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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer
Linse nach Anspruch 1.
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Stand der
Technik
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Aus
EP-A-1 138 436 ist eine Vorrichtung zum schleifenden Bearbeiten
eines Linsenumfangs bekannt, welche Linsen-Drehwellen aufweist,
zwischen denen eine Objektivlinse angeordnet und festgehalten wird,
sowie einen Wagen, der um einen Zapfen drehbar ist, und eine Schleifstein-Drehwelle,
die mit einem Schleifstein bestückt
ist, um die Objektivlinse zu beschleifen. Die Linsen-Drehwelle ist
mit einer Bezugskugel mit vorgegebenem Radius bestückt. Entsprechend
dieser bekannten Vorrichtung zur schleifenden Bearbeitung eines
Linsenumfangs ist die Auflagerungsvorrichtung zum Lagern einer Linse
nicht frei in Richtung auf ein Werkzeug verstellbar, sondern nur
schwenkend beweglich. Darüber
hinaus wird mit dieser bekannten Vorrichtung kein Erfassungsmittel bereitgestellt,
welches durch eine verstärkte
Verstellung den Abschluss der Bearbeitung erfasst.
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Aus
US-A-5,022,187 ist eine Maschine zum Beschleifen ophthalmischer
Gläser,
genauer eine Vorrichtung zum Regulieren des Schleifgewichts solcher
Maschinen bekannt. Diese bekannte Maschine weist ein Verstärkungsmittel
zum Verstärken
einer relativen Verstellung zwischen einem Auftragmittel und einem
Positionierungsmittel auf.
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Aus
US-B1-6,168,505 ist eine Poliermaschine für Brillenlinsenränder bekannt,
die ein Maschinenauflager mit Führungssäule aufweist.
Ein Schleifrad sitzt auf einer Schleifspindel, die von einem Antrieb
angetrieben wird, wobei das Schleifrad, die Schleifspindel und der
Antrieb auf dem Maschinenauflager angeordnet sind und wobei das
Schleifrad eine Drehachse aufweist.
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Bisher
wird, wenn eine Linse, wie ein Brillenglas, bearbeitet wird, damit
die Linse in den Linsenrahmen eines Brillengestells eingepasst werden kann,
die Umfangsfläche
einer nicht-beschnittenen Linse von einer Schleifvorrichtung beschliffen
oder von einer Schneidvorrichtung beschnitten, und die unbeschnittene
Linse wird entsprechend den Daten über die Form des Linsenrahmens
des Brillengestells in eine vorgeschriebene Form gebracht.
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Beispiele
für die
bekannte Bearbeitungsvorrichtung für diesen Zweck schließen Vorrichtungen ein,
wie in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2002-18686
offenbart, bei denen ein sich drehendes Werkzeug (eine Schleifvorrichtung),
das frei drehbar ist und die Umfangsfläche einer Linse beschleift,
an einer Basis um eine Welle herum angeordnet ist und wo die Position
des Schleifvorganges oder Schneidvorganges durch Antreiben einer
Welle, welche die Linse haltert, eingestellt wird, wobei diese relativ
zu der Welle des sich drehenden Werkzeugs mit Hilfe eines Armes
frei verschwenkt werden kann, und wobei die Linse um die Achse herum
gedreht wird.
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Bei
diesen Vorrichtungen wird die Bearbeitungstiefe der Linse aufgrund
der Daten über
die Form des Linsenrahmens festgelegt. Ein Arm mit einer Linsenhaltewelle
wird in einem Winkel entsprechend der Bearbeitungstiefe einer Linse
verschwenkt. Ein Sensor, der erfasst, dass der Winkel des Arms den
Winkel erreicht hat, der der vorgeschriebenen Bearbeitungstiefe
entspricht, ist bereitgestellt und es wird festgestellt, ob die
vorgeschriebene Form des Umfangsabschnitts ausgebildet wurde.
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Problem, welches durch
die Erfindung gelöst
wird
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Die
genannten Vorrichtungen, die bisher verwendet wurden, weisen jedoch
aufgrund dessen, dass die Vervollständigung der vorgeschriebenen Form
des Umfangsabschnitts direkt vom Schwenkwinkel des Arms erfasst
wird, das Problem auf, dass es schwierig ist, die Fertigstellungsposition
der Bearbeitung mit großer
Genauigkeit zu erfassen, wenn die Änderung des Schwenkwinkels
des Arms sehr klein ist (wenn die Bearbeitungstiefe sehr gering
ist), und infolgedessen kommt es zu einem Fehler in der fertigen
Form der Linse.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zu dem Zweck entwickelt, um die oben
angesprochenen Probleme zu überwinden,
und es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen,
welche eine Linse entsprechend den Daten über die Form des Linsenrahmens
bearbeitet und welche eine verbesserte Genauigkeit der Linsebearbeitung
durch Erfassung der Fertigstellung der Linsenbearbeitung mit großer Exaktheit
zeigt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die genannte Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1
gelöst.
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Verbesserte
Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Bearbeiten einer Linse ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
vorliegende Erfindung schafft ein Gerät zum Bearbeiten einer Linse,
welches einen Umfangsabschnitt einer Brillenlinse in Einklang mit
Daten über
die Form eines Linsenrahmens bearbeitet, wobei die Vorrichtung folgendes
aufweist: ein Tragmittel zum Tragen einer Linse, das frei in Richtung auf
ein Werkzeug verstellt werden kann und das eine Haltewelle aufweist,
die die Linse so trägt,
dass die Linse frei gedreht werden kann, ein Positionierungsmittel,
das mit dem Tragmittel zum Tragen einer Linse in Berührung gebracht
und von diesem getrennt werden kann und das die Verstellung des
Tragmittel zum Tragen einer Linse in Richtung auf das Werkzeug an
einer Position, die dem Bearbeitungsmaß einer Linse entspricht, welches
aufgrund der Form eines Linsenrahmens erhalten wird, begrenzt, ein
Verstärkungsmittel
zum Verstärken
der relativen Verstellung zwischen dem Tragmittel zum Tragen einer
Linse und dem Positionierungsmittel und ein Erfassungsmittel, das
durch die verstärkte
Verstellung erfasst, dass die durchzuführende Bearbeitung bei einem
Drehwinkel abgeschlossen wurde, wenn das Tragmittel zum Tragen einer
Linse das Positionierungsmittel berührt.
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Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird das Bearbeitungsmaß durch
Verstellen des Positionierungsmittels entsprechend dem Drehwinkel der
Haltewelle und den Daten über
die Form des Linsenrahmens festgelegt. Die Verstellung des Tragmittels
zum Tragen einer Linse wird durch das Positionierungsmittel begrenzt,
so dass das Bearbeitungsmaß (die
Bearbeitungstiefe), das aufgrund des Drehwinkels und der Daten über die
Form des Linsenrahmens erhalten wird, bei dem Drehwinkel erreicht wird.
Die Bearbeitung wird auf diese Weise fortgeführt und abgeschlossen. Da die
relative Verstellung zwischen dem Tragmittel zum Tragen einer Linse
und dem Positionierungsmittel verstärkt wird, wird dabei der Zeitpunkt,
zu dem das Tragmittel zum Tragen einer Linse mit dem Positionierungsmittel
in Kontakt gebracht wird, mit großer Genauigkeit erfasst, und die
Bearbeitungsgenauigkeit der Linse kann verbessert werden. Wenn die
Bearbeitung fortgesetzt wird, während
die Linsenhaltewelle gedreht wird, bis das Ausgangssignal vom Erfassungsmittel
zeigt, dass der gesamte Umfangsabschnitt fertiggestellt wurde, kann
leicht erfasst werden, dass die Bearbeitung am gesamten Umfangsabschnitt
der Linse fertiggestellt wurde.
