JP2005305641A - 眼鏡レンズに穴あけする数値制御穴あけ装置及び相応する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 眼鏡レンズを穴あけするのに必要な一連の工程を実施するための必要な装置の数を減少させることを許容する数値制御方法及び相応する方法を提供する。
【解決手段】穴あけ装置は、台板１と、レンズ５の取り付け手段３と、第一の軸線７に従ってレンズ５を回転させる（第一の自由度）の回転手段９と、ヘッド部１５を有する支持コラム１１とを備えており、取り付け手段３及び支持コラム１１は互いの間にて動くことができる（第二の自由度）。支持コラム１１は、台板１に連結され、第二の端部の周りにて回転することができる（第三の自由度）の第一の端部を有し、ヘッド部１５は平行移動手段（第四の自由度）によりコラム１１に連結される。装置は、ヘッド部１５とレンズ５との間の相対的位置を固定し得るようこれら４つの自由度のみを有する。
【効果】穴あけ装置は、極めて多機能性で、多工程を同時に実施可能。
【選択図】 図３

Description

分野

本発明は、眼鏡レンズに穴あけする数値制御穴あけ装置及び眼鏡レンズの機械加工方法に関する。

眼鏡レンズに穴あけする数値制御穴あけ装置は既知である。眼鏡レンズは、ブリッジ、ロッド等のような各種の要素がその内に挿入される穴を有することがしばしばである。このことは、いわゆる「フレーム無し」又は「エアフレーム」の場合に特にそうである。これらの場合、レンズは、両方のレンズの間にてロッド及び接続ジャンパが取り付けられる構造体により包み込まれず、これらの要素は、例えば、ねじによりレンズに直接、取り付けられる。この目的のため、対応するねじを中に挿入することのできる穴をレンズに穿設することが必要である。

１９８８年５月１日付けにて発行されたスペイン国特許第ＥＳ．２．１３３．８２８号には、眼鏡レンズを磨き、穴あけし、切削し且つ溶接する装置が開示されている。この装置は、眼科レンズの全表面に沿って変位するのに適したレーザビーム光線又は電子ビームを発生させる装置を備えている。しかし、この装置は、ヘッド部をレンズの表面に沿って変位させる５つの自由度を有しており、更に、大きい寸法の空間を占める。

本発明は、これらの短所を解決することを目的とする。眼鏡レンズに穴あけする数値制御穴あけ装置は、この目的を実現し、
支持台板と、
レンズを第一の位置に取り付ける取り付け手段と、
レンズにより画成されたレンズの平面に対し垂直な第一の回転軸線に従ってレンズを回転させ、そのとき、第一の自由度を画成する回転手段と、
機械加工ヘッド部を有する支持コラムと、を備え、
取り付け手段及び支持コラムすなわち支持体は、レンズの平面内に含まれた方向に従って互いに対し変位させるのに適し、これにより第二の自由度を画成し、
支持コラムは、レンズの平面に対し平行な第二の回転軸線の周りにて回転し、第三の自由度を画成する、台板に連結された第一の端部を有し、
ヘッド部は、平行移動手段を介してコラムに連結され、該平行移動手段は、ヘッド部をコラムに対し平行移動させることができ、第四の自由度を画成し、
ヘッド部とレンズとの間の相対的な位置に取り付けるため４つの自由度のみを有する装置を備えることを特徴とする。

実際上、本発明に従った穴あけ装置は、等しい性能を有する従来技術の既知の穴あけ装置よりも必要とする自由度が１つ少なくて済む。その結果、必要とするアクチュエータは１つ少なくてよいから、複雑さ及びコストの双方を節減することになる。レンズの回転手段は、取り付け手段と共に、レンズを極座標に従って動かすことを許容し、このため、レンズ表面の任意の点を所定の箇所に取り付けることが可能である。他方、支持コラムは、所望の角度にて回転され、切削工具がレンズ表面に上記所望の角度にて接触するようにすることができる。通常、穴はレンズ表面に対し垂直に形成されることが有益であり、また、このことは、本発明に従った穴あけ装置により簡単で、且つ効率的な仕方にて実現することができる。

