JP2001225265A - レンズ芯出しクランプ方法およびレンズ芯出しクランプ装置ならびにレンズ芯取り機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動クランプ方式によるレンズの芯出し時間
を短縮する。 【解決手段】 固定側ベルホルダ１に吸着したレンズＲ
₁ に向かって、軸方向駆動部４によって可動側ベルホル
ダ２を接近させてクランプする工程で、レンズＲ ₁ をベ
ルホルダ１、２に対して滑らせて初期の芯出しを行な
い、続いて吸着力を解除し、レンズＲ₁ を低圧挟持した
状態で両ベルホルダ１、２を高速回転させることで、レ
ンズＲ₁ の芯出しを完了する。この芯出し工程で、固定
側ベルホルダ１の吸着力を約９８ｋＰａ以下に制御する
ことで、初期の芯出しを効果的に行ない、全体の芯出し
時間を短縮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子であるレ
ンズの外径部を研削していわゆる芯取りを行なうための
レンズ芯取り機等におけるレンズ芯出しクランプ方法お
よびレンズ芯出しクランプ装置ならびにレンズ芯取り機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学素子であるレンズの外径部を研削し
て芯取りを行なうためのレンズ芯取り機は、レンズを保
持して光軸まわりに回転させるレンズクランプ機構と、
回転するレンズの外径部に砥石を当接して研削する砥石
等の研削手段を有し、レンズクランプ機構としては、レ
ンズをクランプする過程でレンズの光軸と回転軸を一致
させるためのいわゆる芯出し機能を備えたレンズ芯出し
クランプ装置が用いられる。

【０００３】図１０は特開昭５８−１６００５１号公報
に開示された一従来例によるレンズ芯出しクランプ機構
を示すもので、これは、図示上向きの固定側ベルホルダ
（下カップ体）１０１にレンズＲ₀ を吸着して仮保持
し、可動側ベルホルダ（上カップ体）１０２を回転させ
ながら下降させて、固定側ベルホルダ１０１に保持され
たレンズＲ₀ に押圧し、固定側ベルホルダ１０１と可動
側ベルホルダ１０２との間にレンズＲ₀ を挟持する過程
で、図１１に示すように、可動側ベルホルダ１０２のレ
ンズ当接部１０２ａとレンズＲ₀ の接触点に作用する接
線力等を利用して、各ベルホルダ１０１、１０２のレン
ズ当接部１０１ａ、１０２ａに対してレンズＲ₀ を滑ら
せることで芯出しを行なうように構成されている。

【０００４】固定側ベルホルダ１０１は、中空部１１１
ａを有するスピンドル１１１と一体的に結合され、スピ
ンドル１１１は軸受１１２によって回転自在に支持され
ている。スピンドル１１１の中空部１１１ａは、ニップ
ル１１１ｂによって図示しない真空吸着ラインに接続さ
れ、固定側ベルホルダ１０１のレンズ当接部１０１ａに
レンズＲ₀ を吸着するための吸着力を発生させる。ま
た、可動側ベルホルダ１０２は、スピンドル１２１の一
端にこれと一体的に結合され、スピンドル１２１は軸受
１２２によって回転自在に支持されている。

【０００５】両ベルホルダ１０１、１０２を回転させる
回転駆動部１０３は、モータ１３０の駆動軸１３０ａの
回転を固定側ベルホルダ１０１のスピンドル１１１に伝
達する回転軸１３１およびギア列１３２、１３３と、モ
ータ１３０の駆動軸１３０ａの回転を可動側ベルホルダ
１０２のスピンドル１２１に伝達するギア列１３４、１
３５を有し、駆動軸１３０ａと回転軸１３１の間は一方
向クラッチ１３６を介して連結されている。

【０００６】一方向クラッチ１３６は、レンズＲ₀ の外
径部を研削するレンズ芯取り工程においてモータ１３０
が正回転するときには、その回転を両スピンドル１１
１、１２１に伝達し、両ベルホルダ１０１、１０２の間
に挟持したレンズＲ₀ を図示しない外径研削用の砥石に
対して回転させる。

【０００７】また、両ベルホルダ１０１、１０２にレン
ズＲ₀ を挟持させる過程のレンズ芯出しクランプ工程に
おいては、モータ１３０を逆回転させ、その回転をギア
列１３４、１３５を介して可動側ベルホルダ１０２のス
ピンドル１２１のみに伝達して、固定側ベルホルダ１０
１に吸着されたレンズＲ₀ に対して可動側ベルホルダ１
０２を相対的に回転させ、前述のようにレンズＲ₀ を滑
らせて偏芯を補正する。

