JP2006095684A - レンズ研削加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 面取砥石の幅をより有効に使用して、レンズ回転軸側と砥石との干渉を避けた加工可能な最小径を小さくし、その最小径の管理を容易にする。
【解決手段】 被加工レンズの加工形状に関するデータに基づいて被加工レンズのコバ位置を求め、これらのデータに基づいて粗加工及び仕上げ加工の加工データを求める手段と、仕上げ加工された被加工レンズのコバの角部を面取りする円錐の砥石面を持つ面取り砥石を用いて面取りする面取り手段と、面取り量情報及びコバ位置情報に基づいて面取りの加工点Ｐを全周にわたって求め玉型面取り軌跡を求める軌跡演算手段と、玉型面取り軌跡に基づいて二次元的な加工補正の演算処理を行い面取り基準軌跡を得て、この基準軌跡に基づいて各回転角におけるレンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離を定めて面取り砥石の円錐の仮想頂点と最大の距離を持つ位置の面取り加工点からなる加工データを得る加工データ演算手段と、を備える。
【選択図】 図１２

Description

本発明は眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ研削加工装置に係り、さらに詳しくは眼鏡レンズの周縁の面取り加工に好適な装置に関する。

眼鏡枠に嵌合するように眼鏡レンズを研削加工する装置が知られている。眼鏡店では、客が選定した眼鏡枠の形状に合うようにレンズの周縁を加工し、これにヤゲン等を形成する研削加工を行う。

研削加工されたレンズはコバに角部を有するので、眼鏡枠に入れる前に角部の面取りを行う。従来、面取り作業はレンズ周縁を加工後に装置から取り外し、別途専用の面取り装置の回転砥石にコバの角部を圧接させて面取りを行っていた。しかし、装置から取り外して手作業で面取りを行うのは作業効率が悪い。また、手作業による面取には熟練を要する。

そこで、レンズ研削加工装置に面取り機能を持たせ、面取りを自動的に行うものが提案されている。装置は、レンズ回転軸に保持された被加工レンズ及び面取砥石を共に回転させ、レンズコバと面取砥石面との相対的位置関係を変化させるように制御してレンズコバの面取りを行う（特許文献１参照）。
特開昭６０−２３８２６５号公報

このような面取加工の制御においては、レンズ回転軸側と面取砥石の３次元的位置関係を適切に決定する必要がある。しかし、面取砥石がレンズ回転軸に干渉しないように裕度を大きくとると、加工可能な再小径が大きくなり、カニメ眼鏡等のように最小径の小さいレンズの加工に適さないという問題があった。

本発明は、面取砥石の幅をより有効に使用して、レンズ回転軸側と砥石との干渉を避けた加工可能な最小径を小さくでき、その最小径の管理が容易なレンズ研削加工装置を提供することを技術課題とする。

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） 被加工レンズの加工形状に関する形状データを入力する形状データ入力手段と、該形状データに基づいて被加工レンズのコバ位置を得るコバ位置検知手段と、該コバ位置及び前記形状データに基づいて被加工レンズの粗加工及び仕上げ加工の加工データを求める加工データ演算手段と、仕上げ加工された被加工レンズのコバの角部を面取りする円錐の砥石面を持つ面取り砥石を有し、面取り砥石の軸を被加工レンズの保持軸に対して相対的に移動して面取りする面取り手段と、を備える眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ研削加工装置において、面取り量情報及び前記コバ位置情報に基づいて面取りの加工点Ｐを全周にわたって求め、玉型面取り軌跡を求める玉型面取り軌跡演算手段と、該玉型面取り軌跡に基づいて、前記面取り砥石の特定の径を加工点Ｐに合わせて加工するものとして、又は近似的に粗加工の際の加工補正軌跡に一定のオフセットをかけるものとして、二次元的な加工補正（砥石径補正）の演算処理を行い、面取り基準軌跡を得る面取り基準軌跡演算手段と、該基準軌跡演算手段による面取り基準軌跡に基づいて各回転角におけるレンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離を定め、該軸間距離及び面取り基準軌跡を面取り砥石面を示す数式に代入したときに得られる面取り加工点の中から、前記面取り砥石の円錐の仮想頂点と最大の距離を持つ位置の面取り加工点を各回転角における面取り加工点として求めて、面取り加工データを得る面取り加工データ演算手段と、を備えることを特徴とする。
（２） 被加工レンズの加工形状に関する形状データを入力する形状データ入力手段と、該形状データに基づいて被加工レンズのコバ位置を得るコバ位置検知手段と、該コバ位置及び前記形状データに基づいて被加工レンズの粗加工及び仕上げ加工の加工データを求める加工データ演算手段と、仕上げ加工された被加工レンズのコバの角部を面取りする円錐の砥石面を持つ面取り砥石を有し、面取り砥石の軸を被加工レンズの保持軸に対して相対的に移動して面取りする面取り手段と、を備える眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ研削加工装置において、面取り量情報及び前記コバ位置情報に基づいて面取りの加工点Ｐを全周にわたって求め、玉型面取り軌跡を求める玉型面取り軌跡演算手段と、該玉型面取り軌跡に基づいて、前記面取り砥石の特定の径を加工点Ｐに合わせて加工するものとして、又は近似的に粗加工の際の加工補正軌跡に一定のオフセットをかけるものとして、二次元的な加工補正（砥石径補正）の演算処理を行い、面取り基準軌跡を得る面取り基準軌跡演算手段と、チャックホルダの径及び砥石の最大径に基づいて設定される面取り最小軌跡と面取り基準軌跡を比較して、面取り基準軌跡が面取り最小軌跡より小さい部分は最小軌跡の値に置き換え、面取り基準補正軌跡を得る面取り基準補正軌跡演算手段と、該基準補正軌跡演算手段による面取り基準補正軌跡に基づいて各回転角におけるレンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離を定め、該軸間距離及び面取り基準補正軌跡を面取り砥石面を示す数式に代入したときに得られる面取り加工点の中から、前記面取り砥石の円錐の仮想頂点と最大の距離を持つ位置の面取り加工点を各回転角における面取り加工点として求めて、面取り加工データを得る面取り加工データ演算手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、面取砥石の幅をより有効に使用して、レンズ回転軸側と砥石との干渉を避けた加工可能な最小径を小さくでき、その最小径の管理を容易に行える。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

