CN1575924A - 透镜调芯机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种以光轴为基准进行透镜的外周加工的透镜调芯机，该透镜调芯机的设置空间小，并且该调芯机两工序的作业可以在同一个机器上完成。在机器框架上设置一个工件台(7)及装填机(9)的调芯机中，由在上述机械框架上形成的支承框(13)支承并互相独立动作的两组加工单元(10a)、(10b)。通过共有机械框架(13)、工件台(7)及装填器(9)的两组加工单元(10a、10b)在一台机械上设置，以与只有一个加工单元的现有的调芯机大致同等的面积，实现可同时进行两个透镜的加工的调芯机。

Description

透镜调芯机

技术领域

本发明涉及以光轴为基准进行透镜的外周加工的透镜调芯机，涉及对以安装在同轴上同步旋转的1组工件轴的相向端的杯状夹具夹持的透镜外周磨削加工的装置。

背景技术

一般构造的透镜调芯机，如图11所示，以杯状透镜夹具3、4握持透镜5的球面，该杯状透镜的夹具3、4安装在同一轴线上配置的移动侧工件轴1a和固定侧工件轴1b的相向端，同步旋转工件轴1a、1b，并沿工件轴的平行方向(Z方向)和接近离开工件的方向(X方向)伺服控制邻接配置于该工件轴的磨石6，从而进行透镜的外周加工。

图11中，13为(支承加工单元的支承框)柱(column)，1a和1b为同一垂直线上配置的上下工件轴，6为磨石。下工件轴1b旋转自如且上下不能动地轴支于13。在下工件轴1b的上端，安装有向上的杯状的下夹具4，在下端固定有下从动齿轮18。上工件轴1a轴支于经由上下方向的直动导向部上下移动自如地安装于13的轴承箱17，在下端安装有向下的杯状的上夹具3，在上端固定有上从动齿轮16。

在13的上部轴支有滑轮19、20，在该滑轮上向下コ字形地挂有线21，在该线21的一端连接上述轴承箱17，在另一端连接平衡锤22，并将上工件轴1a轻轻地加载于上方。在上从动齿轮16的轴心上部内设有推力轴承，在其上方配置有夹紧缸23。该夹紧缸的向下的杆24伸长，通过按压上述推力轴承，上工件轴1a下降，将透镜5夹持在上夹具3和下夹具4之间。

驱动轴28邻接于工件轴1(1a、1b)地平行轴支，该驱动轴的下端连接于伺服马达29。在驱动轴28上上下固定有驱动齿轮30、31，分别啮合于上下从动齿轮16、18。上从动齿轮16加大齿宽，在透镜5的装拆时，上工件轴1a向上动的情况下，也不会脱开与上驱动齿轮30的啮合。

在透镜调芯机上设有保存加工前后的工件的工件台7和装填器9，将多台矩阵状地搭载透镜的货盘8搭载在工件台7上，用设于装填器9的搬运头44的手44a一个个地保持工件并依次进行工件台上的货盘8和加工位置41(透镜夹具3、4之间的位置)的透镜的搬入搬出，从而连续进行工件台7上的多个透镜的调芯加工。

一般的工件台7，如图12所示，将矩阵状地搭载多个工件(透镜)5的货盘8多个装载在一起。在工件台7的图中，固定的引导梁56架设于右内侧的边的上方，沿该引导梁移动自如地安装有装填器臂57的基端。装填器臂57将基端支承于引导梁56，并向工件加工位置41侧前方延伸，沿该臂57移动自如地安装有搬运头44。在引导梁56上沿其纵长方向设有由导轨和第一伺服马达58旋转驱动的进给螺纹，装填器臂57的基端和该进给螺纹螺合，由第一伺服马达58的正反旋转，沿引导梁56平行地往复移动。另一方面，在装填器臂57上沿其纵长方向设有由导轨和第二伺服马达59旋转驱动的进给螺纹，搬运头44和该进给螺纹螺合，由第二伺服马达59的正反旋转，沿装填器臂57往复移动。

搬运头44的手44a为了和避免加工位置41处的透镜夹具3、4其他部件干涉，朝向加工位置41延伸，在该手的前端吸附保持透镜并向加工位置41依次搬运货盘8上的透镜，并向货盘8搬运加工完成的透镜。