【０００８】また、一対のベルホルダの間にレンズを低
圧挟持し、前記ベルホルダを高速回転させることで、ベ
ルホルダの回転軸とレンズの光軸を一致させる高精度な
芯出しを行なったうえで、砥石による研削加工のための
高圧挟持に切り換えて低速回転を行なう用に構成された
レンズ芯出しクランプ装置も開発されている（特開昭４
８−４８１４０号公報参照）。

【０００９】このような、ベルクランプ式レンズ芯出し
方法の適用の可否は、社団法人日本オプトメカトロニク
ス協会発行の光学素子加工技術‘９０等に開示されてい
るように、レンズの種類や、レンズの曲率等に基づく加
工難易度を表わす係数であるＺ値に基づいて決定され
る。すなわち、図９に示すように、上記のベルクランプ
式によって自動的に芯出しを行なうことのできるＡタイ
プと、機械的あるいは光学的に手動である程度まで芯出
しを行なったうえで自動クランプを行なうＢタイプと、
オートコリメーション方式等の手動による光学的芯出し
方法のみで芯出しを行なうＣタイプに分類される。

【００１０】なお、機械的な芯出し方法としては、ベル
クランプ機構による自動クランプ方法と、インジケータ
を用いる手動芯出し方法があり、また、光学的芯出し方
法としては、オートコリメーション式による手動機、お
よび反射式、透過式による手動機を用いる方法がある。

【００１１】図９によれば、Ｚ係数≧０．１５では、ほ
とんどすべてのレンズに自動クランプが適用可能であ
り、０．１５＞Ｚ係数≧０．１０では手動芯出しと組み
合わせて自動クランプが適用され、０．１０≧Ｚ係数で
は、自動クランプの適用が困難である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、ベルホルダの間にレンズを挟持し、レ
ンズを滑らせて芯出しを行なうレンズ芯出し工程に費や
す時間が長いという未解決の課題がある。

【００１３】加えて、ベルホルダを回転させて偏芯を補
正する過程で、ベルホルダの当接部によってレンズに損
傷を与える。

【００１４】また、ベルホルダでレンズを低圧挟持し、
高速回転でレンズの芯出しを行なうレンズ芯出し方法に
おいても、ベルホルダによるレンズの損傷は少ないが、
やはり、芯出しに費やす時間が長い。

【００１５】特に、上下のカップ体でレンズを挟持する
レンズ保持装置においては、機械の構成に制限を受け
る。

【００１６】特開平８−２５７８８５号公報において
は、レンズに油を塗布し、芯出し効率を高める開示があ
るが、制御の複雑化等により、装置がコスト高となる。

【００１７】さらに、レンズ形状によっては、ベルクラ
ンプ機構による自動芯出しクランプの適用が著しく限定
されるという未解決の課題もある。

【００１８】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、ベルクランプ式のレ
ンズ芯出し機構において、レンズ芯出し工程に費やす時
間が短くてすみ、しかも、芯出しによるレンズやベルホ
ルダの損傷を抑えて、自動クランプ方式による芯出しの
レンズ適用範囲を大幅に拡大し、装置の稼動効率を向上
できるレンズ芯出しクランプ方法およびレンズ芯出しク
ランプ装置ならびにレンズ芯取り機を提供することを目
的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のレンズ芯出しクランプ方法は、一対のベル
ホルダのうちの一方にレンズを吸着保持し、両ベルホル
ダを互いに接近させて前記レンズを狭持するクランプ工
程を有し、該クランプ工程における前記ベルホルダの吸
着力を、前記レンズの芯出しのための所定のレベル以下
に制御することを特徴とする。

【００２０】ベルホルダの吸着力を略９８ｋＰａ以下に
制御するとよい。

【００２１】吸着力を解除したうえで両ベルホルダを高
速回転させる工程を有するとよい。

【００２２】本発明のレンズ芯出しクランプ装置は、軸
方向駆動部によって互いに接近距離間自在である一対の
ベルホルダと、一方のベルホルダにレンズを吸着する吸
着力を発生させるための真空吸着ラインと、両ベルホル
ダを回転させる回転駆動手段と、前記吸着力を前記レン
ズの芯出しのための所定のレベル以下に制御するための
吸着力制御手段を有することを特徴とする。

【００２３】また、軸方向駆動部によって互いに接近距
離間自在である一対のベルホルダと、一方のベルホルダ
にレンズを吸着する吸着力を発生させるための真空吸着
ラインと、両ベルホルダを回転させる回転駆動手段と、
前記吸着力を、前記レンズを前記ベルホルダに搬送する
ための搬送手段の吸着力より低い値に制御するための吸
着力制御手段を有するレンズ芯出しクランプ装置でもよ
い。

