JP2004034166A - レンズ加工システム - Google Patents
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Abstract
【課題】加工の効率化とシステムの省スペース化を図ることができるレンズ加工システムを提供する。
【解決手段】複数のレンズ収納トレイを上下方向に並べて載置し、レンズ収納トレイを順次上下方向の所定の位置まで移動させる第１ステージと、上下方向の受取り位置でレンズ収納トレイを受け取り、上下方向に並べて載置する第２ステージと、前記第１ステージから第２ステージにレンズ収納トレイを移動させる移動手段とを持つストックユニットを備える。さらに、加工済みのレンズを未加工時に収納されていたトレイに戻す搬送ユニットを備え、加工ユニットを複数台横に並べて配設し、加工ユニットの手前側にストックユニットを複数台横に並べて配設し、搬送ユニットの移動路を加工ユニットの手前側に平行に設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】複数のレンズ収納トレイを上下方向に並べて載置し、レンズ収納トレイを順次上下方向の所定の位置まで移動させる第１ステージと、上下方向の受取り位置でレンズ収納トレイを受け取り、上下方向に並べて載置する第２ステージと、前記第１ステージから第２ステージにレンズ収納トレイを移動させる移動手段とを持つストックユニットを備える。さらに、加工済みのレンズを未加工時に収納されていたトレイに戻す搬送ユニットを備え、加工ユニットを複数台横に並べて配設し、加工ユニットの手前側にストックユニットを複数台横に並べて配設し、搬送ユニットの移動路を加工ユニットの手前側に平行に設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ加工システムに関する。
【０００２】
【従来技術】
近年では眼鏡店舗で行われていた眼鏡レンズの周縁加工を集約化して行う加工センタが設けられている。ここでは、眼鏡店舗からの注文に応じて多数のレンズを集中的に加工する。集中加工に際しては、レンズ加工に関連する一連の工程において、できるだけ作業者の手を省いた省力化が望まれている。このため、レンズを自動搬送してレンズ周縁加工機にセットし、加工機により加工したレンズを再び取り出してトレイ等に戻す自動搬送のシステムが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動搬送システムは、例えば、レンズが入れられたトレイをベルトコンベアにより搬送し、ロボットハンドによりレンズをトレイから取り出し、加工機にセットするように構成されていた。このため、システムが大掛かりになり、全体の設置スペースを多く必要としていた。特に、複数の加工機を設置する場合、回旋型のアームを持つロボットハンドの回りに加工機を設置していたので、多くのスペースが必要であった。また、各装置ユニットの設置や移動も容易でなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、加工の効率化とシステムの省スペース化を図ることができるレンズ加工システムを提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 眼鏡レンズの周縁を加工するレンズ加工システムにおいて、複数のレンズ収納トレイを上下方向に並べて載置し、レンズ収納トレイを順次上下方向の所定の位置まで移動させる第１ステージと、上下方向の受取り位置でレンズ収納トレイを受け取り、上下方向に並べて載置する第２ステージと、前記第１ステージから第２ステージにレンズ収納トレイを移動させる移動手段とを持つストックユニットを備えることを特徴とする。
（２） （１）のレンズ加工システムにおいて、さらに加工済みのレンズを未加工時に収納されていたレンズ収納トレイに戻す搬送ユニットを備え、前記レンズ収納トレイにはホストコンピュータからのレンズ加工に関するデータを得るための識別子が設けられていることを特徴とする。
（３） （１）のレンズ加工システムは、さらに、レンズ収納トレイからレンズを取り出し、眼鏡レンズの周縁を加工する加工ユニットにレンズを搬送すると共に、加工済みレンズを加工ユニットから取り出し、未加工時に収納されていたレンズ収納トレイに戻す搬送ユニットを備え、前記加工ユニットを複数台横に並べて配設し、該配設された複数台の加工ユニットの手前側に前記ストックユニットを複数台横に並べて配設し、前記搬送ユニットの移動路を前記加工ユニットの手前側に平行に設けたことを特徴とする。
（４） （３）のレンズ加工システムは、さらに、レンズの屈折面にカップを取り付けるブロッカーユニットを備え、該ブロッカーユニットを前記搬送ユニットの移動路の周囲に配設したことを特徴とする。
（５） （３）のレンズ加工システムにおいて、前記加工ユニット、ストックユニット及びレンズ搬送ユニットを、キャスタが取り付けられた基台の上に配設し、各ユニットを一体的に移動可能としたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置システムの概略正面図、図２は眼鏡レンズ加工装置システムを上から見た平面図である。
眼鏡レンズ加工装置システム１は、２台のレンズ加工ユニット１００ａ，１００ｂと、眼鏡レンズＬＥを搬送するロボットハンドユニット（ＲＨユニット）２００と、レンズＬＥに加工治具であるカップを取り付けるブロッカーユニット３００と、レンズＬＥが左右一対で入れられるレンズ収納トレイ４０１をストックする、２台のストックユニット４００ａ，４００ｂと、加工済みのレンズＬＥに付着した研削水を取り除くための水切りユニット５００と、各ユニットを制御するシステム制御部６００と、を備える。システム制御部６００は、発注データを管理するホストコンピュータ（ホストＰＣ）６２０と接続されている。
【０００７】
２台のレンズ加工ユニット１００ａ、１００ｂ及びブロッカーユニット３００は、システム１のテーブル２０上に横に並んで設置されている。ＲＨユニット２００は、２台の加工ユニット１００に平行に延びる直線的な移動路３０に沿って移動する。ストックユニット４００ａ，４００ｂは、移動路３０を挟んで加工ユニット１００ａ、１００ｂの手間側に設けられている。水切りユニット５００は、図２における移動路３０の右側端部に設けられている。こうした各ユニットの設置のレイアウトにより、レンズＬＥの加工の進行状態が、作業者から観察しやすい状態となっている。
【０００８】
システム１の各ユニットはベース１０の上に搭載されている。ベース１０にはキャスタ１１が取り付けられており、システム１の各ユニットが一体的に移動可能とされている。また、テーブル２０の下には、加工ユニット１００ａ，１００ｂが加工時に使用する研削水を蓄える循環式タンクが、それぞれ収納されている。タンクに蓄えられた研削水は、ポンプにより汲み上げられて加工ユニット１００ａ，１００ｂにそれぞれ供給される。
【０００９】
次に、システム１が持つ各ユニットについて説明する。
＜加工ユニット＞ 図３は加工ユニット１００ａの構成を説明する図である。加工ユニット１００ａは、上下に伸びるチャック軸１１１とチャック軸１１２により、被加工レンズＬＥを挟持する。上側のチャック軸１１１は、サブベース１０２の中央に備えられた上下機構部１１０により上下方向に移動され、また、ホルダ１１２に備えられたモータ１１５により回転される。下側のチャック軸１１２は、メインベース１０１に固定されたホルダ１２０に回転可能に保持されており、モータ１２３により上側のチャック軸１１１と同期して回転される。
【００１０】
レンズＬＥをチャック軸１１１，１１２に保持させるときは、図４に示す如く、レンズＬＥに加工治具となるカップ３９０を、粘着パッド３９８を介して取り付けておく。カップ３９０は後述するブロッカーユニット３００により、自動的に取り付けられる。カップ３９０は円柱形状の基部３９１と、裾が広がった鍔部３９２を持つ。基部３９１には、横キー溝３９１ａと、レンズＬＥを取り付ける際の上下方向（眼鏡装用時の上下方向を言う）を決めるための縦キー溝３９１ａが形成されている。一方、チャック軸１１２には、カップ３９０の基部３９１を挿入するためのカップホルダ１１３が取り付けられている。カップホルダ１１３は、図５に示す如く、鍔部３９２を受ける受け部１１３ａが形成されており、さらに受け部１１３ａの底には、カップ３９０の横キー溝３９１ａに嵌合する横キー１１３ｂが形成されている。加工時にはカップ３９０の横キー溝３９１ａを横キー１１３ｂに合わせることにより、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０をカップホルダ１１３に装着し、上側のチャック軸１１１を下降させて、レンズＬＥを２つのチャック軸１１１，１１２により保持させる。
