带与轴套相连接。基台74可在Y轴方向(与透镜夹持轴41相正交或垂直的方向)上移动，并驱动回转刀具70和71。利用一个图中未示出的电机，基台74可在预定的加工位置与预定的待机位置之间进给或后退，在其中的加工位置上，回转刀具70、71的轴线位于透镜夹持轴的垂直上方，在待机位置上，回转刀具70、71的轴线与透镜夹持轴正上方的位置在Y轴方向上离开预定的距离。当透镜1被主轴51上的回转刀具50进行加工时，基台74前进到预定的防水位置上。
如图8到图10所示，轴套70A和71A突伸到防水壳101的内部，且在轴套70A和71A上固定了一板状的挡板170，其延伸向靠模指60和61。
如图10所示，挡板170的尺寸是这样的：当两靠模指处于待机位置、且当基台74处于前进了预定距离的位置(即防水位置)上时，位于杆轴60A和61A之间的通孔190、以及轴套70A和71A分别插入的通孔193和194都被该挡板遮闭了。
在轴套70A和71A上设置了一挡板171，其形状为柔性板件或布帘，该挡板延伸向设备的内侧(即向图9中的右侧延伸)。
如图11到图13所示，当基台74移动到预定的精加工位置(即回转刀具位于透镜夹持轴41正上方的位置)上时，挡板171遮闭了分别位于轴套70A、71A内侧的通孔193和194。如图8和图9所示，由于挡板171是柔性的，所以挡板171可随着基台74的前进和后退、沿通孔193和194移动，从而将通孔193和194封闭。利用一个设置在X轴方向上的导引轴172，可防止挡板171向下悬垂到透镜1上，其中，导引轴172在防水壳101中的位置更为靠近内侧。
在制有凹窝部分191和192的上表面101U上，设置了摆动挡板180和181，它们可分别绕转轴182和183在水平方向上摆动，从而能选择性地遮闭凹窝部分191、192。摆动挡板180与181之间通过一复位弹簧184而连接在一起，弹簧在两挡板上的连接位置位于设备的前向一侧(在图10中为下侧，在图9中为左侧)。如图8到图10所示，当轴套70A和71A分别不与摆动挡板180和181相接触时，摆动挡板180和181被推向遮闭着凹窝部分191、192的位置。在上表面101U上，设置了用于挡住摆动挡板180和181的止挡(图中未示出)，从而，摆动挡板180和181被保持在分别遮闭凹窝部分191和192的位置上。
下面将对各个挡板的工作过程进行描述。
如图14所示，在不对透镜进行加工时，精加工单元7处于图中上侧的待机位置上，轴套70A和71A分别位于长条孔形状的通孔193和194的端部。板状的挡板170从轴套70A和71A突伸向靠模指(即延伸向设备的前方)，从而使通孔190成为敞开的，这样，靠模指60和61就可在X轴方向上移动。
如图8到图10所示，当利用主轴51的回转刀具50对透镜1执行加工时，基台74会前进预定的一段距离而到达这样的位置：挡板170的边梢部分(即在通孔190一侧的端边部分)会越过通孔190，从而使通孔190被完全封闭(也就是说，移向设备前方的位置或移向透镜夹持轴41正上方的位置)。
在该位置(防水位置)上，由于基台74前进了一段距离，所以位于靠模指60、61的杆轴60A和61A之间的通孔190以及分别被轴套70A和71A插入的通孔193和194就被挡板170遮闭了，同时，两凹窝部分191、192也分别被摆动挡板180和181封闭了。因而，利用挡板170、180、181，就可以防止向透镜1喷射的冷却液溅到外面。
如图11到图13所示，当执行倒角加工或开槽加工时，回转刀具70、71就前进到这样的位置上：回转刀具位于透镜夹持轴的正上方，并面对着透镜1。
此时，一部分轴套70A和71A分别封闭了凹窝部分191和192，且轴套70A和71A通过分别推顶着挡板180和181而使挡板180和181转动。
在从轴套70A和71A的X轴方向上，前移的挡板170遮闭着通孔190。而位于设备中更远离轴套70A和71A位置(在图13中位于上侧，而在图12中则位于右侧)上的通孔193和194则被挡板171遮闭，挡板171是由于受到轴套70A和71A的牵拉而移动的。