取り付け手段と支持コラムとの間の相対的な変位動作は、取り付け手段の動きにより行われることが好ましい。しかし、取り付け手段を台板内に固定し、取り付けコラムは、第二の軸線の周りにて回転可能であることに加えて、台板に沿って移動することができ、このため、支持コラムと取り付け手段との間の相対的変位が生じるようにしてもよい。

更に、本発明に従った穴あけ装置は、機械加工工具をレンズ表面に対して任意の位置及び任意の角度にて配置することができる。
通常、取り付け手段がレンズを水平方向である第一の位置に保つように、すなわち、レンズの平面が水平となり、また、回転手段が垂直である第一の回転軸線を有するように穴あけ装置は配置されよう。更に、台板に連結された端部である、支持コラムの第一の端部は、下端となる。しかし、本明の１つの好ましい実施の形態を構成する全てのものは、例えば、全ての要素を９０゜回転させることにより、その他の幾何学的形態とする可能性を排除しない。

取り付け手段は、レンズと接触するピンである、接触ピンを有している。
好ましくは、第二の軸線は、レンズの上端に等しく又はより低い高さに配置されるものとする。実際には、形成された映画状の動きは従来技術の穴あけ装置によって形成されたものに比して寸法が小さいから、このことは、本発明に従った穴あけ装置が特に小型であることを許容することになる。レンズ表面は、ほぼ球状である。このため、穴あけ装置ヘッド部は、レンズの球状面に実際に適合する球状面を移動する必要がある。この目的のため、穴あけ装置ヘッド部（従って、支持コラム）は、レンズ表面により画成された球の中心に配置された回転軸線の周りにて回転しなければならない。このようにして、穴あけ装置のヘッド部は、常に、その回転時、レンズ表面から最小距離にて動き、また、上記に引用したスペイン国特許第ＥＳ２．１１３．８２８号の場合のように、複雑な平行移動動作を何ら必要としない。実際には、レンズ表面は、完全に球状ではないが、第二の回転軸線をレンズの回転中心となるおおよその位置に可能な限り近く下方に動かすことにより、寸法の小さい穴あけ装置を実現することができる。この意味において、第二の回転軸線をレンズの上端の下方に配置すること、すなわち、ほぼ同じことであるが、取り付け手段の接触点の下方に配置することが好ましい。

好ましくは、本発明に従った穴あけ装置は、レンズ表面に対し直角の方向に向けて作用する上記レンズ表面の感触器すなわちフィーラ（ｆｅｅｌｅｒ）手段を有するものとする。実際には、このようにして、上述したように、その他の理由の内、実際のレンズが持つ光学的特徴のため、実際のレンズ表面は全てそれらレンズ間にて僅かな差異があることを考慮して、穴あけ装置は、任意の時点にてレンズ表面の位置を知ることができる。レンズ表面の正確な位置を知ることにより、穴あけ装置は、ヘッド部を配置すること及び穴をあけることの双方（すなわち、全体として、相応する機械加工工程）をより正確に実施することができる。

好ましくは、フィーラ手段は、ヘッド部の平行移動方向に向けて、すなわち、工具の軸線方向に向けてレンズ表面に作用するようにする。このようにして、フィーラ手段は、同一の支持コラム内に含めるか又は同一のヘッド部内に含めてもよく、また、これらフィーラを読むことは、同一方向に向いて行われるヘッド部の動きに対する直接的な基準として役立つことになる。

好ましくは、穴あけ装置は、上記レンズを取り付ける第二の取り付け手段を第二の位置に備え、上記第二の位置における上記レンズは、レンズが上記第一の位置にあるときのレンズのレンズ平面に対し９０゜回転させたそのレンズ平面を有している。これらの第二の取り付け手段は、第一の取り付け手段に取り付けることのできる取り外し可能な装着具であり、第一の取り付け手段を動かすために使用されるものと同一の機構及びアクチュエータが第二の取り付け手段を動かす作用を果たすことができるようにすることが好ましい。これら第二の取り付け手段は、レンズをヘッド部に対し９０゜回転させ、レンズが第一の取り付け手段内に配置されたときアクセス不能な位置にて、又は、レンズが第一の取り付け手段内に配置されたときヘッド部が到達することのできない特殊な角度にて機械加工工程を実施することを許容する。