现有的调芯机为1个个加工透镜的构造，分别具有1个(工件轴是固定侧和移动侧一对)工件轴1a、1b、磨石6、工件台7和装填器9。

另外，在现有的一般透镜的调芯加工中，作业者从工件台7适当抽取以调芯机进行了外周加工的透镜并计量直径，或设置与调芯机分体的自动计量装置，判定加工完成的透镜是否合适。

[专利文献1]日本国专利公开公报昭和59年第二09749号公报

[专利文献2]日本国实用新型公开公报昭和63年第一13550号公报

[专利文献3]日本国专利公开公报昭和62年第一37510号公报

随着从照像机的从胶卷照相机向数码相机的变化，从玻璃向塑料的材质的变化，同时进行透镜的小径化和低成本化，结果，强烈要求调芯机的小型化和设置面积的减少及生产量的增加。进而，在现有的1工序进行的调芯加工以粗加工和精加工两个工序进行的例子也增多。

由于工件机器需要保证要求的加工精度的刚性，所以即使工件为小型，在机器的小型化上也有一定限制。透镜调芯机也同样，即使工件径变成一半，也不能将机器的设置面积减小为一半。另一方面，如果欲使透镜的加工个数增加，或在两个工序中进行调芯，则由于机器的设置台数增加，从而产生减小每1台的设置空间的要求。

另外，搬运透镜的搬运头的手40为了避开与设在加工位置41附近的各种部件的干涉，需要增长其长度，但是如果那样，则工件台7上的手前端的可以移动区域限定在工件台7的加工位置41的近侧。即，在远离工件台7的加工位置41的一侧，由于手40的前端不能移动，所以产生不能搭载工件5的死区，包含工件台7的装置的设置空间变大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种设置空间小的透镜调芯机，和一种在两工序中进行透镜的调芯的情况下也可以在同一机器上加工的调芯机。

本发明的调芯机通过在机器框架上具有1个工件台7和搬运头44的调芯机上设置支承于在上述机器框架上形成的支承框13且相互独立动作的两组加工单元10a、10b，解决上述问题。

搭载加工前后的工件的工件台7，在透镜5搭载搬运于大小大致一定的货盘8的关系上和从每个的加工时间很短时将相应多的透镜搭载于工件台上，欲进行长时间的连续运转的愿望出发，即使透镜5变小也不能减小台面积。另外，如上所述，为了确保加工精度和刚性，即使工件变小，机器框架和磨石台也不按相应程度减小。另一方面，如果工件变小，则工件的加工空间变小。

本发明的透镜调芯机通过在1台机器上设置共有机器框13、工件台7和搬运头44的两组加工单元10a、10b，以与只有1个加工单元的现有调芯机大致相同的设置面积实现可以同时并行加工两个透镜的调芯机。

本发明的最好方式的透镜调芯机具有保存加工前后的工件的工件台7、邻接于该工件台的支承框13、使每个邻接于上述工件台并在上述支承框的左右或上下两侧相互平行配置的两对工件轴1、向配置在支承框13的上述两侧的上述工件轴的平行方向和与其垂直方向引导的两个磨石台14、和分别轴支于该磨石台并位于上述工件轴的反工件台侧的磨石6。

上述装填器9具有：向上述加工单元10a、10b延伸的主手44a、和安装在该主手的相反侧的辅助手44b，还具有配置在该主手和辅助手两者的移动区域61、63的重叠区域64内且将在上述工件台7和加工单元10a、10b之间搬运的工件暂时载置的中间承接台43。

装填器9具有：将在上述工件台7和加工单元10a、10b之间搬运的工件暂时载置的中间承接台43，还具有检测放置于该中间承接台的透镜和检测抵接于此的部件49的边缘的检测端42。

在本发明第三方面的透镜调芯机中，搭载于以主手44a不能搬运工件5的工件台7的反加工位置侧的区域(死区)62的工件由辅助手44b握持暂时放置在中间承接台43上，然后将中间承接台43上的工件换至主手44a，从而搬入加工位置41。搬出时，从主手44a经由中间承接台43搬出至工件台7。

在设置了中间承接台43时，通过采用本发明第四方面所述的构造，可以容易地在调芯机上进行加工完成的透镜的检查。即，在将加工位置41加工的透镜5a搬出至工件台7的途中将其放置在中间承接台43，在该承接台上进行外形计量，误差允许范围内的透镜从中间承接台43搬出至货盘8。小于(负侧)误差允许范围的透镜搬出至次品盒45，大于(正侧)误差允许范围的透镜从中间承接台43再次搬入至加工位置41，进行再加工。