【００２４】吸着力制御手段が、真空吸着ラインに設け
られた流量調整手段を備えているとよい。

【００２５】吸着力制御手段として、一方のベルホルダ
に少なくとも１個の貫通孔が設けられていてもよい。

【００２６】

【作用】一方のベルホルダにレンズを吸着保持し、両ベ
ルホルダを互いに接近させてクランプする過程でレンズ
を滑らせて初期の芯出しを行ない、続いてベルホルダの
吸着力を解除したうえでベルホルダを高速回転させ、レ
ンズの芯出しを完了する。

【００２７】レンズをクランプする過程における初期の
芯出しにおいて、レンズを吸着保持するベルホルダの吸
着力が強すぎると、レンズが滑りにくいために初期の芯
出しがほとんど行なわれず、長時間の高速回転による芯
出しが必要となり、また、自動クランプによる芯出し可
能なレンズ形状等も限定される。

【００２８】そこで、ベルホルダの吸着力を略９８ｋＰ
ａすなわち略１ｋｇｆ／ｃｍ² 以下に制御することで、
初期の芯出しを効果的に行ない、高速回転による芯出し
の必要時間を短縮するとともに、自動クランプの適用範
囲を拡大する。

【００２９】レンズの芯出し工程全体に費やす時間を短
縮し、かつ、多品種のレンズに広く自動クランプを適用
可能にすることで、レンズ芯取り機の稼動効率等を大幅
に向上させることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００３１】図１は第１の実施の形態によるレンズ芯出
しクランプ装置を備えたレンズ芯取り機を示すもので、
これは、図示左側の固定側ベルホルダ１に、図２に示す
ようにレンズＲ₁ を吸着して仮保持し、第一の回転駆動
部３によってベルホルダ１、２を低速回転させながら、
可動側ベルホルダ２を左方へ移動させて、固定側ベルホ
ルダ１に保持されたレンズＲ₁ に押圧し、固定側ベルホ
ルダ１と可動側ベルホルダ２との間にレンズＲ₁ を低圧
挟持するクランプ工程において、可動側ベルホルダ２の
レンズ当接部２ａとレンズＲ₁ の接触点に作用する接線
力等を利用して、各ベルホルダ１、２のレンズ当接部１
ａ、２ａに対してレンズＲ₁ を滑らせることで初期の芯
出しを行ない、続いて、レンズＲ₁ の吸着を解除し、両
ベルホルダ１、２の間にレンズＲ₁ を低圧挟持した状態
で、第二の回転駆動部７によって両ベルホルダ１、２を
高速回転させることで、レンズＲ₁ の芯出しを完了する
ように構成されている。

【００３２】固定側ベルホルダ１は、中空部１１ａを有
するスピンドル１１と一体的に結合され、スピンドル１
１は軸受１２によって回転自在に支持されている。スピ
ンドル１１の中空部１１ａは、ニップル１１ｂによって
真空吸着ライン１１ｃに接続され、これによって、固定
側ベルホルダ１のレンズ当接部１ａにレンズＲ₁ を吸着
するための吸着力を発生させる。また、可動側ベルホル
ダ２は、スピンドル２１の一端にこれと一体的に結合さ
れ、スピンドル２１は軸受２２によって回転自在に支持
されている。

【００３３】両ベルホルダ１、２を回転させる第一の回
転駆動部３は、モータ３０の駆動を電磁クラッチ３０ａ
の作動により、固定側ベルホルダ１のスピンドル１１に
伝達する回転軸３２およびギア側３３、３４と、可動側
ベルホルダ２のスピンドル２１に伝達するギア列３５、
３６に連結自在である。

【００３４】第一の回転駆動部３によるベルホルダ１、
２の回転数は、１５０ｒｐｍ以下の低速回転で任意に制
御され、研削手段である砥石１０によってレンズＲ₁ の
外周部等を研削する研削工程（芯取り）等に用いられ
る。

【００３５】両ベルホルダ１、２を回転させる第二の回
転駆動部７は、第一の回転駆動部３とともに回転駆動手
段を構成するもので、モータ７０の駆動を電磁クラッチ
７０ａの作動により、固定側ベルホルダ１のスピンドル
１１に伝達する回転軸３２およびギア側３３、３４と、
可動側ベルホルダ２のスピンドル２１に伝達するギア列
３５、３６に連結自在である。

【００３６】第二の回転駆動部７によるベルホルダ１、
２の回転数は、２０００ｒｐｍ以下の高速回転で任意に
制御され、図１に示すベルホルダ研削ユニット６によ
る、レンズ当接部１ａ、２ａの研削工程と、両ベルホル
ダ１、２を高速回転させて自動クランプによるレンズ芯
出しを行なう工程に用いる。

【００３７】可動側ベルホルダ２を軸方向へ移動させる
軸方向駆動部４は、可動軸すなわち可動側ベルホルダ２
の軸中心を加圧し、移動させるもので、可動側ベルホル
ダ２の回転中心と軸方向駆動部４の駆動軸を合致させた
ピストン４１を有するシリンダ４２と、中心押圧治具４
３、４４、フレキシブルジョイント４５、シリンダ４２
の移動検出用センサ４６等を有する。

