JP3114629U - レンズ切断加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズがディスクの定置凹部から離れることがないよう、トレイ上にディスクを安定に保つと共に、搬送・切断作業をスムーズに行う完全自動化可能なレンズ切断加工機を提供する。
【解決手段】移動ユニットは、水平テーブル上に水平な加工ラインに沿うＸ軸とＸ軸と直交するＹ軸に沿ってスライドする摺動手段と、摺動手段上に垂直方向のＺ軸の周りに回転可能な回転軸とによりＸ軸方向、Ｙ軸方向とＺ軸の周りに移動できる。保持ユニット６の挿ピンを定位ユニット５のピン孔と保持ユニットの受け台のピン孔に挿通させて保持ユニット上に定位させた回転ユニットによって、回転台上に保持ユニットが複数並列し、取出しユニットの真下の保持ユニット上の各定位ユニットにレンズが満杯になると、回転台を回転させて、空の保持ユニットが取出しユニットの真下に移り、満杯になった保持ユニットを空の定位ユニットを載せてある保持ユニットが取って代る。
【選択図】図２

Description

本考案は、例えばディジタルカメラや携帯電話に用いられるレンズ成形品用のレンズ切断加工機に関する。

近頃、ディジタルカメラや携帯電話の普及に伴って、携帯の便利性などから、軽量且つ小型の需要が高まっているため、カメラなどのためのレンズの小型化も図られる。例えば7.0ψ、5.0ψ、3.5ψなどの寸法を有するレンズが挙げられる。このようなレンズは射出成形によりつくられ、図１ａ、１ｂ、１ｃは、射出成形による幾つかのレンズ成形体９Ａ、９Ｂ、９Ｃの態様を概略示す。このレンズ成形体９Ａ、９Ｂ、９Ｃは、切断加工のワークとして図示しない成形金型の各部分に対応してスプルー部９１、ランナー部９２及びゲート部９４からなるフレーム部９０及びレンズ部９３とからなるもので、レンズ用の切断加工機に送られ、逐一各成形品のゲート部９４からレンズ部９３とフレーム部９０を切断し分離して個々のレンズが得られる（例えば、特許文献１参照）。
特開平０８−１５０６４１号公報

このようなレンズ切断加工機は、搬出作業を効率的に行うべく、切り離されたレンズの一時溜りとして、一般金属の薄いプレートにより仕上げられたディスクが用いられる。金属製ディスクには、各レンズが整然と定置される凹部が複数設けられており、複数ディスクが自動化生産ライン上の保持手段であるトレー内に整列されている。しかしながら、ディスクは非常に薄いプレートであるため、使用するにつれ反りや曲りなどの変形を生じるため、レンズが安定に入れられず、搬送などの振動によって所定箇所から脱離したりして、後のレンズパッケージ工程の吸引、搬送などの作業を妨げ、コストアップの要因となる。

また、従来の加工機においては、トレイ上の各ディスクにレンズが満杯になるとき、つぎの空トレイと交換するのに稼働中の機器を止めなければならず、完全自動化できず生産効率が下がる。

そして、レンズ切断加工機については、十の字形、放射状、Ｈの字形などの形状が多様なレンズ成形品をスムーズに搬送・切断できる工夫も望まれている。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、レンズがディスクの定置凹部から離れることがないよう、トレイ上にディスクを安定に保つと共に、加工機における搬送・切断作業をスムーズに行う完全自動化可能なレンズ切断加工機を提供することを目的とする。