根据本发明的调芯机，可以在现有的1台的设置空间上设置具有两台的加工效率的机器，可以使设置空间为现有的大约一半。即，根据上述的本发明的构成，可以在实用大小的平面矩形的工件台7的一侧，以该工件台的宽度内收置的机器配置设置两组加工单元10a、10b，可以将具有1个工件台7和装填器9、两对工件轴1和两个磨石6的透镜调芯机收于平面大致视为矩形的机器框架。

特别在加工地内配置多个透镜调芯机时，地面不会产生浪费，另外向搭载了透镜的货盘的工件台上的搭载或取出作业也可以与现有技术同样地进行。因此，作为整个加工地，可以将透镜调芯机的设置台数减半，实现机器设置面积的大幅减少。

进而，在两工序中给透镜调芯的情况下，由于可以在同一机器上连续进行第一工序和第二工序，所以可以节省从第一工序的机器向第二工序的机器搬运货盘的麻烦，可以实现省力化和生产性的提高。

另外，根据本发明第三方面的发明，可以以辅助手44b搬运放置在离开主手44a的移动区域61的区域62的工件，由于即使主手44a变长，在工件台上也不产生死区，所以可以有效利用工件台7，不增大机器的设置面积也可增多工件台7的工件收纳量，在设有两组加工单元的本发明的调芯机中，可以实现长时间的连续无人运转。

另外根据本发明第四方面的构造，在以加工单元10a、10b进行下述的透镜的外轴加工时，可以进行加工完成的透镜的外径计量，为了计量使加工效率降低，也可以简单进行加工不良透镜的再加工。透镜5向中间承接台43上的搬运由在加工位置41和工件台7之间搬运透镜的搬运头44进行，透镜是否合格的判定也可以在调芯机的NC装置中进行。

附图说明

图1是从图2的箭头A方向看图2的装置的立体图。

图2是表示实施例1的装置整体的俯视示意图。

图3是图1的装置的加工单元的侧视图。

图4是图1的装置的加工单元的俯视图。

图5是详细表示装填器的搬运头的立体图。

图6是表示工件台的可以搬运区域的俯视示意图。

图7是中间承接台的俯视图。

图8是说明工件搬运动作的侧视图。

图9是说明工件计量动作的侧视图。

图10是从装填器侧观看第二实施例的工件轴的配置的示意图。

图11是表示加工单元的一个例子的侧视图。

图12是表示工件台和加工单元的主要部分的立体图。

符号说明：1.工件轴；6磨石；7工件台；9装填台；13柱；14磨石台；15Z滑动部；26支架；36直动导向部。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。图1是从正面左侧(图2的箭头A方向)看实施例装置的机器整体的立体图，图2是机器整体的概要俯视图，图3是加工单元的侧视图，图4是两组加工单元的俯视图。

在图1、图2中，7为工件台，8为搭载于工件台7上的货盘，加工前后的透镜5保持于矩阵状地设置于各货盘上的承接台。57为装填器臂，被工件台7的图2中的上下方向(Y方向)的引导梁56导向，在工件台7的正上方走行。在装填器臂57上设有沿图2的左右方向(X方向)走行的搬运头44。在该搬运头44上设有沿图2的左方向(朝向加工单元10a、10b的方向)延伸的主手44a。在主手44a的前端，如图5所示，设有朝向下方的真空吸引型工件保持器48，以该工件保持器一个个地吸附保持透镜5，将其向加工单元10的工件加工位置41搬运。11为操作盘，12为支承操作盘的门形架台。

10为加工单元，如图4清楚地所示，两个加工单元10a、10b大致对称地配置在支承它们的柱(支承框)13的两侧。

图示实施例的加工单元10a、10b基本上分别采用图11中说明的现有构造。在图3、4中，对图11中说明的部件使用同一符号，并省略其说明，下面只说明图11中未示的构造。符号26为支承夹紧缸23的支架。该支架可以绕垂直方向的旋回轴25转动，并由未图示的锁止机构固定在夹紧缸23到达工件轴1正上方的位置。该固定可以由锁止杆27的操作解除，通过解除锁止，使支架26绕旋回轴25转动而使夹紧缸23从上工件轴1a规避，可以向上方拉出上工件轴1a。