本発明は、本発明に従って数値制御穴あけ装置にて眼鏡レンズを機械加工する方法であって、
上記レンズを上記穴内に配置し、且つ取り付けるステップと、
穴あけ、盲穴のフライス削り、溝ピンのフライス削り、逃げ溝切り、彫刻、磨き、輪郭フライス削り、輪郭面取り（ｂｅｖｅｌｌｉｎｇ）、輪郭溝切り及び縁平削りから成る群の少なくとも１つの機械加工工程を上記穴あけ装置にて実施するステップと、
上記レンズを上記穴あけ装置から除去するステップと、を備えることを特徴とする方法を提供することを目的とする。

実際には、本発明に従った穴あけ装置は、極めて多機能性であるという更なる有利な点を有しており、このため、穴あけ装置は、穴あけ装置にて複数の工程を行うことを許容する。この事実は、眼鏡レンズを製作するのに必要な一連の工程を実施するため必要な装置の数を減少させることを許容する。別の更なる有利な点は、好ましくは、機械加工方法は、連続的な形態にて以前に示した２つ又はより多数の機械加工工程を備えることができるようにする。この場合、レンズを穴あけ装置に配置し、且つ取り付ける独創的な工程により、レンズに対して幾つかの機械加工工程を実施することができ、これにより、レンズを配置し、且つ取り付ける（除去する）工程を省くことができる。

更に、本発明に従った穴あけ装置及び方法の何れかの有利な点は、以下に更に説明するように、上述した２つの機械加工工程を少なくとも同時に実施することが可能な点である。

本発明に従った穴あけ装置及び方法の別の有利な点は、機械加工工程中、ヘッド部を特定の角度にて回転させ、切削工具は第一の回転軸線に対し零以外の角度を形成して軸線の周りにて回転する点であり、この特定の角度は、以下に説明するように、機械加工工程中、変更することができる。

本発明のその他の有利な点及び特徴は、何ら限定的な特徴なしにて、添付図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を示す以下の説明から理解される。

好ましい実施の形態の詳細な説明

図１ないし図４において、本発明に従った数値制御穴あけ装置が示されている。該穴あけ装置は、その上に取り付け手段３が取り付けられる支持台板１を有しており、該取り付け手段は、そのレンズの平面が実質的に水平であるように、レンズ５を保持する。取り付け手段３は、吸引パッドと、該吸引パッドから突き出し、当該技術分野の当業者に既知の仕方にて、吸引パッドのレンズ５に対する位置及び取り付け角度を画成することを許容する、取り付け軸線とを有している。取り付け手段３は、Ｃ字形のアーチを形成し、レンズ５は、その開放端部の間に固定され、吸引パッドの取り付け軸線と一致する第一の直立の回転軸線７の周りにて回転することができる。回転手段９のため、レンズ５は、必要に応じて第一の回転軸線７の周りにて回転させることができる。このようにして、穴あけ装置の第一の自由度を構成する、レンズ５の角度位置を任意の時点にて決定することが可能である。

取り付け手段３及び回転手段９により形成された組立体は、レンズ平面に対して平行に、水平方向に動くことができるキャリア上に取り付けられ、該レンズ平面に沿って組立体は、第二の自由度を構成する。

該穴あけ装置は、その下端により台板１に連結された支持コラム１１を更に備えており、水平方向に、すなわちレンズの平面に対し平行な第二の軸線の周りにて回転することができる。この回転は、穴あけ装置の第三の自由度を画成する。

支持コラムすなわち支持体１１は、該コラムに連結されたヘッド部１５を有しており、ヘッド部は平行移動手段１７によって支持コラム１１に沿って可動である。ヘッド部１５の端部には、相応する機械加工工程の実施を担当する工具１９が配置されている。支持コラム１１に沿ったこのヘッド部１５の動きは、穴あけ装置の第四の自由度となる。

理解されるように、これら４つの自由度により、レンズ５の上面における任意の箇所にて、且つ接触点にてレンズ５の表面に対し垂直な方向に対し工具１９が任意の傾斜角度（特に、工具１９の回転軸線の任意の傾斜角度）となるように工具１９を配置することが可能である。以前に示したように、レンズ５の中心付近で且つ何れの場合にてもレンズ５の表面の上限点よりも低い箇所に第二の回転軸線１３を配置することは、ヘッド１５の動く範囲を狭くすることを許容し、このことは、より小さい寸法の穴あけ装置となるに到る。