【００１１】
チャック軸１１１，１１２に保持されたレンズＬＥは、砥石１５１をそれぞれ回転軸に持つ研削部１５０Ｒ、１５０Ｌにより、２方向から加工される。砥石１５１は、プラスチック粗砥石、ヤゲン溝を持つ仕上砥石、面取砥石から構成されている。研削部１５０Ｒ、１５０Ｌは、左右対称であり、それぞれサブベース１０２に備えられた移動機構により、上下及び左右方向に移動される。サブベース１０２の中央奥側には、レンズ形状測定部１６０が収納されている。また、レンズＬＥの加工時には、図示を略すノズルからレンズＬＥの加工部分に向けて研削水が噴射される。図１において、１８０は加工窓である。
なお、この加工ユニット１００ａの構成は、本出願人による特開平９−２５３９９９号公報のものと基本的に同様である。加工ユニット１００ｂは、加工ユニット１００ａと同じ構成である。
【００１２】
＜ＲＨユニット＞ 図６はＲＨユニット２００の構成を説明する図である。横移動ベース２１０は、ボールネジ２０３の回転により、移動路３０の方向に延びる２本のレール２０２に沿って移動される。ボールネジ２０３は図示を略すモータによって回転される。横移動ベース２１０の上には、基部２１２が取り付けられている。基部２１２には、上下スライド部２１４が上下移動可能に取り付けられている。上下スライド部２１４は、基部２１２に配置されたモータ及ぶスライドレール等からなる上下移動機構により、上下移動される。上下スライド部２１４の上部には、垂直軸Ａ１を中心に回転する第１アーム２１６が取り付けられている。第１アーム２１６は、上下スライド部２１４内に設けられたモータ等の回転機構により回転される。第１アーム２１６の先の下部には、垂直軸Ａ２を中心に回転する第２アーム２１８が取り付けられている。第２アーム２１８は、第１アーム２１６内に設けられたモータ等の回転機構により回転される。第２アーム２１８の先端側には、水平軸Ａ３を中心に回転する第３アーム２２０が取り付けられている。第３アーム２２０は、第２アーム２１８内に設けられたモータ等の回転機構により回転される。さらに、第３アーム２２０の先端には、レンズＬＥを吸着して保持する吸着部２２２が設けられている。
【００１３】
吸着部２２２は、図７に示す如く、水平軸Ａ３に直交する方向に延びる筒部材２２３と、この筒部材２２３に取り付けられた吸着ベローズ２２４とからなる。吸着ベローズ２２４は、蛇腹構造をしたゴム等の弾性体材料で形成されている。吸着ベローズ２２４、筒部材２２３及び第３アーム２２０には、空気が通る経路が形成されており、その経路はエアーポンプ２３０に繋げられたチューブ２３２に接続されている。エアーポンプ２３０を吸引駆動させることにより、レンズＬＥは吸着ベローズ２２４に吸着保持される。エアーポンプ２３０の吸引駆動を停止して、吸引を大気圧に戻すことにより、レンズＬＥの吸着が解除される。また、エアーポンプ２３０は空気を送出す機能を持ち、吸着ベローズ２２４からの空気の送出により、加工ユニット２００ａ，２００ｂの加工時にレンズＬＥに付着した研削水をある程度吹き飛ばす。
【００１４】
＜ブロッカーユニット＞ ブロッカーユニット３００の構成を、図８〜図１０により説明する。図８はブロッカーユニット３００の正面概略図、図９は側面概略図、図１０は測定光学系の概略構成図である。
ブロッカーユニット３００の筐体３０１には、レンズＬＥの軸を検出する測定光学系３１０と、レンズＬＥの前側屈折面にカップ３９０を取り付けるアーム３２０と、このアーム３２０を移動する機構が備えられている。また、ブロッカーユニット３００は、カップ３９０を供給するカップ供給部３５０を備える。
【００１５】
図１０において、３１１は照明光源、３１２は凹面鏡である。光源３１１からの照明光は、凹面鏡３１２により測定光軸Ｌ１に沿って反射され、略平行光束とされる。レンズテーブル３１３には指標板３１４が配置されており、その上にはレンズＬＥを受ける３本の支持ピン３１５が設けられている。指標板３１４は、光軸Ｌ１を中心に格子状に配置された多数のドット指標を持つ。指標板３１４の下には、半透明のスクリーン板３１６が配置されており、ドット指標が投影される。スクリーン板３１６にはミラー３１７が配置されており、その反射方向にＣＣＤカメラ３１８が配置されている。カメラ３１８はスクリーン板３１６に投影されたドット指標像を撮像する。制御部３１９はカメラ３１８からの出力信号により、レンズＬＥの光学中心位置と柱面軸の方向を検出する。ドット指標による光学中心位置と柱面軸の方向の検出については、本出願人による特開平１１−２８７９７２号に記載されている。
【００１６】
アーム３２０は、カップ３９０の基部３９１を装着する装着部３２１を持つ。装着部３２１の内部には、基部３９１のキー溝３９１に嵌合するキーが形成されており、基部３９１を差し込んだままカップ３９０を持ち上げられるように、適度な力で保持するクリック機構が設けられている。装着部３２１はモータ等から構成される回転機構３２３により回転可能とされている。また、アーム３２０は、筐体３０１内に設けられた移動機構３２５により、図８、９における水平方向（Ｘ，Ｙ方向）と上下方向（Ｚ方向）に移動可能とされている。移動機構は、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に移動するためのモータやスライド機構等からなる。制御部３１９は、カメラ３１８により検出されたレンズＬＥの光学中心にカップ３９０の中心を位置させるべく、移動機構３２５の駆動を制御し、アーム３２０をＸＹ方向に移動する。また、レンズＬＥが柱面軸を持つ場合、回転機構３２３の駆動を制御し、レンズＬＥの柱面軸に合わせるべくカップ３９０を回転する。その後、アーム３２０を下方に移動し、カップ３９０をレンズＬＥの前側屈折面に取り付ける。
【００１７】
カップ供給部３５０の構成を説明する。カップ３９０は粘着パッド３９８を介して、テープ３５２の所定位置に予め貼り付けられている。第１リール３５４には、カップ３９０が貼り付けられたテープ３５２が巻かれている。テープ３５２は、複数のローラ３５４を経由して第２リール３５６に巻き取られる。テープ３５２には、途中に配置されたモータ３５８に噛み合うギヤ３５９により送られ、同時にモータ３５８の回転が、図示を略すベルトによって第２リール３５６に伝達される。ギヤ３５９には、テープ３５２の幅方向の両端に形成されたスリット３５３（図１１参照）に係合する爪が形成されており、ギヤ３５９の回転によりテープ３５２を送出す構造となっている。
【００１８】
このような構成のカップ供給部３５０により、所定位置に送出されたカップ３９０は、アーム３２０の下降移動により、装着部３２１にその基部３９１が装着される。そして、アーム３２０の上昇移動により、テープ３５２から剥がされてレンズＬＥへの取付け位置まで運ばれる。
【００１９】
＜ストックユニット＞ 図１、２において、ストックユニット４００ａ，４００ｂは同じ構成であり、トレイ４０１を載せるためのステージ４１０，４２０を備える。ステージ４１０，４２０は、それぞれ昇降機構４１２，４２２により上下に移動される。トレイ４０１は縦（上下方向）に積み重ねてステージ４１０，４２０に搭載可能であり、片方のステージ４１０に１０個のトレイ４０１を搭載できる。加工済みのレンズＬＥが入れられたトレイ４０１は、ハンド部４３０によって、ステージ４１０側からステージ４２０側に移される。ハンド部４３０は、トレイ４０１の側面を挟持する２つのハンド４３１，４３２を備える。ハンド４３１，４３２は、移動機構部４３３により、互いに相対接近・離反駆動されるようになっている。また、ハンド４３１，４３２は、移動機構部４３３により左右方向（図１の横方向）に移動されるようになっている。
【００２０】
なお、トレイ４０１には、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０の基部３９１を差し込む挿入孔が２個（左右一対分）設けられている。また、各トレイ４０１には、作業番号が登録された識別子であるＩＤタグ４０２が設けられている。このＩＤタグ４０２の作業番号は、ＩＤタグ読取器４４０により読み取られる。