【００３８】シリンダ４２は、ベース５上に支持され、
上記のようにシリンダ４２の軸中心と可動側ベルホルダ
２の軸中心は、同一直線上に配設され、中心押圧治具４
３は、シリンダ４２のピストン４１に連結され、中心押
圧治具４４は、フレキシブルジョイント４５に連結さ
れ、可動側ベルホルダ２のスピンドル２１にも連結され
る。

【００３９】シリンダ４２の移動検出用センサ４６は、
シリンダ４２のハウジングに配設され、レンズＲ₁ に可
動側ベルホルダ２が到達したことを検出するセンサであ
り、レンズＲ₁ までの移動距離が変化した場合、移動検
出用センサ４６は、シリンダ４２のハウジングの軸方向
に移動できるように構成されている。

【００４０】シリンダ４２は、図示しない加圧方向切り
換え弁を介して、低圧挟持のための低圧レギュレータ
と、高圧挟持のための高圧レギュレータに接続自在であ
る。加圧方向切り換え弁は、可動側ベルホルダ２の左方
軸方向移動と右方軸方向移動に用いる。高圧レギュレー
タの接続は、レンズＲ₁ の外径部の研削時等であり、低
圧レギュレータとの接続は、レンズＲ₁ を吸着した固定
側ベルホルダ１に向かって可動側ベルホルダ２を軸方向
に移動させ、自動クランプによるレンズ芯出しのために
両ベルホルダ１、２を回転させる工程で行なう。

【００４１】砥石１０の駆動部は、レンズ芯取り機の支
持台であるベース５の上面に配設された送り方向のスラ
イダ１０ａ、軸方向スライダ１０ｂ、砥石回転部１０ｃ
等を有し、砥石回転部１０ｃは、モータ１０ｄの回転を
砥石１０のスピンドル１０ｅに伝達するためのベルト１
０ｆ等を備えている。

【００４２】ベース５は、図１の（ｂ）に示すベルホル
ダ研削手段であるベルホルダ研削ユニット６を、取り付
け手段であるビス等によって取り付けるための切欠部５
１を有し、また、前述のスピンドル１１、２１を回転さ
せるための回転軸３２、ギア列３３〜３６等はベース５
に内蔵されている。

【００４３】ベルホルダ研削ユニット６は、固定側ベル
ホルダ１と可動側ベルホルダ２のレンズ当接部１ａ、２
ａを研削する工程で用いられるもので、ベース５の切欠
部５１に対して着脱自在に構成される。

【００４４】前述のレンズ芯出し工程においては、各ベ
ルホルダ１、２のレンズ当接部１ａ、２ａに偏芯等があ
ると正確な芯出しを行なうことができず、また、各ベル
ホルダ１、２のレンズ当接部１ａ、２ａをレンズＲ₁ に
押し付けることでレンズＲ₁を滑らせるときの摺動抵抗
が大きいと芯出しに時間がかかり、加えて、各ベルホル
ダ１、２のレンズ当接部１ａ、２ａが損傷しやすい。

【００４５】そこでベルホルダ研削ユニット６による形
状補正を行なうものであるが、各ベルホルダ１、２のレ
ンズ当接部１ａ、２ａを研削するときは、第一の回転駆
動部３の電磁クラッチ３０ａをオフにして、各ベルホル
ダ１、２を第二の回転駆動部７によって回転させる。

【００４６】図２に示すように、第二の回転駆動部７
は、モータ７０と、その回転を回転軸３２に伝達するギ
ア列および電磁クラッチ７０ａを有し、前述のように電
磁クラッチ３０ａをオフにすると同時に、電磁クラッチ
７０ａをオンにして、各ベルホルダ１、２を第二の回転
駆動部７によって回転させながら、ベルホルダ研削ユニ
ット６による研削を行なう。

【００４７】ベルホルダ研削ユニット６は、図１の
（ｂ）に示すようにベース５の切欠部５１にビス止め等
によって固定される支持体６１と、これに支持された送
り方向スライダ６２とその上に載置された軸方向スライ
ダ６３と、該軸方向スライダ６３の上面に配設されたバ
イト保持具６４を有する。バイト保持具６４は、各ベル
ホルダ１、２の内径・外径出しおよびレンズ当接部１
ａ、２ａの研削のために超硬、ダイヤ、ＣＢＮ等の刃先
６５ａを有する研削用バイト６５を取り付け自在であ
る。