この目的を達成すべく、本考案は、射出成形によって一体状なスプルー部、ランナー部及びゲート部からなるフレーム部とレンズ部とからなるレンズ成形品をワークとして、水平なテーブル上の加工ラインに沿って搬送し、フレーム部よりレンズ部を切取ってするレンズ切断加工機において、
前記テーブル上に設けられ、少なくともテーブル面上の加工ラインに沿うＸ軸と該Ｘ軸と直交するＹ軸に沿って平面スライドする摺動手段と、該摺動手段上に垂直方向のＺ軸の周りに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸の頂端に脱着可能に設けられて前記ワークを固定保持するための搭載手段と、それぞれ前記摺動手段を少なくともＸ軸、Ｙ軸上に往復移動させると共に前記搭載手段を前記回転軸の周り回転させる駆動手段とから構成される移動ユニットと、
前記水平テーブル上に設けられ、前記移動ユニットに搭載された前記ワークに対して切断をしてレンズにする切断ユニットと、
前記水平テーブル上に前記Ｘ、Ｙ方向に沿って往復動すると共に、前記Ｘ、Ｙ軸と垂直なＺ軸方向に上下動可能に設けられ、前記切断ユニットに切断されたレンズを取り出す取出しユニットと、
前記取出しユニットの近傍に設けられ、位置ずれしないようにピン止めするためのピン孔及び前記取出しユニットから出されたレンズを定置するための凹部が複数設けられている定位ユニットと、
前記定位ユニットが複数搭載、保持される搭載本体上に、振動緩衝部材を介して前記定位ユニットに対応して所定の間隔をおいて複数整列される受け台を有し、前記受け台には、前記定位ユニットのピン孔に対応して設けられるピン孔と、前記定位ユニットを前記受け台上に定位させるよう両ピン孔に貫挿される挿ピンとが設けられる保持ユニットと、
前記水平テーブル上に前記保持ユニット上の前記定位ユニットを前記取出しユニットの真下に来るように回転可能に設けられ、前記保持手段が複数整列される回転台と、該回転台を駆動させる駆動源とを有する回転ユニットと、
前記各ユニットを制御するためのパラメータをセットする設定手段とセットされたパラメータデータを表示するためのディスプレイ手段をそなえる制御ユニットと
をそなえてなるレンズ切断加工機を提供する。

この構成によるレンズ切断加工機においては、移動ユニットは、水平テーブル上に水平な加工ラインに沿うＸ軸と該Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってスライドする摺動手段と、該摺動手段上に垂直方向のＺ軸の周りに回転可能に設けられた回転軸とによりＸ軸方向、Ｙ軸方向とＺ軸の周りに移動できるため、色々のタイプのレンズ成形品のフレーム部とレンズ部に合わせてレンズ部寄りのゲート部を切断することが確実に行われることができ、切断加工の精度を向上させることができる。

また、本考案のレンズ切断加工機によれば、保持ユニットの挿ピンを定位ユニットのピン孔と保持ユニットの受け台のピン孔に挿通させることによって保持ユニット上に定位されると共に、定位ユニット上のピン孔に各挿ピンが挿入されることによって定位ユニットのディスクが変形を生じてもずれのないように定位させることができる。そして、外部の振動を受けても振動緩和部材によって吸収されることができる。したがって、定位ユニットに入れたレンズが多少の振動でも安定に定位ユニットの凹部に定置保持され、脱離することはない。

また、本考案のレンズ切断加工機によれば、回転ユニットによって回転台上に保持ユニットが複数並列し、前記取出しユニットの真下の前記保持ユニット上の各定位ユニットにレンズが満杯になると、回転台を回転させれば、空の保持ユニットが前記取出しユニットの真下に移り、各定位ユニットにレンズが満杯になった保持ユニットを空の定位ユニットを載せてある保持ユニットが取って代ることができるので、稼働中の切断加工機を一時停止させる必要がなく、簡単に各定位ユニットがレンズが満杯になった保持ユニットを取出し、空の保持ユニットを入替えることができる。従って、製造効率が向上し製造コストを下げることができる。

以下、本考案のレンズ切断加工機の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
図２、３は、本考案にかかるレンズ切断加工機を概略示す平面図、側面図、図４は稼働中の同レンズ切断加工機を概略示す平面図である。図において、レンズ切断加工機は、射出成形によってスプルー部９１、ランナー部９２及びゲート部９４からなるフレーム部９０とレンズ部９３とが一体連続してなるレンズ成形品をワーク９として（図１参照）、水平なテーブル１上の加工ライン（図２中の左右方向）に沿って往復動させ、切断してレンズをするもので、ワーク９を搭載、搬送する移動ユニット２と、ワーク９をクランプして保持する吸着ユニット１０と、ワーク９のレンズ部９３寄りのゲート部９４を切断してフレーム部９０からレンズを分ける切断ユニット３と、切断されたレンズを取出すための取出しユニット４と、取出しユニット４によって取り出されたレンズを各々定位置に溜める定位ユニット５と、定位ユニット５、５、．．．を複数搭載するトレー状の保持ユニット６と、保持ユニット６、６、・・・を複数搭載して回転可能にする回転ユニット７と、移動ユニット２や、切断ユニット３、取出しユニット４などを制御するための制御ユニット８とから構成される。