【００２１】
＜水切りユニット＞ 図１２は、水切りユニット５００の概略構成図である。レンズＬＥは、同軸の２つの保持軸５１０，５２０により挟持される。下側の保持軸５１０はベース５０１に回転可能の保持されており、モータ５０２及びギヤ５０３等から構成される回転機構５０５により回転される。保持軸５１０にはカップホルダ５１３が固定されている。このカップホルダ５１３は、図５に示したカップホルダ１１３と同じ構造となっており、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０が装着される。上側の保持軸５２０は保持軸５１０の軸を有し、その下には、レンズ押え部５２１が設けられている。レンズ押え部５２１は、レンズＬＥの後面を押える３つのピン５２３が取り付けられている。保持軸５２０は上下移動するアーム５３０に回転可能に保持されている。アーム５３０とレンズ押え部５２１の間には、バネ５２５が挿入されている。このバネ５２５によりレンズ押え部５２１は、常時下方に付勢されている。アーム５３０を下方に下げることにより、レンズＬＥは２つの保持軸５１０，５２０により保持される。アーム５３０は、モータ５３１、ガイドレール５３２、送りネジ５３３等から構成される上下移動機構５３５により、上下方向に移動される。
【００２２】
ここで、回転機構５０５はレンズＬＥを高速回転することにより、レンズＬＥに付着した水を遠心力により、吹き飛ばす。このときの回転速度は、好ましくは２５００ｒｐｍ（回／分）以上である。
次に、上記のようなシステム１の動作を説明する。ホストＰＣ６２０には、各眼鏡店からの発注データがインターネット等の通信手段を介して入力されている。各発注データには作業番号が付与され、その作業番号はレンズＬＥが入れられるトレイ４０１に設けられたＩＤタグ４０２に登録される。各トレイ４０１には、発注データに応じたレンズＬＥを左右一対にし、また、レンズの前側屈折面（凸面）を上にして入れておく。レンズＬＥが入れられたトレイ４０１を複数個用意し、これをストックユニット４００ａ，４００ｂの各ステージ４１０側に積み重ねて搭載しておく。各ステージ４１０には、それぞれ１０個のトレイ４０１が搭載可能である。ストックユニット４００ａ，４００ｂはシステム１の手前側に配設されているので、トレイ４０１の設置及び取り出しが容易である。
【００２３】
トレイ４０１の準備が完了後、システム制御部６００に設けられたスタートスイッチを押してシステム１の加工動作を作動させる。システム制御部６００は、まず、ストックユニット４００ａ側のステージ４１０を上昇させ、一番上に搭載されたトレイ４０１を所定の受け渡し位置に位置させる。トレイ４０１の作業番号は、ＩＤタグ読取器４４０により読み取られ、システム制御部６００に入力される。システム制御部６００は、作業番号に対応したレンズ加工に関するデータを加工ユニット１００ａに送る。なお、ストックユニット４００ａ側のレンズＬＥは、加工ユニット１００ａ側で加工し、ストックユニット４００ｂ側のレンズＬＥは、加工ユニット１００ｂ側で加工するように対応付けられている。
【００２４】
システム制御部６００は、ストックユニット４００ａ側のトレイ４０１に入れられた右眼用のレンズＬＥを初めに加工すべく、ＲＨユニット２００を作動させる。ＲＨユニット２００はストックユニット４００ａ側まで移動路３０に沿って移動し、第１アーム２１６及び第２アーム２１８を回転動作し、また、上下スライド部２１４を下降し、第３アーム２２０の先端に取り付けられた吸着部２２２を、右眼用レンズＬＥの上に位置させる。その後、エアーポンプ２３０を吸引駆動させる。これにより、レンズＬＥが吸着部２２２に吸着される。
【００２５】
レンズＬＥを保持したＲＨユニット２００は、ブロッカーユニット３００のレンズテーブル３１３までレンズＬＥを搬送させた後、エアーポンプ２３０の吸引駆動を停止して、レンズＬＥをレンズテーブル３１３の支持ピン３１５上に載置する。システム制御部６００は、ＲＨユニット２００を退避させた後、ブロッカーユニット３００を作動させる。
【００２６】
ブロッカーユニット３００の制御部３１９は、測定光学系により検出されるレンズＬＥの光学中心及び柱面軸の方向を得る。また、制御部３１９は、アーム３２０をＸＹ方向に移動し、カップ供給部３５０により所定位置に供給されてきたカップ３９０上に装着部３２１を位置させた後、アーム３２０を下降させる。これにより、装着部３２１にカップ３９０の基部３９１が装着される。その後、アーム３２０を上昇させることにより、カップ３９０はテープ３５２から剥がされる。このとき、パッド３９８はカップ３９０側に張り付いたままテープ３５２から容易に剥がれるように、テープ３５２の表面が処理されている。テープ３５２からカップ３９０が剥がされると、カップ供給部３５０によりテープ３５２が送られ、次のカップ３９０が所定の供給位置にセットされる。
【００２７】
制御部３１９は、装着部３２１にカップ３９０が装着されたら、カップ３９０の中心がレンズＬＥの光学中心に合うように、アーム３２０をＸＹ方向に移動する。また、レンズＬＥが柱面度数を持つ場合、検出された柱面軸方向とカップ３９０の取り付けの基準方向とが所定の関係にるように、装着部３２１を回転させる。この移動と回転が完了したら、アーム３２０を下降させる。これにより、カップ３９０がレンズＬＥの前側屈折面に取り付けられる。アーム３２０を所定の高さまで上昇させると、装着部３２１にカップ３９０の基部３９１が装着されたままであるので、レンズＬＥも持ち上げられる。その後、装着部３２１の取付け中心位置がレンズ受け渡しの基準位置となるように、アーム３２０が移動される。
【００２８】
カップ３９０の取付けの完了後、システム制御部６００は、再びＲＨユニット２００を作動させる。ＲＨユニット２００は、ブロッカーユニット３００のレンズ搬送位置まで移動し、装着部３２１により持ち上げられているレンズＬＥを吸着する。このとき、ＲＨユニット２００は、軸Ａ３を中心に第３アーム２２０を回転させ、吸着部２２２を上に向ける。そして、装着部３２１により持ち上げられているレンズＬＥの後側屈折面（凹面）に吸着ベローズ２２４に当接させた後、エアーポンプ２３０の吸引駆動によりレンズＬＥを吸着する。上下スライド部２１４を下降させることにより、レンズＬＥと共に装着部３２１からカップ３９０が引き抜かれる。
【００２９】
次に、ＲＨユニット２００は、吸着部２２２に吸着したレンズＬＥを加工ユニット１００ａまで搬送する。ＲＨユニット２００は、軸Ａ３を中心に第３アーム２２０の回転により、吸着部２２２を下に向け、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０を下側に位置させる。第１アーム２１６及び第２アーム２１８の回転移動により、吸着部２２２の中心と加工ユニット１００ａが有するチャック軸１１２の中心軸とを一致させる。その後、上下スライド部２１４を下降動作させることにより、カップホルダ１１３にカップ３９０の基部３９１を装着して、レンズＬＥをチャック軸１１２上にセットする。吸着部２２２の吸引動作を解除し、第１アーム２１６及び第２アーム２１８の回転移動により、第３アーム２２０を加工ユニット１００ａ側から離脱させる。
【００３０】
加工ユニット１００ａの制御部は、上下機構部１１０により上側のチャック軸１１１を下降させ、下側のチャック軸１１２とによりレンズＬＥを挟持する。その後、システム制御部６００から入力されたデータに基づき、研削部１５０Ｒ、１５０Ｌを駆動制御し、砥石１５１によりレンズＬＥの周縁を加工する。この加工動作は、本出願人による特開平８−９７４４５号公報を参照されたい。
【００３１】
ＲＨユニット２００は、右眼用レンズＬＥの加工ユニット１００ａへセットしたら、次に、トレイ４０１に入れられたもう片方の左眼用のレンズＬＥをブロッカーユニット３００に搬送する。ブロッカーユニット３００によりカップ３９０が取り付けられたら、ＲＨユニット２００は次の加工用として元のトレイ４０１にレンズＬＥを搬送して戻しておく。
【００３２】