【００４８】レンズＲ₁ の芯出し工程において、固定側
ベルホルダ１は、前述のように、スピンドル１１の中空
部１１ａおよびニップル１１ｂを介して真空吸着ライン
１１ｃに接続され、吸着ユニット８から発生する吸着力
によってレンズＲ₁ を吸着する。このように固定側ベル
ホルダ１にレンズＲ₁ を吸着し、軸方向駆動部４の駆動
によって可動側ベルホルダ２を固定側ベルホルダ１に向
かって前進させて低圧挟持するクランプ工程で、低速回
転する両ベルホルダ１、２のレンズ当接部１ａ、２ａに
対してレンズＲ₁ を滑らせることである程度の芯出しを
行ない、続いて前記吸着力を解除し、両ベルホルダ１、
２の間にレンズＲ₁ を低圧挟持したまま高速回転に切り
換えて、レンズＲ₁ の光軸と両ベルホルダ１、２の回転
中心を完全に一致させる高精度なレンズ芯出しを行な
う。

【００４９】すなわち、固定側ベルホルダ１にレンズＲ
₁ を吸着した状態で両ベルホルダ１、２の間にレンズＲ
₁ をクランプする工程において行なわれる初期の芯出し
と、固定側ベルホルダ１の吸着力を解除して両ベルホル
ダ１、２の高速回転によって行なわれる高精度な芯出し
によって、レンズＲ₁ の芯出しは完了する。

【００５０】吸着ユニット８は、吸着力となる真空圧を
計測するゲージ８１、真空スイッチ８２、真空源８３お
よび流量調整弁８４を有し、真空源８３から発生される
真空圧を、吸着力制御手段（流量調整手段）である流量
調整弁８４によって、固定側ベルホルダ１からレンズＲ
₁ に作用する吸着力が、初期の芯出しを効果的に行なう
ための所定のレベルである略９８ｋＰａ以下になるよう
に制御する。

【００５１】図７は、図１のレンズ芯取り機によるレン
ズの加工工程を示すフローチャートである。

【００５２】まず、ステップＳ１にて、レンズ芯取り機
の制御ユニットに下記の内容を設定する。 （１）第一、第二の回転駆動部の回転数 （２）芯出し時間

【００５３】ステップＳ２でレンズＲ₁ を固定側ベルホ
ルダ１に吸着させ、ステップＳ３で起動ボタンを押す。
ステップＳ４で砥石１０の回転をスタートし、電磁クラ
ッチ７０ａをオフ、電磁クラッチ３０ａをオンにする。
ステップＳ５で第一の回転駆動部３による両ベルホルダ
１、２の低速回転を開始し、ステップＳ６で軸方向駆動
部４の低圧レギュレータにより可動側ベルホルダ２が左
方へ移動する。

【００５４】ステップＳ７で可動側ベルホルダ２がレン
ズＲ₁ ヘ到達し、移動検出用センサ４６がオンとなっ
て、ステップＳ８でレンズＲ₁ の吸着を解除する。ステ
ップＳ９で第一の回転駆動部３による回転駆動が終了
し、ステップＳ１０で電磁クラッチ３０ａをオフ、電磁
クラッチ７０ａをオンとし、ステップＳ１１で第二の回
転駆動部７による両ベルホルダ１、２の高速回転が開始
され、同時に芯出し時間の計測が始まる。

【００５５】設定された芯出し時間になったら、ステッ
プＳ１２において、軸方向駆動部４の低圧レギュレータ
がオフとなり、高圧レギュレータによる可動側ベルホル
ダ２の加圧が行なわれ、レンズＲ₁ が高圧挟持される。

【００５６】ステップＳ１３で第一の回転駆動部３によ
る両ベルホルダ１、２の回転が開始され、砥石１０によ
るレンズＲ₁ の外径研削等による芯取り工程が開始され
る。

【００５７】ステップＳ１５でレンズＲ₁ の研削が終了
すると、固定側ベルホルダ１にレンズＲ₁ が吸着され、
ステップＳ１６で軸方向駆動部４の高圧レギュレータが
オフ、低圧レギュレータがオンとなり、ステップＳ１７
で低圧レギュレータによって可動側ベルホルダ２が右方
へ移動され、ステップＳ１８で固定側ベルホルダ１の吸
着が解除され、加工ずみのレンズＲ₁ が取り出される。

【００５８】なお、図示しないオートハンド等の搬送装
置によってレンズをレンズ芯取り機に搬入し、固定側ベ
ルホルダに受け渡す工程では、オートハンドによる吸着
力が弱いと、搬送時にレンズが位置ずれを起したり、ベ
ルホルダに対する受け渡し作業が停滞したり、あるいは
レンズ落下等による装置停止等の事故が発生するおそれ
があり、高速搬送が困難となる。特に、大径レンズ等の
高重量のレンズを加工処理するときには作業効率の大幅
な低下が予想される。