磨石6可以绕垂直轴自由旋转地轴支于磨石台14上。抵石台14由直动导向部33和X方向进给马达35旋转驱动的进给螺纹34沿磨石6的切入方向(X方向)移动定位自如地安装于Z滑动部15。Z滑动部15由垂直方向的直动导向部36和Z方向进给马达38旋转驱动的进给螺纹37沿垂直方向(Z方向)移动定位自如地安装于架13。X方向和Z方向进给马达35、38为由NC装置控制的伺服马达。

透镜5在上工件轴1a向上运动的状态下，以装填器9的手44a真空吸附上表面，从而置于下夹具4。手44a规避后，向夹紧缸23供给低压的气压，以上下夹具3、4轻轻地夹持透镜5。如果在该状态下使伺服马达29高速旋转，则上下工件轴高速同步旋转，透镜5随着其球面曲率移动至稳定位置，光轴与工件轴1a、1b的轴心一致。因此，向夹紧缸23供给规定压力的气压而夹紧透镜5，使伺服马达29以规定转速旋转，由磨石6进行透镜5的外周加工。外周加工完成后，使伺服马达29停止，开放夹紧缸23的气压，使上工件轴1a向上运动，由上述手44a的真空吸附将加工完成的透镜搬运至工件台上的货盘8的规定位置。

上述构造的加工单元10，如图5所示，以柱13的两侧对称的机器的配置而设置。即，在架13的正面侧(操作者侧)和背面侧经由Z滑动部15和磨石台14配置磨石6，在架13的工件台侧的正面侧和背面侧分别配置上下一对的工件轴1。工件轴1的位置和磨石6的位置相对于架13的中心面对称，装填器9或磨石6的控制也可以在对称的坐标上进行。

在详细表示搬运头44的图5中，在朝向搬运头44的加工单元10侧的面上，安装主手44a。主手44a具有在升降装置55中个别升降的长短手指47a、47b，在各个手指的前端，设有真空吸附型的工件保持器48。两个工件保持器48的其中之一是加工前工件搬运用，另一个是加工完成工件搬运用。

在搬运头44的反加工单元侧的面上，设有辅助手44b。辅助手44b在杆66的前端设置与主手44a的工件保持器48相同的工件保持器48，该杆66由与主手44a的升降装置55相同构造的升降装置55升降。主手44a的两个工件保持器48和辅助手44b的工件保持器48位于与装填器臂57平行的同一直线上。由该构造，加工位置41处的加工完成的工件和加工前的工件的交接，和后述的中间承接台43处的主手44a和辅助手44b间的工件的交接只由移动搬运头44而向装填臂57搬运，从而提高搬运循环。

进而，在搬运头44上向下搭载光纤维传感器42，将该光纤维传感器的信号送至控制装填器的NC装置60。

图6是表示工件台7上的主手44a和辅助手44b的工件保持器48的移动区域的俯视示意图，61是主手的工件保持器48的移动区域，63是辅助手的工件保持器48的移动区域。在两移动区域61、63上有重叠区域64，在该重叠区域的适当位置设置中间承接台43。

中间承接台43为根据需要可以由负压力吸附透镜的构造，使与加工位置41的相对位置关系为正确的位置关系地进行设置。

在夹有中间承接台43的上表面的两侧设置使V形前端边相向的一对对芯板49和同步开闭该对芯板的未图示的气缸。中间承接台43上的透镜通过以该对芯板夹住外周，定位于中间承接台43上的一定位置。此外图示的装置为了可以并行加工直径不同的两种透镜，具有两个中间承接台43和4个次品盒45。

从搭载加工前透镜的货盘由工件保持器48吸附加工前透镜5b，并搬运到中间承接台43上。放置在中间承接台43上的透镜由对芯板49夹持对芯，再次吸附于工件保持器48，并搬运至加工位置41。搬运至加工位置的透镜由上工件轴1a的下降动作在由上下透镜夹具3、4夹持的状态下旋转驱动，以邻接配置的旋转磨石6进行外周加工。加工结束后，上工件轴1a向上运动，加工完成的透镜由工件保持器48搬运到中间承接台43上。

在将加工完成的透镜5a载置到中间承接台43上后，如图9所示，搬运头44移动使光纤维传感器42到达中间承接台43上。另外，由搬运头44的移动使光纤维传感器42沿图9的箭头方向移动，在其移动轨迹和加工完成的透镜5a的边缘的交叉点上，透镜边缘的检测信号从光纤维传感器42送至NC装置60。NC装置60通过读取接受检测信号时的搬运头44的坐标，演算求得加工完成的透镜5a的直径和真圆形度。