移動ユニット２は、テーブル１上に設けられ、この例においては少なくともテーブル１面上のＸ方向と、該Ｘ方向と直交するＹ方向、及び水平面上に円運動する構成とし、Ｘ方向に沿って伸びる下部レール上に往復摺動される下部摺動体２５と、下部レールの上方にＸ方向と直交するＹ方向に沿って伸びる上部レール上に往復摺動される上部摺動体２６と、該上部摺動体２６上に設けられた可動体２１と、該可動体２１上に設けられた回転軸２２と、該回転軸２２の頂端に脱着可能に設けられてワーク９を固定保持するための治具２３と、可動体２１と共に摺動体２５、２６をＸ軸、Ｙ軸上に往復移動させる駆動装置２４ａ、２４ｂとから構成されている。移動ユニット２は、ワーク９をつかみ、加工ラインに沿って吸着ユニット１０と切断ユニット３の方へ移動且つ回転軸２２が回転できる構成となっている。

吸着ユニット１０は、テーブル１上に設けられ、移動ユニット２に搭載されたワーク９が切断ユニット３において所定の切断位置に定位され、ワーク９のレンズ部９３を吸気作用により吸着する構成とする。フレーム部９０のゲート部９４が切断ユニット３によって切断され、吸着ユニット１０に吸着されるレンズ部９３（レンズ）は、レンズが吸着ユニット１０による吸着状態が解除されて、取出しユニット４によって同じく吸気作用により吸着され取出される。

図５は、切断ユニット３の拡大側面図である。切断ユニット３は、テーブル１上に設けられ、上下動自在な上刃３３と、上下動自在な下刃３４と、上刃３３、下刃３４をそれぞれ相対して上下駆動する刃駆動手段例えば流体シリンダー３５ａ、ｂをそなえている。上刃３３と下刃３４のそれぞれは、装着座３１、３２に固定保持される。また、平面視した場合、上刃３３と下刃３４はほぼ重なっている。移動ユニット２に搭載されたワーク９が上刃３３と下刃３４の間の切断位置に入り定位され、上刃３３がシリンダー３５ａによって下降すると共に、下刃３４がシリンダー３５ｂによって上昇することで、ランナー部９２寄りのゲート部９４が逐一上刃３３及び下刃３４に挟まれて切断され、ゲート部９４が切断されたフレーム部９０が排除される。そして、切断されたフレーム部９０は、そのまま移動ユニット２によって移動され、テーブル１上に設けられた排出ユニット１００によって排出される。その一方、ゲート部９４から切離された各レンズは、吸着ユニット１０に吸着され、取出しユニット４に放出され、定位ユニット５に逐一溜める。

取出しユニット４は、少なくとも水平なテーブル１面上のＸ方向と、該Ｘ方向と直交するＹ方向、及びＸ、Ｙ方向と直交するＺ方向に沿って移動する構成とし、Ｘ方向に沿って伸びる下部レール上に往復摺動される下部摺動体４１と、下部レールの上方にＸ方向と直交するＹ方向に沿って伸びる上部レール上に往復摺動される上部摺動体４２と、該上部摺動体４２上に昇降可能に設けられ、レンズを吸着するための吸着ノズル４９を設けている吸引アーム４６と、該吸引アーム４６を昇降に作動させる駆動手段４０と、吸引アーム４６と共に摺動体４１、４２をＸ軸、Ｙ軸上に往復移動させる駆動装置４７ａ、４７ｂとから構成されている。取出しユニット４は、吸引アーム４６によってレンズ９がつかまれ、加工ラインに沿って昇降し、Ｘ、Ｙ方向に移動して定位ユニット５の方へ移送する構成となっている。