［装置全体の構成］
図１において、１はメインベ−ス、２はメインベ−ス１に固定されたサブベ−スである。１００はレンズチャック上部、１５０はレンズチャック下部であり、加工時にはそれぞれのチャック軸で被加工レンズを挟持する。また、レンズチャック上部１００の下方のサブベ−ス２の奥側には、レンズ厚測定部４００が収納されている。

３００Ｒ，３００Ｌはそれぞれの回転シャフトにレンズ研削用の砥石を持つレンズ研削部である。各レンズ研削部３００Ｒ，３００Ｌは、後述する移動機構によりそれぞれサブベ−ス２に対して上下方向、左右方向に移動可能に保持されている。レンズ研削部３００Ｌの回転軸には、図２に示すように、プラスチック用の粗砥石３０、仕上砥石３１が取り付けられており、さらに仕上砥石３１の上端面には円錐面を持つ前面用の面取砥石３２が、粗砥石３０の下端面には後面用の面取砥石３３が同軸に取り付けられている。レンズ研削部３００Ｒの回転軸には、鏡面仕上砥石３４が取り付けられており、レンズ研削部３００Ｌと同じプラスチック用の粗砥石３０、円錐面を持つ前面鏡面用の面取砥石３５及び後面鏡面用の面取砥石３６が同軸に取り付けられている。これらの砥石群は、その直径が６０ｍｍ程の比較的小さなものを使用している。また、面取砥石３２、３３、３５、３６の砥石面の高さは４ｍｍであり、その傾斜角度は４５度のものを使用している。

装置の筐体前面には、加工情報等を表示する表示部１０、デ−タを入力したり装置に指示を行う入力部１１が設けられている。１２は開閉可能な扉である。

［主要な各部の構成］
＜レンズチャック部＞
図３はレンズチャック上部１００及びレンズチャック下部１５０を説明するための図である。

（イ）レンズチャック上部
サブベ−ス２に固定された固定ブロック１０１の上部には、取付け板１０２によりチャック軸１２１を上下動するためのＤＣモ−タ１０３が取り付けられている。ＤＣモ−タ１０３の回転は、プ−リ１０４、タイミングベルト１０８、プ−リ１０７を介して送りネジ１０５に伝達される。送りネジ１０５が回転すると、これに噛合するナット１２４に従い、固定ブロック１０１に固定されたガイドレ−ル１０９にガイドされてチャック軸ホルダ１２０が上下動する。固定ブロック１０１に取り付けられたマイクロスイッチ１１０は、チャック軸ホルダ１２０が上昇したときの基準位置を検知する。

チャック軸ホルダ１２０の上部には、チャック軸１２１を回転するためのパルスモ−タ１３０が固定されている。パルスモ−タ１３０の回転は、その回転軸に取り付けられたギヤ１３１及び中継ギヤ１３２を介してチャック軸１２１に取り付けられたギヤ１３３へと伝達され、チャック軸１２１が回転するようになっている。１２４はチャック軸１２１に取り付けられたレンズホルダである。

１３５はフォトセンサ、１３６はチャック軸１２１に取り付けられた遮光板であり、フォトセンサ１３５はチャック軸１２１の回転基準位置を検出する。

（ロ）レンズチャック下部
下側のチャック軸１５２は軸受１５３、１５４を介してチャック軸ホルダ１５１に回転可能に保持され、チャック軸ホルダ１５１はメインベ−ス１に固定されている。チャック軸１５２の下端にはギヤ１５５が固着されており、上部のチャック軸１２１と同様な図示なきギヤ構成によりパルスモ−タ１５６の回転が伝達されてチャック軸１５２は回転される。１５９はチャック軸１５２に取り付けられたレンズホルダである。