【００５９】そこで、レンズを搬送するときには、比較
的高い吸着力が必要となるが、固定側ベルホルダにレン
ズを吸着した状態で可動側ベルホルダを接近させてクラ
ンプする過程でレンズを滑らせて初期の芯出しを行なう
工程では、レンズの吸着力が高いと、レンズが滑りにく
いためにほとんど芯出しが行なわれず、次の高速回転に
よる芯出し時間を長くしなければならず、このためにス
ループットの低下を招く。

【００６０】このような理由から、吸着ユニットの流量
調整弁を用いて、芯出しクランプ工程におけるレンズの
吸着力を略９８ｋＰａすなわち１ｋｇｆ／ｃｍ² 以下の
低圧に制御するものである。

【００６１】このように固定側ベルホルダの吸着力を弱
くして初期の芯出しを効果的に行なうことで、次の高速
回転による、レンズの芯出しに必要な時間を短縮し、従
来の自動クランプ方式に比べて全体の芯出し時間を大幅
に短縮できる。

【００６２】また、従来の自動クランプ方式では適用が
困難とされているＺ係数０．１以下のレンズ形状にも適
用範囲を拡大することができ、さらに、０．１≦Ｚ係数
＜０．１５の場合にも自動クランプ方式のみによる芯出
しが可能となり、しかも芯出し完了までの必要時間が短
縮されるという特筆すべき長所がある。

【００６３】図８はレンズ芯出し工程の吸着力がレンズ
搬送時の高いレベルのままである場合と、吸着力を略９
８ｋＰａ以下の低圧に制御した場合を比較するものであ
る。（ａ）は固定側ベルホルダにレンズを低い吸着力で
真空吸着させて可動側ベルホルダによってクランプした
場合で、高速回転に切り換える直前の時刻Ｔ₂ におい
て、両ベルホルダの回転中心О₁ とレンズの光軸О₂ の
間には角度θ₁ だけずれがある。図８の（ｂ）は搬送時
と同じ吸着力でレンズをクランプした場合で、時刻Ｔ₂
における上記角度ずれはθ₂ である。高速回転による芯
出し終了時にはいずれもベルホルダの回転中心О₁ とレ
ンズの光軸О₂ が完全に一致するが、吸着力が強い
（ｂ）の場合の角度ずれθ₂ は吸着力が低い（ａ）の場
合の角度ずれθ ₁ より大であり、従って、高速回転によ
る芯出し完了時Ｔ₄ までに費やす時間は（ｂ）の場合の
方が長くなる。これは、吸着力が高いとベルホルダのレ
ンズ当接部に対してレンズが滑りにくく、レンズを吸着
した状態で行なう初期の芯出しの効果が少なくなること
による。

【００６４】実験の結果、このような初期の芯出しを効
果的に行なうためには、レンズの吸着力を略９８ｋＰａ
以下に低減することが必要であると判明した。

【００６５】図３は第２の実施の形態によるレンズ芯取
り機を示すもので、これは、ベース５の一端にレンズス
トッカ９０を配設し、その上面に多数のレンズを載置し
ておき、ＸＹロボットに懸下されたオートハンド９１に
よってレンズを取り出して、搬送ベース９２上の搬送手
段であるレンズ搬送装置９３に受け渡して、固定側ベル
ホルダ１にレンズを供給する自動搬送機構９を備えてい
る。

【００６６】ベルホルダ１、２、第一、第二の回転駆動
部３、７、軸方向駆動部４、ベルホルダ研削ユニット
６、吸着ユニット８、砥石１０等については第１の実施
の形態と同様であるから同一符号で表わし、説明は省略
する。

【００６７】自動搬送機構９のレンズ搬送装置９３は、
搬送ベース９２上をシリンダ９３ａによって往復移動す
る搬送台９３ｂと、搬送台９３ｂ上のレンズを吸着して
固定側ベルホルダ１に受け渡すオートハンド９３ｃを、
搬送台９３ｂに向かって旋回させる旋回シリンダ９３ｄ
と、オートハンド９３ｃを上下動させるシリンダ９３ｅ
と、オートハンド９３ｃを固定側ベルホルダ１に向かっ
て旋回させる旋回シリンダ９３ｆ等を有する。図４に示
すように、レンズ搬送装置９３のオートハンド９３ｃと
レンズストッカ９０のオートハンド９１の吸着力は、そ
れぞれ固定側ベルホルダ１の吸着力を発生させる吸着ユ
ニット８の真空源８３によるものであり、真空スイッチ
８５ａ、８５ｂを介して各オートハンド９１、９３ｃに
所定のタイミングで伝達され、レンズの受け渡しを行な
う。