図６は、定位ユニットの構成例を示す平面図である。定位ユニット５は、例えば図２、図６に示すように、テーブル１上の取出しユニット４と制御ユニット８の間に設けられ、円形プレートのディスク５２に位置決めするための複数のピン孔５０、５０、・・・、及びレンズを入れて定位させるための複数の凹部５１、５１、・・・が設けられている。

図７は、定位ユニット５であるディスク５２が搭載、保持されるための保持ユニット６の構成例を示す平面図、図８は、保持ユニット６における受け台６４の構成を示す平面図、図９は、定位ユニット５をのせた同保持ユニット６の構成を示す側面図である。保持ユニット６は、定位ユニット５を正確に搭載するよう、搭載本体６０上に、定位ユニット５に対応して所定の間隔をおいて複数整列される受け台６４が設けられ、受け台６４上には、振動を緩和するための緩衝部材６２と、受け台６４にディスク５２のピン孔５０に対応して設けられる複数のピン孔６１、６１、・・・と、ディスク５２を受け台６４上に定位するピン孔５０をピン孔６１上に揃えて貫挿される複数の挿ピン６３、６３とからなる。なお、保持ユニット６の受け台６４は、ディスク５２を他のディスク５２に取替え易くするため、受け台６４の周縁部に、２つの切欠き６５、６５が例えば対向して設けられている。なお、緩衝部材６２としては、この例においては、軟質プラスチックを用いる。

なお、この例においては、定位ユニット５のディスク５２及び保持ユニット６の受け台６４としては、金属円盤状プレートによる例を挙げて説明したが、これに限られないことはいうまでもない。例えば、図１０乃至図１３に示されているように、定位ユニット５Ａのディスク５２Ａ及び保持ユニット６Ａの受け台６４Ａのように、ほぼ正方形のプレートを用いることができる。また、定位ユニットは、プラスチックにより造られることができる。そのほかの構成は、前記の例と同じである。

回転ユニット７は、テーブル１上に保持ユニット６上の定位ユニット５を前記取出しユニット４の真下に来るように回転可能に設けられる構成となっている。回転ユニット７は、保持手段６、６が搭載される回転台７１と、該回転台７１を駆動させる例えば回転シリンダーである駆動源７２とを有する。回転ユニット７は、取出しユニット４の水平移動、上下動と合わせて回転台７１を回転させ、いずれかの保持ユニット６上の定位ユニット５にレンズが満載されると、空の定位ユニットを載せた保持ユニット６に入れ換わる。

制御ユニット８は、移動ユニット２や、切断ユニット３、取出しユニット４を制御するためのパラメータをセットする設定手段８１、及びセットされたパラメータデータを表示するためのディスプレイ手段８２をそなえている。制御ユニット８は、セットされたパラメータにより移動ユニット２の移動ルート及び送りスピード、切断ユニット３の切断加工、取出しユニット４のレンズの吸着・放出などのプロセスを制御することができる構成となっている。

次いで、本考案のレンズ切断加工機を用いてワークをレンズに切断加工することを図２〜４を参照して説明する。

初めに、制御ユニット８に設定手段８１により所定の作業パラメータをセットし移動ユニット２や、切断ユニット３、取出しユニット４を制御する。

次に、ワーク９は、移動ユニット２の治具２３にクランプされ、治具２３が可動体２１に装着され、制御ユニット８により、可動体２１が加工ラインに沿ってＸ、Ｙ方向に沿って移動されると共に、回転軸２２により回転され、切断ユニット３の方に移動される。

移動ユニット２に搭載されたワーク９は、切断ユニット３の所定切断位置に来ると、吸着ユニット１０は、ワーク９のレンズ９３側が吸着定位され、切断ユニット３によってワーク９のいずれかのゲート部９４が切断され、次いで回転軸２２がワーク９を回転させる。切断されたレンズが吸着ユニット１０に吸着されたままの状態を保持し、入れ代って取出しユニット４の吸引アーム４６が来ると、レンズに対する吸着が解除されて、取出しユニット４の吸引アーム４６によって吸着される。そして、吸引アーム４６によって吸着されたレンズは、取出しユニット４の運動手順にしたがって取出しユニット４の摺動体４１、４２によって、定位ユニット５に放出される。