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Die
Zuverlässigkeit
der Linsenbearbeitung kann verbessert werden, da die Bearbeitung
der Linse nicht über
die Position hinaus durchgeführt
wird, die vom Positionierungsmittel eingestellt wurde.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnung
beschrieben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Aussehens eines Gerätes zum
Bearbeiten einer Linse gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Darstellung der Hauptabschnitte der inneren
Konstruktion;
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3 ist
eine perspektivische Darstellung einer Basiseinheit, einer Anhebe-
und Absenkeinheit und einer Linseneinheit in der inneren Konstruktion;
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer Anhebe- und Absenk-Einheit und der
Linseneinheit in der vertikalen Richtung, wenn die Bearbeitung gestartet
wird;
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5 ist
eine Querschnittsansicht der Anhebe- und Absenk-Einheit und der
Linseneinheit in der vertikalen Richtung, wenn die Bearbeitung vervollständigt ist;
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6 ist
eine Schnittansicht der Anhebe- und Absenk-Einheit und der Linseneinheit
in der horizontalen Richtung in einem Zustand, in dem die Linse
durch Linsenhalterungswellen gehaltert ist;
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7 ist
eine Querschnittsansicht der Anhebe- und Absenk-Einheit und der
Linseneinheit in der horizontalen Richtung in einem Zustand, in
dem die Linse von der Linsenhalterungswelle freigegeben ist;
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8 ist
ein Blockschema, das den Steuerabschnitt darstellt;
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1 ist
eine perspektivische Darstellung, welche das Äußere einer Vorrichtung zum
Verarbeiten einer Linse 10 zeigt. 2 und 3 zeigen
perspektivische Darstellungen der inneren Konstruktion der Vorrichtung.
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In 1 sind
auf der rechten Seite an der Front der Vorrichtung 10 zum
Bearbeiten einer Linse 1, die in einem Gehäuse gemäß der Gestalt
eines rechteckförmigen
Parallel-Epipeds 11 enthalten ist, ein Bedienungsabschnitt 13 zum
Auswählen
oder Eingeben von Bearbeitungsbedingungen für die Linse und ein Anzeigeabschnitt 12 zur
Darstellung von Informationen hinsichtlich der Bearbeitung wie beispielsweise
von Daten hinsichtlich der Gestalt des Linsenrahmens und von Daten
für die
Bearbeitung angeordnet. Der Bedienungsabschnitt 13 besteht aus
Berührungstafeln,
Berührungsschaltern,
Tasten oder ähnlichem.
Der Anzeigeabschnitt 12 ist durch eine LCD oder CRT oder ähnliches
gebildet.
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An
der vorderen Mitte der Vorrichtung 10 zum Bearbeiten einer
Linse 1 ist eine Tür 14 angeordnet,
die in gewünschter
Weise geöffnet
oder geschlossen werden kann und zum Einsetzen oder Herausnehmen
einer Linse verwendet wird.
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Nachdem
das Gerät
insgesamt beschrieben worden ist, werden Teile und Abschnitte desselben
in Einzelheiten beschrieben.
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In 2 ist
eine Basiseinheit 2, die in einer Richtung parallel zu
einer Hauptwelle 51 verschoben werden kann (in der Richtung
X-Achse in der Figur) an der Innenseite des Gehäuses 11 angeordnet.
Die Basiseinheit 2 haltert eine Linseneinheit (eine Linsenhalterungseinheit) 4,
die in der vertikalen Richtung verschoben werden kann (in der Figur
in der Richtung der Z-Achse).
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Die
Richtung von rechts nach links in 2 (die Querrichtung
der Vorrichtung 10 zum Bearbeiten einer Linse 10)
ist der X-Achse zugeordnet, die vertikale Richtung (die Richtung
gemäß der Höhe der Vorrichtung)
ist der Z-Achse zugeordnet und die Richtung von links nach rechts
in 4 (die Richtung zur Innenseite des Gerätes hin)
ist der Y-Achse zugeordnet. Es wird davon ausgegangen, dass diese
Achse einander orthogonal schneiden.
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In
der Linseneinheit 4 ist eine Linsenhalterungswelle 41,
die in zwei Abschnitte aufgeteilt ist und die selektiv das Zentrum
der Linse 1 zwischen den zwei Abschnitten haltert, solchermaßen angeordnet,
dass die Linsenhalterungswelle sich frei drehen kann. Die Linsenhalterungswelle 41 ist
auf der vertikalen Linie eines sich drehenden Werkzeugs (einer Schleifvorrichtung
oder einer Schneidvorrichtung) 50 angeordnet, das durch
eine Welle auf einer Basisplatte 15 abgestützt ist.
Die Linsenhalterungswelle 41 und die Hauptwelle 51 des
Haupt- Drehwerkzeugs 50 sind zueinander parallel entlang
der X-Achse angeordnet.
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Eine
Messeinheit 6, die als Hauptkomponenten Stifte 60 und 61 aufweist,
um die Positionen auf der konkaven Fläche bzw. der konvexen Fläche der Linse 1 zu
messen, ist auf der vertikalen Linie der Linsenhalterwelle 41 befestigt.
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Die
Stifte 60 und 61 können in Richtung parallel zur
Linsenhaltewelle 41 verstellt werden. Zum Messen der Position
der Linse 1 nach Abschluss der Bearbeitung werden die Stifte 60 und 61 mit
beiden Flächen
der Linse 1 in dem Zustand in Berührung gebracht, dass die Linseneinheit 4 angehoben
wird und die Linseneinheit 4 entsprechend den Daten über die Form
des Linsenrahmens angehoben oder gesenkt wird, während die Linsenhaltewelle
gedreht wird.
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Um
die Linse 1 zu bearbeiten, wird, ausgehend von dem in 2 dargestellten
Zustand, die Linseneinheit 4 abgesenkt, nachdem das Hauptdrehwerkzeug 50 gedreht
wird und der Umfangsabschnitt (der Außenumfangsabschnitt) der Linse 1 wird
durch Anheben oder Absenken der Linseneinheit 4 entsprechend
den Daten über
die Linsenform, während die
Linsenhaltewelle gedreht wird, in die vorgeschriebene Form geschliffen.
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Durch
Anheben oder Absenken der Linseneinheit 4 aufgrund der
Daten über
die Form des Linsenrahmens entsprechend dem Drehwinkel der Linsenhaltewelle 41 wird
das Schleifen auf die Bearbeitungstiefe entsprechend dem Drehwinkel
der Linse 1 kontinuierlich durchgeführt. Während der Bearbeitung wird
die Kraft zum Drücken
der Linse 1 an das Hauptdrehwerkzeug 50 (der Bearbeitungsdruck) durch
das Gewicht der Linseneinheit 4 selbst bereitgestellt.
Die Anpassung des Bearbeitungsdrucks entsprechend dem Material der
Linse wird durch Tragen eines Teils des Gewichts der Linseneinheit 4 durch eine
Einheit zum Steuern des Bearbeitungsdrucks 8, die an einer
Position oberhalb der Linseneinheit 4 bereitgestellt ist,
durchgeführt.
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Die
Position, an der sich die Linse 1 und das Hauptdrehwerkzeug 50 berühren, wird
durch Verstellen einer Basiseinheit 2 in Richtung der X-Achse
in der Figur verändert,
und es kann zwischen Flachschleifen und Schrägschleifen gewählt werden.
Der Wechsel zwischen Grobschleifen und Feinschleifen kann auf ähnliche
Weise vorgenommen werden.
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Eine
Endbearbeitungs-Einheit 7, die in der Richtung der Y-Achse
verstellt werden kann, ist an einer Position oberhalb der Linseneinheit 4 angeordnet.
Wenn sich die Endbearbeitungseinheit in der vorgerückten Position
befindet, werden ein Drehwerkzeug zum Fasen 70 und ein
Drehwerkzeug zum Rillen 71 an einer Position direkt über der
Linsenhaltewelle 71 angeordnet. Die Wahl zwischen den Drehwerkzeugen 70 und 71 wird
getroffen und die Bearbeitungsposition wird durch Anheben der Linseneinheit 4 und
Antreiben der Basiseinheit 2 in Richtung der X-Achse eingestellt.
Die Endbearbeitung wird in dieser Situation durchgeführt.
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Die
Abschnitte werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
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In
den 2, 3 und 4 sind eine Hauptwelle 51,
an welcher das Drehwerkzeug (eine Schleifvorrichtung oder eine Schneidvorrichtung
mit einem Diamanten oder ähnlichem) 50 angeordnet
ist, und ein Motor 55 zum Antreiben der Hauptwelle 51 an
der Basisplatte 15 an der Innenseite des Gehäuses 11 befestigt.