また、加工ユニット１００ａによるレンズＬＥの加工中、システム制御部６００は、今度はストックユニット４００ｂ側のトレイ４０１に入れられている右眼用のレンズＬＥを、加工ユニット１００ｂで加工させるべく、前述と同様にＲＨユニット２００を作動させ、レンズＬＥをトレイ４０１から取り出してブロッカーユニット３００に搬送する。ブロッカーユニット３００により、レンズＬＥにカップ３９０が取り付けられると、ＲＨユニット２００はレンズＬＥを受け取り、加工ユニット１００ｂが持つチャック軸１１２のカップホルダ１１３にレンズＬＥをセットする。ＲＨユニット２００の第３アーム２２０が退避した後、加工ユニット１００ｂはレンズＬＥをチャック軸１１１，１１２によりチャッキングして加工を開始する。加工ユニット１０ｂへの搬送が終了したＲＨユニット２００は、次の加工の準備として、ブロッカーユニット３００に左眼用のレンズＬＥにもカップ３９０を取り付けるべく搬送し、カップ３９０の取付けが完了したレンズＬＥをトレイ４０１に戻しておく。
【００３３】
加工ユニット１００ａによりレンズＬＥの加工が終了すると、チャック軸１１１が上昇する。システム制御部６００はＲＨユニット２００を作動させ、加工済みレンズＬＥを受取りに行く。このとき、レンズＬＥの後側屈折面が上を向いてチャック軸１１２に置かれているので、研削時に使用した研削水がその後側屈折面に溜まっている。ＲＨユニット２００は、レンズＬＥを吸着保持する前に、エアーポンプ２３０を駆動して吸着ベローズ２２４から空気を送出させ、レンズＬＥに溜まった水を吹き飛ばす。その後、上下スライド部２１４を下降させて吸着部２２２によりレンズＬＥを吸着する。
【００３４】
吸着ベローズ２２４からの空気の送出により、レンズＬＥの後側屈折面に溜まった水はある程度排除されるが、レンズＬＥの前面及び後面に付着した水は充分に排除されていない。レンズＬＥに付着した水をそのままにしておくと、水焼けの原因になる。レンズＬＥに付着した水をさらに排除するため、ＲＨユニット２００は、加工ユニット１００ａから取り出した加工済みレンズＬＥを、水切りユニット５００まで搬送する。
【００３５】
ＲＨユニット２００は、加工ユニット１００ａへのレンズＬＥのセット時と同様に、吸着部２２２の中心と保持軸５１０の中心とを一致する位置までレンズＬＥを搬送した後、上下スライド部２１４を下降動作させて、保持軸５１０に取り付けられたカップホルダ５１３に、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０の基部３９１を装着する。その後、吸着部２２２の吸引動作を解除し、第３アーム２２０を水切りユニット５００側から退避させる。第３アーム２２０の退避後、システム制御部６００は、上下移動機構５３５を駆動してアーム５３０を下降させ、保持軸５２０のレンズ押え部５２１によりレンズＬＥの後側屈折面を押えさせる。その後、回転機構５０５を駆動し、２つの保持軸５１０，５２０によって挟持されたレンズＬＥを３秒ほど高速回転させる。レンズＬＥの後面及び前面に付着した水は、回転に伴う遠心力により飛ばされる。こうして、レンズＬＥに付着した研削水が排除され、水切りがなされる。
【００３６】
水切りユニット５００側のレンズＬＥの回転が停止したら、ＲＨユニット２００はレンズＬＥを吸着保持し、そのレンズＬＥが置かれていたトレイ４０１にレンズを搬送して戻す。
加工ユニット１００ｂ側でのレンズＬＥの加工が終了していれば、同様にＲＨユニット２００によりレンズＬＥを取り出し、水切りユニット５００側までレンズＬＥを搬送してそのレンズの水切りをし、レンズＬＥを元のトレイ４０１に戻す。レンズＬＥを元のトレイ４０１に戻した後、あるいは、加工ユニット１００ｂで加工途中の場合、ストックユニット４００ａ側のトレイ４０１に入れられたもう片方のレンズＬＥを加工すべく、カップ３９０が取り付けられたレンズＬＥを加工ユニット１００ａへ搬送し、加工ユニット１００ａにより加工を実行させる。加工終了後、そのレンズＬＥを水切りユニット５００により水切りをし、元のトレイ４０１に戻す。
【００３７】
左右一対のレンズＬＥの加工が終了したら、システム制御部６００は、ハンド部４３０を駆動制御し、加工済みのレンズＬＥが入れられたトレイ４０１をハンド４３１，４３２により挟持させ、ステージ４２０側に移動する。そして、昇降機構４１２によりステージ４１０を上昇させ、次のトレイ４０１を所定の位置にセットする。
【００３８】
こうして、ＲＨユニット２００により、ストックユニット４００ａ及び４００ｂの各トレイ４０１に入れられているレンズＬＥを各ユニットに順次搬送し、２台の加工ユニット１００ａ，１００ｂにより平行して加工し行く。１枚のレンズに２〜３分程の加工時間が掛かるとすれば、ストックユニット４００ａ，４００ｂにそれぞれ１０個のトレイ４０１を搭載可能であるので、２台の加工ユニット１００ａ，１００ｂにより、合計４０枚のレンズを１時間弱で効率良く加工できる。また、２つのストックユニット４００ａ，４００ｂと、２台の加工ユニット１００ａ，１００ｂとの間のレンズ搬送を１つのＲＨユニット２００が兼ねるので、省スペースが図られると共に経済的にも有利となる。
【００３９】
図１３は、水切りユニット５００の別の例を示す概略構成図である。移動ブロック５５２には固定軸５５１が取り付けられており、固定軸５５１の上部にはカップホルダ５５２が固定されている。このカップホルダ５５２も、図５に示したカップホルダ１１３と同じ構造となっており、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０が装着される。移動ブロック５５２には、図１３の紙面の垂直方向に延びる２本のレール５５３が通されており、移動ブロック５５２はレール５５３に沿って移動可能となっている。移動ブロック５５２の側面には、レール５５３と平行に延びるラック５５５が取り付けられており、このラック５５５にモータ５５７のピニオンが噛み合っている。モータ５５７を回転駆動することにより、カップホルダ１１３に保持されるレンズＬＥは、図１３の紙面の垂直方向に移動される。
【００４０】
５６１及び５６２は、圧縮空気を噴射するエアーノズルである。エアーノズル５６１はカップホルダ５５２に保持されるレンズＬＥの後側屈折面に向けてエアーを噴射する位置に、エアーノズル５６２はレンズＬＥの前側屈折面に向けてエアーを噴射する位置に、それぞれ図示なき筐体に設けられている。エアーノズル５６１及び５６２には、エアーポンプ５６４から空気が供給される。
【００４１】
この構成において、ＲＨユニット２００の搬送によりレンズＬＥをカップホルダ５５２の上にセットした後、エアーノズル５６１，５６２から圧縮空気を噴射しつつ、モータ５５７を回転駆動することにより、カップホルダ１１３に保持されるレンズＬＥを、図１３の紙面の垂直方向に移動する。エアーノズル５６１，５６２から噴射される空気により、レンズＬＥの後面及び前面に付着した水は吹き飛ばされ、水切りがされる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加工の効率化とシステムの省スペース化が図られる。また、システムを一体として移動できるので、システムの設置や設置場所の変更が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置システムの概略正面図である。
【図２】眼鏡レンズ加工装置システムを上から見た平面図である。
【図３】加工ユニットの構成を説明する図である。
【図４】カップの構成と、レンズへのカップの取付けを説明する図である。
【図５】カップを挿入するカップホルダを説明する図である。
【図６】ロボットハンドユニットの構成を説明する図である。
【図７】ロボットハンドユニットが持つ吸着部の構成を説明する図である。
【図８】ブロッカーユニットの正面概略図である。
【図９】ブロッカーユニットの側面概略図である。
【図１０】ブロッカーユニットが備える測定光学系の概略構成図である。
【図１１】カップを貼り付けるテープを説明示す図である。
【図１２】水切りユニットの概略構成図である
【図１３】水切りユニットの別の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 眼鏡レンズ加工装置システム
１１ キャスタ
３０ 移動路
１００ａ，１００ｂ レンズ加工ユニット
２００ ロボットハンドユニット
３００ ブロッカーユニット
３９０ カップ
４００ａ，４００ｂ ストックユニット
４０１ トレイ
４１０，４２０ ステージ
４３０ ハンド部
４３３ 移動機構部
５００ 水切りユニット
５０５ 回転機構
５１０，５２０ 保持軸
５１３ カップホルダ
６００ システム制御部
６２０ ホストコンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ加工システムに関する。