移動ユニット２は、回転軸２２、摺動体２５、２６により、ワーク９上の各レンズが分離されるまで、ワーク９上の各ゲート部９４が切断ユニット３の切断位置に位置されるよう治具２３を回転移動させる。ワーク９上のいずれかのレンズが分離されると、吸着ユニット１０に吸着されたレンズが取出しユニット４のアーム４６に移載され、取出しユニット４は、水平移動、上、下動して切断されたレンズが逐一定位ユニット５に釈放されディスク５２における凹部５１に定置される。なお、レンズが全部分離されて不要になったフレーム部９０は、移動ユニット２から例えば図示しないアームによって排出ユニット１００に移載され図示しないバケツに排除される。

回転ユニット７の回転台７１に載せたいずれかの保持ユニット６上の各定位ユニット５が満載されると、回転台７１によって回転され、空の定位ユニット５、５、・・・を搭載してある保持ユニット６に入れ代る。

以上により、稼働中の切断加工機を中断させずに次から次へと複数の空の定位ユニット５を搭載してある保持ユニット６に入れ代ることができる。

本考案のレンズ切断加工機によれば、少なくともＸ、Ｙ方向の水平移動及び円運動に回転できる移動ユニット２により、形の違ったさまざまなワークに応じてレンズの切断加工を行うことができる。また、複数の保持ユニットを搭載する回転ユニットが設けられていることにより、稼働中の切断加工機を中断させずに次から次へと複数の空の定位ユニット５を搭載してある保持ユニット６に入れ代ることができ、生産効率の向上が図れる。また、定位ユニット５のディスク５２は、挿ピンが両ピン孔５０、６１に貫挿され、保持ユニット６上に安定に定置されることにより、定位ユニット５のディスク５２は、変形を生じず、定位ユニット５の使用性が向上する。保持ユニット６の受け台６４は振動を緩和する緩衝部材が設けられているので、定位ユニット５のディスク５２の各凹部が浅くて、或いは回転中や入れ替えの多少の振動でも、レンズは凹部から出ることはない。

射出成形によるレンズ成形体９Ａの態様を概略示す。 射出成形によるレンズ成形体９Ｂの態様を概略示す。 射出成形によるレンズ成形体９Ｃの態様を概略示す。 本考案にかかるレンズ切断加工機を概略示す平面図。 図２のレンズ切断加工機の側面図。 稼働中の同レンズ切断加工機を概略示す平面図。 同レンズ切断加工機における切断ユニットの拡大側面図。 同レンズ切断加工機における定位ユニットの構成例を示す平面図。 同レンズ切断加工機における保持ユニットの構成例を示す平面図。 同保持ユニットにおける受け台の構成例を示す平面図。 同定位ユニットをのせた同保持ユニットの構成を示す側面図。 同定位ユニットの他の構成例を示す平面図。 同保持ユニットの他の構成例を示す平面図。 同保持ユニットにおける受け台の他の構成例を示す平面図。 同定位ユニットをのせた同保持ユニットの構成を示す側面図。

符号の説明

１．．．テーブル
１０．．．吸着ユニット
１００．．．排出ユニット
２．．．移動ユニット
２１．．．可動体
２２．．．回転軸
２３．．．治具
２４ａ、ｂ．．．駆動装置
２５．．．下部摺動体
２６．．．上部摺動体
３．．．切断ユニット
３１、３２．．．装着座
３３．．．上刃
３４．．．下刃
３５ａ、ｂ．．．刃駆動手段（シリンダー）
４．．．取出しユニット
４０．．．駆動手段
４１．．．下部摺動体
４２．．．上部摺動体
４６．．．吸引アーム
４７ａ、ｂ．．．駆動装置
４９．．．吸着ノズル
５、５Ａ．．．定位ユニット
５０．．．ピン孔
５１．．．凹部
６、６Ａ．．．保持ユニット
６０．．．搭載本体
６１．．．ピン孔
６２．．．緩衝部材
６３．．．挿ピン
６４、６４Ａ．．．受け台
６５．．．切欠き
７．．．回転ユニット
７１．．．回転台
７２．．．駆動源（シリンダー）
８．．．制御ユニット
８１．．．設定手段
８２．．．ディスプレイ手段
９．．．ワーク
９０．．．フレーム部
９１．．．スプルー部
９２．．．ランナー部
９３．．．レンズ部
９４．．．ゲート部