【００６８】レンズ搬送時のオートハンド９１、９３ｃ
の吸着力は、オートハンド９３ｃから固定側ベルホルダ
１がレンズを受け取るときの吸着力と同様に、大型で高
重量のレンズを安定保持できる程度の高いレベルの吸着
力が必要である。レンズを固定側ベルホルダ１に吸着さ
せたのちは、第１の実施の形態と同様に流量調整弁８４
によって吸着力を略９８ｋＰａ以下の低いレベルに低減
し、両ベルホルダ１、２によってレンズをクランプする
過程での初期芯出しを効果的に行ない、続いて吸着力を
解除し、高速回転による芯出しを開始する。

【００６９】このようにして、レンズ芯出しを効率的に
行ない、短時間で芯出しを完了する。

【００７０】図５は第３の実施の形態を示すもので、こ
れは、吸着ユニット８に流量調整弁８４を設ける替わり
に、固定側ベルホルダ１に貫通孔１ｂを設けることで、
自動搬送機構９のオートハンド９１、９３ｃの吸着力よ
り固定側ベルホルダ１の吸着力の方が低くなるように構
成したものである。

【００７１】固定側ベルホルダ１に設ける貫通孔１ｂの
数は、１個でもよいし、複数でもよい。

【００７２】ベルホルダ１、２、第一、第二の回転駆動
部３、７、軸方向駆動部４、ベース５、ベルホルダ研削
ユニット６、吸着ユニット８、砥石１０、オートハンド
９１、９３ｃ等については第２の実施の形態と同様であ
るから、同一符号で表わし、説明は省略する。

【００７３】次に、以下の評価レンズを用いて比較実験
を行なった。

【００７４】

【００７５】≪共通加工条件≫ 加工時間 ６０秒 低圧加圧 ６８ｋＰａ 高圧加圧 １９６ｋＰａ 研削液 油性 第一の回転駆動部によるベルホルダ回転数１０ｒｐｍ

【００７６】個別加工条件は以下のように設定した。

【００７７】加工条件Ａ 第１の実施の形態による第二
の回転駆動部によるベルホルダ 回転数（高速芯出し回転数）８００ｒｐｍ ベルホルダの吸着力９８ｋＰａ（７６ｃｍＨｇ） 芯出し回転数立ち上げ時間は０．３秒

【００７８】 加工条件Ｂ 第二の回転駆動部によるベルホルダ 回転数（高速芯出し回転数）８００ｒｐｍ ベルホルダの吸着力４９ｋＰａ（３８ｃｍＨｇ） 芯出し回転数立ち上げ時間は０．３秒

【００７９】加工条件Ｃ 第３の実施の形態による第二
の回転駆動部によるベルホルダ 回転数（高速芯出し回転数）８００ｒｐｍ 固定側ベルホルダの貫通孔径φ０．７５ｍｍ ベルホルダの吸着力４９ｋＰａ（３８ｃｍＨｇ） 芯出し回転数立ち上げ時間は０．３秒

【００８０】加工条件Ｄ 特開昭４８年４８１４０号公
報に記載の装置における第二の回転 駆動部でのベルホルダ回転数８００ｒｐｍ ベルホルダの吸着力１１７．６ｋＰａ（９１ｃｍＨｇ） 芯出し回転数立ち上げ時間は０．３秒

【００８１】上記の共通加工条件・共通加工条件・機械
条件にて、設定した個別加工条件での優位性を評価した
結果、加工条件Ａ〜Ｃの場合に、芯出し時間は短く、か
つ、偏芯および偏芯バラツキ幅も小さく、またベルホル
ダの耐久性も優位であることが判明した。

【００８２】図６の（ａ）に示すように、芯出し時間に
ついては、加工条件Ａの場合に、加工条件Ｄに対して約
４５％を短縮でき、また、加工条件Ｂ、Ｃは、約６３％
を短縮できた。

【００８３】偏芯および偏芯バラツキ幅は、図６の
（ｂ）に示すように、加工条件Ａの偏芯量の平均値は、
加工条件Ｄに対して約１／２を縮小でき、また、加工条
件Ｂ、Ｃは、約１／３に縮小できた。

【００８４】加工条件Ａの偏芯バラツキ幅は、加工条件
Ｄに対して約３６％を削減でき、また、加工条件Ｂ、Ｃ
は約５５％を削減できた。

【００８５】さらに、ベルホルダの耐久性は、図６の
（ｃ）に示すように、加工条件Ａのベルホルダの耐久性
は、加工条件Ｄに対しては約３倍、また、加工条件Ｂ、
Ｃは約４倍アップさせることができた。

【００８６】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００８７】ベルクランプ式のレンズ芯出し機構におい
て、レンズの芯出し工程に費やす時間を短縮し、かつ、
レンズやベルホルダの損傷を抑えて、自動クランプによ
る芯出しの適用範囲を拡大できる。これによって、レン
ズ芯取り機の稼動効率等を大きく改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態によるレンズ芯取り機を示す
もので、（ａ）はレンズ芯取り機を示す斜視図、（ｂ）
はベルホルダ研削ユニットのみを示す斜視図である。