１５７はフォトセンサ、１５８はギヤ１５５に取り付けられた遮光板であり、フォトセンサ１５７は下チャック軸１５１の回転基準位置を検出する。

＜レンズ研削部の移動機構＞
図４はレンズ研削部３００Ｒの移動機構を説明する図である（レンズ研削部３００Ｌの移動機構は左右対称であるので、この説明は省略する）。上下スライドベ−ス２０１はサブベ−ス２の前面に固着された２つのガイドレ−ル２０２に沿って上下に摺動可能である。サブベ−ス２の右側面に固着されたコの字型のスクリュ−ホルダ２０３の上端には、パルスモ−タ２０４Ｒが固定されている。パルスモ−タ２０４Ｒの回転軸には、スクリュ−ホルダ２０３に回転可能に保持されたボ−ルネジ２０５がカップリングされている。２０６はボ−ルネジ２０５に螺合するナットを持つナットブロックであり、上下スライドベ−ス２０１の側部に固定されている。パルスモ−タ２０４Ｒが回転するとボ−ルネジ２０５が回転され、この回転に伴い上下スライドベ−ス２０１がガイドレ−ル２０２に案内されて上下動する。なお、サブベ−ス２と上下スライドベ−ス２０１との間にはバネ２０７が掛け渡されており、バネ２０７は上下スライドベ−ス２０１を上方へ付勢し、上下スライドベ−ス２０１の下方への荷重をキャンセルして上下の移動を容易にしている。

スクリュ−ホルダ２０３に固定されたフォトセンサ２０８Ｒは、ナットブロック２０６に固定された遮光板２０９の位置を検出して上下スライドベ−ス２０１の上下動の基準位置を決定する。

２１０はレンズ研削部３００Ｒが固定される左右スライドベ−スであり、上下スライドベ−ス２０１の前面に固着された２つのガイドレ−ル２１１に沿って左右に摺動可能である。左右スライドベ−ス２１０の左右移動は基本的に上下移動機構と同様である。上下スライドベ−ス２０１の下端部にはコの字型のスクリュ−ホルダ２１２が固着され、スクリュ−ホルダ２１２はボ−ルネジ２１３を回転可能に保持する。スクリュ−ホルダ２１２の側部にはパルスモ−タ２１４Ｒが固定されており、その回転軸にはボ−ルネジ２１３がカップリングされている。ボ−ルネジ２１３には、左右スライドベ−ス２１０の下部に固定されたナットブロック２１５が螺合している。パルスモ−タ２１４Ｒの回転によりボ−ルネジ２１３が回転され、ナットブロック２１５に固定された左右スライドベ−ス２１０がガイドレ−ル２１１に沿って左右に移動する。

スクリュ−ホルダ２１２に固定されたフォトセンサ１６Ｒは、ナットブロック２１５に固定された遮光板２１５の位置を検出して左右スライドベ−ス２１０の左右移動の基準位置を決定する。

＜レンズ研削部＞
図５はレンズ研削部３００Ｒの構成を説明する側面断面図である。３０１は左右スライドベ−ス２１０に取り付け固定されるシャフト支基である。シャフト支基３０１の前部には、その内部に軸受３０２、３０３を介して粗砥石３０等の砥石群を下方部に取付けた上下に伸びる回転シャフト３０４を回転可能に保持するハウジング３０５が固定されている。

シャフト支基３０１の上部には、取付け板３１１を介して砥石回転用のサ−ボモ−タ３１０Ｒが固定されている。サ−ボモ−タ３１０Ｒの回転は、プ−リ３１２、ベルト３１３、プ−リ３０６を介して回転シャフト３０４に伝達され、これにより砥石群が回転する。

レンズ左研削部３００Ｌの構成は、レンズ右研削部３００Ｒと左右対称に同じ構成を持つので、その説明は省略する。

左右のレンズ研削部３００Ｒ，３００Ｌは前述の移動機構のパルスモ−タの駆動制御により、上下のチャック軸に狭持された被加工レンズに対してそれぞれ上下及び左右方向に移動する。この移動により設定された砥石が被加工レンズに当接して研削を行う。なお、本実施例ではチャック軸中心（レンズチャック上部１００及びレンズチャック下部１５０の軸中心）が、レンズ研削部の両シャフト３０４の軸中心を結ぶ直線上に位置するように設計配置されている（図６参照）。