図１、図２及び図３において、穴あけ装置は、保護板２１を有する状態で示されており、上述した可動要素の動きを異なるものとするため窓部２３が切り込まれる。図４において、保護板２１の無い穴あけ装置が示されており、第二の回転軸線１３及びレンズ５の上端縁の下方のその正確な位置がより明確に観察される。

図５において、取り付け手段３及び回転手段９がより詳細に理解される。取り付け手段３は、該取り付け手段３により形成されたＣ字形部分の上側部分にてレンズ５の外面に固定された吸引パッドを保持することのできる手段を備えている。Ｃ字形部分の下側部分にて、レンズ５をＣ字形部分の上側部分に対して係合させる真直ぐな上向き力を加えるピストン２５がある。ピストン２５の上端は、垂直軸線の周りにて自由に回転し、レンズ５は、回転手段９による吸引パッドの強制的な回転に従うことができる。

図６において、図５の取り付け手段３及び回転手段９には、第二の取り付け手段２７が含まれており、それらの取り付け手段は、一方にて回転手段９に接続され、他方にて、それらの手段は、軸線が水平であるように、レンズ５を保持する吸引パッドの軸線を支持することが分かる。その結果、レンズ５の平面は実質的に垂直となる。上述したように、レンズ５を移動させ、且つ回転させることができるが、ヘッド部１５は、その他の場合には不可能である、レンズ５の特定の箇所に及び（又は）特定の角度にてアクセスすることができる。従って、例えば。図１５には、レンズ５の平面に対し平行に行われる穴あけ工程が示してあり、この工程は、完全に水平方向となる迄、ヘッド部１５が回転することことを必要とせずに実施可能である。同様に、レンズ５の接線に対し平行である穴をその端縁に形成することが可能であり、また、必要であるならば、レンズ５の内面に機械加工工程を行うことも可能である。

感触器すなわちフィーラ手段２９は、支持コラム１１に配置されており、これらのフィーラ手段は、支持コラムすなわち支持体が第二の回転軸線１３の周りにて回転するから、レンズの表面に対し実質的に直角の方向に向けて作動可能である。更に、フィーラ手段は、ヘッド部の平行移動方向に対し平行に支持コラム１１に沿って可動である。このように、フィーラ手段２９は工具１９とレンズ５の表面との間の接触点を正確に決定することができる。

図７ないし図１４には、以前に説明した任意の角度にて穴あけ工程を行うことに加えて、本発明に従った穴あけ装置にて実施することが可能な幾つかの機械加工工程の例が概略図的に示されている。単一の装置にて極めて異なる工程を行うことができる一方、他方にて複数の工程を工具のシフト１９により実施することができ、また、他方にて、異なる工程を同時に実施することができることが理解される。

図７は輪郭フライス削り過程の工程を示す図である。
図８は、輪郭溝切り（又は輪郭フライス削り工程後の輪郭溝切り）と同時に行われる輪郭フライス削りを示す図である。

図９は、輪郭二重面取り（又は輪郭フライス削り工程後の輪郭二重面取り工程）と同時に行われる輪郭フライス削りを示す図である。
図１０は、フライス削り工程後の面取り加工状態を示し、ここで、切削工具１９は。軸線の周りにて回転し、該第一の回転軸線７に対して零以外の角度を形成する。

図１１は、切削工具１９が軸線の周りにて回転し、第一の回転軸線７に対し零以外の角度を形成することのため、実施可能な工程である、レンズ５の内面に対し実質的に平行な溝角度にて溝切りを実施するメカニズムを示す。

図１２は、簡単な形態の工具１９を通じて特殊な面取りを行い、ヘッド部１５の調節可能な傾斜の有利な点を活用することが可能な状態を示す。
図１３及び図１４は、同一の工具１９にて、且つ加工サイクルを停止させることを必要とせずに、同一の装置にて実施することができる２つの異なる面取り状態を示す。

これら全ての工程は、穴あけ装置と共に、同一の機械を使用し、また、レンズ５の配置及び取り付けを１回の工程にて実施し、精々、工具を多少移動させるだけで実施することが可能であることが理解される。