Die Hauptwelleneinheit besteht aus diesen Teilen als Hauptkomponenten.
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Die
Hauptwelle 51 wird, wie in 2 dargestellt,
entlang der X-Achse durch eine Welle solchermaßen getragen, dass die Hauptwelle 51 sich
frei drehen kann und ist parallel zur Linsenhaltewelle 41 angeordnet.
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Am
Endabschnitt der Hauptwelle 51 ist ein Hauptdrehwerkzeug 50 zum
mechanischen Bearbeiten der Linse 1 angebracht. Das Hauptdrehwerkzeug 50 ist
am mittleren Abschnitt in Richtung der X-Achse in 2 und
an der Vorderseite der Vorrichtung (unten links in der Figur) angeordnet.
Der untere Endabschnitt der Hauptwelle (rechts in der Figur) wird von
einem Motor 55 über
ein Umschlingungsmittel bzw. einen Riemen 57 und Riemenscheiben
angetrieben.
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Im
Hauptdrehwerkzeug 50, welches die Linse mechanisch bearbeitet,
sind gemäß der Darstellung
in 2 eine Grob-Schleifvorrichtung zur Durchführung eines
Flach-Schleifvorganges 50a, eine
Endbearbeitungs-Schleifvorrichtung zur Durchführung eines Flach-Schleifvorganges 50b,
eine Grob-Schleifvorrichtung zur Abschräg-Schleifung 50c und
eine Endbearbeitungs-Schleifvorrichtung zur Abschräg-Schleifung 50d aufeinander
folgend von der Seite des vorderen Endes der Hauptwelle 51 (der
linken Seite in der Figur) aus angeordnet. Der Schleifvorgang kann
auch durch Verwendung von Schneidvorrichtungen als Drehwerkzeug
anstelle der genannten Schleifvorrichtungen durchgeführt werden.
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Eine
Basiseinheit 2 zum Antreiben der Linseneinheit 4 in
Richtung der X-Achse ist an einer Position innerhalb der Hauptwelle 51 in 2 angeordnet
(auf der rechten Seite in der Y-Richtung in der Figur).
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Wie
in 3 dargestellt, besteht die Basiseinheit 2 aus
einer Basis 20, die in Richtung der X-Achse verstellt werden
kann, und einem Servomotor 25 (im Folgenden als X-Achsen-Motor
bezeichnet), der die Positionierung durch Antreiben der Basis 20 in
Richtung der X-Achse steuert, als Hauptkomponenten.
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Die
Basis 20 ist auf Führungselementen 21 und 22 angeordnet,
die auf der Basisplatte 15 entlang der Richtung X-Achse
solchermaßen
befestigt sind, dass die Basis 20 frei verschoben bzw.
verstellt werden kann. Daher kann die Basis 20 frei in
der Richtung der X-Achse verstellt werden.
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In 3 ist
eine Innenschraube 23 an einer Position unterhalb der Basis 20 zwischen
den Führungselementen 21 und 22 in
einer solchen Weise angeordnet, dass die Innenschraube 23 frei
um ihre eigene Achse gedreht werden kann. Eine Außenschraube 24,
die an der unteren Fläche
der Basis 20 befestigt ist, steht in Eingriff mit der Innenschraube 23,
und die Basis 20 wird durch die Drehung der Schraube 23 in
Richtung der X-Achse angetrieben.
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Ein
Ende der Innenschraube 23 und der X-Achsen-Motor 25 sind über ein
Zahnrad und einen mit Zähnen
versehenen Riemen 26 miteinander verbunden und die Basis 20 wird
in Richtung der X-Achse entsprechend einem Drehwinkel des X-Achsen-Motors 25 positioniert.
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Wie
in 3 dargestellt, stehen auf der Basis 20 vier
Säulen 401 bis 404.
Von den vier Säulen ragen
zwei Säulen 401 und 402 in
einen Rahmen 40 der Linseneinheit 4 hinein und
führen
die Linseneinheit 4 in der vertikalen Richtung (in der
Richtung der Z-Achse)
in einer solchen Weise, dass die Linseneinheit 4 frei verstellt
werden kann.
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Wie
in 3 und 4 dargestellt, wird die Linseneinheit 4 in
der vertikalen Richtung angetrieben und wird in der vertikalen Richtung
durch die Anhebe- und Absenk-Einheit 3 positioniert,
die in der Richtung der Z-Achse verstellt wird. Die Linseneinheit 4 wird
in der Richtung der X-Achse durch die Basiseinheit 2 positioniert.
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Die
Anhebe- und Absenk-Einheit 3 besteht gemäß den Darstellungen
in den 3, 4 und 5 aus einer
Schraube 31, die durch eine Welle auf der Basis 20 zwischen
den Säulen 401 und 402 gehaltert
ist und in den Rahmen 40 der Linseneinheit 4 in
der vertikalen Richtung ragt, einem Positionierungselement 34,
welches an dem inneren Umfangsabschnitt in Eingriff mit der Schraube 31 steht
und die Linseneinheit 4 durch Berühren des Rahmens 40 der Linseneinheit 4 am
oberen Ende tragen kann, und einem Servomotor 33 (im Folgenden
als Z-Achsen-Motor bezeichnet), der mit dem unteren Ende der Schraube 31 über einen
mit Zähnen
versehenen Riemen 32 und ein Zahnrad verbunden ist, als
Hauptkomponenten. Die Anhebe- und Absenk-Einheit 3 ist auf
der Basis 20 angeordnet.
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Bei
der Anhebe- und Absenk-Einheit 3 wird die Schraube 31 durch
Antreiben des Z-Achsen-Motors 33 in Drehung versetzt, und
das Positionierungselement 34 mit der äußeren Schraube 35,
die in Eingriff mit der Schraube 31 steht, wird in der
Richtung der Z-Achse angetrieben. Die äußere Schraube 35 wird
in der Richtung der Z-Achse ver stellt, da die Drehbewegung in der
Umfangsrichtung durch einen Mechanismus an der Linseneinheit 4,
was noch später
erläutert
wird, eingeschränkt
ist.
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Wie
in 4 gezeigt ist, berührt das Positionierungselement 34 den
Innenumfang eines Lochabschnitts 40A, der im Rahmen 40 der
Linseneinheit 4 in der vertikalen Richtung ausgebildet
ist, solchermaßen,
dass das Positionierungselement 34 in der vertikalen Richtung
gleiten kann und eine relative Verstellung in der vertikalen Richtung
ausführen
kann.
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An
dem oberen Ende des Lochabschnitts 40A ist ein Deckenabschnitt 400,
der mit dem Rahmen 40 verbunden ist, angeordnet. Wie in
den 3 und 6 dargestellt, ist auf der Seite
der äußeren Schraube 35 des
Positionierungselementes 34 ein Anschlag 36, der
in Richtung der Z-Achse steht, an einer solchen Position angeordnet,
dass der Anschlag 36 die untere Fläche des Deckenabschnitts 400 berühren kann.
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In 3 berührt der
Anschlag 36, der vom oberen Abschnitt des Positionierungselementes 34 vorsteht,
die untere Fläche
des Deckenabschnitts 400, und das Gewicht der Linseneinheit 4,
das an den Deckenabschnitt 400 angelegt wird, wird von dem
Positionierungselement 34, welches einen Anschlag 36 und
die äußere Schraube 35 umfasst,
getragen. Die äußere Schraube 35 und
der Anschlag 36 sind an jedem Basisabschnitt durch eine
Basis 340 miteinander verbunden.
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Wie
in 6 dargestellt, weist der Lochabschnitt 40A des
Rahmens 40 eine solche Querschnittsform auf, dass das Positionierungselement 34 und
der Anschlag 36 sich um die X-Achse (in der Richtung senkrecht
zur Ebene von 6) gegenseitig aufhalten und
eine Leerlaufdrehung der äußeren Schraube 35 durch
Drehen der Schraube 31 verhindert wird. Mit anderen Worten
wird der Anschlag 36, der an der Seite der äußeren Schraube 35 befestigt ist,
durch den Lochabschnitt 40A gesperrt und eine Drehung des
Positionierungselementes 34 wird verhindert. Somit wird
die äußere Schraube 35 durch Drehen
der Schraube 31 angehoben oder abgesenkt und das Positio nierungselement 34 wird
aufgrund dieser Bewegung in der Richtung der Z-Achse verstellt.