＜レンズ厚測定部＞
図７はレンズ厚測定部４００を説明する図である。レンズ厚測定部４００は、２つのフィ−ラ片５２３、５２４を持つ測定ア−ム５２７、測定ア−ム５２７を回転するＤＣモ−タ（図示せず）等の回転機構、測定ア−ム５２７の回転を検出してＤＣモ−タの回転を制御するセンサ−板５１０とホトスイッチ５０４，５０５、測定ア−ム５２７の回転量を検出してレンズ前面及び後面の形状を得るためのポテンショメ−タ５０６等からなる検出機構等から構成される。このレンズ厚測定部４００の構成は本願発明と同一出願人による特開平３−２０６０３号等と基本的に同様であるので、詳細はこれを参照されたい。なお、図７に示したレンズ厚測定部４００は、特開平３−２０６０３号と異なり、前後移動手段６３０により装置に対して前後方向（矢印方向）に移動され、その移動量はコバ加工デ−タに基づいて制御される。また、測定ア−ム５２７は下方の初期位置から回転上昇し、レンズ前面屈折面及びレンズ後面屈折面それぞれに対してフィ−ラ−５２３、５２４を当接してレンズ厚を測定するので、測定ア−ム５２７の下方への荷重をキャンセルするコイルバネ等をその回転軸に取り付けることが好ましい。

レンズ厚（コバ厚）の測定は、前後移動手段６３０によりレンズ厚測定部４００を前後させ、測定ア−ム５２７を回転上昇させてフィ−ラ−片５２３をレンズ前面屈折面に当接させながらレンズを回転させることにより、レンズ前面屈折面の形状を得た後、次にフィ−ラ−片５２４をレンズ後面屈折面に当接させてその形状を得る（特開平３−２０６０３号等と基本的に同様である）。

＜制御部＞
図８は装置の制御系を示す概略ブロック図である。６００は装置全体の制御を行う制御部であり、表示部１０、入力部１１、マイクロスイッチ１１０、各フォトセンサが接続されている。また、ドライバ６２０〜６２８を介して移動用、回転用の各モ−タが接続されている。レンズ研削部３００Ｒ用のサ−ボモ−タ３１０Ｒ及びレンズ研削部３００Ｌ用のサ−ボモ−タ３１０Ｌに接続されたドライバ６２２、６２５は、加工時のサ−ボモ−タ３１０Ｒ，３１０Ｌの回転トルク量をそれぞれ検出して制御部６００にフィ−ドバックする。制御部６００はこの情報をレンズ研削部３００Ｒ，３００Ｌの移動制御や、レンズ回転の制御に利用する。

６０１はデ−タの送受信に使用されるインタ−フェイス回路であり、レンズ枠形状測定装置６５０やレンズ加工情報を管理するコンピュ−タ６５１、バ−コ−ドスキャナ６５２等を接続することができる。６０２は装置を動作するためのプログラムが記憶された主プログラムメモリ、６０３は入力されるデ−タやレンズ厚測定デ−タ等を記憶するデ−タメモリである。

以上のような構成を持つ装置において、その動作を説明する。

作業者は、眼鏡枠（片板）の形状をレンズ枠形状測定装置（特開平４−９３１６４号等参照）により測定し、これを入力する。表示部１０には眼鏡枠デ−タに基づく玉型形状が図形表示され、加工条件を入力できる状態になる。作業者は、表示部１０に表示される画面を見ながら入力部１１を使用して装用者のＰＤ値（及びＦＰＤ値）、光学中心の高さ等のレイアウトデ−タを入力する。続いて、加工するレンズの材質、フレームの材質、被加工レンズが左眼用か右眼用かを入力する。また、ヤゲン加工、平加工、鏡面加工等の加工モ−ドを入力部１１を使用して指定入力する。なお、眼鏡店からの注文に応じて加工を集中的に行う加工センターでの加工の場合は、各種データを公衆通信回線を介してコンピュ−タ６５１に送信し、このデータに基づいて加工を行う。以下、ヤゲン加工を施した後、面取り加工を行う場合について説明する。

作業者は被加工レンズに所定の処置を施し、チャック軸１５２に載置する。加工の準備が完了したら、入力部１１に設けられたスタ−トスイッチを押して装置を作動する。

スタ−ト信号により制御部６００は、前後移動手段６３０、レンズ厚測定部４００、及びチャッキングされた被加工レンズの回転の動作を制御し、レイアウト情報、レンズ枠形状等に基づいて、レンズの光軸位置を原点とするレンズのコバ位置（コバ厚）を測定する。制御部６００はコバ位置情報に基づいて所定のプログラムに従い、レンズに施すヤゲン加工デ−タを得るためのヤゲン計算を行う。ヤゲン加工デ−タの算出については、前面カ−ブ及び後面カ−ブからカ−ブ値を求める方法、コバ厚を分割する方法やこれらを組み合わせる方法等が提案されている。例えば、本願発明と同一出願人による特開平５−２１２６６１号等に詳細に記載されているので、これを参照されたい。