本発明に従った穴あけ装置の正面図である。 図１の穴あけ装置の平面図である。 図１の穴あけ装置の斜視図である。 保護板の無い図１の穴あけ装置の正面図である。 取り付け手段の拡大し且つ一部断面図とした正面図である。 本発明に従った第二の保持手段を有する図５の取り付け手段の拡大し且つ一部断面図とした立面図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される機械加工工程の概略図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される別の機械加工工程の概略図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される更に別の機械加工工程の概略図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される更に別の機械加工工程の概略図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される更に別の機械加工工程の概略図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される更に別の機械加工工程の概略図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される更に別の機械加工工程の概略図である。 本発明に従った穴あけ装置にて実施される更に別の機械加工工程の概略図である。 第二の取り付け手段を備える穴あけ装置にて実施される機械加工工程の概略図である。

符号の説明

１ 支持台板 ３ 取り付け手段
５ レンズ ７ 回転軸線
９ 回転手段 １１ 支持コラム
１３ 第二の回転軸線 １５ ヘッド部
１７ 平行移動手段 １９ 工具
２１ 保護板 ２３ 窓部
２５ ピストン ２７ 第二の取り付け手段
２９ フィーラ手段

Claims (9)

1. 眼鏡レンズ（５）に穴あけする数値制御穴あけ装置において、
   支持台板（１）と、
   前記レンズ（５）の第一の位置における取り付け手段（３）と、
   前記レンズ（５）を該レンズ（５）により画成されたレンズの平面に対し垂直な第一の回転軸線（７）に従って回転させ、第一の自由度を画成する回転手段（９）と、
   機械加工ヘッド部（１５）を有する支持コラム（１１）とを備え、
   前記取り付け手段（３）及び前記支持コラム（１１）は、前記レンズの平面内に含まれる方向に従って一方が他方に対して移動し、第二の自由度を画成することができ、
   前記支持コラム（１１）が、前記レンズの平面に対し平行な第二の回転軸線（１３）の周りにて回転し、第三の自由度を画成することのできる、前記台板に連結された第一の端部を有し、
   前記装置が、前記ヘッド部（１５）と前記レンズ（５）との間の相対的位置を固定し得るよう前記４つの自由度のみを有することを特徴とする、眼鏡レンズに穴あけする数値制御穴あけ装置。
2. 請求項１に記載の穴あけ装置において、前記第二の回転軸線（１３）が、前記レンズ（５）の上端に等しく又はより低い高さに配置されることを特徴とする、穴あけ装置。
3. 請求項１又は２に記載の穴あけ装置において、レンズ（５）の表面のフィーラ手段（２９）が、レンズ（５）の前記表面に対し直角の方向に作用することを特徴とする、穴あけ装置。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載の穴あけ装置において、前記フィーラ手段（２９）が、前記ヘッド部（１５）の平行移動方向に向けてレンズ（５）の表面に作用することを特徴とする、穴あけ装置。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載の穴あけ装置において、前記レンズ（５）を第二の位置における第二の取り付け手段（２７）を備え、前記第二の位置における前記レンズ（５）が、レンズが前記第一の位置にあるときのレンズ（５）の平面に対し９０゜回転させたそのレンズの平面を有することを特徴とする、穴あけ装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の数値制御穴あけ装置にて眼鏡レンズ（５）を機械加工する方法において、次のステップ、すなわち、
   前記レンズ（５）を前記穴あけ装置内に配置し、且つ取り付けるステップと、
   穴あけ、盲穴フライス削り、溝ピンフライス削り、逃げ溝切り、彫刻、磨き、輪郭フライス削り、輪郭面取り、輪郭溝切り及び縁平削りから成る群の少なくとも１つの機械加工工程を前記穴あけ装置にて実施するステップと、
   前記レンズ（５）を前記穴あけ装置から除去するステップとを備えることを特徴とする、眼鏡レンズを機械加工する方法。
7. 請求項６に記載の方法において、前記機械加工工程の少なくとも２つが順次に実施されることを特徴とする、方法。
8. 請求項６ないし７の何れか１つに記載の方法において、前記機械加工工程の少なくとも２つが同時に実施されることを特徴とする、方法。
9. 請求項６ないし８の何れか１つに記載の方法において、前記機械加工工程中、切削工具が軸線の周りにて回転し、前記第一の回転軸線（７）に対し零以外の角度を形成することを特徴とする、方法。

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