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Wenn
der Anschlag 36 den Deckenabschnitt 400 nicht
berührt,
wie in 5 dargestellt, wird die Linse 1, die
durch die Linseneinheit 4 gehaltert wird, mit dem Haupt-Drehwerkzeug 50 in
Kontakt gebracht und das Gewicht der Linseneinheit 4 selbst
wird als Bearbeitungsdruck aufgebracht. Die obere Endfläche 34A des
Positionierungselementes 34 und die untere Fläche des
Deckenabschnitts 400 stehen nicht in Berührung miteinander
und es ist ein vorgeschriebener Spalt ausgebildet.
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An
einer Position unterhalb des Deckenabschnitts 400 gegenüber dem
Spalt ist ein Lochabschnitt 421, wo ein Ende eines Sensorarmes 300 (das
Verstärkungsmittel
zum Verstärken
der relativen Verstellung) zum Erfassen der Vervollständigung
der Bearbeitung an der Linseneinheit (in der vertikalen Richtung)
eingeschoben ist, entlang der Y-Achse in der Figur in einer solchen
Weise angeordnet, dass der Lochabschnitt 421 in den Rahmen 40 ragt
und zwar durch den Lochabschnitt 40A.
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Der
Sensorarm ist gemäß den Darstellungen in
den 4 und 5 als einstückig ausgebildeter Arm ausgebildet
und zwar mit einer Gestalt gemäß einem
umgekehrten L und besteht aus einem Arm 301, der sich zur
linken Seite in der Figur (in der Richtung der Y-Achse) hin erstreckt
und in den Lochabschnitt 421 eingeführt ist, und aus einem Arm 302, der
sich in der Richtung nach unten in der Figur erstreckt (in der Richtung
der Z-Achse zur Seite der Basis 20 hin). Der Arm 301 und
der Arm 302 sind angenähert
senkrecht zueinander angeordnet.
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Die
Länge des
Armes 302 in der vertikalen Richtung ist länger eingestellt
als diejenige des Armes 301 in der horizontalen Richtung.
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Ein
Biegungsabschnitt 303 in der Mitte des Sensorarmes 300 mit
der Gestalt eines umgekehrten L wird solchermaßen durch eine Welle 420,
die an dem Deckenabschnitt 400 der Linseneinheit 4 angeordnet
ist, gehaltert, dass der Biegungsabschnitt 303 frei um
die Welle 420 schwingen kann und daher der Sensorarm um
die X-Achse schwingen kann.
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Zwischen
dem Arm 302, der sich in der Richtung der Z-Achse erstreckt,
und dem Deckenabschnitt 400 ist eine Feder 310 angeordnet,
die den Arm 301, der sich in der Y-Achse in einer Richtung nach unten in 6 und 7 erstreckt,
schiebt (im Gegenuhrzeigersinn in den Figuren).
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Da
der Arm 301, der in den Lochabschnitt 421 eingeführt ist,
den Lochabschnitt 40A in der Richtung der Y-Achse kreuzt,
ist ein Eindringabschnitt, durch den die Schraube 31 eingeführt wird, ausgebildet
und die untere Fläche
des Armes 301, die dem Innenumfang des Lochabschnitts 40A gegenüberliegt,
kann in Berührung
mit der oberen Endfläche 34A des
Positionierungselementes 34 gebracht werden oder von dieser
getrennt werden.
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Da
der Sensorarm 300 in den Figuren durch die Feder 310 im
Gegenuhrzeigersinn geschoben wird, wie in 4 dargestellt,
wird das vordere Ende 301A des Armes 301 in Berührung mit
der unteren Seite des Lochabschnitts 421 gebracht und wird
dort in einem Zustand gestoppt, bei dem die obere Endfläche 34A des
Positionierungselementes 34 und der Arm 301 voneinander
getrennt sind (in dem Zustand, bei dem der Anschlag 36 von
der Decke 400 getrennt ist).
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Dagegen
schiebt, wie in 5 dargestellt, in dem Zustand,
dass der Anschlag 36 des Positionierungselementes 34 den
Deckenabschnitt 400 der Linseneinheit 4 berührt (in
dem Zustand, dass der Anschlag 36 den Deckenabschnitt 400 berührt) oder mit
anderen Worten in einem Zustand, bei dem das Positionierungselement 34 die
Linseneinheit 4 trägt, die
obere Endfläche 34A des
Positionierungselementes 34 den Arm 301 in Richtung
nach oben. In diesem Zustand dreht sich der Sensorarm 300 und der
Arm 302, der sich in Richtung der Z-Achse erstreckt, wird
an der vorgeschriebenen Position platziert (zum Beispiel einer Position
in der vertikalen Richtung, wie in 5 dargestellt).
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Eine
Spanneinrichtung 422, die entlang des unteren Abschnitts
des Sensorarms 300 (des Arms 302) vorsteht, ist
am Rahmen 40 angeordnet. An der vorgeschriebenen Position
der Spanneinrichtung 422, die auf die untere Endseite des
Armes 302, der um die X-Achse schwingt, gerichtet sein
kann, ist ein Sensor 320 zum Erfassen der Vervollständigung
der Bearbeitung, der den freien Endabschnitt des Arms 302,
der um die X-Achse schwingt, erfasst, an einer Position ungefähr unterhalb
der Welle 420 angeordnet. Mit freiem Endabschnitt ist der
Endabschnitt des Sensorarms 300 gemeint, der von dem Sensor
zum Erfassen der Vervollständigung
der Bearbeitung 320 erfasst wird, und in der vorliegenden
Ausfuhrungsform handelt es sich dabei um den Endabschnitt des Arms 302.
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Der
Sensor zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 320 besteht
beispielsweise aus einem Fotosensor, wie einem Fotointerruptor. Wie
in 5 dargestellt, wird, wenn der schwingende Arm 302 in
die vorgeschriebene Position kommt (die Position in vertikaler Richtung,
wo die Linseneinheit 4 und das Positionierungselement 34 mit
einander in Berührung
kommen) und das Licht des Fotointerruptors des Sensors zum Erfassen
der Vervollständigung
der Bearbeitung unterbrochen ist, der Sensor EIN geschaltet, und
es wird erfasst, dass die Bearbeitung abgeschlossen ist.
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Was
die Länge
der Arme von der Schwingachse in Form eines umgekehrten L betrifft,
so ist der Abstand L2 Der Abstand L2 von der Schwingachse 420 zu
der Position, wo der freie Endabschnitt des Arms 302 auf
den Sensor zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 320 gerichtet
ist (siehe 4) länger eingestellt als der Abstand
L1 von der Schwingachse 420 zu der Position, wo der Arm 301 mit
der oberen Endfläche 34A des
Positionierungselements 34 in Berührung gebracht wird (siehe 4). Das
Maß der
relativen Verstellung des Armes 301, der die relative Verstellung
zwischen der Linseneinheit 4 und dem Positionierungselement 34 erfasst, wird
entsprechend dem Verhältnis
von L2 zu L1 (im Folgenden als Hebelverhältnis L2/L1 bezeichnet) verstärkt und
das untere Ende des Armes 302 wird um das verstärkte Maß verstellt.
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Wie
oben beschrieben, wird das Gewicht der Linseneinheit 4 selbst
als Bearbeitungsdruck für
die Linse 1 verwendet. Die Linseneinheit 4 wird
lediglich durch die Säulen 401 und 402 solchermaßen geführt, dass
die Verstellung in der vertikalen Richtung ausgeführt werden
kann. Wie in 4 dargestellt, wird, wenn das
Positionierungselement 34 abgesenkt wird und unterhalb
der Linseneinheit 4 verbleibt, die Linse 1 in
Kontakt mit dem Haupt-Drehwerkzeug 50 gebracht. Das Gewicht
der Linseneinheit 4 wird an die Linse angelegt, und der
Schleifvorgang wird gestartet.