【０００２】
【従来技術】
近年では眼鏡店舗で行われていた眼鏡レンズの周縁加工を集約化して行う加工センタが設けられている。ここでは、眼鏡店舗からの注文に応じて多数のレンズを集中的に加工する。集中加工に際しては、レンズ加工に関連する一連の工程において、できるだけ作業者の手を省いた省力化が望まれている。このため、レンズを自動搬送してレンズ周縁加工機にセットし、加工機により加工したレンズを再び取り出してトレイ等に戻す自動搬送のシステムが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動搬送システムは、例えば、レンズが入れられたトレイをベルトコンベアにより搬送し、ロボットハンドによりレンズをトレイから取り出し、加工機にセットするように構成されていた。このため、システムが大掛かりになり、全体の設置スペースを多く必要としていた。特に、複数の加工機を設置する場合、回旋型のアームを持つロボットハンドの回りに加工機を設置していたので、多くのスペースが必要であった。また、各装置ユニットの設置や移動も容易でなかった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、加工の効率化とシステムの省スペース化を図ることができるレンズ加工システムを提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 眼鏡レンズの周縁を加工するレンズ加工システムにおいて、複数のレンズ収納トレイを上下方向に並べて載置し、レンズ収納トレイを順次上下方向の所定の位置まで移動させる第１ステージと、上下方向の受取り位置でレンズ収納トレイを受け取り、上下方向に並べて載置する第２ステージと、前記第１ステージから第２ステージにレンズ収納トレイを移動させる移動手段とを持つストックユニットを備えることを特徴とする。
（２） （１）のレンズ加工システムにおいて、さらに加工済みのレンズを未加工時に収納されていたレンズ収納トレイに戻す搬送ユニットを備え、前記レンズ収納トレイにはホストコンピュータからのレンズ加工に関するデータを得るための識別子が設けられていることを特徴とする。
（３） （１）のレンズ加工システムは、さらに、レンズ収納トレイからレンズを取り出し、眼鏡レンズの周縁を加工する加工ユニットにレンズを搬送すると共に、加工済みレンズを加工ユニットから取り出し、未加工時に収納されていたレンズ収納トレイに戻す搬送ユニットを備え、前記加工ユニットを複数台横に並べて配設し、該配設された複数台の加工ユニットの手前側に前記ストックユニットを複数台横に並べて配設し、前記搬送ユニットの移動路を前記加工ユニットの手前側に平行に設けたことを特徴とする。
（４） （３）のレンズ加工システムは、さらに、レンズの屈折面にカップを取り付けるブロッカーユニットを備え、該ブロッカーユニットを前記搬送ユニットの移動路の周囲に配設したことを特徴とする。
（５） （３）のレンズ加工システムにおいて、前記加工ユニット、ストックユニット及びレンズ搬送ユニットを、キャスタが取り付けられた基台の上に配設し、各ユニットを一体的に移動可能としたことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼鏡レンズ加工装置システムの概略正面図、図２は眼鏡レンズ加工装置システムを上から見た平面図である。
眼鏡レンズ加工装置システム１は、２台のレンズ加工ユニット１００ａ，１００ｂと、眼鏡レンズＬＥを搬送するロボットハンドユニット（ＲＨユニット）２００と、レンズＬＥに加工治具であるカップを取り付けるブロッカーユニット３００と、レンズＬＥが左右一対で入れられるレンズ収納トレイ４０１をストックする、２台のストックユニット４００ａ，４００ｂと、加工済みのレンズＬＥに付着した研削水を取り除くための水切りユニット５００と、各ユニットを制御するシステム制御部６００と、を備える。システム制御部６００は、発注データを管理するホストコンピュータ（ホストＰＣ）６２０と接続されている。
【０００７】
２台のレンズ加工ユニット１００ａ、１００ｂ及びブロッカーユニット３００は、システム１のテーブル２０上に横に並んで設置されている。ＲＨユニット２００は、２台の加工ユニット１００に平行に延びる直線的な移動路３０に沿って移動する。ストックユニット４００ａ，４００ｂは、移動路３０を挟んで加工ユニット１００ａ、１００ｂの手間側に設けられている。水切りユニット５００は、図２における移動路３０の右側端部に設けられている。こうした各ユニットの設置のレイアウトにより、レンズＬＥの加工の進行状態が、作業者から観察しやすい状態となっている。
【０００８】
システム１の各ユニットはベース１０の上に搭載されている。ベース１０にはキャスタ１１が取り付けられており、システム１の各ユニットが一体的に移動可能とされている。また、テーブル２０の下には、加工ユニット１００ａ，１００ｂが加工時に使用する研削水を蓄える循環式タンクが、それぞれ収納されている。タンクに蓄えられた研削水は、ポンプにより汲み上げられて加工ユニット１００ａ，１００ｂにそれぞれ供給される。
【０００９】
次に、システム１が持つ各ユニットについて説明する。
＜加工ユニット＞ 図３は加工ユニット１００ａの構成を説明する図である。加工ユニット１００ａは、上下に伸びるチャック軸１１１とチャック軸１１２により、被加工レンズＬＥを挟持する。上側のチャック軸１１１は、サブベース１０２の中央に備えられた上下機構部１１０により上下方向に移動され、また、ホルダ１１２に備えられたモータ１１５により回転される。下側のチャック軸１１２は、メインベース１０１に固定されたホルダ１２０に回転可能に保持されており、モータ１２３により上側のチャック軸１１１と同期して回転される。
【００１０】
レンズＬＥをチャック軸１１１，１１２に保持させるときは、図４に示す如く、レンズＬＥに加工治具となるカップ３９０を、粘着パッド３９８を介して取り付けておく。カップ３９０は後述するブロッカーユニット３００により、自動的に取り付けられる。カップ３９０は円柱形状の基部３９１と、裾が広がった鍔部３９２を持つ。基部３９１には、横キー溝３９１ａと、レンズＬＥを取り付ける際の上下方向（眼鏡装用時の上下方向を言う）を決めるための縦キー溝３９１ａが形成されている。一方、チャック軸１１２には、カップ３９０の基部３９１を挿入するためのカップホルダ１１３が取り付けられている。カップホルダ１１３は、図５に示す如く、鍔部３９２を受ける受け部１１３ａが形成されており、さらに受け部１１３ａの底には、カップ３９０の横キー溝３９１ａに嵌合する横キー１１３ｂが形成されている。加工時にはカップ３９０の横キー溝３９１ａを横キー１１３ｂに合わせることにより、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０をカップホルダ１１３に装着し、上側のチャック軸１１１を下降させて、レンズＬＥを２つのチャック軸１１１，１１２により保持させる。
【００１１】
チャック軸１１１，１１２に保持されたレンズＬＥは、砥石１５１をそれぞれ回転軸に持つ研削部１５０Ｒ、１５０Ｌにより、２方向から加工される。砥石１５１は、プラスチック粗砥石、ヤゲン溝を持つ仕上砥石、面取砥石から構成されている。研削部１５０Ｒ、１５０Ｌは、左右対称であり、それぞれサブベース１０２に備えられた移動機構により、上下及び左右方向に移動される。サブベース１０２の中央奥側には、レンズ形状測定部１６０が収納されている。また、レンズＬＥの加工時には、図示を略すノズルからレンズＬＥの加工部分に向けて研削水が噴射される。図１において、１８０は加工窓である。
なお、この加工ユニット１００ａの構成は、本出願人による特開平９−２５３９９９号公報のものと基本的に同様である。加工ユニット１００ｂは、加工ユニット１００ａと同じ構成である。
【００１２】