【図２】図１の装置のベルホルダ駆動部を示す図であ
る。

【図３】第２の実施の形態によるレンズ芯取り機を示す
もので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はベルホルダ研削
ユニットのみを示す斜視図である。

【図４】図３の装置のベルホルダ駆動部を示す図であ
る。

【図５】第３の実施の形態によるレンズ芯取り機を示す
もので、（ａ）はベルホルダ駆動部を示す図、（ｂ）は
固定側ベルホルダを拡大して示す拡大断面図である。

【図６】比較実験の結果を示すもので、（ａ）は加工条
件と芯出し時間、（ｂ）は加工条件と偏芯評価結果、
（ｃ）は加工条件とベルホルダ耐久評価結果の関係をそ
れぞれ示すグラフである。

【図７】図１の装置による芯取り加工のフローチャート
を示す図である。

【図８】ベルホルダの吸着力が高い場合と低い場合のレ
ンズ芯出しを比較する図である。

【図９】レンズの形状に合わせた芯出し方法を説明する
図である。

【図１０】一従来例による芯出し機構を示す図である。

【図１１】図１０の装置による芯出し工程を説明する図
である。

【符号の説明】

１ 固定側ベルホルダ １ｂ 貫通孔 ２ 可動側ベルホルダ ３ 第一の回転駆動部 ４ 軸方向駆動部 ５ ベース ６ ベルホルダ研削ユニット ７ 第二の回転駆動部 ８ 吸着ユニット ９ 自動搬送機構 １０ 砥石

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のベルホルダのうちの一方にレンズ
   を吸着保持し、両ベルホルダを互いに接近させて前記レ
   ンズを狭持するクランプ工程を有し、該クランプ工程に
   おける前記ベルホルダの吸着力を、前記レンズの芯出し
   のための所定のレベル以下に制御することを特徴とする
   レンズ芯出しクランプ方法。
2. 【請求項２】 ベルホルダの吸着力を略９８ｋＰａ以下
   に制御することを特徴とする請求項１記載のレンズ芯出
   しクランプ方法。
3. 【請求項３】 一方のベルホルダの真空吸着ラインに設
   けられた流量調整手段によって吸着力を低減することを
   特徴とする請求項１または２記載のレンズ芯出しクラン
   プ方法。
4. 【請求項４】 一方のベルホルダに設けられた貫通孔に
   よって吸着力を低減することを特徴とする請求項１また
   は２記載のレンズ芯出しクランプ方法。
5. 【請求項５】 吸着力を解除したうえで両ベルホルダを
   高速回転させる工程を有することを特徴とする請求項１
   ないし４いずれか１項記載のレンズ芯出しクランプ方
   法。
6. 【請求項６】 軸方向駆動部によって互いに接近距離間
   自在である一対のベルホルダと、一方のベルホルダにレ
   ンズを吸着する吸着力を発生させるための真空吸着ライ
   ンと、両ベルホルダを回転させる回転駆動手段と、前記
   吸着力を前記レンズの芯出しのための所定のレベル以下
   に制御するための吸着力制御手段を有するレンズ芯出し
   クランプ装置。
7. 【請求項７】 軸方向駆動部によって互いに接近距離間
   自在である一対のベルホルダと、一方のベルホルダにレ
   ンズを吸着する吸着力を発生させるための真空吸着ライ
   ンと、両ベルホルダを回転させる回転駆動手段と、前記
   吸着力を、前記レンズを前記ベルホルダに搬送するため
   の搬送手段の吸着力より低い値に制御するための吸着力
   制御手段を有するレンズ芯出しクランプ装置。
8. 【請求項８】 吸着力制御手段が、真空吸着ラインに設
   けられた流量調整手段を備えていることを特徴とする請
   求項６または７記載のレンズ芯出しクランプ装置。
9. 【請求項９】 吸着力制御手段として、一方のベルホル
   ダに少なくとも１個の貫通孔が設けられていることを特
   徴とする請求項６または７記載のレンズ芯出しクランプ
   装置。
10. 【請求項１０】 吸着力制御手段が、吸着力を略９８ｋ
    Ｐａ以下に低減するように構成されていることを特徴と
    する請求項６ないし９いずれか１項記載のレンズ芯出し
    クランプ装置。
11. 【請求項１１】 ベルホルダの真空吸着ラインの真空源
    によって、搬送手段の吸着力が発生されるように構成さ
    れていることを特徴とする請求項７ないし１０いずれか
    １項記載のレンズ芯出しクランプ装置。
12. 【請求項１２】 請求項６ないし１１記載のレンズ芯出
    しクランプ装置と、これによって保持されたレンズの外
    径部を研削する研削手段を備えたレンズ芯取り機。