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Wenn
die Schraube 31 gedreht wird und das Positionierungselement 34 abgesenkt
wird und an der Position platziert wird, bei der die vorgeschriebene
Bearbeitungstiefe erreicht wird, wie dies in 4 gezeigt
ist, wird ein Spalt zwischen der oberen Endfläche 34A des Positionierungselementes 34 und
der unteren Fläche
des Armes 301 gebildet und die Achse der Linse 1 nähert sich
langsam dem Haupt-Drehwerkzeug 50, wobei die Linse 1 unter
dem Gewicht der Linseneinheit 4 selbst geschliffen wird.
In diesem Zustand wird der Sensorarm 300 im Gegenuhrzeigersinn
angeschoben und der Arm 301 wird an der unteren Fläche des
Lochabschnitts 421 gestoppt. Das untere Ende des Armes 302 wird
an einer Position getrennt von dem Sensor angeordnet, um die Vervollständigung
der Bearbeitung 320 zu erfassen, und das Ausgangssignal
des Sensors zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 320 wird
als AUS angezeigt.
-
Wenn
die Linse als Ergebnis des Schleifens auf die vorgeschriebene Tiefe
geschliffen wurde, wie in 5 dargestellt,
hat die Linseneinheit 4 die Tendenz, sich aufgrund ihres
Gewichts noch weiter zu senken. Die weitere Verstellung der Linseneinheit
in Richtung auf das Hauptdrehwerkzeug 50 wird jedoch durch
das Positionierungselement 34 begrenzt.
-
Wenn
die Linseneinheit 4 abgesenkt wird, schiebt die obere Endfläche 34A des
Positionierungselements 34 den Arm 301 nach oben.
Der Sensorarm 300 wird entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht
und der Arm 302 verstärkt
die relative Verstellung zwischen der Linseneinheit und dem Postionierungselement 34 durch
das vorgeschriebene Hebelverhältnis.
Der Arm 302 verläuft
durch den Sensor zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 320 und
der Sensor zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 320 wird
EIN gestellt. Auf diese Weise wird erfasst, dass die Verstellung
der Linseneinheit 4 durch das Positionierungselement 34 begrenzt
ist, d.h. dass die Position der vollständigen Bearbeitung erreicht
wurde.
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Da
der Abstand zwischen der Position der Linseneinheit 4 in
der vertikalen Richtung und der Position des Positionierungselementes 34 in
der vertikalen Richtung (die Bearbeitungstiefe) durch das oben beschriebene
Hebelverhältnis
im Arm 302 verstärkt
wird, wird vom Sensor zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 302 mit
großer
Genauigkeit erfasst, dass die vorgeschriebene Bearbeitungstiefe
erreicht worden ist.
-
Die
Anhebe- und Absenk-Einheit 3 haltert die Linseneinheit 4 in
der Anheberichtung. Nachdem die Linseneinheit 4 mit der
Bearbeitung der Linse 1 gestartet hat, wird die Bearbeitungstiefe
(das Bearbeitungsmaß)
in Einklang mit der Position der Anhebe- und Absenk-Einheit 3 in
der Richtung der Z-Achse festgelegt.
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Die
Linseneinheit 4, die durch die Anhebe- und Absenk-Einheit 3 in
der Richtung der Z-Achse verstellt wird, wird, wie in 3 dargestellt,
durch zwei Säulen 401 und 402,
die auf der Basis 20 stehen, in der vertikalen Richtung
(in der Richtung der Z-Achse)
in einer solchen Weise geführt,
dass die Linseneinheit frei verstellt werden kann, und besteht aus
der Linsenhaltewelle 41, die in zwei Abschnitte geteilt
ist, einem Motor 45 zum Antreiben der Linse, der die Linsenhaltewelle 41 dreht,
und einem Motor für
die Linsenspanneinrichtung 46, der den Druck der Linsenhalterungswelle
zum Halten der Linse 1 ändert,
als Hauptkomponenten.
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Wie
in 4 gezeigt ist die Linsenhalterungswelle 41,
welche die Linse haltert und dreht, an einer Position direkt oberhalb
des Haupt-Drehwerkzeugs angeordnet. Die direkte Verbindung der axialen
Linie der Linsenhalterungswelle 41 und der axialen Linie
der Hauptwelle 51 verläuft
in der vertikalen Richtung.
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Wie
in 3 und 6 dargestellt, sind am Rahmen 40 der
Linseneinheit 4 Arme 410 und 411 angeordnet,
die in der Richtung der Front des Gerätes vorstehen (nach unten links
in 3), und der Rahmen 40 und die Arme 410 und 411 bilden
ein Rechteck mit drei Seiten und mit einer offenen Seite. Die Arme 410 und 411 haltern
die Linsenhalterungswelle 41.
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In
den 3 und 6 ist die Linsenhalterungswelle 41 in
der Mitte in zwei Abschnitte geteilt, d.h. eine Welle 41R,
die durch den Arm 410 abgestützt wird, und eine Welle 41L,
die durch den Arm 411 abgestützt wird. Der Arm 41L wird
durch den Arm 411 auf der linken Seite in 6 solchermaßen gehaltert,
dass der Arm 41L sich frei drehen kann. Der Arm 41R wird
durch den Arm 410 auf der rechten Seite in 6 solchermaßen gehaltert,
dass der Arm 41L sich frei drehen kann und in der axialen
Richtung (in der Richtung der X-Achse) verschoben werden kann.
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Die
Wellen 41L und 41R werden durch den Motor 45 in
Drehung versetzt, um die Linse über
mit Zähnen
ausgestatte Riemen 47, 48 und 49 anzutreiben.
Die mit Zähnen
ausgestatteten Riemen 47 und 48 sind über eine
Welle 430 miteinander verbunden und die Drehwinkel der
Wellen 41L und 41R sind synchronisiert.
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Zu
diesem Zweck ist ein Zahnrad 432, welches in Eingriff mit
dem mit Zähnen
ausgestatteten Riemen 47 steht, an der Welle 41L befestigt,
und ein Zahnrad 431, welches mit dem mit Zähnen ausgestatteten
Riemen 48 in Eingriff steht, ist an der Welle 41L befestigt.
Damit die Welle 41R relativ zu dem Arm 410 in
der Richtung der X-Achse
verstellt werden kann, wird die Welle 41R in der Richtung
der Drehung durch einen Block (key) 433, der zwischen der Welle 41R und
dem Innenumfang des Zahnrads 431 angeordnet ist, gesperrt,
kann aber in Richtung der X-Achse relativ verstellt werden.
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In 8 ist
ein Spannmechanismus, der durch einen Motor für das Linsenspannfutter 46 angetrieben
wird, an dem Endabschnitt (auf der rechten Seite in der Figur) der
Welle 41R angeordnet.
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In
dem Spannmechanismus ist gemäß der Darstellung
in 7 eine äußere Schraube 442 an dem
inneren Umfang eines Zahnrades 441 ausgebildet, welche
in Eingriff mit dem mit Zähnen
ausgestatteten Riemen 440 steht. Die äußere Schraube 442 steht
in Eingriff mit einem inneren Schraubenabschnitt 443, der
an dem Antriebselement 461 ausgebildet ist, der in der
axialen Richtung in Berührung
mit der Welle 41R gebracht werden kann.
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Die
Position der Drehung der Welle 41R wird durch den Motor
zum Antreiben der Linse 45 bestimmt, der mit dem mit Zähnen ausgestatteten
Riemen 48 verbunden ist. Hinsichtlich der Position der Welle 41R in
der axialen Richtung wird, was noch später näher beschrieben werden soll,
das Zahnrad 441 durch Drehen des Motors für das Linsenspannfutter 46 in
Drehung versetzt und der innere Schraubenabschnitt 443 des
Antriebselements 461, der mit der äußeren Schraube 442 in
Eingriff steht, wird in der axialen Richtung verstellt. Aufgrund
dieser Verstellung wird die Welle 41R durch das Antriebselement 461 in
der Richtung der X-Achse geschoben und der Endabschnitt der Welle 41R wird
mit der Linse 1 in Berührung
gebracht. Der Druck zum Festhalten der Linse mit der Welle 41R und
der Welle 41L (der Festhaltedruck) kann mit Hilfe des Motors
für das
Linsenspannfutter 46 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
wird der Festhaltedruck für
die Linse 1 durch den Wert des elektrischen Stromes eingestellt, der
den Motor für
das Linsenspannfutter 46 antreibt.