＜ＲＨユニット＞ 図６はＲＨユニット２００の構成を説明する図である。横移動ベース２１０は、ボールネジ２０３の回転により、移動路３０の方向に延びる２本のレール２０２に沿って移動される。ボールネジ２０３は図示を略すモータによって回転される。横移動ベース２１０の上には、基部２１２が取り付けられている。基部２１２には、上下スライド部２１４が上下移動可能に取り付けられている。上下スライド部２１４は、基部２１２に配置されたモータ及ぶスライドレール等からなる上下移動機構により、上下移動される。上下スライド部２１４の上部には、垂直軸Ａ１を中心に回転する第１アーム２１６が取り付けられている。第１アーム２１６は、上下スライド部２１４内に設けられたモータ等の回転機構により回転される。第１アーム２１６の先の下部には、垂直軸Ａ２を中心に回転する第２アーム２１８が取り付けられている。第２アーム２１８は、第１アーム２１６内に設けられたモータ等の回転機構により回転される。第２アーム２１８の先端側には、水平軸Ａ３を中心に回転する第３アーム２２０が取り付けられている。第３アーム２２０は、第２アーム２１８内に設けられたモータ等の回転機構により回転される。さらに、第３アーム２２０の先端には、レンズＬＥを吸着して保持する吸着部２２２が設けられている。
【００１３】
吸着部２２２は、図７に示す如く、水平軸Ａ３に直交する方向に延びる筒部材２２３と、この筒部材２２３に取り付けられた吸着ベローズ２２４とからなる。吸着ベローズ２２４は、蛇腹構造をしたゴム等の弾性体材料で形成されている。吸着ベローズ２２４、筒部材２２３及び第３アーム２２０には、空気が通る経路が形成されており、その経路はエアーポンプ２３０に繋げられたチューブ２３２に接続されている。エアーポンプ２３０を吸引駆動させることにより、レンズＬＥは吸着ベローズ２２４に吸着保持される。エアーポンプ２３０の吸引駆動を停止して、吸引を大気圧に戻すことにより、レンズＬＥの吸着が解除される。また、エアーポンプ２３０は空気を送出す機能を持ち、吸着ベローズ２２４からの空気の送出により、加工ユニット２００ａ，２００ｂの加工時にレンズＬＥに付着した研削水をある程度吹き飛ばす。
【００１４】
＜ブロッカーユニット＞ ブロッカーユニット３００の構成を、図８〜図１０により説明する。図８はブロッカーユニット３００の正面概略図、図９は側面概略図、図１０は測定光学系の概略構成図である。
ブロッカーユニット３００の筐体３０１には、レンズＬＥの軸を検出する測定光学系３１０と、レンズＬＥの前側屈折面にカップ３９０を取り付けるアーム３２０と、このアーム３２０を移動する機構が備えられている。また、ブロッカーユニット３００は、カップ３９０を供給するカップ供給部３５０を備える。
【００１５】
図１０において、３１１は照明光源、３１２は凹面鏡である。光源３１１からの照明光は、凹面鏡３１２により測定光軸Ｌ１に沿って反射され、略平行光束とされる。レンズテーブル３１３には指標板３１４が配置されており、その上にはレンズＬＥを受ける３本の支持ピン３１５が設けられている。指標板３１４は、光軸Ｌ１を中心に格子状に配置された多数のドット指標を持つ。指標板３１４の下には、半透明のスクリーン板３１６が配置されており、ドット指標が投影される。スクリーン板３１６にはミラー３１７が配置されており、その反射方向にＣＣＤカメラ３１８が配置されている。カメラ３１８はスクリーン板３１６に投影されたドット指標像を撮像する。制御部３１９はカメラ３１８からの出力信号により、レンズＬＥの光学中心位置と柱面軸の方向を検出する。ドット指標による光学中心位置と柱面軸の方向の検出については、本出願人による特開平１１−２８７９７２号に記載されている。
【００１６】
アーム３２０は、カップ３９０の基部３９１を装着する装着部３２１を持つ。装着部３２１の内部には、基部３９１のキー溝３９１に嵌合するキーが形成されており、基部３９１を差し込んだままカップ３９０を持ち上げられるように、適度な力で保持するクリック機構が設けられている。装着部３２１はモータ等から構成される回転機構３２３により回転可能とされている。また、アーム３２０は、筐体３０１内に設けられた移動機構３２５により、図８、９における水平方向（Ｘ，Ｙ方向）と上下方向（Ｚ方向）に移動可能とされている。移動機構は、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に移動するためのモータやスライド機構等からなる。制御部３１９は、カメラ３１８により検出されたレンズＬＥの光学中心にカップ３９０の中心を位置させるべく、移動機構３２５の駆動を制御し、アーム３２０をＸＹ方向に移動する。また、レンズＬＥが柱面軸を持つ場合、回転機構３２３の駆動を制御し、レンズＬＥの柱面軸に合わせるべくカップ３９０を回転する。その後、アーム３２０を下方に移動し、カップ３９０をレンズＬＥの前側屈折面に取り付ける。
【００１７】
カップ供給部３５０の構成を説明する。カップ３９０は粘着パッド３９８を介して、テープ３５２の所定位置に予め貼り付けられている。第１リール３５４には、カップ３９０が貼り付けられたテープ３５２が巻かれている。テープ３５２は、複数のローラ３５４を経由して第２リール３５６に巻き取られる。テープ３５２には、途中に配置されたモータ３５８に噛み合うギヤ３５９により送られ、同時にモータ３５８の回転が、図示を略すベルトによって第２リール３５６に伝達される。ギヤ３５９には、テープ３５２の幅方向の両端に形成されたスリット３５３（図１１参照）に係合する爪が形成されており、ギヤ３５９の回転によりテープ３５２を送出す構造となっている。
【００１８】
このような構成のカップ供給部３５０により、所定位置に送出されたカップ３９０は、アーム３２０の下降移動により、装着部３２１にその基部３９１が装着される。そして、アーム３２０の上昇移動により、テープ３５２から剥がされてレンズＬＥへの取付け位置まで運ばれる。
【００１９】
＜ストックユニット＞ 図１、２において、ストックユニット４００ａ，４００ｂは同じ構成であり、トレイ４０１を載せるためのステージ４１０，４２０を備える。ステージ４１０，４２０は、それぞれ昇降機構４１２，４２２により上下に移動される。トレイ４０１は縦（上下方向）に積み重ねてステージ４１０，４２０に搭載可能であり、片方のステージ４１０に１０個のトレイ４０１を搭載できる。加工済みのレンズＬＥが入れられたトレイ４０１は、ハンド部４３０によって、ステージ４１０側からステージ４２０側に移される。ハンド部４３０は、トレイ４０１の側面を挟持する２つのハンド４３１，４３２を備える。ハンド４３１，４３２は、移動機構部４３３により、互いに相対接近・離反駆動されるようになっている。また、ハンド４３１，４３２は、移動機構部４３３により左右方向（図１の横方向）に移動されるようになっている。
【００２０】
なお、トレイ４０１には、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０の基部３９１を差し込む挿入孔が２個（左右一対分）設けられている。また、各トレイ４０１には、作業番号が登録された識別子であるＩＤタグ４０２が設けられている。このＩＤタグ４０２の作業番号は、ＩＤタグ読取器４４０により読み取られる。
【００２１】
＜水切りユニット＞ 図１２は、水切りユニット５００の概略構成図である。レンズＬＥは、同軸の２つの保持軸５１０，５２０により挟持される。下側の保持軸５１０はベース５０１に回転可能の保持されており、モータ５０２及びギヤ５０３等から構成される回転機構５０５により回転される。保持軸５１０にはカップホルダ５１３が固定されている。このカップホルダ５１３は、図５に示したカップホルダ１１３と同じ構造となっており、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０が装着される。上側の保持軸５２０は保持軸５１０の軸を有し、その下には、レンズ押え部５２１が設けられている。レンズ押え部５２１は、レンズＬＥの後面を押える３つのピン５２３が取り付けられている。保持軸５２０は上下移動するアーム５３０に回転可能に保持されている。アーム５３０とレンズ押え部５２１の間には、バネ５２５が挿入されている。このバネ５２５によりレンズ押え部５２１は、常時下方に付勢されている。アーム５３０を下方に下げることにより、レンズＬＥは２つの保持軸５１０，５２０により保持される。アーム５３０は、モータ５３１、ガイドレール５３２、送りネジ５３３等から構成される上下移動機構５３５により、上下方向に移動される。
【００２２】
ここで、回転機構５０５はレンズＬＥを高速回転することにより、レンズＬＥに付着した水を遠心力により、吹き飛ばす。このときの回転速度は、好ましくは２５００ｒｐｍ（回／分）以上である。