在设置用于在中间承接台43上对透镜的对芯的对芯板49时，可以以该对芯板49在夹住透镜的状态下进行透镜的外形计量。在图7中表示了一例，以相向的对芯板49的V形的前端边夹住放置于中间承接台43的加工完成的透镜5a，使移动头44沿其夹持方向的平行方向移动。由此，光纤维传感器42沿图7的箭头方向移动，在其移动轨迹和对芯板49的边缘的交叉点上，检测信号从光纤维传感器42送至NC装置60。

由该外形的计量得知误差在允许范围内的透镜由工件保持器48搬出至加工完成的透镜用的货盘。不能进行再加工的次品由工件保持器48排出至次品盒45。一边一节距一节距地挪动自加工前透镜货盘的透镜取出位置，一边一节距一节距地挪动向加工完成的透镜用货盘的搬出位置，通过反复这样的动作，进行多个透镜的加工和外形计量。

在从搭载于离开主手的工件保持器的移动区域61的位置的货盘将透镜供给至加工位置时，以辅助手的工件保持器48吸附透镜，并向中间承接台43上搬运，在中间承接台43上进行透镜的中心化期间，将搬运头44移动至反加工位置侧，使主手44a的工件保持器48朝向中间承接台43上，以主手44a的工件保持器48保持中心化了的工件并将其从中间承接台43搬运至工件加工位置41。加工完成的工件以主手的工件保持器48保持，并直接搬出至搭载在工件台7的加工位置侧的加工完成的工件用的货盘。

在以本发明的调芯机的两个加工单元10a、10b进行同一加工时，使两个加工单元的加工循环具有时间差，错开透镜装卸的时刻，用1台装填器，不产生加工单元待机时间的浪费地供给和排出透镜。在将第一工序和第二工序的加工在两个加工单元上进行时，将从第一工序的加工单元取出的透镜保持原状地搬入第二工序的加工单元，连续进行第一工序和第二工序的加工。

上述实施例1的调芯机以工件轴1为纵轴，但是在具有横向工件轴的调芯机上也可以采用本发明。即，如图10所示，在成为支承框架的柱13的上下设置水平方向的工件轴1。在图示的例子中，左工件轴1a成为在气缸23中沿轴向移动的移动侧工件轴，右工件轴1b为轴向位置固定的固定侧工件轴。未图示的装填器的手吸附货盘上的工件并绕水平轴转动90度，使透镜为横向，而搬运至透镜夹具4。透镜夹具4真空吸引并保持搬运来的透镜，手规避后左工件轴1a前进，以透镜夹具3和4夹持透镜5。轻轻夹持透镜5后，解除透镜夹具4的吸引，由工件轴1a、1b的同步高速旋转使光轴和工件轴一致后，牢固地夹持工件而进行调芯加工，这一点与实施例1同样。

Claims (4)

1.一种透镜调芯机，其特征在于，具有：1个工件台(7)、从该工件台向加工位置搬运工件的装填器(9)、和支承于与上述工件台共用的机器框架的支承框(13)上且相互独立动作的两组加工单元(10a、10b)。

2.一种透镜调芯机，其特征在于，具有：保存加工前后的工件的工件台(7)、搬运该工件台上的工件的装填器(9)、邻接于该工件台的支承框(13)、使每个邻接于上述工件台并在上述支承框的左右或上下两侧相互平行配置的两对工件轴(1)、被配置在支承框(13)的上述两侧的上述工件轴的平行方向和垂直方向引导的两个磨石台(14)、和分别轴支于该磨石台并位于上述工件轴的反工件台侧的磨石(6)。

3.根据权利要求1或2所述的透镜调芯机，其特征在于，上述装填器(9)具有：向上述加工单元(10a、10b)延伸的主手(44a)、和安装在该主手的相反侧的辅助手(44b)，还具有配置在该主手和辅助手两者的移动区域(61、63)的重叠区域(64)内且将在上述工件台(7)和加工单元(10a、10b)之间搬运的工件暂时载置的中间承接台(43)。

4.根据权利要求1或2所述的透镜调芯机，其特征在于，装填器(9)具有：将在上述工件台(7)和加工单元(10a、10b)之间搬运的工件暂时载置的中间承接台(43)，还具有检测放置于该中间承接台的透镜和检测抵接于此的部件(49)的边缘的检测端(42)。

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