ヤゲン計算が完了すると、表示部１０には最小コバ厚における位置のヤゲン形状が表示される（コバの位置は移動することができる）ので、作業者は表示されたヤゲン形状を確認し、問題なければ再度スタ−トスイッチを押す。

続いて、表示部１０の画面は面取り量の入力及びシュミレーション画面に切換わる。面取り加工は、例えば、図９（ａ）に示すように、ヤゲン加工後におけるレンズ後面側のヤゲン肩の幅（ヤゲン底部の厚み）を、ある比率に基づいて全周に亘って分割するように面取りを施す（前面から後面までのコバ厚に対する分割の仕方でも良い）。レンズ後面側における面取り量の比率は、ヤゲン斜面とヤゲン肩が交わる点まで面取り加工を施す場合を１００％とする。

面取り量の入力は、図１０に示すシュミレーション画面上に表示される面取り比率の数値７３０を入力部１１のスイッチにより入力することにより行うことができる。また、比率に基づいて分割する面取り量（図９（ａ）における加工点Ｐ）をレンズ前面側又は後面側にΔｄだけ平行移動するようにオフセットをかけることもできる（図９（ｂ）参照）。この場合は、図１０に示すオフセット量の数値７３１を入力する。面取り比率を「０％」とし、オフセット量を「０．３」とすれば、ヤゲン加工後の全周コバに一様に０．３ｍｍの面取りを行うことを意味することになる。

なお、仕上砥石によるヤゲン加工でのヤゲン底部がテーパー面を持つように加工を施すようになっている場合、及び平加工におけるコバ面がテーパー面を持つように加工を施すようになっている場合には、仕上げ加工後に予定されるコバ位置を求めて面取り量算出の基礎とする。このコバ位置は、仕上砥石のテーパー面がなす角度が既知であるので、レンズ後面（レンズ前面）のカーブが分かれば容易に求まるが、近似的には次のようにして求めることができる（図１３参照）。例えば、ヤゲン加工の場合では、ヤゲン斜面とヤゲン肩が交わる位置Ｑ1 とヤゲン頂点位置Ｑ2 などのように、動径角度に対応した２点Ｑ1 ，Ｑ2 のコバ位置を全周に亘ってレンズ厚測定装置４００により測定する。測定された２点のコバ位置を結ぶ直線Ｌ1 を得て（レンズの後面カーブに対してもこの２点間と仕上げ加工後に予定されるコバ位置のずれは十分に小さいので、２点の直線上に加工後に予定されるコバ位置があるとみなしても実用上ほぼ問題ない）、これと仕上砥石のテーパー面がなす角度で形成される直線Ｌ2 が交わる点Ｑ3 を仕上げ加工後に予定されるコバ位置とする。

また、このような２点のコバ位置の測定を行わなくても、レンズカーブの緩いレンズの場合には、ある程度以上の値（例えば、仕上砥石のテーパー面がなす角度が２．５°のときは、面取比率を６％以上とする）に設定すれば、ほぼ所望する面取を行うことができる。

また、コバに対する面取り比率の決め方は、次のようにしても良い（図１４参照）。前述のように２点間を結ぶ直線Ｌ1 と面取砥石面の交点Ｓ1 、面取砥石とコバ面の交点Ｓ2 、以上２つの点の交点間の距離をＤ1 とする。交点Ｓ1 からヤゲン斜面とヤゲン肩が交わる点Ｓ3 までの距離をＤ2 とする。面取量の比率は、距離Ｄ2 に対する距離Ｄ1 の割合で点Ｓ3 が加工点Ｐとなるよう求める。

制御部６００は測定により得られたコバ位置情報と前述のヤゲン位置情報、並びに入力された面取り量の入力指示に基づき、コバにおける面取りの加工点Ｐを全周に亘って求めることにより玉型面取り軌跡（ｘn ，ｙn ，ｚn ）（ｎ＝１，２，３，……Ｎ）を得る。なお、レンズのコバ厚及びヤゲンの位置によっては、レンズ後面側のヤゲン肩を持たない部分もでてくる。このような部分は面取り加工を施さないものとして、玉型面取り軌跡を得る。

続いて、制御部６００は得られた玉型面取り軌跡に基づいてチャック軸１２１、１５２（チャックホルダ）と砥石との干渉を避けるための面取り加工データを求める補正計算を行う（図１２参照）。

レンズ回転軸（チャック軸１２１、１５２）を基準として装置に対する左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸、高さ方向をＺ軸とすると、面取り砥石面は次式で表される。