次に、上記のようなシステム１の動作を説明する。ホストＰＣ６２０には、各眼鏡店からの発注データがインターネット等の通信手段を介して入力されている。各発注データには作業番号が付与され、その作業番号はレンズＬＥが入れられるトレイ４０１に設けられたＩＤタグ４０２に登録される。各トレイ４０１には、発注データに応じたレンズＬＥを左右一対にし、また、レンズの前側屈折面（凸面）を上にして入れておく。レンズＬＥが入れられたトレイ４０１を複数個用意し、これをストックユニット４００ａ，４００ｂの各ステージ４１０側に積み重ねて搭載しておく。各ステージ４１０には、それぞれ１０個のトレイ４０１が搭載可能である。ストックユニット４００ａ，４００ｂはシステム１の手前側に配設されているので、トレイ４０１の設置及び取り出しが容易である。
【００２３】
トレイ４０１の準備が完了後、システム制御部６００に設けられたスタートスイッチを押してシステム１の加工動作を作動させる。システム制御部６００は、まず、ストックユニット４００ａ側のステージ４１０を上昇させ、一番上に搭載されたトレイ４０１を所定の受け渡し位置に位置させる。トレイ４０１の作業番号は、ＩＤタグ読取器４４０により読み取られ、システム制御部６００に入力される。システム制御部６００は、作業番号に対応したレンズ加工に関するデータを加工ユニット１００ａに送る。なお、ストックユニット４００ａ側のレンズＬＥは、加工ユニット１００ａ側で加工し、ストックユニット４００ｂ側のレンズＬＥは、加工ユニット１００ｂ側で加工するように対応付けられている。
【００２４】
システム制御部６００は、ストックユニット４００ａ側のトレイ４０１に入れられた右眼用のレンズＬＥを初めに加工すべく、ＲＨユニット２００を作動させる。ＲＨユニット２００はストックユニット４００ａ側まで移動路３０に沿って移動し、第１アーム２１６及び第２アーム２１８を回転動作し、また、上下スライド部２１４を下降し、第３アーム２２０の先端に取り付けられた吸着部２２２を、右眼用レンズＬＥの上に位置させる。その後、エアーポンプ２３０を吸引駆動させる。これにより、レンズＬＥが吸着部２２２に吸着される。
【００２５】
レンズＬＥを保持したＲＨユニット２００は、ブロッカーユニット３００のレンズテーブル３１３までレンズＬＥを搬送させた後、エアーポンプ２３０の吸引駆動を停止して、レンズＬＥをレンズテーブル３１３の支持ピン３１５上に載置する。システム制御部６００は、ＲＨユニット２００を退避させた後、ブロッカーユニット３００を作動させる。
【００２６】
ブロッカーユニット３００の制御部３１９は、測定光学系により検出されるレンズＬＥの光学中心及び柱面軸の方向を得る。また、制御部３１９は、アーム３２０をＸＹ方向に移動し、カップ供給部３５０により所定位置に供給されてきたカップ３９０上に装着部３２１を位置させた後、アーム３２０を下降させる。これにより、装着部３２１にカップ３９０の基部３９１が装着される。その後、アーム３２０を上昇させることにより、カップ３９０はテープ３５２から剥がされる。このとき、パッド３９８はカップ３９０側に張り付いたままテープ３５２から容易に剥がれるように、テープ３５２の表面が処理されている。テープ３５２からカップ３９０が剥がされると、カップ供給部３５０によりテープ３５２が送られ、次のカップ３９０が所定の供給位置にセットされる。
【００２７】
制御部３１９は、装着部３２１にカップ３９０が装着されたら、カップ３９０の中心がレンズＬＥの光学中心に合うように、アーム３２０をＸＹ方向に移動する。また、レンズＬＥが柱面度数を持つ場合、検出された柱面軸方向とカップ３９０の取り付けの基準方向とが所定の関係にるように、装着部３２１を回転させる。この移動と回転が完了したら、アーム３２０を下降させる。これにより、カップ３９０がレンズＬＥの前側屈折面に取り付けられる。アーム３２０を所定の高さまで上昇させると、装着部３２１にカップ３９０の基部３９１が装着されたままであるので、レンズＬＥも持ち上げられる。その後、装着部３２１の取付け中心位置がレンズ受け渡しの基準位置となるように、アーム３２０が移動される。
【００２８】
カップ３９０の取付けの完了後、システム制御部６００は、再びＲＨユニット２００を作動させる。ＲＨユニット２００は、ブロッカーユニット３００のレンズ搬送位置まで移動し、装着部３２１により持ち上げられているレンズＬＥを吸着する。このとき、ＲＨユニット２００は、軸Ａ３を中心に第３アーム２２０を回転させ、吸着部２２２を上に向ける。そして、装着部３２１により持ち上げられているレンズＬＥの後側屈折面（凹面）に吸着ベローズ２２４に当接させた後、エアーポンプ２３０の吸引駆動によりレンズＬＥを吸着する。上下スライド部２１４を下降させることにより、レンズＬＥと共に装着部３２１からカップ３９０が引き抜かれる。
【００２９】
次に、ＲＨユニット２００は、吸着部２２２に吸着したレンズＬＥを加工ユニット１００ａまで搬送する。ＲＨユニット２００は、軸Ａ３を中心に第３アーム２２０の回転により、吸着部２２２を下に向け、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０を下側に位置させる。第１アーム２１６及び第２アーム２１８の回転移動により、吸着部２２２の中心と加工ユニット１００ａが有するチャック軸１１２の中心軸とを一致させる。その後、上下スライド部２１４を下降動作させることにより、カップホルダ１１３にカップ３９０の基部３９１を装着して、レンズＬＥをチャック軸１１２上にセットする。吸着部２２２の吸引動作を解除し、第１アーム２１６及び第２アーム２１８の回転移動により、第３アーム２２０を加工ユニット１００ａ側から離脱させる。
【００３０】
加工ユニット１００ａの制御部は、上下機構部１１０により上側のチャック軸１１１を下降させ、下側のチャック軸１１２とによりレンズＬＥを挟持する。その後、システム制御部６００から入力されたデータに基づき、研削部１５０Ｒ、１５０Ｌを駆動制御し、砥石１５１によりレンズＬＥの周縁を加工する。この加工動作は、本出願人による特開平８−９７４４５号公報を参照されたい。
【００３１】
ＲＨユニット２００は、右眼用レンズＬＥの加工ユニット１００ａへセットしたら、次に、トレイ４０１に入れられたもう片方の左眼用のレンズＬＥをブロッカーユニット３００に搬送する。ブロッカーユニット３００によりカップ３９０が取り付けられたら、ＲＨユニット２００は次の加工用として元のトレイ４０１にレンズＬＥを搬送して戻しておく。
【００３２】
また、加工ユニット１００ａによるレンズＬＥの加工中、システム制御部６００は、今度はストックユニット４００ｂ側のトレイ４０１に入れられている右眼用のレンズＬＥを、加工ユニット１００ｂで加工させるべく、前述と同様にＲＨユニット２００を作動させ、レンズＬＥをトレイ４０１から取り出してブロッカーユニット３００に搬送する。ブロッカーユニット３００により、レンズＬＥにカップ３９０が取り付けられると、ＲＨユニット２００はレンズＬＥを受け取り、加工ユニット１００ｂが持つチャック軸１１２のカップホルダ１１３にレンズＬＥをセットする。ＲＨユニット２００の第３アーム２２０が退避した後、加工ユニット１００ｂはレンズＬＥをチャック軸１１１，１１２によりチャッキングして加工を開始する。加工ユニット１０ｂへの搬送が終了したＲＨユニット２００は、次の加工の準備として、ブロッカーユニット３００に左眼用のレンズＬＥにもカップ３９０を取り付けるべく搬送し、カップ３９０の取付けが完了したレンズＬＥをトレイ４０１に戻しておく。
【００３３】
加工ユニット１００ａによりレンズＬＥの加工が終了すると、チャック軸１１１が上昇する。システム制御部６００はＲＨユニット２００を作動させ、加工済みレンズＬＥを受取りに行く。このとき、レンズＬＥの後側屈折面が上を向いてチャック軸１１２に置かれているので、研削時に使用した研削水がその後側屈折面に溜まっている。ＲＨユニット２００は、レンズＬＥを吸着保持する前に、エアーポンプ２３０を駆動して吸着ベローズ２２４から空気を送出させ、レンズＬＥに溜まった水を吹き飛ばす。その後、上下スライド部２１４を下降させて吸着部２２２によりレンズＬＥを吸着する。
【００３４】
吸着ベローズ２２４からの空気の送出により、レンズＬＥの後側屈折面に溜まった水はある程度排除されるが、レンズＬＥの前面及び後面に付着した水は充分に排除されていない。レンズＬＥに付着した水をそのままにしておくと、水焼けの原因になる。レンズＬＥに付着した水をさらに排除するため、ＲＨユニット２００は、加工ユニット１００ａから取り出した加工済みレンズＬＥを、水切りユニット５００まで搬送する。
【００３５】