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In 7 ist
ein Empfänger
für den
Linsenhalter 141 am vorderen Ende der linken Welle 41L der Linsenhalterungswelle 41 fixiert.
An dem Empfänger für den Linsenhalter
ist ein Linsenhalter 16, an welchem zuvor die Linse 1 befestigt
wurde, angebracht. Der Linsenhalter 16 kann angebracht
oder gelöst
und abgenommen werden.
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Andererseits
ist die Welle 41R auf der gleichen axialen Linie wie die
Welle 41L angeordnet und bewegt sich in der Richtung der
X-Achse und hält
die Linse an ihrem vorderen Ende. Mit anderen Worten bewegt sich
die Welle 41R zu der Linse 1 hin und zwar durch
den Antrieb des Motors für
das Linsenspannfutter 46 und drückt auf die Linse 1 mit
Hilfe einer Linsenandrückeinrichtung 142,
die am vorderen Ende angeordnet ist. Die Linse 1 wird zu
der Linsenhalterungswelle 41L hin gedrückt und wird zwischen den zwei
Wellen gehalten. Die Linsenandrückeinrichtung 142 ist
aus einem Harz hergestellt und besitzt eine Elastizität wie Gummi.
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An
der Endfläche
des Linsenhalters 16, welches eine konkave Gestalt besitzt,
ist die konvexe Fläche 1a der
Linse 1 koaxial über
ein doppelseitiges Haftkissen 161 befestigt und die Linsenandrückeinrichtung 142 drückt auf
die konkave Fläche 1b der Linse 1.
Die Linsenandrückeinrichtung 142 ist
am vorderen Ende der Welle 41R angebracht und hält die Linse
in einer solchen Weise fest, dass die Linsenandrückvorrichtung in jeder gewünschten
Richtung verschwungen werden kann und die konkave Fläche 1b der
Linse 1 mit ausgezeichneter Ausgeglichenheit ohne eine örtliche
Konzentration eines Druckes angedrückt werden kann.
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Wie
in 7 gezeigt ist, wird ausgehend von dem Zustand,
dass der Linsenhalter 16 mit einer daran fixierten Linse 1 an
der Welle 41L angebracht ist, die Linse 1 durch
die Linsenandrückeinrichtung 142 in
der folgenden Weise gehalten: der Motor für das Linsenspannfutter 46 wird
in der vorgeschriebenen Richtung (positive Drehung) angetrieben;
das Zahnrad 441 wird aufgrund dieser Bewegung in der positiven
Richtung gedreht; und die Welle 41R wird durch die relative
Drehung der äußeren Schraube 442 am Innenumfang
des Zahnrads 441 und dem des inneren Schraubenabschnitts 443 der
Welle 41R verstellt. Bei dem Antriebselement 461 mit
der inneren Schraube 443 verhindert ein Sensorstab 435,
der von einer Platte 337, die an einem Endabschnitt angeordnet
ist, parallel zur Welle 41R angeordnet ist, und zur Seite
der Welle 41L vorragt, die Drehung der Innenschraube 443,
da der Sensorstab 435 in Richtung der Drehung durch den
Arm 410 gesperrt ist und das Antriebselement 461 wird
nur in axialer Richtung angetrieben.
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Durch
die Verstellung der Welle 41R in Richtung zur linken Seite
schiebt das Antriebselement 461 die Welle 41R an,
die dadurch nur in Richtung der X-Achse verstellt wird, und drückt die
Linsenandrückeinrichtung 142 an
die konkave Fläche 1b der Linse 1.
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Wenn
der Motor für
das Linsenspannfutter 46 weiter dreht, nimmt die Kraft
zum Andrücken
der Linse zu und der elektrische Strom, der durch den Motor für das Linsenspannfutter 46 verbraucht
wird, nimmt ebenfalls zu. Der Festhaltedruck für die Linse wird durch Erfassen
des elektrischen Stroms auf einen gewünschten Wert eingestellt.
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Wenn
dagegen die Bearbeitung vervollständigt worden ist, wird der
Motor für
das Linsenspannfutter 46 in umgekehrter Richtung gedreht
und die Welle 41R wird zur rechten Seite in 6 angetrieben.
Die Linsenandrückeinrichtung 142 wird
von der Linse 1 getrennt und es wird ein vorgeschriebener Spalt
zwischen der Linse 1 und der Linsenandrückeinrichtung 142 ausgebildet,
wie in 7 gezeigt ist. Die Welle 41R wird zu
der Warteposition hin verschoben, die ein Anbringen und Abnehmen
der Linse 1 und des Linsenhalters 16 zulässt. Wenn
das Antriebselement 461 in Richtung nach rechts in der
Figur durch einen (in der Figur nicht dargestellten) Schnappring
oder dergleichen, der an einem Wellenabschnitt mit einem kleinen
Durchmesser 470, der vom vorderen Ende der Welle 41R nach
rechts in der Figur vorsteht, verstellt wird, wird der Wellenabschnitt 470 von
dem Antriebselement 461 angeschoben und zur rechten Seite
hin verstellt.
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Da
die Welle 41R der Linsenhalterungswelle 41 in
der Richtung der X-Achse verstellt wird, ist es erforderlich, dass
die Position der Welle 41R gefunden wird. Wenn die Welle 41R sich
zur Linse 1 hin bewegt, wird durch einen in der Figur nicht
dargestellten Sensor erfasst, dass die Linsenhaltewelle 41 die
Linse 1 berührt,
und der Haltedruck für
die Linse 1 wird durch Überwachen
des elektrischen Stromes des Motors für das Linsenspannfutter 46 ermittelt.
Wenn sich die Welle 41R zur linken Seite zu der Warteposition
hin bewegt, die in 7 gezeigt ist, wird die vorgeschriebene
Warte position durch einen Grenzschalter 435 detektiert,
der an dem Arm 410 der Linseneinheit 4 angeordnet
ist.
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In 7 ist
der Grenzschalter 435 an dem Arm 410 an der Position,
wo das Zahnrad getragen wird, befestigt.
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Am
rechten Endabschnitt der Welle 41R, bei dem es sich um
den Abschnitt der Linsenhaltewelle 41 handelt, der auf
die Linse drückt,
ist ein Sensorstab 435 über
eine Platte 437, die parallel zur Welle 41R angeordnet
ist, angeordnet und ragt zur Seite der Welle 41L vor. Am
Endabschnitt des Sensorstabs 435 ist ein Erfassungsabschnitt 437a,
der den Grenzschalter 345 an der vorgeschriebenen Warteposition berühren kann,
ausgebildet.
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Wenn
sich die Welle 41R zur rechten Seite in der Figur hin bewegt,
bewegt sich auch der Sensorstab 435, der an der Welle 41R befestigt
ist, zur rechten Seite hin. Wie in 7 gezeigt
ist, ist die Position, in der der Erfassungsabschnitt 437a den
Grenzschalter 435 berührt,
die Warteposition der Welle 41R und der Grenzschalter 435 wird
an dieser Position EIN geschaltet.
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Um
die Bearbeitungstiefe entsprechend dem Drehwinkel der Linse 1 festzulegen,
dringt dann die Welle 41L in den Arm 411 ein,
und eine Schlitzplatte 143 wird an dem Endabschnitt, der
von dem Arm 411 vorragt, befestigt. Durch Erfassen der
Position der Drehung der Schlitzplatte 143 durch einen
Fotosensor 145 (einen Linsenpositionssensor), der am Arm 411 befestigt
ist, wird die Position (der Drehwinkel) der Linse 1, die
von der Linsenhaltewelle gehalten wird, erfasst.
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In
der Linseneinheit 4, welche die oben beschriebene Struktur
aufweist, wird dann, wenn die Linse 1 an dem Empfänger für den Linsenhalter 141 befestigt
ist, der Motor für
das Linsenspannfutter 46 angetrieben und die Linsenhalterungswelle 41R wird zur
linken Seite in 7 bewegt. Die Linse 1 wird durch
Andrücken
der Linse 1 durch die Linsenandrückeinrichtung 142 unter
Druck fixiert.
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Wie
in 3 dargestellt, ist das Haupt-Drehwerkzeug 50 an
der Basisplatte 15 befestigt und wird nicht verstellt.