（ｘ−Ｘ）2 ＋（ｙ−Ｙ）2 ＝（ｚ−Ｚ）2 tan 2 θ ……（数１）
ここで、ＸはＸ軸方向でのレンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離、ＹはＹ軸方向でのレンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離、ＺはＺ軸方向におけるある基準位置に対する円錐砥石の仮想頂点の距離、θは砥石面の傾斜角とする。したがって、Ｚは、
Ｚ＝ｚ−｛１／tan 2 θ・［（ｘ−Ｘ）2 ＋（ｙ−Ｙ）2 ］｝1/2 ……（数２）
となる。実施例の装置ではＹ＝０であり、また、θ＝４５度のものを使用しているので、tan θ＝１であり、数２式は、
Ｚ＝ｚ−｛（ｘ−Ｘ）2 ＋ｙ2 ｝1/2 ……（数３）
となる。この数３式の（ｘ，ｙ，ｚ）に玉型面取り軌跡（ｘn ，ｙn ，ｚn ）を代入しＺの最大値を求めることにより、レンズ回転軸側と砥石との干渉を避けつつ面取砥石の幅を有効に使用できる面取砥石の高さ（基準位置からの移動量）を算出する。また、円柱座標系を用いる場合には、数２の式のｘ，ｙを極座標系に座標変換する。

これを求める計算手順としては次のように行う。数２のＺの値を算出するにあたり、まず、Ｘの値を求める。ここでは、面取砥石３３（又は３６）により、レンズ後面の面取りを行う場合を例にとって説明する。

後面用の面取砥石の砥石径が最下点よりやや上の直径５４ｍｍのところを加工点Ｐに合わせて加工するものとして、２次元的な加工補正（砥石径補正）の演算処理（特開平５−２１２６６１号等参照）を行い（近似的に粗加工の際に行う加工補正軌跡にオフセットをかけても良い）、その軌跡を面取り基準軌跡とする。これと面取りの最小軌跡（チャックホルダの径と砥石の最大径を加算し、これに余裕の距離を加味することにより、予め設定される）とを比較し、面取り基準軌跡が最小軌跡より小さい部分は最小軌跡の値に置き換え、これを基準補正軌跡とするＸn を得る。

続いて、面取り基準補正軌跡Ｘn からレンズ回転軸を基準位置とする位置でのＸの値を求める。そして、Ｘの値と玉型面取り軌跡（ｘn ，ｙn ，ｚn ）を前述の数３の式に代入してＺの最大値を求め、これをＺmax とする。また、そのときの加工位置を面取り加工点とする。次に、玉型面取り軌跡（ｘn ，ｙn ，ｚn ）を微小な任意の単位角度だけレンズ回転軸を中心に回転させ、前述と同様にそのときのＺmax を求める。この回転角をξi （ｉ＝１，２，３，……，Ｎ）とし、全周に亘って算出することにより、それぞれξi でのＺの最大値Ｚmax i 、その時のＸn をＸi とする面取り加工補正データ（Ｘi ，Ｚmax i ，ξi ）（ｉ＝１，２，３，……，Ｎ）を得る。

このようにＸの値（レンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離）を先に決定して、Ｚ軸方向（レンズ光軸方向）へ面取砥石の移動量を補正することにより、前述の最小軌跡に対応するコバにおいても砥石径の大きいところで面取加工が可能になる。したがって、面取砥石の幅をより有効に使用することができ、加工可能な最小径を小さくすることができる。また、Ｘの値を先に決定するので、干渉を避けた最小径の管理が容易である。

なお、Ｚmax i から算出される、面取砥石面の最大径のＺ軸方向位置（実施例ではＺmax i ＋３０ｍｍ）が、Ｚmax i の位置でのコバ厚測定により得られたコバ位置（ここでは後面側のコバ位置）より低いときには「面取り不可」と判定する。その判定結果は表示部１０に表示して作業者に知らせる。

以上のような面取加工データの計算により、表示部１０には面取加工データに基づくシュミレーション画面が表示される。図１０はこのときの表示例を示した図である。表示部１０には玉型形状データに基づく玉型形状表示７１０が表示され、さらに加工中心を中心に回転する回転カーソル７１１、最大コバ厚位置を示すマーク７１２、最小コバ厚位置を示すマーク７１３が表示される。また、画面には回転カーソル７１１が位置するコバ位置での面取り断面形状７２０が表示される。初期画面では、最大コバ厚位置を示すマーク７１２における面取り断面形状が表示される。入力部のスイッチを使用して回転カーソル７１１を加工中心を中心に回転させると、面取り断面形状７２０はその動径情報に対応した面取り断面形状が表示されるようになる。

面取り形状を変更したいときは、面取り比率の数値７３０及びオフセット量の数値７３１を入力部１１のスイッチにより変更する。制御部６００は変更入力された値に基づき面取り加工のデータの計算をし直し、その結果に基づいて面取り断面形状を表示する。

なお、面取り比率とオフセット量は、図１１のように、予め用意された数値の中から操作者が選択するようにしておくと、操作上の煩わしさを軽減して簡単に変更ができるようになる。