Claims (6)

1. 射出成形によって一体状なスプルー部、ランナー部及びゲート部からなるフレーム部とレンズ部とからなるレンズ成形品をワークとして、水平なテーブル上の加工ラインに沿って搬送し、フレーム部よりレンズ部を切取ってするレンズ切断加工機において、
   前記テーブル上に設けられ、少なくともテーブル面上の加工ラインに沿うＸ軸と該Ｘ軸と直交するＹ軸に沿って平面スライドする摺動手段と、該摺動手段上に垂直方向のＺ軸の周りに回転可能に設けられた回転軸と、該回転軸の頂端に脱着可能に設けられて前記ワークを固定保持するための搭載手段と、それぞれ前記摺動手段を少なくともＸ軸、Ｙ軸上に往復移動させると共に前記搭載手段を前記回転軸の周り回転させる駆動手段とから構成される移動ユニットと、
   前記水平テーブル上に設けられ、前記移動ユニットに搭載された前記ワークに対して切断をしてレンズにする切断ユニットと、
   前記水平テーブル上に前記Ｘ、Ｙ方向に沿って往復動すると共に、前記Ｘ、Ｙ軸と垂直なＺ軸方向に上下動可能に設けられ、前記切断ユニットに切断されたレンズを取り出す取出しユニットと、
   前記取出しユニットの近傍に設けられ、位置ずれしないようにピン止めするためのピン孔及び前記取出しユニットから出されたレンズを定置するための凹部が複数設けられている定位ユニットと、
   前記定位ユニットが複数搭載、保持される搭載本体上に、振動緩衝部材を介して前記定位ユニットに対応して所定の間隔をおいて複数整列される受け台を有し、前記受け台には、前記定位ユニットのピン孔に対応して設けられるピン孔と、前記定位ユニットを前記受け台上に定位させるよう両ピン孔に貫挿される挿ピンとが設けられる保持ユニットと、
   前記水平テーブル上に前記保持ユニット上の前記定位ユニットを前記取出しユニットの真下に来るように回転可能に設けられ、前記保持手段が複数整列される回転台と、該回転台を駆動させる駆動源とを有する回転ユニットと、
   前記各ユニットを制御するためのパラメータをセットする設定手段とセットされたパラメータデータを表示するためのディスプレイ手段をそなえる制御ユニットと
   をそなえてなるレンズ切断加工機。
2. 前記移動ユニットは、前記テーブル上に設けられ、前記水平加工ラインに沿うＸ軸方向に沿って移動するＸ軸送り手段、及び前記Ｘ軸送り手段上に前記Ｘ軸方向と直交するＹ軸に設けられ、前記Ｙ軸に沿って移動するＹ軸送り手段が設けられている請求項１に記載のレンズ切断加工機。
3. 前記切断ユニットは、上、下対応するよう上下動自在な上刃と、上下動自在な下刃及び、上刃、下刃を上下駆動する刃駆動手段をそなえている請求項２に記載のレンズ切断加工機。
4. 前記取出しユニットは、真空吸着ヘッドを装着してある吸引アームと、前記吸引アームを駆動し、前記水平なテーブル面上の前記加工ラインに沿うＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動手段と、前記吸引アームを駆動し、前記テーブル上の前記Ｘ軸と直交するＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動手段と、前記吸引アームを駆動し、前記テーブル面に垂直となるＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動手段をそなえていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ切断加工機。
5. さらに、前記移動ユニットと前記切断ユニットの間に、ワークを固定保持するための吸着ユニットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ切断加工機。
6. 前記保持ユニットの前記受け台上に設けられる振動緩和部材として、軟質プラスチックを用いることを特徴とする請求項１に記載のレンズ切断加工機。

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