Die Linse 1, die durch die Linseneinheit 4 gehaltert
wird, wird durch die Verschiebung der Anhebe- und Absenk-Einheit 3 in
der Richtung der Z-Achse in der vertikalen Richtung relativ zum Haupt-Drehwerkzeug 50 verschoben
und die Bearbeitung kann bis zu der gewünschten Tiefe durchgeführt werden.
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Die
Bearbeitungsposition der Linse 1 kann durch Ändern des
Drehwinkels des Motors zum Antreiben der Linse 46 geändert werden,
und der Umfangsabschnitt der Linse kann bis zu der gewünschten
Bearbeitungstiefe bearbeitet werden.
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Das
Werkzeug, welches zum Bearbeiten verwendet wird, kann durch Ändern der
Kontaktposition zwischen der Linse 1 und dem Hauptdrehwerkzeug 50 durch
die Verstellung der Basis 20 in Richtung der X-Achse gewechselt
werden.
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Die
Vorrichtung 10 zum Bearbeiten einer Linse 1 besteht
aus den verschiedenen Mechanismen (Einheiten), die oben beschrieben
wurden und umfasst ferner eine Steuereinheit 9 zum Steuern
der Mechanismen, wie in 8 dargestellt.
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In 8 besteht
die Steuereinheit 9 aus einem Mikroprozessor (CPU) 90,
einem Speichermittel (einem Speicher, einer Festplatte und ähnlichem) 91 und
einem I/O-Steuerabschnitt
(einer Schnittstelle) 92, welcher mit den Motoren und mit
Sensoren verbunden ist, als Hauptkomponenten. Die Steuereinheit 9 liest
die Daten hinsichtlich der Gestalt der Linsenfassung bzw. des Linsenrahmens,
die von der Vorrichtung gesendet werden aus, um die Gestalt des
Rahmens 900, der sich außen befindet, zu messen. Die
Steuereinheit 9 liest auch Daten von verschiedenen Sensoren
und treibt die verschiedenen Motoren an, so dass die vorgeschriebene
Bearbeitung aufgrund der Eigenschaften (des Materials, der Härte und ähnlichem)
der Linse 1 durchgeführt
werden kann, die durch den Bedienungsabschnitt 13 eingestellt
werden. Als Gerät
zum Messen der Gestalt des Rahmens kann ein Gerät verwendet werden wie beispielsweise das
Gerät,
welches in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 6(1994)-47656
offenbart ist.
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Die
Steuereinheit 9 weist einen Servomotor-Steuerabschnitt 93 auf,
welcher die Linseneinheit 4 durch Antreiben des X-Achsenmotors 25 der
Basiseinheit 2 und des Z-Achsenmotors 42 der Anhebe- und
Absenkeinheit 3 in den Richtungen der X-Achse und der Z-Achse
positioniert.
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Der
Motor 55 zum Antreiben der Haupt-Dreheinheit 50 ist
mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 über einen Antriebsabschnitt 901 verbunden,
und der Drehzustand oder die Drehzahl wird entsprechend den Anweisungen
vom Mikroprozessor 90 gesteuert.
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Der
Motor für
das Linsenspannfutter 46, der den Festhaltedruck steuert,
welcher durch Ändern der
Länge der
Welle 41R der Linsenhalterungswelle 41 auf die
Linse 1 ausgeübt
wird, ist über
einen Antriebsabschnitt 911 mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden,
der den Festhaltedruck in Einklang mit dem elektrischen Antriebsstrom
steuert.
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Der
Motor 45 zum Antreiben der Linse ist über einen Antriebsabschnitt 912,
der den Drehwinkel der Linsenhalterungswelle 41 (der Linse 1)
steuert, mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden. Der Mikroprozessor 90 liefert
die Position für
die Bearbeitung der Linse 1 aufgrund von Daten, welche
die Gestalt des Linsenrahmens betreffen und die von dem Gerät zum Messen
der Gestalt des Rahmens 900 erhalten werden, erfasst den
Drehwinkel der Linse 1 mit Hilfe des Sensors zum Erfassen
der Position der Linse 145 und treibt den Z-Achsen-Motor 42 an,
so dass die Bearbeitungstiefe in Einklang mit dem Drehwinkel aufgrund
der Daten über
die Gestalt des Linsenrahmens erreicht wird.
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Wenn
die vorgeschriebene Bearbeitungstiefe erreicht worden ist, wird
ein Sensor zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 320,
der noch später
beschrieben wird, EIN geschaltet und der Mirkoprozessor 90 entscheidet,
dass die Bearbeitung entsprechend dem Drehwinkel der Linse abgeschlossen
ist.
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Der
Bedienungsabschnitt 13, der an der Front des Gehäuses der
Vorrichtung 10 zum Bearbeiten einer Linse 10 angeordnet
ist, ist mit dem I/O-Steuerabschnitt 92 verbunden und überträgt die Vorgaben
von dem Operator (das Material der Linse 1 und die Bearbeitung
mit oder ohne eine Anfas-Bearbeitung oder einer Nutenausbildung)
zu dem Mikroprozessor 90. Der Mikroprozessor 90 gibt
die Antwort auf die Vorgaben aus und liefert Informationen über den
Inhalt der Bearbeitung über
den Treiberabschnitt 921 an den Anzeigeabschnitt 12.
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Durch
den Steuerabschnitt 9 werden Daten für das Flachbearbeiten und Daten
für das
Schrägbearbeiten,
die für
das Flachschleifen bzw. das Schrägschleifen
verwendet werden, aus den Daten über
die Form des Linsenrahmens erzeugt. Ferner werden Daten für die Rillung
und Daten für
die Fasung durch eine Berechnung aufgrund der Positionen des gesamten
Umfangsabschnitts (der Koordinaten der Scheitelpunkte auf der Seite
der konvexen Fläche 1a und
auf der Seite der konkaven Fläche 1b)
der Linse 1, die durch die Messeinheit 6 gemessen
werden, aufgrund der Daten über
die Form des Linsenrahmens erzeugt.
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Während der
Bearbeitung treibt der Servomotor-Steuerabschnitt 93 den
X-Achsenmotor und den
Z-Achsenmotor entsprechend den Daten für die Bearbeitung entsprechend
dem Drehwinkel der Linse 1 (der Linsenhaltewelle 41),
der vom Sensor zum Erfassen der Position der Linse 145 erfasst
wird, an, und die Linse 1 wird relativ zum Drehwerkzeug
verstellt. Die Verarbeitung wird auf diese Weise durchgeführt.
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Im
Folgenden werden die Vorgehensweisen der Bearbeitung durch die Vorrichtung
zum Bearbeiten einer Linse 1 beschrieben.
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Die
Linse 1 wird in die Linsenhaltewelle 41 eingesetzt.
Die Daten über
die Form des Linsenrahmens werden an der Vorrichtung zum Messen
der Form des außen
befindlichen Rahmens gelesen, die Vorgaben in Bezug auf die Bearbeitungsbedingungen
(das Material der Linse 1 und die Bearbeitung mit oder
ohne Schrägbearbeitung
oder Rillung) werden vom Bedienungsabschnitt 13 geholt,
und die Vorgaben zum Beginnen der Verarbeitung werden ferner vom
Bedienungsabschnitt 13 empfangen. Dann werden die Vorgehensweisen
für die
Bearbeitung durchgeführt.
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Wenn
der Beginn der Bearbeitung vorgegeben wird, wird die Andrückwelle 41R der
Linsenhaltewelle 41 durch Antreiben des Motors für das Linsenspannfutter 46 in
die Position zum Halten der Linse, die in 6 dargestellt
ist, verstellt, und der Haltedruck wird entsprechend dem Material
eingestellt.