このような、面取り加工データの算出及び面取りシュミレーションは、後面面取りと前面面取りに別けて行われる。

所望の面取り断面形状が得られたら、再びスタートスイッチを押す。この信号により粗加工、ヤゲン加工、面取り加工が順次自動的に行われる。

粗加工は、左右の粗砥石３０が共に被加工レンズの高さ位置に来るようにした後、レンズ研削部３００Ｒ、３００Ｌをそれぞれ被加工レンズ側にスライド移動させる。左右の粗砥石３０は回転しながら被加工レンズ側へ移動することにより、レンズを２方向から徐々に研削する。粗砥石３０のレンズ側への移動量は、レンズ枠形状情報に基づいて左右それぞれ独立して制御される。また、制御部６００はサ−ボモ−タ３１０Ｒ、３１０Ｌのそれぞれの回転トルク量（モ−タ負荷電流）を監視し、回転トルク量が所定の上限トルクに達したときは、被加工レンズの回転を止めるとともに、上限トルクに達した側の粗砥石３０のレンズ側への移動を止める（あるいは少し戻す）。これにより、被加工レンズにかかる過負荷を防止し、レンズ破損等のトラブルを避けることができる。回転トルク量が所定のトルクアップ許可レベルになれば、再び被加工レンズを回転させて研削を行う。

粗加工が終了するとヤゲン加工に移る。制御部６００はデ−タメモリ６０３に記憶したヤゲン加工デ−タに基づいて、仕上砥石３１（鏡面加工の指示があるときには仕上砥石３４を使用する）のヤゲン溝の高さとレンズ方向への移動を制御してヤゲン加工を行う。

ヤゲン加工が終了したら、引き続き面取り加工に移る。制御部６００はデ−タメモリ６０３に記憶した面取り加工デ−タに基づいて、前面用の面取砥石３２及び後面用の面取砥石３３（鏡面加工の指示のあるときは、面取砥石３５、３６を使用する）を面取加工デ−タにより上下方向及びレンズ方向にそれぞれ移動制御して行う。

面取砥石３２の高さは、最小径よりやや太い直径５４ｍｍのところが回転する被加工レンズのコバ加工点Ｐに位置するように制御される。これとレンズ方向への移動により、所望する形状の面取り加工が自動的に行われる。これにより、面取り砥石の幅を有効に使用して面取りを行うことができる。

以上はヤゲン加工を例にとって説明したが、平加工のときの面取り量の比率は前面から後面までのコバ厚を対象とする。また、オフセット量の入力も同様に可能である。制御部６００はこの入力に基づき玉型面取り軌跡のデータを得た後、前述した補正計算を行って面取り加工データを得る。

レンズ形状に対して異なる量の面取り加工は、コバ厚（ヤゲン肩の幅）を全周にわたって所望の比率で分割するほか、コバの全周に対して異なる量の面取りをする範囲を指定する方法でも良い。例えば、図１０のようなシュミレーション画面上の玉型形状表示７１０に対し、面取りを施すレンズ前面又は後面の指定と、面取り量を変える範囲（始点と終点とで範囲を特定する）及びその間の面取り量を指定する。面取り量は一定にする他、比率とオフセットでも入力可能とする。この場合、指定範囲の繋ぎ目は滑らかになるように補正処理を施す。

また、本装置はレンズ（ことにリムレスの場合に適する）前面や後面の一部をデザインのために面取りする眼鏡レンズの加工にも対応できる。このようなデザイン面取りは、面取り方法を一般化して記憶させ他の加工デ−タを使って面取り加工データにするほか、玉型形状に対応させて面取り加工データとして記憶させておくこともできる。装置は面取り加工データを得て、レンズ回転軸とレンズ研削部Ｒ，Ｌの動作を制御することにより指定された面取り形状を持つレンズを研削加工する。

以上の実施例では、レンズ回転軸と砥石回転軸を垂直方向に持つ装置を例にとって説明したが、レンズ回転軸と面取砥石（コバ角を研削する砥石）の回転軸が互いに水平方向にあり、レンズ回転軸を保持するキャリッジを回旋さるタイプの装置にも、本発明を適用できる。

また、レンズ回転軸に対して直交する方向に面取砥石の回転軸を持つ装置にも適用可能である。この場合、面取加工データの算出においては、面取砥石の回転軸がレンズ回転軸方向に９０度回転したものとして変換処理を行えば良い。

さらに、実施例では面取り加工データとして、面取り比率及びオフセット量を操作者が入力するようにしていたが、コバ厚デ−タ（更にはヤゲン加工か平加工か、或いはリムレスか）等のデ−タにより面取り加工データを変化させるプログラムを持つと、粗加工から最終加工まで、自動化することができる。また、自動加工のプログラムにより決定される加工データを変えることができるようにしてもよい。