ＲＨユニット２００は、加工ユニット１００ａへのレンズＬＥのセット時と同様に、吸着部２２２の中心と保持軸５１０の中心とを一致する位置までレンズＬＥを搬送した後、上下スライド部２１４を下降動作させて、保持軸５１０に取り付けられたカップホルダ５１３に、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０の基部３９１を装着する。その後、吸着部２２２の吸引動作を解除し、第３アーム２２０を水切りユニット５００側から退避させる。第３アーム２２０の退避後、システム制御部６００は、上下移動機構５３５を駆動してアーム５３０を下降させ、保持軸５２０のレンズ押え部５２１によりレンズＬＥの後側屈折面を押えさせる。その後、回転機構５０５を駆動し、２つの保持軸５１０，５２０によって挟持されたレンズＬＥを３秒ほど高速回転させる。レンズＬＥの後面及び前面に付着した水は、回転に伴う遠心力により飛ばされる。こうして、レンズＬＥに付着した研削水が排除され、水切りがなされる。
【００３６】
水切りユニット５００側のレンズＬＥの回転が停止したら、ＲＨユニット２００はレンズＬＥを吸着保持し、そのレンズＬＥが置かれていたトレイ４０１にレンズを搬送して戻す。
加工ユニット１００ｂ側でのレンズＬＥの加工が終了していれば、同様にＲＨユニット２００によりレンズＬＥを取り出し、水切りユニット５００側までレンズＬＥを搬送してそのレンズの水切りをし、レンズＬＥを元のトレイ４０１に戻す。レンズＬＥを元のトレイ４０１に戻した後、あるいは、加工ユニット１００ｂで加工途中の場合、ストックユニット４００ａ側のトレイ４０１に入れられたもう片方のレンズＬＥを加工すべく、カップ３９０が取り付けられたレンズＬＥを加工ユニット１００ａへ搬送し、加工ユニット１００ａにより加工を実行させる。加工終了後、そのレンズＬＥを水切りユニット５００により水切りをし、元のトレイ４０１に戻す。
【００３７】
左右一対のレンズＬＥの加工が終了したら、システム制御部６００は、ハンド部４３０を駆動制御し、加工済みのレンズＬＥが入れられたトレイ４０１をハンド４３１，４３２により挟持させ、ステージ４２０側に移動する。そして、昇降機構４１２によりステージ４１０を上昇させ、次のトレイ４０１を所定の位置にセットする。
【００３８】
こうして、ＲＨユニット２００により、ストックユニット４００ａ及び４００ｂの各トレイ４０１に入れられているレンズＬＥを各ユニットに順次搬送し、２台の加工ユニット１００ａ，１００ｂにより平行して加工し行く。１枚のレンズに２〜３分程の加工時間が掛かるとすれば、ストックユニット４００ａ，４００ｂにそれぞれ１０個のトレイ４０１を搭載可能であるので、２台の加工ユニット１００ａ，１００ｂにより、合計４０枚のレンズを１時間弱で効率良く加工できる。また、２つのストックユニット４００ａ，４００ｂと、２台の加工ユニット１００ａ，１００ｂとの間のレンズ搬送を１つのＲＨユニット２００が兼ねるので、省スペースが図られると共に経済的にも有利となる。
【００３９】
図１３は、水切りユニット５００の別の例を示す概略構成図である。移動ブロック５５２には固定軸５５１が取り付けられており、固定軸５５１の上部にはカップホルダ５５２が固定されている。このカップホルダ５５２も、図５に示したカップホルダ１１３と同じ構造となっており、レンズＬＥに取り付けられたカップ３９０が装着される。移動ブロック５５２には、図１３の紙面の垂直方向に延びる２本のレール５５３が通されており、移動ブロック５５２はレール５５３に沿って移動可能となっている。移動ブロック５５２の側面には、レール５５３と平行に延びるラック５５５が取り付けられており、このラック５５５にモータ５５７のピニオンが噛み合っている。モータ５５７を回転駆動することにより、カップホルダ１１３に保持されるレンズＬＥは、図１３の紙面の垂直方向に移動される。
【００４０】
５６１及び５６２は、圧縮空気を噴射するエアーノズルである。エアーノズル５６１はカップホルダ５５２に保持されるレンズＬＥの後側屈折面に向けてエアーを噴射する位置に、エアーノズル５６２はレンズＬＥの前側屈折面に向けてエアーを噴射する位置に、それぞれ図示なき筐体に設けられている。エアーノズル５６１及び５６２には、エアーポンプ５６４から空気が供給される。
【００４１】
この構成において、ＲＨユニット２００の搬送によりレンズＬＥをカップホルダ５５２の上にセットした後、エアーノズル５６１，５６２から圧縮空気を噴射しつつ、モータ５５７を回転駆動することにより、カップホルダ１１３に保持されるレンズＬＥを、図１３の紙面の垂直方向に移動する。エアーノズル５６１，５６２から噴射される空気により、レンズＬＥの後面及び前面に付着した水は吹き飛ばされ、水切りがされる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加工の効率化とシステムの省スペース化が図られる。また、システムを一体として移動できるので、システムの設置や設置場所の変更が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡レンズ加工装置システムの概略正面図である。
【図２】眼鏡レンズ加工装置システムを上から見た平面図である。
【図３】加工ユニットの構成を説明する図である。
【図４】カップの構成と、レンズへのカップの取付けを説明する図である。
【図５】カップを挿入するカップホルダを説明する図である。
【図６】ロボットハンドユニットの構成を説明する図である。
【図７】ロボットハンドユニットが持つ吸着部の構成を説明する図である。
【図８】ブロッカーユニットの正面概略図である。
【図９】ブロッカーユニットの側面概略図である。
【図１０】ブロッカーユニットが備える測定光学系の概略構成図である。
【図１１】カップを貼り付けるテープを説明示す図である。
【図１２】水切りユニットの概略構成図である
【図１３】水切りユニットの別の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 眼鏡レンズ加工装置システム
１１ キャスタ
３０ 移動路
１００ａ，１００ｂ レンズ加工ユニット
２００ ロボットハンドユニット
３００ ブロッカーユニット
３９０ カップ
４００ａ，４００ｂ ストックユニット
４０１ トレイ
４１０，４２０ ステージ
４３０ ハンド部
４３３ 移動機構部
５００ 水切りユニット
５０５ 回転機構
５１０，５２０ 保持軸
５１３ カップホルダ
６００ システム制御部
６２０ ホストコンピュータ
Claims (5)
- 眼鏡レンズの周縁を加工するレンズ加工システムにおいて、複数のレンズ収納トレイを上下方向に並べて載置し、レンズ収納トレイを順次上下方向の所定の位置まで移動させる第１ステージと、上下方向の受取り位置でレンズ収納トレイを受け取り、上下方向に並べて載置する第２ステージと、前記第１ステージから第２ステージにレンズ収納トレイを移動させる移動手段とを持つストックユニットを備えることを特徴とするレンズ加工システム。
- 請求項１のレンズ加工システムにおいて、さらに加工済みのレンズを未加工時に収納されていたレンズ収納トレイに戻す搬送ユニットを備え、前記レンズ収納トレイにはホストコンピュータからのレンズ加工に関するデータを得るための識別子が設けられていることを特徴とするレンズ加工システム。
- 請求項１のレンズ加工システムは、さらに、レンズ収納トレイからレンズを取り出し、眼鏡レンズの周縁を加工する加工ユニットにレンズを搬送すると共に、加工済みレンズを加工ユニットから取り出し、未加工時に収納されていたレンズ収納トレイに戻す搬送ユニットを備え、前記加工ユニットを複数台横に並べて配設し、該配設された複数台の加工ユニットの手前側に前記ストックユニットを複数台横に並べて配設し、前記搬送ユニットの移動路を前記加工ユニットの手前側に平行に設けたことを特徴とするレンズ加工システム。
- 請求項３のレンズ加工システムは、さらに、レンズの屈折面にカップを取り付けるブロッカーユニットを備え、該ブロッカーユニットを前記搬送ユニットの移動路の周囲に配設したことを特徴とするレンズ加工システム。
- 請求項３のレンズ加工システムにおいて、前記加工ユニット、ストックユニット及びレンズ搬送ユニットを、キャスタが取り付けられた基台の上に配設し、各ユニットを一体的に移動可能としたことを特徴とするレンズ加工システム。
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