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Zum
Bearbeiten der Linse 1 wird das Hauptdrehwerkzeug 50 durch
Antreiben des Motors 55 gedreht. Die Linseneinheit 4 wird
durch Antreiben der Anhebe- und Absenkeinheit 3 entsprechend
dem Bearbeitungsmaß (dem
Beschneidungsmaß),
das aufgrund des Drehwinkels der Linse 1 (der Ausgabe des Fotosensors 145)
erhalten wird, und der Daten über die
Form des Linsenrahmens abgesenkt. Die Basiseinheit 2 wird
in Richtung der X-Achse in die Position verstellt, wo der Umfangsabschnitt
der Linse 1 auf den Grobschleifer zum Flachschleifen 50a des Hauptdrehwerkzeugs 50 gerichtet
ist. Die Bearbeitungstiefe wird durch die Anhebe- und Absenkeinheit 3 bereitgestellt,
während
die Linse vom Motor zum Antreiben der Linse 45 gedreht
wird, und das Grobschleifen wird auf die bei jedem Drehwinkel der
Linsenhaltewelle 41 berechnete Bearbeitungstiefe durchgeführt.
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Wenn
der Sensor zum Erfassen der Vervollständigung der Bearbeitung 320 der
oben genannten Linseneinheit 4 am gesamten Umfang EIN anzeigt, wird
erfasst, dass das Schleifen abgeschlossen wurde.
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Wenn
die Grobbearbeitung abgeschlossen wurde, wird die Linseneinheit 4 vorübergehend
angehoben. Die Basiseinheit 2 wird in Richtung der X-Achse
in die Position verstellt, wo die Linse 1 auf den Endbearbeitungsschleifer
zum Flachschleifen 50b des Hauptbearbeitungswerkzeugs gerichtet
ist, und das Schleifen wird auf die gleiche Weise durchgeführt wie
beim Grobschleifen. Wenn der Sensor zum Erfassen des Abschlusses
der Bearbeitung 320 der oben genannten Linseneinheit 4 am
gesamten Umfang EIN anzeigt, ist die Bearbeitung des gesamten Umfangsabschnitts
der Linse 1 abgeschlossen.
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Danach
werden die Rillung und die Fasung durch die Endbearbeitungseinheit 7 durchgeführt.
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Wie
oben beschrieben, wird die Linseneinheit 4, die in vertikaler
Richtung verstellt werden kann, durch die Anhebe- und Absenkeinheit 3,
die in vertikaler Richtung mit der Linseneinheit 4 in Kontakt gebracht
oder von dieser getrennt werden kann, angehoben oder abgesenkt.
Die Anhebe- und Absenkeinheit 3 wird von der Position,
wo die Linse 1 mit dem Hauptdrehwerkzeug 50 in
Kontakt gebracht wird, weiter in vertikaler Richtung in die Position
verstellt, die der vorgeschriebenen Bearbeitungstiefe entspricht,
und die Linse 1 wird unter dem vertikalen Druck, der hauptsächlich vom
Gewicht der Linseneinheit 4 gebildet wird, beschliffen.
-
Wie
in 4 und 5 dargestellt, ist zur Erfassung
der Position der vollständigen
Bearbeitung der Sensor zum Erfassen der Vollständigkeit der Bearbeitung 320 mit
einem Sensorarm 300 an der Linseneinheit 4 befestigt.
Der Sensorarm 300 weist die Form eines umgekehrten L auf
und ist an der Linseneinheit 4 solchermaßen gehaltert,
dass der Sensorarm 300 frei verschwungen werden kann. Ein
Endabschnitt des Sensorarms 300 kann mit dem Positionierungselement 34 der
Anhebe- und Absenkeinheit 3 in Kontakt gebracht werden.
Aufgrund der Position der Schwingung des anderen Endabschnitts des
Sensorarms 300 wird erfasst, dass die Linseneinheit 4 die
vorgeschriebene Bearbeitungstiefe erreicht hat.
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Da
der Abstand von der Schwingerwelle 420 zur Erfassungsposition
des Sensors zum Erfassen des Abschlusses der Bearbeitung 320 länger eingestellt
ist als der Abstand von der Schwingerwelle 420 zur Position,
wo der Sensorarm mit dem Positionierungselement 34 in Kontakt
gebracht wird, wird die Verstellung des Arms 301 in Richtung
der Z-Achse zum Erfassen der relativen Verstellung in Richtung der
Z-Achse zwischen der Linseneinheit 4 und dem Postionierungselement 34 verstärkt, und
der untere End abschnitt des Arms 302 kann in dem verstärkten Maß geschwungen
werden. Daher kann die Position der vollständigen Bearbeitung mit großer Genauigkeit
erfasst werden, und die Genauigkeit der Bearbeitung der Linse 1 kann
verbessert werden.
-
In
der obigen Ausführungsform
weist der Sensorarm 300 die Form eines umgekehrten L auf. Diese
Form wird verwendet, um eine Vergrößerung in Richtung nach innen
(in Richtung der Y-Achse) zu verhindern, da die Mechanismen der
Vorrichtung zur Linsenbearbeitung vertikal angeordnet sind. Wenn die
Mechanismen horizontal angeordnet sind, kann der Sensor natürlich eine
lineare Form aufweisen. Der Winkel zwischen dem Sensorarm 301 und
dem Sensorarm 302 kann im Wesentlichen entsprechend der
Anordnung der Mechanismen eingestellt werden.
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In
der obigen Ausführungsform
wird der Sensorarm 300 von der Linseneinheit 4 getragen.
Alternativ dazu kann der Sensorarm von der Anhebe- und Absenkeinheit 3 getragen
werden.
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In
der obigen Ausführungsform
wird die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung angewendet, in
der die Bearbeitung der Linse 1 durch Verstellen der Linsenhaltewelle 41 in
vertikaler Richtung durchgeführt
wird. Die vorliegende Erfindung kann auch auf eine Vorrichtung angewendet
werden, die einen Arm aufweist, der einen Linsenhaltearm auf solche Weise
haltert, dass der Linsenhaltearm auf herkömmliche Weise verschwungen
werden kann. Wenn beispielsweise ein Arm und ein Positionierungselement,
das den Winkel des Arms bestimmt, auf solche Weise eingestellt werden
können,
dass der Arm und das Positionierungselement miteinander in Kontakt
gebracht oder voneinander getrennt werden können, die relative Verstellung
zwischen dem Arm und dem Positionierungselement erfasst wird, nachdem
sie von einem Sensorarm verstärkt
wurde, und die Position des Kontakts zwischen dem Arm und dem Positionierungselement
aufgrund der relativen Verstellung, die vom Sensorarm verstärkt wurde, erfasst
wird, kann die gleiche Wirkung erzielt werden, wie sei für die obige
Ausführungsform
beschrieben wurde. Die vorliegende Erfindung kann auf die gleiche
Weise auf Vorrichtungen angewendet werden, in denen eine Linsenhaltewelle
in horizontaler Richtung verstellt wird.
-
In
der obigen Ausführungsform
ist der Sensor zum Erfassen des Abschlusses der Bearbeitung 320 an
der Linseneinheit 4 angeordnet, die den Sensorarm auf solche
Weise haltert, dass der Sensorarm verschwungen werden kann. Da die
Linseneinheit 4 und das Positionierungselement 34 einander
an der Position der vollständigen
Bearbeitung berühren, kann
der Sensor zum Erfassen der Vollständigkeit der Bearbeitung 320 am
Positionierungselement 34 angeordnet sein.
-
Die
oben offenbarten Ausführungsformen sind
als Beispiele angegeben und es sei darauf hingewiesen, dass die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist.
Vielmehr ergibt sich der Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht
aus der obigen Beschreibung der Ausführungsformen, sondern anhand
der Ansprüche.
Viele Abwandlungen, die in den Bereich der Ansprüche fallen, können bei
der vorliegenden Erfindung durchgeführt bzw. vorgenommen werden.
-
- 1
- Linse
- 2
- Basiseinheit
- 3
- Anhebe-
und Absenk-Einheit
- 4
- Linseneinheit
- 5
- Einheit
der Drehwerkzeuge
- 6
- Messeinheit
- 7
- Endbearbeitungseinheit
- 8
- Einheit
zum Steuern des Bearbeitungsdruckes
- 9
- Steuereinheit
- 10
- Vorrichtung
für die
Bearbeitung einer Linse
- 11
- Abdeckung
- 12
- Anzeigeabschnitt
- 13
- Bedienabschnitt
- 14
- Tür
- 34
- Postionierungselement
- 40
- Rahmen
- 300
- Sensorarm
- 320
- Sensorarm
zum Erfassen der Vollständigkeit der
Bearbeitung