装置全体の構成を説明する図である。 実施例の装置の砥石構成を説明する図である。 レンズチャック上部１００及びレンズチャック下部１５０を説明するための図である。 レンズ研削部３００Ｒの移動機構を説明する図である。 レンズ研削部３００Ｒの構成を説明する側面断面図である。 砥石及び被加工レンズの回転方向と被加工レンズに掛かる回転負荷の関係を示す図である。 レンズ厚測定部４００を説明する図である。 実施例の装置の制御系を示す概略ブロック図である。 ヤゲン加工後におけるレンズ後面側のコバを、比率に基づいて面取を行う例を説明する図である。 面取り量の入力画面及びシュミレーション画面を示す図である。 面取り比率とオフセット量の入力を、予め用意された数値の中から選択するようにした場合の例を示す図である。 チャックホルダと砥石との干渉を避けるための面取り加工データを求める方法を説明する図である。 ヤゲン加工でのヤゲン底部がテーパー面を持つように加工を施すようになっている場合において、仕上げ加工後に予定されるコバ位置を求める方法を説明する図である。 コバに対する面取り比率の決め方の変容例を説明する図である。

符号の説明

１１ 入力部
３２，３３，３５，３６ 面取砥石
１００ レンズチャック上部
１２１，１５１ チャック軸
２０４Ｒ，２０４Ｌ パルスモ−タ
２１４Ｒ，２１４Ｌ パルスモ−タ
３００Ｒ，３００Ｌ レンズ研削部
４００ レンズ厚測定部
６００ 制御部
６０１ インタ−フェイス回路
６５０ レンズ枠形状測定装置

Claims (2)

1. 被加工レンズの加工形状に関する形状データを入力する形状データ入力手段と、該形状データに基づいて被加工レンズのコバ位置を得るコバ位置検知手段と、該コバ位置及び前記形状データに基づいて被加工レンズの粗加工及び仕上げ加工の加工データを求める加工データ演算手段と、仕上げ加工された被加工レンズのコバの角部を面取りする円錐の砥石面を持つ面取り砥石を有し、面取り砥石の軸を被加工レンズの保持軸に対して相対的に移動して面取りする面取り手段と、を備える眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ研削加工装置において、面取り量情報及び前記コバ位置情報に基づいて面取りの加工点Ｐを全周にわたって求め、玉型面取り軌跡を求める玉型面取り軌跡演算手段と、該玉型面取り軌跡に基づいて、前記面取り砥石の特定の径を加工点Ｐに合わせて加工するものとして、又は近似的に粗加工の際の加工補正軌跡に一定のオフセットをかけるものとして、二次元的な加工補正（砥石径補正）の演算処理を行い、面取り基準軌跡を得る面取り基準軌跡演算手段と、該基準軌跡演算手段による面取り基準軌跡に基づいて各回転角におけるレンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離を定め、該軸間距離及び面取り基準軌跡を面取り砥石面を示す数式に代入したときに得られる面取り加工点の中から、前記面取り砥石の円錐の仮想頂点と最大の距離を持つ位置の面取り加工点を各回転角における面取り加工点として求めて、面取り加工データを得る面取り加工データ演算手段と、を備えることを特徴とするレンズ研削加工装置。
2. 被加工レンズの加工形状に関する形状データを入力する形状データ入力手段と、該形状データに基づいて被加工レンズのコバ位置を得るコバ位置検知手段と、該コバ位置及び前記形状データに基づいて被加工レンズの粗加工及び仕上げ加工の加工データを求める加工データ演算手段と、仕上げ加工された被加工レンズのコバの角部を面取りする円錐の砥石面を持つ面取り砥石を有し、面取り砥石の軸を被加工レンズの保持軸に対して相対的に移動して面取りする面取り手段と、を備える眼鏡レンズの周縁を研削加工するレンズ研削加工装置において、面取り量情報及び前記コバ位置情報に基づいて面取りの加工点Ｐを全周にわたって求め、玉型面取り軌跡を求める玉型面取り軌跡演算手段と、該玉型面取り軌跡に基づいて、前記面取り砥石の特定の径を加工点Ｐに合わせて加工するものとして、又は近似的に粗加工の際の加工補正軌跡に一定のオフセットをかけるものとして、二次元的な加工補正（砥石径補正）の演算処理を行い、面取り基準軌跡を得る面取り基準軌跡演算手段と、チャックホルダの径及び砥石の最大径に基づいて設定される面取り最小軌跡と面取り基準軌跡を比較して、面取り基準軌跡が面取り最小軌跡より小さい部分は最小軌跡の値に置き換え、面取り基準補正軌跡を得る面取り基準補正軌跡演算手段と、該基準補正軌跡演算手段による面取り基準補正軌跡に基づいて各回転角におけるレンズ回転軸と砥石回転軸の軸間距離を定め、該軸間距離及び面取り基準補正軌跡を面取り砥石面を示す数式に代入したときに得られる面取り加工点の中から、前記面取り砥石の円錐の仮想頂点と最大の距離を持つ位置の面取り加工点を各回転角における面取り加工点として求めて、面取り加工データを得る面取り加工データ演算手段と、を備えることを特徴とするレンズ研削加工装置。
   
   
   

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