在该精加工位置上，由于基台74的前移，凹窝部分191和192分别被轴套70A和71A所封闭，且通孔190被挡板170遮闭。在比轴套70A和71A更接近设备内侧(在待机位置一侧)的位置上，通孔193、194被挡板171所封闭。因而，就可以利用挡板170、171防止喷射向透镜1的冷却液溅到外面。
在精加工完成之后，精加工单元要移动到图14所示的待机位置，摆动挡板180和181受弹簧(弹性元件)184的牵拉而摆动到预定位置上，从而遮闭了凹窝部分191和192。挡板170也移动到设备内侧的位置处，从而敞开通孔190。在此条件下，靠模指60和61可在X轴方向上移动。
[7.本发明的工作原理]
如上所述，在遮盖着透镜1加工区域的防水壳101上贯通地制出了通孔111和两长形孔115和125，其中，基板13上所支撑着的主轴51插入到通孔111中，透镜夹持轴41则可在两长形孔115、125中垂直移动，利用密封元件112实现了通孔111与主轴51之间的防水密封。左右两长形孔115、125的防水则分别由滑动挡板130和140所实现，滑动挡板115、125都连接到透镜夹持轴41上，它们在透镜夹持轴41的移动方向上延伸(即沿位移区间的方向延伸)。这样就可以防止冷却液飞溅到防水壳101的外面。
如图5所示，当透镜夹持轴41下降时，由于透镜夹持轴41向主轴51移动，所以滑动挡板130也向主轴51移动。引导着滑动挡板130的引导元件150上制有长形孔151，其形状与长形孔115的形状相同，且与长形孔115的位置相同。由于引导元件150上低于长形孔151的底部150L被沿主轴51弯折向图中的右侧，所以滑动挡板130的下端部是被引导元件150的弯折部分引导着，并插入到底部150L中，底部150L沿主轴51的方向延伸，但位于主轴51上方。尽管在与长形孔151相对的防水壳101侧面110上，滑动挡板130的延伸方向是垂直方向，但在低于长形孔151的部位处，延伸方向被引导元件150上的弯折部分改变为水平方向。
由于滑动挡板130是由柔性防水材料制成的板状元件，并可在引导元件150的内周面部分滑动，所以可避免主轴51与滑动挡板130发生运动干涉，同时还可使防水壳101上的通孔(长形孔151)具有可靠的防水性能—即使是在采用这样设计的条件下：主回转刀具50主轴51等的机构设置在透镜夹持轴移动方向的延长线上，其中，在防水壳的通孔中插入了可向主轴51移动的透镜夹持轴。
由于精加工单元7和测量单元6都设置在防水壳101的上部，所以，如果滑动挡板130和140设置在透镜夹持轴41移动区间的延长线上，则它们就将与精加工单元和测量单元相干涉。但是，由于按照与主轴51周围类似的弯折方式，将分别用于引导滑动挡板130、140的引导元件150、160的上部150U和160U进行弯曲，所以，使引导元件中滑动挡板130、140的移动方向从在长形孔151、152处的垂直方向变为水平方向。由于该方向改变，就可以避免滑动挡板130、140与主轴51之外的其它机构和元件发生运动干涉，从而可提高在对防水机构进行设计时的自由度，其中的防水机构用在采用冷却液的情况中。
尤其，如果是在已确定了各个机构的布置之后才对冷却装置进行布置，则本发明将是极为有效的。可利用防水壳侧边空间等位置来设置滑动挡板的引导元件。相比于现有技术，主回转刀具50的主轴51与透镜夹持轴41的位置关系将更为自由。因而，在防水性能与加工性能之间，所设计的设备达到了很好的指标平衡。
在本实施例中，由于防水壳101只是遮挡着加工区，而该加工区只包含主回转刀具50、透镜1、透镜夹持轴41、测量单元6的靠模指60和61、加工单元7的回转刀具70和71，所以，主轴51、透镜单元4等机构暴露在冷却液中的区域达到了最小，从而可提高设备的耐久性。
在上述的实施例中，透镜夹持轴是在垂直方向上向主轴51移动。但是，本发明并不限于这样的实施例。如果透镜夹持轴是在水平方向上向主轴51移动或者是如常规设计那样摆动移向主轴51，则只要通过采用其中容纳着柔性防水滑动挡板的弯曲引导元件、并将引导元件与透镜夹持轴41相连接，则即使主轴51位于透镜夹持轴41移动轨迹的延长线上，也能可靠地形成防水机构。
本发明可应用于这样的情况：用于对沿透镜夹持轴的孔进行隔水封闭的滑动挡板不但不会与主轴发生干涉，而且不会与其它的机构和元件发生干涉。
上述的实施例只是作为几个示例，可以理解：本发明并不仅限于这些实施例。本发明的保护范围并不取决于上文对实施例的描述，而是由权利要求书限定的。本发明涵盖权利要求范围内的任何变型形式和等效方案。

Claims (7)

1.一种用于对透镜进行加工的设备，其包括：位于一防水壳内的一透镜夹持轴和一加工装置，透镜夹持轴夹持着一个透镜，在透镜夹持轴向加工装置移动、且向透镜喷射冷却液体时，加工装置对透镜进行加工，并对透镜的外周部分进行加工，其中：
在防水壳上被透镜夹持轴穿透的部位处，沿透镜夹持轴的移动轨迹制有一长形孔；
一滑动挡板连接到透镜夹持轴上，其封闭了所述长形孔，该挡板可被自由地挠曲；以及
一用于对滑动挡板进行引导的引导元件，其位于长形孔的外侧，并在透镜夹持轴的轴向上弯折。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述加工装置包括一与透镜夹持轴平行的主轴，所述引导元件的弯折部位位于长形孔与主轴之间。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于：设备还包括一排流孔，用于排出聚积在引导元件底部或内部的冷却液。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于：防水壳在垂直方向上竖立着，透镜夹持轴在主轴上方沿垂直方向移动，引导元件设置在垂直方向上，其位于与长形孔相对的位置上，并在主轴的上方弯向设备的外侧。
5.一种用于对透镜进行加工的设备，其包括设置在一防水壳内的下述部件：一透镜夹持轴、一精加工装置以及一测量装置，透镜夹持轴夹持着一个透镜，精加工装置对透镜的环周部分执行倒角加工或开槽加工，测量装置能测量透镜的周边形状，当透镜夹持轴向加工装置移动、且向透镜喷射冷却液体时，对透镜的外周部分进行加工，其中：
夹持轴可在垂直方向上升高或降低；
测量装置固定在防水壳的上表面上，并支撑着一对测量器件，测量器件突伸向防水壳的内部，其支撑方式使得测量器件可沿夹持轴移动；
精加工装置设置在防水壳的上表面上，并支撑着一个用于对透镜的外周部分进行加工的回转刀具，其支撑方式使得回转刀具可在夹持轴上方的一个垂直位置与一预定待机位置之间移动，回转刀具的移动方向与夹持轴正交；
在防水壳的上表面上形成有一第一通孔，其形状为长形孔，该通孔根据测量器件沿夹持轴的移动范围形成；
在防水壳的上表面上制有第二通孔，该通孔的尺寸取决于回转刀具在与夹持轴正交方向上的移动范围；以及
在回转刀具一侧设置了数个挡板，它们可封闭位于防水壳内周面的第一通孔和第二通孔。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：
精加工装置包括一基台，其设置在防水壳的上表面上，并能向夹持轴移动，在基台上固定有轴套，其突伸到防水壳内部中，回转刀具设置在轴套的下端；以及
所述挡板包括一第一挡板和一第二挡板，第一挡板设置在轴套上，并沿防水壳的内侧、在水平方向上靠近于第一通孔，第二挡板设置在轴套上，并位于与第一通孔相反的一侧。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：在第二通孔与第一通孔的相交位置处，制出了与轴套的部分相接合的凹窝部分，凹窝部分贯通第一通孔，且在防水壳的上表面上设置了摆动挡板，其随着轴套的移动而选择性地封闭所述凹窝部分。
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